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JP2955576B1 - ディジタル通信システムとその送信装置および受信装置、ならびにフレーム同期検出回路 - Google Patents

ディジタル通信システムとその送信装置および受信装置、ならびにフレーム同期検出回路

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JP2955576B1
JP2955576B1 JP31340098A JP31340098A JP2955576B1 JP 2955576 B1 JP2955576 B1 JP 2955576B1 JP 31340098 A JP31340098 A JP 31340098A JP 31340098 A JP31340098 A JP 31340098A JP 2955576 B1 JP2955576 B1 JP 2955576B1
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repetition
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taps
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裕 浅沼
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/04Speed or phase control by synchronisation signals
    • H04L7/041Speed or phase control by synchronisation signals using special codes as synchronising signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 簡易な構成でありながら、精度良く同期検出
を行うことを可能とする。 【解決手段】 送信装置では、所定数のシンボルの組合
わせよりなる所定の繰り返しパターンとこの繰り返しパ
ターンの各シンボルの極性を反転してなる反転繰り返し
パターンとを、反転パターンに応じた順序で配列してな
る同期パターンを生成し、これを所定時間毎に付加した
伝送データを送信する。受信装置では、繰り返しパター
ンに対応したマッチトフィルタ11によって同期パター
ンにおける繰り返しパターンおよび反転繰り返しパター
ンの相関をとった上で、その結果得られる信号にあらわ
れる反転パターンの相関を、遅延部12、乗算器13お
よび加算器14よりなるマッチトフィルタによりとる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CDMA(Code D
ivision Multiple Access )方式を用いた移動通信シス
テムなどのような、フレーム構造の伝送データを伝送す
るディジタル通信システムとその送信装置および受信装
置、ならびにフレーム同期検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ディジタル通信では、誤り検出・訂正符
号の使用、制御信号の時間多重等のために、ある時間毎
に1 ブロックを作るフレーム構造を使用することが多
い。
【0003】そしてこの場合、送信受信間でフレーム同
期をとる必要が生じる。このフレーム同期のためには従
来より、送信側にて図9に示すように各フレームの先頭
に既知の同期パターンを挿入しておき、受信側でこの同
期パターンを検出することが行われている。
【0004】受信側での同期パターンの検出は、受信デ
ータと、受信側に用意されている同期パターンとの相関
をとることにより実現できる。そしてこのような処理
は、マッチトフィルタを用いて行われている。
【0005】マッチトフィルタは、一般に図10に示す
ようなトランスバースフィルタの構成をとり、同期パタ
ーンを構成するシンボル数(図9の例ではh)と同数の
タップを有する。各タップの間にはg(g=h−1)個
の遅延部20(20-1〜20-g)がそれぞれ配置されてお
り、それらの遅延時間はチップ周期と同じである。また
各タップにはそれぞれ乗算器21(21-1〜21-h)が接続
されており、同期パターンの各シンボルP(P0 〜P
h-1 )に対応した係数がそれぞれ乗算される。そして、
各乗算器21の出力が加算器22で加算されて、検出出
力が得られる。
【0006】このようなマッチトフィルタにより得られ
る検出出力は例えば図11に示すような波形となる。
【0007】ここで、検出出力のレベルが著しく高くな
っているのが、同期パターンの全てのシンボルが各タッ
プに現れているときであり、同期パターンを検出できた
タイミングとなる。従って、同期パターンの到来タイミ
ング、すなわちフレームタイミングが検出されることに
なる。
【0008】さて、このような方式によるフレームタイ
ミングの検出精度を高めるためには、同期パターンのシ
ンボル数を増大させればよい。
【0009】しかし、シンボル数を増大させると、相関
をとるために必要なマッチトフィルタのタップ数が増大
してしまい、マッチトフィルタの回路規模や消費電流が
増大してしまう。
【0010】そこで、タップ数を増やさずに同期パター
ンのシンボル数を増大させるための次のような方式が提
案されている。
【0011】この方法では図12に示すように、同期パ
ターンとして必要なシンボル数より少ないシンボル数
(mシンボル)のシンボル(a0 〜am-1 )よりなる繰
り返しパターンAを整数回(n回)繰り返すことによ
り、必要な長さ(m×nシンボル)の同期パターンを作
る。
【0012】そしてこのようにして作成された同期パタ
ーンに基づく同期検出に当たっては、図13に示すよう
な同期検出回路を用いる。
【0013】すなわち、まず繰り返しパターンAに対応
したマッチトフィルタ11を使用し、ここの繰り返しパ
ターンAの検出を行う。従って、例えばm=4とするな
らば、マッチトフィルタ11の出力は図14に示すよう
な波形となる。すなわち、繰り返しパターンAの繰り返
し周期Trの間隔で4つのピークが生じる波形となる。
【0014】そこで、このマッチトフィルタ11の出力
信号を直列接続されたk(k=n−1)個の遅延部12
(12-1〜12-k)により繰り返しパターンAの繰り返し周
期Trずつ遅延しつつ、マッチトフィルタ11の出力と
遅延部12のそれぞれの出力とを加算器14により加算
する。
【0015】そうすると、例えば図14に示すような波
形の4つのピークが全て加算器14に入力されるタイミ
ングで、加算器14の出力、すなわち検出出力のレベル
がピークとなり、同期検出が行える。
【0016】このとき、マッチトフィルタ11に必要な
タップ数は繰り返しパターンAのシンボル数と同数のm
個で、遅延部12および加算器14により形成されるマ
ッチトフィルタに必要なタップ数はn個であるので、m
×nシンボルの同期パターンの検出をm+n個のタップ
数で実現できることになる。
【0017】しかしながらこの方法によると、繰り返し
パターンAとして異なった位置における相関が小さいパ
ターンを用いていても、繰り返しパターンAの繰り返し
により、時間軸がずれた位置に大きな相関が発生するた
め、検出出力は図15に示すように複数のピークP11
〜P17が生じた波形となってしまう。
【0018】これらのピークの中で、レベルが最大であ
るピークP11のタイミングが同期パターンの検出タイ
ミングとなるが、他のピークとのレベル差が小さいた
め、検出精度があまりよくならないという不具合があっ
た。
【発明が解決しようとする課題】以上のように従来は、
同期パターンのシンボル数と同数のタップを備えたマッ
チトフィルタにより同期検出を行っていたため、マッチ
トフィルタの規模および消費電力が、ひいては受信装置
の規模および消費電力が増大してしまうという不具合が
あった。
【0019】そこで、同期パターンを繰り返しパターン
の整数回の繰り返しにより構成し、各繰り返しパターン
の相関をとった上で、その結果における相関をさらに取
ることによってタップ数の減少を図るようにすると、繰
り返しパターンの繰り返しにより、時間軸がずれた位置
に大きな相関が発生するため、検出精度があまりよくな
らないという不具合があった。
【0020】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、簡易な構成で
ありながら、精度良く同期検出を行うことを可能とする
ディジタル通信システムとその送信装置および受信装
置、ならびにフレーム同期検出回路を提供することにあ
る。
【0021】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、ディジタル通信システムにおける送信装
置に、所定数のシンボルの組合わせよりなる所定の繰り
返しパターンとこの繰り返しパターンの各シンボルの極
性を反転してなる反転繰り返しパターンとを、それぞれ
非反転位置および反転位置を示す所定数の反転有無情報
の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じた順序で
配列してなる同期パターンを生成する、例えば繰り返し
パターン記憶部および同期パターン生成部からなる同期
パターン生成手段と、伝送データを区切るとともに、前
記同期パターン生成手段により生成された前記同期パタ
ーンを付加することで前記伝送データをフレーム構造化
する例えばフレーム形成部などのフレーム化手段とを備
えた。
【0022】また受信装置に、前記繰り返しパターンに
含まれるシンボル数と同数のタップを有し、前記繰り返
しパターンに含まれるシンボルのうちの少なくとも一部
として設定された注目シンボルの数と同数のタップを有
し、タップ間の遅延時間が前記注目シンボル間の時間と
同じで、かつタップ係数が前記注目シンボルに対応して
設定された第1マッチトフィルタと、前記同期パターン
に含まれる繰り返しパターンおよび反転繰り返しパター
ンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前
記同期パターンにおける前記繰り返しパターンおよび前
記反転繰り返しパターンの配列周期と同じで、かつタッ
プ係数として互いに極性の異なる2つの所定値のいずれ
かが前記反転パターンに対応して設定された第2マッチ
トフィルタとを直列接続してなるフレーム同期検出回路
を備えた。
【0023】このような手段を講じたことにより、伝送
データのフレーム位置は、所定数のシンボルの組合わせ
よりなる所定の繰り返しパターンとこの繰り返しパター
ンの各シンボルの極性を反転してなる反転繰り返しパタ
ーンとを、所定の反転パターンに応じた順序で配列して
なる同期パターンにより示される。
【0024】受信装置では、この同期パターンを検出す
ることでフレーム同期をとるが、繰り返しパターンのう
ちの注目シンボルに応じた第1マッチトフィルタで繰り
返しパターンおよび反転繰り返しパターンのうちの注目
シンボルの相関をとる処理と、反転パターンに応じた第
2マッチトフィルタで反転パターンの相関をとる処理と
を相前後して直列的に行うことによって、同期パターン
の検出が行われる。
【0025】反転パターンは、互いに極性が異なる2種
類の反転有無情報の組合わせによりなるから、この反転
パターンの全てが第2マッチトフィルタに揃っていない
ときには反転有無情報どうしの打ち消しが生じ、第2マ
ッチトフィルタの出力レベルが小さくなる。
【0026】また本発明は、反転パターンを、含まれる
反転有無情報の数をnとするとき、
【数3】
【0027】が最小になるようなBy(y=0,1,
…,n−2,n−1)の組合わせ、すなわち例えば{−
1,1,1,1}なるパターンとするようにした。
【0028】このような手段を講じたことにより、反転
パターンの全てが第2マッチトフィルタに揃っていない
ときにおける第2マッチトフィルタの出力レベルが最小
に抑えられる。
【0029】また本発明の送信装置により送信された同
期パターンは、前記同期パターンに含まれるシンボルの
うちの一部として設定された注目シンボルの数と同数の
タップを有し、タップ間の遅延時間が前記注目シンボル
間の時間と同じで、かつタップ係数が前記注目シンボル
に対応して設定されたマッチトフィルタよりなるフレー
ム同期検出回路や、前記同期パターンに含まれるシンボ
ル数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間がシン
ボル周期と同じで、かつタップ係数が前記繰り返しパタ
ーンに対応して設定されたマッチトフィルタよりなるフ
レーム同期検出回路によって検出する。
【0030】従って、従来よりあるフレーム同期検出回
路でも、同期パターンの検出が行える。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態につき説明する。
【0032】図1は本実施形態に係るディジタル通信シ
ステムにおける送信装置の要部構成を示すブロック図で
ある。なおこの送信装置の適用先としては、wideband
CDMA方式の移動通信システムにおける基地局が挙げ
られる。
【0033】この図に示すように本実施形態の送信装置
は、繰り返しパターン記憶部1、同期パターン生成部2
およびフレーム形成部3を有している。
【0034】繰り返しパターン記憶部1は例えばROM
からなり、図2に示すように、それぞれ「1」または
「−1」を示すm個のシンボルa(a0 〜am-1 )から
なる繰り返しパターンと、この繰り返しパターンに対し
て各シンボルの極性を反転(IQ平面上でπ回転)させ
た反転繰り返しパターンとを記憶している。なお繰り返
しパターンとしては、自己相関の低い、例えば直交ゴー
ルド符号などの符号列を用いる。
【0035】同期パターン生成部2は、繰り返しパター
ン記憶部1に記憶されている繰り返しパターンおよび反
転繰り返しパターンを、図3に示すような形態で予め決
められた反転パターンに従って配列し、繰り返しパター
ンおよび反転繰り返しパターンの組合わせによりなる同
期パターンを生成する。
【0036】図3において、n個のB(B0 〜Bn-1
)は、それぞれ繰り返しパターンおよび反転繰り返し
パターンのいずれを配置するかを示し、繰り返しパター
ンの配置位置は「1」とされ、反転繰り返しパターンの
配置位置は「−1」とされる。すなわちこの反転パター
ンは、n個の繰り返しパターンおよび反転繰り返しパタ
ーンの組合わせによりなる同期パターンの構成を示して
いる。
【0037】フレーム形成部3は、送信するために与え
られる伝送データを所定時間毎に区切るとともに、同期
パターン生成部2から与えられる同期パターンを付加す
ることで、伝送データをフレーム構造化する。
【0038】かくしてこの送信装置では同期パターン生
成部2において、繰り返しパターンAをn個繰り返し並
べた上で、各繰り返しパターンに反転パターンを乗算し
てなる図4に示すような同期パターンが生成される。
【0039】具体的には、nを「4」とし、かつ反転パ
ターン{B0 ,B1 ,B2 ,B3 }を{−1,1,1,
1}とするならば、図5に示すように、1つの反転繰り
返しパターン/Aに続いて、3つの繰り返しパターンA
が連続する同期パターンが生成される。
【0040】さらに具体的には、同期パターンのシンボ
ル数を「256」、繰り返しパターンAのシンボル数m
を「64」、繰り返し回数nを「4」とする。
【0041】この場合、繰り返しパターンAは、A=
{a0 ,a1 …,a63}と記述できる。そして反転パタ
ーンを前述のように{−1,1,1,1}とすると、同
期パターンは、 {B0 ×a0 ,B0 ×a1 …,B0 ×a63,B1 ×
0 ,B1 ×a1 …,B1 ×a63,B2 ×a0 ,B2 ×
1 …,B2 ×a63,B3 ×a0 ,B3 ×a1…,B3
×a63} となる。
【0042】そしてこのような同期パターンが付加され
てフレーム構造化された伝送データが送信される。
【0043】一方、本実施形態のディジタル通信システ
ムにおける受信装置には、図6に示す構成のフレーム同
期検出回路が設けられている。なお図6において、図1
3と同一部分には同一符号を付している。
【0044】この受信装置の適用先としては、wideband
CDMA方式の移動通信システムにおける移動局が挙
げられる。
【0045】このフレーム同期検出回路は、マッチトフ
ィルタ11、k(k=n−1)個の遅延部12(12-1〜
12-k)、n個の乗算器13(13-1〜13-n)および加算器
14を有する。
【0046】マッチトフィルタ11は、繰り返しパター
ンAに対応するものである。すなわちマッチトフィルタ
11は、繰り返しパターンAにおけるシンボル数と同じ
m個のタップを備え、タップ間の遅延時間はシンボル周
期と同じである。かつ、タップ係数として「1」および
[−1」のいずれかが繰り返しパターンAに対応して設
定されている。
【0047】遅延部12は、遅延部12-1,12-2…,12-
j,12-kの順で直列に接続されており、遅延部12-1にマ
ッチトフィルタ11の出力が与えられている。従って遅
延部12は、マッチトフィルタ11からの出力を順次遅
延させて行く。なお、各遅延部12の遅延時間は、繰り
返しパターンAおよび反転繰り返しパターン/Aの繰り
返し周期Trに設定されている。
【0048】乗算器13は、13-k…,13-2,13-1の順
で、遅延部12-1〜12-kのそれぞれの出力に接続されてい
る。また乗算器13-nは、マッチトフィルタ11の出力に
接続されている。そしてこれらの乗算器13-1〜13-nに
は、反転パターンにおけるB0 〜Bn-1 がそれぞれタッ
プ係数として設定されており、このタップ係数を入力に
対して乗算する。
【0049】加算器14は、乗算器13-1〜13-nのそれぞ
れの出力の総和を算出し、その算出した総和に応じたレ
ベルの検出出力を出力する。
【0050】かくして、遅延部12、乗算器13および
加算器14により、反転パターンに対応したマッチトフ
ィルタが構成されている。
【0051】さて、このフレーム同期検出回路に、前述
のようにして送信装置で生成された同期パターンが入力
されると、マッチトフィルタ11では、繰り返しパター
ンまたは反転繰り返しパターンが揃う毎にピークがその
出力に発生する。この結果、同期パターンの1回の入力
に対して、マッチトフィルタ11の出力には、繰り返し
回数nと同回数のピークが発生する。
【0052】ただし、マッチトフィルタ11に繰り返し
パターンが揃ったときのピークと、反転繰り返しパター
ンが揃ったときのピークとは、互いに極性が逆となる。
【0053】従って、マッチトフィルタ11の出力は反
転パターンに対応してピークが生じる波形となる。例え
ば、繰り返し回数nを「4」とし、反転パターンを{−
1,1,1,1}としたならば、図7に示すような波形
となる。
【0054】このマッチトフィルタ11から出力される
信号、すなわち反転パターンに対応してピークが生じる
信号は、遅延部12、乗算器13および加算器14によ
り構成されたマッチトフィルタにより、反転パターンと
の相関が取られる。
【0055】かくして、マッチトフィルタ11の出力に
おけるn個のピークが遅延部12、乗算器13および加
算器14により構成されたマッチトフィルタの各タップ
に揃った時点で、検出出力にピークが発生する。
【0056】検出出力にはこのほかに、時間軸がずれた
位置にもピークが生じる。しかしこのピークは、マッチ
トフィルタ11から出力される信号におけるn個のピー
クのうちの一部が加算器14に入力される段階において
逆極性となっているので、これらが互いに打ち消し合
い、レベルが小さくなる。
【0057】この結果、繰り返し回数nを「4」とし、
反転パターンを{−1,1,1,1}としたならば、検
出出力は図8に示すような波形となる。そしてこのと
き、真のフレーム同期タイミングを示す、絶対値が最大
であるピークP1の絶対値に対して、2番目に絶対値が
大きいレベルのピークP2,P3,P4,P5の絶対値
は1/4となる。
【0058】このように、検出すべき真のピークの絶対
値と、他のピークの絶対値とのレベル差が大きくなるか
ら、真のピーク検出、すなわちフレーム同期タイミング
の検出の精度が向上する。
【0059】しかも、本実施形態におけるフレーム同期
検出回路が有するタップ数はm+n個であり、同期パタ
ーンのシンボル数m×nよりも少なくて済む。前述のよ
うに繰り返しパターンAのシンボル数mを「64」、繰
り返し回数nを「4」とする場合は、同期パターンのシ
ンボル数が「256」であるのに対し、タップ数は「6
8」で済み、同期パターンの全体に対応したマッチトフ
ィルタを用いる場合に比べて、回路規模と消費電流の低
減が図れる。
【0060】ところで、上記の例では絶対値が最大であ
るピークの絶対値に対して、2番目に絶対値が大きいレ
ベルのピークの絶対値は1/4となっているが、これは
反転パターンの設定によって変化する。
【0061】例えば、反転パターンを{1,−1,−
1,1}としたならば、絶対値が最大であるピークの絶
対値に対して、2番目に絶対値が大きいレベルのピーク
の絶対値は2/4となってしまい、レベル差が低下して
しまう。
【0062】そこで、2番目に絶対値が大きいレベルの
ピークの絶対値ができるだけ小さくなるような適切な反
転パターンを選択することが望ましい。
【0063】繰り返し回数nを4とする場合における適
切な反転パターンの例は、{−1,1,1,1}や
{1,−1,1,1}である。また、これらの適切な反
転パターンを{Ba,Bb,Bc,Bd}と表す場合、
その反転である{−Ba,−Bb,−Bc,−Bd}
や、前後の入れ替えである{Bd,Bc,Bb,Ba}
も適切な反転パターンとなる。
【0064】このような適切な反転パターンは、
【数4】
【0065】が最小になるようなBy(y=0,1,
…,n−2,n−1)の組合わせを選択することにより
選択することができる。
【0066】そしてその作業は、2n 回の試行によって
容易に行うことができる。
【0067】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、送信装置における同期パターン
の生成はロジック回路によって行うようにしても良い。
【0068】また上記実施形態では、繰り返しパターン
と反転繰り返しパターンとの両方を繰り返しパターン記
憶部1に格納しておくものとしているが、繰り返しパタ
ーンのみを繰り返しパターン記憶部1に格納しておき、
その極性を反転させることで反転繰り返しパターンを作
成するようにしても良い。
【0069】また上記実施形態では、同期パターンの各
シンボルを2値としているが、多値や複素値である場合
にも本発明を適用可能である。
【0070】本実施形態のフレーム同期検出回路が行う
処理は線形の変換であるから、マッチトフィルタ11
と、遅延部12、乗算器13および加算器14よりなる
マッチトフィルタとの順序を入れ替えることは自由にで
きる。
【0071】また上記実施形態では、同期パターンをフ
レームの先頭に配置することとしているが、システムで
予め定めた先頭以外の任意の位置に配置しても、上記の
効果が得られることは明らかである。
【0072】また上記実施形態では、マッチトフィルタ
11は、繰り返しパターンの全体に応じたものとしてい
るが、繰り返しパターンのうちの一部のシンボルのみを
注目シンボルとし、マッチトフィルタ11をこの注目シ
ンボルのみに応じたものとすることもできる。
【0073】また上記実施形態の送信装置が送信した同
期パターンは、図10に示したような1つのマッチトフ
ィルタよりなる一般的なフレーム同期検出回路によって
も検出することが可能である。そしてこの場合でも、図
10に示したマッチトフィルタを同期パターンの全体に
応じたものとしても、あるいは同期パターンの一部のシ
ンボルのみを注目シンボルとし、図10に示したマッチ
トフィルタをこの注目シンボルのみに応じたものとして
も実現可能である。
【0074】このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で種々の変形実施が可能である。
【0075】
【発明の効果】本発明によれば、ディジタル通信システ
ムにおける送信装置に、所定数のシンボルの組合わせよ
りなる所定の繰り返しパターンとこの繰り返しパターン
の各シンボルの極性を反転してなる反転繰り返しパター
ンとを、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定
数の反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パター
ンに応じた順序で配列してなる同期パターンを生成する
同期パターン生成手段と、伝送データを区切るととも
に、前記同期パターン生成手段により生成された前記同
期パターンを付加することで前記伝送データをフレーム
構造化するフレーム化手段とを備えた。
【0076】また受信装置に、前記繰り返しパターンに
含まれるシンボルのうちの少なくとも一部として設定さ
れた注目シンボルの数と同数のタップを有し、タップ間
の遅延時間が前記注目シンボル間の時間と同じで、かつ
タップ係数が前記注目シンボルに対応して設定された第
1マッチトフィルタと、前記同期パターンに含まれる繰
り返しパターンおよび反転繰り返しパターンの数と同数
のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記同期パター
ンにおける前記繰り返しパターンおよび前記反転繰り返
しパターンの配列周期と同じで、かつタップ係数として
互いに極性の異なる2つの所定値のいずれかが前記反転
パターンに対応して設定された第2マッチトフィルタと
を直列接続してなるフレーム同期検出回路を備えた。
【0077】これらにより、同期パターンのシンボル数
が、繰り返しパターンにおけるシンボル数と反転パター
ンにおける反転有無情報の数との積に相当する数である
にも拘わらず、その同期パターンの検出を、繰り返しパ
ターン中の注目シンボル数と反転パターンにおける反転
有無情報の数との和に相当する数のタップのみを備えた
フレーム同期検出回路により行うことができ、簡易な構
成により実現可能となる。
【0078】そして、同期パターンを繰り返しパターン
と反転繰り返しパターンとの組合わせにより構成してい
ることにより、その組合わせを示した反転パターンの全
てが第2マッチトフィルタに揃っていないときには反転
有無情報の成分どうしの打ち消しが生じ、第2マッチト
フィルタの出力レベルが小さくなるから、同期パターン
が検出できたときにおけるフレーム同期検出回路の出力
の真のピークと、それ以外のピークとのレベル差が大き
くなることから、精度良く同期検出を行うことが可能と
なる。
【0079】また本発明は、反転パターンを、含まれる
反転有無情報の数をnとするとき、
【数5】
【0080】が最小になるようなBy(y=0,1,
…,n−2,n−1)の組合わせ、すなわち例えば{−
1,1,1,1}なるパターンとするようにしたので、
同期パターンが検出できたときにおけるフレーム同期検
出回路の出力の真のピーク以外のピークのレベルを確実
に最小に抑えることができ、より精度良く同期検出を行
うことが可能となる。
【0081】しかも本発明の送信装置により送信された
同期パターンは、前記同期パターンに含まれるシンボル
のうちの一部として設定された注目シンボルの数と同数
のタップを有し、タップ間の遅延時間が前記注目シンボ
ル間の時間と同じで、かつタップ係数が前記注目シンボ
ルに対応して設定されたマッチトフィルタよりなるフレ
ーム同期検出回路や、前記同期パターンに含まれるシン
ボル数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間がシ
ンボル周期と同じで、かつタップ係数が前記繰り返しパ
ターンに対応して設定されたマッチトフィルタよりなる
フレーム同期検出回路によっても検出が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るディジタル通信シス
テムにおける送信装置の要部構成を示すブロック図。
【図2】本発明の一実施形態で用いる繰り返しパターン
の構成を示す図。
【図3】本発明の一実施形態で用いる反転パターンの構
成を示す図。
【図4】本発明の一実施形態で用いる同期パターンの構
造を示す図。
【図5】本発明の一実施形態で用いる同期パターンの具
体例を示す図。
【図6】本発明の一実施形態に係るディジタル通信シス
テムにおける受信装置に設けられるフレーム同期検出回
路の構成を示す図。
【図7】図6中のマッチトフィルタ11の出力の波形の
一例を示す図。
【図8】図6に示すフレーム同期検出回路での検出出力
の波形の一例を示す図。
【図9】ディジタル通信システムでの伝送データのフレ
ーム構成の従来例を示す図。
【図10】フレーム同期検出のためのマッチトフィルタ
の一般的な構成を示す図。
【図11】図10に示すマッチトフィルタの検出出力の
波形の一例を示す図。
【図12】繰り返しパターンを整数回繰り返すことによ
りなる同期パターンの構成を示す図。
【図13】図12に示す同期パターンに基づく同期検出
を行う同期検出回路の構成を示すブロック図。
【図14】図13中のマッチトフィルタ11の出力波形
の一例を示す図。
【図15】図13に示す同期検出回路の検出出力の波形
の一例を示す図。
【符号の説明】
1…繰り返しパターン記憶部 2…同期パターン生成部 3…フレーム形成部 11…マッチトフィルタ 12(12-1〜12-k)…遅延部 13(13-1〜13-n)…乗算器 14…加算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04B 1/707 H03H 17/02 601 H04B 7/26 H04L 7/00 H04L 7/08

Claims (13)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定数のシンボルの組合わせよりなる所
    定の繰り返しパターンとこの繰り返しパターンの各シン
    ボルの極性を反転してなる反転繰り返しパターンとを、
    それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転
    有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じ
    た順序で配列してなる同期パターンを生成する同期パタ
    ーン生成手段と、 伝送データを区切るとともに、前記同期パターン生成手
    段により生成された前記同期パターンを付加することで
    前記伝送データをフレーム構造化するフレーム化手段と
    を備えた送信装置と、 前記繰り返しパターンに含まれるシンボルのうちの一部
    として設定された注目シンボルの数と同数のタップを有
    し、タップ間の遅延時間が前記注目シンボル間の時間と
    同じで、かつタップ係数が前記注目シンボルに対応して
    設定された第1マッチトフィルタと、前記同期パターン
    に含まれる繰り返しパターンおよび反転繰り返しパター
    ンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前
    記同期パターンにおける前記繰り返しパターンおよび前
    記反転繰り返しパターンの配列周期と同じで、かつタッ
    プ係数として互いに極性の異なる2つの所定値のいずれ
    かが前記反転パターンに対応して設定された第2マッチ
    トフィルタとを直列接続してなるフレーム同期検出回路
    を備えた受信装置とからなるディジタル通信システム。
  2. 【請求項2】 所定数のシンボルの組合わせよりなる所
    定の繰り返しパターンとこの繰り返しパターンの各シン
    ボルの極性を反転してなる反転繰り返しパターンとを、
    それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転
    有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じ
    た順序で配列してなる同期パターンを生成する同期パタ
    ーン生成手段と、 伝送データを区切るとともに、前記同期パターン生成手
    段により生成された前記同期パターンを付加することで
    前記伝送データをフレーム構造化するフレーム化手段と
    を備えた送信装置と、 前記繰り返しパターンに含まれるシンボル数と同数のタ
    ップを有し、タップ間の遅延時間がシンボル周期と同じ
    で、かつタップ係数が前記繰り返しパターンに対応して
    設定された第1マッチトフィルタと、前記同期パターン
    に含まれる繰り返しパターンおよび反転繰り返しパター
    ンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前
    記同期パターンにおける前記繰り返しパターンおよび前
    記反転繰り返しパターンの配列周期と同じで、かつタッ
    プ係数として互いに極性の異なる2つの所定値のいずれ
    かが前記反転パターンに対応して設定された第2マッチ
    トフィルタとを直列接続してなるフレーム同期検出回路
    を備えた受信装置とからなるディジタル通信システム。
  3. 【請求項3】 所定数のシンボルの組合わせよりなる所
    定の繰り返しパターンとこの繰り返しパターンの各シン
    ボルの極性を反転してなる反転繰り返しパターンとを、
    それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転
    有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じ
    た順序で配列してなる同期パターンを生成する同期パタ
    ーン生成手段と、 伝送データを区切るとともに、前記同期パターン生成手
    段により生成された前記同期パターンを付加することで
    前記伝送データをフレーム構造化するフレーム化手段と
    を備えた送信装置と、 前記同期パターンに含まれるシンボルのうちの一部とし
    て設定された注目シンボルの数と同数のタップを有し、
    タップ間の遅延時間が前記注目シンボル間の時間と同じ
    で、かつタップ係数が前記注目シンボルに対応して設定
    されたマッチトフィルタよりなるフレーム同期検出回路
    を備えた受信装置とからなるディジタル通信システム。
  4. 【請求項4】 所定数のシンボルの組合わせよりなる所
    定の繰り返しパターンとこの繰り返しパターンの各シン
    ボルの極性を反転してなる反転繰り返しパターンとを、
    それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転
    有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じ
    た順序で配列してなる同期パターンを生成する同期パタ
    ーン生成手段と、 伝送データを区切るとともに、前記同期パターン生成手
    段により生成された前記同期パターンを付加することで
    前記伝送データをフレーム構造化するフレーム化手段と
    を備えた送信装置と、 前記同期パターンに含まれるシンボル数と同数のタップ
    を有し、タップ間の遅延時間がシンボル周期と同じで、
    かつタップ係数が前記繰り返しパターンに対応して設定
    されたマッチトフィルタよりなるフレーム同期検出回路
    を備えた受信装置とからなるディジタル通信システム。
  5. 【請求項5】 前記反転パターンは、含まれる反転有無
    情報の数をnとするとき、 【数1】 が最小になるようなBy(y=0,1,…,n−2,n
    −1)の組合わせとすることを特徴とする請求項1乃至
    請求項4のいずれかに記載のディジタル通信システム。
  6. 【請求項6】 前記反転パターンは、{−1,1,1,
    1}であることを特徴とする請求項1乃至請求項4のい
    ずれかに記載のディジタル通信システム。
  7. 【請求項7】 所定数のシンボルの組合わせよりなる所
    定の繰り返しパターンとこの繰り返しパターンの各シン
    ボルの極性を反転してなる反転繰り返しパターンとを、
    それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の反転
    有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに応じ
    た順序で配列してなる同期パターンを生成する同期パタ
    ーン生成手段と、 伝送データを区切るとともに、前記同期パターン生成手
    段により生成された前記同期パターンを付加することで
    前記伝送データをフレーム構造化するフレーム化手段と
    を備えた送信装置。
  8. 【請求項8】 前記反転パターンは、含まれる反転有無
    情報の数をnとするとき、 【数2】 が最小になるようなBy(y=0,1,…,n−2,n
    −1)の組合わせとすることを特徴とする請求項7に記
    載の送信装置。
  9. 【請求項9】 前記反転パターンは、{−1,1,1,
    1}であることを特徴とする請求項7に記載の送信装
    置。
  10. 【請求項10】 所定数のシンボルの組合わせよりなる
    所定の繰り返しパターンとこの繰り返しパターンの各シ
    ンボルの極性を反転してなる反転繰り返しパターンと
    を、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の
    反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに
    応じた順序で配列してなる同期パターンを付加してフレ
    ーム構造化された伝送データを受信する受信装置におい
    て、 前記繰り返しパターンに含まれるシンボルのうちの一部
    として設定された注目シンボルの数と同数のタップを有
    し、タップ間の遅延時間が前記注目シンボル間の時間と
    同じで、かつタップ係数が前記注目シンボルに対応して
    設定された第1マッチトフィルタと、前記同期パターン
    に含まれる繰り返しパターンおよび反転繰り返しパター
    ンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前
    記同期パターンにおける前記繰り返しパターンおよび前
    記反転繰り返しパターンの配列周期と同じで、かつタッ
    プ係数として互いに極性の異なる2つの所定値のいずれ
    かが前記反転パターンに対応して設定された第2マッチ
    トフィルタとを直列接続してなるフレーム同期検出回路
    を備えたことを特徴とする受信装置。
  11. 【請求項11】 所定数のシンボルの組合わせよりなる
    所定の繰り返しパターンとこの繰り返しパターンの各シ
    ンボルの極性を反転してなる反転繰り返しパターンと
    を、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の
    反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに
    応じた順序で配列してなる同期パターンを付加してフレ
    ーム構造化された伝送データを受信する受信装置におい
    て、 前記繰り返しパターンに含まれるシンボル数と同数のタ
    ップを有し、タップ間の遅延時間がシンボル周期と同じ
    で、かつタップ係数が前記繰り返しパターンに対応して
    設定された第1マッチトフィルタと、前記同期パターン
    に含まれる繰り返しパターンおよび反転繰り返しパター
    ンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前
    記同期パターンにおける前記繰り返しパターンおよび前
    記反転繰り返しパターンの配列周期と同じで、かつタッ
    プ係数として互いに極性の異なる2つの所定値のいずれ
    かが前記反転パターンに対応して設定された第2マッチ
    トフィルタとを直列接続してなるフレーム同期検出回路
    を備えたことを特徴とする受信装置。
  12. 【請求項12】 所定数のシンボルの組合わせよりなる
    所定の繰り返しパターンとこの繰り返しパターンの各シ
    ンボルの極性を反転してなる反転繰り返しパターンと
    を、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の
    反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに
    応じた順序で配列してなる同期パターンを付加してフレ
    ーム構造化された伝送データにおけるフレームタイミン
    グを検出するフレーム同期検出回路において、 前記繰り返しパターンに含まれるシンボルのうちの一部
    として設定された注目シンボルの数と同数のタップを有
    し、タップ間の遅延時間が前記注目シンボル間の時間と
    同じで、かつタップ係数が前記注目シンボルに対応して
    設定された第1マッチトフィルタと、前記同期パターン
    に含まれる繰り返しパターンおよび反転繰り返しパター
    ンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前
    記同期パターンにおける前記繰り返しパターンおよび前
    記反転繰り返しパターンの配列周期と同じで、かつタッ
    プ係数として互いに極性の異なる2つの所定値のいずれ
    かが前記反転パターンに対応して設定された第2マッチ
    トフィルタとを直列接続してなることを特徴とするフレ
    ーム同期検出回路。
  13. 【請求項13】 所定数のシンボルの組合わせよりなる
    所定の繰り返しパターンとこの繰り返しパターンの各シ
    ンボルの極性を反転してなる反転繰り返しパターンと
    を、それぞれ非反転位置および反転位置を示す所定数の
    反転有無情報の組合わせよりなる所定の反転パターンに
    応じた順序で配列してなる同期パターンを付加してフレ
    ーム構造化された伝送データにおけるフレームタイミン
    グを検出するフレーム同期検出回路において、 前記繰り返しパターンに含まれるシンボル数と同数のタ
    ップを有し、タップ間の遅延時間がシンボル周期と同じ
    で、かつタップ係数が前記繰り返しパターンに対応して
    設定された第1マッチトフィルタと、前記同期パターン
    に含まれる繰り返しパターンおよび反転繰り返しパター
    ンの数と同数のタップを有し、タップ間の遅延時間が前
    記同期パターンにおける前記繰り返しパターンおよび前
    記反転繰り返しパターンの配列周期と同じで、かつタッ
    プ係数として互いに極性の異なる2つの所定値のいずれ
    かが前記反転パターンに対応して設定された第2マッチ
    トフィルタとを直列接続してなることを特徴とするフレ
    ーム同期検出回路。
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