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JP3243167B2 - Synchronizer - Google Patents
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JP3243167B2 - Synchronizer - Google Patents

Synchronizer

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JP3243167B2
JP3243167B2 JP03579596A JP3579596A JP3243167B2 JP 3243167 B2 JP3243167 B2 JP 3243167B2 JP 03579596 A JP03579596 A JP 03579596A JP 3579596 A JP3579596 A JP 3579596A JP 3243167 B2 JP3243167 B2 JP 3243167B2
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synchronization
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    • Y02D30/70Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Noise Elimination (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタル無線通信
装置の同期装置に関し、特に、複数のアンテナからの受
信信号に対して独立に相関処理を行なって、フェージン
グの影響を推定し、フェージングの影響が少ない方のア
ンテナからの受信信号を利用して同期引き込みを行なう
同期装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a synchronizing apparatus for a digital radio communication apparatus, and more particularly, to independently correlating signals received from a plurality of antennas to estimate the effect of fading and to evaluate the effect of fading. The present invention relates to a synchronizer that performs synchronization pull-in by using a received signal from an antenna having a smaller number.

【0002】[0002]

【従来の技術】無線通信を行なう際、送信機と受信機の
間で同期をとる必要がある。そのため送信系列のなかに
既知のパタンを挿入しておき、受信側で相関をとり、相
関が高い時刻を既知のパタン受信時刻と判断することに
より、同期を獲得する。
2. Description of the Related Art When performing wireless communication, it is necessary to synchronize between a transmitter and a receiver. Therefore, a known pattern is inserted into the transmission sequence, a correlation is obtained on the receiving side, and synchronization is obtained by determining a time having a high correlation as a known pattern reception time.

【0003】従来の同期装置の構成をブロック図として
図3に示し、図3および図2に示すフレームフォーマッ
トを用いてその動作を説明する。図2のフレームフォー
マットでは、同期を獲得するためのシンボルを中央に配
置しているが先頭でも、末尾でもよい。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional synchronizer, and its operation will be described with reference to the frame formats shown in FIGS. In the frame format of FIG. 2, symbols for acquiring synchronization are arranged at the center, but may be at the beginning or end.

【0004】図3において、同期装置は、フェージング
推定器301と、相関器A302と、相関器B304および同期
判定回路306から構成されている。
In FIG. 3, the synchronizer comprises a fading estimator 301, a correlator A 302, a correlator B 304 and a synchronization determination circuit 306.

【0005】また、図5にフェージング推定器301の詳
細な構成をブロック図で示す。
FIG. 5 is a block diagram showing a detailed configuration of the fading estimator 301.

【0006】図5において、フェージング推定器は、メ
モリE501と、相関器E502と、相関器F503と、メモリ
F504と、複素計算器505と、から構成されている。
In FIG. 5, the fading estimator includes a memory E501, a correlator E502, a correlator F503, a memory F504, and a complex calculator 505.

【0007】以上のように構成されたフェージング推定
器において、その動作を説明する。図5のメモリEおよ
びメモリFにはそれぞれ、所望波と干渉波の同期ワード
(ここではMシンボルとする)、sw11、sw12
…、sw1M、sw21、sw2 2 、…、sw2Mが保存
される。sw1x、sw2xはそれぞれ、xシンボル目の
所望波、干渉波の同期ワードの同相成分と直交成分の組
で、ここでは複素数として表現する。
The fading estimation constructed as described above
The operation of the device will be described. The memory E of FIG.
And the memory F have a synchronization word of the desired wave and the interference wave, respectively.
(Here, M symbols), sw11, Sw1Two,
…, Sw1M, Sw21, Sw2 Two , ..., sw2MIs saved
Is done. sw1x, Sw2xAre the x symbol
A set of in-phase and quadrature components of the synchronization word of the desired wave and interference wave
Here, it is expressed as a complex number.

【0008】図5の相関器Eの詳細な構成を図7に示
す。図5において、相関器Eは、シフトレジスタ701
と、複素乗算器702と、加算器704と、から構成される。
FIG. 7 shows a detailed configuration of the correlator E shown in FIG. In FIG. 5, a correlator E includes a shift register 701.
, A complex multiplier 702, and an adder 704.

【0009】図5の相関器Eは、A/D変換された受信
波の直交成分と同相成分が同期ワード長だけ保存するシ
フトレジスタを持つ。時刻Tにおいてシフトレジスタに
は時刻T−N+1からTまでのN個の受信データ、r
T-N+1、rT-N+2、…、rTが保存されている。rTは時刻
Tにおける受信信号の同相成分と直交成分の組でここで
は複素数として表現する。図5の相関器Eは、所望波の
同期ワード(図5のメモリEの内容)と受信波との相関
値rs1を出力する。図7の複素乗算器702および加算
器704は下記演算式に基づいてそれぞれ乗算加算を行な
う。
The correlator E in FIG. 5 has a shift register in which the quadrature component and the in-phase component of the A / D-converted received wave are stored for a synchronization word length. At time T, the shift register stores N pieces of received data from time T−N + 1 to T, r
T-N + 1 , r T-N + 2 ,..., R T are stored. r T is a set of an in-phase component and a quadrature component of the received signal at time T, and is represented here as a complex number. The correlator E of FIG. 5 outputs a correlation value rs1 between the synchronization word of the desired wave (the contents of the memory E of FIG. 5) and the received wave. The complex multiplier 702 and the adder 704 in FIG. 7 respectively perform multiplication and addition based on the following arithmetic expressions.

【数式1】 [Formula 1]

【0010】XバーはXの共役複素数を表し、|X|はX
の大きさを表す。rs1はMシンボル分の所望波の同期
ワードの波形と受信信号の波形がどれだけ似ているかを
表し、波形が似ていれば似ているほど1に近づき、完全
に一致するとき1になる。逆に波形が似ていなければ似
ていないほど0に近づく。受信波形との相関をとる処理
により、相関値が高い時刻であれば、同期ワードを受信
していると判断することができる。
X bar represents a complex conjugate of X, and | X |
Represents the size of rs1 indicates how similar the waveform of the synchronization word of the desired wave of M symbols is to the waveform of the received signal. The more similar the waveforms are, the closer to 1 becomes, and it becomes 1 when they completely match. Conversely, if the waveforms are not similar, the closer they are, the closer to zero. By performing the correlation with the received waveform, if the time has a high correlation value, it can be determined that the synchronization word has been received.

【0011】図5の相関器Fの詳細な構成は前記相関器
Eと同様であり、図7に示す通りである。図5の相関器
Fは、A/D変換された受信波の直交成分と同相成分が
同期ワード長だけ保存するシフトレジスタを持つ。時刻
Tにおいてシフトレジスタには時刻T−N+1からTま
でのN個の受信データ、rT-N+1、rT-N+2、…、rT
保存されている。rTは時刻Tにおける受信信号の同相
成分と直交成分の組でここでは複素数として表現する。
図5の相関器Fは、干渉波の同期ワード(図5のメモリ
Fの内容)と受信波との相関値rs2を出力する。
The detailed configuration of the correlator F in FIG. 5 is the same as that of the correlator E, and is as shown in FIG. The correlator F in FIG. 5 has a shift register in which the quadrature component and the in-phase component of the A / D-converted received wave are stored for a synchronization word length. N received data in the shift register from the time T-N + 1 to T at time T, r T-N + 1 , r T-N + 2, ..., r T is stored. r T is a set of an in-phase component and a quadrature component of the received signal at time T, and is represented here as a complex number.
The correlator F of FIG. 5 outputs a correlation value rs2 between the synchronization word of the interference wave (the contents of the memory F of FIG. 5) and the received wave.

【数式2】 [Formula 2]

【0012】図5の複素計算器505は、図5の相関器E
および相関器Fの出力rs1、rs2から、以下のよう
に求まる所望波のフェージングと干渉波のフェージン
グ、X、Yを出力する。
The complex calculator 505 shown in FIG.
From the outputs rs1 and rs2 of the correlator F, the fading of the desired wave and the fading of the interference wave, X and Y, which are obtained as follows, are output.

【数式3】 [Equation 3]

【0013】図3の同期装置における相関器Aの構成を
図8に示す。図8において、相関器Aは、シフトレジス
タ801と、複素乗算器802と、メモリA803と、メモリB8
04と、加算器805と、複素乗算器806と、から構成されて
いる。
FIG. 8 shows the configuration of the correlator A in the synchronizer shown in FIG. 8, a correlator A includes a shift register 801, a complex multiplier 802, a memory A803, and a memory B8.
04, an adder 805, and a complex multiplier 806.

【0014】図8のメモリBおよびメモリAにはそれぞ
れ、所望波と干渉波の同期ワード(ここではMシンボル
とする)、sw11、sw12、…、sw1M、sw21
sw22、…、sw2Mが保存される。sw1x、sw2x
はそれぞれ、xシンボル目の所望波の同期ワードの同相
成分と直交成分の組と、干渉波の同期ワードの同相成分
と直交成分の組で、ここでは複素数として表現する。図
3の同期装置における相関器Aは、A/D変換された受
信波の直交成分と同相成分が同期ワード長だけ保存する
シフトレジスタを持つ。時刻Tにおいてシフトレジスタ
には時刻T−N+1からTまでのN個の受信データ、r
T-N+1、rT-N+2、…、rTが保存されている。rTは時刻
Tにおける受信信号の同相成分と直交成分の組でここで
は複素数として表現する。図3の同期装置における相関
器Aは、所望波の同期ワード(図8のメモリBの内容)
と受信波から推定された干渉波を取り除いたものの相関
値s1を出力する。具体的には、シフトレジスタの各値
から干渉波のフェージング×干渉波の同期ワード(図8
のメモリAの内容)をひき、所望波のフェージング項で
割ったものと、所望波の同期ワードの相関をとる。
.., Sw1 2 ,..., Sw1 M , sw2 1 , sw1 1 , sw1 2 ,...
sw2 2 ,..., sw2 M are stored. sw1 x , sw2 x
Are the set of the in-phase component and the quadrature component of the synchronization word of the desired wave of the x-th symbol and the set of the in-phase component and the quadrature component of the synchronization word of the interference wave, respectively, and are expressed here as complex numbers. Correlator A in the synchronizer shown in FIG. 3 has a shift register in which the quadrature component and the in-phase component of the A / D-converted received wave are stored for a synchronization word length. At time T, the shift register stores N pieces of received data from time T−N + 1 to T, r
T-N + 1 , r T-N + 2 ,..., R T are stored. r T is a set of an in-phase component and a quadrature component of the received signal at time T, and is represented here as a complex number. The correlator A in the synchronizer shown in FIG. 3 is a synchronization word for the desired wave (contents of the memory B in FIG. 8)
And a correlation value s1 obtained by removing the estimated interference wave from the received wave. Specifically, based on each value of the shift register, the fading of the interference wave × the synchronization word of the interference wave (FIG. 8)
The contents of the memory A of the desired wave are subtracted, and the result obtained by dividing by the fading term of the desired wave is correlated with the synchronization word of the desired wave.

【数式4】 (Equation 4)

【0015】XバーはXの共役複素数を表し、|X|はX
の大きさを表す。s1はMシンボル分の所望波の同期ワ
ードの波形と受信信号の波形がどれだけ似ているかを表
し、波形が似ていれば似ているほど1に近づき、完全に
一致するとき1になる。逆に波形が似ていなければ似て
いないほど0に近づく。受信波形との相関をとる処理に
より、相関値が高い時刻であれば、同期ワードを受信し
ていると判断することができる。
X bar represents the complex conjugate of X, and | X |
Represents the size of s1 indicates how similar the waveform of the synchronization word of the desired signal for M symbols is to the waveform of the received signal. The more similar the waveforms are, the closer to 1 the value becomes, and the value becomes 1 when they completely match. Conversely, if the waveforms are not similar, the closer they are, the closer to zero. By performing the correlation with the received waveform, if the time has a high correlation value, it can be determined that the synchronization word has been received.

【0016】図3の同期装置における相関器Bの構成を
図9に示す。図9において、相関器Bは、シフトレジス
タ901と、複素乗算器902と、メモリA903と、メモリB9
04と、加算器905と、複素乗算器906と、から構成されて
いる。
FIG. 9 shows the configuration of the correlator B in the synchronizer shown in FIG. In FIG. 9, a correlator B includes a shift register 901, a complex multiplier 902, a memory A903, and a memory B9.
04, an adder 905, and a complex multiplier 906.

【0017】図9のメモリBおよびメモリAは、図8の
メモリBおよびメモリAと構成は同じであるが、図9の
メモリBおよびメモリAにはそれぞれ、干渉波と所望波
の同期ワードが保存される。図3の同期装置における相
関器Bは、A/D変換された受信波の直交成分と同相成
分が同期ワード長だけ保存するシフトレジスタを持つ。
時刻Tにおいてシフトレジスタには時刻T−N+1から
TまでのN個の受信データ、rT-N+1、rT-N+2、…、r
Tが保存されている。rTは時刻Tにおける受信信号の同
相成分と直交成分の組でここでは複素数として表現す
る。図3の同期装置における相関器Bでは、干渉波の同
期ワード(図9のメモリBの内容)と受信波から推定さ
れた所望波を取り除いたものの相関値s2を出力する。
具体的には、シフトレジスタの各値から所望波のフェー
ジング×所望波の同期ワード(図9のメモリAの内容)
をひき、干渉波のフェージング項で割ったものと、干渉
波の同期ワードの相関をとる。
The memory B and the memory A in FIG. 9 have the same configuration as the memory B and the memory A in FIG. 8, but the memory B and the memory A in FIG. Will be saved. The correlator B in the synchronizer of FIG. 3 has a shift register in which the quadrature component and the in-phase component of the A / D-converted received wave are stored for a synchronization word length.
At time T, the shift register stores N pieces of received data from time T−N + 1 to T, r T−N + 1 , r T−N + 2 ,.
T is saved. r T is a set of an in-phase component and a quadrature component of the received signal at time T, and is represented here as a complex number. The correlator B in the synchronizer shown in FIG. 3 outputs a synchronization word (contents of the memory B in FIG. 9) of the interference wave and a correlation value s2 obtained by removing the desired wave estimated from the received wave.
Specifically, the fading of the desired wave × the synchronizing word of the desired wave from the values of the shift register (contents of the memory A in FIG. 9)
Then, the value obtained by dividing by the fading term of the interference wave is correlated with the synchronization word of the interference wave.

【数式5】 (Equation 5)

【0018】図3の同期装置における同期判定回路306
では、相関器Aと相関器Bからの入力をもとに同期ワー
ド受信時刻であるかどうかの判定を行なう。例えば、相
関器A、相関器Bどちらからでも、早く高い相関値が得
られたときを同期ワード受信時刻と判断する。
The synchronization determination circuit 306 in the synchronization device shown in FIG.
Then, based on the inputs from the correlators A and B, it is determined whether or not it is the synchronization word reception time. For example, a time when a high correlation value is quickly obtained from both the correlator A and the correlator B is determined as the synchronization word reception time.

【0019】図6に図3の同期装置における同期判定回
路306の構成を示す。図6の同期判定回路は、論理和回
路601と、アドレスカウンタ602と、ラッチ回路603と、
比較器604と、から構成されている。
FIG. 6 shows the configuration of the synchronization determination circuit 306 in the synchronizer of FIG. 6 includes an OR circuit 601, an address counter 602, a latch circuit 603,
And a comparator 604.

【0020】論理和回路601の入力には相関器Aと相関
器Bの出力がそれぞれ入力1および入力2として与えら
れる。ラッチ回路603は、論理和回路601の出力が初めて
1になったときのアドレスカウンタ602の値を保存す
る。アドレスカウンタ602は、サンプリングクロックの
タイミング毎に変化し、所定の周期毎にリセットされ
る。比較器604は、現在時刻を表すアドレスカウンタ602
とラッチ回路603に保存された出力を比較し、一致して
いれば1、一致していなければ0を出力する。
The outputs of the correlator A and the correlator B are given as inputs 1 and 2 to the input of the OR circuit 601 respectively. The latch circuit 603 stores the value of the address counter 602 when the output of the OR circuit 601 becomes 1 for the first time. The address counter 602 changes at each sampling clock timing and is reset at a predetermined cycle. The comparator 604 has an address counter 602 indicating the current time.
Is compared with the output stored in the latch circuit 603, and 1 is output if they match, and 0 is output if they do not match.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】前記のような従来の構
成の場合、フェージングの影響が大きく入力レベルが低
いときは同期引き込み時間特性が劣化するという問題が
あった。
In the case of the conventional configuration as described above, there is a problem that the influence of fading is large and the synchronization pull-in time characteristic deteriorates when the input level is low.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】前記問題を解決するため
に、本発明は、複数のアンテナ(実施の形態では2つ)
を用意し、複数のアンテナから得た受信信号に対してそ
れぞれ独立に相関処理を行ない、複数のアンテナから得
た受信信号に対して独立に所望波と干渉波を推定し、フ
ェージングの影響により、電力の小さくなっていない方
を選択する。これにより、正確に且つ高速に同期引き込
みを行なうことが可能になる。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention provides a plurality of antennas (two in the embodiment).
Are prepared, independently perform correlation processing on received signals obtained from a plurality of antennas, independently estimate a desired wave and an interference wave for the received signals obtained from a plurality of antennas, and by an influence of fading, Select the one that does not have lower power. This makes it possible to perform synchronization pull-in accurately and at high speed.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】本発明の同期装置の実施の形態を
図1に機能ブロック図として示す。図1において、同期
装置は、相関器A101と、相関器B103と、アンテナA10
5と、フェージング推定器A106と、比較器A107と、相
関器C108と、相関器D110と、フェージング推定器B11
2と、アンテナB113と、比較器B114と、同期判定回路1
15と、から構成されている。
FIG. 1 is a functional block diagram showing an embodiment of a synchronizer according to the present invention. In FIG. 1, a synchronizer includes a correlator A101, a correlator B103, and an antenna A10.
5, a fading estimator A106, a comparator A107, a correlator C108, a correlator D110, and a fading estimator B11.
2, the antenna B113, the comparator B114, and the synchronization determination circuit 1
It is composed of 15 and.

【0024】図1のフェージング推定器Aは、図5に示
される従来構成のフェージング推定器と同じように、ア
ンテナAからの受信信号から推定された所望波のフェー
ジングと干渉波のフェージング、X、Yを出力する。
The fading estimator A shown in FIG. 1 is similar to the conventional fading estimator shown in FIG. 5 in that the fading of the desired wave and the fading of the interference wave estimated from the received signal from the antenna A, X, Outputs Y.

【数式6】 (Equation 6)

【0025】ここで、rsa1、rsa2はそれぞれ、
所望波の同期ワードとアンテナAからの受信信号の相関
値、干渉波の同期ワードとアンテナAからの受信信号の
相関値を表し、次式ように表される。
Here, rsa1 and rsa2 are respectively
The correlation value between the synchronization word of the desired wave and the signal received from the antenna A and the correlation value between the synchronization word of the interference wave and the signal received from the antenna A are expressed by the following equations.

【数式7】 [Formula 7]

【数式8】 (Equation 8)

【0026】前記数式6、数式7および数式8におい
て、sw11、sw12、…、sw1M、sw21、sw2
2、…、sw2Mはそれぞれ所望波の同期ワードと干渉波
の同期ワードである(ここではMシンボルとする)。s
w1x、sw2xはそれぞれ、xシンボル目の所望波の同
期ワードの同相成分と直交成分の組と、干渉波の同期ワ
ードの同相成分と直交成分の組で、ここでは複素数とし
て表現する。raTは時刻TにおけるアンテナAからの
受信信号の同相成分と直交成分の組でここでは複素数と
して表現する。XバーはXの共役複素数を表し、|X|は
Xの大きさを表す。
In the above formulas 6, 7 and 8, sw1 1 , sw1 2 ,..., Sw1 M , sw2 1 , sw2
2 ,..., Sw2 M are a synchronization word of a desired wave and a synchronization word of an interference wave (here, M symbols). s
w1 x and sw2 x are a set of the in-phase component and the quadrature component of the synchronization word of the desired wave of the x symbol and a set of the in-phase component and the quadrature component of the synchronization word of the interference wave, respectively, and are expressed here as complex numbers. ra T is a set of the in-phase component and the quadrature component of the signal received from the antenna A at the time T, and is represented here as a complex number. X bar represents the complex conjugate of X, and | X | represents the magnitude of X.

【0027】図1の相関器Aは、A/D変換されたアン
テナAからの受信波の直交成分と同相成分が同期ワード
長だけ保存されるシフトレジスタを持つ。このシフトレ
ジスタは図1の相関器Bと共有することが可能である。
シフトレジスタには時刻T−N+1からTまでのN個の
アンテナAからの受信データ、raT-N+1、raT-N+2
…、raTが保存されている。図1の相関器Aは、所望
波の同期ワード(メモリAの内容)とアンテナAからの
受信波から推定された干渉波を取り除いたものの相関値
sa1を出力する。具体的には、シフトレジスタの各値
から干渉波のフェージング×干渉波の同期ワードをひ
き、所望波のフェージング項で割ったものと、所望波の
同期ワードの相関をとる。
The correlator A in FIG. 1 has a shift register in which the quadrature component and the in-phase component of the A / D-converted received wave from the antenna A are stored by the synchronization word length. This shift register can be shared with the correlator B of FIG.
The received data from the N antennas A from time T−N + 1 to T, ra T−N + 1 , ra T−N + 2 ,
…, Ra T is stored. The correlator A shown in FIG. 1 outputs a synchronization word sa1 (contents of the memory A) of the desired wave and a correlation value sa1 obtained by removing the estimated interference wave from the wave received from the antenna A. Specifically, the fading term of the interference wave × the synchronizing word of the interfering wave is subtracted from each value of the shift register, and the result is divided by the fading term of the desired wave, and the synchronization word of the desired wave is correlated.

【数式9】 (Equation 9)

【0028】sa1はMシンボル分の所望波の同期ワー
ドの波形とアンテナAからの受信信号の波形がどれだけ
似ているかを表し、波形が似ていれば似ているほど1に
近づき、完全に一致するとき1になる。逆に波形が似て
いなければ似ていないほど0に近づく。受信波形との相
関をとる処理により、相関値が高い時刻であれば、同期
ワードを受信していると判断することができる。
Sa1 represents how similar the waveform of the synchronization word of the desired wave of M symbols is to the waveform of the signal received from the antenna A. The more similar the waveform is, the closer to 1 the waveform becomes, the more completely the waveform becomes. It becomes 1 when they match. Conversely, if the waveforms are not similar, the closer they are, the closer to zero. By performing the correlation with the received waveform, if the time has a high correlation value, it can be determined that the synchronization word has been received.

【0029】図1の相関器Bは、A/D変換されたアン
テナAからの受信波の直交成分と同相成分が同期ワード
長だけ保存するシフトレジスタを持つ。このシフトレジ
スタは図1の相関器Aと共有することが可能である。時
刻Tにおいてシフトレジスタには時刻T−N+1からT
までのN個のアンテナAからの受信データ、r
T-N+1、raT-N+2、…、raTが保存されている。r
Tは時刻TにおけるアンテナAからの受信信号の同相
成分と直交成分の組でここでは複素数として表現する。
図1の相関器Bでは、干渉波の同期ワード(メモリBの
内容)とアンテナAからの受信波から推定された所望波
を取り除いたものの相関値sa2を出力する。具体的に
は、シフトレジスタの各値から所望波のフェージング×
所望波の同期ワードをひき、干渉波のフェージング項で
割ったものと、干渉波の同期ワードの相関をとる。
The correlator B in FIG. 1 has a shift register for storing the quadrature component and the in-phase component of the A / D-converted received wave from the antenna A by the synchronization word length. This shift register can be shared with the correlator A in FIG. At time T, the shift register stores time T−N + 1 to T
Received data from N antennas A up to r
a T-N + 1 , ra T-N + 2 ,..., ra T are stored. r
a T is a set of the in-phase component and the quadrature component of the signal received from the antenna A at the time T, and is represented here as a complex number.
The correlator B shown in FIG. 1 outputs a correlation value sa2 obtained by removing a desired word estimated from a received word from the antenna A and a synchronization word of the interference wave (contents of the memory B). Specifically, fading of a desired wave from each value of the shift register
The synchronization word of the interference wave is obtained by subtracting the synchronization word of the desired wave and dividing by the fading term of the interference wave.

【数式10】 [Formula 10]

【0030】図1のフェージング推定器Bは、図5に示
される従来構成のフェージング推定器と同じように、ア
ンテナBからの受信信号から推定された所望波のフェー
ジングと干渉波のフェージング、W、Zを出力する。
The fading estimator B of FIG. 1 is similar to the conventional fading estimator shown in FIG. 5 in that the fading of the desired wave and the fading of the interference wave estimated from the signal received from the antenna B, W, Output Z.

【数式11】 [Equation 11]

【0031】ここで、rsb1、rsb2はそれぞれ、
所望波の同期ワードとアンテナBからの受信信号の相関
値、干渉波の同期ワードとアンテナBからの受信信号の
相関値を表し、次式のように表される。
Here, rsb1 and rsb2 are respectively
The correlation value between the synchronization word of the desired wave and the signal received from the antenna B and the correlation value between the synchronization word of the interference wave and the signal received from the antenna B are expressed by the following equations.

【数式12】 (Equation 12)

【数式13】 (Equation 13)

【0032】前記数式11、数式12および数式13に
おいて、sw11、sw12、…、sw1M、sw21、s
w22、…、sw2Mはそれぞれ所望波の同期ワードと干
渉波の同期ワードである(ここではMシンボルとす
る)。sw1x、sw2xはそれぞれ、xシンボル目の所
望波の同期ワードの同相成分と直交成分の組と、干渉波
の同期ワードの同相成分と直交成分の組で、ここでは複
素数として表現する。rbTは時刻Tにおけるアンテナ
Bからの受信信号の同相成分と直交成分の組でここでは
複素数として表現する。XバーはXの共役複素数を表
し、|X|はXの大きさを表す。
In the above formulas 11, 12 and 13, sw1 1 , sw1 2 ,..., Sw1 M , sw2 1 , s
w2 2, ..., sw2 M is (a M symbol in this case) in which the respective desired wave synchronization word and the interference wave of the synchronization word. sw1 x and sw2 x are a set of the in-phase component and the quadrature component of the synchronization word of the desired wave of the x symbol and a set of the in-phase component and the quadrature component of the synchronization word of the interference wave, respectively, and are expressed here as complex numbers. rb T is a set of the in-phase component and the quadrature component of the signal received from the antenna B at the time T, and is represented here as a complex number. X bar represents the complex conjugate of X, and | X | represents the magnitude of X.

【0033】図1の相関器Cは、A/D変換されたアン
テナBからの受信波の直交成分と同相成分が同期ワード
長だけ保存するシフトレジスタを持つ。このシフトレジ
スタは図1の相関器Dと共有することが可能である。時
刻Tにおいてシフトレジスタには時刻T−N+1からT
までのN個の受信データ、rbT-N+1、rbT-N+2、…、
rbTが保存されている。rbTは時刻Tにおけるアンテ
ナBからの受信信号の同相成分と直交成分の組でここで
は複素数として表現する。図1の相関器Cは、所望波の
同期ワード(メモリCの内容)とアンテナBからの受信
波から推定された干渉波を取り除いたものの相関値sb
1を出力する。具体的には、シフトレジスタの各値から
干渉波のフェージング×干渉波の同期ワードをひき、所
望波のフェージング項で割ったものと、所望波の同期ワ
ードの相関をとる。
The correlator C shown in FIG. 1 has a shift register for storing the quadrature component and the in-phase component of the A / D converted reception wave from the antenna B by the synchronization word length. This shift register can be shared with the correlator D of FIG. At time T, the shift register stores time T−N + 1 to T
RB T-N + 1 , RB T-N + 2 ,.
rb T is preserved. rb T is a set of the in-phase component and the quadrature component of the signal received from the antenna B at the time T, and is represented here as a complex number. The correlator C shown in FIG. 1 has a correlation value sb obtained by removing the interference wave estimated from the synchronization word of the desired wave (contents of the memory C) and the reception wave from the antenna B.
Outputs 1. Specifically, the fading term of the interference wave × the synchronizing word of the interfering wave is subtracted from each value of the shift register, and the result is divided by the fading term of the desired wave, and the synchronization word of the desired wave is correlated.

【数式14】 Equation 14

【0034】XバーはXの共役複素数を表し、|X|はX
の大きさを表す。sb1はMシンボル分の所望波の同期
ワードの波形とアンテナBからの受信信号の波形がどれ
だけ似ているかを表し、波形が似ていれば似ているほど
1に近づき、完全に一致するとき1になる。逆に波形が
似ていなければ似ていないほど0に近づく。受信波形と
の相関をとる処理により、相関値が高い時刻であれば、
同期ワードを受信していると判断することができる。
X bar represents a complex conjugate of X, and | X |
Represents the size of sb1 indicates how similar the waveform of the synchronization word of the desired wave of M symbols and the waveform of the signal received from the antenna B are. Becomes 1. Conversely, if the waveforms are not similar, the closer they are, the closer to zero. By the process of correlating with the received waveform, if the correlation value is high,
It can be determined that the synchronization word has been received.

【0035】図1の相関器Dは、A/D変換されたアン
テナBからの受信波の直交成分と同相成分が同期ワード
長だけ保存するシフトレジスタを持つ。このシフトレジ
スタは、図1の相関器Cと共有することが可能である。
時刻Tにおいてシフトレジスタには時刻T−N+1から
TまでのN個のアンテナBからの受信データ、rb
T-N+1、rbT-N+2、…、rbTが保存されている。rbT
は時刻TにおけるアンテナBからの受信信号の同相成分
と直交成分の組でここでは複素数として表現する。図1
の相関器Dでは干渉波の同期ワード(メモリDの内容)
と受信波から推定された所望波を取り除いたものの相関
値sb2を出力する。具体的には、シフトレジスタの各
値から所望波のフェージング×所望波の同期ワードをひ
き、干渉波の同期ワードで割ったものと、干渉波の同期
ワードの相関をとる。
The correlator D of FIG. 1 has a shift register for storing the quadrature component and the in-phase component of the A / D-converted received wave from the antenna B by the synchronization word length. This shift register can be shared with the correlator C of FIG.
At time T, the received data from the N antennas B from time T−N + 1 to T are stored in the shift register, rb
T-N + 1, rb T -N + 2, ..., rb T is stored. rb T
Is a set of the in-phase component and the quadrature component of the signal received from the antenna B at the time T, and is represented here as a complex number. FIG.
In the correlator D, the synchronization word of the interference wave (contents of the memory D)
And a correlation value sb2 of the signal obtained by removing the desired wave estimated from the received wave. Specifically, the fading of the desired wave × the synchronization word of the desired wave is subtracted from each value of the shift register, and the result is divided by the synchronization word of the interference wave, and the synchronization word of the interference wave is correlated.

【数式15】 (Equation 15)

【0036】図1の同期装置における比較器Aの構成を
図10に示す。図10において、比較器Aは、スイッチ
A1001と、スイッチB1002と、から構成される。
FIG. 10 shows the configuration of the comparator A in the synchronization device shown in FIG. In FIG. 10, the comparator A includes a switch A1001 and a switch B1002.

【0037】スイッチAにはフェージングの影響X、W
が入力される。スイッチAはX、Wを複素数1+j0と
比較して、Xのほうが近ければ1、遠ければ0を出力す
る。
The effect of fading X, W on switch A
Is entered. The switch A compares X and W with the complex number 1 + j0, and outputs 1 if X is closer and 0 if X is farther.

【0038】スイッチBは、スイッチAの出力が1のと
き(Xの方が1+j0に近いとき)、図1の相関器Aか
らの入力を出力する。そうでないとき、相関器Cからの
入力を出力する。具体的には、フェージングの影響Xの
同相成分をXi、直交成分Xq、フェージングの影響W
の同相成分をWi、直交成分Wqとしたとき、(Xi−
1)2+Xq2と(Wi−1)2+Wq2とを比較し、(X
i−1)2+Xq2が小さければ図1の相関器Aからの入
力を出力し、そうでないとき、相関器Cからの入力を出
力する。
When the output of switch A is 1 (when X is closer to 1 + j0), switch B outputs the input from correlator A in FIG. Otherwise, output the input from correlator C. Specifically, the in-phase component of the fading effect X is Xi, the quadrature component Xq, and the fading effect W is
Is Wi and the quadrature component Wq is (Xi−
1) Compare 2 + Xq 2 with (Wi-1) 2 + Wq 2 and calculate (X
If i-1) 2 + Xq 2 is small, the input from correlator A in FIG. 1 is output; otherwise, the input from correlator C is output.

【0039】図1の同期装置における比較器Bの構成を
図11に示す。図11において、比較器Bは、スイッチ
C1003と、スイッチD1004と、から構成されている。
FIG. 11 shows the configuration of the comparator B in the synchronizer shown in FIG. In FIG. 11, the comparator B includes a switch C1003 and a switch D1004.

【0040】スイッチCにはフェージングの影響Y、Z
が入力される。スイッチCはY、Zを複素数1+j0と
比較して、Yのほうが近ければ1、遠ければ0を出力す
る。
The effects of fading Y and Z are applied to the switch C.
Is entered. The switch C compares Y and Z with the complex number 1 + j0, and outputs 1 if Y is closer and 0 if far.

【0041】スイッチDは、スイッチCの出力が1のと
き(Yの方が1+j0に近いとき)、図1の相関器Bか
らの入力を出力する。そうでないとき、相関器Dからの
入力を出力する。具体的には、フェージングの影響Yの
同相成分をYi、直交成分をYq、フェージングの影響
Zの同相成分をZi、直交成分をZqとしたとき、(Y
i−1)2+Yq2と(Zi−1)2+Zq2とを比較し、
(Yi−1)2+Yq2が小さければ図1の相関器Bから
の入力を出力し、そうでないとき、相関器Dからの入力
を出力する。
When the output of switch C is 1 (when Y is closer to 1 + j0), switch D outputs the input from correlator B in FIG. Otherwise, output the input from correlator D. Specifically, when the in-phase component of the fading effect Y is Yi, the quadrature component is Yq, the in-phase component of the fading effect Z is Zi, and the quadrature component is Zq, (Y
i-1) 2 + Yq 2 and (Zi-1) 2 + Zq 2 ,
If (Yi-1) 2 + Yq 2 is small, the input from correlator B in FIG. 1 is output, otherwise, the input from correlator D is output.

【0042】このように本発明の同期装置は、比較器
A、比較器Bを利用して、フェージングの影響のすくな
い方のアンテナ入力を所望波と干渉波とで別々に選択で
きるようにすることより、正確に且つ高速に同期引き込
みを行なうことができる。
As described above, the synchronizer of the present invention uses the comparators A and B so that the antenna input which is less affected by fading can be selected separately for the desired wave and the interference wave. Thus, synchronization can be accurately and quickly performed.

【0043】図1の同期判定回路115の構成は、図3に
示される従来構成に準じる。すなわち、比較器Aまたは
比較器Bのどちらかから出力される相関器Aまたは相関
器C若しくは相関器Bまたは相関器Dの出力をもって同
期ワード受信時刻と判断する。
The configuration of the synchronization determination circuit 115 in FIG. 1 conforms to the conventional configuration shown in FIG. That is, the output of the correlator A, the correlator C, the correlator B, or the correlator D output from either the comparator A or the comparator B is determined as the synchronization word reception time.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上に説明した実施の形態から明らかな
ように、本発明の同期装置は、複数のアンテナを用意
し、複数のアンテナから得た受信信号に対して独立に所
望波と干渉波を推定し、フェージングの影響のない電力
の小さくなっていない方を選択して、これにより、正確
に且つ高速に同期引き込みを行なうことが可能になる。
すなわち、単純な合成ダイバーシチや切り替えダイバー
シチではなく、フェージングの推定結果を用いて選択す
るようにする空間ダイバーシチを適用するので、正確性
と同期引き込み時間特性を改善することができる。
As is apparent from the embodiments described above, the synchronizer of the present invention has a plurality of antennas, and independently receives a desired signal and an interference wave with respect to received signals obtained from the plurality of antennas. Is estimated, and the power that is not affected by fading and whose power is not reduced is selected, thereby enabling accurate and high-speed synchronization pull-in.
In other words, instead of simple combining diversity or switching diversity, spatial diversity that is selected using the fading estimation result is applied, so that accuracy and synchronization pull-in time characteristics can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の同期装置のブロック図、FIG. 1 is a block diagram of a synchronization device according to the present invention;

【図2】本発明で使用する伝送信号のフレームフォーマ
ット、
FIG. 2 shows a frame format of a transmission signal used in the present invention;

【図3】従来構成の同期装置のブロック図、FIG. 3 is a block diagram of a conventional synchronous device;

【図4】本発明で使用する従来構成の相関器の出力波
形、
FIG. 4 is an output waveform of a correlator having a conventional configuration used in the present invention;

【図5】本発明で使用する従来構成のフェージング推定
器のブロック図、
FIG. 5 is a block diagram of a conventional fading estimator used in the present invention;

【図6】本発明で使用する従来構成の同期判定回路のブ
ロック図、
FIG. 6 is a block diagram of a conventional synchronization determination circuit used in the present invention;

【図7】図5のフェージング推定器で使用する相関器の
ブロック図、
FIG. 7 is a block diagram of a correlator used in the fading estimator of FIG. 5;

【図8】図3および本発明の第1、第2の相関器で使用
する相関器のブロック図、
FIG. 8 is a block diagram of the correlator used in FIG. 3 and the first and second correlators of the present invention;

【図9】本発明の第3、第4の相関器で使用する相関器
のブロック図、
FIG. 9 is a block diagram of a correlator used in the third and fourth correlators of the present invention;

【図10】本発明の同期装置で使用する第1の比較器の
ブロック図、
FIG. 10 is a block diagram of a first comparator used in the synchronization device of the present invention;

【図11】本発明の同期装置で使用する第2の比較器の
ブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram of a second comparator used in the synchronizer of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101、302 相関器A 103、304 相関器B 105 フェージング推定器A 106 アンテナA 107 比較器A 108 相関器C 110 相関器D 112 フェージング推定器B 113 アンテナB 114 比較器B 115、306 同期判定回路 301 フェージング推定器 501 メモリE 502 相関器E 503 相関器F 504 メモリF 505 複素計算器 601 論理和回路 602 アドレスカウンタ 603 ラッチ回路 604 比較器 701、801、901 シフトレジスタ 702、802、806、902、906 複素乗算器 704、805、905 加算器 803、903 メモリA 804、904 メモリB 1001 スイッチA 1002 スイッチB 1003 スイッチC 1004 スイッチD 101, 302 correlator A 103, 304 correlator B 105 fading estimator A 106 antenna A 107 comparator A 108 correlator C 110 correlator D 112 fading estimator B 113 antenna B 114 comparator B 115, 306 synchronization determination circuit 301 Fading estimator 501 Memory E 502 Correlator E 503 Correlator F 504 Memory F 505 Complex calculator 601 Logical OR circuit 602 Address counter 603 Latch circuit 604 Comparator 701,801,901 Shift register 702,802,806,902, 906 Complex multipliers 704, 805, 905 Adders 803, 903 Memory A 804, 904 Memory B 1001 Switch A 1002 Switch B 1003 Switch C 1004 Switch D

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−172423(JP,A) 特開 平9−55727(JP,A) 特開 平9−200281(JP,A) 特開 平5−75507(JP,A) 特開 平8−46532(JP,A) 特開 昭56−8931(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 7/08 H04B 1/10 H04B 7/08 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-172423 (JP, A) JP-A-9-55727 (JP, A) JP-A-9-200281 (JP, A) JP-A-5-200281 75507 (JP, A) JP-A-8-46532 (JP, A) JP-A-56-8931 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04L 7/08 H04B 1 / 10 H04B 7/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 送信系列の内に既知のパタンを挿入して
おき、受信側で相関をとり、相関が高い時刻を既知のパ
タン受信時刻と判断することにより同期引き込みを行な
う同期装置において、 第1のアンテナの受信信号から所望波の同期ワードと干
渉波の同期ワードを用いて同期ワード近傍での推定され
所望波と干渉波のフェージングを出力する第1のフェ
ージング推定器と、 第1のアンテナからの受信波と所望波の同期ワードとの
相関値を計算する第1の相関器と、 第1のアンテナからの受信波と干渉波の同期ワードとの
相関値を計算する第2の相関器と、 第2のアンテナの受信信号から所望波の同期ワードと干
渉波の同期ワードを用いて同期ワード近傍での推定され
所望波と干渉波のフェージングを出力する第2のフェ
ージング推定器と、 第2のアンテナからの受信波と所望波の同期ワードとの
相関値を計算する第3の相関器と、 第2のアンテナからの受信波と干渉波の同期ワードとの
相関値を計算する第4の相関器と、 第1の相関器と第3の相関器の出力を、第1のフェージ
ング推定器と第2のフェージング推定器の出力で判別し
て選択する第1の比較器と、 第2の相関器と第4の相関器の出力を、第1のフェージ
ング推定器と第2のフェージング推定器の出力で判別し
て選択する第2の比較器と、 第1の比較器の出力と第2の比較器の出力から同期引き
込み行なう同期判定回路と、 を備えることを特徴とする同期装置。
1. A synchronizing apparatus for inserting a known pattern into a transmission sequence, correlating at a receiving side, and determining a time having a high correlation as a known pattern reception time to perform synchronization pull-in. Estimation in the vicinity of the synchronization word from the reception signal of one antenna using the synchronization word of the desired wave and the synchronization word of the interference wave
A first fading estimator that outputs the fading of the desired wave and the interference wave, a first correlator that calculates a correlation value between a received wave from the first antenna and a synchronization word of the desired wave, A second correlator for calculating a correlation value between the received wave from the antenna and the synchronization word of the interference wave, and a synchronization word near the synchronization word using the synchronization word of the desired wave and the synchronization word of the interference wave from the reception signal of the second antenna. Estimated at
A second fading estimator that outputs the fading of the desired wave and the interference wave, a third correlator that calculates a correlation value between a received wave from the second antenna and a synchronization word of the desired wave, A fourth correlator for calculating a correlation value between a received wave from the antenna and a synchronization word of the interference wave; an output of the first and third correlators; a first fading estimator and a second fading estimator; Discriminating and selecting the first comparator and the output of the second and fourth correlators based on the output of the fading estimator, and discriminating the output of the first fading estimator and the output of the second fading estimator A synchronization device comprising: a second comparator for selecting the output of the first comparator; and a synchronization determination circuit for performing synchronization pull-in from an output of the first comparator and an output of the second comparator.
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