JP7093091B2 - Frequency corrector, demodulator circuit, radio, and frequency correction method - Google Patents
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Description
本発明は、デジタル変調方式を使用する受信機内で行われるシンボルの補正技術に関する。 The present invention relates to a symbol correction technique performed in a receiver using a digital modulation scheme.
デジタル通信システムの受信機では、キャリア周波数(サブキャリア周波数を含む)の周波数補正を実施することで、通信性能を高めている。 In the receiver of the digital communication system, the communication performance is improved by performing frequency correction of the carrier frequency (including the subcarrier frequency).
このような技術は、例えば特許文献1に記載されている。特許文献1には、ワイヤレス通信に対して周波数補正を実行する技術が開示されている。この特許文献1には、受信機において、サンプルから周波数誤差を除去して周波数補正されたサンプルを得ていることが説明されている。また周波数誤差推定において残留誤差があること、残留誤差によって周波数補正されたサンプルに位相誤差が生じること、位相誤差によって無線通信の性能が劣化することがあることが説明されている。また、特許文献1にはデータシンボルの位相誤差を補正する発明が記載されている。なお、周波数誤差は、送信機および受信機における発振器周波数の差、ドップラーシフトなどに起因していることを示唆している。
Such a technique is described in, for example,
また、特許文献2にも、受信機側で周波数誤差を推定し周波数誤差補正を実施した後に位相誤差を補正する技術が記載されている。
Further,
現行の幾つかの通信システムでは、送信機でデータシンボル群を挟むようにパイロットシンボルが逐次挿入されて、受信機内で複数のパイロットシンボルを用いてデータシンボル群の周波数補正値を算出している。より具体的には、受信機は、受信した複数のパイロットシンボルから各パイロットシンボルの位相のずれ量を算出し、その平均を取ることでデータシンボル群の周波数補正値の算出を行っている。 In some current communication systems, pilot symbols are sequentially inserted so as to sandwich the data symbol group in the transmitter, and the frequency correction value of the data symbol group is calculated using a plurality of pilot symbols in the receiver. More specifically, the receiver calculates the phase shift amount of each pilot symbol from the received plurality of pilot symbols, and calculates the frequency correction value of the data symbol group by taking the average.
特許文献3には、受信機内で複数のパイロットシンボルを用いてデータシンボルの周波数補正値を算出してデータシンボルのキャリアの周波数補正する一方式が説明されている。
特許文献3等の受信機内で複数のパイロットシンボルを用いてデータシンボルの周波数補正値を算出する方式では、空間ノイズ、フェージングにより平均化するパイロットシンボルの一つが他のパイロットシンボルに比べて大きく歪んでしまった場合には、そのパイロットシンボルのずれ量により平均値が大きく引っ張られてしまい、周波数補正値の誤差が大きくなってしまう。
In the method of calculating the frequency correction value of a data symbol using a plurality of pilot symbols in a receiver such as
また、特許文献1や特許文献2の方式では、理想信号と測定信号との対応シンボル判定点での位相差を、周波数誤差補正を行った後に求め、位相誤差を補正している。このシンボル毎の位相誤差の推定や周波数誤差補正(周波数誤差推定)後の位相誤差補正では回路規模や演算リソース消費量、消費電力等が多大になる。
Further, in the methods of
また、割り当てられた通信帯域もしくは使用する通信帯域が限られた狭帯域で通信する場合、少ないパイロットシンボルで無線フレームが構成されることとなる。この場合、一つ一つのパイロットシンボルの影響が相対的に大きなものとなるため、より精度の高い周波数補正値を算出する方法が望まれる。他方、特許文献1や特許文献2の補正方式では、回路規模や演算リソース消費量、消費電力等が多大になる。
Further, when communicating in a narrow band in which the allocated communication band or the communication band used is limited, the radio frame is configured with a small number of pilot symbols. In this case, the influence of each pilot symbol is relatively large, so a method for calculating a more accurate frequency correction value is desired. On the other hand, in the correction methods of
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、複数のパイロットシンボルを用いて周波数補正する方式として、低演算量で良好な精度で周波数補正する周波数補正器、復調回路、無線機、および周波数補正方法の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and as a method of frequency correction using a plurality of pilot symbols, a frequency corrector, a demodulation circuit, a radio, and a frequency corrector, a demodulation circuit, and a radio, which perform frequency correction with a low calculation amount and good accuracy. And to provide a frequency correction method.
本発明の一実施形態に係る周波数補正器は、パイロットシンボル毎の位相情報をそれぞれ取得してメモリーに蓄積すると共に、データシンボル毎に該データシンボルを変調方式に合わせて複数回複素乗算して疑似パイロット信号をそれぞれ生成し、生成したシンボル毎の疑似パイロット信号のそれぞれの位相情報を取得して前記メモリーに蓄積し、前記メモリーに蓄積されたパイロットシンボルの位相情報群と共に疑似パイロット信号のそれぞれの位相情報群を参照して、平均を採って周波数補正値を導出する周波数補正値導出部と、前記周波数補正値に基づいて入力信号の偏差を補正する周波数補正部と、を具備することを特徴とする。 The frequency corrector according to the embodiment of the present invention acquires the phase information for each pilot symbol and stores it in the memory, and complex-multiplies the data symbol for each data symbol a plurality of times according to the modulation method in a pseudo manner. Each pilot signal is generated, the phase information of each pseudo pilot signal for each generated symbol is acquired and stored in the memory, and the phase of each of the pseudo pilot signals is stored together with the phase information group of the pilot symbol stored in the memory. It is characterized by including a frequency correction value derivation unit that refers to an information group and derives a frequency correction value by taking an average, and a frequency correction unit that corrects a deviation of an input signal based on the frequency correction value. do.
また本発明の一実施形態に係る復調回路は、上記周波数補正器を含むことを特徴とする。 Further, the demodulation circuit according to the embodiment of the present invention is characterized by including the frequency corrector.
同様に本発明の一実施形態に係る無線機は、上記周波数補正器を含む復調回路を具備することを特徴とする。 Similarly, the radio device according to the embodiment of the present invention is characterized by including a demodulation circuit including the frequency corrector.
また本発明の一実施形態に係る周波数補正器による周波数補正方法は、パイロットシンボル毎の位相情報をそれぞれ取得して蓄積し、データシンボル毎に該データシンボルを変調方式に合わせて複数回複素乗算して疑似パイロット信号をそれぞれ生成し、生成したシンボル毎の疑似パイロット信号のそれぞれの位相情報を取得して蓄積し、蓄積されたパイロットシンボルの位相情報群と共に疑似パイロット信号のそれぞれの位相情報群を参照して、平均を採って周波数補正値を導出し、前記周波数補正値に基づいて入力信号の偏差を補正することを特徴とする。 Further, in the frequency correction method using the frequency corrector according to the embodiment of the present invention, the phase information for each pilot symbol is acquired and accumulated, and the data symbol is complex-multiplied multiple times according to the modulation method for each data symbol. Pseudo-pilot signals are generated respectively, the phase information of each pseudo-pilot signal for each generated symbol is acquired and accumulated, and the phase information group of the accumulated pilot symbols and the phase information group of the pseudo-pilot signal are referred to. Then, the average is taken to derive the frequency correction value, and the deviation of the input signal is corrected based on the frequency correction value.
本発明によれば、複数のパイロットシンボルを用いて周波数補正する方式として、低演算量で良好な精度で周波数補正を行える周波数補正器、復調回路、無線機、および周波数補正方法を提供できる。 According to the present invention, as a method of frequency correction using a plurality of pilot symbols, it is possible to provide a frequency corrector, a demodulation circuit, a radio, and a frequency correction method capable of performing frequency correction with a low calculation amount and good accuracy.
本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、実施形態の周波数補正器1を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing the
図1に示した周波数補正器1は、受信機(無線機)の復調回路の一部として、周波数補正値導出部10と周波数補正部20とから成る。周波数補正器1は、シンボル列を受け、周波数補正値導出部10によって周波数補正値を算出し、周波数補正部20によってシンボル列を周波数補正して出力する。なお、周波数補正器1の前段回路と後段回路は通信方式にあった既存の回路構成を採用すればよい。
The
周波数補正値導出部10は、シンボル列に含まれるパイロット信号のシンボル(パイロットシンボル)とデータ信号(データシンボル)とを受けて、その各シンボルを参照して周波数補正値を後述するように導出する。また、周波数補正部20は、周波数補正値導出部10で導出した周波数補正値に基づいて入力信号を周波数補正する。
The frequency correction
周波数補正値導出部10は、まずパイロットシンボル毎の位相情報をそれぞれ取得する。同時的に周波数補正値導出部10は、データ区間として入力されたシンボル毎に各シンボルのIQデータを送信機側で実施された変調方式に合わせて複数回複素乗算して疑似パイロット信号(1点に収束した信号)をそれぞれ生成する。次に、周波数補正値導出部10は、生成したシンボル毎の疑似パイロット信号のそれぞれの位相情報を取得する。
The frequency correction
なお、M-PSK(M-Phase-Shift Keying)(QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)で有ればM=4、8PSKで有ればM=8)では、自己シンボルを(M-1)回複素乗算すると1つの点に収束する。この収束点を疑似パイロット信号として該当シンボルの位相情報を取得する。 In M-PSK (M-Phase-Shift Keying) (M = 4 for QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), M = 8 for 8PSK), the self-symbol is complex (M-1) times. When multiplied, it converges to one point. The phase information of the corresponding symbol is acquired by using this convergence point as a pseudo pilot signal.
これまでの過程で、周波数補正値導出部10は、逐次入力されるシンボル列から、パイロットシンボルの位相情報群と、疑似パイロット信号を生成して得たデータ区間として入力されたシンボル毎の位相情報群を得る。
In the process so far, the frequency correction
次に周波数補正値導出部10は、パイロットシンボルの位相情報群と共に、データ区間として入力されたシンボル毎の位相情報群を参照して、周波数補正値を導出する。
Next, the frequency correction
このように、周波数補正値導出部10は、パイロット信号として入力されたパイロットシンボルの位相に基づいて周波数補正値を算出する過程で、パイロットシンボルに挟まれたデータ区間のデータシンボルを用いて疑似パイロット信号を生成し、その位相値を得る。そして、周波数補正値導出部10は、各シンボルの入力タイミングに合わせて各パイロット信号と疑似パイロット信号の位相値を参照して任意期間の平均をもって周波数補正値を算出する。この任意期間は、例えば1パイロットシンボル間としても良いし複数のパイロットシンボル間としてもよい。また、疑似パイロット信号の生成個数は、パイロットシンボル間で少なくとも1つ生成することとして、最大生成個数はデータシンボル数とまでできる。サンプル数を増やすことで周波数誤差をより多数サンプルで平均化でき、例えば特定のパイロット信号にノイズが乗っていた場合でも影響を低減できる。また、平均化は、例えば最少二乗法を用いて実施すればよい。最小二乗法による平均化であれば、各シンボルの時系列と各シンボルの位相遷移を参照して、直線近似を導出しその直線の傾きを周波数補正値として出力すればよい。
In this way, the frequency correction
周波数補正部20は、周波数補正値導出部10で導出した周波数補正値に基づいて周波数補正する。このことで、入力信号の偏差を補正する。
The
上記のように構成することで、複数のパイロットシンボルを用いて周波数補正する方式として、低演算量で良好な精度で周波数補正を行える周波数補正器が得られる。 With the above configuration, a frequency corrector capable of performing frequency correction with a low calculation amount and good accuracy can be obtained as a method of frequency correction using a plurality of pilot symbols.
周波数補正器1を、専用回路として構成してもよいし、マイコンを用いて構成してもよい。図2は、実施形態の周波数補正器1の周波数補正処理を示すフローチャートである。
The
周波数補正器1(周波数補正値導出部10)は、シンボル列を受け付けて、パイロットシンボルの位相値を検出する(S101)。 The frequency corrector 1 (frequency correction value derivation unit 10) receives the symbol string and detects the phase value of the pilot symbol (S101).
周波数補正器1はまた、受け付けたシンボル列のデータシンボルをそれぞれ変調方式に合わせた回数乗算して疑似パイロット信号を生成し、乗算したシンボルデータの位相値を検出する(S102)。
The
周波数補正器1は、任意期間ごとに、パイロット信号の位相値と共に、疑似パイロット信号の位相値を参照して、周波数補正値を算出する(S103)。
The
周波数補正器1(周波数補正部20)は、任意期間ごとに算出される周波数補正値を用いて、シンボル列を周波数補正する(S104)。 The frequency corrector 1 (frequency correction unit 20) frequency-corrects the symbol string using the frequency correction value calculated for each arbitrary period (S104).
このように、周波数補正器1は、データシンボル区間にも周波数補正値を導出するためのサンプルポイントを設けて、正確な周波数補正値を導出する。
In this way, the
なお、各シンボルに行う周波数補正方法は、既存の手法を用いればよい。また、補正するシンボル列は、データ遅延許容量等に応じて、導出した任意期間のデータシンボルに周波数補正値を適用するようにしてもよいし、次の任意期間のデータシンボルに導出した周波数補正値を適用するようにしてもよい。 As the frequency correction method for each symbol, an existing method may be used. Further, as the symbol string to be corrected, the frequency correction value may be applied to the derived data symbol of an arbitrary period according to the data delay allowance or the like, or the frequency correction derived to the data symbol of the next arbitrary period may be applied. You may want to apply the value.
上記のように周波数補正値導出部10を動作させることで、無線フレームで周波数補正に使用するパイロット信号が例え十分に確保できない場合であっても、復調処理内で、変調側に変更を加えることなく既存の受信電波から精度の高い周波数補正値を算出可能になる。
By operating the frequency correction
結果、複数のパイロットシンボルを用いて周波数補正する方式として、低演算量で良好な精度で周波数補正を行える周波数補正方法を提供できる。 As a result, as a method of frequency correction using a plurality of pilot symbols, it is possible to provide a frequency correction method capable of performing frequency correction with a low calculation amount and good accuracy.
次に、復調器及び周波数補正器の構成例を示し本発明を説明する。 Next, the present invention will be described by showing a configuration example of the demodulator and the frequency corrector.
図3は、周波数補正器1を含む復調器の構成例とフレームフォーマット例を示す説明図である。図4は、周波数補正器1の構成例を示すブロック図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a configuration example and a frame format example of the demodulator including the
図3(a)に示した復調器は、アナログ受信器2、直交復調器3、帯域制限フィルタ4、同期ワード検出器5、周波数補正器1、シンボルタイミング検出器6、シンボル/ビット変換器7、フレーム除去器8から成る。また図4に示した周波数補正器1は、周波数補正値導出部10を、位相変換部11、第1の記憶部12、複素乗算部13、位相変換部14、第2の記憶部15、近似直線計算部16によって構成する。図3(b)に示したフレームフォーマットでは、パイロット信号(パイロットシンボル)間の各DATA区間にユーザデータであるデータシンボルが9シンボルずつ配置された構成である。
The demodulator shown in FIG. 3A includes an
復調器では、アナログ受信部2にてAGC(Automatic Gain Control)を実施し、直行復調器3より出力されるIQデータをパケット単位で取り込み、帯域制限フィルタ4を通した後、同期ワード検出器5で基準となる同期ワードの検出を行う。そして、復調器は、次に入ってくるIQデータを周波数補正器1で周波数ずれ成分の補正を行い、シンボルタイミング検出器6にてシンボルタイミングでのデータを抽出し、シンボル/ビット変換器7にてビットデータに変換する。そして最後に復調器は、フレーム除去器8にて余分なフレームを除去し、ユーザデータとして出力する。
In the demodulator, AGC (Automatic Gain Control) is performed by the
周波数補正器1は、入力のシンボル列のパイロットシンボルについてIQデータを位相変換部11で位相情報に変換し、変換した位相情報を第1の記憶部12に蓄積し、蓄積した位相情報群を近似直線計算部14に入力する。同時に、周波数補正器1では、入力のシンボル列のデータシンボルについてIQデータを複素乗算部13にて変調方式に基づいた回数分掛け合わせる。そうするとIQデータは一つの点に収束する。周波数補正器1は、この収束したIQデータを疑似パイロット信号として使用する。周波数補正器1は、収束したIQデータを位相変換部14で位相情報に変換し、変換した位相情報を第2の記憶部15に蓄積し、蓄積した位相情報群を近似直線計算部16に入力する。そして、周波数補正器1は、近似直線計算部16にて位相情報群に対し近似直線の傾きを最少二乗法にて計算する。計算結果である傾きを周波数ずれ成分として周波数補正部20に入力されたIQデータに対して補正を掛ける。
The
最小二乗法による直線近似の傾きは式1を用いて演算できる。Nは直線近似を行う為のシンボル数、Xはフレーム上のシンボル位置、Yは位相情報である。
ここで、QPSK変調方式(M=4)を例に、周波数補正値導出部10の動作を詳細に説明する。図5は、QPSKの受信シンボルマップ及び乗算算出後の受信シンボルマップを示す説明図である。
Here, the operation of the frequency correction
位相変換部11は、周波数補正器1の入力IQデータからパイロットシンボルのIQデータをそれぞれ逐次位相情報に変換する。
The
並列して、複素乗算部13は、入力IQデータから自己シンボルを3(M-1)回複素乗算する。すると図5(a)のように4点に分かれているQPSKのシンボルは図5(b)に示す通り一点に収束する。次に位相変換部14は、一点に収束したIQデータをそれぞれ逐次位相情報に変換する。
In parallel, the
近似直線計算部16は、各パイロット信号の各位相データを1サンプルずつずらした各疑似パイロットシンボルの各位相データを時系列に並べて平均化する。この際、近似直線計算部16は、各疑似パイロットシンボルは複素乗算処理で位相を(M-1)倍しているため(周波数ずれの成分も(M-1)倍されている)、変調方式に合わせて乗算した回数(M-1)に基づいて位相値を除算する。
The approximate
図6(a)に示した説明図では、パイロットシンボル群の各位相データをA,B,C,D,E,F,Gとした際に、1サンプルずらした位相データ群をA+1,B+1,C+1,D+1,E+1,F+1,G+1、2サンプルずらした位相データ群をA+2,B+2,C+2,D+2,E+2,F+2,G+2、同じように3~9サンプルずつずらした位相データ群を作成して並びを可視化している。 In the explanatory diagram shown in FIG. 6A, when each phase data of the pilot symbol group is A, B, C, D, E, F, G, the phase data group shifted by one sample is A + 1, B + 1, C + 1, D + 1, E + 1, F + 1, G + 1, 2 sample staggered phase data groups A + 2, B + 2, C + 2, D + 2, E + 2,F + 2, G + 2, similarly, a phase data group shifted by 3 to 9 samples is created to visualize the arrangement.
図6(b)に示した説明図は、パイロット信号と疑似パイロット信号の各位相データを時系列に並べた状態を示している。このように、パイロット信号と疑似パイロット信号の位相情報群が等間隔に配置される。 The explanatory diagram shown in FIG. 6B shows a state in which the phase data of the pilot signal and the pseudo-pilot signal are arranged in time series. In this way, the phase information groups of the pilot signal and the pseudo pilot signal are arranged at equal intervals.
この時系列に合わせて等間隔に配置された位相情報群に対し、それぞれの位相データ群で直線近似を行い、各近似直線の傾きを平均化する。このことで精度の高い周波数補正値を算出すことができる。 For the phase information groups arranged at equal intervals according to this time series, linear approximation is performed for each phase data group, and the slope of each approximate straight line is averaged. This makes it possible to calculate a highly accurate frequency correction value.
このように、無線フレーム上でパイロットシンボル位置をそれぞれA,B,C・・・とつけ、A+1,B+1,C+1・・・A+2,B+2,C+2とのように定義して各データシンボルを使用し、直線近似をパイロット信号からの距離に応じたデータシンボル群毎にそれぞれ行いそれぞれの傾きの平均を取ることで良好な周波数補正値を得ることができる。結果、例えC/N(Carrier to Noise Ratio)が劣化しても周波数ずれ算出結果の誤差を少なくすることができる。
In this way, the pilot symbol positions on the wireless frame are A, B, C ..., respectively, and A + 1, B + 1, C + 1 ... A + 2, B + 2,
図7は、例としてEb/N0(energy per bit to noise power spectral density ratio)が10dBの受信値に対し、パイロットシンボルのみで周波数補正値を算出した場合の算出結果(a)と本方式の算出結果(b)を示すシミュレーション結果である。なお、図8にはEb/N0が100 dBの理想状態に近い場合の周波数補正値の算出結果を示す。図中の右上に示す式が直線近似結果の直線の式であり、X項の係数が傾きを示す。 FIG. 7 shows the calculation result (a) and the calculation of this method when the frequency correction value is calculated only by the pilot symbol for the reception value of Eb / N0 (energy per bit to noise power spectral density ratio) of 10 dB as an example. It is a simulation result which shows the result (b). Note that FIG. 8 shows the calculation result of the frequency correction value when Eb / N0 is close to the ideal state of 100 dB. The formula shown in the upper right of the figure is the straight line formula of the straight line approximation result, and the coefficient of the X term indicates the slope.
図7(a)にあるように、パイロットシンボルのみで周波数補正値を算出した場合、y = 0.0263x + 0.1244であった。一方、本方式では、y = 0.0205x + 0.3156と算出された。この傾きを図8に示した理想状態に近い場合の周波数補正値(傾き)を示すy = 0.021x + 0.0018と比べた場合、本方式の方が理想状態に近いことが理解できる。 As shown in FIG. 7A, when the frequency correction value was calculated using only the pilot symbol, y = 0.0263x + 0.1244. On the other hand, in this method, y = 0.0205x + 0.3156 was calculated. When this slope is compared with y = 0.021x + 0.0018, which shows the frequency correction value (slope) when the slope is close to the ideal state shown in FIG. 8, it can be understood that this method is closer to the ideal state.
パイロットシンボルのみではサンプル数が少ない状態での周波数補正値の算出となる為、ノイズの影響により周波数補正値の算出値の誤差が理想値での結果より大きなものとなってしまう。これによりEb/N0が悪化した場合には周波数補正が逆にBER(Bit Error Rate)を悪化させる原因となってしまう。 Since the frequency correction value is calculated when the number of samples is small only with the pilot symbol, the error of the calculated value of the frequency correction value becomes larger than the result of the ideal value due to the influence of noise. As a result, when Eb / N0 deteriorates, frequency correction causes the BER (Bit Error Rate) to deteriorate.
本方式では、M-PSK通信方式のMに合わせて(M-1)回複素乗算することを行って、すべてのシンボルを既知シンボルと見做せるよう疑似パイロット信号を生成して周波数補正値を導出する。 In this method, complex multiplication is performed (M-1) times according to M of the M-PSK communication method, and a pseudo-pilot signal is generated so that all symbols can be regarded as known symbols, and the frequency correction value is calculated. Derived.
パイロットシンボル群の直線近似の他、データシンボル群に対しても同様に直線近似を行い、その直線の傾きから周波数補正値を導出する。単純にサンプル数は最大でデータシンボル分増加させることができる。結果を見ると本方式の方がより理想値の結果に近い事が分かる。 In addition to the linear approximation of the pilot symbol group, the linear approximation is performed for the data symbol group in the same manner, and the frequency correction value is derived from the slope of the straight line. The number of samples can be simply increased by the data symbol at the maximum. Looking at the results, it can be seen that this method is closer to the ideal value.
以上説明したように、本発明を適用した周波数補正器は、複数のパイロットシンボルを用いて周波数補正する方式として、低演算量で良好な精度で周波数補正を行える。同様に、本発明によれば、複数のパイロットシンボルを用いて周波数補正する方式として、低演算量で良好な精度で周波数補正を行える復調回路、無線機、および周波数補正方法を提供できる。 As described above, the frequency corrector to which the present invention is applied can perform frequency correction with a low calculation amount and good accuracy as a method of frequency correction using a plurality of pilot symbols. Similarly, according to the present invention, as a method of frequency correction using a plurality of pilot symbols, it is possible to provide a demodulation circuit, a radio, and a frequency correction method capable of performing frequency correction with a low calculation amount and good accuracy.
なお、実施形態を例示して本発明を説明した。しかし、本発明の具体的な構成は前述の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の変更があってもこの発明に含まれる。例えば、上述した実施形態のブロック構成の分離併合、手順の入れ替えなどの変更は本発明の趣旨および説明される機能を満たせば自由であり、上記説明が本発明を限定するものではない。 The present invention has been described by exemplifying embodiments. However, the specific configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and is included in the present invention even if there are changes to the extent that the gist of the present invention is not deviated. For example, changes such as separation and merging of the block configuration of the above-described embodiment and replacement of procedures are free as long as the gist of the present invention and the functions described are satisfied, and the above description does not limit the present invention.
また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載されうる。尚、以下の付記は本発明をなんら限定するものではない。
[付記1]
パイロット信号として入力されたパイロットシンボルの位相に基づいて周波数補正値を算出する過程で、
パイロットシンボル毎の位相情報をそれぞれ取得すると共に、
データ区間として入力されたシンボル毎のIQデータを変調方式に合わせて複数回乗算して疑似パイロット信号をそれぞれ生成し、生成したシンボル毎の疑似パイロット信号のそれぞれの位相情報を取得し、
パイロットシンボルの位相情報群と共に 疑似パイロット信号を生成して得たデータ区間として入力されたシンボル毎の位相情報群を参照して、周波数補正値を導出する
周波数補正値導出部と、
前記周波数補正値導出部で導出した周波数補正値に基づいて周波数補正する周波数補正部と、
を具備することを特徴とする周波数補正器。
In addition, some or all of the above embodiments may also be described as follows. The following notes do not limit the present invention in any way.
[Appendix 1]
In the process of calculating the frequency correction value based on the phase of the pilot symbol input as a pilot signal,
While acquiring the phase information for each pilot symbol,
The IQ data for each symbol input as a data interval is multiplied multiple times according to the modulation method to generate a pseudo-pilot signal, and the phase information of each pseudo-pilot signal for each generated symbol is acquired.
A frequency correction value derivation unit that derives a frequency correction value by referring to the phase information group for each symbol input as a data section obtained by generating a pseudo pilot signal together with the phase information group of the pilot symbol, and
A frequency correction unit that corrects the frequency based on the frequency correction value derived by the frequency correction value derivation unit, and a frequency correction unit.
A frequency corrector characterized by being equipped with.
[付記2]
パイロット信号として入力されたパイロットシンボルからパイロットシンボルの位相情報を取得するパイロット信号位相変換部と、
入力されたデータシンボルのIQデータを変調方式に基づいた回数分掛け合わせて収束させる複素乗算部と、
収束したデータシンボルのIQデータを位相情報に変換するデータ信号位相変換部と、
パイロットシンボルの位相情報とデータシンボルの位相情報が示す近似直線の傾きを周波数ずれ成分を示す周波数補正値として計算する近似直線計算部と、
前記近似直線計算部で算出した周波数補正値に基づいて入力されたデータシンボルを周波数補正する周波数補正部と、
を具備することを特徴とする周波数補正器。
[Appendix 2]
A pilot signal phase conversion unit that acquires the phase information of the pilot symbol from the pilot symbol input as the pilot signal, and
A complex multiplication unit that multiplies and converges the IQ data of the input data symbol by the number of times based on the modulation method,
A data signal phase conversion unit that converts IQ data of converged data symbols into phase information,
An approximate straight line calculation unit that calculates the slope of the approximate straight line indicated by the phase information of the pilot symbol and the phase information of the data symbol as a frequency correction value indicating the frequency shift component.
A frequency correction unit that frequency-corrects the data symbol input based on the frequency correction value calculated by the approximate straight line calculation unit, and a frequency correction unit.
A frequency corrector characterized by being equipped with.
[付記3]
周波数補正値を導出する際に、生成したシンボル毎の疑似パイロット信号のそれぞれの位相情報について、変調方式に合わせて乗算した回数に基づいて位相値を除算した後に、パイロットシンボルの位相情報群に加えて周波数補正値を算出することを特徴とする付記1または2に記載の周波数補正器。
[Appendix 3]
When deriving the frequency correction value, the phase information of each pseudo pilot signal for each generated symbol is divided by the phase value based on the number of times it is multiplied according to the modulation method, and then added to the phase information group of the pilot symbol. The frequency corrector according to
[付記4]
周波数補正値を導出する際に、生成したシンボル毎の疑似パイロット信号のそれぞれの位相情報について、任意のパイロットシンボルの位相情報と次のパイロットシンボルの位相情報との間に、時系列に沿って、任意シンボル数分シフトした位置に、変調方式に合わせて乗算した回数に基づいて位相値を除算した疑似パイロット信号の位相情報を挿入して最少二乗法の近似直線を導出することを特徴とする付記1から3の何れか一項に記載の周波数補正器。
[Appendix 4]
When deriving the frequency correction value, for each phase information of the pseudo pilot signal for each generated symbol, in chronological order between the phase information of any pilot symbol and the phase information of the next pilot symbol, Addition that the phase information of the pseudo pilot signal obtained by dividing the phase value based on the number of times multiplied according to the modulation method is inserted at the position shifted by an arbitrary number of symbols to derive the approximate straight line of the least square method. The frequency corrector according to any one of 1 to 3.
[付記5]
データ区間として入力されたシンボル全てに疑似パイロット信号の位相情報を生成して、周波数補正値を等間隔に配置されたパイロット信号と疑似パイロット信号の傾きの平均から導出することを特徴とする付記1から4の何れか一項に記載の周波数補正器。
[Appendix 5]
[付記6]
パイロットシンボルに挟まれたデータ区間の中間にあたるシンボルについて、疑似パイロット信号の位相情報を生成して、周波数補正値を等間隔に配置されたパイロット信号と疑似パイロット信号の傾きの平均から導出することを特徴とする付記1から4の何れか一項に記載の周波数補正器。
[Appendix 6]
For the symbol in the middle of the data section between the pilot symbols, the phase information of the pseudo pilot signal is generated, and the frequency correction value is derived from the average of the gradients of the pilot signal and the pseudo pilot signal arranged at equal intervals. The frequency corrector according to any one of
[付記7]
複数のデータ区間に入力されたシンボル全てに疑似パイロット信号の位相情報を生成し、複数のデータ区間のデータシンボルの位相情報群を各々のパイロットシンボルからのシフト量毎に取得し、パイロット信号からの同じシフト量を持つデータシンボルの位相情報群からそれぞれの直線近似線を算定し、各シフト量の直線近似線を平均して得た直線の傾きを周波数補正値として算出することを特徴とする付記1から4の何れか一項に記載の周波数補正器。
[Appendix 7]
Pseudo-pilot signal phase information is generated for all the symbols input to multiple data sections, and the phase information group of the data symbols of multiple data sections is acquired for each shift amount from each pilot symbol, and from the pilot signal. Addition that each linear approximation line is calculated from the phase information group of data symbols having the same shift amount, and the slope of the straight line obtained by averaging the linear approximation lines of each shift amount is calculated as a frequency correction value. The frequency corrector according to any one of 1 to 4.
[付記8]
付記1から7の何れか一項に記載の周波数補正器を含む復調回路。
[Appendix 8]
A demodulation circuit including the frequency corrector according to any one of
[付記9]
付記1から7の何れか一項に記載の周波数補正器を含む復調回路を具備する無線機。
[Appendix 9]
A radio device including a demodulation circuit including the frequency corrector according to any one of
[付記10]
パイロット信号として入力されたパイロットシンボル毎の位相情報をそれぞれ取得し、
データ区間として入力されたシンボル毎のIQデータを変調方式に合わせて複数回乗算して疑似パイロット信号をそれぞれ生成し、生成したシンボル毎の疑似パイロット信号のそれぞれの位相情報を取得し、
パイロットシンボルの位相情報群と共に 疑似パイロット信号を生成して得たデータ区間として入力されたシンボル毎の位相情報群を参照して、周波数補正値を導出し、
導出した周波数補正値に基づいて周波数補正する
ことを特徴とする周波数補正器による周波数補正方法。
[Appendix 10]
The phase information for each pilot symbol input as a pilot signal is acquired, and the phase information is acquired.
The IQ data for each symbol input as a data interval is multiplied multiple times according to the modulation method to generate a pseudo-pilot signal, and the phase information of each pseudo-pilot signal for each generated symbol is acquired.
The frequency correction value is derived by referring to the phase information group for each symbol input as the data section obtained by generating the pseudo pilot signal together with the phase information group of the pilot symbols.
A frequency correction method using a frequency corrector, which comprises performing frequency correction based on a derived frequency correction value.
本発明は、TDMA(Time Division Multiple Access)通信方式無線機や、MSK(Minimum Shift Keying)変調やQAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調における復調器に使用可能である。 The present invention can be used for TDMA (Time Division Multiple Access) communication type radios and demodulators in MSK (Minimum Shift Keying) modulation and QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation.
1 周波数補正器
10 周波数補正値導出部
11 位相変換部(パイロット信号用)
12 第1の記憶部
13 複素乗算部
14 位相変換部(データ信号用)
15 第2の記憶部
16 近似直線計算部
20 周波数補正部
1
12
15
Claims (8)
前記周波数補正値に基づいて入力信号の偏差を補正する周波数補正部と、
を具備することを特徴とする周波数補正器。 The phase information for each pilot symbol is acquired and stored in the memory, and the data symbol is complexly multiplied multiple times according to the modulation method to generate a pseudo pilot signal for each data symbol, and the pseudo pilot signal is generated for each generated symbol. Each phase information of the pilot signal is acquired and stored in the memory, the phase information group of the pilot symbol stored in the memory is referred to, and each phase information group of the pseudo pilot signal is referred to, and the average is taken for frequency correction. The frequency correction value derivation part that derives the value and the
A frequency correction unit that corrects the deviation of the input signal based on the frequency correction value, and
A frequency corrector characterized by being equipped with.
前記第1の位相情報を蓄積する第1の記憶部と、
変調方式に基づいた回数分前記データシンボルを掛け合わせて前記データシンボルを収束する複素乗算部と、
収束したデータシンボルを第2の位相情報に変換するデータ信号位相変換部と、
前記第2の位相情報を蓄積する第2の記憶部と、
前記第1の位相情報と前記第2の位相情報を用いて平均を採ることにより周波数ずれ成分を示す周波数補正値を計算して求める近似直線計算部と、
前記周波数補正値に基づいて入力信号の偏差を補正する周波数補正部と、
を具備することを特徴とする周波数補正器。 A pilot signal phase converter that acquires the first phase information from the pilot symbol,
A first storage unit that stores the first phase information, and
A complex multiplication unit that converges the data symbol by multiplying the data symbol by the number of times based on the modulation method.
A data signal phase conversion unit that converts the converged data symbol into the second phase information,
A second storage unit that stores the second phase information,
An approximate straight line calculation unit that calculates and obtains a frequency correction value indicating a frequency shift component by taking an average using the first phase information and the second phase information.
A frequency correction unit that corrects the deviation of the input signal based on the frequency correction value, and
A frequency corrector characterized by being equipped with.
データシンボル毎に該データシンボルを変調方式に合わせて複数回複素乗算して疑似パイロット信号をそれぞれ生成し、
生成したシンボル毎の疑似パイロット信号のそれぞれの位相情報を取得して蓄積し、
蓄積されたパイロットシンボルの位相情報群と共に疑似パイロット信号のそれぞれの位相情報群を参照して、平均を採って周波数補正値を導出し、
前記周波数補正値に基づいて入力信号の偏差を補正する
ことを特徴とする周波数補正器による周波数補正方法。 Acquire and accumulate phase information for each pilot symbol,
For each data symbol, the data symbol is complexly multiplied multiple times according to the modulation method to generate a pseudo-pilot signal.
The phase information of each pseudo pilot signal for each generated symbol is acquired and accumulated, and then stored.
The frequency correction value is derived by taking the average by referring to each phase information group of the pseudo pilot signal together with the phase information group of the accumulated pilot symbol .
A frequency correction method using a frequency corrector, which corrects a deviation of an input signal based on the frequency correction value.
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