JPH1155342A - 無線通信装置および位相回転量推定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】準同期検波方式を採用するベースバンド受信部
において、位相回転推定用系列長を増加させることなく
位相回転量推定誤差を低減する。 【解決手段】I、Ｑ信号をシンボル期間の１／１６の間
隔でサンプルする。周波数オフセット除去部３０５は、
クロック再生回路３０４が抽出した最適タイミングでサ
ンプルした、位相回転量推定用系列中の各シンボルに加
え、その前後のサンプル点についても、１シンボル期間
後のサンプル点との間の位相回転量の算出を行い、全て
を平均化して１シンボルあたりの位相回転量を推定す
る。そして、推定値に基づいて、各シンボルの位相回転
を補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信機におけ
る復調の技術に関し、特に、復調方式として準同期検波
方式を採用するディジタル復調器において周波数オフセ
ットを除去する技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話・ＰＨＳ（Personal Han
dy phone System）等の移動体通信の普及が進み、年
々、その加入者は増加している。このため、現状の周波
数帯、変調方式では、やがて需要をまかなえなくなるこ
とが予測されている。

【０００３】そこで、大容量の次期陸上無線通信方式の
実現を目的として、高能率変調方式である１６ＱＡＭ
（Quadrature Amplitude Modulation）や、準同期検波
方式と呼ばれる新しい復調方式の検討が進められてい
る。

【０００４】ここで、従来より用いられている代表的な
復調方式としては、遅延検波、同期検波が知られてい
る。

【０００５】遅延検波は、送信側で差動符号化を行い、
受信側で位相検波回路に加える基準信号として１シンボ
ル前の信号を用いるものである。そして、送信側で差動
符号化を行う必要があるために、差動符号化が容易なＱ
ＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）と呼ばれる
変調方式には適しているが、差動符号化が難しい１６Ｑ
ＡＭ等の多値変調には適さないという特徴をもってい
る。また、復調の際、差分情報を用いるため、原理的に
ノイズの影響を受けやすいという欠点もある。

【０００６】一方、同期検波は、受信信号より搬送波を
再生し、これを位相検波回路に加える基準信号とするも
のである。そして、信号点の識別精度が要求される１６
ＱＡＭ等の多値変調では、位相ジッタの少ない搬送波を
再生する必要があるため、同期検波を実施するために
は、複雑な処理を行う必要がある。

【０００７】さて、これらの復調方式に代わって、近年
検討が進められている復調方式が、準同期検波方式であ
る。この準同期検波方式は、同期検波方式の搬送波再生
処理に相当する処理をベースバンド部内のディジタル信
号処理で実現する方式である。

【０００８】搬送波再生処理の際、ベースバンド部から
ＲＦ（Radio Frequency）部へフィードバック制御が必
要になる同期検波に対して、準同期検波では、搬送波再
生処理に相当する処理をベースバンド部内で閉じて行な
えるため、処理が簡単化でき、また、関連する処理をデ
ィジタル信号処理プロセッサ(Digital Signal Processe
r：ＤＳＰ)のソフトウェアにより実現できるため、実施
上柔軟性を持つという利点をもっている。このような準
同期検波方式を含む伝送装置としては、たとえば、電子
情報通信学会技術報告ＲＣＳ９２−１２２ ｐｐ．３７
−４２「陸上移動通信用１６ＱＡＭ／ＴＤＭＡ伝送実験
装置の開発」に記載された伝送装置が知られている。

【０００９】以下、従来の準同期検波方式の技術を適用
した移動体通信システムについて説明する。

【００１０】図９に、移動通信システムのシステム構成
を示す。

【００１１】図示するように、移動体通信システムは、
基地局２１０、および移動局２２０から構成される。

【００１２】基地局２１０は、ベースバンド送信部２１
１、ベースバンド受信部２１２、ＲＦ部２１３から構成
される。また、移動局２２０は、ベースバンド送信部２
２１、ベースバンド受信部２２２、ＲＦ部２２３から構
成される。

【００１３】このような構成において、基地局２１０で
発生したデータ２１４はベースバンド送信部２１１で変
調され、ＲＦ部２１３を経て無線区間へ送出される。

【００１４】移動局２２０では基地局から送られた無線
信号をＲＦ部２２３にて受信し、ベースバンド受信部２
２２にて復調し、データ２２５を得る。

【００１５】ここで、ベースバンド受信部２２２は、図
１０のように構成される。

【００１６】すなわち、ースバンド受信部２２２は、局
部発振器３０１、位相検波回路３０２、ＬＰＦ３０３、
クロック再生回路３０４、周波数オフセット除去部３０
５、識別再生回路３０６、および各部の動作タイミング
の基準となるフレーム同期部３０７から構成される。

【００１７】そして、このような構成のベースバンド受
信部２２２において、受信信号３１０には、局部発振器
３０１が生成した局部発振信号、局部発振信号をπ/2移
相した信号が各々乗ぜられる。局部発振信号、局部発振
信号をπ/2移相した信号が乗ぜられた２つの信号は、そ
れぞれ二つのＬＰＦ３０３においてフィルタリングさ
れ、受信Ｉ（同相成分）信号３１１、受信Ｑ（直交成
分）信号３１２となる。

【００１８】その後、クロック再生回路３０４が受信信
号３１０から抽出した最適タイミングにより、識別再生
回路３０６にて受信Ｉ信号３１１、受信Ｑ信号３１２か
ら復調信号３１３を得る。

【００１９】ここで、局部発振器３０１の生成する局部
発振信号の周波数と送信側の搬送波の周波数との間には
発振器の精度などに応じた誤差（周波数オフセット）が
存在する。

【００２０】図１１に、このような周波数オフセットが
ない場合（４０１）と周波数オフセットがある場合（４
０２）の、受信Ｉ信号３１１、および受信Ｑ信号３１２
から成るコンスタレーションを示す。図示するように、
周波数オフセットがある場合（４０２）、コンスタレー
ションに位相回転が発生し、４０２に示すように、円状
に点が描かれるため、このままでは正しい復調を行うこ
とができない。

【００２１】そこで、準同期検波方式では、周波数オフ
セット除去部３０５にて、位相回転量（周波数オフセッ
ト量）を推定し、推定された位相回転量だけ、受信信号
中のデータに対して逆回転操作を行うことによって位相
回転の補正（周波数オフセット除去）を行う。

【００２２】このために、送信側では、一定周期ごと
に、受診側で位相回転を推定するための位相回転量推定
用系列５０１をフレーム中の所定位置に埋め込み、デー
タ５０２と共に送信する。図１２に、この位相回転量推
定用系列５０１を埋め込んだ送信信号系列を示す。

【００２３】一方、受信側では、フレーム同期部３０７
にて、時間軸上でフレーム同期を取りフレームタイミン
グを抽出する。周波数オフセット除去部３０５は、フレ
ームタイミングに基づいて、受信ＩＱ信号から位相回転
量推定用系列５０１部分を抽出し、これを基に位相回転
量を推定する。

【００２４】図１３に、この位相回転量を推定する処理
の手順を示す。

【００２５】なお、ここでは、前述した電子情報通信学
会技術報告ＲＣＳ９２−１２２ ｐｐ．３７−４２「陸
上移動通信用１６ＱＡＭ／ＴＤＭＡ伝送実験装置の開
発」に記載の周波数オフセット推定方法を適用した処理
を示す。

【００２６】さて、この処理では、位相回転量推定用系
列５０１として、同期をとるためのユニークな系列（ユ
ニークワード）等を使用している。ユニークワードを使
用して位相回転量推定を行う場合、受信系列単体からだ
けでは位相回転量を推定できないため、推定の過程で、
受信部内部にあらかじめ格納した送信側が送信するもの
と同じユニークワードの系列を基準系列として使用す
る。

【００２７】図１３中の、（Ｉ_i、Ｑ_i）が、受信系列中
の位相回転量推定用系列５０１中の先頭からｉ番目のシ
ンボル位置の信号点を表しており、（Ｉｓ_i、Ｑｓ_i）が
基準系列中の先頭からｉ番目のシンボル位置の信号点を
表している。

【００２８】さて、図示するように、この処理では、処
理ブロック６０１より、位相回転推定処理を開始し、処
理ブロック６０２にて変数の初期化を行う。ｒ_SUMは、
各シンボル点での回転量を加算していくための変数であ
り、ｉは処理中のシンボルを表す変数である。

【００２９】次に、処理ブロック６０３にて、受信系列
のｉ番目のシンボル位置（Ｉ_i、Ｑ_i）の位相角度ｔ
_riを、アークタンジェントにより求める。同様に基準と
なるユニークワードのｉシンボル位置（Ｉｓ_i、Ｑｓ_i）
の位相角度ｔ_Siも求め（処理ブロック６０４）、両者の
差より（初期位相＋ｉシンボル区間の位相回転量）ｒ_i
を算出する（処理ブロック６０５）。ここで初期位相と
は、位相回転量推定用系列５０１の先頭のシンボルの時
点ですでに存在する位相回転量を表す。

【００３０】以下、ｒ_iを算出したのと同様に、受信系
列の（ｉ＋１）シンボル目と、ユニークワードの（ｉ＋
１）シンボル目からそれぞれの位相角度ｔ_ri+1、ｔ_Si+1
を求め（処理手順ブロック６０６、および６０７）、両
者の差より（初期位相＋（ｉ＋１）シンボル区間の位相
回転量）ｒ_i+1を算出する（処理ブロック６０８）。

【００３１】そしてｒ_i+1からｒ_iを差し引くことによっ
て、１シンボル区間の位相回転量Δｒを算出する（処理
ブロック６０９）。こうして得られる１シンボル区間の
位相回転量Δｒを位相回転量推定用系列５０１の各シン
ボルに渡って算出し、平均化することによってｒ
_1symbolを得る。

【００３２】すなわち、ｉシンボル、および（ｉ＋１）
シンボルより得られる位相回転量Δｒをｒ_SUMに加算し
ていき（処理ブロック６１０）、ｉ←ｉ＋１を行うこと
により次のシンボルへと処理を移し（処理ブロック６１
１）、ｉ＜（Ｎ−１）の条件を満たす場合（６１４）に
は、まだ、位相回転量推定用系列（シンボル長Ｎ）のＮ
シンボルに対して位相回転量算出を終えていないと判定
し、処理ブロック６０６から６１１までの処理を続け
る。

【００３３】逆に、ｉ＜（Ｎ−１）の条件を満たさない
場合（６１３）には、位相回転量推定用系列のＮシンボ
ルに対して位相回転量Δｒの算出を終了したと判定し、
位相回転量の合計値ｒ_SUMを（Ｎ−１）で割ることによ
って、位相回転量の平均値を求め、これを位相回転量の
推定値ｒ_1symbolとする。

【００３４】このように、従来は、位相回転量Δｒの算
出はシンボル単位で行われており、位相回転量Δｒの平
均化の回数は、位相回転推定用系列のシンボル数−１に
一致する。

【００３５】

【発明が解決しようとする課題】復調方式として準同期
検波を採用する場合、周波数オフセット除去は必須の要
素技術である。周波数オフセット除去部にて十分な周波
数オフセット除去が得られない場合、コンスタレーショ
ンで位相回転が生じるため、信号点識別の際、安定した
識別が得られず、ビット誤り率は劣化してしまう。した
がって、準同期検波では、周波数オフセット除去部にて
精度よく位相回転量（周波数オフセット）を推定し、補
正を行う必要がある。

【００３６】そして、特に、ノイズの影響が大きい場合
には、位相回転量推定値ｒ_1symbolの推定誤差が大きく
なるため、より多くの推定情報を用いて平均化を行い、
位相回転量の推定値ｒ_1symbolの推定誤差を低減させる
必要がある。

【００３７】しかし、図１３に示した従来の処理では、
位相回転量Δｒの平均化の回数は位相回転量推定用系列
として使用するユニークワードに含まれるシンボル数−
１に一致するため、位相回転量推定値ｒ_1symbolの精度
誤差を低減するためには、位相回転量推定用系列のシン
ボル数を増加させる必要がある。そして、その場合、デ
ータの伝送効率が低下してしまう。

【００３８】そこで、本発明は、準同期検波方式を採用
するシステムにおいて、データの伝送効率を低下するこ
となく位相回転量推定値の精度誤差を低減することを目
的とする。

【００３９】

【課題を解決するための手段】前記目的達成のために、
本発明は、たとえば、受信信号に対して局部発振器を用
いた位相検波を行う位相検波回路と、受信信号に基づい
て当該受信信号に含まれる所定のシンボル値のパターン
を有する位相回転量推定用系列を抽出する抽出タイミン
グを生成するフレーム同期部と、受信信号からシンボル
を識別する最適タイミングを抽出するクロック生成部
と、前記抽出タイミングと最適タイミングとに基づい
て、周波数オフセットによる、位相検波された信号の位
相回転を補正する周波数オフセット除去部とを備えた無
線通信装置であって、前記周波数オフセット除去部は、
シンボル周期よりも短い間隔で位相検波された信号に含
まれる位相回転量推定用系列をサンプルし、前記最適タ
イミングに対応するサンプル点と、その他のサンプル点
とについて、各々、１シンボル期間後のサンプル点との
間の位相回転量の算出を行い、各サンプル点について算
出した位相回転量を平均化して１シンボルあたりの位相
回転量を推定する位相回転量推定手段と、位相回転量推
定手段が推定した１シンボルあたりの位相回転量に従っ
て、前記最適タイミングに対応するサンプル点のシンボ
ルの位相回転を補正する位相補正手段とを有することを
特徴とする無線通信装置を提供する。

【００４０】このように、クロック再生回路で再生され
た最適タイミングだけでなく、位相検波された受信信号
を所定の時間間隔でサンプルして取り込み、その他のサ
ンプル点も位相回転算出時に利用することによって、位
相回転推定用系列長を増加させることなく、平均化回数
を増加させ、位相回転量推定誤差を低減することができ
る。

【００４１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る移動体通信シ
ステムの一実施形態について説明する。

【００４２】図１に、本実施形態に係る移動体通信シス
テムの構成を示す。

【００４３】図示するように、移動体通信システムは、
１以上の基地局２１０、１以上の移動局２２０から構成
される。

【００４４】基地局２１０は、ベースバンド送信部２１
１、ベースバンド受信部２１２、ＲＦ部２１３から構成
される。また、移動局２２０は、ベースバンド送信部２
２１、ベースバンド受信部２２２、ＲＦ部２２３から構
成される。

【００４５】このような構成において、基地局２１０で
発生したデータ２１４はベースバンド送信部２１１で変
調され、ＲＦ部２１３を経て無線区間へ送出される。

【００４６】移動局２２０では基地局から送られた無線
信号をＲＦ部２２３にて受信し、ベースバンド受信部２
２２にて復調し、データ２２５を得る。

【００４７】また、逆に、移動局２２０で発生したデー
タ２２４はベースバンド送信部２２１で変調され、ＲＦ
部２２３を経て無線区間へ送出される。

【００４８】基地局２１０では移動局２２０から送られ
た無線信号をＲＦ部２１３にて受信し、ベースバンド受
信部２１２にて復調し、データ２１５を得る。

【００４９】以上のように、データの無線伝送に関し、
基地局２１０と移動局２２０は同様の構成を備え対称的
な動作を行う。そこで、以下では、基地局２１０から移
動局２２０にデータを送信する場合の動作、移動局２１
の構成を代表例として選択し、その詳細を説明し、移動
局２２０から基地局２１０にデータを送信する場合の動
作、基地局２１０の構成の詳細については説明を省略す
る。

【００５０】ここで、図2に、移動局２２０ベースバン
ド受信部２２２の構成を示す。

【００５１】図示するように、ベースバンド受信部２２
２は、局部発振器３０１、位相検波回路３０２、ＬＰＦ
３０３、クロック再生回路３０４、周波数オフセット除
去部３０５、識別再生回路３０６、および各部の動作タ
イミングの基準となるフレーム同期部３０７から構成さ
れる。

【００５２】そして、このような構成のベースバンド受
信部２２２において、受信信号３１０には、局部発振器
３０１が生成した局部発振信号、局部発振信号をπ/2移
相した信号が各々乗ぜられる。局部発振信号、局部発振
信号をπ/2移相した信号が乗ぜられた２つの信号は、そ
れぞれ二つのＬＰＦ３０３においてフィルタリングさ
れ、受信Ｉ（同相成分）信号３１１、受信Ｑ（直交成
分）信号３１２となる。

【００５３】その後、クロック再生回路３０４が受信信
号３１０から抽出した最適タイミングにより、識別再生
回路３０６にて受信Ｉ信号３１１、受信Ｑ信号３１２か
ら復調信号３１３を得る。

【００５４】ここで、前述したように、局部発振器３０
１の生成する局部発振信号の周波数と送信側の搬送波の
周波数との間には発振器の精度などに応じた誤差（周波
数オフセット）が存在し、先に図２の４０２で示したよ
うに、コンスタレーションに位相回転が発生し、円状に
点が描かれるため、このままでは正しい復調を行うこと
ができない。

【００５５】そこで、ベースバンド受信部２２２の周波
数オフセット除去部３０５にて、位相回転量（周波数オ
フセット量）を推定し、推定された位相回転量だけ、受
信信号中のデータに対して逆回転操作を行うことによっ
て位相回転の補正（周波数オフセット除去）を行う。

【００５６】このために、基地局２１０では、一定周期
ごとに、移動局２２０で位相回転を推定するための位相
回転量推定用系列５０１をフレーム中の所定位置に埋め
込み、データ５０２と共に送信する。この埋め込みの形
式は、先に図３に示した送信信号系列と同様である。

【００５７】ここで、本実施形態において使用する位相
回転量推定用系列を図３示す。

【００５８】位相回転量推定用系列は、８０１に示され
るようにＩＱ平面で対角の２つの信号点（ＱＰＳＫ変調
方式の時、（０、０）と（１、１）の点）を交互にとる
信号とする。

【００５９】横軸に時間をとった場合、位相回転量推定
用系列のＩ、Ｑ信号は８０２、８０３のように示される
系列であり、１シンボル後に位相が１８０度反転する特
徴を有する。この系列は定期的にゼロ点を通るため、ク
ロックタイミングの推定系列としても兼用可能であり、
プリアンブルパターンとして一般によく用いられる系列
である。

【００６０】さて、このような位相回転量推定系列を受
診する移動局２２０のベースバンド受信部２２２では、
フレーム同期部３０７にて、時間軸上でフレーム同期を
取りフレームタイミングを抽出する。周波数オフセット
除去部３０５は、フレームタイミングに基づいて、受信
ＩＱ信号から回転量推定用系列５０１部分を抽出し、こ
れを基に位相回転量を推定し、推定値に従って位相回転
量を補正することにより周波数オフセットを除去する。

【００６１】以下、この周波数オフセット除去部３０５
で行われる位相回転量の推定および位相回転量の補正の
詳細について説明する。

【００６２】まず、図４に、周波数オフセット除去部３
０５の構成を示す。

【００６３】図示するように、周波数オフセット除去部
３０５は、ＬＰＦ３０３からのI信号３１１、Q信号３１
２をそれぞれ一時的に蓄積しておくためのバッファ７０
１、および位相回転推定・補正のための信号処理を行う
ためのＤＳＰ(ディジタル信号処理プロセッサ)７０２よ
り構成されている。

【００６４】ＤＳＰ７０２は内部にメモリ７０３を備
え、この目盛り７０３には、ＤＳＰのソフトウェア言語
で記述された、位相回転推定・補正のための信号処理手
順(プログラム）が格納されている。

【００６５】起動時には、ＤＳＰ７０２は、タイミング
制御信号７１０待機の状態にある。タイミング制御信号
７１０は、フレーム同期部３０７が、抽出しフレームタ
イミングに基づき出力する位相回転量推定用系列の受信
タイミングに同期した制御信号である。タイミング制御
信号７１０により、推定系列の取り込み開始タイミング
が通知されると、ＤＳＰ７０２は、バッファ７０１に蓄
積された入力信号系列３１１、３１２、および、クロッ
クタイミング（最適タイミング）７１１を取り込み、位
相回転量推定、および、位相回転補正を行う。

【００６６】ここで、図５に位相回転量推定処理で使用
するサンプル点を示す。図５は位相回転量推定用系列Ｉ
信号８０２について、位相回転算出時に使用するサンプ
ル点を示している。本処理では、１シンボル区間につ
き、クロック再生回路３０４によって受信信号３１０よ
り抽出されたクロックタイミング（最適タイミング）に
対応する点（９０１）と、その前後のサンプル点（９０
２、９０３）の計３個のサンプル点を使用し、位相回転
量推定を行う。ここでは、Ｉ信号３１１が、１／１６シ
ンボル間隔でサンプリングされバッファ７０１に格納さ
れているものとする。Q３１２信号についても同様であ
る。

【００６７】では、図６に位相回転量推定処理の処理手
順を示す。

【００６８】図示するように、この処理では、処理ブロ
ック１０１より位相回転推定を開始し、処理ブロック１
０２にて必要な変数の初期を行う。（ΔＩ_SUM、Δ
Ｑ_SUM）は、各シンボル点での回転量をＩＱ座標形式で
加算していくための変数であり、ｉは処理中のシンボル
を表す変数である。

【００６９】そして、受信系列中の位相回転量推定用系
列の１シンボル目の最適タイミング（サンプル値でいう
と０サンプル目）の受信信号（Ｉ₀、Ｑ₀）、および２シ
ンボル目の最適識別タイミング（サンプル値でいうと１
６サンプル目）の受信信号（Ｉ₁₆、Ｑ₁₆）より、１シン
ボル目から２シンボル目までの区間の位相回転量をＩＱ
座標形式にて算出する（処理ブロック１０３）。

【００７０】図３の位相回転用推定系列では、１シンボ
ル後のサンプル点で振幅がほぼ一致と見なせ、かつ位相
が反転することに着目すると、以下の式で位相回転量
（ΔＩ、ΔＱ）を算出できる。

【００７１】 ΔＩ ＝−Ｉ₁₆×Ｉ₀−Ｑ₁₆×Ｑ₀ ΔＱ ＝−Ｑ₁₆×Ｉ₀＋Ｉ₁₆×Ｑ₀ 次に、最適タイミングから１サンプル前の点についても
同様に位相回転量を算出する（処理ブロック１０５）。
即ち、１シンボル目、および２シンボル目の最適タイミ
ングのそれぞれ直前のサンプル点（−１サンプル目、お
よび１５サンプル目）から１シンボル区間（１６サンプ
ル区間）の位相回転量を算出する。

【００７２】同様に１シンボル目、および２シンボル目
の最適識別タイミングのそれぞれ直後のサンプル点（１
サンプル目、および１７サンプル目）から１シンボル区
間（１６サンプル区間）の位相回転量を算出する（処理
ブロック１０７）。

【００７３】そして、算出された計３点の位相回転量を
それぞれ（ΔＩ_SUM、ΔＱ_SUM）にベクトル加算する（処
理ブロック１０４、１０６、１０８）。

【００７４】次に、ｉ←ｉ＋１を行うことにより次のシ
ンボルへと処理を移し（処理ブロック１０９）、同様に
位相回転推定用系列５０１の２シンボル目から３シンボ
ル目の位相回転量、３シンボル目から４シンボル目の位
相回転量、…、３１シンボル目から３２シンボル目につ
いても、位相回転量を３個ずつ順に算出する。最後に、
位相回転推定用系列（３２シンボル）より得られた計
（３１×３）個の位相回転量をベクトル加算した結果で
ある（ΔＩ_SUM、ΔＱ_SUM）を正規化することにより平均
位相回転量（ΔＩ_1symbol、ΔＱ_1symbol）を得る（１１
３）。

【００７５】そして、これを位相回転量推定値とする。

【００７６】なお、以上の処理では、振幅最大となるサ
ンプル点、その前後のサンプル点のみを位相回転量算出
に使用した。これは、図7に示すように、ノイズによる
信号点の広がり１００２が同じであっても、振幅値の大
きなサンプル点（左図）では、ノイズの影響１００２は
位相回転１００１に対して相対的に小さくなり、逆にゼ
ロ点付近のサンプル点（右図）では、ノイズの影響１０
０２は位相回転１００１に対して相対的に大きくなるた
め、振幅最大の点（クロック再生回路で再生されたタイ
ミング）付近のサンプル点では位相回転量推定結果の誤
差は小さく、逆にゼロ点付近のサンプル点では誤差が大
きくなることを考慮したものである。

【００７７】しかし、一定値の系列を位相回転推定用系
列５０１に使用する場合は、振幅の変動のないため、図
７に示したような各サンプル点における位相回転量推定
の精度差はない。従って位相回転量推定に使用するサン
プル点として全サンプル点を使用でき、大きな改善効果
が得られる。ただし、振幅の変動のない一定値の系列を
位相回転推定用系列５０１に使用する場合には、処理手
順ブロック１０３の符号を以下のように修正する（１０
５、１０７についても同様に符号を修正する）ようにす
る。

【００７８】 ΔＩ ＝Ｉ_16×(i+1)×Ｉ_16×i＋Ｑ_16×(i+1)×Ｑ_16×i ΔＱ ＝Ｑ_16×(i+1)×Ｉ_16×i−Ｉ_16×(i+1)×Ｑ_16×i 以上、位相回転量推定処理について説明した。

【００７９】次に、位相回転補正処理について説明す
る。

【００８０】図８に、位相回転補正処理の処理手順を示
す。

【００８１】図示するように、この処理では、処理ブロ
ック１１０１より位相回転補正を開始し、処理ブロック
１１０２にて変数の初期化を行なう。

【００８２】送受の固定的な位相オフセット量があるた
め、位相回転推定値の初期値（ΔＩ₀、ΔＱ₀）には、最
適タイミングの第１シンボル目の受信値（Ｉ₀、Ｑ₀）
と、対応する位相回転量推定用系列の信号点（ＰＩ₀、
ＰＱ₀）の位相差を代入する。最適タイミングのｉシン
ボル目のデータ（Ｉ_i、Ｑ_i）に対する位相回転推定量
（ΔＩ_i、ΔＱ_i）は次式より算出される。

【００８３】 ΔＩ_i＝ΔＩ_1symbol×ΔＩ_i-1−ΔＱ_1symbol×ΔＱ_i-1 ΔＱ_i＝ΔＱ_1symbol×ΔＩ_i-1＋ΔＩ_1symbol×ΔＱ_i-1 （ｉ≧１、ΔＩ₀＝１、ΔＱ₀＝０） 得られた位相回転推定量を用いて次式より、補正後のｉ
シンボル目の信号（Ｉ_NEWi、Ｑ_NEWi）が得られる。

【００８４】 Ｉ_NEWi＝Ｉ_i×ΔＩ_i＋Ｑ_i×ΔＱ_i Ｑ_NEWi＝Ｑｉ×ΔＩ_i−Ｉ_i×ΔＱ_i 以上、本発明の一実施形態について説明した。

【００８５】なお、以上の位相回転量推定の処理におい
て用いるサンプル点の位置や数は、適宜、用途や構成上
の要請に応じて、先に説明したものと異なるものを用い
るようにしてもよい。また、移動体通信システムへの適
用を例にとり実施形態を説明したが、準同期検波方式を
採用する、この他の無線通信システムにも、同様に適用
することができる。

【００８６】本実施形態によれば、位相回転量推定用系
列長を増加させることなく、位相回転量の推定誤差を低
減できる。したがって、推定誤差による信号点識別誤り
を低減させることが出来る。これは、データ伝送サービ
スにおいて、より信頼性の高いデータ通信、音声サービ
スにおいては、より音声劣化の少ない高品質なサービス
を提供可能であるという効果を達する。特に最適識別タ
イミング付近の短い区間でノイズ変動が生じるような場
合には、平均化によってＳＮ利得を向上できるため位相
回転量の推定誤差低減の効果が大きい。

【００８７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、準同期
検波方式を採用するシステムにおいて、データの伝送効
率を低下することなく位相回転量推定値の精度誤差を低
減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】移動体通信システムの構成を示すブロック図で
ある。

【図２】ベースバンド受信部の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】位相回転量推定系列を表す図である。

【図４】周波数オフセット除去部の構成を示すブロック
図である。

【図５】位相回転量推定に用いるサンプル点を示す図で
ある。

【図６】位相回転量推定処理の処理手順を示すフローチ
ャートである。

【図７】位相回転に対するノイズの影響を示す図であ
る。

【図８】位相回転補正処理の処理手順を示すフローチャ
ートである。

【図９】従来の移動体通信システムの構成を示すブロッ
ク図である。

【図１０】従来のベースバンド受信部の構成を示すブロ
ック図である。

【図１１】周波数オフセットによる位相回転を示す図で
ある。

【図１２】送信系列を示す図である。

【図１３】従来の位相回転量推定処理の処理手順を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

２１０：基地局、２１１：基地局ベースバンド送信部、
２１２：基地局ベースバンド受信部、２１３：基地局Ｒ
Ｆ部、２１４：データ（音声）入力、２１５：データ
（音声）出力、２２０：移動局、２２１：移動局ベース
バンド送信部、２２２：移動局ベースバンド受信部、２
２３：移動局ＲＦ部、２２４：データ（音声）入力、２
２５：データ（音声）出力、３０１：局部発振器、３０
２：位相検波回路、３０３：ＬＰＦ、３０４：クロック
再生回路、３０５：周波数オフセット除去部、３０６：
識別再生回路、３０７：フレーム同期部、３１０：受信
信号、３１１：受信Ｉ信号、３１２：受信Ｑ信号、３１
３：復調信号、４０１：周波数オフセットがない場合の
コンスタレーション、４０２：周波数オフセットがある
場合のコンスタレーション、５０１：位相回転推定用系
列、５０２：データ、７０１：ＬＰＦ通過後の信号を蓄
積するためのバッファ、７０２：ＤＳＰ、７０３：メモ
リ、７１０：タイミング制御信号、７１１：クロックタ
イミング（識別最適タイミング）８０１：位相回転量推
定用系列（ＩＱ平面）、８０２：位相回転量推定用系列
Ｉ信号、８０３：位相回転量推定用系列Ｑ信号、９０
１：クロック再生回路で再生されるクロックタイミング
におけるサンプル点、９０２：直前のクロックタイミン
グにおけるサンプル点、９０３：直後のクロックタイミ
ングにおけるサンプル点 １００１：位相回転量、１００２：ノイズによる信号点
の広がり

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受信信号に対して局部発振器を用いた位相
   検波を行う位相検波回路と、受信信号に基づいて当該受
   信信号に含まれる所定のシンボル値のパターンを有する
   位相回転量推定用系列を抽出する抽出タイミングを生成
   するフレーム同期部と、受信信号からシンボルを識別す
   る最適タイミングを抽出するクロック生成部と、前記抽
   出タイミングと最適タイミングとに基づいて、周波数オ
   フセットによる、位相検波された信号の位相回転を補正
   する周波数オフセット除去部とを備えた無線通信装置で
   あって、 前記周波数オフセット除去部は、 シンボル周期よりも短い間隔で位相検波された信号に含
   まれる位相回転量推定用系列をサンプルし、前記最適タ
   イミングに対応するサンプル点と、その他のサンプル点
   とについて、各々、１シンボル期間後のサンプル点との
   間の位相回転量の算出を行い、各サンプル点について算
   出した位相回転量を平均化して１シンボルあたりの位相
   回転量を推定する位相回転量推定手段と、 位相回転量推定手段が推定した１シンボルあたりの位相
   回転量に従って、前記最適タイミングに対応するサンプ
   ル点のシンボルの位相回転を補正する位相補正手段とを
   有することを特徴とする無線通信装置。
2. 【請求項２】請求項1記載の無線通信装置であって、 前記位相回転量推定手段は、前記最適タイミングに対応
   するサンプル点と、当該サンプル点の前後の所定数のサ
   ンプル点とについて、各々、１シンボル期間後のサンプ
   ル点との間の位相回転量の算出を行い、各サンプル点に
   ついて算出した位相回転量を平均化して１シンボルあた
   りの位相回転量を推定することを特徴とする無線通信装
   置。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の無線通信装置であ
   って、 前記受信信号は、QPSK変調された信号であって、 前記位相検波回路は、前記受信信号からI信号とQ信号を
   位相検波し、 前記位相回転量推定用系列は、IQ平面において、（０、
   ０）と、（１、１）の値を交互にとる系列であり、 前記位相回転量推定手段は、Ｉ₀を位相回転量を求めるI
   信号のサンプル点、 をＩ₀の１シンボル期間後のI信号のサンプル点、Q₀を位
   相回転量を求めるQ信号のサンプル点、Ｑ_nextをＱ₀の１
   シンボル期間後のQ信号のサンプル点として、位相検波
   されたI信号の各サンプル点の１シンボル後のサンプル
   点との間の位相回転量ΔＩを、 ΔＩ ＝−Ｉ_next×Ｉ₀−Ｑ_next×Ｑ₀ によって求め、位相検波されたQ信号の各サンプル点の
   １シンボル後のサンプル点との間の位相回転量ΔＱを、 ΔＱ ＝−Ｑ_next×Ｉ₀＋Ｉ_next×Ｑ₀ によって求めることを特徴とする無線通信装置。
4. 【請求項４】周波数オフセットによる、位相検波された
   信号の位相回転量を推定する位相回転量推定方法であっ
   て、 受信信号から抽出された、シンボルを識別する最適タイ
   ミングと、受信信号に含まれる所定のシンボル値のパタ
   ーンを有する位相回転量推定用系列を抽出すべき抽出タ
   イミングに従って、 シンボル周期よりも短い間隔で位相検波された信号に含
   まれる位相回転量推定用系列をサンプルし、前記最適タ
   イミングに対応するサンプル点と、その他のサンプル点
   とについて、各々、１シンボル期間後のサンプル点との
   間の位相回転量の算出を行い、各サンプル点について算
   出した位相回転量を平均化して１シンボルあたりの位相
   回転量を推定することを特徴とする位相回転量推定方
   法。