JPH02171064A

JPH02171064A - 周波数オフセット補正方式

Info

Publication number: JPH02171064A
Application number: JP63327414A
Authority: JP
Inventors: Takami Suzuki; 鈴木　貴巳
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1988-12-23
Publication date: 1990-07-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、直交振幅変調（Ｑ　Ａ　Ｍ　）方式によるデ
ータ伝送システムの周波数オフセットを測定して補正す
る周波数オフセット補正方式に関する。

〔従来の技術〕

この種のデータ伝送システムには、送信側と受ｆｚ側と
が電話回線を介して接続されているものがある。そして
、送信側と受信側とがそれぞれ変復調装置に備えられて
おり、受信側に等化器が（ｆｉｌえられている。この受
信側の等化器はトレーニングを必要とするが、−ｉに相
手局より既知のデータ信号を送出してもらいトレーニン
グを行う。しかし、マルチポイントなどのスレーブ側変
復調装置の場合、未知のデータ信号より等化器をトレー
ニングする必要が生ずる。

ところで、受信側において等化器を引き込ませる場合、
周波数オフセットの影啓を除去しなければなら−ない。

そして、周波数オフセット量は周波数オフセット補正回
路を用いて行われており、通常の受信データ信号（ＲＤ
）を判定するためのデータ点配置に基づき推定が行われ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したデータ通信システムにおいて、データ点配置が
、例えば第３図に示されるように、データ点Ｃｌ−０４
から成る場合でも、受信されるデータ信号はこのように
明確なものでなく、電話回線の劣化による符号間干渉の
ため、そのままでは判定することが難しい。しかし、デ
ータ点配置が少ない場合は、電話回線の特性による劣化
で生ずる符号間干渉が多く含まれるときでも、周波数オ
フセット補正回路において、データ点判定を誤ることが
比較的少なく有効である。ところが、データ点配置が多
くなり、例えば６４点のデータ点を配置した場合や、第
４図に示されるように１２８点のデータ点りを配置した
場合には、判定誤りを起こしやすく、未知のデータ信号
から周波数オフセット量を推定することは困難である。

本発明の目的は、このような欠点を除去し、多くのデー
タ点が配置されている場合でも、周波数オフセットを推
定して補正する周波数オフセット補正方式を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、データ信号をデータ点配置により回線に送信
する送信側と、この回線により発生する、受信したデー
タの符号間干渉を、適応等化器を用いて減少させる受信
側とを備える周波数オフセット補正方式であって、前記送信側は、送信するデータ信号に帯域外の信号を付加する付加手段
を有し、前記受信側は、前記付加手段で付加された信号により、前記回線の周波
数オフセットを推定して、前記適応等化器から引き込ま
れた信号の周波数オフセットを補正する手段と、前記データ点配置よりも少ないデータ点配置により、前
記適応等化器から引き込まれた信号の判定を行い、この
引き込まれた信号が予め定められた設定値より大きい場
合、この引き込まれた信号の周波数オフセットを補正す
る手段とを有することを特徴としている。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

この周波数オフセット補正方式は、端末からのデータを
変調して、伝送信号を電話回線２０に出力する送信部１
０と、電話口ｆ！２０から受信した伝送信号を復調し、
周波数オフセットの補正をする受信部３０とで構成され
ている。−なお、送信部１０と受信部３０とは、それぞ
れ変復調装置に備えられている。

さらに、送信部１０は、変調器１１と、正弦波発生器１
２と、加算器１３とで構成されている。

また、受信部３０は、正弦波発生器３１と、乗算器３２
、４３．４４．４７と、低域通過フィルタ３３と、自動
利得制御器３４と、９０度位相シフト器３５と、共役複
素器３６と、帯域通過フィルタ３７と、９０度位相分波
器３８と、復調器３９と、適応等化器４０と、自乗回路
４１と、減算器４２と、判定回路４５と、複素共役回路
４６と、虚数部選択器４８と、切替器４９と、絶対値化
回路５０と、比較器５１と、ループフィルタ５２と、周
波数可変発振器５３とで構成されている。

このような本実施例は、適応等化器４０を使用した変復
調装置で、初期トレーニングシーケンスを使用せずに、
未知のデータ信号により適応等化器４０の引き込みを行
う直交振幅変調方式のデータ伝送システムのためのもの
である。また、本実施例では、適応等化器４０の引き込
みの前段階とし周波数オフセットの推定をしその後、適
応等化器４０を引き込ませることにより等化器の負担を
軽減することを目的とする。このため本実施例では、２
つの機能より成る。第１の機能は、帯域外に加えられた
正弦波により周波数オフセットを推定する。

第２の機能は、例えば特許公報（昭５９−２４５６８）
で示されるような技法によりオフセットの推骨をする。

このような本実施例である周波数オフセット補正方式に
おいて、送信部１０の変調器１１は端末からのデータ信
号を変調し、正弦波発生器１２は帯域外の正弦波を発生
し、加算器１３は変調器１１からの信号と正弦波発生器
１２からの信号との和をとり電話回線２０に送出する。

受信部３０の正弦波発生器３１は送信部１０の正弦波発
生器１２と同一の周波数の正弦波を発生し、乗算器３２
は正弦波発生器３１の出力と受信された伝送信号である
変調信号を入力としてそれらの積をとり、低域通過フィ
ルタ３３は乗算器３２の周波数オフセット成分を抽出し
、自動利得制御器３４は、低域通過フィルタ３３からの
信号が入力されると、予め設定されているレベルに信号
を制御し、９０度位相シフｈｌ″ｉ８は自動利得制御器
３４からの信号を９０度位相シフトして出力し、共役複
素器３６は自動利得制御器３４からの信号を実数とし、
９０度位相シフト器３５からの信号を虚数として、それ
らの共役複素をとる。

帯域通過フィルタ３７は、電話回線２０から変調信号が
入力されると、送信部１０で加えられた正弦波を阻止し
、９０度位相分波器３８は帯域通過フィルタ３７からの
信号を９０度位相シフトさせた信号を発生し、復調器３
９は９０度位相分波器３８からの信号を復二周する。

適応等化器４０は復調器３９からの信号の波形を、減算
器４２からの値により等化し、自乗回路４１は適応等化
器４０からの信号の絶対値の自乗をとり、減算器４２は
自乗回路４１からの信号より所定の値を減じて適応等化
器４０に出力する。

乗算器４３は適応等化器４０からの信号と共役複素器３
６からの信号の積をとり、乗算器４４は乗算器４３から
の信号と周波数可変発振器５３からの信号との積をとり
、判定回路４５は乗算器４４から信号が入力されると複
素共役回路４６に信号を出力し、乗算器４７は複素共役
回路４６を経由して入力される信号と乗算器４４からの
信号との積をとり、虚数部選択器４８は乗算器４７から
信号が入力されると位相差信号を出力し、切替器４９は
比較器５１からの比較結果により制御されて、虚数部選
択器４８からの位相差信号を出力する。

絶対値化回路５０は乗算器４４からの信号の絶対値をと
り、比較器５１は絶対値化回路５０からの絶対値と予め
定められている設定値とを比較して、比較結果を切替器
４９に出力する。

ループフィルタ５２は切替器４９からの信号を平均化し
た値を出力し、周波数可変発振器５３はループフィルタ
５２の値により周波数を発振して、乗算器４４に出力す
る。

次に、本実施例の動作について説明する。

端末からのデータ信号が、送信部１０の変調器１１に入
力され、変調されて加算器１３に入力される。

また、正弦波発生器１２が、帯域外の正弦波を発生して
、加算器１３に出力する。加算器１３は、これら２つの
信号の和をとって伝送信号を生成し、この伝送信号を電
話回線２０に出力する。

電話回線２０からの伝送信号が、受信部３０の、乗算器
３２と、帯域通過フィルタ３７とに入力される。

乗算器３２には、正弦波発生器３１から出力される正弦
波が入力される。この正弦波の周波数は、送信部ｌＯの
正弦波発生器１２で発生される正弦波の周波数と同一と
なっている。乗算器３２が、このような正弦波と、電話
回線２０からの伝送信号との積をとり、低域通過フィル
タ３３に出力する。低域通過フィルタ３３は、乗算器３
２からの信号の低域成分を通過させる。すなわち、送信
部１０において帯域外に加えられた正弦波は、送信部１
０からの変調波と同等の周波数オフセットの影響を受け
ていると考えられるので、受信部３０の正弦波発生器３
１で復調し、低域通過フィルタ３３を通すことにより、
周波数オフセットが抽出される。

抽出された周波数オフセットは、自動利得制御器３４に
入力される。自動利得制御器３４は、電話回線２０の減
衰歪特性を補正するもので、周波数オフセットが入力さ
れると、予め設定されているレベルに出力を制御する。

９０度位相シフト器３５が、自動利得制御回路３４から
の信号を９０度位相シフトして、複素信号として共役複
素器３６に出力する。共役複素器３６が、盲動利得制御
器３４からの信号を実数、９０度位相シフト器３５から
の複素信号を虚数として、それらの共役複素をとる。こ
のようにして、複素信号の共役複素をとることにより、
電話回線２０の周波数オフセットに負符号をつけた信号
が得られる。

一方、帯域通過フィルタ３７に入力された、電話回線２
０からの伝送信号は、送信部１０で加えられた正弦波が
除かれて、９０度位相分波器３８に出力される。９０度
位相分波器３８が、帯域通過フィルタ３７からの信号を
９０度位相分波し、９０度位相シフトした信号を復調器
３９に出力する。復調器３９は、９０度位相分波器３８
からの信号を復調する。

さらに、復調器３９で復調された信号が、適応等化層４
０に入力される。適応等化器４０は複素フィルタであり
、適応等化器４０のタップの修正は、次式％式％ここで、ｃ、１はタップ重みベクトル、ｘｎは適応等化
層入力信号ベクトル、ｙは適応等化層出力信号、Ｒ２は
定数である。また、ｎは時刻ｎＴを表し、Ｔはサンプリ
ング周期である。このような適応等化器４０が、減算器
４２からの信号に基づいて、復調器３９からの信号の波
形を等化する。波形の等化された１３号が、乗算器４３
と、自乗回路４１とに入力される。

自乗回路４１が、適応等化器４０からの信号の絶対値の
自乗をとり、減算器４２に出力する。：ｌｊｉ算器４２
が、自乗された信号から所定の値を減じて、適応等化器
４０に出力する。

乗算器４３は、帯域外に加えられた正弦波による周波数
オフセットの修正をするためのものであり、前述した共
役複素器３６から出力される、電話回線２０の周波数オ
フセットに負符号をつけた信号と、適応等化器４０から
の、波形を等化した信号との積をとり、乗算器４４に出
力する。乗算器４４が、乗算器４３からの信号と、周波
数可変発振器５３からの信号との積をとり、判定回路４
５と絶対値化回路５０とに出力する。

判定回路４５は、適応等化器４０からの信号の符号間干
渉が減少しているもののまだ十分とは言えないので、乗
算器４３からの信号の判定点を、第２図に示されるよう
にｘ印の判定点Ａ１〜Ａ４とする。

このような判定回路４５からの信号が、複素共役回路４
６を経由して、乗算器４７に入力される。乗算器４７が
、複素共役回路４６からの信号と、乗算器４４からの信
号との積をとり、虚数部選択器４日に出力する。虚数部
選択器４８は、乗算器４７から信号が入力されると、位
相差信号を発生する。すなわち、複素共役回路４６、乗
算器４７、および虚数部選択器４８は、判定回路４５で
判定された点と乗算器４４の出力との位相角を求めるた
めのものである。

このように、乗算器４４からの信号と、通常のデータ点
より少ないデータ点配置とが比較され、乗算器４４から
の信号を表す点に最も近いデータ点が選択され、乗算器
４４からの信号と選択されたデータ点との位相差信号が
発生される。そして、周波数オフセットの修正がかけら
れる。

また、乗算回路４４の信号が小さい場合は、Ｓ／Ｎが悪
い状態にある。すなわち、乗算回路４４の信号が第２図
の円Ｂ内にあれば、修正を行わず、円Ｂ外にある時のみ
修正をかけるようにする。絶対値化回路５０、比較器５
１および切替器４９はこの制御のためのものである。す
なわち、絶対値化回路５０は、乗算器４４から信号が入
力されると、この信号の絶対値をとり、比較器５１に出
力する。比較器５１が、絶対値化回路５０からの信号の
絶対値と、予め定められている設定値とを比較して、比
較結果を切替器４９に出力する。切替器４９は、比較器
５１からの比較結果により制御されて、乗算器４４の信
号の絶対値が比較器５１の設定値より大きければ、虚数
部選択器４８からの位相差信号をループフィルタ５２に
出力し、乗算器４４の信号の絶対値が設定値より小さけ
れば、零をループフィルタ５２に出力する。

ループフィルタ５２は、切替器４９からの信号を平均化
する。このループフィルタ５２からの値は、電話回線２
０の周波数オフセットに依存した量となる。

周波数可変発振器５３は、ループフィルタ５２からの値
により、周波数を発振させる。その出力は、乗算器４４
に入力され、適応等化器４０からの１３号の周波数オフ
セットを修正する。

以上説明したように本実施例によれば、未知のデータ信
号より適応等化層のトレーニングを行うデータ通信シス
テムにおいて、帯域外に加えられた正弦波信号による周
波数オフセット推定を行い、適応等化器により符号間干
渉を減少させ、通常のデータ点配置よりも少ないデータ
点配置による判定を行い、適応等化器からの信号が大き
い場合だけ、周波数オフセットの修正をすることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、多くのデータ点が
配置されている場合でも、周波数オフセットを補正でき
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は、第１図の実施例で使用するデータ点配置図、第３図は、４点の場合のデータ点配置図、第４図は、１
２８点の場合のデータ点配置図である。ＩＯ・・・・・送信部１１・　・　・１２・　・　・Ｉ３・　・　・２０・　・　・３０・　・　・３１・　・　・３２・　・　・３３・　・　・３４・　・　・３５・　・　・３６・　・　・３７・　・　・３８・　・　・３９・　・　・４０・　・　・４１・　・　・４２・　・　・４３、　４４・４５・　・　・４６・　・　・変調器正弦波発生器加算器電話回線受信部正弦波発生器乗算器低域通過フィルタ自動利得制御器９０度位相シフト器共役複素器帯域１ｆｆｌ過フイルタ９０度位相分波器復調器適応等化器自乗回路減算器乗算器判定回路複素共役回路４７・４８・４９・５０・５１・５２・５３・乗算器虚数部選択器切替器絶対値化回路比較器ループフィルタ周波数可変発振器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）データ信号をデータ点配置により回線に送信する
送信側と、この回線により発生する、受信したデータの
符号間干渉を、適応等化器を用いて減少させる受信側と
を備える周波数オフセット補正方式であって、前記送信側は、送信するデータ信号に帯域外の信号を付加する付加手段
を有し、前記受信側は、前記付加手段で付加された信号により、前記回線の周波
数オフセットを推定して、前記適応等化器から引き込ま
れた信号の周波数オフセットを補正する手段と、前記データ点配置よりも少ないデータ点配置により、前
記適応等化器から引き込まれた信号の判定を行い、この
引き込まれた信号が予め定められた設定値より大きい場
合、この引き込まれた信号の周波数オフセットを補正す
る手段とを有することを特徴とする周波数オフセット補
正方式。