专利名称：自动频率控制电路以及自动频率控制方法
技术领域：
本发明涉及使用PSK(Phase-Shift-Keying相移键控法)调制方式的数字无线通信系统的PSK调制信号，特别涉及在接收到该PSK调制信号时进行频率偏差修正的自动频率控制电路以及自动频率控制方法。
背景技术：
近年，使用了PSK调制方式的数字无线通信系统已开始实用化。例如，作为使用了PSK调制方式的延迟检波解调器，有在非专利文献1中公开的技术。被记载在该文献中的自动频率控制电路对于对任意的数据序列进行了PSK调制的接收信号进行频率偏差修正。
图1是展示在上述的非专利文献1中公开的现有的自动频率控制电路的结构的框图。在图1中，自动频率控制电路由反正接部件90、延迟器91、减法器92、加法器93、判断器94、调制成分除去部件95以及平均化部件96组成。
接收天线11-1的输出被输入到检波部件12-1。检波部件12-1由局部振荡器、混频器、低通滤波器等构成。进而，检波部件12-1的输出被输入到A/D变换器13-1。
从A/D变换器13-1延伸出的输出线与自动频率控制电路的反正接部件90连接。从反正接部件90延伸出的输出线分支成2路，一路与延迟器91连接。从反正接部件90延伸出的另一路的输出线和延迟器91的输出线与一个减法器92连接。
从减法器92延伸出的输出线与加法器93的2个输入端口的一个连接。从加法器93延伸出的输出线分支为两路，一路与判断器94连接，另一路与调制成分除去部件95连接。
从判断器94延伸出的输出线分支为两路，一路向着输出端口，另一路折返而与调制成分除去部件95连接。调制成分除去部件95的输出线与平均化部件96连接。平均化部件96的输出线与加法器93连接。
以下，按照图1说明现有的自动频率控制电路的动作。
首先，在接收天线11-1中接收到的PSK信号在检波部件12-1中被准同步检波并作为接收基带复数信号输出。A/D变换器13-1对被准同步检波的接收基带复数信号进行A/D变换，输出接收基带复数数据。
自动频率控制电路输入该接收基带复数数据。被输入到自动频率控制电路中的接收基带复数数据首先被输入到反正接部件90。反正接部件90求出作为接收基带复数数据的辐角的基带相位数据输出。
延迟器91对基带相位数据进行1符号周期的时间延迟并输出。减法器92从由反正接部件90输出的无延迟的基带相位数据中减去由延迟器91输出的延迟了1符号周期时间的基带相位数据后输出。
加法器93将从减法器92输出的减法运算结果和用于修正从后述的平均化部件96输出的频率偏差的角度信息相加后进行输出。判断器94对于从加法器93输出的角度信息，输出通过判断它而求得的解调数据。
调制成分除去部件95求出从与由判断器94输出的解调数据对应的理想角度减去由加法器93输出的角度信息而求得的频率误差修正信息。在此，频率误差修正信息是以相位表现实际的频率偏差和自动频率控制电路现在推测的频率偏差之差的频率偏差的信息。
平均化部件96对从调制成分除去部件95输出的频率误差修正信息进行平均化并积分。该积分结果作为用于修正频率误差的角度信息输出到加法器93。
这样，现有的自动频率控制电路通过进行反馈控制使得从调制成分除去部件95输出的频率误差修正信息为“0”，由于现在推测的频率偏差接近实际的频率偏差，所以能够对于对任意的数据序列的信号进行PSK调制后的信号进行频率偏差修正。
非专利文献11991年电子信息通信学会春季全国大会B-360但是，现有的自动频率控制电路因为假定接收信号是经过PSK调制的任意的数据序列来进行修正动作，所以接收信号的SN比在恶劣的环境下在判断器94中发生判断错误。而且，例如即使在接收已知的模式的报头(preamble)信号的情况下，也难以在短时间进行高精度的频率偏差修正。
此外，现有的自动频率控制电路需要将已确立位定时同步作为前提，当位定时同步未确立的情况下，由于符号间干涉等的影响，还存在频率偏差推测特性劣化的问题。
发明内容
本发明就为了解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种利用已知模式的报头信号可以短时间进行高精度的频率偏差修正的自动频率控制电路。
进而，本发明的目的在于提供一种通过利用作为已知模式的报头信号的周期性，即使在位定时同步未确立的情况下也可以短时间进行高精度的频率偏差修正的自动频率控制电路以及自动频率控制方法。
在本申请发明的自动频率控制电路中，在至少进行由在规定的位置上配置了以2符号周期的信号组成的2符号周期信号部分的数据列组成并经过PSK调制的接收信号的频率偏差修正的频率控制电路中，其特征在于包括根据接收信号求出(2×M)符号周期(M是自然数)间的相位旋转量的前处理单元；从(2×M)符号周期间的相位旋转量中减去因(2×M)符号周期间的调制成分产生的相位旋转量，抽出因收发装置间的频率偏差产生的(2×M)符号周期间的相位旋转量的偏移量除去部件；根据因收发装置间的频率偏差产生的(2×M)符号周期间的相位旋转量，生成进行了消除相位旋转那样的相位修正处理的修正数据的修正数据生成单元。因此，对于在规定的位置上具有由2符号周期的信号组成的2符号周期信号部分的接收信号，通过利用已知模式的2符号周期信号部分的周期性，即使在位定时同步未确立的情况下，也可以在短时间进行高精度的频率偏差修正。
此外，在本申请发明的频率控制方法中，在至少进行由在规定的位置上配置了以2符号周期的信号组成的2符号周期信号部分的数据串组成并经过了PSK调制的接收信号的频率偏差修正的频率控制方法中，其特征在于进行以下步骤根据接收信号求出(2×M)符号周期(M是自然数)间的相位旋转量的前处理步骤；其后，从接收信号的(2×M)符号周期(M是自然数)间的相位旋转量中减去因(2×M)符号周期间的调制成分产生的相位旋转量的偏移量除去步骤；根据因收发装置间的频率偏差产生的(2×M)符号周期间的相位旋转量，生成执行了消除相位旋转那样的相位修正处理后的修正数据的修正数据生成步骤。因此，当对由在规定的位置上配置了以2符号周期的信号组成的2符号周期信号部分的数据串组成并经过了PSK调制的接收信号进行频率偏差修正的情况下，通过利用已知模式的2符号周期信号部分的周期性，可以在短时间进行高精度的频率偏差修正。
图1是展示现有的自动频率控制电路的结构的框图。
图2是展示本发明的实施例1的自动频率控制电路的一例的结构的框图。
图3是展示2M符号相位旋转量计算部件的构成的框图。
图4是展示2M符号相位旋转量计算部件的输出信号一例的图表。
图5是展示实施例1的自动频率控制电路的另一例子的框图。
图6是展示实施例1的自动频率控制电路的又一例子的框图。
图7是展示实施例1的自动频率控制电路的动作一例的时序图。
图8是展示具有N个接收天线的实施例2的自动频率控制电路一例的结构的框图。
图9是展示具有N个接收天线的实施例2的自动频率控制电路的其他结构的框图。
图10是展示具有一个接收天线的实施例3的自动频率控制电路的结构的框图。
图11是积分器的动作时序图。
图12是具有N个接收天线的实施例4的自动频率控制电路的构成例子。
图13是展示实施例5的自动频率控制电路一例的结构的框图。
图14是展示实施例5的自动频率控制电路的另一结构的框图。
具体实施例方式
以下，根据附图详细说明本发明的自动频率控制电路以及自动频率控制方法的实施例。进而，本发明并不被该实施例限定。
实施例1在本发明的实施例1中，说明用一个接收天线接收包含2符号周期的报头信号的数据经PSK调制的信号，进行频率偏差修正的自动频率控制电路以及自动频率控制方法。
图2是展示本发明的实施例1的自动频率控制电路一例的结构的框图。在图2中，自动频率控制电路由前处理单元、偏移量除去部件17以及修正数据生成单元构成。前处理单元由复数乘法型1符号延迟检波部件14-1、反正接部件15以及2M符号相位旋转量计算部件16构成。修正数据生成单元由除法部件18、积分器20以及频率偏差修正部件20-1构成。
进而，前处理单元、偏移量除去部件17以及修正数据生成单元所执行的过程分别构成发明的本实施例的自动频率控制方法的前处理单元、偏移量除去部件17以及修正数据生成单元。
接收天线11-1的输出被输入到检波部件12-1。检波部件12-1由局部振荡器、混频器、低通滤波器等构成。进而，检波部件12-1的输出被输入到A/D变换器13-1。
从A/D变换器13-1延长的输出线被输入到自动频率控制电路。而后，其一端与复数乘法型1符号延迟检波部件14-1连接。从复数乘法型1符号延迟检波部件14-1延伸的输出线与反正接部件15连接。从反正接部件15延伸的输出线与2M符号相位旋转量计算部件连接。从2M符号相位旋转量计算部件延伸的输出线与偏移量除去部件17连接。
此外，偏移量除去部件17的输出线与除法部件18连接，除法部件18的输出线与平均化部件19连接。平均化部件19的输出线与积分器20连接。而后，从积分器20延伸的输出线同时与从A/D变换器13-1延长的另一个输出线和频率偏差修正部件20-1连接。频率偏差修正部件20-1的输出线延长到未图示的输出端口。
此外，图3是展示2M符号相位旋转量计算部件16的结构的框图。在图3中，2M符号相位旋转量计算部件16由(2M-1)个延迟器和(2M-1)个加法器构成。从反正接部件15延伸的输出线分支为2路，一路与第一个延迟器41-1连接。从第一个延迟器41-1延伸的输出线分支为2路，一路同时与从反正接部件15延伸的另一路输出线和第一个加法器41-1连接。
从第一个延迟器41-1延伸的另一路输出线与第2个延迟器41-2连接。从第2个延迟器41-2延伸的输出线分支为2路，一路同时与第一个加法器41-1的输出线和第2个加法器41-2连接。
从第2个延迟器41-2延伸的另一路输出线与第3个延迟器41-3连接，从第3个延迟器41-3延伸的输出线分支为2路，一路同时与第2个加法器41-2的输出线和第3个加法器41-3连接，这样重复，最后第(2M-1)个延迟器41-(2M-1)的输出线与第(2M-1)个加法器41-(2M-1)连接，加法器41-(2M-1)的输出线成为2M符号相位旋转量计算部件16的输出。
而后，图4是展示2M符号相位旋转量计算部件16的输出信号的一例的图表。纵轴表示2符号周期间的相位旋转量[度]，横轴表示时间[符号]。
此外，图5是展示实施例1的自动频率控制电路的另一例子的框图。在图5中，自动频率控制电路包括由复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1、平均化部件44、反正接部件15构成的前处理单元；由偏移量除去部件17、除法部件18、积分器20以及频率偏差修正部件20-1构成的修正数据生成单元。
进而，前处理单元、偏移量除去部件17以及修正数据生成单元所执行的过程分别构成本发明的实施例1的自动频率控制方法的前处理步骤、偏移量除去步骤以及修正数据生成步骤。
从A/D变换器13-1延长的输出线输入到自动频率控制电路。而后，其另一个与复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1连接。从复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1延伸的输出线与平均化部件44连接。从平均化部件44延伸的输出线与偏移量除去部件17连接。
此外，偏移量除去部件17的输出线与除法部件18连接。除法部件18的输出线与平均化部件19连接，平均化部件19的输出线与积分器20连接。而后，从积分器20延伸的输出线同时与从A/D变换器13-1延长的另一个输出线和频率偏差修正部件20-1连接。频率偏差修正部件20-1的输出线延长到未图示的输出端口。
此外，图6是展示实施例1的自动频率控制电路的另一例子的框图。在图6中，从A/D变换器13-1延长的输出线与自动频率控制电路的反正接部件15连接。从反正接部件15延伸的输出线分支为2路，一路与2M符号延迟器45连接。从反正接部件15延伸的另一路输出线和2M符号延迟器45的输出线与一个减法器46连接。从减法器46延伸的输出线与偏移量除去部件17连接。其他的构成与图1及图5的自动频率控制电路一样。
此外，图7是展示实施例1的自动频率控制电路的动作的一例的时序图。横轴表示经过的时间。在本实施例中，如图7所示，把由在开头位置上配置有以2个符号周期的信号组成的2符号周期信号部分的数据串组成并经过PSK调制的接收信号作为对象。对这样的接收信号，在报头信号接收时进行频率偏差推测，在报头信号结束后保持在报头信号接收时推测出的频率偏差并进行频率偏差修正。
以下，说明本实施例1的自动频率控制电路的动作。首先，用图2说明全体的动作。在以下的式子中，为了简化，不考虑热噪声和衰减等传送路径的影响。
在图2中，本实施例的自动频率控制电路用接收天线11-1接收PSK信号，用检波部件12-1进行准同步检波并输出接收基带复数信号。
A/D变换器13-1A/D对经过准同步检波的接收基带复数信号进行变换，输出接收基带复数数据。
复数乘法型1符号延迟检波部件14-1如式(1)所示，对从A/D变换器13-1输出的接收基带复数数据、1符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭复数进行复数乘法运算，输出其复数乘法运算结果。
Li+jLq＝{Ri×exp(jθi)}×{Ri-1×exp(jθi-1)}*＝RiRi-1×exp{j(θi-θi-1)}(1)在此，i是用符号周期单位表示时间的符号，Ri表示时刻i的接收基带复数数据的绝对值，θi表示时刻i的接收基带复数数据的辐角，j表示虚数单位，Li+jLq表示复数乘法型1符号延迟检波部件14-1的输出的复数乘法运算结果，*表示复数共轭运算。
此外，根据式(1)，作为复数乘法运算结果的复数数值Li+jLq的辐角Δθl，i表示1符号周期间的相位旋转量。
反正接部件15根据复数乘法型1符号延迟检波部件14-1的输出值Li+jLq计算作为其辐角的Δθl，i(＝(θi-θi-1))[度]并输出。
2M符号相位旋转量计算部件16根据由反正接部件15输出的1符号周期间的相位旋转量Δθ1，i计算(2×M)符号周期间的相位旋转量Δθ2M，i(＝(θi-θi-2M))并输出。在此，M是自然数的值。例如，进行把收发装置间的频率偏差设置为Δf[Hz]，把符号频率设置为fS[Hz]时的差动编码的π/4移相QPSK调制的“1001”模式的2符号周期间(M＝1的情况)的相位旋转量如图4所示，不仅在乃奎斯特点而且在任意时刻，在Δf＝0的情况下为90[度]，在Δf＝fS/16的情况下为135[度]，在Δf＝-fS/16的情况为45[度]。在该频率偏差Δf＝0的情况下的2符号周期间的相位旋转量的90[度]是“10”模式的-45[度]的转变和“01”模式的135[度]之和，是“1001”模式的2符号周期间的调制成分所产生的相位旋转量。一般，在考虑到收发装置的频率偏差时的2符号周期的报头信号接收时的(2×M)符号周期间的相位旋转量Δθ2M，i[度]如式(2)所示，具有不依存于时刻i的值。
Δθ2M，i＝M×S+2×M×360×Δf/fS (2)在此，S[度]是报头模式的2符号周期间的调制成分所产生的相位旋转量，是已知的值。
偏移量除去部件17通过从由2M符号相位旋转量计算部件16输出的(2×M)符号周期间的相位旋转量Δθ2M，i[度]中减去因(2×M)符号周期间的调制成分所产生的相位旋转量M×S，而抽出因收发装置间的频率偏差Δf产生的(2×M)符号周期间的相位旋转量(2×M×360×Δf/fS)[度]并输出。在此，减法运算结果(2×M×360×Δf/fS)[度]为模数360[度]，具有-180[度]～180[度]的值。
除法部件18通过将从偏移量除去部件17输出的因收发装置间的频率偏差Δf产生的(2×M)符号周期间的相位旋转量(2×M×360×Δf/fS)[度]除以(2×M)，来计算因收发装置间的频率偏差Δf产生的1符号周期间的相位旋转量并输出。
平均化部件19通过对因从除法部件18输出的收发装置间的频率偏差Δf产生的1符号周期间的相位旋转量进行平均化，来提高SN比并输出。
积分器20对从平均化部件19输出的经平均化的因收发装置间的频率偏差Δf产生的1符号周期间的相位旋转量进行积分并输出。
频率偏差修正部件21-1对于从A/D变换器13-1输出的接收基带复数数据，以从积分器20输出的积分结果为基础进行抵消因收发装置间的频率偏差Δf引起的相位旋转那样的相位修正处理，输出相位修正处理后的复数数据。
如上所述，在本实施例的自动频率控制电路中，在至少进行由在规定的位置上配置有以2符号周期的信号组成的2符号周期信号部分的数据串组成并经过了PSK调制的接收信号的频率偏差修正的频率控制电路中，具有从接收信号的(2×M)符号周期(M是自然数)间的相位旋转量中减去因(2×M)符号周期间的调制成分产生的相位旋转量，抽出因收发装置间的频率偏差引起的(2×M)符号周期间的相位旋转量并输出的偏移量除去部件17，因此根据由作为已知模式的2符号周期的信号组成的2符号周期信号部分，可以推测收发装置间的频率偏差。
此外，因为进一步具有对接收基带复数数据和1符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭复数进行复数乘法运算的复数乘法型1符号延迟检波部件14-1；计算由复数乘法型1符号延迟检波部件14-1输出的复数乘法运算结果的辐角的反正接部件15；根据由该反正接部件15输出的辐角计算(2×M)符号周期间的相位旋转量的2M符号相位旋转量计算部件16，所以可以容易地计算上述的(2×M)符号周期间的相位旋转量。
即，本实施例的自动频率控制电路通过利用已知模式的报头信号，不推测调制成分就能够修正频率偏差，因为在平均化部件19中可以在没有因调制成分的误判断产生的信号能量的损失的状态下进行平均化处理，所以可以短时间进行高精度的频率偏差修正。
进而，因为从2M符号相位旋转量计算部件16输出的(2×M)符号周期间的相位旋转量Δθ2M，i[度]是不依存于时间的值，所以本实施例的自动频率控制电路即使在位定时同步未确立的情况下也可以在短时间进行高精度的频率偏差修正。
进而，图2所示的本实施例的自动频率控制电路的结构是在除法部件18的后级上具有平均化部件19。即使改变这2个处理顺序也可以输出同样的运算结果。即，也可以是在平均化部件19中进行了平均化处理后，在除法部件18中进行除法运算处理的结构。
以下，说明图3所示的本实施例的2M符号相位旋转量计算部件16的动作。在图3中，本实施例的2M符号相位旋转量计算部件16在延迟器41-1～41-(2M-1)中，对输入的相位数据进行1符号周期的时间延迟后输出。在此，与上述一样，如果把时刻i[符号]的接收基带复数数据的辐角设置为θi[度]，把从反正接部件15输出的进行了1符号延迟检波后的相位数据设置为Δθ1，i[度]，则延迟器41-j(j＝1，2，......，2M-1)的输出信号Δθ1，i-j具有式(3)的值。
Δθ1，i-j＝θi-j-θi-j-1(3)加法器42-1将从反正接部件15输出的经1符号延迟检波的相位数据Δθ1，i[度]和从延迟器41-1输出的相位数据Δθ1，i-1[度]相加。进而，加法器42-k(k＝2，3，......，2M-1)将前级的加法器42-(k-1)的输出结果和延迟器41-k的输出结果相加后输出。
加法器42-(2M-1)的输出结果ε如式(4)所示，成为(2×M)符号周期间的相位旋转量Δθ2M，i(＝(θi-θi-2M))，通过如上所述那样构成(2×M)符号相位旋转量计算部件16，2M符号相位旋转量计算部件16可以计算出(2×M)符号周期间的相位旋转量Δθ2M，i。
ε＝Δθ1，i+Δθ1，i-1+...+Δθ1，i-(2M-1)＝(θi-θi-1)+(θi-1-θi-2)+...+(θi-2M-1-θi-2M)＝θi-θi-2M＝θ2M，i(4)此外，本实施例的自动频率控制电路也可以取图5所示那样的结构。
以下，说明图5所示的自动频率控制电路和图2所示的自动频率控制电路的不同部分。
在图5中，在自动频率控制电路中，用复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1，如式(5)所示，计算辐角具有(2×M)符号周期间的相位旋转量的复数信号并输出。
Li’+jLq’＝{Ri×exp(jθi)}×{Ri-2M×exp(jθi-2M)}*＝RiRi-2M×exp{j(θi-θi-2M)}(5)在此，与上述一样，i是用符号周期单位表示时间的符号，Ri表示时刻i的接收基带复数数据的绝对值，θi表示时刻i的接收基带复数数据的辐角，j表示虚数单位，*表示复数共轭运算，Li’+jLq’是复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1的输出。
平均化部件44通过对从复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1输出的复数信号进行平均化而提高SN比后进行输出。
反正接部件15输出在平均化部件44中平均化后的复数信号的辐角后输出它。
这样在本实施例的图5所示的自动频率控制电路中，包括对接收基带复数数据、(2×M)符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭的复数进行复数乘法运算的复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1；对从该复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1输出的复数信号进行平均化而提高SN比的平均化部件44；通过计算从该平均化部件44输出的复数信号的辐角，求出上述的(2×M)符号周期间的相位旋转量的反正接部件15。
因此，即使在具有复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1和平均化部件44的结构的情况下，也可以与图2所示的自动频率控制电路一样地推测收发装置间的频率偏差Δf，可以得到与图2所示的自动频率控制电路同样的效果。
进而，在图5所示的频率控制电路中，在复数乘法型2M符号延迟检波部件的后级进行平均化处理，但代替它，对从偏移量除去部件17或者除法部件18输出的相位数据进行平均化处理也可以得到同样的效果。即，也可以是在偏移量除去部件17或者除法部件18的后级进行平均化处理的结构。
此外，本实施例的自动频率控制电路也可以取图6所示那样的结构。
以下，说明图6的自动频率控制电路和图2的自动频率控制电路的不同部分。
在图6的自动频率控制电路中，在2M符号延迟器45中，对接收基带复数数据的辐角付与(2×M)符号周期的时间延迟并输出。在此，与上述一样，如果把时刻i[符号]的接收基带复数数据的辐角设置为θi[度]，则从2M符号延迟器45输出的信号成为θi-2M[度]。
减法部件46从接收基带复数数据的辐角θi[度]中减去从2M符号延迟器45输出的信号θi-2M[度]并输出。在此，从减法部件46输出的值是(θi-θi-2M)[度]。
这样，在图6所示的自动频率控制电路中，包括计算接收基带复数数据的第1辐角的反正接部件15；对从该反正接部件15输出的第1辐角付与(2×M)符号周期的时间延迟而求出第2辐角的2M符号延迟部件45；从第1辐角中减去第2辐角求出(2×M)符号周期间的相位旋转量的减法部件46。
这样通过使用2M符号延迟部件45和减法部件46，也可以计算(2×M)符号周期间的相位旋转量推测收发装置间的频率偏差Δf，可以得到与图2所示的自动频率控制电路一样的效果。
进而，即使在图6的自动频率控制电路中，也和图2的自动频率控制电路一样，其构成是在除法部件18的后级上具有平均化部件19，但即使改换这些处理的顺序也可以输出同样的运算结果。即，也可以是在平均化部件19中进行了平均化处理后在除法部件18中进行除法运算处理的结构。
此外，在图2、图5以及图6所示的本实施例的自动频率控制电路中，在发送数据是随机数据的情况下不能进行频率偏差推测。但是，如图7所示，对于在开头附加报头信号的接收信号，只是在报头信号接收时使用本实施例的自动频率控制电路进行频率偏差推测动作，在报头信号结束时，保持在报头推测信号接收时推测出的频率偏差值进行频率偏差修正动作，由此即使在报头信号后的随机数据接收时，也可以保持在报头接收时推测出的高精度的频率同步状态。
进而，为了实现该切换动作，从外部向图2以及图6的平均化部件19和图5的除法部件18输入切换信号(外部信号)，用该切换信号制作成在平均化部件19和除法部件18内部处理动作不同。
具体地说，在平均化部件19中，根据该切换信号在对来自除法部件18的输出进行平均的动作、把输出保持在规定的值以后连续输出该值的动作的2种动作之间进行切换。此外，在除法部件18中，被设置成以对来自偏移量除去部件17的输出进行除法运算的动作、把输出保持在规定的值以后连续输出该值的动作的这2种动作之间切换。由此，在频率偏差推测动作和保持推测出的频率偏差值进行的频率偏差修正动作之间切换。
进而，在上述中，在本实施例中，通过输入切换信号，在接收信号从报头信号切换到随机数据的瞬间，进行自动频率控制电路(频率偏差推测)的动作和推测频率偏差保持(频率偏差修正)的动作的切换。但是，该切换的定时也可以是任意的定时。
即，只要可以至少接收报头信号的一部分进行频率偏差推测，就可以不等待随机数据而切换动作。
此外，在本实施例中，是把在开头附加有报头信号的接收信号作为对象，但由2符号周期的信号组成的2符号周期信号部分不是必须在数据串的开头，只要配置在预先确定的规定的位置上就可以适用本申请。
实施例2在本实施例2中，说明用2个或2个以上的接收天线接收对包含2符号周期的报头信号的数据进行了PSK调制后的信号，进行频率偏差修正的自动频率控制电路以及自动频率控制方法。
进而，实施例2的自动频率控制电路在上述实施例1的自动频率控制电路上，追加了合成用多个天线接收到的信号的电路。
图8是展示具有N(N是大于等于2的自然数)个接收天线的自动频率控制电路一例的构成的框图。在图8中，自动频率控制电路包括由N个复数乘法型1符号延迟检波部件14-1～14-N、加法器23、反正接部件15、2M符号相位旋转量计算部件16构成的前处理单元；偏移量除去部件17；由除法部件18、积分器20以及N个频率偏差修正部件21-1～21～N构成的修正数据生成单元。
N个接收天线11-1～11-N的输出分别被输入到N个检波部件12-1～12-N。进而，N个检波部件12-1～12-N的输出被输入到N个A/D变换器13-1～13-N。
从N个A/D变换器13-1～13-N延长的输出线被输入到自动频率控制电路。而后，其各自一端与复数乘法型1符号延迟检波部件14-1～14-N连接。从复数乘法型1符号延迟检波部件14-1～14-N延伸的输出线全部与加法器23连接。加法器23的输出线与反正接部件15连接。从反正接部件15延伸的输出线与2M符号相位旋转量计算部件连接。从2M符号相位旋转量计算部件延伸的输出线与偏移量除去部件17连接。
此外，偏移量除去部件17的输出线与除法部件18连接，除法部件18的输出线与平均化部件19连接，平均化部件19的输出线与积分器20连接。而后，从积分器20延伸的输出线分支为N路，它们各自同时与从N个A/D变换器13-1～13-N延长的另一输出线、N个频率偏差修正部件21-1～21-N连接。N个频率偏差修正部件21-1～21-N的输出线延伸到未图示的输出端口。
此外，图9是展示具有N个接收天线的自动频率控制电路的另一构成的框图。在图9中，自动频率控制电路由以下部分构成N个复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1～43-N、加法器24、平均化部件44、反正接部件15、偏移量除去部件17、除法部件18、积分器20以及N个频率偏差修正部件20-1～20-N。
N个接收天线11-1～11-N的输出各自被输入到N个检波部件12-1～12-N。进而，N个检波部件12-1～12-N的输出被输入到N个A/D变换器13-1～13-N。
从N个A/D变换器13-1～13-N延长的输出线被输入到自动频率控制电路。而后，其各自一端与N个复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1～43-N连接。从N个复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1～43-N延伸的输出线全部与加法器23连接。加法器23的输出线与平均化部件44连接。从平均化部件44延伸的输出线与偏移量除去部件17连接。
此外，偏移量除去部件17的输出线与除法部件18连接，除法部件18的输出线与平均化部件19连接，平均化部件19的输出线与积分器20连接。而后，从积分器20延伸的输出线分支为N条，其各自同时与从N个A/D变换器13-1～13-N延长的另一个输出线、N个频率偏差修正部件21-1～21-N连接。N个频率偏差修正部件21-1～21-N的输出线延长到未图示的输出端口。
以下，用图8说明本实施例的自动频率控制电路的动作。在图8中，本实施例的自动频率控制电路用接收天线11-1～11-N分别接收PSK信号，在检波部件12-1～12-N中对用各自对应的接收天线11-1～11-N接收到的信号进行准同步检波，输出接收基带复数信号。在此，假设在检波部件12-1～12-N中用于频率变换的局部振荡器在全部分支中共用。
A/D变换器13-1～13-N对各自对应的经过准同步检波的接收基带复数信号进行A/D变换，输出接收基带复数数据。
复数乘法型1符号延迟检波部件14-1～14-N对从各自对应的A/D变换器13-1～13-N输出的接收基带复数数据、各自对应的1符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭的复数进行复数乘法运算，输出该复数乘法运算结果。在此，因为在检波部件12-1～12-N中使用共用的局部振荡器，所以收发装置间的频率偏差在全部分支中相同。因为从复数乘法型1符号延迟检波部件14-1～14-N输出的各复数信号的辐角由1符号周期间的因调制成分引起的相位旋转量和由1符号周期间的因收发装置间的频率偏差产生的相位旋转量构成，所以当未受到热噪声和衰减等传送路径的影响的情况下，在全部分支中具有同样的值。
加法部件23全部将从复数乘法型1符号延迟检波部件14-1～14-N输出的N个复数乘法运算结果相加。
这样，在图8所示的自动频率控制电路中，前处理单元包括对从接收对2符号周期的信号进行了PSK调制的信号的N个天线11-1～11-N分别输出的接收基带复数数据、从对应的天线11-1～11-N分别输出的1符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭的复数进行复数乘法运算的N个复数乘法型1符号延迟检波部件14-1～14-N；将从N个复数乘法型1符号延迟检波部件14-1～14-N分别输出的多个复数乘法运算结果相加的加法部件23；计算从加法部件23输出的复数乘法运算结果的辐角的反正接部件15；根据由该反正接部件15输出的辐角计算(2×M)符号周期间的相位旋转量的2M符号相位旋转量计算部件16。
如上所述，当在检波部件12-1～12-N中使用共用的局部振荡器的情况下，从加法部件23输出的复数信号的辐角与从图2所示的实施例1的复数乘法型1符号延迟检波部件14-1输出的复数信号的辐角一样，具有因1符号周期间的调制成分引起的相位旋转量和因1符号周期间的收发装置间的频率偏差引起的相位旋转量的和的值。因此，通过从加法部件23的后级形成为与图2所示的实施例1的自动频率控制电路一样的结构，从而即使使用用2个或2个以上天线接收的信号，也可以进行频率偏差推测，可以用频率修正部件21-1～21-N进行频率偏差修正。
进而，图8所示的本实施例的自动频率控制电路与图2所示的实施例1的自动频率控制电路一样，其构成是在除法部件18的后级上具有平均化部件19，但即使更改它们的处理顺序也输出同样的运算结果。即，也可以是在平均化部件19中进行了平均化处理后，用除法部件18进行除法处理的结构。
此外，本实施例的自动频率控制电路还可以是图9所示的构成。
图9是展示实施例2的自动频率控制电路的另一例子的框图。
在图9中，用复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1～43-N分别计算辐角具有(2×M)符号周期间的相位旋转量的复数信号并输出。在此，与图8所示的本发明的实施例2的自动频率控制电路一样，因为在检波部件12-1～12-N中使用共用的局部振荡器，所以收发装置间的频率偏差在全部分支中都相同。因为从复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1～43-N输出的各复数信号的辐角由因(2×M)符号周期间的调制成分产生的相位旋转量、因(2×M)符号周期间的收发装置间的频率偏差产生的相位旋转量构成，所以当不受热噪声和衰减等传送路径的影响的情况下，在全部分支中具有同样的值。
加法部件24将从复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1～43-N输出的全部复数信号相加后输出。
这样，在图9所示的自动频率控制电路中，前处理单元包括对从接收经过对2符号周期的信号进行了PSK调制的信号的N个天线分别输出的接收基带复数数据、从对应的天线分别输出的(2×M)符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭的复数进行复数乘法运算的N个复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1～43-N；将从N个复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1～43-N分别输出的复数乘法运算结果相加的加法部件24；对从加法部件24输出的复数信号进行平均化而提高SN比的平均化部件44；通过计算从平均化部件44输出的复数信号的辐角，来求出(2×M)符号周期间的相位旋转量的反正接部件15。
如上所述，当在检波部件12-1～12-N中使用共用的局部振荡器的情况下，从加法部件24输出的复数信号的辐角与从图5所示的实施例1的复数乘法型2M符号延迟检波部件43-1输出的复数信号的辐角一样，具有因(2×M)符号周期间的调制成分产生的相位旋转量和因(2×M)符号周期间的收发装置间的频率偏差引起的相位旋转量的和的值。因此，通过从加法部件24到后级形成为与图5所示的实施例1的自动频率控制电路一样的结构，从而即使用用2个或2个以上的天线接收到的信号也可以进行频率偏差推测，可以在频率修正部件21-1～21-N中进行频率偏差修正。
进而，在图9的自动频率控制电路中，在加法部件24的后级进行平均化处理，但代替它，即使对从偏移量除去部件17或者除法部件18输出的相位数据进行平均化处理也可以得到同样的效果。即，也可以是在偏移量除去部件17或者除法部件18的后级进行平均化处理的结构。
此外，在图8以及图9所示的本实施例的自动频率控制电路中，当发送数据是随机数据的情况下不能进行频率偏差推测。但是，如图7所示，对于在开头附加有报头信号的接收信号，只在接收报头信号时使用本实施例的自动频率控制电路进行频率偏差推测，在报头信号结束后通过保持在报头信号接收时推测出的频率偏差进行频率偏差修正，从而即使在报头信号后的随机数据接收时也可以保持在报头接收时推测出的高精度的频率同步状态。
为了实现上述目的，在图8以及图9所示的本实施例的自动频率控制电路中，具有被设置在偏移量除去部件17的后级的、作为切换部件的除法部件18或者平均化部件19，它们根据来自外部的切换信号，进行至少切换对2符号周期的信号的频率偏差推测的动作和对除此以外的信号的推测频率偏差保持的动作。
进而，在本实施例中，说明了在接收信号从报头信号切换到随机数据的瞬间，进行自动频率控制电路的动作和推测频率偏差保持的动作的切换，但处理的切换定时可以是任意的定时。
在本实施例中，是把在开头附加有报头信号的接收信号作为对象，但用2符号周期的信号组成的2符号周期信号部分也不是必须在数据列的开头，只要配置在预先确定的规定的位置上，就可以适用本申请。
实施例3在本实施例3中，对于具有在开头附加有2符号周期的报头信号的数据格式的经PSK调制的信号，用一个接收天线接收，在报头信号接收时用在实施例1中所示的自动频率控制电路在短时间进行高精度的频率偏差推测，在接收信号从报头信号转移到随机数据的区间时，切换动作，把报头信号接收时的推测频率偏差作为初始值进行频率偏差推测。由此，可以设置成具有高速、高精度的频率偏差推测和良好的频率偏差跟踪特性的自动频率控制电路。
图10是展示具有一个接收天线的实施例3的自动频率控制电路结构的框图。在图10中，自动频率控制电路包括复数乘法型1符号延迟检波部件14-1、反正接部件15、2M符号相位旋转量计算部件16、偏移量除去部件17、除法部件18、平均化部件19、积分器20、减法器30、调制成分除去部件31、平均化部件32以及积分器34。
即，该图10的自动频率控制电路是在图2的自动频率控制电路中追加了减法器30、调制成分除去部件31、平均化部件32以及积分器34的电路。首先，在从积分器20向平均化部件19延长的输出线上新设置第2个积分器20。从反正接部件15延长的输出线分支为2路，一路与图2所示一样，与2M符号相位旋转量计算部件16连接，另一路与减法器30连接。减法器30的输出线与调制成分除法部件31连接。调制成分除法部件31的输出线与平均化部件32连接。平均化部件32的输出线与积分器34连接。从外部向积分器34输入切换信号。积分器34的输出线分支为2路，一路如反馈到减法器30那样连接。另一路与积分器20连接。其他的构成与图2的自动频率控制电路一样。
图11是积分器34的动作时序图。
接着，用图10说明本实施例的自动频率控制电路的动作。以下，其前提是定时重放只在报头接收区间中结束，在随机数据接收时已经确立了定时同步。
在图10中，本实施例的自动频率控制电路在减法部件30中，从由反正接部件15输出的1符号周期间的相位旋转量中减去由后述的积分器34输出的1符号周期间的推测相位旋转量。
调制成分除去部件31以从减法部件30输出的减法结果为基础，判断调制成分。而后，通过只从由减法部件30输出的减法结果减去因判断出的调制成分引起的1符号周期间的相位旋转量，来抽出因1符号周期间的频率偏差推测误差引起的相位旋转量并输出。
平均化部件32通过对从调制成分除去部件31输出的因1符号周期间的频率偏差推测误差引起的相位旋转量进行平均化，来提高SN比后进行输出。
积分器34例如如图11所示，在报头接收时把积分值更新为从平均化部件9输出的值后输出，在随机数据接收时对从平均化部件32输出的经平均化的因1符号周期间的频率偏差推测误差引起的相位旋转量进行积分并输出。
如上所述，本实施例的自动频率控制电路在报头信号接收时，进行与图2所示的实施例1的自动频率控制电路一样的动作，在随机数据接收时如频率偏差推测误差为“0”那样控制反馈进行频率偏差推测，因此实现了高速、高精度并且随机模式接收时的良好的频率偏差跟踪特性。
进而，图10所示的本实施例的自动频率控制电路的构成是在除法部件18的后级具有平均化部件19，但即使更改变这些处理的顺序也输出同样的运算结果。即，可以是这样的结构在平均化部件19中进行了平均化处理后在除法部件18中进行除法运算处理。
此外，在上述中，说明了在本实施例的自动频率控制电路的积分器34中，在接收信号从报头信号切换到随机数据的瞬间，在更新为从平均化部件19输出的值的动作、对从平均化部件32输出的经平均化的因1符号周期间的频率偏差推测误差产生的相位旋转量进行积分的动作之间进行切换，但处理的切换定时可以是任意的定时。
进而，在上述中，说明了在本实施例的自动频率控制电路的积分器34中进行2种动作，但也可以进行更新为由平均部件19输出的值的动作、对从平均化部件32输出的经平均化后的因1符号周期间的频率偏差推测误差引起的相位旋转量进行积分的动作、以及保持积分值的动作的3种动作。
通过进行该3种的动作，即使在不能接收PSK调制信号的无信号的情况下也可以保持推测频率偏差的值，可以防止在无信号时的自动频率控制电路的误动作。
进而，为了实现该切换动作而从外部向积分器34输入切换信号，根据该切换信号在内部切换动作。积分器34根据切换信号(外部信号)，对直接输出从平均化部件18输出的值的动作、对从上述平均化部件18输出的相位旋转量进行积分并输出的动作、以及把积分值作为推测频率偏差保持的动作的至少3种的动作进行切换。
实施例4在本发明的实施例4中说明对于具有在开头附加有2符号周期的报头信号的数据格式的经PSK调制的信号，用N个接收天线接收，在报头信号接收时使用在实施例2中所示的自动频率控制电路在短时间进行高精度的频率偏差推测，在接收信号从报头信号转移到随机数据的区间后，把报头信号接收时的指定频率偏差作为初始值进行频率偏差推测，由此具有高速、高精度的频率偏差推测和良好的频率偏差跟踪特性的自动频率控制电路以及自动频率控制方法。
进而，实施例4的自动频率控制电路是对上述实施例2的自动频率控制电路追加了上述实施例3的自动频率控制电路的随机数据用自动频率控制电路的电路，因为其他的构成相同，所以以下只说明从报头信号接收切换到随机数据接收的定时以后的处理，对于同一构成附加同一符号并省略说明。
图12是具有N个接收天线的实施例4的自动频率控制电路的构成例子。
以下，使用图12说明本实施例的自动频率控制电路的动作。以下，其前提是定时重放只在报头接收区间结束，随机数据接收时已经确立了定时同步。
积分器34与实施例3一样，例如如图11所示，在报头接收时把积分值更新为从平均化部件19输出的值并输出，在随机数据接收时对从平均化部件32输出的经平均化后的因1符号周期间的频率偏差推测误差引起的相位旋转量进行积分并输出。
如上所述，本实施例的自动频率控制电路在报头信号接收时进行与图8所示的实施例2的自动频率控制电路同样的动作，在随机数据接收时与实施例3的自动频率控制电路一样地控制反馈使得频率偏差推测误差为“0”而进行频率偏差推测，因此即使在使用2个或2个以上的接收天线的情况下也实现高速、高精度并且随机模式接收时的良好的频率偏差跟踪特性。
进而，图12所示的本实施例的自动频率控制电路的结构是在除法部件18的后级具有平均化部件19，但即使改变这些处理的顺序也输出同样的运算结果。即，也可以是在平均化部件19中进行了平均化处理后，在除法部件18中进行除法运算处理的结构。
此外，在上述中，说明了在本实施例的自动频率控制电路的积分器34中，在接收信号从报头信号切换到随机数据的瞬间，在更新为由平均化部件19输出的值的动作和对从平均化部件32输出的经平均化的1符号周期间的因频率偏差推测误差引起的相位旋转量进行积分的动作之间进行切换，但处理的切换定时可以是任意的定时。
进而，在上述中，说明了在本实施例的自动频率控制电路的积分器34中进行2种动作，但也可以进行更新为由平均部件19输出的值的动作、对从平均化部件32输出的经平均化后的1符号周期间的因频率偏差推测误差引起的相位旋转量进行积分的动作、以及保持积分值的动作的3种动作。
通过进行该3种的动作，与实施例3的自动频率控制电路的情况一样，即使在没有接收到PSK调制信号的无信号的情况下也可以保持推测频率偏差的值，可以防止在无信号时的自动频率控制电路的误动作。
实施例5在本发明的实施例5中说明对具有在开头附加有2符号周期的报头信号的数据格式的经PSK调制的信号，用N个接收通信接收，在上述实施例2或者实施例4的自动频率控制电路中，具有以表示使用哪个分支的信号的分支控制信号为基础，对每个分支选择是否在加法运算中使用从复数乘法型1符号延迟检波装置输出的复数信号的功能的自动频率控制电路以及自动频率控制方法。
进而，实施例5的自动频率控制电路是在上述实施例2或者实施例4的自动频率控制电路中，追加了在每个分支上选择是否在加法运算中使用从复数乘法型1符号延迟检波部件输出的复数信号的功能的电路，因为其他的构成相同，所以以下只说明对从复数乘法型1符号延迟检波部件输出的复数信号进行相加的部分，对于相同的构成附加同一符号并省略说明。
图13是实施例5的自动频率控制电路的一构成例子，相对于图8所示的实施例2的自动频率控制电路，其构成是追加了对每个分支选择是否在加法运算中使用由复数乘法型1符号延迟检波部件输出的复数信号的功能。在图13中，从外部向加法器40输入分支控制信号。
图14是实施例5的自动频率控制电路的另一构成例子，相对于图12所示的实施例4的自动频率控制电路，其构成是追加了对每个分支选择是否在加法运算中使用由复数乘法型1符号延迟检波部件输出的复数信号的功能。
以下，图13所示的实施例5的自动频率控制电路的一个构成例子和图14所示的实施例5的自动频率控制电路的另一构成例子的追加功能的动作、效果都相同，所以只说明图13所示的实施例5的自动频率控制电路的一个构成例子。
以下，使用图13说明实施例5的自动频率控制电路的动作。在图13中，实施例5的自动频率控制电路在加法部件40中，以分支控制信号为基础，对每个分支选择是否将由复数乘法型1符号延迟检波部件14-1～14-N输出的复数信号相加并进行加法运算，输出加法运算结果。
通过上述动作，实施例5的自动频率控制电路例如在SN比良好的情况下，通过减少在加法运算中使用的分支数实现低消耗电力化，在SN比差的情况下通过增加在加法运算中使用的分支数，可以得到多个分级增益而实现良好的频率同步特性。
进而，图13或者图14所示的本实施例5的自动频率控制电路的结构是在除法部件18的后级具有平均化部件19，但即使改变这些处理的顺序也输出同样的运算结果。即，其构成可以是在用平均化部件19进行了平均化处理后用除法部件18进行除法运算处理。
此外，图13或者图14所示的本实施例的自动频率控制电路根据分支控制信号控制在加法部件40中所使用的分支，但只要在接收天线11-1～11-N、检波部件12-1～12-N、A/D变换器13-1～13-N、复数乘法型1符号延迟检波部件14-1～14-N或者加法部件40的任意一个或多个位置进行控制即可。
进而，与实施例2的自动频率控制电路一样，图13所示的本实施例的自动频率控制电路的一个构成例子的动作和推测频率偏差保持的动作的切换定时可以是任意定时。
此外，与实施例4的自动频率控制电路一样，在图14所示的本实施例的自动频率控制电路的另一构成例子的积分器34中，在更新为由平均化部件19输出的值的动作、对从平均化部件32输出的经平均化的因1符号周期间的频率偏差推测误差产生的相位旋转量进行积分的动作之间进行切换，其定时可以是任意的定时。
进而，与实施例4的自动频率控制电路一样，本实施例的自动频率控制电路的积分器34也可以进行更新为由平均部件19输出的值的动作、对从平均化部件32输出的经平均化后的因1符号周期间的频率偏差推测误差引起的相位旋转量进行积分的动作、以及保持积分值的动作的3种动作。
通过进行该3种的动作，与实施例4的自动频率控制电路的情况一样，即使在没有接收到PSK调制信号的无信号的情况下也可以保持推测频率偏差的值，可以防止在无信号时的自动频率控制电路的误动作。
如上所述，本发明的自动频率控制电路以及自动频控制方法在使用了PSK调制方式的数字无线通信系统中有用，特别适合于进行由在规定的位置上配置了以2符号周期的信号组成的2符号周期信号部分的数据串组成的经PSK调制后的接收信号的频率偏差修正的频率控制电路以及自动频率控制方法。
权利要求
1.一种自动频率控制电路，至少进行由在规定的位置上配置有以2个符号周期的信号组成的2符号周期信号部分的数据串组成的经PSK调制的接收信号的频率偏差修正，其特征在于包括根据上述接收信号求出(2×M)符号周期(M是自然数)间的相位旋转量的前处理单元；从上述(2×M)符号周期间的相位旋转量中减去因(2×M)符号周期间的调制成分产生的相位旋转量，抽出因收发装置间的频率偏差引起的(2×M)符号周期间的相位旋转量的偏移量除去部件；根据上述因收发装置间的频率偏差引起的(2×M)符号周期间的相位旋转量，生成进行了抵消相位旋转那样的相位修正处理的修正数据的修正数据生成单元。
2.根据权利要求1所述的自动频率控制电路，其特征在于上述前处理单元包括对接收基带复数数据、1符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭的复数进行复数乘法运算的复数乘法型1符号延迟检波部件；计算由上述复数乘法型1符号延迟检波部件输出的复数乘法运算结果的辐角的反正接部件；根据由上述反正接部件输出的上述辐角计算上述(2×M)符号周期间的相位旋转量的2M符号相位旋转量计算部件。
3.根据权利要求1所述的自动频率控制电路，其特征在于上述前处理单元包括对接收基带复数数据、(2×M)符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭的复数进行复数乘法运算的复数乘法型2M符号延迟检波部件；对从上述复数乘法型2M延迟检波部件输出的复数信号进行平均化而提高SN比的平均化部件；通过计算由上述平均化部件输出的复数信号的辐角，求出(2×M)符号周期间的相位旋转量的反正接部件。
4.根据权利要求1所述的自动频率控制电路，其特征在于上述前处理单元包括计算接收基带复数数据的第1辐角的反正接部件；对由上述反正接部件输出的上述第1辐角付与(2×M)符号周期的时间延迟求出第2辐角的2M符号延迟部件；从上述第1辐角中减去上述第2辐角求出上述(2×M)符号周期间的相位旋转量的减法部件。
5.根据权利要求1所述的自动频率控制电路，其特征在于上述前处理单元包括对从接收对2符号周期的信号进行了PSK调制的信号的N(N是大于等于2的自然数)个天线分别输出的接收基带复数数据、从对应的天线分别输出的1符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭复数进行复数乘法运算的N个上述复数乘法型1符号延迟检波部件；将从N个上述复数乘法型1符号延迟检波部件分别输出的复数乘法运算结果相加的加法部件；计算由上述加法部件输出的复数乘法运算结果的辐角的反正接部件；根据由上述反正接部件输出的上述辐角计算上述(2×M)符号周期间的相位旋转量的2M符号相位旋转量计算部件。
6.根据权利要求1所述的自动频率控制电路，其特征在于上述前处理单元包括对从接收对2符号周期的信号进行了PSK调制的信号的N(N是大于等于2的自然数)个天线分别输出的接收基带复数数据、从对应的天线分别输出的(2×M)符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭复数进行复数乘法运算的N个上述复数乘法型2M符号延迟检波部件；将从N个上述复数乘法型2M符号延迟检波部件分别输出的复数乘法运算结果相加的加法部件；对从上述加法部件输出的复数信号进行平均化而提高SN比的平均化部件；通过计算由上述平均化部件输出的复数信号的辐角，求出(2×M)符号周期间的相位旋转量的反正接部件。
7.根据权利要求1所述的自动频率控制电路，其特征在于上述修正数据生成单元包括被设置在上述偏移量除去部件的后级，根据来自外部的切换信号，至少在对上述2符号周期信号部分的频率偏差推测的动作和对除此以外的信号部分的推测频率数偏差保持的动作之间进行切换的切换部件。
8.根据权利要求2所述的自动频率控制电路，其特征在于上述修正数据生成单元包括将由上述偏移量除去部件输出的相位旋转量除以(2×M)，同时进行平均化来提高SN比的除法部件以及第1平均化部件；从由上述反正接部件输出的1符号周期间的相位旋转量中减去1符号周期间的推测相位旋转量的减法部件；从上述减法部件的减法运算结果中抽出调制成分，从上述减法运算结果中只减去上述调制成分的1符号周期间的相位旋转量，抽出因1符号周期间的频率偏差推测误差产生的相位旋转量的调制成分除去部件；对由上述调制成分除去部件输出的上述相位旋转量进行平均化而提高SN比的第2平均化部件；根据来自外部的切换信号，在直接输出由上述第1平均化部件输出的值的动作、对由上述第2平均化部件输出的相位旋转量进行积分并作为上述1符号周期间的推测相位旋转量向上述减法部件输出的动作的2种动作之间切换的积分部件。
9.根据权利要求8所述的自动频率控制电路，其特征在于上述积分部件根据来自外部的切换信号，在直接输出输入值的动作、对输入值进行积分并输出的动作、以及保持输入值的动作的至少3种动作之间进行切换。
10.根据权利要求5所述的自动频率控制电路，其特征在于上述加法部件根据外部信号，选择从上述N个上述复数乘法型1符号延迟检波部件分别输出的复数乘法运算结果进行相加。
11.一种自动频率控制方法，至少进行由在规定的位置上配置有以2符号周期的信号组成的2符号周期信号部分的数据串组成的经PSK调制的接收信号的频率偏差修正，其特征在于进行以下步骤根据上述接收信号求出(2×M)符号周期(M是自然数)间的相位旋转量的前处理步骤；从上述接收信号的(2×M)符号周期(M是自然数)间的相位旋转量中减去因(2×M)符号周期间的调制成分产生的相位旋转量的偏移量除去步骤；根据因上述收发装置间的频率偏差产生的(2×M)符号周期间的相位旋转量，生成进行了抵消相位旋转的相位修正处理的修正数据的修正数据生成步骤。
12.根据权利要求11所述的自动频率控制方法，其特征在于上述前处理步骤对接收基带复数数据和1符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭复数进行复数乘法运算，根据该复数乘法运算结果计算辐角，根据该辐角计算上述(2×M)符号周期间的相位旋转量。
13.根据权利要求11所述的自动频率控制方法，其特征在于上述前处理步骤对接收基带复数数据和(2×M)符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭复数进行复数乘法运算而计算复数信号，对该复数信号进行平均化而提高SN比，计算上述复数信号的辐角求出上述(2×M)符号周期间的相位旋转量。
14.根据权利要求11所述的自动频率控制方法，其特征在于上述前处理步骤计算接收基带复数数据的第1辐角，对上述第1辐角付与(2×M)符号周期的时间延迟而求出第2辐角，从上述第1辐角中减去上述第2辐角，求出上述(2×M)符号周期间的相位旋转量。
15.根据权利要求11所述的自动频率控制方法，其特征在于上述前处理步骤分别对从接收对2符号周期的信号进行了PSK调制的信号的N(N是大于等于2的自然数)个天线分别输出的接收基带复数数据、从对应的天线分别输出的1符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭复数进行复数乘法运算，将各个复数乘法运算结果相加，计算该相加结果的辐角，根据该辐角计算上述(2×M)符号周期间的相位旋转量。
16.根据权利要求11所述的自动频率控制方法，其特征在于上述前处理步骤对从接收对2符号周期的信号进行了PSK调制的信号的N(N是大于等于2的自然数)个天线分别输出的接收基带复数数据、从对应的天线分别输出的(2×M)符号周期时间前的接收基带复数数据的共轭的复数进行复数乘法运算，将各个复数乘法运算结果相加，对该相加结果进行平均化而提高SN比，通过根据该结果计算辐角，求出上述(2×M)符号周期间的相位旋转量。
17.根据权利要求11所述的自动频率控制方法，其特征在于上述前处理步骤在上述偏移量步骤后，设置根据来自外部的切换信号而动作的切换部件，由该切换部件至少在对上述2符号周期的信号的频率偏差推测的动作和对除此以外的信号的推测频率偏差保持的动作之间进行切换。
18.根据权利要求12所述的自动频率控制方法，其特征在于上述修正数据生成步骤将通过上述偏移量除去步骤输出的上述(2×M)符号周期间的因调制成分引起的相位旋转量除以(2×M)，同时通过平均化步骤进行平均化而提高SN比，从1符号周期间的相位旋转量中减去1符号周期间的推测相位旋转量，从该减法运算结果中抽出调制成分，从上述减法运算结果中只减去上述调制成分的1符号周期间的相位旋转量，抽出因1符号周期间的频率偏差推测误差引起的相位旋转量，对该相位旋转量进行平均化而提高SN比，通过根据来自外部的切换信号而动作的积分部件，切换直接输出从上述第1平均化步骤输出的值、或者对从上述第2平均化步骤输出的相位旋转量进行积分，并作为上述1符号周期间的推测相位旋转量反馈到上述减法运算步骤。
19.根据权利要求18所述的自动频率控制方法，其特征在于向上述积分部件输入外部信号，根据来自外部的切换信号的输入，切换直接输出输入值的动作、对输入值进行积分并输出的动作、以及保持输入值的动作的至少3种动作。
20.根据权利要求15所述的自动频率控制方法，其特征在于设置将上述各个复数乘法运算结果相加的加法部件，向该加法部件输入外部信号，操作上述外部信号，选择从N个上述复数乘法型1符号延迟检波步骤分别输出的复数乘法运算结果进行相加。
全文摘要
在进行由在规定的位置上配置了以2符号周期的信号组成的2符号周期信号部分的数据串组成的经过了PSK调制的接收信号的频率偏差修正的频率控制电路中，设置从(2×M)符号周期间的相位旋转量中减去因(2×M)符号周期间的调制成分产生的相位旋转量，抽出因收发装置间的频率偏差引起的(2×M)符号周期间的相位旋转量的偏移量除去部件(17)，通过利用作为已知模式的2符号周期信号部分的周期性，即使在位定时同步未确立的情况下也可以在短时间进行高精度的频率偏差修正。
文档编号H04B7/08GK1754363SQ200480004970
公开日2006年3月29日 申请日期2004年4月28日 优先权日2004年4月28日
发明者大久保政二, 后藤健太郎, 佐野裕康 申请人:三菱电机株式会社