专利名称：频率误差预测装置和频率误差预测方法
技术领域：
本发明涉及在卫星通信/移动体卫星通信/移动体通信中所使用的接收机中，预测本振频率和接收信号的载波频率的频率误差的频率误差预测装置，特别是，涉及一种频率误差预测装置，在频率误差的预测中，不损害对多普勒频率的时间变动的跟踪性，而能够确保较高的预测精度。
背景技术：
以下对现有的频率误差预测装置进行说明。例如，在用于移动体通信的接收机中，使用得到低C/N传输线路中良好的检波特性的同步检波方式。在该同步检波方式中，再生与接收信号的载波频率同步的载波，根据该载波得到检波输出。但是，在采用同步检波方式的接收机中，振荡频率随振荡器的精度和温度的变动等而变动，其结果，在发送接收期间，产生频率偏移即频率误差。而且，在这样的频率误差存在的情况下，IQ平面(用实轴和虚轴所表现的复数平面)中的信号点的相位发生旋转。
因此，在接收机中，为了减少该频率误差来实现同步特性的提高，需要这样的频率误差预测装置从接收信号来测定相位旋转量，从该测定结果来预测频率误差。
图8表示现有的频率误差预测装置的构成，例如，是由“Doppler-CorrectedDifferential Detection of MPSK”,IEEE Trans.Commun.,Vol.COM-37,2,pp99-109,Feb.,1989所示的构成。在图8中，1是接收信号，21是除去接收信号1的调制成分的M倍增器，22是在D符号期间对M倍增器21的输出进行延迟检波的D符号延迟检波器，101是把D符号延迟检波器22的输出进行平均化来抑制噪声成分的均衡滤波器，24是从均衡滤波器101的输出来计算相位成分的坐标变换器，25是从作为坐标变换器24的输出的相位成分来计算频率误差的除法器，2是从除法器25所输出的预测频率误差值。
而且，图9是上述均衡滤波器101的内部构成例子，是一阶ⅡR(无限响应)滤波器。在图9中，111和112是把特定系数乘以输入信号的乘法器，32是把两个输入相加的加法器，33是把信号延迟一个符号的延迟器。
上述那样构成的现有的频率误差预测电路是这样的D符号延迟检波型频率误差预测装置通过在D符号期间对接收信号进行延迟检波，来预测由频率误差所产生的相位变化量。
下面，使用上述图8和图9来说明动作原理。当调制方式为M相PSK(移相键控)时，用式(1)来表示接收信号1:r(nT)r(nT)=A(nT)exp[j{θ(nT)+ΔωnT}]…(1)其中，在式(1)中，接收信号1:r(nT)为以符号周期T进行取样的复数基带信号。而且，A(nT)表示振幅成分，例如，取2πk/M(k=0,1,…,M-1)的M那样的值。在此，为了简化说明，没有噪声成分。
在M倍增器21中，为了除去接收信号1的调制成分，用调制多值数M进行倍增。倍增后的信号r(nT)用式(2)表示r1(nT)=A(nT)exp[jM{θ(nT)+ΔωnT}]…(2)其中，在式(2)中，由于Mθ(nT)为2π的倍数，而可以忽略不计。即，式(2)能够置换为式(3)r1(nT)=A(nT)exp(jMΔωnT)…(3)在D符号延迟检波器22中，在D符号期间对来自M倍增器21的输出r1(nT)进行延迟检波。延迟检波后的信号d1(nT)用式(4)表示d1(nT)=r1(nT)r1*(nT-DT)=A(nT)A(nT-DT)exp(jMΔωnT)…(4)其中，在式(4)中，r1*(nT-DT)是r1(nT-DT)的共轭素数。
在均衡滤波器101中，通过对来自D符号延迟检波器22的输出d1(nT)进行平均化，来抑制噪声成分。例如，当使用图9的ⅡR滤波器作为均衡滤波器时，均衡滤波器101的输出d2(nT)用式(5)表示d2(nT)=αd1(nT)+(1-α)d2(nT-T)…(5)其中，在式(5)中，第一项是在乘法器111中把系数α乘以输入信号d1(nT)的结果，第二项是在乘法器112中把系数1-α乘以延迟了一个符号的均衡滤波器101的输出d2(nT-T)的结果。
在此，当假定取样定时为奈奎斯特点时，即，假定振幅成分为1时，均衡滤波器101的输出d2(nT)用式(6)表示d2(nT)=exp(jMDΔωT)…(6)在坐标变换器24中，把均衡滤波器101的输出d2(nT)从正交坐标系变换为极坐标系，运算相位成分MDΔωT。最后，在除法器25中，用MD除以作为坐标变换器24的输出的相位成分MDΔωT，计算一个符号期间的角频率误差ΔωT并输出。
但是，在上述现有的频率误差预测装置中，为了高精度地预测频率误差，就需要把均衡滤波器中的乘法器的系数α设定得尽可能小，来提高均衡效果。另一方面，象移动体卫星通信那样，当接收到接收信号较大的多普勒偏移，进而多普勒频率在时间上变动时，频率误差预测装置就需要跟踪该变动来预测频率误差。即，为了提高其跟踪性，需要把均衡滤波器中的乘法器的系数α设定得尽可能大。
这样，在现有的频率误差预测装置中，由于乘法器的系数α被固定，难于兼顾频率误差的预测精度和对多普勒频率的时间变动的跟踪性。
这样，本发明的目的是提供频率误差预测装置和频率误差预测方法，能够在接收机中的频率误差的预测处理中，不损害对由多普勒频率所产生的时间变动的跟踪性，而确保高的预测精度。
发明概述本发明所涉及的频率误差预测装置，作为预测接收机中的本振频率与接收信号的载波频率的频率误差的构成，其特征在于，包括频率误差预测器(相当于后述的实施例的频率误差预测器11)，根据输入滤波器的滤波器系数，来抑制在上述接收信号中包含的噪声成分，根据该滤波器的输出来预测频率误差；滤波器系数决定装置(相当于滤波器系数决定器12)，根据第一符号间的上述频率误差的预测值的差分，来运算滤波器系数，使上述滤波器的特性发生变化。
根据该发明，通过使抑制接收信号的噪声成分的滤波器的特性随多普勒频率的时间变动量的大小而变化，就能兼顾对多普勒频率的时间变动的跟踪性和频率误差的预测精度。
本发明所涉及的频率误差预测装置，其特征在于，上述频率误差预测器包括调制成分除去装置(相当于M倍增器21)，除去上述接收信号的调制成分；相位变化信息生成装置(相当于D符号延迟检波器22)，通过从除去了上述调制成分后的信号在第二符号期间进行延迟检波，来生成相位变化信息；均衡滤波器装置(相当于均衡滤波器23)，根据上述滤波器系数，来抑制上述相位变化信息的噪声成分；频率误差运算装置(相当于坐标变换器24、除法器25)，根据上述噪声成分被抑制后的信号，运算频率误差预测值。
根据该发明，当多普勒频率的时间变动较慢时，把滤波器系数设定得尽可能小，当多普勒频率的时间变动较快时，把滤波器系数设定得尽可能大。频率误差预测器根据该滤波器系数，来预测频率误差。由此，当多普勒频率的时间变动较慢时，提高了滤波器中的均衡效果，而能够高精度地进行频率误差的预测，另一方面，当多普勒频率的时间变动较快时，在跟踪该变动的基础上，能够高精度地进行频率误差的预测。
本发明所涉及的频率误差预测装置，其特征在于，上述频率误差预测器包括多个延迟检波型频率误差预测器(相当于D符号延迟检波型频率误差预测器51a,51b,…51c)，通过从除去了上述调制成分后的信号在预定符号期间进行延迟检波，来生成相位变化信息，接着，根据上述滤波器系数，来抑制上述相位变化信息的噪声成分，然后，根据上述噪声成分被抑制后的信号，运算频率误差预测值；选择装置(相当于选择器52)，从通过上述多个延迟检波型频率误差预测器在分别以不同的符号间隔延迟检波后所预测的多个频率误差中，根据预定基准，选择最合适的频率误差。
根据该发明，通过选择最合适的频率误差，而一边除去频率不确定性一边进行动作，因此，频率预测误差的预测范围由延迟检波符号间隔最小的延迟检波型频率误差预测器所决定，预测精度由延迟检波符号间隔最大的延迟检波型频率误差预测器所决定。由此，能够同时实现宽的预测范围和高的预测精度。
本发明所涉及的频率误差预测装置，其特征在于，上述滤波器系数决定装置，预先准备把上述频率误差的预测值的差分值与上述滤波器系数进行对的对应表，在运算上述差分值之后，从上述对应表选择与该差分值相对应的滤波器系数，根据所选择的滤波器系数的值，使上述滤波器的特性变化。
根据该发明，预先准备把频率误差的预测值的差分值与滤波器系数进行对应的对应表。该对应表中的滤波器系数的值通过计算机模拟等而预先决定最合适的值。由此，参照上述对应表，就能容易地选择与差分值相对应的滤波器系数，而能够选择与多普勒频率的时间变动相对应的最合适的滤波器系数。
本发明所步及的频率误差预测装置，其特征在于，上述滤波器系数决定装置进一步包括特定周期的计数器，在由上述计数器所规定的周期内，使上述滤波器系数被更新。
根据该发明，滤波器系数的更新可以对每个符号进行，但是，在比是使用计数器在特定的周期内进行。由此，能够容易地提高滤波器系数决定装置的稳定性。
本发明所涉及的频率误差预测方法，预测接收机中的本振频率与接收信号的载波频率的频率误差，其特征在于，包括第一步骤，根据输入滤波器的滤波器系数，来抑制在上述接收信号中包含的噪声成分，根据该滤波器的输出来预测频率误差；第二步骤，根据第一符号间的上述频率误差的预测值的差分，来运算滤波器系数，使上述滤波器的特性发生变化。
根据该发明，通过使抑制接收信号的噪声成分的滤波器的特性随多普勒频率的时间变动量的大小而变化，就能兼顾对多普勒频率的时间变动的跟踪性和频率误差的预测精度。
本发明所涉及的频率误差预测方法，其特征在于，上述第一步骤包括第三步骤，除去上述接收信号的调制成分；第四步骤，通过从除去了上述调制成分后的信号在第二符号期间进行延迟检波，来生成相位变化信息；第五步骤，根据上述滤波器系数，来抑制上述相位变化信息的噪声成分；第六步骤，根据上述噪声成分被抑制后的信号，运算频率误差预测值。
根据该发明，当多普勒频率的时间变动较慢时，把滤波器系数设定得尽可能小，当多普勒频率的时间变动较快时，把滤波器系数设定得尽可能大。在第一步骤中，根据该滤波器系数，来预测频率误差。由此，当多普勒频率的时间变动较慢时，提高了滤波器中的均衡效果，而能够高精度地进行频率误差的预测，另一方面，当多普勒频率的时间变动较快时，在跟踪该变动的基础上，能够高精度地进行频率误差的预测。
本发明所涉及的频率误差预测方法，其特征在于，上述第一步骤包括多个第七步骤，通过从除去了上述调制成分后的信号在预定符号期间进行延迟检波，来生成相位变化信息，接着，根据上述滤波器系数，来抑制上述相位变化信息的噪声成分，然后，根据上述噪声成分被抑制后的信号，运算频率误差预测值；第八步骤，从通过上述多个延迟检波型频率误差预测器在分别以不同的符号间隔延迟检波后所预测的多个频率误差中，根据预定基准，选择最合适的频率误差。
根据该发明，通过选择最合适的频率误差，而一边除去频率不确定性一边进行动作，因此，频率预测误差的预测范围由延迟检波符号间隔最小时的第七步骤所决定，预测精度由延迟检波符号间隔最大时的第七步骤所决定。由此，能够同时实象宽的预测范围和高的预测精度。
本发明所涉及的频率误差预测方法，其特征在于，上述第二步骤包含第九步骤，预先准备把上述频率误差的预测值的差分值与上述滤波器系数进行对应的对应表，在运算上述差分值之后，从上述对应表选择与该差分值相对应的滤波器系数，根据所选择的滤波器系数的值，使上述滤波器的特性变化。
根据该发明，预先准备把频率误差的预测值的差分值与滤波器系数进行对的对应表。该对应表中的滤波器系数的值通过计算机模拟等而预先决定最合适的值。由此，参照上述对应表，就能容易地选择与差分值相对应的滤波器系数，而能够选择与多普勒频率的时间变动相对应的最合适的滤波器系数。
本发明所涉及的频率误差预测方法，其特征在于，上述第二步骤进一步包括第十步骤，在由在特定周期内进行计数，在由上述计数所规定的周期内，使上述滤波器系数被更新。
根据该发明，滤波器系数的更新可以对每个符号行，但是，在此是使用计数器在特定的周期内进行。由此，能够容易地提高在第二步骤中所求出的滤波器系数的稳定性。
附图的简要说明
图1是表示实施例1所涉及的频率误差预测装置的构成例子的方框图；图2是表示频率误差预测器11的内部构成例子的图；图3是表示均衡滤波器23的内部构成例子的图；图4是表示滤波器系数决定器12的内部构成例子的图；图5是对应表的一个例子；图6是表示实施例2所涉及的频率误差预测装置的构成例子的方框图；图7是由多个D符号延迟检波型频率误差预测器所预测的频率误差的选择方法；图8是表示现有的频率误差预测装置的构成例子的方框图；图9是表示现有的均衡滤波器的内部构成例子的图。
用于实施发明的最佳形态为了更详细地说明本发明，按照附图来对其进行说明。
图1是表示实施例1所涉及的频率误差预测装置的构成例子的方框图。在图1中，1是接收信号，11是频率误差预测器，预测本振频率与接收信号1的载波频率的频率误差，2是预测频率误差值，12是滤波器系数决定器，根据预测频率误差值2来运算在频率误差预测器11中所包含的均衡滤波器的滤波器系数信息，3是滤波器系数信息。
而且，图2是上述频率误差预测器11的内部构成例子，例如，是D符号延迟检波型频率误差预测器11a。而且，在本实施例中，对于与前面说明的现有技术相同的构成，使用相同的标号而省略其说明。图2所示的D符号延迟检波型频率误差预测器11a，是根据与在现有技术中说明的D符号延迟检波型频率误差预测电路相同的原理，但是在向均衡滤波器23输入滤波器系数信息3的内容和通过滤波器系数信息3来使均衡滤波器23中的滤波器特性变化的内容上是不同的。
图3是上述均衡滤波器23的内部构成例子，与在现有技术中说明的均衡滤波器101相同，是一次ⅡR滤波器。图3所示的均衡滤波器23在以下部分是不同的滤波器系数信息3被输入；除了乘法器111、112之外还设有乘法器31、34，这些乘法器31、34的乘法器系数根据滤波器系数信息3而变化。
而且，图4是上述滤波器系数决定器12的内部构成例子。在图4中，41是运算预测频率误差值2的差分的差分运算器，42是把差分运算器41的输出进行平均化而抑制噪声成分的均衡滤波器，43是根据均衡滤波器42的输出来决定滤波器系数信息3的系数决定器。
以下对上述那样构成的本实施例的频率误差预测装置的动作进行说明。首先，接收信号1被输入频率误差预测器11，即图2所示的D符号延迟检波型频率误差预测器11a。此时，收取了接收信号1的D符号延迟检波型频率误差预测器11a与图8所示的D符号延迟检波型频率误差预测电路相同地动作(相当于式(1)～(5))，输出预测频率误差值2。而且，使用式(5)作为用于求出均衡滤波器23的输出d2(nT)的计算式，在此，乘法器系数α随滤波器系数信息3而变比。
下面对用滤波器系数决定器12来运算滤波器系数信息3的动作进行说明。而且，在此，假定频率误差随多普勒频率的时间变动而与时刻成比例地变化。而且，假定频率误差预测器11输出的预测频率误差值2为最合适的(正确的)值。因此，预测频率误差值2作为一个符号期间的角频率误差ΔωT被输出，用式(7)表示ΔωT=AnT+B…(7)这样，预测频率误差值2如上述那样与时刻nT成比例地变化。即，如果多普勒频率的时间变动较快，随之，变量A的绝对变大。
在差分运算器41中，运算出预测频率误差值ΔωT的R符号期间的差分。在本实施例中，差分运算器41的输出用式(8)表示Δωd=ART …(8)在均衡滤波器42中，把差分运算器41的输出进行平均化，来抑制噪声成分。而且，在此，作为均衡滤波器，可以使用图9所示的一阶ⅡR滤波器和更高阶的ⅡR滤波器以及FIR滤波器。而且，如上述那样，在此，由于假定没有噪声成分，则均衡滤波器42的输出被保持，原封不动地由式(8)所表示。
在系数决定器43中，根据均衡滤波器42的输出Δωd的值来决定滤波器系数信息3。在此，例如，把滤波器系数信息3作为乘法器31的乘法器系数α，与此相对，把乘法器34的乘法器系数作为1-α。
具体地说，在系数决定器43中，当多普勒频率的时间变动较慢时，由于变量A的绝对值变小，则Δωd的绝对值变小，当多普勒频率的时间变动较快时，由于变量A的绝对值变大，则Δωd的绝对值变大。即，Δωd成为表示多普勒频率的时间变动的指标。这样，在系数决定器43中，当Δωd的绝对值小于预定值时，把α设定得尽可能小，反之，当Δωd的绝对值大于预定值时，把α设定得尽可能大。由此，当多普勒频率的时间变动较慢时，均衡滤波器23中的均衡效果被提高，能够高精度地进行频率误差的预测。另一方面，当多普勒频率的时间变动较快时，能够在跟踪其变动的基础上，高精度地进行频率误差的预测。
在本实施例中，作为上述设定的乘法器系数α的具体例子，准备了图5所示的Δωd的绝对值与乘法器系数α的对应表。该对应表中的乘法器系数α的值通过计算机模拟等而预先决定最合适的值。图5所示的对应表的一例是根据Δωd的值，按4段变化乘法器系数α,0＜W1＜W2＜W3。而且，在此，虽然是使用了4段的对应表，但也可以不是按4段而是按例如2段以上的任意段数来改变乘法器系数α。
因此，在系数决定器43中，能够参照上述对应表，来选择与Δωd的值相对应的乘法器系数α，由此，能够选择与多普勒频率的时间变动相对应的最合适的α。而且，乘法器系数α的更新可以时每个符号进行，但是，当考虑滤波器系数决定器12的稳定性时，可以使用例如计数器，以特定的周期进行。作为该周期，可以是例如频率误差预测器11的收敛时间以上。
如以上那样，根据本实施例，通过使抑制相位变化信息的噪声成分的均衡滤波器的特性随多普勒频率的时间变动量的大小而变化，就能与多普勒频率的时间变动的大小无关，来兼顾对多普勒频率的时间变动的跟踪性和频率误差的预测精度。
实施例2所涉及的频率误差预测装置与图1所示的实施例中的频率误差预测电路同样地构成，频率误差预测器11的内部构成不同。图6是表示本实施中的频率误差预测器11的内部构成的例子，例如，为多重开环型频率误差预测器11b。
在本实施例中，使用例如多重开环型频率误差预测器11b作为频率误差预测器11，由此，与实施例1相比，能够在宽的预测范围下实现高的预测精度。而且，在“AMultiple Open-Loop Frequency Estimation Based on Differential Detection for MPSK”,IEICE Trans.Commun.,Vol.E82-B,1,pp136-144,Jan.,1999中对多重开环型频率误差预测器进行了详细描述。
在图6中，51a,51b,…51c是并排设置的N个D符号延迟检波型频率误差预测器51，分别与图2所示的D符号延迟检波型频率误差预测器11a同样地构成。 这些D符号延迟检波型频率误差预测器51a,51b,…51c，图2的D符号延迟检波器22中的延迟检波符号间隔D是D1～DN，而分别是不同的。而且，52是选择器，根据从D符号延迟检波型频率误差预测器51a,51b,…51c所输出的预测频率误差值，而输出最合适的(正确的)预测频率误差值。
以下，对上述那样构成的本实施例的频率误差预测装置的动作进行说明。首先，接收信号1被输入频率误差预测器11，即图6所示的多重开环型频率误差预测器11b中。在收取了接收信号1的多重开环型频率误差预测器11b中，把所输入的接收信号1分支为N个系统，分别输入并排设置的延迟检波符号间隔(D1～DN)不同的D符号延迟检波型频率误差预测器51a,51b,…51c中。
在各个D符号延迟检波型频率误差预测器中，以不同的符号间隔进行延迟检波，进行频率误差的预测处理。而且，延迟检波符号间隔设定为D1＜D2＜…＜DN。在本实施例中，例如，当延迟检波符号间隔较小时，虽然频率误差的预测范围变宽，但是，预测精度变低。另一方面，当延迟检波符号间隔较大时，虽然频率误差的预测范围变窄，但是，预测精度变高。这样，在本实施例的多重开环型频率误差预测器11b中，并排设置多个从延迟检波符号间隔最小的D符号延迟检波型频率误差预测器51a至延迟检波符号间隔最大的D符号延迟检波型频率误差预测器51c，而且，通过由选择器52选择各个输出，在宽的预测范围内实现高的预测精度。
在此，对由三个D符号延迟检波型频率误差预测器组成的多重开环型频率误差预测器的动作进行具体说明。在该多重开环型频率误差预测器中，延迟检波符号间隔Di=(i=1,2,…,N)设定为式(9)那样Di=2^(i-1)(I=1,2,3)…(9)其中，在式(9)中，^表示幂乘运算。
因此，当把实际的频率误差作为π/4时，对三个D符号延迟检波型频率误差预测器的预测值的侯选通过频率的不确定性，按图7所示的那样，分别成为相对应延迟检波符号间隔的一个(○)、两个(△)、4个(□)。而且，该多重开环型频率误差预测器11b通过选择器52首先从2个侯选(△)中选择最近的△(图示的黑三角)。接着，从4个侯选(□)中选择与前边所选择的△最近的□(图示的黑方块)。由此，在多重开环型频率误差预测器11b中，把上述选择的□作为频率误差的预测值来输出。
这样，在多重开环型频率误差预测器11b中，由于一边除去频率的不确定性，一边进行动作，则频率预测误差的预测范围由D符号延迟检波型频率误差预测器51a所决定，预测精度由D(DN)符号延迟检波型频率误差预测器51c所决定。即，本实施例的多重开环型频率误差预测器11b能够同时实现宽的预测范围和高的预测精度。
而且，在多重开环型频率误差预测器11b的动作中，各个D符号延迟检波型频率误差预测器中的均衡滤波器23的乘法器系数α，即式(5)所示的均衡滤波器23中的计算式的α随滤波器系数信息3而变化。此时，滤波器系数信息3与实施例1相同，由滤波器系数决定器12根据预测频率误差值的差分来决定。即，当多普勒频率的时间变动较慢时，通过把α设定得较小，就能提高均衡效果，而高精度地进行频率误差的预测。另一方面，当多普勒频率的时间变动较块时，通过把α设定得较大，就能在跟踪其变动的基础上，高精度地进行频率误差的预测。而且，在此，与实施例1相同，可以利用图5所示的对应表。
如上述那样，根据本实施例，与前边说明的实施例1相同，通过使抑制相位变化信息的噪声成分的均衡滤波器的特性随多普勒频率的时间变动量的大小而变化，就能与多普勒频率的时间变动的大小无关，兼顾对多普勒频率的时间变动的跟踪性和频率误差的预测精度。而且，通过使用并排设置多个D符号延迟检波型频率误差预测器的多重开环型频率误差预测器11b，就能同时实现更高的预测精度和更宽的预测范围。
以上，通过实施例1,2进行了说明，但是，可以在本发明的精神的范围内进行各种变形，而不能把它们从本发明的范围中排除。
以上，如说明的那样，根据本发明，通过使抑制接收信号的噪声成分的滤波器的特性随多普勒频率的时间变动量的大小而变化，就能得到可以兼顾对多普勒频率的时间变动的跟踪性和频率误差的预测精度的频率误差预测装置。
根据另一个发明，当多普勒频率的时间变动较慢时，把滤波器系数设定得尽可能小，当多普勒频率的时间变动较快时，把滤波器系数设定得尽可能大，频率误差预测器根据该滤波器系数来预测频率误差。由此，当多普勒频率的时间变动较慢时，能够提高滤波器中的均衡效果，而高精度地进行频率误差的预测。另一方面，当多普勒频率的时间变动较快时，能够在跟踪其变动的基础上，高精度地进行频率误差的预测。
根据另一个发明，通过选择最合适的频率误差，而一边除去频率不确定性一边进行动作，因此，频率预测误差的预测范围由延迟检波符号间隔最小的延迟检波型频率误差预测器所决定，预测精度由延迟检波符号间隔最大的延迟检波型频率误差预测器所决定。由此，能够同时实现宽的预测范围和高的预测精度。
根据另一个发明，预先准备把频率误差的预测值的差分值与滤波器系数进行对应的对应表。该对应表中的滤波器系数的值通过计算机模拟等而预先决定最合适的值。由此，参照上述对应表，就能容易地选择与差分值相对应的滤波器系数，而能够选择与多普勒频率的时间变动相对应的最合适的滤波器系数。
根据另一个发明，滤波器系数的更新可以对每个符号进行，但是，在此是使用计数器在特定的周期内进行。由此，能够容易地提高滤波器系数决定装置的稳定性。
根据另一个发明，通过使抑制接收信号的噪声成分的滤波器的特性随多普勒频率的时间变动量的大小而变化，就能兼顾对多普勒频率的时间变动的跟踪性和频率误差的预测精度。
根据另一个发明，当多普勒频率的时间变动较慢时，把滤波器系数设定得尽可能小，当多普勒频率的时间变动较快时，把滤波器系数设定得尽可能大。在第一步骤中，根据该滤波器系数，来预测频率误差。由此，当多普勒频率的时间变动较慢时，提高了滤波器中的均衡效果，而能够高精度地进行频率误差的预测，另一方面，当多普勒频率的时间变动较快时，在跟踪该变动的基础上，能够高精度地进行频率误差的预测。
根据另一个发明，通过选择最合适的频率误差，而一边除去频率不确定性一边进行动作，因此，频率预测误差的预测范围由延迟检波符号间隔最小时的第七步骤所决定，预测精度由延迟检波符号间隔最大时的第七步骤所决定。由此，能够同时实现宽的预测范围和高的预测精度。
根据另一个发明，预先准备把频率误差的预测值的差分值与滤波器系数进行对应的对应表。该对应表中的滤波器系数的值通过计算机模拟等而预先决定最合适的值。由此，参照上述对应表，就能容易地选择与差分值相对应的滤波器系数，而能够选择与多普勒频率的时间变动相对应的最合适的滤波器系数。
根据另一个发明，滤波器系数的更新可以对每个符号进行，但是，在此是使用计数器在特定的周期内进行。由此，能够容易地提高在第二步骤中所求出的滤波器系数的稳定性。
产业上的利用可能性如以上那样，本发明所涉及的频率误差预测装置和频率误差预测方法用于预测在卫星通信/移动体卫星通信/移动体通信中所使用的接收机的本振频率和接收信号的载波频率的频率误差，在频率误差的预测中，不损害对多普勒频率的时间变动的跟踪性，而能够确保较高的预测精度。
权利要求
1．一种频率误差预测装置，预测接收机中的本振频率与接收信号的载波频率的频率误差，其特征在于，包括频率误差预测器，根据输入滤波器的滤波器系数，来抑制在上述接收信号中包含的噪声成分，根据该滤波器的输出来预测频率误差；滤波器系数决定装置，根据第一符号间的上述频率误差的预测值的差分，来运算滤波器系数，使上述滤波器的特性发生变化。
2．根据权利要求1所述的频率误差预测装置，其特征在于，上述频率误差预测器包括调制成分除去装置，除去上述接收信号的调制成分；相位变化信息生成装置，通过从除去了上述调制成分后的信号在第二符号期间进行延迟检波，来生成相位变化信息；均衡滤波器装置，根据上述滤波器系数，来抑制上述相位变化信息的噪声成分；频率误差运算装置，根据上述噪声成分被抑制后的信号，运算频率误差预测值。
3．根据权利要求1所述的频率误差预测装置，其特征在于，上述频率误差预测器包括多个延迟检波型频率误差预测器，通过从除去了上述调制成分后的信号在预定符号期间进行延迟检波，来生成相位变化信息，接着，根据上述滤波器系数，来抑制上述相位变化信息的噪声成分，然后，根据上述噪声成分被抑制后的信号，预测频率误差；选择装置，从通过上述多个延迟检波型频率误差预测器在分别以不同的符号间隔延迟检波后所预测的多个频率误差中，根据预定基准，选择最合适的频率误差。
4．根据权利要求1所述的频率误差预测装置，其特征在于，上述滤波器系数决定装置，预先准备把上述频率误差的预测值的差分值与上述滤波器系数进行对应的对应表，在运算上述差分值之后，从上述对应表选择与该差分值相对应的滤波器系数，根据所选择的滤波器系数的值，使上述滤波器的特性变化。
5．根据权利要求4所述的频率误差预测装置，其特征在于，上述滤波器系数决定装置进一步包括特定周期的计数器，在由上述计数器所规定的周期内，使上述滤波器系数被更新。
6．一种频率误差预测方法，预测接收机中的本振频率与接收信号的载波频率的频率误差，其特征在于，包括第一步骤，根据输入滤波器的滤波器系数，来抑制在上述接收信号中包含的噪声成分，根据该滤波器的输出来预测频率误差；第二步骤，根据第一符号间的上述频率误差的预测值的差分，来运算滤波器系数，使上述滤波器的特性发生变化。
7．根据权利要求6所述的频率误差预测方法，其特征在于，上述第一步骤包括第三步骤，除去上述接收信号的调制成分；第四步骤，通过从除去了上述调制成分后的信号在第二符号期间进行延迟检波，来生成相位变化信息；第五步骤，根据上述滤波器系数，来抑制上述相位变化信息的噪声成分；第六步骤，根据上述噪声成分被抑制后的信号，运算频率误差预测值。
8．根据权利要求6所述的频率误差预测方法，其特征在于，上述第一步骤包括多个第七步骤，通过从除去了上述调制成分后的接受信号在预定符号期间进行延迟检波，来生成相位变化信息，接着，根据上述滤波器系数，来抑制上述相位变化信息的噪声成分，然后，根据上述噪声成分被抑制后的信号，预测频率误差；第八步骤，从通过上述多个第七步骤在分别以不同的符号间隔延迟检波后所预测的多个频率误差中，根据预定基准，选择最合适的频率误差。
9．根据权利要求6所述的频率误差预测方法，其特征在于，上述第二步骤包含第九步骤，预先准备把上述频率误差的预测值的差分值与上述滤波器系数进行对应的对应表，在运算上述差分值之后，从上述对应表选择与该差分值相对应的滤波器系数，根据所选择的滤波器系数的值，使上述滤波器的特性变化。
10．根据权利要求9所述的频率误差预测方法，其特征在于，上述第二步骤进一步包括第十步骤，在特定周期内进行计数，在由上述计数所规定的周期内，使上述滤波器系数被更新。
全文摘要
本发明提供一种预测接收机中本振频率和接收信号的载波频率的频率误差的频率误差预测装置,包括频率误差预测器(11),根据输入均衡滤波器(23)的滤波器系数来抑制在接收信号中包含的噪声成分,根据该滤波器的输出来预测频率误差;滤波器系数决定器(12),根据第一符号间的频率误差的预测值的差分,运算滤波器系数,使该滤波器的特性变化。在接收机中的频率误差的预测处理中,不损害对多普勒频率的时间变动的跟踪性,而能够确保较高的预测精度。
文档编号H04B1/16GK1316148SQ00801253
公开日2001年10月3日 申请日期2000年7月3日 优先权日1999年7月7日
发明者棚田一夫 申请人:三菱电机株式会社