JP3678972B2 - Receiver - Google Patents

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信装置に関し、特にOFDM方式の移動体通信に用いられる受信装置およびその同期獲得方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、OFDM方式の移動体通信における同期獲得方法においては、シンボル同期タイミングの誤差を低減させる方法として、複数フレームより検出したシンボル同期タイミングを平均化して使用する方法が提案されている。
【0003】
以下、図13から図17を用いて、従来のOFDM方式の移動体通信における受信装置およびその同期獲得方法について説明する。図13は、それぞれ、OFDM方式の移動体通信におけるフレームフォーマットの一例を示す模式図であり、図14は、従来提案されている受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。
【0004】
図13において、(a)、(b)はそれぞれフレームフォーマットの一例であり、図13(a)に示すフレームフォーマットは、AGC用シンボル11と、位相基準シンボル12と、ガード区間13と、有効シンボル14と、から構成される。ここで、位相基準シンボル12は、例えば、パイロットシンボルである。
【0005】
図13(b)に示すフレームフォーマットは、AGC用シンボル11と、同期用シンボル15と、位相基準シンボル12と、ガード区間13と、有効シンボル14と、から構成される。ここで、AGC用シンボル11の前半部分は同期用シンボル15の前半部分と同じ信号であり、AGC用シンボル11の後半部分は同期用シンボル15の後半部分を極性反転させた信号である。
【0006】
図14において、アンテナ21は、無線信号を受信し、A/D部22は、受信信号に対してA/D変換処理を行う。
【0007】
シンボル同期部23は、A)受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関値を算出し、最大相関値を得るタイミングを検出する方法(以下、「第1の方式」という)、B)受信信号と受信信号を1シンボル遅延させた信号との相関値を算出し、最大相関値を得るタイミングを検出する方法(以下、「第2の方式」という)のいずれかを用いて、相関値の積算値が最大となるタイミング、すなわちシンボル同期タイミングを検出し、カウンタ部24へ出力する。
なお、シンボル同期部23については、後に詳述する。
【0008】
ここで、第1の方式は、受信信号と既知シンボルとの相関値を算出するため、回線品質が良いときは、第2の方式に比べ精度の高い同期引き込みを行うことができる。一方、第2の方式は、受信信号同士の相関値を算出するため、回線品質が悪いときは、第1の方式に比べ精度の高い同期引き込みを行うことができる。これに鑑み、シンボル同期部23は、回線品質が悪いときは、第2の方式を用いて相関値を算出し、回線品質が良いときは、第1の方式を用いて相関値を算出するというように、第1の方式と第2の方式とを切り替えて用いる構成としてもよい。なお、回線品質が悪いときとは、例えば、通信開始直後で周波数オフセットが充分に補償されておらず、受信信号に位相回転が生じているとき等であり、回線品質が良いときとは、例えば、通信開始からしばらくして周波数オフセットが充分に補償され、受信信号に位相回転が生じていないとき等である。
【0009】
カウンタ部24は、例えば受信信号のフレームの先頭を起点に周期を1フレーム長に相当する時間として任意の間隔でカウント値を循環させるカウンタであり、シンボル同期部23から出力される相関値の積算値が最大となるタイミングでカウント値をラッチし、そのカウント値をカウンタ平均部25へ出力する。
【0010】
カウンタ平均部25は、任意に設定された一定の時間間隔で、カウンタ部24がラッチしたカウント値の平均値を算出し、タイミング生成部26へ出力する。
【0011】
タイミング生成部26は、カウンタ平均部25から出力されたカウント値の平均値に基づいて、シンボル同期タイミングを示す制御信号を生成し、FFT部27へ出力する。
【0012】
FFT部27は、A/D変換処理後の受信信号に対して、タイミング生成部26から出力されるシンボル同期タイミングにより同期をとってFFT(高速フーリエ変換)処理を行う。その後、復調部28が復調処理を行い、判定部29が判定を行って、復調信号を得る。
【0013】
次いで、図15から図17を用いて、シンボル同期部23について詳述する。まず、従来提案されている第1の方式を用いたシンボル同期部23について説明する。図15は、従来提案されている第1の方式を用いたシンボル同期部23の概略構成を示す要部ブロック図である。図15において、IFFT(逆高速フーリエ変換)部31は、予め保持する既知シンボルに対してIFFT処理を行う。
【0014】
硬判定部32は、IFFT処理後の各信号に対して硬判定を行い、1ビットから成る判定結果を後述する乗算器34にそれぞれ出力する。
【0015】
なお、硬判定部32は、後述する乗算器34における演算量を減らすために設けられたものであり、IFFT部31の出力をそのまま後述する乗算器34に出力するようにしてもよい。
【0016】
遅延部33は、複数個設けられ、これらはカスケード接続され、入力されたA/D変換処理後の受信信号を一定時間遅延して次の段の遅延部33に出力すると共に、遅延部33に対応して設けられる乗算器34に出力する。
【0017】
乗算器34は、それぞれ、受信信号中の既知シンボル部分の信号のうち、遅延部33における遅延時間分の信号が入力され、硬判定部32の出力ビットを乗ずる。
【0018】
加算器35は、遅延部33および乗算器34に対応して設けられ、各乗算器34の出力である相関結果の総和を演算し、最大値検出部36に出力する。
【0019】
最大値検出部36は、算出された相関値の積算値が最大となるタイミング、すなわちシンボル同期タイミングを検出し、カウンタ部24へ出力する。なお、第1の方式によれば、受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関値の積算値は、ガード区間の先頭において最大となる。
【0020】
次いで、従来提案されている第1の方式を用いた別のシンボル同期部23について説明する。図16は、従来提案されている第1の方式を用いたシンボル同期部23の別の概略構成を示す要部ブロック図である。但し、図15におけるシンボル同期部23と同一の構成となるものについては同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【0021】
図16において、硬判定部32における硬判定結果は、各相関値算出部41に出力される。各相関値算出部41は、極性反転器42と、硬判定部32の出力を切替制御信号とするセレクタ部43と、から成る。
【0022】
各相関値算出部41は、受信信号中の既知シンボル部分の信号のうち、遅延部33における遅延時間分の信号が入力され、硬判定部32の出力ビットを乗じて相関値を算出した場合と同等の値を出力する。
【0023】
すなわち、セレクタ部43は、硬判定部32の出力である硬判定結果に基づき、硬判定結果が「1」のときは、相関値算出部41への入力信号をそのまま相関値として出力し、硬判定結果が「−1」のときは、極性反転器42の出力である相関値算出部41への入力信号を極性反転させた信号を相関値として出力する。
【0024】
このように、従来提案されている第1の方式においては、受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関を取ることによって、FFT処理開始タイミングとして用いるシンボル同期タイミングを獲得する。
【0025】
また、予め保持する既知シンボルをIFFT処理後に硬判定してから乗算器に出力することにより、複数ビットから成るIFFT処理後の既知シンボルの代わりに、硬判定結果を表わす1ビットのみを乗算器における乗算処理に用いるため、演算量を減らすことができる。
【0026】
更に、図16に示したような構成を採ることによって、回路規模低減および処理速度向上を図ることができる。
【0027】
次いで、従来提案されている第2の方式を用いたシンボル同期部23について説明する。図17は、従来提案されている第2の方式を用いたシンボル同期部23の概略構成を示す要部ブロック図である。
【0028】
図17において、遅延部51は、A/D変換処理後の受信信号を1シンボル分遅延させ、乗算部52は、A/D部22の出力である受信信号と、遅延部51の出力である1シンボル遅延された受信信号と、を乗算処理し、相関値を算出する。
【0029】
積算部53は、乗算部52の出力を積算し、最大値検出部54は、算出された相関値の積算値が最大となるタイミング、すなわちシンボル同期タイミングを検出し、カウンタ部24へ出力する。なお、第2の方式によれば、受信信号と、受信信号を1シンボル遅延させた信号との相関値の積算結果は、ガード区間の先頭において最大となる。
【0030】
このように、従来提案されている第2の方式においては、受信信号と、受信信号を1シンボル遅延させた信号との相関を取ることによって、FFT処理開始タイミングとして用いるシンボル同期タイミングを獲得する。
【0031】
なお、上記二方式においては、既知シンボルとしてパイロットシンボルを用いることが可能であり、また、パイロットシンボルの前段に設けられた専用の同期用シンボルを用いることも可能である。
【0032】
このように、従来提案されている受信装置によれば、複数フレームより検出したシンボル同期タイミングを平均化して使用することによって、シンボル同期タイミングの誤差をある程度低減させることが可能である。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来提案されている受信装置においては、マルチパス環境下における遅延波の影響を考慮することなく、複数フレームより検出したすべてのシンボル同期タイミングを平均化して使用していたため、後方へのシンボル同期タイミング誤差が大きくなるという問題がある。すなわち、マルチパス環境化においては、遅延波のフレームより検出したシンボル同期タイミングについて後方への誤差が大きくなる場合があり、その後方へ大きくずれたシンボル同期タイミングまで含めて平均化を行うと、平均化された後のシンボル同期タイミングについても後方への誤差が大きくなってしまい、良好なシンボル同期引き込み特性(同期獲得精度)を得られないという問題がある。
【0033】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、シンボル同期引き込み特性を向上させた受信装置を提供することを目的とする。
【0034】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、マルチパス環境化において、平均化されたシンボル同期タイミングの後方への誤差が大きくなってしまう原因は、各フレームのシンボル同期タイミングの後方への誤差の大きさにかかわらず、複数フレームより検出したすべてのシンボル同期タイミングを使用して平均化を行っていることにあると着目して、後方への誤差が大きいシンボル同期タイミングを除外して平均化を行うことによって、平均化されたシンボル同期タイミングの後方への誤差を小さくできることを見出し、本発明をするに至った。
【0035】
すなわち、本発明では、複数フレームより検出したシンボル同期タイミングのうち後方への誤差が大きいものを除外して、特定の時間的範囲内にあるシンボル同期タイミングのみを使用してシンボル同期タイミングを平均化する。
【0058】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0059】
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1にかかる受信装置は、任意のしきい値を超えるような後方への誤差が大きいシンボル同期タイミングを除外してシンボル同期タイミングを平均化するものである。
【0060】
以下、図1を用いて、本発明の実施の形態1にかかる受信装置について説明する。図1は、本発明の実施の形態1にかかる受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。
【0061】
図1において、アンテナ101は、無線信号を受信し、A/D部102は、受信信号に対してA/D変換処理を行う。
【0062】
シンボル同期部103は、受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関値を算出し、最大相関値を得るタイミングを検出する方法、すなわち前述の第1の方式、または、受信信号と受信信号を1シンボル遅延させた信号との相関値を算出し、最大相関値を得るタイミングを検出する方法、すなわち前述の第2の方式を用いて、相関値の積算値が最大となるタイミングを検出し、カウンタ部104へ出力する。
【0063】
カウンタ部104は、例えば受信信号のフレームの先頭を起点に周期を1フレーム長に相当する時間として任意の間隔でカウント値を循環させるカウンタであり、シンボル同期部103から出力される相関値の積算値が最大となるタイミングでカウント値をラッチする。
【0064】
スイッチ105は、カウンタ部104がラッチしたカウント値のうち、特定のカウント値のみがカウンタ平均部107へ出力されるように接続制御される。
【0065】
比較部106は、カウンタ部104がラッチしたカウント値と、あらかじめ保持する任意のしきい値とを比較し、この比較結果に基づいてスイッチ105の接続制御をする。すなわち、比較部106は、カウント値がその任意のしきい値を超えた場合にスイッチ105を切断する。なお、比較部106は、カウント値がその任意のしきい値以下の場合にスイッチ105を接続するようにしてもよい。
これにより、後方への誤差が大きいシンボル同期タイミングを除外することができる。すなわち、特定の時間的範囲内にあるシンボル同期タイミング(後方への誤差が小さいシンボル同期タイミング)のみが選択されることになる。
【0066】
カウンタ平均部107は、任意に設定された一定の時間間隔で、スイッチ105を通過した任意のしきい値以下のカウント値について平均値を算出し、タイミング生成部108へ出力する。すなわち、カウンタ平均部107は、特定の時間的範囲内にあるシンボル同期タイミング(後方への誤差が小さいシンボル同期タイミング)のみを使用して、シンボル同期タイミングの平均値を算出する。
【0067】
タイミング生成部108は、カウンタ平均部107から出力されたカウント値の平均値に基づいて、シンボル同期タイミングを示す制御信号を生成し、FFT部109へ出力する。
【0068】
FFT部109は、A/D変換処理後の受信信号に対して、タイミング生成部108から出力されるシンボル同期タイミングにより同期をとってFFT(高速フーリエ変換)処理を行う。その後、復調部110が復調処理を行い、判定部111が判定を行って、復調信号を得る。
【0069】
次いで、上記構成を有する受信装置の動作について説明する。
アンテナ101によって受信されたOFDM信号は、A/D部102によってディジタル信号に変換される。
【0070】
受信信号は、シンボル同期部103によって、第1の方式または第2の方式を用いて相関値が算出され、積算された相関値が最大値を採るタイミングを検出され、カウンタ部104へ出力され、その検出タイミングでカウンタ部104がカウント値をラッチする。
【0071】
ラッチされたカウント値のうち、任意のしきい値以下のカウント値のみがスイッチ105を通過し、これにより、後方への誤差が大きいシンボル同期タイミングが除外される。そして、カウンタ平均部107によって、後方への誤差が小さいシンボル同期タイミングのみを使用して、シンボル同期タイミングの平均値が算出される。
【0072】
その後、タイミング生成部108によって、その平均値に基づきシンボル同期タイミングを示す制御信号が生成されFFT部109に出力され、受信信号に対するFFT処理開始タイミングとして用いられる。
【0073】
このように、本実施形態によれば、任意のしきい値を超えるような後方への誤差が大きいシンボル同期タイミングを除外して、後方への誤差が小さいシンボル同期タイミングのみを使用してシンボル同期タイミングを平均化するため、平均化された後のシンボル同期タイミングについて後方への誤差が大きくなってしまうことを防止することができ、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【0074】
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2にかかる受信装置は、実施の形態1と略同一の構成を有し、回線品質に応じてしきい値を可変とする点において異なる。
【0075】
回線品質が悪くなると、任意のしきい値を超えるような後方への誤差が大きいシンボル同期タイミングが多くなる。そこで、しきい値を固定とした場合、シンボル同期タイミングの平均化に用いるシンボル同期タイミングの数が少なくなってしまうために、平均化された後のシンボル同期タイミングについて後方への誤差が大きくなってしまうことがある。
【0076】
以下、図2を用いて、本発明の実施の形態2にかかる受信装置について説明する。図2は、本発明の実施の形態2にかかる受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。但し、実施の形態1と同一の構成となるものについては同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【0077】
図2において、セレクタ部201は、図示しない検出部によって検出された回線品質情報を切替制御信号とし、回線品質が悪い場合にはしきい値Aを比較部106に出力し、回線品質が良い場合にはしきい値Bを比較部106に出力する。
【0078】
なお、ここでは、しきい値として、しきい値Aおよびしきい値B(しきい値A>しきい値B)の2値を設けるものとし、回線品質が悪い場合にはしきい値Aを用いてカウンタ平均部107に入力されるカウント値の数を多くし、回線品質が良い場合にはしきい値Bを用いてカウンタ平均部107に入力されるカウント値の数を少なくするものとする。
【0079】
回線品質情報を得る方法については、既に様々な方法が提案されているため、ここでは詳細な説明は省略するが、例えば、判定部111の入力信号と出力信号との差、すなわち判定誤差を用いてもよく、また、いわゆるCRCチェックの判定結果等を用いてもよい。
【0080】
このように、本実施の形態によれば、回線品質が悪い場合にはしきい値を大きくすることによって平均化処理に用いられるシンボル同期タイミングの数を増加させるため、回線品質が悪い場合にもシンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【0081】
なお、ここでは、予め保持され選択的に用いられるしきい値として大小2値を設ける場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、回線品質が悪いときほどカウンタ平均部107に入力されるカウント値の数を多くすることができるのであれば、しきい値の数および各値は任意に定めることができる。
【0082】
(実施の形態3)
本発明の実施の形態3にかかる受信装置は、実施の形態2と略同一の構成を有し、回線品質情報を複数フレーム分平均化してから用いる点において異なる。
【0083】
以下、図3を用いて、本発明の実施の形態3にかかる受信装置について説明する。図3は、本発明の実施の形態3にかかる受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。但し、実施の形態2と同一の構成となるものについては同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【0084】
図3において、品質情報平均部301は、図示しない検出部によってフレーム毎に検出された回線品質情報を、複数フレーム分平均化して、セレクタ部201に出力する。
【0085】
このように、本実施の形態によれば、複数フレームにおいて検出された回線品質情報を平均化してから用いるため、回線品質推定精度が向上し、しきい値設定がより適切に行われ、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【0086】
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4にかかる受信装置は、実施の形態1と略同一の構成を有し、カウンタ平均部107におけるカウント値の平均値の算出を、今回カウンタ部104から出力されたカウント値と、前回カウンタ平均部107から出力された平均カウント値との加重平均により行う点において異なる。
【0087】
以下、図4を用いて、本発明の実施の形態4にかかる受信装置について説明する。図4は、本発明の実施の形態4にかかる受信装置のカウンタ平均部107の概略構成を示す要部ブロック図である。
【0088】
平均化処理を行うカウント値の数を多くすれば、シンボル同期タイミングについての後方への誤差を小さくすることができるが、一方で必要なメモリ容量が増大する。そこで、本実施の形態においては、次式を用いてカウント値の平均化処理を行う。
ave{C(n)}=(l−α)×ave{C(n−l)}+α×C(n) …(1)
ここで、C(n)は今回カウンタ部104から出力されたカウント値を、ave{C(n)}は今回カウンタ平均部107から出力される平均カウント値を、ave{C(n−l)}は前回カウンタ平均部107から出力された平均カウント値を、αは加重平均化処理に用いる係数(例えば、0.1)を、それぞれ表わす。なお、nは0、1、2・・・の整数値を採る。
【0089】
上式(1)を実現するためのカウンタ平均部107の構成および動作を説明する。乗算器401は、今回カウンタ部104から出力されたカウント値C(n)にα(例えば、0.1)を乗ずる。これは、上式(1)におけるα×C(n)に相当する。
【0090】
メモリ402は、前回カウンタ平均部107から出力された平均カウント値ave{C(n−l)}を格納するメモリである。この前回カウンタ平均部107から出力された平均カウント値ave{C(n−l)}は、乗算器403によってl−α(例えば、0.9)が乗ぜられる。これは、上式(1)における(l−α)×ave{C(n−l)}に相当する。
【0091】
加算器404は、乗算器401の出力と乗算器403の出力とを加算し、平均カウント値ave{C(n)}を出力する。
【0092】
このように、本実施の形態によれば、今回カウンタ部104から出力されたカウント値C(n)と、前回カウンタ平均部107から出力された平均カウント値ave{C(n−l)}との加重平均を行う場合、メモリには前回カウンタ平均部107から出力された平均カウント値ave{C(n−l)}のみを格納しておけばよいため、複数のカウント値を用いて平均化処理を行う際に、メモリ容量を増大させずにシンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【0093】
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5にかかる受信装置は、実施の形態4と略同一の構成を有し、加重平均に用いる系数を可変とする点において異なる。
【0094】
以下、図5を用いて、本発明の実施の形態5にかかる受信装置について説明する。図5は、本発明の実施の形態5にかかる受信装置のカウンタ平均部107の概略構成を示す要部ブロック図である。但し、実施の形態4と同一の構成となるものについては同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【0095】
加重平均化処理に用いる係数の値は、小さいほど平均化処理後のシンボル同期タイミングについて後方への誤差を小さくすることができるが、収束速度が遅くなってしまう。また、系数の値が大きいほど収束速度は速くなるが、誤差が大きくなる。そこで、本実施の形態では、系数の値を、最初の数個のカウント値については、大きい値α(例えば、0.5)とし、それ以降は小さい値β(例えば、0.1)とする。
【0096】
スイッチ501は、最初の数個のカウント値については大きい値α(例えば、0.5)を、それ以降は小さい値β(例えば、0.1)を乗算器401に出力するようにする。同様に、スイッチ502は、最初の数個のカウント値については1−α(例えば、0.5)を、それ以降は1−β(例えば、0.9)を、乗算器403に出力するようにする。
【0097】
このように、本実施の形態によれば、加重平均に用いる係数を可変とするため、実施の形態4に比べ、平均化処理後のシンボル同期タイミング誤差の減少と収束速度の上昇の両立を図ることができる。
【0098】
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6にかかる受信装置は、実施の形態4と略同一の構成を有し、加重平均に用いる係数をビットシフトと加算器により実現可能な値とする点において異なる。
【0099】
以下、図6を用いて、本発明の実施の形態6にかかる受信装置について説明する。図6は、本発明の実施の形態6にかかる受信装置のカウンタ平均部107の概略構成を示す要部ブロック図である。但し、実施の形態4と同一の構成となるものについては同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
【0100】
ビットシフト演算を使用すれば、カウント値を1ビット右にシフトすることにより半分の値にすることができ、カウント値を2ビット右にシフトすることにより値を0.25倍、3ビット右にシフトすることにより値を0.125倍にすることができる。従って、これを利用し、上式(1)において加重平均化処理に用いる係数αの値を、ビットシフトと加算により実現できる値(例えば、0.25)とすることにより、カウンタ平均部107から乗算器を省くことができる。
【0101】
2ビットシフト器601は、今回カウンタ部104から出力されたカウント値を2ビット右にシフトさせ、そのカウント値を0.25倍する。2ビットシフト器602および1ビットシフト器603は、メモリ402の出力である前回カウンタ平均部107から出力された平均カウント値を、それぞれ2ビット右にシフト、1ビット右にシフトさせ、それぞれ0.25倍、0.5倍する。
【0102】
加算器604は、2ビットシフト器602および1ビットシフト器603の出力を加算し、前回カウンタ平均部107から出力された平均カウント値の0.75倍のカウント値を生成する。最後に加算器404が、2ビットシフト器601の出力と加算器604の出力とを加算することにより、α=0.25とする場合の上式(1)を回路上で実現することができる。
【0103】
このように、本実施の形態によれば、カウンタ平均部107において加重平均を行う場合に、乗算器を用いずに、ビットシフトと加算器のみによって加重平均を行うことができるため、実施の形態4および実施の形態5に比べ、回路規模を小さくすることができる。
【0104】
上記実施の形態1から6にかかる受信装置は、無線通信システムにおける移動局装置のような通信端末装置や基地局装置に適用することができる。この場合、通信端末装置や基地局装置はシンボル同期引き込み特性を向上させることができる受信装置を搭載するため、通信中の誤差を低減させ、通信品質を向上させることができる。
【0105】
なお、上記実施の形態1から6においては、既知シンボルとしてパイロットシンボルを用いることが可能であり、また、パイロットシンボルの前段に設けられた専用の同期用シンボルを用いることも可能である。
【0106】
また、上記実施の形態1から6においては、シンボル同期部103の構成は、第1の方式を用いた構成としてもよく、また、第2の方式を用いた構成としてもよい。さらに、上記実施の形態1から6においては、シンボル同期部103の構成は、回線品質が悪いときは、第2の方式を用いて相関値を算出し、回線品質が良いときは、第1の方式を用いて相関値を算出するというように、第1の方式と第2の方式とを切り替えて用いる構成としてもよい。
【0107】
(実施の形態7)
上述した実施の形態1〜6においては、ある上限値(しきい値)を超えるシンボル同期タイミング(カウント値)を、シンボル同期タイミングの平均化に用いていない。ところが、この場合には平均化の母数が少なくなる。例えば、16フレームを用いて平均化する際に、シンボル同期タイミングがしきい値を超えるフレーム数が6であるときには、平均化の母数が10となる。シンボル同期タイミングの精度(ひいてはシンボル同期引き込み特性の精度)を向上させるためには、平均化の母数が多い方が好ましい。
【0108】
そこで、本実施の形態においては、ある上限値を超えるシンボル同期タイミングについては、この上限値をシンボル同期タイミングとして用いるようにする。以下、本実施の形態にかかる受信装置について、図7を参照して説明する。図7は、本発明の実施の形態7にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図7における実施の形態1(図1)と同様の構成については、図1におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【0109】
なお、上述した実施の形態1〜6においては、後方への誤差が大きいシンボル同期タイミングを除外する場合について説明したが、本実施の形態においては、後方への誤差が大きいシンボル同期タイミングを除外するだけでなく前方への誤差が大きいシンボル同期タイミングをも除外する場合について説明する。
図7を参照するに、カウンタ部104によりラッチされたカウント値は、比較部701および選択部702に送られる。比較部701および選択部702には、第1上限値が入力されている。
【0110】
比較部701は、まず第1に、カウンタ部104によりラッチされたカウント値から基準カウント値(基準値)を減ずる。以下、この結果の絶対値を「タイミング誤差」と称する。なお、基準カウント値は適宜変更が可能なものである。
【0111】
比較部702は、第2に、タイミング誤差と第1上限値との比較を行い、比較の結果に基づいて、選択部702によるカウンタ平均部107へのカウンタ値の出力動作を制御する。すなわち、比較部702は、タイミング誤差が第1上限値以下となるカウンタ値についてはそのままカウンタ平均部107に出力し、逆に、タイミング誤差が第1上限値を超えるカウンタ値については、このカウンタ値に代えて第1上限値をカウンタ平均部107に出力するように、選択部702を制御する。
【0112】
選択部702は、上記のような比較部702による制御に従って、カウンタ平均部702に対して、カウンタ部104によりラッチされたカウント値または第1上限値のいずれかを出力する。ただし、選択部702は、カウンタ平均部702に対して第1上限値を出力する際に、カウント値が基準カウント値より小さい場合には、第1上限値を負の値とする。
【0113】
選択部702がカウンタ平均部107に出力する値についての具体例は、次の通りである。ここでは一例として第1上限値を「3」とするが、第1上限値に限定はない。
▲1▼カウント値−基準カウント値≦−3の場合;−3
▲2▼カウント値−基準カウント値=−2の場合:−2
▲3▼カウント値−基準カウント値=−1の場合;−1
▲4▼カウント値−基準カウント値=0の場合;0
▲5▼カウント値−基準カウント値=1の場合;1
▲6▼カウント値−基準カウント値=2の場合;2
▲7▼カウント値−基準カウント値≧3の場合;3
ここで、▲1▼〜▲3▼は、シンボル同期タイミングが前方へずれた場合に相当し、▲5▼〜▲7▼は、シンボル同期タイミングが後方へずれた場合に相当する。
【0114】
この後、カウンタ平均部107は、上述した実施の形態1〜6と同様に、任意に設定された一定の時間間隔で、選択部702からのカウント値または第1上限値を用いて平均値を算出し、算出した平均値をタイミング生成部108に出力する。
【0115】
このように、本実施の形態によれば、ある上限値を超えるシンボル同期タイミングが発生した場合、このシンボル同期タイミングを平均化に用いないようにするのではなく、このシンボル同期タイミングに代えて上記上限値を用いて平均化を行うことにより、平均化の母数が少なくなることを防止することができる。これにより、シンボル同期タイミングの精度、ひいてはシンボル同期引き込み特性の精度を向上させることができる。
【0116】
(実施の形態8)
本実施の形態では、実施の形態7において、シンボル同期タイミングが後方へずれた場合と前方へずれた場合とにおいて、異なる上限値を用いる場合について説明する。
【0117】
マルチパス環境下においては、一般に、シンボル同期タイミングが後方へずれる確率が、シンボル同期タイミングが前方へずれる確率よりも高くなる。また、シンボル同期タイミングが後方へずれた場合には、ずれる値も大きくなる。
【0118】
したがって、シンボル同期タイミングが後方へずれた場合および前方へずれた場合のそれぞれに対して、相互に異なる上限値を用意すること(具体的には、シンボル同期タイミングが後方へずれた場合における上限値を大きい値にしておくこと)により、平均化したシンボル同期タイミングの精度をさらに向上させることができる。
【0119】
以下、本実施の形態にかかる受信装置について、図8を参照して説明する。図8は、本発明の実施の形態8にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図8における実施の形態7(図7)と同様の構成については、図7におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【0120】
図8を参照するに、カウンタ部104によりラッチされたカウント値は、第1比較部801、第2比較部802および選択部803に送られる。第1比較部801および選択部803には、第1上限値が入力されており、また、第2比較部802および選択部803には、第2上限値が入力されている。
【0121】
第1比較部801は、まず第1に、基準カウント値からカウンタ部104によりラッチされたカウント値を減ずる。以下、この結果を「前方タイミング誤差」と称する。
【0122】
第1比較部801は、第2に、前方タイミング誤差と第1上限値との比較を行い、比較結果に基づいて、選択部803によるカウンタ平均部107へのカウンタ値の出力動作を制御する。すなわち、第1比較部801は、前方タイミング誤差が第1上限値以下の正の数となるカウンタ値についてはそのままカウンタ平均部107に出力し、逆に、前方タイミング誤差が第1上限値を超えるカウンタ値については、このカウンタ値に代えて第1上限値をカウンタ平均部107に出力するように、選択部803を制御する。
【0123】
第2比較部802は、まず第1に、カウンタ部104によりラッチされたカウント値から基準カウント値を減ずる。以下、この結果を「後方タイミング誤差」と称する。
【0124】
第2比較部802は、第2に、後方タイミング誤差と第2上限値との比較を行い、比較結果に基づいて、選択部803によるカウンタ平均部107へのカウンタ値の出力動作を制御する。すなわち、第2比較部802は、後方タイミング誤差が第2上限値以下の正の数となるカウンタ値についてはそのままカウンタ平均部107に出力し、逆に、後方タイミング誤差が第2上限値を超えるカウンタ値については、このカウンタ値に代えて第2上限値をカウンタ平均部107に出力するように、選択部803を制御する。
【0125】
なお、上述したように、マルチパス環境下においては、シンボル同期タイミングが後方にずれる確率が高く、さらにずれる値も大きくなるため、第2上限値を大きく設定することが好ましい。
【0126】
選択部803は、上記のような第1比較部801および第2比較部802による制御に従って、カウンタ平均部107に対して、カウンタ部104によりラッチされたカウント値、第1上限値、または第2上限値のいずれかを出力する。
【0127】
選択部803がカウンタ平均部107に出力する値についての具体例は、次の通りである。ここでは、一例として、第1上限値および第2上限値をそれぞれ「3」および「5」とするが、第1上限値および第2上限値に限定はない。
▲1▼カウント値−基準カウント値≦−3の場合;−3
▲2▼カウント値−基準カウント値=−2の場合;−2
▲3▼カウント値−基準カウント値=−1の場合;−1
▲4▼カウント値−基準カウント値=0の場合;0
▲5▼カウント値−基準カウント値=1の場合;1
▲6▼カウント値−基準カウント値=2の場合;2
▲7▼カウント値−基準カウント値=3の場合;3
▲8▼カウント値−基準カウント値=4の場合;4
▲9▼カウント値−基準カウント値≧5の場合;5
ここで、▲1▼〜▲3▼は、シンボル同期タイミングが前方へずれた場合に相当し、▲5▼〜▲9▼は、シンボル同期タイミングが後方へずれた場合に相当する。
【0128】
この後、カウンタ平均部107は、実施の形態7と同様に、任意に設定された一定の時間間隔で、選択部803からのカウント値、第1上限値、または第2上限値のいずれかを用いて平均値を算出し、算出した平均値をタイミング生成部108に出力する。
【0129】
このように、本実施の形態によれば、シンボル同期タイミングが後方へずれた場合および前方にずれた場合のそれぞれに対して、相互に異なる上限値を用意することにより、実施の形態7に比べて、平均化したシンボル同期タイミングの精度をさらに向上させることができる。
【0130】
(実施の形態9)
本実施の形態では、実施の形態7または実施の形態8において、回線品質に応じて上限値を変更する場合について説明する。
一般に、回線品質が悪くなるにつれて、シンボル同期誤差は大きくなる。そこで、本実施の形態では、回線品質が良い場合には上限値を小さい値に設定し、回線品質が悪い場合には上限値を大きい値に設定する。これにより、平均化したシンボル同期タイミングの精度を向上させることができる。
【0131】
以下、本実施の形態にかかる受信装置について、図9を参照して説明する。図9は、本発明の実施の形態9にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図9における実施の形態8(図8)と同様の構成については、図8におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【0132】
図9を参照するに、比較部901は、回線品質情報と第1しきい値とを比較することにより、回線品質が良好であるか否かを判断する。判断の結果は、選択部902および選択部903に送られる。なお、回線品質情報を得るためには、例えば、受信レベル情報を用いる方法や実施の形態2で説明した方法を用いることができる。
【0133】
選択部902には、例えば第1上限値および第1’上限値(ただし、第1上限値<第1’上限値)が入力され、また、選択部903には、例えば第2上限値および第2’上限値(ただし、第2上限値<第2’上限値)が入力されている。
選択部902は、比較部901による判断の結果が「回線品質が良い」旨を示す場合には、出力すべき上限値として第1上限値を設定し、逆に、上記判断の結果が「回線品質が悪い」旨を示す場合には、出力すべき上限値として第1’上限値を設定する。また、選択部902は、このように設定した上限値を第1比較部801および選択部803に出力する。
【0134】
選択部903は、比較部901による判断の結果が「回線品質が良い」旨を示す場合には、出力すべき上限値として第2上限値を設定し、逆に、上記判断の結果が「回線品質が悪い」旨を示す場合には、出力すべき上限値として第2’上限値を設定する。また、選択部903は、このように設定した上限値を第2比較部802および選択部803に出力する。
第1比較部801、第2比較部802および選択部803の動作は、実施の形態8で説明したものと同様である。
【0135】
このように、本実施の形態によれば、回線品質に応じて上限値を変更することにより、実施の形態7および実施の形態8に比べて、平均化したシンボル同期タイミングの精度をさらに向上させることができる。
【0136】
なお、本実施の形態においては、第1比較部801および第2比較部802のそれぞれに、相互に異なる2種類の上限値を用意した場合を例にとり説明したが、本発明は、これに限定されず、回線品質の程度に応じた3種類以上の上限値を用意した場合にも適用可能であることはいうまでもない。
【0137】
また、本実施の形態においては、回線品質の良好を判断するために、比較部901において1つのしきい値を用いた場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、比較部901において2以上のしきい値を用いて、回線品質をさらに細かく判断する場合にも適用可能である。
【0138】
さらに、本実施の形態においては、回線品質に応じて選択部902および選択部903の両方における上限値を変更する場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、回線品質に応じて選択部902または選択部903のいずれか一方における上限値を変更する場合についても適用可能である。
【0139】
(実施の形態10)
本実施の形態では、実施の形態9において、回線品質情報として、受信レベル情報に加えてさらに遅延波の遅延時間に関する情報を用いる場合について説明する。
【0140】
遅延波の遅延時間が大きい場合には、シンボル同期タイミングが後方へずれるとともに、ずれる値も大きくなる。逆に、遅延波の遅延時間が小さい場合には、シンボル同期タイミングの後方へのずれが小さくなる。すなわち、遅延波の遅延時間は、回線品質を示す指標として用いることができるものである。
【0141】
遅延波の遅延時間は、次のようにして推定することが可能である。図10は、OFDM方式の通信における受信レベルが変動する周期(遅延波の遅延時間が小さい場合)の一例を示す模式図である。図11は、OFDM方式の通信における受信レベルが変動する周期(遅延波の遅延時間が大きい場合)の一例を示す模式図である。
【0142】
マルチパスフェージングによる周波数軸方向における受信レベルの変動周期は、遅延波の遅延時間により決定されるものである。すなわち、遅延波の遅延時間が小さい場合には、図10に示すように、受信レベルの周波数方向における変動周期は長くなり、逆に、遅延波の遅延時間が大きい場合には、図11に示すように、受信レベルの周波数方向における変動周期は短くなる。
【0143】
したがって、隣接するサブキャリア間の受信レベルの差の絶対値を算出することにより、遅延波の遅延時間を推定することができる。すなわち、上記絶対値が小さい場合には、遅延波の遅延時間が小さいと推定でき、逆に上記絶対値が大きい場合には、遅延波の遅延時間が大きいと推定できる。
【0144】
以下、本実施の形態にかかる受信装置について、図12を参照して説明する。図12は、本発明の実施の形態10にかかる受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図12における実施の形態9(図9)と同様の構成については、図9におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【0145】
図12を参照するに、復調部110は、復調処理後の各サブキャリアにより伝送された信号を遅延部1201および減算部1202に送る。遅延部1201は、復調部110からの信号を、1サブキャリアに対応する時間だけ遅延させて減算部1202に送る。減算部1202は、復調部110からの信号と遅延部1202からの信号との減算を行うことにより、隣接するサブキャリア間の受信レベルの差を算出し、算出結果を絶対値検出部1203に出力する。
【0146】
絶対値検出部1203は、減算部1202からの算出結果の絶対値を算出することにより、隣接するサブキャリア間の受信レベルの差の絶対値を検出する。検出された絶対値は比較部1204に送られる。なお、検出された絶対値を平均化した後比較部1204に送るようにしてもよい。これにより、遅延波の遅延時間の推定精度をさらに向上させることができる。
【0147】
比較部1204は、絶対値検出部1203からの絶対値としきい値とを比較することにより、遅延波の遅延時間が大きいか小さいかを判断する。すなわち、比較部1204は、上記絶対値がしきい値より大きい場合には、「遅延波の遅延時間が大きい」と判断し、上記絶対値がしきい値より小さい場合には、「遅延波の遅延時間が小さい」と判断する。判断の結果は論理積部1205に送られる。
【0148】
論理積部1205には、比較部1204からの判断の結果と比較部901からの判断の結果とが入力されている。なお、比較部901からの判断の結果については、実施の形態9で説明した通りである。
【0149】
論理積部1205は、比較部901からの判断の結果が「回線品質が良い」旨を示し、かつ、比較部1204からの判断の結果が「遅延波の遅延時間が小さい」旨を示す場合には、最終的に「回線品質が良い」旨を示す判断の結果を上述した選択部902および選択部903に送る。また、論理積部1205は、上記以外の場合には、最終的に「回線品質が悪い」旨を示す判断の結果を上述した選択部902および選択部903に送る。
選択部902、選択部903、第1比較部801、第2比較部802および選択部803の動作は、実施の形態9で説明したものと同様である。
【0150】
なお、本実施の形態においては、遅延波の遅延時間の大きさを判断するために、比較部1204において1つのしきい値を用いた場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、比較部1204において2以上のしきい値を用いて、遅延波の遅延時間をさらに細かく判断する場合にも適用可能である。
【0151】
このように、本実施の形態によれば、回線品質情報として、受信レベル情報に加えてさらに遅延波の遅延時間に関する情報を用いることにより、実施の形態9に比べて、平均化したシンボル同期タイミングの精度をさらに向上させることができる。
【0152】
なお、本実施の形態においては、回線品質情報として受信レベル情報および遅延波の遅延時間の両方を用いた場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、回線品質情報として遅延波の遅延時間のみを用いた場合にも適用可能であることはいうまでもない。
【0153】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1にかかる受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図2】本発明の実施の形態2にかかる受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図3】本発明の実施の形態3にかかる受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図4】本発明の実施の形態4にかかる受信装置のカウンタ平均部の概略構成を示す要部ブロック図
【図5】本発明の実施の形態5にかかる受信装置のカウンタ平均部の概略構成を示す要部ブロック図
【図6】本発明の実施の形態6にかかる受信装置のカウンタ平均部の概略構成を示す要部ブロック図
【図7】本発明の実施の形態7にかかる受信装置の構成を示すブロック図
【図8】本発明の実施の形態8にかかる受信装置の構成を示すブロック図
【図9】本発明の実施の形態9にかかる受信装置の構成を示すブロック図
【図10】OFDM方式の通信における受信レベルが変動する周期(遅延波の遅延時間が小さい場合)の一例を示す模式図
【図11】OFDM方式の通信における受信レベルが変動する周期(遅延波の遅延時間が大きい場合)の一例を示す模式図
【図12】本発明の実施の形態10にかかる受信装置の構成を示すブロック図
【図13】(a)OFDM方式の移動体通信におけるフレームフォーマットの一例を示す模式図
(b)OFDM方式の移動体通信におけるフレームフォーマットの別の一例を示す模式図
【図14】従来提案されている受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図15】従来提案されている受信装置のシンボル同期部の概略構成を示す要部ブロック図
【図16】従来提案されている受信装置のシンボル同期部の別の概略構成を示す要部ブロック図
【図17】従来提案されている受信装置のシンボル同期部のさらに別の概略構成を示す要部ブロック図
【符号の説明】
103 シンボル同期部
104 カウンタ部
105 スイッチ
106 比較部
107 カウンタ平均部
108 タイミング生成部
201 セレクタ部
301 品質情報平均部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a receiving apparatus, and more particularly, to a receiving apparatus used for OFDM mobile communication and a synchronization acquisition method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a synchronization acquisition method in OFDM mobile communication, a method of averaging and using symbol synchronization timing detected from a plurality of frames has been proposed as a method for reducing an error in symbol synchronization timing.
[0003]
Hereinafter, a receiving apparatus and a synchronization acquisition method thereof in conventional OFDM mobile communication will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a schematic diagram showing an example of a frame format in OFDM mobile communication, and FIG. 14 is a principal block diagram showing a schematic configuration of a conventionally proposed receiving apparatus.
[0004]
In FIG. 13, (a) and (b) are examples of frame formats. The frame format shown in FIG. 13 (a) is an AGC symbol 11, a phase reference symbol 12, a guard interval 13, and an effective symbol. 14. Here, the phase reference symbol 12 is, for example, a pilot symbol.
[0005]
The frame format shown in FIG. 13B includes an AGC symbol 11, a synchronization symbol 15, a phase reference symbol 12, a guard interval 13, and an effective symbol 14. Here, the first half of the AGC symbol 11 is the same signal as the first half of the synchronization symbol 15, and the second half of the AGC symbol 11 is a signal obtained by inverting the polarity of the second half of the synchronization symbol 15.
[0006]
In FIG. 14, the antenna 21 receives a radio signal, and the A / D unit 22 performs A / D conversion processing on the received signal.
[0007]
The symbol synchronizer 23 A) a method of calculating a correlation value between a known symbol in a received signal and a known symbol held in advance and detecting a timing for obtaining a maximum correlation value (hereinafter referred to as “first scheme”) B) Using any one of methods for calculating the correlation value between the received signal and the signal obtained by delaying the received signal by one symbol and detecting the timing for obtaining the maximum correlation value (hereinafter referred to as “second scheme”), The timing at which the integrated value of the correlation values is maximized, that is, the symbol synchronization timing is detected and output to the counter unit 24.
The symbol synchronization unit 23 will be described in detail later.
[0008]
Here, since the first method calculates the correlation value between the received signal and the known symbol, the synchronization pull-in can be performed with higher accuracy than the second method when the channel quality is good. On the other hand, since the second method calculates the correlation value between the received signals, when the line quality is poor, the synchronization pulling can be performed with higher accuracy than the first method. In view of this, the symbol synchronization unit 23 calculates the correlation value using the second method when the channel quality is poor, and calculates the correlation value using the first method when the channel quality is good. Thus, the first method and the second method may be switched and used. Note that when the channel quality is poor, for example, when the frequency offset is not sufficiently compensated immediately after the start of communication and phase rotation occurs in the received signal, and when the channel quality is good, for example, When the frequency offset is sufficiently compensated for a while after the start of communication and no phase rotation occurs in the received signal.
[0009]
The counter unit 24 is a counter that circulates a count value at an arbitrary interval with a period corresponding to one frame length, for example, starting from the beginning of the frame of the received signal, and integrates correlation values output from the symbol synchronization unit 23. The count value is latched at the timing when the value becomes maximum, and the count value is output to the counter averaging unit 25.
[0010]
The counter averaging unit 25 calculates an average value of the count values latched by the counter unit 24 at a predetermined time interval that is arbitrarily set, and outputs the average value to the timing generation unit 26.
[0011]
The timing generation unit 26 generates a control signal indicating symbol synchronization timing based on the average value of the count values output from the counter average unit 25 and outputs the control signal to the FFT unit 27.
[0012]
The FFT unit 27 performs FFT (fast Fourier transform) processing on the received signal after the A / D conversion processing in synchronization with the symbol synchronization timing output from the timing generation unit 26. Thereafter, the demodulator 28 performs demodulation processing, and the determination unit 29 performs determination to obtain a demodulated signal.
[0013]
Next, the symbol synchronization unit 23 will be described in detail with reference to FIGS. 15 to 17. First, the symbol synchronizer 23 using the conventionally proposed first method will be described. FIG. 15 is a principal block diagram showing a schematic configuration of the symbol synchronization unit 23 using the conventionally proposed first method. In FIG. 15, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit 31 performs IFFT processing on a known symbol held in advance.
[0014]
The hard decision unit 32 performs a hard decision on each signal after IFFT processing, and outputs a decision result consisting of 1 bit to a multiplier 34 described later.
[0015]
The hard decision unit 32 is provided to reduce the amount of calculation in a multiplier 34 described later, and the output of the IFFT unit 31 may be output to the multiplier 34 described later as it is.
[0016]
A plurality of delay units 33 are provided, and these are cascade-connected. The input received signal after A / D conversion processing is delayed for a predetermined time and output to the delay unit 33 of the next stage. It outputs to the multiplier 34 provided correspondingly.
[0017]
Each of the multipliers 34 receives a signal corresponding to the delay time in the delay unit 33 among the signals of the known symbol portion in the received signal, and multiplies the output bits of the hard decision unit 32.
[0018]
The adder 35 is provided corresponding to the delay unit 33 and the multiplier 34, calculates the sum of correlation results output from the multipliers 34, and outputs the result to the maximum value detection unit 36.
[0019]
The maximum value detection unit 36 detects a timing at which the calculated integrated value of the correlation values is maximum, that is, a symbol synchronization timing, and outputs it to the counter unit 24. Note that, according to the first method, the integrated value of the correlation values between the known symbols in the received signal and the known symbols held in advance is maximized at the head of the guard interval.
[0020]
Next, another symbol synchronization unit 23 using the conventionally proposed first method will be described. FIG. 16 is a principal block diagram showing another schematic configuration of the symbol synchronization unit 23 using the conventionally proposed first method. However, components having the same configuration as the symbol synchronization unit 23 in FIG.
[0021]
In FIG. 16, the hard decision result in the hard decision unit 32 is output to each correlation value calculation unit 41. Each correlation value calculation unit 41 includes a polarity inverter 42 and a selector unit 43 that uses the output of the hard decision unit 32 as a switching control signal.
[0022]
Each correlation value calculation unit 41 receives a signal corresponding to the delay time in the delay unit 33 among the signals of the known symbol portion in the received signal, and calculates the correlation value by multiplying the output bit of the hard decision unit 32. Output the equivalent value.
[0023]
That is, based on the hard decision result output from the hard decision unit 32, the selector unit 43 outputs the input signal to the correlation value calculation unit 41 as a correlation value as it is when the hard decision result is “1”. When the determination result is “−1”, a signal obtained by inverting the polarity of the input signal to the correlation value calculation unit 41 that is the output of the polarity inverter 42 is output as a correlation value.
[0024]
In this way, in the conventionally proposed first method, the symbol synchronization timing used as the FFT processing start timing is obtained by taking a correlation between the known symbol in the received signal and the known symbol held in advance.
[0025]
In addition, by performing a hard decision on the known symbol held in advance after IFFT processing and outputting it to the multiplier, only one bit representing the hard decision result is used in the multiplier instead of the known symbol after the IFFT processing consisting of a plurality of bits. Since it is used for multiplication processing, the amount of calculation can be reduced.
[0026]
Further, by adopting the configuration as shown in FIG. 16, the circuit scale can be reduced and the processing speed can be improved.
[0027]
Next, the symbol synchronization unit 23 using the conventionally proposed second method will be described. FIG. 17 is a principal block diagram showing a schematic configuration of the symbol synchronization unit 23 using the conventionally proposed second method.
[0028]
In FIG. 17, the delay unit 51 delays the received signal after A / D conversion processing by one symbol, and the multiplying unit 52 is the received signal that is the output of the A / D unit 22 and the output of the delay unit 51. The received signal delayed by one symbol is multiplied and a correlation value is calculated.
[0029]
The integrating unit 53 integrates the outputs of the multiplying unit 52, and the maximum value detecting unit 54 detects the timing at which the integrated value of the calculated correlation value is maximum, that is, the symbol synchronization timing, and outputs it to the counter unit 24. Note that, according to the second method, the integration result of the correlation value between the received signal and the signal obtained by delaying the received signal by one symbol is maximized at the head of the guard interval.
[0030]
Thus, in the conventionally proposed second method, the symbol synchronization timing used as the FFT processing start timing is obtained by taking a correlation between the received signal and the signal obtained by delaying the received signal by one symbol.
[0031]
In the above two systems, a pilot symbol can be used as a known symbol, and a dedicated synchronization symbol provided in the previous stage of the pilot symbol can also be used.
[0032]
As described above, according to the conventionally proposed receiving apparatus, it is possible to reduce the symbol synchronization timing error to some extent by averaging and using the symbol synchronization timing detected from a plurality of frames.
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventionally proposed receiving apparatus, all symbol synchronization timings detected from a plurality of frames are averaged and used without considering the influence of delayed waves in a multipath environment. There is a problem that the synchronization timing error becomes large. In other words, in a multipath environment, there is a case where a backward error becomes large with respect to the symbol synchronization timing detected from the delayed wave frame. As for the symbol synchronization timing after conversion, the backward error becomes large, and there is a problem that good symbol synchronization acquisition characteristics (synchronization acquisition accuracy) cannot be obtained.
[0033]
The present invention has been made in view of such a point, and an object thereof is to provide a receiving apparatus having improved symbol synchronization pull-in characteristics.
[0034]
[Means for Solving the Problems]
In the multipath environment, the present inventor has the reason that the error behind the averaged symbol synchronization timing becomes large regardless of the magnitude of the error behind the symbol synchronization timing of each frame. Focusing on the fact that averaging is performed using all symbol synchronization timings detected from the frame, averaging is performed by excluding symbol synchronization timings with large backward errors and averaging. The present inventors have found that the backward error of the symbol synchronization timing can be reduced.
[0035]
  That is,In the present inventionThe symbol synchronization timing is averaged using only the symbol synchronization timing within a specific time range, excluding the ones with large backward errors detected from multiple frames.To do.
[0058]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0059]
(Embodiment 1)
The receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention averages the symbol synchronization timing by excluding the symbol synchronization timing having a large backward error that exceeds an arbitrary threshold value.
[0060]
Hereinafter, the receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a principal block diagram showing a schematic configuration of the receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention.
[0061]
In FIG. 1, an antenna 101 receives a radio signal, and an A / D unit 102 performs A / D conversion processing on the received signal.
[0062]
Symbol synchronization section 103 calculates a correlation value between a known symbol in the received signal and a known symbol held in advance, and detects the timing for obtaining the maximum correlation value, that is, the first method described above or the received signal A method of calculating a correlation value with a signal obtained by delaying a received signal by one symbol and detecting a timing for obtaining a maximum correlation value, that is, a timing at which an integrated value of correlation values becomes maximum using the above-described second method. Detect and output to the counter unit 104.
[0063]
The counter unit 104 is a counter that circulates a count value at an arbitrary interval with a period corresponding to one frame length starting from the beginning of the frame of the received signal, for example, and integrates the correlation values output from the symbol synchronization unit 103 The count value is latched at the timing when the value becomes maximum.
[0064]
The switch 105 is connected and controlled so that only a specific count value among the count values latched by the counter unit 104 is output to the counter averaging unit 107.
[0065]
The comparison unit 106 compares the count value latched by the counter unit 104 with an arbitrary threshold value stored in advance, and controls connection of the switch 105 based on the comparison result. That is, the comparison unit 106 disconnects the switch 105 when the count value exceeds the arbitrary threshold value. The comparison unit 106 may connect the switch 105 when the count value is equal to or less than the arbitrary threshold value.
As a result, it is possible to exclude symbol synchronization timing with a large backward error. That is, only the symbol synchronization timing (symbol synchronization timing with a small backward error) within a specific time range is selected.
[0066]
The counter average unit 107 calculates an average value for count values equal to or less than an arbitrary threshold value that has passed through the switch 105 at a predetermined time interval that is arbitrarily set, and outputs the average value to the timing generation unit 108. That is, the counter averaging unit 107 calculates an average value of the symbol synchronization timing using only the symbol synchronization timing (symbol synchronization timing with a small backward error) within a specific time range.
[0067]
Timing generation section 108 generates a control signal indicating symbol synchronization timing based on the average value of the count values output from counter averaging section 107 and outputs the control signal to FFT section 109.
[0068]
The FFT unit 109 performs FFT (Fast Fourier Transform) processing on the received signal after A / D conversion processing in synchronization with the symbol synchronization timing output from the timing generation unit 108. Thereafter, the demodulation unit 110 performs demodulation processing, and the determination unit 111 performs determination to obtain a demodulated signal.
[0069]
Next, the operation of the receiving apparatus having the above configuration will be described.
The OFDM signal received by the antenna 101 is converted into a digital signal by the A / D unit 102.
[0070]
For the received signal, the symbol synchronization unit 103 calculates the correlation value using the first method or the second method, detects the timing at which the accumulated correlation value takes the maximum value, and outputs it to the counter unit 104. The counter unit 104 latches the count value at the detection timing.
[0071]
Of the latched count value, only a count value equal to or smaller than an arbitrary threshold value passes through the switch 105, thereby eliminating a symbol synchronization timing with a large backward error. Then, the counter averaging unit 107 calculates an average value of the symbol synchronization timing using only the symbol synchronization timing with a small backward error.
[0072]
Thereafter, the timing generation unit 108 generates a control signal indicating the symbol synchronization timing based on the average value, and outputs the control signal to the FFT unit 109, which is used as the FFT processing start timing for the received signal.
[0073]
Thus, according to the present embodiment, symbol synchronization timing is excluded by using only symbol synchronization timing with small backward error, excluding symbol synchronization timing with large backward error exceeding an arbitrary threshold. Since the timing is averaged, it is possible to prevent a backward error from becoming large with respect to the symbol synchronization timing after the averaging, and it is possible to improve symbol synchronization pull-in characteristics.
[0074]
(Embodiment 2)
The receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention has substantially the same configuration as that of the first embodiment, and differs in that the threshold value is variable according to the line quality.
[0075]
When the channel quality is deteriorated, the symbol synchronization timing with a large backward error that exceeds an arbitrary threshold value increases. Therefore, if the threshold value is fixed, the number of symbol synchronization timings used for averaging the symbol synchronization timings decreases, and therefore the backward error increases for the symbol synchronization timings after averaging. It may end up.
[0076]
Hereinafter, the receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a principal block diagram showing a schematic configuration of the receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention. However, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0077]
In FIG. 2, the selector unit 201 uses the channel quality information detected by a detection unit (not shown) as a switching control signal, and outputs a threshold value A to the comparison unit 106 when the channel quality is poor. The threshold value B is output to the comparison unit 106.
[0078]
Here, as threshold values, two values of threshold value A and threshold value B (threshold value A> threshold value B) are provided, and threshold value A is set when the line quality is poor. The number of count values input to the counter average unit 107 is increased, and when the line quality is good, the number of count values input to the counter average unit 107 is decreased using the threshold value B. .
[0079]
Since various methods have already been proposed for obtaining channel quality information, detailed description thereof is omitted here. For example, a difference between an input signal and an output signal of the determination unit 111, that is, a determination error is used. Alternatively, a determination result of a so-called CRC check or the like may be used.
[0080]
Thus, according to the present embodiment, when the channel quality is poor, the number of symbol synchronization timings used for the averaging process is increased by increasing the threshold value. Symbol synchronization pull-in characteristics can be improved.
[0081]
Here, a case has been described in which a large and small binary value is provided as a threshold value that is stored in advance and used selectively. However, the present invention is not limited to this, and the counter average unit 107 increases as the line quality deteriorates. If the number of count values input to can be increased, the number of threshold values and each value can be arbitrarily determined.
[0082]
(Embodiment 3)
The receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention has substantially the same configuration as that of the second embodiment, and is different in that the line quality information is used after averaging for a plurality of frames.
[0083]
Hereinafter, the receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a principal block diagram showing a schematic configuration of the receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention. However, the same components as those in the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0084]
In FIG. 3, the quality information averaging unit 301 averages the line quality information detected for each frame by a detection unit (not shown) for a plurality of frames, and outputs the averaged quality information to the selector unit 201.
[0085]
As described above, according to the present embodiment, since channel quality information detected in a plurality of frames is averaged before use, channel quality estimation accuracy is improved, threshold setting is performed more appropriately, and symbol synchronization is performed. The pull-in characteristics can be improved.
[0086]
(Embodiment 4)
The receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention has substantially the same configuration as that of the first embodiment, and the count value output from the counter unit 104 this time is used to calculate the average value of the count values in the counter average unit 107. And the point that the weighted average with the average count value output from the previous counter average unit 107 is performed.
[0087]
Hereinafter, the receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a principal block diagram showing a schematic configuration of the counter averaging unit 107 of the receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
[0088]
Increasing the number of count values for averaging processing can reduce the backward error in symbol synchronization timing, but increases the required memory capacity. Thus, in the present embodiment, the count value is averaged using the following equation.
ave {C (n)} = (l−α) × ave {C (n−1)} + α × C (n) (1)
Here, C (n) is the count value output from the current counter unit 104, ave {C (n)} is the average count value output from the current counter average unit 107, and ave {C (n-1). } Represents the average count value output from the previous counter averaging unit 107, and α represents a coefficient (for example, 0.1) used for the weighted averaging process. Note that n is an integer value of 0, 1, 2,.
[0089]
The configuration and operation of the counter averaging unit 107 for realizing the above equation (1) will be described. The multiplier 401 multiplies the count value C (n) output from the counter unit 104 this time by α (for example, 0.1). This corresponds to α × C (n) in the above formula (1).
[0090]
The memory 402 is a memory for storing the average count value ave {C (n−1)} output from the previous counter average unit 107. The average count value ave {C (n−1)} output from the previous counter averaging unit 107 is multiplied by l−α (for example, 0.9) by the multiplier 403. This corresponds to (l−α) × ave {C (n−1)} in the above formula (1).
[0091]
The adder 404 adds the output of the multiplier 401 and the output of the multiplier 403, and outputs an average count value ave {C (n)}.
[0092]
Thus, according to the present embodiment, the count value C (n) output from the current counter unit 104 and the average count value ave {C (n−1)} output from the previous counter averaging unit 107 When the weighted average is performed, it is only necessary to store the average count value ave {C (n−1)} output from the previous counter average unit 107 in the memory. Therefore, averaging is performed using a plurality of count values. When performing processing, it is possible to improve the symbol synchronization pull-in characteristics without increasing the memory capacity.
[0093]
(Embodiment 5)
The receiving apparatus according to the fifth embodiment of the present invention has substantially the same configuration as that of the fourth embodiment, and is different in that the coefficient used for the weighted average is variable.
[0094]
Hereinafter, the receiving apparatus according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a principal block diagram showing a schematic configuration of the counter averaging unit 107 of the receiving apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. However, the same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0095]
The smaller the value of the coefficient used for the weighted averaging process, the smaller the backward error in the symbol synchronization timing after the averaging process, but the convergence speed becomes slower. Further, the larger the value of the coefficient, the faster the convergence speed, but the larger the error. Therefore, in the present embodiment, the value of the coefficient is set to a large value α (for example, 0.5) for the first few count values, and to a small value β (for example, 0.1) thereafter. .
[0096]
The switch 501 outputs a large value α (for example, 0.5) to the first few count values and a small value β (for example, 0.1) to the multiplier 401 thereafter. Similarly, the switch 502 outputs 1-α (for example, 0.5) to the multiplier 403 for the first few count values and 1-β (for example, 0.9) thereafter. To.
[0097]
As described above, according to the present embodiment, since the coefficient used for the weighted average is made variable, both the reduction of the symbol synchronization timing error after the averaging process and the increase of the convergence speed are achieved as compared with the fourth embodiment. be able to.
[0098]
(Embodiment 6)
The receiving apparatus according to the sixth embodiment of the present invention has substantially the same configuration as that of the fourth embodiment, and differs in that the coefficient used for the weighted average is a value that can be realized by a bit shift and an adder.
[0099]
Hereinafter, the receiving apparatus according to the sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a principal block diagram showing a schematic configuration of the counter averaging unit 107 of the receiving apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. However, the same components as those in the fourth embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
[0100]
If the bit shift operation is used, the count value can be halved by shifting the count value to the right by 1 bit, and by shifting the count value to the right by 2 bits, the value can be increased by 0.25 times and to the right by 3 bits. By shifting, the value can be increased by 0.125 times. Therefore, by using this, the value of the coefficient α used for the weighted averaging process in the above equation (1) is set to a value that can be realized by bit shift and addition (for example, 0.25). Multipliers can be omitted.
[0101]
The 2-bit shifter 601 shifts the count value output from the counter unit 104 this time to the right by 2 bits, and multiplies the count value by 0.25. The 2-bit shifter 602 and the 1-bit shifter 603 shift the average count value output from the previous counter averaging unit 107, which is the output of the memory 402, by 2 bits to the right and 1 bit to the right, respectively. 25 times and 0.5 times.
[0102]
The adder 604 adds the outputs of the 2-bit shifter 602 and the 1-bit shifter 603 to generate a count value that is 0.75 times the average count value output from the previous counter averaging unit 107. Finally, the adder 404 adds the output of the 2-bit shifter 601 and the output of the adder 604, whereby the above equation (1) when α = 0.25 can be realized on the circuit. .
[0103]
As described above, according to the present embodiment, when the weighted average is performed in the counter average unit 107, the weighted average can be performed only by the bit shift and the adder without using the multiplier. Compared with the fourth embodiment and the fifth embodiment, the circuit scale can be reduced.
[0104]
The receiving apparatus according to the first to sixth embodiments can be applied to a communication terminal apparatus such as a mobile station apparatus or a base station apparatus in a wireless communication system. In this case, since the communication terminal apparatus and the base station apparatus are equipped with a receiving apparatus that can improve the symbol synchronization pull-in characteristics, errors during communication can be reduced and communication quality can be improved.
[0105]
In the first to sixth embodiments, a pilot symbol can be used as a known symbol, and a dedicated synchronization symbol provided in the previous stage of the pilot symbol can also be used.
[0106]
In the first to sixth embodiments, the configuration of the symbol synchronization unit 103 may be a configuration using the first scheme or a configuration using the second scheme. Further, in Embodiments 1 to 6 above, the configuration of symbol synchronization section 103 is such that the correlation value is calculated using the second method when the channel quality is poor, and the first value is used when the channel quality is good. A configuration may be adopted in which the first method and the second method are switched and used such that the correlation value is calculated using the method.
[0107]
(Embodiment 7)
In Embodiments 1 to 6 described above, symbol synchronization timing (count value) exceeding a certain upper limit value (threshold value) is not used for averaging of symbol synchronization timing. However, in this case, the averaging parameter decreases. For example, when averaging using 16 frames, if the number of frames for which the symbol synchronization timing exceeds the threshold is 6, the averaging parameter is 10. In order to improve the accuracy of the symbol synchronization timing (and hence the accuracy of the symbol synchronization acquisition characteristic), it is preferable that the averaging parameter is large.
[0108]
Therefore, in the present embodiment, for symbol synchronization timing exceeding a certain upper limit value, this upper limit value is used as the symbol synchronization timing. Hereinafter, the receiving apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the seventh embodiment of the present invention. 7 that are the same as those in the first embodiment (FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 and will not be described in detail.
[0109]
In Embodiments 1 to 6 described above, the case of excluding symbol synchronization timing having a large backward error has been described. However, in the present embodiment, symbol synchronization timing having a large backward error is excluded. A case will be described in which not only the symbol synchronization timing with a large forward error is excluded.
Referring to FIG. 7, the count value latched by the counter unit 104 is sent to the comparison unit 701 and the selection unit 702. A first upper limit value is input to the comparison unit 701 and the selection unit 702.
[0110]
First, the comparison unit 701 subtracts the reference count value (reference value) from the count value latched by the counter unit 104. Hereinafter, the absolute value of this result is referred to as “timing error”. The reference count value can be changed as appropriate.
[0111]
Second, the comparison unit 702 compares the timing error with the first upper limit value, and controls the output operation of the counter value to the counter averaging unit 107 by the selection unit 702 based on the comparison result. That is, the comparison unit 702 outputs the counter value for which the timing error is equal to or less than the first upper limit value to the counter averaging unit 107 as it is, and conversely, for the counter value for which the timing error exceeds the first upper limit value, Instead, the selection unit 702 is controlled to output the first upper limit value to the counter averaging unit 107.
[0112]
The selection unit 702 outputs either the count value latched by the counter unit 104 or the first upper limit value to the counter averaging unit 702 according to the control by the comparison unit 702 as described above. However, when the selection unit 702 outputs the first upper limit value to the counter average unit 702 and the count value is smaller than the reference count value, the selection unit 702 sets the first upper limit value to a negative value.
[0113]
A specific example of the value output from the selection unit 702 to the counter averaging unit 107 is as follows. Here, the first upper limit value is “3” as an example, but the first upper limit value is not limited.
(1) When count value−reference count value ≦ −3; −3
(2) When count value-reference count value = -2: -2
(3) Count value−reference count value = −1; −1
(4) Count value−reference count value = 0; 0
(5) Count value−reference count value = 1; 1
(6) When count value-reference count value = 2: 2
(7) Count value−reference count value ≧ 3; 3
Here, (1) to (3) correspond to the case where the symbol synchronization timing has shifted forward, and (5) to (7) correspond to the case where the symbol synchronization timing has shifted backward.
[0114]
Thereafter, the counter averaging unit 107 calculates the average value using the count value or the first upper limit value from the selection unit 702 at an arbitrarily set fixed time interval, as in the first to sixth embodiments. The calculated average value is output to the timing generation unit 108.
[0115]
Thus, according to the present embodiment, when a symbol synchronization timing exceeding a certain upper limit value occurs, this symbol synchronization timing is not used for averaging, but instead of this symbol synchronization timing, the above symbol synchronization timing is used. By performing averaging using the upper limit value, it is possible to prevent the averaging parameter from decreasing. As a result, the accuracy of the symbol synchronization timing, and hence the accuracy of the symbol synchronization pull-in characteristics, can be improved.
[0116]
(Embodiment 8)
In the present embodiment, a case will be described where, in the seventh embodiment, different upper limit values are used when the symbol synchronization timing is shifted backward and when shifted forward.
[0117]
Under a multipath environment, in general, the probability that the symbol synchronization timing is shifted backward is higher than the probability that the symbol synchronization timing is shifted forward. Further, when the symbol synchronization timing is shifted backward, the value shifted becomes large.
[0118]
Therefore, different upper limit values should be prepared for each of the case where the symbol synchronization timing is shifted backward and forward (specifically, the upper limit value when the symbol synchronization timing is shifted backward). By setting the value to a large value, the accuracy of the averaged symbol synchronization timing can be further improved.
[0119]
Hereinafter, the receiving apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the eighth embodiment of the present invention. In addition, about the structure similar to Embodiment 7 (FIG. 7) in FIG. 8, the code | symbol same as the thing in FIG. 7 is attached | subjected, and detailed description is abbreviate | omitted.
[0120]
Referring to FIG. 8, the count value latched by the counter unit 104 is sent to the first comparison unit 801, the second comparison unit 802, and the selection unit 803. The first upper limit value is input to the first comparison unit 801 and the selection unit 803, and the second upper limit value is input to the second comparison unit 802 and the selection unit 803.
[0121]
First, the first comparison unit 801 first subtracts the count value latched by the counter unit 104 from the reference count value. Hereinafter, this result is referred to as “front timing error”.
[0122]
Second, the first comparison unit 801 compares the forward timing error with the first upper limit value, and controls the output operation of the counter value to the counter averaging unit 107 by the selection unit 803 based on the comparison result. That is, the first comparison unit 801 outputs the counter value whose forward timing error is a positive number equal to or less than the first upper limit value to the counter averaging unit 107 as it is, and conversely, the front timing error exceeds the first upper limit value. For the counter value, the selection unit 803 is controlled to output the first upper limit value to the counter averaging unit 107 instead of the counter value.
[0123]
First, the second comparison unit 802 subtracts the reference count value from the count value latched by the counter unit 104. Hereinafter, this result is referred to as “rear timing error”.
[0124]
Secondly, the second comparison unit 802 compares the backward timing error with the second upper limit value, and controls the output operation of the counter value to the counter averaging unit 107 by the selection unit 803 based on the comparison result. In other words, the second comparison unit 802 outputs the counter value whose positive timing error is a positive number equal to or smaller than the second upper limit value to the counter averaging unit 107 as it is, and conversely, the rear timing error exceeds the second upper limit value. For the counter value, the selection unit 803 is controlled to output the second upper limit value to the counter averaging unit 107 instead of the counter value.
[0125]
As described above, in a multipath environment, the probability that the symbol synchronization timing is shifted backward is high and the shifted value is also increased. Therefore, it is preferable to set the second upper limit value large.
[0126]
According to the control by the first comparison unit 801 and the second comparison unit 802 as described above, the selection unit 803 selects the counter value latched by the counter unit 104 with respect to the counter average unit 107, the first upper limit value, or the second upper limit value. Output one of the upper limit values.
[0127]
A specific example of the value output from the selection unit 803 to the counter averaging unit 107 is as follows. Here, as an example, the first upper limit value and the second upper limit value are “3” and “5”, respectively, but the first upper limit value and the second upper limit value are not limited.
(1) When count value−reference count value ≦ −3; −3
(2) When count value-reference count value = -2; -2
(3) Count value−reference count value = −1; −1
(4) Count value−reference count value = 0; 0
(5) Count value−reference count value = 1; 1
(6) When count value-reference count value = 2: 2
(7) Count value−reference count value = 3; 3
(8) Count value−reference count value = 4; 4
(9) Count value−reference count value ≧ 5; 5
Here, (1) to (3) correspond to the case where the symbol synchronization timing is shifted forward, and (5) to (9) correspond to the case where the symbol synchronization timing is shifted backward.
[0128]
Thereafter, the counter averaging unit 107, as in the seventh embodiment, calculates any one of the count value from the selection unit 803, the first upper limit value, or the second upper limit value at a fixed time interval set arbitrarily. The average value is calculated using this, and the calculated average value is output to the timing generation unit 108.
[0129]
As described above, according to the present embodiment, different upper limit values are prepared for each of the case where the symbol synchronization timing is shifted backward and the case where it is shifted forward, compared with Embodiment 7. Thus, the accuracy of the averaged symbol synchronization timing can be further improved.
[0130]
(Embodiment 9)
In the present embodiment, a case will be described in which the upper limit value is changed according to the channel quality in the seventh embodiment or the eighth embodiment.
In general, the symbol synchronization error increases as the line quality deteriorates. Therefore, in the present embodiment, when the line quality is good, the upper limit value is set to a small value, and when the line quality is bad, the upper limit value is set to a large value. Thereby, the accuracy of the averaged symbol synchronization timing can be improved.
[0131]
Hereinafter, the receiving apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the receiving apparatus according to the ninth embodiment of the present invention. In addition, about the structure similar to Embodiment 8 (FIG. 8) in FIG. 9, the code | symbol same as the thing in FIG. 8 is attached | subjected, and detailed description is abbreviate | omitted.
[0132]
Referring to FIG. 9, the comparison unit 901 determines whether or not the line quality is good by comparing the line quality information and the first threshold value. The determination result is sent to the selection unit 902 and the selection unit 903. In order to obtain channel quality information, for example, a method using reception level information or the method described in the second embodiment can be used.
[0133]
For example, the first upper limit value and the first ′ upper limit value (where the first upper limit value <the first ′ upper limit value) are input to the selection unit 902, and the second upper limit value and the first upper limit value are input to the selection unit 903, for example. 2 ′ upper limit value (where 2nd upper limit value <2 ′ ′ upper limit value) is input.
When the result of determination by the comparison unit 901 indicates that “the line quality is good”, the selection unit 902 sets the first upper limit value as the upper limit value to be output. When indicating that the quality is “poor”, the first upper limit value is set as the upper limit value to be output. Further, the selection unit 902 outputs the upper limit value set in this way to the first comparison unit 801 and the selection unit 803.
[0134]
When the result of determination by the comparison unit 901 indicates that “the line quality is good”, the selection unit 903 sets the second upper limit value as the upper limit value to be output. When indicating that the quality is bad, the second 'upper limit value is set as the upper limit value to be output. The selection unit 903 outputs the upper limit value set in this way to the second comparison unit 802 and the selection unit 803.
The operations of the first comparison unit 801, the second comparison unit 802, and the selection unit 803 are the same as those described in the eighth embodiment.
[0135]
Thus, according to the present embodiment, the accuracy of the averaged symbol synchronization timing is further improved as compared with the seventh and eighth embodiments by changing the upper limit value according to the channel quality. be able to.
[0136]
In the present embodiment, the case where two different upper limit values are prepared for each of the first comparison unit 801 and the second comparison unit 802 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention can also be applied to cases where three or more types of upper limit values corresponding to the degree of line quality are prepared.
[0137]
In the present embodiment, the case where one threshold value is used in the comparison unit 901 to determine whether the channel quality is good has been described. However, the present invention is not limited to this, and the comparison unit 901 is used. The present invention can also be applied to a case where the line quality is judged more finely using two or more threshold values in FIG.
[0138]
Furthermore, in the present embodiment, the case has been described in which the upper limit values in both the selection unit 902 and the selection unit 903 are changed according to the line quality. However, the present invention is not limited to this, and according to the line quality. The present invention can also be applied to a case where the upper limit value in either the selection unit 902 or the selection unit 903 is changed.
[0139]
(Embodiment 10)
In the present embodiment, a case will be described where, in the ninth embodiment, information related to the delay time of a delayed wave is used as channel quality information in addition to reception level information.
[0140]
When the delay time of the delayed wave is large, the symbol synchronization timing is shifted backward and the shifted value is also increased. Conversely, when the delay time of the delayed wave is small, the backward shift of the symbol synchronization timing is small. That is, the delay time of the delayed wave can be used as an index indicating the line quality.
[0141]
The delay time of the delayed wave can be estimated as follows. FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a period (when the delay time of the delay wave is small) in which the reception level varies in OFDM communication. FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of a cycle (in the case where the delay time of the delay wave is large) in which the reception level varies in OFDM communication.
[0142]
The fluctuation cycle of the reception level in the frequency axis direction due to multipath fading is determined by the delay time of the delay wave. That is, when the delay time of the delay wave is small, as shown in FIG. 10, the fluctuation period of the reception level in the frequency direction becomes long, and conversely, when the delay time of the delay wave is large, it is shown in FIG. As described above, the fluctuation period of the reception level in the frequency direction is shortened.
[0143]
Therefore, it is possible to estimate the delay time of the delayed wave by calculating the absolute value of the difference in reception level between adjacent subcarriers. That is, when the absolute value is small, it can be estimated that the delay time of the delayed wave is small, and conversely, when the absolute value is large, it can be estimated that the delay time of the delayed wave is large.
[0144]
Hereinafter, the receiving apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of the receiving apparatus according to the tenth embodiment of the present invention. In addition, about the structure similar to Embodiment 9 (FIG. 9) in FIG. 12, the code | symbol same as the thing in FIG. 9 is attached | subjected, and detailed description is abbreviate | omitted.
[0145]
Referring to FIG. 12, demodulation section 110 sends a signal transmitted by each subcarrier after demodulation processing to delay section 1201 and subtraction section 1202. The delay unit 1201 delays the signal from the demodulation unit 110 by a time corresponding to one subcarrier and sends the signal to the subtraction unit 1202. The subtractor 1202 calculates a difference in reception level between adjacent subcarriers by subtracting the signal from the demodulator 110 and the signal from the delay unit 1202 and outputs the calculation result to the absolute value detector 1203. To do.
[0146]
The absolute value detection unit 1203 detects the absolute value of the difference in reception level between adjacent subcarriers by calculating the absolute value of the calculation result from the subtraction unit 1202. The detected absolute value is sent to the comparison unit 1204. Note that the detected absolute values may be averaged and then sent to the comparison unit 1204. Thereby, the estimation accuracy of the delay time of the delayed wave can be further improved.
[0147]
The comparison unit 1204 determines whether the delay time of the delayed wave is large or small by comparing the absolute value from the absolute value detection unit 1203 with a threshold value. That is, when the absolute value is larger than the threshold value, the comparison unit 1204 determines that “the delay time of the delayed wave is large”, and when the absolute value is smaller than the threshold value, It is determined that the delay time is small. The result of the determination is sent to the logical product unit 1205.
[0148]
The logical product unit 1205 receives the determination result from the comparison unit 1204 and the determination result from the comparison unit 901. Note that the determination result from the comparison unit 901 is as described in the ninth embodiment.
[0149]
The logical product unit 1205 indicates that the determination result from the comparison unit 901 indicates that “the line quality is good” and the determination result from the comparison unit 1204 indicates that “the delay time of the delayed wave is small”. Sends the determination result indicating that “the line quality is good” to the selection unit 902 and the selection unit 903 described above. Also, in the cases other than the above, the logical product unit 1205 finally sends the determination result indicating that “the line quality is bad” to the selection unit 902 and the selection unit 903 described above.
The operations of the selection unit 902, the selection unit 903, the first comparison unit 801, the second comparison unit 802, and the selection unit 803 are the same as those described in the ninth embodiment.
[0150]
Note that although a case where one threshold value is used in the comparison unit 1204 has been described in this embodiment in order to determine the magnitude of the delay time of the delayed wave, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to the case where the comparison unit 1204 further determines the delay time of the delay wave using two or more threshold values.
[0151]
As described above, according to the present embodiment, the information regarding the delay time of the delayed wave is used as the channel quality information in addition to the reception level information, so that the averaged symbol synchronization timing is compared with the ninth embodiment. Accuracy can be further improved.
[0152]
In this embodiment, the case where both the reception level information and the delay time of the delay wave are used as the line quality information has been described. However, the present invention is not limited to this, and the delay quality of the delay wave is used as the line quality information. Needless to say, the present invention can also be applied when only the delay time is used.
[0153]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the symbol synchronization pull-in characteristics can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principal block diagram showing a schematic configuration of a receiving apparatus according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a principal block diagram showing a schematic configuration of a receiving apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a principal block diagram showing a schematic configuration of a receiving apparatus according to a third embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a principal block diagram showing a schematic configuration of a counter averaging unit of the receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a principal block diagram showing a schematic configuration of a counter averaging unit of the receiving apparatus according to the fifth embodiment of the present invention;
FIG. 6 is a principal block diagram showing a schematic configuration of a counter averaging unit of the receiving apparatus according to the sixth embodiment of the present invention;
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of a period (when a delay time of a delay wave is small) in which a reception level fluctuates in OFDM communication.
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of a period (when a delay time of a delay wave is large) in which a reception level varies in OFDM communication.
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the tenth embodiment of the present invention;
FIG. 13A is a schematic diagram illustrating an example of a frame format in OFDM mobile communication.
(B) Schematic diagram showing another example of frame format in OFDM mobile communication
FIG. 14 is a principal block diagram showing a schematic configuration of a conventionally proposed receiving apparatus.
FIG. 15 is a principal block diagram showing a schematic configuration of a symbol synchronization unit of a conventionally proposed receiving apparatus;
FIG. 16 is a principal block diagram showing another schematic configuration of a symbol synchronization unit of a conventionally proposed receiving apparatus;
FIG. 17 is a principal block diagram showing still another schematic configuration of a symbol synchronization unit of a conventionally proposed receiving apparatus;
[Explanation of symbols]
103 Symbol synchronization unit
104 Counter section
105 switches
106 Comparison part
107 Average counter
108 Timing generator
201 Selector section
301 Quality information average part

Claims (13)

OFDM信号を受信する受信手段と、
複数フレームにおいてシンボル同期タイミングを検出する検出手段と、
検出されたシンボル同期タイミングのうち、フレーム先頭からの時間がしきい値以内にあるシンボル同期タイミングを選択して出力する選択手段と、
前記選択手段の出力の平均値を求める平均化手段と、
前記平均値を処理開始タイミングとして前記OFDM信号に対するフーリエ変換処理を行うフーリエ変換手段と、
具備する受信装置。
Receiving means for receiving an OFDM signal;
Detecting means for detecting symbol synchronization timing in a plurality of frames;
A selection means for selecting and outputting a symbol synchronization timing in which the time from the beginning of the frame is within a threshold value among the detected symbol synchronization timings;
Averaging means for obtaining an average value of the outputs of the selection means ;
Fourier transform means for performing Fourier transform processing on the OFDM signal using the average value as processing start timing ;
A receiving apparatus comprising:
前記選択手段は、前記時間が前記しきい値を超えるシンボル同期タイミングについては、シンボル同期タイミングに代えて前記しきい値を出力する、The selection means outputs the threshold value instead of the symbol synchronization timing for the symbol synchronization timing at which the time exceeds the threshold value.
請求項1に記載の受信装置。The receiving device according to claim 1.
前記選択手段は、回線品質に応じて前記しきい値を変化させる
請求項1に記載の受信装置。
It said selection means changes the threshold value according to the channel quality,
The receiving device according to claim 1 .
前記選択手段は、複数フレーム分平均した回線品質に応じて前記しきい値を変化させる、
請求項1に記載の受信装置。
The selection means changes the threshold according to the line quality averaged over a plurality of frames.
The receiving device according to claim 1 .
前記平均化手段は、前回の平均値と、前記選択手段により今回選択されたシンボル同期タイミングと、を用いた加重平均を行って今回の平均値を求める、
請求項1に記載の受信装置。
It said averaging means obtains the previous average value, and the symbol synchronization timing which is selected this time by the selecting means, the weighted average performed by the current average value using,
The receiving device according to claim 1 .
OFDM信号を受信する受信手段と、
複数フレームにおいてシンボル同期タイミングを検出する検出手段と、
検出されたシンボル同期タイミングのうち、基準値との誤差がしきい値以内にあるシンボル同期タイミングを選択して出力する選択手段と、
前記選択手段の出力の平均値を求める平均化手段と、
前記平均値を処理開始タイミングとして前記OFDM信号に対するフーリエ変換処理を行うフーリエ変換手段と、
を具備する受信装置。
Receiving means for receiving an OFDM signal;
Detecting means for detecting symbol synchronization timing in a plurality of frames;
Selecting means for selecting and outputting a symbol synchronization timing whose error from a reference value is within a threshold value among detected symbol synchronization timings;
Averaging means for obtaining an average value of the outputs of the selection means ;
Fourier transform means for performing Fourier transform processing on the OFDM signal using the average value as processing start timing ;
A receiving apparatus comprising:
前記選択手段は、前記誤差が前記しきい値を超えるシンボル同期タイミングについては、シンボル同期タイミングに代えて前記しきい値を出力する、The selection means outputs the threshold value instead of the symbol synchronization timing for the symbol synchronization timing at which the error exceeds the threshold value.
請求項6に記載の受信装置。The receiving device according to claim 6.
前記選択手段は、前記誤差が前記基準値の前方に生じる場合と後方に生じる場合とで互いに異なるしきい値を用いる、The selection means uses different threshold values when the error occurs in front of and behind the reference value.
請求項6に記載の受信装置。The receiving device according to claim 6.
前記選択手段は、前記誤差が前記基準値の後方に生じる場合のしきい値を、前記誤差が前記基準値の前方に生じる場合のしきい値より大きい値とする、The selection means sets a threshold value when the error occurs behind the reference value to a value larger than a threshold value when the error occurs in front of the reference value,
請求項8に記載の受信装置。The receiving device according to claim 8.
前記選択手段は、回線品質に応じて前記しきい値を変化させる
請求項6に記載の受信装置。
The selection means changes the threshold according to line quality .
The receiving device according to claim 6.
前記選択手段は、遅延波の遅延時間に応じて前記しきい値を変化させる
請求項6に記載の受信装置。
The selection means changes the threshold according to a delay time of a delay wave .
The receiving device according to claim 6.
複数フレームにおいて検出されたシンボル同期タイミングの平均値を処理開始タイミングとしてOFDM信号に対するフーリエ変換処理を行う同期獲得方法であって、
複数フレームにおいて検出されたシンボル同期タイミングのうち、フレーム先頭からの時間がしきい値以内にあるシンボル同期タイミングのみを用いて前記平均値を求める同期獲得方法。
A synchronization acquisition method for performing a Fourier transform process on an OFDM signal using an average value of symbol synchronization timings detected in a plurality of frames as a process start timing,
A synchronization acquisition method for obtaining the average value using only the symbol synchronization timing whose time from the beginning of the frame is within a threshold value among the symbol synchronization timings detected in a plurality of frames .
複数フレームにおいて検出されたシンボル同期タイミングの平均値を処理開始タイミングとしてOFDM信号に対するフーリエ変換処理を行う同期獲得方法A synchronization acquisition method for performing a Fourier transform process on an OFDM signal using an average value of symbol synchronization timings detected in a plurality of frames as a process start timing であって、Because
複数フレームにおいて検出されたシンボル同期タイミングのうち、基準値との誤差がしきい値以内にあるシンボル同期タイミングのみを用いて前記平均値を求める同期獲得方法。A synchronization acquisition method for obtaining the average value using only symbol synchronization timings whose error from a reference value is within a threshold value among symbol synchronization timings detected in a plurality of frames.
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