JP4287308B2 - Frequency offset estimation method and apparatus, and receiving apparatus using the same - Google Patents

Frequency offset estimation method and apparatus, and receiving apparatus using the same Download PDF

Info

Publication number
JP4287308B2
JP4287308B2 JP2004060310A JP2004060310A JP4287308B2 JP 4287308 B2 JP4287308 B2 JP 4287308B2 JP 2004060310 A JP2004060310 A JP 2004060310A JP 2004060310 A JP2004060310 A JP 2004060310A JP 4287308 B2 JP4287308 B2 JP 4287308B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
frequency offset
unit
signals
received
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004060310A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005252653A (en
Inventor
恭孝 小川
正悟 中尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2004060310A priority Critical patent/JP4287308B2/en
Publication of JP2005252653A publication Critical patent/JP2005252653A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4287308B2 publication Critical patent/JP4287308B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Radio Transmission System (AREA)

Description

本発明は、周波数オフセット推定技術に関し、特に信号系列のパターンの周期性を利用せずに周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定方法および装置ならびにそれを利用した受信装置に関する。   The present invention relates to a frequency offset estimation technique, and more particularly to a frequency offset estimation method and apparatus for estimating a frequency offset without using the periodicity of a signal sequence pattern, and a receiving apparatus using the same.

ワイヤレス通信において、一般的に限りある周波数資源の有効利用が望まれている。周波数資源を有効利用するための技術のひとつが、アダプティブアレイアンテナ技術である。アダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナでそれぞれ送受信される信号の振幅と位相を制御して、アンテナの指向性パターンを形成する。すなわち、アダプティブアレイアンテナを備えた装置は、複数のアンテナで受信した信号の振幅と位相をそれぞれ変化させ、変化した複数の受信信号をそれぞれ加算して、当該振幅と位相との変化量(以下、「ウエイト」という)に応じた指向性パターンのアンテナで受信される信号と同等の信号を受信する。   In wireless communication, effective use of limited frequency resources is generally desired. One of the technologies for effectively using frequency resources is the adaptive array antenna technology. In the adaptive array antenna technology, the antenna directivity pattern is formed by controlling the amplitude and phase of signals transmitted and received by a plurality of antennas. That is, an apparatus equipped with an adaptive array antenna changes the amplitude and phase of signals received by a plurality of antennas, adds the changed plurality of received signals, respectively, and changes the amplitude and phase (hereinafter referred to as the amount of change). A signal equivalent to a signal received by an antenna having a directivity pattern corresponding to “weight” is received.

アダプティブアレイアンテナ技術において、ウエイトを算出するための処理の一例は、最小二乗誤差(MMSE:Minimum Mean Square Error)法にもとづく方法である。MMSE法において、ウエイトの最適値を与える条件としてウィナー解が知られており、さらにウィナー解を直接解くよりも計算量が少ない漸化式も知られている。漸化式としては、例えば、RLS(Recursive Least Squares)アルゴリズムやLMS(Least Mean Squares)アルゴリズムなどの適応アルゴリズムが使用される。一方、データの伝送速度の高速化と伝送品質の改善を目的として、データをマルチキャリア変調して、マルチキャリア信号を伝送する場合がある。   In the adaptive array antenna technology, an example of a process for calculating a weight is a method based on a minimum mean square error (MMSE) method. In the MMSE method, a Wiener solution is known as a condition for giving an optimum weight value, and a recurrence formula with a smaller amount of calculation than directly solving the Wiener solution is also known. As the recurrence formula, for example, an adaptive algorithm such as an RLS (Recursive Least Squares) algorithm or an LMS (Least Mean Squares) algorithm is used. On the other hand, for the purpose of increasing the data transmission speed and improving the transmission quality, there are cases where data is subjected to multicarrier modulation and a multicarrier signal is transmitted.

アダプティブアレイアンテナ技術を利用して、データの伝送速度を高速化するための技術にMIMO(Multiple Input Multiple Output)システムがある。当該MIMOシステムでは、送信装置と受信装置がそれぞれ複数のアンテナを備え、送信装置に備えられた複数のアンテナから別々の信号が送信され、受信装置がアダプティブアレイアンテナ技術によってそれらの信号を分離しながら受信する。すなわち、送信装置と受信装置との間の通信に対して、最大アンテナ数までのチャネルを設定して、データ伝送速度を向上させる。さらに、このようなMIMOシステムにおいてマルチキャリア信号を伝送すれば、データの伝送速度はさらに高速化される。一方、受信した信号を復調する際に、受信装置は、伝送路特性およびウエイトを推定する必要があるが、これまでに発明者は高精度にこれらを推定する技術を開示した(例えば、特許文献1参照。)。
特開2003−124857号公報
There is a MIMO (Multiple Input Multiple Output) system as a technique for increasing the data transmission speed using the adaptive array antenna technology. In the MIMO system, each of the transmission apparatus and the reception apparatus includes a plurality of antennas, and separate signals are transmitted from the plurality of antennas included in the transmission apparatus, and the reception apparatus separates these signals using adaptive array antenna technology. Receive. That is, for the communication between the transmission device and the reception device, channels up to the maximum number of antennas are set to improve the data transmission rate. Furthermore, if a multicarrier signal is transmitted in such a MIMO system, the data transmission rate is further increased. On the other hand, when the received signal is demodulated, the receiving device needs to estimate the transmission path characteristics and weight. However, the inventor has so far disclosed a technique for estimating these with high accuracy (for example, Patent Documents). 1).
JP 2003-124857 A

一般的に、伝送路特性の推定は送信信号に含まれたトレーニング信号にもとづいてなされる。非特許文献1に記載された伝送路特性の推定技術によれば、送信装置および受信装置のアンテナ数が増加しているにもかかわらず、伝送路特性を高精度に推定するためには、トレーニング信号のパターンが周期的でない方が望ましい。一方、受信装置は、受信した信号に含まれた周波数オフセットも推定するが、一般的に周波数オフセットの推定は、トレーニング信号のパターンの周期性を利用して行われる。チャネルの利用効率に関してトレーニング信号の区間は短い方がよく、周期的なパターンでないトレーニング信号にもとづいて周波数オフセットを推定できる方が望ましい。   In general, transmission path characteristics are estimated based on a training signal included in a transmission signal. According to the transmission path characteristic estimation technique described in Non-Patent Document 1, in order to estimate the transmission path characteristics with high accuracy despite the increase in the number of antennas of the transmission apparatus and the reception apparatus, training is performed. It is desirable that the signal pattern is not periodic. On the other hand, the receiving apparatus also estimates the frequency offset included in the received signal. Generally, the frequency offset is estimated using the periodicity of the pattern of the training signal. In terms of channel utilization efficiency, the training signal section should be short, and it is desirable to be able to estimate the frequency offset based on a training signal that is not a periodic pattern.

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、周期的なパターンでないトレーニング信号にもとづいて周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定方法および装置ならびにそれを利用した受信装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a frequency offset estimation method and apparatus for estimating a frequency offset based on a training signal that is not a periodic pattern, and a receiving apparatus using the same. It is in.

本発明のある態様は、周波数オフセット推定装置である。この装置は、伝送路を介して、送信された既知信号の系列を受信信号として逐次受信する受信部と、逐次受信した受信信号と既知信号の系列にもとづいて伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、推定した伝送路特性と既知信号の系列から、逐次受信した受信信号にそれぞれ対応した複数のレプリカ信号を生成する生成部と、逐次受信した受信信号のひとつと、当該逐次受信した受信信号のひとつに対応したレプリカ信号との間の位相誤差を導出し、さらに既知信号の系列の少なくとも一部の区間にわたって、複数の位相誤差を導出する導出部と、導出した複数の位相誤差にもとづいて、逐次受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定部とを備える。
以上の装置により、受信した信号から生成したレプリカ信号と受信した信号の位相誤差を導出し、導出した位相誤差の変動から周波数オフセットを推定するので、既知信号の系列に所定の周期性がなくても周波数オフセットを推定できる。
One embodiment of the present invention is a frequency offset estimation apparatus. This apparatus includes a receiving unit that sequentially receives a sequence of transmitted known signals as a received signal via a transmission channel, and a transmission channel characteristic that estimates transmission channel characteristics based on the received signal and the sequence of known signals that are sequentially received. An estimation unit, a generation unit that generates a plurality of replica signals corresponding to sequentially received signals from a sequence of estimated transmission path characteristics and known signals, one of the sequentially received signals, and the sequentially received reception A derivation unit for deriving a phase error between the replica signal corresponding to one of the signals and deriving a plurality of phase errors over at least a part of a sequence of the known signal; and based on the derived plurality of phase errors. And a frequency offset estimator for estimating the frequency offset included in the sequentially received reception signal.
With the above device, the phase error between the replica signal generated from the received signal and the received signal is derived, and the frequency offset is estimated from the variation in the derived phase error. Therefore, there is no predetermined periodicity in the sequence of known signals. Can also estimate the frequency offset.

受信部は、複数の送信アンテナからそれぞれ送信された複数の既知信号の系列を複数の受信アンテナで複数の受信信号としてそれぞれ逐次受信し、かつ複数の既知信号の系列のパターンはそれぞれ異なっており、伝送路特性推定部は、逐次受信した複数の受信信号とパターンの異なった複数の既知信号の系列にもとづいて、複数の送信アンテナのそれぞれと複数の受信アンテナのそれぞれとの組合せに対して、複数の伝送路特性をそれぞれ推定し、生成部は、推定した複数の伝送路特性とパターンの異なった複数の既知信号の系列から、複数の受信アンテナのそれぞれに対応した複数のレプリカ信号をそれぞれ生成し、導出部は、複数の位相誤差を複数の受信アンテナのそれぞれに対応して導出し、周波数オフセット推定部は、周波数オフセットを複数の受信アンテナのそれぞれに対応して推定してもよい。   The receiving unit sequentially receives a plurality of known signal sequences respectively transmitted from a plurality of transmitting antennas as a plurality of received signals by a plurality of receiving antennas, and the patterns of the plurality of known signal sequences are different from each other, The transmission path characteristic estimator is configured for a plurality of combinations of each of a plurality of transmission antennas and each of a plurality of reception antennas based on a sequence of a plurality of reception signals sequentially received and a plurality of known signals having different patterns. And generating a plurality of replica signals corresponding to each of a plurality of receiving antennas from a sequence of a plurality of known signals having different patterns from the estimated plurality of transmission path characteristics. The derivation unit derives a plurality of phase errors corresponding to each of the plurality of reception antennas, and the frequency offset estimation unit calculates the frequency offset. DOO or the estimated corresponding to each of the plurality of receiving antennas.

「既知信号の系列のパターン」は、所定の周期における既知信号の系列の値の組合せである。さらに、「複数の既知信号の系列のパターンはそれぞれ異なっており」に対する所定の周期の長さは、任意のものでよい。すなわち、短い周期で異なっていてもよく、あるいは長い周期で異なっていてもよい。   The “known signal sequence pattern” is a combination of known signal sequence values in a predetermined period. Furthermore, the length of the predetermined period for “the patterns of a plurality of known signal sequences are different” may be arbitrary. That is, it may be different in a short cycle or may be different in a long cycle.

導出部は、逐次受信した受信信号のひとつの値に対して、当該逐次受信した受信信号のひとつに対応したレプリカ信号の値で除算し、除算結果の位相成分を位相誤差として導出してもよい。導出部は、逐次受信した受信信号のひとつの値と、当該逐次受信した受信信号のひとつに対応したレプリカ信号の値の複素共役値を乗算し、乗算結果の位相成分を位相誤差として導出してもよい。周波数オフセット推定部は、導出した複数の位相誤差から最小二乗法によって、逐次受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定してもよい。周波数オフセット推定部は、導出した複数の位相誤差のうちの所定のふたつを選択し、当該選択したふたつの間の位相誤差の差違を減算によって導出することによって、前記逐次受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定してもよい。周波数オフセット推定部は、複数の受信アンテナのそれぞれに対応して推定した周波数オフセットから統計処理によってひとつの周波数オフセットを導出してもよい。   The derivation unit may divide one value of the received signal received sequentially by the value of the replica signal corresponding to one of the received signals received sequentially, and derive the phase component of the division result as a phase error. . The deriving unit multiplies one value of the sequentially received signal by the complex conjugate value of the replica signal corresponding to one of the sequentially received signals, and derives the phase component of the multiplication result as a phase error. Also good. The frequency offset estimation unit may estimate the frequency offset included in the received signal sequentially received from the plurality of derived phase errors by the least square method. The frequency offset estimator selects predetermined two of the plurality of derived phase errors, and derives a difference in phase error between the selected two by subtraction, so that it is included in the sequentially received reception signal. The frequency offset may be estimated. The frequency offset estimation unit may derive one frequency offset by statistical processing from the frequency offset estimated corresponding to each of the plurality of receiving antennas.

本発明の別の態様は、受信装置である。この装置は、伝送路を介して、送信された既知信号の系列を受信信号として逐次受信する受信部と、逐次受信した受信信号と既知信号の系列にもとづいて伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、推定した伝送路特性と既知信号の系列から、逐次受信した受信信号にそれぞれ対応した複数のレプリカ信号を生成する生成部と、逐次受信した受信信号のひとつと、当該逐次受信した受信信号のひとつに対応したレプリカ信号との間の位相誤差を導出し、さらに既知信号の系列の少なくとも一部の区間にわたって、複数の位相誤差を導出する導出部と、導出した複数の位相誤差にもとづいて、逐次受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定部と、推定した周波数オフセットによって、逐次受信した受信信号につづいて受信部で受信されるべき信号に含まれた周波数オフセットを補正する補正部と、周波数オフセットを補正した信号を処理する処理部とを備える。   Another aspect of the present invention is a receiving device. This apparatus includes a receiving unit that sequentially receives a sequence of transmitted known signals as a received signal via a transmission channel, and a transmission channel characteristic that estimates transmission channel characteristics based on the received signal and the sequence of known signals that are sequentially received. An estimation unit, a generation unit that generates a plurality of replica signals corresponding to sequentially received signals from a sequence of estimated transmission path characteristics and known signals, one of the sequentially received signals, and the sequentially received reception A derivation unit for deriving a phase error between the replica signal corresponding to one of the signals and deriving a plurality of phase errors over at least a part of a sequence of the known signal; and based on the derived plurality of phase errors. A frequency offset estimator for estimating the frequency offset included in the received signal received sequentially, and the received signal received sequentially by the estimated frequency offset. Comprises a correcting unit for correcting a frequency offset contained in the signal to be received by the receiver followed, and a processing unit for processing the corrected signal frequency offset.

本発明のさらに別の態様は、周波数オフセット推定方法である。この方法は、送信された既知信号の系列を伝送路を介して受信信号として逐次受信し、逐次受信した受信信号と既知信号の系列にもとづいて、伝送路特性を推定し、推定した伝送路特性と既知信号の系列から、逐次受信した受信信号にそれぞれ対応した複数のレプリカ信号を生成し、少なくとも既知信号の系列のうちの一部の期間にわたって、逐次受信した受信信号と複数のレプリカ信号との間の複数の位相誤差をそれぞれ導出し、導出した複数の位相誤差にもとづいて、受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定する。   Yet another aspect of the present invention is a frequency offset estimation method. This method sequentially receives a transmitted sequence of known signals as a received signal via a transmission path, estimates transmission path characteristics based on the received signal and the sequence of known signals, and estimates the estimated transmission path characteristics. And a plurality of replica signals respectively corresponding to the received signals sequentially received from the sequence of known signals, and at least a part of the sequence of known signals between the received signals and the plurality of replica signals sequentially received. A plurality of phase errors are respectively derived, and a frequency offset included in the received reception signal is estimated based on the derived plurality of phase errors.

本発明のさらに別の態様も、周波数オフセット推定方法である。この方法は、伝送路を介して、送信された既知信号の系列を受信信号として逐次受信するステップと、逐次受信した受信信号と既知信号の系列にもとづいて伝送路特性を推定するステップと、推定した伝送路特性と既知信号の系列から、逐次受信した受信信号にそれぞれ対応した複数のレプリカ信号を生成するステップと、逐次受信した受信信号のひとつと、当該逐次受信した受信信号のひとつに対応したレプリカ信号との間の位相誤差を導出し、さらに既知信号の系列の少なくとも一部の区間にわたって、複数の位相誤差を導出するステップと、導出した複数の位相誤差にもとづいて、逐次受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定するステップとを備える。   Yet another embodiment of the present invention is also a frequency offset estimation method. The method includes a step of sequentially receiving a sequence of transmitted known signals as a received signal via a transmission path, a step of estimating transmission path characteristics based on the sequence of received signals and a sequence of known signals, and an estimation Generating a plurality of replica signals each corresponding to a sequentially received signal, one of the sequentially received signals, and one of the sequentially received signals from the transmission path characteristics and the known signal sequence A step of deriving a phase error with respect to the replica signal, further deriving a plurality of phase errors over at least a part of a section of the known signal sequence, and a received signal sequentially received based on the plurality of derived phase errors; And estimating a frequency offset included in.

受信するステップは、複数の送信アンテナからそれぞれ送信された複数の既知信号の系列を複数の受信アンテナで複数の受信信号としてそれぞれ逐次受信し、かつ複数の既知信号の系列のパターンはそれぞれ異なっており、伝送路特性を推定するステップは、逐次受信した複数の受信信号とパターンの異なった複数の既知信号の系列にもとづいて、複数の送信アンテナのそれぞれと複数の受信アンテナのそれぞれとの組合せに対して、複数の伝送路特性をそれぞれ推定し、生成するステップは、推定した複数の伝送路特性とパターンの異なった複数の既知信号の系列から、複数の受信アンテナのそれぞれに対応した複数のレプリカ信号をそれぞれ生成し、導出するステップは、複数の位相誤差を複数の受信アンテナのそれぞれに対応して導出し、周波数オフセットを推定するステップは、周波数オフセットを複数の受信アンテナのそれぞれに対応して推定してもよい。   In the receiving step, a plurality of known signal sequences respectively transmitted from a plurality of transmitting antennas are sequentially received as a plurality of received signals by a plurality of receiving antennas, and the patterns of the plurality of known signal sequences are different from each other. The step of estimating the transmission path characteristics is based on a combination of each of a plurality of transmission antennas and each of a plurality of reception antennas based on a sequence of a plurality of reception signals sequentially received and a plurality of known signals having different patterns. The step of estimating and generating a plurality of transmission path characteristics respectively includes a plurality of replica signals corresponding to each of a plurality of receiving antennas from a sequence of a plurality of known signals having different patterns from the estimated transmission path characteristics. Generating and deriving a plurality of phase errors corresponding to each of a plurality of receiving antennas. , Estimating the frequency offset may be estimated to correspond to the respective frequency offsets of the plurality of receiving antennas.

導出するステップは、逐次受信した受信信号のひとつの値に対して、当該逐次受信した受信信号のひとつに対応したレプリカ信号の値で除算し、除算結果の位相成分を位相誤差として導出してもよい。導出するステップは、逐次受信した受信信号のひとつの値と、当該逐次受信した受信信号のひとつに対応したレプリカ信号の値の複素共役値を乗算し、乗算結果の位相成分を位相誤差として導出してもよい。周波数オフセットを推定するステップは、導出した複数の位相誤差から最小二乗法によって、逐次受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定してもよい。周波数オフセットを推定するステップは、導出した複数の位相誤差のうちの所定のふたつを選択し、当該選択したふたつの間の位相誤差の差違を減算によって導出することによって、逐次受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定してもよい。周波数オフセットを推定するステップは、複数の受信アンテナのそれぞれに対応して推定した周波数オフセットから統計処理によってひとつの周波数オフセットを導出してもよい。   In the deriving step, one value of the sequentially received signal is divided by the value of the replica signal corresponding to one of the sequentially received signals, and the phase component of the division result is derived as a phase error. Good. The deriving step multiplies one value of the received signal sequentially received by the complex conjugate value of the replica signal corresponding to one of the sequentially received signals, and derives the phase component of the multiplication result as a phase error. May be. The step of estimating the frequency offset may estimate the frequency offset included in the received signal sequentially received from the plurality of derived phase errors by the least square method. The step of estimating the frequency offset includes a predetermined two of the derived phase errors, and includes the difference in the phase error between the selected two by subtraction, thereby including in the sequentially received signal. The estimated frequency offset may be estimated. In the step of estimating the frequency offset, one frequency offset may be derived by statistical processing from the frequency offset estimated corresponding to each of the plurality of receiving antennas.

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。   It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.

本発明によれば、周期的なパターンでないトレーニング信号にもとづいて周波数オフセットを推定できる。   According to the present invention, the frequency offset can be estimated based on a training signal that is not a periodic pattern.

(実施例1)
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例1は、複数のアンテナを備えた送信装置と、複数のアンテナを備えた受信装置によって構成されるMIMOシステムに関する。また、本実施例に係る送信装置は、マルチキャリア、具体的にはOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式によって信号を伝送し、さらに伝送される信号はバースト信号を形成している。当該バースト信号の先頭部分にはプリアンブル信号が配置されており、信号を受信した受信装置は、プリアンブル信号にもとづいて伝送路特性の推定、周波数オフセットの推定、受信ウエイトベクトルの計算を実行する。
Example 1
Before describing the present invention in detail, an outline will be described. Embodiment 1 of the present invention relates to a MIMO system configured by a transmission apparatus having a plurality of antennas and a reception apparatus having a plurality of antennas. In addition, the transmission apparatus according to the present embodiment transmits a signal by a multicarrier, specifically, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation, and the transmitted signal forms a burst signal. A preamble signal is arranged at the head portion of the burst signal, and a receiving apparatus that receives the signal executes transmission path characteristic estimation, frequency offset estimation, and reception weight vector calculation based on the preamble signal.

本実施例に係る受信装置は、受信した信号とプリアンブル信号から伝送路特性を推定する。受信装置は、推定した伝送路特性から受信ウエイトベクトルを計算するとともに、推定した伝送路特性とプリアンブル信号からレプリカ信号を生成し、受信した信号とレプリカ信号の位相誤差を計算する。さらに、受信した信号とレプリカ信号の位相誤差の時間変化より周波数オフセットを推定する。そのため、受信装置は、同一のプリアンブル信号から伝送路特性の推定、周波数オフセットの推定、受信ウエイトベクトルの計算を実行可能である。さらに、受信装置は、推定した伝送路特性、推定した周波数オフセット、受信ウエイトベクトルにもとづいて、プリアンブル信号に続く受信したデータ信号を復調する。   The receiving apparatus according to the present embodiment estimates transmission path characteristics from a received signal and a preamble signal. The receiving device calculates a reception weight vector from the estimated transmission path characteristics, generates a replica signal from the estimated transmission path characteristics and the preamble signal, and calculates a phase error between the received signal and the replica signal. Further, the frequency offset is estimated from the time change of the phase error between the received signal and the replica signal. Therefore, the receiving apparatus can execute transmission path characteristic estimation, frequency offset estimation, and reception weight vector calculation from the same preamble signal. Further, the receiving apparatus demodulates the received data signal following the preamble signal based on the estimated transmission path characteristic, the estimated frequency offset, and the reception weight vector.

図1は、実施例1に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す。図1は、OFDM変調方式を適用した無線システムとして、IEEE802.11a規格に準拠した無線LAN(Local Area Network)での信号のスペクトルを示す。本実施例のMIMOシステムは説明の簡略化のために、IEEE802.11a規格をベースにして説明するが、IEEE802.11a規格に限定されるものではない。OFDM方式における複数のキャリアのひとつをサブキャリアと一般的に呼ぶが、ここではひとつのサブキャリアを「サブキャリア番号」によって指定するものとする。   FIG. 1 illustrates a spectrum of a multicarrier signal according to the first embodiment. FIG. 1 shows a spectrum of a signal in a wireless LAN (Local Area Network) compliant with the IEEE 802.11a standard as a wireless system to which the OFDM modulation method is applied. The MIMO system of the present embodiment will be described based on the IEEE802.11a standard for simplicity of explanation, but is not limited to the IEEE802.11a standard. One of a plurality of carriers in the OFDM system is generally called a subcarrier, but here, one subcarrier is designated by a “subcarrier number”.

IEEE802.11a規格では、フーリエ変換のサイズが64(以下、ひとつのFFT(Fourier Transform)のポイントを「FFTポイント」と呼ぶ)であるので、サブキャリア番号「0」から「63」に信号を配置可能であるが、図示のごとく、サブキャリア番号「−6」から「31」および「33」から「58」までの52サブキャリアに信号が配置されている。なお、サブキャリア番号「32」は、ベースバンド信号における直流成分の影響を低減するため、ヌルに設定されている。サブキャリアに配置された信号は、BPSK、QSPK、16QAM、64QAMで変調されている。   In the IEEE802.11a standard, the size of the Fourier transform is 64 (hereinafter, one FFT (Fourier Transform) point is referred to as “FFT point”), so that signals are arranged from subcarrier numbers “0” to “63”. Although possible, as shown in the figure, signals are arranged on 52 subcarriers from subcarrier numbers “−6” to “31” and “33” to “58”. The subcarrier number “32” is set to null in order to reduce the influence of the DC component in the baseband signal. The signal arranged in the subcarrier is modulated by BPSK, QSPK, 16QAM, and 64QAM.

図2は、実施例1に係る通信システム100の構成を示す。通信システム100は、送信装置10、受信装置12を含む。さらに、送信装置10は、送信用アンテナ14と総称される第1送信用アンテナ14a、第L送信用アンテナ14lを含み、受信装置12は、受信用アンテナ16と総称される第1受信用アンテナ16a、第M受信用アンテナ16mを含む。以上のごとく、送信用アンテナ14の数はL、受信用アンテナ16の数はMとする。   FIG. 2 illustrates a configuration of the communication system 100 according to the first embodiment. The communication system 100 includes a transmission device 10 and a reception device 12. Further, the transmission device 10 includes a first transmission antenna 14 a and an L-th transmission antenna 14 l that are collectively referred to as a transmission antenna 14, and the reception device 12 is a first reception antenna 16 a that is generally referred to as a reception antenna 16. , An M-th receiving antenna 16m. As described above, the number of transmitting antennas 14 is L, and the number of receiving antennas 16 is M.

送信装置10は、第1送信用アンテナ14aから第L送信用アンテナ14lより異なった信号をそれぞれ送信する。受信装置12は、第1受信用アンテナ16aから第M受信用アンテナ16mによって、第1送信用アンテナ14aから第2送信用アンテナ14lより送信された信号を受信する。さらに、受信装置12は、アダプティブアレイ信号処理によって、受信した信号を分離して、第1送信用アンテナ14aから第L送信用アンテナ14lより送信された信号を独立してそれぞれ復調する。ここで、第1送信用アンテナ14aと第1受信用アンテナ16aとの間の伝送路特性をh11、第1送信用アンテナ14aと第M受信用アンテナ16mとの間の伝送路特性をhm1、第L送信用アンテナ14lと第1受信用アンテナ16aとの間の伝送路特性をh1l、第L送信用アンテナ14lから第M受信用アンテナ16mとの間の伝送路特性をhmlとすれば、受信装置12は、アダプティブアレイ信号処理によって、例えば、h11とhmlのような伝送路のみを有効にして、第1送信用アンテナ14aから第M送信用アンテナ14mより送信された信号を独立して復調できるように動作する。   The transmitting apparatus 10 transmits different signals from the first transmitting antenna 14a to the Lth transmitting antenna 14l. The receiving device 12 receives a signal transmitted from the first transmitting antenna 14a to the second transmitting antenna 14l by the first receiving antenna 16a to the Mth receiving antenna 16m. Furthermore, the receiving device 12 separates the received signals by adaptive array signal processing, and independently demodulates the signals transmitted from the first transmitting antenna 14a from the Lth transmitting antenna 14l. Here, the transmission path characteristic between the first transmission antenna 14a and the first reception antenna 16a is h11, the transmission path characteristic between the first transmission antenna 14a and the Mth reception antenna 16m is hm1, If the transmission path characteristic between the L transmitting antenna 14l and the first receiving antenna 16a is h11, and the transmission path characteristic between the L transmitting antenna 14l and the Mth receiving antenna 16m is hm1, the receiving apparatus 12 enables adaptively demodulating signals transmitted from the first transmitting antenna 14a to the Mth transmitting antenna 14m by enabling only transmission paths such as h11 and hm1, for example, by adaptive array signal processing. To work.

図3は、実施例1に係るバーストフォーマットの構成を示すが、これは、IEEE802.11a規格の通話チャネルに相当する。OFDM変調方式では、一般にフーリエ変換のサイズとガードインターバルのシンボル数の合計をひとつの単位とする。このひとつの単位を本実施例ではOFDMシンボルとよぶ。なお、IEEE802.11規格では、前述のごとくフーリエ変換のサイズが64であり、さらにガードインターバルのFFTポイント数が16であるため、OFDMシンボルは80FFTポイントに相当する。   FIG. 3 shows the configuration of the burst format according to the first embodiment, which corresponds to a speech channel of the IEEE 802.11a standard. In the OFDM modulation system, generally, the total of the Fourier transform size and the number of symbols in the guard interval is used as one unit. This single unit is called an OFDM symbol in this embodiment. In the IEEE802.11 standard, the size of the Fourier transform is 64 as described above, and the number of FFT points in the guard interval is 16, so the OFDM symbol corresponds to 80 FFT points.

バースト信号は、先頭から「4OFDMシンボル」の「プリアンブル」、「1OFDMシンボル」の「シグナル」、任意の長さの「データ」を配置する。プリアンブルは、受信装置12においてAGCの設定、タイミング同期、キャリア再生等のために送信される既知信号である。シグナルは制御信号であり、データは送信装置10から受信装置12に伝送すべき情報である。さらに、図示のごとく、「4OFDMシンボル」の「プリアンブル」は、「2OFDMシンボル」の「STS(Short Training Sequence)」と「2OFDMシンボル」の「LTS(Long Training Sequence)」に分離される。   In the burst signal, “preamble” of “4 OFDM symbol”, “signal” of “1 OFDM symbol”, and “data” of an arbitrary length are arranged from the head. The preamble is a known signal transmitted for AGC setting, timing synchronization, carrier reproduction, and the like in the receiving apparatus 12. The signal is a control signal, and the data is information to be transmitted from the transmission device 10 to the reception device 12. Further, as shown in the figure, the “preamble” of the “4OFDM symbol” is separated into “STS (Short Training Sequence)” of “2OFDM Symbol” and “LTS (Long Training Sequence)” of “2OFDM Symbol”.

STSは、10個の信号の単位「t1」から「t10」によって構成されており、ひとつの単位「t1」等は、16FFTポイントになっており、「t1」から「t10」によって所定の周期性を有した信号を形成している。このようにSTSは、時間領域の単位を16FFTポイントしているが、周波数領域では、前述の図1に示した64サブキャリアの中の12サブキャリアを使用している。なお、STSは、特にAGCの設定、タイミング同期、初期の周波数オフセットの推定に使用される。ここで初期の周波数オフセットの推定とは、推定精度がある程度粗い周波数オフセットの推定である。   The STS is composed of ten signal units “t1” to “t10”, and one unit “t1” or the like has 16 FFT points, and has a predetermined periodicity by “t1” to “t10”. Is formed. As described above, the STS has a unit of 16 FFT points in the time domain, but in the frequency domain, 12 subcarriers among the 64 subcarriers shown in FIG. 1 are used. The STS is particularly used for AGC setting, timing synchronization, and initial frequency offset estimation. Here, the estimation of the initial frequency offset is the estimation of the frequency offset whose estimation accuracy is somewhat rough.

一方、LTSは、ふたつの信号の単位「T1」と「T2」と、前述したガードインターバルの2倍の長さのガードインターバル「GI2」によって構成されており、ひとつの単位「T1」等は64FFTポイントであり、「GI2」は32FFTポイントである。LTSは、特に伝送路特性の推定、精度の高い周波数オフセットの推定、受信ウエイトベクトルの計算に使用される。なお、IEEE802.11a規格において、LTSの「T1」と「T2」は、同一の信号パターンを有し、すなわちこれらの間で周期性を有しているが、本実施例では、LTSの「T1」と「T2」は、別の信号パターンを有し、すなわちこれらの間で周期性を有していないものとする。以下、LTSを単にプリアンブル信号やトレーニング信号といい、さらにLTSは、「T1」と「T2」の組合せを示す場合もある。   On the other hand, the LTS is composed of two signal units “T1” and “T2” and a guard interval “GI2” twice as long as the above-described guard interval, and one unit “T1” is 64 FFT. It is a point, and “GI2” is a 32 FFT point. The LTS is used particularly for estimation of transmission path characteristics, estimation of a highly accurate frequency offset, and calculation of a reception weight vector. In the IEEE802.11a standard, “T1” and “T2” of LTS have the same signal pattern, that is, have periodicity between them, but in this embodiment, “T1” of LTS "And" T2 "have different signal patterns, i.e., no periodicity between them. Hereinafter, the LTS is simply referred to as a preamble signal or a training signal, and the LTS may indicate a combination of “T1” and “T2”.

図4は、送信装置10の構成を示す。送信装置10は、データ分離部20、変調部22と総称される第1変調部22a、第2変調部22b、第L変調部22l、無線部24と総称される第1無線部24a、第2無線部24b、第L無線部24l、制御部26また、第1変調部22aは、誤り訂正部28、インターリーブ部30、プリアンブル付加部32、IFFT部34、GI部36、直交変調部38を含み、第1無線部24aは、周波数変換部40、増幅部42を含む。   FIG. 4 shows the configuration of the transmission apparatus 10. The transmitter 10 includes a data separation unit 20, a first modulation unit 22a, a second modulation unit 22b, an L-th modulation unit 22l, which are collectively referred to as a modulation unit 22, and a first radio unit 24a, a second, which are collectively referred to as a radio unit 24. The radio unit 24b, the L-th radio unit 24l, the control unit 26, and the first modulation unit 22a include an error correction unit 28, an interleave unit 30, a preamble addition unit 32, an IFFT unit 34, a GI unit 36, and an orthogonal modulation unit 38. The first radio unit 24a includes a frequency conversion unit 40 and an amplification unit 42.

データ分離部20は、送信すべきデータをアンテナ数に応じて分離する。誤り訂正部28は、誤り訂正のための符号化をデータに行う。ここでは、畳込み符号化を行うものとし、その符号化率は予め規定された値の中から選択する。インターリーブ部30は、畳込み符号化したデータをインターリーブする。プリアンブル付加部32は、バースト信号の先頭に、STSおよびLTSを付加する。そのため、プリアンブル付加部32は、STSおよびLTSをそれぞれ記憶しており、さらに少なくともLTSは、第1変調部22aから第L変調部22lに対応してそれぞれ異なったパターンであるとする。   The data separator 20 separates data to be transmitted according to the number of antennas. The error correction unit 28 performs encoding for error correction on the data. Here, it is assumed that convolutional encoding is performed, and the encoding rate is selected from predetermined values. The interleave unit 30 interleaves the convolutionally encoded data. The preamble adding unit 32 adds STS and LTS to the head of the burst signal. Therefore, the preamble adding unit 32 stores STS and LTS, respectively, and at least the LTS has different patterns corresponding to the first to Lth modulation units 22l to 22l.

IFFT部34は、FFTポイント単位でIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を行い、複数のサブキャリアキャリアを使用した周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。GI部36は、時間領域のデータに対して、ガードインターバルを付加する。図3に示したように、LTSとデータに対して付加するガードインターバルは異なる。直交変調部38は、時間領域のデータを直交変調する。周波数変換部40は、直交変調された信号を無線周波数の信号に周波数変換する。増幅部42は、無線周波数の信号を増幅するパワーアンプである。最終的に、複数の送信用アンテナ14から別々の信号が送信される。制御部26は、送信装置10のタイミング等を制御する。なお、本実施例では、送信用アンテナ14の指向性はそれぞれ無指向性であるとし、送信装置10はアダプティブアレイ信号処理を行っていないものとする。   The IFFT unit 34 performs IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) in units of FFT points, and converts a frequency domain signal using a plurality of subcarrier carriers into a time domain signal. The GI unit 36 adds a guard interval to the time domain data. As shown in FIG. 3, guard intervals added to the LTS and the data are different. The quadrature modulation unit 38 performs quadrature modulation on time domain data. The frequency converter 40 converts the orthogonally modulated signal into a radio frequency signal. The amplifying unit 42 is a power amplifier that amplifies a radio frequency signal. Finally, separate signals are transmitted from the plurality of transmitting antennas 14. The control unit 26 controls the timing of the transmission device 10 and the like. In the present embodiment, it is assumed that the directivity of each of the transmitting antennas 14 is omnidirectional, and the transmitting apparatus 10 does not perform adaptive array signal processing.

図5は、受信装置12の構成を示す。受信装置12は、無線部50と総称される第1無線部50a、第2無線部50b、第M無線部50m、処理部52と総称される第1処理部52a、第2処理部52b、第M処理部52m、復調部54と総称される第1復調部54a、第2復調部54b、第L復調部54l、データ結合部56、制御部58を含む。また信号として、無線受信信号200と総称される第1無線受信信号200a、第2無線受信信号200b、第M無線受信信号200m、ベースバンド受信信号202と総称される第1ベースバンド受信信号202a、第2ベースバンド受信信号202b、第Mベースバンド受信信号202m、合成信号204と総称される第1合成信号204a、第2合成信号204b、第L合成信号204lを含む。   FIG. 5 shows the configuration of the receiving device 12. The receiving device 12 includes a first radio unit 50a, a second radio unit 50b, an M-th radio unit 50m, which are collectively referred to as a radio unit 50, a first processing unit 52a, a second processing unit 52b, which are collectively referred to as a processing unit 52, An M processor 52m, a first demodulator 54a, a second demodulator 54b, an L demodulator 54l, a data combiner 56, and a controller 58, which are collectively referred to as a demodulator 54, are included. Further, as signals, a first radio reception signal 200a, a second radio reception signal 200b, an M-th radio reception signal 200m, and a first baseband reception signal 202a, which are collectively referred to as a radio reception signal 200, A second baseband received signal 202b, an Mth baseband received signal 202m, a first synthesized signal 204a collectively referred to as a synthesized signal 204, a second synthesized signal 204b, and an Lth synthesized signal 204l are included.

無線部50は、無線周波数の無線受信信号200からベースバンドのベースバンド受信信号202間の周波数変換処理、増幅処理、AD変換処理等を行う。ここでは、通信システム100としてIEEE802.11a規格をベースにした無線LANを想定するため、無線受信信号200の無線周波数は、5GHz帯に対応する。さらに初期の周波数オフセットの推定および補正も行う。処理部52は、ベースバンド受信信号202に対してアダプティブアレイ信号処理を行い、送信された複数の信号に相当する合成信号204を出力する。復調部54は、合成信号204を復調する。さらに、デインターリーブ、復号も実行する。データ結合部56は、図4のデータ分離部20に対応して、復調部54からそれぞれ出力された信号を結合する。制御部58は、受信装置12のタイミング等を制御する。   The radio unit 50 performs frequency conversion processing, amplification processing, AD conversion processing, and the like between the radio frequency radio reception signal 200 and the baseband baseband reception signal 202. Here, since a wireless LAN based on the IEEE802.11a standard is assumed as the communication system 100, the wireless frequency of the wireless reception signal 200 corresponds to the 5 GHz band. In addition, the initial frequency offset is estimated and corrected. The processing unit 52 performs adaptive array signal processing on the baseband received signal 202 and outputs a composite signal 204 corresponding to the transmitted plurality of signals. The demodulator 54 demodulates the composite signal 204. Furthermore, deinterleaving and decoding are also executed. The data combiner 56 combines the signals output from the demodulator 54 corresponding to the data separator 20 in FIG. The control unit 58 controls the timing of the receiving device 12 and the like.

図6は、第1無線部50aの構成を示す。第1無線部50aは、LNA部60、周波数変換部62、直交検波部64、AGC66、AD変換部68、初期周波数オフセット補正部70を含む。   FIG. 6 shows the configuration of the first radio unit 50a. The first radio unit 50a includes an LNA unit 60, a frequency conversion unit 62, a quadrature detection unit 64, an AGC 66, an AD conversion unit 68, and an initial frequency offset correction unit 70.

LNA部60は、第1無線受信信号200aを増幅する。周波数変換部62は、処理対象とする信号に対して無線周波数の5GHz帯と、中間周波数間の周波数変換を行う。直交検波部64は、中間周波数の信号を直交検波して、ベースバンドのアナログ信号を生成する。AGC66は、ベースバンドのアナログ信号の振幅をAD変換部68のダイナミックレンジ内の振幅にするために、利得を自動的に制御する。なお、AGC66の初期の設定では、受信した信号のうちのSTSを使用し、STSの強度が予め規定した値に近づくように制御する。AD変換部68は、ベースバンドのアナログ信号をデジタル信号に変換する。   The LNA unit 60 amplifies the first radio reception signal 200a. The frequency conversion unit 62 performs frequency conversion between a radio frequency 5 GHz band and an intermediate frequency on a signal to be processed. The quadrature detection unit 64 performs quadrature detection on the intermediate frequency signal to generate a baseband analog signal. The AGC 66 automatically controls the gain in order to make the amplitude of the baseband analog signal within the dynamic range of the AD converter 68. In the initial setting of the AGC 66, the STS of the received signal is used, and control is performed so that the strength of the STS approaches a predetermined value. The AD converter 68 converts a baseband analog signal into a digital signal.

初期周波数オフセット補正部70は、STSの区間において初期の周波数オフセットを推定し、さらに推定した初期の周波数オフセットによって、LTS、シグナル、データを補正する。初期の周波数オフセットの推定方法は、任意のものでよいが、例えば、STSのうち「t9」と「t10」のうちでそれぞれ対応した信号の間の位相誤差を計算し、16FFTポイントに対応した時間で計算した位相誤差を除算する。さらに、このような結果に平均等の統計処理が付加されてもよい。初期の周波数オフセットが補正された信号は、第1ベースバンド受信信号202aとして出力される。   The initial frequency offset correction unit 70 estimates an initial frequency offset in the STS section, and further corrects the LTS, signal, and data by the estimated initial frequency offset. The initial frequency offset estimation method may be any method. For example, a phase error between signals corresponding to “t9” and “t10” in the STS is calculated, and a time corresponding to 16 FFT points is calculated. Divide the phase error calculated in. Further, statistical processing such as averaging may be added to such a result. The signal whose initial frequency offset is corrected is output as the first baseband received signal 202a.

図7は、第1処理部52aの構成を示す。第1処理部52aは、伝送路特性推定部80、周波数オフセット推定部82、FFT84と総称される第1FFT84a、第2FFT84b、第MFFT84m、受信ウエイト計算部86、乗算部88と総称される第1乗算部88a、第2乗算部88b、第M乗算部88m、遅延部90と総称される第1遅延部90a、第2遅延部90b、第M遅延部90m、乗算部92と総称される第1乗算部92a、第2乗算部92b、第M乗算部92m、乗算部94と総称される第11乗算部94aa、第12乗算部94ab、第1N乗算部94an、第21乗算部94ba、第22乗算部94bb、第2N乗算部94bn、第M1乗算部94ma、第M2乗算部94mb、第MN乗算部94mn、加算部96と総称される第1加算部96a、第2加算部96b、第N加算部96nを含む。また信号として、伝送路特性信号206、周波数オフセット信号210と総称される第1周波数オフセット信号210a、第2周波数オフセット信号210b、第M周波数オフセット信号210mを含む。   FIG. 7 shows a configuration of the first processing unit 52a. The first processing unit 52a includes a transmission path characteristic estimation unit 80, a frequency offset estimation unit 82, a first FFT 84a, a second FFT 84b, an MFFT 84m, collectively referred to as FFT 84, a reception weight calculation unit 86, and a first multiplication collectively referred to as a multiplication unit 88. Unit 88a, second multiplier 88b, Mth multiplier 88m, first delay unit 90a, second delay unit 90b, Mth delay unit 90m, and first unit collectively referred to as delay unit 90 Unit 92a, second multiplier 92b, Mth multiplier 92m, and eleventh multiplier 94aa, twelfth multiplier 94ab, first N multiplier 94an, 21st multiplier 94ba, and 22nd multiplier, collectively referred to as multiplier 94. 94bb, 2nd N multiplier 94bn, M1 multiplier 94ma, M2 multiplier 94mb, MN multiplier 94mn, first adder 96a collectively referred to as adder 96, second adder 96b, it includes a first N addition unit 96n. Further, the signal includes a transmission path characteristic signal 206, a first frequency offset signal 210a, which is collectively referred to as a frequency offset signal 210, a second frequency offset signal 210b, and an Mth frequency offset signal 210m.

ベースバンド受信信号202は、図3のごとくバースト信号を形成しており、逐次受信される。ここで、送信用アンテナ14からからそれぞれ送信された信号はそれぞれ異なったLTSを含んでおり、ベースバンド受信信号202は、それらが合成された形の信号になっている。   The baseband received signal 202 forms a burst signal as shown in FIG. 3 and is received sequentially. Here, each of the signals transmitted from the transmitting antenna 14 includes different LTSs, and the baseband received signal 202 is a combined signal.

伝送路特性推定部80は、送信用アンテナ14からそれぞれ送信された異なったパターンのLTSを予め記憶しており、これらのLTSとベースバンド受信信号202にもとづいて、LTSの区間における伝送路特性を推定する。なお、伝送路特性推定部80は、図2のごとく、L本の送信用アンテナ14とM本の受信用アンテナ16のそれぞれの組合せに対して伝送路特性を推定する。すなわち、L×M種の伝送路特性を推定する。ここで、伝送路特性推定部80での伝送路特性の推定方法の一例を説明する。ひとつのLTS区間のサンプル数をSとすると、すべてのLTS区間でのサンプル総数は2Sとなる。なお、オーバーサンプルは行っていないものとするので、Sは64となる。LTS区間におけるm番目のベースバンド受信信号202からなるベクトルをzmとすると、zmは次のように示される。

Figure 0004287308
The transmission path characteristic estimation unit 80 stores in advance LTSs of different patterns respectively transmitted from the transmitting antennas 14, and based on these LTSs and the baseband received signal 202, the transmission path characteristics in the LTS section are calculated. presume. As shown in FIG. 2, the transmission path characteristic estimation unit 80 estimates transmission path characteristics for each combination of L transmitting antennas 14 and M receiving antennas 16. That is, L × M types of transmission path characteristics are estimated. Here, an example of a transmission path characteristic estimation method in the transmission path characteristic estimation unit 80 will be described. If the number of samples in one LTS section is S, the total number of samples in all LTS sections is 2S. Since oversampling is not performed, S is 64. If a vector composed of the mth baseband received signal 202 in the LTS section is zm, zm is expressed as follows.
Figure 0004287308

ここでx(t)は、時刻tにおけるm番目のベースバンド受信信号202を示す。さらにl番目の送信用アンテナ14から時刻tに送信されるLTSをd(t)とすれば、l番目の送信用アンテナ14から送信された信号のk番目のマルチパス波からなる2S次元のベクトルdl,kは次のように示される。

Figure 0004287308
ここで、マルチパスの遅延時間をlとし、k=0を先行波として考えるので、?0=0としている。さらに、厳密に遅延時間は、送信用アンテナ14と受信用アンテナ16に応じて異なるが、ベースバンドにおけるサンプル値を考える限りにおいて、送信用アンテナ14と受信用アンテナ16によらないと考えれられる。したがって、遅延時間は?m,k,lと書くべきであるが、ここでは、単に?と示す。また、LTS区間において送信用アンテナ14から送信されるLTSの系列は、受信装置12で既知である。m番目の受信用アンテナ16に到来したl番目の送信用アンテナ14からのk番目のマルチパス波の複素振幅をhm,l,kとすれば、評価関数Jは次のように示される。 Here, x m (t) represents the m-th baseband received signal 202 at time t. If the LTS transmitted from the l-th transmitting antenna 14 at time t is d l (t), the 2S-dimensional signal composed of the k-th multipath wave of the signal transmitted from the l-th transmitting antenna 14 is used. The vector d l, k is shown as follows:
Figure 0004287308
Here, the delay time of multi-path and l k, so think about the k = 0 as the preceding wave, is set to? 0 = 0. Furthermore, although the delay time strictly differs depending on the transmission antenna 14 and the reception antenna 16, it is considered that the delay time does not depend on the transmission antenna 14 and the reception antenna 16 as long as the sample values in the baseband are considered. Therefore, the delay time should be written as? M, k, l , but here it is simply indicated as? K. In addition, the LTS sequence transmitted from the transmission antenna 14 in the LTS section is known by the receiving device 12. If the complex amplitude of the k-th multipath wave from the l-th transmitting antenna 14 arriving at the m-th receiving antenna 16 is hm , l, k , the evaluation function J m is expressed as follows. .

Figure 0004287308
ここで、Kは想定する最も遅延の大きなマルチパスの番号を示す。表記を簡潔にするために、dl,kを列要素とする2S行L(K+1)列の行列Qとhm,l,kからなるL(K+1)次列ベクトルbを用いてJを表すと以下のようになる。
Figure 0004287308
ただし、Qとbは、具体的には次のように示される。
Figure 0004287308
Here, K indicates the number of the multipath with the longest delay assumed. For simplicity of notation, d l, 2S row L (K + 1) matrix of columns Q and h m, l, consisting of k L (K + 1) to k and column elements J using the following column vector b m m Is expressed as follows.
Figure 0004287308
However, Q and b m are specifically shown as follows.

Figure 0004287308
さらに、Jを最小にするbは次のように示される。
Figure 0004287308
ここで、Hはエルミート共役を示し、bの各要素がm番目の受信用アンテナ16に入力される各マルチパス波の複素振幅、すなわち伝送路特性となる。なお、Qは、LTSのシンボルにより決まる行列なのでL(K+1)行2S列の行列(QQ)−1は事前に計算され、伝送路特性推定部80に記憶されているものとする。最終的に、伝送路特性推定部80は、伝送路特性bを伝送路特性信号206として出力する。
Figure 0004287308
Further, b m that minimizes the J m is shown as follows.
Figure 0004287308
Here, H indicates Hermitian conjugate, and each element of b m is a complex amplitude of each multipath wave input to the m-th receiving antenna 16, that is, transmission path characteristics. Since Q is a matrix determined by LTS symbols, a matrix (Q H Q) −1 Q H of L (K + 1) rows and 2S columns is calculated in advance and stored in the transmission path characteristic estimation unit 80. . Finally, the transmission path characteristic estimation unit 80 outputs the transmission path characteristic b m as the transmission path characteristic signal 206.

周波数オフセット推定部82は、伝送路特性信号206にもとづいて周波数オフセットを推定する。周波数オフセットの推定方法は後述するが、LTS終了時点において推定した周波数オフセットの位相成分を反転してから、周波数オフセット信号210として出力する。さらに、周波数オフセット信号210は、遅延部90と乗算部92によるフィードバック制御によって、FFTポイントの時間間隔Tを単位として、推定した周波数オフセットと反対方向に回転すべき位相信号を生成する。 The frequency offset estimation unit 82 estimates the frequency offset based on the transmission path characteristic signal 206. A method for estimating the frequency offset will be described later, but the phase component of the frequency offset estimated at the end of the LTS is inverted before being output as the frequency offset signal 210. Further, the frequency offset signal 210 generates a phase signal to be rotated in the direction opposite to the estimated frequency offset in units of the FFT point time interval T p by feedback control by the delay unit 90 and the multiplication unit 92.

乗算部88は、乗算部92から出力される周波数オフセットを反映した位相で、ベースバンド受信信号202に含まれた周波数オフセットを補正する。FFT84は、周波数オフセットを補正したベースバンド受信信号202にFFT処理を施して周波数領域の信号を出力する。FFT84でFFT処理された信号のサブキャリア数は、前述のごとく52であるが、ここではこれをNとして一般化する。   Multiplier 88 corrects the frequency offset included in baseband received signal 202 with a phase reflecting the frequency offset output from multiplier 92. The FFT 84 performs FFT processing on the baseband received signal 202 whose frequency offset is corrected, and outputs a frequency domain signal. The number of subcarriers of the signal subjected to the FFT processing by the FFT 84 is 52 as described above, but here it is generalized as N.

受信ウエイト計算部86は、伝送路特性信号206にもとづいて受信ウエイトベクトルを推定する。n番目のサブキャリアにおけるl番目の送信用アンテナ14に対する受信ウエイトベクトルw(n)は、次のように示される。

Figure 0004287308
さらに、すべての送信用アンテナ14を考慮して、各列要素がw(n)であるM行L列の行列をW(n)とすると、W(n)は次のように示される。
Figure 0004287308
The reception weight calculation unit 86 estimates a reception weight vector based on the transmission path characteristic signal 206. The reception weight vector w l (n) for the l-th transmitting antenna 14 in the n-th subcarrier is expressed as follows.
Figure 0004287308
Further, in consideration of all the transmitting antennas 14, if W (n) is a matrix of M rows and L columns where each column element is w l (n), W (n) is expressed as follows.
Figure 0004287308

さらに、MMSE基準でのW(n)の最適解Wopt(n)は、次のように示される。

Figure 0004287308
ここで、相関行列Rxx(n)とV(n)は、次のように示される。
Figure 0004287308
なお、x(t,n)は時刻tでn番目のサブキャリアでの受信信号を示し、d(t,n)は時刻tでl番目の送信用アンテナ14から送信されるトレーニング信号を示し、Eはアンサンブル平均を示す。 Further, the optimal solution W opt (n) of W (n) based on the MMSE criterion is expressed as follows.
Figure 0004287308
Here, the correlation matrices Rxx (n) and V (n) are expressed as follows.
Figure 0004287308
Note that x (t, n) represents a received signal on the nth subcarrier at time t, and d l (t, n) represents a training signal transmitted from the lth transmitting antenna 14 at time t. , E represents the ensemble average.

説明を容易にするために、前述のhm,l,kを先頭の16個の値がそれぞれhm,l,0、hm,l,1、・・・、hm,l,15であり、その後の要素がすべて0である64サンプルのFFTをam,l(n)(n=0,1,・・・,63)とする。さらに、am,l(n)を使用してM次元列ベクトルa(n)を次のように定義するが、これはl番目の送信用アンテナ14からのアレー応答ベクトルである。

Figure 0004287308
アレー応答ベクトルを使用すれば、相関行列Rxx(n)は次のように示される。 For ease of explanation, the first 16 values of the aforementioned hm, l, k are hm , l, 0 , hm , l, 1 , ..., hm , l, 15 , respectively. It is assumed that an FFT of 64 samples whose elements after that are all 0 is a m, l (n) (n = 0, 1,..., 63). Furthermore, using a m, l (n), an M-dimensional column vector a l (n) is defined as follows, which is an array response vector from the l-th transmitting antenna 14.
Figure 0004287308
Using an array response vector, the correlation matrix Rxx (n) can be expressed as:

Figure 0004287308
ここで、σは熱雑音電力であり、Iは単位行列である。さらに、相関ベクトルv(n)は、次のように示される。
Figure 0004287308
従って、MMSE基準の受信ウエイトベクトルwl,opt(n)は次式で示される。
Figure 0004287308
ひとつのlの値、例えばl=1に対応した受信ウエイトベクトルw1,opt(n)が受信ウエイト計算部86で計算される。また、それ以外のlの値、例えばl=2に対応した受信ウエイトベクトルw2,opt(n)が図5の第2処理部52bで計算される。
Figure 0004287308
Here, σ 2 is thermal noise power, and I is a unit matrix. Further, the correlation vector v l (n) is expressed as follows.
Figure 0004287308
Accordingly, the reception weight vector w l, opt (n) based on the MMSE is expressed by the following equation.
Figure 0004287308
A reception weight vector w 1, opt (n) corresponding to one value of l, for example, l = 1 is calculated by the reception weight calculation unit 86. In addition, the second processing unit 52b shown in FIG. 5 calculates other reception weight vectors w 2, opt (n) corresponding to l, for example, l = 2.

乗算部94は、FFT84でFFT処理された信号と、受信ウエイトベクトルw1,opt(n)を乗算する。加算部96は、受信ウエイトベクトルのうちで同一のnの値に対する乗算部94の乗算結果を加算する。加算部96は、すべてのサブキャリア数N分の加算結果を出力する。ここでは、N個の加算結果を総称して第1合成信号204aとする。 The multiplier 94 multiplies the signal that has been subjected to the FFT processing by the FFT 84 and the reception weight vector w 1, opt (n). The addition unit 96 adds the multiplication results of the multiplication unit 94 to the same n value in the reception weight vector. Adder 96 outputs the addition results for all subcarriers N. Here, the N addition results are collectively referred to as the first combined signal 204a.

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。   This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of an arbitrary computer, and in terms of software, it is realized by a program having a reservation management function loaded in memory. The functional block realized by those cooperation is drawn. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.

図8は、周波数オフセット推定部82の構成を示す。周波数オフセット推定部82は、位相差計算部110、オフセット計算部112を含む。信号として位相誤差信号208と総称される第1位相誤差信号208a、第2位相誤差信号208b、第M位相誤差信号208nを含む。   FIG. 8 shows the configuration of the frequency offset estimation unit 82. The frequency offset estimation unit 82 includes a phase difference calculation unit 110 and an offset calculation unit 112. The signal includes a first phase error signal 208a, a second phase error signal 208b, and an Mth phase error signal 208n, which are collectively referred to as a phase error signal 208.

位相差計算部110は、伝送路特性信号206を入力し、予め記憶したLTSの時間領域の信号パターンと推定した伝送路特性から、後述するレプリカ信号を生成する。さらに、位相差計算部110は、受信用アンテナ16単位でベースバンド受信信号202とそれに対応したレプリカ信号との位相差を計算する。計算した位相差は、位相誤差信号208として出力される。   The phase difference calculation unit 110 receives the transmission line characteristic signal 206 and generates a replica signal, which will be described later, from the LTS time domain signal pattern stored in advance and the estimated transmission line characteristic. Furthermore, the phase difference calculation unit 110 calculates the phase difference between the baseband received signal 202 and the corresponding replica signal in units of the receiving antenna 16. The calculated phase difference is output as a phase error signal 208.

ここで図9は、位相差計算部110の構成を示す。位相差計算部110は、レプリカ生成部114、除算部116を含む。ここでは、ベースバンド受信信号202と位相誤差信号208をひとつの信号にまとめて示しているが、これは便宜上の表示であり、実際は図8のごとく第1ベースバンド受信信号202a、第1位相誤差信号208a等の信号によって構成されており、位相差計算部110の構成もそれに対応しているものとする。さらに、図中のベースバンド受信信号202と位相誤差信号208は、m番目の受信用アンテナ16に対応した信号であるとする。レプリカ生成部114は、前述のごとく、レプリカ信号を生成する。すなわち、l番目の送信用アンテナ14にそれぞれ対応した時間領域のトレーニング信号をc(t)とすれば、伝送路特性信号206によって入力された伝送路特性より、レプリカ信号x’(t)は以下のごとく計算される。 Here, FIG. 9 shows a configuration of the phase difference calculation unit 110. The phase difference calculation unit 110 includes a replica generation unit 114 and a division unit 116. Here, the baseband received signal 202 and the phase error signal 208 are shown together as one signal, but this is a display for convenience, and actually, the first baseband received signal 202a and the first phase error are as shown in FIG. It is configured by a signal such as the signal 208a, and the configuration of the phase difference calculation unit 110 also corresponds to it. Furthermore, the baseband received signal 202 and the phase error signal 208 in the figure are signals corresponding to the mth receiving antenna 16. As described above, the replica generation unit 114 generates a replica signal. In other words, if the training signal in the time domain corresponding to each of the l-th transmitting antennas 14 is c l (t), the replica signal x ′ m (t) is determined from the transmission path characteristics input by the transmission path characteristics signal 206. Is calculated as follows:

Figure 0004287308
なお、前述のごとくhm,l,kは、先頭の16個の値のみを有効にしている。レプリカ信号x’(t)は、LTS区間のうちの「T1」と「T2」にわたって計算される。
Figure 0004287308
As described above, only the first 16 values are valid for hm , l, k . The replica signal x ′ m (t) is calculated over “T1” and “T2” in the LTS interval.

除算部116は、レプリカ生成部114で生成されたレプリカ信号とベースバンド受信信号202を入力し、ベースバンド受信信号202の値を当該ベースバンド受信信号202に対応したレプリカ信号の値で除算する。さらに、除算部116は除算結果の位相成分を位相誤差とする。すなわち、受信用アンテナ16単位で位相誤差y(t)は次のように示される。なお、位相誤差は、位相誤差信号208として出力される。

Figure 0004287308
The division unit 116 receives the replica signal generated by the replica generation unit 114 and the baseband reception signal 202, and divides the value of the baseband reception signal 202 by the value of the replica signal corresponding to the baseband reception signal 202. Furthermore, the division unit 116 sets the phase component of the division result as a phase error. That is, the phase error y m (t) in units of the receiving antenna 16 is expressed as follows. The phase error is output as the phase error signal 208.
Figure 0004287308

図8に戻る。オフセット計算部112は、位相誤差信号208、すなわち除算部116で導出した複数の位相誤差y(t)にもとづいて、ベースバンド受信信号202に含まれた周波数オフセットを推定する。ここで、オフセット計算部112は、複数の位相誤差y(t)から最小二乗法によって、ベースバンド受信信号202に含まれた周波数オフセットを推定する。すなわち、LTSの「T1」から「T2」の区間におけるt=0からt=127において、位相誤差の変動の直線y=at+bを想定し、位相誤差y(t)のそれぞれと当該直線の誤差が最小になるように定数aとbを導出する。そのため、位相誤差の変動の直線と位相誤差y(t)との間の距離lを次のように示す。 Returning to FIG. The offset calculation unit 112 estimates the frequency offset included in the baseband reception signal 202 based on the phase error signal 208, that is, the plurality of phase errors y m (t) derived by the division unit 116. Here, the offset calculator 112 estimates the frequency offset included in the baseband received signal 202 from the plurality of phase errors y m (t) by the least square method. That is, a phase error fluctuation line y = at + b is assumed from t = 0 to t = 127 in the section from “T1” to “T2” of the LTS, and each of the phase error y m (t) and the error of the straight line is assumed. The constants a and b are derived so that is minimized. Therefore, the distance l t between the phase error fluctuation line and the phase error y m (t) is expressed as follows.

Figure 0004287308
ここで、図10は、時間と位相誤差の関係を示し、前述の位相誤差y(t)、y、lは図示のごとく示される。さらに、l の総和Eは以下のとおりに示される。ここで、Eを最小にするような定数aとbが導出される。
Figure 0004287308
Figure 0004287308
Here, FIG. 10 shows the relationship between time and phase error, and the aforementioned phase errors y m (t), y, and l t are shown as shown. Further, the total E of l t 2 is shown as follows. Here, constants a and b that minimize E are derived.
Figure 0004287308

ここで、定数aが周波数オフセットに相当するが、定数aは位相を単位としている。例えば、5°というように示される。オフセット計算部112は、定数aの符号を反転させて、周波数オフセットと反対方向の位相を導出する。前述の例では、−5°というように示される。さらに、導出した位相は、同相成分と直交成分の値を有した複素数に変換されて、それらが周波数オフセット信号210として出力される。なお、周波数オフセットは、受信用アンテナ16ごとに導出される。   Here, the constant a corresponds to the frequency offset, but the constant a is in phase. For example, it is shown as 5 °. The offset calculator 112 inverts the sign of the constant a to derive a phase in the direction opposite to the frequency offset. In the above example, it is indicated as -5 °. Further, the derived phase is converted into a complex number having values of the in-phase component and the quadrature component, and these are output as the frequency offset signal 210. The frequency offset is derived for each receiving antenna 16.

図11は、受信処理の手順を示すフローチャートである。受信装置12は、受信したバースト信号のうちSTSの区間で、タイミングを推定し、初期周波数オフセット補正部70は初期周波数オフセットを推定し(S10)、さらに推定した周波数オフセットを補正してベースバンド受信信号202を出力する。バースト信号のLTSの区間で、伝送路特性推定部80は伝送路特性を推定する(S12)。また、推定した伝送路特性にもとづいて、周波数オフセット推定部82は周波数オフセットを推定する(S14)とともに、受信ウエイト計算部86は受信ウエイトベクトルを計算する(S16)。なお、ステップ16において受信ウエイト計算部86は、周波数オフセット推定部82で推定した周波数オフセットによって伝送路特性を補正してから、補正した伝送路特性によって受信ウエイトベクトルを計算してもよい。バースト信号のデータの区間で、乗算部88はベースバンド受信信号202にふくまれた周波数オフセットを補正し、乗算部94は受信ウエイトベクトルで重み付けを行いながら、データを受信する(S18)。   FIG. 11 is a flowchart showing the procedure of the reception process. The receiving device 12 estimates the timing in the STS section of the received burst signal, the initial frequency offset correction unit 70 estimates the initial frequency offset (S10), and further corrects the estimated frequency offset to receive baseband. The signal 202 is output. In the LTS section of the burst signal, the transmission line characteristic estimation unit 80 estimates the transmission line characteristic (S12). Further, based on the estimated transmission path characteristics, the frequency offset estimation unit 82 estimates the frequency offset (S14), and the reception weight calculation unit 86 calculates the reception weight vector (S16). In step 16, the reception weight calculation unit 86 may calculate the reception weight vector based on the corrected transmission line characteristic after correcting the transmission line characteristic using the frequency offset estimated by the frequency offset estimation unit 82. In the burst signal data section, the multiplier 88 corrects the frequency offset included in the baseband received signal 202, and the multiplier 94 receives data while performing weighting with the reception weight vector (S18).

本発明の実施例によれば、受信した信号から推定した伝送路特性と既知信号にもとづいてレプリカ信号を生成し、受信した信号とレプリカ信号の位相誤差の変動から周波数オフセットを推定するので、トレーニング信号に所定の周期性がなくても周波数オフセットを推定できる。また、トレーニング信号に所定の周期性がなくても周波数オフセットを推定できるので、受信ウエイトベクトルが所定の周期性のないトレーニング信号から計算される場合であっても、周波数オフセットの推定と受信ウエイトベクトルの計算のためのトレーニング信号を共通化でき、バースト信号の利用効率を向上できる。また、MIMOシステムで複数のアンテナによって並列に送信されるデータの系列数が増加しても対応可能であるので、MIMOシステムでのデータ伝送速度や伝送品質を向上できる。また、受信した信号とレプリカ信号の位相誤差の変動から最小二乗法によって周波数オフセットを推定するので、高精度に周波数オフセットを推定できる。   According to the embodiment of the present invention, the replica signal is generated based on the transmission path characteristic estimated from the received signal and the known signal, and the frequency offset is estimated from the fluctuation of the phase error between the received signal and the replica signal. The frequency offset can be estimated even if the signal does not have a predetermined periodicity. In addition, since the frequency offset can be estimated even if the training signal does not have a predetermined periodicity, the frequency offset estimation and the reception weight vector can be performed even when the reception weight vector is calculated from a training signal without the predetermined periodicity. The training signal for the calculation can be shared, and the use efficiency of the burst signal can be improved. In addition, since it is possible to cope with an increase in the number of data sequences transmitted in parallel by a plurality of antennas in a MIMO system, it is possible to improve the data transmission speed and transmission quality in the MIMO system. Further, since the frequency offset is estimated by the least square method from the phase error variation of the received signal and the replica signal, the frequency offset can be estimated with high accuracy.

(実施例2)
本発明の実施例2は、本発明の実施例1と同様に、受信した信号に含まれた周波数オフセットを推定するMIMOシステムにおける受信装置に関する。また、本実施例に係る受信装置は、実施例1と同様に、受信した信号とレプリカ信号の位相誤差を計算し、受信した信号とレプリカ信号の位相誤差の時間変化より周波数オフセットを推定するので、トレーニング信号に所定の周期性を要求しない。しかしながら、実施例2では、位相誤差の時間変化にもとづく周波数オフセットの推定は、最小二乗法でなく、所定の時間を隔てたふたつの位相誤差の差違を求めることによって行う。さらに、ここで位相誤差は実数で示す。そのため、ふたつの位相誤差の差違が、複素数の乗算でなく、実数の減算で導出されるので、雑音の影響を抑圧できる。また、最小二乗法よりも簡易に周波数オフセットを推定できる。
(Example 2)
A second embodiment of the present invention relates to a receiving apparatus in a MIMO system that estimates a frequency offset included in a received signal, similarly to the first embodiment of the present invention. Since the receiving apparatus according to the present embodiment calculates the phase error between the received signal and the replica signal and estimates the frequency offset from the time change of the phase error between the received signal and the replica signal, as in the first embodiment. The training signal does not require a predetermined periodicity. However, in the second embodiment, the estimation of the frequency offset based on the time change of the phase error is performed by obtaining the difference between two phase errors separated by a predetermined time, not by the least square method. Further, here, the phase error is indicated by a real number. Therefore, since the difference between the two phase errors is derived not by complex multiplication but by subtraction of real numbers, the influence of noise can be suppressed. Further, the frequency offset can be estimated more easily than the least square method.

実施例2に係る受信装置12は実施例1に係る図5の受信装置12と同一であり、実施例2に係る第1処理部52aは実施例1に係る図7の第1処理部52aと同一であり、実施例2に係る周波数オフセット推定部82は実施例に1に係る図8の周波数オフセット推定部82と同一であるので、説明を省略する。   The receiving device 12 according to the second embodiment is the same as the receiving device 12 of FIG. 5 according to the first embodiment, and the first processing unit 52a according to the second embodiment is the same as the first processing unit 52a of FIG. Since the frequency offset estimation unit 82 according to the second embodiment is the same as the frequency offset estimation unit 82 of FIG. 8 according to the first embodiment, the description thereof is omitted.

図12は、実施例2に係るオフセット計算部112の構成を示す。オフセット計算部112は、遅延部122、複素数変換部124、加算部126、加算部128、加算部128を含む。ここでは、位相誤差信号208と周波数オフセット信号210をひとつの信号にまとめて示しているが、これは便宜上の表示であり、実際は図8のごとく第1位相誤差信号208a、第1周波数オフセット信号210a等の信号によって構成されており、オフセット計算部112の構成もそれに対応しているものとする。さらに、ここでの位相誤差信号208と周波数オフセット信号210は、m番目の受信用アンテナ16に対応した信号であるとする。   FIG. 12 illustrates a configuration of the offset calculation unit 112 according to the second embodiment. The offset calculation unit 112 includes a delay unit 122, a complex number conversion unit 124, an addition unit 126, an addition unit 128, and an addition unit 128. Here, the phase error signal 208 and the frequency offset signal 210 are collectively shown as one signal, but this is a display for convenience, and actually the first phase error signal 208a and the first frequency offset signal 210a as shown in FIG. It is assumed that the configuration of the offset calculation unit 112 also corresponds to that. Further, the phase error signal 208 and the frequency offset signal 210 here are signals corresponding to the mth receiving antenna 16.

遅延部122は、位相誤差信号208を遅延させる。加算部126は、位相誤差信号208を遅延部122で遅延させた値で減算し、遅延部122での遅延時間に対応した位相誤差信号208の差違を求める。ここで、遅延部122での遅延時間をTとすれば、加算部126での減算結果Δy(t)は次のように示される。

Figure 0004287308
The delay unit 122 delays the phase error signal 208. The adder 126 subtracts the phase error signal 208 by the value delayed by the delay unit 122 to obtain a difference in the phase error signal 208 corresponding to the delay time in the delay unit 122. Here, if the delay time in the delay unit 122 is T, the subtraction result Δy m (t) in the adder 126 is expressed as follows.
Figure 0004287308

加算部128は、加算部126の減算結果をLTSのうちの所定期間にわたって加算し、複素数変換部124は、T=64とした場合、すなわちTを64FFTポイントにした場合、次に示すような周波数オフセットΔfを導出する。なお、受信用アンテナ16の番号mは省略した。

Figure 0004287308
The adding unit 128 adds the subtraction result of the adding unit 126 over a predetermined period of the LTS, and the complex number conversion unit 124 has the following frequency when T = 64, that is, when T is set to 64 FFT points. An offset Δf is derived. Note that the number m of the receiving antenna 16 is omitted.
Figure 0004287308

ここで、3.2μsは、IEEE802.11b規格での64FFTポイントの期間である。複素数変換部124は、Δfの符号を反転させて、周波数オフセットと反対方向の位相を導出する。さらに、導出した位相は、同相成分と直交成分の値を有した複素数に変換されて、それらが周波数オフセット信号210として出力される。   Here, 3.2 μs is a period of 64 FFT points in the IEEE 802.11b standard. The complex number conversion unit 124 inverts the sign of Δf to derive a phase in the direction opposite to the frequency offset. Further, the derived phase is converted into a complex number having values of the in-phase component and the quadrature component, and these are output as the frequency offset signal 210.

さらに、以上で説明した実施例2とは別に、別の態様(以下、「変形例」という)に係る受信装置12を説明する。変形例に係る受信装置12は実施例1に係る図5の受信装置12と同一であり、変形例に係る第1処理部52aは実施例1に係る図7の第1処理部52aと同一であり、変形例に係る周波数オフセット推定部82は実施例に1に係る図8の周波数オフセット推定部82と同一であるので、説明を省略する。   Further, a receiving apparatus 12 according to another aspect (hereinafter referred to as “modification”) will be described separately from the second embodiment described above. The receiving device 12 according to the modified example is the same as the receiving device 12 of FIG. 5 according to the first embodiment, and the first processing unit 52a according to the modified example is the same as the first processing unit 52a of FIG. Since the frequency offset estimation unit 82 according to the modification is the same as the frequency offset estimation unit 82 of FIG.

図13は、変形例に係る位相差計算部110の構成を示す。位相差計算部110は、レプリカ生成部114、複素共役部118、乗算部120を含む。ここでは、ベースバンド受信信号202と位相誤差信号208をひとつの信号にまとめて示しているが、これは便宜上の表示であり、実際は図8のごとく第1ベースバンド受信信号202a、第1位相誤差信号208a等の信号によって構成されており、位相差計算部110の構成もそれに対応しているものとする。さらに、ここでのベースバンド受信信号202と位相誤差信号208は、m番目の受信用アンテナ16に対応した信号であるとする。レプリカ生成部114は、図9のレプリカ生成部114と同様に、レプリカ信号を生成する。   FIG. 13 shows a configuration of the phase difference calculation unit 110 according to the modification. The phase difference calculation unit 110 includes a replica generation unit 114, a complex conjugate unit 118, and a multiplication unit 120. Here, the baseband received signal 202 and the phase error signal 208 are shown together as one signal, but this is a display for convenience, and actually, the first baseband received signal 202a and the first phase error are as shown in FIG. It is configured by a signal such as the signal 208a, and the configuration of the phase difference calculation unit 110 also corresponds to it. Furthermore, it is assumed that the baseband reception signal 202 and the phase error signal 208 here are signals corresponding to the m-th reception antenna 16. The replica generation unit 114 generates a replica signal similarly to the replica generation unit 114 of FIG.

複素共役部118は、レプリカ生成部114で生成されたレプリカ信号の値の複素共役値を導出する。乗算部120は、ベースバンド受信信号202の値と当該ベースバンド受信信号202に対応したレプリカ信号の複素共役値を乗算する。乗算結果は、次のように示され、位相誤差信号208として出力される。

Figure 0004287308
変形例のオフセット計算部112は、位相誤差y(t)にもとづいて、以下のとおりに計算して周波数オフセットΔfを導出する。なお、受信用アンテナ16の番号mは省略した。
Figure 0004287308
The complex conjugate unit 118 derives a complex conjugate value of the value of the replica signal generated by the replica generation unit 114. Multiplier 120 multiplies the value of baseband received signal 202 by the complex conjugate value of the replica signal corresponding to baseband received signal 202. The multiplication result is shown as follows and output as the phase error signal 208.
Figure 0004287308
Based on the phase error y m (t), the offset calculation unit 112 of the modification calculates as follows to derive the frequency offset Δf. Note that the number m of the receiving antenna 16 is omitted.
Figure 0004287308

図14は、実施例2の受信特性のシミュレーション結果を示す。当該シミュレーションは、50kHzの周波数オフセットを与えた場合のEb/N0対BER特性を示す。ここで、○印は周波数オフセットを与えない場合の特性(以下、「参照特性」という)を示しており、周波数オフセットを与えた場合のシミュレーション結果が○印に近づけば高精度に周波数オフセットを補正できているといえる。また、△印は、実施例2の周波数オフセットの推定を位相誤差の実数の減算でなく複素数の乗算で求めた場合、すなわち次に示すよう導出した場合の特性である(以下、「複素数特性」という)。

Figure 0004287308
FIG. 14 shows a simulation result of the reception characteristics of the second embodiment. The simulation shows Eb / N0 vs. BER characteristics when a frequency offset of 50 kHz is given. Here, the circles indicate the characteristics when no frequency offset is given (hereinafter referred to as “reference characteristics”). If the simulation results when the frequency offset is given approach the circle, the frequency offset is corrected with high accuracy. It can be said that it is made. Also, Δ marks indicate characteristics when the frequency offset estimation of the second embodiment is obtained by complex multiplication instead of subtraction of the real number of the phase error, that is, when derived as follows (hereinafter referred to as “complex number characteristics”). Called).
Figure 0004287308

□印は、実施例1にもとづいて周波数オフセットを推定した場合、●印は、変形例にもとづいて周波数オフセットを推定した場合、◇印は、実施例2にもとづいて周波数オフセットを推定した場合の特性である。図14のシミュレーション結果によれば、実施例1の特性、実施例2の特性、変形例の特性は、参照特性に近く、高精度に周波数オフセットを推定および補正しているといえる。一方、複素数特性は、参照特性よりも2〜3dB悪化している。   □ indicates the frequency offset based on the first embodiment, ● indicates the frequency offset based on the modification, ◇ indicates the frequency offset based on the second embodiment It is a characteristic. According to the simulation result of FIG. 14, it can be said that the characteristics of the first embodiment, the characteristics of the second embodiment, and the characteristics of the modified example are close to the reference characteristics, and the frequency offset is estimated and corrected with high accuracy. On the other hand, the complex number characteristic is 2 to 3 dB worse than the reference characteristic.

複素数特性の場合、数22に示したように除算の分母がレプリカ信号x’(t)である。そのためレプリカ信号の絶対値が小さく、ガウス雑音が大きい場合に、x(t)とx’(t)の除算結果はガウス雑音の影響をより大きく受ける。すなわち、ガウス雑音が強調されて特性が悪化する。一方、実施例2のように位相誤差の実数を減算している場合では、ガウス雑音が強調されないので特性が悪化しないといえる。 In the case of complex characteristics, the denominator of division is the replica signal x ′ m (t) as shown in Equation 22. Therefore, when the absolute value of the replica signal is small and the Gaussian noise is large, the division result of x m (t) and x ′ m (t) is more greatly affected by the Gaussian noise. That is, Gaussian noise is emphasized and the characteristics deteriorate. On the other hand, when the real number of the phase error is subtracted as in the second embodiment, the characteristics are not deteriorated because the Gaussian noise is not emphasized.

本発明の実施例によれば、受信した信号から推定した伝送路特性と既知信号にもとづいてレプリカ信号を生成し、受信した信号とレプリカ信号の位相誤差の差違から周波数オフセットを推定するので、トレーニング信号に所定の周期性がなくても周波数オフセットを推定できる。また、トレーニング信号に所定の周期性がなくても周波数オフセットを推定できるので、受信ウエイトベクトルが所定の周期性のないトレーニング信号から計算される場合であっても、周波数オフセットの推定と受信ウエイトベクトルの計算のためのトレーニング信号を共通化でき、バースト信号の利用効率を向上できる。また、MIMOシステムで複数のアンテナによって並列に送信されるデータの系列数が増加しても対応可能であるので、MIMOシステムでのデータ伝送速度や伝送品質を向上できる。また、ふたつの位相誤差の実数を減算して、周波数オフセットを推定するので、雑音の影響を抑圧でき、高精度に周波数オフセットを推定できる。   According to the embodiment of the present invention, the replica signal is generated based on the channel characteristic estimated from the received signal and the known signal, and the frequency offset is estimated from the difference in phase error between the received signal and the replica signal. The frequency offset can be estimated even if the signal does not have a predetermined periodicity. In addition, since the frequency offset can be estimated even if the training signal does not have a predetermined periodicity, the frequency offset estimation and the reception weight vector can be performed even when the reception weight vector is calculated from a training signal without the predetermined periodicity. The training signal for the calculation can be shared, and the use efficiency of the burst signal can be improved. In addition, since it is possible to cope with an increase in the number of data sequences transmitted in parallel by a plurality of antennas in a MIMO system, it is possible to improve the data transmission speed and transmission quality in the MIMO system. In addition, since the frequency offset is estimated by subtracting the real number of the two phase errors, the influence of noise can be suppressed and the frequency offset can be estimated with high accuracy.

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of the respective constituent elements and processing processes, and such modifications are also within the scope of the present invention. is there.

本発明の実施例1と2において、送信装置10、受信装置12、処理部52、伝送路特性推定部80、周波数オフセット推定部82は、MIMOシステムに対応するように構成されている。しかしこれに限らず、MIMOシステムでない通常の通信システム、例えばIEEE802.11a規格の無線LANに適用するように構成されてもよい。その際は、実施例1と2のようなL系列の信号でなく、1系列の信号を復調するように構成されればよい。本変形例によれば、様々な通信システムに本発明を適用可能である。つまり、受信した信号に周波数オフセットが含まれていればよい。   In the first and second embodiments of the present invention, the transmission device 10, the reception device 12, the processing unit 52, the transmission path characteristic estimation unit 80, and the frequency offset estimation unit 82 are configured to correspond to the MIMO system. However, the present invention is not limited to this, and may be configured to be applied to a normal communication system that is not a MIMO system, for example, a wireless LAN of the IEEE802.11a standard. In that case, it is only necessary to demodulate one series of signals instead of the L series of signals as in the first and second embodiments. According to this modification, the present invention can be applied to various communication systems. That is, it is only necessary that the received signal includes a frequency offset.

本発明の実施例1と2において、送信装置10、受信装置12、処理部52は、OFDMのようなマルチキャリア信号に対応するように構成されている。しかしこれに限らず、シングルキャリア信号によって通信を行う通信システム、例えばIEEE802.11b規格の無線LAN、簡易型携帯電話システム、携帯電話システム、第3世代携帯電話システムに適用するように構成されてもよい。本変形例によれば、様々な通信システムに本発明を適用可能である。つまり、受信した信号に周波数オフセットが含まれていればよい。   In the first and second embodiments of the present invention, the transmission device 10, the reception device 12, and the processing unit 52 are configured to support multicarrier signals such as OFDM. However, the present invention is not limited thereto, and may be configured to be applied to a communication system that performs communication using a single carrier signal, for example, a wireless LAN of the IEEE802.11b standard, a simple mobile phone system, a mobile phone system, or a third generation mobile phone system. Good. According to this modification, the present invention can be applied to various communication systems. That is, it is only necessary that the received signal includes a frequency offset.

本発明の実施例1と2において、m番目の受信用アンテナ16に対応したM種の周波数オフセットを推定している。しかしながらこれに限らず例えば、ひとつの周波数オフセットを推定してもよい。その場合、推定したM種の周波数オフセットに平均などの統計処理を行ってひとつの周波数オフセットを計算してもよく、あるいは推定したM種の周波数オフセットの中からひとつを選択してもよく、あるいは最初から任意の方法でひとつの周波数オフセットを推定してもよい。本変形例によれば、M個の受信用アンテナ16に接続された周波数発振器が共通の場合に、M種の周波数オフセットを推定しなくても特性の劣化を防止できる。また、M種の周波数オフセットを統計処理すれば、雑音の影響をさらに抑圧できるので、特性を向上できる。つまり、受信装置12の構成に応じて推定されればよい。   In Embodiments 1 and 2 of the present invention, M frequency offsets corresponding to the mth receiving antenna 16 are estimated. However, the present invention is not limited to this. For example, one frequency offset may be estimated. In that case, statistical processing such as averaging may be performed on the estimated M frequency offsets to calculate one frequency offset, or one of the estimated M frequency offsets may be selected, or One frequency offset may be estimated from the beginning by an arbitrary method. According to this modification, when the frequency oscillators connected to the M receiving antennas 16 are common, it is possible to prevent deterioration of characteristics without estimating M types of frequency offsets. Further, if the M types of frequency offsets are statistically processed, the influence of noise can be further suppressed, so that the characteristics can be improved. That is, it may be estimated according to the configuration of the receiving device 12.

本発明の実施例1と実施例2を任意に組み合わせた構成も有効である。本変形例に拠れば、実施例1と2を組み合わせた効果が得られる。   A configuration in which the first and second embodiments of the present invention are arbitrarily combined is also effective. According to this modification, the effect obtained by combining the first and second embodiments can be obtained.

実施例1に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す図である。It is a figure which shows the spectrum of the multicarrier signal which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係る通信システムの構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a communication system according to a first embodiment. 実施例1に係るバーストフォーマットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the burst format which concerns on Example 1. FIG. 図2の送信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the transmitter of FIG. 図2の受信装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the receiver of FIG. 図5の第1無線部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 1st radio | wireless part of FIG. 図5の第1処理部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the 1st process part of FIG. 図7の周波数オフセット推定部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the frequency offset estimation part of FIG. 図8の位相差計算部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the phase difference calculation part of FIG. 図8のオフセット計算部における時間と位相誤差の関係を示す。FIG. 9 shows the relationship between time and phase error in the offset calculator of FIG. 図5の受信処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the reception process of FIG. 実施例2に係るオフセット計算部の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an offset calculation unit according to the second embodiment. 実施例2の別の態様に係る位相差計算部の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a phase difference calculation unit according to another aspect of the second embodiment. 実施例1と実施例2の受信特性のシミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the simulation result of the receiving characteristic of Example 1 and Example 2. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 送信装置、 12 受信装置、 14 送信用アンテナ、 16 受信用アンテナ、 20 データ分離部、 22 変調部、 24 無線部、 26 制御部、 28 誤り訂正部、 30 インターリーブ部、 32 プリアンブル付加部、 34 IFFT部、 36 GI部、 38 直交変調部、 40 周波数変換部、 42 増幅部、 50 無線部、 52 処理部、 54 復調部、 56 データ結合部、 58 制御部、 60 LNA部、 62 周波数変換部、 64 直交検波部、 66 AGC、 68 AD変換部、 70 初期周波数オフセット補正部、 80 伝送路特性推定部、 82 周波数オフセット推定部、 84 FFT、 86 受信ウエイト計算部、 88 乗算部、 90 遅延部、 92 乗算部、 94 乗算部、 96 加算部、 100 通信システム、 110 位相差計算部、 112 オフセット計算部、 114 レプリカ生成部、 116 除算部、 118 複素共役部、 120 乗算部、 122 遅延部、 124 複素数変換部、 126 乗算部、 128 加算部、 200 無線受信信号、 202 ベースバンド受信信号、 204 合成信号、 206 伝送路特性信号、 208 位相誤差信号、 210 周波数オフセット信号。   10 transmitting apparatus, 12 receiving apparatus, 14 transmitting antenna, 16 receiving antenna, 20 data separating section, 22 modulating section, 24 radio section, 26 controlling section, 28 error correcting section, 30 interleave section, 32 preamble adding section, 34 IFFT unit, 36 GI unit, 38 quadrature modulation unit, 40 frequency conversion unit, 42 amplification unit, 50 radio unit, 52 processing unit, 54 demodulation unit, 56 data combination unit, 58 control unit, 60 LNA unit, 62 frequency conversion unit 64 quadrature detection unit, 66 AGC, 68 AD conversion unit, 70 initial frequency offset correction unit, 80 transmission path characteristic estimation unit, 82 frequency offset estimation unit, 84 FFT, 86 reception weight calculation unit, 88 multiplication unit, 90 delay unit , 92 multiplier, 94 multiplier, 96 add Arithmetic unit, 100 communication system, 110 phase difference calculation unit, 112 offset calculation unit, 114 replica generation unit, 116 division unit, 118 complex conjugate unit, 120 multiplication unit, 122 delay unit, 124 complex number conversion unit, 126 multiplication unit, 128 Adder, 200 radio reception signal, 202 baseband reception signal, 204 composite signal, 206 transmission path characteristic signal, 208 phase error signal, 210 frequency offset signal.

Claims (9)

伝送路を介して、送信された既知信号の系列を受信信号として逐次受信する受信部と、
前記逐次受信した受信信号と前記既知信号の系列にもとづいて伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、
前記推定した伝送路特性と前記既知信号の系列から、前記逐次受信した受信信号にそれぞれ対応した複数のレプリカ信号を生成する生成部と、
前記逐次受信した受信信号のひとつと、当該逐次受信した受信信号のひとつに対応したレプリカ信号との間の位相誤差を導出し、さらに前記既知信号の系列の少なくとも一部の区間にわたって、複数の位相誤差を導出する導出部と、
前記導出した複数の位相誤差にもとづいて、前記逐次受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定部と、
を備えることを特徴とする周波数オフセット推定装置。
A receiving unit for sequentially receiving a sequence of transmitted known signals as a received signal via a transmission line;
A transmission path characteristic estimation unit that estimates transmission path characteristics based on the sequence of the received signal and the known signal received sequentially;
A generating unit that generates a plurality of replica signals respectively corresponding to the sequentially received reception signals from the estimated transmission path characteristics and the known signal sequence;
A phase error between one of the sequentially received signals and a replica signal corresponding to one of the sequentially received signals is derived, and a plurality of phases over at least a section of the series of known signals. A derivation unit for deriving an error;
A frequency offset estimator for estimating a frequency offset included in the sequentially received signal based on the plurality of derived phase errors;
A frequency offset estimation apparatus comprising:
前記導出部は、前記逐次受信した受信信号のひとつの値に対して、当該逐次受信した受信信号のひとつに対応したレプリカ信号の値で除算し、除算結果の位相成分を前記位相誤差として導出することを特徴とする請求項1に記載の周波数オフセット推定装置。   The derivation unit divides one value of the sequentially received signal by a replica signal value corresponding to one of the sequentially received signals, and derives a phase component of the division result as the phase error. The frequency offset estimation apparatus according to claim 1. 前記導出部は、前記逐次受信した受信信号のひとつの値と、当該逐次受信した受信信号のひとつに対応したレプリカ信号の値の複素共役値を乗算し、乗算結果の位相成分を前記位相誤差として導出することを特徴とする請求項1に記載の周波数オフセット推定装置。   The derivation unit multiplies one value of the sequentially received signal by a complex conjugate value of a replica signal value corresponding to one of the sequentially received signals, and uses a phase component of the multiplication result as the phase error. The frequency offset estimation apparatus according to claim 1, wherein the frequency offset estimation apparatus is derived. 前記周波数オフセット推定部は、前記導出した複数の位相誤差から最小二乗法によって、前記逐次受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の周波数オフセット推定装置。   4. The frequency offset estimation unit estimates a frequency offset included in the sequentially received signal from the plurality of derived phase errors by a least square method. 5. Frequency offset estimation device. 前記周波数オフセット推定部は、前記導出した複数の位相誤差のうちの所定のふたつを選択し、当該選択したふたつの間の位相誤差の差違を減算によって導出することによって、前記逐次受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の周波数オフセット推定装置。   The frequency offset estimator selects predetermined two of the plurality of derived phase errors, and derives a difference in phase error between the selected two by subtraction, thereby obtaining the sequentially received reception signal. The frequency offset estimation apparatus according to claim 1, wherein the included frequency offset is estimated. 前記受信部は、複数の送信アンテナからそれぞれ送信された複数の既知信号の系列を複数の受信アンテナで複数の受信信号としてそれぞれ逐次受信し、かつ前記複数の既知信号の系列のパターンはそれぞれ異なっており、
前記伝送路特性推定部は、前記逐次受信した複数の受信信号と前記パターンの異なった複数の既知信号の系列にもとづいて、前記複数の送信アンテナのそれぞれと前記複数の受信アンテナのそれぞれとの組合せに対して、複数の伝送路特性をそれぞれ推定し、
前記生成部は、前記推定した複数の伝送路特性と前記パターンの異なった複数の既知信号の系列から、前記複数の受信アンテナのそれぞれに対応した複数のレプリカ信号をそれぞれ生成し、
前記導出部は、前記複数の位相誤差を前記複数の受信アンテナのそれぞれに対応して導出し、
前記周波数オフセット推定部は、前記周波数オフセットを前記複数の受信アンテナのそれぞれに対応して推定することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の周波数オフセット推定装置。
The receiving unit sequentially receives a plurality of known signal sequences respectively transmitted from a plurality of transmitting antennas as a plurality of received signals by a plurality of receiving antennas, and the plurality of known signal sequence patterns are different from each other. And
The transmission path characteristic estimation unit is configured to combine each of the plurality of transmission antennas and each of the plurality of reception antennas based on a sequence of the plurality of reception signals sequentially received and a plurality of known signals having different patterns. For each, estimate multiple transmission line characteristics,
The generating unit generates a plurality of replica signals corresponding to each of the plurality of receiving antennas from a sequence of a plurality of known signals with different estimated channel characteristics and the pattern,
The deriving unit derives the plurality of phase errors corresponding to each of the plurality of receiving antennas,
The frequency offset estimation apparatus according to claim 1, wherein the frequency offset estimation unit estimates the frequency offset corresponding to each of the plurality of reception antennas.
前記周波数オフセット推定部は、前記複数の受信アンテナのそれぞれに対応して推定した周波数オフセットから統計処理によってひとつの周波数オフセットを導出することを特徴とする請求項6に記載の周波数オフセット推定装置。   The frequency offset estimation apparatus according to claim 6, wherein the frequency offset estimation unit derives one frequency offset by statistical processing from the frequency offset estimated corresponding to each of the plurality of reception antennas. 伝送路を介して、送信された既知信号の系列を受信信号として逐次受信する受信部と、
前記逐次受信した受信信号と前記既知信号の系列にもとづいて伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、
前記推定した伝送路特性と前記既知信号の系列から、前記逐次受信した受信信号にそれぞれ対応した複数のレプリカ信号を生成する生成部と、
前記逐次受信した受信信号のひとつと、当該逐次受信した受信信号のひとつに対応したレプリカ信号との間の位相誤差を導出し、さらに前記既知信号の系列の少なくとも一部の区間にわたって、複数の位相誤差を導出する導出部と、
前記導出した複数の位相誤差にもとづいて、前記逐次受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定する周波数オフセット推定部と、
前記推定した周波数オフセットによって、前記逐次受信した受信信号につづいて前記受信部で受信されるべき信号に含まれた周波数オフセットを補正する補正部と、
前記周波数オフセットを補正した信号を処理する処理部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
A receiving unit for sequentially receiving a sequence of transmitted known signals as a received signal via a transmission line;
A transmission path characteristic estimation unit that estimates transmission path characteristics based on the sequence of the received signal and the known signal received sequentially;
A generating unit that generates a plurality of replica signals respectively corresponding to the sequentially received reception signals from the estimated transmission path characteristics and the known signal sequence;
A phase error between one of the sequentially received signals and a replica signal corresponding to one of the sequentially received signals is derived, and a plurality of phases over at least a section of the series of known signals. A derivation unit for deriving an error;
A frequency offset estimator for estimating a frequency offset included in the sequentially received signal based on the plurality of derived phase errors;
A correction unit that corrects a frequency offset included in a signal to be received by the reception unit following the reception signal sequentially received by the estimated frequency offset;
A processing unit for processing the signal corrected for the frequency offset;
A receiving apparatus comprising:
送信された既知信号の系列を伝送路を介して受信信号として逐次受信し、前記逐次受信した受信信号と前記既知信号の系列にもとづいて、伝送路特性を推定し、前記推定した伝送路特性と前記既知信号の系列から、前記逐次受信した受信信号にそれぞれ対応した複数のレプリカ信号を生成し、少なくとも前記既知信号の系列のうちの一部の期間にわたって、前記逐次受信した受信信号と複数のレプリカ信号との間の複数の位相誤差をそれぞれ導出し、前記導出した複数の位相誤差にもとづいて、前記受信した受信信号に含まれた周波数オフセットを推定することを特徴とする周波数オフセット推定方法。   A sequence of transmitted known signals is sequentially received as a received signal via a transmission path, a transmission path characteristic is estimated based on the received signal and the sequence of the known signal, and the estimated transmission path characteristic A plurality of replica signals respectively corresponding to the sequentially received reception signals are generated from the known signal series, and the received reception signals and a plurality of replicas are received at least over a part of the known signal series. A frequency offset estimation method comprising: deriving a plurality of phase errors with respect to a signal and estimating a frequency offset included in the received reception signal based on the derived plurality of phase errors.
JP2004060310A 2004-03-04 2004-03-04 Frequency offset estimation method and apparatus, and receiving apparatus using the same Expired - Lifetime JP4287308B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004060310A JP4287308B2 (en) 2004-03-04 2004-03-04 Frequency offset estimation method and apparatus, and receiving apparatus using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004060310A JP4287308B2 (en) 2004-03-04 2004-03-04 Frequency offset estimation method and apparatus, and receiving apparatus using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005252653A JP2005252653A (en) 2005-09-15
JP4287308B2 true JP4287308B2 (en) 2009-07-01

Family

ID=35032728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004060310A Expired - Lifetime JP4287308B2 (en) 2004-03-04 2004-03-04 Frequency offset estimation method and apparatus, and receiving apparatus using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4287308B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2007111320A (en) * 2004-09-28 2008-10-10 Мацусита Электрик Индастриал Ко., Лтд. (Jp) COMMUNICATION DEVICE ON MULTIPLE CARRIERS AND METHOD OF COMMUNICATION ON MULTIPLE CARRIERS
EP1770827B1 (en) * 2005-09-28 2008-05-28 Alcatel Lucent Calibration method for smart antenna arrays
CN102047582B (en) 2008-06-20 2014-07-30 日本电信电话株式会社 Receiver device, transmitting system and reception method
US8498363B2 (en) * 2010-02-17 2013-07-30 Qualcomm Incorporated Compensating for frequency offsets on a base station
CN113794535B (en) * 2021-09-14 2024-04-05 深圳市极致汇仪科技有限公司 Signal synchronization method compatible with punching mode, wireless signal analysis method and system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005252653A (en) 2005-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4958565B2 (en) Wireless communication device
US8213541B2 (en) Receiving method for receiving signals by a plurality of antennas, and a receiving apparatus and a radio apparatus using the same
US7443341B2 (en) Method for deriving weight vectors to be used at the time of transmitting signals from a plurality of antennas, and transmitting apparatus and communication system utilizing said method
US20050101264A1 (en) Wireless communications structures and methods utilizing frequency domain spatial processing
JP2005520400A (en) Antenna signal processing system
JP4405491B2 (en) OFDM signal receiving method and receiver
JP2007006264A (en) Diversity receiver
JP3910956B2 (en) Propagation path estimator and receiving apparatus using the same for OFDM wireless communication system
JP4382107B2 (en) Receiving device, wireless transmission / reception system, and wireless receiving method
JP4190406B2 (en) Frequency offset estimation method and frequency offset correction apparatus using the same
JP4097656B2 (en) Receiving method and apparatus
JP4869142B2 (en) Adaptive antenna
JP4572601B2 (en) Wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program
JP4624423B2 (en) Receiver
JP4338624B2 (en) Frequency offset estimation method and frequency offset correction apparatus using the same
JP4287308B2 (en) Frequency offset estimation method and apparatus, and receiving apparatus using the same
JP3846356B2 (en) Orthogonal frequency division multiplexing receiver and reception method
JP2009141740A (en) Apparatus and method for ici amount estimation, and receiving device employing the same
JP4794412B2 (en) Receiving method and receiving apparatus and radio apparatus using the same
JP4903593B2 (en) Receiving method and apparatus
JP4738050B2 (en) Transmitting apparatus and transmitting method
JP4698536B2 (en) Receiving method and receiving apparatus and radio apparatus using the same
JP4902333B2 (en) Receiving method and receiving apparatus and receiving system using the same
JP4914298B2 (en) Co-channel interference measurement device
JP2007088784A (en) Receiving method and device therefor

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060502

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060925

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060925

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060926

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090113

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090303

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090326

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4287308

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120403

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130403

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140403

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250