DE112015005243T5

DE112015005243T5 - Entzerrer, Entzerrungsverfahren und Empfänger

Info

Publication number: DE112015005243T5
Application number: DE112015005243.7T
Authority: DE
Inventors: Naosuke Ito; Daisuke Shimbo
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-11-21
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2017-09-28
Anticipated expiration: 2035-09-01
Also published as: WO2016080048A1; JP6266128B2; JPWO2016080048A1; DE112015005243B4

Abstract

Es werden ein Entzerrer und ein Entzerrungsverfahren, mit welchen eine Verbesserung der Schätzgenauigkeit von Übertragungswegcharakteristiken erzielt werden kann, und ein Empfänger, der den Entzerrer enthält, bereitgestellt. Ein Entzerrer (1) und ein Empfänger enthalten eine Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit (12), die eine Pilotübertragungswegcharakteristik aus Frequenzdomänensignalen, die durch eine Fourier-Transformationseinheit (11) berechnet werden, berechnet; eine Interpolationseinheit (13), die Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale von jedem einer Vielzahl von Filterprozesszielbereichen erzeugt, in jeder der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen, die zum Schätzen der Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale verwendet werden, und eine Übertragungswegcharakteristik hinsichtlich der Frequenzdomänensignale in einem Filterprozesszielbereich, der aus der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen ausgewählt ist, als eine Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess ausgibt; und eine Wellenformentzerrungseinheit (14), die Wellenformen der durch die Fourier-Transformationseinheit (11) erzeugten Frequenzdomänensignale entzerrt, unter Verwendung der Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Entzerrer und ein Entzerrungsverfahren zum Kompensieren von Verzerrung infolge von Fading (Schwund) in einem Empfangssignal, das mittels eines orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens (OFDM) moduliert wird, und einen Empfänger, der den Entzerrer enthält.
Hintergrund zum Stand der Technik
Seit den letzten Jahren sind aufgrund der Popularität von mobilen Endgeräten und der Popularität von Videoübertragungsdiensten Verbesserungen der Kommunikationsgeschwindigkeit und Verbesserungen der Zuverlässigkeit drahtloser Kommunikationssysteme gefordert. Daher wird in vielen drahtlosen Kommunikationssystemen, wie einem terrestrischen digitalen Broadcastsystem, ein OFDM-Übertragungsverfahren verwendet. In einem Fall, wenn ein in einem bewegten Objekt, wie einem Personenkraftfahrzeug, bereitgestellter Empfänger ein OFDM-Signal als ein Empfangssignal empfängt, wird das Empfangssignal infolge von Reflektion, Brechung und Streuung durch ein Hindernis, wie ein Gebäude, verzerrt, und außerdem ein Übertragungsweg, über welchen ein von einem Sender übertragenes Übertragungssignal den Empfänger erreicht, verändert, wenn sich das bewegte Objekt bewegt. Im OFDM-Übertragungsverfahren werden verschiedene Übertragungswegschätzungstechnologien und Wellenformentzerrungstechnologien vorgeschlagen, um Verzerrung des Empfangssignals zu kompensieren (siehe zum Beispiel Patentreferenz 1).
Patentreferenz 1 beschreibt ein Verfahren zum Schätzen von Übertragungswegcharakteristiken unter Verwendung von SP-(Scattered Pilot = verstreuten Pilot)-Symbolen. In vielen OFDM-Übertragungsverfahren werden Übertragungswegcharakteristiken (Übertragungswegkennwerte), die die Übertragungswegbeeinflussung anzeigen, die auf die SP-Symbole wirkt, die in ein Übertragungssignal eingefügt sind, berechnet, und unter Verwendung dieser Übertragungswegcharakteristiken werden Übertragungswegcharakteristiken (Übertragungswegkennwerte), die die Übertragungswegbeeinflussung anzeigen, die auf die anderen Signale (Datensymbole) wirkt, welche andere Signale sind als die SP-Symbole als Pilotsignale, geschätzt. Zum Beispiel werden Übertragungswegcharakteristiken unter Verwendung von SP-Symbolen in einem terrestrischen digitalen Broadcastverfahren, wie das ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial)-Verfahren in Japan und das DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)-Verfahren in Europa geschätzt.
1 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Anordnungsbeispiels von SP-Symbolen und Datensymbolen in einem Träger(Frequenz)-Symbol(Zeit)-Bereich. In 1 zeigen schraffierte quadratische Felder die SP-Symbole an, und weiße quadratische Felder zeigen die Datensymbole an. In dem in Patentreferenz 1 beschriebenen Verfahren schätzt eine Übertragungswegcharakteristik-Schätzungseinheit die Übertragungswegcharakteristiken (SP-Übertragungswegcharakteristiken); eine Symbolrichtungsinterpolationseinheit interpoliert die Übertragungswegcharakteristiken in einer Symbolrichtung unter Verwendung der SP-Übertragungswegcharakteristiken; und eine adaptive Interpolationseinheit berechnet einen Filterkoeffizienten unter Verwendung der Übertragungswegcharakteristiken jedes dritten Trägers, der aus der Symbolrichtungsinterpolationseinheit ausgegeben wird. Dann führt die adaptive Interpolationseinheit adaptive Interpolation (einen adaptiven Filterprozess) durch Filtern der Übertragungscharakteristiken jedes dritten Trägers, der aus der Symbolrichtungsinterpolationseinheit ausgegeben wird, unter Verwendung des berechneten Filterkoeffizienten durch, schätzt die Übertragungswegcharakteristiken in den Trägern, deren Übertragungswegcharakteristiken durch die SP-Übertragungswegcharakteristik-Schätzungseinheit nicht erhalten werden, und gibt die Übertragungswegcharakteristiken in allen Trägern an eine Entzerrungseinheit aus.
Zitierter Stand der Technik
Patentreferenzen

Patentreferenz 1: Internationale Veröffentlichung WO 2009/153946

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem
In dem in Patentreferenz 1 beschriebenen vorgenannten Verfahren wird eine gewünschte Komponente aus den SP-Übertragungswegcharakteristiken durch einen Interpolationsfilter mit einem Durchlassbereich, der einem Änderungsbetrag der SP-Übertragungswegcharakteristiken entspricht, extrahiert, und die Übertragungswegcharakteristiken werden hinsichtlich anderer Signale (andere Symbole als die SP-Symbole) unter Verwendung der gewünschten Komponente geschätzt. Allerdings ist in diesem Verfahren der Bereich in einer Zeitrichtung (Symbolrichtung) eines Empfangssignals, das zur Schätzung der SP-Übertragungswegcharakteristiken verwendet wird, ein fester Bereich, und der Bereich (Filterprozesszielbereich) in der Zeitrichtung (Symbolrichtung) des Empfangssignals, das zum Schätzen der Übertragungswegcharakteristiken in allen Trägern durch die adaptive Interpolationseinheit verwendet wird, auch ein fester Bereich. Daher kann in diesem Verfahren ein Filter mit einer großen Gruppenlaufzeit nicht als der Interpolationsfilter verwendet werden, der die adaptive Interpolationseinheit konfiguriert (dementsprechend besteht eine Einschränkung bei der Auswahl des Interpolationsfilters), und ein Interpolationsfilter mit einem Durchlassbereich, der für die Übertragungswegcharakteristiken geeignet ist, kann in einigen Fällen nicht verwendet werden. Folglich besteht ein Problem darin, dass die Schätzgenauigkeit der Übertragungswegcharakteristiken nicht hinreichend erhöht werden kann.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Entzerrer und ein Entzerrungsverfahren, mit denen die Schätzgenauigkeit der Übertragungswegcharakteristiken verbessert werden kann, und einen den Entzerrer enthaltenden Empfänger bereitzustellen.
Mittel zur Lösung des Problems
Ein Entzerrer gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst: eine Fourier-Transformationseinheit, die ausgelegt ist, um Frequenzdomänensignale für entsprechende Symbole zu erzeugen, durch Fourier-Transformation eines Basisbandsignals, das aus einem Frequenzmultiplexsignal als ein Empfangssignal, das ein Pilotsignal einschließt, umgewandelt ist; eine Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit, die ausgelegt ist, um eine Pilotübertragungswegcharakteristik, die eine Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, die auf das Pilotsignal wirkt, aus den durch die Fourier-Transformationseinheit erzeugten Frequenzdomänensignalen zu berechnen; eine Interpolationseinheit, die ausgelegt ist, um Filterprozesse, zwischen welchen sich Gruppenverzögerungscharakteristiken in einer Symbolrichtung voneinander unterscheiden, auf die durch die Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit berechnete Pilotübertragungswegcharakteristik durchzuführen, in einer Vielzahl von Filterprozesszielbereichen, die um eine vorherbestimmte Anzahl von Symbolen versetzt sind, und sich voneinander unterscheiden, wodurch eine Vielzahl von Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale erzeugt werden, und um eine aus der Vielzahl von erzeugten Übertragungswegcharakteristiken als Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess auszugeben; und eine Wellenformentzerrungseinheit, die ausgelegt ist, um Wellenformen der durch die Fourier-Transformationseinheit erzeugten Frequenzdomänensignale zu entzerren, unter Verwendung der aus der Interpolationseinheit ausgegebenen Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess.
Ein Entzerrungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: einen Fourier-Transformationsschritt zum Erzeugen von Frequenzdomänensignalen für entsprechende Symbole, durch Fourier-Transformation eines Basisbandsignals, das aus einem Frequenzmultiplexsignal als ein Empfangssignal, das ein Pilotsignal einschließt, umgewandelt ist; einen Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungsschritt zum Berechnen einer Pilotübertragungswegcharakteristik, die eine auf das Pilotsignal wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, aus den im Fourier-Transformationsschritt erzeugten Frequenzdomänensignalen; einen Interpolationsschritt zum Durchführen von Filterprozessesen, zwischen welchen sich Gruppenverzögerungscharakteristiken in einer Symbolrichtung voneinander unterscheiden, auf die im Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungsschritt berechnete Pilotübertragungswegcharakteristik, in einer Vielzahl von Filterprozesszielbereichen, die um eine vorherbestimmte Anzahl von Symbolen versetzt sind, und sich voneinander unterscheiden, wodurch eine Vielzahl von Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale erzeugt werden, und zum Ausgeben von einer aus der Vielzahl von erzeugten Übertragungswegcharakteristiken als eine Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess; und einen Wellenformentzerrungsschritt zum Entzerren von Wellenformen der im Fourier-Transformationsschritt erzeugten Frequenzdomänensignale, unter Verwendung der im Interpolationsschritt ausgegebenen Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess.
Ein Empfänger gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst: eine Empfangseinheit, die ausgelegt ist, um ein Frequenzmultiplexsignal als ein Empfangssignal, das ein Pilotsignal einschließt, zu empfangen, und das Frequenzmultiplexsignal in ein Basisbandsignal umzuwandeln; und eine Entzerrungseinheit, die ausgelegt ist, um einen Entzerrungsprozess auf das durch die Empfangseinheit umgewandelte Basisbandsignal durchzuführen. Die Entzerrungseinheit ist mit dem vorgenannten Entzerrer konfiguriert.
Wirkungen der Erfindung
In dem Entzerrer und dem Entzerrungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden eine Vielzahl von Übertragungswegcharakteristiken entsprechend einer Vielzahl von Filterprozesszielbereichen berechnet, unter Verwendung einer Vielzahl von Filterprozesszielbereichen, zwischen welchen Timings als Filterprozesszielbereiche versetzt sind, welche Bereiche in der Zeitrichtung (Symbolrichtung) eines Empfangssignals sind, das zum Schätzen einer Übertragungswegcharakteristik, die eine auf ein Pilotsignal wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, verwendet wird, und ein Wellenformentzerrungsprozess zum Kompensieren von Verzerrung einer Wellenform des Empfangssignals durchgeführt wird, auf Grundlage einer daraus ausgewählten Übertragungswegcharakteristik. Wie vorstehend erläutert, gemäß dem Entzerrer und dem Entzerrungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wird ein optimaler Bereich als der Filterprozesszielbereich ausgewählt. Aus diesem Grund kann ein Signalzeitbereich, der für den Wellenformentzerrungsprozess verwendet wird, optimiert werden, und die Schätzgenauigkeit der Übertragungswegcharakteristik verbessert werden.
Außerdem wird in dem Entzerrer und dem Entzerrungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform der optimale Bereich als der Filterprozesszielbereich ausgewählt, und somit kann eine Filtereinheit mit einer großen Gruppenlaufzeit als die Filtereinheit verwendet werden, die den Interpolationsprozess durchführt. Somit ist in dem Entzerrer und dem Entzerrungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Auswahl der Filtereinheit, die den Interpolationsprozess durchführt, weniger eingeschränkt, und eine Filtereinheit, die einen Durchlassbereich aufweist, der für die Übertragungswegcharakteristik geeignet ist, kann als die Filtereinheit verwendet werden, die den Interpolationsprozess durchführt. Daher kann gemäß dem Entzerrer und dem Entzerrungsverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung die Schätzgenauigkeit der Übertragungswegcharakteristik verbessert werden.
Außerdem verwendet der Empfänger gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Entzerrer mit der ausgezeichneten Schätzgenauigkeit der Übertragungswegcharakteristik als die Entzerrungseinheit. Aus diesem Grund können OFDM-Signale stabil empfangen und insbesondere ein stabiler mobiler Empfang erreicht werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Anordnungsbeispiels von SP-Symbolen und Datensymbolen in einem Träger(Frequenz)-Symbol(Zeit)-Bereich.
2 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration eines Entzerrers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration einer Takteinstellungseinheit gemäß 2.
4 ist ein Diagramm zum Darstellen von Filterprozessen (Interpolationsprozessen) in einer Symbolrichtung, die durch eine Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten gemäß 2 durchgeführt werden.
5 ist ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung von Symbolen für welche Übertragungswegcharakteristiken durch die Filterprozesse (Interpolationsprozesse) in der Symbolrichtung gemäß 4 berechnet werden.
6 ist ein Diagramm zum Darstellen von Filterprozesszielbereichen, welche Bereiche in der Symbolrichtung (Zeitrichtung) eines Empfangssignals sind, das durch jede der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten einer Interpolationseinheit gemäß 2 verarbeitet wird.
7 ist ein Diagramm zum Darstellen von Filterprozessen in einer Trägerrichtung (Frequenzrichtung), die durch eine Vielzahl von Trägerrichtungsfiltereinheiten der Interpolationseinheit gemäß 2 durchgeführt werden.
8 ist ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung von Symbolen, für welche Übertragungswegcharakteristiken durch die Filterprozesse (Interpolationsprozesse) in der Trägerrichtung gemäß 7 berechnet werden.
9 ist ein Diagramm zum Darstellen eines weiteren Anordnungsbeispiels (alternatives Beispiel) von SP-Symbolen und Datensymbolen in einem Träger(Frequenz)-Symbol(Zeit)-Bereich.
10 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration der Symbolrichtungsfiltereinheiten der Interpolationseinheit gemäß 2.
11 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration einer Filterausgabeauswahleinheit der Interpolationseinheit gemäß 2.
12 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration eines Entzerrers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
13 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration einer Takteinstellungseinheit gemäß 12.
14 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Filterprozesses in der Trägerrichtung, welche durch eine Trägerrichtungsfiltereinheit einer Interpolationseinheit gemäß 12 durchgeführt wird.
15 ist ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung von Symbolen, für welche Übertragungswegcharakteristiken durch die Filterprozesse (Interpolationsprozesse) in der Trägerrichtung gemäß 14 berechnet werden.
16 ist ein Diagramm zum Darstellen einer Vielzahl von Filterprozessen in der Symbolrichtung (Zeitrichtung), welche durch die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten der Interpolationseinheit gemäß 12 durchgeführt werden.
17 ist ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung von Symbolen, für welche Übertragungswegcharakteristiken durch die Filterprozesse (Interpolationsprozesse) in der Symbolrichtung gemäß 16 durchgeführt werden.
18 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration eines Entzerrers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
19 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Filterprozesses in der Trägerrichtung in einer vorangehenden Stufe, welcher durch eine Trägerrichtungsfiltereinheit in der Stufe vor einer Interpolationseinheit gemäß 18 durchgeführt wird.
20 ist ein Diagramm zum Darstellen einer Vielzahl von Filterprozessen in der Symbolrichtung, welche durch eine Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten der Interpolationseinheit gemäß 18 durchgeführt werden.
21 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Filterprozesses in der Trägerrichtung in einer nachfolgenden Stufe, welche durch eine Trägerrichtungsfiltereinheit in der Stufe vor der Interpolationseinheit gemäß 18 durchgeführt wird.
22 ist ein Diagramm zum Darstellen einer Anordnung von Symbolen, für welche Übertragungswegcharakteristiken durch den Filterprozess (Interpolationsprozess) in der Trägerrichtung gemäß 21 berechnet werden.
23 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration eines Entzerrers gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
24 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration von Symbolrichtungsfiltereinheiten gemäß 23.
25 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration einer Filterausgabeauswahleinheit einer Interpolationseinheit gemäß 23.
26 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration eines Empfängers gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
27 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Beispiels einer Hardware-Konfiguration des Entzerrers gemäß der ersten bis fünften Ausführungsform.
Ausführungsform zum Ausführen der Erfindung
Erste Ausführungsform
2 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration eines Entzerrers 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der in 2 gezeigte Entzerrer 1 ist eine Vorrichtung, die ein Entzerrungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform durchführen kann, und ist eine Vorrichtung, die eine Entzerrungseinheit eines Empfängers gemäß einer später erläuterten fünften Ausführungsform (26) konfigurieren kann. Der in 2 gezeigte Entzerrer 1 ist eine Vorrichtung, die ein Frequenzmultiplexsignal (OFDM-Signal) empfängt, Übertragungswegcharakteristiken (Übertragungswegkennwerte) von Symbolen schätzt, unter Verwendung von verstreuten Pilot (SP) Symbolen als in diesem OFDM-Signal enthaltene Pilotsignale, und einen Entzerrungsprozess auf ein Signal, das in eine Frequenzdomäne umgewandelt ist, unter Verwendung dieser Übertragungswegcharakteristiken durchführt. Hier sind die Übertragungswegcharakteristiken Werte, die die auf die Symbole wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigen.
Wie in 2 dargestellt, enthält der Entzerrer 1 eine Fourier-Transformationseinheit (FET-Einheit) 11, eine SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12 als eine Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit, eine Interpolationseinheit 13, und eine Wellenformentzerrungseinheit 14. In der ersten Ausführungsform wird hauptsächlich ein Fall erläutert, in welchem die ISDB-T als ein Kommunikationsstandard eingesetzt wird.
Die Fourier-Transformationseinheit 11 erzeugt ein Signal, das für jedes Symbol in die Frequenzdomäne umgewandelt wird, durch Fourier-Transformation eines Basisbandsignals, das aus dem OFDM-Signal als ein Empfangssignal, das die Pilotsignale enthält, umgewandelt wird. In dem für jedes Symbol in die Frequenzdomäne umgewandelten Empfangssignal sind Symbole zum Beispiel wie in 1 gezeigt angeordnet. Es wird darauf hingewiesen, dass der Entzerrer und das Entzerrungsverfahren, für welche die vorliegende Erfindung angewandt werden kann, nicht auf das ISDB-T-Verfahren und das Verfahren zum Anordnen von SP-Symbolen wie in 1 beschränkt sind, sondern auch für andere Kommunikationsverfahren und andere Pilotsignalanordnungsverfahren angewendet werden können.
Die SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12 berechnet eine SP-Übertragungswegcharakteristik (SP-Übertragungswegkennwert) als eine Pilotübertragungswegcharakteristik, die die auf das SP-Symbol als das Pilotsignal wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, aus den durch die Fourier-Transformationseinheit 11 berechneten Frequenzdomänensignalen. Die SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12 berechnet die SP-Übertragungswegcharakteristik, die die auf das SP-Symbol wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, durch Teilen eines Empfangssignals, welches ein Träger ist, der zum Beispiel das SP-Symbol durch das SP-Signal enthält (bekannter Signalwert).
Die Interpolationseinheit 13 führt Filterprozesse, in welchen sich Gruppenverzögerungscharakteristiken in einer Symbolrichtung voneinander unterscheiden, auf die SP-Übertragungswegcharakteristiken durch, die durch die SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12 berechnet werden, in einer Vielzahl von Filterprozesszielbereichen, die durch eine vorherbestimmte Anzahl von Symbolen versetzt sind, und die sich voneinander unterscheiden, wodurch eine Vielzahl von Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale erzeugt werden, und gibt eine davon als eine Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess aus. Insbesondere führt die Interpolationseinheit 13 Filterprozesse zum Schätzen der Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale durch, unter Verwendung der Pilotübertragungswegcharakteristiken, in jedem der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen (welche in der später erläuterten 6 gezeigt sind), welche Bereiche in einer Zeitrichtung der Frequenzdomänensignale sind, die zum Schätzen der Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale verwendet werden. Dabei erzeugt die Interpolationseinheit 13 die Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale in jedem der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen. Anschließend gibt die Interpolationseinheit 13 an die Wellenformentzerrungseinheit 14 die Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale in einem Filterprozesszielbereich, der aus der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen aus der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen ausgewählt ist, als Übertragungswegcharakteristiken für den Entzerrungsprozess aus.
Die in 2 gezeigte Interpolationseinheit 13 führt einen Interpolationsprozess auf die Signale außer den Pilotsignalen im Empfangssignal der Frequenzdomäne durch, unter Verwendung der durch Die SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12 berechneten SP-Übertragungswegcharakteristiken, und gibt die Übertragungswegcharakteristiken von Symbolen aus. Die in 2 gezeigte Interpolationseinheit 13 enthält eine Takteinstellungseinheit 131, eine Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 (d.h. erste bis n-te Symbolrichtungsfiltereinheiten 132_1, ... 132_n), eine Vielzahl von Trägerrichtungsfiltereinheiten 133 (d.h. erste bis n-te Trägerrichtungsfiltereinheiten 133_1, ... 133_n) und eine Filterausgabeauswahleinheit 134. Hier ist n eine ganze Zahl gleich oder größer als 2. Die Takteinstellungseinheit 131 erzeugt eine Vielzahl von SP-Übertragungswegcharakteristiken durch Wechseln der Filterprozesszielbereiche, welche die Bereiche in der Zeitrichtung des Empfangssignals sind, das zum Berechnen der SP-Übertragungswegcharakteristiken verwendet wird. Die ersten bis n-ten Symbolrichtungsfiltereinheiten 132_1, ... 132_n führen Filterprozesse in der Symbolrichtung auf die Vielzahl von SP-Übertragungswegcharakteristiken durch, die aus der Takteinstellungseinheit 131 ausgegeben werden, und erzeugen eine Vielzahl (n-Teile) von Übertragungswegcharakteristiken (Schätzwerte) durch. Die ersten bis n-ten Trägerrichtungsfiltereinheiten 133_1, ... 133_n führen Filterprozesse in einer Trägerrichtung auf die Vielzahl (n-Teile) von Übertragungswegcharakteristiken durch, die aus den ersten bis n-ten Symbolrichtungsfiltereinheiten 132_1, ... 132_n ausgegeben werden, und erzeugen eine Vielzahl (n-Teile) von Übertragungswegcharakteristiken (Schätzwerte). Die Filterausgabeauswahleinheit 134 führt der Wellenformentzerrungseinheit 13 einen Wert zu, der auf Grundlage einer aus der Vielzahl von Übertragungswegcharakteristiken erhalten wird, die aus den ersten bis n-ten Trägerrichtungsfiltereinheiten 133_1, ... 133_n als eine Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess (Übertragungswegkennwert für den Entzerrungsprozess) ausgegeben werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die erste Ausführungsform ein Übertragungswegschätzverfahren erläutert, in welchem adaptive Filter mit einer unendlichen Impulsantwort (IIR = Infinite Impulse Response) als die ersten bis nten Symbolrichtungsfiltereinheiten 132_1, ... 132_n, wie in 2 gezeigt, verwendet werden. Außerdem konfigurieren die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 und die Vielzahl von Trägerrichtungsfiltereinheiten 133 in der ersten Ausführungsform eine Filterprozesseinheit, die den Interpolationsprozess durchführt.
Die Wellenformentzerrungseinheit 14 entzerrt eine Wellenform des Frequenzdomänensignals, das durch die Fourier-Transformationseinheit 11 erzeugt ist, unter Verwendung der Übertragungswegcharakteristik für den aus der Interpolationseinheit 13 ausgegebenen Entzerrungsprozess.
3 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration der Takteinstellungseinheit 131 der Interpolationseinheit 13 gemäß 2. Wie in 3 dargestellt, enthält die Takteinstellungseinheit 131 eine N-Symbol-Verzögerungseinheit 131A, eine Vielzahl (n – 1-Teile) von einsymboligen Verzögerungseinheiten 131B (d.h. erste bis n – 1te einsymbolige Verzögerungseinheiten 131B_1, ... 131B_n – 1). Hier ist N zum Beispiel eine positive ganze Zahl und N = 1, 2, ... n – 1. Die N-Symbolverzögerungseinheit 131A verzögert um N-Symbole das Empfangssignal, das in die Frequenzdomäne umgewandelt wurde. Parallel zu diesem Prozess gibt jede der ersten bis n – 1ten einsymboligen Verzögerungseinheiten 131B_1, ... 131B_n – 1 ein Signal aus, das durch Verzögern um ein Symbol erzeugt wird, wobei eine Übertragungswegcharakteristik, die auf das SP-Symbol wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt. Somit gibt die einsymbolige Verzögerungseinheit 131B_1 ein Signal aus, das durch Verzögern der SP-Übertragungswegcharakteristik um ein Symbol erzeugt wird; die zweite einsymbolige Verzögerungseinheit 131B_2 gibt ein Signal aus, das durch Verzögern der SP-Übertragungswegcharakteristik um zwei Symbole erzeugt wird; und die n – 1te einsymbolige Verzögerungseinheit 131B_n – 1 gibt ein Signal aus, das durch Verzögern der SP-Übertragungswegcharakteristik um n – 1 Symbole erzeugt wird. Die Takteinstellungseinheit 131 stellt die Zeit zwischen dem Frequenzdomänensignal, das aus der Fourier-Transformationseinheit 11 empfangen wird, und der Übertragungswegcharakteristik ein, die die auf das SP-Symbol wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, welche von der SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12 empfangen wird.
Wenn eine Gruppenlaufzeit der ersten Symbolrichtungsfiltereinheit 132_1 gleich ist wie die Laufzeit N des Empfangssignals, das in die Frequenzdomäne umgewandelt wurde (d.h. die Laufzeit durch die N-Symbolverzögerungseinheit 131A), und die Filterausgabeauswahleinheit 134 die Ausgabe der ersten Symbolrichtungsfiltereinheit 132_1 auswählt, kann die Wellenformentzerrungseinheit 14 die Wellenform des Empfangssignals unter Verwendung der Übertragungswegcharakteristik des gleichen Symboltakts entzerren. In der gleichen Weise, wenn eine Gruppenlaufzeit der zweiten Symbolrichtungsfiltereinheit 132_2 N – 1 ist, und die Filterausgabeauswahleinheit 134 die Ausgabe der zweiten Symbolrichtungsfiltereinheit 132_2 auswählt, kann die Wellenformentzerrungseinheit 14 die Wellenform des Empfangssignals entzerren, unter Verwendung der Übertragungswegcharakteristik des gleichen Symboltakts. In der gleichen Weise, wenn eine Gruppenlaufzeit der k-ten Symbolrichtungsfiltereinheit 132_k N – (k – 1) ist, wobei k eine ganze Zahl ist, die gleich oder größer als 1 und gleich oder kleiner als n ist, und die Filterausgabeauswahleinheit 134 die Ausgabe der k-ten Symbolrichtungsfiltereinheit 132_k auswählt, kann die Wellenformentzerrungseinheit 14 die Wellenform des Empfangssignals unter Verwendung der Übertragungswegcharakteristik des gleichen Symboltakts entzerren. Somit ist es wünschenswert, dass die Gruppenlaufzeit auf n – (k – 1) in der k-ten Symbolrichtungsfiltereinheit 132_k gesetzt werden kann.
4 ist ein Diagramm zum Darstellen von Interpolationsprozessen in der Symbolrichtung, welche die Filterprozesse in der Symbolrichtung (Zeitrichtung) sind, die durch die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 der Interpolationseinheit 13 gemäß 2 durchgeführt werden, und 5 ist ein Diagramm zum Darstellen der Positionen der Symbole, für welche die Übertragungswegcharakteristiken (Schätzwerte) durch die Filterprozesse gemäß 4 berechnet werden. In den 4 und 5 zeigt die vertikale Richtung nach unten die Symbolrichtung (Zeitrichtung); die horizontale Richtung nach rechts die Trägerrichtung (Frequenzrichtung); und die quadratischen Felder, in welchen schraffierte Muster eingezeichnet sind, zeigen Positionen der Symbole an, für welche SP-Übertragungswegcharakteristiken oder Übertragungswegcharakteristiken berechnet werden; und weiße quadratische Felder zeigen Positionen der Übertragungswegcharakteristiken von 0 Werten an. Wie in 4 dargestellt, führen die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 die Filterprozesse in der Symbolrichtung durch, auf die Übertragungswegcharakteristiken, die die Übertragungswegbeeinflussung anzeigen, die auf die SP-Symbole wirkt, für welche die Takte in den Trägern eingestellt sind, die die SP-Symbole enthalten. Wie durch die nach unten gerichteten strichpunktieren Pfeilen gezeigt ist, kann der Berechnungsumfang gegenüber einem Fall reduziert werden, in welchem Filterprozesse in der Symbolrichtung für alle Datensignale durchgeführt werden, indem die Prozesse lediglich auf die Träger durchgeführt werden, in welchen die SP-Symbole vorhanden sind. Somit sind die Werte der Datensignale der Träger, die die SP-Symbole nicht enthalten, auf Null gesetzt (0-Wert), um den Filterprozess durchzuführen. Als ein Ergebnis der Filterprozesse gemäß 4 werden die Übertragungswegcharakteristiken (Schätzwerte) wie in den quadratischen Feldern gezeigt, in welche in 5 schraffierte Muster eingezeichnet sind, erhalten.
6 ist ein Diagramm zum Darstellen der Filterprozesszielbereiche, welche die Bereiche in der Symbolrichtung (Zeitrichtung) des Empfangssignals sind, welches durch jede der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 der Interpolationseinheit 13 gemäß 2 verarbeitet wird. Wie in 3 gezeigt, werden die Übertragungswegcharakteristiken, die Auswirkungen auf die SP-Symbole haben, die Symbol um Symbol verzögert werden, in die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 eingegeben; somit, wie zum Beispiel als die ersten bis dritten Filterprozesszielbereiche in 6 gezeigt, werden die benachbarten Filterprozesszielbereiche um ein Symbol versetzt; und dementsprechend unterscheiden sich auch die in der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 erforderlichen Gruppenlaufzeiten voneinander. Obwohl in 6 die dargestellten Filterprozesszielbereiche endlich sind (eine Periode mit 9 Symbolen), sind alle Daten, die in der Richtung zurück zur Vergangenheit empfangen werden, in den Filterprozesszielbereichen enthalten, wenn der IIR-Filter als die Filtereinheit (eine Filtereinheit 132A gemäß später erläuterter 10) der Symbolrichtungsfiltereinheit 132 verwendet wird. Außerdem sind im Allgemeinen die Gruppenlaufzeit und der Durchlassbereich des IIR-Filters nicht unabhängig, und die Gruppenlaufzeit muss dem Durchlassbereich entsprechend eingestellt werden, um einen gewünschten Durchlassbereich zu erhalten.
Wie vorstehend erläutert, versetzt die Interpolationseinheit 13 den Filterprozessbereich in der Zeitrichtung in Bezug auf den Takt der Wellenformentzerrung; dabei unterscheiden sich die Gruppenlaufzeiten, die für die entsprechenden Filtereinheiten benötigt werden (Filtereinheiten 132A gemäß später erläuterter 10) der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 voneinander; und Filterkoeffizienten mit verschiedenen Zuständen werden erhalten. Somit sind die Filtereinheiten (Filtereinheiten 132A gemäß später erläuterter 10) der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 nicht durch die erforderliche Gruppenlaufzeit beschränkt, und somit kann ein optimales Filter als ein Filter eingesetzt werden, das in den Filtereinheiten verwendet wird. Insbesondere durch Verwendung des IIR-Filters, dessen Gruppenlaufzeit und Durchlassbereich nicht voneinander unabhängig sind, werden Ergebnisse von Filterprozessen, die eine Vielzahl von Laufzeiten aufweisen, aufgrund einer Taktungsdifferenz zwischen dem Empfangssignal und den Übertragungswegcharakteristik-Schätzwerten (die Ausgaben der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132) und einer Taktdifferenz zwischen dem Empfangssignal und den Filterprozesszielbereichen erhalten. Somit wird ein Filter mit einem Durchlassbereich flexibler erhalten.
7 ist ein Diagramm zum Darstellen der Filterprozesse in der Trägerrichtung (Frequenzrichtung), die durch die Vielzahl von Trägerrichtungsfiltereinheiten 133 der Interpolationseinheit 13 gemäß 2 durchgeführt werden, und 8 ist ein Diagramm zum Darstellen der Anordnung der Symbole, für welche die Übertragungswegcharakteristiken (Schätzwerte) durch die Filterprozesse (Interpolationsprozesse) in der Trägerrichtung gemäß 7 berechnet werden. In 7 und 8 zeigt die vertikale Richtung nach unten die Symbolrichtung (Zeitrichtung) an; die horizontale Richtung nach rechts zeigt die Trägerrichtung (Frequenzrichtung) an; quadratische Felder, in welchen schraffierte Muster eingezeichnet sind, zeigen Positionen der Symbole an, für welche SP-Übertragungswegcharakteristiken oder Übertragungswegcharakteristiken (Schätzwerte) berechnet werden; und weiße quadratische Bereiche zeigen Positionen von Symbolen mit 0-Werten an. Die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 (d.h. erste bis n-te Symbolrichtungsfiltereinheiten 132_1, ..., 132_n) führen die Interpolation in der Symbolrichtung auf die Übertragungswegcharakteristiken durch, die die auf die SP-Symbole wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigen, und anschließend führen die Vielzahl von Trägerrichtungsfiltereinheiten 133 (d.h. erste bis n-te Trägerrichtungsfiltereinheiten 133_1, ... 133_n) die Filterprozesse in der Trägerrichtung (Frequenzrichtung) auf die entsprechenden Ausgaben der ersten bis n-ten Symbolrichtungsfiltereinheiten 132_1, ... 132_n, wie in 7 gezeigt, durch. Die Symbole der Träger, welche die SP-Symbole nicht enthalten, werden in dem Prozess gemäß 7 zu diesem Zeitpunkt auf Symbole mit Nullwerten (0-Wert) eingestellt, um die Filterprozesse durchzuführen. Als ein Ergebnis der Prozesse gemäß 7, werden Daten hinsichtlich aller Träger, wie in 8 mit schraffierten Feldern dargestellt, erhalten.
9 ist ein Diagramm zum Darstellen eines weiteren Anordnungsbeispiels (alternatives Beispiel) von Pilotsignalen (Pilotsymbolen) und Datensymbolen im Träger(Frequenz)-Symbol(Zeit)Bereich. Eine Anordnung der Pilotsignale, wie in 9 gezeigt, kann anstelle der Anordnung der Pilotsignale, gezeigt in 4 (SP-Symbole in 4), eingesetzt werden. In einem Fall, in welchem die Anordnung der Pilotsignale gemäß 9 eingesetzt wird, werden die Schätzwerte der Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich aller Träger nur durch den Interpolationsprozess in der Symbolrichtung, wie in 8 gezeigt, erhalten, und es ist somit nicht zwingend erforderlich, den Interpolationsprozess in der Trägerrichtung, wie in 7 gezeigt, durchzuführen. Somit kann das System, das die Anordnung der Pilotsignale gemäß 9 einsetzt, so konfiguriert sein, dass die ersten bis n-ten Trägerrichtungsfiltereinheiten 133_1, ..., 133_n in 2 weggelassen werden, und stattdessen die Ausgaben der ersten bis n-ten Symbolrichtungsfiltereinheiten 132_1, ..., 132_n der Filterausgabeauswahleinheit 134 zugeführt werden.
10 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration der Symbolrichtungsfiltereinheiten 132, gezeigt in 2. Wie in 10 gezeigt, enthält jede der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 die Filtereinheit 132A, eine Filterkoeffizientenaktualisierungseinheit 132B, eine Fehlerberechnungseinheit 132C, und eine Pilotsignalübertragungswegcharakteristikberechnungseinheit (Übertragungswegcharakteristikberechnungseinheit für die Interpolationseinheit) 132D. Der durch die Filtereinheit 132A verwendete Filterkoeffizient wird so gesteuert, dass das Interpolationsergebnis von der Interpolationseinheit 13 und der Trägerrichtungsfiltereinheit 133 einem Zielsignal näher kommt. Die Pilotsignalübertragungswegcharakteristikberechnungseinheit 132D berechnet als das Zielsignal eine Übertragungswegcharakteristik (Übertragungswegkennwert), die die auf das Pilotsignal wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, wie ein SP-Symbol oder ein CP(Constant Pilot)-Symbol, aus der Ausgabe der Takteinstellungseinheit 131, welche das Empfangssignal des Wellenformentzerrungstakts ist. Die Fehlerberechnungseinheit 132C berechnet eine Differenz (Fehler) zwischen dem durch die Pilotsignalübertragungswegcharakteristikberechnungseinheit 132D berechneten Zielsignal und der Ausgabe der Trägerrichtungsfiltereinheit 133, und gibt dieses als ein Fehlersignal aus. Die Filterkoeffizientenaktualisierungseinheit 132B aktualisiert den Filterkoeffizienten zur Verwendung in der Filtereinheit 132A, so dass die durch die Filterberechnungseinheit 132C berechnete Differenz kleiner wird. Obwohl verschiedene Algorithmen als ein in dieser Aktualisierung verwendeter Aktualisierungsalgorithmus verwendet werden können, kann zum Beispiel der LMS-(Least-Mean-Square)-Algorithmus oder dergleichen eingesetzt werden. Die Aktualisierung des Filterkoeffizienten wird nur auf Symbole von Trägern durchgeführt, in welchen die Pilotsignale vorhanden sind. Dabei kann in der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 der Filterkoeffizient adaptiv entsprechend der Änderung der Übertragungswegcharakteristik aktualisiert werden, und ein Filter mit einem optimalen Durchlassbereich unter der Gruppenlaufzeit als jede der Filtereinheiten 132A eingesetzt werden.
11 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration der Filterausgabeauswahleinheit 134 gemäß 2. Wie in 11 dargestellt, enthält die Filterausgabeauswahleinheit 134 eine Auswahleinheit 134A, eine Vielzahl von Fehlerberechnungseinheiten 134B (d.h. erste bis n-te Fehlerberechnungseinheiten 134B_1, ... 134B_n) und eine Pilotsignalübertragungswegcharakteristikberechnungseinheit (Übertragungswegcharakteristikberechnungseinheit für die Auswahleinheit) 134C. Die Filterausgabeauswahleinheit 134 wählt ein Signal aus, das einem Zielsignal unter den Ausgaben der Vielzahl von Trägerrichtungsfiltereinheiten 133 am nächsten kommt, und führt das Signal der Wellenformentzerrungseinheit 14 zu. In der gleichen Weise wie im Fall gemäß 10, berechnet die Pilotsignalübertragungswegcharakteristikberechnungseinheit 134C als das Zielsignal eine Übertragungswegcharakteristik (Übertragungswegkennwert), die die auf ein Pilotsignal, wie ein SP-Symbol oder ein CP-Symbol, wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, aus der Ausgabe der Takteinstellungseinheit 131, welches das Empfangssignal des Wellenformentzerrungstakts ist. Die ersten bis n-ten Fehlerberechnungseinheiten 134B_1, ..., 134B_n berechnen Differenzen (Fehler) zwischen dem aus der Pilotsignalübertragungswegcharakteristikberechnungseinheit ausgegebenen Zielsignal und den Ausgaben der ersten bis n-ten Trägerrichtungsfiltereinheiten 133_1, ..., 133_n, und geben Fehlersignale aus, die diese Differenzen anzeigen. Die Auswahleinheit 134A wählt die Ausgabe der Trägerrichtungsfiltereinheit 133 mit der kleinsten Differenz aus, die durch die Fehlersignale unter der Vielzahl von Trägerrichtungsfiltereinheiten 133 angezeigt ist, und führt die ausgewählte Ausgabe der Trägerrichtungsfiltereinheit 133 der Wellenformentzerrungseinheit 14 zu. Wie vorstehend in der ersten Ausführungsform erläutert, kann die optimale Filterausgabe ausgewählt werden, ohne ein Durchführen des Entzerrungsprozesses in der Filterausgabeauswahleinheit 134 (eine später erläuterte Entzerrungseinheit gemäß 25 muss nicht bereitgestellt werden), durch Vergleichen der Übertragungswegcharakteristik, die die auf das bekannte Pilotsignal wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, und der Ausgaben der ersten bis n-ten Trägerrichtungsfiltereinheiten 133_1, ..., 133_n.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Vielzahl von Fehlerberechnungseinheiten 123B der Filterausgabeauswahleinheit 134 die gleiche Funktion haben wie die Fehlerberechnungseinheiten 132C der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132, gezeigt in 10. Somit ist anstelle der Vielzahl von Fehlerberechnungseinheiten 134B der Filterausgabeauswahleinheit 134, die getrennt von den Fehlerberechnungseinheiten 132C der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132, gezeigt in 10, bereitgestellt sind, auch die Konfiguration möglich, in welcher die Vielzahl von Fehlerberechnungseinheiten 134B der Filterauswahleinheit 134 und die Fehlerberechnungseinheiten 132C der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 132 gemeinsam verwendet werden.
Die Wellenformentzerrungseinheit 14 kompensiert Verzerrung durch Multiplizieren des Empfangssignals, welches die Ausgabe der Takteinstellungseinheit 131 ist, mit einer inversen Charakteristik der Übertragungswegcharakteristik, welche die Ausgabe der Filterausgabeauswahleinheit 134 ist. Obwohl verschiedenen Typen von Verfahren als das Wellenformentzerrungsverfahren zum Kompensieren von Verzerrung eingesetzt werden können, können zum Beispiel ZF(Zero-Forcing)-Entzerrung, MMSE-(Minimum Mean-Square-Error)-Entzerrung oder dergleichen eingesetzt werden.
Wie vorstehend erläutert werden in dem Entzerrer 1 und dem Entzerrungsverfahren gemäß der ersten Ausführungsform, wenn die Interpolation in der Symbolrichtung zu den Übertragungswegcharakteristiken, die die auf die Pilotsignale wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigen, durchgeführt wird, die Filterprozesse in der Symbolrichtung zu den Übertragungswegcharakteristiken, die eine Übertragungswegbeeinflussung anzeigen, die auf die Pilotsignale wirkt, für welche Takte hinsichtlich des Empfangssignals versetzt sind, durchgeführt, und eine der resultierenden gefilterten Übertragungswegcharakteristiken im Wellenformentzerrungsprozess in der Wellenformentzerrungseinheit 14 verwendet. Dadurch kann das im Filterprozess verwendete Signal optimiert werden, und zusätzlich die Einschränkung der Gruppenlaufzeit der Filtereinheit reduziert werden.
Außerdem werden durch Verwendung des IIR-Filters, dessen Laufzeit und Durchlassbereich nicht als die Filtereinheit von jeder der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten unabhängig sind, Filterergebnisse erhalten, die eine Vielzahl von Laufzeiten aufweisen, und somit kann ein Filter, das einen flexibleren Durchlassbereich aufweist, als der IIR-Filter eingesetzt werden.
Des Weiteren aktualisiert die Symbolrichtungsfiltereinheit durch Verwendung des adaptiven Filters als die Filtereinheit von jeder der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten den Filterkoeffizienten adaptiv entsprechend der Änderung des Übertragungswegs, und jeder Filter wird ein optimaler Durchlassbereich unter den sich voneinander unterscheidenden Laufzeiten.
Zweite Ausführungsform
12 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration eines Entzerrers 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 12 sind Komponenten, die gleich sind wie oder den in 2 gezeigten Komponenten entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie die in 2 gezeigten Bezugszeichen. Wie in 12 gezeigt, unterscheidet sich der Entzerrer 2 gemäß der zweiten Ausführungsform in der Konfiguration und dem Betrieb einer Interpolationseinheit 23 vom Entzerrer 1 gemäß der ersten Ausführungsform. Der in 12 gezeigte Entzerrer 2 ist eine Vorrichtung, die ein Entzerrungsverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform durchführen kann, und ist eine Vorrichtung, die die Entzerrungseinheit des Empfängers gemäß der nachfolgend erläuterten fünften Ausführungsform (26) konfigurieren kann. Der in 12 gezeigte Entzerrer 2 ist eine Vorrichtung, die ein OFDM-Signal empfängt, Übertragungswegcharakteristiken (Übertragungswegkennwerte) von Symbolen schätzt, unter Verwendung von SP-Symbolen als Pilotsignale, die in diesem OFDM-Signal enthalten sind, und einen Entzerrungsprozess auf ein Signal, das unter Verwendung dieser Übertragungswegcharakteristiken in die Frequenzdomäne umgewandelt ist, durchführt.
Wie in 12 dargestellt, enthält der Entzerrer 2 eine Fourier-Transformationseinheit 11, eine SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12 als eine Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit, eine Interpolationseinheit 23 und eine Wellenformentzerrungseinheit 14. Die Interpolationseinheit 23 führt einen Interpolationsprozess auf andere Signale als die Pilotsignale unter den Frequenzdomänensignalen durch, unter Verwendung der durch die SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12 berechneten SP-Übertragungswegcharakteristiken, und gibt die Übertragungswegcharakteristiken (Übertragungswegkennwerte) der Symbole aus. Die in 12 gezeigte Interpolationseinheit 23 enthält eine Trägerrichtungsfiltereinheit 233, eine Takteinstellungseinheit 231, eine Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 232 (d.h. erste bis n-te Symbolrichtungsfiltereinheiten 232_1, ... 232_n), und eine Filterausgabeauswahleinheit 234. Obwohl in der vorstehenden ersten Ausführungsform, wenn die Interpolation auf die Übertragungswegcharakteristiken durchgeführt wird, die die auf die SP-Symbole wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigen, die Interpolationsprozesse in der Symbolrichtung durchgeführt, und anschließend die Interpolationsprozesse in der Trägerrichtung durchgeführt werden, wird der Interpolationsprozess in der zweiten Ausführungsform in der Trägerrichtung durch die Trägerrichtungsfiltereinheit 233 durchgeführt, und danach die Interpolationsprozesse in der Symbolrichtung durch die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 232 durchgeführt. Des Weiteren konfigurieren die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 232 und die eine Trägerrichtungsfiltereinheit 233 in der zweiten Ausführungsform eine Filterprozesseinheit, die den Interpolationsprozess durchführt.
13 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration der Takteinstellungseinheit 231 der Interpolationseinheit 23 gemäß 12. Wie in 13 dargestellt, enthält die Takteinstellungseinheit 231 eine N-Symbolverzögerungseinheit 231A, und eine Vielzahl von (n – 1-Teile) von einsymboligen Verzögerungseinheiten 231B (d.h. erste bis n – 1te einsymbolige Verzögerungseinheiten 231B_1, ..., 231B_n – 1). Die N-Symbol Verzögerungseinheit 231A verzögert das durch N-Symbole in die Frequenzdomäne umgewandelte Empfangssignal. Parallel zu diesem Prozess geben die ersten bis n – 1ten einsymboligen Verzögerungseinheiten 231B_1, ..., 231B_n – 1 die durch die Verzögerung durch Symbol um Symbol erzeugten Signale und die Übertragungswegcharakteristik aus, die die auf das SP-Symbol wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt. Die Takteinstellungseinheit 231 stellt den Takt zwischen dem Empfangssignal der Frequenzdomäne, die von der Fourier-Transformationseinheit 11 empfangen wird, und der Übertragungswegcharakteristik ein, die die Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, die auf das SP-Signal wirkt, das von der SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12 empfangen wird. In der gleichen Weise wie im Fall der ersten Ausführungsform ist es wünschenswert, dass die Gruppenlaufzeit in der zweiten Ausführungsform auch auf N – (k – 1) in der k-ten Symbolrichtungsfiltereinheit 232_k eingestellt ist.
14 ist ein Diagramm zum Darstellen des Filterprozesses in der Trägerrichtung, der durch die Trägerrichtungsfiltereinheit 23 gemäß 12 durchgeführt wird. Weiterhin ist 15 ein Diagramm zum Darstellen von Positionen der Symbole, für welche Übertragungswegcharakteristiken durch den Filterprozess (Interpolationsprozess) in der Trägerrichtung gemäß 14 berechnet werden. In den 14 und 15 zeigt die Richtung vertikal nach unten die Symbolrichtung (Zeitrichtung) an; die Richtung horizontal nach rechts die Trägerrichtung (Frequenzrichtung) an; quadratische Felder, in welche schraffierte Muster eingezeichnet sind, zeigen Positionen der Symbole an, für welche SP-Übertragungswegcharakteristiken oder Übertragungswegcharakteristiken berechnet werden; und weiße quadratische Felder zeigen Positionen der Übertragungswegcharakteristiken von 0-Werten an. Wie in 14 dargestellt, führt die Trägerrichtungsfiltereinheit 233 den Interpolationsprozess in der Trägerrichtung durch, unter Verwendung der SP-Übertragungswegcharakteristiken, die die auf die SP-Symbole wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigen. Der Filterprozess in der Trägerrichtung wird für alle Datensignale durchgeführt, wie in 14 mit nach rechts gerichteten strichpunktierten Pfeilen dargestellt ist. Als ein Ergebnis des Filterprozesses gemäß 14, werden Übertragungswegcharakteristiken (Schätzwerte) erhalten, wie mit den quadratischen Feldern, in welche in 15 schraffierte Muster eingezeichnet sind, dargestellt ist.
16 ist ein Diagramm zum Darstellen der Interpolationsprozesse in der Symbolrichtung, welche die Filterprozesse in der Symbolrichtung (Zeitrichtung) sind, die durch die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 232 der Interpolationseinheit 23 gemäß 12 durchgeführt werden, und 17 ist ein Diagramm zum Darstellen von Positionen der Symbole, für welche die Übertragungswegcharakteristiken (Schätzwerte) durch den Filterprozess gemäß 16 berechnet werden. In 16 und 17 zeigt die Richtung vertikal nach unten die Symbolrichtung (Zeitrichtung) an; die Richtung horizontal nach rechts zeigt die Trägerrichtung (Frequenzrichtung) an; und die quadratischen Felder, in welche schraffierte Muster eingezeichnet sind, zeigen Positionen der Symbole an, für welche Übertragungswegcharakteristiken berechnet werden. Wie in 16 dargestellt, führen die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 232 die Filterprozesse in der Symbolrichtung durch, auf die Übertragungswegcharakteristiken, die aus der Trägerrichtungsfiltereinheit 233 ausgegeben werden, für welche die Takte in allen Trägern eingestellt werden. Als ein Ergebnis der Filterprozesse gemäß 16 werden Übertragungswegcharakteristiken (Schätzwerte) wie durch die quadratischen Felder, in welche in 17 schraffierte Muster eingezeichnet sind, erhalten werden.
Obwohl in der vorstehenden ersten Ausführungsform, wenn die Interpolation auf die Übertragungswegcharakteristiken durchgeführt wird, die die auf die SP-Symbole wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigen, die Interpolationsprozesse in der Symbolrichtung durchgeführt, und anschließend die Interpolationsprozesse in der Trägerrichtung durchgeführt werden, wird in der zweiten Ausführungsform, wie in 14 gezeigt, der Interpolationsprozess in der Trägerrichtung durchgeführt, um das in 15 gezeigte Interpolationsergebnis zu erhalten, und anschließend werden die Interpolationsprozesse in der Symbolrichtung, wie in 16, durchgeführt, um das in 17 gezeigte Interpolationsergebnis zu erhalten. In diesem Fall müssen die Interpolationsprozesse in der Symbolrichtung nicht nur auf die Träger, in welchen die SP-Symbole vorhanden sein können, sondern auch auf alle Träger durchgeführt werden, allerdings muss die Trägerrichtungsinterpolation nicht für jede de Ausgaben der Symbolrichtungsfiltereinheiten durchgeführt werden, und die Berechnungsmenge kann somit reduziert werden.
In der gleichen Weise wie im Fall der ersten Ausführungsform stellt die Interpolationseinheit 23 der Takt zwischen der Ausgabe der Trägerrichtungsfiltereinheit 233 und der Ausgabe der Fourier-Transformationseinheit 11 ein, und führt die Interpolationsprozesse in der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 232 durch. Wenn die Interpolation in der Trägerrichtung bereits durchgeführt wurde, gibt die Filterausgabeauswahleinheit 234 eine unter den Ausgaben der Symbolrichtungsfiltereinheiten als die Übertragungswegcharakteristik aus. Zuletzt führt die Wellenformentzerrungseinheit 14 Wellenformentzerrung durch Verwendung der geschätzten Übertragungswegcharakteristik durch.
Wie vorstehend gemäß der zweiten Ausführungsform erläutert, kann die Schätzung der Übertragungswegcharakteristiken ohne Verwendung einer Vielzahl von Trägerrichtungsfiltereinheiten durchgeführt werden, und der Berechnungsumfang reduziert werden.
Dritte Ausführungsform
18 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration eines Entzerrers 3 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 18 sind Komponenten, die gleich sind wie oder den in 2 und 12 gezeigten Komponenten entsprechen mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie die in den 2 und 12 gezeigten Bezugszeichen. Wie in 18 dargestellt, unterscheidet sich der Entzerrer 3 gemäß der dritten Ausführungsform in der Konfiguration und dem Betrieb einer Interpolationseinheit 33 von den Entzerrern 1 und 2 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform. Der in 18 dargestellte Entzerrer 3 ist eine Vorrichtung, die ein Entzerrungsverfahren gemäß der dritten Ausführungsform durchführen kann, und ist eine Vorrichtung, die die Entzerrungseinheit des Empfängers gemäß der später erläuterten fünften Ausführungsform (26) konfigurieren kann. Der in 18 dargestellte Entzerrer 3 ist eine Vorrichtung, die ein OFDM-Signal empfängt, die Übertragungswegcharakteristiken (Übertragungswegkennwerte) von Symbolen schätzt, unter Verwendung von SP-Symbolen als Pilotsignale, die in diesem OFDM-Signal enthalten sind, und führt einen Entzerrungsprozess auf ein Signal durch, das unter Verwendung dieser Übertragungswegcharakteristiken in die Frequenzdomäne umgewandelt ist.
Wie in 18 dargestellt, enthält der Entzerrer 3 eine Fourier-Transformationseinheit 11, eine SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12, eine Interpolationseinheit 33, und eine Wellenformentzerrungseinheit 14. Die Interpolationseinheit 33 führt einen Interpolationsprozess auf andere Signale als die Pilotsignale unter den Frequenzdomänensignalen durch, unter Verwendung der SP-Übertragungswegcharakteristiken, die durch die SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12 berechnet werden, und gibt die Übertragungswegcharakteristiken der Symbole aus. Die in 18 gezeigte Interpolationseinheit 33 enthält eine Trägerrichtungsfiltereinheit (Trägerrichtungsfiltereinheit in einer vorangehenden Stufe, die in einer Stufe vor einer Takteinstellungseinheit 331 bereitgestellt ist) 333A, die Takteinstellungseinheit 331, eine Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 332 (d.h. erste bis n-te Symbolrichtungsfiltereinheiten 332_1, ..., 332_n), eine Filterausgabeauswahleinheit 334, und eine Trägerrichtungsfiltereinheit (Trägerrichtungsfiltereinheit in einer nachfolgenden Stufe, die in einer Stufe nach der Takteinstellungseinheit 331 bereitgestellt ist) 333B. Obwohl in der vorstehenden zweiten Ausführungsform der Interpolationsprozess in der Trägerrichtung in der Trägerrichtungsfiltereinheit in der Stufe vor der Takteinstellungseinheit durchgeführt wird, enthält die dritte Ausführungsform weiterhin die Trägerrichtungsfiltereinheit 333B, die einen Interpolationsprozess in der Trägerrichtung auf die Ausgabe aus der Filterausgabeauswahleinheit 334 durchführt.
Die dritte Ausführungsform zeigt ein Übertragungswegschätzungsverfahren, das den Interpolationsprozess in der Trägerrichtung nur auf Träger durchführt, die die Pilotsignale SP enthalten können, anschließend den Interpolationsprozess in der Symbolrichtung nur auf die Träger durchführt, die die Pilotsignale SP enthalten können, und zuletzt den Interpolationsprozess in der Trägerrichtung für alle Träger durchführt. In der dritten Ausführungsform wird der Interpolationsprozess in der Trägerrichtung durch zwei Trägerrichtungsfiltereinheiten 333A, 333B durchgeführt, allerdings wird der Interpolationsprozess in der Symbolrichtung nur auf die Träger durchgeführt, in welchen die SP-Symbole vorhanden sind, und somit kann die Berechnungsmenge reduziert werden.
19 ist ein Diagramm zum Darstellen eines Filterprozesses in der Trägerrichtung, der durch die Trägerrichtungsfiltereinheit 333A der Interpolationseinheit 33 gemäß 18 durchgeführt wird. In 19 zeigt die Richtung vertikal nach unten die Symbolrichtung (Zeitrichtung) an; die Richtung horizontal nach rechts zeigt die Trägerrichtung (Frequenzrichtung) an; quadratische Felder, in welchen schraffierte Muster eingezeichnet sind, zeigen Positionen der Symbole an, für welche SP-Übertragungswegcharakteristiken oder Übertragungswegcharakteristiken berechnet werden; und weiße quadratische Felder zeigen Positionen der Übertragungswegcharakteristiken von 0-Werten an. Wie in 19 dargestellt, führt die Trägerrichtungsfiltereinheit 333A den Interpolationsprozess in der Trägerrichtung durch, unter Verwendung der SP-Übertragungswegcharakteristiken, die die auf die SP-Symbole wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigen. Der Filterprozess in der Trägerrichtung wird für alle Datensignale durchgeführt, wie in 19 mit nach rechts weisenden strichpunktierten Pfeilen dargestellt ist. Als ein Ergebnis des Filterprozesses gemäß 10 werden die Übertragungswegcharakteristiken (Schätzwerte) in allen Trägern berechnet.
20 ist ein Diagramm zum Darstellen der Interpolationsprozesse in der Symbolrichtung, welche eine Vielzahl von Filterprozessen in der Symbolrichtung sind, die durch die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 332 der Interpolationseinheit 33 gemäß 18 durchgeführt werden. In 20 zeigt die Richtung vertikal nach unten die Symbolrichtung (Zeitrichtung) an; die Richtung horizontal nach rechts zeigt die Trägerrichtung (Frequenzrichtung) an; und quadratische Felder, in welchen schraffierte Muster eingezeichnet sind, zeigen Positionen der Symbole an, für welche Übertragungswegcharakteristiken berechnet werden. Wie in 20 dargestellt, führen die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 332 die Filterprozesse in der Symbolrichtung auf die Übertragungswegcharakteristiken, die aus der Trägerrichtungsfiltereinheit 333A ausgegeben werden, für welche Takte eingestellt werden, nur in den Trägern durch, in welchen die SP-Symbole vorhanden sind.
Zuletzt führt die Trägerrichtungsfiltereinheit 333B den Interpolationsprozess auf alle Träger durch, wie in 21 dargestellt, und die Übertragungswegcharakteristiken werden hinsichtlich aller Träger erhalten, wie durch die schraffierten quadratischen Felder in 22 dargestellt ist. Hier, wenn der adaptive Filterprozess in den Symbolrichtungsfiltereinheiten 332 wie in der ersten Ausführungsform durchgeführt wird, müssen Pilotträger, wie Pilotsignale SP und CP, die als Zielsignale verwendet werden, in den gleichen Trägern vorhanden sein, wie die Pilotträger, zum Beispiel die für den Interpolationsprozess verwendeten Pilotsignale SP.
Die dritte Ausführungsform ist hinsichtlich Aspekten neben den vorstehenden Aspekten äquivalent zur ersten bis dritten Ausführungsform.
Wie vorstehend erläutert, führen in der dritten Ausführungsform die Symbolrichtungsfiltereinheiten 332 Prozesse auf die Ausgabe der Trägerrichtungsfiltereinheit 333A durch; wodurch die Trägerrichtungsfiltereinheit mit einer Gruppe von Trägerrichtungsfiltereinheiten 333A und 333B auskommt; und weiterhin der Berechnungsumfang der Symbolrichtungsfiltereinheiten 332 weiter reduziert werden kann, indem nur die Träger verarbeitet werden, in welchen die Pilotsignale vorhanden sind.
Vierte Ausführungsform
23 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration eines Entzerrers 4 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 23 sind Komponenten, die gleich sind wie oder den in 2, 12 und 18 gezeigten Komponenten entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie die in den 2, 12 und 18 gezeigten Bezugszeichen. Wie in 23 dargestellt, unterscheidet sich der Entzerrer 4 gemäß der vierten Ausführungsform in der Konfiguration und dem Betrieb einer Interpolationseinheit 43 von dem Entzerrer 2 gemäß der zweiten Ausführungsform. Der in 23 dargestellte Entzerrer 4 ist eine Vorrichtung, die ein Entzerrungsverfahren gemäß der vierten Ausführungsform durchführen kann, und ist eine Vorrichtung, die die Entzerrungseinheit des Empfängers gemäß der später erläuterten fünften Ausführungsform (26) konfigurieren kann. Der in 23 dargestellte Entzerrer 4 ist eine Vorrichtung, die ein OFDM-Signal empfängt, die Übertragungswegcharakteristiken (Übertragungswegkennwerte) von Symbolen schätzt, unter Verwendung von SP-Symbolen als Pilotsignale, die in diesem OFDM-Signal enthalten sind, und führt einen Entzerrungsprozess auf ein Signal durch, das unter Verwendung dieser Übertragungswegcharakteristiken in die Frequenzdomäne umgewandelt ist.
24 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration von Symbolrichtungsfiltereinheiten 432 der Interpolationseinheit 43 gemäß 23. Der Entzerrer 4 gemäß der vierten Ausführungsform ist gleich wie die Entzerrer 1, 2 und 3 gemäß der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform, mit Ausnahme der Konfiguration und des Betriebs der Symbolrichtungsfiltereinheiten 432 der Interpolationseinheit 43.
Wie in 23 dargestellt, enthält die Interpolationseinheit 43 des Entzerrers 4 gemäß der vierten Ausführungsform die Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 432. In 24 sind die erste Symbolrichtungsfiltereinheit 432_1 und die zweite Symbolrichtungsfiltereinheit 432_2 dargestellt, allerdings weisen die ersten bis n-ten Symbolrichtungsfiltereinheiten 432_1, ... 432_n die gleiche Konfiguration wie die jeweils andere auf. Jede der Symbolrichtungsfiltereinheiten 432 enthält eine Filtereinheit 432A, eine Filterkoeffizientenaktualisierungseinheit 432B, eine Fehlerberechnungseinheit 432C, eine Pilotsignalerzeugungseinheit 432D, und eine Entzerrungseinheit 432E.
In der vorstehenden ersten Ausführungsform (10) aktualisiert die Filterkoeffizientenaktualisierungseinheit 132B den Filterkoeffizienten zur Verwendung in der Filtereinheit 132A auf Grundlage der Differenz (Fehler) der Übertragungswegcharakteristik in der Symbolrichtungsfiltereinheit 132. Dahingegen wird in der vierten Ausführungsform (24) ein Entzerrungsprozess auf das Frequenzdomänensignal durchgeführt, unter Verwendung der Übertragungswegcharakteristik in der Symbolrichtungsfiltereinheit 432; eine Differenz (Fehler) zwischen einem Pilotsignal und einem durch den Entzerrungsprozess erhaltenen Signal berechnet; und ein Filterkoeffizient auf Grundlage dieser Differenz (Fehler) zwischen den Signalen aktualisiert.
Die vierte Ausführungsform zeigt ein Übertragungswegschätzungsverfahren, das einen adaptiven Filter, das den Filterkoeffizienten durch Verwendung eines Entzerrungsergebnisses verändert, und eine Filterausgabeauswahleinheit 434 umfasst, die eine Ausgabe der Symbolrichtungsfiltereinheiten 432 unter Verwendung des Entzerrungsergebnisses auswählt.
Die Entzerrungseinheit 432E in der Symbolrichtungsfiltereinheit 432 kompensiert Verzerrung des Frequenzdomänensignals, welches die Ausgabe einer N-Symbol-Verzögerungseinheit einer Takteinstellungseinheit ist, unter Verwendung der Übertragungswegcharakteristik (Schätzwert), welche die Ausgabe der Filtereinheit 432A ist. Die Fehlerberechnungseinheit 432C detektiert die Differenz (Fehler) zwischen dem Entzerrungsergebnis und dem von der Pilotsignalerzeugungseinheit 432D ausgegebenen Pilotsignal, und gibt das Fehlersignal, das diese Differenz anzeigt, in die Filterkoeffizientenaktualisierungseinheit 432B ein. Anschließend aktualisiert die Filterkoeffizientenaktualisierungseinheit 432B den Filterkoeffizienten, der im Filterverfahren der Filtereinheit 432A verwendet wird, so dass die Differenz (Fehler), die aus den Fehlerberechnungseinheiten 432C ausgegeben wird, reduziert wird.
25 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration der Filterausgabeauswahleinheit 434 gemäß 23. Wie in 25 dargestellt, enthält die Filterausgabeauswahleinheit 434 eine Auswahleinheit 434A, eine Vielzahl von Fehlerberechnungseinheiten 434B (d.h. erste bis n-te Fehlerberechnungseinheiten 434B_1, ... 434B_n), eine Pilotsignalerzeugungseinheit 434C, und eine Vielzahl von Entzerrungseinheiten 434E. Die Vielzahl von Fehlerberechnungseinheiten 434B (d.h. die ersten bis n-ten Fehlerberechnungseinheiten 434B_1, ..., 434B_n), die Pilotsignalerzeugungseinheit 434C, und die Vielzahl von Entzerrungseinheiten 434E, gezeigt in 25, weisen die Konfigurationen auf, die äquivalent sind zur Vielzahl von Fehlerberechnungseinheiten, der Pilotsignalerzeugungseinheit und der Vielzahl von Entzerrungseinheiten, gezeigt in 24. Die Auswahleinheit 434A wählt die Ausgabe der Symbolrichtungsfiltereinheit 432, bezüglich welcher die durch das Fehlersignal angezeigte Differenz am kleinsten ist, aus der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 432 aus, und führt die ausgewählte Ausgabe der Symbolrichtungsfiltereinheit 432 der Wellenformentzerrungseinheit 44 zu. Wie vorstehend erläutert kann in der vierten Ausführungsform eine optimale Filterausgabe durch Vergleichen des bekannten Pilotsignals und der Signale basierend auf den Ausgaben von den ersten bis n-ten Symbolrichtungsfiltereinheiten 432_1, ..., 432_n ausgewählt werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Fehlerberechnungseinheiten 434B und die Entzerrungseinheiten 434E der Filterausgabeauswahleinheit 434 die gleichen Funktionen haben wie die Fehlerberechnungseinheiten und die Entzerrungseinheiten der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 432, gezeigt in 24. Hier ist anstelle der Vielzahl von Fehlerberechnungseinheiten 434B und der Entzerrungseinheiten 434E der Filterausgabeauswahleinheit 434, die getrennt von den Fehlerberechnungseinheiten und den Entzerrungseinheiten der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 432, gezeigt in 24, bereitgestellt sind, auch die Konfiguration möglich, in welcher die Vielzahl von Fehlerberechnungseinheiten 434B und die Entzerrungseinheiten 434E der Filterausgabeauswahleinheit 434 und die Fehlerberechnungseinheiten und die Entzerrungseinheiten der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten 432 gemeinsam verwendet werden. Die Filterausgabeauswahleinheit 434 wählt und gibt die Ausgabe der Symbolrichtungsfiltereinheit 432 des kleinsten Fehlersignals in der gleichen Weise aus, wie die Filterausgabeauswahleinheit 134 in der ersten Ausführungsform.
Wie vorstehend erläutert, kann das Entzerrungsergebnis weiter optimiert werden, indem das adaptive Filter, das das Entzerrungsergebnis verwendet, als die Symbolrichtungsfiltereinheiten 432 verwendet wird.
Fünfte Ausführungsform
26 ist ein Blockdiagramm zum schematischen Darstellen einer Konfiguration eines Empfängers 5 gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der Empfänger gemäß der fünften Ausführungsform ist zum Beispiel ein terrestrischer digitaler Broadcast-Empfänger. Wie in 26 dargestellt, umfasst der Empfänger 5 gemäß der fünften Ausführungsform eine Tunereinheit 51, die ein von einer Antenne empfangenes Signal in ein Zwischenfrequenzsignal umwandelt, eine Analog-Digital(A/D)-Wandlungseinheit 52, die ein Analogsignal, welches das Zwischenfrequenzsignal ist, das von der Tunereinheit 51 ausgeben wird, in ein Digitalsignal umwandelt, einen Lokaloszillator 52, der ein Referenzfrequenzsignal erzeugt, und eine orthogonale Demodulationseinheit 54, die das von der A/D-Wandlungseinheit 52 ausgegebene Digitalsignal in ein Digitalsignal mit einem Basisband (Basisbandsignal) umwandelt, unter Verwendung des Referenzfrequenzsignals. Die Tunereinheit 51, die A/D-Wandlungseinheit 52, der Lokaloszillator 53 und die orthogonale Demodulationseinheit 54 bilden eine Empfangseinheit 50, die ein empfangenes OFDM-Signal in das Basisbandsignal umwandelt. Weiterhin enthält der Empfänger 5 gemäß der fünften Ausführungsform eine Entzerrungseinheit 55, die einen Entzerrungsprozess auf das Basisbandsignal, das durch die orthogonale Demodulationseinheit 54 umgewandelt ist, durchführt, und eine Fehlerkorrektureinheit 56, die einen Fehlerkorrekturprozess auf das Signal (d.h. Entzerrungsergebnis), für welches der Entzerrungsprozess durch die Entzerrungseinheit 55 durchgeführt wird, durchführt. Der Entzerrer oder das Entzerrungsverfahren gemäß einer der ersten bis vierten Ausführungsformen kann als die Entzerrungseinheit 55 eingesetzt werden.
Der Empfänger 5 gemäß der fünften Ausführungsform kann für einen Empfänger von terrestrischem digitalen Broadcasting angewandt werden, der das OFDM-Übertragungsverfahren einsetzt. Das terrestrische digitale Broadcasting ist ISDB-T in Japan, DVB-T und DVB-T2 in Europa oder dergleichen. Es wird darauf hingewiesen, dass der Empfänger gemäß der fünften Ausführungsform für verschiedene Typen von Einrichtungen angewandt werden kann, wie einem Fernseher, eine Videoaufzeichungsvorrichtung und einen Personalcomputer, vorausgesetzt, dass die Einrichtung OFDM-Signale empfangen kann.
Im Empfänger 5 gemäß der fünften Ausführungsform wird der Entzerrer oder das Entzerrungsverfahren gemäß einer der ersten bis vierten Ausführungsformen als die Entzerrungseinheit 55 eingesetzt. Somit ergibt sich eine Wirkung, dass das OFDM-Signal stabil empfangen werden kann, und insbesondere ein stabiler mobiler Empfang in einem terrestrischen digitalen Broadcasting-Empfänger für ein mobiles Endgerät, das an einem bewegten Objekt angebracht ist, das sich mit hoher Geschwindigkeit bewegt, und einen fahrzeuginternen terrestrischen digitalen Broadcasting-Empfänger erzielt werden kann.
Alternatives Beispiel
27 ist ein Hardwarekonfigurationsdiagramm zum Darstellen einer Konfiguration des Entzerrers gemäß der vorstehenden ersten bis vierten Ausführungsformen. Der in 27 dargestellte Entzerrer enthält einen Speicher 61 als eine Speichereinrichtung, die ein Programm als Software speichert, und einen Prozessor 62 als eine Informationsverarbeitungseinheit, die das im Speicher 61 gespeicherte Programm ausführt. Der in 27 dargestellte Entzerrer stellt ein bestimmtes Beispiel der Konfigurationen der Entzerrer 1 bis 4 entsprechend der ersten bis vierten Ausführungsform dar. Der in 27 gezeigte Betrieb des Entzerrers ist gleich wie der Betrieb der Entzerrer gemäß der ersten bis vierten Ausführungsformen.
Wenn der in 27 dargestellte Entzerrer den Prozess im Entzerrer 1 gemäß der ersten Ausführungsform ausführt, sind die in 2 gezeigte Fourier-Transformationseinheit 11, die SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12, die Interpolationseinheit 13, und die Wellenformentzerrungseinheit 14 durch den Prozessor 62 implementiert, der das im Speicher 61 gespeicherte Programm ausführt. Durch Ausführen dieses Programms umfasst das durch den Entzerrer 1 ausgeführte Entzerrungsverfahren einen Fourier-Transformationsschritt, einen Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungsschritt, einen Interpolationsschritt, und einen Wellenformentzerrungsschritt. Im Fourier-Transformationsschritt werden die Frequenzdomänensignale für die entsprechenden Symbole erzeugt, durch Fourier-Transformation des Basisbandsignals, das aus dem Frequenzmultiplexsignal als das Empfangssignal, das die Pilotsignale enthält, umgewandelt ist. Im Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungsschritt werden die Pilotübertragungswegcharakteristiken, die die auf die Pilotsignale wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigen, aus den im Fourier-Transformationsschritt berechneten Pilotsignalen berechnet. Im Interpolationsschritt wird der Filterprozess zum Schätzen der Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale unter Verwendung der Pilotübertragungswegcharakteristiken in jeder der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen durchgeführt, welche die Bereiche in der Zeitrichtung der Frequenzdomänensignale sind, die zum Schätzen der Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale verwendet werden; wodurch die Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale in jeder der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen erzeugt werden; und die Übertragungswegcharakteristik hinsichtlich der Frequenzdomänensignale in einem Filterprozesszielbereich, der aus der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen ausgewählt wird, als die Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess ausgegeben wird. Im Wellenformentzerrungsschritt werden die Wellenformen der Frequenzdomänensignale, die durch die Fourier-Transformation erzeugt werden, unter Verwendung der Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess, die im Interpolationsschritt ausgegeben wird, entzerrt.
Wenn der in 27 dargestellte Entzerrer den Prozess im Entzerrer 2 gemäß der zweiten Ausführungsform ausführt, werden die Fourier-Transformationseinheit 11, die SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12, die Interpolationseinheit 23, und die Wellenformentzerrungseinheit 14, gezeigt in 12, durch den Prozessor 62 implementiert, der das im Speicher 61 gespeicherte Programm ausführt.
Wenn der in 27 dargestellte Entzerrer den Prozess im Entzerrer 3 gemäß der dritten Ausführungsform ausführt, werden die Fourier-Transformationseinheit 11, die SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12, die Interpolationseinheit 33, und die Wellenformentzerrungseinheit 14, gezeigt in 18, durch den Prozessor 62 implementiert, der das im Speicher 61 gespeicherte Programm ausführt.
Wenn der in 27 dargestellte Entzerrer den Prozess im Entzerrer 4 gemäß der vierten Ausführungsform ausführt, werden die Fourier-Transformationseinheit 11, die SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit 12, die Interpolationseinheit 33, und die Wellenformentzerrungseinheit 14, gezeigt in 1 und 23, durch den Prozessor 62 implementiert, der das im Speicher 61 gespeicherte Programm ausführt.
Wie vorstehend erläutert, können durch den in 27 dargestellten Entzerrer der in den ersten bis vierten Ausführungsformen erläuterte Entzerrer und das Entzerrungsverfahren und der in der fünften Ausführungsform erläuterte Empfänger, für welchen irgendeiner von diesen angewandt ist, implementiert sein.
Beschreibung der Bezugszeichen

1, 2, 3, 4: Entzerrer; 5: Empfänger (Empfängervorrichtung); 11: Fourier-Transformationseinheit; 12: SP-Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit (Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit); 13, 23, 33, 43: Interpolationseinheit; 14: Wellenformentzerrungseinheit; 131, 132, 331, 431: Takteinstellungseinheit; 131A, 231A: N-Symbol-Verzögerungseinheit; 131B, 231B: einsymbolige Verzögerungseinheit; 131_1, 231_1: erste einsymbolige Verzögerungseinheit; 131_n – 1, 231_n – 1: n – 1te einsymbolige Verzögerungseinheit; 132, 232, 332, 432: Symbolrichtungsfiltereinheit; 132_1; 232_1, 332_1, 432_1: erste Symbolrichtungsfiltereinheit; 132_n, 232_n, 332_n, 432_n: n-te Symbolrichtungsfiltereinheit; 132A: Filtereinheit; 132B: Filterkoeffizientenaktualisierungseinheit; 132C: Fehlerberechnungseinheit; 132D: Pilotsignalübertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit (Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit für Filtereinheit); 133, 233: Trägerrichtungsfiltereinheit; 134, 234, 334, 434: Filterausgabeauswahleinheit; 134A: Auswahleinheit; 134B: Fehlerberechnungseinheit; 134C: Pilotsignalübertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit (Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit für Auswahleinheit); 333A: Trägerrichtungsfiltereinheit in einer vorangehenden Stufe (erste Trägerrichtungsfiltereinheit); 333B: Trägerrichtungsfiltereinheit in einer nachfolgenden Stufe (zweite Trägerrichtungsfiltereinheit); 432A: Filtereinheit; 432B: Filterkoeffizientenaktualisierungseinheit; 432C: Fehlerberechnungseinheit; 432D: Pilotsignalerzeugungseinheit; 432E: Entzerrungseinheit; 50: Empfangseinheit; 55: Entzerrungseinheit (Entzerrer); 56: Fehlerkorrektureinheit.

Claims

Entzerrer, umfassend: eine Fourier-Transformationseinheit, die ausgelegt ist, um Frequenzdomänensignale für entsprechende Symbole zu erzeugen, durch Fouriertransformation eines Basisbandsignals, das aus einem Frequenzmultiplexsignal als ein Empfangssignal, das ein Pilotsignal einschließt, umgewandelt ist; eine Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit, die ausgelegt ist, um eine Pilotübertragungswegcharakteristik, die eine Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, die auf das Pilotsignal wirkt, aus den durch die Fourier-Transformationseinheit erzeugten Frequenzdomänensignalen zu berechnen; eine Interpolationseinheit, die ausgelegt ist, um Filterprozesse, zwischen welchen sich Gruppenverzögerungscharakteristiken in einer Symbolrichtung voneinander unterscheiden, auf die durch die Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit berechnete Pilotübertragungswegcharakteristik durchzuführen, in einer Vielzahl von Filterprozesszielbereichen, die um eine vorherbestimmte Anzahl von Symbolen versetzt sind, und sich voneinander unterscheiden, wodurch eine Vielzahl von Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale erzeugt werden, und um eine aus der Vielzahl von erzeugten Übertragungswegcharakteristiken als eine Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess auszugeben; und eine Wellenformentzerrungseinheit, die ausgelegt ist, um Wellenformen der durch die Fourier-Transformationseinheit erzeugten Frequenzdomänensignale zu entzerren, unter Verwendung der aus der Interpolationseinheit ausgegebenen Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess.
Entzerrer nach Anspruch 1, wobei die Interpolationseinheit umfasst: eine Timing-Einstellungseinheit, die ausgelegt ist, um Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale in jedem der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen auszugeben; eine Filterprozesseinheit, die ausgelegt ist, um die Filterprozesse auf die Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale in jedem der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen durchzuführen; und eine Filterausgabeauswahleinheit, die ausgelegt ist, um einen Filterprozesszielbereich aus der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen auszuwählen.
Entzerrer nach Anspruch 2, wobei die Filterprozesseinheit eine Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten enthält, die Filterprozesse in der Symbolrichtung, auf die Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale in jedem der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen, welche aus der Timing-Einstellungseinheit ausgegeben werden, durchführen.
Entzerrer nach Anspruch 3, wobei die Filterprozesseinheit eine Vielzahl von Trägerrichtungsfiltereinheiten enthält, die Filterprozesse in einer Trägerrichtung, auf die Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale in jedem der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen, welche aus der Timing-Einstellungseinheit ausgegeben werden, durchführen.
Entzerrer nach Anspruch 3, wobei die Filterprozesseinheit eine erste Trägerrichtungsfiltereinheit umfasst, die einen Filterprozess in einer Trägerrichtung, auf die Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale, die aus der Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit ausgegeben werden, durchführt, und die Timing-Einstellungseinheit die Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale in jedem der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen aus den Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale, auf die der Filterprozess durch die erste Trägerrichtungsfiltereinheit durchgeführt wird, ausgibt.
Entzerrer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei jede der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten einen Filter mit unendlicher Impulsantwort enthält, der den Filterprozess in der Symbolrichtung durchführt.
Entzerrer nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei jede der Vielzahl von Symbolrichtungsfiltereinheiten einen adaptiven Filter enthält, der den Filterprozess in der Symbolrichtung durchführt.
Entzerrer nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Filterausgabeauswahleinheit umfasst: eine Übertragungswegcharakteristik-Berechnungseinheit zur Ausgabeauswahl, die ausgelegt ist, um eine Übertragungswegcharakteristik zur Ausgabeauswahl, die die auf das Pilotsignal wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, zu berechnen, hinsichtlich der Frequenzdomänensignale, die Ziele von Wellenformentzerrung in der Wellenformentzerrungseinheit sind; eine Vielzahl von Fehlerberechnungseinheiten, die ausgelegt sind, um Fehlersignale auszugeben, wobei jedes der Fehlersignale eine Differenz zwischen der Pilotübertragungswegcharakteristik in jedem der Filterprozesszielbereiche und der Übertragungswegcharakteristik zur Ausgabeauswahl anzeigt, hinsichtlich der Frequenzdomänensignale mit einem gleichen Timing wie die Übertragungswegcharakteristik zur Ausgabeauswahl; und eine Auswahleinheit, die ausgelegt ist, um einen Filterprozesszielbereich aus der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen auf Grundlage eines Vergleichsergebnisses von Ausgaben der Vielzahl von Fehlerberechnungseinheiten auszuwählen, und die Übertragungswegcharakteristik hinsichtlich der Frequenzdomänensignale im ausgewählten Filterprozesszielbereich als die Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess auszugeben.
Entzerrer nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei die Filterausgabewahleinheit eine Übertragungswegcharakteristik zur Ausgabeauswahl auswählt, die an die Wellenformentzerrungseinheit ausgegeben wird, auf Grundlage einer Vielzahl von Fehlersignalen, wobei jedes der Vielzahl von Fehlersignalen eine Differenz zwischen einem Referenzpilotsignal, das ein bekanntes Signal ist, und einem Signal, das durch Durchführen eines Entzerrungsprozesses auf ein Ergebnis, das durch Durchführen eines Filterprozesses in der Symbolrichtung in jedem der Vielzahl von Filterprozesszielbereichen erhalten wird, erzeugt wird.
Entzerrer nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei die Interpolationseinheit eine Trägerrichtungsfiltereinheit enthält, die Interpolation in einer Trägerrichtung auf die Übertragungswegcharakteristik durchführt, die die auf das Pilotsignal wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, und die Trägerrichtungsfiltereinheit einen Prozess auf eine Ausgabe der Symbolrichtungsfiltereinheit durchführt.
Entzerrer nach Anspruch 5, wobei die Interpolationseinheit eine zweite Trägerrichtungsfiltereinheit umfasst, die Interpolation in der Trägerrichtung auf eine Übertragungswegcharakteristik durchführt, die die auf das Pilotsignal wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, wobei die Übertragungswegcharakteristik aus der Filterausgabeauswahleinheit ausgegeben wird, und die der Wellenformentzerrungseinheit zugeführte Übertragungswegcharakteristik eine Ausgabe der zweiten Trägerrichtungsfiltereinheit ist.
Entzerrungsverfahren, umfassend: einen Fourier-Transformationsschritt zum Erzeugen von Frequenzdomänensignalen für entsprechende Symbole, durch Fourier-Transformation eines Basisbandsignals, das aus einem Frequenzmultiplexsignal als ein Empfangssignal, das ein Pilotsignal einschließt, umgewandelt ist; einen Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungsschritt zum Berechnen einer Pilotübertragungswegcharakteristik, die eine auf das Pilotsignal wirkende Übertragungswegbeeinflussung anzeigt, aus den im Fourier-Transformationsschritt erzeugten Frequenzdomänensignalen; einen Interpolationsschritt zum Durchführen von Filterprozessen, zwischen welchen sich Gruppenverzögerungscharakteristiken in einer Symbolrichtung voneinander unterscheiden, auf die im Pilotübertragungswegcharakteristik-Berechnungsschritt berechnete Pilotübertragungswegcharakteristik, in einer Vielzahl von Filterprozesszielbereichen, die durch eine vorherbestimmte Anzahl von Symbolen versetzt sind, und sich voneinander unterscheiden, wodurch eine Vielzahl von Übertragungswegcharakteristiken hinsichtlich der Frequenzdomänensignale erzeugt werden, und zum Ausgeben von einer aus der Vielzahl von erzeugten Übertragungswegcharakteristiken als eine Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess; und einen Wellenformentzerrungsschritt zum Entzerren von Wellenformen der im Fourier-Transformationsschritt erzeugten Frequenzdomänensignale, unter Verwendung der im Interpolationsschritt ausgegebenen Übertragungswegcharakteristik für den Entzerrungsprozess.
Empfänger, umfassend: eine Empfangseinheit, die ausgelegt ist, um ein Frequenzmultiplexsignal als ein Empfangssignal, das ein Pilotsignal einschließt, zu empfangen, und das Frequenzmultiplexsignal in ein Basisbandsignal umzuwandeln; und eine Entzerrungseinheit, die ausgelegt ist, um einen Entzerrungsprozess für das durch die Empfangseinheit umgewandelte Basisbandsignal durchzuführen, wobei die Entzerrungseinheit mit dem Entzerrer nach einem der Ansprüche 1 bis 11 konfiguriert ist.