DE19705055A1 - Digitaler Rundfunkempfänger und Verfahren zur Abstimmsteuerung - Google Patents

Digitaler Rundfunkempfänger und Verfahren zur Abstimmsteuerung

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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver­ fahren zum Abstimmen eines lokalen Oszillators für den Empfang von digitalen Rundfunksendungen, die eine Phasenumtastung (nachfolgend als "PSK" bezeichnet) und ein orthogonales Frequenzteilungs-Multiplexen (nachfolgend als "OFDM" bezeichnet) verwenden, und auf einen digitalen Rundfunkempfänger, der dieses Verfahren benutzt.
OFDM-Rundfunksendungen haben viele Subträgersignale, auf welchen Daten parallel übertragen werden. Beim PSK-OFDM-Rundfunkverfahren ist jedes Subträgersignal durch Phasenumtastung moduliert. Die modulierten Sub­ träger werden kombiniert und auf die Rundfunkfrequenz erhöht, um das PSK-OFDM-Rundfunksignal zu erzeugen.
Der Empfang eines PSK-OFDM-Signals erfordert, daß ein lokaler Oszillator in dem Empfänger ein Signal er­ zeugt, das in bezug auf die Rundfunkfrequenz abge­ stimmt ist. Das lokale Oszillatorsignal wird verwen­ det, um das empfangene Signal auf ein Zwischenfre­ quenzsignal herabzusetzen, welches dann demoduliert wird, um die Subträger-Phasenschiebedaten zu erhal­ ten. Wenn die Frequenz des lokalen Oszillators zu hoch oder zu niedrig ist, werden die demodulierten Phasenverschiebungen unrichtig.
Wenn beispielsweise eine 90°-Phasenumtastung (QPSK) verwendet wird, haben die Phasenverschiebungen nomi­ nelle Radiantenwerte von 0,π/2, π und -π/2. Ein be­ kanntes Verfahren zur Abstimmungssteuerung multipli­ ziert die demodulierten Phasendaten mit vier, Modulo 2π, so daß diese nominellen Werte alle null werden. Die Summe der Ergebnisse für alle Subträger ist ein Phasenfehlersignal, welches zur Steuerung des lokalen Oszillators verwendet werden kann. Eine korrekte Ab­ stimmung wird aufrechterhalten durch Steuern der Fre­ quenz des lokalen Oszillators, um das Phasenfehler­ signal auf null zu reduzieren.
Das bekannte Verfahren leidet jedoch an einer inhä­ renten Unklarheit. Wenn der Frequenzfehler des loka­ len Oszillators einen Phasenfehler von π/2 oder einem ganzzahligen Vielfachen von π/2 verursacht, wandelt die Multiplikation mit vier den Phasenfehler in null um und der Frequenzfehler wird nicht korrigiert. Das bekannte Verfahren ist somit in der Lage, nur kleine Frequenzfehler wie solche, die Phasenfehler von weni­ ger als π/4 Radiant verursachen, zu korrigieren.
Es ist demgemäß die Aufgabe der vorliegenden Erfin­ dung, die Abstimmung eines digitalen Rundfunkempfän­ gers eindeutig zu steuern.
Das erfindungsgemäße Verfahren stimmt die Oszilla­ tionsfrequenz eines lokalen Oszillators in einem di­ gitalen Rundfunkempfänger ab, indem ein Phasenbezugs­ symbol in einem PSK-OFDM-Rundfunksignal empfangen und demoduliert wird, um ein Feld von Frequenzbereichs­ daten zu erhalten, dann dieses Feld von Frequenzbe­ reichsdaten elementweise mit einem Feld von konju­ giert komplexen Zahlen der bekannten Daten, die in dem Phasenbezugssignal kodiert sind, multipliziert wird. Die demodulierten Frequenzbereichsdaten und die bekannten Daten umfassen beide einen Wert für jede Subträgerfrequenz in dem PSK-OFDM-Signal.
Der Multiplikationsschritt wird einmal durchgeführt unter der Annahme einer Frequenzversetzung von null zwischen den demodulierten Frequenzbereichsdaten und den bekannten Daten, wodurch ein erstes Feld von mo­ difizierten Daten erhalten wird, und zumindest einmal unter der Annahme einer von null abweichenden Fre­ quenzversetzung, wodurch zumindest ein zusätzliches Feld von modifizierten Daten erhalten wird. Alle so erhaltenen Felder von modifizierten Daten werden durch eine inverse schnelle Fourier-Transformation zu dem Zeitbereich transformiert, wodurch eine erste Zeitserie erhalten wird, die die Frequenzversetzung von null darstellt, und zumindest eine zusätzliche Zeitserie, die eine von null abweichende Frequenzver­ setzung darstellt, erhalten werden.
Ein Spitzenwert wird in der ersten Zeitserie erfaßt. Ein zusätzlicher Wert wird von jeder zusätzlichen Zeitserie genommen. Der Spitzenwert und der zusätzli­ che Wert oder die zusätzlichen Werte werden vergli­ chen und die Oszillationsfrequenz des lokalen Oszil­ lators wird entsprechend dem Vergleichsergebnis ein­ gestellt.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung sind die zusätzli­ chen Werte Spitzenwerte, die in den zusätzlichen Zeitserien erfaßt wurden, und die Oszillationsfre­ quenz wird entsprechend der Frequenzversetzung, die durch die Zeitserie, in welcher der größte Spitzen­ wert erfaßt wurde, dargestellt wird, eingestellt. Große Frequenzfehler können auf diese Weise eindeutig korrigiert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung sind die aus den zusätzlichen Zeitserien genommenen zusätzlichen Werte die Werte dieser Zeitserien zu einer Zeit, zu welcher der Spitzenwert in der ersten Zeitserie er­ halten wurde. Kleine Frequenzfehler können auf diese Weise genau korrigiert werden.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Fourier-Transformation des Phasenbezugssymbols von dem Feld der Frequenzbereichsdaten subtrahiert, bevor diese Daten multipliziert werden unter der An­ nahme einer von null abweichenden Frequenzversetzung. Kleine Frequenzfehler können auf diese Weise noch genauer korrigiert werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines digitalen Rundfunkempfängers nach einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines digitalen Rundfunkempfängers nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines digitalen Rundfunkempfängers nach einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
Fig. 4 ein Diagramm der Fourier-Transforma­ tion eines Phasenbezugs-Subsymbols, und
Fig. 5 ein ähnliches Diagramm, das die Wir­ kung der Frequenzabweichung illu­ striert.
Die Ausführungsbeispiele der Erfindung werden folgend auf eine kurze Erläuterung des PSK-OFDM-Digitalrund­ funksystems beschrieben.
Die Anzahl K von beim OFDM-Digitalrundfunk verwende­ ten Subträgersignalen ist typischerweise groß: ein System verwendet zum Beispiel eintausendfünfhundert­ sechsunddreißig Subträgersignale (K = 1536). Die K Subträgersignale haben einen konstanten Frequenz ab­ stand FS. Das OFDM-Signal wird als eine kontinuierli­ che Serie von Rahmen ausgesandt, von denen jeder aus einer bestimmten Anzahl M von OFDM-Symbolen besteht. Jedes OFDM-Symbol weist K Subsymbole auf, wobei ein Subsymbol pro Subcarrier kodiert ist. Beim QPSK-OFDM- Verfahren stellen die Subsymbole die Dibits "00", "01", "10" und "11" dar, welche auf die komplexen Zahlen 1, j, -1 und -j abgebildet sind (wobei j eine Quadratwurzel von -1 ist) und als Subträger-Phasen­ verschiebungen von null, π/2, π und -π/2 Radiant ko­ diert sind.
Die Subträgersignale werden durch komplexe Addition kombiniert. Ein Rahmen des sich ergebenden Signal s(t) kann durch die nachfolgende Gleichung (1) be­ schrieben werden, in welcher t eine Zeitvariable, Ts die Dauer eines Symbols, zm, k der komplexe Wert (1, j, -1 oder -j) des m-ten Subsymbols, das auf dem k-ten Subträger übertragen ist, sind, und k den Be­ reich über die ganzen Zahlen von -K/2 bis K/2 ein­ schließlich überspannt.
Das Symbol exp bezeichnet die Exponentialfunktion. Der Buchstabe b bezeichnet eine Funktion gleich eins im Intervall zwischen null und Ts und gleich null außerhalb dieses Intervalls, wie durch die folgende Gleichung (2) definiert ist.
Das erste Symbol (m = 0) in jedem Rahmen ist ein Nullsymbol, bei welchem der Signalpegel auf null re­ duziert ist, um den Beginn des Rahmens anzuzeigen, wie durch Gleichung (3) dargelegt ist.
z0,k = 0 (k = -K/2, . . . , K/2) (3).
Das nächste Symbol (m = 1) ist ein Phasenbezugssym­ bol, das bekannte Daten zk für jeden Subträger ent­ hält. Die bekannten Daten zk verändern sich entspre­ chend dem Wert von k in einem Muster, das regelmäßig sein kann, sich aber nicht zyklisch wiederholen muß. Diese bekannten Daten werden die Werte von z1,k in jedem Rahmen, wie durch Gleichung (4) angezeigt ist.
z1′k = zk (k = -K/2, . . . , k/2) (4).
Die bekannten Daten zk werden kombiniert, um die durch die nachfolgende Gleichung (5) beschriebene Bezugssymbol-Wellenform x(t) zu ergeben. Dies ist die in dem Sender erzeugte Wellenform vor der Anhebung auf die Rundfunkfrequenz.
Erstes Ausführungsbeispiel
Ein erstes Ausführungsbeispiel für das erfindungsge­ mäße Verfahren zur Abstimmsteuerung und ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen digitalen Rundfunkempfängers werden mit Bezug auf Fig. 1 be­ schrieben, welche ein Blockschaltbild des digitalen Rundfunkempfängers darstellt.
Der bekannte Teil dieses digitalen Rundfunkempfängers umfaßt eine Antenne 1, welche ein PSK-OFDM-Rundfunk­ signal empfängt, einen Hochfrequenzverstärker (RF AMP) 2, der das empfangene Rundfunksignal ver­ stärkt, eine Mischstufe 3, die das verstärkte Signal in ein Zwischenfrequenzsignal (IF) herabsetzt, einen IF-Demodulator (DEMOD) 4, der das IF-Signal orthogo­ nal demoduliert, um gleichphasige (I) und Quadratur (Q)-Basisbandsignale zu erzeugen, einen Analog/Digi­ tal-Wandler (ADC), der die gleichphasigen und Quadra­ tur-Basisbandsignale in digitale Signal umwandelt, einen Prozessor 6 für schnelle Fourier-Transforma­ tion, der eine schnelle Fourier-Transformation (FFT) an diesen digitalen Signalen durchführt, um die Sub­ symboldaten für jeden Subträger zu erhalten, einen Ausgangsanschluß 8, zu welchem die Subsymboldaten geliefert werden, und einen spannungsgesteuerten Os­ zillator (VCO) 9. Der spannungsgesteuerte Oszillator 9 wird als lokaler Oszillator verwendet, der der Mischstufe 3 ein Signal zuführt, das auf eine Fre­ quenz abgestimmt ist, die sich von der PSK-OFDM-Rund­ funkfrequenz um eine feste Größe unterscheidet.
Der neue Teil dieses digitalen Rundfunkempfänger um­ faßt mehrere Phasenmodifizierer 12A, 12B, . . . , eine gleiche Anzahl von Prozessoren 13A, 13B, . . . für eine inverse schnelle Fourier-Transformation (IFFT), eine gleiche Anzahl von Spitzendetektoren 14A, 14B, . . . , und einen Frequenzabweichungsdetektor (FREQ DEV DET) 15. In jedem Rahmen arbeiten diese Elemente auf dem Feld von Frequenzbereichsdaten, welche der Prozessor 6 für schnelle Fourier-Transformation aus dem demodu­ lierten und digitalisierten Phasenbezugssymbol er­ zeugt. Dieses Feld von Frequenzbereichsdaten weist einen komplexen Wert X′ (ωk) für jeden Subträger (k = -K/2, . . . , K/2) auf.
Die Frequenzbereichsdaten X′(ωk) (k = -K/2, . . . , K/2) werden gleichzeitig von dem FFT-Prozessor 6 zu allen Phasenmodifizierern 12A, 12B, . . . geliefert. Diese Phasenmodifizierer multiplizieren das Feld von Fre­ quenzbereichsdaten mit einem Feld von den konjugiert komplexen Daten zk* der bekannten Werte der Phasenbe­ zugsdaten unter der Annahme von verschiedenen Fre­ quenzversetzungen zwischen den beiden Feldern. Jeder Frequenzversetzung ist gleich dem Subträger-Frequenz­ abstand Fs multipliziert mit einer ganzen Zahl i, und kann ausgedrückt werden als eine Versetzung von i zwischen den Feldindexwerten. Die Phasenmodifizierer führen somit Multiplikationsoperationen der folgenden Form für verschiedene ganzen Zahlen i durch.
Y′ik) = X′ (ωk) zk-i* (6).
Der Phasenmodifizierer 12A nimmt eine Frequenzverset­ zung von null (i = 0) an und erzeugt modifizierte Daten Y′₀(ωk) gleich X′(ωk)zk*. Der Phasenmodifizierer 12B nimmt eine positive Frequenzversetzung gleich Fs (i = 1) an und erzeugt modifizierte Daten Y′₁(ωk) gleich X′(ωk)zk-1*. Der Phasenmodifizierer 12C (nicht dargestellt) nimmt eine negative Frequenzversetzung gleich FS (i = -1) an und erzeugt modifizierte Daten Y′-1k) gleich X′(ωk)z,k+1*. Modifizierte Daten werden für zumindest diese drei angenommenen Frequenzverset­ zungen (i = 0, 1 und -1) erzeugt.
Die Phasenmodifizierer 12A, 12B, . . . liefern die mo­ difizierten Daten Y′ik) zu jeweiligen IFFT-Prozes­ soren 13A, 13B, . . . , welche die inverse schnelle Fou­ rier-Transformation ausführen, wobei sie die modifi­ zierten Daten zu der Zeitdomäne transformieren. Für jede ganze Zahl i wird eine Zeitserie . . . , yi(t), erhalten, in welcher t eine diskrete Zeitvariable (t = t-K/2, . . . , tK/2) ist. Jede Zeitserie stellt eine digitalisierte komplexwertige Wellenform dar und ist mit einer Frequenzversetzung verbunden, die durch die obige ganze Zahl i dargestellt wird.
Die Zeitseriendaten werden zu jeweiligen Spitzende­ tektoren 14A, 14B, . . . geführt. Jeder Spitzendetektor erfaßt den Datenwert mit dem größten absoluten Wert in den empfangenen Zeitserien und liefert diesen als einen Spitzenwert zu dem Frequenzabweichungsdetektor 15.
Der Frequenzabweichungsdetektor 15 vergleicht die von den Spitzendetektoren 14A, 14B, . . . empfangenen Spit­ zenwerte, findet den größten Spitzenwert und steuert die Oszillationsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 9 entsprechend der Frequenzversetzung (Wert von i), die mit der Zeitserie verbunden ist, in welcher der größte Spitzenwert erfaßt wurde. Die Os­ zillationsfrequenz wird in einer Richtung verändert, wenn die Frequenzversetzung positiv ist, und in der entgegengesetzten Richtung, wenn die Frequenzverset­ zung negativ ist. Typischerweise wird die Oszilla­ tionsfrequenz herabgesetzt, wenn i positiv ist, her­ aufgesetzt, wenn i negativ ist und unverändert gelas­ sen, wenn i gleich null ist. Wenn mehr Frequenzver­ setzungen als die drei vorbezeichneten (i = 0, 1 und -1) verwendet werden, kann die Größe der Herauf­ setzung oder Herabsetzung der Oszillationsfrequenz abhängig von der Größe von i gemacht werden.
Die obige Operation stimmt den spannungsgesteuerten Oszillator 9 in einer solchen Weise ab, daß die Os­ zillationsfrequenz zu der richtigen Frequenz hin be­ wegt wird, selbst wenn der ursprüngliche Frequenzfeh­ ler den Subträger-Frequenzabstand Fs überschreitet. Der Grund hierfür wird als nächstes erläutert.
Das in Gleichung (5) gezeigte Phasenbezugssymbol ist die Summe der Phasenbezugs-Subsymbole xk(t) der durch Gleichung (7) gegebenen Form.
xk(t) = zkb(t - Ts(exp[2jπkFs(t - Ts)] (7).
Eine Fourier-Transformation wandelt xk(t) in die fol­ gende Frequenzbereichsfunktion Xk(ω) um, in welcher ω eine Frequenzvariable, ωk gleich 2πkFsTs und θ eine Konstante sind.
Der absolute Wert | Xk(ω) | dieser Funktion ist in Fig. 4 illustriert.
Gleichung (5), die die Wellenform des Phasenbezugs­ symbols beschreibt, ist äquivalent der folgenden Gleichung (9).
In ähnlicher Weise kann die Fourier-Transformation X(ω) von x(t) wie in Gleichung (10) geschrieben wer­ den.
Die Werte von X(ω-K/2), . . . , X(ωK/2) können wirksam mit­ tels der schnellen Fourier-Transformation berechnet werden. Wie aus den obigen Gleichungen (7), (8) und (9) ersichtlich und in Fig. 4 illustriert ist, ist Xik) null, wenn i ≠ k ist, so daß die Gleichung (10) die folgende Gleichung (11) ergibt.
X(ωk) = Xkk) (11).
Wenn der spannungsgesteuerte Oszillator 9 genau auf die Rundfunkfrequenz abgestimmt ist, sind die empfan­ genen Phasenbezugsdaten X′(ωk) identisch den obigen X(ωk) für alle k von -K/2 bis K/2, und die modifi­ zierten Daten, die vom Phasenmodifizierer 12A erzeugt wurden, sind die Daten Y(ωk) gleich X(ωk)zk*. Da zkzk* immer gleich eins ist, folgt aus Gleichung (8), daß Y(ωk) dasselbe für alle Werte von k ist, mit dem durch die folgende Gleichung (12) gegebenen Wert.
Y(ωk) = exp(jθ /2) (12).
Gleichung (12) beschreibt die Fourier-Transformation einer unendlichen Impulsfunktion, wobei der Ort des Impulses durch den Wert von θ bestimmt wird. Die von dem IFFT-Prozessor 13A durchgeführte inverse Fourier- Transformation erzeugt daher eine Zeitserie ähnlich einer Impulsfunktion mit einem einzigen großen Spit­ zenwert.
Die anderen IFFT-Prozessoren 13B, . . . erzeugen keine impulsartigen Zeitserien, da, wenn die ganze Zahl i nicht null ist, zkzk-i* abhängig von k verschiedene un­ terschiedliche Werte annimmt. Die in diesen anderen Zeitserien erfaßten Spitzenwerte sind demgemäß ver­ gleichsweise klein. Der Frequenzdetektor 15 empfängt den größten Spitzenwert vom Spitzendetektor 14A (ent­ sprechend i = 0) und läßt wie gewünscht die Oszilla­ tionsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 0 unverändert.
Wenn der spannungsgesteuerte Oszillator 9 nicht genau abgestimmt ist und das von dem Analog/Digital-Wandler 9 ausgegebene Phasenbezugssignal x′ (t) um eine Fre­ quenz ωn von dem gesendeten Phasenbezugssignal x(t), das durch Gleichung (5) oder (8) gegeben ist, ab­ weicht, haben die modifizierten Daten Y′i-K/2), . . . , YiK/2), die von den Phasenmodifizierern 12A, 12B, erzeugt wurden, die durch die Gleichungen (13) und (14) gegebene Form.
Y′ik) = X′ (ωk)zk-i* (13).
Y′ik) = X (ωk - ωn) zk-i (14).
Wenn ωn gleich dem n-fachen des Frequenzabstandes FS ist, wobei n ein positive oder negative ganze Zahl ist, dann erscheint, nachdem die inverse Fourier- Transformation durch die IFFT-Prozessoren 13A, 13B, . . . durchgeführt wurde, eine impulsartige Zeitserie, wenn i = n ist. Wenn i ≠ n ist, ist die Zeitserie nicht impulsartig. Wenn zum Beispiel n gleich eins ist (ωn = FS), dann wird ein großer Spitzenwert in dem Ausgangssignal des IFFT-Prozessors 13B erfaßt, und kleinere Spitzenwerte werden in den Ausgangssi­ gnalen der anderen IFFT-Prozessoren erfaßt. Der Fre­ quenzabweichungsdetektor 15 empfängt den größten Spitzenwert vom Spitzendetektor 14B (entsprechend i = 1) und ändert die Oszillationsfrequenz des spannungs­ gesteuerten Oszillators 9 in der geeigneten Richtung.
Wenn n außerhalb des Bereichs von Frequenzversetzun­ gen (i) liegt, die durch die Phasenmodifizierer 12A, 12B, . . . angenommen werden, besteht dennoch die Ten­ denz, daß der größte Spitzenwert in der Richtung von n gefunden wird, so daß, wenn n positiv ist, der größte Spitzenwert einem positiven Wert von i ent­ spricht, und, wenn n negativ ist, der größte Spitzen­ wert einem negativen Wert von i entspricht. Somit ändert der Frequenzabweichungsdetektor 15 immer noch die Oszillationsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 9 in der richtigen Richtung. Das gleiche gilt, wenn die Frequenzabweichung nicht ein ganzzah­ liges Vielfaches von FS ist.
Das erste Ausführungsbeispiel ist demgemäß in der Lage, große Frequenzabweichungen zu korrigieren ohne die beim Stand der Technik vorhandene Unklarheit. Obgleich der Frequenzabweichungsdetektor 15 Frequenz­ abweichungen in vielfachen von FS erfaßt, müssen die dem spannungsgesteuerten Oszillator 9 zugeführten Korrekturen nicht gleich der erfaßten Abweichung sein; Korrekturen können in kleineren Schritten durchgeführt werden, wodurch es möglich ist, daß die Oszillationsfrequenz nahe der richtigen Frequenz ge­ halten wird, nachdem einmal die ungefähr richtige Abstimmung erreicht ist.
Zweites Ausführungsbeispiel
Ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abstimmsteuerung und ein zweites Aus­ führungsbeispiel des erfindungsgemäßen digitalen Rundfunkempfängers werden mit Bezug auf das Block­ schaltbild in Fig. 2 beschrieben. Die bekannten Ele­ mente mit den Bezugszahlen 1 bis 9 sind dieselben wie beim ersten Ausführungsbeispiel; eine Beschreibung dieser Elemente wird daher weggelassen.
Die neuen Elemente umfassen drei Phasenmodifizierer 12A, 12B und 12C, drei IFFT-Prozessoren 13A, 13B und 13C, und einen Spitzendetektor 14A, die alle diesel­ ben sind wie beim ersten Ausführungsbeispiel. Der Frequenzabweichungsdetektor 15 arbeitet etwas anders als beim ersten Ausführungsbeispiel. Zwei Datendetek­ toren 16B und 16C sind zwischen den Frequenzabwei­ chungsdetektor 15 und die IFFT-Prozessoren 13B und 13C geschaltet, wobei sie die Spitzendetektoren 14B und 14C beim ersten Ausführungsbeispiel ersetzen.
Die von den Phasenmodifizierern 12A, 12B und 12C durchgeführten Operationen sind wie beim ersten Aus­ führungsbeispiel beschrieben, mit denselben Werten für die ganze Zahl i (0, 1 und -1). Die IFFT-Prozes­ soren 13A, 13B und 13C erzeugen jeweilige Zeitserien y₀(t), y₁(t) und y-1(t) (t = t-K/2, . . . , tK/2).
Der Spitzendetektor 14A gibt sowohl den Spitzenwert y₀(tp) in der Zeitserie y₀(t), die eine Frequenzver­ setzung von null darstellt, als auch den Wert tp der Zeitvariablen t, zu welchem der Spitzenwert auftritt, aus. Der Spitzenwert y₀(tp) wird zu dem Frequenzab­ weichungsdetektor 15 ausgegeben. Der Zeitwert tp wird zu den Datendetektoren 16B und 16C ausgegeben.
Der Datendetektor 16B nimmt den Wert y₁(tp) der Zeit­ serie y₁(t) zu der Spitzenzeit tp in der Zeitserie y₀(t) auf und liefert diesen Wert zu dem Frequenzab­ weichungsdetektor 15. In ähnlicher Weise nimmt der Datendetektor 16C den Wert y-1(tp) aus der Zeitserie y-1(t) auf und liefert diesen Wert zu dem Frequenzab­ weichungsdetektor 15.
Der Frequenzabweichungsdetektor 15 vergleicht die von dem Spitzendetektor 14A und den Datendetektoren 16B und 16C empfangenen Werte und stellt die Oszilla­ tionsfrequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 9 wie folgt ein. Wenn y₁(tp) und y-1(tp) sich beide von y₀(tp) um weniger als eine bestimmte Größe D unter­ scheiden und wenn y₁(tp) größer ist als y-1(tp), dann wird die Oszillationsfrequenz erhöht. In gleicher Weise wird, wenn y₁(tp) und y-1(tp) sich beide von y₀(tp) um weniger als D unterscheiden und y₁(tp) ge­ ringer ist als y-1(tp), dann wird die Oszillationsfre­ quenz herabgesetzt. In anderen Fällen bleibt die Os­ zillationsfrequenz unverändert.
Die Erhöhung oder Herabsetzung kann um einen festen Betrag erfolgen oder die Größe der Erhöhung oder Her­ absetzung kann abhängig gemacht werden von der Diffe­ renz zwischen t₁(tp) und t-1(tp) oder von den relativen Werten von t₀(tp), t₁(tp) und t-1(tp)
Als nächstes wird die Theorie der Arbeitsweise des zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Wenn eine ungenaue Abstimmung des spannungsgesteuer­ ten Oszillators 9 eine Frequenzabweichung Δω bewirkt, wenn das empfangene Signal frequenzuntersetzt wird, dann können die von Analog/Digital-Wandler 5 ausgege­ benen empfangenen Phasenbezugsdaten x′ (t) durch die Gleichungen (15) und (16) ausgedrückt werden.
x′(t) = x(t)exp(jΔωt) (15).
Die Komponente x′k(t) von x′ (t) entsprechend dem k- ten Subträger wird durch Gleichung (17) gegeben.
x′k(t) = xk(t)exp(jΔωt) (17).
Die Fourier-Transformation X′k(ω) von x′k(t) wird durch Gleichung (18) gegeben.
X′k(ω) = Xk(ω - Δ ω) (18).
Der absolute Wert | X′k(ω) | dieser Fourier-Transforma­ tion ist in Fig. 5 für einen Fall gezeigt, bei wel­ chem Δω geringer ist als der Subträger-Frequenzab­ stand Fs.
Da X′ik) = 0 für ungleiche ganze Zahlen i und k (i ≠ k) nicht gilt, wird der Wert der Fourier-Trans­ formation X′(ω) von x′(t), wenn ω = ωk ist, durch Gleichung (19) gegeben.
Die modifizierten Daten Y₀(ωk), Y₁(ωk) und Y-1k), die von den Phasenmodifizierern 12A, 12B und 12C erhalten werden, werden demgemäß durch die Gleichungen (20) bis (23) gegeben.
Wenn die inverse Fourier-Transformation auf die von dem Phasenmodifizierer 12A ausgegebenen modifizierten Daten Y₀(ω-K/2), . . . , Y₀(ωK/2) angewendet wird, erzeugt der erste Ausdruck in der Gleichung (21), welcher vergleichsweise eng an dem durch die Gleichung (12) gegebenen Wert ist, einen großen Spitzenwert y₀(tp) zu einem besonderen Zeitwert tp. Die Energie der an­ deren Ausdrücke in Gleichung (21) ist kleiner und breit über die Zeitserienwerte y₀(t-K/2), . . . , y₀(tK/2) verteilt, so daß diese Ausdrücke nicht in großem Maße zu y₀(tp) beitragen, oder erzeugen andere großen Spitzen.
Wenn die inverse Fourier-Transformation auf die von dem Phasenmodifizierer 12B ausgegebenen modifizierten Daten Y₁(ω-K/2), . . . , Y-1K/2) angewendet wird, ist, da die Phasen der Ausdrücke in Gleichung (22) mit den Phasen in Gleichung (21) ausgerichtet sind, die Ener­ gie des ersten Ausdrucks in Gleichung (22) bei y₁(tp) konzentriert, und die Energie der anderen Ausdrücke ist breit über y₁(t-K/2), . . . y₁(tp) verteilt, ohne in großem Maße zu y₁(tp) beizutragen.
In gleicher Weise ist, wenn die inverse Fourier- Transformation auf die von dem Phasenmodifizierer 12C ausgegebenen modifizierten Daten Y-1-K/2), . . . , Y₁(ωK/2) angewendet wird, die Energie des ersten Aus­ drucks in Gleichung (23) bei y-1(tp) konzentriert, und die Energie der anderen Ausdrücke ist über y-1(t-K/2), . . . , y-1(tK/2) verteilt, ohne in großem Maße zu y-1(tp) beizutragen.
Die Untersuchung der ersten Ausdrücke der Gleichung (22) und (23) zeigt, daß sich y₁(tp) und y-1(tp) ent­ sprechend der Frequenzabweichung Δω ändern und eine empfindliche Anzeige von Frequenzabweichungen lie­ fern, die geringer sind als der Subträgerabstand Fs. Durch Steuern der Oszillationsfrequenz des spannungs­ gesteuerten Oszillators 9 entsprechend der Differenz zwischen diesen Werten y₁(tp) und y₁(tp) ist der Fre­ quenzabweichungsdetektor 15 in der Lage, kleine Fre­ quenzfehler zu erfassen und zu korrigieren. Insbeson­ dere können Frequenzfehler, die geringer sind als der Subträgerabstand FS, korrigiert werden.
Anstelle der Verwendung sowohl von y₁(tp) als auch von y₁(tp) kann der Frequenzabweichungsdetektor 15 nur einen von diesen beiden Werten mit y₀(tp) ver­ gleichen, um zu entscheiden, wie die Oszillation zu ändern ist. Dieses Verfahren ist weniger genau, er­ fordert aber weniger Berechnung.
Drittes Ausführungsbeispiel
Ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Abstimmsteuerung und ein drittes Aus­ führungsbeispiel des erfindungsgemäßen digitalen Rundfunkempfängers wird mit Bezug auf das Block­ schaltbild in Fig. 3 beschrieben. Die bekannten Ele­ mente mit den Bezugszahlen 1 bis 9 sind dieselben wie beim ersten Ausführungsbeispiel; auf ihre Beschrei­ bung wird daher verzichtet.
Die neuen Elemente umfassen einen Phasenmodifizierer 12A, IFFT-Prozessoren 13A, 13B und 13C, einen Spit­ zendetektor 14A, Datendetektoren 16B und 16C und ei­ nen Frequenzabweichungsdetektor 15, wie beim zweiten Ausführungsbeispiel. Die in die IFFT-Prozessoren 13B und 13C eingegebenen Daten werden durch jeweilige Datenmodifizierer 17B und 17C geliefert, welche das Ausgangssignal des FFT-Prozessors 6 modifizieren.
Der Phasenmodifizierer 12A erzeugt modifizierte Daten V₀(ωk) gleich X′(ωk)zk*, die somit identisch mit den modifizierten Daten Y₀(ωk) in den vorhergehenden Aus­ führungsbeispielen sind. Die Datenmodifizierer 17B und 17C jedoch subtrahieren die Fourier-Transforma­ tion X(ωk) des Bezugssignals kx(t) von dem Feld von Frequenzbereichdaten X′(ωk) und multiplizieren das sich ergebende Differenzfeld elementweise mit dem Feld von konjugiert komplexen Zahlen von xk-1 oder xk+1. Insbesondere erzeugt der Datenmodifizierer 17B modifizierte Daten V₁(ωk) gleich [X′(ωk) - X(ωk)]zk-1*. Der Datenmodifizierer 17C erzeugt modifizierte Daten V-1k) gleich [X′(ωk)]zk+₁*. Die Fourier-Transforma­ tions-Werte X(ωk) sind leicht verfügbar, da sie gleich den bekannten Daten zk multipliziert mit einem konstanten Wert gleich klexp(-jθ/2) sind. Die Werte von X(ωk) werden vorzugsweise vorher berechnet und in dem digitalen Rundfunkempfänger gespeichert.
Die nachfolgende Verarbeitung ist ähnlich der beim zweiten Ausführungsbeispiel. Inverse Fourier-Trans­ formationen werden auf die modifizierten Daten V₀(ωk), V₁(ωk) und V-1k) angewendet, um Zeitserienda­ ten v₀(t), v₁(t) bzw. v-1(t) zu erzeugen (t = t-K/2, . . . , tK/2). Der Spitzendetektor 14A erfaßt den Spit­ zenwert der Zeitserie v₀(t), gibt diesen Spitzenwert v₀(tp) zu dem Frequenzabweichungsdetektor 15 und den Spitzenzeitwert tp zu den Datendetektoren 16B und 16C aus. Die Datendetektoren 16B und 16C liefern die ent­ sprechenden Werte v₁(tp) und v-1(tp) von Zeitserien v₁(t) und v-1(t) zur Zeit tp zu dem Frequenzabweichungsdetektor 15.
Der Frequenzabweichungsdetektor 15 vergleicht die von dem Spitzendetektor 14A und den Datendetektoren 16B und 16C empfangenen Daten und arbeitet wie beim zwei­ ten Ausführungsbeispiel. Wenn v₁(tp) und v-1(tp) sich von v₀(tp) um weniger als einen bestimmten Wert D un­ terscheiden und wenn v₁(tp) größer ist als v-1(tp), dann wird die Oszillationsfrequenz des spannungsge­ steuerten Oszillators 9 erhöht. Wenn v₁(tp) und v₁(tp) sich von v₀(tp) um weniger als D unterscheiden und v₁(tp) geringer ist als v-1(tp), dann wird die Oszilla­ tionsfrequenz herabgesetzt.
Die Werte von V₀(ωk), V₁(ωk) und V-1k) werden durch die nachfolgenden Gleichungen (24), (25) und (26) gegeben.
Die aus den modifizierten Daten v₀(tp), . . . , v₀(tK/2) erzeugten Zeitseriendaten V₀(ω-K/2), . . . , V₀(ωK/2) sind identisch mit den Zeitseriendaten y₀(tK/2), . . . , y₀(tK/2) beim zweiten Ausführungsbeispiel. Der erste Ausdruck in der Gleichung (24) führt zu einem großen Spitzenwert v₀(tp) bei einem besonderen Zeitwert tp wie beim zweiten Ausführungsbeispiel.
Wenn die inverse Fourier-Transformation auf die von dem Datenmodifizierer 12B ausgegebenen modifizierten Daten V₁(ω-K/2), . . . , V₁(ωK/2) angewendet wird, leistet der erste Ausdruck in Gleichung (25) nur einen klei­ nen Beitrag zu den sich ergebenden Zeitseriendaten, und dieser Beitrag ist über v₁(t-K/2), . . . , v₁(tK/2) weit verbreitet. Der Beitrag des zweiten Ausdrucks in Gleichung (25) ist größer und ist bei v₁(tp) konzen­ triert, da die Phasen wie in Gleichung (24) ausge­ richtet sind. Die Energie der anderen Ausdrücke in Gleichung (25) ist weit über v₁(-K/2), . . . , v₁(tK/2) verbreitet und trägt nicht in großem Maße zu v₁(tp) bei.
In gleicher Weise trägt, wenn die inverse Fourier- Transformation auf die modifizierten Daten v-1(ω-K/2), . . . , V₁(ωK/2) angewendet wird, der zweite Ausdruck von Gleichung (26) in vergleichsweise großem Maße zu v-1 (tp) bei, während die Beiträge der anderen Ausdrücke über v-1(t-K/2), . . . , v-1(tp) verteilt sind.
Das dritte Ausführungsbeispiel arbeitet demgemäß in derselben Weise wie das zweite Ausführungsbeispiel; jedoch werden kleine Frequenzabweichungen Δω genauer erfaßt durch v₁(tp) und v-1(tp) beim dritten Ausfüh­ rungsbeispiel als durch y₁(tp) und y-1(tp) beim zweiten Ausführungsbeispiel, da die ersten Ausdrücke der Gleichungen (25) und (26) in den Datenmodifizierern 17B und 17C im wesentlichen unwirksam gemacht werden.
Der Frequenzabweichungsdetektor 15 beim dritten Aus­ führungsbeispiel braucht v₁(tp) und v-1(tp) nicht zu vergleichen; im wesentlichen ähnliche Ergebnisse kön­ nen durch Vergleich von einem dieser beiden Werte mit v₀(tp) erhalten werden.
Wie in den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen gezeigt ist, liefert die vorliegende Erfindung eine genaue Abstimmregelung über einen weiten Bereich von Frequenzabweichungen von groß zu klein.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausfüh­ rungsbeispiele beschränkt. Die Phasenmodifizierer 12A, 12B, 12C, . . . , IFFT-Prozessoren 13A, 13B, 13C, . . . , Spitzendetektoren 14A, 14B, 14C, . . . , Datende­ tektoren 16B und 16C und Datenmodifizierer 17B und 17C, welche vorstehend als getrennte Funktionsblöcke dargestellt sind, können auf verschiedene Weise kom­ biniert werden. Zum Beispiel kann ein einziger IFFT- Prozessor vorgesehen sein, um alle Berechnungen vor­ zunehmen, die von den mehreren IFFT-Prozessoren 13A, 13B, 13C, . . . durchgeführt werden. Alternativ kann die von den neuen Elementen durchgeführte Verarbei­ tung durch einen geeignet programmierten digitalen Signalprozessor (DSP) oder einen anderen Allgemein­ zweckprozessor erfolgen.
Das Verfahren nach dem ersten Ausführungsbeispiel kann mit dem Verfahren nach dem zweiten oder dritten Ausführungsbeispiel kombiniert werden, wobei das er­ ste Ausführungsbeispiel für eine Grobabstimmung und das zweite oder dritte Ausführungsbeispiel für eine Feinabstimmung verwendet werden. Alternativ können alle drei Ausführungsbeispiele kombiniert werden, wobei das erste Ausführungsbeispiel für eine Grobab­ stimmung, das zweite Ausführungsbeispiel für eine Feinabstimmung und das dritte Ausführungsbeispiel für eine Feinstabstimmung verwendet werden.
Der Frequenzabweichungsdetektor kann in verschiedenen Weisen arbeiten, die vorstehend nicht beschrieben sind. Zum Beispiel können in Abhängigkeit davon, wie die Subträger numeriert sind, die Erhöhung und die Herabsetzung der Oszillationsfrequenz des spannungs­ gesteuerten Oszillators gegenüber der obigen Be­ schreibung umgekehrt werden.
Die Erfindung ist nicht auf QPSK-OFDM beschränkt, sondern ebenso auf andere Arten von PSK-OFDM anwend­ bar.

Claims (16)

1. Verfahren zum Abstimmen einer Oszillationsfre­ quenz eines lokalen Oszillators (9), um ein PSK- OFDM-Signal zu empfangen, das ein Phasenbezugs­ symbol aufweist, welches bekannte Daten als Pha­ senverschiebungen von Subträgern des PSK-OFDM- Signals kodiert, gekennzeichnet durch die Schritte:
Empfangen und Demodulieren des Phasenbezugssym­ bols, um ein Feld von Frequenzbereichsdaten zu erhalten,
Multiplizieren des Feldes von Frequenzbereichs­ daten elementweise mit einem Feld von konjugiert komplexen Zahlen der bekannten Daten, Annehmen einer Frequenzversetzung von null zwischen den Frequenzbereichsdaten und den bekannten Daten, wodurch ein erstes Feld von modifizierten Daten erhalten wird,
Multiplizieren des Feldes von Frequenzbereichs­ daten elementweise mit dem Feld von konjugiert komplexen Zahlen, Annehmen zumindest eine von null abweichende Frequenzversetzung zwischen den Frequenzbereichsdaten und den bekannten Daten, wodurch zumindest ein zusätzliches Feld von mo­ difizierten Daten erhalten wird,
Transformieren des ersten Feldes von modifizier­ ten Daten in Zeitbereichsdaten, indem eine in­ verse schnelle Fourier-Transformation durchge­ führt wird, wodurch eine erste Zeitserie erhal­ ten wird,
Transformieren jedes der zusätzlichen Felder von modifizierten Daten in Zeitbereichsdaten, indem eine inverse schnelle Fourier-Transformation durchgeführt wird, wodurch zumindest eine zu­ sätzliche Zeitserie erhalten wird, Erfassen eines Spitzenwertes in der ersten Zeit­ serie,
Nehmen eines zusätzlichen Wertes aus jeder zu­ sätzlichen Zeitserie,
Durchführen von Vergleichen zwischen dem Spit­ zenwert und jedem zusätzlichen Wert, und Einstellen der Oszillationsfrequenz in Abhängig­ keit von den Ergebnissen der Vergleiche.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß im Schritt des Multiplizierens des Fel­ des von Frequenzbereichsdaten elementweise mit dem Feld von konjugiert komplexen Zahlen zumin­ dest eine positive Frequenzversetzung und zumin­ dest eine negative Frequenzversetzung angenommen werden, wodurch zumindest zwei zusätzliche Fel­ der von modifizierten Daten erhalten werden, und im Schritt des Transformierens jedes der zusätz­ lichen Felder als die zusätzlichen Zeitserien zumindest eine zweite Zeitserie entsprechend der positiven Frequenzversetzung und eine dritte Zeitserie entsprechend der negativen Frequenz­ versetzung erhalten werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schritt des Nehmens die Erfassung eines Spitzenwertes in jeder der zusätzlichen Zeitserien und des Nehmens des so erfaßten Spit­ zenwertes als zusätzlicher Wert umfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schritt des Vergleichens das Auf­ finden eines größten Spitzenwertes aus den in der ersten Zeitserie und den zusätzlichen Zeit­ serien erfaßten Spitzenwerten umfaßt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schritt des Steuerns umfaßt:
Verändern der Oszillationsfrequenz in einer Richtung, wenn der größte Spitzenwert in der zweiten Zeitserie erfaßt wurde, und
Ändern der Oszillationsfrequenz in der entgegen­ gesetzten Richtung, wenn der größte Spitzenwert in der dritten Zeitserie erfaßt wurde.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schritt des Erfassens eines Spit­ zenwertes in der ersten Zeitserie auch die Er­ fassung einer Zeit umfaßt, zu welcher der Spit­ zenwert in der ersten Zeitserie erhalten wird, und
der Schritt des Nehmens das Nehmen eines Wertes entsprechend der so in der ersten Zeitserie er­ faßten Zeit aus jeder der zusätzlichen Zeitse­ rien umfaßt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den zusätzlichen Schritt des Modifizierens des Feldes von Frequenzbereichsdaten durch Subtra­ hieren eines Feldes von vorbestimmten Werten, darstellend eine Fourier-Transformation des Pha­ senbezugssymbols, elementweise von dem Feld von Frequenzbereichsdaten, vor dem Schritt des Mul­ tiplizierens des Feldes von Frequenzbereichsda­ ten elementweise mit dem Feld von konjugiert komplexen Zahlen, wobei zumindest eine von null abweichende Frequenzversetzung zwischen den Fre­ quenzbereichsdaten und den bekannten Daten an­ genommen wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß
im Schritt des Multiplizierens des Feldes von Frequenzbereichsdaten elementweise mit dem Feld von konjugiert komplexen Zahlen eine positive Frequenzversetzung und eine negative Frequenz­ versetzung angenommen werden, wodurch zwei zu­ sätzliche Felder von modifizierten Daten erhal­ ten werden, und
in dem Schritt des Transformierens jedes der zusätzlichen Felder als die zusätzlichen Zeitse­ rien eine zweite Zeitserie entsprechend der po­ sitiven Frequenzversetzung und eine dritte Zeit­ serie entsprechend der negativen Frequenzverset­ zung erhalten werden.
9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Schritt des Einstellens aufweist:
Verändern der Oszillationsfrequenz in einer Richtung, wenn sowohl der von der zweiten Zeit­ serie genommene zusätzliche Wert als auch der von der dritten Zeitserie genommene zusätzliche Wert sich von dem in der ersten Zeitserie erfaß­ ten Spitzenwert um weniger als einen bestimmten Betrag unterscheiden und der von der zweiten Zeitserie genommene zusätzliche Wert größer ist als der von der dritten Zeitserie genommene zu­ sätzliche Wert, und
Verändern der Oszillationsfrequenz in einer ent­ gegengesetzten Richtung, wenn sich sowohl der von der zweiten Zeitserie genommene zusätzliche Wert als auch der von der dritten Zeitserie ge­ nommene zusätzliche Wert von dem in der ersten Zeitserie erfaßten Spitzenwert um weniger als einen bestimmten Betrag unterscheiden und der von der zweiten Zeitserie genommene zusätzliche Wert geringer ist als der von der dritten Zeit­ serie genommene zusätzliche Wert.
10. Digitaler Rundfunkempfänger zum Empfang eines PSK-OFDM-Signals mit einem lokalen Oszillator (9) mit steuerbarer Oszillationsfrequenz, einer Mischstufe (3) zum Herabsetzen des PSK-OFDM-Si­ gnals auf ein Zwischenfrequenzsignal durch Mi­ schen des PSK-OFDM-Signals mit einem von dem lokalen Oszillator erzeugten Signal, und Demodu­ lationsschaltungen (4, 6) zum Erhalten eines Fel­ des von Frequenzbereichsdaten aus dem Zwischen­ frequenzsignal, wobei das Feld von Frequenzbe­ reichsdaten Subträger-Phaseninformationen des PSK-OFDM-Signals darstellt, gekennzeichnet durch
eine Phasenmodifiziervorrichtung (12A) zum Mul­ tiplizieren des Feldes von Frequenzbereichsdaten elementweise mit einem Feld von konjugiert kom­ plexen Zahlen von bekannten Daten, die in einem Phasenbezugssymbol in dem PSK-OFDM-Signal ko­ diert sind, wenn das Phasenbezugssymbol empfan­ gen wird, und Annehmen unterschiedlicher Fre­ quenzversetzungen zwischen den Frequenzbereichs­ daten und den bekannten Daten, wodurch mehrere Felder von modifizierten Daten erhalten werden, die mit den jeweiligen Frequenzversetzungen ver­ bunden sind,
eine Vorrichtung (14A) zum Durchführen einer inversen schnellen Fourier-Transformation, die mit der Phasenmodifiziervorrichtung gekoppelt ist, um jeweilige Felder von modifizierten Daten in Zeitbereichsdaten zu transformieren, wodurch mehrere Zeitserien erhalten werden, die mit den jeweiligen Frequenzversetzungen verbunden sind,
eine Spitzenerfassungsvorrichtung (14A), die mit der Vorrichtung zum Durchführen einer inversen schnellen Fourier-Transformation verbunden ist, zum Erfassen von Spitzenwerten in den jeweiligen Zeitserien, wobei jeder so erfaßte Spitzenwert mit einer unterschiedlichen Frequenzversetzung von den Frequenzversetzungen verbunden ist, und
einen Frequenzabweichungsdetektor (15), der mit der Spitzenerfassungsvorrichtung verbunden ist, zum Auswählen eines größten Spitzenwertes aus den Spitzenwerten und zum Einstellen der Oszil­ lationsfrequenz des lokalen Oszillators (9) in Abhängigkeit von der mit dem größten Spitzenwert verbundenen Frequenzversetzung.
11. Digitaler Rundfunkempfänger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzverset­ zungen zumindest eine positive Frequenzverset­ zung, zumindest eine negative Frequenzversetzung und eine Frequenzversetzung von null umfassen.
12. Digitaler Rundfunkempfänger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzabwei­ chungsdetektor (15) die Oszillationsfrequenz in einer Richtung verändert, wenn die positive Fre­ quenzversetzung mit dem größten Spitzenwert ver­ bunden ist, und in die entgegengesetzte Rich­ tung, wenn die negative Frequenzversetzung mit dem größten Spitzenwert verbunden ist.
13. Digitaler Rundfunkempfänger zum Empfang eines PSK-OFDM-Signals mit einem lokalen Oszillator (9) mit einer steuerbaren Oszillationsfrequenz, einer Mischstufe (3) zum Herabsetzen des PSK- OFDM-Signals auf ein Zwischenfrequenzsignal durch Mischen des PSK-OFDM-Signals mit einem von dem lokalen Oszillator erzeugten Signal, und Demodulationsschaltungen (4, 6), um ein Feld von Frequenzbereichsdaten aus dem Zwischenfrequenz­ signal zu erhalten, wobei das Feld von Frequenz­ bereichsdaten Subträger-Phaseninformationen des PSK-OFDM-Signals darstellt, gekennzeichnet durch
eine Phasenmodifiziervorrichtung (12A) zum Mul­ tiplizieren des Feldes von Frequenzbereichsdaten elementweise mit einem Feld von konjugiert kom­ plexen Zahlen von bekannten Daten, die in einem Phasenbezugssymbol in dem PSK-OFDM-Signal ko­ diert sind, wenn das Phasenbezugssymbol empfan­ gen wird, wobei zumindest zwei unterschiedliche Frequenzversetzungen zwischen den Frequenzbe­ reichsdaten und den bekannten Daten angenommen werden, von denen eine eine Frequenzversetzung von null ist, wodurch zumindest zwei Felder von modifizierten Daten erhalten werden, die mit den jeweiligen Frequenzversetzungen verbunden sind,
eine Vorrichtung (14A) zum Durchführen einer inversen schnellen Fourier-Transformation, die mit der Phasenmodifiziervorrichtung verbunden ist, um die Felder von modifizierten Daten in Zeitbereichsdaten zu transformieren, wodurch mehrere Zeitserien erhalten werden, die mit den jeweiligen Frequenzversetzungen verbunden sind, eine Spitzenerfassungsvorrichtung (14A), die mit der Vorrichtung zum Durchführen einer inversen schnellen Fourier-Transformation verbunden sind, um einen Spitzenwert in der Zeitserie zu erfas­ sen, die mit der Frequenzversetzung von null verbunden ist, und eine Zeit zu erfassen, zu welcher der Spitzenwert auftritt,
eine Datenauswahlvorrichtung (16B), die mit der Vorrichtung zum Durchführen einer inversen schnellen Fourier-Transformation verbunden ist, um einen Wert aus jeder der Zeitserien auszuwäh­ len, die nicht mit der Frequenzversetzung von null verbunden sind, entsprechend der von der Spitzenerfassungsvorrichtung erfaßten Zeit, und
einen Frequenzabweichungsdetektor (15), der mit der Spitzenerfassungsvorrichtung gekoppelt ist, um Vergleiche zwischen dem Spitzenwert und jedem Wert, der von der Datenauswählvorrichtung ausge­ wählt wurde, durchzuführen, und zum Einstellen der Oszillationsfrequenz des lokalen Oszillators (9) in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Ver­ gleiche.
14. Digitaler Rundfunkempfänger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasenmodifi­ ziervorrichtung eine positive Frequenzabweichung und eine negative Frequenzabweichung zusätzlich zu der Frequenzabweichung von null annimmt.
15. Digitaler Rundfunkempfänger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzabwei­ chungsdetektor (15) die Oszillationsfrequenz ändert, wenn beide von der Datenauswahlvorrich­ tung (16B) ausgewählten Daten sich von dem Spit­ zenwert um weniger als einen bestimmten Betrag unterscheiden, wobei die Oszillationsfrequenz in einer Richtung in Abhängigkeit davon geändert wird, welcher der von der Datenauswahlvorrich­ tung ausgewählten Werte größer ist.
16. Digitaler Rundfunkempfänger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die von der Phasenmodifiziervorrichtung (12A) angenommene Frequenzversetzung nicht null ist, die Phasenmo­ difiziervorrichtung das Feld von Frequenzbe­ reichsdaten durch Subtraktion eines Feldes von vorbestimmten Werten, die eine Fourier-Transfor­ mation des Phasenbezugssymbols darstellen, ele­ mentweise von dem Feld von Frequenzbereichsdaten vor dem Multiplizieren des Feldes von Frequenz­ bereichsdaten elementweise mit dem Feld von kon­ jugiert komplexen Zahlen modifiziert.
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Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2756687B1 (fr) * 1996-11-29 2001-10-05 Daewoo Electronics Co Ltd Dispositif pour corriger un decalage de frequence dans un systeme de reception ofdm
GB9625094D0 (en) * 1996-12-03 1997-01-22 Ensigma Ltd Apparatus and methods for measuring coarse frequency offset of a multi-carrier signal
US6363175B1 (en) 1997-04-02 2002-03-26 Sonyx, Inc. Spectral encoding of information
JPH10303851A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Mitsubishi Electric Corp デジタル放送受信機
JPH10313284A (ja) * 1997-05-12 1998-11-24 Sony Corp 復調装置及び復調方法
KR100493269B1 (ko) * 1998-06-05 2005-09-07 엘지전자 주식회사 디지털티브이의자동주파수제어장치
KR100325771B1 (ko) * 1998-11-28 2002-04-17 윤종용 텔레비젼 신호 수신 시스템의 자동 주파수 트랙킹장치 및 그방법
KR100553673B1 (ko) * 1999-02-24 2006-02-24 삼성전자주식회사 전압 제어 발진 회로
DE10000008A1 (de) * 2000-01-03 2001-07-12 Alcatel Sa Verfahren zur aufwandsarmen Signal-, Ton- und Phasenwechseldetektion
US6392588B1 (en) 2000-05-03 2002-05-21 Ramot University Authority For Applied Research & Industrial Development Ltd. Multifrequency signal structure for radar systems
SE0100637L (sv) * 2001-02-26 2002-04-02 Totalfoersvarets Forskningsins Ramvis synkronisering av fas och frekvens vid dataöverföring
ATE328395T1 (de) * 2002-02-27 2006-06-15 Sonyx Inc Vorrichtung und verfahren zur kodierung von information und vorrichtung und verfahren zur dekodierung von kodierten information
KR100528332B1 (ko) * 2003-03-15 2006-01-09 삼성전자주식회사 Ofdm 시스템에서의 초기 주파수 동기 방법 및 장치
KR100689038B1 (ko) 2005-03-29 2007-03-09 삼성전자주식회사 디지털 방송 수신기를 위한 전송 모드 검출장치 및 그 방법
US7292166B2 (en) * 2005-05-26 2007-11-06 Advantest Corporation Analog/digital converter and program therefor
US7933367B2 (en) * 2007-06-04 2011-04-26 Ibiquity Digital Corporation Method and apparatus for implementing seek and scan functions for an FM digital radio signal
US7933368B2 (en) 2007-06-04 2011-04-26 Ibiquity Digital Corporation Method and apparatus for implementing a digital signal quality metric
US9160390B2 (en) 2011-10-07 2015-10-13 Maxlinear, Inc. Method and system for impairment shifting
US9607067B2 (en) 2013-01-25 2017-03-28 International Business Machines Corporation Synchronization of time between different simulation models
US9805143B2 (en) 2013-01-25 2017-10-31 International Business Machines Corporation Composite simulation modeling and analysis
US9201989B2 (en) 2013-01-25 2015-12-01 Globalfoundries Inc. Interpolation techniques used for time alignment of multiple simulation models
US11736129B2 (en) 2019-08-13 2023-08-22 National Instruments Corporation Local oscillator placement for mixed numerology in orthogonal frequency division multiplexing communications

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4887050A (en) * 1989-03-31 1989-12-12 Motorola, Inc. Frequency control apparatus and method for a digital radio receiver
WO1993000747A1 (en) * 1991-06-28 1993-01-07 Motorola, Inc. Automatic frequency control by an adaptive filter
DE4335228A1 (de) * 1993-10-15 1995-05-04 Stn Atlas Elektronik Gmbh Verfahren zur Empfangssynchronisation

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3837130A1 (de) * 1988-11-02 1990-05-03 Thomson Brandt Gmbh Satelliten-rundfunkempfaenger
US5239400A (en) * 1991-07-10 1993-08-24 The Arizona Board Of Regents Technique for accurate carrier frequency generation in of DM system
DE4128713A1 (de) * 1991-08-29 1993-03-04 Daimler Benz Ag Verfahren und anordnung zur messung der traegerfrequenzablage in einem mehrkanaluebertragungssystem
JPH0746217A (ja) * 1993-07-26 1995-02-14 Sony Corp ディジタル復調装置
US5444697A (en) * 1993-08-11 1995-08-22 The University Of British Columbia Method and apparatus for frame synchronization in mobile OFDM data communication
US5450456A (en) * 1993-11-12 1995-09-12 Daimler Benz Ag Method and arrangement for measuring the carrier frequency deviation in a multi-channel transmission system
JP3390272B2 (ja) * 1994-11-10 2003-03-24 沖電気工業株式会社 同期検波回路
US5790784A (en) * 1995-12-11 1998-08-04 Delco Electronics Corporation Network for time synchronizing a digital information processing system with received digital information

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4887050A (en) * 1989-03-31 1989-12-12 Motorola, Inc. Frequency control apparatus and method for a digital radio receiver
WO1993000747A1 (en) * 1991-06-28 1993-01-07 Motorola, Inc. Automatic frequency control by an adaptive filter
DE4335228A1 (de) * 1993-10-15 1995-05-04 Stn Atlas Elektronik Gmbh Verfahren zur Empfangssynchronisation

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SCHULZE, H.: "Digital Audio Broadcating (DAB) - Stand der Entwicklung", IN: Bosch Technische Berichte, 1991, H.54, S.17-25 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE19705055C2 (de) 2001-02-22
JPH09219693A (ja) 1997-08-19
GB9702491D0 (en) 1997-03-26
GB2310118A (en) 1997-08-13
GB2310118B (en) 1998-01-07
US6021165A (en) 2000-02-01

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