ITTO971043A1

ITTO971043A1 - Dispositivo per la correzione di un offset di frequenza in un sistema di ricezione ofdm.

Info

Publication number: ITTO971043A1
Application number: IT97TO001043A
Authority: IT
Inventors: Young-Rok Park; Olivier Dejonghe
Original assignee: Daewoo Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-11-29
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 1998-05-29
Also published as: JPH10190613A; IT1296596B1; ITTO971043A0; KR100261734B1; CN1193875A; DE19753084B4; FR2756687A1; DE19753084A1; GB2319935B; GB9725274D0; CN1172501C; FR2756687B1; US6035003A; GB2319935A; KR19980042922A; JP3965638B2

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo:

"Dispositivo per la correzione di un offset di frequenza in un sistema di ricezione OFDM"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un sistema di ricezione OFDM, e più in particolare a un dispositivo per la correzione di un offset di frequenza provocato dalla differenza tra le frequenze trasmessa e ricevuta in un sistema di ricezione OFDM entro un campo di 1/4 di un intervallo di frequenza portante.

In un tradizionale canale di comunicazione radio ed in un canale di trasmissione digitale HDTV, un'interferenza intersimbolica (ISI) è generata dal,verificarsi di evanescenza per cammini multipli in un segnale ricevuto. In particolare, quando vengono trasmessi dati ad alta velocità per HDTV attraverso il canale, l’interferenza interaimbolica aumenta causando la generazione di errori durante il recupero dei dati ad alta velocità al terminale ricevente. Per risolvere questo problema, recentemente, è stata adottata una tecnica OFDM per prendere appropriate misure per contrastare il problema dell'evanescenza per cammini multipli negli standard per Digital Audio Broadcasting (DAB) e per HDTV. La tecnica OFDM converte flussi di simboli immessi per via seriale con un numero N di simboli, multipla il numero N di simboli in parallelo in diverse frequenze di sottoportante, somma tutti i dati multiplati, e trasmette i dati sommati. Di seguito, il numero N di dati in parallelo è definito come un blocco elementare, ed ogni sottoportante del blocco elementare ha una caratteristica ortogonale, che non ha influenza sui canali tra altre sottoportanti. Paragonato a un metodo di trasmissione della portante tradizionale, il metodo OFDM può diminuire il verificarsi di interferenza interaimboiica causata dall'evanescenza per cammini multipli mantenendo la stessa velocità di trasmissione di simbolo ed aumentando il periodo di simbolo di tanto quanto è il numero di canali di sottoportante (N). In particolar modo, il metodo OFDM impiega l'inserzione di un intervallo di guardia (Gl) tra i simboli trasmessi per la riduzione dell'interferenza intersimbolica, rendendo possibile realizzare una struttura semplificata di un desiderato equalizzatore di canale. Diversamente da un tradizionale metodo di tipo Frequency Division Multiplexing (FDM), il metodo OFDM ha come caratteristica la sovrapposizione degli spettri di ciascun canale di sottoportante che gli permette di ottenere un'efficienza spettrale maggiore. Inoltre, lo spettro ha un'onda di forma rettangolare e una potenza elettrica è distribuita uniformemente in ciascuna banda di frequenza, il che evita l'influenza da parte dello stesso segnale d'interferenza del canale.

Allo stesso tempo, una brusca variazione di una caratteristica di canale rende la banda di frequenza del segnale trasmettente sensibile all'Effetto Doppler, oppure uno stato instabile di un sintonizzatore causa la non sincronizzazione tra le frequenze trasmittenti e riceventi producendo un offset di frequenza. L'offset di frequenza diminuisce la capacità di decodifica del sistema ricevente variando la fase del segnale ricevente. In un metodo OFDM di tipo multiportante, viene rivelato un simbolo per ogni sottocanale. In presenza di un offset di frequenza, una caratteristica ortogonale tra ciascuna frequenza di sottoportante non viene mantenuta causando un'interferenza tra due sottocanali adiacenti. In particolare, ciascuna sottoportante è distribuita strettamente entro una banda quando il numero di sottocanali OFDM aumenta, cosicché l'interferenza tra sottocanali adiacenti è generata anche ad un valore di offset di frequenza piccolo. Perciò, la correzione dell'offset di frequenza è uno degli aspetti più importanti da considerare nel progetto e costruzione di un sistema di ricezione OFDM.

Per quanto riguarda la correzione di tale offset di frequenza, nel 1995, F. Daffara e O. Adami hanno proposto un circuito di correzione dell'offset di frequenza impiegante un intervallo di guardia compreso in un ségriale OFDM in "A new frequency detector for orthogonal multi-carrier transmiEision technique" descritto in Prc. of VTC'95. In tale tecnica anteriore, una curva caratteristica relativa all'offset di frequenza ottenuta con riferimento alla caratteristica degli intervalli di guardia e del prefisso circolare del segnale trasmittente, viene impiegata per costruire un circuito di correzione dell'offset di frequenza utilizzante un PLL.

Il circuito ha il merito di essere una struttura semplice, ma ha un inconveniente nel fatto che la sua capacità correttiva diminuisce all'aumentare del valore dell'offset di frequenza. Inoltre, il circuito non può essere impiegato quando il valore dell'offset di frequenza è maggiore dell’intervallo di frequenza tra le sottoportanti.

Nel 1994, P.H. Moose ha proposto un circuito di correzione dell'offset di frequenza senza l'uso del PLL, che con efficienza si adatta all'ambiente di canale stimando un valore dell'offset di frequenza attraverso la trasmissione di uno speciale flusso di simboli in un canale evanescente selettivo in frequenza, in "A technique for orthogonal frequency division multiplexing frequency offset correction" IEEE Trans. Commun., voi. COM-42, pubblicato nell'ottobre 1994.

Ciò nonostante, in questo metodo, la velocità di trasmissione di simboli ùtili diminuisce quando il flusso di simboli viene ripetutamente trasmesso, e la sua applicazione è l'imitata quando l'offset di frequenza (e) è maggiore dell'intervallo di frequenza tra le sottoportanti adiacenti.

Ciò vale a dire che, quando l ' offset di frequenza ( e ) è | € | > 0 , 5 , la capacità di correzione dell ' of f set del terminale di ricezione diminuisce dal momento che l'offset di frequenza provoca uno spostamento in senso circolare tra i simboli OFDM decodificati spostando-le frequenze di ciascuna sottoportante in una banda di un sottocanale adiacente. Ίη questo caso, viene generato soltanto lo spostamento in senso circolare se il valore dell'offset di frequenza è un intero, mentre vengono generati sia una diafonia, sia un'interferenza del canale adiacente, sia lo spostamento in senso circolare se il valore dell’offset di frequenza non è un intero, dal momento che il segnale ricevuto è definito come un segnale discreto in operazioni di Fourier.

Quando l'offset di frequenza (e) è | e | < 0.5, è generata solamente la diafonia senza lo spostamento in senso circolare. Quando l’offset di frequenza è un intero (e =m, dove m è un intero), benché non venga generata interferenza tra un corrispondente canale e il canale adiacente, un 1-esimo simbolo viene trasmesso al {1-m)-esimo sottocanale. Perciò, in un sistema utilizzante un generico metodo di correzione impiegato per l'offset di frequenza, un accurato recupero del segnale trasmesso è limitato.

Di conseguenza, per un'accurata correzione dell'offset di frequenza, dapprima viene adottato un processo per ridurre il valore dell’offset di frequenza entro il campo in cui non genera uno spostamento in senso circolare (| e | < 1/2), e quindi è realizzato un processo di rilevamento dell'offset di frequenza per rilevare l'offset di frequenza accuratamente.

Per il metodo descritto sopra, nel 1994, F. Classen e H. Myer hanno proposto un metodo di stima dell’offset di frequenza impiegante due passi, un processo di acquisizione per ridurre l'iniziale offset di frequenza entro un campo costante e un processo di inseguimento per l'inseguimento accurato dell'offset di frequenza prima della stima del valore dell'offset di frequenza, in "Frequency synchronization algorithm for OFDM systems suitable for communication over frequency selective fading channels” pubblicato in Proc. Of VTC’94 nel 1994.

Ciò nonostante, tale metodo ha un problema nel fatto che l'ammontare di calcolo per il processo di acquisizione è elevato e l'offset di frequenza non diminuisce secondo le caratteristiche del canale.

Ciò vale a dire che, benché il valore dell’offset di frequenza diminuisca entro 1/2, l'ammontare del calcolo per il processo di inseguimento aumenta se il valore dell'offset di frequenza è nell'intorno del valore di confine 1/2.

In considerazione di quanto detto sopra, scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo per la correzione di un offset di frequenza causato dalla differenza tra le frequenze trasmessa e ricevuta in un sistema di ricezione OFDM entro un campo di 1/4 di un intervallo della frequenza portante.

Per perseguire lo scopo anzidetto, la presente invenzione fornisce un dispositivo per la correzione di un offset di frequenza in un sistema di ricezione OFDM comprendente: un filtro d'anello per ricevere un predeterminato valore di fase, moltiplicare il valore di fase per un valore di guadagno, accumulare i valori moltiplicati, e fornire in uscita il valore accumulato; un oscillatore controllato in tensione per moltiplicare il valore accumulato fornito in uscita dal filtro d’anello per il valore di guadagno, inviare in retroazione il risultato, e sommare i valori di retroazione; un derotatore per ottenere onde sinusoidali e cosinusoidali dal risultato fornito in uscita dall'oscillatore controllato in tensione, moltiplicare il valore ottenuto per un segnale di uscita proveniente da un convertitore A/D, e fornire in uscita il valore moltiplicato verso un demodulatore OFDM; un’unità di calcolo della correlazione per calcolare un valore di correlazione da un valore fornito in uscita dal demodulatore OFDM; e uno stimatore di offset di frequenza per generare un segnale di fase secondo un offset di frequenza fornito in uscita in modo sequenziale entro un campo predeterminato di offset di frequenza, fornire in uscita il segnale di fase verso il filtro d'anello, determinare un valore approssimato dell'offset di frequenza entro un campo dì 1/4 di un intervallo di frequenza portante impiegando un valore fornito in uscita dall'unità di calcolo di correlazione per un simbolo corretto, e correggere l'offset di frequenza secondo un valore determinato finale di stima dell'offset di frequenza .

I suddetti scopi, caratteristiche, e vantaggi della presente invenzione ed altri ancora, risulteranno evidenti dalla seguente descrizione dettagliata delle forme di realizzazione preferite dell'invenzione in unione ai disegni associati, in cui:

la figura 1 è un diagramma a blocchi che illustra un dispositivo per la correzione di un offset di frequenza in un sistema di ricezione OFDM secondo la presente invenzione;

la figura 2 è uno schema a blocchi dettagliato che illustra un calcolatore di correlazione della figura 1;

la figura 3 è uno schema che illustra una PRBS per generare un valore di riferimento;

la figura 4 è un schema a blocchi dettagliato che illustra uno stimatore dell'offset di frequenza della figura la figura 5 è uno schema che illustra la realizzazione preferita di un primo generatore illustrato in figura 4; e

la figura 6 è uno schema che illustra una realizzazione preferita di un secondo generatore illustrato in figura 4.

Si farà ora riferimento in dettaglio alla presente invenzione, esempi della quale sono illustrati negli annessi disegni. Dove possibile, gli stessi numeri di riferimento verranno usati attraverso i disegni per riferirsi a parti uguali o simili.

La figura 1 mostra un diagramma a blocchi prospettico di un sistema di ricezione OFDM secondo una forma di attuazione preferita della presente invenzione. Il sistema di ricezione OFDM comprende un ADC 100, un filtro d'anello 200, un oscillatore controllato in tensione (VCO) 300, un derotatore 400, un demodulatore OFDM 500, un calcolatore di correlazione 600, e uno stimatore di offset di frequenza 700.

L 1ADC 100 converte un segnale di canale ricevuto in un segnale digitale. Il filtro ad anello 200 riceve un valore di segnale di fase secondo un arbitrario offset di frequenza immesso dallo stimatore di offset di frequenza 700, moltiplica questo valore di segnale di fase per un valore di guadagno, e accumula e fornisce in uscita il valore moltiplicato verso il VCO 300. Il VCO 300 moltiplica il segnale emesso in uscita dal filtro d'anello 200 per un valore di guadagno, invia in retroazione il valore moltiplicato, somma il segnale con il valore di retroazione ed emette in uscita il valore sommato verso il derotatore 400.

Il derotatore 400 ottiene un'onda sinusoidale ed un'onda cosinusoidale da un valore emesso in uscita dal VCO 300, moltiplica le onde sinusoidali e cosinusoidali per un segnale digitale ricevuto dal ADC 100, ed emette in uscita il valore moltiplicato verso il demodulatore OFDM 500.

Il demodulatore OFDM 400 comprende un modulo di rimozione dell'intervallo di guardia 510, un invertitore seriale/parallelo 520, un circuito FFT 530, ed un convertitore parallelo/seriale 540. Il modulo di rimozione dell'intervallo di guardia 510 riceve il valore emesso in uscita dal derotatore 400, estrae solamente i simboli compresi entro l'intervallo di simbolo utile, e fornisce un segnale estratto all'invertitore seriale/parallelo 520. L’invertitore seriale/parallelo 520 inverte i dati seriali in dati in parallelo per tutte le sottoportanti, ed emette in uscita i dati in parallelo verso il circuito FFT 530. Il circuito FFT 530 demodula le sottoportanti per mezzo di una operazione di tipo FFT. Il convertitore parallelo/seriale 540 converte i dati emessi in uscita dal circuito FFT 530 in dati seriali, e fornisce questi in uscita.

Il calcolatore di correlazione 600 riceve un valore fornito in uscita dal demodulatore OFDM 500, e calcola una correlazione in unità di simbolo.

In una realizzazione della presente invenzione, la correlazione viene calcolata impiegando una portante pilota continua (CPC) disposta in una posizione predeterminata tra i simboli emessi in uscita dal demodulatore OFDM 500.

In un sistema dì trasmissione europeo per onde di superficie, alcune informazioni entro varie celle di un frame OFDM che devono essere trasmesse sono già demodulate al ricevitore come un'informazione di riferimento. Le celle comprendenti l'informazione di riferimento sono trasmesse in un livello di potenza amplificato di un segnale dì maggior energia, in cui l'ampiezza è 1/0,75 volte quella delle altre celle. I valori di informazione delle celle sono derivati da una Pseudo Random Binary Sequence (PRBS) avente una serie di valori per ciascuna portante trasmessa.

Nella forma di attuazione della presente invenzione, la correlazione è calcolata impiegando la CPC, trasmessa in un livello di potenza amplificato, disposta nella posizione predeterminata entro un simbolo OFDM come segnale di riferimento.

Qui, negli standard di trasmissione europei, come mostrato nella seguente tabella 1, la CPC è trasmessa alla posizione predeterminata entro un simbolo.

Dal momento che l'ampiezza (C) delle CPC ha un'energia pari a 1/0,75 volte quella di un tradizionale segnale di trasmissione (C ), il valore del segnale di riferimento ha un'energia maggiore di quello di una portante di dati. Moltiplicare i valori del segnale di riferimento tra loro e sommare i valori moltiplicati tra loro genera un valore di correlazione, che diventa un valore massimo quando l'offset di frequenza è ad un valore minimo.

Di conseguenza, nella forma di attuazione della presente invenzione, come descritto sopra, viene ottenuta una correlazione impiegando la CPC in un simbolo, e il valore dell'offset di frequenza è ottenuto impiegando la correlazione.

La figura 2 mostra un diagramma a blocchi strutturale del calcolatore di correlazione 600 illustrato in figura 1. Il calcolatore di correlazione 600 comprende un estrattore 610, un correlatore 620, e un generatore di valore di riferimento 630.

L'estrattore 610 estrae e fornisce in uscita soltanto le CPC in una posizione predeterminata di serie di simboli forniti in uscita dal demodulatore OFDM 500. Il correlatore 620 calcola una correlazione impiegando la CPC fornita in uscita dall'estrattore 610 ed il valore di riferimento corrispondente alla CPC, per calcolare cumulativamente la correla::ione entro un simbolo.

In questo momento, il generatore di valore di riferimento 630 per fornire il valore di riferiménto al correlatore 620 può essere costruito per mezzo di una sequenza PRBS usata per generare il valore di riferimento contenuto nel simbolo al terminale trasmettente.

La sequenza PRBS, come mostrato in figura 3, viene inizializzata quando un primo bit di uscita da una PRBS corrisponde ad una prima portante attiva. Nuovi valori.vengono generati in ciascuna portante dalla PRBS. Un polinomio della PRBS è rappresentato come segue.

Nella cella pilota, una parte reale è 1 ed una parte immaginaria è 0 quando la PRBS genera "0", mentre la parte reale è -1 e ia parte immaginaria è 0 quando la PRBS genera

Lo stimatore di offset di frequenza 700 predetermina un arbitrario campo di deviazione dell'offset dì frequenza, genera un segnale di fase secondo un offset di frequenza generato in modo sequenziale, fornisce in uscita il segnale di fase al filtro d'anello 200, e determina un valore approssimato dell'offset di frequenza secondo la correlazione fornita in uscita dal calcolatore di correlazione 600.

La figura 4 mostra un diagramma a blocchi strutturale dello stimatore di offset di frequenza 700 secondo la presente invenzione. Lo stimatore di offset di frequenza 700 comprende un generatore di valore di offset di frequenza 710, un calcolatore di fase 720, una unità di comparazione 730·, ed un controllore 740.

Il generatore di valore di offset di frequenza 710 genera in modo sequenziale un intero o una frazione decimale in un campo predeterminato, e fornisce questo in uscita al calcolatore di fase 720. Il calcolatore di fase 720 moltiplica il valore fornito in uscita dal generatore di valore di offset di frequenza 710 per il valore di frequenza corrispondente all'intervallo di frequenza portante, per ottenere un segnale di fase. Il segnale di fase fornito in uscita dal calcolatore di fase 720 è fornito in uscita al filtro d'anello 200 per correggere la frequenza del segnale ricevuto. I dati in cui la frequenza è corretta sono modulati dal demodulatore OFDM 500, ed i valori di correlazione corrispondenti ai dati demodulati OFDM sono calcolati nel calcolatore di correlazione 600 per essere forniti in uscita all'unità di comparazione 730. L'unità di comparazione 730 confronta in modo sequenziale i valori di correlazione forniti in uscita dal calcolatore di correlazione 600, memorizza grandi valori di correlazione, e controlla la memorizzazione del valore fornito in uscita dal generatore di valore di offset di frequenza 710 per generare i valori di correlazione memorizzato come un valore di offset di frequenza. Il controllore 740 inizializza il generatore di valore di offset di frequenza 710, l'unità di comparazione 730 e il filtro d'anello 200, e stima il valore di stima di offset di frequenza infine ottenuto come un valore di offset della frequenza ricevuta, per correggere la frequenza di un canale corrente.

Il generatore di valore di offset di frequenza 710 comprende un primo generatore 711, una unità di memorizzazione temporanea 712, un secondo generatore 713, un primo multiplexer 714, ed un secondo multiplexer 715.

Il primo generatore 711 genera un intero in un campo predeterminato e fornisce questo in uscita al calcolatore di fase'720 per convertire il valore di offset di frequenza di correzione. Il segnale ricevuto è corretto nel derotatore 400 per mezzo del valore di offset dì frequenza convertito, ed il valore corretto è fornito in uscita al demodulatore OFDM' 500. Il calcolatore di correlazione 600 calcola e fornisce in uscita la correlazione del corrispondente simbolo. L'unità di comparazione 730 confronta la correlazione con la correlazione memorizzata. A questo punto, l'unita di comparazione 730 comanda l'aggiornamento dell'unità di memorizzazione temporanea 712 secondo il risultato confrontato.

Quando il valore di correlazione è grande, il valore fornito in uscita dal primo generatore 711 è memorizzato nell'unità di memorizzazione temporanea 712. Quando il valore di correlazione è piccolo, il valore memorizzato nell'unità di memorizzazione temporanea 712 viene mantenuto senza aggiornamento.

Il primo generatore 711 genera in modo sequenziale interi nel campo predeterminato, gli interi generati sono memorizzati nell'unità di memorizzazione temporanea 712. I valori memorizzati corrispondono a valori approssimati di valori di offset di frequenza aventi valori entro un campo di 1/2 di un intervallo di frequenza portante.

La figura 5 mostra il primo generatore 711 secondo una forma di attuazione della presente invenzione. Il primo generatore 711 comprende una memoria 750, un multiplexer 751, un registro 752, ed un sommatore 753.

Il generatore di valore iniziale 750 genera un predeterminato valore iniziale. Il multiplexer 751 riceve il valorè iniziale dalla memoria 750 ed il valore di retroazione, seleziona e fornisce in uscita il valore iniziale secondo il segnale iniziale del controllore 740, e quindi seleziona e fornisce in uscita il valore di retroazione. Il registro 752 memorizza il valore fornito in uscita dal multiplexer 751, e fornisce in uscita il valore memorizzato secondo un segnale di clock. Il segnale fornito in uscita dal registro 752 è sommato a "i" nel sommatore 753, e il segnale sommato è inviato in retroazione al multiplexer 751.

Il secondo generatore 713 legge i valori memorizzati infine dal primo generatore 711 nella unità di memorizzazione temporanea 712, e genera in modo sequenziale valori entro un campo di 0.5 di essi.

La figura 6 mostra il secondo generatore 713 secondo una forma di attuazione della presente invenzione. Il secondo generatore 713 comprende un primo sommatore 760, un multiplexer 761, ed un secondo sommatore 762.

Il sommatore 760 somma il valore letto dall’unità di memorizzazione temporanea 712 a "-0,5", e fornisce in uscita il valore sommato. Il multiplexer 761 seleziona e fornisce in uscita il valore fornito in uscita dal primo sommatore 760 ed il valore fornito in uscita dal secondo sommatore 762 secondo un segnale di selezione se!3 ricevuto dal controllore 740. Il sommatore 762 somma il valore fornito in uscita dal multiplexer 761 ad "1", ed invia in retroazione il valore sommato al multiplexer 761.

Il primo selettore 714 seleziona e fornisce in uscita i valori forniti in uscita dal primo e dal secondo generatore 711 e 713 secondo un segnale di selezione sali ricevuto dal controllore 740.

Il secondo selettore 715 seleziona e fornisce in uscita i valori forniti in uscita dal primo selettore 714 e dall'unità di memorizzazione temporanea 712 secondo un segnale di selezione sel2 ricevuto dal controllore 740.

L'unità di comparazione 730 comprende un comparatore 731 ed una memoria 732. Il comparatore 731 riceve i valori di correlazione di unità di simbolo forniti in uscita dal calcolatore di correlazione 600, li .rileva in modo sequenziale, memorizza i valori elevati nella memoria 732, e controlla la memorizzazione del valore di uscita del generatore di valore di offset di frequenza 710 per generare i valori di correlazione memorizzati nella memoria 732 verso l'unità di memorizzazione temporanea 712.

Il calcolatore di fase 720 moltiplica il valore di uscita ottenuto dal generatore di valore di offset di frequenza 710 per l'intervallo di frequenza di portante, e fornisce in uscita il valore moltiplicato al filtro d'anello 200.

Il controllore 740 inizializza il generatore di valore di offset di frequenza 710, il comparatore 730, ed il filtro d'anello 200, nel un passo finale, seleziona il valore memorizzato nell'unità di memorizzazione temporanea 712 come valore di offset di frequenza, e fornisce in uscita il selettore al calcolatore di fase 720.

Di seguito, verrà descritta in dettaglio un'altra forma d.i attuazione della presente invenzione applicata ad un frame OFDM codificato con modalità 2K nello Standard di Telecomunicazione Europeo.

In questo caso, il frame OFDM ha un periodo e 68 simboli OFDM. Un super frame comprende 4 frame. Ciascun simbolo ha K=1705 portanti, ed è trasmesso in un periodo Ts· Inoltre, ciascun simbolo comprende dati utili trasmessi in un periodo ed intervalli di guardia trasmessi in un periodo Δ . Di seguito, si assuma che l'intervallo di guardia sia 1/4 dei dati utili. I parametri del OFDM sono i seguen-

ti.

Il primo generatore secondo la seconda forma di attuazione della presente invenzione genera in modo sequenziale interi -S, -S+l, - , 0, - , S-l, S. Di seguito, si assuma S=27·.

Durante 1'inizializzazione del sistema, la memoria 732, l'unità di memorizzazione temporanea 712 ed il primo generatore 711 sono inizializzati, ed i valori memorizzati diventano 0.

Quando il primo generatore 711 è inizializzato e genera -27, il primo e il secondo selettore 714 e 715 selezionano il valore fornito in uscita dal primo generatore 711, e forniscono in uscita il selettore al calcolatore di fase 720. Il calcolatore di fase 720 quindi moltiplica -27 con l'intervallo di portante, 4464 Hz, e fornisce in uscita il valore moltiplicato. Per mezzo del valore del segnale di fase, la frequenza del segnale ricevuto inviato in ingresso da un dealternatore 400 al ADC 100 viene corretta.

Il segnale corretto è fornito in uscita al demodulatore OFDM 500 per la demodulazione. A questo punto, l'estrattore 610 estrae la CPC dal simbolo demodulato dal demodulatore OFDM 500. La CPC fornita in uscita dall'estrattore 610 è interpolata con il valore predeterminato del correlatore 620 inviato in ingresso al generatore di valore di riferimento 630, per calcolare la correlazione. Il valore di correla.zione del simbolo ottenuto dal calcolatore di correlazione 600 è fornito in uscita all'unità di comparazione 730, e memorizzato nella memoria 732 dal momento che è maggiore del valore iniziale "0". L'unità di comparazione 730 controlla la memorizzazione del valore -27 fornito in uscita dal primo generatore 711 all'unità di memorizzazione temporanea 712.

Quindi il primo generatore 711 fornisce in uscita -26 al calcolatore di fase 720 per convertire il valore fornito in uscita nel calcolatore di fase 720, e fornisce in uscita il segnale di fase corrispondente al valore di offset di frequenza al filtro d'anello 200. Il valore fornito in uscita dal filtro d'anello 200 è a sua volta fornito al VCO 300 attraverso il derotatore 400. Il derotatore 400 separa il segnale inviato in ingresso nelle onde sinusoidali e cosinusoidali, corregge l'offset di frequenza moltiplicandole per la frequenza del valore di uscita dall’ADC 100, e fornisce in uscita il valore corretto al demodulatore OFDM 500.

L'estrattore 610 estrae la CPC dal simbolo demodulato nel demodulatore OFDM 500. Il calcolatore di correlazione 600 calcola la correlazione della CPC estratta e del valore d'uscita ottenuto dal generatore di valore di riferimento 630. Il valore di correlazione del simbolo fornito in uscita dal calcolatore di correlazione 600 è confrontato con il valore di correlazione -27 memorizzato nell'unità di comparazione 730, ed il valore maggiore tra i valori confrontati viene memorizzato nell'unità di memorizzazione temporanea 712. Attraverso il processo di cui sopra, il primo generatore 711 genera in modo sequenziale da -27 a 27, e l'unità di memorizzazione temporanea 712 memorizza l'intero avente il massimo valore di correzione. Il valore predeterminato dal primo generatore 711, per esempio L quando L è il massimo valore di correlazione, viene memorizzato nell'unità di memorizzazione temporanea 712.

A questo punto, il valore memorizzato L diventa il valore di stima di offset di frequenza all'offset di frequenza disposto entro un campo di 1/2 di un intervallo di frequenza portante.

Il secondo generatore 713 legge il valore finale ottenuto dal primo generatore 711 dall'unità di memorizzazione temporanea 712, sottrae -0,5 dal valore letto, e fornisce in uscita il valore sottratto. Il controllore 740 controlla il primo e il secondo selettore 714 e 715 per selezionare il valore d'uscita dal secondo generatore 713 e fornire in uscita il selettore al calcolatore di fase 720. Il calcolatore di fase 720 moltiplica il valore d'uscita dal secondo generatore 713 per l’intervallo di frequenza portante, e fornisce in uscita il valore moltiplicato. Il derotatore 400 corregge la frequenza del segnale di canale. Il demodulatore OFDM 500 demodula il segnale di canale corretto, e fornisce in uscita il simbolo. Il calcolatore di correlazione 600 calcola la correlazione dal simbolo fornito in uscita dal demodulatore OFDM 500, e fornisce in uscita la correlazione alla unità di comparazione 730. L'unità di comparazione 730 quindi confronta il valore di correlazione memorizzato con il valore di correlazione ricevuto in ingresso, aggiorna il valore memorizzato se il valore di correlazione ricevuto in ingresso è maggiore del valore memorizzato, e controlla l'unità di memorizzazione temporanea 712 per aggiornare il valore di ingresso del secondo generatore 713.

Il secondo generatore 713 somma il precedente valore di uscita a 1, e fornisce in uscita il valore sommato. Il valore sommato è convertito nel segnale di fase nel calcolatore: di fase 720, e il segnale dì fase è fornito in uscita al filtro d'anello 200. Per mezzo del segnale di fase, la frequenza del segnale di canale fornito in ingresso dall'ADC 100 viene corretta. La frequenza corretta è modulata nel demodulatore OFDM 500, per fornire in uscita il segnale di simbolo .

Come descritto precedentemente, il valore finale memorizzato nella unità di memorizzazione temporanea 712 è determinato come il valore di stima dell'offset di frequenza del segnale di canale ricevuto. Il valore di stima dell'offset di frequenza sopra determinato diventa il valore stimato entro un campo di 1/4 di un intervallo di frequenza della portante.

Di conseguenza, il controllore 740 controlla il secondo selettore 715 per fornire in uscita il valore memorizzato al calcolatore di fase 720. Il calcolatore di fase 720 riceve il valore d'uscita dal secondo selettore 715 per calcolare il segnale di fase, e fornisce in uscita il segnale di fase calcolato al filtro d'anello 200. Il valore d'uscita proveniente dal filtro d’anello 200 viene fornito a sua volta in uscita all'oscillatore di tensione 300 attraverso il derotatore 400. Il derotatore 400 corregge la frequenza del segnale di canale in ingresso dall’ADC 100 in cui L'offset di frequenza-è limitato entro un campo di 1/4 di un intervallo di frequenza portante.

Come descritto sopra, sincronizzando il segnale corretto, può essere realizzata una sincronizzazione di frequenza più veloce che non nel caso di offset di frequenza non corretto.

Mentre questa invenzione è stata descritta con riferimento a quelle che sono considerate attualmente essere le forme di attuazione preferite e più pratiche, deve intendersi che l’invenzione non è limitata alla forma di realizzazione descritta, ma al contrario, si intende abbracciare varie modifiche e disposizioni equivalenti incluse entro lo spirito e la portata delle rivendicazioni annesse.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la correzione di un offset di frequenza in un sistema di ricezione OFDM caratterizzato dal fatto che comprende: un filtro d'anello per ricevere un valore di fase predeterminato, moltiplicare il valore di fase per un valore di guadagno, accumulare ì valori moltiplicati, e fornire in uscita il valore accumulato; un oscillatore controllato in tensione per moltiplicare il valore accumulato fornito in uscita da detto filtro d'anello per il valore di guadagno, inviare in retroazione il risultato, e sommare i valori di retroazione; un derotatore per ottenere onde sinusoidali e cosinusoidali dal risultato fornito in uscita da detto oscillatore controllato in tensione, moltiplicare il valore ottenuto per un valore di uscita di un convertitore A/D, e fornire in uscita il valore moltiplicato ad un demodulatore OFDM; mezzi di calcolo di correlazione per calcolare un valore di correlazione da un valore fornito in uscita da detto demodulatore OFDM; e mezzi stimatori di un offset di frequenza per generare un sesgnale di fase secondo un offset di frequenza fornito in uscita in modo sequenziale entro un predeterminato campo di offset di frequenza, fornire in uscita il segnale di fase a detto filtro d'anello, determinare un valore approssimato dell'offset di frequenza entro un campo di 1/4 di un intervallo di frequenza portante impiegando un valore fornito in uscita da detti mezzi di calcolo della correlazione per un simbolo corretto, e correggere l'offset di frequenza secondo un valore finale determinato di stima dell'offset di frequenza.
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto.che detti mezzi stimatori di un offset di frequenza comprendono: un generatore di valore di offset di frequenza per generare in modo sequenziale e fornire in uscita un intero o una ^frazione decimale in un campo predeterminato come valore di offset di frequenza; un'unità di memorizzazione temporanea per memorizzare un valore di uscita da detto generatore di valore di offset di frequenza; un comparatore per controllare la memorizzazione di un valore maggiore dei valori di correlazione forniti in uscita da detti mezzi calcolatori di correlazione e di un valore di uscita da detto generatore di valore di offset di frequenza impiegato per generare valori di correlazione memorizzati in detta unità di memorizzazione temporanea; un calcolatore di fase per moltiplicare il valore di uscita da detto generatore di valore di offset di frequenza per l'intervallo di frequenza della portante, per ottenere il segnale di fase; e , un controllore per controllare 11inizializzazione dì detto generatore di valore di offset di frequenza, di detta unità di memorizzazione temporanea, di detto comparatore, e di detto filtro d'anello, la selezione di un valore memorizzato in detta unità di memorizzazione temporanea come valore di offset di frequenza, e l'emissione in uscita del valore selezionato verso detto calcolatore di fase attraverso detto filtro d'anello.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto generatore di valore di offset di frequenza comprende: : un primo generatore per generare in modo sequenziale un intero in un campo predeterminato; un secondo generatore per generare in modo sequenziale valori sommando o sottraendo 0,5 a/da gli'interi memorizzati in detta unità di memorizzazione temporanea; ed un selettore per selezionare e fornire in uscita il valore d'uscita da detti primo e secondo generatore.
4. - Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di calcalo della correlazione calcolano la correlazione impiegando CPC contenute in una posizione predeterminata dei simboli forniti in uscita dal demodulatore OFDM.
5. . Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di calcolo della correlazione comprendono; un estrattore per estrarre in modo sequenziale soltanto le CPC in una posizione predeterminata di simboli in serie forniti dal demodulatore OFDM; un generatore di valore di riferimento per generare valori di riferimento delle CPC generate da un terminale trasmittente; e un correlatore per calcolare una correlazione impiegando le CPC fornite in uscita da detto estrattore ed il valore di uscita da detto generatore di valore di riferimento, e fornire in uscita il valore di correlazione in unità di simbolo accumulando i valori di correlazione calcolati.
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto generatore di valore di riferimento è costruito per processare PRBS.