JP2000138647A - Digital transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、直交周波数分割多
重(Orthogonal Frequency Division Multiplex:OFD
M )変調方式に代表される、ディジタル変調方式を用い
たディジタル伝送装置の送信装置及び受信装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an orthogonal frequency division multiplex (OFD).
M) The present invention relates to a transmission device and a reception device of a digital transmission device using a digital modulation system represented by a modulation system.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、移動体向けディジタル音声放送
や、地上系ディジタルテレビジョン放送への応用に適し
た変調方式として、マルチパスフェージングやゴースト
に強いという特徴のある直交周波数分割多重(OFDM)
変調方式が注目を浴びている。このOFDM方式は、マ
ルチキャリア変調方式の一種であって、互いに直交する
n本(nは数十〜数百)の搬送波にディジタル変調を施し
た伝送方式である。これらの各搬送波のI軸成分、Q軸
成分には、各々に被変調信号として離散的な符号を割り
当て、シンボル周期(数十μsec)毎に、その符号を更新
する。そして、図5に示すように、これらの多数のディ
ジタル変調波を加算し、I軸、Q軸信号を直交変調して
得られたOFDM変調信号を送信する。ここで、上記の
搬送波のディジタル変調方式としては、4相差動位相偏
移変調方式(DQPSK:Differential Quadrature Pha
se Shift Keying)が一般に用いられるが、16値直交振
幅変調(16QAM:16 Quadrature Amplitude Modulat
ion)や、32QAMなどの多値変調方式を用いることも
可能である。また、OFDM信号のシンボル構成は、有
効データシンボルに遅延波の影響を軽減するためのガー
ドインターバルを付加することにより構成される。ガー
ドインターバルは、変調シンボルの信号が、巡回的にな
るように付加する信号である。 ガードインターバルの
付加により、ガード内の遅延時間の遅延波に対しては、
そのシンボル間干渉による劣化を避けることが出来るた
め、マルチパスフェージングに対して強い耐性を有して
いる。2. Description of the Related Art In recent years, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), which is characterized by being resistant to multipath fading and ghost, as a modulation method suitable for digital audio broadcasting for mobile objects and terrestrial digital television broadcasting.
The modulation scheme is receiving attention. The OFDM system is a type of multi-carrier modulation system, and is a transmission system in which n (n is several tens to several hundreds) carrier waves orthogonal to each other are digitally modulated. A discrete code is assigned to each of the I-axis component and the Q-axis component of each carrier as a modulated signal, and the code is updated every symbol period (several tens μsec). Then, as shown in FIG. 5, a large number of these digitally modulated waves are added, and an OFDM modulated signal obtained by orthogonally modulating the I-axis and Q-axis signals is transmitted. Here, as the digital modulation method of the carrier wave, a four-phase differential phase shift keying method (DQPSK: Differential Quadrature Pha
Although se shift keying is generally used, 16 quadrature amplitude modulation (16QAM) is used.
ion) or a multi-level modulation method such as 32QAM. Further, the symbol configuration of the OFDM signal is configured by adding a guard interval to the effective data symbol to reduce the influence of the delayed wave. The guard interval is a signal added so that the modulation symbol signal is cyclic. With the addition of the guard interval, for the delay wave with the delay time in the guard,
Since deterioration due to the inter-symbol interference can be avoided, it has strong resistance to multipath fading.
【0003】一方、OFDM方式はサブキャリア間の周
波数間隔が狭いため、送受信装置間のキャリア周波数誤
差や、復調系のサンプリングクロック周波数誤差による
サブキャリア間の干渉を生じ易く、それらの周波数に高
い精度を必要とする。そのため、受信装置がOFDM信
号を正しく受信し続けるためには、受信装置のサンプリ
ングクロック周波数を送信信号のサンプリングクロック
周波数に一致させるサンプリングクロック再生処理の必
要がある。また、受信信号のフレーム周期やシンボル周
期が時間的に変動する場合には、受信装置のサンプリン
グクロック周波数をその変動に追随させる必要がある。
そのため、送信側においては、OFDM送信信号を、有
効データシンボルと、数種類の同期シンボル群から伝送
フレームを構成する。受信側においては、これら同期シ
ンボルに基づいて同期引き込み処理を行い、送信側と受
信側のサンプリングクロック周波数の同期をとり、OF
DM信号の復調を行っている。On the other hand, in the OFDM system, since the frequency interval between subcarriers is narrow, interference between subcarriers due to a carrier frequency error between transmitting and receiving apparatuses and a sampling clock frequency error of a demodulation system is likely to occur, and these frequencies have high precision. Need. Therefore, in order for the receiving device to continue receiving the OFDM signal correctly, it is necessary to perform a sampling clock regeneration process for matching the sampling clock frequency of the receiving device with the sampling clock frequency of the transmission signal. Further, when the frame period or the symbol period of the received signal fluctuates with time, it is necessary to make the sampling clock frequency of the receiving device follow the fluctuation.
Therefore, on the transmitting side, a transmission frame is composed of an OFDM transmission signal from valid data symbols and several types of synchronization symbols. The receiving side performs synchronization pull-in processing based on these synchronization symbols, synchronizes the sampling clock frequency between the transmitting side and the receiving side, and
The demodulation of the DM signal is performed.
【0004】ここで、伝送フレームの構成例を図6に、
この伝送フレームのOFDM信号を送信する送信装置を
図7に示し、動作を説明する。図6に示す、伝送フレー
ムを構成する第1のシンボルは、無信号同期シンボル
(以下、ヌルシンボル)であり、このヌルシンボルはI,
Q軸共に、その振幅レベルが0で、時間軸上の特定の位
置を大まかに検出するためのシンボルである。このヌル
シンボルの発生期間は、図6に示すように、ヌルシンボ
ル期間パルスNPがLOWになり、セレクタ13がヌル
シンボル発生器16からの信号が出力されるように切り
替わって、ヌルシンボルを出力する。第2のシンボル
は、振幅が一定で、シンボル期間に渡って伝送帯域内の
下限周波数から上限周波数まで時間と共に一定の割合で
周波数が変化しているシンボル(以下、スイープシンボ
ル)である。 このスイープシンボルは、自己相関関数
が鋭いピーク値を持つことから、この性質を利用してヌ
ルシンボルと比べ高精度で時間軸上の特定の時点を知る
ことが可能である。スイープシンボルの発生期間は、図
6に示すスイープシンボル期間パルスSPがLOWにな
り、セレクタ13がスイープシンボル発生器61からの
信号が出力されるように切り替わって、スイープシンボ
ルを出力する。第3のシンボルには、遅延検波復調する
ために必要な位相基準を示す基準シンボル(以下、リフ
ァレンスシンボル)を配置している。FIG. 6 shows an example of the structure of a transmission frame.
FIG. 7 shows a transmitter for transmitting the OFDM signal of the transmission frame, and the operation will be described. The first symbol constituting the transmission frame shown in FIG.
(Hereinafter, a null symbol), and the null symbol is I,
The amplitude level of both Q axes is 0, and is a symbol for roughly detecting a specific position on the time axis. As shown in FIG. 6, during the null symbol generation period, the null symbol period pulse NP becomes LOW, the selector 13 switches so that the signal from the null symbol generator 16 is output, and outputs a null symbol. . The second symbol is a symbol whose amplitude is constant and whose frequency changes from the lower limit frequency to the upper limit frequency in the transmission band at a fixed rate with time over a symbol period (hereinafter, a sweep symbol). Since the autocorrelation function of this sweep symbol has a sharp peak value, it is possible to know a specific time point on the time axis with higher accuracy by using this property as compared with the null symbol. In the generation period of the sweep symbol, the sweep symbol period pulse SP shown in FIG. 6 becomes LOW, the selector 13 switches so that the signal from the sweep symbol generator 61 is output, and outputs the sweep symbol. In the third symbol, a reference symbol (hereinafter, referred to as a reference symbol) indicating a phase reference necessary for differential detection and demodulation is arranged.
【0005】リファレンスシンボル発生期間は、図6に
示すリファレンスシンボル発生期間パルスRPがLOW
になり、セレクタ32のスイッチがリファレンス信号発
生器31からの信号を出力するようにスイッチが切り替
わる。リファレンス信号発生部31ではフレーム同期パ
ルス等でリセットされた拡散符号(PN符号)の様な、毎
フレームごとに同じ系列値を持つランダム系列の信号を
出力する。リファレンス信号発生器31からのランダム
系列の信号は、順次、それぞれのキャリアに割り当てら
れ、I,Q軸マッピング部11にて、極座標上で、コン
ステレーションマッピング(信号点配置)される。このコ
ンステレーションマッピングした時の信号の位相を、遅
延検波復調する際の初期位相基準とする。 ここで、ラ
ンダム系列の信号をコンステレーションマッピングする
理由は、変調信号が規則性を持つことを、出来るだけ避
けるためである。In the reference symbol generation period, the reference symbol generation period pulse RP shown in FIG.
And the switch is switched so that the switch of the selector 32 outputs the signal from the reference signal generator 31. The reference signal generator 31 outputs a random sequence signal having the same sequence value for each frame, such as a spread code (PN code) reset by a frame synchronization pulse or the like. The random sequence signal from the reference signal generator 31 is sequentially assigned to each carrier, and constellation mapped (signal point arrangement) on polar coordinates by the I and Q axis mapping units 11. The phase of the signal at the time of the constellation mapping is used as an initial phase reference for demodulation by differential detection. Here, the reason for performing constellation mapping of the random sequence signal is to avoid as much as possible the modulated signal having regularity.
【0006】このコンステレーションマッピングされた
信号は、データシンボルと同様に、IFFT処理部12
において、IFFT(Inverse Fast Fourie Transform:
逆高速フーリエ変換)処理され、時間軸の信号に変換さ
れてリファレンスシンボルとして伝送される。 従っ
て、時間軸信号に変換されたリファレンスシンボルは、
データシンボルと同様に、ガウス分布する雑音の様な信
号となる。第4シンボル以降のシンボルは、有効データ
を伝送するためのデータシンボルから構成されており、
数十から数百シンボルのデータシンボルが連続してい
る。データシンボルは、外部からの情報データ系列Dが
セレクタ32に入力され、データシンボルの発生期間に
は、図6に示す様、データシンボル期間パルスDPがL
OWになり、セレクタ32が外部入力信号Dを出力する
ように切り替わる。セレクタ32からの出力は、I,Q
軸マッピング部11に入力してコンステレーションマッ
ピングされ、リファレンスシンボルと同様に、IFFT
処理部12に入力され、周波数軸の信号から時間軸の信
号に変換される。これら同期シンボル及びデータシンボ
ルから伝送フレームを構成し、セレクタ13から、該フ
レーム構成されたOFDMのベースバンド信号が出力さ
れる。この信号は、D/A変換部14でディジタル/ア
ナログ変換された後、ベースバンド/IF(以下、BB
/IF)変換部15でIF周波数帯にアップコンバート
され、上記伝送フレーム単位のOFDM方式送信信号と
なり送信される。[0006] The constellation-mapped signal is transmitted to the IFFT processing unit 12 in the same manner as the data symbol.
In the IFFT (Inverse Fast Fourie Transform:
Inverse fast Fourier transform) is performed, converted into a signal on the time axis, and transmitted as a reference symbol. Therefore, the reference symbol converted to the time axis signal is
Like a data symbol, it becomes a signal like Gaussian noise. The fourth and subsequent symbols are composed of data symbols for transmitting valid data,
Dozens to hundreds of data symbols are continuous. As a data symbol, an information data sequence D from the outside is input to the selector 32, and during a data symbol generation period, as shown in FIG.
The state becomes OW, and the selector 32 switches so as to output the external input signal D. The output from the selector 32 is I, Q
It is input to the axis mapping unit 11 and subjected to constellation mapping.
The signal is input to the processing unit 12 and converted from a signal on the frequency axis into a signal on the time axis. A transmission frame is composed of the synchronization symbol and the data symbol, and the OFDM baseband signal composed of the frame is output from the selector 13. This signal is subjected to digital / analog conversion by the D / A converter 14 and then converted to baseband / IF (hereinafter referred to as BB).
The signal is up-converted into an IF frequency band by the (/ IF) conversion unit 15 and transmitted as an OFDM transmission signal in transmission frame units.
【0007】図8に示す受信装置では、受信信号をIF
周波数の信号に変換した後、IF/BB変換部21でI
F周波数帯域の信号からベースバンドの周波数帯域の信
号に変換し、OFDMベースバンド信号を得る。そし
て、該OFDMベースバンド信号を、VCO27のサン
プリングクロックを用い、A/D変換部22でサンプリ
ングし、受信サンプル値系列信号を得る。次に、A/D
変換部22でサンプリングする際のサンプリングクロッ
ク周波数を、送信信号のサンプリングクロック周波数に
一致させるサンプリングクロック再生処理の一連の動作
について説明する。まず、第一段階として、A/D変換
部22からの受信サンプル値系列信号からヌルシンボル
の開始点をヌルシンボル検出部23で検出し、時間軸上
の大まかなシンボル開始時点を検出する。[0008] In the receiving apparatus shown in FIG.
After the signal is converted to a frequency signal, the IF / BB converter 21
The signal in the F frequency band is converted into a signal in the baseband frequency band to obtain an OFDM baseband signal. Then, the OFDM baseband signal is sampled by the A / D converter 22 using the sampling clock of the VCO 27 to obtain a received sample value sequence signal. Next, A / D
A series of operations of the sampling clock regeneration process for matching the sampling clock frequency at the time of sampling by the conversion unit 22 with the sampling clock frequency of the transmission signal will be described. First, as a first step, the null symbol start point is detected by the null symbol detection section 23 from the received sample value sequence signal from the A / D conversion section 22, and a rough symbol start point on the time axis is detected.
【0008】ヌルシンボル検出部23の具体的な構成例
を図9に示し、ヌルシンボルの検出手順を説明する。ま
ず、受信サンプル値系列信号を、絶対値器231で絶対
値化する。その後、低域ろ波器232により高域の周波
数成分を減衰させることで、データシンボル期間中は、
ある一定レベル付近の信号を得る。ここで、データシン
ボル期間からヌルシンボルに遷移すると、ヌルシンボル
の絶対値レベルは0であるため、低域ろ波器232から
の出力も、0レベルに近接してくる。 そのため、ヌル
シンボルレベルとデータシンボルレベルにレベル差が生
じる。比較器234では、このレベル差の間に大小レベ
ル判定のしきい値を設けて、データシンボルレベルとヌ
ルシンボルレベルの大小比較を行い、しきい値よりも低
レベルの信号の数をカウンタ235にて計測する。カウ
ンタ235は、その低レベル信号の数をカウントし、そ
の数がある所定の回数を超えた時に、ヌルシンボルの開
始点と判断して、ヌルシンボル開始パルスNSを出力す
る。 このようにして、伝送フレームの最後のデータシ
ンボルからヌルシンボルヘのデータの時間軸上の遷移点
を大まかに検出して、時間軸上でのヌルシンボルの開始
位置を大まかに確認する。FIG. 9 shows a specific example of the configuration of the null symbol detecting section 23, and the procedure for detecting a null symbol will be described. First, the received sample value sequence signal is converted to an absolute value by the absolute value device 231. After that, by attenuating the high frequency components by the low pass filter 232, during the data symbol period,
Obtain a signal near a certain level. Here, when the transition from the data symbol period to the null symbol occurs, since the absolute value level of the null symbol is 0, the output from the low-pass filter 232 also approaches the 0 level. Therefore, a level difference occurs between the null symbol level and the data symbol level. The comparator 234 provides a threshold value for determining the magnitude level between the level differences, compares the magnitude of the data symbol level with the magnitude of the null symbol level, and indicates to the counter 235 the number of signals whose level is lower than the threshold value. Measure. The counter 235 counts the number of the low-level signals, and when the number exceeds a predetermined number, determines the start point of the null symbol and outputs a null symbol start pulse NS. In this way, the transition point on the time axis of the data from the last data symbol of the transmission frame to the null symbol is roughly detected, and the start position of the null symbol on the time axis is roughly confirmed.
【0009】第二段階では、第一段階にて得られたヌル
シンボル開始位置に基づき、時間軸上に、ある一定の長
さの時間窓を設け、サンプリングクロックの同期再生処
理を行う。まず、スイープシンボル相関演算部71で
は、この時間窓に含まれるサンプル値系列信号と、あら
かじめ記憶してあるスイープシンボル信号との相互相関
計算を、上記時間窓を時間軸上に移動させながら各時間
窓の位置毎に行い、相互相関値を算出し、相関ピーク位
置検出部25にて、時間窓内の相互相関値のピーク値を
検出する。そして、検出された相互相関ピーク値の位置
から、ベースバンド信号中の同期シンボルの時間間隔を
サンプリングクロックのクロック単位でカウントし、こ
のカウント値の所定値に対する誤差情報を算出する。V
CO制御部26では、この誤差情報に基づいて、VCO
27の出カクロック周波数を可変制御するための信号を
出力し、VCO27はVCO制御部26からの制御信号
に基づいて、可変制御されたサンプリングクロックを出
力する。このようにして、受信側のサンプリングクロッ
クを、常に送信側のクロックに同期させることが出来
る。In the second stage, a time window having a certain length is provided on the time axis based on the null symbol start position obtained in the first stage, and a synchronous reproduction process of the sampling clock is performed. First, the sweep symbol correlation calculator 71 calculates the cross-correlation between the sample value sequence signal included in the time window and the previously stored sweep symbol signal while moving the time window on the time axis. The process is performed for each window position, a cross-correlation value is calculated, and the correlation peak position detection unit 25 detects the peak value of the cross-correlation value within the time window. Then, from the position of the detected cross-correlation peak value, the time interval of the synchronization symbol in the baseband signal is counted in clock units of the sampling clock, and error information of the count value with respect to a predetermined value is calculated. V
In the CO control unit 26, based on the error information, the VCO
The VCO 27 outputs a signal for variably controlling the output clock frequency, and the VCO 27 outputs a variably controlled sampling clock based on a control signal from the VCO control unit 26. In this way, the sampling clock on the receiving side can always be synchronized with the clock on the transmitting side.
【0010】次に送信装置と受信装置との同期が確立し
た後の復調処理について説明する。A/D変換部22か
らのサンプル値系列信号は、FFT処理部28に入力さ
れ、FFT(Fast Fourie Transform:高速フーリエ変
換)処理され、時間軸信号から周波数軸信号に変換され
る。 FFT処理部28からの出力は、I,Q軸成分を
持つ複素信号であり、振幅成分と位相成分を有する。復
調処理部29では、FFT処理部28からの出力信号に
対して、復調処理を行うが、この復調処理には同期検波
復調と遅延検波復調が主として用いられる。同期検波復
調では、FFT処理部28により得られた振幅レベルと
絶対位相を検出することで受信信号を復調する。 同期
検波は、安定した伝送路においては非同期検波に対して
符号誤りに強いという特徴がある。 その反面、絶対的
な位相を再生する必要があるため、キャリア再生処理や
クロック再生処置等が複雑になるという欠点を有する。
それに対して、遅延検波復調は、1シンボル前の受信信
号の位相を基準位相とみなし、現在の受信信号との位相
差を検出することにより、現在の受信信号と該差分信号
から元の信号を復調する方式である。Next, a demodulation process after the synchronization between the transmitting device and the receiving device is established will be described. The sample value sequence signal from the A / D conversion unit 22 is input to the FFT processing unit 28, where it is subjected to FFT (Fast Fourie Transform) processing, and is converted from a time axis signal to a frequency axis signal. The output from the FFT processing unit 28 is a complex signal having I and Q axis components, and has an amplitude component and a phase component. The demodulation processing section 29 performs demodulation processing on the output signal from the FFT processing section 28, and the demodulation processing mainly uses synchronous detection demodulation and delay detection demodulation. In the synchronous detection demodulation, the received signal is demodulated by detecting the amplitude level and the absolute phase obtained by the FFT processing unit 28. Synchronous detection is characterized by being more resistant to code errors than asynchronous detection in a stable transmission path. On the other hand, since it is necessary to reproduce an absolute phase, there is a disadvantage that carrier reproduction processing, clock reproduction processing, and the like become complicated.
On the other hand, in the delay detection demodulation, the phase of the received signal one symbol before is regarded as the reference phase, and the phase difference from the current received signal is detected, whereby the original signal is obtained from the current received signal and the difference signal. This is a demodulation method.
【0011】図6の伝送フレームの例で説明すると、3
シンボル目のリファレンスシンボルでは、遅延検波の初
期位相基準となる信号を伝送している。 そして、4シ
ンボル目のデータシンボルでは、リファレンスシンボル
の信号との位相差を検出し、5シンボル目では、4シン
ボル目の信号との位相差を検出することで、遅延検波復
調を施している。遅延検波は伝送路状況が時々刻々と変
動するような移動体伝送に適しており、キャリア再生や
クロック再生が困難な場合においても復調が可能であ
る。しかし、遅延検波は受信信号のみならず基準信号に
も雑音が含まれるため符号誤りに弱いという欠点を持
つ。In the example of the transmission frame shown in FIG.
In the reference symbol of the symbol, a signal serving as an initial phase reference for differential detection is transmitted. The fourth data symbol detects the phase difference from the signal of the reference symbol, and the fifth symbol detects the phase difference from the signal of the fourth symbol, thereby performing delay detection demodulation. Differential detection is suitable for mobile transmission in which the transmission path condition fluctuates every moment, and demodulation is possible even when carrier reproduction or clock reproduction is difficult. However, the differential detection has a disadvantage that it is vulnerable to a code error because noise is included not only in the received signal but also in the reference signal.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術におい
て、OFDM信号と他の通信サービスとを周波数軸で隣
接して使用する場合、OFDM信号が他の通信サービス
に妨害を与えない様にすることが必要である。 例え
ば、隣接する通信サービスがアナログ映像信号である場
合、OFDM信号からの妨害は画像の乱れとして現れ
る。ここで、データシンボル及びリファレンスシンボル
はガウス雑音のような信号であり、アナログ映像信号帯
域に干渉を与えたとしても、画像の乱れとしては、あま
り気にかかるものにはならない。しかし、前記フレーム
構成におけるスイープシンボルは、シンボル期間に渡り
振幅が一定で、周波数が伝送帯域の下限から上限まで変
化している規則的な信号であり、フレーム周期毎に一定
時間間隔で出現するものである。このような信号が、隣
接するアナログ映像信号に干渉を与えた場合は、画像の
走査線上に帯状のノイズが現れ、目に付く画像の乱れと
なるという欠点がある。In the prior art, when an OFDM signal and another communication service are used adjacent to each other on the frequency axis, the OFDM signal should not interfere with other communication services. is necessary. For example, if the adjacent communication service is an analog video signal, interference from the OFDM signal will appear as image disturbance. Here, the data symbol and the reference symbol are signals such as Gaussian noise, and even if they give an interference to the analog video signal band, they are not so disturbing as image disturbance. However, the sweep symbol in the frame configuration is a regular signal whose amplitude is constant over the symbol period and whose frequency changes from the lower limit to the upper limit of the transmission band, and which appears at a fixed time interval every frame period. It is. When such a signal interferes with an adjacent analog video signal, there is a drawback that band-like noise appears on a scanning line of an image, and the image becomes noticeable.
【0013】また、OFDM変調の特徴として、サブキ
ャリアの本数を任意に設定することにより、使用する伝
送帯域幅を決定することが出来る。 例えば、図10
(a)に示すように伝送帯域が広帯域である場合、スイ
ープシンボルも広帯域な周波数成分を有する信号とな
る。この場合のスイープシンボルの自己相関波形を図1
0(b)に示す。この場合、図から明らかなように、波
形の中央には相関結果の鋭いピーク値があり、1サンプ
ルずれた時点の相関値と相関ピーク値との差は大きい。
そのため、スイープシンボルの開始時点を高精度に検出
することが出来、サンプリングクロックも高精度に再生
することが出来る。As a feature of OFDM modulation, a transmission bandwidth to be used can be determined by arbitrarily setting the number of subcarriers. For example, FIG.
When the transmission band is wide as shown in (a), the sweep symbol is also a signal having a wide band frequency component. The autocorrelation waveform of the sweep symbol in this case is shown in FIG.
0 (b). In this case, as is apparent from the figure, there is a sharp peak value of the correlation result at the center of the waveform, and the difference between the correlation value and the correlation peak value at the time when one sample is shifted is large.
Therefore, the start point of the sweep symbol can be detected with high accuracy, and the sampling clock can be reproduced with high accuracy.
【0014】これに対して、伝送帯域が狭帯域である場
合は、スイープシンボルは狭帯域な周波数成分しか持た
ない図11(a)に示す信号となる。 この場合、スイ
ープシンボルの自己相関波形は、図11(b)に示すよ
うになる。すなわち、この波形も中央にピーク値を持つ
が、広帯域の時の場合と比較してピーク値に先鋭さはな
く、1サンプルずれた時点とピーク値の差が少ない。そ
のため、この様な相関波形では、雑音やマルチパスの影
響により1サンプルずれた時点での相関値が、本来の相
関ピーク値を超えてしまう場合が起こる。その結果、相
関ピーク位置検出部25は、スイープシンボル位置を1
サンプルずれた時点で検出してしまい、正確なスイープ
シンボルの位置を検出することが出来ない。従って、サ
ンプリングクロックを正しく再生することが出来ず、復
調が正しく行えないという欠点が生じる。そこで、本発
明はこれらの欠点を除去し、直交周波数分割多重方式の
伝送装置において、隣接する他の通信サービスヘ妨害を
与えず、また、伝送帯域幅が狭い伝送装置においても、
高精度なサンプリングクロック再生を可能にし、更に
は、伝送レートも向上させることを目的とする。On the other hand, when the transmission band is narrow, the sweep symbol is a signal having only narrow band frequency components as shown in FIG. In this case, the autocorrelation waveform of the sweep symbol is as shown in FIG. That is, although this waveform also has a peak value at the center, the peak value is not sharp as compared with the case of a wide band, and the difference between the peak value and the time point shifted by one sample is small. Therefore, in such a correlation waveform, the correlation value at the time when one sample is shifted due to the influence of noise or multipath may exceed the original correlation peak value. As a result, the correlation peak position detection unit 25 sets the sweep symbol position to 1
The detection is performed at the time when the sample is shifted, and the position of the sweep symbol cannot be accurately detected. Therefore, there is a disadvantage that the sampling clock cannot be correctly reproduced and demodulation cannot be performed correctly. Therefore, the present invention eliminates these disadvantages, and in the orthogonal frequency division multiplexing transmission device, does not interfere with other adjacent communication services, and also in a transmission device with a narrow transmission bandwidth,
It is an object of the present invention to enable high-precision sampling clock reproduction and to improve a transmission rate.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、直交周波数分割多重変調方式を用いたディジ
タル伝送装置において、送信装置からの送信信号を、少
なくともリファレンスシンボルを有する同期シンボル群
と、これに続く複数のデータシンボルからなるフレーム
構成の信号とし、受信装置に、受信した当該リファレン
スシンボルデータを用いて上記送信装置のサンプリング
クロックに合うよう上記受信装置のサンプリングクロッ
クを制御する手段を設けたものである。また、直交周波
数分割多重変調方式のディジタル伝送装置において、送
信装置からの送信信号を、少なくともリファレンスシン
ボルを有する同期シンボル群とこれに続く複数のデータ
シンボルからなるフレーム構成の信号とし、受信装置に
予め設定された上記リファレンスシンボルデータに相当
する信号と受信した受信サンプル値系列の信号との相互
相関演算処理を行う手段と、得られた相関演算値のピー
ク位置に基づき上記送信装置のサンプリングクロックに
合うよう当該受信装置のサンプリングクロックを制御す
る手段を設けたものである。更に、この受信装置に、受
信信号から上記同期シンボル群の無信号同期シンボル期
間を検出する手段を設け、検出した当該無信号同期シン
ボル期間に基づいて上記相互相関演算処理を行う手段を
動作させるようにしたものである。また、上記リファレ
ンスシンボルデータとして、当該伝送装置で用いられる
変調方式に応じて異なるランダム値系列の信号を用いる
ようにしたものである。According to the present invention, in order to achieve the above object, in a digital transmission apparatus using an orthogonal frequency division multiplexing modulation method, a transmission signal from a transmission apparatus is converted into a synchronization symbol group having at least a reference symbol. A signal having a frame configuration including a plurality of data symbols following the signal symbol, and a receiving device provided with means for controlling a sampling clock of the receiving device using the received reference symbol data so as to match a sampling clock of the transmitting device. It is a thing. Further, in a digital transmission apparatus of the orthogonal frequency division multiplexing modulation scheme, a transmission signal from the transmission apparatus is converted into a signal having a frame configuration including a synchronization symbol group having at least a reference symbol and a plurality of data symbols following the synchronization symbol group. Means for performing a cross-correlation operation between the signal corresponding to the set reference symbol data and the received signal of the received sample value sequence, and matching the sampling clock of the transmission device based on the peak position of the obtained correlation operation value Thus, means for controlling the sampling clock of the receiving apparatus is provided. Further, the receiving apparatus is provided with means for detecting a no-signal synchronization symbol period of the synchronization symbol group from a reception signal, and operating the means for performing the cross-correlation calculation processing based on the detected no-signal synchronization symbol period. It was made. Further, as the reference symbol data, a signal of a random value sequence different according to a modulation scheme used in the transmission apparatus is used.
【0016】すなわち、本発明は、サンプリングクロッ
クの再生に、受信サンプル値系列の信号とリファレンス
シンボルとの相互相関演算処理を行うものである。 こ
こで、リファレンスシンボルは、フレーム毎に一定の信
号波形を送出するが、データシンボルと同様にガウス雑
音の様な信号であるため、スイープシンボルを用いた従
来技術に比べ、他の通信サービスヘ及ぼす影響は少な
い。また、リファレンスシンボルの自己相関関数の相関
ピーク値は、図12に示すように極めて鋭く、相関ピー
ク値と1サンプルずれた時点での相関値との差も、大き
くなるため、このリファレンスシンボルでの相関ピーク
値の差は、スイープシンボルと違って、伝送帯域幅によ
らず、常に大きくなる。従って、狭帯域伝送時にもスイ
ープシンボルの同期引き込み処理と比較して、本発明
は、雑音やマルチパスに対して強いという特徴がある。That is, the present invention performs a cross-correlation operation between a signal of a received sample value sequence and a reference symbol when reproducing a sampling clock. Here, the reference symbol transmits a constant signal waveform for each frame. However, since the reference symbol is a signal like Gaussian noise like the data symbol, it has an effect on other communication services as compared with the conventional technology using the sweep symbol. The effect is small. In addition, the correlation peak value of the autocorrelation function of the reference symbol is extremely sharp as shown in FIG. 12, and the difference between the correlation peak value and the correlation value at the time of one sample shift becomes large. Unlike the sweep symbol, the difference between the correlation peak values is always large regardless of the transmission bandwidth. Therefore, the present invention has a feature that it is more resistant to noise and multipath as compared with the process of pulling in the sweep symbol even during narrowband transmission.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明によるディジタル伝
送装置について、図示の実施形態により詳細に説明す
る。図1は本発明の伝送装置の全体構成を示すもので、
lTは、後述の変調部1、同期シンボル挿入部2、送信
部3を有する送信装置、4はアンテナであり、lRは、
後述の受信部6、同期検出部7、サンプリングクロック
再生部8、復調部9を有する受信装置、5はアンテナで
ある。図2は本発明の送信装置1Tのブロック構成であ
り、図7で説明した従来技術の送信装置において、リフ
ァレンス信号発生器31、セレクタ32及びスイープシ
ンボル発生器61を除き、新たにリファレンスシンボル
発生器17を設けたものであり、その他の構成は図7の
従来技術と同じである。本発明では、OFDM信号のフ
レーム構成を、少なくとも、リファレンスシンボルを有
する同期シンボル群と複数のデータシンボルから構成
(本実施例では、図13に示すように、第1のシンボル
にヌルシンボル、第2のシンボルにリファレンスシンボ
ル、第3のシンボル以降にデータシンボルを配置)して
いる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a digital transmission device according to the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 shows the overall configuration of the transmission device of the present invention.
1T is a transmission device having a modulation unit 1, a synchronization symbol insertion unit 2, and a transmission unit 3 described later, 4 is an antenna, and 1R is
A receiving device 5 having a receiving unit 6, a synchronization detecting unit 7, a sampling clock reproducing unit 8, and a demodulating unit 9 described later is an antenna. FIG. 2 is a block diagram of a transmitting apparatus 1T according to the present invention. In the prior art transmitting apparatus described with reference to FIG. 7, a reference symbol generator, a selector 32 and a sweep symbol generator 61 are newly added. 17 and the other configuration is the same as that of the prior art shown in FIG. In the present invention, the frame configuration of the OFDM signal is composed of at least a synchronization symbol group having a reference symbol and a plurality of data symbols (in the present embodiment, as shown in FIG. 13, a first symbol is a null symbol, a second symbol is a second symbol). , A reference symbol and a data symbol after the third symbol).
【0018】次に、この送信装置1Tの動作について説
明する。まず、フレームの第1シンボルでは従来技術と
同様にセレクタ13のスイッチがヌルシンボル発生器1
6からの信号が出力されるように切り替わり、セレクタ
13からは、ヌルシンボルの無信号データが出力され
る。そして、ヌルシンボルが送出された後、セレクタ1
3のスイッチが切り替わり、リファレンスシンボル発生
器17からの信号が出力される。次に、リファレンスシ
ンボル発生器17の構成を図14に示し、その動作につ
いて説明する。前述のリファレンスシンボル波形は、R
OM172の様な不揮発性メモリ記録させておき、その
データを読み出すことで波形を出力するため、予め、リ
ファレンスシンボル波形を作成する必要がある。Next, the operation of the transmitting apparatus 1T will be described. First, in the first symbol of the frame, the switch of the selector 13 is set to the null symbol generator 1 as in the prior art.
The selector 13 switches so as to output the signal, and the selector 13 outputs null-symbol non-signal data. After the null symbol is transmitted, the selector 1
3 is switched, and the signal from the reference symbol generator 17 is output. Next, the configuration of the reference symbol generator 17 is shown in FIG. 14, and its operation will be described. The above-mentioned reference symbol waveform is represented by R
A non-volatile memory such as OM172 is recorded and a waveform is output by reading out the data. Therefore, it is necessary to create a reference symbol waveform in advance.
【0019】このROM172に記録させる、リファレ
ンスシンボル波形のデータの作成に関する説明をする。
リファレンスシンボルは、前述のようにフレームの初期
位相基準を示すものであり、全てのキャリアに対して、
あらかじめ初期位相基準を設定する。各々のキャリアに
対する初期位相基準は、変調信号が規則性を持つことを
避けるために、出来るだけランダムな位相であることが
望ましい。これらの初期位相基準をデータシンボルと同
様に極座標系にコンステレーションマッピングして、
I,Q軸成分により構成する。また、この時の平均電力
はリファレンスシンボルの後に続くデータシンボルの平
均電力と同じにすることが望ましい。 これは、受信装
置にて受信電力を常に一定な値に保つためのAGC(Aut
o Gain Control)回路を設ける場合があるためである。
このようにして、各キャリアで、I,Q軸成分により振
幅とランダムな位相が示されたデータにIFFT処理を
施し、周波数軸のデータから時間軸のデータに変換す
る。このデータは、データシンボルと同様、ガウス雑音
の様な波形の信号になる。この信号をリファレンスシン
ボルデータとして用い、ROM172の様な不揮発型メ
モリに、あらかじめ記録させておく。The creation of reference symbol waveform data to be recorded in the ROM 172 will be described.
The reference symbol indicates the initial phase reference of the frame as described above, and for all carriers,
Set the initial phase reference in advance. It is desirable that the initial phase reference for each carrier be as random as possible in order to avoid the modulation signal having regularity. Constellation mapping of these initial phase references to a polar coordinate system, like data symbols,
It is composed of I and Q axis components. Also, it is desirable that the average power at this time be the same as the average power of the data symbols following the reference symbol. This is because AGC (Aut) for keeping the reception power at a constant value in the receiving apparatus.
o Gain Control) circuit.
In this way, the IFFT processing is performed on the data whose amplitude and random phase are indicated by the I and Q axis components in each carrier, and the data on the frequency axis is converted into the data on the time axis. This data becomes a signal having a waveform like Gaussian noise, like the data symbol. This signal is used as reference symbol data, and is recorded in a nonvolatile memory such as the ROM 172 in advance.
【0020】次に、これらの回路動作について説明す
る。アドレスカウンタ171は、ROM172のデータ
を読み出すためのアドレスを出力し、ROM172の特
定の番地を示す信号としてROM172に入力されてい
る。ROM172は、アドレスカウンタ171からの信
号に従い、その番地に記録されているデータを、リファ
レンスシンボル信号として出力する。リファレンスシン
ボルの送出後は、従来技術と同様、セレクタ13はIF
FT処理部12からの信号を出力するようにスイッチを
切り換える。そして、セレクタ13からの信号は、D/
A変換部14、ベースバンド/IF(BB/IF)変換部
15を通過した後、伝送フレーム単位で、OFDM方式
の送信信号として送信される。Next, the operation of these circuits will be described. The address counter 171 outputs an address for reading data from the ROM 172, and is input to the ROM 172 as a signal indicating a specific address of the ROM 172. The ROM 172 outputs the data recorded at the address as a reference symbol signal in accordance with the signal from the address counter 171. After transmitting the reference symbol, the selector 13 sets the IF as in the prior art.
The switch is switched so as to output a signal from the FT processing unit 12. The signal from the selector 13 is D /
After passing through the A conversion unit 14 and the baseband / IF (BB / IF) conversion unit 15, it is transmitted as a transmission signal of the OFDM system in transmission frame units.
【0021】次に、受信装置1Rに関する実施形態を図
3により説明する。 これは、図8にて説明した従来技
術の受信装置において、スイープシンボル相関演算部7
1を除き、新たにリファレンスシンボル相関演算部24
を設けたものであり、その他の構成は従来技術と同じで
ある。まず、受信信号をIF/ベースバンド(IF/B
B)変換部21、A/D変換部22を通過させ受信サン
プル値系列の信号を得る。 その後、後述のようにして
A/D変換部22のサンプリングクロック周波数を、送
信信号のサンプリングクロック周波数に一致させるクロ
ック再生処理等の同期引き込み処理を行う。Next, an embodiment relating to the receiving apparatus 1R will be described with reference to FIG. This is because in the prior art receiving apparatus described with reference to FIG.
1 except for the reference symbol correlation calculator 24
The other configuration is the same as that of the prior art. First, the received signal is converted to IF / baseband (IF / B
B) The signal is passed through the conversion unit 21 and the A / D conversion unit 22 to obtain a signal of a received sample value sequence. Thereafter, a synchronization pull-in process such as a clock recovery process for matching the sampling clock frequency of the A / D converter 22 to the sampling clock frequency of the transmission signal is performed as described later.
【0022】次に、本発明における同期引き込み処理の
動作を説明する。本発明の同期引き込み処理も、基本的
には従来技術のスイープシンボルの相互相関値からのク
ロック再生と同じであるが、本発明はスイープシンボル
の代わりに、リファレンスシンボルを用いた同期引き込
み処理を行う。このリファレンスシンボルの相互相関演
算を行う、リファレンスシンボル相関演算部24の構成
を図15に示し、以下にリファレンスシンボル相関演算
部24を用いた同期引き込み処理動作ついて説明する。
まず、A/D変換部22の出力である、受信サンプル値
系列の信号から、ヌルシンボルの開始点をヌルシンボル
検出部23にて、おおまかに検出する。検出されたヌル
シンボルの開始点に基づき、リファレンスシンボル信号
の相関値を算出する範囲に相当する時間窓を設ける。Next, the operation of the synchronization pull-in process according to the present invention will be described. The synchronization pull-in processing of the present invention is basically the same as the clock recovery from the cross-correlation value of the sweep symbol of the prior art, but the present invention performs the synchronization pull-in processing using the reference symbol instead of the sweep symbol. . FIG. 15 shows the configuration of the reference symbol correlation calculator 24 for performing the cross-correlation calculation of the reference symbols, and the synchronization pull-in operation using the reference symbol correlation calculator 24 will be described below.
First, a null symbol start point is roughly detected by a null symbol detection section 23 from a signal of a received sample value sequence output from the A / D conversion section 22. A time window corresponding to a range for calculating the correlation value of the reference symbol signal is provided based on the start point of the detected null symbol.
【0023】次に、この時間軸上に設けられた時間窓内
に含まれるサンプル値系列の信号を、RAMアドレス発
生器241により指定されたRAM242の特定の番地
内に記憶する。この時、設ける時間窓の範囲は、相関演
算器245の演算処理能力と、送受信装置間のサンプリ
ングクロックの引き込み可能範囲から設定するが、少な
くとも時間窓はリファレンスシンボル信号を全て含み、
一般的には、更にその前後の数サンプル程度にわたって
時間窓を設ける。そして、設けた時間窓内のサンプル値
系列の信号を、RAM242に取り込んだ後、リファレ
ンスシンボル信号の相互相関演算を開始する。相関演算
器245は、上記時間窓内に含まれ、RAM242に記
憶されたサンプル値系列の信号と、予めROM243に
記憶されているリファレンスシンボル信号の相互相関演
算を、上記時間窓を時間軸上に移動させながら各時間窓
の位置毎に行い、それぞれの相関値を算出する。Next, the signal of the sample value series included in the time window provided on the time axis is stored in a specific address of the RAM 242 designated by the RAM address generator 241. At this time, the range of the time window to be provided is set based on the calculation processing capability of the correlation calculator 245 and the range in which the sampling clock between the transmitting and receiving devices can be pulled in.
In general, a time window is provided for several samples before and after the time. Then, after the sample value sequence signal within the provided time window is fetched into the RAM 242, the cross-correlation calculation of the reference symbol signal is started. The correlation calculator 245 performs a cross-correlation calculation between the signal of the sample value sequence stored in the RAM 242 and the reference symbol signal stored in the ROM 243 in advance within the time window, and sets the time window on the time axis. This is performed for each time window position while moving, and the respective correlation values are calculated.
【0024】なお、ROM243に記憶されているリフ
ァレンスシンボル波形は、図14の送信装置のROM1
72に記憶されているリファレンスシンボル波形と同じ
波形あるいは振幅方向に相似な波形とする。上記相互相
関演算後は、従来技術と同様に、リファレンスシンボル
相関演算部24で得られた相関値信号から、相関ピーク
位置検出部25にて、上記時間窓内の相互相関値のピー
ク値を検出し、相関ピーク値の誤差位置情報を算出す
る。VCO制御部26では、この誤差位置情報に基づき
VCO27の出カクロック周波数を可変制御するための
信号を出力する。 これにより、VCO27はこの制御
信号に対応する周波数のサンプリングクロックを出力す
る。このようにして、受信装置のサンプリングクロック
を送信装置のサンプリングクロックに同期させている。
ここで、復調部9の動作は、従来技術で述べた動作と全
く同じである。The reference symbol waveform stored in the ROM 243 is the same as that of the ROM 1 of the transmitting apparatus shown in FIG.
The waveform is the same as the reference symbol waveform stored in 72 or a waveform similar to the amplitude direction. After the cross-correlation calculation, the correlation peak position detection unit 25 detects the peak value of the cross-correlation value within the time window from the correlation value signal obtained by the reference symbol correlation calculation unit 24, as in the related art. Then, error position information of the correlation peak value is calculated. The VCO control unit 26 outputs a signal for variably controlling the output clock frequency of the VCO 27 based on the error position information. As a result, the VCO 27 outputs a sampling clock having a frequency corresponding to the control signal. In this way, the sampling clock of the receiving device is synchronized with the sampling clock of the transmitting device.
Here, the operation of the demodulation unit 9 is exactly the same as the operation described in the related art.
【0025】次に、本発明の他の実施形態を、図4を用
いて説明する。図4に示す実施形態は、本発明の送信装
置に関するもので、図7で説明した従来技術による送信
装置において、スイープシンボル発生器61を除いたも
のであり、その他の構成は従来の技術と同じである。本
実施例におけるフレーム構成も、図13に示すように第
1のシンボルにヌルシンボル、第2のシンボルにリファ
レンスシンボル、第3のシンボル以降にデータシンボル
を配置している。次に、この送信装置の動作について説
明する。まず、フレームの第1シンボルでは、従来技術
と同様にセレクタ33のスイッチがヌルシンボル発生器
16からの入力側に切り替わり、ヌルシンボル信号が出
力される。ヌルシンボルが送出された後、セレクタ33
はIFFT処理部12からの信号が出力されるようにス
イッチが切り替わる。同時に、セレクタ32は、リファ
レンス信号発生器31からの信号が出力されるようにス
イッチが切り替わり、前記従来技術で説明した通りに、
フレーム同期パルス等でリセットされたPNパターンの
様な、毎フレームごとに同じ系列値を持つランダム系列
の信号を、リファレンス信号として出力する。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The embodiment shown in FIG. 4 relates to the transmitting apparatus of the present invention, and is the same as the conventional apparatus described with reference to FIG. 7, except that the sweep symbol generator 61 is omitted. It is. Also in the frame configuration in the present embodiment, as shown in FIG. 13, a null symbol is arranged in the first symbol, a reference symbol is arranged in the second symbol, and a data symbol is arranged in the third and subsequent symbols. Next, the operation of the transmitting device will be described. First, in the first symbol of the frame, the switch of the selector 33 is switched to the input side from the null symbol generator 16 as in the related art, and a null symbol signal is output. After the null symbol is transmitted, the selector 33
Is switched so that the signal from the IFFT processing unit 12 is output. At the same time, the selector 32 switches so that the signal from the reference signal generator 31 is output, and as described in the related art,
A random sequence signal having the same sequence value every frame, such as a PN pattern reset by a frame synchronization pulse or the like, is output as a reference signal.
【0026】ここで、例えば、この送信装置で用いる変
調方式を、DQPSK方式や、8相差動位相偏移変調方
式(D8PSK:Differentia1 8 Phase Shift Keying)
にした場合は、リファレンスシンボル信号も、それぞれ
の変調方式に対応するランダム系列の信号を出力する必
要がある。セレクタ32からの信号は、I,Q軸マッピ
ング部11に入力され、コンステレーションマッピング
され、IFFT処理部12に入力され、周波数軸の信号
から時間軸の信号に変換され、リファレンスシンボル信
号を発生する。リファレンスシンボルを送出した後は、
セレクタ32が外部からの情報信号Dを出力するように
切り替わり、データシンボルの信号を送出する。セレク
タ33からの信号は、D/A変換部14、BB/IF変
換部15を通過した後、前述の伝送フレーム構成のOF
DM信号として出力される。Here, for example, the modulation system used in this transmitting apparatus is a DQPSK system or an 8-phase differential phase shift keying system (D8PSK: Differential 18 Phase Shift Keying).
In this case, the reference symbol signal also needs to output a random sequence signal corresponding to each modulation scheme. The signal from the selector 32 is input to the I- and Q-axis mapping unit 11, is subjected to constellation mapping, is input to the IFFT processing unit 12, and is converted from a signal on the frequency axis to a signal on the time axis to generate a reference symbol signal. . After sending the reference symbol,
The selector 32 switches so as to output the information signal D from the outside, and sends out a data symbol signal. The signal from the selector 33 passes through the D / A conversion unit 14 and the BB / IF conversion unit 15 and then passes through the OF of the transmission frame configuration described above.
It is output as a DM signal.
【0027】次に、上記図4の送信装置に対応する受信
装置のリファレンスシンボル相関演算部24の実施形態
について説明する。このリファレンスシンボル相関演算
部24の構成を図16に示し、以下、このリファレンス
シンボル相関演算部24を用いた同期引き込み動作を説
明する。まず、前記実施例と同様に、所定の時間窓内に
含まれるサンプル値系列の信号をRAM242に記憶し
た後、リファレンスシンボルの相関演算を開始する。相
関演算器245は、時間窓内に含まれ、RAM242に
記憶されたサンプル値系列の信号と、予め記憶されてい
るリファレンスシンボル信号の相互相関演算を、時間窓
を時間軸上に移動させながら各時間窓の位置毎に行って
算出する。Next, an embodiment of the reference symbol correlation calculator 24 of the receiving apparatus corresponding to the transmitting apparatus of FIG. 4 will be described. The configuration of the reference symbol correlation operation unit 24 is shown in FIG. 16, and the synchronization pull-in operation using the reference symbol correlation operation unit 24 will be described below. First, similarly to the above-described embodiment, after a signal of a sample value series included in a predetermined time window is stored in the RAM 242, a correlation operation of a reference symbol is started. The correlation calculator 245 performs a cross-correlation calculation between the sample value sequence signal stored in the RAM 242 and the reference symbol signal stored in the RAM 242 while moving the time window on the time axis. The calculation is performed for each time window position.
【0028】ここで、本実施例では、リファレンスシン
ボル波形がDQPSKやD8PSKなどの変調方式によ
り異なるため、被相関演算信号であるリファレンスシン
ボル波形を、それぞれの変調方式別に用意し、それらを
予め、ROM246〜ROM248に記憶しておく。な
お、ROM246〜ROM248に記憶しておくリファ
レンスシンボル波形は、送信装置で説明したように変調
方式別に異なるランダム系列のリファレンスシンボル信
号と全く同じデータ系列の信号であり、それぞれ変調方
式別にコンステレーションマッピング及びIFFT処理
することで、時間軸上のリファレンスシンボル波形であ
る。セレクタ249は、ここで用いられる変調方式に応
じ、それに相当するリファレンスシンボル波形が記憶さ
れているROM246〜ROM248を選択して、対応
するリファレンスシンボル波形を出力し、これを被相関
演算信号として相関演算器245に入力する。ここで、
相関演算及び演算結果からのサンプリングクロック周波
数の制御等は従来技術及び前記実施例と同じである。こ
のようにして、受信装置のサンプリングクロックを送信
装置のサンプリングクロックに同期させている。In this embodiment, since the reference symbol waveform differs depending on the modulation method such as DQPSK or D8PSK, the reference symbol waveform which is the correlated operation signal is prepared for each modulation method, and these are stored in the ROM 246 in advance. Stored in the ROM 248. The reference symbol waveforms stored in the ROMs 246 to 248 are exactly the same data sequence signals as the random symbol reference symbol signals different for each modulation scheme as described in the transmission apparatus. This is a reference symbol waveform on the time axis by performing the IFFT processing. The selector 249 selects one of the ROMs 246 to 248 in which the corresponding reference symbol waveform is stored according to the modulation scheme used here, outputs a corresponding reference symbol waveform, and uses the selected reference symbol waveform as a correlated calculation signal. Input to the container 245. here,
The correlation calculation and the control of the sampling clock frequency based on the calculation result are the same as those of the prior art and the above-described embodiment. In this way, the sampling clock of the receiving device is synchronized with the sampling clock of the transmitting device.
【0029】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明では伝送フ
レームからスイープシンボルを除き、リファレンスシン
ボルを用いて同期を確立するものであるため、OFDM
信号を他の通信サービスと隣接して使用した場合にも、
他の通信サービスに与える影響が少なく、また、狭帯域
の伝送帯域で伝送する場合においても、従来のスイープ
シンボルを用いた方式に比べ、雑音やマルチパルスに強
い耐性のある同期確立を行うことが可能である。更に、
フレーム構成からスイープシンボルを除いた分、データ
シンボルを割り当てることできるため、有効データの伝
送レートも向上させることが出来る。As described above, in the present invention, the sweep symbol is removed from the transmission frame and the synchronization is established using the reference symbol.
Even if the signal is used adjacent to other communication services,
Even when transmitting over a narrow transmission band, there is little effect on other communication services, and it is possible to establish synchronization that is more resistant to noise and multi-pulses than the conventional method using sweep symbols. It is possible. Furthermore,
Since data symbols can be allocated to the frame structure excluding the sweep symbols, the transmission rate of valid data can be improved.
【図1】本発明のディジタル伝送装置の全体構成を示す
ブロック図FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a digital transmission device according to the present invention.
【図2】本発明の送信装置の一実施例を示すブロック図FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of a transmission device of the present invention.
【図3】本発明の受信装置の一実施例を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing one embodiment of a receiving apparatus of the present invention.
【図4】本発明の送信装置の他の実施例を示すブロック
図FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the transmitting apparatus of the present invention.
【図5】OFDM信号の波形を示す波形図FIG. 5 is a waveform chart showing a waveform of an OFDM signal.
【図6】従来技術における送信信号のフレーム構成を説
明する図FIG. 6 is a diagram illustrating a frame configuration of a transmission signal according to the related art.
【図7】従来技術による送信装置の構成を示すブロック
図FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission device according to a conventional technique.
【図8】従来技術による受信装置の構成を示すブロック
図FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the related art.
【図9】ヌルシンボル検出部の一実施例を示すブロック
図FIG. 9 is a block diagram illustrating an embodiment of a null symbol detection unit.
【図10】広帯域伝送におけるスイープシンボル波形と
その自己相関波形を示す波形図FIG. 10 is a waveform diagram showing a sweep symbol waveform and its autocorrelation waveform in wideband transmission.
【図11】狭帯域伝送におけるスイープシンボル波形と
その自己相関波形を示す波形図FIG. 11 is a waveform diagram showing a sweep symbol waveform and its autocorrelation waveform in narrowband transmission.
【図12】リファレンスシンボル波形とその自己相関波
形を示す波形図FIG. 12 is a waveform chart showing a reference symbol waveform and its autocorrelation waveform.
【図13】本発明による送信信号のフレーム構成の一例
を説明する図FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a frame configuration of a transmission signal according to the present invention.
【図14】本発明のリファレンスシンボル発生器の一実
施例を示すブロック図FIG. 14 is a block diagram showing one embodiment of a reference symbol generator of the present invention.
【図15】本発明のリファレンスシンボル相関演算部の
一実施例を示すブロック図FIG. 15 is a block diagram showing an embodiment of a reference symbol correlation calculator according to the present invention;
【図16】本発明のリファレンスシンボル相関演算部の
他の実施例を示すブロック図FIG. 16 is a block diagram showing another embodiment of the reference symbol correlation calculator of the present invention.
lT:送信装置、lR:受信装置、1:変調部、2:同
期シンボル挿入部、3:送信部、6:受信部、7:同期
検出部、8:サンプリングクロック再生部、9:復調
部、11:I,Q軸マッピング部、12:IFFT処理
部、13:セレクタ、14:D/A変換部、15:BB
/IF変換部、16:ヌルシンボル発生器、17:リフ
ァレンスシンボル発生器、21:IF/BB変換部、2
2:A/D変換部、23:ヌルシンボル検出部、24:
リファレンスシンボル相関演算部、25:相関ピーク位
置検出部、26:VCO制御部、27:VCO、28:
FFT処理部、29:復調処理部、31:リファレンス
信号発生器、32,33:セレクタ、231:絶対値
器、232:低域ろ波器、233:しきい値出力器、2
34:比較器、235:カウンタ、171:アドレスカ
ウンタ、172,243,246〜248:ROM、2
41:RAMアドレス発生器、242:RAM、24
4:ROMアドレス発生器、245:相関演算器、24
9:セレクタ。1T: transmitting apparatus, 1R: receiving apparatus, 1: modulation section, 2: synchronization symbol insertion section, 3: transmission section, 6: reception section, 7: synchronization detection section, 8: sampling clock reproduction section, 9: demodulation section, 11: I and Q axis mapping unit, 12: IFFT processing unit, 13: selector, 14: D / A conversion unit, 15: BB
/ IF converter, 16: null symbol generator, 17: reference symbol generator, 21: IF / BB converter, 2
2: A / D converter, 23: null symbol detector, 24:
Reference symbol correlation calculator, 25: correlation peak position detector, 26: VCO controller, 27: VCO, 28:
FFT processing unit, 29: demodulation processing unit, 31: reference signal generator, 32, 33: selector, 231: absolute value device, 232: low-pass filter, 233: threshold value output device, 2
34: comparator, 235: counter, 171: address counter, 172, 243, 246 to 248: ROM, 2
41: RAM address generator, 242: RAM, 24
4: ROM address generator, 245: correlation calculator, 24
9: Selector.
Claims (5)
ィジタル伝送装置において、送信装置からの送信信号
を、少なくともリファレンスシンボルを有する同期シン
ボル群とこれに続く複数のデータシンボルからなるフレ
ーム構成の信号とし、受信装置に、受信した当該リファ
レンスシンボルデータを用いて上記送信装置のサンプリ
ングクロックに合うよう上記受信装置のサンプリングク
ロックを制御する手段を設けたことを特徴とするディジ
タル伝送装置。1. A digital transmission apparatus using an orthogonal frequency division multiplexing modulation method, wherein a transmission signal from a transmission apparatus is a signal having a frame configuration including a synchronization symbol group having at least a reference symbol and a plurality of data symbols following the synchronization symbol group. A digital transmission device provided with means for controlling the sampling clock of the reception device so as to match the sampling clock of the transmission device using the received reference symbol data in the reception device.
ィジタル伝送装置において、送信装置からの送信信号
を、少なくともリファレンスシンボルを有する同期シン
ボル群とこれに続く複数のデータシンボルからなるフレ
ーム構成の信号とし、受信装置に、予め設定された上記
リファレンスシンボルデータに相当する信号と受信した
受信サンプル値系列の信号との相互相関演算処理を行う
手段と、得られた相関演算値のピーク位置に基づき上記
送信装置のサンプリングクロックに合うよう当該受信装
置のサンプリングクロックを制御する手段を設けたこと
を特徴とするディジタル伝送装置。2. A digital transmission apparatus using an orthogonal frequency division multiplexing modulation method, wherein a transmission signal from a transmission apparatus is a signal having a frame configuration including a synchronization symbol group having at least a reference symbol and a plurality of data symbols following the synchronization symbol group. Means for performing a cross-correlation calculation process between a signal corresponding to the reference symbol data set in advance and a received signal of a received sample value sequence, and transmitting the signal based on a peak position of the obtained correlation calculation value. A digital transmission device comprising means for controlling a sampling clock of the receiving device so as to match a sampling clock of the device.
おいて、受信装置にさらに、受信信号から上記同期シン
ボル群の無信号同期シンボル期間を検出する手段を設
け、検出した当該無信号同期シンボル期間に基づいて上
記相互相関演算処理を行う手段を動作させることを特徴
とするディジタル伝送装置。3. The digital transmission apparatus according to claim 2, further comprising: means for detecting a no-signal synchronization symbol period of the synchronization symbol group from a received signal, wherein the receiving apparatus further includes means for detecting the no-signal synchronization symbol period. A digital transmission device for operating the means for performing the cross-correlation calculation process based on the digital transmission device.
装置において、上記リファレンスシンボルデータとし
て、当該伝送装置で用いられる変調方式に応じ異なるラ
ンダム値系列の信号を用いることを特徴とするディジタ
ル伝送装置。4. The digital transmission apparatus according to claim 1, wherein a signal of a random value sequence different according to a modulation scheme used in the transmission apparatus is used as the reference symbol data. .
装置において、上記送信装置から送信されるリファレン
スシンボルデータを、遅延検波復調の際の初期位相の基
準及びサンプリングクロック再生の基準となる信号とし
たことを特徴とするディジタル伝送装置。5. The digital transmission apparatus according to claim 1, wherein the reference symbol data transmitted from the transmission apparatus is used as a reference signal for an initial phase and a reference signal for sampling clock recovery at the time of differential detection and demodulation. A digital transmission device characterized by the following.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10309684A JP2000138647A (en) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | Digital transmission system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10309684A JP2000138647A (en) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | Digital transmission system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000138647A true JP2000138647A (en) | 2000-05-16 |
Family
ID=17996044
Family Applications (1)
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JP10309684A Pending JP2000138647A (en) | 1998-10-30 | 1998-10-30 | Digital transmission system |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2000138647A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002103947A1 (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-27 | Sony Corporation | Demodulation timing generation circuit and demodulation apparatus |
JP2007514331A (en) * | 2003-09-02 | 2007-05-31 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | Synchronization in broadcast OFDM systems using time division multiplexed pilots |
US8433005B2 (en) | 2004-01-28 | 2013-04-30 | Qualcomm Incorporated | Frame synchronization and initial symbol timing acquisition system and method |
US8724447B2 (en) | 2004-01-28 | 2014-05-13 | Qualcomm Incorporated | Timing estimation in an OFDM receiver |
-
1998
- 1998-10-30 JP JP10309684A patent/JP2000138647A/en active Pending
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