JP2000349736A - Ofdm復調装置 - Google Patents
Ofdm復調装置Info
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Abstract
定したタイミング再生処理を行う。 【解決手段】 複素相関回路はA/D変換器より出力さ
れる標本量子化後のディジタル複素ベースバンド信号と
基準信号記憶回路に予め記憶されたショートシンボルの
タイミング/搬送波周波数同期用プリアンブルのパター
ンとの相関をとり、相関結果を出力する。相関結果は、
タイミング検出回路に入力され、ショートシンボルのタ
イミングが検出される。
Description
重(Orthogonal Frequency Division Multiplexin
g:以下、OFDMと称する)変調方式を用いるバース
ト通信システムの復調装置に関し、特に、簡易なタイミ
ング再生回路を用いたOFDM復調装置に関する。
どのマルチメディア通信の変調方式として検討されてい
る。数10Mbit/sの情報伝送速度をもつ高速無線
LANでは、単一搬送波にQPSK等の変調を行う従来
の変調方式を用いる場合、マルチパス遅延波により複数
シンボルに渡る大きな波形歪を生ずる.これに対して、
OFDM変調方式では、情報信号を複数のサブキャリア
に分割したマルチキャリア変調を行い、ガードインター
バル(GI)の挿入/除去によりマルチパス遅延波によ
る波形歪を低減するため、高速無線伝送に向いている。
送受信されることになる。パケットの同期に用いるパケ
ット先頭部には、周波数同期とシンボルタイミング同期
用にプリアンブルが設けられている。
EEE802.11に規定されたOFDMバースト信号
のフォーマットを示した図である。本図において、バー
ストデータ23の先頭にはOFDM周波数同期とシンボ
ルタイミング同期用のタイミング/搬送波周波数同期用
プリアンブル24が配置され、その後に伝搬路推定用プ
リアンブル25が配置されている。
周波数誤差の補正を行うものである。OFDM信号は従
来の変調信号に比べ周波数誤差による劣化を生じやすい
ため重要となる。また、シンボルタイミング同期は、各
OFDMバースト信号の復調処理のために用いられる。
ブル24は伝送効率の点から短い方が望ましいため、O
FDMシンボル長(一般には約4μsec)よりも短い
ショートシンボルが複数個並べられ、その後にOFDM
シンボル長の伝搬路推定用プリアンブル25が配置され
る。
ボルを5個設けているが、この数は同期条件に応じて適
当な数が選ばれる。また、ショートシンボルの時間は、
一般にはOFDMシンボルの時間よりも短い時間、例え
ば、約1/2や1/4としている。
ンボルを用いた場合には、処理遅延時間が短いという利
点があるが、シンボル再生回路においてはシンボル周期
が短いため平均化サンブルの数がとれなくなり、タイミ
ング検出精度がとれないという問題があった。また、シ
ョートシンボルを用いているため、ショートシンボルか
ら正規のOFDMシンボルに切替るタイミングを検出す
る方法が複雑化するという問題を有していた。
トシンボルを用いたタイミング/搬送波周波数同期用プ
リアンブルを高い検出精度で簡易に検出できるシンボル
再生回路を用いたOFDM復調装置を提供することにあ
る。
変調(OFDM)バースト信号を復調するOFDM復調
装置において、前記OFDM変調バースト信号を2系列
の複素ベースバンド信号に直交検波する準同期検波器
と、前記複素ベースバンド信号を入力して搬送波周波数
を推定して搬送波周波数誤差を補償する搬送波周波数推
定回路と、前記複素ベースバンド信号内のプリアンブル
信号と予め記憶されたパターン信号との相関結果に基づ
き検出窓の幅を制御して前記バースト信号のタイミング
を再生するシンボルタイミング推定回路と、前記搬送波
周波数誤差が補償された複素ベースバンド信号について
前記シンボルタイミング推定手段の出力に基づきシンボ
ル同期の確立をするシンボル同期処理回路と、前記シン
ボル同期処理回路の出力をフーリエ変換して、各サブキ
ャリア毎の信号に分離するFFTと、前記FFTの出力
からサブキャリア毎の復調を行うサブキャリア復調器と
を有する。
面を用いて説明する。
ク図を示す。ここで、入力されるOFDMバースト信号
のフォーマットは、図6に示したようにIEEE80
2.11で規定されるようなタイミング/搬送波周波数
同期用プリアンブル24がショートシンボルを用いたバ
ースト信号フォーマットである。
バースト信号が入力される。直交検波回路2は、搬送波
にほぼ近いローカル信号により受信信号をアナログ複素
ベースバンド信号に変換する。
り出力されるアナログ複素ベースバンド信号を標本量子
化する。同期回路5はA/D変換器3,4より出力され
る標本量子化後のディジタル複素ベースバンド信号を入
力し、同期動作を行う。
urier Transform)6は、同期回路5の出力信号をフー
リエ変換し、OFDM変調信号を各サブキャリア毎の信
号に分離する。
アンブル25を受信時に、フーリエ変換回路6からの各
サブキャリア毎に分離された信号を入力し、伝搬路特性
H(ω)を推定する。その推定結果により伝搬路歪推定
回路7は伝搬路歪補償用の係数1/H(ω)を伝搬路歪
補償回路8へ出力する。
に分離された信号を入力し、伝搬路歪補償用の係数1/
H(ω)を複素乗算することにより伝搬路歪補償を行
う。サブキャリア復調回路9は歪み補償後の信号を入力
し、サブキャリアごとの復調を行う。
いて、シンボルタイミング推定回路10は、タイミング
/搬送波周波数同期用プリアンブル24を受信時にA/
D変換器3,4より出力される標本量子化後のディジタ
ル複素ベースバンド信号によりシンボルタイミング再生
を行い、タイミング信号をシンボル同期処理回路13に
出力する。
プリアンブル受信時にA/D変換器3,4の出力を用い
て搬送波周波数推定を行い、周波数誤差補償信号を複素
乗算器12に出力する。
構成を示す。図3において、複素相関回路101はA/
D変換器3,4より出力される標本量子化後のディジタ
ル複素ベースバンド信号と基準信号記憶回路104に予
め記憶されたショートシンボルのタイミング/搬送波周
波数同期用プリアンブル24のパターンとの相関をと
り、相関結果を逐次出力する。
路101からの相関結果を観測し、タイミング検出結果
を出力する。
検出回路103からのタイミング検出結果を入力し、検
出窓信号をタイミング検出回路103へ出力するととも
に、タイミング信号をシンボル同期処理回路13へ出力
する。
相関回路101からの相関結果を用いて、タイミング/
搬送波周波数同期用プリアンブル24であるショートシ
ンボルのタイミング検出を行う。
する。図4に示すように相関結果はショートシンボルの
繰り返しに対応する値をとる。ここであるしきい値を設
定し、相関結果がそのしきい値を超える場合に、そのピ
ークをショートシンボルのタイミングとして検出する。
出すると、タイミング制御回路17は検出窓信号を生成
し、ピーク検出を行う時間幅(検出窓の時間)を段階的
に狭めて行く。これによりピークの誤検出確率を小さく
することができる。また検出窓の幅を狭めた状態で、相
関結果が設定したしきい値を超えない時に、これをショ
ートシンボルからOFDMシンボル単位の信号に切替る
タイミングとして検出する。
ック図を示した図である。本図において,伝搬路推定用
プリアンブル信号25は、伝搬路推定回路7の複素乗算
器71に入力される。また、基準信号記憶回路73には
伝搬路推定用プリアンブル信号25のパタンの逆数が記
憶されて、伝搬路推定回路7の複素乗算器71の他の入
力に入力される。複素乗算器71の出力では、両入力信
号の乗算が行われて伝搬路特性の推定結果H(ω)が得
られる.複素乗算器71の出力H(ω)は、逆数回路7
2に入力されて、伝搬路歪補償用の係数1/H(ω)が
計算される。そして、この伝搬路歪補償係数1/H
(ω)とFFT6の出力が複素乗算器8で乗算されて伝
搬路歪が補償されてサブキャリア復調器9に出力する。
の構成として、受信信号を直交検波した後A/D変換す
る構成で示したが、最初にA/D変換した後直交検波を
デジタル処理で行なう構成でも良いことは勿論である。
示されたショートシンボルによるタイミング/搬送波周
波数同期用プリアンブル24を用いることにより、OF
DMシンボル単位のプリアンブルに比べて相関回路等の
回路規模を小さくでき、処理遅延も小さくできる。
際に、検出窓信号によりタイミング検出動作時間の幅を
制限することにより、ショートシンボルを用いる場合に
もタイミング検出精度を上げることができる。さらに、
ショートシンボルからOFDMシンボル単位の信号に切
替るタイミングの検出も回路規模を増加させることなく
容易に可能となる。
さな回路規模で処理遅延が小さくかつ安定して動作する
タイミング再生回路を用いたOFDM復調装置を提供で
きる。
る。
を示す図である。
る。
ロック図である。
ク図である。
ストデータフォーマットを示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 直交周波数分割多重変調(OFDM)バ
ースト信号を復調するOFDM復調装置において、 前記OFDM変調バースト信号を2系列の複素ベースバ
ンド信号に直交検波する準同期検波器と、 前記複素ベースバンド信号を入力して搬送波周波数を推
定して搬送波周波数誤差を補償する搬送波周波数推定回
路と、 前記複素ベースバンド信号内のプリアンブル信号と予め
記憶されたパターン信号との相関結果に基づき検出窓の
幅を制御して前記バースト信号のタイミングを再生する
シンボルタイミング推定回路と、 前記搬送波周波数誤差が補償された複素ベースバンド信
号について前記シンボルタイミング推定手段の出力に基
づきシンボル同期の確立をするシンボル同期処理回路
と、 前記シンボル同期処理回路の出力をフーリエ変換して、
各サブキャリア毎の信号に分離するFFTと、 前記FFTの出力からサブキャリア毎の復調を行うサブ
キャリア復調器とを有することを特徴とするOFDM復
調装置。 - 【請求項2】 前記シンボルタイミング推定回路は、前
記相関結果が所定のしきい値を超える出力の中からピー
クを検出して前記プリアンブル信号内のショートシンボ
ルのタイミングを検出し、前記ショートシンボルが検出
された場合に、検出窓を段階的に狭めて前記所定のしき
い値を超えなくなるタイミングを検出することを特徴と
するOFDM復調装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP8947599 | 1999-03-30 | ||
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