JP2001292125A - 受信装置及び受信方法 - Google Patents
受信装置及び受信方法Info
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- JP2001292125A JP2001292125A JP2000111951A JP2000111951A JP2001292125A JP 2001292125 A JP2001292125 A JP 2001292125A JP 2000111951 A JP2000111951 A JP 2000111951A JP 2000111951 A JP2000111951 A JP 2000111951A JP 2001292125 A JP2001292125 A JP 2001292125A
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Abstract
いて、最適な位置にFFTウィンドウを制御し、受信信
号の品質を向上する。 【解決手段】 遅延量検出回路11は、イコライザ9か
ら供給された伝搬特性H(ω)に対して、FFT演算等
によって周波数解析を行い、遅延プロファイルを生成す
る。遅延量検出回路11は、生成した遅延プロファイル
から、受信信号に含まれる遅延波の発生状況を解析し、
最も到達時間早い信号(最先到達信号)と、最も受信電
力が大きい遅延波(主信号)とをモニタする。そして、
この最先到達信号から主信号までの遅延時間を算出し、
この遅延時間に基づきFFTウィンドウの開始タイミン
グを決定するオフセット値VOFFSETを算出して、ウィン
ドウ同期回路7に供給する。
Description
重化伝送(OFDM:Orthogonal Frequency Division
Multiplexing)方式によるデジタル放送等に適用される
受信装置及び受信方法に関する。
て、直交周波数分割多重方式(OFDM:Orthogonal F
requency Division Multiplexing)と呼ばれる変調方式
が提案されている。このOFDM方式は、伝送帯域内に
多数の直交する副搬送波(サブキャリア)を設け、それ
ぞれのサブキャリアの振幅及び位相にデータを割り当
て、PSK(Phase Shift Keying)やQAM(Quadratu
re Amplitude Modulation)によりディジタル変調する
方式である。
で伝送帯域を分割するため、サブキャリア1波あたりの
帯域は狭くなり変調速度は遅くはなるが、トータルの伝
送速度は、従来の変調方式と変わらないという特徴を有
している。また、このOFDM方式は、多数のサブキャ
リアが並列に伝送されるためにシンボル速度が遅くなる
という特徴を有している。そのため、このOFDM方式
は、シンボルの時間長に対する相対的なマルチパスの時
間長を短くすることができ、マルチパス妨害を受けにく
くなる。また、OFDM方式は、複数のサブキャリアに
対してデータの割り当てが行われることから、変調時に
は逆フーリエ変換を行うIFFT(Inverse Fast Fouri
er Transform)演算回路、復調時にはフーリエ変換を行
うFFT(Fast Fourier Transform)演算回路を用いる
ことにより、送受信回路を構成することができるという
特徴を有している。
ルチパス妨害の影響を強く受ける地上波ディジタル放送
に適用することが広く検討されている。このようなOF
DM方式を採用した地上波ディジタル放送としては、例
えば、DVB−T(DigitalVideo Broadcasting-Terres
trial)やISDB−T(Integrated Services Digital
Broadcasting -Terrestrial)といった規格が提案され
ている。
すように、OFDMシンボルと呼ばれるシンボル単位で
伝送される。このOFDMシンボルは、送信時にIFF
Tが行われる信号期間である有効シンボルと、この有効
シンボルの後半の一部分の波形がそのままコピーされた
ガードインターバルとから構成されている。このガード
インターバルは、OFDMシンボルの前半部分に設けら
れている。例えば、DVB−T規格(2Kモード)にお
いては、有効シンボル内に、2048本のサブキャリア
が含まれており、そのサブキャリア間隔は4.14Hz
となる。また、有効シンボル内の2048本のサブキャ
リアのうち、1705本のサブキャリアにデータが変調
されている。また、ガードインターバルは、有効シンボ
ルの1/4や1/8の時間長の信号とされている。
M受信装置では、FFT演算回路によりFFT演算がさ
れることよって、受信したOFDM信号の復調が行われ
る。OFDM受信装置は、有効シンボルとガードインタ
ーバルとから構成されるOFDMシンボルに対して、有
効シンボルと同一の長さの演算範囲(FFTウィンド
ウ)を定め、このFFTウィンドウにより定められた部
分のデータをOFDMシンボルから切り出してFFT演
算を行う。
Tウィンドウの位置の設定方法について説明する。
FFT演算される前のOFDM信号を遅延させて、ガー
ドインターバル部分の波形とOFDMシンボルの後半部
分の波形(即ち、ガードインターバルのコピー元の信号
波形)との相関性を求め、OFDMシンボルの境界を求
める。具体的には、図7(A)に示すように、ガードイ
ンターバル期間をTg(時間)、有効シンボル期間をT
u(時間)としたとき、下式に示すような、FFT演算
される前のOFDM信号(f(t))を時間軸方向にT
uだけ平行移動させたときの自己相関関数(積分領域は
Tgとする)を求め、そのピーク位置をOFDMシンボ
ルの境界とする。
FDM信号(f(t))に対して、図7(B)に示すよ
うなTu時間遅延したOFDM信号(f(t+Tu))
を求め、この(f(t))と(f(t+Tu))とを複
素乗算し、複素乗算して得られた関数を時間積分する。
この時間積分して得られた関数が、自己相関関数(Co
rr(t))となる。この自己相関関数(Corr
(t))がもっとも高いピーク部分が、ガードインター
バルと相関性の高い部分となる。従って、図7(C)に
示すような自己相関関数(Corr(t))のもっとも
高いピーク値が示す時間が、ガードインターバルのコピ
ー元となる波形と一致した時間を示していることとな
る。従って、その部分がOFDMシンボルの境界とな
る。
ばクロック等をカウントし、FFTウィンドウがONと
なるタイミングと、FFTウィンドウがOFFとなるタ
イミングとを決定し、このタイミングで生成された例え
ばパルス状のFFTウィンドウをFFT演算回路に供給
する。具体的には、自己相関関数(Corr(t))の
ピーク値が得られたタイミングからのFFT演算の演算
開始位置、及び、演算終了位置のそれぞれのオフセット
量を予め定めておく。そして、図8に示すような、ピー
ク値が供給されたタイミングからクロックをカウントし
て、そのカウント値が演算開始位置を示すオフセット量
となるとONとなり、そのカウント値が演算終了位置を
示すオフセット量とあるとOFFとなるようなFFTウ
ィンドウ信号を発生する。演算開始位置から演算終了位
置までのカウント量は、有効シンボル長のサンプル数
(DVB−T規格(2Kモード)においては、2048
カウント)となる。FFT演算回路は、このようなFF
Tウインドウが供給されると、供給されたOFDMシン
ボルの全サンプルから、FFTウィンドウがONとなっ
ているタイミングのサンプルを抜き出し、その抜き出し
たサンプルに対してのみFFT演算を行う。
ことによって、FFTの演算範囲を正確に定めることが
できる。
の場合、受信位置の周囲の地形や建物等の周辺環境によ
って、遅延波による妨害を強く受け、OFDM受信装置
により受信された信号は、複数の遅延波が合成された合
成波となってしまう。このような合成波に対して、上述
したように受信信号の自己相関関数を求めると、その波
形は、図9に示すように、複数のピークが存在するよう
な波形となる。しかしながら、同一チャンネルによる干
渉をさけるように放送周波数の割り当てがされた環境に
おいては、遅延波は、放送局から放送された信号が建物
や山等により反射されることにより発生するのが一般的
であるので放送局からの直接波に比べてその電力が減衰
している。そのため、受信機で受信した合成波のうち、
放送局からの直接波が最も電力が大きい主信号となる。
従って、複数のピークが存在したとしてもその最大値を
検出すれば、この直接波のシンボル境界を示すこととな
る。そして、さらに、通常は放送局からの直接波が、最
も最先に受信機に到達する信号となるのが一般的であ
る。
渉の影響を最も受けないようにするには、図10に示す
ように、受信信号の受信電力の最も大きい主信号(直接
波)の有効シンボルの開始点にFFTウィンドウの開始
点を設定するように、オフセット量を定めるのが望まし
い。
帯域を隣接する複数の放送局が使用し、その周波数帯域
において同一の信号を放送するといった、単一周波数ネ
ットワーク(SFN:Singl Frequency Network)にO
FDM方式を適用することが検討されている。
すように、放送局から遠距離にあるため放送波の電力が
減衰してしまう地域には、例えば、受信した放送波をブ
ーストして放送する中継局などが設けられる。しかしな
がら、このような中継局のサービスエリアであって、且
つ、放送局からの放送波を直接受信できるような環境に
おいては、中継局からの放送波よりも、放送局からの放
送波の方が、早く信号が到達してしまい、最も受信電力
が大きい主信号よりも時間的に先に到達する信号(前ゴ
ースト)が発生する。
信信号の受信電力の最も大きい主信号の有効シンボルの
開始点にFFTウィンドウの開始点を設定すると、図1
2に示すように、必ずシンボル間干渉が発生してしま
う。
する環境においては、主信号のシンボル境界からFFT
ウインドウの開始点までの時間を設定するオフセット量
を、この前ゴーストを考慮した値に設定しなければなら
ない。
観測される前ゴーストの発生状況は、各放送局との距
離、周囲の地形や建物等の周辺環境に応じて各受信点毎
に異なるものであり、このように受信電力の最も大きい
主信号のシンボル境界から固定的にオフセット量を与え
てFFTウィンドウを設定すると、このような周辺環境
に柔軟に対応できなくなり、シンボル間干渉が発生する
可能性が高くなってしまう場合がある。
たものであり、前ゴースト信号を含む遅延波の発生環境
において、最適な位置にFFTウィンドウを制御し、受
信信号の品質を向上するOFDM信号の受信装置及び受
信方法を提供することを目的とする。
は、情報が分割されて複数のサブキャリアに変調される
ことにより生成された有効シンボルと、この有効シンボ
ルの一部の信号波形が複写されることにより生成された
ガードインターバルとが含まれた伝送シンボルを伝送単
位とする直交周波数分割多重(OFDM)信号を受信す
る受信装置であって、上記1つの伝送シンボルから上記
有効シンボル期間分の演算範囲を切り出し、切り出した
演算範囲をフーリエ変換して情報を復調するフーリエ変
換手段と、上記OFDM信号を遅延させて上記ガードイ
ンターバル部分とこのガードインターバルの複写元との
相関性を求め、この相関性が高い部分に基づき上記フー
リエ変換手段による伝送シンボル内における上記演算範
囲の切り出し位置を制御するウィンドウ制御手段とを備
え、上記ウィンドウ制御手段は、最大の受信電力の受信
信号を検出し、この最大の受信電力の受信信号の最先に
到達する受信信号からの遅延量に応じて、上記演算範囲
の切り出し位置を変動させることを特徴とする。
れた受信信号のなかから、最大の受信電力の受信信号を
検出し、この最大の受信電力の受信信号の最先に到達す
る受信信号からの遅延量に応じて、フーリエ演算範囲の
切り出し位置を変動させる。
は、上記OFDM信号から特定の電力であって且つ特定
の位相とされたパイロット信号を抽出し、抽出したパイ
ロット信号に基づき伝送路の伝搬特性を推定し、推定さ
れた上記伝送路の伝搬特性を直交変換することにより伝
送路の遅延プロファイルを生成して行う。
としては、ガードインターバル部分とこのガードインタ
ーバルの複写元との相関性を示す波形に基づき遅延プロ
ファイルを生成して行う。
れて複数のサブキャリアに変調されることにより生成さ
れた有効シンボルと、この有効シンボルの一部の信号波
形が複写されることにより生成されたガードインターバ
ルとが含まれた伝送シンボルを伝送単位とする直交周波
数分割多重(OFDM)信号を受信する受信方法であっ
て、上記1つの伝送シンボルから上記有効シンボル期間
分の演算範囲を切り出し、切り出した演算範囲をフーリ
エ変換して情報を復調し、上記OFDM信号を遅延させ
て上記ガードインターバル部分とこのガードインターバ
ルの複写元との相関性を求め、この相関性が高い部分に
基づき伝送シンボル内における上記演算範囲の切り出し
位置を制御し、上記演算範囲の切り出し位置を、最大の
受信電力の受信信号を検出し、この最大の受信電力の受
信信号の最先に到達する受信信号からの遅延量に応じて
変動させることを特徴とする。
れた受信信号のなかから、最大の受信電力の受信信号を
検出し、この最大の受信電力の受信信号の最先に到達す
る受信信号からの遅延量に応じて、フーリエ演算範囲の
切り出し位置を変動させる。
は、上記OFDM信号から特定の電力であって且つ特定
の位相とされたパイロット信号を抽出し、抽出したパイ
ロット信号に基づき伝送路の伝搬特性を推定し、推定さ
れた上記伝送路の伝搬特性を直交変換することにより伝
送路の遅延プロファイルを生成して行う。
しては、ガードインターバル部分とこのガードインター
バルの複写元との相関性を示す波形に基づき遅延プロフ
ァイルを生成して行う。
て、本発明を適用したOFDM方式によるデジタル放送
の受信装置(OFDM受信装置)について説明する。な
お、この図1において、ブロック間で伝達される信号が
複素信号の場合には太線で信号成分を表現し、ブロック
間で伝達される信号が実数信号の場合には細線で信号成
分を表現している。
に、アンテナ2と、チューナ3と、A/D変換回路4
と、デジタル直交復調回路5と、FFT演算回路6と、
ウィンドウ同期回路7と、位相回転補正回路8と、イコ
ライザ9と、デマッピング回路10と、遅延量検出回路
11と、回転位相量算出回路12とを備えている。
ン放送の放送波は、OFDM受信装置1のアンテナ2に
より受信され、RF信号としてチューナ3に供給され
る。
チューナ3によりIF信号に周波数変換され、A/D変
換回路4に供給される。IF信号は、A/D変換回路4
によりデジタル化され、デジタル直交復調回路5に供給
される。なお、A/D変換回路4は、DVB−T規格
(2Kモード)においては、例えば、このOFDM時間
領域信号の有効シンボルを2048サンプル、ガードイ
ンターバルを例えば512サンプルでサンプリングされ
るようなクロックで量子化する。
(キャリア周波数)のキャリア信号を用いて、デジタル
化されたIF信号を直交復調し、ベースバンドのOFD
M信号を出力する。このデジタル直交復調回路5から出
力されるベースバンドのOFDM信号は、FFT演算さ
れる前のいわゆる時間領域の信号である。このことか
ら、以下デジタル直交復調後でFFT演算される前のベ
ースバンド信号を、OFDM時間領域信号と呼ぶ。この
OFDM時間領域信号は、直交復調された結果、実軸成
分(Iチャンネル信号)と、虚軸成分(Qチャネル信
号)とを含んだ複素信号となる。デジタル直交復調回路
5により出力されるOFDM時間領域信号は、FFT演
算回路6及びウィンドウ同期回路7に供給される。
号に対してFFT演算を行い、各サブキャリアに直交変
調されているデータを抽出して出力する。このFFT演
算回路6から出力される信号は、FFTされた後のいわ
ゆる周波数領域の信号である。このことから、以下、F
FT演算後の信号をOFDM周波数領域信号と呼ぶ。
の時間長分の信号をOFDMシンボルから除去すること
により得られる有効シンボル長の範囲(例えば2048
サンプルの範囲)に対してFFT演算を行う。その演算
範囲(FFTウィンドウ)がウィンドウ同期回路7から
供給されるウィンドウ同期信号Wsyncに基づき制御され
る。具体的にその演算開始位置は、主信号のOFDMシ
ンボルの境界から、主信号のガードインターバルの終了
位置までの間のいずれかの位置となる。
周波数領域信号は、OFDM時間領域信号と同様に、実
軸成分(Iチャンネル信号)と、虚軸成分(Qチャネル
信号)とからなる複素信号となっている。OFDM周波
数領域信号は、回転位相補正回路8に供給される。
DM時間領域信号を有効シンボル期間分遅延させて、ガ
ードインターバル部分とこのガードインターバルの複写
元となる信号との相関性を求め、この相関性が高い部分
に基づきOFDMシンボルの境界位置を算出し、その境
界位置に基づき生成されたウィンドウ同期信号Wsyncを
発生する。ウィンドウ同期回路7は、発生したウィンド
ウ同期信号WsyncをFFT演算回路7に供給する。
例を示す図である。
路7は、有効シンボル長遅延メモリ21と、複素乗算回
路22と、積分回路23と、二乗回路24と、最大値サ
ーチ回路25と、ウィンドウ発生回路26とを備えてい
る。
FDM時間領域信号(f(t))は、ウィンドウ同期回
路7の遅延メモリ21及び複素乗算回路22に供給され
る。
れたOFDM時間領域信号を有効シンボル時間(Tu)
分遅延させる。有効シンボル長遅延メモリ21は、OF
DM時間領域信号の遅延信号(f(t−Tu))を、複
素乗算回路22に供給する。
号(f(t))と、上記遅延信号(f(t−Tu))と
を複素乗算し、複素乗算結果(f(t)・f(t−T
u)*)を積分回路23に供給する(f(t−Tu)
*は、f(t−Tu)の共役複素数である。)。
(t)・f(t−Tu)*)を時間tで積分し、上記数
1で示した自己相関関数(Corr(t))を求める。
積分回路23は、求めた自己相関関数(Corr
(t))を二乗回路24に供給する。
(Corr(t))の実数成分(CI)及び虚数成分
(QI)をそれぞれ2乗して、自己相関関数(Corr
(t))の実数成分の二乗と虚数成分の二乗の加算値を
求め、複素関数からなる自己相関関数の絶対値の二乗成
分を求める。二乗回路24は、求めた自己相関関数の絶
対値の二乗成分を最大値サーチ回路25に供給する。
相関関数(Corr(t))の絶対値の二乗成分のピー
ク値を算出し、そのピーク値が算出されたタイミングで
ONとなるピーク検出信号SPを発生する。最大値サー
チ回路25から発生されたピーク検出信号SPは、ウィ
ンドウ発生回路26に供給される。
回路4のサンプリングクロックCLKと、最大値サーチ
回路25から出力されたピーク検出信号SPと、遅延量
検出回路11から出力されるオフセット値VOFFSETとが
供給される。ウィンドウ発生回路26には、ピーク検出
信号SPが供給されたタイミングからFFT演算の演算
開始位置までのオフセット値VOFFSETが、遅延量検出回
路11から供給される。ウィンドウ発生回路26は、こ
のオフセット値VOFFSETに基づきOFDMシンボル内に
おけるFFTウィンドウの演算開始位置を決定し、FF
T演算範囲を特定する例えばパルス状のウィンドウ同期
信号Wsyncを出力する。
ピーク検出信号SPが供給されたタイミングからクロッ
クCLKをカウントして、そのカウント値が遅延量検出
回路11から供給されたオフセット値VOFFSETとなると
ONとなり、このONとなったタイミングから有効シン
ボル長のサンプル数(例えば2048)分カウントする
とOFFとなるようなウィンドウ同期信号Wsyncを発生
する。FFT演算回路7は、このようなウインドウ同期
信号Wsyncが供給されると、供給されたOFDMシンボ
ルの全サンプル(2304サンプル)から、ウィンドウ
同期信号WsyncがONとなっているタイミングのサンプ
ルを抜き出し、その抜き出したサンプルに対してのみF
FT演算を行う。
域信号の位相回転を補正する。ウィンドウ発生回路26
は、遅延量検出回路11から供給されるオフセット値V
OFFSETに応じてFFT演算の演算開始位置を変化させ
る。FFT演算の演算開始位置が変化すると、FFT演
算回路6から出力されるOFDM周波数領域信号には、
位相回転が生じる。この回転位相補正回路8は、回転位
相算出回路12からの補正信号を、FFT演算回路6か
ら出力されるOFDM周波数領域信号に複素乗算するこ
とによって、回転位相の補正を行う。
ト信号(SP信号)を用いて、OFDM周波数領域信号
の位相等化及び振幅等化を行う。OFDM信号には、所
定の振幅及び所定の位相のSP信号が、OFDMシンボ
ル内に散在されている。イコライザ9は、このSP信号
を抽出して、このSP信号のひずみ量を算出する。そし
て、算出したひずみ量に基づき伝送路の各周波数毎の伝
搬特性H(ω)を推定する。イコライザ9は、推定した
伝搬特性H(ω)をFFT演算後のOFDM周波数領域
信号に対して複素除算することによって、波形等化を行
っている。波形等化が行われたOFDM周波数領域信号
は、デマッピング回路10に供給される。また、波形等
化の際に求められた伝送路の伝搬特性H(ω)は、遅延
量検出回路11に供給される。
より振幅等化及び位相等化されたOFDM周波数領域信
号を、その変調方式に応じてデマッピングを行ってデー
タの復号をする。
復号された復号データは、後段のエラー訂正回路等に供
給される。
供給された伝搬特性H(ω)に対して、例えばFFT演
算等によって周波数解析を行い、遅延プロファイルを生
成する。この遅延プロファイルは、マルチパスによって
複数の遅延した信号の合成波成分について、各遅延波の
到達時間に対する電力分布を示すプロファイルである。
遅延量検出回路11は、生成した遅延プロファイルか
ら、受信信号に含まれる遅延波の発生状況を解析し、最
も到達時間早い信号(最先到達信号)と、最も受信電力
が大きい遅延波(主信号)とをモニタする。そして、こ
の最先到達信号から主信号までの遅延時間を算出し、こ
の遅延時間に基づきFFTウィンドウの開始タイミング
を決定するオフセット値VOFFSETを算出して、ウィンド
ウ同期回路7のウィンドウ発生回路26に供給する。
(ω)を常にモニタリングすることによって、伝搬特性
H(ω)の時間変動に追従したオフセット値VOFFSETを
出力する。
路11から出力されるオフセット値VOFFSETに基づき、
FFT演算回路6から出力されるOFDM周波数領域信
号に生じる位相回転量を算出する。
置の制御動作について説明をする。
のうち、受信電力が最も大きい信号(主信号)の到達時
間が最も早い場合のFFTウィンドウの制御動作を図3
に示す。
に、主信号とともに、主信号から遅延した複数の遅延波
が受信され、図3(B)に示すような、合成波が受信さ
れる。
うに、主信号と最先到達波とが一致し、最先到達波の到
達時間から主信号の到達時間までの遅延時間は0とな
る。
づき、FTTウィンドウの開始タイミングを示すオフセ
ット値VOFFSETを決定する。例えば、遅延量検出回路1
1は、この遅延時間が0のときには、このオフセット値
VOFFSETをガードインターバル期間と同一の時間長を示
す値に設定しておく。
信号SPは、図3(D)に示すように、受信電力が最も
大きい主信号のシンボル境界位置で発生する。また、オ
フセット値VOFFSETは、図3(E)に示すように、この
ピーク検出信号SPが発生されたタイミングから主信号
のガードインターバルが終了するまでの期間、すなわ
ち、主信号の有効シンボルの開始タイミングまでの期間
を与えている。
ウィンドウは、このオフセットが終了した時点から有効
シンボル期間の間、発生される。
VOFFSETをガードインターバル期間と設定しているが、
これは一例であり、これより短い時間を示す値であれば
どのような値であってもよい。
号)の前に到達する遅延波(前ゴースト)が存在する場
合におけるFFTウィンドウの制御動作を図4に示す。
に、主信号とともに、前ゴースト及び主信号から遅延し
た複数の遅延波が受信され、図4(B)に示すような、
合成波が受信される。
うに、主信号が最先到達波とならず、最先到達波の到達
タイミングから、主信号の到達タイミングまでの遅延時
間がΔtとなる。
のオフセット値VOFFSETから、この遅延時間Δtに応じ
た値を減算した値に、オフセット値VOFFSETを設定す
る。例えば、遅延量検出回路11は、遅延時間が0のと
きのオフセット値VOFFSETをガードインターバル期間と
同一の時間長を示す値に設定してあれば、このガードイ
ンターバル期間よりΔt時間だけ短い時間を示す値に、
値VOFFSETを設定する。
信号SPは、図4(D)に示すように、前ゴーストがあ
っても、受信電力が最も大きい主信号のシンボル境界位
置で発生する。また、オフセット値VOFFSETは、図4
(E)に示すように、このピーク検出信号SPが発生さ
れたタイミングから、ガードインターバル期間を遅延時
間Δt短くした時間まで、与えられる。
ウィンドウは、このオフセットが終了した時点から有効
シンボル期間の間、発生される。
M受信装置1では、複数の遅延波のなかから、最大の受
信電力の受信信号(主信号)と、最先に到達する受信信
号(最先到達信号)とを検出する。そして、最先到達信
号と主信号との間の遅延時間を算出し、この遅延時間に
応じて、FFT演算範囲の切り出し位置を制御する。
イザ9により算出される伝送路の伝搬特性H(ω)をF
FT演算することにより周波数解析して遅延プロファイ
ルを生成し、この遅延プロファイルか最先到達信号と主
信号との間の遅延時間を算出する。
DM受信装置1では、前ゴースト信号を含む遅延波の発
生環境において、最適な位置にFFTウィンドウを制御
することができ、受信信号の品質を向上することができ
る。
時間の算出は、上述したようにイコライザにより求めら
れた伝搬特性H(ω)に基づき求めなくてもよい。
FT演算する前のOFDM時間領域信号の相関関数を求
めているが、この相関関数の波形に基づき遅延プロファ
イルを生成してもよい。複数の遅延波が含まれたOFD
M信号の相関関数は、図9に示したように、複数のピー
クが存在するような波形となるが、このピーク値をサン
プリングすることによって遅延プロファイルを生成して
もよい。また、RF信号やIF信号から直接に遅延プロ
ファイルを生成するような回路を設けてもよい。
たことにより生じる位相回転の補正動作について説明を
する。
に変化すると、各サブキャリアの位相が回転する。回転
位相量算出回路12は、FFT演算開始位置の変動量を
遅延量検出回路11から出力されるオフセット値V
OFFSETに基づき、各サブキャリア毎の位相回転量θ
(n)を算出する(nはサブキャリア番号)。そして、
この位相回転量θ(n)を複素信号に変換して補正信号
を生成し、回転位相補正回路8に供給する。回転位相補
正回路8は、回転位相量算出回路12から供給された補
正信号と、FFT演算回路6から出力されたOFDM周
波数領域信号とを複素乗算して、回転した位相を補正を
する。
成例を図5に示す。
うに、変動量検出回路31と、累積加算回路32と、剰
余回路33と、補正量算出回路34と、複素変換回路3
5とを備えている。
11から供給されたオフセット値VOFFSETが供給され
る。変動量検出回路31は、このオフセット値VOFFSET
の変動量をサンプリングクロック数で表したΔVOFFSET
を算出する。
累積加算をして累積誤差量βを算出する。
ボルのサンプリング数(2048)で割ったときの余り
を示す位相誤差量βmに変換する。すなわち、累積誤差
量βを、有効シンボル内の回転位相値に置き換える処理
を行う。
められた位相誤差量βmから、各サブキャリアに応じた
位相補正量θ(n)を、以下の式に基づき求める。
し、Nは有効シンボルのサンプリング数を示す。
量θ(n)に対して、サイン及びコサインをとり、複素
信号に変換する。変換された信号を補正信号という。こ
の複素変換回路35は、補正信号を回転位相補正回路8
に供給する。
信号とOFDM周波数領域信号とを複素乗算して、回転
している位相を補正する。
発明の実施の形態のOFDM受信装置1では、FFT演
算の演算開始位置を変化させたことによって生じる位相
回転を補正することができる。
は、複数の遅延波が合成された受信信号のなかから、最
大の受信電力の受信信号を検出し、この最大の受信電力
の受信信号の最先に到達する受信信号からの遅延量に応
じて、フーリエ演算範囲の切り出し位置を変動させる。
号を含む遅延波の発生環境において、最適な位置にFF
Tウィンドウを制御することができ、受信信号の品質を
向上することができる。
構成図である。
ブロック構成図である。
信電力が最も大きい信号(主信号)の到達時間が最も早
い場合のFFTウィンドウの制御動作を説明する図であ
る。
達する遅延波(前ゴースト)が存在する場合におけるF
FTウィンドウの制御動作を説明する図である。
ブロック構成図である。
図である。
させたときの自己相関関数からOFDMシンボルの境界
を求められることを説明するための図である。
説明する図である。
相関関数を求めたときの信号波形を示す図である。
送周波数の割り当てがされた環境における直接波と遅延
波との関係を説明する図である。
equency Network)環境における放送局、中継局、受信
装置の位置関係を説明する図である。
を説明する図である。
回路、5 デジタル直交復調回路、6 FFT演算回
路、7 ウィンドウ同期回路、8 イコライザ、9 デ
マッピング回路、10 遅延量検出回路
Claims (6)
- 【請求項1】 情報が分割されて複数のサブキャリアに
変調されることにより生成された有効シンボルと、この
有効シンボルの一部の信号波形が複写されることにより
生成されたガードインターバルとが含まれた伝送シンボ
ルを伝送単位とする直交周波数分割多重(OFDM)信
号を受信する受信装置において、 上記1つの伝送シンボルから上記有効シンボル期間分の
演算範囲を切り出し、切り出した演算範囲をフーリエ変
換して情報を復調するフーリエ変換手段と、 上記OFDM信号を遅延させて上記ガードインターバル
部分とこのガードインターバルの複写元との相関性を求
め、この相関性が高い部分に基づき上記フーリエ変換手
段による伝送シンボル内における上記演算範囲の切り出
し位置を制御するウィンドウ制御手段とを備え、 上記ウィンドウ制御手段は、最大の受信電力の受信信号
を検出し、この最大の受信電力の受信信号の最先に到達
する受信信号からの遅延量に応じて、上記演算範囲の切
り出し位置を変動させることを特徴とする受信装置。 - 【請求項2】 上記OFDM信号から特定の電力であっ
て且つ特定の位相とされたパイロット信号を抽出し、抽
出したパイロット信号に基づき伝送路の伝搬特性を推定
する伝搬特性推定手段と、 推定された上記伝送路の伝搬特性を直交変換することに
より伝送路の遅延プロファイルを生成する遅延プロファ
イル生成手段とを備え、 上記ウィンドウ制御手段は、上記遅延プロファイルに基
づき、最大の受信電力の受信信号の最先に到達する受信
信号からの遅延量を算出することを特徴とする請求項1
記載の受信装置。 - 【請求項3】 上記ウィンドウ制御手段は、ガードイン
ターバル部分とこのガードインターバルの複写元との相
関性を示す波形に基づき遅延プロファイルを生成し、最
大の受信電力の受信信号の最先に到達する受信信号から
の遅延量を算出することを特徴とする請求項1記載の受
信装置。 - 【請求項4】 情報が分割されて複数のサブキャリアに
変調されることにより生成された有効シンボルと、この
有効シンボルの一部の信号波形が複写されることにより
生成されたガードインターバルとが含まれた伝送シンボ
ルを伝送単位とする直交周波数分割多重(OFDM)信
号を受信する受信方法において、 上記1つの伝送シンボルから上記有効シンボル期間分の
演算範囲を切り出し、切り出した演算範囲をフーリエ変
換して情報を復調し、 上記OFDM信号を遅延させて上記ガードインターバル
部分とこのガードインターバルの複写元との相関性を求
め、この相関性が高い部分に基づき伝送シンボル内にお
ける上記演算範囲の切り出し位置を制御し、 上記演算範囲の切り出し位置を、最大の受信電力の受信
信号を検出し、この最大の受信電力の受信信号の最先に
到達する受信信号からの遅延量に応じて変動させること
を特徴とする受信方法。 - 【請求項5】 上記OFDM信号から特定の電力であっ
て且つ特定の位相とされたパイロット信号を抽出し、抽
出したパイロット信号に基づき伝送路の伝搬特性を推定
し、 推定された上記伝送路の伝搬特性を直交変換することに
より伝送路の遅延プロファイルを生成し、 上記遅延プロファイルに基づき、最大の受信電力の受信
信号の最先に到達する受信信号からの遅延量を算出する
ことを特徴とする請求項4記載の受信方法。 - 【請求項6】 ガードインターバル部分とこのガードイ
ンターバルの複写元との相関性を示す波形に基づき遅延
プロファイルを生成し、最大の受信電力の受信信号の最
先に到達する受信信号からの遅延量を算出することを特
徴とする請求項4記載の受信方法。
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