JP2002335225A - Device and method for ofdm receiving - Google Patents

Device and method for ofdm receiving

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JP2002335225A
JP2002335225A JP2001136484A JP2001136484A JP2002335225A JP 2002335225 A JP2002335225 A JP 2002335225A JP 2001136484 A JP2001136484 A JP 2001136484A JP 2001136484 A JP2001136484 A JP 2001136484A JP 2002335225 A JP2002335225 A JP 2002335225A
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JP
Japan
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ofdm
signal
group delay
time window
frequency
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001136484A
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Japanese (ja)
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Yasunari Ikeda
康成 池田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set an FFT time window at an optimal position corresponding to receiving conditions. SOLUTION: An OFDM receiving device 1 is provided with a frequency converting part 12, orthogonal demodulating part 13 for generating the OFDM signal of a baseband, FFT arithmetic part 14 for outputting the OFDM signal of a frequency area by applying Fourier transformation to the OFDM signal of the baseband, equalizer 15, group delay calculating part 16 and time window position setting part 17. The group delay calculating part 16 calculates the group delay from the phase difference of respective carrier waves in the OFDM signal of the frequency area, to which FFT arithmetic is applied. Corresponding to the calculated group delay, the time window position setting part 17 sets the time window of Fourier transformation at the optimal position.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【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(OFDM:Orthogonal Frequency DivisionMultipl
exing)伝送方式によるデジタル放送等に適用されるO
FDM受信装置及び方法に関する。
The present invention relates to an orthogonal frequency division multiplex (OFDM).
exing) O applied to digital broadcasting etc. by the transmission method
The present invention relates to an FDM receiving apparatus and method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ディジタル信号を伝送する方法と
して、直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Fre
quency 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、P
SK(Phase Shift Keying)やQAM(Quadrature Amp
litude Modulation)によりディジタル変調する方式で
ある。
2. Description of the Related Art In recent years, as a method for transmitting digital signals, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has been proposed.
A modulation scheme called quency division multiplexing has been proposed. In this OFDM system, a number of orthogonal carriers (subcarriers) are provided in a transmission band, data is allocated to the amplitude and phase of each subcarrier, and P
SK (Phase Shift Keying) and QAM (Quadrature Amp)
This is a method of performing digital modulation by litude modulation.

【0003】このOFDM方式は、多数のサブキャリア
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。
In this OFDM system, since the transmission band is divided by a number of subcarriers, the band per subcarrier wave is narrowed and the modulation speed is reduced, but the total transmission speed is not different from the conventional modulation system. It has the feature of.

【0004】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 Fou
rier 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。
[0004] Further, the OFDM system has a feature that the symbol rate is reduced because a large number of subcarriers are transmitted in parallel. Therefore, in the OFDM system, the time length of the multipath relative to the time length of the symbol can be shortened, and multipath interference is reduced. Further, in the OFDM method, data is allocated to a plurality of subcarriers, so that IFFT (Inverse Fast Fou ou) that performs inverse Fourier transform during modulation is performed.
A transmitter / receiver circuit can be configured by using a FT (Fast Fourier Transform) arithmetic circuit that performs a Fourier transform at the time of demodulation.

【0005】以上のような特徴からOFDM方式は、マ
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、日
本においては、ISDB−T(Integrated Services Di
gital Broadcasting-Terrestrial)といった規格が提案
されている。
[0005] From the above characteristics, the OFDM system has been widely studied for application to terrestrial digital broadcasting which is strongly affected by multipath interference. Such OF
In Japan, terrestrial digital broadcasting adopting the DM system is ISDB-T (Integrated Services Di
gital Broadcasting-Terrestrial) has been proposed.

【0006】OFDM方式による送信信号は、図7に示
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。この時間領域のOFDMシンボルは、有効シ
ンボルとガードインターバルから構成される。ガードイ
ンターバルは、マルチパス信号の影響を軽減させるため
に設けられたもので、有効シンボルの終端部分の波形を
そのまま複写したものである。またガードインターバル
は、有効シンボルの1/4、1/8、1/16,1/3
2の時間長の信号とされている。
[0006] A transmission signal according to the OFDM scheme is transmitted in a symbol unit called an OFDM symbol as shown in FIG. The OFDM symbol in this time domain is composed of an effective symbol and a guard interval. The guard interval is provided to reduce the influence of the multipath signal, and is a copy of the waveform at the end of the effective symbol as it is. The guard interval is 1/4, 1/8, 1/16, 1/3 of the effective symbol.
The signal has a time length of 2.

【0007】このようなOFDM信号を受信するOFD
M受信装置は、受信したOFDM信号をFFT演算する
ことにより周波数領域に復調する。FFT演算は、有効
シンボルとガードインターバルとから構成されるOFD
Mシンボルに対し、有効シンボル長の演算範囲(FFT
時間窓)を設定し、設定された範囲のデータをOFDM
シンボルから切り出してFFT演算する。
An OFD that receives such an OFDM signal
The M receiver demodulates the received OFDM signal into a frequency domain by performing an FFT operation. The FFT operation uses OFD composed of an effective symbol and a guard interval.
For M symbols, the effective symbol length calculation range (FFT
Time window) and set the data in the set range to OFDM
Cut out from the symbol and perform FFT operation.

【0008】OFDMシンボルに対し、FFT時間窓を
設定する場合について図8を用いて説明する。この図8
においてOFDMシンボルjは、有効シンボル長t
及びガードインターバルtから構成されている。ガー
ドインターバルは有効シンボルの終端部分を複写したも
のであるため、FFT時間窓をWin1又はWin2の
ようにガードインターバルを含むように設定した場合に
おいてもFFTの直交性を維持することができる。ま
た、Win3のように有効シンボル長に合わせて設定す
る場合においても直交性を維持することができる。
A case where an FFT time window is set for an OFDM symbol will be described with reference to FIG. This FIG.
In OFDM symbol j, the effective symbol length t u ,
And it is configured from the guard interval t g. Since the guard interval is a copy of the end portion of the effective symbol, the orthogonality of FFT can be maintained even when the FFT time window is set to include the guard interval like Win1 or Win2. In addition, orthogonality can be maintained even in the case of setting according to the effective symbol length as in Win3.

【0009】しかし、Win4のように隣接するOFD
Mシンボルkを含むようにFFT時間窓を設定した場合
には、OFDMシンボルjとOFDMシンボルkが互い
に干渉し、FFTの直交性を保つことができなくなる。
However, adjacent OFDs such as Win4
When the FFT time window is set so as to include M symbols k, OFDM symbol j and OFDM symbol k interfere with each other, and the orthogonality of FFT cannot be maintained.

【0010】従って、OFDM受信装置が、受信したO
FDM信号を復調する場合には、隣接するシンボル間の
干渉を防止すべく、FFT時間窓を、常に単一のOFD
Mシンボルのみ含むように設定する必要がある。
Therefore, the OFDM receiving apparatus
When demodulating an FDM signal, an FFT time window is always set to a single OFD to prevent interference between adjacent symbols.
It is necessary to set to include only M symbols.

【0011】次に、FFT時間窓の設定方法について説
明する。この設定方法では、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との相関性を
求め、OFDMシンボルの境界位置を求める。そして、
この求められたOFDMシンボルの境界位置に基づいて
FFT時間窓を設定する。
Next, a method of setting the FFT time window will be described. In this setting method, the correlation between the waveform of the guard interval portion and the waveform of the latter half of the OFDM symbol is obtained, and the boundary position of the OFDM symbol is obtained. And
An FFT time window is set based on the obtained OFDM symbol boundary position.

【0012】具体的には、図9に示すように、OFDM
受信信号をs(t)とし、このOFDM受信信号の有効
シンボル長tだけ遅延させたOFDM遅延信号をs
(t−t)としたとき、下式に示すような複素相関関
数ρ(t)を求める。
[0012] Specifically, as shown in FIG.
The received signal and s (t), an OFDM delayed signal delayed by the effective symbol length t u of the OFDM received signal s
When (t−t u ), a complex correlation function ρ (t) as shown in the following equation is obtained.

【0013】[0013]

【数1】 (Equation 1)

【0014】この主信号s(t)の有効シンボルの終端
部分と、この終端部分を複写したOFDM遅延信号s
(t−t)のガードインターバルの波形は一致する。
従って、図9に示すとおり、遅延信号を有効シンボル長
だけ遅らせると、複素相関関数ρ(t)の絶対値
は、最大となる。この複素相関関数ρ(t)の絶対値の
最大値を検出することで、OFDMシンボルの境界位置
を求めることができる。この求めたOFDMシンボルの
境界位置から、例えばクロック数等をカウントして、F
FT時間窓をONにするタイミング(FFT開始タイミ
ング)を決定することができる。
An end portion of the effective symbol of the main signal s (t) and an OFDM delay signal s obtained by copying this end portion.
The waveforms of the guard interval (t− tu ) match.
Therefore, as shown in FIG. 9, is delayed by the effective symbol length t u a delay signal, the absolute value of the complex correlation function [rho (t) is maximized. By detecting the maximum absolute value of the complex correlation function ρ (t), the boundary position of the OFDM symbol can be obtained. For example, the number of clocks is counted from the boundary position of the obtained OFDM symbol, and
The timing at which the FT time window is turned ON (FFT start timing) can be determined.

【0015】次にOFDM受信装置5の具体的な構成例
について図10を用いて説明する。
Next, a specific configuration example of the OFDM receiver 5 will be described with reference to FIG.

【0016】OFDM受信装置5は、受信アンテナ部5
1と、周波数変換部52と、直交復調部53と、FFT
演算部54と、時間窓位置設定部55と、イコライザ5
6と、データ出力端子57とから構成される。
The OFDM receiving apparatus 5 includes a receiving antenna unit 5
1, a frequency converter 52, a quadrature demodulator 53, an FFT
A computing unit 54, a time window position setting unit 55, and an equalizer 5
6 and a data output terminal 57.

【0017】受信アンテナ部51は、放送波としてOF
DM信号を受信し、周波数変換部52に出力する。
The receiving antenna unit 51 outputs OF waves as broadcast waves.
It receives the DM signal and outputs it to the frequency converter 52.

【0018】周波数変換部52は、入力される無線周波
数帯域のOFDM信号の周波数を中間周波数帯域まで周
波数変換する。また、この周波数変換部52は、周波数
変換したOFDM信号を直交復調部53へ出力する。
The frequency converter 52 converts the frequency of the input OFDM signal in the radio frequency band to the intermediate frequency band. The frequency conversion section 52 outputs the frequency-converted OFDM signal to the quadrature demodulation section 53.

【0019】直交復調部53は、周波数変換されたOF
DM信号を直交復調して、ベースバンドのOFDM信号
を生成する。この直交復調部53は、生成したベースバ
ンドのOFDM信号をFFT演算部54、及び時間窓位
置設定部55へ出力する。
The quadrature demodulation unit 53 has a frequency-converted OF
A DM signal is orthogonally demodulated to generate a baseband OFDM signal. The quadrature demodulation unit 53 outputs the generated baseband OFDM signal to the FFT calculation unit 54 and the time window position setting unit 55.

【0020】FFT演算部54は、時間領域のベースバ
ンドのOFDM信号を、有効シンボル長のFFT演算範
囲に対してFFT演算を行い、周波数領域のOFDM信
号を生成する。その演算範囲(FFT時間窓)は、時間
窓位置設定部55により制御される。この時間窓位置設
定部55の具体的な構成例については後に詳細に説明す
る。
The FFT operation unit 54 performs an FFT operation on the baseband OFDM signal in the time domain with respect to the FFT operation range of the effective symbol length to generate a frequency domain OFDM signal. The calculation range (FFT time window) is controlled by the time window position setting unit 55. A specific configuration example of the time window position setting unit 55 will be described later in detail.

【0021】生成された周波数領域のOFDM信号は、
イコライザ56に出力される。このイコライザ56は、
例えばパイロット信号を用いて、周波数領域のOFDM
信号の位相等化及び振幅等化等を施すことで、伝送路で
の歪み成分の除去等を行う。イコライザ56は、これら
の処理を施したOFDM信号を受信データ出力端子57
に出力する。
The generated frequency domain OFDM signal is
It is output to the equalizer 56. This equalizer 56
For example, using a pilot signal, OFDM in the frequency domain
By performing phase equalization, amplitude equalization, and the like of a signal, a distortion component in a transmission path is removed. The equalizer 56 outputs the OFDM signal subjected to these processes to a reception data output terminal 57.
Output to

【0022】次に、時間窓位置設定部55の具体的な構
成例について図11を用いて説明する。
Next, a specific configuration example of the time window position setting section 55 will be described with reference to FIG.

【0023】時間窓位置設定部55は、有効シンボル遅
延回路101と、複素共役乗算回路102と、累積加算
回路103と、絶対値回路104と、比較回路105
と、選択回路106と、第1のレジスタ107と、カウ
ンタ108と、第2のレジスタ109と、第3のレジス
タ110と、AND回路111と、オフセット量設定回
路112とから構成される。
The time window position setting unit 55 includes an effective symbol delay circuit 101, a complex conjugate multiplication circuit 102, a cumulative addition circuit 103, an absolute value circuit 104, and a comparison circuit 105
, A selection circuit 106, a first register 107, a counter 108, a second register 109, a third register 110, an AND circuit 111, and an offset amount setting circuit 112.

【0024】有効シンボル遅延回路101は、直交復調
部53から入力されるベースバンドのOFDM信号を有
効シンボル長tだけ遅延させ、複素共役回路102へ
出力する。
The effective symbol delay circuit 101, a baseband OFDM signal inputted from the orthogonal demodulation section 53 only the effective symbol length t u is delayed, outputs to the complex conjugate circuit 102.

【0025】複素共役回路102は、直交復調部53と
有効シンボル遅延回路101から信号が入力される。ま
た複素共役回路102及び累積加算回路103は、入力
された信号から相関値ρを計算する。
The complex conjugate circuit 102 receives signals from the quadrature demodulation unit 53 and the effective symbol delay circuit 101. Further, the complex conjugate circuit 102 and the cumulative addition circuit 103 calculate a correlation value ρ from the input signal.

【0026】絶対値回路104は、累積加算回路103
において計算された相関値ρが入力される。絶対値回路
104は、入力された相関値ρの絶対値を比較回路10
5及び選択回路106に出力する。
The absolute value circuit 104 includes a cumulative addition circuit 103
Is input. The absolute value circuit 104 compares the absolute value of the input correlation value ρ with the comparison circuit 10.
5 and the selection circuit 106.

【0027】比較回路105は、絶対値回路104から
相関値ρの絶対値が入力され、また第1のレジスタ10
7から相関値ρ´が入力される。この比較回路105
は、絶対値回路104から入力される相関値ρと、第1
のレジスタ107から入力される相関値ρ´を比較し、
相関値ρの方が大きい場合に、選択回路106対し、絶
対値回路104から入力される相関値ρを選択するよう
に制御し、また第2のレジスタ109に対し、カウンタ
108の値を格納するように制御する。
The comparison circuit 105 receives the absolute value of the correlation value ρ from the absolute value circuit 104,
7, the correlation value ρ ′ is input. This comparison circuit 105
Is the correlation value ρ input from the absolute value circuit 104 and the first
Of the correlation value ρ ′ input from the register 107 of
When the correlation value ρ is larger, the selection circuit 106 is controlled to select the correlation value ρ input from the absolute value circuit 104, and the value of the counter 108 is stored in the second register 109. Control.

【0028】選択回路106は、絶対値回路104から
相関値ρの絶対値が入力され、また第1のレジスタ10
7から相関値ρ´が入力される。この選択回路106で
は、絶対値回路104から入力される相関値ρと、第1
のレジスタ107から入力される相関値ρ´のうち一の
相関値を選択し、第1のレジスタ107に選択した相関
値を出力する。なお、この相関値の選択は、比較回路1
05により制御される。
The selection circuit 106 receives the absolute value of the correlation value ρ from the absolute value circuit 104,
7, the correlation value ρ ′ is input. In the selection circuit 106, the correlation value ρ input from the absolute value circuit 104 and the first
And selects one of the correlation values ρ ′ input from the register 107, and outputs the selected correlation value to the first register 107. The selection of the correlation value is performed by the comparison circuit 1
05.

【0029】第1のレジスタ107は、入力される相関
値を一時記憶し、一時記憶した相関値ρ´を比較回路1
05及び選択回路106に出力する。上述の処理を繰り
返すことで、最終的にレジスタ107には、相関値の最
大値ρMAXが一時記憶される。
The first register 107 temporarily stores the input correlation value and compares the temporarily stored correlation value ρ ′ with the comparison circuit 1.
05 and the selection circuit 106. By repeating the above processing, finally, the maximum value ρ MAX of the correlation value is temporarily stored in the register 107.

【0030】カウンタ108は、OFDMシンボル内で
クロックを計数するためのカウンタである。
The counter 108 is a counter for counting clocks in an OFDM symbol.

【0031】第2のレジスタ109は、比較回路105
の制御に基づき、カウンタ108の値を格納する。格納
した値は、第3のレジスタ110に出力される。最終的
には第2のレジスタ109に、相関値ρが最大のときの
時間位置が格納されることとなる。
The second register 109 includes a comparator 105
, The value of the counter 108 is stored. The stored value is output to the third register 110. Eventually, the time position when the correlation value ρ is the maximum is stored in the second register 109.

【0032】第3のレジスタ110は、OFDMシンボ
ル毎に、相関値ρが最大のときの時間位置を格納する。
格納された時間位置が当該OFDMシンボルの境界位置
となる。
The third register 110 stores the time position when the correlation value ρ is maximum for each OFDM symbol.
The stored time position becomes a boundary position of the OFDM symbol.

【0033】AND回路111は、第3のレジスタ11
0とカウンタ108のANDをとることで、OFDMシ
ンボルの境界位置を出力する。
The AND circuit 111 includes a third register 11
By ANDing 0 with the counter 108, the boundary position of the OFDM symbol is output.

【0034】オフセット量設定回路112は、AND回
路111から入力されたOFDMシンボルの境界位置に
基づき、FFTの開始タイミングを設定する。このオフ
セット量設定回路112は、OFDMシンボルの境界位
置に一定の時間遅延を施したFFTの開始タイミングを
FFT演算部54に出力する。
The offset amount setting circuit 112 sets the start timing of the FFT based on the boundary position of the OFDM symbol input from the AND circuit 111. The offset amount setting circuit 112 outputs to the FFT calculation unit 54 the start timing of the FFT in which a fixed time delay has been applied to the boundary position of the OFDM symbol.

【0035】この上記従来のOFDM受信装置5により
OFDM信号を受信することで、OFDMシンボルの境
界位置を求めることができるため、求めた境界位置に基
づきFFT開始タイミングを設定することができる。
By receiving the OFDM signal by the conventional OFDM receiver 5, the boundary position of the OFDM symbol can be obtained, so that the FFT start timing can be set based on the obtained boundary position.

【0036】[0036]

【発明が解決しようとする課題】ところで、地上波放送
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、マルチパス信号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、複数のマルチパス信
号が合成された合成波となってしまう(以下、この合成
波のうち、最も電力の大きい信号を主信号という)。相
関値の最大となる時間位置は、電力の大きい主信号に支
配されるため、主信号の相関値の最大となる時間位置を
基準とすれば、マルチパス信号に影響されることのない
FFT時間窓を設定することができる。
However, in the case of terrestrial broadcasting, OFDM is strongly affected by the multipath signal due to the terrain around the receiving position and the surrounding environment such as buildings.
The signal received by the receiving device becomes a combined wave obtained by combining a plurality of multipath signals (hereinafter, a signal having the highest power among the combined waves is referred to as a main signal). Since the time position where the correlation value becomes maximum is dominated by the main signal having a large power, the FFT time which is not affected by the multipath signal can be obtained by using the time position where the correlation value of the main signal becomes the maximum as a reference. Windows can be set.

【0037】一般に、マルチパス信号は、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で発生
するため、主信号に比べて遅延している。かかる場合に
おいては、例えば図12に示すように、FFT時間窓j
の終端を主信号のOFDMシンボルjの終端に合わせて
設定する。この設定では、主信号については、有効シン
ボル位置とFFT時間窓の位置が一致するため、直交性
を維持することができる。またマルチパス信号について
は、OFDMシンボルjのガードインターバルにおける
データを切り出すことになるが、ガードインターバル
は、有効シンボルの終端部分を複写したものであるた
め、FFTの直交性を維持することができる。これによ
り、シンボル間干渉のない、安定した受信を実現するこ
とができる。
In general, a multipath signal is generated by a signal broadcast from a broadcasting station being reflected by a building, a mountain, or the like, and is therefore delayed compared to the main signal. In such a case, for example, as shown in FIG.
Is set in accordance with the end of the OFDM symbol j of the main signal. With this setting, for the main signal, the effective symbol position and the position of the FFT time window match, so that orthogonality can be maintained. For a multipath signal, data in the guard interval of the OFDM symbol j is cut out. Since the guard interval is a copy of the end portion of the effective symbol, the orthogonality of FFT can be maintained. Thereby, stable reception without inter-symbol interference can be realized.

【0038】しかしながら、マルチパス信号が主信号よ
りも先行している状況下で受信を実現しなければならな
い場合もある。
However, in some cases, reception must be realized in a situation where the multipath signal is ahead of the main signal.

【0039】かかる場合としては、例えば図13に示す
ようなギャップフィラー環境下での受信が考えられる。
この図13において、A地点は、主送信局121が設置
されている地点である。またB地点は、ギャップフィラ
ー局122が設置されている地点である。ギャップフィ
ラー局122は、通常主送信局121からの送信信号a
波を受信し、このa波を中継増幅してb波として再送信
している。従って、b波の方がa波より遅れて送信され
ることとなり、C地点の受信機123では、b波の方が
a波より遅れて受信される。ここでb波はギャップフィ
ラー局122において増幅されたものであるため、a波
よりもレベルが高いことが多い。すなわち、レベルの高
いb波が主信号となり、レベルの低いa波がマルチパス
信号と考えることができる。特に移動体受信機ではその
機動性から受信アンテナとして無指向性のアンテナが用
いられ、全ての信号を受信してしまうため、主信号より
も位相の先行したマルチパス信号を受信してしまう場合
も多い。
As such a case, for example, reception in a gap filler environment as shown in FIG. 13 can be considered.
In FIG. 13, point A is a point where the main transmitting station 121 is installed. Point B is a point where the gap filler station 122 is installed. The gap filler station 122 normally transmits the transmission signal a from the main transmission station 121.
The wave is received, the wave a is relay-amplified, and retransmitted as the wave b. Therefore, the b-wave is transmitted later than the a-wave, and the receiver 123 at the point C receives the b-wave later than the a-wave. Here, since the b-wave is amplified in the gap filler station 122, the level is often higher than that of the a-wave. That is, a high-level b wave can be considered as a main signal, and a low-level a wave can be considered as a multipath signal. In particular, mobile receivers use omni-directional antennas as receiving antennas due to their mobility, and receive all signals.Therefore, there are cases where a multipath signal that is earlier in phase than the main signal is received. Many.

【0040】このような、主信号よりも位相の先行した
マルチパス信号が存在する場合において、図14に示す
ように主信号のシンボルjの終端に合わせてFFT時間
窓を設定すると、シンボル間干渉が生じてしまう。その
ため、かかる場合においても、受信状況に応じて適切な
位置にFFT時間窓を設定する必要がある。
In the case where such a multipath signal having a phase preceding the main signal exists, if the FFT time window is set in accordance with the end of the symbol j of the main signal as shown in FIG. Will occur. Therefore, even in such a case, it is necessary to set the FFT time window at an appropriate position according to the reception situation.

【0041】しかしながら、上記従来のOFDM装置5
は、FFT時間窓をFFT開始タイミングを基準に一律
に設定しているため、受信状況に応じて柔軟に対応でき
なくなり、シンボル間干渉が発生してしまう場合もあ
る。
However, the conventional OFDM device 5
Since the FFT time window is uniformly set based on the FFT start timing, it is not possible to flexibly cope with the reception situation, and intersymbol interference may occur.

【0042】そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて
提案されたものであり、マルチパス信号が主信号より先
行している場合であっても、受信状況に応じて、最適な
位置にFFT時間窓を設定することができるOFDM受
信装置及び方法を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned situation, and even if the multipath signal is ahead of the main signal, the FFT is located at an optimum position according to the reception situation. An object of the present invention is to provide an OFDM receiving apparatus and method capable of setting a time window.

【0043】[0043]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係るOFDM受信装置は、受信したOFD
M信号の周波数を中間周波数に変換する周波数変換手段
と、上記周波数変換手段により周波数変換されたOFD
M信号を直交復調して、ベースバンドのOFDM信号を
出力する直交復調部と、上記ベースバンドのOFDM信
号をフーリエ変換して周波数領域のOFDM信号を出力
するOFDM変調手段と、上記周波数領域のOFDM信
号の各搬送波における位相特性から群遅延を計算する群
遅延計算手段と、計算した上記群遅延に応じて上記OF
DM変調手段におけるフーリエ変換の時間窓を設定する
時間窓位置設定手段とを備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an OFDM receiving apparatus according to the present invention comprises:
Frequency conversion means for converting the frequency of the M signal to an intermediate frequency, and OFD frequency-converted by the frequency conversion means
A quadrature demodulation unit for quadrature demodulating the M signal to output a baseband OFDM signal; an OFDM modulation unit for performing a Fourier transform on the baseband OFDM signal to output a frequency domain OFDM signal; Group delay calculating means for calculating a group delay from a phase characteristic of each carrier of the signal, and the OF according to the calculated group delay
A time window position setting means for setting a time window of the Fourier transform in the DM modulation means.

【0044】このOFDM受信装置は、フーリエ変換し
た周波数領域のOFDM信号における各搬送波の位相差
から群遅延を計算し、計算した群遅延に応じて最適な位
置にフーリエ変換の時間窓を設定する。上記の目的を達
成するため、本発明に係るOFDM受信方法は、直交周
波数分割多重(OFDM)信号を受信するOFDM受信
方法であって、受信したOFDM信号の周波数を中間周
波数に変換し、周波数変換したOFDM信号を直交復調
してベースバンドのOFDM信号を生成し、生成した上
記ベースバンドのOFDM信号をフーリエ変換して周波
数領域のOFDM信号を生成し、生成した上記周波数領
域のOFDM信号の各搬送波における位相特性から群遅
延を計算し、計算した上記群遅延に応じて、上記OFD
M変調手段におけるフーリエ変換の時間窓を設定するこ
とを特徴とする。
This OFDM receiver calculates a group delay from the phase difference of each carrier in the Fourier-transformed frequency-domain OFDM signal, and sets a Fourier transform time window at an optimum position according to the calculated group delay. To achieve the above object, an OFDM receiving method according to the present invention is an OFDM receiving method for receiving an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal, the method comprising: converting a frequency of a received OFDM signal to an intermediate frequency; Orthogonally demodulates the generated OFDM signal to generate a baseband OFDM signal, Fourier transforms the generated baseband OFDM signal to generate a frequency domain OFDM signal, and generates each carrier of the generated frequency domain OFDM signal. , A group delay is calculated from the phase characteristics in the above, and the OFD is calculated according to the calculated group delay.
It is characterized in that a time window of the Fourier transform in the M modulation means is set.

【0045】このOFDM受信方法は、フーリエ変換し
た周波数領域のOFDM信号における各搬送波の位相差
から群遅延を計算し、計算した群遅延に応じて最適な位
置にフーリエ変換の時間窓を設定する。
In this OFDM receiving method, the group delay is calculated from the phase difference between the respective carriers in the Fourier-transformed frequency-domain OFDM signal, and the time window of the Fourier transform is set at an optimum position according to the calculated group delay.

【0046】[0046]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用したOFDM
受信装置及び方法の実施の形態を図面を参照して詳細に
説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OFDM to which the present invention is applied
An embodiment of a receiving device and a method will be described in detail with reference to the drawings.

【0047】図1に、本発明の第1の実施の形態のOF
DM受信装置1の構成図を示す。
FIG. 1 shows an OF according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 1 shows a configuration diagram of a DM receiver 1.

【0048】OFDM受信装置1は、受信アンテナ部1
1と、周波数変換部12と、直交復調部13と、FFT
演算部14と、イコライザ15と、群遅延計算部16
と、時間窓位置設定部17と、データ出力端子20とか
ら構成される。
The OFDM receiver 1 includes a receiving antenna unit 1
1, the frequency converter 12, the quadrature demodulator 13, the FFT
Operation unit 14, equalizer 15, group delay calculation unit 16
, A time window position setting unit 17, and a data output terminal 20.

【0049】受信アンテナ部11は、放送波としてOF
DM信号を受信し、周波数変換部12に出力する。
The receiving antenna section 11 outputs
It receives the DM signal and outputs it to the frequency converter 12.

【0050】周波数変換部12は、入力される無線周波
数帯域のOFDM信号の周波数を中間周波数帯域まで周
波数変換する。また、この周波数変換部12は、周波数
変換したOFDM信号を直交復調部13へ出力する。
The frequency converter 12 converts the frequency of the input OFDM signal in the radio frequency band to an intermediate frequency band. The frequency converter 12 outputs the frequency-converted OFDM signal to the quadrature demodulator 13.

【0051】直交復調部13は、周波数変換されたOF
DM信号を直交復調して、ベースバンドのOFDM信号
を生成する。この直交復調部13は、生成したベースバ
ンドのOFDM信号をFFT演算部14、及び時間窓位
置設定部17へ出力する。
The quadrature demodulation unit 13 converts the frequency-converted OF
A DM signal is orthogonally demodulated to generate a baseband OFDM signal. The quadrature demodulation unit 13 outputs the generated baseband OFDM signal to the FFT calculation unit 14 and the time window position setting unit 17.

【0052】FFT演算部14は、時間領域のベースバ
ンドのOFDM信号を、有効シンボル長のFFT演算範
囲に対してFFT演算を行い、周波数領域のOFDM信
号を生成する。その演算範囲(FFT時間窓)は、時間
窓位置設定部17により制御される。この時間窓位置設
定部17の具体的な構成例については後に詳細に説明す
る。
The FFT operation unit 14 performs an FFT operation on the baseband OFDM signal in the time domain with respect to the FFT operation range of the effective symbol length to generate a frequency domain OFDM signal. The calculation range (FFT time window) is controlled by the time window position setting unit 17. A specific configuration example of the time window position setting unit 17 will be described later in detail.

【0053】生成された周波数領域のOFDM信号は、
イコライザ15に出力される。このイコライザ15は、
例えばパイロット信号を用いて、周波数領域のOFDM
信号の位相等化及び振幅等化等を施すことで、伝送路で
の歪み成分の除去等を行う。イコライザ15は、これら
の処理を施したOFDM信号を群遅延計算部16及びデ
ータ出力端子20に出力する。
The generated frequency domain OFDM signal is
Output to the equalizer 15. This equalizer 15
For example, using a pilot signal, OFDM in the frequency domain
By performing phase equalization, amplitude equalization, and the like of a signal, a distortion component in a transmission path is removed. The equalizer 15 outputs the processed OFDM signal to the group delay calculator 16 and the data output terminal 20.

【0054】群遅延計算部16は、入力された周波数領
域のOFDM信号の群遅延を計算する。計算方法につい
ては後に詳細に説明する。この群遅延計算部16は、群
遅延の計算結果を時間窓設定部17に出力する。
The group delay calculator 16 calculates the group delay of the input OFDM signal in the frequency domain. The calculation method will be described later in detail. The group delay calculation unit 16 outputs the calculation result of the group delay to the time window setting unit 17.

【0055】時間窓位置設定部17は、OFDMシンボ
ルの境界位置を求め、求めた境界位置からFFT開始タ
イミングを設定する。この時間窓位置設定部17は、入
力された群遅延に応じて、FFT演算する際のFFT開
始タイミングを制御する。
The time window position setting section 17 obtains the boundary position of the OFDM symbol, and sets the FFT start timing from the obtained boundary position. The time window position setting unit 17 controls the FFT start timing when performing the FFT calculation according to the input group delay.

【0056】次に、本発明を適用したOFDM受信装置
1のFFT時間窓の設定手順について図2を用いて説明
する。
Next, the procedure for setting the FFT time window of the OFDM receiver 1 to which the present invention is applied will be described with reference to FIG.

【0057】まず、OFDM受信装置1は、初期設定ス
テップST1において、FFT時間窓を初期設定する。
このFFT時間窓の初期設定は、時間窓位置設定部にお
いてFFT開始タイミングを制御することにより行う。
FFT開始タイミングは、主信号のOFDMシンボルの
境界位置を基準として設定する。
First, in the initial setting step ST1, the OFDM receiver 1 initializes an FFT time window.
The initial setting of the FFT time window is performed by controlling the FFT start timing in the time window position setting unit.
The FFT start timing is set with reference to the boundary position of the OFDM symbol of the main signal.

【0058】この主信号のOFDMシンボルの境界位置
は、図3において、主信号のOFDMシンボルjをh
(t)とし、この主信号のOFDMシンボルjに対し有
効シンボル長tだけ遅延させたOFDM遅延信号h
(t−t)としたとき、下式に示す複素相関関数ρ
(t)を計算することで求めることができる。
In FIG. 3, the boundary position of the OFDM symbol of the main signal is represented by h in FIG.
(T) and then, OFDM delayed signal h only delayed the effective symbol length t u on the OFDM symbol j of the main signal
(T−t u ), the complex correlation function ρ shown in the following equation
It can be obtained by calculating (t).

【0059】[0059]

【数2】 (Equation 2)

【0060】この主信号h(t)の有効シンボルの終端
部分と、この終端部分を複写したOFDM遅延信号h
(t−t)のガードインターバルの波形は一致するた
め、図3に示すとおり、遅延信号を主信号の有効シンボ
ル長tだけ遅らせると、複素相関関数ρ(t)の絶対
値は、最大となる。この複素相関関数ρ(t)の絶対値
の最大値を検出することで、OFDMシンボルの境界位
置を求めることができる。
The end portion of the effective symbol of the main signal h (t) and the OFDM delay signal h obtained by copying this end portion
Since the guard interval of the waveform of (t-t u) coincides, as shown in FIG. 3, when delaying the delayed signal by the effective symbol length t u of the main signal, the absolute value of the complex correlation function [rho (t), the maximum Becomes By detecting the maximum absolute value of the complex correlation function ρ (t), the boundary position of the OFDM symbol can be obtained.

【0061】従って、求めたOFDMシンボルの境界か
ら、例えばクロック数等をカウントして、FFT開始タ
イミングを決定することができる。
Accordingly, the FFT start timing can be determined by counting, for example, the number of clocks from the boundary of the obtained OFDM symbol.

【0062】このFFT開始タイミングは、時間窓位置
設定部17により初期設定される。
The FFT start timing is initially set by the time window position setting unit 17.

【0063】この時間窓位置設定部17は、例えば図1
1に示すとおり、有効シンボル遅延回路101と、複素
共役乗算回路102と、累積加算回路103と、絶対値
回路104と、比較回路105と、選択回路106と、
第1のレジスタ107と、カウンタ108と、第2のレ
ジスタ109と、第3のレジスタ110と、AND回路
111と、オフセット量設定回路112とから構成され
る。
The time window position setting section 17 is provided, for example, in FIG.
As shown in FIG. 1, an effective symbol delay circuit 101, a complex conjugate multiplication circuit 102, a cumulative addition circuit 103, an absolute value circuit 104, a comparison circuit 105, a selection circuit 106,
It comprises a first register 107, a counter 108, a second register 109, a third register 110, an AND circuit 111, and an offset amount setting circuit 112.

【0064】有効シンボル遅延回路101は、直交復調
部13から入力されるベースバンドのOFDM信号を有
効シンボル長tだけ遅延させ、複素共役回路102へ
出力する。
[0064] effective symbol delay circuit 101, a baseband OFDM signal inputted from the orthogonal demodulation section 13 only the effective symbol length t u is delayed, outputs to the complex conjugate circuit 102.

【0065】複素共役回路102は、直交復調部13と
有効シンボル遅延回路101から信号が入力される。ま
た複素共役回路102及び累積加算回路103は、入力
された信号から相関値ρを計算する。
The complex conjugate circuit 102 receives signals from the quadrature demodulator 13 and the effective symbol delay circuit 101. Further, the complex conjugate circuit 102 and the cumulative addition circuit 103 calculate a correlation value ρ from the input signal.

【0066】絶対値回路104は、累積加算回路103
において計算された相関値ρが入力される。絶対値回路
104は、入力された相関値ρの絶対値を比較回路10
5及び選択回路106に出力する。
The absolute value circuit 104 is
Is input. The absolute value circuit 104 compares the absolute value of the input correlation value ρ with the comparison circuit 10.
5 and the selection circuit 106.

【0067】比較回路105は、絶対値回路104から
相関値ρの絶対値が入力され、また第1のレジスタ10
7から相関値ρ´が入力される。この比較回路105
は、絶対値回路104から入力される相関値ρと、第1
のレジスタ107から入力される相関値ρ´を比較し、
相関値ρの方が大きい場合に、選択回路106対し、絶
対値回路104から入力される相関値ρを選択するよう
に制御し、また第2のレジスタ109に対し、カウンタ
108の値を格納するように制御する。
The comparison circuit 105 receives the absolute value of the correlation value ρ from the absolute value circuit 104,
7, the correlation value ρ ′ is input. This comparison circuit 105
Is the correlation value ρ input from the absolute value circuit 104 and the first
Of the correlation value ρ ′ input from the register 107 of
When the correlation value ρ is larger, the selection circuit 106 is controlled to select the correlation value ρ input from the absolute value circuit 104, and the value of the counter 108 is stored in the second register 109. Control.

【0068】選択回路106は、絶対値回路104から
相関値ρの絶対値が入力され、また第1のレジスタ10
7から相関値ρ´が入力される。この選択回路106で
は、絶対値回路104から入力される相関値ρと、第1
のレジスタ107から入力される相関値ρ´のうち一の
相関値を選択し、第1のレジスタ107に選択した相関
値を出力する。なお、この相関値の選択は、比較回路1
05により制御される。
The selection circuit 106 receives the absolute value of the correlation value ρ from the absolute value circuit 104,
7, the correlation value ρ ′ is input. In the selection circuit 106, the correlation value ρ input from the absolute value circuit 104 and the first
And selects one of the correlation values ρ ′ input from the register 107, and outputs the selected correlation value to the first register 107. The selection of the correlation value is performed by the comparison circuit 1
05.

【0069】第1のレジスタ107は、入力される相関
値を一時記憶し、一時記憶した相関値ρ´を比較回路1
05及び選択回路106に出力する。上述の処理を繰り
返すことで、最終的にレジスタ107には、相関値の最
大値ρMAXが一時記憶される。
The first register 107 temporarily stores the input correlation value, and compares the temporarily stored correlation value ρ ′ with the comparison circuit 1
05 and the selection circuit 106. By repeating the above processing, finally, the maximum value ρ MAX of the correlation value is temporarily stored in the register 107.

【0070】カウンタ108は、OFDMシンボル内で
クロックを計数するためのカウンタである。
The counter 108 is a counter for counting clocks in an OFDM symbol.

【0071】第2のレジスタ109は、比較回路105
の制御に基づき、カウンタ108の値を格納する。格納
した値は、第3のレジスタ110に出力される。最終的
には第2のレジスタ109に、相関値ρが最大のときの
時間位置が格納されることとなる。
The second register 109 includes a comparator 105
, The value of the counter 108 is stored. The stored value is output to the third register 110. Eventually, the time position when the correlation value ρ is the maximum is stored in the second register 109.

【0072】第3のレジスタ110は、OFDMシンボ
ル毎に、相関値ρが最大のときの時間位置を格納する。
格納された時間位置が当該OFDMシンボルの境界位置
となる。
The third register 110 stores the time position when the correlation value ρ is maximum for each OFDM symbol.
The stored time position becomes a boundary position of the OFDM symbol.

【0073】AND回路111は、第3のレジスタ11
0とカウンタ108のANDをとることで、OFDMシ
ンボルの境界位置を出力する。
The AND circuit 111 is connected to the third register 11
By ANDing 0 with the counter 108, the boundary position of the OFDM symbol is output.

【0074】オフセット量設定回路112は、AND回
路111から入力されたOFDMシンボルの境界位置に
基づき、FFTの開始タイミングを設定する。このオフ
セット量設定回路112は、OFDMシンボルの境界位
置に一定の時間遅延を施したFFTの開始タイミングを
初期設定のタイミングとして、FFT演算部14に出力
する。
The offset amount setting circuit 112 sets the start timing of the FFT based on the boundary position of the OFDM symbol input from the AND circuit 111. The offset amount setting circuit 112 outputs the start timing of the FFT in which a fixed time delay is applied to the boundary position of the OFDM symbol to the FFT calculation unit 14 as the initial setting timing.

【0075】FFT時間窓が初期設定されると、FFT
演算ステップST2に移行し、上記初期設定されたFF
T時間窓の範囲でFFT演算を行い、周波数領域のOF
DM信号生成する。FFT演算の終了後、等化処理ステ
ップST3に移行する。
When the FFT time window is initialized, the FFT
The process proceeds to operation step ST2, where the above-mentioned initialized FF is set.
Performs FFT operation in the range of T time window,
Generate a DM signal. After the end of the FFT operation, the process proceeds to the equalization processing step ST3.

【0076】等化処理ステップST3において、イコラ
イザ15は、入力された周波数領域のOFDM受信信号
の搬送波の位相特性を求め、等化処理等を行う。イコラ
イザ15は、求めた位相特性を群遅延計算部16に出力
し、群遅延計算ステップST4に移行する。
In the equalization processing step ST3, the equalizer 15 obtains the phase characteristics of the carrier of the input OFDM reception signal in the frequency domain, and performs equalization processing and the like. The equalizer 15 outputs the obtained phase characteristics to the group delay calculator 16, and proceeds to a group delay calculation step ST4.

【0077】群遅延計算ステップST4においては、周
波数ごとに割り当てられた各搬送波の位相特性から群遅
延を計算する。この群遅延の計算式は以下のように記述
することができる。
In the group delay calculating step ST4, a group delay is calculated from the phase characteristics of each carrier allocated for each frequency. The formula for calculating the group delay can be described as follows.

【0078】[0078]

【数3】 (Equation 3)

【0079】上記群遅延の式より、各搬送波は、次の搬
送波に進む毎に、位相が−2πfτずつ回転してい
く。すなわち、隣接する搬送波の位相差Δθを求めれ
ば、群遅延τを計算することができる。
[0079] from the expression of the group delay, each carrier for each advance to the next carrier phase is gradually rotated by -2πf 0 τ g. That is, if the phase difference Δθ between adjacent carriers is obtained, the group delay τ g can be calculated.

【0080】この群遅延は、例えば、OFDMシンボル
jをFFT演算するFFT時間窓jのFFT開始タイミ
ングの位相を原点とした場合に、K番目の搬送波のOF
DMシンボルjの位相θとK+1番目の搬送波のOF
DMシンボルjの位相θK+ の位相差Δθ(=θ
θK+1)から求めることができる。すなわち、求めた
位相差を上記群遅延の式に代入することにより、FFT
時間窓jのFFT開始タイミングに対するOFDMシン
ボルjの群遅延τを定量的に求めることができる。な
お、この群遅延τは、上述のように2つの搬送波の差
から求める場合のみならず、3つ以上の搬送波間でそれ
ぞれ位相差を求め、得られた群遅延を平均化して求めて
もよい。
For example, when the phase of the FFT start timing of the FFT time window j for performing the FFT operation on the OFDM symbol j is set as the origin, the group delay is determined as follows.
Phase θ K of DM symbol j and OF of K + 1th carrier
The phase difference Δθ of the phase θ K + 1 of the DM symbol j (= θ K
θ K + 1 ). That is, by substituting the obtained phase difference into the above-described group delay equation, the FFT
The group delay τ 1 of the OFDM symbol j with respect to the FFT start timing of the time window j can be quantitatively obtained. Note that this group delay τ 1 is not only obtained from the difference between two carrier waves as described above, but also obtained by averaging the obtained group delays by calculating the phase difference between three or more carriers. Good.

【0081】群遅延計算部16は、マルチパス信号の各
搬送波の位相差から群遅延τを求める。これによりF
FT開始タイミングとマルチパス信号のOFDMシンボ
ルの境界位置との相対的な時間差を求めることができ
る。
The group delay calculating section 16 obtains a group delay τ 1 from the phase difference of each carrier of the multipath signal. This gives F
The relative time difference between the FT start timing and the boundary position of the OFDM symbol of the multipath signal can be obtained.

【0082】群遅延計算部16は、例えば図4(a)に示
すように、マルチパス信号がFFTの時間窓に比べて先
行しているときには、時間窓位置制御部17に対し、F
FTの時間窓を進めるように制御する。FFTの時間窓
をどのくらい進めるかは、計算した群遅延量に基づいて
決定する。
When the multipath signal is ahead of the FFT time window, for example, as shown in FIG.
Control is performed to advance the FT time window. How much to advance the FFT time window is determined based on the calculated group delay amount.

【0083】一方、群遅延計算部16は、例えば図4
(b)に示すように、マルチパス信号がFFTの時間窓に
比べて遅延しているときには、各シンボル間の直交性を
保つことができ、正常な受信を実現することができるた
め、時間窓位置制御部17に対し特段の制御を行わな
い。
On the other hand, the group delay calculating section 16
As shown in (b), when the multipath signal is delayed compared to the FFT time window, orthogonality between symbols can be maintained and normal reception can be realized. No special control is performed on the position control unit 17.

【0084】群遅延計算部16は、受信状況に応じて時
間窓位置制御部17に対して制御を行った後、時間窓再
設定ステップST5に移行する。
After controlling the time window position control section 17 according to the reception status, the group delay calculation section 16 proceeds to the time window resetting step ST5.

【0085】時間窓再設定ステップST5において、時
間窓位置制御部17は、群遅延計算部16の制御に基づ
き、FFT時間窓を再設定する。再設定後、FFT演算
ステップST2に再度移行し、OFDM受信信号に対
し、再度FFT演算を行う。これにより、FFT開始タ
イミングとマルチパス信号のOFDMシンボルの境界位
置との相対的な時間差を、シンボル毎に順次確認するこ
とができる。またこの時間差に基づき、FFT時間窓を
シンボル毎に最適な位置に再設定することができる。
In the time window resetting step ST 5, the time window position controller 17 resets the FFT time window based on the control of the group delay calculator 16. After the resetting, the process returns to the FFT calculation step ST2, and performs the FFT calculation again on the OFDM reception signal. This makes it possible to sequentially confirm the relative time difference between the FFT start timing and the boundary position of the OFDM symbol of the multipath signal for each symbol. Also, based on this time difference, the FFT time window can be reset to an optimal position for each symbol.

【0086】本発明を適用したOFDM受信装置1は、
各搬送波毎の位相差から群遅延を計算することにより、
FFT開始タイミングに対するマルチパス信号のOFD
Mシンボルの境界位置における相対的な時間差を求める
ことができる。これにより、FFT開始タイミングに対
して、マルチパス信号の時間基準が先行しているか、若
しくは遅延しているかを識別することができる。更に、
計算した群遅延量に応じて、FFTの時間窓を高精度か
つ自動的に再設定することができるため、シンボル間に
よる干渉を防止しつつ、正常な受信を実現することがで
きる。
The OFDM receiver 1 to which the present invention is applied
By calculating the group delay from the phase difference for each carrier,
OFD of multipath signal with respect to FFT start timing
A relative time difference at the boundary position of M symbols can be obtained. This makes it possible to identify whether the time reference of the multipath signal is ahead of or delayed from the FFT start timing. Furthermore,
Since the time window of the FFT can be automatically and accurately reset according to the calculated group delay amount, normal reception can be realized while preventing interference between symbols.

【0087】次に図5に、本発明の第2の実施の形態の
OFDM受信装置2の構成図を示す。
Next, FIG. 5 shows a configuration diagram of an OFDM receiver 2 according to a second embodiment of the present invention.

【0088】OFDM送信装置2は、受信アンテナ部1
1と、周波数変換部12と、直交復調部13と、FFT
演算部14と、イコライザ15と、時間窓位置設定部1
7と、パイロット信号ゲート部18と、群遅延計算部1
9と、データ出力端子20とから構成される。図5にお
けるOFDM受信装置2において図1におけるOFDM
受信装置1と同一の構成要素には、同一符号を付して説
明を省略する。
The OFDM transmitting apparatus 2 includes a receiving antenna unit 1
1, the frequency converter 12, the quadrature demodulator 13, the FFT
Arithmetic unit 14, equalizer 15, time window position setting unit 1
7, a pilot signal gate unit 18, and a group delay calculation unit 1
9 and a data output terminal 20. The OFDM receiving apparatus 2 in FIG.
The same components as those of the receiving device 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0089】パイロット信号ゲート部18は、FFT演
算部14において復調されたOFDM信号が入力され
る。パイロット信号は、波形等化の際に位相と振幅のひ
ずみ量を測定するための参照信号である。パイロット信
号ゲート部18は、パイロット信号を抽出し、その位相
を求める。パイロット信号ゲート部18は、求めたパイ
ロット信号の各位相を群遅延計算部19に出力する。
The pilot signal gate section 18 receives the OFDM signal demodulated in the FFT operation section 14 as an input. The pilot signal is a reference signal for measuring the amount of phase and amplitude distortion during waveform equalization. Pilot signal gate section 18 extracts a pilot signal and obtains its phase. Pilot signal gate section 18 outputs each phase of the obtained pilot signal to group delay calculation section 19.

【0090】群遅延計算部19は、入力されるパイロッ
ト信号の各位相から、第1の実施の形態と同様に群遅延
を計算する。隣接するパイロット信号の間には、例えば
図6に示すとおり複数の情報キャリアが存在する。群遅
延計算部19は、パイロット信号aとパイロット信号b
の位相差を求める。群遅延計算部19は、求めた位相差
から、上記群遅延の式に基づき、群遅延を計算する。な
お、上記群遅延の式において、搬送波間隔周波数f
は、パイロット信号aとパイロット信号b間に設けら
れている情報キャリアの周波数帯域分も含まれる。この
群遅延を求めることで、FFT時間窓の開始タイミング
に対するOFDMシンボルの境界の相対的な位置を求め
ることができる。すなわち、パイロット信号の位相から
計算した群遅延量から、FFT開始タイミングに対し
て、OFDMシンボルの開始位置が先行しているか、若
しくは遅延しているかを判定することができる。なお、
この群遅延は、上述のように2つのパイロット信号の位
相差から求める場合のみならず、3つ以上のパイロット
信号の間でそれぞれ位相差を求め、得られた群遅延を平
均化して求めてもよい。
The group delay calculator 19 calculates a group delay from each phase of the inputted pilot signal in the same manner as in the first embodiment. A plurality of information carriers exist between adjacent pilot signals, for example, as shown in FIG. The group delay calculator 19 includes a pilot signal a and a pilot signal b
Is obtained. The group delay calculation unit 19 calculates a group delay from the obtained phase difference based on the above-described group delay equation. In the above formula of the group delay, the carrier interval frequency f
0 includes the frequency band of the information carrier provided between the pilot signal a and the pilot signal b. By calculating the group delay, the relative position of the boundary of the OFDM symbol with respect to the start timing of the FFT time window can be determined. That is, from the group delay amount calculated from the phase of the pilot signal, it is possible to determine whether the start position of the OFDM symbol is ahead of or delayed from the FFT start timing. In addition,
This group delay can be calculated not only from the phase difference between the two pilot signals as described above, but also by calculating the phase difference between three or more pilot signals and averaging the obtained group delays. Good.

【0091】また、この群遅延は、所定の基準値との比
較により判定することもできる。例えば、群遅延τ
基準値より小さい場合には、マルチパス信号がFFT時
間窓に対して先行しているものと判定し、上記第1の実
施の形態同様、FFT時間窓位置制御部17にFFTの
時間窓を進めるように制御する。
The group delay can be determined by comparison with a predetermined reference value. For example, when the group delay τ 1 is smaller than the reference value, it is determined that the multipath signal is ahead of the FFT time window, and the FFT time window position controller 17 is determined similarly to the first embodiment. To advance the FFT time window.

【0092】時間窓位置制御部17は、群遅延計算部か
らの制御に応じて、FFT開始タイミングを進める。こ
れにより、マルチパス信号が主信号に対して先行してい
る場合においても、FFTの時間窓を自動的に制御する
ことができ、主信号及びマルチパス信号とも同一のOF
DMシンボルを受信することができる。
The time window position controller 17 advances the FFT start timing according to the control from the group delay calculator. Thereby, even when the multipath signal precedes the main signal, the time window of the FFT can be automatically controlled, and the same OF signal is used for both the main signal and the multipath signal.
A DM symbol can be received.

【0093】本発明を適用したOFDM受信装置2は、
パイロット信号から群遅延を計算することにより、マル
チパス信号のFFT時間窓からの相対的な位置を特定す
ることができる。これにより、FFT開始タイミングに
対して、マルチパス信号の時間基準が先行しているか、
若しくは遅延しているかを識別することができる。更
に、計算した群遅延量に応じて、FFTの時間窓を高精
度かつ自動的に再設定することができる。
An OFDM receiver 2 to which the present invention is applied
By calculating the group delay from the pilot signal, the relative position of the multipath signal from the FFT time window can be specified. Thereby, whether the time reference of the multipath signal is ahead of the FFT start timing,
Alternatively, it can be identified whether or not it is late. Further, the time window of the FFT can be automatically and accurately reset according to the calculated group delay amount.

【0094】なお、このOFDM受信装置2は上記実施
の形態に限定されるものではない。上記パイロット信号
として、スキャッタドパイロットキャリアを用いること
により、群遅延を計算する場合においても適用可能であ
る。また、振幅が所定値以上のスキャッタドパイロット
信号を用いることにより、群遅延を計算することで、上
記FFT窓位相を制御する場合においても適用可能であ
る。また、このOFDM受信装置2は、スキャッタドパ
イロットキャリアとして、同一のOFDMシンボルで伝
送されてくるもののみ用いることにより、単一のOFD
Mシンボルに対してのみ上記FFT窓位相を制御する場
合においても適用可能である。更に、スキャッタドパイ
ロット信号として、複数のOFDMシンボルで伝送され
てくるものを順次更新して用いることにより、OFDM
シンボル毎に、順次上記FFT窓位相を制御する場合に
おいても適用可能である。
The OFDM receiver 2 is not limited to the above embodiment. By using a scattered pilot carrier as the pilot signal, the present invention can be applied to a case where a group delay is calculated. The present invention is also applicable to a case where the FFT window phase is controlled by calculating a group delay by using a scattered pilot signal having an amplitude equal to or larger than a predetermined value. Further, the OFDM receiver 2 uses only those transmitted in the same OFDM symbol as scattered pilot carriers, thereby providing a single OFD
The present invention is also applicable to a case where the FFT window phase is controlled only for M symbols. Further, by sequentially updating and using scattered pilot signals transmitted in a plurality of OFDM symbols, OFDM symbols can be obtained.
The present invention can also be applied to a case where the FFT window phase is sequentially controlled for each symbol.

【0095】本発明を適用したOFDM受信装置は、マ
ルチパス信号が主信号より遅延している場合のみなら
ず、マルチパス信号が主信号より先行しているギャップ
フィラー環境下等においても正常な受信を実現すること
ができる。また、受信状況に応じて、最適な位置にFF
Tの時間窓を設定することができるので、常に各シンボ
ル間の直交性を保ちつつ、高精度に受信することができ
る。更に、このOFDM受信装置は、群遅延を計算する
だけでFFT開始タイミングを決定することができるた
め、簡単な回路構成で上記効果を得ることができる。
The OFDM receiving apparatus to which the present invention is applied can perform normal reception not only when the multipath signal is delayed than the main signal but also in a gap filler environment where the multipath signal is ahead of the main signal. Can be realized. Also, depending on the reception situation,
Since a time window of T can be set, reception can be performed with high accuracy while always maintaining orthogonality between symbols. Further, since the OFDM receiver can determine the FFT start timing only by calculating the group delay, the above effects can be obtained with a simple circuit configuration.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
るOFDM受信装置は、フーリエ変換した周波数領域の
OFDM信号の位相特性から群遅延を計算し、計算した
群遅延に応じてフーリエ変換の時間窓を設定することが
できる。これにより、受信状況に応じてFFTの時間窓
を最適な位置に設定することができるため、マルチパス
信号が主信号より先行している場合であっても、各シン
ボル間の直交性を保ちつつ、高精度な受信を実現するこ
とができる。
As described in detail above, the OFDM receiver according to the present invention calculates the group delay from the phase characteristic of the Fourier-transformed frequency-domain OFDM signal, and performs the Fourier transform according to the calculated group delay. A time window can be set. As a result, the time window of the FFT can be set to an optimum position according to the reception situation, so that even when the multipath signal is ahead of the main signal, the orthogonality between the symbols is maintained. , High-accuracy reception can be realized.

【0097】また、本発明に係るOFDM受信方法は、
フーリエ変換した周波数領域のOFDM信号の位相特性
から群遅延を計算し、計算した群遅延に応じてフーリエ
変換の時間窓を設定することができる。これにより、受
信状況に応じてFFTの時間窓を最適な位置に設定する
ことができるため、マルチパス信号が主信号より先行し
ている場合であっても、各シンボル間の直交性を保ちつ
つ、高精度な受信を実現することができる。
The OFDM receiving method according to the present invention
A group delay is calculated from the phase characteristics of the Fourier-transformed OFDM signal in the frequency domain, and a time window of the Fourier transform can be set according to the calculated group delay. As a result, the time window of the FFT can be set to an optimum position according to the reception situation, so that even when the multipath signal is ahead of the main signal, the orthogonality between the symbols is maintained. , High-accuracy reception can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用したOFDM受信装置の第1の実
施の形態を示した図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a first embodiment of an OFDM receiving apparatus to which the present invention has been applied.

【図2】FFT時間窓の設定手順を示したフローチャー
トである。
FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for setting an FFT time window.

【図3】主信号の時間基準の設定について示した図であ
る。
FIG. 3 is a diagram illustrating setting of a time reference of a main signal.

【図4】計算した群遅延に基づき、最適な位置にFFT
時間窓を設定する場合について説明するための図であ
る。
FIG. 4 shows an FFT at an optimum position based on a calculated group delay.
It is a figure for explaining the case where a time window is set.

【図5】本発明を適用したOFDM受信装置の第2の実
施の形態を示した図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an OFDM receiver according to a second embodiment of the present invention;

【図6】パイロット信号の位相により群遅延を計算する
場合について説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for describing a case where a group delay is calculated based on the phase of a pilot signal.

【図7】OFDMシンボルについて説明するための図で
ある。
FIG. 7 is a diagram for describing an OFDM symbol.

【図8】FFT時間窓の設定について説明するための図
である。
FIG. 8 is a diagram for describing setting of an FFT time window.

【図9】時間基準の設定について説明するための図であ
る。
FIG. 9 is a diagram for explaining setting of a time reference.

【図10】従来におけるOFDM受信装置の構成例を示
した図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a conventional OFDM receiver.

【図11】時間窓位置設定部の回路構成例を示した図で
ある。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of a time window position setting unit.

【図12】マルチパス信号が存在する場合におけるFF
T時間窓の設定について説明するための図である。
FIG. 12 shows an FF in the presence of a multipath signal
It is a figure for explaining setting of a T time window.

【図13】ギャップフィラー環境下での受信状況を示し
た図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a reception situation in a gap filler environment.

【図14】マルチパス信号が主信号より先行している場
合におけるシンボル間干渉を示した図である。
FIG. 14 is a diagram illustrating intersymbol interference when a multipath signal is ahead of a main signal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 OFDM受信装置、11 受信アンテナ部、12
周波数変換部、13直交復調部、14 FFT演算部、
15 イコライザ、16、19 群遅延計算部、17
時間窓位置設定部、18 パイロット信号ゲート部、2
0 データ出力端子
1 OFDM receiving apparatus, 11 receiving antenna section, 12
Frequency conversion unit, 13 orthogonal demodulation unit, 14 FFT operation unit,
15 Equalizer, 16, 19 Group delay calculator, 17
Time window position setting section, 18 pilot signal gate section, 2
0 Data output terminal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直交周波数分割多重(OFDM)信号を
受信するOFDM受信装置において、 受信したOFDM信号の周波数を中間周波数に変換する
周波数変換手段と、 上記周波数変換手段により周波数変換されたOFDM信
号を直交復調して、ベースバンドのOFDM信号を出力
する直交復調手段と、 上記ベースバンドのOFDM信号をフーリエ変換して、
周波数領域のOFDM信号を出力するOFDM変調手段
と、 上記周波数領域のOFDM信号の各搬送波における位相
特性から群遅延を計算する群遅延計算手段と、 計算した上記群遅延に応じて、上記OFDM変調手段に
おけるフーリエ変換の時間窓を設定する時間窓位置設定
手段とを備えることを特徴とするOFDM受信装置。
1. An OFDM receiving apparatus for receiving an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal, comprising: a frequency conversion means for converting the frequency of the received OFDM signal into an intermediate frequency; and an OFDM signal frequency-converted by the frequency conversion means. Quadrature demodulation means for performing quadrature demodulation and outputting a baseband OFDM signal; and Fourier transforming the baseband OFDM signal,
OFDM modulation means for outputting a frequency domain OFDM signal; group delay calculation means for calculating a group delay from phase characteristics of each carrier of the frequency domain OFDM signal; and the OFDM modulation means according to the calculated group delay And a time window position setting means for setting a time window of the Fourier transform in the OFDM receiver.
【請求項2】 上記OFDM変調手段から入力された上
記周波数領域のOFDM信号のパイロット信号を抽出
し、上記群遅延計算手段へ出力するパイロット信号抽出
手段を備え、 上記群遅延計算手段は、パイロット信号の位相から群遅
延を計算することを特徴とする請求項1記載のOFDM
受信装置。
2. A pilot signal extracting means for extracting a pilot signal of the frequency domain OFDM signal input from the OFDM modulating means and outputting the pilot signal to the group delay calculating means, wherein the group delay calculating means comprises a pilot signal 2. The OFDM according to claim 1, wherein the group delay is calculated from the phase of
Receiver.
【請求項3】 直交周波数分割多重(OFDM)信号を
受信するOFDM受信方法であって、 受信したOFDM信号の周波数を中間周波数に変換し、 周波数変換したOFDM信号を直交復調してベースバン
ドのOFDM信号を生成し、 生成した上記ベースバンドのOFDM信号をフーリエ変
換して、周波数領域のOFDM信号を生成し、 生成した上記周波数領域のOFDM信号の各搬送波にお
ける位相特性から群遅延を計算し、 計算した上記群遅延に応じて、上記OFDM変調手段に
おけるフーリエ変換の時間窓を設定することを特徴とす
るOFDM受信方法。
3. An OFDM receiving method for receiving an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal, comprising: converting a frequency of a received OFDM signal to an intermediate frequency; orthogonally demodulating the frequency-converted OFDM signal; Generating a signal, performing a Fourier transform on the generated baseband OFDM signal, generating a frequency domain OFDM signal, calculating a group delay from a phase characteristic of each generated carrier of the generated frequency domain OFDM signal, and calculating An OFDM receiving method comprising: setting a time window of a Fourier transform in the OFDM modulating means according to the group delay.
【請求項4】 生成した上記周波数領域のOFDM信号
のパイロット信号の位相から群遅延を計算することを特
徴とする請求項3記載のOFDM受信方法。
4. The OFDM receiving method according to claim 3, wherein a group delay is calculated from a phase of the pilot signal of the generated OFDM signal in the frequency domain.
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