JP2002344411A - Ofdm modulation apparatus and method - Google Patents

Ofdm modulation apparatus and method

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JP2002344411A
JP2002344411A JP2001142098A JP2001142098A JP2002344411A JP 2002344411 A JP2002344411 A JP 2002344411A JP 2001142098 A JP2001142098 A JP 2001142098A JP 2001142098 A JP2001142098 A JP 2001142098A JP 2002344411 A JP2002344411 A JP 2002344411A
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JP
Japan
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signal
ofdm
frequency
transmission symbol
interpolation filter
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Application number
JP2001142098A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasunari Ikeda
康成 池田
Fumiyasu Han
文安 潘
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve information error rate by accurately predicting the transmission characteristics of transmission lines. SOLUTION: The OFDM receiver 1 has an equalizer 8 for equalizing the waveform of amplitude modulation signals, after FFT operation. The equalizer 8 comprises an SP signal extraction circuit 11 for extracting SP signals, a time direction interpolating filter 12 for interpolating the extracted SP signal in the time direction, and a frequency direction interpolating filter 13 for interpolating the SP signal that has been interpolated in the time direction further in the frequency direction. A frequency direction interpolating filter 16 reduces the number of filter taps, when the positions of carriers to be interpolated are at the end section of symbols.

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
OFDM復調装置及び方法に関する。
The present invention relates to orthogonal frequency division multiplexing transmission (OFDM).
The present invention relates to an OFDM demodulation apparatus and method applied to digital broadcasting or the like using a multiplexing method.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、デジタル信号を伝送する方式とし
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)によりデジタル変調する方
式である。
2. Description of the Related Art In recent years, as a system for transmitting digital signals, an orthogonal frequency division multiplexing system (OFDM) has been proposed.
A modulation method called "requency division multiplexing" has been proposed. In this OFDM system, a number of orthogonal subcarriers (subcarriers) are provided in a transmission band, data is allocated to the amplitude and phase of each subcarrier, and PSK (Phase Shift Keying) and QAM (Quadraturtu
This is a method of performing digital modulation by reamplitude 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。
In this OFDM system, since the transmission band is divided by a large number of subcarriers, the band per subcarrier wave becomes narrow and the modulation speed becomes slow, but the total transmission speed is different from that of the conventional modulation system. There is no feature. Further, the OFDM scheme 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 Fourier Transform) that performs inverse Fourier transform during modulation is performed.
An er Transform operation circuit and an FFT (Fast Fourier Transform) operation circuit for performing a Fourier transform at the time of demodulation can be used to configure a transmission / reception circuit.

【0004】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OFD
M方式を採用した地上波デジタル放送としては、例え
ば、ヨーロッパではDVB−T(Digital Video Broadc
asting-Terrestrial)という規格が提案され、日本では
ISDB−T(Integrated Services Digital Broadcas
ting -Terrestrial)といった規格が提案されている。
[0004] From the above characteristics, the OFDM system is widely studied for application to terrestrial digital broadcasting which is strongly affected by multipath interference. Such OFD
As terrestrial digital broadcasting employing the M system, for example, in Europe, DVB-T (Digital Video Broadc
A standard called asting-Terrestrial was proposed, and in Japan ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcas)
ting-Terrestrial) has been proposed.

【0005】OFDM方式による送信信号は、図6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、OFDMシンボル内に、2048本のサブキャ
リアが含まれている。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、有効シンボルの例えば1/4の時間長の信号とされ
ている。
[0005] A transmission signal according to the OFDM scheme is transmitted in a symbol unit called an OFDM symbol, as shown in FIG. This OFDM symbol is used as an IFF
An effective symbol, which is a signal period in which T is performed, and a guard interval in which a waveform of a part of the latter half of the effective symbol is copied as it is. This guard interval is provided in the first half of the OFDM symbol. For example, in the DVB-T standard (2K mode), 2048 subcarriers are included in an OFDM symbol. Also, 2048 in the effective symbol
Data is modulated on 1705 subcarriers among the subcarriers. The guard interval is a signal having a time length of, for example, 1 / of the effective symbol.

【0006】また、各サブキャリアに対する変調方式と
してQAM系の変調を用いるOFDM方式においては、
伝送時にマルチパス等の影響により各サブキャリアに変
調された信号にひずみが生じると、各サブキャリア毎に
振幅及び位相の特性が異なるものとなってしまう。その
ため、受信側では、各サブキャリア毎の振幅及び位相が
等しくなるように、受信信号を波形等化をする必要があ
る。OFDM方式では、送信側で伝送信号中に所定の振
幅及び所定の位相のパイロット信号を伝送シンボル内に
散在させておき、受信側でこのパイロット信号の振幅及
び位相を監視して、伝送路の周波数特性を求め、この求
めた伝送路の特性により受信信号を等化するようにして
いる。伝送路の特性を算出するために用いられるパイロ
ット信号のことをスキャッタードパイロット信号(S
P)信号と呼ぶ。
In an OFDM system using QAM-based modulation as a modulation system for each subcarrier,
If distortion occurs in a signal modulated on each subcarrier due to the influence of multipath or the like during transmission, the characteristics of amplitude and phase differ for each subcarrier. Therefore, on the receiving side, it is necessary to equalize the waveform of the received signal so that the amplitude and phase of each subcarrier become equal. In the OFDM system, a pilot signal having a predetermined amplitude and a predetermined phase is scattered in a transmission symbol on a transmission side on a transmission side, and the amplitude and phase of the pilot signal are monitored on a reception side, and the frequency of a transmission path is monitored. The characteristics are determined, and the received signal is equalized based on the determined characteristics of the transmission path. A pilot signal used to calculate the characteristics of the transmission path is referred to as a scattered pilot signal (S
P) signal.

【0007】図7に、DVB−T規格やISDB−T規
格で採用されているSP信号のOFDMシンボル内にお
ける配置パターンを示す。
FIG. 7 shows an arrangement pattern in an OFDM symbol of an SP signal adopted in the DVB-T standard or the ISDB-T standard.

【0008】DVB−T規格やISDB−T規格では、
サブキャリア方向(周波数方向)に12本のサブキャリ
アに1本の割合でBPSK変調されたSP信号が挿入さ
れている。さらに、DVB−T規格やISDB−T規格
では、SP信号の挿入位置をOFDMシンボル毎に3サ
ブキャリアずつ周波数方向にシフトさせている。その結
果、OFDMシンボル方向(時間方向)の同一のサブキ
ャリアに対して、4OFDMシンボルに1回の割合でS
P信号が挿入されることとなる。
In the DVB-T standard and the ISDB-T standard,
In the subcarrier direction (frequency direction), BPSK-modulated SP signals are inserted at a rate of one per 12 subcarriers. Further, in the DVB-T standard and the ISDB-T standard, the insertion position of the SP signal is shifted in the frequency direction by three subcarriers for each OFDM symbol. As a result, for the same subcarrier in the OFDM symbol direction (time direction), S is applied once every four OFDM symbols.
The P signal will be inserted.

【0009】このようにDVB−T規格やISDB−T
規格では、SP信号を空間的に散在させた状態でOFD
Mシンボルに挿入し、本来の情報に対するSP信号の冗
長度を低くしている。
As described above, the DVB-T standard and the ISDB-T
According to the standard, the OFD signal is
It is inserted into M symbols to reduce the redundancy of the SP signal with respect to the original information.

【0010】ところで、このSP信号を用いて伝送路の
特性を算出する場合、SP信号が挿入されたサブキャリ
アに対してはその特性を特定することはできるが、それ
以外のサブキャリア即ち本来の情報が含まれているその
他のサブキャリアに対しては、その特性を直接的に算出
することはできない。そのため、受信側では、2次元補
間フィルタを用いてSP信号をフィルタリングすること
により、本来の情報が含まれている他のサブキャリアの
伝送路の特性を推定している。
When the characteristics of the transmission path are calculated using the SP signal, the characteristics can be specified for the subcarrier in which the SP signal is inserted, but the other subcarriers, ie, the original subcarriers, can be specified. The characteristics of other subcarriers containing information cannot be directly calculated. Therefore, the receiving side estimates the characteristics of the transmission path of another subcarrier including the original information by filtering the SP signal using a two-dimensional interpolation filter.

【0011】通常、2次元補間フィルタを用いた伝送路
特性の推定処理は以下のように行われる。
Normally, the processing of estimating transmission path characteristics using a two-dimensional interpolation filter is performed as follows.

【0012】伝送路特性の推定処理を行う場合、まず、
受信したOFDM信号から、情報成分を取り除き、図7
に示した位置に挿入されたSP信号のみを抽出する。
When performing the process of estimating transmission line characteristics, first,
The information component is removed from the received OFDM signal, and FIG.
Only the SP signal inserted at the position shown in FIG.

【0013】続いて、図8に示すように、抽出したSP
信号を時間方向の補間フィルタに入力して時間方向補間
処理を行い、各OFDMシンボル毎に、SP信号が配置
されているサブキャリアの伝送路特性を推定する。その
結果、図9に示すように、全てのOFDMシンボルに対
して、周波数方向に3サブキャリア毎、伝送路特性を推
定することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 8, the extracted SP
The signal is input to a time-direction interpolation filter to perform time-direction interpolation processing, and for each OFDM symbol, the transmission path characteristics of the subcarrier in which the SP signal is arranged are estimated. As a result, as shown in FIG. 9, the transmission path characteristics can be estimated for every three subcarriers in the frequency direction for all OFDM symbols.

【0014】続いて、図10に示すように、時間方向に
補間したSP信号を周波数方向の補間フィルタに入力し
て周波数方向補間処理を行い、OFDMシンボル内の全
サブキャリアの伝送路特性を推定する。その結果、受信
したOFDM信号の全てのサブキャリアに対して、伝送
路特性を推定することができる。
Subsequently, as shown in FIG. 10, the SP signal interpolated in the time direction is input to the interpolation filter in the frequency direction to perform frequency direction interpolation processing, and the transmission path characteristics of all subcarriers in the OFDM symbol are estimated. I do. As a result, transmission path characteristics can be estimated for all subcarriers of the received OFDM signal.

【0015】ここで、補間処理を行う場合、一般的にフ
ィルタの減衰特性や遷移特性を向上させるため、フィル
タのタップを多くすることが望ましい。しかしながら、
OFDM信号の伝送路特性の推定を行う場合、時間方向
の補間処理にタップ数が多いフィルタを用いると、遅延
線の遅延量が非常に大きくなってしまい実装が困難とな
ってしまう。このような実装上の理由から、伝送路特性
の推定を行う場合には、時間方向フィルタに、ハードウ
ェア規模の小さい0次ホールドフィルタが用いられるの
が一般的である。
Here, when performing the interpolation processing, it is generally desirable to increase the number of filter taps in order to improve the attenuation characteristics and transition characteristics of the filter. However,
When estimating the transmission path characteristics of an OFDM signal, if a filter having a large number of taps is used in the interpolation process in the time direction, the delay amount of the delay line becomes extremely large, and mounting becomes difficult. For such reasons of mounting, when estimating the transmission path characteristics, it is common to use a zero-order hold filter with a small hardware scale as the time direction filter.

【0016】この0次ホールドフィルタをFIRフィル
タによって実現した場合の構成例を図11に示す。図1
1に示す0次ホールドフィルタ100は、第1から第3
の3つの遅延素子101,102,103と、第1から
第3の3つの加算器104,105,106とから構成
される。すなわち、0次ホールドフィルタ100は、タ
ップ係数が全て1のFIRフィルタとして構成される。
FIG. 11 shows an example of a configuration in the case where this zero-order hold filter is realized by an FIR filter. FIG.
The zero-order hold filter 100 shown in FIG.
, And three first to third adders 104, 105, and 106. That is, the zero-order hold filter 100 is configured as an FIR filter in which all tap coefficients are 1.

【0017】この0次ホールドフィルタ100には、入
力信号として、各OFDM信号の所定のサブキャリア番
号に挿入されているSP信号が、時間方向(OFDMシ
ンボル方向)に順次入力される。なお、SP信号が挿入
されていない部分(本来の情報が含まれている部分)で
は、0が入力される。第1の遅延素子101は、入力信
号を1タイミング分遅延させる。第2の遅延素子102
は、第1の遅延素子101の出力信号をさらに1タイミ
ング分遅延させる。第3の遅延素子103は、第2の遅
延素子102の出力信号をさらに1タイミング分遅延さ
せる。すなわち、各遅延素子101〜103は、1タイ
ミング分遅延された遅延信号と、2タイミング分遅延さ
れた遅延信号と、3タイミング分遅延された遅延信号と
を出力する。また、第1の加算器104は入力信号と第
1の遅延素子101の出力信号とを加算して出力し、第
2の加算器105は第1の加算器104の出力信号と第
2の遅延素子102の出力信号とを加算して出力し、第
3の加算器106は第2の加算器105の出力信号と第
3の遅延素子103の出力信号とを加算して出力する。
An SP signal inserted into a predetermined subcarrier number of each OFDM signal is sequentially input to the zero-order hold filter 100 in the time direction (OFDM symbol direction) as an input signal. Note that 0 is input to a portion where the SP signal is not inserted (a portion where the original information is included). The first delay element 101 delays an input signal by one timing. Second delay element 102
Delays the output signal of the first delay element 101 further by one timing. The third delay element 103 further delays the output signal of the second delay element 102 by one timing. That is, each of the delay elements 101 to 103 outputs a delayed signal delayed by one timing, a delayed signal delayed by two timings, and a delayed signal delayed by three timings. Further, the first adder 104 adds the input signal and the output signal of the first delay element 101 and outputs the result. The second adder 105 outputs the output signal of the first adder 104 and the second delay signal. The third adder 106 adds the output signal of the second adder 105 and the output signal of the third delay element 103 and outputs the result.

【0018】この結果、0次ホールドフィルタ100か
らは、図12に示すように、実際に抽出されたSP信号
の値を3OFDMシンボル分ホールドして出力する。す
なわち、実際に受信されたSP信号の値を、続く3つの
OFDMシンボルに対する推定値として出力する。
As a result, as shown in FIG. 12, the 0th-order hold filter 100 holds the value of the actually extracted SP signal for three OFDM symbols and outputs it. That is, the value of the actually received SP signal is output as an estimated value for the next three OFDM symbols.

【0019】一方、OFDM信号の周波数方向の補間処
理を行う場合は、時間方向と比較して遅延線の遅延量が
小さい。そのため、時間方向フィルタよりもタップ数が
多いフィルタを用いて、減衰特性や遷移特性を向上させ
ることができる。
On the other hand, when performing interpolation processing in the frequency direction of the OFDM signal, the delay amount of the delay line is smaller than that in the time direction. Therefore, it is possible to improve the attenuation characteristic and the transition characteristic by using a filter having a larger number of taps than the time direction filter.

【0020】21タップのFIRフィルタによって周波
数方向フィルタを実現した場合の構成例を図13に示
す。図13に示すFIRフィルタ200は、第1から第
20の20個の遅延素子201〜220と、0番目から
20番目の21個の乗算器230〜250と、加算器2
51とから構成される。
FIG. 13 shows a configuration example in which a frequency direction filter is realized by a 21-tap FIR filter. The FIR filter 200 illustrated in FIG. 13 includes 20 first to 20th delay elements 201 to 220, 0th to 20th 21 multipliers 230 to 250, and an adder 2
51.

【0021】このFIRフィルタ200には、入力信号
として、3サブキャリア間隔で伝送路特性が推定された
信号が、時間方向フィルタから周波数方向(サブキャリ
ア方向)に順次入力される。なお、伝送路の特性が推定
されていない部分(本来の情報が含まれている部分)で
は、0が入力される。
To the FIR filter 200, signals whose transmission path characteristics are estimated at three subcarrier intervals are sequentially input from the time direction filter in the frequency direction (subcarrier direction) as input signals. Note that 0 is input to a portion where the characteristics of the transmission path are not estimated (a portion where the original information is included).

【0022】第1の遅延素子201は、入力信号を1タ
イミング分遅延させる。第2の遅延素子202は、第1
の遅延素子201の出力信号をさらに1タイミング分遅
延させる。第3の遅延素子203は、第2の遅延素子2
02の出力信号をさらに1タイミング分遅延させる。以
後、各遅延素子204は、直前の遅延素子の出力信号を
1タイミング分遅延させる。すなわち、各遅延素子20
1〜120からは、1〜20タイミング分遅延された遅
延信号が出力される。また、0番目の乗算器230は遅
延されていない入力信号に係数k0を乗算し、1番目の
乗算器231は第1の遅延素子201の出力信号に係数
k1を乗算し、2番目の乗算器232は第2の遅延素子
202の出力信号に係数k2を乗算し、以後、各乗算器
232〜250は対応する遅延素子203〜220の出
力信号に係数k3〜k20を乗算する。そして、加算器
251は、全ての乗算器230〜250の乗算出力を加
算して出力する。
The first delay element 201 delays an input signal by one timing. The second delay element 202 has a first
Is further delayed by one timing. The third delay element 203 is the second delay element 2
02 is further delayed by one timing. Thereafter, each delay element 204 delays the output signal of the immediately preceding delay element by one timing. That is, each delay element 20
From 1 to 120, a delay signal delayed by 1 to 20 timings is output. The zeroth multiplier 230 multiplies the undelayed input signal by a coefficient k0, the first multiplier 231 multiplies the output signal of the first delay element 201 by a coefficient k1, and the second multiplier 231 232 multiplies the output signal of the second delay element 202 by a coefficient k2, and thereafter, each of the multipliers 232 to 250 multiplies the output signal of the corresponding delay element 203 to 220 by a coefficient k3 to k20. Then, the adder 251 adds and outputs the multiplied outputs of all the multipliers 230 to 250.

【0023】そして、各係数k0〜k20は、遅延素子
の中心位置にあるサブキャリアの伝送路特性を3倍補間
するように、予め係数k0〜k20が設定されている。
The coefficients k0 to k20 are set in advance so that the transmission path characteristics of the subcarrier at the center position of the delay element are tripled.

【0024】この結果、このFIRフィルタ200で
は、OFDMシンボル内の各サブキャリアに対する伝送
路特性を推定することができる。
As a result, the FIR filter 200 can estimate the transmission path characteristics for each subcarrier in the OFDM symbol.

【0025】以上のように時間方向補間フィルタと周波
数方向補間フィルタを用いて2次元的な補間処理を施す
ことにより、全てのサブキャリアにおける伝送路特性を
受信側で推定することができる。
As described above, by performing two-dimensional interpolation processing using the time direction interpolation filter and the frequency direction interpolation filter, the transmission path characteristics of all subcarriers can be estimated on the receiving side.

【0026】[0026]

【発明が解決しようとする課題】ところで、周波数方向
の補間を行う場合、OFDMシンボル単位で、フィルタ
リング処理を完結させなければならない。すなわち、連
続したシーケンシャルなデータではなく、ある一定のデ
ータ単位毎に、フィルタリング処理を行わなければなら
ない。
When performing interpolation in the frequency direction, the filtering process must be completed in OFDM symbol units. That is, it is necessary to perform the filtering process for each certain data unit instead of continuous sequential data.

【0027】そのため、周波数方向の補間処理で、OF
DMシンボル内の端部分(低周波部分或いは高周波部
分)のサブキャリアを補間点とするときには、図14に
示すように、OFDMシンボルの帯域外の信号成分が補
間用のサンプル信号としてフィルタ内に含まれてしま
い、実際に受信した信号が入力されていなければならな
い位置の遅延素子内に真値を供給することができなかっ
た。
For this reason, OF interpolation is performed in the frequency direction.
When a subcarrier at an end portion (low-frequency portion or high-frequency portion) in the DM symbol is used as an interpolation point, as shown in FIG. 14, a signal component outside the band of the OFDM symbol is included in the filter as a sample signal for interpolation. As a result, a true value cannot be supplied to a delay element at a position where an actually received signal must be input.

【0028】一般的に、補間処理を行う場合、所定の位
置の遅延素子内に真値を供給できない場合には、そこに
適当な値を仮定して補間点を求める。
In general, when an interpolation process is performed, if a true value cannot be supplied to a delay element at a predetermined position, an interpolation point is obtained by assuming an appropriate value.

【0029】しかしながら、適当な値を仮定することに
ともなって補間の誤差が増大してしまう。従って、伝送
路特性の推定値に誤差を生ずることになる。すなわち、
図15に示すように、OFDMシンボルの帯域端(低周
波数部分及び高周波数部分)における伝送路特性の推定
値は、OFDMシンボルの帯域中心部における伝送路特
性の推定値と比較して誤差が大きくなってしまう。
However, assuming an appropriate value, the error in interpolation increases. Therefore, an error occurs in the estimated value of the transmission path characteristic. That is,
As shown in FIG. 15, the estimated value of the channel characteristics at the band edge (low frequency portion and high frequency portion) of the OFDM symbol has a larger error than the estimated value of the channel characteristics at the center of the band of the OFDM symbol. turn into.

【0030】従って、推定した伝送路特性を用いてOF
DM信号の受信周波数特性を補正したとしても、OFD
M信号の帯域端のサブキャリアで伝送される情報は、C
/Nが高くても伝送誤りが増大してしまっていた。
Therefore, the OF is estimated using the estimated transmission path characteristics.
Even if the reception frequency characteristic of the DM signal is corrected, OFD
The information transmitted on the subcarrier at the band edge of the M signal is C
Even if / N is high, transmission errors have increased.

【0031】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、高精度に伝送路の伝達特性を推定して情報
の誤り率を向上させるOFDM復調装置及び方法を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has as its object to provide an OFDM demodulator and a method for estimating the transmission characteristics of a transmission path with high accuracy and improving the error rate of information. I do.

【0032】[0032]

【課題を解決するための手段】本発明にかかるOFDM
復調装置は、所定の帯域内の複数のサブキャリアに対し
て情報が分割されて直交変調されることにより生成され
た伝送シンボルを伝送単位とし、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が上記伝送シンボ
ル内の所定のサブキャリアに離散的に挿入された直交周
波数分割(OFDM)信号を復調するOFDM復調装置
であって、上記OFDM信号を上記伝送シンボル単位で
フーリエ変換するフーリエ変換手段と、上記フーリエ変
換手段によりフーリエ変換された信号から各伝送シンボ
ル毎に上記パイロット信号を抽出するパイロット信号抽
出手段と、上記パイロット信号抽出手段により抽出され
た上記パイロット信号を時間方向補間フィルタ及び周波
数方向補間フィルタを用いて補間することにより伝送シ
ンボル内の全てのサブキャリアの伝送路特性を算出する
補間手段と、上記補間手段により算出された各サブキャ
リアの伝送路特性に基づき、上記フーリエ変換手段によ
りフーリエ変換された信号を波形等化する波形等化手段
と、上記補間手段の周波数方向補間フィルタに対するタ
ップ数を制御するタップ数制御手段とを備え、上記タッ
プ数制御手段は、補間対象となるサブキャリアの伝送シ
ンボル内での位置に応じて、上記周波数方向補間フィル
タのタップ数の変化させることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION OFDM according to the present invention
The demodulation device has a transmission symbol generated by dividing and orthogonally modulating information for a plurality of subcarriers within a predetermined band as a transmission unit, and has a specific power and a specific phase. What is claimed is: 1. An OFDM demodulator for demodulating an orthogonal frequency division (OFDM) signal in which a pilot signal is discretely inserted into a predetermined subcarrier in the transmission symbol. Means, a pilot signal extracting means for extracting the pilot signal for each transmission symbol from the signal Fourier-transformed by the Fourier transform means, a time-direction interpolation filter and a frequency filter for extracting the pilot signal extracted by the pilot signal extracting means. By interpolating using a directional interpolation filter, all Interpolation means for calculating the transmission path characteristics of the subcarrier, and a waveform equalization means for waveform equalizing the signal Fourier-transformed by the Fourier transformation means based on the transmission path characteristics of each subcarrier calculated by the interpolation means, Tap number control means for controlling the number of taps for the frequency direction interpolation filter of the interpolation means, wherein the tap number control means performs the frequency direction interpolation in accordance with the position of the subcarrier to be interpolated in the transmission symbol. The number of taps of the filter is changed.

【0033】このOFDM復調装置では、パイロット信
号から伝送路特性を推定するための周波数方向補間フィ
ルタのタップ数を、推定するサブキャリアの伝送シンボ
ル内での位置に応じて変化させる。例えば、受信して得
られたパイロット信号のみが補間用のサンプル信号とし
て遅延素子内に含まれるように、シンボル位置に応じて
上記周波数方向補間フィルタのタップ数を制御する。
In this OFDM demodulator, the number of taps of the frequency direction interpolation filter for estimating the transmission path characteristics from the pilot signal is changed according to the position of the subcarrier to be estimated in the transmission symbol. For example, the number of taps of the frequency direction interpolation filter is controlled according to the symbol position so that only the pilot signal obtained by reception is included in the delay element as a sample signal for interpolation.

【0034】本発明にかかるOFDM受信方法は、所定
の帯域内の複数のサブキャリアに対して情報が分割され
て直交変調されることにより生成された伝送シンボルを
伝送単位とし、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が上記伝送シンボル内の所定のサブ
キャリアに離散的に挿入された直交周波数分割(OFD
M)信号を復調するOFDM復調方法であって、上記O
FDM信号を上記伝送シンボル単位でフーリエ変換し、
フーリエ変換された信号から各伝送シンボル毎に上記パ
イロット信号を抽出し、時間方向補間フィルタ及び周波
数方向補間フィルタを用い、補間対象となるサブキャリ
アの伝送シンボル内での位置に応じて上記周波数方向補
間フィルタのタップ数の変化させながら、抽出された上
記パイロット信号を補間することにより伝送シンボル内
の全てのサブキャリアの伝送路特性を算出し、算出され
た各サブキャリアの伝送路特性に基づき、フーリエ変換
された信号を波形等化することを特徴とする。
In the OFDM receiving method according to the present invention, a transmission symbol generated by dividing information and orthogonally modulating a plurality of subcarriers in a predetermined band is used as a transmission unit, and a specific power is used. Orthogonal frequency division (OFD) in which pilot signals having a specific phase are discretely inserted into predetermined subcarriers in the transmission symbol.
M) An OFDM demodulation method for demodulating a signal, wherein
Fourier-transforming the FDM signal for each transmission symbol,
The pilot signal is extracted for each transmission symbol from the Fourier-transformed signal, and the frequency direction interpolation is performed using a time direction interpolation filter and a frequency direction interpolation filter according to the position of the subcarrier to be interpolated in the transmission symbol. By interpolating the extracted pilot signal while changing the number of taps of the filter, the channel characteristics of all the subcarriers in the transmission symbol are calculated. The waveform of the converted signal is equalized.

【0035】このOFDM復調方法では、パイロット信
号から伝送路特性を推定するための周波数方向補間フィ
ルタのタップ数を、推定するサブキャリアの伝送シンボ
ル内での位置に応じて変化させる。例えば、受信して得
られたパイロット信号のみが補間用のサンプル信号とし
て遅延素子内に含まれるように、シンボル位置に応じて
上記周波数方向補間フィルタのタップ数を制御する。
In this OFDM demodulation method, the number of taps of the frequency direction interpolation filter for estimating the transmission path characteristics from the pilot signal is changed according to the position of the subcarrier to be estimated in the transmission symbol. For example, the number of taps of the frequency direction interpolation filter is controlled according to the symbol position so that only the pilot signal obtained by reception is included in the delay element as a sample signal for interpolation.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0037】OFDM方式によるデジタルテレビジョン
放送の受信装置(OFDM受信装置)について説明す
る。図1は、OFDM受信装置のブロック構成図であ
る。この図1では、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。
A digital television broadcast receiving apparatus (OFDM receiving apparatus) based on the OFDM method will be described. FIG. 1 is a block diagram of the OFDM receiver. In FIG. 1, when the signal transmitted between the blocks is a complex signal, the signal component is represented by a thick line, and when the signal transmitted between the blocks is a real number signal, the signal component is represented by a thin line. .

【0038】OFDM受信装置1は、図1に示すよう
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、イコライザ8と、デマッピン
グ回路9と、エラー訂正回路10とを備えている。
As shown in FIG. 1, the OFDM receiver 1 includes an antenna 2, a tuner 3, and an A / D conversion circuit 4.
Digital quadrature demodulation circuit 5, FFT operation circuit 6,
It includes a window synchronization circuit 7, an equalizer 8, a demapping circuit 9, and an error correction circuit 10.

【0039】放送局から放送されたデジタルテレビジョ
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。
A broadcast wave of a digital television broadcast broadcast from a broadcast station is received by the antenna 2 of the OFDM receiver 1 and supplied to the tuner 3 as an RF signal.

【0040】アンテナ2により受信されたRF信号は、
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、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。
The RF signal received by the antenna 2 is
The frequency is converted to an IF signal by the tuner 3 and supplied to the A / D conversion circuit 4. The IF signal is supplied to the A / D conversion circuit 4
And supplied to the digital quadrature demodulation circuit 5. In the DVB-T standard (2K mode), the A / D conversion circuit 4 quantizes the effective symbol of the OFDM time domain signal with a clock that samples 2048 samples and a guard interval with, for example, 512 samples. .

【0041】デジタル直交復調回路5は、所定の周波数
(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。
The digital quadrature demodulation circuit 5 quadrature demodulates the digitized IF signal using a carrier signal of a predetermined frequency (carrier frequency), and outputs a baseband OFD signal.
Output M signal. The baseband OFDM signal output from the digital quadrature demodulation circuit 5 is a so-called time domain signal before the FFT operation. For this reason, the baseband signal after the digital quadrature demodulation and before the FFT operation is hereinafter referred to as an OFDM time domain signal. This OFDM time domain signal is a complex signal including a real axis component (I channel signal) and an imaginary axis component (Q channel signal) as a result of quadrature demodulation. The OFDM time domain signal output from the digital quadrature demodulation circuit 5 is supplied to an FFT operation circuit 6 and a window synchronization circuit 7.

【0042】FFT演算回路6は、OFDM時間領域信
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。
The FFT operation circuit 6 performs an FFT operation on the OFDM time domain signal, and extracts and outputs data orthogonally modulated on each subcarrier. The signal output from the FFT operation circuit 6 is a so-called frequency domain signal after the FFT. From this, hereinafter, F
The signal after the FT operation is called an OFDM frequency domain signal.

【0043】FFT演算回路6は、1つのOFDMシン
ボルから有効シンボル長の範囲(例えば2048サンプ
ル)の信号を抜き出し、すなわち、1つのOFDMシン
ボルからガードインターバル分の範囲を除き、抜き出し
た2048サンプルのOFDM時間領域信号に対してF
FT演算を行う。具体的にその演算開始位置は、OFD
Mシンボルの境界から、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。この演算範囲のこと
をFFTウィンドウと呼ぶ。
The FFT operation circuit 6 extracts a signal in the effective symbol length range (for example, 2048 samples) from one OFDM symbol, that is, removes the range of the guard interval from one OFDM symbol and extracts 2048 samples of the extracted OFDM symbol. F for time domain signals
Perform FT operation. Specifically, the calculation start position is OFD
Any position between the boundary of the M symbols and the end position of the guard interval. This calculation range is called an FFT window.

【0044】このようにFFT演算回路6から出力され
たOFDM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。
この複素信号は、例えば、16QAM方式や64QAM
方式等で直交振幅変調された信号である。OFDM周波
数領域信号は、イコライザ8に供給される。
As described above, the OFDM frequency domain signal output from the FFT operation circuit 6 is a complex composed of a real axis component (I channel signal) and an imaginary axis component (Q channel signal), like the OFDM time domain signal. Signal.
This complex signal is, for example, 16QAM system or 64QAM
This is a signal that has been subjected to quadrature amplitude modulation by a method or the like. The OFDM frequency domain signal is supplied to the equalizer 8.

【0045】ウィンドウ同期回路7は、入力されたOF
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
界位置を示すウィンドウ同期信号Wsyncを発生す
る。FFT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6に供給する。
The window synchronization circuit 7 receives the input OF
The DM time domain signal is delayed by an effective symbol period to obtain a correlation between a guard interval portion and a signal from which the guard interval is copied, and a boundary position of an OFDM symbol is calculated based on the high correlation portion, A window synchronization signal Wsync indicating the boundary position is generated. The FFT window synchronization circuit 7 supplies the generated window synchronization signal Wsync to the FFT operation circuit 6.

【0046】イコライザ8は、スキャッタードパイロッ
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。位相等化及び振幅等化
がされたOFDM周波数領域信号は、デマッピング回路
9に供給される。
The equalizer 8 uses the scattered pilot signal (SP signal) to perform phase equalization and amplitude equalization of the OFDM frequency domain signal. The OFDM frequency domain signal subjected to the phase equalization and the amplitude equalization is supplied to the demapping circuit 9.

【0047】デマッピング回路9は、イコライザ8によ
り振幅等化及び位相等化されたOFDM周波数領域信号
を、16QAM方式に従ってデマッピングを行ってデー
タの復号をする。デマッピング回路9により復号された
データは、エラー訂正回路10に供給される。
A demapping circuit 9 decodes data by performing demapping on the OFDM frequency domain signal that has been equalized in amplitude and phase by the equalizer 8 in accordance with the 16QAM system. The data decoded by the demapping circuit 9 is supplied to an error correction circuit 10.

【0048】エラー訂正回路10は、供給されたデータ
に対して、例えば、ビタビ復号やリード−ソロモン符号
を用いたエラー訂正を行う。エラー訂正が行われたデー
タは、例えば後段のMPEG復号回路等に供給される。
The error correction circuit 10 performs error correction on the supplied data using, for example, Viterbi decoding or Reed-Solomon code. The error-corrected data is supplied to, for example, a subsequent MPEG decoding circuit.

【0049】つぎに、イコライザ8についてさらに詳細
に説明する。
Next, the equalizer 8 will be described in more detail.

【0050】イコライザ8は、SP信号抽出回路11
と、時間方向補間フィルタ12と、周波数方向補間フィ
ルタ13と、1/X回路14と、複素乗算回路15とを
備えている。
The equalizer 8 includes an SP signal extraction circuit 11
, A time direction interpolation filter 12, a frequency direction interpolation filter 13, a 1 / X circuit 14, and a complex multiplication circuit 15.

【0051】SP信号抽出回路11は、FFT演算回路
6から出力されたOFDM周波数領域信号が供給され
る。SP信号抽出回路11は、OFDM周波数領域信号
からSP信号のみを抽出する。SP信号は、各OFDM
シンボル内に離散的に挿入されており、その挿入位置は
予め規格により定められている。SP信号抽出回路11
は、シンボル毎に異なるサブキャリア位置にSP信号が
挿入されていることから、供給されたOFDM周波数領
域信号のシンボル番号を参照し、そのシンボル番号から
どのインデックス番号のサブキャリアにSP信号が挿入
されているかを規格に基づき算出し、SP信号を抽出す
る。SP信号抽出回路11は、抽出したSP信号を時間
方向補間フィルタ12に供給する。
The OFDM frequency domain signal output from the FFT operation circuit 6 is supplied to the SP signal extraction circuit 11. The SP signal extraction circuit 11 extracts only the SP signal from the OFDM frequency domain signal. The SP signal is
They are discretely inserted into the symbol, and the insertion position is determined in advance by a standard. SP signal extraction circuit 11
Refers to the symbol number of the supplied OFDM frequency domain signal because the SP signal is inserted at a different subcarrier position for each symbol, and the SP signal is inserted into the subcarrier of any index number from the symbol number. Is calculated based on the standard, and the SP signal is extracted. The SP signal extraction circuit 11 supplies the extracted SP signal to the time direction interpolation filter 12.

【0052】時間方向補間フィルタ12は、0ホールド
フィルタから構成され、SP信号を時間軸方向にフィル
タリングすることによって補間処理を行い、伝送路特性
を推定する。具体的には、この時間方向補間フィルタ1
2は、実際に抽出されたSP信号の値を3OFDMシン
ボル分ホールドすることによって、補間処理を行う。時
間方向補間処理がされたSP信号は、OFDMシンボル
単位で、周波数方向補間フィルタ13に供給される。
The time direction interpolation filter 12 comprises a zero hold filter, performs an interpolation process by filtering the SP signal in the time axis direction, and estimates the transmission path characteristics. Specifically, this time-direction interpolation filter 1
No. 2 performs an interpolation process by holding the value of the actually extracted SP signal for three OFDM symbols. The SP signal subjected to the time direction interpolation processing is supplied to the frequency direction interpolation filter 13 in OFDM symbol units.

【0053】周波数方向補間フィルタ13は、FIR
(Finite Impulse Response)フィルタから構成され、
SP信号を周波数方向(サブキャリア方向)に補間し、
OFDMシンボル内のすべてのサブキャリアに対する振
幅及び位相の周波数特性を推定する。すなわち、伝送路
の周波数特性H(ω)を推定する。この周波数方向補間
フィルタ13により求められた全サブキャリアに対する
伝送路の周波数特性H(ω)は、1/X回路14に供給
される。
The frequency direction interpolation filter 13 has an FIR
(Finite Impulse Response) filter,
Interpolate the SP signal in the frequency direction (subcarrier direction)
Estimate the amplitude and phase frequency characteristics for all subcarriers in an OFDM symbol. That is, the frequency characteristic H (ω) of the transmission path is estimated. The frequency characteristics H (ω) of the transmission path for all subcarriers obtained by the frequency direction interpolation filter 13 are supplied to a 1 / X circuit 14.

【0054】1/X回路14は、推定された伝送路の周
波数特性H(ω)に対して逆数演算を行う。逆数演算が
行われた伝送路の周波数特性1/H(ω)は、複素乗算
回路15に供給される。
The 1 / X circuit 14 performs a reciprocal operation on the estimated frequency characteristic H (ω) of the transmission path. The frequency characteristic 1 / H (ω) of the transmission line on which the reciprocal operation has been performed is supplied to the complex multiplication circuit 15.

【0055】複素乗算回路15は、FFT演算回路6か
らOFDM周波数領域信号と、逆演算が行われた伝送路
の周波数特性1/H(ω)とを複素乗算をし、波形等化
を行う。
The complex multiplication circuit 15 performs a complex multiplication of the OFDM frequency domain signal from the FFT operation circuit 6 and the frequency characteristic 1 / H (ω) of the transmission line on which the inverse operation has been performed, and performs waveform equalization.

【0056】つぎに、イコライザ8内の周波数方向補間
フィルタ13の構成についてさらに説明をする。
Next, the configuration of the frequency direction interpolation filter 13 in the equalizer 8 will be further described.

【0057】周波数方向補間フィルタ13は、タップ数
が制御可能な3倍補間を行うFIRフィルタ構成となっ
ている。周波数方向補間フィルタ13は、例えば、図2
に示すように、第1から第20の20個の遅延素子21
〜40と、0番目から20番目の21個の乗算器50〜
70と、加算器71と、係数制御部72とから構成され
る。
The frequency direction interpolation filter 13 has an FIR filter configuration for performing triple interpolation in which the number of taps can be controlled. The frequency direction interpolation filter 13 is, for example, as shown in FIG.
As shown in the figure, the first to twentieth twenty delay elements 21
To 40 and 21 multipliers 50 to 50 from the 0th to the 20th
70, an adder 71, and a coefficient control unit 72.

【0058】この周波数方向補間フィルタ13には、入
力信号として、3サブキャリア間隔で伝送路特性が推定
された信号が、時間方向フィルタ12から周波数方向
(サブキャリア方向)に順次入力される。なお、伝送路
の特性が推定されていない部分(時間方向補間フィルタ
12によって伝送路が推定されていない部分)では、0
が入力される。
Signals whose transmission path characteristics are estimated at three subcarrier intervals are sequentially input from the time direction filter 12 in the frequency direction (subcarrier direction) to the frequency direction interpolation filter 13 as input signals. In a portion where the characteristics of the transmission channel are not estimated (a portion where the transmission channel is not estimated by the time direction interpolation filter 12), 0 is set.
Is entered.

【0059】第1の遅延素子21は、入力信号を1タイ
ミング分遅延させる。第2の遅延素子22は、第1の遅
延素子21の出力信号をさらに1タイミング分遅延させ
る。第3の遅延素子23は、第2の遅延素子22の出力
信号をさらに1タイミング分遅延させる。以後、各遅延
素子24〜40は、直前の遅延素子の出力信号を1タイ
ミング分遅延させる。すなわち、各遅延素子21〜40
からは、1〜20タイミング分遅延された遅延信号が出
力される。また、0番目の乗算器50は遅延されていな
い入力信号に係数k0を乗算し、1番目の乗算器51は
第1の遅延素子21の出力信号に係数k1を乗算し、2
番目の乗算器52は第2の遅延素子22の出力信号に係
数k2を乗算し、以後、各乗算器52〜70は対応する
遅延素子23〜40の出力信号に係数k3〜k20を乗
算する。そして、加算器71は、全ての乗算器50〜7
0の乗算出力を加算して出力する。
The first delay element 21 delays the input signal by one timing. The second delay element 22 further delays the output signal of the first delay element 21 by one timing. The third delay element 23 further delays the output signal of the second delay element 22 by one timing. Thereafter, each of the delay elements 24 to 40 delays the output signal of the immediately preceding delay element by one timing. That is, each of the delay elements 21 to 40
Outputs a delay signal delayed by 1 to 20 timings. The 0th multiplier 50 multiplies the undelayed input signal by a coefficient k0, the first multiplier 51 multiplies the output signal of the first delay element 21 by a coefficient k1, and
The second multiplier 52 multiplies the output signal of the second delay element 22 by a coefficient k2, and thereafter each of the multipliers 52 to 70 multiplies the output signal of the corresponding delay element 23 to 40 by a coefficient k3 to k20. Then, the adder 71 includes all the multipliers 50 to 7
The multiplied outputs of 0 are added and output.

【0060】係数制御部72は、係数k0〜k20を発
生し、各乗算器50〜70に供給する。
The coefficient control section 72 generates coefficients k0 to k20 and supplies them to the multipliers 50 to 70.

【0061】ここで、係数制御部72は、補間対象とな
るサブキャリアのインデックス番号に応じて、係数k0
〜k20を変化させ、FIRフィルタのタップ数を制御
する。具体的には、低周波数部分及び高周波数部分のO
FDMシンボルの端部分のサブキャリアが補間対象とな
っている際には、タップ数を少なくし、OFDMシンボ
ルの中心部分のサブキャリアが補間対象となっている際
には、タップ数を多く(最大値)とするように制御を行
う。
Here, the coefficient control unit 72 determines the coefficient k0 according to the index number of the subcarrier to be interpolated.
To k20 to control the number of taps of the FIR filter. Specifically, the O in the low frequency part and the high frequency part
When the subcarrier at the end of the FDM symbol is to be interpolated, the number of taps is reduced. When the subcarrier at the center of the OFDM symbol is to be interpolated, the number of taps is increased (maximum). Value).

【0062】例えば、OFDMシンボル内に2048個
のサブキャリアがあり、時間方向補間フィルタ12によ
る補間の結果各OFDMシンボルのインデックスが#
1,#4,#7,#10…といったサブキャリアにSP
信号が挿入されており、さらに、フィルタの遅延素子の
数が20個(21タップ)であった場合には、係数制御
部72は、以下のように係数k0〜k20の値を変化さ
せ、タップ数を制御する。
For example, there are 2048 subcarriers in an OFDM symbol, and as a result of interpolation by the time direction interpolation filter 12, the index of each OFDM symbol is #
SP for subcarriers such as 1, # 4, # 7, # 10 ...
When the signal is inserted and the number of delay elements of the filter is 20 (21 taps), the coefficient control unit 72 changes the values of the coefficients k0 to k20 as follows, Control the number.

【0063】サブキャリア番号#1が補間点の場合(最
も低周波数のサブキャリアが補間点の場合)には、図3
のAに示すように、タップ数が5となるように係数k0
〜k20の値を設定する。また、サブキャリア番号#2
の場合には、図3のBに示すように、タップ数が7とな
るように係数k0〜k20の値を設定する。サブキャリ
ア番号#3の場合には、図3のCに示すように、タップ
数が9となるように係数k0〜k20の値を設定する。
以後、補間点が1つ増加するにともないタップ数を2増
加させ、サブキャリア番号#8の場合には、図3のEに
示すように、タップ数が19となるように係数k0〜k
20の値を設定する。そして、サブキャリア番号#9以
降は、図3のF,Gに示すように、タップ数を21がと
なるように係数k0〜k20の値を設定し、その係数を
固定する。
When the subcarrier number # 1 is the interpolation point (when the lowest frequency subcarrier is the interpolation point), FIG.
As shown in A, the coefficient k0 is set so that the number of taps becomes 5.
Kk20 are set. Also, subcarrier number # 2
In the case of, as shown in FIG. 3B, the values of the coefficients k0 to k20 are set so that the number of taps becomes seven. In the case of subcarrier number # 3, the values of coefficients k0 to k20 are set such that the number of taps becomes 9, as shown in C of FIG.
Thereafter, as the number of interpolation points increases by one, the number of taps is increased by two. In the case of subcarrier number # 8, coefficients k0 to k are set so that the number of taps becomes 19 as shown in FIG.
Set the value of 20. After the subcarrier number # 9, the values of the coefficients k0 to k20 are set so that the number of taps becomes 21 as shown by F and G in FIG. 3, and the coefficients are fixed.

【0064】一方、補間点がサブキャリア番号#203
9までは、図4のA〜Cに示すように、タップ数が21
となるように係数k0〜k20の値を設定しておく。続
いて、サブキャリア番号#2040が補間点の場合に
は、図4のDに示すように、タップ数が19となるよう
に係数k0〜k20の値を設定する。続いて、サブキャ
リア番号#2041が補間点の場合には、図4のEに示
すように、タップ数が17となるように係数k0〜k2
0の値を設定する。以後、補間点が1つ増加するにとも
ないタップ数を2減少させ、サブキャリア番号#204
7の場合には、図3のFに示すように、タップ数が5と
なるように係数k0〜k20の値を設定し、サブキャリ
ア番号#2048の場合には、図3のGに示すように、
タップ数が3となるように係数k0〜k20の値を設定
する。
On the other hand, the interpolation point is the subcarrier number # 203
Up to 9, as shown in FIGS.
The values of the coefficients k0 to k20 are set in advance so that Subsequently, when the subcarrier number # 2040 is an interpolation point, the values of the coefficients k0 to k20 are set so that the number of taps becomes 19, as shown in D of FIG. Subsequently, when the subcarrier number # 2041 is an interpolation point, the coefficients k0 to k2 are set so that the number of taps becomes 17 as shown in E of FIG.
Set a value of 0. Thereafter, as the number of interpolation points increases by one, the number of taps is reduced by two and the subcarrier number # 204
In the case of 7, as shown in F of FIG. 3, the values of the coefficients k0 to k20 are set so that the number of taps becomes 5, and in the case of the subcarrier number # 2048, as shown in G of FIG. To
The values of the coefficients k0 to k20 are set so that the number of taps becomes three.

【0065】以上のようにタップ数を制御すると、3倍
補間を行う場合、参照値にダミーデータを挿入すること
なく、実際に受信して得られた信号のみを用いて補間処
理を行うことが可能となる。すなわち、時間方向補間フ
ィルタ12から出力された有効な値(真値)のみを、入
力信号として用いることができるように、そのタップ数
を変化させている。
When the number of taps is controlled as described above, when triple interpolation is performed, it is possible to perform interpolation using only signals actually received and obtained without inserting dummy data as reference values. It becomes possible. That is, the number of taps is changed so that only a valid value (true value) output from the time direction interpolation filter 12 can be used as an input signal.

【0066】以上のように本発明の実施の形態のOFD
M受信装置1では、伝送路特性を補間によって推定する
際、その補間対象となるサブキャリアがOFDMシンボ
ル内の低周波数部分或いは高周波数部分であれば、遅延
素子内にダミーの信号を入力せずに、その補間対象のサ
ブキャリアの値を検出できるように、タップ数が制御さ
れる。
As described above, the OFD according to the embodiment of the present invention
When estimating the channel characteristics by interpolation, the M receiving apparatus 1 does not input a dummy signal into the delay element if the subcarrier to be interpolated is a low-frequency part or a high-frequency part in an OFDM symbol. Then, the number of taps is controlled so that the value of the subcarrier to be interpolated can be detected.

【0067】そのため、伝送路特性の推定値に誤差を少
なくすることができ、高精度に伝送路の伝達特性を推定
して情報の誤り率を向上させることができる。
For this reason, it is possible to reduce an error in the estimated value of the transmission path characteristic, and it is possible to estimate the transmission characteristic of the transmission path with high accuracy and to improve the information error rate.

【0068】なお、このOFDM受信装置1内の周波数
補間フィルタ13の構成は、図2に示した構成のみなら
ず、補間対象となっているサブキャリア番号に応じてタ
ップ数を制御できる構成であればどのような構成として
もよい。
The configuration of the frequency interpolation filter 13 in the OFDM receiver 1 is not limited to the configuration shown in FIG. 2, but may be a configuration capable of controlling the number of taps according to the subcarrier number to be interpolated. Any configuration may be used.

【0069】例えば、図5に示すように、3タップ、5
タップ、7タップ、9タップ・・・21タップという各
タップ数の補間フィルタ80〜89を並列に設けてお
き、これら各補間フィルタ80〜89全てに入力信号を
供給する。そして、セレクタ90が補間対象となるサブ
キャリア番号に応じて、いずれか一つの補間フィルタを
選択して出力するような構成としてもよい。
For example, as shown in FIG.
Tap filters, 7 taps, 9 taps... 21 taps are provided in parallel with interpolation filters 80 to 89, and input signals are supplied to all of these interpolation filters 80 to 89. The selector 90 may be configured to select and output any one of the interpolation filters according to the subcarrier number to be interpolated.

【0070】[0070]

【発明の効果】本発明にかかるOFDM復調装置及び方
法では、パイロット信号から伝送路特性を推定するため
の補間フィルタのタップ数を、推定するサブキャリアの
伝送シンボル内での位置に応じて変化させる。そのた
め、本発明では、高精度に伝送路の伝達特性を推定して
情報の誤り率を向上させることができる。
According to the OFDM demodulation apparatus and method according to the present invention, the number of taps of an interpolation filter for estimating a transmission path characteristic from a pilot signal is changed according to the position of a subcarrier to be estimated in a transmission symbol. . Therefore, according to the present invention, it is possible to highly accurately estimate the transfer characteristic of the transmission path and improve the information error rate.

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

【図1】本発明の実施の形態のOFDM受信装置のブロ
ック構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of an OFDM receiver according to an embodiment of the present invention.

【図2】周波数方向補間フィルタの構成を説明するため
の図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a configuration of a frequency direction interpolation filter.

【図3】OFDMシンボル内の低周波数部分でのタップ
数の具体的な設定値を説明するための図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining a specific setting value of the number of taps in a low frequency portion in an OFDM symbol.

【図4】OFDMシンボル内の高周波数部分でのタップ
数の具体的な設定値を説明するための図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a specific setting value of the number of taps in a high frequency portion in an OFDM symbol.

【図5】周波数方向補間フィルタの他の構成例を説明す
るための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining another configuration example of the frequency direction interpolation filter.

【図6】OFDM信号のガードインターバルについて説
明するため図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining a guard interval of an OFDM signal.

【図7】OFDM信号のスキャッタードパイロット信号
の挿入位置について説明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining an insertion position of a scattered pilot signal of an OFDM signal.

【図8】伝送路特性を推定する際の時間方向の補間フィ
ルタ処理について説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an interpolation filter process in a time direction when estimating a transmission path characteristic.

【図9】時間方向補間フィルタにより伝送路特性を推定
されたサブキャリアについて説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining subcarriers whose transmission path characteristics have been estimated by a time-direction interpolation filter.

【図10】伝送路特性を推定する際の周波数方向の補間
フィルタ処理について説明するための図である。
FIG. 10 is a diagram for describing interpolation filter processing in the frequency direction when estimating transmission path characteristics.

【図11】0ホールドフィルタの構成を説明するための
図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining a configuration of a zero hold filter.

【図12】0ホールドフィルタを用いて補間して得られ
た伝送路特性を説明するための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining transmission path characteristics obtained by interpolation using a 0 hold filter.

【図13】21タップのFIRフィルタの構成を説明す
るための図である。
FIG. 13 is a diagram for explaining a configuration of a 21-tap FIR filter.

【図14】OFDMシンボルの端部部分での周波数方向
の補間処理について説明するための図である。
FIG. 14 is a diagram for describing interpolation processing in the frequency direction at an end portion of an OFDM symbol.

【図15】仮のデータを推定元として入力したため推定
誤差が発生する領域について説明するための図である。
FIG. 15 is a diagram illustrating an area where an estimation error occurs because temporary data is input as an estimation source.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 OFDM受信装置、5 デジタル直交復調装置、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、11 SP信号抽出回
路、12 時間方向補間フィルタ、13 周波数方向補
間フィルタ、14 1/X回路、15 複素乗算回路
1 OFDM receiver, 5 digital quadrature demodulator, 6
FFT operation circuit, 7 window synchronization circuit, 8 equalizer, 9 demapping circuit, 11 SP signal extraction circuit, 12 time direction interpolation filter, 13 frequency direction interpolation filter, 14 1 / X circuit, 15 complex multiplication circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定の帯域内の複数のサブキャリアに対
して情報が分割されて直交変調されることにより生成さ
れた伝送シンボルを伝送単位とし、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が上記伝送シン
ボル内の所定のサブキャリアに離散的に挿入された直交
周波数分割(OFDM)信号を復調するOFDM復調装
置において、 上記OFDM信号を上記伝送シンボル単位でフーリエ変
換するフーリエ変換手段と、 上記フーリエ変換手段によりフーリエ変換された信号か
ら各伝送シンボル毎に上記パイロット信号を抽出するパ
イロット信号抽出手段と、 上記パイロット信号抽出手段により抽出された上記パイ
ロット信号を時間方向補間フィルタ及び周波数方向補間
フィルタを用いて補間することにより伝送シンボル内の
全てのサブキャリアの伝送路特性を算出する補間手段
と、 上記補間手段により算出された各サブキャリアの伝送路
特性に基づき、上記フーリエ変換手段によりフーリエ変
換された信号を波形等化する波形等化手段と、 上記補間手段の周波数方向補間フィルタに対するタップ
数を制御するタップ数制御手段とを備え、 上記タップ数制御手段は、補間対象となるサブキャリア
の伝送シンボル内での位置に応じて、上記周波数方向補
間フィルタのタップ数の変化させることを特徴とするO
FDM復調装置。
1. A transmission symbol generated by dividing and orthogonally modulating information on a plurality of subcarriers within a predetermined band is used as a transmission unit and has a specific power and a specific phase. In an OFDM demodulator for demodulating an orthogonal frequency division (OFDM) signal in which a pilot signal is inserted discretely into predetermined subcarriers in the transmission symbol, a Fourier transform means for performing a Fourier transform on the OFDM signal in units of the transmission symbol And a pilot signal extracting means for extracting the pilot signal for each transmission symbol from the signal Fourier-transformed by the Fourier transforming means; a time-direction interpolation filter and a frequency direction for extracting the pilot signal extracted by the pilot signal extracting means; Everything in the transmission symbol is obtained by interpolating using the interpolation filter. Interpolation means for calculating the transmission path characteristics of the subcarriers, and waveform equalization means for waveform equalizing a signal Fourier-transformed by the Fourier transformation means based on the transmission path characteristics of each subcarrier calculated by the interpolation means And a tap number control means for controlling the number of taps for the frequency direction interpolation filter of the interpolation means, wherein the tap number control means determines a frequency of the subcarrier to be interpolated in accordance with a position in a transmission symbol. Characterized in that the number of taps of the direction interpolation filter is changed.
FDM demodulator.
【請求項2】 上記タップ数制御手段は、受信して得ら
れたパイロット信号のみが補間用のサンプル信号として
遅延素子内に含まれるように、上記周波数方向補間フィ
ルタのタップ数を制御することを特徴とする請求項1記
載のOFDM復調装置。
2. The tap number control means controls the tap number of the frequency-direction interpolation filter so that only a pilot signal obtained by reception is included in a delay element as a sample signal for interpolation. 2. The OFDM demodulator according to claim 1, wherein:
【請求項3】 所定の帯域内の複数のサブキャリアに対
して情報が分割されて直交変調されることにより生成さ
れた伝送シンボルを伝送単位とし、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が上記伝送シン
ボル内の所定のサブキャリアに離散的に挿入された直交
周波数分割(OFDM)信号を復調するOFDM復調方
法において、 上記OFDM信号を上記伝送シンボル単位でフーリエ変
換し、 フーリエ変換された信号から各伝送シンボル毎に上記パ
イロット信号を抽出し、 時間方向補間フィルタ及び周波数方向補間フィルタを用
い、補間対象となるサブキャリアの伝送シンボル内での
位置に応じて上記周波数方向補間フィルタのタップ数の
変化させながら、抽出された上記パイロット信号を補間
することにより伝送シンボル内の全てのサブキャリアの
伝送路特性を算出し、 算出された各サブキャリアの伝送路特性に基づき、フー
リエ変換された信号を波形等化することを特徴とするO
FDM復調方法。
3. A transmission symbol generated by dividing and orthogonally modulating information on a plurality of subcarriers within a predetermined band is used as a transmission unit, and has a specific power and a specific phase. In an OFDM demodulation method for demodulating an orthogonal frequency division (OFDM) signal in which a pilot signal is inserted discretely into predetermined subcarriers in the transmission symbol, a Fourier transform is performed on the OFDM signal in units of the transmission symbol. The pilot signal is extracted for each transmission symbol from the obtained signal, and a time-direction interpolation filter and a frequency-direction interpolation filter are used. By interpolating the extracted pilot signal while changing the number of taps, the transmission symbol , Calculating the channel characteristics of all the subcarriers in the sub-carrier, and waveform-equalizing the Fourier-transformed signal based on the calculated channel characteristics of each subcarrier.
FDM demodulation method.
【請求項4】 受信して得られたパイロット信号のみが
補間用のサンプル信号として遅延素子内に含まれるよう
に、上記周波数方向補間フィルタのタップ数を制御する
ことを特徴とする請求項3記載のOFDM復調方法。
4. The number of taps of the frequency direction interpolation filter is controlled so that only a pilot signal obtained by reception is included in a delay element as a sample signal for interpolation. OFDM demodulation method.
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