JP2003018118A - Ofdm復調装置 - Google Patents

Ofdm復調装置

Info

Publication number
JP2003018118A
JP2003018118A JP2001197245A JP2001197245A JP2003018118A JP 2003018118 A JP2003018118 A JP 2003018118A JP 2001197245 A JP2001197245 A JP 2001197245A JP 2001197245 A JP2001197245 A JP 2001197245A JP 2003018118 A JP2003018118 A JP 2003018118A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
ofdm
circuit
level
component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001197245A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4604406B2 (ja
Inventor
Yasunari Ikeda
康成 池田
Kazuhiro Shimizu
和洋 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2001197245A priority Critical patent/JP4604406B2/ja
Publication of JP2003018118A publication Critical patent/JP2003018118A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4604406B2 publication Critical patent/JP4604406B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 A/D変換に伴い生じる入力信号の直流成分
のオフセットを調整する。 【解決手段】 OFDM信号をOFDM中間周波数信号
に変換する周波数変換部と、OFDM中間周波数信号の
直流信号レベルを制御信号に応じてシフトする直流信号
レベルシフト部と、上記直流信号レベルシフト部から出
力されたアナログのOFDM中間周波数信号をデジタル
のOFDM中間周波数信号に変換するデジタル信号変換
部と、上記デジタル信号変換部によりデジタルに変換さ
れたOFDM中間周波数信号から直流成分を検出する直
流成分検出部と、基準レベルを生成する基準レベル生成
部と、上記直流成分検出部により検出されたOFDM中
間周波数信号の直流成分と上記基準レベルとの差分を検
出する差分検出部と、差分に応じて制御信号を生成する
制御信号生成部と、制御信号を上記直流信号レベルシフ
ト部に供給する制御信号供給部とを備え実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【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)方式によるデジタル放送等に適用されるOFD
M復調装置に関する。
【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(OFDM:Orthogonal Frequ
ency Division Multiplexing)方式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。
【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、復調時には高速フーリエ変換
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】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、DVB−T(Digital Video Broadcasting-Terrest
rial)やISDB−T(Integrated Services DigitalB
roadcasting-Terrestrial)といった規格が提案されて
いる。
【0005】OFDM方式による送信信号は、図8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。ここで、OFDMシンボルについて説明す
る。OFDMシンボルは、送信時にIFFTが行われる
信号期間である有効シンボルと、この有効シンボルの後
半の一部分の波形がそのままコピーされたガードインタ
ーバルとから構成されている。このガードインターバル
は、OFDMシンボルの前半部分に設けられている。例
えば、DVB−T規格(2Kモード)においては、有効
シンボル内に、2048本のサブキャリアが含まれてい
る。また、例えば有効シンボル内の2048本のサブキ
ャリアのうち、1705本のサブキャリアにデータが変
調されている。また、ガードインターバルは、有効シン
ボルの1/4や1/8の時間長の信号とされている。
【0006】上述のようにOFDM方式で送信された送
信信号は、OFDM受信装置により受信される。
【0007】一方、従来、デジタル通信では、機能の高
度化、複雑化及び安定性の向上面から受信装置にデジタ
ル回路が採用されており、受信信号をデジタル信号に変
換するためのA/D変換器が備えられている。A/D変
換器は、瞬時入力信号を予め定めてある入力信号の最小
レベルと最大レベルとの間で量子化を行う。なお、上記
の最小レベルと最大レベルの差がダイナミックレンジと
なる。
【0008】A/D変換器の直流レベルがオフセットを
持っている場合、例えば、図9(a)に示すように、伝
送側が16QAMで送信信号を送信した際、A/D変換
後の受信信号のコンスタレーションは、送信信号のコン
スタレーションとは異なる信号点となり(図9
(b))、正しい復調が行えない問題があった。
【0009】そこで、従来は、受信時のコンスタレーシ
ョンを正しく復調するために、図10に示すような受信
装置6により受信信号の復調を行っていた。アンテナ1
10で受信された受信信号(RF信号)は、チューナー
111を介して周波数変換器112に供給され、IF信
号に周波数変換される。IF信号は、A/D変換器11
3に供給され、デジタル信号に変換される。そして、デ
ジタル信号に変換されたIF信号は、LPF114で平
均化され、A/D変換後のIF信号と、LPF114の
平均化により検出したIF信号の直流成分とを減算器1
15で減算処理を行うことにより、A/D変換後の直流
的なオフセットを補正していた。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、OFD
M中間周波数信号は、実効値に対してピーク値が大き
く、ダイナミックレンジの広い信号であるため、OFD
M中間周波数信号が直流的なオフセットを持っていた場
合、正側又は負側にクリップ歪みを受ける可能性があ
る。また、A/D変換器は、ダイナミックレンジ及び直
流成分に固有のばらつきを持っているため、入力される
OFDM中間周波数信号のダイナミックレンジ及び直流
成分に適合させることが困難であり、正確な変換作業を
行えない可能性がある。
【0011】そこで、アナログのOFDM中間周波数信
号をA/D変換器に入力してデジタルのOFDM中間周
波数信号に変換する際、アナログのOFDM中間周波数
信号のダイナミックレンジ及び直流成分とA/D変換器
のダイナミックレンジ及び直流成分とを適合させる必要
がある。
【0012】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、A/D変換器の持つ直流成分のオフセッ
トを、A/D変換を行う前に補正することで、OFDM
中間周波数信号のダイナミックレンジ及び直流成分とA
/D変換器のダイナミックレンジ及び直流成分とを適合
させ、ダイナミックレンジが広いOFDM信号を正確に
復調するOFDM復調装置を提供することを目的とす
る。
【0013】
【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、上記課題を解決するために、直交周波数分
割多重(OFDM、Orthogonal Frequency Division Mu
ltiplexing)方式により変調されたOFDM信号を復調
するOFDM復調装置において、OFDM信号をOFD
M中間周波数信号に変換する周波数変換手段と、OFD
M中間周波数信号の直流信号レベルを制御信号に応じて
シフトする直流信号レベルシフト手段と、上記直流信号
レベルシフト手段から出力されたアナログのOFDM中
間周波数信号をデジタルのOFDM中間周波数信号に変
換するデジタル信号変換手段と、上記デジタル信号変換
手段によりデジタルに変換されたOFDM中間周波数信
号から直流成分を検出する直流成分検出手段と、基準レ
ベルを生成する基準レベル生成手段と、上記直流成分検
出手段により検出されたOFDM中間周波数信号の直流
成分と上記基準レベルとの差分を検出する差分検出手段
と、差分に応じて制御信号を生成する制御信号生成手段
と、制御信号を上記直流信号レベルシフト手段に供給す
る制御信号供給手段とを備える。
【0014】このOFDM復調装置では、上記デジタル
信号変換手段の直流的なオフセットに応じて上記直流信
号レベルシフト手段により直流信号レベルをシフトした
OFDM中間周波数信号を、上記デジタル信号変換手段
に供給する。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
について、図面を参照しながら説明する。
【0016】直交周波数分割多重(OFDM、Orthogon
al Frequency Division Multiplexing)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。
【0017】OFDM受信装置1は、図1に示すよう
に、アンテナ10と、チューナ11と、周波数変換器1
2と、レベル調整回路13と、A/D変換器14と、低
域通過フィルタ(以下、LPFと呼ぶ。)15と、減算
器16と、基準直流レベル発生回路17と、累積加算器
18と、D/A変換器19と、デジタル直交復調回路2
0と、ウィンドウ同期回路21と、FFT(Fast Fouri
er Transform)演算回路22と、イコライザ部23と、
デマッピング回路24とを備えている。
【0018】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10
により受信され、RF(radio frequency)信号として
チューナ11に供給される。
【0019】アンテナ10により受信されたRF信号
は、チューナ11で所定のRF信号が選択され周波数変
換器12に供給される。周波数変換器12は、RF信号
をIF(intermediate frequency)信号に周波数変換
し、レベル調整回路13を介してA/D変換器14にI
F信号を供給する。IF信号は、A/D変換器14によ
りデジタル化され、LPF15とデジタル直交復調回路
20に供給される。
【0020】LPF15は、デジタル化されたIF信号
から直流成分を検出する。そして、LPF15は、IF
信号の直流成分を減算器16に供給する。また、減算器
16は、基準直流レベル発生回路17により生成された
基準直流レベルが供給される。減算器16は、IF信号
の直流成分と基準直流レベル信号とを減算処理し、差分
を累積加算器18に供給する。累積加算器18は、減算
器16から供給される差分を累積し、差分に応じた信号
をD/A変換器19に供給する。D/A変換器19は、
減算器16から供給された信号を、その大きさに応じて
直流電圧に変換し、レベル調整回路13に供給する。レ
ベル調整回路13は、供給される直流電圧に応じて、チ
ューナ11から供給されたIF信号の直流レベルをシフ
トする。
【0021】また、デジタル直交復調回路20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OFDM信号を出力する。このデジタル直交復調回路
20から出力されるベースバンドのOFDM信号は、F
FT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20は、OFDM時間領域信号をウィンドウ同
期回路21とFFT演算回路22とに供給する。
【0022】ウィンドウ同期回路21は、供給されたO
FDM時間領域信号を有効シンボル期間分だけ延長させ
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。ウィンドウ同期回路21は、ウィンドウ同期信
号WSYNCをFFT演算回路22に供給する。
【0023】FFT演算回路22は、供給されたOFD
M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供給する。
このFFT演算回路22から供給される信号は、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、FFT演算後の信号をOFDM周波数領域
信号と呼ぶ。
【0024】FFT演算回路22は、一つの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、一つのOFDMシ
ンボルからガードインターバルの分の範囲を除き、抜き
出した2048サンプルのOFDM時間領域信号に対し
てFFT演算を行う。具体的にその演算開始位置は、ウ
ィンドウ同期回路21から供給されたウィンドウ同期信
号WSYNCに基づくOFDM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何れかの位置と
なる。この演算範囲のことをFFTウィンドウと呼ぶ。
FFT演算回路22は、OFDM周波数領域信号をイコ
ライザ部23に供給する。
【0025】イコライザ部23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24に供給される。
【0026】デマッピング回路24は、イコライザ部2
3により位相等化及び振幅等化されたOFDM周波数領
域信号を、例えば16QAM方式に従って、デマッピン
グを行ってデータの復号を行う。
【0027】また、A/D変換器14が例えば、負側に
直流成分のオフセットを持っている場合、OFDM受信
装置1は、A/D変換後のIF信号の直流成分にかかる
負側のオフセットを打ち消すために、フィードバック制
御によりA/D変換前のIF信号の直流成分を正側にシ
フトするように動作する。
【0028】以上のように、本発明の実施の形態のOF
DM受信装置1は、A/D変換器14が直流成分のオフ
セットを持っている場合、LPF15でA/D変換後の
IF信号から直流成分を検出し、検出した直流成分から
減算器16で差分を検出し、上記差分に応じてD/A変
換器19で直流電圧に変換し、上記直流電圧をレベル調
整回路13に供給し、レベル調整回路13でIF信号の
オフセットを調整するので、A/D変換を行う前にA/
D変換器が持っている直流成分のオフセットをフィード
バック制御により補正する。
【0029】つぎに、第2の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。
【0030】図2は、OFDM受信装置のブロック構成
図である。
【0031】OFDM受信装置2は、図2に示すよう
に、アンテナ30と、チューナ31と、周波数変換器3
2と、レベル調整回路33と、A/D変換器34と、デ
ジタル低域通過フィルタ(以下、LPFと呼ぶ。)35
と、減算器36と、基準直流レベル発生回路37と、累
積加算器38と、PWM(Pulse Width Modulation)発
生回路39と、アナログLPF40と、デジタル直交復
調回路41と、ウィンドウ同期回路42と、FFT演算
回路43と、イコライザ部44と、デマッピング回路4
5とを備えている。
【0032】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2のアンテナ30
により受信され、RF信号としてチューナ31に供給さ
れる。
【0033】アンテナ30により受信されたRF信号
は、チューナ31で所定のRF信号が選択され周波数変
換器32に供給される。周波数変換器32は、RF信号
をIF信号に周波数変換し、レベル調整回路33を介し
てA/D変換器34にIF信号を供給する。IF信号
は、A/D変換器34によりデジタル化され、LPF3
5とデジタル直交復調回路41に供給される。
【0034】LPF35は、デジタル化されたIF信号
から直流成分を検出する。そして、LPF35は、IF
信号の直流成分を減算器36に供給する。また、減算器
36は、基準直流レベル発生回路37により生成された
基準直流レベルが供給される。減算器36は、IF信号
の直流成分と基準直流レベル信号とを減算処理し、差分
を累積加算器38に供給する。累積加算器38は、減算
器36から供給される差分を累積し、差分に応じた信号
をPWM39に供給する。PWM発生回路39は、減算
器36から供給された信号の大きさに応じてパルス・デ
ューティ(パルス幅比)を変化させたPWM信号を発生
し、アナログLPF40に供給する。アナログLPF4
0は、供給されたPWM信号のパルス・デューティに応
じて直流電圧に変換し、レベル調整回路33に供給す
る。レベル調整回路33は、供給される直流電圧に応じ
て、チューナ31から供給されたIF信号の直流レベル
をシフトする。
【0035】また、デジタル直交復調回路41、ウィン
ドウ同期回路42、FFT演算回路43、イコライザ部
44及びデマッピング回路45は、第1の実施の形態で
述べたデジタル直交復調回路20、ウィンドウ同期回路
21、FFT演算回路22、イコライザ部23及びデマ
ッピング回路24と同様であるので説明を省略する。
【0036】A/D変換器34が例えば、負側に直流成
分のオフセットを持っている場合、OFDM受信装置2
は、A/D変換後のIF信号の直流成分にかかる負側の
オフセットを打ち消すために、フィードバック制御によ
りA/D変換前のIF信号の直流成分を正側にシフトす
るように動作する。
【0037】以上のように、本発明の実施の形態のOF
DM受信装置2は、A/D変換器34が直流成分のオフ
セットを持っている場合、LPF35でA/D変換後の
IF信号から直流成分を検出し、検出した直流成分から
減算器36で差分を検出し、上記差分に応じてPWM発
生回路39及びアナログLPF40で直流電圧に変換
し、上記直流電圧をレベル調整回路33に供給し、レベ
ル調整回路33でIF信号のオフセットを調整するの
で、A/D変換を行う前にA/D変換器が持っている直
流成分のオフセットをフィードバック制御により補正す
る。
【0038】つぎに、第3の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。
【0039】図3は、OFDM受信装置のブロック構成
図である。
【0040】OFDM受信装置3は、図3に示すよう
に、アンテナ50と、チューナ51と、周波数変換器5
2と、レベル調整回路53と、A/D変換器54と、低
域通過フィルタ(以下、LPFと呼ぶ。)LPF55
と、基準直流レベル発生回路56と、比較器57と、充
放電回路58と、デジタル直交復調回路59と、ウィン
ドウ同期回路60と、FFT演算回路61と、イコライ
ザ部62と、デマッピング回路63を備えている。
【0041】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3のアンテナ50
により受信され、RF信号としてチューナ51に供給さ
れる。
【0042】アンテナ50により受信されたRF信号
は、チューナ51で所定のRF信号が選択され周波数変
換器52に供給される。周波数変換器52は、RF信号
をIF信号に周波数変換し、レベル調整回路53を介し
てA/D変換器54にIF信号を供給する。IF信号
は、A/D変換器54によりデジタル化され、LPF5
5とデジタル直交復調回路59に供給される。
【0043】LPF55は、デジタル化されたIF信号
から直流成分を検出する。そして、LPF55は、IF
信号の直流成分を比較器57に供給する。また、比較器
57は、基準直流レベル発生回路56により生成された
基準直流レベルが供給される。
【0044】比較器57では、基準直流レベル信号をA
信号とし、IF信号の直流成分をB信号として、A信号
及びB信号を比較し、例えば、A信号がB信号より大き
い場合(A>B)、ポート1から充放電回路58にフラ
グを出力し、また、A信号がB信号より小さい場合(A
<B)、ポート2から充放電回路58にフラグを出力す
る。なお、比較器57は、A信号とB信号とが等しい場
合(A=B)、フラグの出力はないものとする。
【0045】また、デジタル直交復調回路59、ウィン
ドウ同期回路60、FFT演算回路61、イコライザ部
62及びデマッピング回路63は、第1の実施の形態で
述べたデジタル直交復調回路20、ウィンドウ同期回路
21、FFT演算回路22、イコライザ部23及びデマ
ッピング回路24と同様であるので説明を省略する。
【0046】ここで、充放電回路58の構成と動作につ
いて図4を用いて説明する。充放電回路58は、充電用
バッファ58aと、放電用バッファ58bと、第1の抵
抗58cと、第2の抵抗58dと、コンデンサ58eと
を備えている。充電用バッファ58aは、第1の抵抗5
8cを介してコンデンサ58eに接続されている。放電
用バッファ58bは、第2の抵抗58dを介してコンデ
ンサ58eに接続されている。
【0047】充電用バッファ58aは、電源VDDが接
続されており、比較器57のポート1からフラグの入力
を受け付ける。充電用バッファ58aは、比較器57の
ポート1からフラグが入力された場合、所定の電圧レベ
ルを出力し、一方、比較器57のポート1からフラグが
入力されない場合、ハイインピーダンスの状態となる。
【0048】放電用バッファ58bは、接地されてお
り、比較器57のポート2からフラグの入力を受け付け
る。放電用バッファ58bは、比較器57のポート2か
らフラグが入力された場合、接地レベルを出力し、一
方、比較器57のポート2からフラグの入力がされない
場合、ハイインピーダンスの状態となる。充電用バッフ
ァ58a及び放電用バッファ58bは、例えば、スリー
ステートバッファである。
【0049】また、A/D変換器54が例えば、正側に
直流成分のオフセットを持っている場合、OFDM受信
装置3は、A/D変換後のIF信号の直流成分にかかる
正側のオフセットを打ち消すために、フィードバック制
御によりA/D変換前のIF信号の直流成分を負側にシ
フトする。上述の動作について以下に詳細を述べる。
【0050】A/D変換器54によりA/D変換された
IF信号は、LPF55で直流成分が検出される。LP
F55は、検出した上記IF信号の直流成分を比較器5
7に供給する。比較器55は、基準直流レベル発生回路
56から供給される基準直流レベル(A)と上記IF信
号の直流成分(B)とを比較し、IF信号の直流成分
(B)の方が大きい(A<B)と判断する。比較器55
は、ポート2から充放電回路58の放電用バッファ58
bにフラグを供給する。放電用バッファ58bは、フラ
グの入力に応じて、接地レベルを出力する。一方、充電
用バッファ58aは、フラグの入力がないのでハイイン
ピーダンスの状態となる。コンデンサ58eは、第2の
抵抗58dを介して接地されるので、コンデンサ58e
に蓄えられている直流電圧は、コンデンサ58eの容量
と第2の抵抗58dの抵抗値とで決定される時定数によ
り減少する。
【0051】したがって、充放電回路58からレベル調
整回路58に供給される直流電圧の減少に基づいて、レ
ベル調整回路53は、入力されるIF信号の直流レベル
を減少調整を行う。
【0052】以上のように、本発明の実施の形態のOF
DM受信装置3は、A/D変換器54が直流成分のオフ
セットを持っている場合、充放電回路58のコンデンサ
58eに蓄えられている直流電圧の減少又は増大に応じ
た直流電圧をレベル調整回路53に供給し、レベル調整
回路53でIF信号のオフセットを調整するので、A/
D変換を行う前にA/D変換器が持っている直流成分の
オフセットをフィードバック制御により補正する。
【0053】つぎに、第4の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。
【0054】図5は、OFDM受信装置のブロック構成
図である。
【0055】OFDM受信装置4は、図5に示すよう
に、アンテナ70と、チューナ71と、周波数変換器7
2、レベル調整回路73と、A/D変換器74と、低域
通過フィルタ(以下、LPFと呼ぶ。)75と、基準直
流レベル発生回路76と、比較器77と、充放電回路7
8と、デジタル直交復調回路79と、ウィンドウ同期回
路80と、FFT演算回路81と、イコライザ部82
と、デマッピング回路83とを備えている。
【0056】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4のアンテナ70
により受信され、RF信号としてチューナ71に供給さ
れる。
【0057】アンテナ70により受信されたRF信号
は、チューナ71で所定のRF信号が選択され周波数変
換器72に供給される。周波数変換器72は、RF信号
をIF信号に周波数変換し、レベル調整回路73を介し
てA/D変換器74にIF信号を供給する。IF信号
は、A/D変換器74によりデジタル化され、LPF7
5とデジタル直交復調回路79に供給される。
【0058】LPF75は、デジタル化されたIF信号
から直流成分を検出する。そして、LPF75は、IF
信号の直流成分を比較器77に供給する。また、比較器
77は、基準直流レベル発生回路76により生成された
基準直流レベルが供給される。
【0059】比較器77では、基準直流レベル信号をA
信号とし、IF信号の直流成分をB信号として、A信号
とB信号との差の大きさを基準値kと比較する。基準値
kは、所定の大きさの値とする。A信号とB信号とを比
較し、A信号の方が大きい場合を以下に説明する。A信
号からB信号を減じた値が基準値kより大きいとき(A
−B>k)、ポート1から充放電回路78にフラグを出
力し、また、A信号からB信号を減じた値が零より大き
く、かつ基準値kより小さいとき(k>A−B>0)、
ポート2から充放電回路78にフラグを出力する。
【0060】また、A信号とB信号とを比較し、B信号
の方が大きい場合を以下に説明する。B信号からA信号
を減じた値が零より大きく、かつ基準値kより小さいと
き(k>B−A>0)、ポート3から充放電回路78に
フラグを出力し、またB信号からA信号を減じた値が基
準値kより小さいとき(B−A>k)、ポート4から充
放電回路78にフラグを出力する。なお、比較器77
は、A信号とB信号とが等しい場合(A=B)、フラグ
の出力はないものとする。
【0061】また、デジタル直交復調回路79、ウィン
ドウ同期回路80、FFT演算回路81、イコライザ部
82及びデマッピング回路83は、第1の実施の形態で
述べたデジタル直交復調回路20、ウィンドウ同期回路
21、FFT演算回路22、イコライザ部23及びデマ
ッピング回路24と同様であるので説明を省略する。
【0062】ここで、充放電回路78の構成と動作につ
いて図6を用いて説明する。充放電回路78は、充電用
バッファ78aと、充電用バッファ78bと、放電用バ
ッファ78cと、放電用バッファ78dと、第1の抵抗
78eと、第2の抵抗78fと、第3の抵抗78gと、
第4の抵抗78hと、コンデンサ78iとを備えてい
る。充電用バッファ78aは、第1の抵抗78eを介し
てコンデンサ78iに接続されている。また、充電用バ
ッファ78bは、第2の抵抗78fを介してコンデンサ
78iに接続されている。なお、第1の抵抗78eの抵
抗値と第2の抵抗78fの抵抗値とは異なることとす
る。放電用バッファ78cは、第3の抵抗78gを介し
てコンデンサ78iに接続されている。また、放電用バ
ッファ78dは、第4の抵抗78hを介してコンデンサ
78iに接続されている。なお、第3の抵抗78gの抵
抗値と第4の抵抗78hの抵抗値とは異なることとす
る。
【0063】充電用バッファ78aは、電源VDDが接
続されており、比較器77のポート1からフラグの入力
を受け付ける。充電用バッファ78eは、比較器77の
ポート1からフラグが入力された場合、所定の電圧レベ
ル1を出力し、一方、比較器77のポート1からフラグ
が入力されない場合、ハイインピーダンスの状態とな
る。
【0064】充電用バッファ78bは、電源VDDが接
続されており、比較器77のポート1からフラグの入力
を受け付ける。充電用バッファ78fは、比較器77の
ポート1からフラグが入力された場合、所定の電圧レベ
ル2を出力し、一方、比較器77のポート1からフラグ
が入力されない場合、ハイインピーダンスの状態とな
る。なお、充電用バッファ78aから出力される所定の
電圧レベル1が第1の抵抗78eを介してコンデンサ7
8iに蓄積される単位時間当たりの電圧量と、充電用バ
ッファ78bから出力される所定の電圧レベル2が第2
の抵抗78fを介してコンデンサ78iに蓄積される単
位時間当たりの電圧量とは異なることとする。また、本
実施例では、電圧レベル1の方が電圧レベル2の方より
大きいとしている。
【0065】放電用バッファ78cは、接地されてお
り、比較器77のポート3からフラグの入力を受け付け
る。放電用バッファ78cは、比較器77のポート3か
らフラグが入力された場合、接地レベル1を出力し、一
方、比較器77のポート3からフラグの入力がされない
場合、ハイインピーダンスの状態となる。
【0066】放電用バッファ78dは、接地されてお
り、比較器77のポート4からフラグの入力を受け付け
る。放電用バッファ78dは、比較器77のポート4か
らフラグが入力された場合、接地レベル2を出力し、一
方、比較器77のポート4からフラグの入力がされない
場合、ハイインピーダンスの状態となる。なお、ポート
3から放電用バッファ78cにフラグが入力され、コン
デンサ78iに蓄えられている直流電圧が、第3の抵抗
78gを介して放電される単位時間当たりの電圧量と、
ポート4から放電用バッファ78dにフラグが入力さ
れ、コンデンサ78iに蓄えられている直流電圧が、第
4の抵抗78hを介して放電される単位時間当たりの電
圧量とは異なることとする。また、本実施例では、接地
レベル2の方が接地レベル1の方より大きいとしてい
る。また、充電用バッファ78a、充電用バッファ78
b、放電用バッファ78c及び放電用バッファ78d
は、例えば、スリーステートバッファである。
【0067】充電用バッファ78aは、比較器77のポ
ート1からフラグが入力されると、電源電圧を第1の抵
抗78eを介してコンデンサ78iに供給する。このと
き、充電用バッファ78b、放電用バッファ78c及び
放電用バッファ78dは、ハイインピーダンスの状態と
なる。コンデンサ78iに蓄えられる直流電圧は、コン
デンサ78iの容量と第1の抵抗78eの抵抗値とで決
定される時定数により増大する。充放電回路78は、コ
ンデンサ78iに充電される直流電圧に応じた信号をレ
ベル調整回路73に供給する。レベル調整回路73は、
充放電回路78から供給される直流電圧に応じて、入力
されるアナログのIF信号の直流レベルを増大する。
【0068】充電用バッファ78bは、比較器77のポ
ート2からフラグが入力されると、電源電圧を第2の抵
抗78fを介してコンデンサ78iに供給する。このと
き、充電用バッファ78a、放電用バッファ78c及び
放電用バッファ78dは、ハイインピーダンスの状態と
なる。コンデンサ78iに蓄えられる直流電圧は、コン
デンサ78iの容量と第2の抵抗78fの抵抗値とで決
定される時定数により増大する。充放電回路78は、コ
ンデンサ78iに充電される直流電圧に応じた信号をレ
ベル調整回路73に供給する。レベル調整回路73は、
充放電回路78から供給される直流電圧に応じて、入力
されるアナログのIF信号の直流レベルを増大する。
【0069】放電用バッファ78cは、比較器77のポ
ート3からフラグが入力されると、接地レベルを第3の
抵抗78gを介してコンデンサ78iに供給する。した
がって、コンデンサ78iは、抵抗78gを介して接地
された状態となる。このとき、充電用バッファ78a、
充電用バッファ78b及び放電用バッファ78dは、ハ
イインピーダンスの状態となる。コンデンサ78iに蓄
えられている直流電圧は、コンデンサ78iの容量と第
3の抵抗78gの抵抗値とで決定される時定数により減
少する。充放電回路78は、コンデンサ78iから放電
される直流電圧に応じた信号をレベル調整回路73に供
給に供給する。レベル調整回路73は、充放電回路78
から供給される直流電圧に応じて、入力されるアナログ
のIF信号の直流レベルを減少する。
【0070】また、放電用バッファ78dは、比較器7
7のポート4からフラグが入力されると、接地レベルを
第4の抵抗78hを介してコンデンサ78iに供給す
る。したがって、コンデンサ78iは、第4の抵抗78
hを介して接地された状態となる。このとき、充電用バ
ッファ78a、充電用バッファ78b及び放電用バッフ
ァ78cは、ハイインピーダンスの状態となる。コンデ
ンサ78iに蓄えられている直流電圧は、コンデンサ7
8iの容量と第4の抵抗78hの抵抗値とで決定される
時定数により減少する。充放電回路78は、コンデンサ
78iから放電される直流電圧に応じた信号をレベル調
整回路73に供給に供給する。レベル調整回路73は、
充放電回路78から供給される直流電圧に応じて、入力
されるアナログのIF信号の直流レベルを減少する。
【0071】以上のように、本発明の実施の形態のOF
DM受信装置4は、A/D変換器74が直流成分のオフ
セットを持っている場合、上記オフセットの大きさに応
じて、充放電回路78のコンデンサ78iに蓄えられて
いる直流電圧の放電量又は充電量を段階的に調整し、調
整した直流電圧に基づいて、レベル調整回路73により
IF信号のオフセットを調整するので、A/D変換を行
う前にA/D変換器が持っている直流成分のオフセット
をフィードバック制御により段階的に高速に補正する。
【0072】つぎに、第5の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。
【0073】図7は、OFDM受信装置のブロック構成
図である。
【0074】OFDM受信装置5は、図7に示すよう
に、アンテナ90と、チューナ91と、周波数変換器9
2と、レベル調整回路93と、A/D変換器94と、低
域通過フィルタ(以下、LPFと呼ぶ。)95と、基準
直流レベル発生回路96と、比較器97と、充放電回路
98と、デジタル直交復調回路99と、ウィンドウ同期
回路100と、FFT演算回路101と、イコライザ部
102と、デマッピング回路103とを備えている。
【0075】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5のアンテナ90
により受信され、RF信号としてチューナ91に供給さ
れる。
【0076】アンテナ90により受信されたRF信号
は、チューナ91で所定のRF信号が選択され周波数変
換器92に供給される。周波数変換器92は、RF信号
をIF信号に周波数変換し、レベル調整回路93を介し
てA/D変換器94にIF信号を供給する。IF信号
は、A/D変換器94によりデジタル化され、LPF9
5とデジタル直交復調回路99に供給される。
【0077】LPF95は、デジタル化されたIF信号
から直流成分を検出する。そして、LPF95は、IF
信号の直流成分を比較器97に供給する。また、比較器
97は、基準直流レベル発生回路96により生成された
基準直流レベルが供給される。
【0078】比較器97では、基準直流レベル信号をA
信号とし、IF信号の直流成分をB信号として、A信号
及びB信号を比較し、例えば、A信号がB信号より大き
い場合(A>B)、ポート1から充放電回路98にフラ
グを出力し、また、A信号とB信号とが等しい場合(A
=B)、ポート2から充放電回路58にフラグを出力す
る。なお、比較器57は、A信号よりB信号が大きい場
合(A<B)、フラグの出力はないものとする。また、
比較器97のポート1から出力されるフラグは、バッフ
ァ98aの接続端子200に入力され、ポート2から出
力されるフラグは、バッファ98aの接続端子201に
入力される。
【0079】充放電回路98は、バッファ98aと、抵
抗98bと、コンデンサ98cとを備えている。バッフ
ァ98aは、抵抗98bを介してコンデンサ98cに接
続されている。バッファ98aは、接続端子200と接
続端子201とを有している。また、バッファ98a
は、例えば、スリーステートバッファである。
【0080】また、デジタル直交復調回路99、ウィン
ドウ同期回路100、FFT演算回路101、イコライ
ザ部102及びデマッピング回路103は、第1の実施
の形態で述べたデジタル直交復調回路20、ウィンドウ
同期回路21、FFT演算回路22、イコライザ部23
及びデマッピング回路24と同様であるので説明を省略
する。
【0081】また、A/D変換器94が直流成分のオフ
セットを持っている場合、OFDM受信装置5は、A/
D変換後のIF信号の直流成分にかかる正側又は負側の
オフセットを打ち消すために、フィードバック制御によ
りA/D変換前のIF信号の直流成分を負側又は正側に
シフトする。
【0082】ここで、A/D変換器94が正側に直流成
分のオフセットを持っている場合のオフセットの補正に
ついて以下に述べる。
【0083】A/D変換器94によりA/D変換された
IF信号は、LPF95で直流成分が検出される。LP
F95は、検出した上記IF信号の直流成分を比較器9
7に供給する。比較器97は、基準直流レベル発生回路
96から供給される基準直流レベル(A)と上記IF信
号の直流成分(B)とを比較し、IF信号の直流成分
(B)の方が大きい(A<B)と判断する。このとき、
比較器97は、充放電回路98のバッファ98aにフラ
グの供給を行わない。バッファ98aは、ポート2から
接続端子201にフラグが供給されないことから、ハイ
インピーダンスの状態とならないため、ポート1の出力
である接地レベルが出力される。コンデンサ98cは、
抵抗98bを介して接地されるので、コンデンサ98c
に蓄えられている直流電圧は、コンデンサ98cの容量
と抵抗98bの抵抗値とで決定される時定数により減少
する。
【0084】したがって、充放電回路98からレベル調
整回路93に供給される直流電圧の減少に基づいて、レ
ベル調整回路93は、入力されるIF信号の直流レベル
を減少調整を行う。このようにして、A/D変換器が持
っている直流成分のオフセットを補正する。
【0085】また、A/D変換器94が負側に直流成分
のオフセットを持っている場合のオフセットの補正につ
いて以下に述べる。
【0086】A/D変換器94によりA/D変換された
IF信号は、LPF95で直流成分が検出される。LP
F95は、検出した上記IF信号の直流成分を比較器9
7に供給する。比較器97は、基準直流レベル発生回路
96から供給される基準直流レベル(A)と上記IF信
号の直流成分(B)とを比較し、基準直流レベル(A)
の方が大きい(A>B)と判断する。このとき、比較器
97は、ポート1から接続端子200にフラグを供給す
る。そして、バッファ98aの出力は、増大し、抵抗9
8bを介してコンデンサ98cに直流電圧を充電する。
【0087】したがって、充放電回路98からレベル調
整回路93に供給される直流電圧の増加に基づいて、レ
ベル調整回路93は、入力されるIF信号の直流レベル
を増加調整を行う。このようにして、A/D変換器が持
っている直流成分のオフセットを補正する。
【0088】なお、基準直流レベル発生回路96から供
給される基準直流レベル(A)と上記IF信号の直流成
分(B)とを比較し、基準直流レベルとIF信号の直流
成分とが等しかった場合(A=B)、比較器97は、ポ
ート2からバッファ98aの接続端子201にフラグを
供給する。このとき、バッファ98aの出力は、ハイイ
ンピーダンスの状態となり、コンデンサ98cを充放電
することなく、電圧値を保持する。したがって、レベル
調整回路93は、入力されるIF信号の直流レベルを増
減しない。
【0089】以上のように、本発明の実施の形態のOF
DM受信装置5は、A/D変換器94が直流成分のオフ
セットを持っている場合、充放電回路98のコンデンサ
98cに蓄えられている直流電圧の減少又は増大に応じ
た信号をレベル調整回路93に供給し、レベル調整回路
93でIF信号のオフセットを調整するので、A/D変
換を行う前にA/D変換器が持っている直流成分のオフ
セットをフィードバック制御により補正する。
【0090】
【発明の効果】本発明にかかるOFDM復調装置では、
A/D変換器が直流成分のオフセットを持っている場
合、A/D変換器により入力信号のA/D変換を行う前
に上記直流成分のオフセットに基づいてレベル調整回路
により直流信号レベルをフィードバック制御により補正
するので、OFDM中間周波数信号のダイナミックレン
ジ及び直流成分とA/D変換器のダイナミックレンジ及
び直流成分とを適合させ、クリップ歪みを受けることな
く、ダイナミックレンジが広いOFDM信号を正確に復
調することを可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態のOFDM受信装置
のブロック構成図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態のOFDM受信装置
のブロック構成図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態のOFDM受信装置
のブロック構成図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態のOFDM受信装置
の充放電回路の動作を示すブロック構成図である。
【図5】本発明の第4の実施の形態のOFDM受信装置
のブロック構成図である。
【図6】本発明の第4の実施の形態のOFDM受信装置
の充放電回路の動作を示すブロック構成図である。
【図7】本発明の第5の実施の形態のOFDM受信装置
のブロック構成図である。
【図8】OFDM信号のガードインターバルについて説
明する図である。
【図9】16QAMで情報を送信した際の送信信号のコ
ンスタレーション(a)及びA/D変換後の受信信号の
コンスタレーション(b)を示す図である。
【図10】直流成分のオフセットの補正を行う従来の受
信装置のブロック図である。
【符号の説明】
1,2,3,4,5 OFDM受信装置、13,33,
53,73,93 レベル調整回路、14,34,5
4,74,94 A/D変換器、15,35,55,7
5,95 低域通過フィルタ、16,36 減算器、1
7,37,56,76,96 基準直流レベル発生回
路、18,38 累積加算器、19 D/A変換器、2
0,41,59,79,99 デジタル直交復調回路、
39 PWM発生回路、57,77,97 比較器、5
8,78,98 充放電回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直交周波数分割多重(OFDM、Orthog
    onal Frequency Division Multiplexing)方式により変
    調されたOFDM信号を復調するOFDM復調装置にお
    いて、 OFDM信号をOFDM中間周波数信号に変換する周波
    数変換手段と、 OFDM中間周波数信号の直流信号レベルを制御信号に
    応じてシフトする直流信号レベルシフト手段と、 上記直流信号レベルシフト手段から出力されたアナログ
    のOFDM中間周波数信号をデジタルのOFDM中間周
    波数信号に変換するデジタル信号変換手段と、 上記デジタル信号変換手段によりデジタルに変換された
    OFDM中間周波数信号から直流成分を検出する直流成
    分検出手段と、 基準レベルを生成する基準レベル生成手段と、 上記直流成分検出手段により検出されたOFDM中間周
    波数信号の直流成分と上記基準レベルとの差分を検出す
    る差分検出手段と、 差分に応じて制御信号を生成する制御信号生成手段と、 制御信号を上記直流信号レベルシフト手段に供給する制
    御信号供給手段とを備えることを特徴とするOFDM復
    調装置。
  2. 【請求項2】 上記差分検出手段により検出された差分
    を累積加算する累積加算手段と、 上記累積加算手段に累積加算されている差分を直流電圧
    に変換する直流電圧変換手段とを更に備えることを特徴
    とする請求項1記載のOFDM復調装置。
  3. 【請求項3】 上記累積加算手段に累積加算されている
    差分を上記直流電圧変換手段によりA/D変換を行い直
    流電圧に変換することを特徴とする請求項2記載のOF
    DM復調装置。
  4. 【請求項4】 上記累積加算手段に累積加算されている
    差分から上記直流電圧変換手段によりPWM(Pulse Wi
    dth Modulation)信号を発生し、上記PWM信号を直流
    電圧に変換することを特徴とする請求項2記載のOFD
    M復調装置。
  5. 【請求項5】 上記差分検出手段により検出された差分
    が所定の値より大きいか小さいかを判定する判定手段を
    更に備え、上記直流電圧変換手段により上記判定手段の
    判定結果に応じた大きさに差分を直流電圧に変換するこ
    とを特徴とする請求項2記載のOFDM復調装置。
JP2001197245A 2001-06-28 2001-06-28 Ofdm復調装置 Expired - Fee Related JP4604406B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001197245A JP4604406B2 (ja) 2001-06-28 2001-06-28 Ofdm復調装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001197245A JP4604406B2 (ja) 2001-06-28 2001-06-28 Ofdm復調装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003018118A true JP2003018118A (ja) 2003-01-17
JP4604406B2 JP4604406B2 (ja) 2011-01-05

Family

ID=19034881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001197245A Expired - Fee Related JP4604406B2 (ja) 2001-06-28 2001-06-28 Ofdm復調装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4604406B2 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09331364A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Nec Corp ディジタル信号受信装置のオフセット補償回路
JP2001044964A (ja) * 1999-07-30 2001-02-16 Sony Corp 放送受信装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09331364A (ja) * 1996-06-10 1997-12-22 Nec Corp ディジタル信号受信装置のオフセット補償回路
JP2001044964A (ja) * 1999-07-30 2001-02-16 Sony Corp 放送受信装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4604406B2 (ja) 2011-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6704374B1 (en) Local oscillator frequency correction in an orthogonal frequency division multiplexing system
KR101091100B1 (ko) Ofdm 수신기에서 잔류 주파수 에러 추정
US7453792B2 (en) Receiver architecture for pilot based OFDM systems
US6625111B1 (en) OFDM communication apparatus
US7184714B1 (en) Frequency domain estimation of IQ imbalance in a wireless OFDM direct conversion receiver using loopback connection
US7830970B2 (en) Receiver for a multi-carrier communication system
JP2001086092A (ja) Ofdm通信装置および検波方法
US7551691B2 (en) Receiver for a multi-carrier communication system
EP1983673B1 (en) Demodulating device, method and program
US7324609B1 (en) DC offset cancellation in a direct conversion receiver configured for receiving an OFDM signal
KR100845416B1 (ko) 각각의 ofdm 심볼에서의 대칭적 위상 조정에 의한주파수 정정
EP1331783A2 (en) Apparatus and method for recovering symbol timing in OFDM receiver
JP2000151548A (ja) Ofdm通信装置
JP4604406B2 (ja) Ofdm復調装置
JP3678930B2 (ja) Ofdm送信装置及びofdm送信方法
JP2004328440A (ja) Ofdm受信装置
JP2001292123A (ja) 復調装置及び復調方法
JP4576759B2 (ja) 直交周波数分割信号復調装置
JP4287643B2 (ja) Ofdm送信装置
JP4118028B2 (ja) 位相雑音抑圧回路及び抑圧方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080201

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100405

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100511

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100618

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100907

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100920

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131015

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees