JP2003018122A - Ｏｆｄｍ装置 - Google Patents
Ｏｆｄｍ装置Info
- Publication number
- JP2003018122A JP2003018122A JP2001201585A JP2001201585A JP2003018122A JP 2003018122 A JP2003018122 A JP 2003018122A JP 2001201585 A JP2001201585 A JP 2001201585A JP 2001201585 A JP2001201585 A JP 2001201585A JP 2003018122 A JP2003018122 A JP 2003018122A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- ofdm
- snr
- reference signal
- carrier
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】同期信号生成時の擬似相関値に係わる同期エラ
ーを防止する。 【解決手段】 少なくとも送信系として送信データを各
周波数成分が一部重複しつつ直交する複数の搬送波に分
散して所定の被変調信号を生成するシンボルマッパと、
前記被変調信号を時間領域において多重化しOFDM信号を
出力する逆フーリエ変換手段とを備えるとともに、受信
系として受信OFDM信号から前記直交する複数の搬送波を
生成するフーリエ変換手段と、所定の復調処理を行うシ
ンボルデマッパと、同期信号生成部とを備えるOFDM装置
であって、前記同期信号生成部には前記各搬送波ごとの
SNRを推定するSNR推定手段と、この推定結果に基づきSN
Rが所定値以上の搬送波と同一の周波数成分を有する参
照信号を発生する参照信号発生器と、所定の受信OFDM信
号と前記参照信号発生器出力信号との相関波形を出力す
る相関器とを備えるOFDM装置である。
ーを防止する。 【解決手段】 少なくとも送信系として送信データを各
周波数成分が一部重複しつつ直交する複数の搬送波に分
散して所定の被変調信号を生成するシンボルマッパと、
前記被変調信号を時間領域において多重化しOFDM信号を
出力する逆フーリエ変換手段とを備えるとともに、受信
系として受信OFDM信号から前記直交する複数の搬送波を
生成するフーリエ変換手段と、所定の復調処理を行うシ
ンボルデマッパと、同期信号生成部とを備えるOFDM装置
であって、前記同期信号生成部には前記各搬送波ごとの
SNRを推定するSNR推定手段と、この推定結果に基づきSN
Rが所定値以上の搬送波と同一の周波数成分を有する参
照信号を発生する参照信号発生器と、所定の受信OFDM信
号と前記参照信号発生器出力信号との相関波形を出力す
る相関器とを備えるOFDM装置である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はOFDM装置に関し、特
に受信系における同期信号を生成する手段に関する。
に受信系における同期信号を生成する手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】電力線通信は、屋外配電線や屋内電灯線
などの電力を供給するため配設している電力線を利用し
て情報を伝送するものであり、通信線路を新たに敷設す
る必要がなく通信料金の低コスト化が可能であるため、
従来より種々の方式が検討されてきた。電力線通信で
は、上記のような利点がある一方で、雑音などによる伝
送特性劣悪な電力線を使用するため、雑音に強い通信方
式を用いる必要がある。
などの電力を供給するため配設している電力線を利用し
て情報を伝送するものであり、通信線路を新たに敷設す
る必要がなく通信料金の低コスト化が可能であるため、
従来より種々の方式が検討されてきた。電力線通信で
は、上記のような利点がある一方で、雑音などによる伝
送特性劣悪な電力線を使用するため、雑音に強い通信方
式を用いる必要がある。
【０００３】直交周波数分割多重(Orthogonal Frequenc
y Division Multiplexing、以下OFDMと記す)方式は、1
チャネルのデータを複数の搬送波に分散させて伝送する
マルチキャリア変調方式の一種であり、データが複数の
搬送波に分散されるため雑音による全データ欠落の確率
が低くなり、従って電力線通信に適した通信方式として
知られている。
y Division Multiplexing、以下OFDMと記す)方式は、1
チャネルのデータを複数の搬送波に分散させて伝送する
マルチキャリア変調方式の一種であり、データが複数の
搬送波に分散されるため雑音による全データ欠落の確率
が低くなり、従って電力線通信に適した通信方式として
知られている。
【０００４】図4は、電力線通信装置における従来のOFD
M装置の構成例を示す機能ブロック図である。この図に
示す電力線通信装置は、送信系としてOFDM変調部100をD
/A変換器(デジタル/アナログ変換器)110とローパスフィ
ルタ120とを介して中間周波・高周波処理部(以下、IF・RF
処理部と記す)130に接続するとともに、受信系として前
記IF・RF処理部130をアンチエイリアスフィルタ(ローパ
スフィルタ)140とA/D変換器(アナログ/デジタル変換器)
150とを介してOFDM復調部200に接続して構成される。
M装置の構成例を示す機能ブロック図である。この図に
示す電力線通信装置は、送信系としてOFDM変調部100をD
/A変換器(デジタル/アナログ変換器)110とローパスフィ
ルタ120とを介して中間周波・高周波処理部(以下、IF・RF
処理部と記す)130に接続するとともに、受信系として前
記IF・RF処理部130をアンチエイリアスフィルタ(ローパ
スフィルタ)140とA/D変換器(アナログ/デジタル変換器)
150とを介してOFDM復調部200に接続して構成される。
【０００５】なお、OFDM方式については、例えば「伊丹
誠、OFDM変調技術、トリケップス、2000年3月」等に詳細
に記載されているので、ここでは要点のみ説明する。OF
DM変調部100は、送信データを各周波数成分が一部重複
しつつ直交する複数の搬送波に分散して所定の被変調信
号を生成するシンボルマッパ101と、シリアルデータを
パラレルデータに変換するS/P変換回路102と、逆フーリ
エ変換手段としての逆高速フーリエ変換器(Inverse Fas
t Fourier Transform、以下IFFTと記す)103と、パラレ
ルデータをシリアルデータに変換するP/S変換回路104
と、伝送路(電力線)分岐からの反射波によるマルチパス
の影響を軽減する送信側ガードインターバル回路105と
を順次接続して構成される。
誠、OFDM変調技術、トリケップス、2000年3月」等に詳細
に記載されているので、ここでは要点のみ説明する。OF
DM変調部100は、送信データを各周波数成分が一部重複
しつつ直交する複数の搬送波に分散して所定の被変調信
号を生成するシンボルマッパ101と、シリアルデータを
パラレルデータに変換するS/P変換回路102と、逆フーリ
エ変換手段としての逆高速フーリエ変換器(Inverse Fas
t Fourier Transform、以下IFFTと記す)103と、パラレ
ルデータをシリアルデータに変換するP/S変換回路104
と、伝送路(電力線)分岐からの反射波によるマルチパス
の影響を軽減する送信側ガードインターバル回路105と
を順次接続して構成される。
【０００６】また、OFDM復調部200は、上述したOFDM変
調部100の逆操作により復調信号を得るため、受信側ガ
ードインターバル回路201と、S/P変換回路202と、受信O
FDM信号から前記直交する複数の搬送波を生成するため
のフーリエ変換手段としての高速フーリエ変換器(Fast
Fourier Transform、以下FFTと記す)203と、P/S変換回
路204と、所定の復調処理を行うシンボルデマッパ205と
を順次接続するとともに、前記FFT203の動作タイミング
を決める同期信号を生成する同期信号生成部206を備え
て構成される。
調部100の逆操作により復調信号を得るため、受信側ガ
ードインターバル回路201と、S/P変換回路202と、受信O
FDM信号から前記直交する複数の搬送波を生成するため
のフーリエ変換手段としての高速フーリエ変換器(Fast
Fourier Transform、以下FFTと記す)203と、P/S変換回
路204と、所定の復調処理を行うシンボルデマッパ205と
を順次接続するとともに、前記FFT203の動作タイミング
を決める同期信号を生成する同期信号生成部206を備え
て構成される。
【０００７】図5は、シンボルマッパ101が出力する信号
のスペクトルを示す図である。この例では、n個の搬送
波を用いるOFDM信号を生成する場合のスペクトルを示し
ており、周波数利用効率を上げるために各スペクトルは
隣接するスペクトルの一部と重複するように配置され
る。
のスペクトルを示す図である。この例では、n個の搬送
波を用いるOFDM信号を生成する場合のスペクトルを示し
ており、周波数利用効率を上げるために各スペクトルは
隣接するスペクトルの一部と重複するように配置され
る。
【０００８】図6は、16個(n=15)の搬送波を用いる場合
の送信側P/S変換回路104より出力するOFDM信号(16個の
搬送波が多重化された信号)の例を示す図である。
の送信側P/S変換回路104より出力するOFDM信号(16個の
搬送波が多重化された信号)の例を示す図である。
【０００９】以下、図5および図6を参照しつつ図4に示
したOFDM装置の動作について電力線通信装置全体を含め
て説明する。まず、送信系の動作として、シンボルマッ
パ101が送信データを図5に示すような周波数成分を有し
互いに直交する複数の搬送波に分散して所定の被変調信
号(例えば、直交振幅変調(QAM)、或いは、位相変調(PS
K))を生成し出力すると、これをS/P変換回路102がパラ
レル信号に変換する。
したOFDM装置の動作について電力線通信装置全体を含め
て説明する。まず、送信系の動作として、シンボルマッ
パ101が送信データを図5に示すような周波数成分を有し
互いに直交する複数の搬送波に分散して所定の被変調信
号(例えば、直交振幅変調(QAM)、或いは、位相変調(PS
K))を生成し出力すると、これをS/P変換回路102がパラ
レル信号に変換する。
【００１０】この被変調信号は、各搬送波の発生タイミ
ングのずれ(位相のずれ)に起因して正確な直交性が保証
されないが、この各搬送波をIFFT変換器103により時間
領域の信号に変換することにより、上記発生タイミング
のずれが補正されることが知られており、理想的なOFDM
信号が図6に示されたような多重化波形として出力され
る。このOFDM信号は、P/S変換回路104によりシリアル信
号に戻され、送信側ガードインターバル回路105により
マルチパスの影響を受けにくい信号に加工されるととも
に、D/A変換器110とローパスフィルタ120とを介して高
調波が除去されたアナログ信号に変換され、IF・RF処理
部130において図示を省略した電力増幅器による増幅な
ど所定の処理が行われた後に伝送路に送出される。
ングのずれ(位相のずれ)に起因して正確な直交性が保証
されないが、この各搬送波をIFFT変換器103により時間
領域の信号に変換することにより、上記発生タイミング
のずれが補正されることが知られており、理想的なOFDM
信号が図6に示されたような多重化波形として出力され
る。このOFDM信号は、P/S変換回路104によりシリアル信
号に戻され、送信側ガードインターバル回路105により
マルチパスの影響を受けにくい信号に加工されるととも
に、D/A変換器110とローパスフィルタ120とを介して高
調波が除去されたアナログ信号に変換され、IF・RF処理
部130において図示を省略した電力増幅器による増幅な
ど所定の処理が行われた後に伝送路に送出される。
【００１１】一方、受信系の動作として、IF・RF処理部1
30とアンチエイリアスフィルタ140とA/D変換器150とを
介して所定の処理の後に不要波が除去されデジタル信号
に変換されたOFDM信号がOFDM復調部200に入力すると、
受信側ガードインターバル回路201により送信側のガー
ドインターバル加工が解除され、S/P変換回路202におい
てパラレル信号に変換されFFT203に供給される。FFT203
がこの信号から直交する複数の搬送波(被変調信号)を周
波数成分として生成し、これをP/S変換器204を介してシ
ンボルデマッパ205に供給すると、ここで被変調信号か
ら送信データを再生するために所定の復調処理が行われ
る。
30とアンチエイリアスフィルタ140とA/D変換器150とを
介して所定の処理の後に不要波が除去されデジタル信号
に変換されたOFDM信号がOFDM復調部200に入力すると、
受信側ガードインターバル回路201により送信側のガー
ドインターバル加工が解除され、S/P変換回路202におい
てパラレル信号に変換されFFT203に供給される。FFT203
がこの信号から直交する複数の搬送波(被変調信号)を周
波数成分として生成し、これをP/S変換器204を介してシ
ンボルデマッパ205に供給すると、ここで被変調信号か
ら送信データを再生するために所定の復調処理が行われ
る。
【００１２】なお、上述した受信系におけるFFTの動作
は同期信号生成部206が出力する同期信号に基づいて行
われる。以下、同期信号生成部206について詳しく説明
する。図7は、同期信号生成部206の構成例を示す機能ブ
ロック図である。この図に示す同期信号生成部206は、
予め決められた複数の搬送波を有するOFDM信号(OFDM多
重化信号)を出力する参照信号発生器210と、所定の受信
OFDM信号と前記参照信号発生器出力信号との相関波形を
出力する相関器211と、当該相関波形のピークレベル値
を検出する最大値検出回路212と、このピークレベル値
のタイミングから同期信号を生成するタイミング生成回
路213とから構成される。
は同期信号生成部206が出力する同期信号に基づいて行
われる。以下、同期信号生成部206について詳しく説明
する。図7は、同期信号生成部206の構成例を示す機能ブ
ロック図である。この図に示す同期信号生成部206は、
予め決められた複数の搬送波を有するOFDM信号(OFDM多
重化信号)を出力する参照信号発生器210と、所定の受信
OFDM信号と前記参照信号発生器出力信号との相関波形を
出力する相関器211と、当該相関波形のピークレベル値
を検出する最大値検出回路212と、このピークレベル値
のタイミングから同期信号を生成するタイミング生成回
路213とから構成される。
【００１３】この同期信号生成部は、以下のように機能
する。まず、実際の通信に先立ち他の(通信相手となる)
OFDM装置から送信されるトレーニング信号が有する同期
基準信号をA/D変換器150を介して相関器211が受信す
る。この同期基準信号は参照信号発生器210が出力する
信号と同一のOFDM多重化信号に設定されている。従っ
て、これらの信号の相関波形は、両信号波形が重なるタ
イミングでピーク値を発生する。
する。まず、実際の通信に先立ち他の(通信相手となる)
OFDM装置から送信されるトレーニング信号が有する同期
基準信号をA/D変換器150を介して相関器211が受信す
る。この同期基準信号は参照信号発生器210が出力する
信号と同一のOFDM多重化信号に設定されている。従っ
て、これらの信号の相関波形は、両信号波形が重なるタ
イミングでピーク値を発生する。
【００１４】図8は、相関器211の動作を説明する図であ
る。同図(a)は、トレーニング信号が有する同期基準信
号、同図(b)は参照信号発生器210の出力信号、同図(c)
はこれら信号の相関波形をそれぞれ示している。周知の
ように、相関器は(b)図に示した波形の時間をずらしな
がら(a)図に示した波形と乗算して積分する整合フィル
タとして機能するものであり、例えば、「B.P.Lathi、山
中、宇佐美共訳、通信方式、p.297、マグロウヒル好学
社、S.56年10月」に記載されているので、詳細な説明は
省略する。この結果、同図(a)と同図(b)の波形が重なる
タイミングにおいて、同図(c)に示すように相関波形の
レベルがピーク値を呈する。拠って、このピーク値とな
るタイミングにおいてFFT203を実行すれば送信信号と受
信信号とは完全に同期がとれたことになる。
る。同図(a)は、トレーニング信号が有する同期基準信
号、同図(b)は参照信号発生器210の出力信号、同図(c)
はこれら信号の相関波形をそれぞれ示している。周知の
ように、相関器は(b)図に示した波形の時間をずらしな
がら(a)図に示した波形と乗算して積分する整合フィル
タとして機能するものであり、例えば、「B.P.Lathi、山
中、宇佐美共訳、通信方式、p.297、マグロウヒル好学
社、S.56年10月」に記載されているので、詳細な説明は
省略する。この結果、同図(a)と同図(b)の波形が重なる
タイミングにおいて、同図(c)に示すように相関波形の
レベルがピーク値を呈する。拠って、このピーク値とな
るタイミングにおいてFFT203を実行すれば送信信号と受
信信号とは完全に同期がとれたことになる。
【００１５】なお、図5に示すようにOFDM信号は各搬送
波のスペクトルの一部が隣接スペクトルと重複している
ため、各搬送波をフィルターで取り出す(分離する)こと
はできない。しかしながら、周知のように各搬送波間で
有する直交性を利用して信号を分離することができる。
これについては記述が煩雑になるので説明を省略する
(上記文献のpp.37-41に記載がある)。
波のスペクトルの一部が隣接スペクトルと重複している
ため、各搬送波をフィルターで取り出す(分離する)こと
はできない。しかしながら、周知のように各搬送波間で
有する直交性を利用して信号を分離することができる。
これについては記述が煩雑になるので説明を省略する
(上記文献のpp.37-41に記載がある)。
【００１６】以上のように、OFDM信号は1つのチャネル
信号を複数の搬送波を用いて伝送するので、雑音により
特定の搬送波のデータが欠落しても、搬送波全体のデー
タが欠落する可能性は低く、従って、所定の誤り訂正技
術等を併用することにより電力線を伝送路として利用し
ても情報データを送受信することができる。
信号を複数の搬送波を用いて伝送するので、雑音により
特定の搬送波のデータが欠落しても、搬送波全体のデー
タが欠落する可能性は低く、従って、所定の誤り訂正技
術等を併用することにより電力線を伝送路として利用し
ても情報データを送受信することができる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上述した
ような従来のOFDM装置においては以下に示すような問題
点があった。つまり、トレーニング信号中の同期基準信
号を伝送路を介して受信する際、搬送波よりも高いレベ
ルの雑音が同期基準信号に重畳されると参照信号発生器
出力信号との相関波形に擬似相関値(擬似ピークレベル
値)が発生して同期エラーが生じる。図9は、一部の搬送
波に高いレベルの雑音が重畳された受信OFDM信号(同期
基準信号)のスペクトルを示す図である。この図に示すO
FDM信号は、10kHz〜450kHzの周波数帯において99個の搬
送波を使用する場合を示している。100kHz〜450kHzの周
波数帯では発生雑音が少ないのでSNR(Signal to Noise
Ratio)が良く、そのためOFDM信号の各搬送波が線スペク
トル状に示されている。一方、10kHz付近において、大
きな雑音が発生し、この周波数周辺の搬送波は雑音に埋
もれている。図10は、図9に示した同期基準信号に雑音
が重畳された場合の相関器出力波形を示す図である。こ
の図に示すように相関波形には本来の同期タイミングを
示す相関ピークレベル値よりも高くなる擬似相関値が生
じ、これが本来の相関ピーク値として誤認識されるので
誤ったタイミングにより同期信号が出力されるため、同
期エラーを生じて受信誤り率特性が劣化する。本発明
は、上述した従来のOFDM装置に関する問題を解決するた
めになされたもので、同期信号生成時の擬似相関値に係
わる同期エラーを回避して誤り率特性の劣化を防止する
ことができるOFDM装置を提供することを目的とする。
ような従来のOFDM装置においては以下に示すような問題
点があった。つまり、トレーニング信号中の同期基準信
号を伝送路を介して受信する際、搬送波よりも高いレベ
ルの雑音が同期基準信号に重畳されると参照信号発生器
出力信号との相関波形に擬似相関値(擬似ピークレベル
値)が発生して同期エラーが生じる。図9は、一部の搬送
波に高いレベルの雑音が重畳された受信OFDM信号(同期
基準信号)のスペクトルを示す図である。この図に示すO
FDM信号は、10kHz〜450kHzの周波数帯において99個の搬
送波を使用する場合を示している。100kHz〜450kHzの周
波数帯では発生雑音が少ないのでSNR(Signal to Noise
Ratio)が良く、そのためOFDM信号の各搬送波が線スペク
トル状に示されている。一方、10kHz付近において、大
きな雑音が発生し、この周波数周辺の搬送波は雑音に埋
もれている。図10は、図9に示した同期基準信号に雑音
が重畳された場合の相関器出力波形を示す図である。こ
の図に示すように相関波形には本来の同期タイミングを
示す相関ピークレベル値よりも高くなる擬似相関値が生
じ、これが本来の相関ピーク値として誤認識されるので
誤ったタイミングにより同期信号が出力されるため、同
期エラーを生じて受信誤り率特性が劣化する。本発明
は、上述した従来のOFDM装置に関する問題を解決するた
めになされたもので、同期信号生成時の擬似相関値に係
わる同期エラーを回避して誤り率特性の劣化を防止する
ことができるOFDM装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係わるOFDM装置の請求項1記載の発明は、
少なくとも送信系として送信データを各周波数成分が一
部重複しつつ直交する複数の搬送波に分散して所定の被
変調信号を生成するシンボルマッパと、前記被変調信号
を時間領域において多重化しOFDM信号を出力する逆フー
リエ変換手段とを備えるとともに、受信系として受信OF
DM信号から前記直交する複数の搬送波を生成するフーリ
エ変換手段と、所定の復調処理を行うシンボルデマッパ
と、同期信号生成部とを備えるOFDM装置であって、前記
同期信号生成部には前記各搬送波ごとのSNRを推定するS
NR推定手段と、この推定結果に基づきSNRが所定値以上
の搬送波と同一の周波数成分を有する参照信号を発生す
る参照信号発生器と、所定の受信OFDM信号と前記参照信
号発生器出力信号との相関波形を出力する相関器とを備
え、当該相関波形に基づき同期信号を生成するようにし
た。本発明に係わるOFDM装置の請求項2記載の発明は、
請求項1記載のOFDM装置において、前記SNR推定手段は、
前記フーリエ変換手段の出力において多数の受信信号を
サンプリングして、平均信号(S)及びこの平均信号(S)と
前記各受信信号との差分として表される雑音成分の分散
特性から雑音電力(N)を求めてSNR推定を行うようにし
た。
に、本発明に係わるOFDM装置の請求項1記載の発明は、
少なくとも送信系として送信データを各周波数成分が一
部重複しつつ直交する複数の搬送波に分散して所定の被
変調信号を生成するシンボルマッパと、前記被変調信号
を時間領域において多重化しOFDM信号を出力する逆フー
リエ変換手段とを備えるとともに、受信系として受信OF
DM信号から前記直交する複数の搬送波を生成するフーリ
エ変換手段と、所定の復調処理を行うシンボルデマッパ
と、同期信号生成部とを備えるOFDM装置であって、前記
同期信号生成部には前記各搬送波ごとのSNRを推定するS
NR推定手段と、この推定結果に基づきSNRが所定値以上
の搬送波と同一の周波数成分を有する参照信号を発生す
る参照信号発生器と、所定の受信OFDM信号と前記参照信
号発生器出力信号との相関波形を出力する相関器とを備
え、当該相関波形に基づき同期信号を生成するようにし
た。本発明に係わるOFDM装置の請求項2記載の発明は、
請求項1記載のOFDM装置において、前記SNR推定手段は、
前記フーリエ変換手段の出力において多数の受信信号を
サンプリングして、平均信号(S)及びこの平均信号(S)と
前記各受信信号との差分として表される雑音成分の分散
特性から雑音電力(N)を求めてSNR推定を行うようにし
た。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図示した実施の形態例に基
づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明に係わるO
FDM装置における同期信号生成部の構成例を示す機能ブ
ロック図である。なお、本発明のOFDM装置において送信
部及び図示した同期信号生成部以外の受信部の構成は、
図5に示した従来技術と同様であるので説明を省略す
る。この図に示す本発明を特徴付ける同期信号生成部10
は、受信OFDM信号(受信同期基準信号)の各搬送波ごとの
SNRを推定するSNR推定手段11と、この推定結果に基づき
使用する搬送波の周波数成分を修正した参照信号を出力
する参照信号発生器13と、受信同期基準信号と前記参照
信号発生器13の出力信号との相関波形を出力する相関器
14と、当該相関波形のピークレベル値を検出する最大値
検出回路15と、このピークレベル値のタイミングからFF
Tを動作させる同期信号を生成するタイミング生成回路1
6とから構成される。
づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明に係わるO
FDM装置における同期信号生成部の構成例を示す機能ブ
ロック図である。なお、本発明のOFDM装置において送信
部及び図示した同期信号生成部以外の受信部の構成は、
図5に示した従来技術と同様であるので説明を省略す
る。この図に示す本発明を特徴付ける同期信号生成部10
は、受信OFDM信号(受信同期基準信号)の各搬送波ごとの
SNRを推定するSNR推定手段11と、この推定結果に基づき
使用する搬送波の周波数成分を修正した参照信号を出力
する参照信号発生器13と、受信同期基準信号と前記参照
信号発生器13の出力信号との相関波形を出力する相関器
14と、当該相関波形のピークレベル値を検出する最大値
検出回路15と、このピークレベル値のタイミングからFF
Tを動作させる同期信号を生成するタイミング生成回路1
6とから構成される。
【００２０】なお、相関器14、最大値検出回路15及びタ
イミング生成回路16の各機能は、図7に示した従来構成
のものと同じである。
イミング生成回路16の各機能は、図7に示した従来構成
のものと同じである。
【００２１】この同期信号生成部10は以下のように機能
する。まず、実際の通信に先立ち他の(通信相手となる)
OFDM装置から送信されるトレーニング信号が有する同期
用信号をA/D変換器150を介して相関器14が受信するとと
もに、ガードインターバル回路201とS/P変換器202とFFT
203とを介してSNR推定手段11に供給する。
する。まず、実際の通信に先立ち他の(通信相手となる)
OFDM装置から送信されるトレーニング信号が有する同期
用信号をA/D変換器150を介して相関器14が受信するとと
もに、ガードインターバル回路201とS/P変換器202とFFT
203とを介してSNR推定手段11に供給する。
【００２２】SNR推定手段11におけるSNR推定は以下のよ
うにして行われる。図2は、本発明に係わるOFDM装置に
おいて用いるSNR推定の原理を説明する図である。このS
NR推定では、まず、図2に示すように各搬送波に対してF
FT203から出力する受信信号から100ポイント程度の複数
のデータをサンプリングするとともに、これらをI、Q成
分に分解し受信信号ベクトルとしてr1、r2、r3・・・・のよ
うに表示する。この後、サンプリングした全受信信号ベ
クトルのI成分、Q成分のそれぞれの平均値を求め、これ
を平均信号ベクトル(S)とする。さらに、この平均信号
ベクトル(S)と各受信信号ベクトルとの差分をとりこれ
を雑音成分としてn1、n2、n3・・・・のように表示する。サ
ンプリングデータとして仮に100ポイントをとれば、雑
音成分としてはr1、r2、・・・r100が得られるので、この
標準偏差(σ)を求めると図中の破線円のようになる。
うにして行われる。図2は、本発明に係わるOFDM装置に
おいて用いるSNR推定の原理を説明する図である。このS
NR推定では、まず、図2に示すように各搬送波に対してF
FT203から出力する受信信号から100ポイント程度の複数
のデータをサンプリングするとともに、これらをI、Q成
分に分解し受信信号ベクトルとしてr1、r2、r3・・・・のよ
うに表示する。この後、サンプリングした全受信信号ベ
クトルのI成分、Q成分のそれぞれの平均値を求め、これ
を平均信号ベクトル(S)とする。さらに、この平均信号
ベクトル(S)と各受信信号ベクトルとの差分をとりこれ
を雑音成分としてn1、n2、n3・・・・のように表示する。サ
ンプリングデータとして仮に100ポイントをとれば、雑
音成分としてはr1、r2、・・・r100が得られるので、この
標準偏差(σ)を求めると図中の破線円のようになる。
【００２３】一般的に、雑音はガウス確率分布として取
り扱うことができ、上記標準偏差(σ)を2乗したものが
雑音電力(N)となることが知られているので、上記平均
信号ベクトル(S)とこの雑音電力(N)との比をとれば伝送
路(電力線)に係わるSNRを推定することができる。
り扱うことができ、上記標準偏差(σ)を2乗したものが
雑音電力(N)となることが知られているので、上記平均
信号ベクトル(S)とこの雑音電力(N)との比をとれば伝送
路(電力線)に係わるSNRを推定することができる。
【００２４】前記同期基準信号は特定の送信データパタ
ーンの繰り返しに基づき生成されるOFDM多重化信号であ
り、各搬送波ごとの受信信号は雑音が無ければ常に信号
空間ダイアグラム上(I-Q平面上)の同じ場所に位置する
ことになる。従って、測定された受信信号のばらつきは
雑音の影響によるものと考えることができる。本発明に
係わるSNR推定は以上のように行われるので、受信系の
処理における送信信号(同期基準信号)との同期は不要で
ある。
ーンの繰り返しに基づき生成されるOFDM多重化信号であ
り、各搬送波ごとの受信信号は雑音が無ければ常に信号
空間ダイアグラム上(I-Q平面上)の同じ場所に位置する
ことになる。従って、測定された受信信号のばらつきは
雑音の影響によるものと考えることができる。本発明に
係わるSNR推定は以上のように行われるので、受信系の
処理における送信信号(同期基準信号)との同期は不要で
ある。
【００２５】以上のSNR推定結果に基づき受信した同期
基準信号のうちSNRの悪い(雑音成分の多い)搬送波を特
定し、この搬送波が同期基準信号として使用されないよ
うに参照信号発生器13の出力信号を変更する。即ち、同
期基準信号におけるSNRが所定値以上となる搬送波と同
一周波数成分を有する搬送波のみからなるOFDM信号を参
照信号として参照信号発生器13より出力する。
基準信号のうちSNRの悪い(雑音成分の多い)搬送波を特
定し、この搬送波が同期基準信号として使用されないよ
うに参照信号発生器13の出力信号を変更する。即ち、同
期基準信号におけるSNRが所定値以上となる搬送波と同
一周波数成分を有する搬送波のみからなるOFDM信号を参
照信号として参照信号発生器13より出力する。
【００２６】上述したようにSNRが悪い搬送波を含むOFD
M信号(図9参照)を用いて相関をとると、図10に示したよ
うな擬似相関値を生じて同期エラーを発生するが、本発
明では相関演算以前に予め同期基準信号のSNRを推定し
ているので、上記の処理を行うことによりSNRの悪い同
期基準信号の搬送波が相関演算の対象とならないように
参照信号発生器13から出力する搬送波が制御される。従
って、相関器14においてはSNRのよい搬送波のみから構
成されたOFDM信号同士の理想的な相関演算が行われたこ
とになり、相関器14からは擬似相関値を含まない理想的
な相関波形が出力される。図3は、本発明に係わる同期
信号生成部10における相関器出力信号波形例を示す図で
ある。この図に示すように擬似相関値のない相関波形が
得られ、相関器14に入力する同期基準信号と参照信号発
生器出力信号との波形が一致するタイミングにおいて相
関値のピークレベルが発生する。
M信号(図9参照)を用いて相関をとると、図10に示したよ
うな擬似相関値を生じて同期エラーを発生するが、本発
明では相関演算以前に予め同期基準信号のSNRを推定し
ているので、上記の処理を行うことによりSNRの悪い同
期基準信号の搬送波が相関演算の対象とならないように
参照信号発生器13から出力する搬送波が制御される。従
って、相関器14においてはSNRのよい搬送波のみから構
成されたOFDM信号同士の理想的な相関演算が行われたこ
とになり、相関器14からは擬似相関値を含まない理想的
な相関波形が出力される。図3は、本発明に係わる同期
信号生成部10における相関器出力信号波形例を示す図で
ある。この図に示すように擬似相関値のない相関波形が
得られ、相関器14に入力する同期基準信号と参照信号発
生器出力信号との波形が一致するタイミングにおいて相
関値のピークレベルが発生する。
【００２７】最大検出器15においてこのピークレベルを
捕捉し、タイミング生成回路16からこのピークレベルが
発生するタイミングに合わせて同期信号をFFT203に供給
すれば、送信信号に同期のとれた受信処理を行うことが
できる。
捕捉し、タイミング生成回路16からこのピークレベルが
発生するタイミングに合わせて同期信号をFFT203に供給
すれば、送信信号に同期のとれた受信処理を行うことが
できる。
【００２８】以上のように本発明に係わるOFDM装置は動
作するので、相関器出力における擬似相関値の発生を回
避して同期エラーを防止することことができる。
作するので、相関器出力における擬似相関値の発生を回
避して同期エラーを防止することことができる。
【００２９】
【発明の効果】本発明は以上説明したように受信同期基
準信号における各搬送波のSNR推定を行い、この結果に
基づきSNRが所定値以上の搬送波と同一周波数成分を有
する参照信号を出力するように参照信号発生器13を制御
した後に相関演算を行うように構成したので、擬似相関
値の発生を回避して同期エラーを防止できるOFDM装置を
実現する上で著効を奏す。
準信号における各搬送波のSNR推定を行い、この結果に
基づきSNRが所定値以上の搬送波と同一周波数成分を有
する参照信号を出力するように参照信号発生器13を制御
した後に相関演算を行うように構成したので、擬似相関
値の発生を回避して同期エラーを防止できるOFDM装置を
実現する上で著効を奏す。
【図1】本発明に係わるOFDM装置における同期信号生成
部の構成例を示す機能ブロック図
部の構成例を示す機能ブロック図
【図2】本発明に係わるOFDM装置におけるSNR推定の原理
を説明する図
を説明する図
【図3】本発明に係わるOFDM装置の同期信号生成部にお
ける相関器出力信号波形例を示す図
ける相関器出力信号波形例を示す図
【図4】従来のOFDM方式を用いた電力線通信装置の構成
例を示す機能ブロック図
例を示す機能ブロック図
【図5】OFDM信号のスペクトルを説明する図
【図6】16キャリア(n=15)を用いるOFDM信号の多重化波
形を示す図
形を示す図
【図7】従来のOFDM装置における同期信号生成部の構成
例を示す機能ブロック図
例を示す機能ブロック図
【図8】相関器の動作を説明する図
【図9】従来のOFDM装置における同期信号生成の問題点
を説明する図
を説明する図
【図10】トレーニング信号が有する同期基準信号が図10
に示される場合の相関器出力信号波形を示す図
に示される場合の相関器出力信号波形を示す図
10・・同期信号生成部
11・・SNR推定手段
13・・参照信号発生器
14・・相関器
15・・最大値検出回路
16・・タイミング生成回路
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも送信系として送信データを各
周波数成分が一部重複しつつ直交する複数の搬送波に分
散して所定の被変調信号を生成するシンボルマッパと、
前記被変調信号を時間領域において多重化しOFDM信号を
出力する逆フーリエ変換手段とを備えるとともに、受信
系として受信OFDM信号から前記直交する複数の搬送波を
生成するフーリエ変換手段と、所定の復調処理を行うシ
ンボルデマッパと、同期信号生成部とを備えるOFDM装置
であって、 前記同期信号生成部には前記各搬送波ごとのSNRを推定
するSNR推定手段と、この推定結果に基づきSNRが所定値
以上の搬送波と同一の周波数成分を有する参照信号を発
生する参照信号発生器と、所定の受信OFDM信号と前記参
照信号発生器出力信号との相関波形を出力する相関器と
を備え、当該相関波形に基づき同期信号を生成するよう
にしたことを特徴とするOFDM装置。 - 【請求項２】 前記SNR推定手段は、前記フーリエ変換
手段の出力において多数の受信信号をサンプリングし
て、平均信号(S)及びこの平均信号(S)と前記各受信信号
との差分として表される雑音成分の分散特性から雑音電
力(N)を求めてSNR推定を行うことを特徴とする請求項1
記載のOFDM装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001201585A JP2003018122A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | Ｏｆｄｍ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001201585A JP2003018122A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | Ｏｆｄｍ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003018122A true JP2003018122A (ja) | 2003-01-17 |
Family
ID=19038515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001201585A Pending JP2003018122A (ja) | 2001-07-03 | 2001-07-03 | Ｏｆｄｍ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003018122A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007502568A (ja) * | 2003-08-13 | 2007-02-08 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | デジタル伝送システムに対する暗号化方法及び復号方法 |
| KR100827547B1 (ko) | 2007-03-07 | 2008-05-07 | 한국과학기술원 | 직교 주파수 분할 다중화 수신기의 정수배 주파수 동기화방법 및 장치 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09214465A (ja) * | 1996-02-06 | 1997-08-15 | Toshiba Corp | Ｏｆｄｍ受信装置 |
| JP2000004198A (ja) * | 1993-07-23 | 2000-01-07 | Hitachi Ltd | 送信電力制御方法、移動端末装置及び基地局 |
| JP2000165304A (ja) * | 1998-09-21 | 2000-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電力線搬送通信装置及びその通信制御方法 |
-
2001
- 2001-07-03 JP JP2001201585A patent/JP2003018122A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000004198A (ja) * | 1993-07-23 | 2000-01-07 | Hitachi Ltd | 送信電力制御方法、移動端末装置及び基地局 |
| JPH09214465A (ja) * | 1996-02-06 | 1997-08-15 | Toshiba Corp | Ｏｆｄｍ受信装置 |
| JP2000165304A (ja) * | 1998-09-21 | 2000-06-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電力線搬送通信装置及びその通信制御方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007502568A (ja) * | 2003-08-13 | 2007-02-08 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | デジタル伝送システムに対する暗号化方法及び復号方法 |
| KR100827547B1 (ko) | 2007-03-07 | 2008-05-07 | 한국과학기술원 | 직교 주파수 분할 다중화 수신기의 정수배 주파수 동기화방법 및 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5602835A (en) | OFDM synchronization demodulation circuit | |
| US7561614B2 (en) | Communication apparatus and communication method using digital wavelet multi carrier transmission system | |
| KR100715194B1 (ko) | 직교 주파수 분할 다중 접속 이동통신 시스템에서 하향링크신호를 송신하는 기지국 장치 및 사용자 단말기의하향링크 초기 동기화 및 셀탐색 장치 및 방법 | |
| KR100376803B1 (ko) | 직교 주파수 분할 다중 방식 시스템의 주파수 옵셋 보상장치 및 방법 | |
| US9374291B2 (en) | Downstream OFDM signal egress detection | |
| RU2536372C2 (ru) | Устройство связи, способ связи и интегральная схема | |
| JP2012213151A (ja) | プリアンブルによる同期のためのフィルタバンクを用いたマルチキャリア信号の処理 | |
| JPH10285135A (ja) | 周波数制御装置および方法、受信装置、ならびに、通信装置 | |
| JP4138280B2 (ja) | Ｏｆｄｍ通信装置 | |
| CN113922843B (zh) | 通信系统信号同步方法及系统 | |
| JP2002319919A (ja) | 電力線通信装置 | |
| US7130361B1 (en) | Telecommunication device with analog fourier transformation unit | |
| JP3717038B2 (ja) | Ｏｆｄｍ信号のダイバーシティ受信装置 | |
| JP2003018122A (ja) | Ｏｆｄｍ装置 | |
| JP3946893B2 (ja) | ディジタル通信装置 | |
| JP3495962B2 (ja) | 歪み推定装置 | |
| FR3011425A1 (fr) | Procede de determination des imperfections d'une voie d'emission et d'une voie de reception d'un equipement, equipement et poste radio associe | |
| JP2003283441A (ja) | 信号伝送システム、送信装置及び受信装置 | |
| JP2004222207A (ja) | 同期追従方法および回路、並びにこれを用いた電灯線搬送装置 | |
| JP2002344417A (ja) | 電力線通信装置 | |
| JP2002359606A (ja) | Ｏｆｄｍ装置 | |
| JP4930262B2 (ja) | Ｏｆｄｍ受信装置及びｏｆｄｍ受信方法 | |
| JP2006135861A (ja) | ガードインターバル検出装置およびガードインターバル検出方法、並びに、周波数オフセット検出装置 | |
| JP4837527B2 (ja) | 通信装置、通信システム及び通信方法 | |
| EP2624514A2 (en) | Removal of a band-limited distributed pilot from an OFDM signal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20050929 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080305 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100423 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100511 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20101012 |