JP2003110519A - デジタル信号受信装置 - Google Patents
デジタル信号受信装置Info
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Abstract
の少ない復号信号を得ることが可能なデジタル信号受信
装置を提供する。 【解決手段】 OFDM受信装置100は、同期再生回
路12の出力を受けて、ガードインターバルを含んだO
FDMデータから、FFT窓に相当する1シンボル分の
OFDMデータを抜出すFFT窓制御回路13と、高速
フーリエ変換するFFT回路14と、FFT回路14の
出力に基づいて、受信信号の誤りを検出して誤り訂正を
行うための誤り訂正回路16と、誤り率データを判定
し、FFT窓制御回路13を制御する窓位置制御判定回
路17とを備える。窓位置制御判定回路17は、誤り訂
正回路の誤り率が減少するように高速フーリエ変換窓位
置を更新する制御を行なう。
Description
送などで用いられるOFDM(直交周波数分割多重、Or
thogonal Frequency Division Multiplexing)方式で変
調された信号を受けて、復調するためのデジタル信号受
信装置の構成に関し、より特定的には、直交周波数分割
多重方式の信号を受信する受信装置における高速フーリ
エ変換の窓位置制御の構成に関する。
OFDM信号は、AD変換され同期再生が行なわれた
後、各シンボルごと(シンボルの継続時間Ts=1/f
0)にFFT回路で信号処理される。
等の影響により特定の周波数の搬送波のシンボルが、他
の周波数の搬送波のシンボルで干渉するということが起
こり得る。このような干渉を以下ではキャリア間干渉
(以下、ICIと称す)と呼ぶことにする。
ると、データの誤り率が非常に劣化する。
で「ガードインターバル」と呼ばれるデータを余分に送
信信号に付け加えることにより、この問題を回避してい
る。
概念図である。ガードインターバルとは、図8において
影を付けた信号部分であり、OFDM信号の1シンボル
の後半の一部(図8中での期間Tg分の長さ)と同じ信
号を、そのシンボルの前半に接続したものである。
ーバル長という。ガードインターバルの部分は、連続的
にそれに続く1シンボル分の信号と接続される。復調の
際に信号を標本化する場合、標本を切出す範囲1/f0
(1シンボル)が、この区間に含まれていさえすれば、
搬送波の直交性により、ICIの影響を軽減することが
可能となる。
0(1シンボル)を切出す部分をFFT窓と称し、この
切出しの制御を最適に行なうことにより、ICIの影響
を最小限にし、エラーの少ない復号信号を得ようとして
いる。
−224318号公報(「OFDMシステム受信機の微
細FFTウインドー位置復元装置」)には、FFT後の
信号の位相差量を信号処理し、FFT窓位置を最適制御
する等の手段を用いることで、ICIの影響を最小限に
し、エラーの少ない復号信号を得る技術が開示されてい
る。
位置の制御方法では、複雑な付加回路をOFDM受信装
置に設けることが必要となってしまうという問題があっ
た。
ためになされたものであって、その目的は、複雑な付加
回路なしに、最適なFFT窓位置の制御を行ない、IC
Iの影響を低減して、エラーの少ない復号信号を得るこ
とが可能なデジタル信号受信装置を提供することであ
る。
信号受信装置は、直交周波数分割多重方式で伝達され、
かつ、ガードインターバルが付加された信号を受信する
ためのデジタル信号受信装置であって、受信信号に対し
てアナログデジタル変換するためのアナログデジタル変
換手段と、アナログデジタル変換手段の出力信号の同期
再生処理を行なう同期再生手段と、同期再生手段の出力
を受けて、ガードインターバルを含んだ直交周波数分割
多重データから、高速フーリエ変換窓に相当する1シン
ボル分の直交周波数分割データを抜出す高速フーリエ変
換窓制御手段と、直交周波数分割多重データを高速フー
リエ変換する高速フーリエ変換手段と、高速フーリエ変
換手段の出力に基づいて、送信側で施された誤り訂正符
号により、受信信号の誤りを検出して誤り訂正を行うた
めの誤り訂正手段と、誤り訂正手段からの誤り率データ
を判定し、高速フーリエ変換窓制御手段を制御する窓位
置制御判定手段とを備え、窓位置制御判定手段は、誤り
訂正手段の誤り率が減少するように高速フーリエ変換窓
位置を更新する制御を行なう。
請求項1記載のデジタル信号受信装置の構成に加えて、
窓位置制御判定手段は、比較対照のための基準値を保持
する第1の保持手段と、誤り訂正手段からの誤り率デー
タを所定のタイミングごとに取得して保持する第2の保
持手段と、第1および第2の保持手段に格納された値を
比較して、誤り率データが基準値を超える期間は、高速
フーリエ変換窓位置を所定量ずつ更新する制御を行な
う。
請求項2記載のデジタル信号受信装置の構成に加えて、
第2の保持手段は、誤り率データを保持するための誤り
率保持手段と、順次取得される誤り率データのうち最小
データを選択的に保持する最小値保持手段と、所定のタ
イミングにおいて、最小データを次回判定における基準
値として第1の保持手段に移し替える手段とを含む。
施の形態について説明する。
ジタル信号受信装置の例であるOFDM受信機100の
構成の主要部分を示す概略ブロック図である。このよう
なOFDM受信機100は、特に限定されないが、たと
えば、地上波デジタル放送受信装置において、OFDM
復調処理を行う回路部分に適用することが可能なもので
ある。
は、アンテナ(図示せず)から受けた信号をチューナー
(図示せず)において選局処理した後のアナログOFD
M信号をデジタルの離散データに変換するAD変換回路
11と、当該離散データよりクロック、キャリアおよび
シンボルの同期を再生する同期再生回路12と、同期が
確立したデータから、窓位置制御判定回路17からの窓
制御信号により、ガードインターバルを含んだOFDM
データの任意の位置から本来の1シンボル分のOFDM
データを抜出すFFT窓制御回路13と、1シンボル分
のOFDMデータを高速フーリエ変換する高速フーリエ
変換回路(以下、「FFT回路」と呼ぶ)14と、高速
フーリエ変換後のOFDMデータに波形等化処理や、時
間デインターリブや周波数デインターリーブなどの各種
デインタリーブ処理や、デマッピング等を行なう信号処
理回路15と、送信側で施された誤り訂正符号に基づい
て、誤り検出と誤り訂正処理を行う誤り訂正回路16
と、当該誤り訂正回路16の誤り率を判定し、FFT窓
制御回路13を制御するための窓制御信号を出力する窓
位置制御判定回路17とを備える。
0の構成において、窓位置制御判定回路17の構成をよ
り詳しく説明するためのブロック図である。
は、誤り訂正回路16の誤り率データを読込むレジスタ
172と、その誤り率データと比較するための比較デー
タを外部あるいは内部制御により予め記憶しておく比較
レジスタ173と、このような2つのデータを比較する
比較器174と、比較器174からの制御によりFFT
窓制御回路13への窓制御信号を出力する窓位置制御カ
ウンタ175とを備える。
カウンタ171からのカウント値によりそれぞれ読込動
作、比較動作を行なう。
FDMデータとFFT窓との関係を示す概念図である。
明の動作について、より詳しく説明する。
ウンタ175は、その値が0にリセットされており、よ
って窓制御信号のレベルも0となる。
(a)に示すとおり、本来のOFDMデータ1シンボル
分を本来のサンプルポイントデータとして、次段FFT
回路14に受渡す。当該データは、信号処理回路15で
処理された後、誤り訂正回路16で誤り訂正処理が施さ
れ、復号データとしてさらに次段の回路に受渡される。
位置制御判定回路17のカウンタ回路171が動作し始
める。レジスタ172は、カウンタ171が所定の値の
ときに、たとえば、所定の期間ごとに、誤り訂正回路1
6の誤り率データを自身の中に取込む。
所定の値のとき、たとえば、レジスタ172に誤り訂正
回路16の誤り率データが取込まれて安定するまでの余
裕期間が経過した後に、レジスタ172と比較レジスタ
173の値を比較する。比較レジスタ173には、予め
外部からの制御により比較の基準となる誤り率データが
入っている。
173には、レジスタ172に取込んだ誤り率データの
中の最小値を入れておくように内部制御してもよい。
満たされたとする。 (レジスタ172に保持された値)>(比較レジスタ1
73に保持された値) すなわち、誤り訂正回路16から取込んだ誤り率データ
が、想定する誤り率よりも悪かった場合は、ICIの影
響が強いとして、FFT窓位置を変更すべく、比較器1
74が窓位置制御カウンタ175の値を1つ上昇させ
る。
窓制御回路13では、図3(b)に示すとおり、ガード
インターバル側に1サンプルポイント移動した点を起点
として、1シンボル分のOFDMデータを後段のFFT
回路14に受渡す。
>(比較レジスタ173の値)の関係がなくなるまで、
すなわち、最適なFFT窓位置が得られるまでこの動作
を繰返す。
に保持される値が、ガードインターバル期間分の移動量
のうち任意の値のときのOFDMデータ1シンボル分を
サンプルするときを示す。
起点がガードインターバルの最前部までくるとリセット
されるか、あるいは、アップ、ダウンの方向がそれまで
と反対となるように構成されている。
期再生回路12での同期再生に基づくFFT窓位置を窓
位置制御判定回路17の制御により微調整して、誤り量
が小さい受信状態を実現する。しかも、誤り訂正回路1
6自体は、もともと、OFDM受信機100において誤
り訂正を行うために設けられるものであって、窓位置制
御判定回路17の制御動作のために新たに設ける必要の
ないものである。
て、複雑な付加回路を設けることなく、最適なFFT窓
位置の制御を行なうことができる。したがって、キャリ
ア間干渉の影響を抑制して、エラーの少ない復号信号を
得ることが可能となる。
M受信機100における窓位置制御判定回路17の他の
構成を説明するためのブロック図である。
72は、誤り訂正回路16からの誤り率データを読込む
レジスタ1721と、レジスタ1721に取込まれた誤
り率データのうち、最小のものを格納しておくミニマム
レジスタ1722で構成されている。
FFT窓の起点がガードインターバルの最前部までくる
ことにより、リセットされるか、あるいはアップ、ダウ
ンの方向が変更されたとき、比較器174において未
だ、(レジスタ172の保持する値)>(比較レジスタ
173の保持する値)の関係が成り立っているとき、ミ
ニマムレジスタ1722の最小値を比較レジスタ173
に移し、その最小値を比較レジスタ173の比較値とし
て利用する。
様の効果が奏される。 [実施の形態2]図5は、本発明の実施の形態2のOF
DM受信機200の構成を説明するための概略ブロック
図である。
は、受信したアナログOFDM信号をデジタルの離散デ
ータに変更するAで変換回路11と、当該離散データよ
りクロック、キャリアおよびシンボルの同期を再生する
同期再生回路12と、同期が確立したデータをマイコン
31からの窓制御信号により、ガードインターバルを含
んだOFDMデータの任意の位置から本来の1シンボル
分のOFDMデータを抜出すFFT窓制御回路13と、
1シンボル分のOFDMデータを高速フーリエ変換する
FFT回路14と、高速フーリエ変換後のOFDMデー
タに波形等化、各種デインターリーブ、デマッピングを
行なう信号処理回路15と、送信側で施された誤り訂正
を復号する誤り訂正回路16と、誤り訂正回路16の誤
り率を判定し、FFT窓制御回路13を制御するマイコ
ン31とからなる。
を説明するためのフローチャートである。
イコン制御による本発明の動作を、さらに詳しく説明す
る。
御信号は0にセットされる(ステップ102)。
3に出力される。(ステップS104)。
FFT窓制御回路13は、図3(a)に示したとおり、
本来のOFDMデータ1シンボル分をサンプルポイント
データとして、次段のFFT回路14に受渡す。この受
渡されたデータは、信号処理回路15で処理された後、
誤り訂正回路16で誤り訂正処理が施され復号データと
して、さらに次段の回路に送出される。
後(ステップS104)、所定の時間待機状態となり
(ステップS106)、待ち時間経過後に誤り訂正回路
16から誤り率データを取込む(ステップS108)。
の比較基準データとの比較を行ない(ステップS11
0)、続いて、(比較基準データ)≧(誤り率データ)
の場合はその動作を終了し(ステップS120)、(誤
り率データ)>(比較基準データ)の場合は、たとえ
ば、FFT窓位置が1サンプルポイント分移動するよう
に窓制御信号の値を設定しなおして(ステップS11
4)、処理はステップS104に復帰する。
較基準データ)≧(誤り率データ)となるまで同様の動
作を繰返す。
波数分割多重方式で送信される信号を受信するデジタル
信号受信装置において、複雑な付加回路を設けることな
く、最適なFFT窓位置の制御を行なうことができる。
したがって、キャリア間干渉の影響を抑制して、エラー
の少ない復号信号を得ることが可能となる。
形態2のマイコン31の行う処理の変形例を示すフロー
チャートである。
おけるステップS108の処理を変更しているのみであ
るので、図7においては、この部分を抜き出して示す。
て所定の待ち時間が終了すると、マイコン31は、誤り
訂正回路16から誤り率データを取得する(ステップS
1081)。
率データを、それまでに取得した誤り率データのうちの
最小値と比較する(ステップS1082)。
タが最小値である場合は、この現時点での誤り率データ
をメモリに格納し(ステップS1085)、新たに、現
時点で取得した誤り率データを比較基準データに設定し
て(ステップS1085)、処理はステップS110に
移行する。
点で取得した誤り率データが最小値データでない場合
は、処理はステップS110に移行する。
ータが最小となるように、FFT窓位置を制御すること
が可能となり、実施の形態2と同様の効果が奏される。
例示であって制限なものではないと考えられるべきであ
る。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範
囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および
範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。
機100の構成を示すブロック図である。
おいて、窓位置制御判定回路17の構成をより詳しく説
明するためのブロック図である。
タとFFT窓との関係を示す概念図である。
定回路17の他の構成を説明するためのブロック図であ
る。
0の構成を説明するための概略ブロック図である。
ためのフローチャートである。
形例を示すフローチャートである。
る。
T窓制御手段、14FFT手段、15 信号処理手段、
16 誤り訂正手段、17 窓位置制御手段、31 マ
イコン、100,200 OFDM受信装置。
Claims (3)
- 【請求項1】 直交周波数分割多重方式で伝達され、か
つ、ガードインターバルが付加された信号を受信するた
めのデジタル信号受信装置であって、 受信信号に対してアナログデジタル変換するためのアナ
ログデジタル変換手段と、 前記アナログデジタル変換手段の出力信号の同期再生処
理を行なう同期再生手段と、 前記同期再生手段の出力を受けて、前記ガードインター
バルを含んだ直交周波数分割多重データから、高速フー
リエ変換窓に相当する1シンボル分の直交周波数分割デ
ータを抜出す高速フーリエ変換窓制御手段と、 前記直交周波数分割多重データを高速フーリエ変換する
高速フーリエ変換手段と、 前記高速フーリエ変換手段の出力に基づいて、送信側で
施された誤り訂正符号により、前記受信信号の誤りを検
出して誤り訂正を行うための誤り訂正手段と、 前記誤り訂正手段からの誤り率データを判定し、前記高
速フーリエ変換窓制御手段を制御する窓位置制御判定手
段とを備え、 前記窓位置制御判定手段は、前記誤り訂正手段の誤り率
が減少するように前記高速フーリエ変換窓位置を更新す
る制御を行なう、デジタル信号受信装置。 - 【請求項2】 前記窓位置制御判定手段は、 比較対照のための基準値を保持する第1の保持手段と、 前記誤り訂正手段からの誤り率データを所定のタイミン
グごとに取得して保持する第2の保持手段と、 前記第1および第2の保持手段に格納された値を比較し
て、前記誤り率データが前記基準値を超える期間は、前
記高速フーリエ変換窓位置を所定量ずつ更新する制御を
行なう、請求項1記載のデジタル信号受信装置。 - 【請求項3】 前記第2の保持手段は、 前記誤り率データを保持するための誤り率保持手段と、 順次取得される前記誤り率データのうち最小データを選
択的に保持する最小値保持手段と、 所定のタイミングにおいて、前記最小データを次回判定
における前記基準値として前記第1の保持手段に移し替
える手段とを含む、請求項2記載のデジタル信号受信装
置。
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