JP2004165990A - Ofdm-signal receiving apparatus - Google Patents

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JP2004165990A
JP2004165990A JP2002329715A JP2002329715A JP2004165990A JP 2004165990 A JP2004165990 A JP 2004165990A JP 2002329715 A JP2002329715 A JP 2002329715A JP 2002329715 A JP2002329715 A JP 2002329715A JP 2004165990 A JP2004165990 A JP 2004165990A
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Kenichiro Hayashi
健一郎 林
Tomohiro Kimura
知弘 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the influences of the interference between symbols caused when a multipath interference for a delay time exceeding a guard interval length exists and to improve the resistance against the multipath interference of the delay time below the guard interval length in an OFDM-signal receiving apparatus. <P>SOLUTION: The apparatus is provided with a subtractor for subtracting multipath interference components from an input signal, a filter for generating the multipath interference components, first and second transmission-line characteristics estimating parts for estimating the transmission-line characteristics in inputting to and outputting from the subtractor, a residual calculating circuit for calculating a cancellation residual from the outputs, an IFFT circuit for converting the output, a coefficient updating circuit for generating a coefficient of a filter from the output, a decision circuit for deciding the results of demodulating the output of the subtractor, a reliability calculating circuit for calculating the reliability of the demodulation results from the transmission-line characteristics of a system in the subtractor input, and a weighing circuit for weighing decision data on the basis of the reliability. The weighing circuit reduces the reliability of the decision data corresponding to a carrier low in level. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置に関し、より特定的には、ガード期間長を超える遅延時間のマルチパス干渉が存在する場合に発生するシンボル間干渉の影響を軽減するとともに、ガード期間長を下回る遅延時間のマルチパス干渉に対する耐性を高める受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
OFDM伝送方式は、伝送するデジタルデータによって互いに直交する多数のキャリアを変調し、それらの変調波を多重して伝送する方式である。OFDM伝送方式においては、使用するキャリアの数を数百から数千と多くするとシンボル時間が極めて長くなることに加え、有効シンボル期間後部の信号の複製をガード期間信号として有効シンボル期間の前に付加することにより、マルチパス干渉の影響を受けにくくするという特徴を有している。
【0003】
しかしながら、ガード期間長を超える遅延時間のマルチパス干渉が存在する場合、シンボル間干渉が生じ、受信性能が劣化する。
【0004】
信号処理によりマルチパス伝送路の伝送路特性を推定し、これを打ち消すようにトランスバーサルフィルタのフィルタ係数を制御することで、マルチパス干渉をキャンセルする手法が考案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
【0005】
以下、従来技術に関して、図面を用いて説明する。
図8は、上記文献において前提としている伝送方式のパイロット信号配置を示す模式図である。欧州の地上デジタル放送方式であるDVB−T(Digital Video Broadcasting − Terrestrial)方式や、日本の地上デジタル放送方式であるISDB−T(IntegratedServices Digital Broadcasting − Terrestrial)方式が、このパイロット信号配置に該当する。
【0006】
図8中の白丸は、制御情報(DVB−TにおけるTPS(Transmission Parameter Signaling)や、ISDB−TにおけるTMCC(Transmission Multiplexing Configuration Control))や付加情報(ISDB−TにおけるAC(Auxiliary Channel))を含めたデータキャリアであり、黒丸は分散的に配置されたパイロットキャリア(SP(Scattered Pilot))である。
【0007】
また、図8において、横軸(周波数軸)のkはキャリアのインデックスを表わし、縦軸(時間軸)のiはシンボルのインデックスを表わす。このときSP信号は、次の(1)式を満たすインデックスk=kpのキャリアを用いて伝送される(ただし、式中のmodは剰余演算を表わし、pは非負整数である)。
【数1】

Figure 2004165990
【0008】
また、SP信号は擬似ランダム符号系列に基づいて変調されており、その振幅及び位相は、配置されるキャリアのインデックスkのみによって決定され、シンボルのインデックスiには依存しない。
【0009】
図9は、従来のOFDM信号受信装置2の構成例を示すブロック図である。
【0010】
図9において、アンテナ1により受信された信号は、OFDM信号受信装置2内部のチューナ21に供給される。
【0011】
チューナ21は、アンテナから供給される受信信号に対して、所望のサービスを含むOFDM信号の抽出、RF(Radio Frequency:無線周波数)帯域からIF(Intermediate Frequency:中間周波数)帯域への周波数変換、ゲイン調整等を行う。チューナ21の出力は、OFDM信号復調部22に供給される。
【0012】
OFDM信号復調部22は、チューナ21の出力を復調することにより伝送されたデジタルデータを復元した後、誤り訂正復号処理を施すことにより伝送路において加えられた外乱等に起因する伝送誤りを訂正する。OFDM信号復調部22の出力は、情報源復号部23に供給される。
【0013】
情報源復号部23は、OFDM信号復調部22の出力を、映像、音声等のデータに分離した後、データ伸張処理を施す。情報源復号部23の出力は、サービス提示部24に供給される。
【0014】
サービス提示部24は、情報源復号部23の出力の内、映像情報をCRT(Cathode Ray Tube:陰極線管)等に表示し、音声情報をスピーカ等から出力することにより、所望のサービスを利用者に提供する。
【0015】
図10は、特許文献1に開示されているOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部22aの構成を示すブロック図である。
【0016】
図10において、直交復調回路2201は、チューナ21の出力を直交復調することにより、IF帯域から基底帯域(以下、ベースバンド)へ周波数変換するとともに、実信号をI(In phase:同相)軸成分とQ(Quadrature phase:直交位相)軸成分とからなる複素数信号に変換する。直交復調回路2201の出力は、減算器2202の第1の入力及びFFT(FastFourier Transform:高速フーリエ変換)回路2208aに供給される。
【0017】
減算器2202は、直交復調回路2201の出力からFIRフィルタ2203の出力を減じることにより、マルチパス干渉を打ち消す。減算器2202の出力は、FIRフィルタ2203の第1の入力及びFFT回路2204に供給される。
【0018】
FIRフィルタ2203は、係数更新回路2214aから供給されるフィルタ係数に基づき減算器2202の出力にフィルタリング処理を施す。FIRフィルタ2203の出力は、減算器2202の第2の入力に供給される。
【0019】
FFT回路2204は、減算器2202の出力から有効シンボル期間長分の信号を切り出し、FFTすることにより、減算器2202の出力を時間領域から周波数領域に変換する。FFT回路2204の出力は、複素除算回路2206の第1の入力及び複素除算回路2215の第1の入力に供給される。
【0020】
SP発生回路2205、複素除算回路2206、及び補間回路2207で構成されるブロック(第1の伝送路特性推定部)は、減算器2202の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する。第1の伝送路特性推定部の具体的な構成を以下に説明する。
【0021】
SP発生回路2205は、FFT回路2204の出力に同期して、その振幅及び位相が既知である規定のSP信号を発生する。SP発生回路2205の出力は、複素除算回路2206の第2の入力に供給される。
【0022】
複素除算回路2206は、FFT回路2204の出力に含まれる受信SP信号をSP発生回路2205の出力で除することにより、SP信号が配置されたキャリアに対する伝送路特性を求める。複素除算回路2206の出力Zp(ω)は、補間回路2207に供給される。
【0023】
補間回路2207は、複素除算回路2206の出力Zp(ω)を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する。補間回路2207の出力Z0(ω)は、残差算出回路2212aの第1の入力及び複素除算回路2215の第2の入力に供給される。
【0024】
一方、FFT回路2208aは、直交復調回路2201の出力から有効シンボル期間長分の信号を切り出し、FFTすることにより、直交復調回路2201の出力を時間領域から周波数領域に変換する。FFT回路2208aの出力は、複素除算回路2210の第1の入力に供給される。
【0025】
SP発生回路2209、複素除算回路2210、及び補間回路2211で構成されるブロック(第2の伝送路特性推定部)は、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する。第2の伝送路特性推定部の具体的な構成を以下に説明する。
【0026】
SP発生回路2209は、FFT回路2208aの出力に同期して、その振幅及び位相が既知である規定のSP信号を発生する。SP発生回路2209の出力は、複素除算回路2210の第2の入力に供給される。
【0027】
複素除算回路2210は、FFT回路2208aの出力に含まれる受信SP信号をSP発生回路2209の出力で除することにより、SP信号が配置されたキャリアに対する伝送路特性を求める。複素除算回路2210の出力Fp(ω)は補間回路2211に供給される。
【0028】
補間回路2211は、複素除算回路2210の出力Fp(ω)を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する。補間回路2211の出力F0(ω)は残差算出回路2212aの第2の入力に供給される。
【0029】
次に、残差算出回路2212aは、補間回路2207の出力Z0(ω)及び補間回路2211の出力F0(ω)からキャンセル残差E(ω)を算出する。残差算出回路2212aの出力は、IFFT回路2213に供給される。
【0030】
IFFT回路2213は、残差算出回路2212aの出力E(ω)をIFFTすることにより、周波数領域での残差E(ω)を時間領域での残差e(t)に変換する。IFFT回路2213の出力は、係数更新回路2214aに供給される。
【0031】
係数更新回路2214aは、IFFT回路2213の出力e(t)から、所定の係数更新式に基づいてフィルタ係数w(t)を算出する。係数更新回路2214の出力は、FIRフィルタ2203の第2の入力に供給される。
【0032】
複素除算回路2215は、FFT回路2204の出力を補間回路2207の出力Z0(ω)で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する。複素除算回路2215の出力は、判定回路2216に供給される。
【0033】
判定回路2216は、複素除算回路2215の出力をそれぞれのキャリアの変調方式に対応した正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する。判定回路2216の出力は、ビタビ復号回路2217に供給される。
【0034】
ビタビ復号回路2217は、判定回路2216の出力に対して最尤復号処理の一種であるビタビ復号処理を施す。ビタビ復号回路2217の出力は、RS(Reed−Solomon:リードソロモン)復号回路2218に供給される。
【0035】
RS復号回路2218は、ビタビ復号回路2217の出力にRS復号処理を施す。RS復号回路2218の出力は、OFDM信号復調部22aの出力として、情報源復号部23に供給される。
【0036】
次に、OFDM信号復調部22aにおける減算器2202においてマルチパス干渉成分が打ち消される条件について説明する。
【0037】
まず、マルチパス伝送路の伝達関数をH(ω)とすると、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)は(2)式で表される。
【数2】
Figure 2004165990
【0038】
また、FIRフィルタ2203の伝達関数はフィルタ係数w(t)のフーリエ変換対であり、これをW(ω)とすると、減算器2202の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)は(3)式で表される。
【数3】
Figure 2004165990
【0039】
(3)式より、マルチパス干渉成分が打ち消される条件は(4)式となるので、
【数4】
Figure 2004165990
キャンセル残差E(ω)を(5)式のように定義し、
【数5】
Figure 2004165990
(5)式に(2)式及び(3)式を代入し、E(ω)をF(ω)及びZ(ω)で表わすと、(6)式が得られる。
【数6】
Figure 2004165990
【0040】
残差算出回路2212aは、(6)式のZ(ω)としては補間回路2207の出力Z0(ω)を用い、F(ω)としては補間回路2211の出力F0(ω)を用いることにより、キャンセル残差E(ω)を算出する。
【0041】
さらに、係数更新回路2214aでの係数更新式を(7)式で定義する。
【数7】
Figure 2004165990
【0042】
ただし、(7)式中のw_old(t)は更新前の係数、μは1以下の定数である。
【0043】
以上の構成によって、図10のOFDM信号復調部22aにおいては、マルチパス伝送路の伝達関数H(ω)とFIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)との差分であるキャンセル残差E(ω)が、0に収束するようにフィードバック制御が動作し、マルチパス干渉がキャンセルされる。
【0044】
図11は、特許文献2に開示されているOFDM信号受信装置におけるOFDM信号復調部22bの構成を示すブロック図である。
【0045】
図11に示すOFDM信号復調部22bは、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)の代わりに、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を用いてキャンセル残差を求める点で、図10に示すOFDM信号復調部22aと相違する。なお、図11において、図10に示したOFDM信号復調部22aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付し、機能及び動作の説明を省略する。
【0046】
図11において、補間回路2207の出力Z0(ω)は、残差算出回路2212bの第1の入力及び複素除算回路2215の第2の入力に供給される。
【0047】
FFT回路2208bは、係数更新回路2214aの出力w(t)をFFTすることにより、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を算出する。FFT回路2208bの出力は、残差算出回路2212bの第2の入力に供給される。
【0048】
残差算出回路2212bは、補間回路2207の出力Z0(ω)及びFFT回路2208bの出力W(ω)からキャンセル残差E(ω)を算出する。残差算出回路2212bの出力は、IFFT回路2213に供給される。
【0049】
次に、OFDM信号復調部22bにおける減算器2202においてマルチパス干渉成分が打ち消される条件について説明する。
【0050】
図11に示すOFDM信号復調部22bにおいても、図10の場合と同様に(2)〜(5)式が成立するので、
(5)式に(2)式及び(3)式を代入し、E(ω)をW(ω)及びZ(ω)で表わすと、(8)式が得られる。
【数8】
Figure 2004165990
【0051】
残差算出回路2212bは、(8)式のZ(ω)としては補間回路2207の出力Z0(ω)を用い、W(ω)としてはFFT回路2208bの出力を用いることにより、キャンセル残差E(ω)を算出する。
【0052】
以上の構成によって、図11のOFDM信号復調部22bにおいても、マルチパス伝送路の伝達関数H(ω)とFIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)との差分であるキャンセル残差E(ω)が、0に収束するようにフィードバック制御が動作し、マルチパス干渉がキャンセルされる。
【0053】
一方、ビタビ復号処理の入力である判定データの生成に、推定された伝送路特性を利用することで、ガード期間長を下回る遅延時間のマルチパス干渉に対する耐性を高める手法が考案されている(例えば、非特許文献1参照)。
【0054】
図12は、非特許文献1に開示されているOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部22cの構成を示すブロック図である。図12において、図10に示したOFDM信号復調部22aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。
【0055】
直交復調回路2201は、チューナ21の出力を直交復調することにより、IF帯域からベースバンドへ周波数変換するとともに、実信号をI軸成分とQ軸成分とからなる複素数信号に変換する。直交復調回路2201の出力は、FFT回路2204に供給される。
【0056】
FFT回路2204は、直交復調回路2201の出力から有効シンボル期間長分の信号を切り出し、FFTすることにより、直交復調回路2201の出力を時間領域から周波数領域に変換する。FFT回路2204の出力は、複素除算回路2206の第1の入力及び複素除算回路2215の第1の入力に供給される。
【0057】
SP発生回路2205、複素除算回路2206、及び補間回路2207で構成されるブロック(伝送路特性推定部)は、直交復調回路2201の出力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する。伝送路特性推定部の具体的な構成を以下に説明する。
【0058】
SP発生回路2205は、FFT回路2204の出力に同期して、その振幅及び位相が既知である規定のSP信号を発生する。SP発生回路2205の出力は、複素除算回路2206の第2の入力に供給される。
【0059】
複素除算回路2206は、FFT回路2204の出力に含まれる受信SP信号をSP発生回路2205の出力で除することにより、SP信号が配置されたキャリアに対する伝送路特性を求める。複素除算回路2206の出力Fp(ω)は、補間回路2207に供給される。
【0060】
補間回路2207は、複素除算回路2206の出力Fp(ω)を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する。補間回路2207の出力F0(ω)は、複素除算回路2215の第2の入力及び信頼性算出回路2219aに供給される。
【0061】
複素除算回路2215は、FFT回路2204の出力を補間回路2207の出力F0(ω)で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する。複素除算回路2215の出力は、判定回路2216に供給される。
【0062】
判定回路2216は、複素除算回路2215の出力をそれぞれのキャリアの変調方式に対応した正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する。判定回路2216の出力は、重み付け回路2220の第1の入力に供給される。
【0063】
信頼性算出回路2219aは、補間回路2207の出力から複素除算回路2215の出力の信頼性を算出する。信頼性算出回路2219aの出力は、重み付け回路2220の第2の入力に供給される。
【0064】
重み付け回路2220は、信頼性算出回路2219aの出力に基づき判定回路2216の出力である判定データに重み付けを行う。重み付け回路2220の出力は、ビタビ復号回路2217に供給される。
【0065】
ビタビ復号回路2217は、判定回路2216の出力に対して最尤復号処理の一種であるビタビ復号処理を施す。ビタビ復号回路2217の出力は、RS復号回路2218に供給される。
【0066】
RS復号回路2218は、ビタビ復号回路2217の出力にRS復号処理を施す。RS復号回路2218の出力は、OFDM信号復調部22aの出力として、情報源復号部23に供給される。
【0067】
次に、図12のOFDM信号復調部22cにおいてマルチパス干渉に対する耐性を高める原理について図13を用いて説明する。
【0068】
マルチパス干渉がない場合のOFDM信号のスペクトラムは、図13(a)に示すように、信号帯域内において平坦な特性を有する。
【0069】
これに対して遅延波による干渉が加わると、図13(b)に示すように、周期的なレベルの低下が発生し、さらにチューナの熱雑音等の雑音が加わると、図13(c)に示すようになる。
【0070】
このときレベルが低下したキャリアに関しては、C/N(Carrier to Noise Ratio:信号対雑音比)が低下し、誤り率特性が劣化する。
【0071】
そこで、信頼性算出回路2219aでは、伝送路特性推定結果である補間回路2207の出力のレベルを算出し、重み付け回路2220では、そのレベルに基づき判定回路2216の出力である判定データに重み付けを行う。
【0072】
より具体的には、レベルの小さなキャリアに対応する判定データに関しては、対応するビットデータが0である尤度と1である尤度とが近くなるよう補正を加える。極端な場合には判定データを消失とする、すなわち、対応するビットデータが0である尤度と1である尤度とを等しくすることにより、当該キャリアに対応する判定データがビタビ復号回路2217内部におけるメトリック算出に影響を与えないようにする。
【0073】
以上の構成によって、図12のOFDM信号復調部22cにおいては、レベルの小さなキャリアに対応する判定データの信頼性を下げることにより、マルチパス干渉に対する耐性を高めることができる。
【0074】
【特許文献1】
特開2001−292120号公報
【特許文献2】
特開2002−111625号公報
【非特許文献1】
中原、外3名、「マルチパス伝送路における64QAM−OFDM信号の軟判定復号法の検討」、映像情報メディア学会技術報告、1998年6月、第22巻、第34号、p.1−6
【0075】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、図10のOFDM信号復調部22aあるいは図11のOFDM信号復調部22bの構成と図12のOFDM信号復調部22cの構成とを単純に組み合わせた場合について考える。すなわち、OFDM信号復調部22aまたは22bにおける補間回路2207の後段に、信頼性算出回路2219aを設け、判定回路2216とビタビ復号回路2217との間に重み付け回路2220を設けた場合について考える。
【0076】
このとき、図10のOFDM信号復調部22aあるいは図11のOFDM信号復調部22bの構成によって、マルチパス干渉によってレベルが低下したキャリアが持ち上げられ、OFDM信号のスペクトラムは図13(d)に示すように平坦な特性となる。しかし同時に、元々平坦であった雑音のスペクトラムも持ち上げられてしまう。
【0077】
つまり、図10のOFDM信号復調部22aあるいは図11のOFDM信号復調部22bの構成に対して、図12のOFDM信号復調部22cの構成を単純に組み合わせた構成では、OFDM信号のスペクトラムを補正することはできるが、マルチパス干渉によってレベルが低下したキャリアのC/Nを改善することはできない。
【0078】
その結果、C/Nが低下したキャリアを検出することができなくなるため、「レベルの小さなキャリアに対応する判定データの信頼性を下げることにより、マルチパス干渉に対する耐性を高める」いう効果を発揮することができない。
【0079】
それゆえ、本発明の目的は、ガード期間長を超える遅延時間のマルチパス干渉が存在する場合に発生するシンボル間干渉の影響を軽減するとともに、ガード期間長を下回る遅延時間のマルチパス干渉に対する耐性を高めるOFDM信号受信装置を提供することである。
【0080】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の課題を解決するために、本発明に係わるOFDM信号受信装置は、以下のように構成される。
第1の発明は、OFDM(Orthogonal Frequency D
ivision Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
時間領域の信号である減算器の出力を周波数領域の信号へと変換するFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
FFT手段の出力から、減算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する第1の伝送路特性推定部と、
減算器の入力において観測される系の伝送路特性を推定する第2の伝送路特性推定部と、
第1の伝送路特性推定部の出力及び第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(InverseFast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
IFFT手段の出力から、フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段と、
FFT手段の出力を第1の伝送路特性推定部の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する除算手段と、
除算手段の出力を正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する判定手段と、
第2の伝送路特性推定部の出力から除算手段の出力の信頼性を算出する信頼性算出手段と、
信頼性算出手段の出力に基づき判定データに重み付けを行う重み付け手段と、
重み付け手段の出力をビタビ復号するビタビ復号手段とを備える。
【0081】
第2の発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
時間領域の信号である減算器の出力を周波数領域の信号へと変換するFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
FFT手段の出力から、減算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、
フィルタリング手段の伝達関数を算出する伝達関数算出部と、
伝送路特性推定部の出力及び伝達関数算出部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(InverseFast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
IFFT手段の出力から、フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段と、
FFT手段の出力を伝送路特性推定部の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する除算手段と、
除算手段の出力を正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する判定手段と、
伝送路特性推定部の出力及び伝達関数算出部の出力から除算手段の出力の信頼性を算出する信頼性算出手段と、
信頼性算出手段の出力に基づき判定データに重み付けを行う重み付け手段と、
重み付け手段の出力をビタビ復号するビタビ復号手段とを備える。
【0082】
第3の発明は、第2の発明において、伝達関数算出部が、係数更新手段の出力をFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)することにより、フィルタリング手段の伝達関数を算出することを特徴とする。
【0083】
第4の発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、マルチパス干渉成分を生成する第1のフィルタ手段と、
減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、マルチパス干渉成分のうち遅延時間が所定の時間よりも短い成分のみを生成する第2のフィルタ手段と、
減算器の出力に第2のフィルタ手段の出力を加える加算器と、
減算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する第1の伝送路特性推定部と、
減算器の入力において観測される系の伝送路特性を推定する第2の伝送路特性推定部と、
第1の伝送路特性推定部の出力及び第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(InverseFast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
IFFT手段の出力から、第1のフィルタ手段及び第2のフィルタ手段の係数を生成する係数更新手段と、
時間領域の信号である加算器の出力を周波数領域の信号へと変換するFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
FFT手段の出力から、加算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する第3の伝送路特性推定部と、
FFT手段の出力を第3の伝送路特性推定部の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する除算手段と、
除算手段の出力を正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する判定手段と、
第3の伝送路特性推定部の出力から除算手段の出力の信頼性を算出する信頼性算出手段と、
信頼性算出手段の出力に基づき判定データに重み付けを行う重み付け手段と、
重み付け手段の出力をビタビ復号するビタビ復号手段とを備える。
【0084】
第5の発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、マルチパス干渉成分を生成する第1のフィルタ手段と、
減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、マルチパス干渉成分のうち遅延時間が所定の時間よりも短い成分のみを生成する第2のフィルタ手段と、
減算器の出力に第2のフィルタ手段の出力を加える加算器と、
減算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する第1の伝送路特性推定部と、
第1のフィルタリング手段の伝達関数を算出する伝達関数算出部と、
第1の伝送路特性推定部の出力及び伝達関数算出部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(InverseFast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
IFFT手段の出力から、第1のフィルタ手段及び第2のフィルタ手段の係数を生成する係数更新手段と、
時間領域の信号である加算器の出力を周波数領域の信号へと変換するFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
FFT手段の出力から、加算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する第2の伝送路特性推定部と、
FFT手段の出力を第2の伝送路特性推定部の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する除算手段と、
除算手段の出力を正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する判定手段と、
第2の伝送路特性推定部の出力から除算手段の出力の信頼性を算出する信頼性算出手段と、
信頼性算出手段の出力に基づき判定データに重み付けを行う重み付け手段と、
重み付け手段の出力をビタビ復号するビタビ復号手段とを備える。
【0085】
第6の発明は、第5の発明において、伝達関数算出部が、係数更新手段の出力をFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)することにより、第1のフィルタリング手段の伝達関数を算出することを特徴とする。
【0086】
第7の発明は、第4または第5の発明において、所定の時間が、入力信号のガード期間長に等しいことを特徴とする。
【0087】
以上のように本発明によるOFDM信号受信装置は、マルチパス干渉をキャンセルする前の伝送路特性から信頼性を算出し、その算出結果に基づき判定結果に重み付けを行う、あるいは、シンボル間干渉を引き起こすマルチパス成分、つまりガード期間長を超える遅延時間のマルチパス成分のみをキャンセルすることにより、ガード期間長を超える遅延時間のマルチパス干渉が存在する場合に発生するシンボル間干渉の影響を軽減するとともに、ガード期間長を下回る遅延時間のマルチパス干渉に対する耐性を高めることができる。
【0088】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態に係るOFDM信号受信装置の構成は、従来のものと同様であるので、図9を援用する。また、パイロット信号配置についても同様であるので、図8を援用する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22dの構成を示すブロック図である。
【0089】
図1において、図10に示すOFDM信号復調部22aと同様の機能を有する部分については、同一の参照符号を付す。直交復調回路2201は、チューナ21の出力を直交復調することにより、IF帯域からベースバンドへ周波数変換するとともに、実信号をI軸成分とQ軸成分とからなる複素数信号に変換する。直交復調回路2201の出力は、減算器2202の第1の入力及びFFT回路2208aに供給される。
【0090】
減算器2202は、直交復調回路2201の出力からFIRフィルタ2203の出力を減じることにより、マルチパス干渉を打ち消す。減算器2202の出力は、FIRフィルタ2203の第1の入力及びFFT回路2204に供給される。
【0091】
FIRフィルタ2203は、係数更新回路2214aから供給されるフィルタ係数に基づき減算器2202の出力にフィルタリング処理を施す。FIRフィルタ2203の出力は、減算器2202の第2の入力に供給される。
【0092】
FFT回路2204は、減算器2202の出力から有効シンボル期間長分の信号を切り出し、FFTすることにより、減算器2202の出力を時間領域から周波数領域に変換する。FFT回路2204の出力は、複素除算回路2206の第1の入力、及び複素除算回路2215の第1の入力に供給される。
【0093】
SP発生回路2205、複素除算回路2206、及び補間回路2207で構成されるブロック(第1の伝送路特性推定部)は、減算器2202の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する。第1の伝送路特性推定部の具体的な構成を以下に説明する。
【0094】
SP発生回路2205は、FFT回路2204の出力に同期して、その振幅及び位相が既知である規定のSP信号を発生する。SP発生回路2205の出力は、複素除算回路2206の第2の入力に供給される。
【0095】
複素除算回路2206は、FFT回路2204の出力に含まれる受信SP信号をSP発生回路2205の出力で除することにより、SP信号が配置されたキャリアに対する伝送路特性を求める。複素除算回路2206の出力Zp(ω)は、補間回路2207に供給される。
【0096】
補間回路2207は、複素除算回路2206の出力Zp(ω)を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する。補間回路2207の出力Z0(ω)は残差算出回路2212aの第1の入力及び複素除算回路2215の第2の入力に供給される。
【0097】
一方、FFT回路2208aは、直交復調回路2201の出力から有効シンボル期間長分の信号を切り出し、FFTすることにより、直交復調回路2201の出力を時間領域から周波数領域に変換する。FFT回路2208aの出力は、複素除算回路2210の第1の入力に供給される。
【0098】
SP発生回路2209、複素除算回路2210、及び補間回路2211で構成されるブロック(第2の伝送路特性推定部)は、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する。第2の伝送路特性推定部の具体的な構成を以下に説明する。
【0099】
SP発生回路2209は、FFT回路2208aの出力に同期して、その振幅及び位相が既知である規定のSP信号を発生する。SP発生回路2209の出力は、複素除算回路2210の第2の入力に供給される。
【0100】
複素除算回路2210は、FFT回路2208aの出力に含まれる受信SP信号をSP発生回路2209の出力で除することにより、SP信号が配置されたキャリアに対する伝送路特性を求める。複素除算回路2210の出力Fp(ω)は、補間回路2211に供給される。
【0101】
補間回路2211は、複素除算回路2210の出力Fp(ω)を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する。補間回路2211の出力F0(ω)は、残差算出回路2212aの第2の入力及び信頼性算出回路2219aに供給される。
【0102】
次に、残差算出回路2212aは、補間回路2207の出力Z0(ω)及び補間回路2211の出力F0(ω)からキャンセル残差E(ω)を算出するもので、その出力はIFFT回路2213に供給される。
【0103】
IFFT回路2213は、残差算出回路2212aの出力E(ω)をIFFTすることにより、周波数領域での残差E(ω)を時間領域での残差e(t)に変換する。IFFT回路2213の出力は、係数更新回路2214aに供給される。
【0104】
係数更新回路2214aは、IFFT回路2213の出力e(t)から、所定の係数更新式に基づいてフィルタ係数w(t)を算出する。係数更新回路2214aの出力は、FIRフィルタ2203の第2の入力に供給される。
【0105】
複素除算回路2215は、FFT回路2204の出力を補間回路2207の出力で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する。複素除算回路2215の出力は、判定回路2216に供給される。
【0106】
判定回路2216は、複素除算回路2215の出力をそれぞれのキャリアの変調方式に対応した正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する。判定回路2216の出力は、重み付け回路2220の第1の入力に供給される。
【0107】
ここで、前述のDVB−TやISDB−Tでは、データキャリアの変調方式として、QPSK(Quarternary Phase Shift Keying:4相位相変調)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)、64QAM等が適用される。
【0108】
なお図1中には示していないが、判定回路2216で処理するデータキャリアの変調方式は、受信信号中に含まれる制御情報(DVB−TにおけるTPSやISDB−TにおけるTMCC)を復調することで得られる。
【0109】
信頼性算出回路2219aは、補間回路2211の出力から複素除算回路2215の出力の信頼性を算出する。信頼性算出回路2219aの出力は、重み付け回路2220の第2の入力に供給される。
【0110】
重み付け回路2220は、信頼性算出回路2219aの出力に基づき判定回路2216の出力である判定データに重み付けを行う。重み付け回路2220の出力は、ビタビ復号回路2217に供給される。
【0111】
ビタビ復号回路2217は、判定回路2216の出力に対して最尤復号処理の一種であるビタビ復号処理を施す。ビタビ復号回路2217の出力は、RS復号回路2218に供給される。
【0112】
RS復号回路2218は、ビタビ復号回路2217の出力にRS復号処理を施す。RS復号回路2218の出力は、OFDM信号復調部22aの出力として、情報源復号部23に供給される。
【0113】
次に、OFDM信号復調部22dにおける減算器2202においてマルチパス干渉成分が打ち消される条件について説明する。
【0114】
まず、マルチパス伝送路の伝達関数をH(ω)とすると、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)は(9)式で表される。
【数9】
Figure 2004165990
【0115】
また、FIRフィルタ2203の伝達関数はフィルタ係数w(t)のフーリエ変換対であり、これをW(ω)とすると、減算器2202の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)は(10)式で表される。
【数10】
Figure 2004165990
【0116】
(10)式より、マルチパス干渉成分が打ち消される条件は(11)式となるので、
【数11】
Figure 2004165990
キャンセル残差E(ω)を(12)式のように定義し、
【数12】
Figure 2004165990
(12)式に(9)式及び(10)式を代入し、E(ω)をF(ω)及びZ(ω)で表わすと、(13)式が得られる。
【数13】
Figure 2004165990
【0117】
残差算出回路2212aは、(13)式のZ(ω)としては補間回路2207の出力Z0(ω)を用い、F(ω)としては補間回路2211の出力F0(ω)を用いることにより、キャンセル残差E(ω)を算出する。
【0118】
さらに、係数更新回路2214aでの係数更新式を(14)式で定義する。
【数14】
Figure 2004165990
【0119】
ただし、(14)式中のw_old(t)は更新前の係数、μは1以下の定数である。
【0120】
以上の構成によって、図1のOFDM信号復調部22dにおいては、マルチパス伝送路の伝達関数H(ω)とFIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)との差分であるキャンセル残差E(ω)が、0に収束するようにフィードバック制御が動作し、マルチパス干渉がキャンセルされる。
【0121】
また、本実施の形態において、信頼性算出回路2219aは補間回路2211の出力のレベルを算出するが、補間回路2211の出力は、マルチパス干渉をキャンセルする前の伝送路特性F(ω)であるので、信頼性算出回路2219aでは、マルチパス干渉によってレベルが低下したキャリア、すなわちC/Nが低下したキャリアを正確に検出することができる。
【0122】
重み付け回路2220は、信頼性算出回路2219aの出力に基づき判定回路2216の出力である判定データに重み付けを行う。より具体的には、レベルの小さなキャリアに対応する判定データに関しては、対応するビットデータが0である尤度と1である尤度とが近くなるよう補正を加える。さらに極端な場合には判定データを消失とする、すなわち、対応するビットデータが0である尤度と1である尤度とを等しくすることにより、当該キャリアに対応する判定データがビタビ復号回路2217内部におけるメトリック算出に影響を与えないようにする。
【0123】
以上の構成によって、第1の実施形態に係るOFDM信号復調部22dでは、レベルの小さなキャリアに対応する判定データの信頼性を下げることにより、マルチパス干渉に対する耐性を高めることが可能となる。
【0124】
(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22eの構成を示すブロック図である。図2において、図1と同一部分には同一符号を付して示す。
【0125】
図2に示すOFDM信号復調部22eは、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)の代わりに、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を用いてキャンセル残差を求める点で、図1に示すOFDM信号復調部22dと相違する。
【0126】
図2において、補間回路2207の出力Z0(ω)は、複素除算回路2215の第2の入力、残差算出回路2212bの第1の入力及び信頼性算出回路2219bの第1の入力に供給される。
【0127】
FFT回路2208bは、係数更新回路2214aの出力w(t)をFFTすることにより、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を算出する。FFT回路2208bの出力は、残差算出回路2212bの第2の入力及び信頼性算出回路2219bの第2の入力に供給される。
【0128】
残差算出回路2212bは、補間回路2207の出力Z0(ω)及びFFT回路2208bの出力W(ω)からキャンセル残差E(ω)を算出する。残差算出回路221bの出力は、IFFT回路2213に供給される。
【0129】
信頼性算出回路2219bは、補間回路2207の出力及びFFT回路2208bの出力から複素除算回路2215の出力の信頼性を算出する。信頼性算出回路2219bの出力は、重み付け回路2220の第2の入力に供給される。他の構成及び動作は、図1と同一であるので説明を省略する。
【0130】
次に、OFDM信号復調部22aにおける減算器2202においてマルチパス干渉成分が打ち消される条件について説明する。
【0131】
図2に示すOFDM信号復調部22eにおいても、図1の場合と同様に(9)〜(12)式が成立するので、(12)式に(9)式及び(10)式を代入し、E(ω)をW(ω)及びZ(ω)で表わすと、(15)式が得られる。
【数15】
Figure 2004165990
【0132】
残差算出回路2212bは、(15)式のZ(ω)としては補間回路2207の出力Z0(ω)を用い、W(ω)としてはFFT回路2208bの出力を用いることにより、キャンセル残差E(ω)を算出する。
【0133】
以上の構成によって、図2のOFDM信号復調部22eにおいては、マルチパス伝送路の伝達関数H(ω)とFIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)との差分であるキャンセル残差E(ω)が、0に収束するようにフィードバック制御が動作し、マルチパス干渉がキャンセルされる。
【0134】
また上記の結果、FFT回路2208bの出力W(ω)はマルチパス伝送路の伝達関数H(ω)と等しくなり、補間回路2207の出力Z0(ω)はマルチパス干渉成分が除去された系の伝送路特性となる。そこで信頼性算出回路2219bでは、Z0(ω)とW(ω)との和としてマルチパス干渉の影響を受けた系の伝送路特性を算出し、そのレベルを算出することにより、マルチパス干渉によってレベルが低下したキャリア、すなわちC/Nが低下したキャリアを正確に検出することができる。
【0135】
このように、図2のOFDM信号復調部22eにおいては、レベルの小さなキャリアに対応する判定データの信頼性を下げることにより、マルチパス干渉に対する耐性を高めることができる。
【0136】
また、第2の実施形態によれば、第1の実施形態に比して、SP発生回路2209、複素除算回路2210、補間回路2211を省略することができ、ハードウェアの規模を削減することができる。
【0137】
(第3の実施形態)
図3は、本発明の第3の実施形態におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22fの構成を示すブロック図である。図3において、図1と同一部分には同一符号を付して示す。
【0138】
図3に示すOFDM信号復調部22fの特徴は、図1におけるOFDM信号復調部22dに加算器2221及び第2のFIRフィルタ2222を追加したことである。なお、第2のFIRフィルタ2222と区別するために、FIRフィルタ2203を第1のFIRフィルタと呼ぶことにするが、図1の場合と同一機能を有するので、図3上、同一の符号で示す。
【0139】
図3において、直交復調回路2201は、チューナ21の出力を直交復調することにより、IF帯域からベースバンドへ周波数変換するとともに、実信号をI軸成分とQ軸成分とからなる複素数信号に変換する。直交復調回路2201の出力は、減算器2202の第1の入力及びFFT回路2208aに供給される。
【0140】
減算器2202は、直交復調回路2201の出力からFIRフィルタ2203の出力を減じることにより、マルチパス干渉を打ち消す。減算器2202の出力は、FIRフィルタ2203の第1の入力、FFT回路2204、加算器2221の第1の入力、及び第2のFIRフィルタ2222の第1の入力に供給される。
【0141】
第1のFIRフィルタ2203は、係数更新回路2214bから供給されるフィルタ係数に基づき減算器2202の出力にフィルタリング処理を施す。第1のFIRフィルタ2203の出力は、減算器2202の第2の入力に供給される。
【0142】
加算器2221は、減算器2202の出力に第2のFIRフィルタ2222の出力を加える。加算器2221の出力は、FFT回路2223に供給される。
【0143】
第2のFIRフィルタ2222は、係数更新回路2214bから供給されるフィルタ係数に基づき減算器2202の出力にフィルタリング処理を施すことにより、マルチパス干渉成分のうち遅延時間が所定の時間よりも短い成分のみを生成する。第2のFIRフィルタ2222の出力は、加算器2221の第2の入力に供給される。
【0144】
係数更新回路2214bは、IFFT回路2213の出力e(t)から、所定の係数更新式に基づいてフィルタ係数w(t)を算出する。係数更新回路2214bの第1の出力はFIRフィルタ2203の第2の入力に供給され、第2の出力はFIRフィルタ2222の第2の入力に供給される。
【0145】
ここで、係数更新回路2214bの第1の出力はw(t)そのものであるが、第2の出力は、w(t)から上記の所定の時間よりも短い遅延時間に対応する部分のみを抽出したものである。
【0146】
FFT回路2223は、加算器2221の出力から有効シンボル期間長分の信号を切り出し、FFTすることにより、加算器2221の出力を時間領域から周波数領域に変換する。FFT回路2223の出力は、複素除算回路2225の第1の入力及び複素除算回路2215の第1の入力に供給される。
【0147】
SP発生回路2224、複素除算回路2225、及び補間回路2226で構成されるブロック(第3の伝送路特性推定部)は、加算器2221の出力において観測される系の伝送路特性を推定する。第3の伝送路特性推定部の具体的な構成及び動作は、SP発生回路2205、複素除算回路2206、及び補間回路2207で構成される第1の伝送路特性推定部、あるいは、SP発生回路2209、複素除算回路2210、及び補間回路2211で構成される第2の伝送路特性推定部と同様であるので説明を省略する。
【0148】
複素除算回路2215は、FFT回路2223の出力を補間回路2226の出力で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する。複素除算回路2215の出力は、判定回路2216に供給される。
【0149】
判定回路2216は、複素除算回路2215の出力をそれぞれのキャリアの変調方式に対応した正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する。判定回路2216の出力は、重み付け回路2220の第1の入力に供給される。
【0150】
信頼性算出回路2219aは、補間回路2226の出力から複素除算回路2215の出力の信頼性を算出する。信頼性算出回路2219の出力は、重み付け回路2220の第2の入力に供給される。
【0151】
重み付け回路2220は、信頼性算出回路2219aの出力に基づき判定回路2216の出力である判定データに重み付けを行う。重み付け回路2220の出力は、ビタビ復号回路2217に供給される。
【0152】
ビタビ復号回路2217は、判定回路2216の出力に対して最尤復号処理の一種であるビタビ復号処理を施す。ビタビ復号回路2217の出力は、RS復号回路2218に供給される。
【0153】
RS復号回路2218は、ビタビ復号回路2217の出力にRS復号処理を施す。RS復号回路2218の出力は、OFDM信号復調部22fの出力として、情報源復号部23に供給される。
【0154】
他の構成及び動作は、図1と同一であるので説明を省略する。
【0155】
以上の構成によって、図3のOFDM信号復調部22fにおいては、減算器2202及び第1のFIRフィルタ2203によって、一旦マルチパス干渉をキャンセルするが、加算器2221及び第2のFIRフィルタ2222によって、マルチパス干渉成分のうち遅延時間が所定の時間よりも短い成分のみ、再び付加する。
【0156】
ここで、上記の所定の時間としてはガード期間長を選ぶことが望ましく、この場合、減算器2202、第1のFIRフィルタ2203、加算器2221、及び第2のFIRフィルタ2222で構成されるブロックは、シンボル間干渉を引き起こすマルチパス成分、つまりガード期間長を超える遅延時間のマルチパス成分のみをキャンセルすることになる。
【0157】
一方、信頼性算出回路2219aは補間回路2226の出力のレベルを算出するが、補間回路2226の出力は、遅延時間が所定の時間よりも短いマルチパス成分が付加された伝送路特性であるので、信頼性算出回路2219aでは、マルチパス干渉によってレベルが低下したキャリア、すなわちC/Nが低下したキャリアを正確に検出することができる。
【0158】
以上の構成により、第3の実施形態によれば、ガード期間長を超える遅延時間のマルチパス干渉が存在する場合に発生するシンボル間干渉の影響を軽減するとともに、ガード期間長を下回る遅延時間のマルチパス干渉に対する耐性を高めることが可能となる。
【0159】
(第4の実施形態)
図4は、本発明の第4の実施形態におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22gの構成を示すブロック図である。図4において、図2及び図3と同一部分には同一符号を付して示す。
【0160】
図4に示すOFDM信号復調部22gは、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)の代わりに、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を用いてキャンセル残差を求める点で、図3に示すOFDM信号復調部22fと相違する。
【0161】
つまり、図4に示すOFDM信号復調部22gと図3に示すOFDM信号復調部22fとの関係は、図2に示すOFDM信号復調部22eと図1に示すOFDM信号復調部22dとの関係と同様であるので、詳細な構成及び動作の説明は省略する。図4において、第2の伝送路特性推定部と記したブロックは、図3の第3の伝送路特性推定ブロックと対応する。
【0162】
以上の構成により本実施の形態によれば、第3の実施の形態に比して、SP発生回路2209、複素除算回路2210、補間回路2211を省略することができ、ハードウェアの規模を削減することができる。
【0163】
(第5の実施形態)
図5は、本発明の実施形態に係るマルチパス除去装置3の構成例を示すブロック図である。マルチパス除去装置3は、マルチパスキャンセル機能を有しない従来のOFDM信号受信装置4に前置して接続される。
【0164】
図5において、アンテナ1により受信された信号は、マルチパス除去装置3内部のチューナ31に供給される。
【0165】
チューナ31は、アンテナから供給される受信信号に対して、所望のサービスを含むOFDM信号の抽出、RF帯域からIF帯域への周波数変換、ゲイン調整等を行う。チューナ31の出力は、マルチパス等化部32に供給される。
【0166】
マルチパス等化部32は、チューナ31の出力からマルチパス干渉を除去する。マルチパス等化部32の出力は、アップコンバータ33に供給される。
【0167】
アップコンバータ33は、マルチパス等化部32の出力を再びRF帯域に周波数変換する。アップコンバータ33の出力は、マルチパス除去装置3の出力として従来のOFDM信号受信装置4に供給される。
【0168】
図6は、本発明の第5の実施形態におけるマルチパス除去装置3中のマルチパス等化部32aの構成を示すブロック図である。図6において、図3に示すOFDM信号復調部22fと同一部分には、同一符号を付して示す。
【0169】
図6に示すマルチパス等化部32aの特徴は、図3におけるOFDM信号復調部22fに、直交変調回路3201を追加したことである。
【0170】
直交変調回路3201は、加算器2221の出力を直交変調することにより、ベースバンドからIF帯域へ周波数変換するとともに、I軸成分とQ軸成分とからなる複素数信号を実信号に変換する。直交変調回路3201の出力は、マルチパス等化部32aの出力としてアップコンバータ33に供給される。
【0171】
他の構成及び動作は、図3におけるOFDM信号復調部22fの場合と同一であるので説明を省略する。
【0172】
この構成により、第5の実施形態によれば、シンボル間干渉を引き起こすマルチパス成分、つまりガード期間長を超える遅延時間のマルチパス成分のみをキャンセルするので、マルチパスキャンセル機能を有しない従来のOFDM信号受信装置4を使用することが可能なだけでなく、従来のOFDM信号受信装置4が、レベルの小さなキャリアに対応する判定データの信頼性を下げることにより、マルチパス干渉に対する耐性を高める機能を有する場合、その機能を損なわずに、マルチパス除去装置3を追加することが可能となる。
【0173】
(第6の実施形態)
図7は、本発明の第6の実施形態におけるマルチパス除去装置3中のマルチパス等化部32bの構成を示すブロック図である。図7において、図4及び図6と同一部分には同一符号を付して示す。
【0174】
図7に示すマルチパス等化部32bは、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)の代わりに、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を用いてキャンセル残差を求める点で、図6に示すマルチパス等化部32aと相違する。
【0175】
つまり、図7に示すマルチパス等化部32bと図6に示すマルチパス等化部32aとの関係は、図2に示すOFDM信号復調部22eと図1に示すOFDM信号復調部22dとの関係と同様である。したがって、詳細な構成及び動作の説明は省略する。
【0176】
以上の構成により、第6の実施形態によれば、第5の実施形態に比して、SP発生回路2209、複素除算回路2210、補間回路2211を省略することができ、ハードウェアの規模を削減することができる。
【0177】
なお、本発明の実施形態においては、信号帯域内に分散的に配置されたパイロットキャリアを含む伝送方式を例にとり説明したが、伝送路特性を推定するブロック(伝送路特性推定部)の構成を適宜変更することにより、全キャリアの振幅及び位相が既知であるパイロットシンボルが存在する伝送方式等、他の種類の伝送方式に対しても適用可能である。
【0178】
また、伝送方式によっては、ビタビ復号回路2217あるいはRS復号回路2218の前処理として一つ以上のインターリーブ処理を挿入することもあるが、これらは本発明の原理とは無関係であり、インターリーブ処理挿入の有無に関わらず、本発明の原理を適用することができることは言うまでもない。
【0179】
また、図には示していないが、OFDM信号復調部22及びマルチパス等化部32において使用しているデジタル信号処理のためのAD(Analog toDigital:アナログ−デジタル)変換器ならびにDA(Digitalto Analog:デジタル−アナログ)変換器の挿入位置は、本発明の原理とは無関係であり、AD変換器ならびにDA変換器の挿入位置に関わらず、本発明の原理を適用することができることは言うまでもない。
【0180】
最後に、本発明の実施形態においては、各々の構成要素が個別のハードウェアとして固有の機能を具現化するものとして説明したが、このような実現方法は本発明の原理とは無関係であり、本発明の構成要素の一部あるいは全体を、DSP(Digital Signal Processor:デジタル信号処理用プロセッサ)等の汎用ハードウェア上で実行されるソフトウェアとして具現化してもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22dの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施形態におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22eの構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の第3の実施形態におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22fの構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第4の実施形態におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22gの構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の実施形態に係るマルチパス除去装置3の構成例を示すブロック図である。
【図6】本発明の第5の実施形態におけるマルチパス除去装置3中のマルチパス等化部32aの構成を示すブロック図である。
【図7】本発明の第6の実施形態におけるマルチパス除去装置3中のマルチパス等化部32bの構成を示すブロック図である。
【図8】従来技術及び本発明の実施形態に係わる伝送方式のパイロット信号配置を示す模式図である。
【図9】従来のOFDM信号受信装置2の構成例を示すブロック図である。
【図10】特許文献1に開示されているOFDM信号受信装置におけるOFDM信号復調部22aの構成を示すブロック図である。
【図11】特許文献2に開示されているOFDM信号受信装置におけるOFDM信号復調部22bの構成を示すブロック図である。
【図12】非特許文献1に開示されているOFDM信号受信装置におけるOFDM信号復調部22cの構成を示すブロック図である。
【図13】従来のOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部の動作を説明するための模式図である。
【符号の説明】
1…受信アンテナ
2,4…OFDM信号受信装置
3…マルチパス除去装置
21,31…チューナ
22…OFDM信号復調部
23…情報源復号部
24…サービス提示部
32…マルチパス等化部
33…アップコンバータ
2201…直交復調回路
2202…減算器
2203,2222…FIRフィルタ
2204,2208a,2208b,2223…FFT回路
2205,2209,2224…SP発生回路
2206,2210,2215,2225…複素除算回路
2207,2211,2226…補間回路
2212a,2212b…残差算出回路
2213…IFFT回路
2214a,2212b…係数更新回路
2216…判定回路
2217…ビタビ復号回路
2218…RS復号回路
2219a,2219b…信頼性算出回路
2220…重み付け回路
2221…加算器
3201…直交変調回路[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a receiving apparatus for receiving a signal transmitted using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission scheme, and more specifically, to a multipath interference with a delay time exceeding a guard period length. The present invention relates to a receiving apparatus that reduces the influence of intersymbol interference that occurs when it exists, and that increases the resistance to multipath interference with a delay time shorter than the guard period length.
[0002]
[Prior art]
The OFDM transmission method is a method in which a large number of orthogonal carriers are modulated by digital data to be transmitted, and the modulated waves are multiplexed and transmitted. In the OFDM transmission system, if the number of carriers used is increased from several hundreds to several thousands, the symbol time becomes extremely long, and a copy of the signal after the effective symbol period is added as a guard period signal before the effective symbol period. By doing so, it is characterized in that it is hardly affected by multipath interference.
[0003]
However, if there is multipath interference with a delay time longer than the guard period length, intersymbol interference occurs and the reception performance deteriorates.
[0004]
A method has been devised for estimating the transmission path characteristics of a multipath transmission path by signal processing and controlling the filter coefficient of a transversal filter so as to cancel the transmission path characteristic, thereby canceling the multipath interference (for example, Patent Document 1). And Patent Document 2).
[0005]
Hereinafter, the related art will be described with reference to the drawings.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a pilot signal arrangement of a transmission method assumed in the above document. The pilot signal arrangement includes a DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) system, which is a European terrestrial digital broadcasting system, and an ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) system, which is a Japanese terrestrial digital broadcasting system.
[0006]
The white circles in FIG. 8 indicate control information (Transmission Parameter Signaling (TPS) in DVB-T), TMCC (Transmission Multiplexing Configuration Control) in ISDB-T, and AC (Auxiliary) in additional information (AC (Auxiliary) in ISDB-T). The solid circles are pilot carriers (SP (scattered pilot)) that are distributed.
[0007]
In FIG. 8, k on the horizontal axis (frequency axis) represents the index of the carrier, and i on the vertical axis (time axis) represents the index of the symbol. At this time, the SP signal is transmitted using a carrier having an index k = kp that satisfies the following equation (1) (where mod in the equation represents a remainder operation, and p is a non-negative integer).
(Equation 1)
Figure 2004165990
[0008]
The SP signal is modulated based on a pseudo-random code sequence, and its amplitude and phase are determined only by the index k of the arranged carrier, and do not depend on the index i of the symbol.
[0009]
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration example of a conventional OFDM signal receiving apparatus 2.
[0010]
In FIG. 9, a signal received by the antenna 1 is supplied to a tuner 21 inside the OFDM signal receiving device 2.
[0011]
The tuner 21 extracts an OFDM signal including a desired service from a received signal supplied from an antenna, performs frequency conversion from an RF (Radio Frequency: radio frequency) band to an IF (Intermediate Frequency: intermediate frequency) band, and gain. Make adjustments, etc. The output of the tuner 21 is supplied to an OFDM signal demodulation unit 22.
[0012]
The OFDM signal demodulation unit 22 restores the transmitted digital data by demodulating the output of the tuner 21, and then performs an error correction decoding process to correct a transmission error caused by a disturbance or the like added on the transmission path. . The output of the OFDM signal demodulation unit 22 is supplied to the information source decoding unit 23.
[0013]
The information source decoding unit 23 separates the output of the OFDM signal demodulation unit 22 into data such as video and audio, and then performs data expansion processing. The output of the information source decoding unit 23 is supplied to the service presentation unit 24.
[0014]
The service presenting unit 24 displays video information out of the output of the information source decoding unit 23 on a CRT (Cathode Ray Tube: cathode ray tube) or the like, and outputs audio information from a speaker or the like, thereby providing a desired service to the user. To provide.
[0015]
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an OFDM signal demodulation unit 22a in the OFDM signal receiving device disclosed in Patent Document 1.
[0016]
In FIG. 10, a quadrature demodulation circuit 2201 performs quadrature demodulation on the output of the tuner 21 to perform frequency conversion from an IF band to a base band (hereinafter, base band), and converts an actual signal into an I (In phase) axis component. And a Q (Quadrature phase: quadrature phase) axis component. An output of the quadrature demodulation circuit 2201 is supplied to a first input of a subtractor 2202 and an FFT (Fast Fourier Transform: fast Fourier transform) circuit 2208a.
[0017]
The subtractor 2202 cancels the multipath interference by subtracting the output of the FIR filter 2203 from the output of the quadrature demodulation circuit 2201. The output of the subtractor 2202 is supplied to the first input of the FIR filter 2203 and the FFT circuit 2204.
[0018]
The FIR filter 2203 performs a filtering process on the output of the subtractor 2202 based on the filter coefficient supplied from the coefficient update circuit 2214a. The output of the FIR filter 2203 is provided to a second input of a subtractor 2202.
[0019]
The FFT circuit 2204 cuts out the signal of the effective symbol period length from the output of the subtractor 2202, and performs FFT to convert the output of the subtractor 2202 from the time domain to the frequency domain. The output of the FFT circuit 2204 is supplied to a first input of the complex division circuit 2206 and a first input of the complex division circuit 2215.
[0020]
A block (first transmission path characteristic estimating unit) including the SP generation circuit 2205, the complex division circuit 2206, and the interpolation circuit 2207 calculates the transmission path characteristic Z (ω) of the system observed at the output of the subtractor 2202. presume. The specific configuration of the first transmission path characteristic estimating unit will be described below.
[0021]
The SP generation circuit 2205 generates a specified SP signal whose amplitude and phase are known in synchronization with the output of the FFT circuit 2204. The output of the SP generation circuit 2205 is supplied to a second input of the complex division circuit 2206.
[0022]
The complex division circuit 2206 divides the received SP signal included in the output of the FFT circuit 2204 by the output of the SP generation circuit 2205 to obtain a transmission path characteristic for the carrier on which the SP signal is arranged. The output Zp (ω) of the complex division circuit 2206 is supplied to the interpolation circuit 2207.
[0023]
The interpolation circuit 2207 interpolates the output Zp (ω) of the complex division circuit 2206 and estimates the transmission path characteristics for the entire signal band. The output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 is supplied to a first input of the residual calculation circuit 2212a and a second input of the complex division circuit 2215.
[0024]
On the other hand, the FFT circuit 2208a cuts out a signal corresponding to the effective symbol period length from the output of the orthogonal demodulation circuit 2201 and performs FFT to convert the output of the orthogonal demodulation circuit 2201 from the time domain to the frequency domain. The output of the FFT circuit 2208a is supplied to a first input of the complex division circuit 2210.
[0025]
A block (second transmission path characteristic estimating unit) including the SP generation circuit 2209, the complex division circuit 2210, and the interpolation circuit 2211 calculates the transmission path characteristic F (ω) of the system observed at the input of the subtractor 2202. presume. The specific configuration of the second transmission path characteristic estimating unit will be described below.
[0026]
The SP generation circuit 2209 generates a specified SP signal whose amplitude and phase are known in synchronization with the output of the FFT circuit 2208a. The output of the SP generation circuit 2209 is supplied to a second input of the complex division circuit 2210.
[0027]
The complex division circuit 2210 divides the received SP signal included in the output of the FFT circuit 2208a by the output of the SP generation circuit 2209 to obtain a transmission path characteristic for the carrier on which the SP signal is arranged. The output Fp (ω) of the complex division circuit 2210 is supplied to the interpolation circuit 2211.
[0028]
The interpolation circuit 2211 interpolates the output Fp (ω) of the complex division circuit 2210 and estimates the transmission path characteristics for the entire signal band. The output F0 (ω) of the interpolation circuit 2211 is supplied to a second input of the residual calculation circuit 2212a.
[0029]
Next, the residual calculation circuit 2212a calculates the cancellation residual E (ω) from the output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 and the output F0 (ω) of the interpolation circuit 2211. The output of the residual calculation circuit 2212a is supplied to the IFFT circuit 2213.
[0030]
The IFFT circuit 2213 converts the residual E (ω) in the frequency domain into the residual e (t) in the time domain by performing an IFFT on the output E (ω) of the residual calculation circuit 2212a. The output of the IFFT circuit 2213 is supplied to a coefficient updating circuit 2214a.
[0031]
The coefficient updating circuit 2214a calculates a filter coefficient w (t) from the output e (t) of the IFFT circuit 2213 based on a predetermined coefficient updating formula. The output of the coefficient update circuit 2214 is supplied to a second input of the FIR filter 2203.
[0032]
The complex division circuit 2215 compensates for the amplitude and phase distortion of the signal received on the transmission line by dividing the output of the FFT circuit 2204 by the output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207. The output of the complex division circuit 2215 is supplied to a judgment circuit 2216.
[0033]
The determination circuit 2216 determines the output of the complex division circuit 2215 based on the normal signal point arrangement corresponding to the modulation scheme of each carrier, and converts the output into the determination data. The output of the judgment circuit 2216 is supplied to a Viterbi decoding circuit 2217.
[0034]
The Viterbi decoding circuit 2217 performs a Viterbi decoding process, which is a type of the maximum likelihood decoding process, on the output of the determination circuit 2216. The output of the Viterbi decoding circuit 2217 is supplied to an RS (Reed-Solomon: Reed-Solomon) decoding circuit 2218.
[0035]
The RS decoding circuit 2218 performs an RS decoding process on the output of the Viterbi decoding circuit 2217. The output of the RS decoding circuit 2218 is supplied to the information source decoding unit 23 as the output of the OFDM signal demodulation unit 22a.
[0036]
Next, conditions under which the multipath interference component is canceled by the subtractor 2202 in the OFDM signal demodulation unit 22a will be described.
[0037]
First, assuming that the transfer function of the multipath transmission path is H (ω), the transmission path characteristic F (ω) of the system observed at the input of the subtractor 2202 is expressed by the equation (2).
(Equation 2)
Figure 2004165990
[0038]
The transfer function of the FIR filter 2203 is a Fourier transform pair of the filter coefficient w (t). If this is W (ω), the transmission path characteristic Z (ω) of the system observed at the output of the subtractor 2202 is It is expressed by equation (3).
[Equation 3]
Figure 2004165990
[0039]
From the equation (3), the condition for canceling the multipath interference component is the equation (4).
(Equation 4)
Figure 2004165990
The cancellation residual E (ω) is defined as in equation (5),
(Equation 5)
Figure 2004165990
By substituting equations (2) and (3) into equation (5) and expressing E (ω) by F (ω) and Z (ω), equation (6) is obtained.
(Equation 6)
Figure 2004165990
[0040]
The residual calculation circuit 2212a uses the output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 as Z (ω) in the equation (6) and uses the output F0 (ω) of the interpolation circuit 2211 as F (ω). Calculate the cancellation residual E (ω).
[0041]
Further, a coefficient updating equation in the coefficient updating circuit 2214a is defined by equation (7).
(Equation 7)
Figure 2004165990
[0042]
Here, w_old (t) in the equation (7) is a coefficient before updating, and μ is a constant of 1 or less.
[0043]
With the above-described configuration, in the OFDM signal demodulation unit 22a of FIG. However, the feedback control is operated so as to converge to 0, and the multipath interference is canceled.
[0044]
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an OFDM signal demodulation unit 22b in the OFDM signal receiving device disclosed in Patent Document 2.
[0045]
The OFDM signal demodulation unit 22b illustrated in FIG. 11 uses the transfer function W (ω) of the FIR filter 2203 instead of the transmission path characteristic F (ω) of the system observed at the input of the subtractor 2202 to cancel the cancellation residual. This is different from the OFDM signal demodulation unit 22a shown in FIG. In FIG. 11, parts having the same functions as those of the OFDM signal demodulation unit 22a shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals, and descriptions of the functions and operations are omitted.
[0046]
In FIG. 11, an output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 is supplied to a first input of the residual calculation circuit 2212b and a second input of the complex division circuit 2215.
[0047]
The FFT circuit 2208b calculates the transfer function W (ω) of the FIR filter 2203 by performing FFT on the output w (t) of the coefficient updating circuit 2214a. The output of the FFT circuit 2208b is supplied to a second input of the residual calculation circuit 2212b.
[0048]
The residual calculation circuit 2212b calculates the cancellation residual E (ω) from the output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 and the output W (ω) of the FFT circuit 2208b. The output of the residual calculation circuit 2212b is supplied to the IFFT circuit 2213.
[0049]
Next, conditions under which the multipath interference component is canceled by the subtractor 2202 in the OFDM signal demodulation unit 22b will be described.
[0050]
In the OFDM signal demodulation unit 22b shown in FIG. 11, since the expressions (2) to (5) hold as in the case of FIG.
By substituting equations (2) and (3) into equation (5) and expressing E (ω) by W (ω) and Z (ω), equation (8) is obtained.
(Equation 8)
Figure 2004165990
[0051]
The residual calculation circuit 2212b uses the output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 as Z (ω) in the equation (8), and uses the output of the FFT circuit 2208b as W (ω), thereby obtaining the cancellation residual E. (Ω) is calculated.
[0052]
With the above configuration, also in the OFDM signal demodulation unit 22b of FIG. 11, the cancellation residual E (ω) which is the difference between the transfer function H (ω) of the multipath transmission path and the transfer function W (ω) of the FIR filter 2203. However, the feedback control is operated so as to converge to 0, and the multipath interference is canceled.
[0053]
On the other hand, a technique has been devised to increase the resistance to multipath interference with a delay time shorter than the guard period length by using the estimated transmission path characteristics for generating the determination data that is the input of the Viterbi decoding process (for example, , Non-Patent Document 1).
[0054]
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an OFDM signal demodulation unit 22c in the OFDM signal receiving device disclosed in Non-Patent Document 1. 12, parts having the same functions as those of the OFDM signal demodulation unit 22a shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals.
[0055]
The quadrature demodulation circuit 2201 performs frequency demodulation from the IF band to the baseband by quadrature demodulating the output of the tuner 21 and converts a real signal into a complex signal composed of an I-axis component and a Q-axis component. The output of the quadrature demodulation circuit 2201 is supplied to the FFT circuit 2204.
[0056]
The FFT circuit 2204 cuts out a signal corresponding to the effective symbol period length from the output of the orthogonal demodulation circuit 2201 and performs FFT to convert the output of the orthogonal demodulation circuit 2201 from the time domain to the frequency domain. The output of the FFT circuit 2204 is supplied to a first input of the complex division circuit 2206 and a first input of the complex division circuit 2215.
[0057]
A block (transmission path characteristic estimating unit) including the SP generation circuit 2205, the complex division circuit 2206, and the interpolation circuit 2207 estimates the transmission path characteristic F (ω) of the system observed at the output of the quadrature demodulation circuit 2201. . The specific configuration of the transmission path characteristic estimating unit will be described below.
[0058]
The SP generation circuit 2205 generates a specified SP signal whose amplitude and phase are known in synchronization with the output of the FFT circuit 2204. The output of the SP generation circuit 2205 is supplied to a second input of the complex division circuit 2206.
[0059]
The complex division circuit 2206 divides the received SP signal included in the output of the FFT circuit 2204 by the output of the SP generation circuit 2205 to obtain a transmission path characteristic for the carrier on which the SP signal is arranged. The output Fp (ω) of the complex division circuit 2206 is supplied to the interpolation circuit 2207.
[0060]
The interpolation circuit 2207 interpolates the output Fp (ω) of the complex division circuit 2206 and estimates transmission path characteristics for the entire signal band. The output F0 (ω) of the interpolation circuit 2207 is supplied to the second input of the complex division circuit 2215 and the reliability calculation circuit 2219a.
[0061]
The complex division circuit 2215 compensates for the amplitude and phase distortion of the signal received on the transmission line by dividing the output of the FFT circuit 2204 by the output F0 (ω) of the interpolation circuit 2207. The output of the complex division circuit 2215 is supplied to a judgment circuit 2216.
[0062]
The determination circuit 2216 determines the output of the complex division circuit 2215 based on the normal signal point arrangement corresponding to the modulation scheme of each carrier, and converts the output into the determination data. The output of decision circuit 2216 is provided to a first input of weighting circuit 2220.
[0063]
The reliability calculation circuit 2219a calculates the reliability of the output of the complex division circuit 2215 from the output of the interpolation circuit 2207. The output of the reliability calculation circuit 2219a is supplied to a second input of the weighting circuit 2220.
[0064]
The weighting circuit 2220 weights the determination data output from the determination circuit 2216 based on the output of the reliability calculation circuit 2219a. The output of the weighting circuit 2220 is supplied to a Viterbi decoding circuit 2217.
[0065]
The Viterbi decoding circuit 2217 performs a Viterbi decoding process, which is a type of the maximum likelihood decoding process, on the output of the determination circuit 2216. The output of the Viterbi decoding circuit 2217 is supplied to the RS decoding circuit 2218.
[0066]
The RS decoding circuit 2218 performs an RS decoding process on the output of the Viterbi decoding circuit 2217. The output of the RS decoding circuit 2218 is supplied to the information source decoding unit 23 as the output of the OFDM signal demodulation unit 22a.
[0067]
Next, the principle of increasing the resistance to multipath interference in the OFDM signal demodulation unit 22c in FIG. 12 will be described with reference to FIG.
[0068]
The spectrum of the OFDM signal without multipath interference has a flat characteristic in the signal band as shown in FIG.
[0069]
On the other hand, when interference by a delayed wave is added, a periodic level drop occurs as shown in FIG. 13B, and when noise such as thermal noise of a tuner is further added, as shown in FIG. As shown.
[0070]
At this time, with respect to the carrier whose level has decreased, the C / N (Carrier to Noise Ratio: signal-to-noise ratio) decreases, and the error rate characteristics deteriorate.
[0071]
Therefore, the reliability calculation circuit 2219a calculates the output level of the interpolation circuit 2207, which is the transmission path characteristic estimation result, and the weighting circuit 2220 weights the determination data output from the determination circuit 2216 based on the level.
[0072]
More specifically, with respect to the determination data corresponding to the carrier having a small level, the correction is performed so that the likelihood that the corresponding bit data is 0 and 1 is close. In an extreme case, the decision data is erased, that is, the likelihood that the corresponding bit data is 0 is equal to the likelihood that the corresponding bit data is 1, so that the decision data corresponding to the carrier is stored in the Viterbi decoding circuit 2217. Do not affect the metric calculation in.
[0073]
With the above configuration, the OFDM signal demodulation unit 22c in FIG. 12 can increase the resistance to multipath interference by lowering the reliability of the determination data corresponding to the low-level carrier.
[0074]
[Patent Document 1]
JP 2001-292120 A
[Patent Document 2]
JP 2002-11625A
[Non-patent document 1]
Nakahara, et al., “Study on Soft Decision Decoding Method for 64QAM-OFDM Signal on Multipath Transmission Path”, Technical Report of the Institute of Image Information and Television Engineers, June 1998, Vol. 22, No. 34, p. 1-6
[0075]
[Problems to be solved by the invention]
Here, a case is considered in which the configuration of the OFDM signal demodulation unit 22a in FIG. 10 or the configuration of the OFDM signal demodulation unit 22c in FIG. 11 is simply combined with the configuration of the OFDM signal demodulation unit 22c in FIG. That is, a case is considered in which a reliability calculation circuit 2219a is provided after the interpolation circuit 2207 in the OFDM signal demodulation unit 22a or 22b, and a weighting circuit 2220 is provided between the determination circuit 2216 and the Viterbi decoding circuit 2217.
[0076]
At this time, by the configuration of the OFDM signal demodulation unit 22a in FIG. 10 or the OFDM signal demodulation unit 22b in FIG. 11, the carrier whose level has been reduced due to the multipath interference is lifted, and the spectrum of the OFDM signal is as shown in FIG. The characteristics are flat. At the same time, however, the originally flat noise spectrum is also lifted.
[0077]
That is, in a configuration in which the configuration of the OFDM signal demodulation unit 22c in FIG. 12 is simply combined with the configuration of the OFDM signal demodulation unit 22a in FIG. 10 or the OFDM signal demodulation unit 22b in FIG. 11, the spectrum of the OFDM signal is corrected. Although it is possible, the C / N of the carrier whose level has been reduced due to the multipath interference cannot be improved.
[0078]
As a result, it is not possible to detect a carrier having a reduced C / N, so that the effect of "reducing the reliability of the determination data corresponding to a low-level carrier and increasing the resistance to multipath interference" is exhibited. I can't.
[0079]
Therefore, an object of the present invention is to reduce the influence of inter-symbol interference that occurs when multipath interference having a delay time longer than the guard period length is present, and to reduce the resistance to multipath interference with a delay time shorter than the guard period length. To provide an OFDM signal receiving apparatus that enhances
[0080]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
In order to solve the above problems, an OFDM signal receiving apparatus according to the present invention is configured as follows.
The first invention is based on OFDM (Orthogonal Frequency D).
A receiving apparatus for receiving a signal transmitted by using an multiplexing (i.e., multiplexing) transmission method.
A subtractor for subtracting a multipath interference component from the input signal;
Filter means for generating a multipath interference component by performing a filtering process on the output of the subtractor;
FFT (Fast Fourier Transform: Fast Fourier Transform) means for converting the output of the subtracter, which is a signal in the time domain, into a signal in the frequency domain;
A first transmission path characteristic estimator for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an output of the subtractor from an output of the FFT means;
A second transmission path characteristic estimator for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an input of the subtractor;
Residual calculation means for calculating a cancellation residual from an output of the first transmission path characteristic estimator and an output of the second transmission path characteristic estimator;
IFFT (Inverse Fast Fourier Transform: inverse fast Fourier transform) means for converting the output of the residual calculation means into a time domain signal;
Coefficient updating means for generating coefficients of the filter means from the output of the IFFT means;
Division means for compensating for the influence of transmission path distortion by dividing the output of the FFT means by the output of the first transmission path characteristic estimating unit;
Judgment means for judging the output of the dividing means based on the regular signal point arrangement, and converting it into judgment data,
Reliability calculating means for calculating the reliability of the output of the dividing means from the output of the second transmission path characteristic estimating section;
Weighting means for weighting the determination data based on the output of the reliability calculation means,
Viterbi decoding means for Viterbi decoding the output of the weighting means.
[0081]
A second invention is a receiving apparatus for receiving a signal transmitted using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission system,
A subtractor for subtracting a multipath interference component from the input signal;
Filter means for generating a multipath interference component by performing a filtering process on the output of the subtractor;
FFT (Fast Fourier Transform: Fast Fourier Transform) means for converting the output of the subtracter, which is a signal in the time domain, into a signal in the frequency domain;
A channel characteristic estimator for estimating a channel characteristic of a system observed at an output of the subtractor from an output of the FFT means;
A transfer function calculating unit for calculating a transfer function of the filtering means,
Residual calculation means for calculating the cancellation residual from the output of the transmission path characteristic estimator and the output of the transfer function calculator,
IFFT (Inverse Fast Fourier Transform: inverse fast Fourier transform) means for converting the output of the residual calculation means into a time domain signal;
Coefficient updating means for generating coefficients of the filter means from the output of the IFFT means;
Division means for compensating for the influence of transmission path distortion by dividing the output of the FFT means by the output of the transmission path characteristic estimating unit;
Judgment means for judging the output of the dividing means based on the regular signal point arrangement, and converting it into judgment data,
Reliability calculating means for calculating the reliability of the output of the dividing means from the output of the transmission path characteristic estimating section and the output of the transfer function calculating section,
Weighting means for weighting the determination data based on the output of the reliability calculation means,
Viterbi decoding means for Viterbi decoding the output of the weighting means.
[0082]
According to a third aspect, in the second aspect, the transfer function calculating unit calculates a transfer function of the filtering unit by performing FFT (Fast Fourier Transform) on an output of the coefficient updating unit. I do.
[0083]
A fourth invention is a receiving apparatus for receiving a signal transmitted by using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission system,
A subtractor for subtracting a multipath interference component from the input signal;
First filtering means for generating a multipath interference component by performing a filtering process on the output of the subtractor;
A second filter unit configured to generate only a component having a delay time shorter than a predetermined time among the multipath interference components by performing a filtering process on an output of the subtractor;
An adder for adding the output of the second filter means to the output of the subtractor;
A first transmission path characteristic estimator for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an output of the subtractor;
A second transmission path characteristic estimator for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an input of the subtractor;
Residual calculation means for calculating a cancellation residual from an output of the first transmission path characteristic estimator and an output of the second transmission path characteristic estimator;
IFFT (Inverse Fast Fourier Transform: inverse fast Fourier transform) means for converting the output of the residual calculation means into a time domain signal;
Coefficient updating means for generating coefficients of the first filter means and the second filter means from the output of the IFFT means;
FFT (Fast Fourier Transform: Fast Fourier Transform) means for converting the output of the adder, which is a signal in the time domain, into a signal in the frequency domain;
A third transmission path characteristic estimator for estimating, from the output of the FFT means, transmission path characteristics of the system observed at the output of the adder;
Division means for compensating for the influence of transmission path distortion by dividing the output of the FFT means by the output of the third transmission path characteristic estimator;
Judgment means for judging the output of the dividing means based on the regular signal point arrangement, and converting it into judgment data,
Reliability calculating means for calculating the reliability of the output of the dividing means from the output of the third transmission path characteristic estimating section;
Weighting means for weighting the determination data based on the output of the reliability calculation means,
Viterbi decoding means for Viterbi decoding the output of the weighting means.
[0084]
A fifth invention is a receiving apparatus for receiving a signal transmitted by using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission system,
A subtractor for subtracting a multipath interference component from the input signal;
First filtering means for generating a multipath interference component by performing a filtering process on the output of the subtractor;
A second filter unit configured to generate only a component having a delay time shorter than a predetermined time among the multipath interference components by performing a filtering process on an output of the subtractor;
An adder for adding the output of the second filter means to the output of the subtractor;
A first transmission path characteristic estimator for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an output of the subtractor;
A transfer function calculator for calculating a transfer function of the first filtering means;
Residual calculation means for calculating a cancellation residual from an output of the first transmission path characteristic estimator and an output of the transfer function calculator;
IFFT (Inverse Fast Fourier Transform: inverse fast Fourier transform) means for converting the output of the residual calculation means into a time domain signal;
Coefficient updating means for generating coefficients of the first filter means and the second filter means from the output of the IFFT means;
FFT (Fast Fourier Transform: Fast Fourier Transform) means for converting the output of the adder, which is a signal in the time domain, into a signal in the frequency domain;
A second transmission path characteristic estimator for estimating, from the output of the FFT means, the transmission path characteristic of the system observed at the output of the adder;
Division means for compensating for the influence of transmission path distortion by dividing the output of the FFT means by the output of the second transmission path characteristic estimator;
Judgment means for judging the output of the dividing means based on the regular signal point arrangement, and converting it into judgment data,
Reliability calculating means for calculating the reliability of the output of the dividing means from the output of the second transmission path characteristic estimating section;
Weighting means for weighting the determination data based on the output of the reliability calculation means,
Viterbi decoding means for Viterbi decoding the output of the weighting means.
[0085]
In a sixth aspect based on the fifth aspect, the transfer function calculating section calculates a transfer function of the first filtering means by performing an FFT (Fast Fourier Transform) on an output of the coefficient updating means. It is characterized by.
[0086]
In a seventh aspect based on the fourth or fifth aspect, the predetermined time is equal to a guard period length of the input signal.
[0087]
As described above, the OFDM signal receiving apparatus according to the present invention calculates reliability from transmission path characteristics before canceling multipath interference, and weights a determination result based on the calculation result, or causes intersymbol interference. By canceling only the multipath component, that is, only the multipath component having a delay time longer than the guard period length, it is possible to reduce the influence of intersymbol interference that occurs when multipath interference having a delay time longer than the guard period length exists. In addition, it is possible to increase resistance to multipath interference with a delay time shorter than the guard period length.
[0088]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Since the configuration of the OFDM signal receiving apparatus according to the embodiment of the present invention is the same as that of the conventional one, FIG. 9 is referred to. Since the same applies to the pilot signal arrangement, FIG. 8 is referred to.
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the OFDM signal demodulation unit 22d in the OFDM signal receiving device 2 according to the first embodiment of the present invention.
[0089]
In FIG. 1, portions having the same functions as those of the OFDM signal demodulation unit 22a shown in FIG. 10 are denoted by the same reference numerals. The quadrature demodulation circuit 2201 performs frequency demodulation from the IF band to the baseband by quadrature demodulating the output of the tuner 21 and converts a real signal into a complex signal composed of an I-axis component and a Q-axis component. An output of the quadrature demodulation circuit 2201 is supplied to a first input of a subtractor 2202 and an FFT circuit 2208a.
[0090]
The subtractor 2202 cancels the multipath interference by subtracting the output of the FIR filter 2203 from the output of the quadrature demodulation circuit 2201. The output of the subtractor 2202 is supplied to the first input of the FIR filter 2203 and the FFT circuit 2204.
[0091]
The FIR filter 2203 performs a filtering process on the output of the subtractor 2202 based on the filter coefficient supplied from the coefficient update circuit 2214a. The output of the FIR filter 2203 is provided to a second input of a subtractor 2202.
[0092]
The FFT circuit 2204 cuts out the signal of the effective symbol period length from the output of the subtractor 2202, and performs FFT to convert the output of the subtractor 2202 from the time domain to the frequency domain. An output of the FFT circuit 2204 is supplied to a first input of the complex division circuit 2206 and a first input of the complex division circuit 2215.
[0093]
A block (first transmission path characteristic estimating unit) including the SP generation circuit 2205, the complex division circuit 2206, and the interpolation circuit 2207 calculates the transmission path characteristic Z (ω) of the system observed at the output of the subtractor 2202. presume. The specific configuration of the first transmission path characteristic estimating unit will be described below.
[0094]
The SP generation circuit 2205 generates a specified SP signal whose amplitude and phase are known in synchronization with the output of the FFT circuit 2204. The output of the SP generation circuit 2205 is supplied to a second input of the complex division circuit 2206.
[0095]
The complex division circuit 2206 divides the received SP signal included in the output of the FFT circuit 2204 by the output of the SP generation circuit 2205 to obtain a transmission path characteristic for the carrier on which the SP signal is arranged. The output Zp (ω) of the complex division circuit 2206 is supplied to the interpolation circuit 2207.
[0096]
The interpolation circuit 2207 interpolates the output Zp (ω) of the complex division circuit 2206 and estimates the transmission path characteristics for the entire signal band. The output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 is supplied to a first input of the residual calculation circuit 2212a and a second input of the complex division circuit 2215.
[0097]
On the other hand, the FFT circuit 2208a cuts out a signal corresponding to the effective symbol period length from the output of the orthogonal demodulation circuit 2201 and performs FFT to convert the output of the orthogonal demodulation circuit 2201 from the time domain to the frequency domain. The output of the FFT circuit 2208a is supplied to a first input of the complex division circuit 2210.
[0098]
A block (second transmission path characteristic estimating unit) including the SP generation circuit 2209, the complex division circuit 2210, and the interpolation circuit 2211 calculates the transmission path characteristic F (ω) of the system observed at the input of the subtractor 2202. presume. The specific configuration of the second transmission path characteristic estimating unit will be described below.
[0099]
The SP generation circuit 2209 generates a specified SP signal whose amplitude and phase are known in synchronization with the output of the FFT circuit 2208a. The output of the SP generation circuit 2209 is supplied to a second input of the complex division circuit 2210.
[0100]
The complex division circuit 2210 divides the received SP signal included in the output of the FFT circuit 2208a by the output of the SP generation circuit 2209 to obtain a transmission path characteristic for the carrier on which the SP signal is arranged. The output Fp (ω) of the complex division circuit 2210 is supplied to the interpolation circuit 2211.
[0101]
The interpolation circuit 2211 interpolates the output Fp (ω) of the complex division circuit 2210 and estimates the transmission path characteristics for the entire signal band. The output F0 (ω) of the interpolation circuit 2211 is supplied to the second input of the residual calculation circuit 2212a and the reliability calculation circuit 2219a.
[0102]
Next, the residual calculation circuit 2212a calculates the cancellation residual E (ω) from the output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 and the output F0 (ω) of the interpolation circuit 2211. The output is sent to the IFFT circuit 2213. Supplied.
[0103]
The IFFT circuit 2213 converts the residual E (ω) in the frequency domain into the residual e (t) in the time domain by performing an IFFT on the output E (ω) of the residual calculation circuit 2212a. The output of the IFFT circuit 2213 is supplied to a coefficient updating circuit 2214a.
[0104]
The coefficient updating circuit 2214a calculates a filter coefficient w (t) from the output e (t) of the IFFT circuit 2213 based on a predetermined coefficient updating formula. The output of the coefficient update circuit 2214a is supplied to a second input of the FIR filter 2203.
[0105]
The complex division circuit 2215 compensates for the amplitude and phase distortion of the signal received on the transmission line by dividing the output of the FFT circuit 2204 by the output of the interpolation circuit 2207. The output of the complex division circuit 2215 is supplied to a judgment circuit 2216.
[0106]
The determination circuit 2216 determines the output of the complex division circuit 2215 based on the normal signal point arrangement corresponding to the modulation scheme of each carrier, and converts the output into the determination data. The output of decision circuit 2216 is provided to a first input of weighting circuit 2220.
[0107]
Here, in the above-described DVB-T and ISDB-T, QPSK (Quarterary Phase Shift Keying: quadrature phase modulation), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, etc. are applied as a data carrier modulation method. You.
[0108]
Although not shown in FIG. 1, the modulation method of the data carrier processed by the determination circuit 2216 is obtained by demodulating control information (TPS in DVB-T or TMCC in ISDB-T) included in the received signal. can get.
[0109]
The reliability calculation circuit 2219a calculates the reliability of the output of the complex division circuit 2215 from the output of the interpolation circuit 2211. The output of the reliability calculation circuit 2219a is supplied to a second input of the weighting circuit 2220.
[0110]
The weighting circuit 2220 weights the determination data output from the determination circuit 2216 based on the output of the reliability calculation circuit 2219a. The output of the weighting circuit 2220 is supplied to a Viterbi decoding circuit 2217.
[0111]
The Viterbi decoding circuit 2217 performs a Viterbi decoding process, which is a type of the maximum likelihood decoding process, on the output of the determination circuit 2216. The output of the Viterbi decoding circuit 2217 is supplied to the RS decoding circuit 2218.
[0112]
The RS decoding circuit 2218 performs an RS decoding process on the output of the Viterbi decoding circuit 2217. The output of the RS decoding circuit 2218 is supplied to the information source decoding unit 23 as the output of the OFDM signal demodulation unit 22a.
[0113]
Next, conditions under which the multipath interference component is canceled by the subtractor 2202 in the OFDM signal demodulation unit 22d will be described.
[0114]
First, assuming that the transfer function of the multipath transmission path is H (ω), the transmission path characteristic F (ω) of the system observed at the input of the subtractor 2202 is expressed by equation (9).
(Equation 9)
Figure 2004165990
[0115]
Further, the transfer function of the FIR filter 2203 is a Fourier transform pair of a filter coefficient w (t). It is expressed by equation (10).
(Equation 10)
Figure 2004165990
[0116]
From the equation (10), the condition for canceling the multipath interference component is the equation (11).
[Equation 11]
Figure 2004165990
The cancellation residual E (ω) is defined as in equation (12),
(Equation 12)
Figure 2004165990
By substituting equations (9) and (10) into equation (12) and expressing E (ω) by F (ω) and Z (ω), equation (13) is obtained.
(Equation 13)
Figure 2004165990
[0117]
The residual calculation circuit 2212a uses the output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 as Z (ω) in equation (13) and uses the output F0 (ω) of the interpolation circuit 2211 as F (ω). Calculate the cancellation residual E (ω).
[0118]
Further, the coefficient updating equation in the coefficient updating circuit 2214a is defined by equation (14).
[Equation 14]
Figure 2004165990
[0119]
Here, w_old (t) in the equation (14) is a coefficient before updating, and μ is a constant of 1 or less.
[0120]
With the above configuration, in the OFDM signal demodulation unit 22d of FIG. 1, the cancellation residual E (ω) which is the difference between the transfer function H (ω) of the multipath transmission path and the transfer function W (ω) of the FIR filter 2203. However, the feedback control is operated so as to converge to 0, and the multipath interference is canceled.
[0121]
In the present embodiment, the reliability calculation circuit 2219a calculates the output level of the interpolation circuit 2211. The output of the interpolation circuit 2211 is the transmission path characteristic F (ω) before canceling the multipath interference. Therefore, the reliability calculation circuit 2219a can accurately detect a carrier whose level has decreased due to multipath interference, that is, a carrier whose C / N has decreased.
[0122]
The weighting circuit 2220 weights the determination data output from the determination circuit 2216 based on the output of the reliability calculation circuit 2219a. More specifically, with respect to the determination data corresponding to the carrier having a small level, the correction is performed so that the likelihood that the corresponding bit data is 0 and 1 is close. In a more extreme case, the decision data is erased, that is, the likelihood that the corresponding bit data is 0 is equal to the likelihood that the corresponding bit data is 1, so that the decision data corresponding to the carrier is determined by the Viterbi decoding circuit 2217. Do not affect internal metric calculations.
[0123]
With the above configuration, in the OFDM signal demodulation unit 22d according to the first embodiment, it is possible to increase the resistance to multipath interference by lowering the reliability of the determination data corresponding to a low-level carrier.
[0124]
(Second embodiment)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the OFDM signal demodulation unit 22e in the OFDM signal receiving device 2 according to the second embodiment of the present invention. 2, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0125]
The OFDM signal demodulation unit 22e shown in FIG. 2 uses the transfer function W (ω) of the FIR filter 2203 to replace the cancellation residual instead of the transmission path characteristic F (ω) of the system observed at the input of the subtractor 2202. This is different from the OFDM signal demodulation unit 22d shown in FIG.
[0126]
In FIG. 2, an output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 is supplied to a second input of the complex division circuit 2215, a first input of the residual calculation circuit 2212b, and a first input of the reliability calculation circuit 2219b. .
[0127]
The FFT circuit 2208b calculates the transfer function W (ω) of the FIR filter 2203 by performing FFT on the output w (t) of the coefficient updating circuit 2214a. The output of the FFT circuit 2208b is supplied to a second input of the residual calculation circuit 2212b and a second input of the reliability calculation circuit 2219b.
[0128]
The residual calculation circuit 2212b calculates the cancellation residual E (ω) from the output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 and the output W (ω) of the FFT circuit 2208b. The output of the residual calculation circuit 221b is supplied to the IFFT circuit 2213.
[0129]
The reliability calculation circuit 2219b calculates the reliability of the output of the complex division circuit 2215 from the output of the interpolation circuit 2207 and the output of the FFT circuit 2208b. The output of the reliability calculation circuit 2219b is supplied to a second input of the weighting circuit 2220. Other configurations and operations are the same as those in FIG.
[0130]
Next, conditions under which the multipath interference component is canceled by the subtractor 2202 in the OFDM signal demodulation unit 22a will be described.
[0131]
In the OFDM signal demodulation unit 22e shown in FIG. 2 as well, the expressions (9) to (12) are satisfied as in the case of FIG. 1, and therefore, the expressions (9) and (10) are substituted into the expression (12). When E (ω) is represented by W (ω) and Z (ω), equation (15) is obtained.
[Equation 15]
Figure 2004165990
[0132]
The residual calculation circuit 2212b uses the output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 as Z (ω) in equation (15) and uses the output of the FFT circuit 2208b as W (ω), thereby obtaining the cancellation residual E. (Ω) is calculated.
[0133]
With the above configuration, in the OFDM signal demodulation unit 22e in FIG. 2, the cancellation residual E (ω) which is the difference between the transfer function H (ω) of the multipath transmission path and the transfer function W (ω) of the FIR filter 2203. However, the feedback control is operated so as to converge to 0, and the multipath interference is canceled.
[0134]
As a result, the output W (ω) of the FFT circuit 2208b becomes equal to the transfer function H (ω) of the multipath transmission path, and the output Z0 (ω) of the interpolation circuit 2207 is the output of the system from which the multipath interference component is removed. It becomes transmission path characteristics. Therefore, the reliability calculation circuit 2219b calculates the transmission path characteristics of the system affected by the multipath interference as the sum of Z0 (ω) and W (ω), and calculates the level of the transmission path characteristic. It is possible to accurately detect a carrier whose level has decreased, that is, a carrier whose C / N has decreased.
[0135]
As described above, in the OFDM signal demodulation unit 22e of FIG. 2, by reducing the reliability of the determination data corresponding to the low-level carrier, it is possible to increase the resistance to multipath interference.
[0136]
Further, according to the second embodiment, the SP generation circuit 2209, the complex division circuit 2210, and the interpolation circuit 2211 can be omitted as compared with the first embodiment, and the scale of hardware can be reduced. it can.
[0137]
(Third embodiment)
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the OFDM signal demodulation unit 22f in the OFDM signal receiving device 2 according to the third embodiment of the present invention. 3, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0138]
A feature of the OFDM signal demodulation unit 22f shown in FIG. 3 is that an adder 2221 and a second FIR filter 2222 are added to the OFDM signal demodulation unit 22d in FIG. Note that the FIR filter 2203 is referred to as a first FIR filter to distinguish it from the second FIR filter 2222. However, since the FIR filter 2203 has the same function as that of FIG. 1, it is denoted by the same reference numeral in FIG. .
[0139]
In FIG. 3, a quadrature demodulation circuit 2201 performs frequency demodulation from an IF band to a base band by quadrature demodulating an output of the tuner 21, and also converts a real signal into a complex signal including an I-axis component and a Q-axis component. . An output of the quadrature demodulation circuit 2201 is supplied to a first input of a subtractor 2202 and an FFT circuit 2208a.
[0140]
The subtractor 2202 cancels the multipath interference by subtracting the output of the FIR filter 2203 from the output of the quadrature demodulation circuit 2201. The output of the subtractor 2202 is supplied to a first input of an FIR filter 2203, a first input of an FFT circuit 2204, a first input of an adder 2221, and a first input of a second FIR filter 2222.
[0141]
The first FIR filter 2203 performs a filtering process on the output of the subtracter 2202 based on the filter coefficient supplied from the coefficient update circuit 2214b. The output of the first FIR filter 2203 is provided to a second input of a subtractor 2202.
[0142]
The adder 2221 adds the output of the second FIR filter 2222 to the output of the subtractor 2202. The output of the adder 2221 is supplied to the FFT circuit 2223.
[0143]
The second FIR filter 2222 performs filtering on the output of the subtractor 2202 based on the filter coefficient supplied from the coefficient update circuit 2214b, so that only the component of the multipath interference component whose delay time is shorter than a predetermined time is used. Generate An output of the second FIR filter 2222 is supplied to a second input of the adder 2221.
[0144]
The coefficient updating circuit 2214b calculates a filter coefficient w (t) from the output e (t) of the IFFT circuit 2213 based on a predetermined coefficient updating formula. A first output of the coefficient update circuit 2214b is provided to a second input of the FIR filter 2203, and a second output is provided to a second input of the FIR filter 2222.
[0145]
Here, the first output of the coefficient update circuit 2214b is w (t) itself, but the second output extracts only a portion corresponding to a delay time shorter than the above-mentioned predetermined time from w (t). It was done.
[0146]
The FFT circuit 2223 cuts out the signal of the effective symbol period length from the output of the adder 2221 and performs FFT to convert the output of the adder 2221 from the time domain to the frequency domain. An output of the FFT circuit 2223 is supplied to a first input of the complex division circuit 2225 and a first input of the complex division circuit 2215.
[0147]
A block (third transmission path characteristic estimating unit) including the SP generation circuit 2224, the complex division circuit 2225, and the interpolation circuit 2226 estimates the transmission path characteristics of the system observed at the output of the adder 2221. The specific configuration and operation of the third transmission path characteristic estimating unit are as follows: the first transmission path characteristic estimating unit including the SP generation circuit 2205, the complex division circuit 2206, and the interpolation circuit 2207, or the SP generation circuit 2209. , A complex division circuit 2210 and an interpolation circuit 2211, and a description thereof will be omitted.
[0148]
The complex division circuit 2215 compensates for the amplitude and phase distortion of the signal received on the transmission line by dividing the output of the FFT circuit 2223 by the output of the interpolation circuit 2226. The output of the complex division circuit 2215 is supplied to a judgment circuit 2216.
[0149]
The determination circuit 2216 determines the output of the complex division circuit 2215 based on the normal signal point arrangement corresponding to the modulation scheme of each carrier, and converts the output into the determination data. The output of decision circuit 2216 is provided to a first input of weighting circuit 2220.
[0150]
The reliability calculation circuit 2219a calculates the reliability of the output of the complex division circuit 2215 from the output of the interpolation circuit 2226. The output of the reliability calculation circuit 2219 is supplied to a second input of the weighting circuit 2220.
[0151]
The weighting circuit 2220 weights the determination data output from the determination circuit 2216 based on the output of the reliability calculation circuit 2219a. The output of the weighting circuit 2220 is supplied to a Viterbi decoding circuit 2217.
[0152]
The Viterbi decoding circuit 2217 performs a Viterbi decoding process, which is a type of the maximum likelihood decoding process, on the output of the determination circuit 2216. The output of the Viterbi decoding circuit 2217 is supplied to the RS decoding circuit 2218.
[0153]
The RS decoding circuit 2218 performs an RS decoding process on the output of the Viterbi decoding circuit 2217. The output of the RS decoding circuit 2218 is supplied to the information source decoding unit 23 as the output of the OFDM signal demodulation unit 22f.
[0154]
Other configurations and operations are the same as those in FIG.
[0155]
With the above configuration, in the OFDM signal demodulation unit 22f of FIG. 3, the multipath interference is temporarily canceled by the subtractor 2202 and the first FIR filter 2203, but the multipath interference is temporarily canceled by the adder 2221 and the second FIR filter 2222. Only the component of the path interference component whose delay time is shorter than the predetermined time is added again.
[0156]
Here, it is desirable to select a guard period length as the predetermined time. In this case, a block composed of a subtractor 2202, a first FIR filter 2203, an adder 2221, and a second FIR filter 2222 is used. Therefore, only the multipath component causing intersymbol interference, that is, the multipath component having a delay time longer than the guard period length is canceled.
[0157]
On the other hand, the reliability calculation circuit 2219a calculates the output level of the interpolation circuit 2226. Since the output of the interpolation circuit 2226 is a transmission path characteristic to which a multipath component whose delay time is shorter than a predetermined time is added, The reliability calculating circuit 2219a can accurately detect a carrier whose level has decreased due to multipath interference, that is, a carrier whose C / N has decreased.
[0158]
With the above configuration, according to the third embodiment, the effect of inter-symbol interference that occurs when multipath interference having a delay time longer than the guard period length is present is reduced, and the delay time less than the guard period length is reduced. It is possible to increase resistance to multipath interference.
[0159]
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the OFDM signal demodulation unit 22g in the OFDM signal receiving device 2 according to the fourth embodiment of the present invention. 4, the same parts as those in FIGS. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals.
[0160]
The OFDM signal demodulation unit 22g illustrated in FIG. 4 uses the transfer function W (ω) of the FIR filter 2203 instead of the transmission path characteristic F (ω) of the system observed at the input of the subtractor 2202 to cancel the cancellation residual. This is different from the OFDM signal demodulation unit 22f shown in FIG.
[0161]
That is, the relationship between the OFDM signal demodulation unit 22g shown in FIG. 4 and the OFDM signal demodulation unit 22f shown in FIG. 3 is the same as the relationship between the OFDM signal demodulation unit 22e shown in FIG. 2 and the OFDM signal demodulation unit 22d shown in FIG. Therefore, a detailed description of the configuration and operation will be omitted. In FIG. 4, a block described as a second transmission path characteristic estimation unit corresponds to the third transmission path characteristic estimation block in FIG.
[0162]
According to the present embodiment with the above configuration, the SP generation circuit 2209, the complex division circuit 2210, and the interpolation circuit 2211 can be omitted compared to the third embodiment, and the scale of hardware can be reduced. be able to.
[0163]
(Fifth embodiment)
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of the multipath removing apparatus 3 according to the embodiment of the present invention. The multipath removing device 3 is connected in front of a conventional OFDM signal receiving device 4 having no multipath canceling function.
[0164]
In FIG. 5, a signal received by the antenna 1 is supplied to a tuner 31 inside the multipath removing device 3.
[0165]
The tuner 31 performs, for a received signal supplied from the antenna, extraction of an OFDM signal including a desired service, frequency conversion from an RF band to an IF band, gain adjustment, and the like. The output of the tuner 31 is supplied to the multi-pass equalizer 32.
[0166]
The multipath equalizer 32 removes multipath interference from the output of the tuner 31. The output of the multipath equalizer 32 is supplied to the up-converter 33.
[0167]
The up-converter 33 frequency-converts the output of the multipath equalization unit 32 to the RF band again. The output of the up-converter 33 is supplied to the conventional OFDM signal receiving device 4 as the output of the multipath removing device 3.
[0168]
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the multipath equalization unit 32a in the multipath removal device 3 according to the fifth embodiment of the present invention. 6, the same components as those of the OFDM signal demodulation unit 22f shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.
[0169]
A feature of the multipath equalizer 32a shown in FIG. 6 is that a quadrature modulation circuit 3201 is added to the OFDM signal demodulator 22f in FIG.
[0170]
The orthogonal modulation circuit 3201 orthogonally modulates the output of the adder 2221 to perform frequency conversion from a baseband to an IF band and also converts a complex signal including an I-axis component and a Q-axis component into a real signal. The output of the quadrature modulation circuit 3201 is supplied to the up-converter 33 as the output of the multipath equalizer 32a.
[0171]
Other configurations and operations are the same as those of the OFDM signal demodulation unit 22f in FIG.
[0172]
With this configuration, according to the fifth embodiment, only the multipath component that causes inter-symbol interference, that is, only the multipath component with a delay time longer than the guard period length is cancelled. In addition to being able to use the signal receiving device 4, the conventional OFDM signal receiving device 4 has a function of increasing the resistance to multipath interference by lowering the reliability of decision data corresponding to a low-level carrier. If so, the multipath removing device 3 can be added without impairing its function.
[0173]
(Sixth embodiment)
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of the multipath equalization unit 32b in the multipath removal device 3 according to the sixth embodiment of the present invention. 7, the same parts as those in FIGS. 4 and 6 are denoted by the same reference numerals.
[0174]
The multipath equalizer 32b illustrated in FIG. 7 uses the transfer function W (ω) of the FIR filter 2203 instead of the transmission path characteristic F (ω) of the system observed at the input of the subtractor 2202, and Is different from the multipath equalizer 32a shown in FIG.
[0175]
That is, the relationship between the multipath equalizer 32b shown in FIG. 7 and the multipath equalizer 32a shown in FIG. 6 is based on the relationship between the OFDM signal demodulator 22e shown in FIG. 2 and the OFDM signal demodulator 22d shown in FIG. Is the same as Therefore, description of the detailed configuration and operation is omitted.
[0176]
With the above-described configuration, according to the sixth embodiment, the SP generation circuit 2209, the complex division circuit 2210, and the interpolation circuit 2211 can be omitted as compared with the fifth embodiment, and the scale of hardware can be reduced. can do.
[0177]
In the embodiment of the present invention, a transmission method including pilot carriers dispersedly arranged in a signal band has been described as an example. However, the configuration of a block (transmission path characteristic estimating unit) for estimating transmission path characteristics is described. By making appropriate changes, the present invention can be applied to other types of transmission systems such as a transmission system in which pilot symbols whose amplitudes and phases of all carriers are known are present.
[0178]
Further, depending on the transmission method, one or more interleaving processes may be inserted as pre-processing of the Viterbi decoding circuit 2217 or the RS decoding circuit 2218, but these are irrelevant to the principle of the present invention, and It goes without saying that the principle of the invention can be applied with or without it.
[0179]
Although not shown in the figure, an AD (Analog to Digital) converter and a DA (Digital to Analog) for digital signal processing used in the OFDM signal demodulation unit 22 and the multipath equalization unit 32. It goes without saying that the insertion position of the (digital-analog) converter has nothing to do with the principle of the present invention, and the principle of the present invention can be applied regardless of the insertion position of the AD converter and the DA converter.
[0180]
Finally, in the embodiments of the present invention, each component is described as embodying a unique function as individual hardware, but such an implementation method is irrelevant to the principle of the present invention, It goes without saying that some or all of the components of the present invention may be embodied as software executed on general-purpose hardware such as a DSP (Digital Signal Processor).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an OFDM signal demodulation unit 22d in an OFDM signal receiving device 2 according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of an OFDM signal demodulation unit 22e in an OFDM signal receiving device 2 according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an OFDM signal demodulation unit 22f in an OFDM signal receiving device 2 according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an OFDM signal demodulation unit 22g in an OFDM signal receiving device 2 according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a multipath removing apparatus 3 according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a multipath equalization unit 32a in a multipath removal device 3 according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a multipath equalization unit 32b in a multipath removal device 3 according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a pilot signal arrangement of a transmission system according to the related art and the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional OFDM signal receiving device 2.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an OFDM signal demodulation unit 22a in the OFDM signal receiving device disclosed in Patent Document 1.
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an OFDM signal demodulation unit 22b in the OFDM signal receiving device disclosed in Patent Document 2.
FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of an OFDM signal demodulation unit 22c in the OFDM signal receiving device disclosed in Non-Patent Document 1.
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining an operation of an OFDM signal demodulation unit in a conventional OFDM signal receiving device.
[Explanation of symbols]
1 ... receiving antenna
2,4 ... OFDM signal receiver
3. Multipath removal device
21, 31… Tuner
22 ... OFDM signal demodulation unit
23 information source decoding unit
24 ... Service presentation part
32: Multipath equalizer
33 ... Up converter
2201 ... quadrature demodulation circuit
2202 ... Subtractor
2203, 2222 ... FIR filter
2204, 2208a, 2208b, 2223 ... FFT circuit
2205, 2209, 2224 ... SP generation circuit
2206, 2210, 2215, 2225 ... complex division circuit
2207, 2211, 2226 ... interpolation circuit
2212a, 2212b ... residual calculation circuit
2213 ... IFFT circuit
2214a, 2212b... Coefficient updating circuit
2216 ... judgment circuit
2217 ... Viterbi decoding circuit
2218 ... RS decoding circuit
2219a, 2219b ... Reliability calculation circuit
2220 ... weighting circuit
2221 ... Adder
3201 ... quadrature modulation circuit

Claims (7)

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
前記減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換するFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
前記FFT手段の出力から、前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する第1の伝送路特性推定部と、
前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性を推定する第2の伝送路特性推定部と、
前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段と、
前記FFT手段の出力を前記第1の伝送路特性推定部の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する除算手段と、
前記除算手段の出力を正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する判定手段と、
前記第2の伝送路特性推定部の出力から前記除算手段の出力の信頼性を算出する信頼性算出手段と、
前記信頼性算出手段の出力に基づき前記判定データに重み付けを行う重み付け手段と、
前記重み付け手段の出力をビタビ復号するビタビ復号手段とを備える、OFDM信号受信装置。
A receiving apparatus for receiving a signal transmitted using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission method,
A subtractor for subtracting a multipath interference component from the input signal;
Filter means for generating the multipath interference component by performing a filtering process on the output of the subtractor,
FFT (Fast Fourier Transform: Fast Fourier Transform) means for converting the output of the subtractor, which is a signal in the time domain, into a signal in the frequency domain;
A first transmission path characteristic estimator for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an output of the subtractor from an output of the FFT means;
A second transmission path characteristic estimator for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an input of the subtractor;
Residual calculation means for calculating a cancellation residual from an output of the first transmission path characteristic estimator and an output of the second transmission path characteristic estimator;
IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) means for converting the output of the residual calculation means into a signal in the time domain;
Coefficient updating means for generating a coefficient of the filter means from an output of the IFFT means;
Division means for compensating for the influence of transmission path distortion by dividing the output of the FFT means by the output of the first transmission path characteristic estimating section;
Judgment means for judging the output of the division means based on a regular signal point arrangement, and converting the data into judgment data,
Reliability calculating means for calculating the reliability of the output of the dividing means from the output of the second transmission path characteristic estimating section;
Weighting means for weighting the determination data based on the output of the reliability calculation means,
An OFDM signal receiving apparatus comprising: a Viterbi decoding unit that performs Viterbi decoding on the output of the weighting unit.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
前記減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換するFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
前記FFT手段の出力から、前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、
前記フィルタリング手段の伝達関数を算出する伝達関数算出部と、
前記伝送路特性推定部の出力及び前記伝達関数算出部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段と、
前記FFT手段の出力を前記伝送路特性推定部の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する除算手段と、
前記除算手段の出力を正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する判定手段と、
前記伝送路特性推定部の出力及び前記伝達関数算出部の出力から前記除算手段の出力の信頼性を算出する信頼性算出手段と、
前記信頼性算出手段の出力に基づき前記判定データに重み付けを行う重み付け手段と、
前記重み付け手段の出力をビタビ復号するビタビ復号手段とを備える、OFDM信号受信装置。
A receiving apparatus for receiving a signal transmitted using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission method,
A subtractor for subtracting a multipath interference component from the input signal;
Filter means for generating the multipath interference component by performing a filtering process on the output of the subtractor,
FFT (Fast Fourier Transform: Fast Fourier Transform) means for converting the output of the subtractor, which is a signal in the time domain, into a signal in the frequency domain;
A channel characteristic estimating unit for estimating a channel characteristic of a system observed at an output of the subtracter from an output of the FFT unit;
A transfer function calculating unit that calculates a transfer function of the filtering unit;
Residual calculation means for calculating a cancellation residual from the output of the transmission path characteristic estimator and the output of the transfer function calculator,
IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) means for converting the output of the residual calculation means into a signal in the time domain;
Coefficient updating means for generating a coefficient of the filter means from an output of the IFFT means;
Division means for compensating for the influence of transmission path distortion by dividing the output of the FFT means by the output of the transmission path characteristic estimating section;
Judgment means for judging the output of the division means based on a regular signal point arrangement, and converting the data into judgment data,
A reliability calculation unit that calculates the reliability of the output of the division unit from the output of the transmission path characteristic estimation unit and the output of the transfer function calculation unit,
Weighting means for weighting the determination data based on the output of the reliability calculation means,
An OFDM signal receiving apparatus comprising: a Viterbi decoding unit that performs Viterbi decoding on the output of the weighting unit.
前記伝達関数算出部は、前記係数更新手段の出力をFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)することにより、前記フィルタリング手段の伝達関数を算出することを特徴とする、請求項2に記載のOFDM信号受信装置。3. The OFDM according to claim 2, wherein the transfer function calculation unit calculates a transfer function of the filtering unit by performing FFT (Fast Fourier Transform) on an output of the coefficient updating unit. 4. Signal receiver. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
前記減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成する第1のフィルタ手段と、
前記減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分のうち遅延時間が所定の時間よりも短い成分のみを生成する第2のフィルタ手段と、
前記減算器の出力に前記第2のフィルタ手段の出力を加える加算器と、
前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する第1の伝送路特性推定部と、
前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性を推定する第2の伝送路特性推定部と、
前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
前記IFFT手段の出力から、前記第1のフィルタ手段及び前記第2のフィルタ手段の係数を生成する係数更新手段と、
時間領域の信号である前記加算器の出力を周波数領域の信号へと変換するFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
前記FFT手段の出力から、前記加算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する第3の伝送路特性推定部と、
前記FFT手段の出力を前記第3の伝送路特性推定部の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する除算手段と、
前記除算手段の出力を正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する判定手段と、
前記第3の伝送路特性推定部の出力から前記除算手段の出力の信頼性を算出する信頼性算出手段と、
前記信頼性算出手段の出力に基づき前記判定データに重み付けを行う重み付け手段と、
前記重み付け手段の出力をビタビ復号するビタビ復号手段とを備える、OFDM信号受信装置。
A receiving apparatus for receiving a signal transmitted using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission method,
A subtractor for subtracting a multipath interference component from the input signal;
First filtering means for generating the multipath interference component by performing a filtering process on the output of the subtractor;
A second filter unit configured to generate only a component having a delay time shorter than a predetermined time in the multipath interference component by performing a filtering process on an output of the subtractor;
An adder for adding an output of the second filter means to an output of the subtractor;
A first transmission path characteristic estimating unit for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an output of the subtracter;
A second transmission path characteristic estimator for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an input of the subtractor;
Residual calculation means for calculating a cancellation residual from an output of the first transmission path characteristic estimator and an output of the second transmission path characteristic estimator;
IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) means for converting the output of the residual calculation means into a signal in the time domain;
Coefficient updating means for generating coefficients of the first filter means and the second filter means from an output of the IFFT means;
FFT (Fast Fourier Transform: fast Fourier transform) means for converting the output of the adder, which is a signal in the time domain, into a signal in the frequency domain;
A third transmission path characteristic estimator for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an output of the adder from an output of the FFT means;
Division means for compensating for the influence of transmission path distortion by dividing the output of the FFT means by the output of the third transmission path characteristic estimator;
Judgment means for judging the output of the division means based on a regular signal point arrangement, and converting the data into judgment data,
Reliability calculating means for calculating the reliability of the output of the dividing means from the output of the third transmission path characteristic estimating section;
Weighting means for weighting the determination data based on the output of the reliability calculation means,
An OFDM signal receiving apparatus comprising: a Viterbi decoding unit that performs Viterbi decoding on the output of the weighting unit.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
前記減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成する第1のフィルタ手段と、
前記減算器の出力に対してフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分のうち遅延時間が所定の時間よりも短い成分のみを生成する第2のフィルタ手段と、
前記減算器の出力に前記第2のフィルタ手段の出力を加える加算器と、
前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する第1の伝送路特性推定部と、
前記第1のフィルタリング手段の伝達関数を算出する伝達関数算出部と、
前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記伝達関数算出部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
前記IFFT手段の出力から、前記第1のフィルタ手段及び前記第2のフィルタ手段の係数を生成する係数更新手段と、
時間領域の信号である前記加算器の出力を周波数領域の信号へと変換するFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
前記FFT手段の出力から、前記加算器の出力において観測される系の伝送路特性を推定する第2の伝送路特性推定部と、
前記FFT手段の出力を前記第2の伝送路特性推定部の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する除算手段と、
前記除算手段の出力を正規の信号点配置に基づき判定し、判定データに変換する判定手段と、
前記第2の伝送路特性推定部の出力から前記除算手段の出力の信頼性を算出する信頼性算出手段と、
前記信頼性算出手段の出力に基づき前記判定データに重み付けを行う重み付け手段と、
前記重み付け手段の出力をビタビ復号するビタビ復号手段とを備える、OFDM信号受信装置。
A receiving apparatus for receiving a signal transmitted using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission method,
A subtractor for subtracting a multipath interference component from the input signal;
First filtering means for generating the multipath interference component by performing a filtering process on the output of the subtractor;
A second filter unit configured to generate only a component having a delay time shorter than a predetermined time in the multipath interference component by performing a filtering process on an output of the subtractor;
An adder for adding an output of the second filter means to an output of the subtractor;
A first transmission path characteristic estimating unit for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an output of the subtracter;
A transfer function calculator for calculating a transfer function of the first filtering means;
A residual calculating unit that calculates a cancellation residual from an output of the first transmission path characteristic estimating unit and an output of the transfer function calculating unit;
IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) means for converting the output of the residual calculation means into a signal in the time domain;
Coefficient updating means for generating coefficients of the first filter means and the second filter means from an output of the IFFT means;
FFT (Fast Fourier Transform: fast Fourier transform) means for converting the output of the adder, which is a signal in the time domain, into a signal in the frequency domain;
A second transmission path characteristic estimator for estimating a transmission path characteristic of a system observed at an output of the adder from an output of the FFT means;
Division means for compensating for the influence of transmission path distortion by dividing the output of the FFT means by the output of the second transmission path characteristic estimator;
Judgment means for judging the output of the division means based on a regular signal point arrangement, and converting the data into judgment data,
Reliability calculating means for calculating the reliability of the output of the dividing means from the output of the second transmission path characteristic estimating section;
Weighting means for weighting the determination data based on the output of the reliability calculation means,
An OFDM signal receiving apparatus comprising: a Viterbi decoding unit that performs Viterbi decoding on the output of the weighting unit.
前記伝達関数算出部は、前記係数更新手段の出力をFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)することにより、前記第1のフィルタリング手段の伝達関数を算出することを特徴とする、請求項5に記載のOFDM信号受信装置。6. The transfer function calculating unit according to claim 5, wherein the transfer function calculating unit calculates a transfer function of the first filtering unit by performing FFT (Fast Fourier Transform) on an output of the coefficient updating unit. An OFDM signal receiving apparatus as described in the above. 前記所定の時間は、前記入力信号のガード期間長に等しいことを特徴とする、請求項4または5に記載のOFDM信号受信装置。The OFDM signal receiving apparatus according to claim 4, wherein the predetermined time is equal to a guard period length of the input signal.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100729727B1 (en) * 2005-08-25 2007-06-18 한국전자통신연구원 Interference Cancellation Method and Module for OFDMA Mobile Communication System
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