JP2005039524A - Ofdm receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式のデジタル放送システム等で使用される受信装置、いわゆるOFDM受信装置に関する。 The present invention relates to a receiving apparatus used in a digital broadcasting system or the like of an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission system, a so-called OFDM receiving apparatus.
デジタル信号伝送方式の一種としてOFDM伝送方式が知られている。OFDM伝送方式は、周波数軸上で直交する複数のキャリアにデータを割り当てて伝送する方式であり、送信側ではIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)による変調が行われ、受信側ではFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)による復調が行われる。 An OFDM transmission system is known as a kind of digital signal transmission system. The OFDM transmission method is a method in which data is assigned to a plurality of carriers orthogonal on the frequency axis and transmitted. The transmission side performs modulation by IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), and the reception side performs FFT. Demodulation is performed by (Fast Fourier Transform).
OFDM伝送方式は、周波数利用効率が高いことから、地上波デジタル放送への適用が広く検討されており、例えば、DVB−T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)やISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial)では、OFDM伝送方式が採用されている。 Since the OFDM transmission system has high frequency utilization efficiency, its application to terrestrial digital broadcasting has been widely studied. For example, DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) and ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial ) Employs an OFDM transmission scheme.
OFDM伝送方式で伝送される各キャリアは異なる変調方式を用いることができ、同期検波を用いるQAM方式や、周波数同期を必要としない差動変調方式などが選択可能であり、ビットレート、伝送路の状態、伝送情報の重要性などから決定される。 Each carrier transmitted in the OFDM transmission scheme can use a different modulation scheme, and a QAM scheme using synchronous detection or a differential modulation scheme that does not require frequency synchronization can be selected. It is determined from the status and importance of transmission information.
ISDB−Tでは、データキャリアは64QAM、16QAM、QPSK、DQPSKによる変調が行われ、SP(Scattered Pilot:分散パイロット)キャリアとCP(Continual Pilot:連続パイロット)キャリアはBPSKによる変調が行われ、AC(Auxiliary Channel:補助チャネル)キャリアやTMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control:伝送多重制御)キャリアはDBPSKによる変調が行われる。 In ISDB-T, data carriers are modulated by 64QAM, 16QAM, QPSK, and DQPSK, SP (Scattered Pilot) carriers and CP (Continual Pilot) carriers are modulated by BPSK, and AC ( Auxiliary channel (auxiliary channel) carriers and TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control) carriers are modulated by DBPSK.
図8はISDB−TにおけるSPキャリア、ACキャリア及びTMCCキャリアの挿入位置を示す図である。すなわち、ISDB−Tでは、SPキャリアは、周波数方向に12キャリア毎に、かつ、1シンボル毎に3キャリア分位置がシフトするように挿入され、ACキャリアとTMCCキャリアは、周波数選択性の妨害への耐性が考慮され、周波数軸上にランダムに特定の位置に挿入される。 FIG. 8 is a diagram showing the insertion positions of SP carrier, AC carrier and TMCC carrier in ISDB-T. That is, in ISDB-T, SP carriers are inserted every 12 carriers in the frequency direction and 3 carriers are shifted for each symbol, and the AC carrier and the TMCC carrier cause interference with frequency selectivity. Is inserted at a specific position randomly on the frequency axis.
地上波デジタル放送においては、受信装置のアンテナ調整などの際には、受信品質を示す信号(CN[Carrier to Noise Ratio]値)が用いられる。CN値の検出方法として、例えば、受信電力レベルを用いる方法や、SPキャリアの送信時の基準点からのずれを算出する方法が提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。
受信電力レベルを用いてCN値を検出する方法は、受信信号にノイズが加算された場合でも、受信レベルが増加するため、正確なCN値を検出することができないという問題点を有している。 The method of detecting the CN value using the received power level has a problem that even if noise is added to the received signal, the received level increases, and thus an accurate CN value cannot be detected. .
また、SPキャリアの送信時の基準点からのずれを算出してCN値を検出する方法は、マルチパス等、受信側で等化処理による補正が可能な妨害に対しても、受信品質に影響を与えるため、正確な受信品質を検出することができないという問題点を有している。 In addition, the method of detecting the CN value by calculating the deviation from the reference point at the time of transmission of the SP carrier affects the reception quality even for interference that can be corrected by equalization processing on the reception side, such as multipath. Therefore, there is a problem that accurate reception quality cannot be detected.
本発明は、かかる点に鑑み、受信品質を示すCN値を高精度に検出することができるようにしたOFDM受信装置を提供することを目的とする。 In view of this point, an object of the present invention is to provide an OFDM receiver capable of detecting a CN value indicating reception quality with high accuracy.
本発明のOFDM受信装置は、受信信号内の同一キャリア番号の所定キャリアの所定シンボル期間間隔での位相差を検出する位相差検出回路と、該位相差検出回路の出力からCN値を算出するCN値算出回路を有するというものである。 An OFDM receiver of the present invention includes a phase difference detection circuit that detects a phase difference at a predetermined symbol period interval of a predetermined carrier having the same carrier number in a received signal, and a CN that calculates a CN value from the output of the phase difference detection circuit It has a value calculation circuit.
本発明によれば、受信信号内の同一キャリア番号の所定キャリアの所定シンボル期間間隔での位相差からCN値を算出することができるので、マルチパス等の影響を取り除いた妨害成分のみの検出が可能であり、高精度のCN値を得ることができる。 According to the present invention, since the CN value can be calculated from the phase difference of the predetermined carrier of the same carrier number in the received signal at the predetermined symbol period interval, it is possible to detect only the interference component without the influence of multipath or the like. This is possible, and a highly accurate CN value can be obtained.
(第1実施形態・・図1〜図5)
図1は本発明の第1実施形態の要部を示す回路図である。図1中、1はアンテナ、2はアンテナ1で受信された高周波信号を入力して、選択されたチャネルの高周波信号を中間周波数信号に変換して出力するチューナ、3はチューナ2の出力をアナログ信号からデジタル信号に変換するA/D変換回路である。
(First embodiment: FIGS. 1 to 5)
FIG. 1 is a circuit diagram showing the main part of the first embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is an antenna, 2 is a tuner that inputs a high-frequency signal received by the antenna 1, converts a high-frequency signal of a selected channel into an intermediate frequency signal, and 3 is an analog output of the
4はA/D変換回路3の出力を複素ベースバンド信号に変換する直交復調回路、5は直交復調回路4から出力される複素ベースバンド信号を時間領域信号から周波数領域信号に変換してキャリアデータを出力するFFT回路である。
4 is an orthogonal demodulation circuit that converts the output of the A /
6はFFT回路5から出力されるキャリアの中のデータキャリアの等化処理をSPキャリアにより得られる伝送路の周波数応答に基づいて行い、復調データを出力する等化処理回路、7は等化処理回路6から出力される復調データについて誤り訂正処理を行い、受信データを出力する誤り訂正回路である。
6 is an equalization processing circuit for performing the equalization processing of the data carrier in the carrier output from the
8はACデータ及びTMCCデータを復調するAC・TMCCデータ復調回路、9はCN値を検出するCN値検出回路であり、10はFFT回路5の出力からACキャリアとTMCCキャリアを選択し、周波数の低いキャリアの順に出力するAC・TMCCキャリア選択回路、11はAC・TMCCキャリア選択回路10から出力されるキャリアを1シンボル期間遅延する遅延メモリである。
8 is an AC / TMCC data demodulating circuit for demodulating AC data and TMCC data, 9 is a CN value detecting circuit for detecting a CN value, 10 is an AC carrier and TMCC carrier selected from the output of the
12はAC・TMCCキャリア選択回路10から出力されるキャリアと遅延メモリ11から出力される1シンボル前のキャリアとの位相差を検出する位相差検出回路、13は位相差検出回路12から出力されるACキャリアの位相差データとTMCCキャリアの位相差データからACデータとTMCCデータを復調するAC・TMCC復調回路である。
14はCN値算出回路であり、15は位相差検出回路12から出力される位相差と基準位相との差から位相誤差を算出し、1シンボル分のACキャリア及びTMCCキャリアの位相誤差の分散を算出する分散算出回路である。
Reference numeral 14 denotes a CN value calculation circuit.
分散は、位相誤差の2乗を1シンボル内のキャリア数で平均したものであるが、ハードウェア化の容易性を考慮し、位相差の絶対値の1シンボル内での平均を取る方法もある。なお、分散は、1シンボル内のACキャリア、TMCCキャリアを全て読み込んだ時点で計算されて出力される。 The variance is obtained by averaging the square of the phase error by the number of carriers in one symbol, but there is also a method of taking the average of the absolute value of the phase difference within one symbol in consideration of ease of hardware implementation. . The variance is calculated and output when all the AC carrier and TMCC carrier in one symbol are read.
16は分散算出回路15から出力される分散のシンボル方向の平均値を算出して最終的なCN値を出力する平均回路である。
図2は位相差検出回路12の第1構成例を示す回路図である。図2中、17はAC・TMCCキャリア選択回路10から出力されるキャリアの位相を計算する位相計算回路、18は遅延メモリ11から出力されるキャリアの位相を計算する位相計算回路、19は位相計算回路17、18の出力の差分を演算して位相差を出力する差分回路である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a first configuration example of the phase
図3は位相差検出回路12の第2構成例を示す回路図である。図3中、20は遅延メモリ11から出力されるキャリアの複素共役を求める複素共役回路、21はAC・TMCCキャリア選択回路10の出力と複素共役回路20の出力とを乗算する乗算回路、22は乗算回路21の出力から、AC・TMCCキャリア選択回路10から出力されるキャリアと遅延メモリ11から出力されるキャリアの位相差を計算する位相差計算回路である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a second configuration example of the phase
例えば、AC・TMCCキャリア選択回路10の出力をr1exp(jθ1)、遅延メモリ11の出力をr2exp(jθ2)とすると、複素共役回路20の出力はr2exp(-jθ2)となる。この結果、乗算回路21の出力はr1r2exp(j(θ1-θ2))となり、位相差計算回路22の出力は、θ1−θ2となる。
For example, if the output of the AC / TMCC
ここで、ACキャリア及びTMCCキャリアはDBPSK変調されており、“0”を伝送する場合には、前シンボルと同位相のデータが送信され、“1”を伝送する場合には前シンボルに対して180度の位相差をつけたデータが送信される。 Here, the AC carrier and the TMCC carrier are DBPSK modulated. When “0” is transmitted, data having the same phase as that of the previous symbol is transmitted, and when “1” is transmitted, the data is transmitted with respect to the previous symbol. Data with a phase difference of 180 degrees is transmitted.
したがって、位相差検出回路12の出力は、伝送路特性による位相回転の影響が相殺され、図4に示すように理想的な位相差の値である0度又は180度(基準位相)から、妨害の影響により位相誤差が加算されたものとなる。
Therefore, the output of the phase
図5は平均回路16の構成を示す回路図である。23は加算回路、24は分散算出回路15から出力される分散をNシンボル分遅延するNシンボル分遅延回路(但し、Nは任意の整数)、25は加算回路23の出力からNシンボル分遅延回路24の出力を減算する減算回路、26は減算回路25の出力を順次更新しながら格納するレジスタ、27はレジスタ26の出力をNで除算する除算回路である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the configuration of the
平均回路16では、加算回路23で分散算出回路15の出力とレジスタ26の出力が加算され、減算回路25で加算回路23の出力からNシンボル分遅延回路24の出力が減算され、減算回路25の出力がレジスタ26に格納される。
In the
即ち、レジスタ26には常に過去Nシンボル分の分散算出回路15の出力の総和が保存される。そして、除算回路27でレジスタ26の出力値がNを除数として除算されることにより、Nシンボル分についての分散算出回路15の出力の移動平均値がCN値として算出される。
That is, the
以上のように、本発明の第1実施形態によれば、AC・TMCCキャリア選択回路10と遅延メモリ11と位相差検出回路12を設け、同一キャリア番号のACキャリア、TMCCキャリアの1シンボル期間間隔での位相差を算出し、この位相差からCN値を算出するとしているので、マルチパス等の影響を取り除いた妨害成分のみの検出が可能となり、高精度のCN値を得ることができる。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the AC / TMCC
なお、本発明の第1実施形態では、CN値検出回路9はACキャリア及びTMCCキャリアを用いているが、ACキャリア及びTMCCキャリアのいずれか一方のみを用いるようにしても良い。
In the first embodiment of the present invention, the CN
(第2実施形態・・図6、図7)
図6は本発明の第2実施形態の要部を示す回路図である。本発明の第2実施形態は、本発明の第1実施形態が備えるCN値検出回路9と回路構成の異なるCN値検出回路28を設け、その他については、本発明の第1実施形態と同様に構成したものである。
(Second embodiment. FIG. 6 and FIG. 7)
FIG. 6 is a circuit diagram showing the main part of the second embodiment of the present invention. In the second embodiment of the present invention, a CN value detection circuit 28 having a circuit configuration different from that of the CN
CN値検出回路28において、29はFFT回路5の出力からSPキャリアを選択して出力するSPキャリア選択回路、30はSPキャリア選択回路29から出力されるSPキャリアを4シンボル分遅延する遅延メモリ、31はSPキャリア選択回路29から出力されるSPキャリアと遅延メモリ30から出力される4シンボル前のSPキャリアの位相差を検出する位相差検出回路である。
In the CN
ここで、SPキャリアは常に固定データを伝送するので、基準位相は0度のみである。即ち、位相差検出回路31の出力は、伝送路特性による位相回転の影響が相殺され、図7に示すように理想的な位相差の値である0度(基準位相)から、妨害の影響により位相誤差が加算されたものとなる。
Here, since the SP carrier always transmits fixed data, the reference phase is only 0 degree. That is, the output of the phase
また、図6中、32はCN値算出回路であり、33は位相差検出回路31から出力される位相差と基準位相との差から位相誤差を算出し、1シンボル分のSPキャリアの位相誤差の分散を算出する分散算出回路である。
In FIG. 6, 32 is a CN value calculation circuit, 33 is a phase error calculated from the difference between the phase difference output from the phase
本実施形態でも、分散は、位相誤差の2乗を1シンボル内のキャリア数で平均したものであるが、ハードウェア化の容易性を考慮し、位相差の絶対値の1シンボル内での平均を取る方法もある。なお、分散は、1シンボル内のSPキャリアを全て読み込んだ時点で計算されて出力される。 Also in this embodiment, the variance is obtained by averaging the square of the phase error by the number of carriers in one symbol. However, in consideration of the ease of hardware implementation, the average of the absolute value of the phase difference within one symbol. There is also a way to take. The variance is calculated and output when all the SP carriers in one symbol are read.
34は分散算出回路33から出力される分散のシンボル方向の平均値を算出して最終的なCN値を出力する平均回路であり、本発明の第1実施形態が備える平均回路16と同様の構成を有するものである。
34 is an average circuit that calculates the average value in the symbol direction of the variance output from the
以上のように、本発明の第2実施形態によれば、SPキャリア選択回路29と遅延メモリ30と位相差検出回路31を設け、同一キャリア番号のSPキャリアの4シンボル期間間隔での位相差を算出し、この位相差からCN値を算出するとしているので、マルチパス等の影響を取り除いた妨害成分のみの検出が可能となり、高精度のCN値を得ることができる。
As described above, according to the second embodiment of the present invention, the SP
1…アンテナ
2…チューナ
3…A/D変換器
4…直交復調回路
5…FFT回路
6…等化処理回路
7…誤り訂正回路
8…AC・TMCCデータ復調回路
9…CN値検出回路
10…AC・TMCCキャリア選択回路
11…遅延メモリ
12…位相差検出回路
13…AC・TMCC復調回路
14…CN値算出回路
15…分散算出回路
16…平均回路
17、18…位相計算回路
19…差分回路
20…複素共役回路
21…乗算回路
22…位相差計算回路
23…加算回路
24…Nシンボル分遅延回路
25…減算回路
26…レジスタ
27…除算回路
28…CN値検出回路
29…SPキャリア選択回路
30…遅延メモリ
31…位相差検出回路
32…CN値算出回路
33…分散算出回路
34…平均回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (4)
前記位相差検出回路は、前記選択回路の出力と前記遅延回路の出力から前記所定キャリアの所定シンボル期間間隔での位相差を検出することを特徴とする請求項1記載のOFDM受信装置。 A selection circuit that selects the predetermined carrier from the output of the fast Fourier transform circuit, and a delay circuit that delays the output of the selection circuit for a predetermined symbol period,
2. The OFDM receiver according to claim 1, wherein the phase difference detection circuit detects a phase difference of the predetermined carrier at a predetermined symbol period interval from the output of the selection circuit and the output of the delay circuit.
The CN value calculating circuit includes a variance calculating circuit that calculates a variance of the phase difference output from the phase difference detecting circuit, and an averaging circuit that calculates an average of the symbol direction of the variance output from the variance calculating circuit. The OFDM receiver according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003274529A JP2005039524A (en) | 2003-07-15 | 2003-07-15 | Ofdm receiver |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003274529A JP2005039524A (en) | 2003-07-15 | 2003-07-15 | Ofdm receiver |
Publications (1)
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JP2005039524A true JP2005039524A (en) | 2005-02-10 |
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Family Applications (1)
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JP2003274529A Pending JP2005039524A (en) | 2003-07-15 | 2003-07-15 | Ofdm receiver |
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JP (1) | JP2005039524A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008098840A (en) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Pilot signal receiver |
-
2003
- 2003-07-15 JP JP2003274529A patent/JP2005039524A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2008098840A (en) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Pilot signal receiver |
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