JP2005236364A - Multicarrier signal transmitter-receiver - Google Patents
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Description
本発明は、マルチキャリア通信システムに用いられる信号送受信機に関し、特に、複数の搬送波を使用する通信において、送信機から送信される信号を狭帯域化して送信し、受信機においては、受信信号に等化処理を行って元の信号を再生するマルチキャリア通信システムに関するものである。特に本発明の信号送受信機を用いたシステムは、電力線通信システムやディジタル加入者線システム、無線通信システムなどで、異なる通信方式のシステムに対する混信を軽減するためのものである。 The present invention relates to a signal transmitter / receiver used in a multicarrier communication system, and in particular, in communication using a plurality of carrier waves, a signal transmitted from a transmitter is narrowed and transmitted. The present invention relates to a multi-carrier communication system that performs equalization processing and reproduces an original signal. In particular, a system using a signal transceiver according to the present invention is intended to reduce interference with systems of different communication systems in a power line communication system, a digital subscriber line system, a wireless communication system, and the like.
ユビキタス通信を実現するためにインタネットをベースとした様々なディジタル通信システムが検討されている。電力線通信(power line communications:PLC)はすでに敷設されている屋内配線を有効に利用し、容易に各部屋への高速伝送が可能である。無線LAN(Local Area Network)等との複数システムの共存により非常に柔軟で、信頼性の高いアドホック・ネットワーク・システムを構築できる可能性がある。しかしながら、電力線がアンテナとしての性質を有するため、PLCから他通信システム・機器への妨害電波放射、また、他システムからPLCへの擾乱など、EMCに関する問題を克服する必要が指摘されている。 In order to realize ubiquitous communication, various digital communication systems based on the Internet have been studied. Power line communications (PLC) makes effective use of already installed indoor wiring and facilitates high-speed transmission to each room. There is a possibility that a very flexible and highly reliable ad hoc network system can be constructed by coexistence of a plurality of systems with a wireless LAN (Local Area Network) or the like. However, it has been pointed out that it is necessary to overcome problems related to EMC such as interference radio wave emission from the PLC to other communication systems and devices, and disturbance from other systems to the PLC, since the power line has a property as an antenna.
特定スペクトルに対する放射抑圧対策として、従来、CDMA(Code Division Multiple Access)においてはノッチ・フィルタ、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)においてはキャリア・ホールを導入している。しかしながら、30dB程度のスペクトル抑圧に留まっている。これは、前者では、大きなディップを導入すると送信パルスに大きな遅延が発生し伝送特性が大幅に劣化してしまうこと、後者では、直交サブキャリアのスペクトル・サイドローブが十分抑圧されていないことなどが理由として挙げられる。 As countermeasures against radiation suppression for a specific spectrum, conventionally, a notch filter is introduced in CDMA (Code Division Multiple Access), and a carrier hole is introduced in OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex). However, the spectral suppression is only about 30 dB. This is because, in the former case, if a large dip is introduced, a large delay occurs in the transmission pulse and the transmission characteristics are greatly degraded.In the latter case, the spectrum side lobe of the orthogonal subcarrier is not sufficiently suppressed. It can be cited as a reason.
一方、時間と周波数領域の分散の積が最小となるガウス・パルスを用いたマルチキャリア方式は効率が良いことが知られているが(非特許文献1,2)、等化器を含む実用的な伝送系としては検討されていない。
従来のマルチキャリア方式を用いた通信システムでは、方式の異なる通信システムに対して妨害電波放射が発生し、また、方式の異なる通信システムからの妨害を受けるという問題点を有していた。 The conventional communication system using the multi-carrier system has a problem in that interference radio wave radiation is generated in communication systems with different systems, and interference from communication systems with different systems is received.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、適応等化器を用いたガウス形マルチキャリア伝送方式を実現できるマルチキャリア信号送受信機を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a multicarrier signal transceiver capable of realizing a Gaussian multicarrier transmission system using an adaptive equalizer.
本発明によるマルチキャリア信号送受信機は、入力データ系列を符号化する符号器と、符号化されたビット系列をインタリーブするインタリーバと、インタリーブされたビット系列をサブキャリアに配分するS/P(シリアル/パラレル)変換器と、各サブキャリアに配分されたビットから変調用シンボルを形成して、ガウス・パルスを用いてマルチキャリア信号を生成するマルチキャリア変調器と、受信側からの制御信号を処理して変調パラメータを制御する送信側変調制御器とを有する送信機と、受信された信号からサブキャリア成分を検波して、ビット情報を生成する検波器と、検波に必要な基準搬送波を生成するチャネル推定器と、ビット情報に対してデインタリーブと復号を行い、さらにインタリーブを行う復号器と、復号器からのインタリーブされた出力から干渉成分のレプリカ信号を生成して、これと受信信号に基づき、再度検波処理を行う干渉処理検波器と、復号器からの復号された該ビット系列の信頼性を検査し、復号された該ビット系列を出力する復調制御器とを有する受信機と、受信機の信号の状況をモニタして、その状況に応じて変調パラメータの変更を送信側変調制御器に指示する受信側変調制御器とを備えたものである。 A multicarrier signal transceiver according to the present invention includes an encoder that encodes an input data sequence, an interleaver that interleaves the encoded bit sequence, and an S / P (serial / serial) that distributes the interleaved bit sequence to subcarriers. A parallel) converter, a multi-carrier modulator that generates a multi-carrier signal using Gaussian pulses by forming modulation symbols from bits allocated to each sub-carrier, and a control signal from the receiving side. A transmitter having a transmission side modulation controller for controlling modulation parameters, a detector for detecting subcarrier components from the received signal to generate bit information, and a channel for generating a reference carrier necessary for detection From the estimator, the decoder that performs deinterleaving and decoding on bit information, and further interleaving, and the decoder An interference component replica signal is generated from the interleaved output, and based on this and the received signal, an interference processing detector that performs detection processing again, and the reliability of the decoded bit sequence from the decoder are checked, A receiver having a demodulation controller that outputs the decoded bit sequence; and a receiver that monitors the signal status of the receiver and instructs the transmitter modulation controller to change the modulation parameter in accordance with the status And a modulation controller.
さらに、マルチキャリア変調器は、ガウスパルスを正方配置、あるいは、ハニカム配置することとしても良い。 Furthermore, the multicarrier modulator may arrange the Gaussian pulses in a square arrangement or in a honeycomb arrangement.
また、S/P変換器として、キャリア・ホールに対応するサブキャリアに対してはデータを配分しないよう構成しても良い。 Further, the S / P converter may be configured not to distribute data to subcarriers corresponding to carrier holes.
さらに、送信側変調制御器として、符号化方式、インタリーブ形式、シンボル・レート、サブキャリア変調の多値数、サブキャリア変調の変調方式、ガウス・パルスの幅、ガウス・パルスの配置法、サブキャリア間隔、およびキャリアホールのサブキャリア位置と幅、のうち少なくとも1つを変調パラメータとして可変するよう構成しても良い。 In addition, as a transmission side modulation controller, coding scheme, interleave format, symbol rate, multi-level number of subcarrier modulation, modulation scheme of subcarrier modulation, Gaussian pulse width, Gaussian pulse arrangement method, subcarrier At least one of the interval and the subcarrier position and width of the carrier hole may be varied as a modulation parameter.
また、復号器として、軟判定復号器を用い、ビット情報の出力として、復号されたビット系列から送信側と同じ符号で符号化されたビット系列を生成としても良い。 Alternatively, a soft decision decoder may be used as a decoder, and a bit sequence encoded with the same code as that of the transmission side may be generated from the decoded bit sequence as an output of bit information.
また、復号器としてMAP(Maximum A-Posteriori:最大事後確率)復号器を用い、干渉処理検波器として干渉成分のレプリカ信号にはMAP復号器出力のビット情報である対数尤度比(LLR)から得られる期待値を用いることとしても良い。 Further, a MAP (Maximum A-Posteriori) decoder is used as a decoder, and an interference component replica signal is used as an interference processing detector from a log likelihood ratio (LLR) which is bit information of the MAP decoder output. It is good also as using the expected value obtained.
また、チャネル推定器において、復号器のビット情報を利用して生成された受信信号のレプリカ信号と、受信信号とを入力データとする最小2乗法を用いることとしても良い。 Further, the channel estimator may use a least square method using the replica signal of the received signal generated using the bit information of the decoder and the received signal as input data.
なお、ガウス・パルスは 50dB以上の急峻なスペクトル減衰特性を容易に実現でき、ディップの深いキャリア・ホールを実現できる。また,ガウス・パルスによるマルチキャリア方式はガード・インターバルを有するOFDMと異なり、符号間干渉(ISI)、サブキャリア間干渉(ICI)が変調された信号に内在している。しかしながら、これらの干渉を除去することはMAP等化技術により比較的容易である。 A Gaussian pulse can easily realize a steep spectral attenuation characteristic of 50 dB or more, and can realize a carrier hole having a deep dip. Further, unlike OFDM having a guard interval, the multicarrier scheme using Gaussian pulses is inherent in the modulated signal with intersymbol interference (ISI) and intersubcarrier interference (ICI). However, removing these interferences is relatively easy with the MAP equalization technique.
本発明によるマルチキャリア信号送受信機によれば、適応等化器を用いるガウス形マルチキャリア伝送方式を実現したので、例えば異なる通信方式のシステムに対する混信を軽減することができる。 According to the multicarrier signal transmitter / receiver according to the present invention, the Gaussian multicarrier transmission system using the adaptive equalizer is realized, so that interference with systems of different communication systems can be reduced, for example.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施の形態に係るマルチキャリア信号送受信機における送信機1の構成を示している。この送信機1は、データ入力部10、誤り訂正符号化およびインタリーブ部11、遅延素子13(13a〜13b)、ガウス・パルス生成部14(14a〜14d)、サブキャリア生成部15(15a〜15d)、サブキャリア合成部16、信号送信部17、送信側変調制御部18、および送信制御信号入力部19を有している。
FIG. 1 shows a configuration of a
データ入力部10より入力された送信データ系列は、誤り訂正符号化およびインタリーブ部11において符号化とインタリーブ処理をされ、マルチキャリア変調器に入力される。各サブキャリアでは送信シンボルが形成される。次に、遅延回路12でシリアルーパラレル変換されたデータ系列に対して、ガウス・パルス生成部14において送信シンボルごとに、対応するガウス・パルスが発生し、ベースバンドのサブキャリア変調信号が生成される。このサブキャリア変調信号はサブキャリア生成部15によって各サブキャリア信号に周波数変換され、サブキャリア合成部16において合成されて変調された信号s(t)が生成され、信号送信部17より出力される。同図においてサブキャリアひとつおきに遅延回路12が挿入されている。これはδ=0or1に応じて、1の場合にTS/2の遅延をガウス・パルスに挿入するものである。また、受信側からの制御信号は送信制御信号入力部19より送信側変調制御部18に入力され、変調パラメータが制御される。
The transmission data sequence input from the
生成されるガウス・パルス列の周波数・時間領域における配置を図2(A),(B)に示す。図2(A)は正方配置、図2(B)はハニカム配置である。正方配置の場合には、δ=0であり、遅延は挿入されない。一方、ハニカム配置を得るときは、δ=1とし、上述したようにひとつおきにパルスをTS/2だけシフトさせる。ハニカム配置の場合には、ICIが緩和されるので、fSを低下させることができる。以下ではハニカム構造を選択して検討を進める。 The arrangement of the generated Gaussian pulse train in the frequency / time domain is shown in FIGS. FIG. 2A shows a square arrangement, and FIG. 2B shows a honeycomb arrangement. In the square arrangement, δ = 0 and no delay is inserted. On the other hand, when obtaining a honeycomb arrangement, δ = 1 and every other pulse is shifted by T S / 2, as described above. In the case of the honeycomb arrangement, since ICI is relaxed, f S can be lowered. In the following, the honeycomb structure is selected for further study.
図3は、本実施の形態に係るマルチキャリア信号送受信機における受信機2の基本構成を示している。この受信機2は、受信信号入力部20、周波数変換部21、低域通過フィルタ22、検波処理部23、復号処理部24、および受信データ系列出力部25を有している。
FIG. 3 shows a basic configuration of
受信された信号から目的のサブキャリア複素振幅を抽出するために、受信信号入力部20より入力された受信信号は、周波数変換部21において周波数変換され、低域通過フィルタ22によって低域通過フィルタ(LPF:ローパスフィルタ)の処理が行われる。低域通過フィルタは、整合フィルタ受信を行うため送信パルスと同じ波形のインパルス応答のフィルタを用いる。低域通過フィルタからの出力をもとに検波処理部23において検波処理が行われる。さらに、復号処理部24において送信側のインタリーブと符号化に対応した復号処理を行い、受信データ系列出力部25より受信データが出力される。
In order to extract the target subcarrier complex amplitude from the received signal, the received signal input from the received
周波数軸上および時間軸上に配置されたガウス・パルスは互いに直交していないので、干渉が発生する。そのため、上述の受信機2に干渉キャンセラを付加する。干渉キャンセラは復号されたデータをもとに送信信号を再構成し、干渉成分を受信信号から除去する。干渉が除去された信号から再び上記の復調処理と復号処理を行い、その復号結果を出力とする。復号処理には、硬判定、軟判定などが利用できる。最も高い性能が期待できるものとしては、ターボ等化の適用が考えられる。これは、干渉キャンセルと復号を一体化して、その処理を繰り返すことにより高い性能を得るものである。
Since Gaussian pulses arranged on the frequency axis and the time axis are not orthogonal to each other, interference occurs. Therefore, an interference canceller is added to the
受信側にターボ等化器を含む構成を図4に示す。この受信機は、受信信号入力部30と、同期検波器31aを含んで構成される同期検波ユニット31と、干渉レプリカ生成器34a、対数尤度比(LLR)−変調信号期待値変換器34b、MAP(Maximum A-Posteriori:最大事後確率)検出器34c、および干渉除去用加算器34dを含んで構成されるターボ等化ユニット34とを有している。この受信機はまた、パイロットシンボルを用いる同期検波ユニット用チャネル推定器32a、やはり、パイロットシンボルを用いるターボ等化ユニット用チャネル推定器32b、および、FFT33を有している。この受信機はさらに、同期検波/ターボ等化切り替えスイッチ35、CRC(巡回冗長符号)復号器36、インターリーバ37a、デインターリーバ37b、符号化されたビットの対数尤度比とデインターリーバ出力の加算器38、MAP復号器39、判定器40、および、ビット情報出力部41を有している。
A configuration including a turbo equalizer on the receiving side is shown in FIG. This receiver includes a received
同期検波モードでは同期検波ユニット31と復号器39を動作させ、ターボ等化モードではターボ等化ユニット34と復号器39を動作させる。初期動作において、受信機は同期検波モードで動作し、CRC36の誤り検出により誤りが検出されなかった場合には、復号データを出力して、動作を終了する。誤りが検出された場合には、ターボ等化モードに移行し、MAP復号器39の出力である符号化されたビットの対数尤度比(LLR)を基に変調信号の期待値を求める。さらに、ターボ等化ユニット34は変調信号の期待値を用いて干渉のレプリカ信号を生成し、受信信号から減算することで干渉を除去する。干渉が除去された信号はMAP検出器34CによりLLRに変換され、デインタリーブ後にMAP復号器39へ入力される。CRC36により信号判定誤りが検出されなくなるか、最大の繰り返し回数まで、ターボ等化モードは、干渉キャンセルおよびMAP復号を繰り返す。
In the synchronous detection mode, the
次に本実施の形態に係るマルチキャリア信号送受信機における信号の送受信動作を示す。送信信号については、変調されたマルチキャリア信号st(t)の搬送波周波数をfc、複素包絡線をs(t)、サブキャリア数(奇数)をN、サブキャリア周波数間隔をfs、サブキャリア周波数fnをfn=nfsとするとき、s(t)は次式で表される。 Next, signal transmission / reception operations in the multicarrier signal transceiver according to the present embodiment will be described. For the transmission signal, the carrier frequency of the modulated multicarrier signal s t (t) is f c , the complex envelope is s (t), the number of subcarriers (odd number) is N, the subcarrier frequency interval is f s , when the carrier frequency f n and f n = nf s, s ( t) is expressed by the following equation.
ただし,an(t)は第nサブキャリアの変調信号、bnは送信サブキャリア・データ、Tsはシンボル間隔、g(t)はガウス・インパルス・レスポンスである。g(t)のエネルギーは1に正規化されている、式(4)のδnは、ハニカム配置においてnが奇数のときのみ1であり、ハニカム配置の偶数の場合と、正方配置においては0である。 However, a n (t) is a modulation signal of the n-th subcarrier, b n is transmission subcarrier data, T s is a symbol interval, and g (t) is a Gaussian impulse response. The energy of g (t) is normalized to 1, and δ n in equation (4) is 1 only when n is an odd number in the honeycomb arrangement, and is 0 in the case of an even number in the honeycomb arrangement and in the square arrangement. It is.
次に受信信号について、受信信号の諸関係を複素包絡線で論じる。受信信号r(t)は以下のようになる。 Next, regarding the received signal, the relationship of the received signal will be discussed with a complex envelope. The received signal r (t) is as follows.
ここで、n(t)は白色ガウス雑音(AWGN)であり、〈n(t)n*(t+τ)〉=N0/2δ(τ)とする。ただし、δ(τ)はDiracのデルタである。受信信号r(t)のn番目のサブキャリアの等価ベースバンド信号のフィルタ出力yn(i)は以下のようになる。 Here, n (t) is white Gaussian noise (AWGN), and <n (t) n * (t + τ)> = N 0 / 2δ (τ). Where δ (τ) is a Dirac delta. The filter output y n (i) of the equivalent baseband signal of the nth subcarrier of the received signal r (t) is as follows.
ここで、“〜”がnの上に付されている記号はn’−nであり、○の内部に“×”が付されている記号は、畳み込み記号である。また、t=iTSが成立するとき受信信号は以下のようになる。 Here, the symbol with “˜” attached to n is n′−n, and the symbol with “x” inside ○ is a convolution symbol. The reception signal when t = iT S is established as follows.
“〜”がiの上に付されている記号はi−i’である。上式右辺第1項はフィルタされた希望データ出力、第2項は他データの干渉、第3項は雑音である。 A symbol in which “˜” is added on i is i-i ′. The first term on the right side of the above equation is the filtered desired data output, the second term is interference of other data, and the third term is noise.
式(12)の出力信号において、右辺第2項の干渉は次のように分類できる。 In the output signal of Expression (12), the interference of the second term on the right side can be classified as follows.
上式右辺第1項がISI、第2項がICI、第3項がISCIを表す。 The first term on the right side of the above formula represents ISI, the second term represents ICI, and the third term represents ISCI.
[実施例1]
ガウス・マルチキャリア方式の性能を確認するために、計算機シミュレーションを行った。シミュレーション条件を表1に示す。基本性能の確認を主体としているので変調はBPSKとした。サブキャリア数は無線LAN802.11a仕様に合わせた。ガウス・パルスはσ/Ts=0.275とした。このように選択すると同一サブキャリア間の符号間干渉が0.2程度に抑えられる。誤り訂正方式として、拘束長7、符号化率0.5の畳み込み符号を用いた。ブロック・インタリーブは6×8のサイズであり、1シンボルのサブキャリアで閉じた処理になっている。
[Example 1]
Computer simulation was performed to confirm the performance of the Gauss multicarrier system. Table 1 shows the simulation conditions. Since the basic performance is mainly confirmed, the modulation is BPSK. The number of subcarriers was adjusted to the wireless LAN 802.11a specification. The Gaussian pulse was set to σ / T s = 0.275. With this selection, intersymbol interference between the same subcarriers is suppressed to about 0.2. As an error correction method, a convolutional code having a constraint length of 7 and an encoding rate of 0.5 was used. Block interleaving has a size of 6 × 8 and is a process closed by one symbol subcarrier.
ガウス・パルス波形を、図5(A),(B)に示す。図5(A)は時間領域のパルス波形、図5(B)は周波数領域の電力スペクトルを表している。 A Gaussian pulse waveform is shown in FIGS. 5A shows a pulse waveform in the time domain, and FIG. 5B shows a power spectrum in the frequency domain.
送信スペクトル特性を図6(A),(B)に示す。図6(A)は正方配置、図6(B)はハニカム配置を示す。スペクトルはfsTsの値が同じであれば、配置にはよらない。図においてfsTsは、図6(A)が1.0、図6(B)が0.5である。スペクトル・ホールの周波数特性を観測するために、図6(A)では3サブキャリア、図6(B)では6サブキャリアの出力を0にして、他のサブキャリアが、この領域に及ぼすスペクトルを観測できるようにしてある。このように、スペクトルは急速に落ちこんでおり、特定サブキャリアの抑圧に効果的であることがわかる。 Transmission spectrum characteristics are shown in FIGS. 6A shows a square arrangement, and FIG. 6B shows a honeycomb arrangement. The spectrum does not depend on the configuration if the values of f s T s are the same. In the figure, f s T s is 1.0 in FIG. 6A and 0.5 in FIG. 6B. In order to observe the frequency characteristics of the spectrum hole, the output of 3 subcarriers in FIG. 6A and 6 subcarriers in FIG. It can be observed. Thus, it can be seen that the spectrum falls rapidly and is effective in suppressing specific subcarriers.
ガウス・パルスによるサブキャリア伝送では、隣接サブキャリアが直交していないので、干渉が発生する。干渉には隣接だけではなく、同一サブキャリアの隣接データからも発生する。これらの干渉は伝送特性に影響する。ガウス・パルスの正規化パルス幅σ/Tsと干渉量との関係を図7に示す。OFDMと同じ周波数間隔であるfsTs=1.0の場合、0.25≦σ/Ts≦0.8の領域では相互干渉が抑えられていることがわかる。fsTs=0.5の場合にはかなりの干渉があり、干渉キャンセラがないと検波処理はできないことがわかる。
[実施例2]
ガウス・パルス間の変調に伴う干渉を考慮した受信システムとして表2の処理を検討した。ここで、“with IC”は、まず、干渉キャンセル処理をせずに、仮の復調を行い、復号結果をもとに伝送路推定が完全であるとして、レプリカを形成しキャンセルし、次に、復調と復号処理を再度行う。符号化においてはインタリーブが併用されている。比較のため、誤り訂正がない場合が含まれている。
In subcarrier transmission using a Gaussian pulse, interference occurs because adjacent subcarriers are not orthogonal. The interference is generated not only from adjacent but also from adjacent data of the same subcarrier. These interferences affect transmission characteristics. FIG. 7 shows the relationship between the normalized pulse width σ / T s of the Gaussian pulse and the amount of interference. When f s T s = 1.0, which is the same frequency interval as OFDM, it can be seen that mutual interference is suppressed in the region of 0.25 ≦ σ / T s ≦ 0.8. It can be seen that there is considerable interference when f s T s = 0.5, and detection processing cannot be performed without an interference canceller.
[Example 2]
The processing shown in Table 2 was examined as a receiving system that takes into account interference associated with modulation between Gaussian pulses. Here, “with IC” first performs provisional demodulation without performing interference cancellation processing, and forms and cancels a replica, assuming that the transmission path estimation is complete based on the decoding result. Re-demodulate and decode. Interleaving is used together in encoding. For comparison, the case where there is no error correction is included.
fsTs=1における復調特性の比較を図8にビット誤り率(BER)で示す。ただし、ターボ等化方式については後述する。特性はSD、HD、符号化なしの順でよいことが示されている。また、干渉キャンセルの効果が大きいことがわかる。 A comparison of demodulation characteristics at f s T s = 1 is shown as a bit error rate (BER) in FIG. However, the turbo equalization method will be described later. It is shown that the characteristics can be in the order of SD, HD, and no encoding. It can also be seen that the effect of interference cancellation is great.
次に、fsTsの影響を図9に示す。前の図で最も性能の高い“SD with IC”に対する特性を示す。fsTsを小さくすると干渉量が増加するので、干渉キャンセラは必須である。この図から、fsTs=0.6程度まで、実用的な特性が得られることがわかる。 Next, the influence of f s T s is shown in FIG. The previous figure shows the characteristics for “SD with IC”, which has the highest performance. An interference canceller is essential because the amount of interference increases when f s T s is reduced. From this figure, it can be seen that practical characteristics can be obtained up to about f s T s = 0.6.
さらに、効果の高いターボ等化の特性を図10に示す。ターボ等化では繰り返し処理をすることにより特性が改善される。この図では2回程度で十分であることがわかる。ターボ等化を適用すれば、fsTs=0.5程度まで、実用的な特性が得られることがわかる。これはOFDMのほぼ2倍のスペクトル効率である。 Furthermore, FIG. 10 shows a highly effective turbo equalization characteristic. In turbo equalization, characteristics are improved by iterative processing. In this figure, it can be seen that about twice is sufficient. It can be seen that practical characteristics can be obtained up to about f s T s = 0.5 by applying turbo equalization. This is approximately twice the spectral efficiency of OFDM.
以上説明したように、本実施の形態では、電力線通信に適した変復調方式として、ガウス・パルスを用いたマルチキャリア方式を提案した。ガウス・パルスのスペクトル収束性は極めてよいので、スペクトル・ホールの形成に適している。しかしながら、変調効率を高めるために、時間・周波数領域におけるパルス密度を上げていくと、ISI、ICIによる変調内干渉が発生する。これを除去するために干渉キャンセラを含む復調方式を挙げ、その性能を計算機シミュレーションで確認した。軟判定復号、硬判定復号に干渉キャンセラを付加したもの、ターボ等化を用いるものを検討した結果、ターボ等化の特性が極めて優れていることを確認した。 As described above, in this embodiment, a multicarrier scheme using Gaussian pulses has been proposed as a modulation / demodulation scheme suitable for power line communication. Since the spectral convergence of the Gaussian pulse is very good, it is suitable for the formation of spectral holes. However, when the pulse density in the time / frequency domain is increased in order to increase the modulation efficiency, intra-modulation interference due to ISI and ICI occurs. In order to eliminate this, a demodulation method including an interference canceller was cited, and its performance was confirmed by computer simulation. As a result of examining the soft decision decoding, the hard decision decoding added with an interference canceller, and the one using turbo equalization, it was confirmed that the turbo equalization characteristics are extremely excellent.
1…送信機、2…受信機、18…送信側変調制御部、31…同期検波ユニット、34…ターボ等化ユニット。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
符号化されたビット系列をインタリーブするインタリーバと、
インタリーブされたビット系列をサブキャリアに配分するS/P変換器と、
各サブキャリアに配分されたビットから変調用シンボルを形成して、ガウス・パルスを用いてマルチキャリア信号を生成するマルチキャリア変調器と、
受信側からの制御信号を処理して変調パラメータを制御する送信側変調制御器と
を有する送信機と、
受信された信号からサブキャリア成分を検波して、ビット情報を生成する検波器と、
検波に必要な基準搬送波を生成するチャネル推定器と、
前記ビット情報に対してデインタリーブと復号を行い、さらにインタリーブを行う復号器と、
前記復号器からのインタリーブされた出力から干渉成分のレプリカ信号を生成して、これと受信信号に基づき、再度検波処理を行う干渉処理検波器と、
前記復号器からの復号された該ビット系列の信頼性を検査し、復号された該ビット系列を出力する復調制御器と
を有する受信機と、
前記受信機の信号の状況をモニタして、その状況に応じて変調パラメータの変更を前記送信側変調制御器に指示する受信側変調制御器と
を備えたことを特徴とするマルチキャリア信号送受信機。 An encoder for encoding an input data sequence;
An interleaver for interleaving the encoded bit sequence;
An S / P converter for allocating the interleaved bit sequence to the subcarriers;
A multicarrier modulator that forms a modulation symbol from the bits allocated to each subcarrier and generates a multicarrier signal using a Gaussian pulse;
A transmitter having a transmission-side modulation controller that processes a control signal from the reception side and controls modulation parameters;
A detector that detects subcarrier components from the received signal and generates bit information;
A channel estimator that generates the reference carrier needed for detection;
A decoder that deinterleaves and decodes the bit information, and further interleaves;
An interference processing detector that generates a replica signal of an interference component from the interleaved output from the decoder, and performs detection processing again based on this and the received signal;
A receiver having a demodulation controller that checks the reliability of the decoded bit sequence from the decoder and outputs the decoded bit sequence;
A multi-carrier signal transceiver comprising: a reception-side modulation controller that monitors a signal state of the receiver and instructs the transmission-side modulation controller to change a modulation parameter in accordance with the situation. .
As the transmission-side modulation controller, coding scheme, interleave format, symbol rate, multi-level number of subcarrier modulation, modulation scheme of subcarrier modulation, Gaussian pulse width, Gaussian pulse arrangement method, subcarrier spacing The multicarrier signal transmitter / receiver according to claim 1, wherein at least one of the carrier hole subcarrier position and width is variable as a modulation parameter.
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