JP2005236666A - Ofdm demodulator - Google Patents

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Koichi Kimura
浩一 木村
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an OFDM demodulator having a reception diversity system capable of preventing switching noise in an antenna from being mixed with a data symbol. <P>SOLUTION: An antenna switching circuit 16 is composed of a subcarrier RSSI detector 17 and a threshold determinator 18. The subcarrier RSSI detector 17 uses a propagation path estimation value H (f) by an equalization processing circuit 12 for calculating an amplitude of each subcarrier. The threshold determinator 18 determines whether the amplitude of each subcarrier is lower than a threshold. Then, the threshold determinator 18 uses a selection switch 2 for switching antennas 1A and 1B since desired signal quality cannot be obtained, when the number of low signal level subcarriers exceeds a fixed number, thus selecting the antennas 1A, 1B without changing the entire antennas 1A, 1B for each packet. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplex)伝送方式による無線LAN(Local Area Network)等に用いるOFDM復調装置に関する。   The present invention relates to an OFDM demodulator used for a wireless local area network (LAN) or the like based on an orthogonal frequency division multiplex (OFDM) transmission system.

一般に、OFDM復調装置は、アンテナから受信したOFDM信号の各シンボル期間毎にフーリエ変換処理を行い、複数のサブキャリアからなる周波数領域の信号を出力する構成となっている。また、従来技術によるOFDM復調装置として、複数のアンテナを備えると共に、これら複数のアンテナのうち受信状態が最良のアンテナを選択してOFDM信号を受信する受信ダイバーシティ方式を採用したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   In general, an OFDM demodulator is configured to perform a Fourier transform process for each symbol period of an OFDM signal received from an antenna and output a frequency domain signal composed of a plurality of subcarriers. Also, as an OFDM demodulator according to the prior art, there is known an apparatus that includes a plurality of antennas and adopts a reception diversity system that receives an OFDM signal by selecting an antenna having the best reception state among the plurality of antennas. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2000−188585号公報JP 2000-188585 A

このような従来技術によるOFDM復調装置では、全てのアンテナに切換えてアンテナ毎に最低受信レベルのサブキャリアを検出すると共に、複数のアンテナのうち最低受信レベルのサブキャリアが最も大きくなるアンテナを選択する構成となっていた。   In such an OFDM demodulator according to the prior art, switching to all antennas and detecting the subcarrier with the lowest reception level for each antenna, and selecting the antenna having the largest subcarrier with the lowest reception level among a plurality of antennas It was a composition.

ところで、従来技術のOFDM復調装置では、全てのアンテナに切換えてアンテナ毎の受信状態を検出した後に、最良の受信状態のアンテナを選択する構成となっている。しかし、このようなアンテナの選択動作はOFDM信号のフレーム(パケット)先頭に設けられた既知シンボルを用いて行うのに対して、全てのアンテナに切換えてアンテナ毎の受信状態を検出するから、フレーム先頭でアンテナの切換え時間が不足する傾向がある。この結果、OFDM信号の自動利得制御、自動周波数制御等もフレーム先頭で行うから、これらの制御に必要とされる時間が不足して、受信性能が劣化すると共に、短いフレームではアンテナの切換え雑音がフレーム先頭(既知シンボル)を越えてデータシンボルに混入してしまうという問題がある。   By the way, the conventional OFDM demodulator is configured to select the antenna in the best reception state after switching to all the antennas and detecting the reception state for each antenna. However, such an antenna selection operation is performed using a known symbol provided at the head of an OFDM signal frame (packet), whereas it switches to all antennas to detect the reception state of each antenna. There is a tendency for the antenna switching time to be insufficient at the beginning. As a result, since automatic gain control, automatic frequency control, etc. of the OFDM signal are also performed at the head of the frame, the time required for these controls is insufficient, and reception performance deteriorates, and antenna switching noise occurs in short frames. There is a problem that data symbols are mixed beyond the top of the frame (known symbols).

また、従来技術によるOFDM復調装置では、複数のサブキャリアのうち最低受信レベルのものを検出する構成となっているから、全てのサブキャリア間で受信レベルを比較する必要があり、回路規模が大きくなって製造コストが上昇し易いという問題もある。   Further, since the OFDM demodulator according to the prior art is configured to detect the lowest reception level among a plurality of subcarriers, it is necessary to compare the reception levels among all subcarriers, and the circuit scale is large. Therefore, there is a problem that the manufacturing cost tends to increase.

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、アンテナの切換え雑音がデータシンボルに混入するのを防止することできる受信ダイバーシティ方式を備えたOFDM復調装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an OFDM demodulator having a reception diversity system capable of preventing antenna switching noise from being mixed into data symbols. There is.

上述した課題を解決するために、請求項1の発明によるOFDM復調装置は、複数のアンテナと、これら複数のアンテナのうち一のアンテナを選択するアンテナ選択手段と、該アンテナ選択手段によって選択されたアンテナから受信したOFDM信号のパケット中の各シンボル期間毎にフーリエ変換処理を行うフーリエ変換処理部と、OFDM信号のパケット毎に伝播路を推定し、該伝播路推定値を用いて前記フーリエ変換処理部から出力された周波数領域の信号に対して等化処理を行う等化処理部と、該等化処理部の伝播路推定値を用いて周波数領域の信号の受信状態をサブキャリア毎に評価し、受信状態が悪化したサブキャリアの数に基いて前記アンテナ選択手段によって選択したアンテナを切換えるアンテナ切換手段とによって構成している。   In order to solve the above-described problem, an OFDM demodulator according to the invention of claim 1 is selected by a plurality of antennas, an antenna selection means for selecting one of the plurality of antennas, and the antenna selection means. A Fourier transform processing unit that performs a Fourier transform process for each symbol period in an OFDM signal packet received from an antenna; a propagation path is estimated for each OFDM signal packet; and the Fourier transform process is performed using the propagation path estimated value An equalization processing unit that performs equalization processing on the frequency domain signal output from the unit, and evaluates the reception state of the frequency domain signal for each subcarrier using the propagation path estimation value of the equalization processing unit. And antenna switching means for switching the antenna selected by the antenna selection means based on the number of subcarriers whose reception state has deteriorated. There.

請求項2の発明では、前記アンテナ切換手段は、前記等化処理部の伝播路推定値を用いて各サブキャリア毎の振幅を算出するサブキャリア振幅算出部と、該サブキャリア振幅算出部による算出値が所定の閾値よりも低下したか否かを判定し、閾値よりも低下したサブキャリアの数に応じて前記アンテナを切換える閾値判定部とによって構成している。   According to a second aspect of the present invention, the antenna switching means calculates a subcarrier amplitude calculation unit that calculates an amplitude for each subcarrier using a propagation path estimation value of the equalization processing unit, and a calculation by the subcarrier amplitude calculation unit. It is configured by a threshold determination unit that determines whether or not the value has decreased below a predetermined threshold and switches the antenna in accordance with the number of subcarriers that have decreased below the threshold.

請求項3の発明では、前記アンテナ切換手段は、前記等化処理部の伝播路推定値を用いて各サブキャリア毎の変調精度を算出する変調精度算出部と、該変調精度算出部による算出値が所定の閾値よりも低下したか否かを判定し、閾値よりも低下したサブキャリアの数に応じて前記アンテナを切換える閾値判定部とによって構成している。   In the invention according to claim 3, the antenna switching means calculates a modulation accuracy for each subcarrier using a propagation path estimation value of the equalization processing unit, and a calculated value by the modulation accuracy calculation unit. And a threshold value determination unit that switches the antenna in accordance with the number of subcarriers that have decreased below the threshold value.

請求項4の発明では、前記閾値判定部は、異なる値の2つの閾値を有し、いずれかのサブキャリアの算出値が両方の閾値よりも低下した場合には前記アンテナを切換え、全てのサブキャリアの算出値が両方の閾値よりも上昇した場合には前記アンテナを保持し、全てのサブキャリアの算出値が一方の閾値よりも上昇し、かついずれかのサブキャリアの算出値が2つの閾値の間の値となる場合には以降のパケットの受信状態に応じて前記アンテナを切換える構成としている。   According to a fourth aspect of the present invention, the threshold determination unit has two thresholds having different values, and when the calculated value of any subcarrier is lower than both thresholds, the antenna is switched, When the calculated value of the carrier rises above both thresholds, the antenna is held, the calculated values of all subcarriers rise above one threshold, and the calculated value of any subcarrier is two thresholds When the value is between the two, the antenna is switched according to the reception state of subsequent packets.

請求項1の発明によれば、アンテナ切換手段は、等化処理部の伝播路推定値を用いて周波数領域の信号の受信状態をサブキャリア毎に評価し、受信状態が悪化したサブキャリアの数に基いてアンテナ選択手段によって選択したアンテナを切換えるから、各サブキャリア毎に受信許容雑音レベルを比較することができ、確実に受信エラーが生じるOFDM信号を復調することなく、アンテナを切換えることができ、受信エラー率を下げることができる。   According to the first aspect of the invention, the antenna switching means evaluates the reception state of the frequency domain signal for each subcarrier using the propagation path estimation value of the equalization processing unit, and the number of subcarriers whose reception state has deteriorated. Since the antenna selected by the antenna selection means is switched based on the reception allowable noise level for each subcarrier, the antenna can be switched without demodulating the OFDM signal in which a reception error occurs reliably. The reception error rate can be lowered.

また、アンテナ切換手段は現在選択しているアンテナの受信状態だけを評価するから、従来技術のように全てのアンテナに切換える必要がなく、アンテナの切換え雑音がデータシンボルに混入するのを防止することができる。   Also, since the antenna switching means evaluates only the reception state of the currently selected antenna, there is no need to switch to all antennas as in the prior art, and antenna switching noise is prevented from being mixed into the data symbols. Can do.

また、各サブキャリアの振幅、変調精度を一定の閾値と比較することによって、各サブキャリア毎の受信状態の良否を評価することができるから、従来技術のように全てのサブキャリアの受信レベルを比較するのに比べて、回路規模を小さくすることができ、製造コストを低下させることができる。   Also, by comparing the amplitude and modulation accuracy of each subcarrier with a certain threshold value, it is possible to evaluate the quality of the reception state for each subcarrier. Compared with the comparison, the circuit scale can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.

請求項2の発明によれば、閾値判定部はサブキャリア振幅算出部による算出値が所定の閾値よりも低下したか否かを判定し、閾値よりも低下したサブキャリアの数に応じてアンテナを切換える構成としたから、サブキャリアの振幅が低下して閾値よりも低いサブキャリアの数が予め決められた数よりも増加したときには、データ信号の復調が可能となる所定の信号品質(ビットエラーレイト)が得られないものと判断してアンテナを切換えることができる。   According to the invention of claim 2, the threshold value determination unit determines whether or not the value calculated by the subcarrier amplitude calculation unit is lower than a predetermined threshold value, and determines the antenna according to the number of subcarriers lower than the threshold value. When the subcarrier amplitude decreases and the number of subcarriers lower than the threshold value increases above a predetermined number, the predetermined signal quality (bit error rate) that enables demodulation of the data signal can be obtained. ) Cannot be obtained and the antenna can be switched.

また、サブキャリア振幅算出部は、等化処理部の伝播路推定値を用いて各サブキャリア毎の振幅を算出するから、OFDM信号の復調に用いる伝播路推定値を用いて各サブキャリアの振幅を算出することができ、サブキャリア振幅算出部の回路規模を小さくすることができる。   Further, since the subcarrier amplitude calculation unit calculates the amplitude for each subcarrier using the propagation path estimation value of the equalization processing unit, the subcarrier amplitude is calculated using the propagation path estimation value used for demodulation of the OFDM signal. Can be calculated, and the circuit scale of the subcarrier amplitude calculation unit can be reduced.

請求項3の発明によれば、閾値判定部は変調精度算出部による算出値が所定の閾値よりも低下したか否かを判定し、閾値よりも低下したサブキャリアの数に応じてアンテナを切換える構成としたから、サブキャリアの変調精度が低下して閾値よりも低いサブキャリアの数が予め決められた数よりも増加したときには、データ信号の復調が可能となる所定の信号品質(ビットエラーレイト)が得られないものと判断してアンテナを切換えることができる。   According to the invention of claim 3, the threshold determination unit determines whether or not the value calculated by the modulation accuracy calculation unit is lower than a predetermined threshold, and switches the antenna according to the number of subcarriers lower than the threshold. Because of the configuration, when the subcarrier modulation accuracy decreases and the number of subcarriers lower than the threshold increases beyond a predetermined number, a predetermined signal quality (bit error rate) that enables demodulation of the data signal ) Cannot be obtained and the antenna can be switched.

また、変調精度算出部は、等化処理部による等化処理後の周波数領域の信号を用いて各サブキャリア毎の歪のない状態の信号と実際に等化処理を行った後の信号との誤差としての変調精度を算出するから、OFDM信号の復調に用いる等化処理部からの出力信号を用いて各サブキャリアの変調精度を算出することができ、変調精度算出部の回路規模を小さくすることができる。   In addition, the modulation accuracy calculation unit uses the frequency domain signal after the equalization processing by the equalization processing unit to generate a signal having no distortion for each subcarrier and a signal after actually performing the equalization processing. Since the modulation accuracy as an error is calculated, the modulation accuracy of each subcarrier can be calculated using the output signal from the equalization processing unit used for demodulation of the OFDM signal, and the circuit scale of the modulation accuracy calculation unit is reduced. be able to.

請求項4の発明によれば、前記閾値判定部は、異なる値の2つの閾値を有する構成としたから、周波数領域の信号の受信状態が直ぐに切換えが必要となる程度まで悪化した状態か否かを一方の閾値を用いて判定することができると共に、周波数領域の信号の受信状態が復調が確実に可能な良好な状態か否かを他方の閾値を用いて判定することができる。また、これら2つの閾値の間の値となるときには、周波数領域の信号は状況に応じて復調可能となるから、閾値判定部は、現在のパケットはそのままのアンテナで受信し、以降のパケットの受信状態に応じてアンテナを切換えることができる。   According to the invention of claim 4, since the threshold value determination unit has two threshold values of different values, whether or not the reception state of the signal in the frequency domain has deteriorated to the point where switching is required immediately. Can be determined using one threshold value, and it can be determined using the other threshold value whether the reception state of the signal in the frequency domain is a good state that can be reliably demodulated. When the value is between these two threshold values, the frequency domain signal can be demodulated according to the situation, so that the threshold value determination unit receives the current packet as it is and receives subsequent packets. The antenna can be switched according to the state.

以下、本発明の実施の形態によるOFDM復調装置を添付図面に従って詳細に説明する。   Hereinafter, an OFDM demodulator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

まず、図1ないし図4は第1の実施の形態を示し、図1において、1A,1Bはダイバーシティ用のアンテナを示し、該アンテナ1A,1Bは互いに異なる位置に配置され、後述の選択スイッチ2を介して受信回路3に接続されている。   1 to 4 show a first embodiment. In FIG. 1, reference numerals 1A and 1B denote diversity antennas. The antennas 1A and 1B are arranged at different positions, and a selection switch 2 described later. Is connected to the receiving circuit 3.

2は2つのアンテナ1A,1Bのうちいずれか一方を選択し、受信回路3に接続するアンテナ選択手段としての選択スイッチで、該選択スイッチ2は、後述の閾値判定部18によって選択するアンテナ1A,1Bが切り換わる構成となっている。   Reference numeral 2 denotes a selection switch serving as an antenna selection unit that selects one of the two antennas 1A and 1B and connects to the reception circuit 3. The selection switch 2 includes the antenna 1A and the antenna 1A that are selected by a threshold determination unit 18 to be described later. 1B is configured to switch.

3は選択スイッチ2の後段側に接続された受信回路で、該受信回路3は、例えばアンテナ1A,1Bから受信した高周波信号(RF信号)を増幅する低雑音増幅器と、該低雑音増幅器の後段側に接続されたミキサ(いずれも図示せず)等によって構成されている。そして、ミキサは局部発振器(図示せず)から出力される局部発信信号を用いて高周波信号を中間周波信号(IF信号)にダウンコンバートするものである。   Reference numeral 3 denotes a receiving circuit connected to the rear side of the selection switch 2. The receiving circuit 3 includes, for example, a low noise amplifier that amplifies a high frequency signal (RF signal) received from the antennas 1A and 1B, and a subsequent stage of the low noise amplifier. It is comprised by the mixer (all are not shown) etc. which were connected to the side. The mixer downconverts the high frequency signal to an intermediate frequency signal (IF signal) using a local transmission signal output from a local oscillator (not shown).

4は受信回路3の後段側に接続された自動利得制御器(以下、AGC4という)で、該AGC4は、受信回路3から出力される中間周波信号の振幅がほぼ一定の値となるように、その利得を制御している。   4 is an automatic gain controller (hereinafter referred to as AGC 4) connected to the rear side of the receiving circuit 3, and the AGC 4 is configured so that the amplitude of the intermediate frequency signal output from the receiving circuit 3 becomes a substantially constant value. The gain is controlled.

5はAGC4の後段側に接続された同期回路で、該同期回路5は、例えば後述のIQ信号検波器6、A/D変換器7、AFC8、可変周波数発振器9および同期処理部10によって大略構成されている。   Reference numeral 5 denotes a synchronization circuit connected to the rear side of the AGC 4, and the synchronization circuit 5 is generally configured by, for example, an IQ signal detector 6, an A / D converter 7, an AFC 8, a variable frequency oscillator 9, and a synchronization processing unit 10 described later. Has been.

6はAGC4を介して受信回路3に接続されたIQ信号検波器で、該IQ信号検波器6は、後述の可変周波数発振器9による発信信号Soを用いて中間周波信号を直交検波し、I信号(同相信号)とQ信号(直交信号)とからなるベースバンドのOFDM信号を出力している。   Reference numeral 6 denotes an IQ signal detector connected to the receiving circuit 3 via the AGC 4. The IQ signal detector 6 performs quadrature detection of an intermediate frequency signal using a transmission signal So from a variable frequency oscillator 9 to be described later to obtain an I signal. A baseband OFDM signal composed of (in-phase signal) and Q signal (quadrature signal) is output.

7はIQ信号検波器6の出力側に接続されたA/D変換器で、該A/D変換器7は、IQ信号検波器6から出力されるアナログ信号をなすベースバンドのOFDM信号をディジタル信号に変換している。   Reference numeral 7 denotes an A / D converter connected to the output side of the IQ signal detector 6. The A / D converter 7 digitally converts the baseband OFDM signal that forms an analog signal output from the IQ signal detector 6. It is converted into a signal.

8は周波数誤差を推定するための自動周波数制御部(以下、AFC8という)で、該AFC8は、A/D変換器7から出力されるOFDM信号のうち各パケット(フレーム)の先頭に設けられた2つの既知シンボルS1,S2のうち先頭の既知シンボルS1を抽出すると共に、この抽出した既知シンボルS1と予め記憶された比較用シンボルS0との間で相関(コンボリューション)演算、畳み込み積分を行う(図3参照)。このとき、比較用シンボルS0は、例えば歪(周波数誤差等)のない状態の既知シンボルS1となっている。そして、AFC8は、以下の数1の式に示すように、この積分値を用いて位相Δθと周波数誤差Δfを演算すると共に、周波数誤差Δfに応じた制御信号Scを後述の可変周波数発振器9に向けて出力している。   Reference numeral 8 denotes an automatic frequency control unit (hereinafter referred to as AFC8) for estimating a frequency error. The AFC8 is provided at the head of each packet (frame) in the OFDM signal output from the A / D converter 7. The leading known symbol S1 is extracted from the two known symbols S1 and S2, and a correlation (convolution) operation and convolution integration are performed between the extracted known symbol S1 and the previously stored comparison symbol S0 ( (See FIG. 3). At this time, the comparison symbol S0 is, for example, the known symbol S1 without distortion (frequency error or the like). Then, the AFC 8 calculates the phase Δθ and the frequency error Δf using this integral value, as shown in the following equation 1, and sends a control signal Sc corresponding to the frequency error Δf to the variable frequency oscillator 9 described later. Output toward.

Figure 2005236666
Figure 2005236666

9は周波数誤差Δfを補正するための可変周波数発振器で、該可変周波数発振器9は、AFC8から出力された制御信号Scに応じて周波数が変化する発信信号Soを出力する。これにより、IQ信号検波器6は、AFC8によって演算した周波数誤差Δfを補正したOFDM信号を検波することができる。   Reference numeral 9 denotes a variable frequency oscillator for correcting the frequency error Δf, and the variable frequency oscillator 9 outputs a transmission signal So whose frequency changes in accordance with the control signal Sc output from the AFC 8. Thereby, the IQ signal detector 6 can detect the OFDM signal in which the frequency error Δf calculated by the AFC 8 is corrected.

10はA/D変換器7の出力側に接続された同期処理部で、該同期処理部10は、OFDM信号に対して各パケット毎に信号検出と信号同期とを行い、OFDM信号のパケット毎に同期信号Ssを出力している。このとき、同期処理部10は、例えばOFDM信号の各パケットの先頭毎に設けられた既知シンボルS1(プリアンブル期間信号)が信号検出の閾値を超えたか否かによって各パケットの検出を行っている。   Reference numeral 10 denotes a synchronization processing unit connected to the output side of the A / D converter 7. The synchronization processing unit 10 performs signal detection and signal synchronization for each packet with respect to the OFDM signal, and performs each packet of the OFDM signal. Is outputting a synchronization signal Ss. At this time, for example, the synchronization processing unit 10 detects each packet depending on whether or not the known symbol S1 (preamble period signal) provided at the beginning of each packet of the OFDM signal exceeds a signal detection threshold.

具体的には、パケットの先頭で既知シンボルS1の振幅が信号検出の閾値を超えた場合にパケットが検出されると共に、既知シンボルS1は既知の信号のため、比較用シンボルS0との相互相関または遅延させた自己相関を算出し、ピーク検出を行うことによって同期を確立している。   Specifically, the packet is detected when the amplitude of the known symbol S1 exceeds the signal detection threshold at the beginning of the packet, and since the known symbol S1 is a known signal, the cross-correlation with the comparison symbol S0 or Synchronization is established by calculating delayed autocorrelation and performing peak detection.

11はA/D変換器7の出力側に接続されたフーリエ変換処理部としての高速フーリエ変換回路(以下、FFT回路11という)で、該FFT回路11は、OFDM信号の各パケットが複数のシンボル期間を含むのに対して、同期処理部10から出力される同期信号Ssを用いてベースバンドのOFDM信号のパケット中の各シンボル期間毎にフーリエ変換処理を行っている。具体的には、同期処理部10によってパケットの先頭で同期を確立した後は、内部で作られる一定間隔のトリガ信号を用いてFFT窓のタイミングを決定し、ガードインターバル信号(GI信号)を取除いた状態でシンボル期間毎のフーリエ変換処理を行うものである。そして、FFT回路11は、ベースバンドのOFDM信号を複数のサブキャリアからなる周波数領域の信号(複素周波数信号Y(f))に変換すると共に、この複素周波数信号Y(f)を後述の等化器14に向けて出力している。   Reference numeral 11 denotes a fast Fourier transform circuit (hereinafter referred to as an FFT circuit 11) as a Fourier transform processing unit connected to the output side of the A / D converter 7. The FFT circuit 11 includes a plurality of symbols for each packet of an OFDM signal. In contrast to the period, a Fourier transform process is performed for each symbol period in the packet of the baseband OFDM signal using the synchronization signal Ss output from the synchronization processing unit 10. Specifically, after synchronization is established at the head of the packet by the synchronization processing unit 10, the timing of the FFT window is determined using a trigger signal generated at a constant interval, and a guard interval signal (GI signal) is obtained. In this state, Fourier transform processing is performed for each symbol period. Then, the FFT circuit 11 converts the baseband OFDM signal into a frequency domain signal (complex frequency signal Y (f)) composed of a plurality of subcarriers, and equalizes the complex frequency signal Y (f) described later. The output is directed to the device 14.

12は高周波信号の伝播路(マルチパス)を推定し、この推定結果を用いて等化処理を行う等化処理回路(等化処理部)で、該等化処理回路12は、後述の伝播路推定部13および等化器14によって構成されている。   Reference numeral 12 denotes an equalization processing circuit (equalization processing unit) that estimates a high-frequency signal propagation path (multipath) and performs an equalization process using the estimation result. The equalization processing circuit 12 is a propagation path described later. An estimation unit 13 and an equalizer 14 are included.

13はFFT回路11の出力側に接続された伝播路推定部で、該伝播路推定部13は、既知シンボルS1を用いてOFDM信号のパケット毎に伝播路(マルチパス)を推定し、推定した伝播路の周波数応答からなる伝達関数G(f)に対してその逆数(1/G(f))を伝播路推定値H(f)として出力する。   Reference numeral 13 denotes a propagation path estimator connected to the output side of the FFT circuit 11. The propagation path estimator 13 estimates and estimates a propagation path (multipath) for each packet of the OFDM signal using the known symbol S1. The reciprocal (1 / G (f)) of the transfer function G (f) consisting of the frequency response of the propagation path is output as the propagation path estimation value H (f).

具体的には、OFDM信号の各パケット先頭には例えば全てのサブキャリアが1となった既知シンボルS1を設けると共に、伝播路推定部13は、FFT回路11から出力されるOFDM信号のうち該既知シンボルS1に対応した複素周波数信号Y1(f)を抽出する。このとき、複素周波数信号Y1(f)はマルチパスによって既知シンボルS1に対して振幅と位相がずれた値となっているから、複素周波数信号Y1(f)はマルチパスによる伝達関数G(f)と等しくなっている。このため、伝播路推定部13は、複素周波数信号Y1(f)の逆数(1/Y1(f))を伝播路推定値H(f)として出力する。   Specifically, for example, a known symbol S1 in which all subcarriers are 1 is provided at the beginning of each packet of the OFDM signal, and the propagation path estimation unit 13 includes the known signal among the OFDM signals output from the FFT circuit 11. A complex frequency signal Y1 (f) corresponding to the symbol S1 is extracted. At this time, the complex frequency signal Y1 (f) has a value that is shifted in amplitude and phase with respect to the known symbol S1 by the multipath, so the complex frequency signal Y1 (f) is a transfer function G (f) by the multipath. It is equal to. For this reason, the propagation path estimation unit 13 outputs the reciprocal (1 / Y1 (f)) of the complex frequency signal Y1 (f) as the propagation path estimation value H (f).

14は伝播路推定部13による伝播路推定値H(f)を用いてFFT回路11から出力された複素周波数信号Y(f)に対して適応等化処理を行う等化器で、該等化器14は、伝播路推定値H(f)と複素周波数信号Y(f)との複素数の乗算を行い、この演算結果を出力信号X(f)として出力している(X(f)=H(f)Y(f))。そして、適応等化処理された出力信号X(f)は、デマッピング回路15を用いて等化器14の出力側に接続された検波回路(図示せず)を用いて各サブキャリアの変調方式(BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等)に応じて検波されると共に、検波後にデマッピングを行うことによって2値(1,0)のデータ信号に復調するものである。   Reference numeral 14 denotes an equalizer that performs adaptive equalization processing on the complex frequency signal Y (f) output from the FFT circuit 11 using the propagation path estimation value H (f) by the propagation path estimation unit 13. The unit 14 multiplies the propagation path estimation value H (f) and the complex frequency signal Y (f) by a complex number, and outputs the calculation result as an output signal X (f) (X (f) = H (f) Y (f)). The output signal X (f) that has been subjected to the adaptive equalization processing is used to modulate each subcarrier using a detection circuit (not shown) connected to the output side of the equalizer 14 using the demapping circuit 15. The signal is detected according to (BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM, etc.) and demodulated into a binary (1, 0) data signal by performing demapping after detection.

16は等化処理回路12の伝播路推定部13に接続され、伝播路推定値H(f)を用いて複素周波数信号Y(f)の受信状態をサブキャリア毎に評価し、受信状態が悪化したサブキャリアの数に基いて選択スイッチ2によって選択したアンテナ1A,1Bを切換えるアンテナ切換回路(アンテナ切換手段)で、該アンテナ切換回路16は、後述のサブキャリアRSSI検出部17と閾値判定部18とによって構成されている。   16 is connected to the propagation path estimation unit 13 of the equalization processing circuit 12 and evaluates the reception state of the complex frequency signal Y (f) for each subcarrier using the propagation path estimation value H (f), and the reception state is deteriorated. An antenna switching circuit (antenna switching means) for switching the antennas 1A and 1B selected by the selection switch 2 based on the number of subcarriers. The antenna switching circuit 16 includes a subcarrier RSSI detection unit 17 and a threshold determination unit 18 described later. And is composed of.

17はサブキャリア毎の振幅を算出するサブキャリア振幅算出部としてのサブキャリアRSSI検出部で、該サブキャリアRSSI検出部17は、等化処理回路12の伝播路推定値H(f)の逆数をサブキャリア毎に演算すると共に、その逆数の振幅をサブキャリア毎の受信電界強度(RSSI:Receive Signal Strength Indicator)として算出している。   Reference numeral 17 denotes a subcarrier RSSI detection unit as a subcarrier amplitude calculation unit that calculates an amplitude for each subcarrier. The subcarrier RSSI detection unit 17 calculates the reciprocal of the propagation path estimation value H (f) of the equalization processing circuit 12. While calculating for every subcarrier, the amplitude of the reciprocal is calculated as a received electric field strength (RSSI: Receive Signal Strength Indicator) for every subcarrier.

18はサブキャリアRSSI検出部17によって算出したサブキャリアの振幅(信号レベル)が所定の閾値A1よりも低下したか否かを判定する閾値判定部で、該閾値判定部18は、閾値A1よりも低下したサブキャリアの数をカウントすると共に、このサブキャリアの数に応じて選択スイッチ2によって選択したアンテナ1A,1Bを切換える。このとき、閾値A1はBPSK、QPSK等の変調方式に応じて変化可能に設定されている。また、選択スイッチ2を切換えるためのサブキャリアの数は、信号レベルの低いサブキャリアが増加して所定の信号品質(ビットエラーレイト)が得られない値として、例えば誤り訂正を施してもデータ信号の復調が不可能となる値に設定されている。   Reference numeral 18 denotes a threshold determination unit that determines whether or not the subcarrier amplitude (signal level) calculated by the subcarrier RSSI detection unit 17 is lower than a predetermined threshold A1. The threshold determination unit 18 is more than the threshold A1. The number of subcarriers that have decreased is counted, and the antennas 1A and 1B selected by the selection switch 2 are switched according to the number of subcarriers. At this time, the threshold value A1 is set to be changeable according to a modulation method such as BPSK or QPSK. In addition, the number of subcarriers for switching the selection switch 2 is a value at which a predetermined signal quality (bit error rate) cannot be obtained due to an increase in subcarriers having a low signal level. Is set to a value that makes it impossible to demodulate.

そして、閾値判定部18は、信号レベルの低いサブキャリアの数が一定値を超えたときには、例えば同期処理部10による同期信号Ssを用いてシンボル間に位置するガードインターバル時間にアンテナ1A,1Bを切換える。   Then, when the number of subcarriers having a low signal level exceeds a certain value, the threshold determination unit 18 uses the synchronization signal Ss from the synchronization processing unit 10 to set the antennas 1A and 1B at the guard interval time located between symbols, for example. Switch.

なお、アンテナ1A,1Bの切換えは、次のフレーム(パケット)を受信するときに行う構成としてもよい。また、閾値A1よりも低下したサブキャリアが存在するパケットの数をカウントすると共に、このような信号レベルの低いサブキャリアを含むパケットが一定数だけ連続してカウントされたときに、アンテナ1A,1Bを切換える構成としてもよい。   The antennas 1A and 1B may be switched when the next frame (packet) is received. In addition, the number of packets having subcarriers lower than the threshold A1 is counted, and when a certain number of packets including subcarriers having a low signal level are continuously counted, the antennas 1A and 1B are counted. It is good also as a structure which switches.

本実施の形態によるOFDM復調装置は上述のように構成されるものであり、次にその作動について図1ないし図4を参照しつつ説明する。   The OFDM demodulator according to the present embodiment is configured as described above. Next, the operation of the OFDM demodulator will be described with reference to FIGS.

まず、選択スイッチ2を用いてアンテナ1Aを選択する。このとき、アンテナ1Aから高周波信号を受信すると、受信回路3はこの高周波信号を中間周波信号に周波数変換する。そして、中間周波信号はAGC4によって一定の振幅に増幅された後に、同期回路5のIQ信号検波器6によってI信号とQ信号とからなるベースバンドのOFDM信号に復調され、A/D変換器7によってディジタル信号に変換される。そして、A/D変換器7から出力されたディジタル信号は、FFT回路11に入力されると共に、AFC8と同期処理部10にも入力される。   First, the antenna 1A is selected using the selection switch 2. At this time, when receiving a high frequency signal from the antenna 1A, the receiving circuit 3 converts the frequency of the high frequency signal into an intermediate frequency signal. The intermediate frequency signal is amplified to a constant amplitude by the AGC 4, and then demodulated into a baseband OFDM signal composed of the I signal and the Q signal by the IQ signal detector 6 of the synchronization circuit 5, and the A / D converter 7. Is converted into a digital signal. The digital signal output from the A / D converter 7 is input to the FFT circuit 11 and also input to the AFC 8 and the synchronization processing unit 10.

このとき、AFC8は、OFDM信号のパケット先頭に設けられた既知シンボルS1を用いて周波数誤差Δfを演算して制御信号Scを出力する。これにより、可変周波数発振器9は、周波数誤差Δfに応じた発信信号Soを出力するから、IQ信号検波器6は、既知シンボルS1の後に入力されるシンボルS2,S3,…に対して、その周波数誤差Δfを補正した状態でI信号とQ信号を検波することができる。また、同期処理部10は、パケットの先頭で既知シンボルS1の振幅が信号検出の閾値を超えた場合にパケットを検出し、同期信号Ssを出力する。   At this time, the AFC 8 calculates the frequency error Δf using the known symbol S1 provided at the head of the OFDM signal packet, and outputs the control signal Sc. Thereby, since the variable frequency oscillator 9 outputs the transmission signal So corresponding to the frequency error Δf, the IQ signal detector 6 applies the frequency to the symbols S2, S3,... Inputted after the known symbol S1. The I signal and the Q signal can be detected with the error Δf corrected. The synchronization processing unit 10 detects the packet when the amplitude of the known symbol S1 exceeds the signal detection threshold at the beginning of the packet, and outputs the synchronization signal Ss.

一方、FFT回路11は、同期処理部10による同期信号Ssを用いてOFDM信号の各シンボル期間毎にフーリエ変換処理を行い、複素周波数信号Y(f)を等化処理回路12に出力する。   On the other hand, the FFT circuit 11 performs a Fourier transform process for each symbol period of the OFDM signal using the synchronization signal Ss from the synchronization processing unit 10, and outputs a complex frequency signal Y (f) to the equalization processing circuit 12.

このとき、等化処理回路12の伝播路推定部13は、既知シンボルS1を用いてマルチパス等による伝達関数G(f)を推定し、この伝達関数G(f)の逆数(1/G(f))を伝播路推定値H(f)として出力する。このため、等化処理回路12の等化器14は、伝播路推定値H(f)と複素周波数信号Y(f)との複素数の乗算を行い、この演算結果を出力信号X(f)として出力する。これにより、出力信号X(f)は、等化処理がなされ、マルチパス等による振幅、位相の歪が補正されると共に、デマッピング回路15を用いて各サブキャリアの変調方式に応じて検波、デマッピングが行われることによってデータ信号に復元される。最後に、データ信号は誤り符号訂正等が行われた後に、コンピュータ(図示せず)等の外部機器に入力される。   At this time, the propagation path estimation unit 13 of the equalization processing circuit 12 estimates the transfer function G (f) by multipath or the like using the known symbol S1, and the reciprocal (1 / G (1) of the transfer function G (f). f)) is output as the propagation path estimation value H (f). For this reason, the equalizer 14 of the equalization processing circuit 12 multiplies a complex number by the propagation path estimation value H (f) and the complex frequency signal Y (f), and uses this calculation result as the output signal X (f). Output. As a result, the output signal X (f) is equalized, amplitude and phase distortion due to multipath or the like is corrected, and the demapping circuit 15 is used for detection according to the modulation scheme of each subcarrier. By performing the demapping, the data signal is restored. Finally, the data signal is subjected to error code correction and the like and then input to an external device such as a computer (not shown).

ここで、サブキャリアRSSI検出部17は、等化処理回路12の伝播路推定値H(f)の逆数をサブキャリア毎に演算すると共に、その逆数の振幅をサブキャリア毎の受信電界強度として算出している。   Here, the subcarrier RSSI detection unit 17 calculates the reciprocal of the propagation path estimation value H (f) of the equalization processing circuit 12 for each subcarrier, and calculates the reciprocal amplitude as the received electric field strength for each subcarrier. doing.

そして、閾値判定部18は、閾値A1よりも低下したサブキャリアの数をカウントすると共に、図4(b)に示すように、このサブキャリアが一定数を越えたときには、所定の信号品質が得られない(誤り訂正を行ってもデータ信号を復元できない)から、ガードインターバル時間等に選択スイッチ2を用いてアンテナ1Aをアンテナ1Bに切換える。   Then, the threshold determination unit 18 counts the number of subcarriers lower than the threshold A1, and as shown in FIG. 4B, when this subcarrier exceeds a certain number, a predetermined signal quality is obtained. Since the data signal cannot be restored even if error correction is performed, the antenna 1A is switched to the antenna 1B using the selection switch 2 at the guard interval time or the like.

一方、次なるパケットを受信したときには、選択スイッチ2はアンテナ1Bを選択しているから、図4(c)に示すように、閾値A1よりも低下したサブキャリアの数が一定数以下となる。このときには、デマッピング回路15による検波や誤り訂正を行うことによってデータ信号の復元が可能だから、選択スイッチ2は現状を保持し、アンテナ1Bの選択を維持する。   On the other hand, when the next packet is received, the selection switch 2 selects the antenna 1B, so that the number of subcarriers lower than the threshold value A1 is equal to or less than a certain number as shown in FIG. At this time, since the data signal can be restored by performing detection and error correction by the demapping circuit 15, the selection switch 2 maintains the current state and maintains the selection of the antenna 1B.

かくして、本実施の形態では、アンテナ切換回路16は、等化処理部12の伝播路推定値H(f)を用いて複素周波数信号Y(f)の受信状態をサブキャリア毎に評価し、受信状態が悪化したサブキャリアの数に基いて選択スイッチ2によって選択したアンテナ1A,1Bを切換えるから、各サブキャリア毎に受信許容雑音レベルを比較することができ、確実に受信エラーが生じるOFDM信号を復調することなく、アンテナ1A,1Bを切換えることができ、受信エラー率を下げることができる。   Thus, in the present embodiment, the antenna switching circuit 16 evaluates the reception state of the complex frequency signal Y (f) for each subcarrier using the propagation path estimation value H (f) of the equalization processing unit 12, and receives the received signal. Since the antennas 1A and 1B selected by the selection switch 2 are switched based on the number of subcarriers whose state has deteriorated, the reception allowable noise level can be compared for each subcarrier, and an OFDM signal in which a reception error is surely generated can be compared. Without demodulation, the antennas 1A and 1B can be switched, and the reception error rate can be reduced.

また、アンテナ切換回路16は現在選択しているアンテナ(例えばアンテナ1A)の受信状態だけを評価するから、従来技術のように全てのアンテナに切換える必要がなく、アンテナの切換え雑音がデータシンボルS3,S4,…に混入するのを防止することできる。   Further, since the antenna switching circuit 16 evaluates only the reception state of the currently selected antenna (for example, the antenna 1A), it is not necessary to switch to all the antennas as in the prior art, and the antenna switching noise is generated by the data symbol S3, It is possible to prevent mixing into S4,.

さらに、各サブキャリアの振幅(受信電界強度)を一定の閾値A1と比較することによって、各サブキャリア毎の受信状態の良否を評価することができるから、従来技術のように全てのサブキャリアの受信レベルを比較するのに比べて、回路規模を小さくすることができ、製造コストを低下させることができる。   Furthermore, since the quality of the reception state for each subcarrier can be evaluated by comparing the amplitude (reception electric field strength) of each subcarrier with a certain threshold value A1, all subcarriers can be evaluated as in the prior art. Compared with the comparison of reception levels, the circuit scale can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.

特に、閾値判定部18はサブキャリアRSSI検出部17による算出値(サブキャリアの振幅)が所定の閾値A1よりも低下したか否かを判定し、閾値A1よりも低下したサブキャリアの数に応じてアンテナを切換える構成としたから、サブキャリアの振幅が低下して閾値A1よりも低いサブキャリアの数が予め決められた数よりも増加したときには、データ信号の復調が可能となる所定の信号品質(ビットエラーレイト)が得られないものと判断してアンテナ1A,1Bを切換えることができる。   In particular, the threshold determination unit 18 determines whether or not the value calculated by the subcarrier RSSI detection unit 17 (subcarrier amplitude) has decreased below a predetermined threshold A1, and depends on the number of subcarriers that has decreased below the threshold A1. Therefore, when the subcarrier amplitude decreases and the number of subcarriers lower than the threshold A1 increases beyond a predetermined number, a predetermined signal quality that enables demodulation of the data signal is achieved. It is possible to switch the antennas 1A and 1B by determining that (bit error rate) cannot be obtained.

また、サブキャリアRSSI検出部17は、等化処理部12の伝播路推定値H(f)を用いて各サブキャリア毎の振幅を算出するから、OFDM信号の復調に用いる伝播路推定値H(f)を用いて各サブキャリアの振幅を算出することができ、サブキャリアRSSI検出部17の回路規模を小さくすることができる。   Further, since the subcarrier RSSI detection unit 17 calculates the amplitude for each subcarrier using the propagation path estimation value H (f) of the equalization processing unit 12, the propagation path estimation value H (used for demodulation of the OFDM signal) The amplitude of each subcarrier can be calculated using f), and the circuit scale of the subcarrier RSSI detector 17 can be reduced.

次に、図5および図6は本発明の第2の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、アンテナ切換回路を、等化処理部による等化処理後の周波数領域の信号(出力信号)を用いて各サブキャリア毎の変調精度を算出する変調精度算出部と、該変調精度算出部による算出値が所定の閾値よりも低下したか否かを判定し、閾値よりも低下したサブキャリアの数に応じて前記アンテナを切換える閾値判定部とによって構成したことにある。なお、本実施の形態では、第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。   Next, FIGS. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that an antenna switching circuit is connected to a frequency domain signal (output) after equalization processing by an equalization processing unit. A modulation accuracy calculation unit that calculates the modulation accuracy for each subcarrier using a signal), and determines whether or not a value calculated by the modulation accuracy calculation unit is lower than a predetermined threshold. A threshold value determination unit that switches the antenna according to the number of carriers. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

21は等化処理回路12に接続され、等化処理された複素周波数信号Y(f)(出力信号X(f))を用いて各サブキャリア毎に出力信号X(f)と歪のない状態の複素周波数信号Y0(f)との誤差をなす変調精度N(f)を評価し、受信状態が悪化したサブキャリアの数に基いて選択スイッチ2によって選択したアンテナ1A,1Bを切換えるアンテナ切換回路で、該アンテナ切換回路21は、後述の変調精度算出部22と閾値判定部23とによって構成されている。   21 is connected to the equalization processing circuit 12 and uses the complex frequency signal Y (f) (output signal X (f)) subjected to the equalization process, and there is no distortion with the output signal X (f) for each subcarrier. Switching circuit for evaluating the modulation accuracy N (f) that makes an error with the complex frequency signal Y0 (f) of the first and second antennas 1A and 1B selected by the selection switch 2 based on the number of subcarriers whose reception state has deteriorated Thus, the antenna switching circuit 21 includes a modulation accuracy calculation unit 22 and a threshold value determination unit 23 which will be described later.

22はサブキャリア毎の変調精度N(f)を算出する変調精度算出部で、該変調精度算出部22は、等化処理回路12をなす等化器(図示せず)の出力側に接続され、出力信号X(f)を用いて各サブキャリア毎に出力信号X(f)と歪のない状態の複素周波数信号Y0(f)との誤差をなす変調精度N(f)を算出している。   A modulation accuracy calculation unit 22 calculates the modulation accuracy N (f) for each subcarrier. The modulation accuracy calculation unit 22 is connected to the output side of an equalizer (not shown) constituting the equalization processing circuit 12. The modulation accuracy N (f) that makes an error between the output signal X (f) and the complex frequency signal Y0 (f) without distortion is calculated for each subcarrier using the output signal X (f). .

具体的には、変調精度算出部22は、等化器から2番目の既知シンボルS2に等化処理が施された出力信号X2(f)が出力されるまで待機する。このとき、伝播路推定部(図示せず)はパケット先頭に設けられた最初の既知シンボルS1を用いて伝播路推定値H(f)を推定し、等化器は該伝播路推定値H(f)を用いて2番目の既知シンボルS2の複素周波数信号Y2(f)に対して振幅、位相を補正した出力信号X2(f)を出力する。そして、変調精度算出部22に対して出力信号X2(f)が入力されたときには、変調精度算出部22は、該出力信号X2(f)と歪のない状態の複素周波数信号Y0(f)との誤差を変調精度N(f)として算出する(図6参照)。   Specifically, the modulation accuracy calculation unit 22 waits until an output signal X2 (f) obtained by performing equalization processing on the second known symbol S2 is output from the equalizer. At this time, the propagation path estimation unit (not shown) estimates the propagation path estimation value H (f) using the first known symbol S1 provided at the head of the packet, and the equalizer uses the propagation path estimation value H ( Using f), an output signal X2 (f) in which the amplitude and phase are corrected with respect to the complex frequency signal Y2 (f) of the second known symbol S2 is output. When the output signal X2 (f) is input to the modulation accuracy calculation unit 22, the modulation accuracy calculation unit 22 receives the output signal X2 (f) and the complex frequency signal Y0 (f) without distortion. Is calculated as modulation accuracy N (f) (see FIG. 6).

23は変調精度算出部22によって算出したサブキャリアの変調精度N(f)が所定の閾値A2よりも低下したか否かを判定する閾値判定部で、該閾値判定部23は、閾値A2よりも低下したサブキャリアの数をカウントすると共に、このサブキャリアの数に応じて選択スイッチ2によって選択したアンテナ1A,1Bを切換える。このとき、閾値A2はBPSK、QPSK等の変調方式に応じて変化可能に設定されている。また、選択スイッチ2を切換えるためのサブキャリアの数は、信号レベルの低いサブキャリアが増加して所定の信号品質(ビットエラーレイト)が得られない値として、例えば誤り訂正を施してもデータ信号の復調が不可能となる値に設定されている。また、伝播路推定値H(f)によって補正した出力信号X2(f)が歪のない状態の複素周波数信号Y0(f)から離れるに従って変調精度N(f)は大きくなるから、閾値判定部23は、変調精度N(f)が閾値A2よりも大きくなったとき(N(f)>A2)に、変調精度N(f)が閾値A2よりも低下したものと判定する。   Reference numeral 23 denotes a threshold determination unit that determines whether or not the subcarrier modulation accuracy N (f) calculated by the modulation accuracy calculation unit 22 is lower than a predetermined threshold A2. The threshold determination unit 23 is more than the threshold A2. The number of subcarriers that have decreased is counted, and the antennas 1A and 1B selected by the selection switch 2 are switched according to the number of subcarriers. At this time, the threshold A2 is set to be changeable according to a modulation method such as BPSK or QPSK. Further, the number of subcarriers for switching the selection switch 2 is a value at which a predetermined signal quality (bit error rate) cannot be obtained due to an increase in subcarriers having a low signal level. Is set to a value that makes it impossible to demodulate. Further, since the modulation accuracy N (f) increases as the output signal X2 (f) corrected by the propagation path estimation value H (f) moves away from the complex frequency signal Y0 (f) without distortion, the threshold determination unit 23 Determines that the modulation accuracy N (f) is lower than the threshold A2 when the modulation accuracy N (f) is greater than the threshold A2 (N (f)> A2).

そして、閾値判定部23は、変調精度N(f)の低いサブキャリアの数が一定値を超えたときには、例えば同期処理部10による同期信号Ssを用いてシンボル間に位置するガードインターバル時間にアンテナ1A,1Bを切換える。   Then, when the number of subcarriers with low modulation accuracy N (f) exceeds a certain value, the threshold determination unit 23 uses, for example, the synchronization signal Ss from the synchronization processing unit 10 to perform the antenna at the guard interval time located between the symbols. Switch between 1A and 1B.

なお、アンテナ1A,1Bの切換えは、第1の実施の形態とほぼ同様に、次のフレーム(パケット)を受信するときに行う構成としてもよい。また、閾値A2よりも低下したサブキャリアが存在するパケットの数をカウントすると共に、このような変調精度N(f)の低いサブキャリアを含むパケットが一定数だけ連続してカウントされたときに、アンテナ1A,1Bを切換える構成としてもよい。   Note that the antennas 1A and 1B may be switched when receiving the next frame (packet) in substantially the same manner as in the first embodiment. In addition, the number of packets having subcarriers lower than the threshold A2 is counted, and when a certain number of packets including subcarriers with low modulation accuracy N (f) are continuously counted, It is good also as a structure which switches antenna 1A, 1B.

かくして、本実施の形態でも第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができるが、本実施の形態では、閾値判定部23は変調精度算出部22によって算出した変調精度N(f)が所定の閾値A2よりも低下したか否かを判定し、閾値A2よりも低下したサブキャリアの数に応じてアンテナ1A,1Bを切換える構成としたから、サブキャリアの変調精度N(f)が低下して閾値A2よりも低いサブキャリアの数が予め決められた数よりも増加したときには、データ信号の復調が可能となる所定の信号品質(ビットエラーレイト)が得られないものと判断してアンテナを切換えることができる。   Thus, the present embodiment can obtain the same operational effects as those of the first embodiment. However, in this embodiment, the threshold value determination unit 23 calculates the modulation accuracy N (f) calculated by the modulation accuracy calculation unit 22. Is determined to be lower than a predetermined threshold A2, and the antennas 1A and 1B are switched according to the number of subcarriers lower than the threshold A2, so that the subcarrier modulation accuracy N (f) is When the number of subcarriers lower than the threshold value A2 increases and exceeds a predetermined number, it is determined that a predetermined signal quality (bit error rate) that enables demodulation of the data signal cannot be obtained. The antenna can be switched.

また、変調精度算出部22は、等化処理回路12による等化処理後の出力信号X2(f)を用いて変調精度N(f)を算出するから、OFDM信号の復調に用いる等化処理回路12からの出力信号X2(f)を用いて各サブキャリアの変調精度N(f)を算出することができ、変調精度算出部22の回路規模を小さくすることができる。   Since the modulation accuracy calculation unit 22 calculates the modulation accuracy N (f) using the output signal X2 (f) after the equalization processing by the equalization processing circuit 12, the equalization processing circuit used for demodulation of the OFDM signal 12, the modulation accuracy N (f) of each subcarrier can be calculated using the output signal X2 (f) from 12, and the circuit scale of the modulation accuracy calculation unit 22 can be reduced.

次に、図7は本発明の第3の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、閾値判定部は、異なる値の2つの閾値を有し、いずれかのサブキャリアの算出値(振幅)が両方の閾値よりも低下した場合にはアンテナを切換え、全てのサブキャリアの算出値が両方の閾値よりも上昇した場合にはアンテナを保持し、全てのサブキャリアの算出値が一方の閾値よりも上昇し、かついずれかのサブキャリアの算出値が2つの閾値の間の値となるときには以降のパケットの受信状態に応じてアンテナを切換える構成としたことにある。なお、本実施の形態では、第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。   Next, FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. The feature of the present embodiment is that the threshold value determination unit has two threshold values having different values, and the calculated value of any subcarrier ( If (amplitude) drops below both thresholds, the antenna is switched. If the calculated values of all subcarriers rise above both thresholds, the antenna is held, and the calculated values of all subcarriers are When the calculated value of any subcarrier becomes a value between the two threshold values, the antenna is switched according to the subsequent packet reception state. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

31は本実施の形態による閾値判定部で、該閾値判定部31は、サブキャリアRSSI検出部17によって算出したサブキャリアの振幅(信号レベル)が異なる値の2つの閾値A3,A4(例えば、A3<A4)よりも低下したか否かを判定している。   Reference numeral 31 denotes a threshold determination unit according to the present embodiment. The threshold determination unit 31 has two thresholds A3 and A4 (for example, A3) having different values of subcarrier amplitudes (signal levels) calculated by the subcarrier RSSI detection unit 17. It is determined whether or not it is lower than <A4).

このとき、閾値A3,A4は、BPSK、QPSK等の変調方式に応じて変化可能に設定されると共に、例えば閾値A3は複素周波数信号Y(f)の受信状態が直ぐに切換えが必要となる程度まで悪化した状態か否かを判定するものであり、複素周波数信号Y(f)の受信状態が確実にデータ信号の復調が可能となる良好な状態か否かを判定するものである。   At this time, the thresholds A3 and A4 are set to be changeable according to the modulation method such as BPSK and QPSK, and for example, the threshold A3 is set to the extent that the reception state of the complex frequency signal Y (f) needs to be switched immediately. It is determined whether or not the state is deteriorated, and it is determined whether or not the reception state of the complex frequency signal Y (f) is a good state in which the data signal can be reliably demodulated.

このため、いずれかのサブキャリアの信号レベルが両方の閾値A3,A4よりも低下した場合には、複素周波数信号Y(f)の受信状態が直ぐに切換えが必要となる程度まで悪化しているから、閾値判定部31は、例えば現在のパケットの中でシンボル間に位置するガードインターバル時間にアンテナ1A,1Bを切換える。なお、アンテナ1A,1Bの切換えは、次のフレーム(パケット)を受信するときに行う構成としてもよい。   For this reason, when the signal level of one of the subcarriers is lower than both thresholds A3 and A4, the reception state of the complex frequency signal Y (f) has deteriorated to the point where switching is immediately required. The threshold determination unit 31 switches the antennas 1A and 1B at a guard interval time located between symbols in the current packet, for example. The antennas 1A and 1B may be switched when the next frame (packet) is received.

また、全てのサブキャリアの信号レベルが両方の閾値A3,A4よりも上昇した場合には、複素周波数信号Y(f)の受信状態が確実にデータ信号の復調が可能となる良好な状態となっているから、閾値判定部31は、現在のアンテナ1A,1Bを保持する。   In addition, when the signal levels of all subcarriers rise above both threshold values A3 and A4, the reception state of the complex frequency signal Y (f) is in a good state where the data signal can be reliably demodulated. Therefore, the threshold determination unit 31 holds the current antennas 1A and 1B.

一方、全てのサブキャリアの信号レベルが閾値A3よりも上昇し、かついずれかのサブキャリアの信号レベルが2つの閾値A3,A4の間の値となる場合には、複素周波数信号Y(f)は状況に応じて復調可能となるから、閾値判定部31は、現在のパケットは現在のアンテナ(例えばアンテナ1A)で受信し、以降のパケットの受信状態に応じてアンテナ1A,1Bを切換える。   On the other hand, when the signal levels of all the subcarriers are higher than the threshold value A3 and the signal level of any of the subcarriers is a value between the two threshold values A3 and A4, the complex frequency signal Y (f) Therefore, the threshold determination unit 31 receives the current packet with the current antenna (for example, the antenna 1A), and switches the antennas 1A and 1B according to the subsequent packet reception state.

具体的には、例えば以降のパケットで、いずれかのサブキャリアの信号レベルが両方の閾値A3,A4よりも低下した場合にはアンテナ1A,1Bを切換え、全てのサブキャリアの信号レベルが両方の閾値A3,A4よりも上昇した場合には現在のアンテナ1A,1Bを保持する。また、以降のパケットで数回連続して全てのサブキャリアの信号レベルが閾値A3よりも上昇し、かついずれかのサブキャリアの信号レベルが2つの閾値A3,A4の間の値となる場合には、アンテナ1A,1Bを切換えるものである。   Specifically, for example, in the subsequent packets, when the signal level of any subcarrier falls below both thresholds A3 and A4, the antennas 1A and 1B are switched, and the signal levels of all subcarriers are both When the thresholds A3 and A4 are raised, the current antennas 1A and 1B are held. Also, when the signal level of all subcarriers rises above the threshold value A3 several times in subsequent packets, and the signal level of any subcarrier becomes a value between the two threshold values A3 and A4. Switches the antennas 1A and 1B.

かくして、本実施の形態でも第1の実施の形態と同様の作用効果を得ることができるが、本実施の形態では、閾値判定部31は、異なる値の2つの閾値A3,A4を有する構成としたから、複素周波数信号Y(f)の受信状態が直ぐに切換えが必要となる程度まで悪化した状態か否かを一方の閾値A3を用いて判定することができると共に、複素周波数信号Y(f)の受信状態が確実に復調が可能となる良好な状態か否かを他方の閾値A4を用いて判定することができる。また、これら2つの閾値A3,A4の間の値となるときには、複素周波数信号Y(f)は状況に応じて復調可能となるから、閾値判定部31は、現在のパケットはそのままのアンテナで受信し、以降のパケットの受信状態に応じてアンテナ1A,1Bを切換えることができる。   Thus, the present embodiment can obtain the same effects as those of the first embodiment. However, in the present embodiment, the threshold value determination unit 31 has two threshold values A3 and A4 having different values. Therefore, it is possible to determine whether or not the reception state of the complex frequency signal Y (f) has deteriorated to the point where it is necessary to immediately switch, using one threshold value A3, and the complex frequency signal Y (f). It is possible to determine using the other threshold A4 whether or not the reception state is a good state in which demodulation is possible. When the value is between these two threshold values A3 and A4, the complex frequency signal Y (f) can be demodulated according to the situation, so that the threshold value determination unit 31 receives the current packet as it is. Then, the antennas 1A and 1B can be switched according to the reception state of subsequent packets.

なお、前記第3の実施の形態では、第1の実施の形態によるアンテナ切換回路16に対して2つの閾値A3,A4を有する閾値判定部31を適用する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば第2の実施の形態によるアンテナ切換回路21に対して2つの閾値を有する閾値判定部を適用する構成としてもよい。   In the third embodiment, the threshold value determination unit 31 having two threshold values A3 and A4 is applied to the antenna switching circuit 16 according to the first embodiment. However, the present invention is not limited to this. For example, a threshold determination unit having two thresholds may be applied to the antenna switching circuit 21 according to the second embodiment.

また、前記各実施の形態では、2個のアンテナ1A,1Bを備えたOFDM復調装置に適用するものとしたが、3個以上のアンテナを備えたOFDM復調装置に適用してもよい。   In each of the embodiments described above, the present invention is applied to an OFDM demodulator having two antennas 1A and 1B, but may be applied to an OFDM demodulator having three or more antennas.

また、前記各実施の形態では、伝播路推定部13はFFT回路11の後段側の周波数領域の信号(複素周波数信号Y(f))を用いて伝播路推定値H(f)を演算する構成としたが、FFT回路11の前段側のOFDM信号を用いて伝播路推定値を演算する構成としてもよい。   Further, in each of the embodiments, the propagation path estimation unit 13 calculates the propagation path estimation value H (f) using the frequency domain signal (complex frequency signal Y (f)) on the rear stage side of the FFT circuit 11. However, a configuration may be adopted in which the propagation path estimated value is calculated using the OFDM signal on the front stage side of the FFT circuit 11.

さらに、前記各実施の形態では、高周波信号を中間周波信号にダウンコンバートする受信回路を備える構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば受信回路を省き、アンテナによって受信した信号を直接的に直交検波するダイレクトコンバージョンの構成としてもよい。   Further, in each of the above embodiments, a receiving circuit that down-converts a high frequency signal into an intermediate frequency signal is provided. However, the present invention is not limited to this. For example, the receiving circuit may be omitted, and a direct conversion configuration in which a signal received by the antenna is directly quadrature detected may be employed.

第1の実施の形態によるOFDM復調装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing an OFDM demodulator according to a first embodiment. 受信回路を省略した状態で図1中のOFDM復調装置を示す全体構成図である。FIG. 2 is an overall configuration diagram showing the OFDM demodulator in FIG. 1 with a receiving circuit omitted. 図1中のOFDM復調装置に用いるOFDM信号の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the OFDM signal used for the OFDM demodulation apparatus in FIG. アンテナ毎に複数のサブキャリアからなる複素周波数信号を復調した状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the state which demodulated the complex frequency signal which consists of a some subcarrier for every antenna. 第2の実施の形態によるOFDM復調装置を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the OFDM demodulation apparatus by 2nd Embodiment. 図5中のOFDM復調装置を用いて既知シンボルS2を復調したときの信号点の配置を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an arrangement of signal points when a known symbol S2 is demodulated using the OFDM demodulator in FIG. 第3の実施の形態によるOFDM復調装置を示す全体構成図である。It is a whole block diagram which shows the OFDM demodulation apparatus by 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1A,1B アンテナ
2 選択スイッチ(アンテナ選択手段)
11 FFT回路(フーリエ変換処理部)
12 等化処理回路(等化処理部)
16,21 アンテナ切換回路(アンテナ切換手段)
17 サブキャリアRSSI検出部(サブキャリア振幅算出部)
18,23,31 閾値判定部
22 変調精度算出部
1A, 1B Antenna 2 selection switch (antenna selection means)
11 FFT circuit (Fourier transform processing unit)
12 Equalization processing circuit (equalization processing unit)
16, 21 Antenna switching circuit (antenna switching means)
17 Subcarrier RSSI detector (subcarrier amplitude calculator)
18, 23, 31 Threshold determination unit 22 Modulation accuracy calculation unit

Claims (4)

複数のアンテナと、これら複数のアンテナのうち一のアンテナを選択するアンテナ選択手段と、該アンテナ選択手段によって選択されたアンテナから受信したOFDM信号のパケット中の各シンボル期間毎にフーリエ変換処理を行うフーリエ変換処理部と、OFDM信号のパケット毎に伝播路を推定し、該伝播路推定値を用いて前記フーリエ変換処理部から出力された周波数領域の信号に対して等化処理を行う等化処理部と、該等化処理部に接続されて周波数領域の信号の受信状態をサブキャリア毎に評価し、受信状態が悪化したサブキャリアの数に基いて前記アンテナ選択手段によって選択したアンテナを切換えるアンテナ切換手段とからなるOFDM復調装置。   A plurality of antennas, an antenna selecting means for selecting one of the plurality of antennas, and a Fourier transform process for each symbol period in the packet of the OFDM signal received from the antenna selected by the antenna selecting means A Fourier transform processing unit and an equalization process for estimating a propagation path for each OFDM signal packet and performing equalization processing on the frequency domain signal output from the Fourier transform processing unit using the propagation path estimation value And an antenna which is connected to the equalization processing unit and evaluates the reception state of the signal in the frequency domain for each subcarrier, and switches the antenna selected by the antenna selection means based on the number of subcarriers whose reception state has deteriorated An OFDM demodulator comprising switching means. 前記アンテナ切換手段は、前記等化処理部の伝播路推定値を用いて各サブキャリア毎の振幅を算出するサブキャリア振幅算出部と、該サブキャリア振幅算出部による算出値が所定の閾値よりも低下したか否かを判定し、閾値よりも低下したサブキャリアの数に応じて前記アンテナを切換える閾値判定部とによって構成してなる請求項1に記載のOFDM復調装置。   The antenna switching means includes a subcarrier amplitude calculation unit that calculates an amplitude for each subcarrier using a propagation path estimation value of the equalization processing unit, and a value calculated by the subcarrier amplitude calculation unit is less than a predetermined threshold value. 2. The OFDM demodulator according to claim 1, further comprising: a threshold determination unit that determines whether or not the antenna has decreased and switches the antenna according to the number of subcarriers that has decreased below the threshold. 前記アンテナ切換手段は、前記等化処理部による等化処理後の周波数領域の信号を用いて各サブキャリア毎の変調精度を算出する変調精度算出部と、該変調精度算出部による算出値が所定の閾値よりも低下したか否かを判定し、閾値よりも低下したサブキャリアの数に応じて前記アンテナを切換える閾値判定部とによって構成してなる請求項1に記載のOFDM復調装置。   The antenna switching means includes a modulation accuracy calculation unit that calculates a modulation accuracy for each subcarrier using a signal in a frequency domain after equalization processing by the equalization processing unit, and a value calculated by the modulation accuracy calculation unit is predetermined. 2. The OFDM demodulator according to claim 1, further comprising: a threshold determination unit configured to determine whether or not the threshold is lower than the threshold and switch the antenna according to the number of subcarriers lower than the threshold. 前記閾値判定部は、異なる値の2つの閾値を有し、いずれかのサブキャリアの算出値が両方の閾値よりも低下した場合には前記アンテナを切換え、全てのサブキャリアの算出値が両方の閾値よりも上昇した場合には前記アンテナを保持し、全てのサブキャリアの算出値が一方の閾値よりも上昇し、かついずれかのサブキャリアの算出値が2つの閾値の間の値となる場合には以降のパケットの受信状態に応じて前記アンテナを切換える構成としてなる請求項2または3に記載のOFDM復調装置。   The threshold determination unit has two thresholds of different values, and when the calculated value of any subcarrier falls below both thresholds, the antenna is switched, and the calculated values of all subcarriers are both If the antenna is held above the threshold, the calculated value of all subcarriers rises above one threshold, and the calculated value of any subcarrier is between the two thresholds The OFDM demodulator according to claim 2 or 3, wherein the antenna is switched according to a reception state of subsequent packets.
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