JP2005252826A - Quality measuring apparatus of ofdm broadcast wave - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は地上波デジタルテレビジョン放送波の品質を測定するOFDM放送波の品質測定装置に関する。 The present invention relates to an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus for measuring the quality of a terrestrial digital television broadcast wave.
地上波デジタルテレビジョン放送波の品質を示すパラメータの一つである変調誤差比(MER(Modulation Error Ratio)とも記す)が知られており、例えば欧州DVB規格で、ETR−290測定ガイドライン中においても地上波デジタルテレビジョン放送波のMER測定について規定されている。これに基づいて地上波デジタルテレビジョン放送波のMER測定装置にて測定したMER値をOFDM放送波の品質の指標とすることが行われている。 A modulation error ratio (also referred to as MER (Modulation Error Ratio)), which is one of the parameters indicating the quality of terrestrial digital television broadcast waves, is known, for example, in the European DVB standard and in the ETR-290 measurement guidelines. MER measurement of terrestrial digital television broadcast waves is specified. Based on this, the MER value measured by the MER measuring device for terrestrial digital television broadcast waves is used as an index of the quality of OFDM broadcast waves.
従来のOFDM放送波のMER測定装置は図10に示すように構成されていた。OFDM放送波をFFT演算回路1および同期回路2に供給して、同期回路2においてOFDM放送波の有効シンボル区間の位置を検出し、有効シンボル区間情報をFFT時間窓情報としてFFT演算回路1に供給し、入力OFDM放送波をFFT時間窓で抽出した信号に対してFFT演算回路1においてFFT演算を行って復調し、OFDMサブキャリアを得る。
A conventional MER measuring apparatus for OFDM broadcast waves is configured as shown in FIG. The OFDM broadcast wave is supplied to the FFT operation circuit 1 and the
入力OFDM放送波の振幅、位相が不明のため、FFT演算回路1にて復調されたOFDMサブキャリアを受けて等化回路35では、入力OFDM放送波中のスキャッタードパイロットキャリアの振幅および位相を基準スキャッタードパイロットキャリアの既知である振幅、位相に合わせる処理をする。等化回路35から出力されるOFDMサブキャリアを受けて硬判定回路37では、入力されたOFDMサブキャリアの各々に対する複素平面上の位置からシンボル値を判定処理する所謂硬判定処理を行う。
Since the amplitude and phase of the input OFDM broadcast wave are unknown, the
誤差算出回路36では、等化処理されたOFDMサブキャリアの各々に対する複素平面上の位置から、硬判定回路37による硬判定出力を差し引いて誤差を求め、誤差算出回路36において求めた誤差の電力和を電力和算出回路38で求める。
In the
一方、硬判定回路37で判定されたシンボル値の電力和を電力和算出回路39にて求め、電力和算出回路38にて求めた誤差の電力和と電力和算出回路39にて求めた判定シンボル値の電力和との比をMER値としてMER値演算回路40にて求める。したがって、MER値は(1)式によって求められる。
On the other hand, the power sum of the symbol values determined by the
しかしながら、上記した従来のOFDM放送波のMER測定装置によるときは、等化回路35による等化処理と硬判定回路37による判定処理と誤差算出回路36による誤差算出処理とをOFDMサブキャリアの全てに対して行う必要があるため、MER値を得るためには大規模の回路を必要とするという問題点があった。
However, when the above-described conventional OFDM broadcast wave MER measuring apparatus is used, the equalization process by the
本発明は、回路規模も小さくて済むOFDM放送波の品質測定装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus that requires only a small circuit scale.
本発明にかかる請求項1記載のOFDM放送波の品質測定装置は、OFDM放送波をFFT演算して復調しOFDMサブキャリアを出力するFFT演算手段と、OFDMサブキャリアから抽出したスキャッタードパイロットキャリアを基準スキャッタードパイロットキャリアにて除算して各スキャッタードパイロットキャリアの変調内容除去と正規化をする除算手段と、各スキャッタードパイロットキャリアについての除算出力を1有効シンボル期間にわたって平均する平均化手段と、平均化手段の入力と出力との差に基づく二乗誤差を各スキャッタードパイロットキャリアについて算出する二乗誤差算出手段と、算出二乗誤差を1有効シンボル以上の期間にわたって平均化処理する平均化処理手段と、平均化処理された算出二乗誤差の電力を所定シンボル期間にわたって加算する電力和算出手段とを備え、平均化処理手段からの出力をキャリア別品質の値とし、算出電力和出力を総合品質の値とすることを特徴とする。 An OFDM broadcast wave quality measuring apparatus according to claim 1 according to the present invention includes an FFT operation means for performing an FFT operation on an OFDM broadcast wave, demodulating it, and outputting an OFDM subcarrier, and a scattered pilot carrier extracted from the OFDM subcarrier. Is divided by the reference scattered pilot carrier to remove and normalize the modulation contents of each scattered pilot carrier, and an average that averages the divided outputs for each scattered pilot carrier over one effective symbol period. Means for calculating, for each scattered pilot carrier, a square error based on the difference between the input and output of the averaging means, and an average for averaging the calculated square error over a period of one effective symbol or more. And the power of the calculated squared error averaged And a power sum calculating means for adding for a predetermined symbol period, an output from the averaging means and the value of the carrier-quality, characterized by the calculated power sum output and the value of Total Quality.
本発明にかかる請求項2記載のOFDM放送波の品質測定装置は、OFDM放送波の品質測定装置であって、OFDM放送波を1有効シンボル期間長遅延する有効シンボル期間長遅延手段と、OFDM放送波から有効シンボル期間長遅延されたOFDM放送波を引き算する引き算手段と、信号レベルとノイズレベルとの間の所定レベルに設定した閾値に基づき前記引き算手段の出力からノイズ区間を検出し検出ノイズ区間の期間長にわたってノイズ電力を平均するノイズ電力平均手段と、前記閾値に基づき前記引き算手段の出力から前記ノイズ区間に続く信号とノイズとの和信号区間を検出し検出した和信号区間における和信号電力を前記ノイズ区間の期間長にわたって平均する信号電力平均手段と、平均ノイズ電力と平均和信号電力との比を求める除算手段とを備え、除算手段の出力を品質の値とすることを特徴とする。
An OFDM broadcast wave quality measurement apparatus according to
本発明にかかる請求項3記載のOFDM放送波の品質測定装置は、OFDM放送波をFFT演算して復調しOFDMサブキャリアを出力するFFT演算手段と、OFDMサブキャリアから抽出したスキャッタードパイロットキャリアを基準スキャッタードパイロットキャリアにて除算して各スキャッタードパイロットキャリアの変調内容除去と正規化をする除算手段と、各スキャッタードパイロットキャリアに対する除算出力と基準スキャッタードパイロットキャリアとの誤差を最小にする適応等化手段と、適応等化手段によって最小にされた各スキャッタードパイロットキャリアに対する誤差の電力を1有効シンボル以上の期間にわたって平均する誤差電力平均演算手段と、平均化された誤差の電力を所定シンボル期間にわたって加算する誤差電力和演算手段とを備え、誤差電力平均演算手段の出力をキャリア別の品質の値とし、誤差電力和演算手段の出力をOFDM放送波の総合品質の値とすることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus comprising: FFT calculation means for performing an FFT operation on an OFDM broadcast wave, demodulating and outputting an OFDM subcarrier; and a scattered pilot carrier extracted from the OFDM subcarrier. Is divided by the reference scattered pilot carrier to remove and normalize the modulation content of each scattered pilot carrier, and the difference between the divided output for each scattered pilot carrier and the reference scattered pilot carrier And an error power average calculating means for averaging the error power for each scattered pilot carrier minimized by the adaptive equalization means over a period of one effective symbol or more. Add error power over a given symbol period And a differential power sum calculation unit, the output of the error power average calculation means and the value of the carrier-quality, characterized by the output of the error power sum calculation means with the value of the overall quality of the OFDM broadcast waves.
本発明にかかる請求項4記載のOFDM放送波の品質測定装置は、OFDM放送波をFFT演算して復調しOFDMサブキャリアを出力するFFT演算手段と、各OFDMサブキャリアの電力を時間方向に所定期間にわたって平均する平均手段と、平均された各OFDMサブキャリアの電力を帯域内と帯域外とに区分する区分手段と、区分された帯域内電力のレベルと帯域外電力のレベルとの比を求める除算手段とを備え、除算出力をOFDM放送波の品質の値とすることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus comprising: FFT calculation means for performing an FFT operation on an OFDM broadcast wave, demodulating the OFDM broadcast wave, and outputting an OFDM subcarrier; Averaging means for averaging over a period, a dividing means for dividing the average power of each OFDM subcarrier into in-band and out-of-band, and a ratio between the level of the divided in-band power and the level of out-of-band power is obtained. Division means, and the division output is a quality value of the OFDM broadcast wave.
本発明の請求項1記載のOFDM放送波の品質測定装置によれば、OFDM放送波からFFT演算によりOFDMサブキャリアを得て、OFDMサブキャリアから抽出されたスキャッタードパイロットキャリアが基準スキャッタードパイロットキャリアにて除算されて各スキャッタードパイロットキャリアの変調内容除去と正規化がなされる。各スキャッタードパイロットキャリアについての除算出力が1有効シンボル期間にわたって平均化手段によって平均され、平均化手段の入力と出力との差に基づく二乗誤差が各スキャッタードパイロットキャリアについて算出され、算出された二乗誤差が1有効シンボル以上の期間にわたって平均化処理手段により平均化処理される。この平均化処理された二乗誤差がキャリア別品質の値とされる。平均化処理された二乗誤差の電力は所定シンボル期間にわたって加算される。この加算された二乗誤差の電力は総合品質の値とされる。このように品質を求めるために、OFDMサブキャリアの全てに対して品質を求める演算を行う必要がなくなり装置の規模が小さくて済む。 According to the OFDM broadcast wave quality measuring apparatus of the first aspect of the present invention, an OFDM subcarrier is obtained from an OFDM broadcast wave by FFT, and a scattered pilot carrier extracted from the OFDM subcarrier is used as a reference scattered carrier. By dividing by the pilot carrier, the modulation content of each scattered pilot carrier is removed and normalized. The divided output for each scattered pilot carrier is averaged by the averaging means over one effective symbol period, and a square error based on the difference between the input and output of the averaging means is calculated for each scattered pilot carrier. The averaging error is averaged by the averaging means over a period in which the square error is one effective symbol or more. The averaged square error is used as a value for each carrier quality. The averaged square error power is added over a predetermined symbol period. The added power of the square error is used as a total quality value. In order to obtain the quality in this way, it is not necessary to perform an operation for obtaining the quality for all of the OFDM subcarriers, and the scale of the apparatus can be reduced.
本発明の請求項2記載のOFDM放送波の品質測定装置によれば、OFDM放送波から1有効シンボル期間長遅延されたOFDM放送波が引き算され、引き算出力により得たノイズ成分のみの電力がノイズ成分区間の期間長にわたって平均され、ノイズ成分区間外における引き算により得た信号とノイズとの和信号の電力がノイズ成分区間の期間長にわたって平均され、平均和信号電力と平均ノイズ電力との比が除算により求められて、除算値が品質の値とされる。このように品質を求めるために、FFT演算が不要のために装置規模が小さくて済むほかに、OFDMサブキャリアの全てに対して品質を求める演算を行う必要がなくなり装置の規模が小さくて済む。 According to the OFDM broadcast wave quality measuring apparatus of the second aspect of the present invention, the OFDM broadcast wave delayed by one effective symbol period is subtracted from the OFDM broadcast wave, and the power of only the noise component obtained by the subtraction calculation power is reduced to noise. The power of the sum signal of the signal and noise obtained by subtraction outside the noise component interval is averaged over the period length of the component interval, and the ratio between the average sum signal power and the average noise power is averaged over the period length of the noise component interval. The division value is obtained as a quality value. In order to obtain the quality in this way, the FFT operation is not required and the apparatus scale is small. In addition, it is not necessary to perform the calculation for obtaining the quality for all the OFDM subcarriers, and the apparatus scale can be small.
本発明の請求項3記載のOFDM放送波の品質測定装置によれば、OFDM放送波からFFT演算によりOFDMサブキャリアを得て、OFDMサブキャリアから抽出されたスキャッタードパイロットキャリアが基準スキャッタードパイロットキャリアにて除算されて各スキャッタードパイロットキャリアの変調内容除去と正規化がなされる。各スキャッタードパイロットキャリアに対する除算出力と基準スキャッタードパイロットキャリアとの誤差が適応等化手段によって最小にされ、最小にされた各スキャッタードパイロットキャリアに対する誤差の電力が1有効シンボル以上の期間にわたって平均され、平均値がキャリア別の品質の値とされ、平均された誤差の電力が所定シンボル期間にわたって加算され、加算された和がOFDM放送波の総合品質の値とされる。このように品質を求めるために、OFDMサブキャリアの全てに対して品質を求める演算を行う必要がなくなり装置の規模が小さくて済む。 According to the OFDM broadcast wave quality measuring apparatus of the third aspect of the present invention, an OFDM subcarrier is obtained from the OFDM broadcast wave by FFT, and the scattered pilot carrier extracted from the OFDM subcarrier is used as the reference scattered carrier. By dividing by the pilot carrier, the modulation content of each scattered pilot carrier is removed and normalized. The error between the divided output for each scattered pilot carrier and the reference scattered pilot carrier is minimized by the adaptive equalization means, and the error power for each scattered pilot carrier minimized is a period of one effective symbol or more. The average value is used as a quality value for each carrier, the power of the averaged error is added over a predetermined symbol period, and the sum is used as the total quality value of the OFDM broadcast wave. In order to obtain the quality in this way, it is not necessary to perform an operation for obtaining the quality for all of the OFDM subcarriers, and the scale of the apparatus can be reduced.
本発明の請求項4記載のOFDM放送波の品質測定装置によれば、OFDM放送波をFFT演算して得た各OFDMサブキャリアの電力が時間方向に所定期間にわたって平均され、平均された各OFDMサブキャリアの電力が帯域内と帯域外とに区分され、区分された帯域内の電力レベルと帯域外の電力レベルとの比が除算手段にて除算されて、除算出力がOFDM放送波の品質の値とされる。このように品質を求めるために、OFDMサブキャリアの全てに対して品質を求める演算を行う必要がなくなり装置の規模が小さくて済む。
According to the OFDM broadcast wave quality measuring apparatus of
以下、本発明にかかるOFDM放送波の品質測定装置を実施の形態によって説明する。 Hereinafter, an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus according to the present invention will be described with reference to embodiments.
図1は本発明の実施の第1の形態にかかるOFDM放送波の品質測定装置の構成を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus according to a first embodiment of the present invention.
本発明の実施の第1の形態にかかるOFDM放送波の品質測定装置10は、図1に示すように、OFDM放送波をFFT演算回路1および同期回路2に供給し、同期回路2においてOFDM放送波の有効シンボル区間の位置を検出し、有効シンボル区間情報をFFT時間窓情報としてFFT演算回路1に供給して、FFT演算回路1において入力OFDM放送波をFFT時間窓で抽出した信号に対してFFT演算を行って復調し、OFDMサブキャリアを得る。
The OFDM broadcast wave
FFT演算回路1から出力されるOFDMサブキャリアはスキャッタードパイロットキャリア抽出回路3に供給し、OFDMサブキャリア中からスキャッタードパイロットキャリアを抽出する。スキャッタードパイロットキャリア抽出回路3から抽出されたスキャッタードパイロットキャリアは(2)式に示す如くである。
The OFDM subcarrier output from the FFT operation circuit 1 is supplied to the scattered pilot
ここで、rは既知であるスキャッタードパイロットキャリアの振幅
αは入力された信号のスキャッタードパイロットキャリアの振幅係数
φnは既知であるn番目のスキャッタードパイロットキャリアの変調位相
θは入力された信号のスキャッタードパイロットキャリアの位相回転量
Nnはn番目のスキャッタードパイロットキャリアに含まれるノイズ成分
nは自然数
である。
Where r is the amplitude of the known scattered pilot carrier
α is the amplitude coefficient of the scattered pilot carrier of the input signal
φn is the known modulation phase of the nth scattered pilot carrier
θ is the phase rotation of the scattered pilot carrier of the input signal
Nn is a noise component included in the nth scattered pilot carrier
n is a natural number.
スキャッタードパイロットキャリア抽出回路3から抽出されたスキャッタードパイロットキャリアは、スキャッタードパイロットキャリア位相情報出力回路4から出力される基準スキャッタードパイロットキャリアの既知である振幅情報および位相情報を受けて除算回路5において(3)式に示す除算演算を行い、各スキャッタードパイロットキャリアの変調内容除去と正規化とを行う。
The scattered pilot carrier extracted from the scattered pilot
ここで、φnで表された変調位相はスキャッタードパイロットキャリアの番号によって異なっており、ノイズ成分を含む(2)式のスキャッタードパイロットキャリアをeφnにて割ることが変調内容の除去に当たり、rにて割ることが正規化に当たる。すなわち(3)式の演算を行うことによる変調内容の除去の結果、スキャッタードパイロットキャリアの番号によって異なる変調位相が、変調内容に無関係の位相となる。なお、(3)式において、Nnはノイズ成分であるため、(2)式をαeφnで割る演算によって振幅、位相が変化した新たなノイズ成分Nn′とおいた。 Here, modulation phase represented by .phi.n are different by the number of scattered pilot carriers, dividing the noisy component (2) of the scattered pilot carriers in e .phi.n hits the removal of the modulation content , R is the normalization. That is, as a result of the removal of the modulation content by performing the calculation of equation (3), the modulation phase that varies depending on the number of the scattered pilot carrier becomes a phase that is irrelevant to the modulation content. In Equation (3), since Nn is a noise component, it is set as a new noise component Nn ′ whose amplitude and phase have been changed by the operation of dividing Equation (2) by αe φn .
除算回路5からの出力は平均化処理回路6において1有効シンボル期間における各スキャッタードパイロットキャリアについて平均化する。Nn′はノイズ成分であり、ガウス分布にしたがうものとすれば、平均化処理によってノイズ成分Nn′はNn′≒0となり、平均化処理回路6の出力は(4)式に示す如くになる。
The output from the
次に、平均化処理回路6の出力と除算回路5の出力、すなわち平均化処理回路6の入出力の値を用いて平均化処理された除算出力と平均化処理前の除算出力の差に基づく二乗誤差を各スキャッタードパイロットキャリアについて二乗誤差算出回路7にて求める。求めた二乗誤差は(5)式に示す如くであり、OFDM放送波中のノイズ成分を表しており、キャリア別の品質を示している。
Next, based on the difference between the output of the averaging
上記の(5)式の演算を、指定したスキャッタードパイロットキャリアについて行うことにより、スキャッタードパイロットキャリア別の簡易品質の値が得られる。さらにこの値を平均化処理回路9で1有効シンボル以上の期間の平均を取ることで精度の向上と安定した簡易品質の値が得られる。また、上記の演算を1シンボル期間の全スキャッタードパイロットキャリアに対して行うことによって、OFDM放送波1有効シンボル期間に対する簡易品質の値の分布が得られ、この分布から品質劣化の要因を推定することができる。
A simple quality value for each scattered pilot carrier can be obtained by performing the calculation of the above equation (5) for the designated scattered pilot carrier. Further, by averaging this value in the averaging
OFDM放送波1有効シンボル期間内の全てのスキャッタードパイロットキャリアについて(5)式から求めた簡易品質の値の分布が図3に示すような分布のときは、部分aはアナログ放送波における映像搬送波の影響を受けている部分を示し、部分bはアナログ放送波における音声搬送波の影響を受けている部分を示している。前者はスキャッタードパイロットキャリア番号30付近がこれに当たり、後者はスキャッタードパイロットキャリア番号210付近がこれに当たる。
When the distribution of simple quality values obtained from the equation (5) for all scattered pilot carriers within one effective symbol period of the OFDM broadcast wave 1 is as shown in FIG. The part affected by the carrier wave is shown, and the part b shows the part affected by the audio carrier wave in the analog broadcast wave. In the former case, the vicinity of the scattered
同様に求めた簡易品質の値の分布が図4に示すような分布のときは、マルチパス波による周波数フェージングの影響を受けているときであって、周波数によって強め合ったり弱め合ったりを周期的に繰り返している。簡易品質の値の分布が図5に示すような分布のときは、全体の品質が低下している場合であって、全帯域に干渉を与えるOFDM放送波が存在する場合か、あるいは全帯域にわたってノイズを出すような機器の故障が存在するものと推定される。 Similarly, when the distribution of the obtained simple quality values is as shown in FIG. 4, it is under the influence of frequency fading due to the multipath wave, and the increase and decrease depending on the frequency is periodically changed. Repeat. When the distribution of simple quality values is as shown in FIG. 5, the overall quality is deteriorated, and there is an OFDM broadcast wave that interferes with the entire band, or over the entire band. It is presumed that there is an equipment failure that generates noise.
平均化処理回路9において処理した二乗誤差を電力和算出回路8に供給して、平均化された算出二乗誤差の電力を所定シンボル期間にわたって加算することによって総合簡易品質の値が得られる。
The square error processed in the averaging
OFDM放送波の品質測定装置10によって求めた簡易品質の値を、図2に示すように、MER値換算回路11に供給してMER値に変換することができる。MER値換算回路11は、例えば品質の値に対応するMER値を格納した記憶装置からなり、OFDM放送波の品質測定装置10にて求めた品質の値を参照して、OFDM放送波の品質測定装置10にて求めた品質の値に対応する簡易MER値をMER変換回路11である記憶装置から得ることができる。MER値換算回路11はOFDM放送波の品質測定装置10によって求めた簡易品質の値に基づき演算によって簡易MER値を求めるようにしてもよい。
The simple quality value obtained by the OFDM broadcast wave
次に、本発明の実施の第2の形態にかかるOFDM放送波の品質測定装置について説明する。図6は本発明の実施の第2の形態にかかるOFDM放送波の品質測定装置の構成を示すブロック図である。 Next, an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention.
本発明の実施の第2の形態にかかるOFDM放送波の品質測定装置50は図6に示すように、OFDM放送波を有効シンボル長遅延回路12および引き算回路13に供給し、有効シンボル長遅延回路12にてOFDM放送波を有効シンボル長の期間遅延し、OFDM放送波から有効シンボル長遅延回路12にて遅延されたOFDM放送波を引き算回路13によって引き算する。
The OFDM broadcast wave
n番目のシンボルのOFDM放送波を(6)式で示す。 The OFDM broadcast wave of the nth symbol is represented by equation (6).
ここで、fn(t)はOFDM放送波中の信号成分、
Nn(t)はFDM放送波中のノイズ成分、
tはガードインターバルの先頭を0とした各シンボルの伝送シンボル長(0〜TALL)期間中における時刻とする。有効シンボル長遅延回路12から出力される有効シンボル長Ts遅延された信号について、Ts≦t≦TALLのときには、ガードインターバル部分が出力されるため、(7)式の如くになる。
Here, fn (t) is a signal component in the OFDM broadcast wave,
Nn (t) is a noise component in the FDM broadcast wave,
t is the time during the transmission symbol length (0 to T ALL ) period of each symbol with the head of the guard interval set to 0. With respect to the signal delayed from the effective symbol length Ts output from the effective symbol
Ts≦t≦TALL以外のとき(fn(t)における0≦t<Tsのとき)には、有効シンボル長遅延回路12から出力される有効シンボル長Ts遅延された信号は、(8)式の如くになる。
When Ts ≦ t ≦ T ALL is not satisfied (when 0 ≦ t <Ts in fn (t)), the signal delayed by the effective symbol length Ts output from the effective symbol
そこで、引き算回路13による引き算結果(差分)ついてみれば、時刻tにおける信号の差分はTs≦t≦TALLのときには、(9)式の如くになる。Ts≦t≦TALLのときにおける差分をΔ1で示す。 Therefore, Come to about subtraction result by the subtraction circuit 13 (difference), when the difference between the signal at time t is the Ts ≦ t ≦ T ALL will as the equation (9). The difference when Ts ≦ t ≦ T ALL is indicated by Δ1.
Ts≦t≦TALL以外のときにおける差分をΔ2で示せば差分Δ2は(10)式の如くになる。 If the difference other than Ts ≦ t ≦ T ALL is represented by Δ2, the difference Δ2 is expressed by the equation (10).
引き算回路13からの出力は、信号レベルとノイズレベルとの間における所定レベルに閾値が設定される閾値回路14と、閾値回路14にて設定された閾値未満のレベルであるノイズを検出してこのノイズ区間の期間長にわたってノイズ電力を平均するノイズ電力平均化回路16および閾値回路14にて設定された閾値以上のレベルである信号とノイズとの和信号を検出して前記ノイズ区間に続く和信号区間における和信号電力を前記ノイズ区間の期間長にわたって平均する信号電力平均化回路15に供給して、ノイズ電力の平均と信号電力の平均とを求める。
The output from the subtracting
ここで、引き算回路13における引き算の結果、信号成分が引き算回路13における引き算によってキャンセルされた部分ではノイズ成分のみが残る。この結果、引き算回路13の出力は、信号とノイズ成分との重畳信号である和信号区間と引き算によって信号成分がキャンセルされて残ったノイズ区間とからなり、和信号レベル≧ノイズ信号レベルであるため、模式的にはノイズ区間でレベルの低下した凹状であり、閾値は和信号レベルとノイズレベルとの間の所定レベルに設定されている。
Here, as a result of the subtraction in the
したがって、閾値未満の区間によってノイズ区間が検出され、ノイズ区間長はガードインターバル区間長と等しく、閾値以上の区間によって和信号区間が検出され、引き算回路13の出力にはノイズ成分区間の前後に続いて和信号区間が生じている。ノイズ電力平均化回路16におけるノイズ電力の平均化期間はノイズ区間長に設定してあり、信号電力平均化回路15における和信号電力の平均化期間も同様にノイズ区間長に設定してある。平均化期間を合わせてあるのは後記の除算のためである。
Therefore, the noise interval is detected by the interval less than the threshold, the noise interval length is equal to the guard interval interval length, the sum signal interval is detected by the interval above the threshold, and the output of the
和信号成分の平均電力をPsとし、ノイズ成分の平均電力をPnとしたとき、(9)式および(10)式の平均電力を求めると、1シンボル前と現在とで和信号電力に変化がなく、ノイズ電力においても変化がないとして、(9)式および(10)式は(11)式および(12)式に示すごとくになる。 When the average power of the sum signal component is Ps and the average power of the noise component is Pn, when the average power of the equations (9) and (10) is obtained, the sum signal power changes between the previous symbol and the present. In addition, assuming that there is no change in noise power, equations (9) and (10) are as shown in equations (11) and (12).
信号電力平均化回路15の出力とノイズ電力平均化回路16の出力との比を除算回路17にて求め、簡易品質の値とする。除算回路17において求めた比は(13)式に示す如くである。
A ratio between the output of the signal
(9)式からも明らかなようにガードインターバル期間における引き算によって信号成分が除去されてノイズ成分のみが得られ、(10)式からも明らかなようにガードインターバル期間外における引き算によって信号とノイズとの重畳信号である和信号が得られて、最終的に信号電力平均化出力とノイズ電力平均化出力との比から平均和信号電力と平均ノイズ電力との比が求められ、これが品質の値に対応していることは言うまでもない。 As is clear from equation (9), the signal component is removed by subtraction in the guard interval period to obtain only the noise component. As is clear from equation (10), the signal and noise are subtracted by subtraction outside the guard interval period. The sum signal, which is a superposition signal, is obtained, and the ratio of the average sum signal power and the average noise power is finally obtained from the ratio of the signal power averaged output and the noise power averaged output. Needless to say, it is compatible.
除算回路17にて求めた品質に基づく値をMER値変換回路に供給してMER値を求めてもよい。なお、OFDM放送波の品質測定装置50によるときは、OFDM放送波の復調作用を必要としないため、FFT演算回路や同期回路を必要とせず、構成が簡単で済む。
A value based on the quality obtained by the
次に、本発明の実施の第3の形態にかかるOFDM放送波の品質測定装置について説明する。図7は本発明の実施の第3の形態にかかるOFDM放送波の品質測定装置の構成を示すブロック図である。 Next, an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus according to the third embodiment of the present invention.
本発明の実施の第3の形態にかかるOFDM放送波の品質測定装置60は図7に示すように、OFDM放送波をFFT演算回路1および同期回路2に供給し、同期回路2においてOFDM放送波の有効シンボル区間の位置を検出し、有効シンボル区間情報をFFT時間窓情報としてFFT演算回路1に供給して、FFT演算回路1において入力OFDM放送波をFFT時間窓で抽出した信号に対してFFT演算を行って復調し、OFDMサブキャリアを得る。
The OFDM broadcast wave
FFT演算回路1から出力されるOFDMサブキャリアはスキャッタードパイロットキャリア抽出回路3に供給し、OFDMサブキャリア中からスキャッタードパイロットキャリアを抽出する。
The OFDM subcarrier output from the FFT operation circuit 1 is supplied to the scattered pilot
スキャッタードパイロットキャリア抽出回路3から抽出されたスキャッタードパイロットキャリアは、スキャッタードパイロットキャリア位相情報出力回路4から出力される基準スキャッタードパイロットキャリアの既知である振幅情報および位相情報を受けて除算回路5において除算演算を行い、各スキャッタードパイロットキャリアの変調内容除去と正規化とを行う。
The scattered pilot carrier extracted from the scattered pilot
除算回路5において変調内容除去と正規化がなされたスキャッタードパイロットキャリアに重み演算回路21にて重み値を乗算することにより重みを付加し、誤差演算回路22によって基準スキャッタードパイロットキャリアと重みが付加された各スキャッタードパイロットキャリアとの誤差を検出する。誤差演算回路22にて演算された誤差は適応等化処理回路23にて適応等化処理を行って重み演算回路21における重みを、誤差演算回路22の演算による誤差が最も小さくなるように調整する。ここで、重み演算回路21と誤差演算回路22と適応等化処理回路23とは適応等化手段を構成している。
A weight is added to the scattered pilot carrier that has been subjected to modulation content removal and normalization by the
誤差演算回路22により求めた誤差は誤差電力平均演算回路25に供給して、最小にされた各スキャッタードパイロットキャリアに対する誤差電力を1有効シンボル以上の期間にわたって平均することによってキャリア別の簡易品質の値を得る。誤差電力平均演算回路25からの出力は誤差電力和演算回路24に供給して、所定シンボル期間にわたって加算することによって、和から総合簡易品質の値を得る。
The error obtained by the
誤差電力平均演算回路25により得られた簡易品質のスキャッタードパイロットキャリア毎に得られた品質の値に基づき、全スキャッタードパイロットキャリアにわたる分布を求め、これからOFDM放送波の品質測定装置10による場合と同様に、品質劣化の原因を推測することもできる。
Based on the quality value obtained for each of the scattered pilot carriers of simple quality obtained by the error power
また、誤差の適応等化処理により、誤差の収束状態を把握することにも使用できる。 It can also be used to grasp the convergence state of the error by error equalization processing.
次に、本発明の実施の第4の形態にかかるOFDM放送波の品質測定装置について説明する。図8は本発明の実施の第4の形態にかかるOFDM放送波の品質測定装置の構成を示すブロック図である。 Next, an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an OFDM broadcast wave quality measuring apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
本発明の実施の第4の形態にかかるOFDM放送波の品質測定装置70は図8に示すように、OFDM放送波をFFT演算回路1に供給して周波数情報であるOFDMサブキャリアを得て平均化回路28に供給して、平均化回路28にてOFDMサブキャリアの電力をOFDMサブキャリア毎に時間方向に、所定シンボル期間にわたって平均をとる平均化を行う。
As shown in FIG. 8, the OFDM broadcast wave
OFDM放送波の帯域は既知(1チャンネルの帯域は6MHz)であり、平均化回路28から出力される平均化されたOFDMサブキャリア毎の電力のレベルを、帯域内レベル取得回路29および帯域外レベル取得回路30に供給して、平均化された電力のレベルを帯域内レベルと帯域外レベルとに分け、帯域内レベル取得回路29で取得した帯域内レベルと帯域外レベル取得回路30で取得した帯域外レベルとの比を除算回路31にて求めて、OFDM放送波の品質の値とする。
The band of the OFDM broadcast wave is known (the band of one channel is 6 MHz), and the power level of each averaged OFDM subcarrier output from the averaging
上記から明らかなように、平均化されたOFDMサブキャリアの電力のレベルを帯域内外のレベルに分けると、図9に示したようになり、帯域内レベルeと帯域外レベルd1およびd2とに分けられ、帯域内レベルeと、帯域外レベルd1およびd2との比がOFDM放送波の品質の値となる。 As apparent from the above, when the power level of the averaged OFDM subcarrier is divided into the in-band and out-of-band levels, it is as shown in FIG. 9, and is divided into the in-band level e and the out-of-band levels d1 and d2. The ratio between the in-band level e and the out-of-band levels d1 and d2 becomes the quality value of the OFDM broadcast wave.
OFDM放送波の品質測定装置70は、OFDM放送波の相互変調を測定することになるので、主として送信出力の品質測定に使用することができる。
Since the OFDM broadcast wave
1…FFT演算回路 2…同期回路
3…スキャッタードパイロットキャリア抽出回路
4…スキャッタードパイロットキャリア位相情報出力回路
5、17、31…除算回路 6、9…平均化処理回路
7…二乗誤差算出回路 8…電力和算出回路
10、50、60、70…OFDM放送波の品質測定装置
12…有効シンボル長遅延回路 13…引き算回路
14…閾値回路 15…信号電力平均化回路
16…ノイズ電力平均化回路 21…重み演算回路
22…誤差演算回路 23…適応等化処理回路
24…誤差電力和演算回路 25…誤差電力平均演算回路
28…平均化回路 29…帯域内レベル取得回路
30…帯域外レベル取得回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
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