JP2007150789A - Ofdm communication measuring system, receiver, measuring method and program - Google Patents

Ofdm communication measuring system, receiver, measuring method and program Download PDF

Info

Publication number
JP2007150789A
JP2007150789A JP2005343200A JP2005343200A JP2007150789A JP 2007150789 A JP2007150789 A JP 2007150789A JP 2005343200 A JP2005343200 A JP 2005343200A JP 2005343200 A JP2005343200 A JP 2005343200A JP 2007150789 A JP2007150789 A JP 2007150789A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
subcarriers
transmission
communication
reception
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005343200A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koki Ota
弘毅 太田
Yoneo Akita
米生 秋田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Information and Communications Technology
Original Assignee
National Institute of Information and Communications Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Information and Communications Technology filed Critical National Institute of Information and Communications Technology
Priority to JP2005343200A priority Critical patent/JP2007150789A/en
Publication of JP2007150789A publication Critical patent/JP2007150789A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an OFDM communication measuring system or the like in an environment where a plurality of transmitting stations is mixed. <P>SOLUTION: A receiving unit 201 of a receiver receives signals which a plurality of transmitting devices broadcasting the same program has transmitted with a reference transmitting frequency displaced from one another within the allowable range. An OFDM Fourier transformer 203 separates the received signals into subcarriers, and a discrete Fourier transformer 207 implements the Fourier transform of a transfer function of each subcarrier obtained by a propagation property obtaining unit 205. An extraction unit 208 extracts a frequency component corresponding to the reference transmitting frequency of a desired transmitting device from intensity of the frequency component obtained, while an output unit 209 adopts the frequency component extracted as a transfer function of each subcarrier from the desired transmitting device and obtains a communication property to output the property. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の送信局が混在する環境下でのOFDM通信の測定システム、受信装置、測定方法、ならびに、コンピュータを用いてこれらを実現するプログラムに関する。   The present invention relates to a measurement system, a receiving apparatus, a measurement method, and a program for realizing these using a computer in an environment where a plurality of transmission stations coexist.

従来から、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex;直交周波数分割多重)通信に係る様々な技術が提案されている。このような技術は、以下の文献に開示されている。
特許第3598371号公報 特許第3605638号公報
Conventionally, various techniques related to OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) communication have been proposed. Such a technique is disclosed in the following document.
Japanese Patent No. 3598371 Japanese Patent No. 3605638

ここで、[特許文献1]では、OFDM通信の信号処理において、復調により得られた信号空間ダイアグラムの複数の信号点や復調した信号の相対位相差でプロットされた信号空間ダイアグラムの複数の信号点の統計処理を行って、信号空間ダイアグラムにおける変動を抽出して、複数の信号点を分類し、情報の誤りが生じる確率が高い領域を信号空間ダイアグラムの中で定めて、その領域に含まれる信号点を統計処理から除外する技術が提案されている。   Here, in [Patent Document 1], in the signal processing of OFDM communication, a plurality of signal points of the signal space diagram obtained by demodulation and a plurality of signal points of the signal space diagram plotted by the relative phase difference of the demodulated signal Is used to extract fluctuations in the signal space diagram, classify multiple signal points, determine areas in the signal space diagram where there is a high probability of information error, and the signals contained in those areas Techniques have been proposed for excluding points from statistical processing.

一方、[特許文献2]では、全帯域が複数のセグメントに分割され、伝送品質の異なる複数の情報をこの複数のセグメントのいくつかに振り分けて同時に伝送することによって階層構造を持たせたディジタル変調信号を、階層毎に分離し、少なくとも1つの階層の信号から伝送路の特性を抽出し、抽出した特性を用いて等化制御情報を生成し、これを用いて階層に分離したそれぞれの信号の等化を行う技術が提案されている。   On the other hand, in [Patent Document 2], the entire band is divided into a plurality of segments, and a plurality of pieces of information having different transmission qualities are distributed to some of the plurality of segments and transmitted simultaneously, thereby providing a digital modulation having a hierarchical structure. The signal is separated for each layer, the characteristics of the transmission line are extracted from the signal of at least one layer, the equalization control information is generated using the extracted characteristic, and the signal of each signal separated into the layer by using this is generated. Techniques for equalization have been proposed.

ここで、地上ディジタル放送のサービスエリア内などで、周波数・周波数安定度・受信電界強度・遅延プロファイル等を測定しようとする場合、複数の送信局から到達する信号が混在する場合がある。   Here, when trying to measure frequency, frequency stability, received electric field strength, delay profile, etc. in the service area of terrestrial digital broadcasting, signals arriving from a plurality of transmitting stations may be mixed.

一般に、地上ディジタル放送のOFDM通信では、遅延信号が多重する場合の許容範囲は、復調に障害が生じないように設計されている。したがって、混在する受信環境下でも、合成した電界強度が十分に強ければ、希望の電界強度は満足される。   In general, in OFDM communication of terrestrial digital broadcasting, the allowable range when delay signals are multiplexed is designed so that there is no obstacle to demodulation. Therefore, even in a mixed reception environment, if the combined electric field strength is sufficiently strong, the desired electric field strength is satisfied.

一方、複数の送信局からの信号について、各々の周波数・周波数安定度・受信電界強度・遅延プロファイル等を別々に計測したい場合は、通常は、測定したい送信局以外の送信局からの送信をすべて停止し、所望の送信局に送信させて測定を行うことが必要になっていた。   On the other hand, if you want to measure each frequency, frequency stability, received electric field strength, delay profile, etc. separately for signals from multiple transmitting stations, all transmissions from transmitting stations other than the transmitting station you want to measure are usually performed. It was necessary to stop and transmit to the desired transmitting station for measurement.

しかしながら、測定のために放送を中断することは困難であるから、深夜の信号停波の時間帯を利用するしかないが、24時間運用が増加しつつある今日では、このような測定は困難になりつつある。   However, since it is difficult to suspend broadcasting for measurement, it is only possible to use the time zone of signal midnight at night, but such measurement is difficult nowadays when 24-hour operation is increasing. It is becoming.

また、送信信号の遅延プロファイルを測定して、複数の送信局のそれぞれと、受信局との通路差から到来時間差を求め、遅延プロファイルの観測結果と照合して各送信局のプロファイルを特定し、プロファイルの強度を元に、DU比(Desired to Undesired signal Ratio)を算出して受信電界強度を算出する手法もあるが、この手法では、到来時間差が小さい場合や複雑な多重伝搬路における測定は困難である。   Also, the delay profile of the transmission signal is measured, the arrival time difference is obtained from the path difference between each of the plurality of transmitting stations and the receiving station, and the profile of each transmitting station is identified by collating with the observation result of the delay profile, There is also a method for calculating the received electric field strength by calculating the DU ratio (Desired to Undesired signal Ratio) based on the strength of the profile, but this method is difficult to measure when the arrival time difference is small or complex multiple propagation paths. It is.

さらに、OFDM通信のサブキャリアの中心のキャリアの周波数を測定したり、最も外側のキャリアの周波数を測定したりして、周波数測定を行う手法もあるが、これらは送信局が複数の場合には対応できない。   In addition, there is a method to measure the frequency by measuring the frequency of the center carrier of OFDM communication subcarriers, or measuring the frequency of the outermost carrier, but these are used when there are multiple transmitting stations. I can not cope.

そこで、OFDM通信において、同じ信号を複数の送信局が送信し、受信局がこれを同時に受信する環境下で、それぞれの送信局の周波数・周波数安定度・電界強度・遅延プロファイルを適切に測定する技術が強く望まれている。   Therefore, in OFDM communication, the frequency, frequency stability, electric field strength, and delay profile of each transmitting station are appropriately measured in an environment where multiple transmitting stations transmit the same signal and the receiving station receives the same signal simultaneously. Technology is highly desired.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、複数の送信局が混在する環境下でのOFDM通信の測定システム、受信装置、測定方法、ならびに、コンピュータを用いてこれらを実現するプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and uses an OFDM communication measurement system, reception apparatus, measurement method, and computer in an environment in which a plurality of transmission stations coexist. The purpose is to provide a program to be realized.

以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。   In order to achieve the above object, the following invention is disclosed in accordance with the principle of the present invention.

本発明の第1の観点に係る測定システムは、直交周波数分割多重通信の通信特性を測定する測定システムであって、同一の送信信号を直交周波数分割多重する複数の送信装置、複数の送信装置から送信された信号を受信する受信装置を備える。   A measurement system according to a first aspect of the present invention is a measurement system for measuring communication characteristics of orthogonal frequency division multiplex communication, and includes a plurality of transmitters and a plurality of transmitters that perform orthogonal frequency division multiplex on the same transmission signal. A receiving device is provided for receiving the transmitted signal.

ここで、複数の送信装置は、互いに異なる送信周波数であって、受信装置が採用する受信周波数の許容範囲内に含まれる送信周波数を採用する。   Here, the plurality of transmission apparatuses employ transmission frequencies that are different from each other and that fall within the allowable range of the reception frequency that is adopted by the reception apparatus.

一方、受信装置は、受信部、分割部、変換部、抽出部、出力部を備え、以下のように構成する。   On the other hand, the receiving device includes a receiving unit, a dividing unit, a converting unit, an extracting unit, and an output unit, and is configured as follows.

まず、受信部は、複数の送信装置から送信された信号を当該受信周波数の許容範囲内で受信する。   First, the reception unit receives signals transmitted from a plurality of transmission devices within an allowable range of the reception frequency.

一方、分割部は、受信した信号をサブキャリアごとに時間順の伝達関数の複素系列に分割する。   On the other hand, the dividing unit divides the received signal into complex sequences of transfer functions in time order for each subcarrier.

さらに、変換部は、分割されたサブキャリアのそれぞれについて、当該サブキャリアに含まれる時間順の複素系列を離散フーリエ変換する。   Further, the transform unit performs a discrete Fourier transform on each of the divided subcarriers for a complex sequence in time order included in the subcarrier.

そして、抽出部は、分割されたサブキャリアのそれぞれについて離散フーリエ変換した周波数成分から、複数の送信装置のうち、所望の送信装置の送信周波数の近傍のピークの周波数成分を抽出する。   Then, the extraction unit extracts a peak frequency component in the vicinity of the transmission frequency of the desired transmission device from among the plurality of transmission devices, from the frequency components obtained by performing discrete Fourier transform on each of the divided subcarriers.

一方、出力部は、分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて抽出されたピークの周波数成分から、当該所望の送信装置と当該受信装置との間の通信特性を出力する。   On the other hand, the output unit outputs a communication characteristic between the desired transmission device and the reception device from the peak frequency component extracted for at least one of the divided subcarriers.

このように、複数の送信装置は、同一のソースを許容範囲内で互いに異なるベースバンド周波数で送信するものであり、既存の送信設備をそのまま利用することができる。一方、受信装置は、測定システムの測定結果を生成して出力するための測定機器として機能する。各種の通信特性を求めるには、時間方向とサブキャリア周波数方向に信号を並べた場合に、全送信シンボルを受信側で完全に推定して既知シンボルとして使用する手法と、パイロットシンボルがあちらこちらに分散するように配置したSP(Scattered Pilot)を利用する手法がある。   As described above, the plurality of transmission apparatuses transmit the same source at baseband frequencies different from each other within an allowable range, and the existing transmission equipment can be used as it is. On the other hand, the receiving device functions as a measurement device for generating and outputting the measurement result of the measurement system. To obtain various communication characteristics, when signals are arranged in the time direction and subcarrier frequency direction, there are a method that uses all the transmitted symbols as a known symbol by completely estimating all transmitted symbols, and pilot symbols. There is a method of using SP (Scattered Pilot) arranged so as to be distributed.

SPを用いる手法では、たとえば、i,m,nを整数として、mi + n番目のサブキャリアについては、時間順でi番目のシンボルにパイロットを採用する。   In the technique using SP, for example, i, m, and n are integers, and for the mi + n-th subcarrier, a pilot is employed for the i-th symbol in time order.

また、本発明の測定システムにおいて、出力部は、分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて抽出されたピークの周波数を、当該通信特性として出力するように構成することができる。   In the measurement system of the present invention, the output unit can be configured to output a peak frequency extracted for at least one of the divided subcarriers as the communication characteristic.

また、本発明の測定システムにおいて、出力部は、分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて抽出されたピークの周波数成分の時間順の複素系列に対してアラン分散解析を行って周波数安定度を求め、当該求められた周波数安定度を、当該通信特性として出力するように構成することができる。   In the measurement system of the present invention, the output unit obtains the frequency stability by performing an Allan variance analysis on the time-order complex sequence of the peak frequency component extracted for at least one of the divided subcarriers. The obtained frequency stability can be output as the communication characteristic.

また、本発明の測定システムにおいて、出力部は、分割されたサブキャリアのそれぞれについて抽出されたピークの周波数成分の受信強度を平均して電界強度を求め、当該求められた電界強度を、当該通信特性として出力するように構成することができる。   In the measurement system of the present invention, the output unit obtains the electric field strength by averaging the received intensities of the peak frequency components extracted for each of the divided subcarriers, and obtains the obtained electric field strength for the communication. It can be configured to output as a characteristic.

また、本発明の測定システムにおいて、出力部は、分割されたサブキャリアのそれぞれについて抽出されたピークの周波数成分をサブキャリア順に並べた系列を離散フーリエ変換して遅延プロファイルを求め、当該求められた遅延プロファイルを、当該通信特性として出力するように構成することができる。   Further, in the measurement system of the present invention, the output unit obtains a delay profile by performing a discrete Fourier transform on a sequence in which the frequency components of the peaks extracted for each of the divided subcarriers are arranged in the order of subcarriers. The delay profile can be configured to be output as the communication characteristic.

本発明のその他の観点に係る受信装置は、上記の測定システムにおける受信装置として構成する。   A receiving apparatus according to another aspect of the present invention is configured as a receiving apparatus in the above measurement system.

本発明のその他の観点に係る測定方法は、直交周波数分割多重通信の通信特性を測定する測定方法であって、同一の送信信号を直交周波数分割多重する複数の送信装置、複数の送信装置から送信された信号を受信する受信装置を用い、複数の送信装置は、互いに異なる送信周波数であって、受信装置が採用する受信周波数の許容範囲内に含まれる送信周波数を採用し、受信装置において、受信工程、分割工程、変換工程、抽出工程、出力工程を実行するように構成する。   A measurement method according to another aspect of the present invention is a measurement method for measuring communication characteristics of orthogonal frequency division multiplex communication, wherein the same transmission signal is transmitted from a plurality of transmission devices and a plurality of transmission devices that perform orthogonal frequency division multiplexing. A plurality of transmission devices that use transmission frequencies that are different from each other and that fall within the allowable range of the reception frequency that is adopted by the reception device. A process, a division process, a conversion process, an extraction process, and an output process are executed.

ここで、受信工程では、複数の送信装置から送信された信号を当該受信周波数の許容範囲内で受信する。   Here, in the reception step, signals transmitted from a plurality of transmission devices are received within an allowable range of the reception frequency.

一方、分割工程では、受信した信号をサブキャリアごとに時間順の伝達関数の複素系列に分割する。   On the other hand, in the dividing step, the received signal is divided into complex sequences of transfer functions in time order for each subcarrier.

さらに、変換工程では、分割されたサブキャリアのそれぞれについて、当該サブキャリアに含まれる時間順の複素系列を離散フーリエ変換する。   Further, in the converting step, for each of the divided subcarriers, a time-order complex sequence included in the subcarrier is subjected to discrete Fourier transform.

そして、抽出工程では、分割されたサブキャリアのそれぞれについて離散フーリエ変換した周波数成分から、複数の送信装置のうち、所望の送信装置の送信周波数の近傍のピークの周波数成分を抽出する。   Then, in the extraction step, a peak frequency component in the vicinity of the transmission frequency of the desired transmission device is extracted from the plurality of transmission devices from the frequency components obtained by discrete Fourier transform for each of the divided subcarriers.

一方、出力工程では、分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて抽出されたピークの周波数成分から、当該所望の送信装置と当該受信装置との間の通信特性を出力する。   On the other hand, in the output step, communication characteristics between the desired transmission device and the reception device are output from the peak frequency component extracted for at least one of the divided subcarriers.

また、本発明の測定方法において、出力工程では、分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて抽出されたピークの周波数を、当該通信特性として出力するように構成することができる。   In the measurement method of the present invention, in the output step, the peak frequency extracted for at least one of the divided subcarriers may be output as the communication characteristic.

また、本発明の測定方法において、出力工程では、分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて抽出されたピークの周波数成分の時間順の複素系列に対してアラン分散解析を行って周波数安定度を求め、当該求められた周波数安定度を、当該通信特性として出力するように構成することができる。   In the measurement method of the present invention, in the output step, frequency stability is obtained by performing an Allan variance analysis on a time-order complex sequence of peak frequency components extracted for at least one of the divided subcarriers. The obtained frequency stability can be output as the communication characteristic.

また、本発明の測定方法において、出力工程では、分割されたサブキャリアのそれぞれについて抽出されたピークの周波数成分の受信強度を平均して電界強度を求め、当該求められた電界強度を、当該通信特性として出力するように構成することができる。   In the measurement method of the present invention, in the output step, the reception intensity of the peak frequency component extracted for each of the divided subcarriers is averaged to obtain the electric field intensity, and the obtained electric field intensity is calculated as the communication field. It can be configured to output as a characteristic.

また、本発明の測定方法において、出力工程では、分割されたサブキャリアのそれぞれについて抽出されたピークの周波数成分をサブキャリア順に並べた系列を離散フーリエ変換して遅延プロファイルを求め、当該求められた遅延プロファイルを、当該通信特性として出力するように構成することができる。   In the measurement method of the present invention, in the output step, a delay profile is obtained by performing discrete Fourier transform on a sequence in which the frequency components of the peaks extracted for each of the divided subcarriers are arranged in the order of subcarriers, and the obtained delay profile is obtained. The delay profile can be configured to be output as the communication characteristic.

本発明の他の観点に係るプログラムは、各種のコンピュータ、たとえば、ソフトウェアのダウンロードによって当該ソフトウェアに対応する各種の無線装置として機能するようなソフトウェアラジオを、上記の受信装置の各部として機能させるように構成する。   A program according to another aspect of the present invention causes various types of computers, for example, software radios that function as various types of wireless devices corresponding to the software by downloading the software, to function as each unit of the reception device. Constitute.

また、当該ソフトウェアラジオ等のコンピュータとは独立して、本発明のプログラムを記録した情報記録媒体を配布、販売することができる。また、本発明のプログラムを、インターネット等のコンピュータ通信網を介して伝送し、配布、販売することができる。   In addition, an information recording medium in which the program of the present invention is recorded can be distributed and sold independently from the computer such as the software radio. Further, the program of the present invention can be transmitted, distributed and sold via a computer communication network such as the Internet.

特に、当該ソフトウェアラジオ等のコンピュータがDSP(Digital Signal Processor)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などのプログラム可能な電子回路を有する場合には、本発明の情報記録媒体に記録されたプログラムを無線にて当該コンピュータに伝送し、当該コンピュータ内のDSPやFPGAにこれを実行させて、本発明の無線通信端末とすることができる。   In particular, when a computer such as the software radio has a programmable electronic circuit such as a DSP (Digital Signal Processor) or FPGA (Field Programmable Gate Array), the program recorded on the information recording medium of the present invention is wirelessly provided. Can be transmitted to the computer, and the DSP or FPGA in the computer can execute this to provide the wireless communication terminal of the present invention.

本発明によれば、複数の送信局が混在する環境下でのOFDM通信の測定システム、受信装置、測定方法、ならびに、コンピュータを用いてこれらを実現するプログラムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the program which implement | achieves these using the measurement system of a OFDM communication in the environment where a some transmitting station coexists, a receiver, a measuring method, and a computer can be provided.

以下に本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。   An embodiment of the present invention will be described below. In addition, embodiment described below is for description and does not limit the scope of the present invention. Accordingly, those skilled in the art can employ embodiments in which each or all of these elements are replaced with equivalent ones, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.

図1は、本発明の実施形態に係る測定システムの概要構成を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a measurement system according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

本図に示すように、測定システム101は、一つの受信装置131と、複数の送信装置151と、からなる。   As shown in the figure, the measurement system 101 includes one receiving device 131 and a plurality of transmitting devices 151.

本実施形態は、隣接するサービスエリアで、同一の番組を同じ周波数帯で放送するSFN(Single Frequency Network)環境下を想定するものである。各サービスエリアに、一つの送信装置151が割り当てられている。   This embodiment assumes an SFN (Single Frequency Network) environment in which the same program is broadcast in the same frequency band in adjacent service areas. One transmission device 151 is assigned to each service area.

上記のように、複数の送信装置151は、同一のソースを、同じサブキャリア(周波数)内およびシンボル(時間)内に同じ配置でパイロットシンボルを埋め込み、OFDM変調して、ベースバンドの複素データに変換して、送信する。この際に、送信装置151ごとに、基準送信周波数が許容範囲内でお互いにずれるようにする。   As described above, the plurality of transmitting apparatuses 151 embed pilot symbols in the same arrangement in the same subcarrier (frequency) and symbol (time) in the same source, perform OFDM modulation, and generate baseband complex data. Convert and send. At this time, the reference transmission frequencies are shifted from each other within an allowable range for each transmission device 151.

地上波ディジタル放送の場合、周波数の許容差は±1Hzであるから、各送信装置151ごとの基準送信周波数の差は、数百mHz〜1Hz程度が適当である。この許容差はシステムによって異なり、たとえば±2Hzのような値の場合もある。   In the case of terrestrial digital broadcasting, since the frequency tolerance is ± 1 Hz, the difference in reference transmission frequency for each transmission device 151 is suitably about several hundred mHz to 1 Hz. This tolerance varies from system to system, and may be a value such as ± 2 Hz.

送信装置151が送信する信号の内容によっては、周波数差を十分に設けることが不可能な場合もある。この場合は、OFDM通信のシンボル毎に、一定の微小角度(この値は、各送信装置151ごとに異なるものとする。)の位相回転を加えていき、位相が階段状に変化する信号を生成して送出する手法を採用すれば、送信周波数を異なるものとするのと同様の効果がある。   Depending on the content of the signal transmitted by the transmitter 151, it may not be possible to provide a sufficient frequency difference. In this case, for each symbol of OFDM communication, a phase rotation of a fixed minute angle (this value is different for each transmission device 151) is added to generate a signal whose phase changes in a stepped manner. If the transmission method is employed, the same effect as that obtained when the transmission frequency is different is obtained.

受信装置131は、複数の送信装置151が送信した信号を同時に受信する。それぞれの送信装置151の基準送信周波数は、受信装置の基準受信周波数の許容範囲内に入っているので、いずれからの信号も受信することが可能である。   The receiving device 131 simultaneously receives signals transmitted from the plurality of transmitting devices 151. Since the reference transmission frequency of each transmission device 151 is within the allowable range of the reference reception frequency of the reception device, it is possible to receive any signal.

(受信装置)
図2は、本実施形態に係る受信装置の概要構成を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。
(Receiver)
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the receiving apparatus according to the present embodiment. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

受信装置131において、アンテナからなる受信部201は、基準受信周波数の許容範囲内の信号をまとめて受信する。したがって、複数の送信装置151が送信した信号も、ここで受け付けられることになる。   In the reception device 131, a reception unit 201 including an antenna collectively receives signals within the allowable range of the reference reception frequency. Therefore, signals transmitted by the plurality of transmission devices 151 are also accepted here.

次に、受け付けられた信号を、ベースバンド変換部202が、ベースバンドの複素データに変換し、同期をとってシンボル単位の複素データ系列を取得する。   Next, the baseband conversion unit 202 converts the received signal into baseband complex data, and acquires a complex data sequence in symbol units in synchronization.

ついで、OFDMフーリエ変換部203が、取得された複素データ系列を直並列化して、これらに対して、位相・周波数・振幅の補正をせずに直接フーリエ変換を行い、各サブキャリアに対して、受信ベクトル値からなる時間順の複素系列を得る。   Next, the OFDM Fourier transform unit 203 serializes the acquired complex data series and performs direct Fourier transform on these complex data without correcting the phase, frequency, and amplitude. A time-series complex sequence of received vector values is obtained.

そして、復調部204が、各サブキャリアに対して、シンボル値を推定し、各サブキャリアに対する正規化した理想シンボルの理想ベクトル値を求める。   Demodulation section 204 then estimates a symbol value for each subcarrier, and obtains an ideal vector value of the ideal symbol normalized for each subcarrier.

ついで、伝搬特性取得部205は、各サブキャリアに対して、複素系列のうち、受信ベクトル値を、これに対して正規化した理想ベクトル値で除算して、伝達関数を求める。   Next, the propagation characteristic acquisition unit 205 obtains a transfer function by dividing the received vector value of the complex series by the ideal vector value normalized with respect to each subcarrier.

なお、復調部204を省略し、伝搬特性取得部205は、パイロット信号(既知信号)が埋め込まれている部分についてのみ処理をすることとしても良い。この場合は、当該部分の受信ベクトル値を、既知信号のベクトル値で除算すれば、伝達関数を求めることができる。   Note that the demodulation unit 204 may be omitted, and the propagation characteristic acquisition unit 205 may process only the portion in which the pilot signal (known signal) is embedded. In this case, the transfer function can be obtained by dividing the received vector value of the portion by the vector value of the known signal.

この場合に、シンボルの直交座標軸の同期をとるために、周波数と時間のデータ配列に対して、所定の位置に既知データを配置する手法を応用することができる。このような既知データを、SP(Scattered Pilot symbol)と呼ぶ。   In this case, in order to synchronize the orthogonal coordinate axes of the symbols, it is possible to apply a technique of arranging known data at a predetermined position with respect to the frequency and time data arrangement. Such known data is called SP (Scattered Pilot symbol).

図3は、周波数と時間のデータ配列に対してSPが配置される様子を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing how SPs are arranged with respect to a frequency and time data array. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

本図では、周波数(Frequency、何番目のサブキャリアか)は横軸に、時間(Time、何番目のシンボルか)は縦軸に配置されている。各シンボルは丸印で表記され、通常のデータシンボルは白丸で、SPは黒丸で表記されている。   In this figure, the frequency (Frequency, what number subcarrier) is arranged on the horizontal axis, and the time (Time, what number symbol) is arranged on the vertical axis. Each symbol is represented by a circle, a normal data symbol is represented by a white circle, and SP is represented by a black circle.

本図の配置では、1番目のシンボルについては、1,13,25,…番目のサブキャリアにSPが配置され、2番目のシンボルについては、4,16,28,…番目のサブキャリアにSPが配置され、以下同様に続く。ここで、k番目のシンボルのn個目のSPは、3(k-1)+1+12(n-1)で求まるシンボル位置に配置される。   In the arrangement shown in the figure, for the first symbol, SPs are arranged on the 1, 13, 25,... Sub-carriers, and for the second symbol, SPs are placed on the 4, 16, 28,. Is arranged, and so on. Here, the n-th SP of the k-th symbol is arranged at a symbol position obtained by 3 (k−1) + 1 + 12 (n−1).

図4は、ある時刻におけるあるサブキャリアの伝達関数を、前後の時刻から補間する様子を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing a state in which a transfer function of a certain subcarrier at a certain time is interpolated from previous and subsequent times. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

上記の例では、i = 1,2,3,…について、3(i-1)+1番目のサブキャリアのみに、SPが配置される。本図では、このような3(i-1)+1番目のサブキャリアについて、ある時刻(5番目のシンボル)における伝達関数をReferenceとして求めたい場合の手法を示している。   In the above example, for i = 1, 2, 3,..., SPs are arranged only on the 3 (i−1) + 1-th subcarrier. This figure shows a method for obtaining the transfer function at a certain time (fifth symbol) as a reference for such 3 (i-1) + 1-th subcarrier.

本図に示すように、5番目のシンボルがSPである場合(1,13,25,…番目のサブキャリア)には、求められた伝達関数をそのまま使用する。   As shown in this figure, when the fifth symbol is SP (1, 13, 25,... Sub-carriers), the obtained transfer function is used as it is.

SPでない場合は、時間方向に前後に配置されたSPの伝達関数の値から補間が行われる(Interpolated)。   If it is not an SP, interpolation is performed from the values of the SP transfer functions arranged before and after in the time direction (Interpolated).

たとえば、4,16,28,…番目のサブキャリアについては、2番目のシンボルの伝達関数と5番目のシンボルの伝達関数から内挿するように補間する。   For example, the 4, 16, 28,... Subcarriers are interpolated so as to be interpolated from the transfer function of the second symbol and the transfer function of the fifth symbol.

7,19,31,…番目のサブキャリアについては、3番目のシンボルの伝達関数と6番目のシンボルの伝達関数から内挿するように補間する。   The seventh, 19, 31,... Subcarriers are interpolated so as to be interpolated from the transfer function of the third symbol and the transfer function of the sixth symbol.

10,22,34,…番目のサブキャリアについては、4番目のシンボルの伝達関数と7番目のシンボルの伝達関数から内挿するように補間する。   The 10, 22, 34,... Subcarriers are interpolated so as to be interpolated from the transfer function of the fourth symbol and the transfer function of the seventh symbol.

ただし、伝達関数の補間は、標本化定理が成立することが前提である。したがって、伝達関数の周期成分が4倍のシンボル間隔の逆数の2分の1を超えないことが必要である。本実施形態の場合は、伝達関数の変化速度がそれを超えないことが前提となる。   However, transfer function interpolation is based on the assumption that the sampling theorem holds. Therefore, it is necessary that the periodic component of the transfer function does not exceed one half of the reciprocal of the four-times symbol interval. In the case of this embodiment, it is assumed that the rate of change of the transfer function does not exceed it.

このほか、各種の手法によって、各サブキャリアの各時刻における複素伝達関数を求めることができる。すなわち、受信部201から伝搬特性取得部205において行われる処理については、公知技術やこれと同様の機能を有する技術を適用することができ、これらの態様も本発明の範囲に含まれる。   In addition, the complex transfer function at each time of each subcarrier can be obtained by various methods. That is, for the processing performed in the propagation characteristic acquisition unit 205 from the reception unit 201, a known technique or a technique having the same function can be applied, and these aspects are also included in the scope of the present invention.

さて、蓄積部206は、各サブキャリアに対して、所定の時間シンボル間隔で、得られた伝達関数を順に記憶して蓄積する。ここでは、各サブキャリアに対して、Lシンボル分だけ、伝達関数の値を蓄積部206が蓄積するものとする。ここで、周波数順でm番目のサブキャリアの、時間順でk番目のシンボルに対応する複素伝達関数の値を、g(m,k)とする。   Now, the accumulation unit 206 sequentially stores and accumulates the obtained transfer functions for each subcarrier at a predetermined time symbol interval. Here, it is assumed that the storage unit 206 stores the value of the transfer function for each subcarrier by L symbols. Here, the value of the complex transfer function corresponding to the kth symbol in the time order of the mth subcarrier in the frequency order is assumed to be g (m, k).

離散フーリエ変換部207は、蓄積部206に蓄積された伝達関数g(m,k)を、m = 1,2,…のそれぞれについて、時系列のデータとして、
G(m,n) = (1/L)Σk=1 Lg(m,k) exp(-2π(k-1)nj/L)
のように離散フーリエ変換する。
The discrete Fourier transform unit 207 uses the transfer function g (m, k) accumulated in the accumulation unit 206 as time-series data for each of m = 1, 2,.
G (m, n) = (1 / L) Σ k = 1 L g (m, k) exp (-2π (k-1) nj / L)
The discrete Fourier transform is performed as follows.

すなわち、G(m,n)は、m番目のサブキャリアについての、n番目の周波数帯における周波数成分の強度である。   That is, G (m, n) is the intensity of the frequency component in the nth frequency band for the mth subcarrier.

パラメータnを変化させて見ると、G(m,n)にはピークが何箇所か現われる。このピークは、それぞれ、いずれかの送信装置151に相当する。   When the parameter n is changed, several peaks appear in G (m, n). Each peak corresponds to one of the transmission devices 151.

上記のように、送信装置151は同じ番組を、微小に異なる基準送信周波数で送信し、受信装置131は、ある程度の許容範囲を持ちつつ基準受信周波数で受信する。したがって、測定対象としたい送信装置151の基準送信周波数(と、基準受信周波数との差)に対応するnの近傍に存在するピークが、当該送信装置151から送信された信号の、m番目のサブキャリアの成分強度、ということになる。   As described above, the transmission device 151 transmits the same program at a slightly different reference transmission frequency, and the reception device 131 receives the reference program at the reference reception frequency with a certain allowable range. Therefore, a peak existing in the vicinity of n corresponding to the reference transmission frequency (and the difference between the reference reception frequencies) of the transmission device 151 to be measured is the m-th sub-signal of the signal transmitted from the transmission device 151. That is, the component strength of the carrier.

受信装置131の側では、複数の送信装置151のそれぞれの基準送信周波数が既知であるものとする。基準送信周波数とは、実際に受信される周波数ではなく、当該送信装置151が送信する際に用いる周波数の基準となるものであり、動作に際して雑音や各種の誤差がまったく存在しないとした場合に、送信に用いられると想定される周波数のことである。   On the receiving device 131 side, it is assumed that the reference transmission frequencies of the plurality of transmitting devices 151 are known. The reference transmission frequency is not a frequency actually received, but a reference of a frequency used when the transmission device 151 transmits, and when there is no noise or various errors in operation, This is the frequency that is assumed to be used for transmission.

したがって、現実に送受信に用いられる周波数は、たとえばドップラー効果の影響や、温度変化・湿度変化等の影響による送信装置151自身の機器特性の変化により、この基準送信周波数から微小にずれるのが一般的である。   Therefore, the frequency actually used for transmission / reception generally deviates slightly from this reference transmission frequency due to, for example, the influence of the Doppler effect or the change in the device characteristics of the transmission device 151 due to the influence of temperature change / humidity change. It is.

したがって、抽出部208は、m = 1,2,…のそれぞれについて、所望の送信装置151の基準送信周波数と、当該受信装置131の基準受信周波数と、の差に対応する離散フーリエ変換の結果の周波数方向の添字を調べる。この値がaであるとすると、当該差に対応するaの近傍(G(m,a-Δ)〜G(m,a+Δ))のピークを、当該所望の送信装置151のm番目のサブキャリアの成分強度として抽出する。G(m,n)は複素数であるので、「ピーク」とは、複素数の絶対値の極大値を意味する。   Therefore, for each of m = 1, 2,..., The extraction unit 208 calculates the result of the discrete Fourier transform corresponding to the difference between the reference transmission frequency of the desired transmission device 151 and the reference reception frequency of the reception device 131. Check the subscript in the frequency direction. If this value is a, then the peak in the vicinity of a (G (m, a−Δ) to G (m, a + Δ)) corresponding to the difference is the m-th peak of the desired transmitter 151. Extracted as the component strength of the subcarrier. Since G (m, n) is a complex number, “peak” means the maximum value of the absolute value of the complex number.

Δは、隣り合う基準送信周波数と重ならないような値とする。上記の例では、基準周波数同士の間隔は、数百mHz〜1Hzとしていたので、この間隔の最小値の2分の1未満に対応する幅とすることが望ましい。   Δ is set to a value that does not overlap with an adjacent reference transmission frequency. In the above example, the interval between the reference frequencies is set to several hundred mHz to 1 Hz. Therefore, it is desirable that the interval corresponds to less than half of the minimum value of the interval.

所望の送信装置151と受信装置131の間は、空間伝搬により送信電波が伝搬する。この間に、送信アンテナから放射され、あらゆる方向に拡散した電波が空間内のあらゆる対象物により、反射、拡散、回折、減衰の現象を生ずる。そのような中で、さまざまな経路を伝搬した信号が、受信アンテナに到来する。その結果、複数の経路の信号が重なる多重伝搬状態(マルチパス)となる場合がある。   A transmission radio wave propagates between the desired transmission device 151 and the reception device 131 by spatial propagation. During this time, radio waves radiated from the transmitting antenna and diffused in all directions cause reflection, diffusion, diffraction, and attenuation by all objects in the space. Under such circumstances, signals propagated through various paths arrive at the receiving antenna. As a result, there may be a multiple propagation state (multipath) in which signals of a plurality of paths overlap.

多重伝搬による影響は、OFDM信号においては、帯域内の周波数特性に表れる。図5は、多重伝搬によるOFDM信号の影響を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。   The influence of multiple propagation appears in the frequency characteristics within the band in the OFDM signal. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the influence of an OFDM signal due to multiple propagation. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

本図に示すように、直接波のほか、遅延波が1つある場合は、位相と振幅の差、ならびに、到来時間差(遅延時間)により、帯域内の電力が変動する。   As shown in this figure, when there is one delayed wave in addition to the direct wave, the power in the band fluctuates due to the difference between the phase and amplitude, and the arrival time difference (delay time).

遅延波の影響は、帯域内の振幅周波数特性として現れる。その状況は、主波の到達時間を基準とした時、到来波の遅延時間の逆数の周期変動を周波数帯域内に生じさせるものである。その振幅変動幅は、DU比で決まる。   The influence of the delayed wave appears as an amplitude frequency characteristic within the band. The situation is that, when the arrival time of the main wave is used as a reference, a period fluctuation of the reciprocal of the delay time of the incoming wave is generated in the frequency band. The amplitude fluctuation range is determined by the DU ratio.

したがって、G(m,n)も多重伝搬の影響が発生していれば、当該差に対応するaの近傍G(m,a-Δ)〜G(m,a+Δ)のピーク値は多重伝搬の周波数特性に応じた、当該所望の送信装置151のm番目のサブキャリアの成分強度として抽出される。   Therefore, if G (m, n) is also affected by multiple propagation, the peak values of G (m, a-Δ) to G (m, a + Δ) near a corresponding to the difference are multiplexed. It is extracted as the component intensity of the m-th subcarrier of the desired transmission device 151 according to the frequency characteristic of propagation.

たとえば、所望の送信装置151と受信装置131との基準周波数のずれが、離散フーリエ変換した結果の周波数方向のインデックスaに相当する場合、m番目のサブキャリアについてのピークH(m)が、離散フーリエ変換した成分のうち、qm番目の成分であるとすると、
H(m) = G(m,qm);
qm = argmax n,a-Δ≦n≦a+Δ |G(m,n)|
のように表現できる。H(m)は、所望の送信装置151からの伝達関数である周波数特性そのものである。
For example, when the deviation of the reference frequency between the desired transmitter 151 and receiver 131 corresponds to the index a in the frequency direction as a result of discrete Fourier transform, the peak H (m) for the mth subcarrier is discrete. If it is the q m- th component among the Fourier transformed components,
H (m) = G (m , q m);
q m = argmax n, a-Δ ≦ n ≦ a + Δ | G (m, n) |
It can be expressed as H (m) is the frequency characteristic itself that is a transfer function from the desired transmission device 151.

最後に、出力部209は、抽出された成分強度に対して後述するような処理を行い、所望の送信装置151の周波数・周波数安定度・電界強度・遅延プロファイル等の通信特性を求めて、出力する。   Finally, the output unit 209 performs processing as described later on the extracted component intensity, obtains communication characteristics such as the frequency, frequency stability, electric field strength, and delay profile of the desired transmission device 151, and outputs it. To do.

なお、上記の例では、すべてのサブキャリアについてG(m,n)やH(m)を求めているが、計算量や測定精度を勘案して、所定の間隔おきに選択したサブキャリアについてのみ、これらの処理を実行することとしても良い。以下同様であるが、理解を容易にするため、すべてのサブキャリアについてG(m,n)やH(m)を求める場合を例にあげて説明する。   In the above example, G (m, n) and H (m) are obtained for all subcarriers, but only for subcarriers selected at predetermined intervals in consideration of the calculation amount and measurement accuracy. These processes may be executed. The same applies to the following, but in order to facilitate understanding, a case where G (m, n) and H (m) are obtained for all subcarriers will be described as an example.

以下、出力部209において行われる通信特性を求める技術について、さらに詳細に説明する。   Hereinafter, a technique for obtaining communication characteristics performed in the output unit 209 will be described in more detail.

(通信特性の取得)
上記のように、抽出部208が、測定対象の送信装置151に対して抽出したサブキャリアのピークが、q1,q2,q3,…に対してH(1),H(2),H(3),…である場合、出力部209がこのデータをどのように処理するか、について説明する。
(Acquisition of communication characteristics)
As described above, the extraction unit 208, the peak of the subcarriers extracted to the transmitter 151 to be measured, q 1, q 2, q 3, ... with respect to H (1), H (2 ), In the case of H (3),..., How the output unit 209 processes this data will be described.

(1) 周波数 (1) Frequency

まず、送信装置151の基準送信周波数を、受信装置131で確認、測定したい場合には、上記の
q1,q2,q3,…
をそのまま出力するか、これらを基準受信周波数との差を表す数値として、周波数単位に換算して出力すれば、送信装置151から送信された信号の「サブキャリアごとの送信周波数」の実測値を得ることができる。
First, when the reference transmission frequency of the transmission device 151 is to be confirmed and measured by the reception device 131,
q 1 , q 2 , q 3 , ...
Are output as they are, or these are converted into units of frequency as numerical values representing the difference from the reference reception frequency, and the measured value of “transmission frequency for each subcarrier” of the signal transmitted from the transmitter 151 is obtained. Obtainable.

また、
q1,q2,q3,…
に対する重みをそれぞれ
|H(1)|,|H(2)|,|H(3)|,…
とした重み付き平均をとることによって、送信装置151から送信された信号の送信周波数の実測値を得ることとしても良い。
Also,
q 1 , q 2 , q 3 , ...
The weights for each
| H (1) |, | H (2) |, | H (3) |, ...
The measured value of the transmission frequency of the signal transmitted from the transmission device 151 may be obtained by taking the weighted average.

このほか、周波数特性がフラットな場合などは、いずれか1つのサブキャリア(典型的には中心や最小周波数、最大周波数に対応するもの)についてのピークのインデックスから、送信周波数の代表値の実測値を得ても良い。   In addition, when the frequency characteristics are flat, the measured value of the representative value of the transmission frequency from the peak index for any one subcarrier (typically the one corresponding to the center, minimum frequency, or maximum frequency). You may get.

(2) 周波数安定度 (2) Frequency stability

G(m,n)は、ある時間幅τ(Lシンボル長)に相当する窓幅の離散フーリエ変換の値であるので、時間幅τの平均値を示すものである。   Since G (m, n) is a value of a discrete Fourier transform having a window width corresponding to a certain time width τ (L symbol length), it represents an average value of the time width τ.

周波数安定度を測定したい場合は、以下のような処理を行う。上記の抽出部208は、ある時刻t(典型的には、シンボル長さ単位で数える離散値で、時間幅τ区間を代表する時刻である。)について、各サブキャリアについて
H(1),H(2),H(3),…
を出力するが、これを、
Hτ(1,t),Hτ(2,t),Hτ(3,t),…
と書くこととする。すなわち、サブキャリアごとに、時間幅τごとの時間方向の複素系列を得るのである。
When measuring the frequency stability, the following processing is performed. For each subcarrier, the extraction unit 208 described above has a certain time t (typically, a discrete value counted in symbol length units and a time that represents a time width τ interval).
H (1), H (2), H (3), ...
Output this,
Hτ (1, t), Hτ (2, t), Hτ (3, t),…
I will write. That is, a complex sequence in the time direction for each time width τ is obtained for each subcarrier.

上記のように、蓄積部206は、Lシンボル長分だけ情報を蓄積するから、ここでもLシンボル長ごとの情報を蓄積するものとすると、m番目のサブキャリアに対して所望の送信装置151から受信装置131が受信した複素時系列は、
Hτ(m,1),Hτ(m,2),…,Hτ(m,L)
となる。
As described above, the accumulation unit 206 accumulates information for the L symbol length. Therefore, assuming that information for each L symbol length is also accumulated here, the desired transmission apparatus 151 performs transmission for the m-th subcarrier. The complex time series received by the receiving device 131 is
Hτ (m, 1), Hτ (m, 2), ..., Hτ (m, L)
It becomes.

さて、m番目のサブキャリアについての、周波数安定度を求めるには、この複素時系列
Hτ(m,1),Hτ(m,2),…,Hτ(m,L)
に対してアラン分散(Allan Variance)解析を行う。アラン分散は、周波数安定度を求めるために広く用いられる技術である。
Now, to find the frequency stability for the mth subcarrier, use this complex time series.
Hτ (m, 1), Hτ (m, 2), ..., Hτ (m, L)
An Allan Variance analysis is performed on. Allan dispersion is a widely used technique for determining frequency stability.

アラン分散解析を行う対象となるサブキャリアとしては、周波数特性がフラットであれば、中心や最小周波数、最大周波数に対応するものが考えられる。一方、多重伝搬路の影響下では、すべてのサブキャリアに対して行っても良いし、複数のサブキャリアに対して得られた解析結果を、適宜平均化するなどの処理を施しても良い。   As subcarriers to be subjected to the Allan variance analysis, if the frequency characteristics are flat, those corresponding to the center, the minimum frequency, and the maximum frequency can be considered. On the other hand, under the influence of multiple propagation paths, it may be performed for all subcarriers, or analysis results obtained for a plurality of subcarriers may be appropriately averaged.

(3) 電界強度 (3) Electric field strength

さらに、電界強度を測定したい場合は、以下のような処理を行う。すなわち、
H(1),H(2),H(3),…
は、実際に蓄積部206に蓄積された伝達関数g(m,k)から求めた、所望の送信装置151から受信装置131への周波数特性である。すなわち、所望の送信装置151から受信装置131へ送信された信号の電力は、周波数特性から求めることができる。
Further, when it is desired to measure the electric field strength, the following processing is performed. That is,
H (1), H (2), H (3), ...
Is a frequency characteristic from the desired transmission device 151 to the reception device 131 obtained from the transfer function g (m, k) actually stored in the storage unit 206. That is, the power of the signal transmitted from the desired transmission device 151 to the reception device 131 can be obtained from the frequency characteristics.

そこで、|H(m)|の自乗平均を求めて、これを当該送信装置151の電界強度として出力する。   Therefore, the root mean square of | H (m) | is obtained, and this is output as the electric field strength of the transmitter 151.

なお、既知の一部のサブキャリアの情報だけを用いて電界強度を求める手法は、受信状態が劣悪でデータのシンボル値推定に誤りが生じる場合には特に有効であるが、受信状態が良好な場合に測定精度を向上させるには、すべてのサブキャリアを処理の対象とすることが望ましい。   Note that the method of obtaining the electric field strength using only information of some known subcarriers is particularly effective when the reception state is poor and an error occurs in the estimation of the symbol value of the data, but the reception state is good. In order to improve the measurement accuracy in this case, it is desirable to process all subcarriers.

(4) 遅延プロファイル (4) Delay profile

遅延プロファイルを求めるには、所望の送信装置151からの伝達関数の複素時系列
H(1),H(2),H(3),…,H(M)
を、複素離散フーリエ変換すれば良い。すなわち、
D(t) = (1/M)Σm=1 MH(m) exp(-2π(m-1)tj/M)
とする。
To determine the delay profile, a complex time series of transfer functions from the desired transmitter 151
H (1), H (2), H (3), ..., H (M)
May be subjected to complex discrete Fourier transform. That is,
D (t) = (1 / M) Σ m = 1 M H (m) exp (-2π (m-1) tj / M)
And

マルチパス環境下では、|D(t)|のピークが複数出現する。これらは、各伝搬路に対応付けられる。D(t)は、遅延時間tの伝搬路の特性を示しており、もとの信号がどの程度の強度で、どの程度位相が変化して到達するか、が、この情報から判明する。   In a multipath environment, multiple | D (t) | peaks appear. These are associated with each propagation path. D (t) indicates the characteristics of the propagation path of the delay time t, and it can be determined from this information how much the original signal has reached and how much the phase has changed.

以下では、一部のサブキャリアのみにSPが配置されるような場合に、解析できる遅延プロファイルの条件について説明する。   In the following, a description will be given of delay profile conditions that can be analyzed when SPs are arranged only in some subcarriers.

図4に示すように、SPデータを補間して同一の時間に揃えたSPのみが使用して、伝達関数を抽出した場合には、単にそれらを並べて、離散フーリエ変換(DFT)すれば良い。このようにすれば、遅延時間(Delay Time)と位相の変化を表す複素遅延プロファイル(Complex Delay Profile)が得られる。   As shown in FIG. 4, when only SPs interpolated with SP data and used at the same time are used to extract transfer functions, they are simply arranged and subjected to discrete Fourier transform (DFT). In this way, a complex delay profile indicating a delay time and a phase change can be obtained.

この場合、標本化定理に基づき、解析可能な遅延波の最大の遅延時間は、SP間隔の逆数未満となる。   In this case, based on the sampling theorem, the maximum delay time of the delay wave that can be analyzed is less than the inverse of the SP interval.

上記の例では、SPのみのデータ列は、全体の3分の1になっている(3(k-1)+1番目のサブキャリアのみにSPが配置されている。)から、解析可能な最大遅延時間もSP間隔の逆数の3分の1となる。   In the above example, the SP-only data string is one-third of the total (SP is arranged only in the 3 (k-1) + 1-th subcarrier) and can be analyzed. The maximum delay time is also one third of the reciprocal of the SP interval.

これよりも長い遅延時間の遅延波が存在した場合は、解析結果の遅延プロファイルに虚像成分となって折り返されることになる。   If there is a delayed wave with a longer delay time than this, it will be folded back as a virtual image component in the delay profile of the analysis result.

たとえば、
有効シンボル長を1msとして、モード3の13セグメントを利用し、
サブキャリア間隔を1kHzとし、
ガードインターバル長を125μs、すなわち有効シンボル長の1/8とし、
サブキャリア数を5617とし、バンド幅を5.617MHzとし、
SP数を1872とし、バンド幅を5.617MHzとした
場合を考える。
For example,
The effective symbol length is 1 ms and 13 segments of mode 3 are used.
The subcarrier spacing is 1 kHz,
The guard interval length is 125 μs, that is, 1/8 of the effective symbol length,
The number of subcarriers is 5617, the bandwidth is 5.617 MHz,
Consider a case where the number of SPs is 1872 and the bandwidth is 5.617 MHz.

この場合、解析可能な最大遅延時間は、1/(1kHz)×(1/3) = 333.3μsとなる。   In this case, the maximum delay time that can be analyzed is 1 / (1 kHz) × (1/3) = 333.3 μs.

遅延時間の分解能は、333.3μs/1872 = 0.178μsとなる。これは、距離分解能で考えると、0.178μs×3.0×108m/s = 53.4mである。 The resolution of the delay time is 333.3 μs / 1872 = 0.178 μs. This is 0.178 μs × 3.0 × 10 8 m / s = 53.4 m in terms of distance resolution.

このほか、すべてのサブキャリアについての伝達関数を求めて、それらの周波数方向の列に対して、離散フーリエ変換を行うこともできる。それ以降の処理は、上記の場合と同様である。   In addition, a transfer function for all subcarriers can be obtained, and a discrete Fourier transform can be performed on the columns in the frequency direction. The subsequent processing is the same as in the above case.

以上説明したように、本発明によれば、複数の送信局が混在する環境下でのOFDM通信の測定システム、受信装置、測定方法、ならびに、コンピュータを用いてこれらを実現するプログラムを提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a measurement system, a reception apparatus, a measurement method, and a program that realizes these using a computer in an environment where a plurality of transmission stations coexist. Can do.

本発明の実施形態に係る測定システムの概要構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the measurement system which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係る受信装置の概要構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the receiver which concerns on this embodiment. 周波数と時間のデータ配列に対してSPが配置される様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that SP is arrange | positioned with respect to the data arrangement | sequence of a frequency and time. ある時刻におけるあるサブキャリアの伝達関数を、前後の時刻から補間する様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that the transfer function of a certain subcarrier in a certain time is interpolated from the time before and behind. 多重伝搬によるOFDM信号の影響を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the influence of the OFDM signal by multiple propagation.

符号の説明Explanation of symbols

101 測定システム
131 受信装置
151 送信装置
201 受信部
202 ベースバンド変換部
203 OFDMフーリエ変換部
204 復調部
205 伝搬特性取得部
206 蓄積部
207 離散フーリエ変換部
208 抽出部
209 出力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Measurement system 131 Reception apparatus 151 Transmission apparatus 201 Reception part 202 Baseband conversion part 203 OFDM Fourier transform part 204 Demodulation part 205 Propagation characteristic acquisition part 206 Accumulation part 207 Discrete Fourier transform part 208 Extraction part 209 Output part

Claims (12)

直交周波数分割多重通信の通信特性を測定する測定システムであって、同一の送信信号を直交周波数分割多重する複数の送信装置、前記複数の送信装置から送信された信号を受信する受信装置を備え、前記複数の送信装置は、互いに異なる送信周波数であって、前記受信装置が採用する受信周波数の許容範囲内に含まれる送信周波数を採用し、
前記受信装置は、
前記複数の送信装置から送信された信号を当該受信周波数の許容範囲内で受信する受信部、
前記受信した信号をサブキャリアごとに時間順の伝達関数の複素系列に分割する分割部、
前記分割されたサブキャリアのそれぞれについて、当該サブキャリアに含まれる時間順の複素系列を離散フーリエ変換する変換部、
前記分割されたサブキャリアのそれぞれについて前記離散フーリエ変換した周波数成分から、前記複数の送信装置のうち、所望の送信装置の送信周波数の近傍のピークの周波数成分を抽出する抽出部、
前記分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて前記抽出されたピークの周波数成分から、当該所望の送信装置と当該受信装置との間の通信特性を出力する出力部
を備えることを特徴とする測定システム。
A measurement system for measuring communication characteristics of orthogonal frequency division multiplex communication, comprising a plurality of transmission devices for orthogonal frequency division multiplexing of the same transmission signal, and a reception device for receiving signals transmitted from the plurality of transmission devices, The plurality of transmission devices employ transmission frequencies that are different from each other and that are included in an allowable range of reception frequencies that the reception device employs,
The receiving device is:
A receiver that receives signals transmitted from the plurality of transmitters within an allowable range of the reception frequency;
A dividing unit that divides the received signal into complex sequences of transfer functions in time order for each subcarrier;
For each of the divided subcarriers, a transform unit that performs a discrete Fourier transform on a complex sequence in time order included in the subcarriers,
An extraction unit that extracts a frequency component of a peak in the vicinity of a transmission frequency of a desired transmission device among the plurality of transmission devices, from the frequency components obtained by performing the discrete Fourier transform on each of the divided subcarriers,
A measurement system comprising: an output unit that outputs a communication characteristic between the desired transmission device and the reception device from the extracted peak frequency component for at least one of the divided subcarriers. .
請求項1に記載の測定システムであって、
前記出力部は、前記分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて前記抽出されたピークの周波数を、当該通信特性として出力する
ことを特徴とする測定システム。
The measurement system according to claim 1,
The output unit outputs the extracted peak frequency for at least one of the divided subcarriers as the communication characteristic.
請求項1に記載の測定システムであって、
前記出力部は、前記分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて前記抽出されたピークの周波数成分の時間順の複素系列に対してアラン分散解析を行って周波数安定度を求め、当該求められた周波数安定度を、当該通信特性として出力する
ことを特徴とする測定システム。
The measurement system according to claim 1,
The output unit obtains a frequency stability by performing an Allan variance analysis on a time-sequence complex sequence of the extracted peak frequency components for at least one of the divided subcarriers, and obtains the frequency stability. A measurement system that outputs the stability as the communication characteristic.
請求項1に記載の測定システムであって、
前記出力部は、前記分割されたサブキャリアのそれぞれについて前記抽出されたピークの周波数成分の受信強度を平均して電界強度を求め、当該求められた電界強度を、当該通信特性として出力する
ことを特徴とする測定システム。
The measurement system according to claim 1,
The output unit obtains an electric field strength by averaging the received intensities of the extracted peak frequency components for each of the divided subcarriers, and outputs the obtained electric field strength as the communication characteristic. Characteristic measurement system.
請求項1に記載の測定システムであって、
前記出力部は、前記分割されたサブキャリアのそれぞれについて前記抽出されたピークの周波数成分をサブキャリア順に並べた系列を離散フーリエ変換して遅延プロファイルを求め、当該求められた遅延プロファイルを、当該通信特性として出力する
ことを特徴とする測定システム。
The measurement system according to claim 1,
The output unit obtains a delay profile by performing a discrete Fourier transform on a sequence in which the extracted peak frequency components are arranged in subcarrier order for each of the divided subcarriers, and obtains the obtained delay profile for the communication A measurement system characterized by output as a characteristic.
請求項1から5のいずれか1項に記載の測定システムにおける受信装置。   The receiving apparatus in the measuring system of any one of Claim 1 to 5. 直交周波数分割多重通信の通信特性を測定する測定方法であって、同一の送信信号を直交周波数分割多重する複数の送信装置、前記複数の送信装置から送信された信号を受信する受信装置を用い、前記複数の送信装置は、互いに異なる送信周波数であって、前記受信装置が採用する受信周波数の許容範囲内に含まれる送信周波数を採用し、
前記受信装置において、
前記複数の送信装置から送信された信号を当該受信周波数の許容範囲内で受信する受信工程、
前記受信した信号をサブキャリアごとに時間順の伝達関数の複素系列に分割する分割工程、
前記分割されたサブキャリアのそれぞれについて、当該サブキャリアに含まれる時間順の複素系列を離散フーリエ変換する変換工程、
前記分割されたサブキャリアのそれぞれについて前記離散フーリエ変換した周波数成分から、前記複数の送信装置のうち、所望の送信装置の送信周波数の近傍のピークの周波数成分を抽出する抽出工程、
前記分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて前記抽出されたピークの周波数成分から、当該所望の送信装置と当該受信装置との間の通信特性を出力する出力工程
を備えることを特徴とする測定方法。
A measurement method for measuring communication characteristics of orthogonal frequency division multiplex communication, using a plurality of transmission devices that perform orthogonal frequency division multiplexing on the same transmission signal, and a reception device that receives signals transmitted from the plurality of transmission devices, The plurality of transmission devices employ transmission frequencies that are different from each other and that are included in an allowable range of reception frequencies that the reception device employs,
In the receiving device,
A reception step of receiving signals transmitted from the plurality of transmission devices within an allowable range of the reception frequency;
A dividing step of dividing the received signal into complex sequences of transfer functions in time order for each subcarrier;
For each of the divided subcarriers, a transforming step for performing a discrete Fourier transform on a time-order complex sequence included in the subcarriers;
An extraction step of extracting a frequency component of a peak in the vicinity of a transmission frequency of a desired transmission device from among the plurality of transmission devices, from the frequency components obtained by the discrete Fourier transform for each of the divided subcarriers,
A measurement method comprising: outputting a communication characteristic between the desired transmission device and the reception device from the extracted peak frequency component for at least one of the divided subcarriers. .
請求項7に記載の測定方法であって、
前記出力工程では、前記分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて前記抽出されたピークの周波数を、当該通信特性として出力する
ことを特徴とする測定方法。
It is the measuring method of Claim 7, Comprising:
In the output step, the extracted peak frequency for at least one of the divided subcarriers is output as the communication characteristic.
請求項7に記載の測定方法であって、
前記出力工程では、前記分割されたサブキャリアの少なくとも1つについて前記抽出されたピークの周波数成分の時間順の複素系列に対してアラン分散解析を行って周波数安定度を求め、当該求められた周波数安定度を、当該通信特性として出力する
ことを特徴とする測定方法。
It is the measuring method of Claim 7, Comprising:
In the output step, an Allan variance analysis is performed on the time-ordered complex sequence of the extracted peak frequency component for at least one of the divided subcarriers to obtain a frequency stability, and the obtained frequency A measurement method characterized by outputting the stability as the communication characteristic.
請求項7に記載の測定方法であって、
前記出力工程では、前記分割されたサブキャリアのそれぞれについて前記抽出されたピークの周波数成分の受信強度を平均して電界強度を求め、当該求められた電界強度を、当該通信特性として出力する
ことを特徴とする測定方法。
It is the measuring method of Claim 7, Comprising:
In the output step, for each of the divided subcarriers, the reception intensity of the extracted peak frequency component is averaged to obtain an electric field strength, and the obtained electric field strength is output as the communication characteristic. Characteristic measuring method.
請求項7に記載の測定方法であって、
前記出力工程では、前記分割されたサブキャリアのそれぞれについて前記抽出されたピークの周波数成分をサブキャリア順に並べた系列を離散フーリエ変換して遅延プロファイルを求め、当該求められた遅延プロファイルを、当該通信特性として出力する
ことを特徴とする測定方法。
It is the measuring method of Claim 7, Comprising:
In the output step, a delay profile is obtained by performing a discrete Fourier transform on a sequence in which the frequency components of the extracted peaks are arranged in the order of subcarriers for each of the divided subcarriers, and the obtained delay profile is obtained from the communication A measurement method characterized by outputting as a characteristic.
コンピュータを、請求項6に記載の受信装置の各部として機能させることを特徴とするプログラム。   A program causing a computer to function as each unit of the receiving device according to claim 6.
JP2005343200A 2005-11-29 2005-11-29 Ofdm communication measuring system, receiver, measuring method and program Pending JP2007150789A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005343200A JP2007150789A (en) 2005-11-29 2005-11-29 Ofdm communication measuring system, receiver, measuring method and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005343200A JP2007150789A (en) 2005-11-29 2005-11-29 Ofdm communication measuring system, receiver, measuring method and program

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007150789A true JP2007150789A (en) 2007-06-14

Family

ID=38211647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005343200A Pending JP2007150789A (en) 2005-11-29 2005-11-29 Ofdm communication measuring system, receiver, measuring method and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007150789A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017005681A (en) * 2015-06-11 2017-01-05 日本放送協会 Measuring instrument, chip and program

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH098765A (en) * 1995-06-20 1997-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Frequency correcting device
JP2005229466A (en) * 2004-02-16 2005-08-25 Pioneer Electronic Corp Receiver and receiving method
JP2005286362A (en) * 2004-03-26 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd Digital receiver

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH098765A (en) * 1995-06-20 1997-01-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd Frequency correcting device
JP2005229466A (en) * 2004-02-16 2005-08-25 Pioneer Electronic Corp Receiver and receiving method
JP2005286362A (en) * 2004-03-26 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd Digital receiver

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
太田弘毅: "「NICT地上波デジタル放送テストベッド−移動体・携帯端末向け伝搬路モデルの検討−」", 電子情報通信学会技術研究報告, JPN6011020568, 1 September 2005 (2005-09-01), pages 55 - 60, ISSN: 0001902135 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017005681A (en) * 2015-06-11 2017-01-05 日本放送協会 Measuring instrument, chip and program

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6876794B2 (en) Positioning based on telegram division
JP5144687B2 (en) OFDM Code Timing Recovery Method and System
US8619908B2 (en) Wireless ranging system and related methods
US8072383B1 (en) Navigation and position determination with a multicarrier modulation signal of opportunity
JP5305324B2 (en) Distance measuring method, distance measuring receiving station apparatus and position measuring system
EP1980098A1 (en) Detection of the presence of television signals embedded in noise using cyclostationary toolbox
KR101769785B1 (en) Apparatus for processing radar signal and method for processing radar signal
WO2020223013A1 (en) High precision timestamp detection for improved cable modem clock synchronization
US6049720A (en) Link delay calculation and compensation system
CN117060985B (en) Shipborne dual-antenna PCMA system signal recapturing method and device
JP2007013627A (en) Radio communication apparatus
Qi et al. DVB-T2 MISO field measurements and a calibrated coverage gain predictor
JP2007150789A (en) Ofdm communication measuring system, receiver, measuring method and program
CN101843061A (en) A method to discriminate a real echo peak from an aliased echo peak
JP5411659B2 (en) Multipath distortion equalization apparatus and reception apparatus in OFDM signal reception
JP4376268B2 (en) Method and apparatus for monitoring carrier frequency stability of transmitter in common wave network
KR100500404B1 (en) Method for recovering a sampling clock in ofdm systems
WO2012027061A2 (en) Methods and systems to resolve cyclic ambiguity of a channel impulse response
CN100561898C (en) Be used for monitoring the synchronous method of common wave network transmitter
JP5438605B2 (en) MIMO transmission line characteristic measuring apparatus and MIMO pseudo transmission line apparatus
JP2009141514A (en) Channel estimation apparatus and wireless communication system
JP3793534B2 (en) OFDM receiving apparatus and OFDM signal receiving method
JP2008053892A (en) Measurement system, measurement method, transmitter, repeater, receiver, and program
JP4883635B2 (en) Measuring apparatus, measuring method, and program
JP4647296B2 (en) Delay profile measuring device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081117

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110426

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110823