JP2008022339A - Radio communication device and radio communication method - Google Patents

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JP2008022339A JP2006192896A JP2006192896A JP2008022339A JP 2008022339 A JP2008022339 A JP 2008022339A JP 2006192896 A JP2006192896 A JP 2006192896A JP 2006192896 A JP2006192896 A JP 2006192896A JP 2008022339 A JP2008022339 A JP 2008022339A
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Shinichi Kuroda
慎一 黒田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make high-precision phase corrections based upon a phase shift detected from a pilot subcarrier while taking tolerance of a phase noise into consideration. <P>SOLUTION: When tolerance of a random white noise is increased, a degree of equalization is increased to achieve convergence on a fixed phase shift value due to a residual frequency offset. When tolerance of a phase noise is increased, the degree of equalization is decreased to increase a weight of a detected value corresponding to an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) symbol. It is assumed that multi-level modulation is performed when a reception packet with high SNR is received, and phase correction of high precision can be made by more following up a low-frequency part of the white noise. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)変調された無線信号を受信する無線通信装置及び無線通信方法に係り、特に、OFDMシンボルに挿入されているパイロット・サブキャリアから検出される位相変移をデータ信号から矯正して残留周波数オフセットの補正を行なう無線通信装置及び無線通信方法に関する。   The present invention relates to a radio communication apparatus and a radio communication method for receiving a radio signal modulated by OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), and in particular, detected from a pilot subcarrier inserted in an OFDM symbol. The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method for correcting a residual frequency offset by correcting a phase shift from a data signal.

さらに詳しくは、本発明は、多値QAM(Quadrature Amplitude Modulation )変調されたOFDM信号に対して精度の高い位相誤差の補正を行なう無線通信装置及び無線通信方法に係り、特に、位相雑音への耐性をも考慮しながら、パイロット・サブキャリアから検出される位相変移を基に精度の高い位相補正を行なう無線通信装置及び無線通信方法に関する。   More particularly, the present invention relates to a radio communication apparatus and radio communication method for correcting a phase error with high accuracy for an OFDM signal modulated with multi-level QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and more particularly to resistance to phase noise. The present invention relates to a radio communication apparatus and a radio communication method that perform phase correction with high accuracy based on phase shift detected from pilot subcarriers.

室内で無線ネットワークを構築した場合、受信装置では直接波と複数の反射波・遅延波の重ね合わせを受信するというマルチパス環境が形成されるという問題がある。マルチパスにより遅延ひずみ(又は、周波数選択性フェージング)が生じ、通信に誤りが引き起こされる。そして、遅延ひずみに起因するシンボル間干渉が生じる。このため、無線LANの代表的な標準規格のIEEE802.11などでは、マルチキャリア方式の1つであるOFDM変調方式が採用されている。   When a wireless network is constructed indoors, there is a problem in that a multipath environment is formed in which a receiving device receives a superposition of a direct wave and a plurality of reflected / delayed waves. Multipath causes delay distortion (or frequency selective fading), and causes an error in communication. Intersymbol interference resulting from delay distortion occurs. For this reason, IEEE 802.11, which is a typical standard for wireless LANs, employs an OFDM modulation scheme that is one of the multicarrier schemes.

OFDM送信機は、シリアルで送られてきた情報を情報伝送レートより遅いシンボル周期毎にシリアル/パラレル変換して出力される複数のデータを各サブキャリアに割り当ててサブキャリア毎に振幅及び位相の変調を行ない、その複数サブキャリアについて逆FFTを行なうことで周波数軸での各サブキャリアを時間軸の信号に変換して送信する。また、OFDM受信機は、この逆の操作、すなわちFFTを行なって時間軸の信号を周波数軸の信号に変換して各サブキャリアについてそれぞれの変調方式に対応した復調を行ない、パラレル/シリアル変換して元のシリアル信号で送られた情報を再生する。ここで、各サブキャリアがシンボル区間内で相互に直交するように各キャリアの周波数が設定されている。サブキャリアが互いに直交するとは、任意のサブキャリアのスペクトラムのピーク点が常に他のサブキャリアのスペクトラムのゼロ点と一致していることを意味する。したがって、送信データを周波数の異なる複数のキャリアに分配して伝送するので、各キャリアの帯域が狭帯域となり、周波数利用効率が非常に高く、周波数選択性フェージング妨害に強いという特徴がある。   An OFDM transmitter assigns multiple data to be output by serial / parallel conversion of information sent serially for each symbol period slower than the information transmission rate, and modulates amplitude and phase for each subcarrier. And performing inverse FFT on the plurality of subcarriers to convert each subcarrier on the frequency axis into a signal on the time axis for transmission. The OFDM receiver performs the reverse operation, that is, performs FFT to convert the time-axis signal to the frequency-axis signal, demodulates each subcarrier in accordance with the modulation method, and performs parallel / serial conversion. The information sent with the original serial signal is reproduced. Here, the frequency of each carrier is set so that each subcarrier is orthogonal to each other within the symbol interval. That subcarriers are orthogonal to each other means that the peak point of the spectrum of an arbitrary subcarrier always coincides with the zero point of the spectrum of another subcarrier. Therefore, since transmission data is distributed and transmitted to a plurality of carriers having different frequencies, the bandwidth of each carrier is narrow, the frequency utilization efficiency is very high, and it is strong against frequency selective fading interference.

ここで、OFDM通信機においては、周波数オフセットと位相雑音の問題がある。   Here, the OFDM communication device has problems of frequency offset and phase noise.

周波数オフセットとは、送受信機にそれぞれ搭載されている発振器の周波数が持つ微妙な誤差に起因するものであり(例えば、無線LANでは20ppm程度の精度の発振器が使用される)、送受信機のアナログ部分における発振器の誤差は、受信機側のデジタル部分では受信信号の位相の回転という現象として観測される。   The frequency offset is caused by a subtle error in the frequency of the oscillator mounted on each transceiver (for example, an oscillator having an accuracy of about 20 ppm is used in a wireless LAN), and the analog part of the transceiver is used. The oscillator error is observed as a phenomenon of phase rotation of the received signal in the digital part on the receiver side.

また、位相雑音とは、送受信機のアナログ部のIQ変調部及び復調部の間で発生する位相の雑音のことである。受信機側でFFTした値の周波数領域でのデータで見ると、位相雑音の低域成分は、OFDMシンボル毎に全サブキャリアがほぼ同一角度だけ位相が回転するという現象として観測することができる。別々のOFDMシンボルでは回転する角度は区々であるが、サブキャリア毎の角度は同一のように観測される。   The phase noise is phase noise generated between the IQ modulation unit and the demodulation unit of the analog unit of the transceiver. Looking at the data in the frequency domain of the FFT value at the receiver side, the low frequency component of the phase noise can be observed as a phenomenon that the phase of all subcarriers rotates by almost the same angle for each OFDM symbol. In different OFDM symbols, the rotation angle varies, but the angle for each subcarrier is observed to be the same.

無線LANにおける周波数オフセットの対策として、送信機側からの伝送フレーム(若しくはパケット)の先頭(すなわちユーザ・データの前段)に、既知パターンからなるプリアンブルすなわちリファレンス信号が付加される。受信機側ではこのリファレンス信号を利用して同期獲得並びに送信機との周波数オフセットの観測を行ない、周波数のずれに対応してデータの位相を逆回転することにより周波数オフセットの補正が行なわれる。   As a countermeasure against the frequency offset in the wireless LAN, a preamble, that is, a reference signal having a known pattern is added to the head of a transmission frame (or packet) from the transmitter side (that is, the preceding stage of user data). On the receiver side, the reference signal is used to acquire synchronization and observe the frequency offset with the transmitter, and the frequency offset is corrected by reversely rotating the data phase in response to the frequency shift.

また、プリアンブルを用いた周波数オフセットの推定は実際には誤差を含むため、ペイロードに対する周波数オフセットの補償を完全には実行できない。このため、残留周波数オフセットが残ったままペイロードを受信してしまうことになる。例えば、ノイズその他の影響により周波数オフセット量の算出において誤差が生じた場合などには周波数オフセットが残留する。   In addition, since the estimation of the frequency offset using the preamble actually includes an error, the frequency offset compensation for the payload cannot be performed completely. For this reason, the payload is received with the residual frequency offset remaining. For example, when an error occurs in the calculation of the frequency offset amount due to noise or other influences, the frequency offset remains.

OFDM通信システムでは、受信側でFFTを行なった後のデータは周波数領域のデータになる。周波数オフセットはOFDMシンボル毎にすべてのサブキャリアが一様すなわち同一角度だけ回転するという現象として観測される。図5には、位相空間(コンスタレーション)上でチャネル補正後のサブキャリアと変調点との比を3次元的に表している。残留周波数オフセットは、サブキャリア間干渉の原因になるとともに、FFTを掛けた後の信号に対して位相変移を引き起こす。   In an OFDM communication system, data after performing FFT on the receiving side is frequency domain data. The frequency offset is observed as a phenomenon in which all subcarriers rotate uniformly, that is, by the same angle for each OFDM symbol. FIG. 5 three-dimensionally represents the ratio between the subcarrier after channel correction and the modulation point on the phase space (constellation). The residual frequency offset causes intersubcarrier interference and causes a phase shift in the signal after being subjected to FFT.

残留周波数オフセットの影響により、OFDMシンボルのすべてのサブキャリアが同一角度だけ位相が回転するが、その回転量はOFDMシンボル毎に異なる。そこで、送信機が各OFDMシンボルに挿入する既知のパイロット・サブキャリア(例えば52本のサブキャリア中に4本のパイロット・サブキャリアを挿入する)を利用して、受信機側において残留周波数オフセットを補償する「パイロット・トーン・トラッキング(Pilot Tone Tracking)」を行なうことが一般的である。すなわち、受信機側では、OFDMシンボルに付随しているパイロット・サブキャリアを抽出し、OFDMシンボル毎の位相回転量を推定し、推定された位相の逆回転をデータ信号に与えることで、残留周波数オフセットに起因する位相変移を矯正することができる。   Due to the influence of the residual frequency offset, the phase of all subcarriers of the OFDM symbol rotates by the same angle, but the amount of rotation differs for each OFDM symbol. Therefore, using the known pilot subcarriers that the transmitter inserts into each OFDM symbol (for example, four pilot subcarriers are inserted into 52 subcarriers), the residual frequency offset is set on the receiver side. It is common to perform “Pilot Tone Tracking” to compensate. That is, the receiver side extracts pilot subcarriers attached to the OFDM symbol, estimates the amount of phase rotation for each OFDM symbol, and gives the data signal the reverse rotation of the estimated phase, whereby the residual frequency The phase shift caused by the offset can be corrected.

例えば、バースト先頭部で基準位相・振幅を再生し、検波を行なうシンボルに含まれるパイロット情報と直前の基準位相情報から残留周波数オフセットを推定し、推定された残留周波数オフセットからシンボル検波時に用いる基準位相情報を生成することにより、良好な復調が可能となる(例えば、特許文献1を参照のこと)。   For example, the reference phase / amplitude is reproduced at the beginning of the burst, the residual frequency offset is estimated from the pilot information included in the symbol to be detected and the immediately preceding reference phase information, and the reference phase used at the time of symbol detection from the estimated residual frequency offset By generating information, good demodulation is possible (see, for example, Patent Document 1).

また、プリアンブル部における周波数誤差に基づいてシンボル単位の相対位相誤差を補正する周波数誤差1次補正部と、FFTを掛けて周波数成分に展開された信号に対してシンボル毎の残留位相誤差をパイロット・キャリアで補正する周波数誤差2次補正手段を備え、演算量及びメモリ量を少なくした回路構成によりOFDM信号の周波数誤差を補正する受信装置について提案がなされている(例えば、特許文献2を参照のこと)。   In addition, a frequency error primary correction unit that corrects a relative phase error in symbol units based on the frequency error in the preamble unit, and a residual phase error for each symbol with respect to a signal that has been expanded into frequency components after being multiplied by FFT. There has been proposed a receiving apparatus that includes a frequency error secondary correction means that corrects with a carrier and corrects the frequency error of an OFDM signal with a circuit configuration that reduces the amount of computation and the amount of memory (for example, see Patent Document 2). ).

ここで、パイロット・シンボルにランダム雑音が混入しているという問題がある。このため、パイロット・トーン・トラッキングを行なう際に、パイロット・サブキャリア毎の位相誤差の検出値を平均化して(ある区間の複数のシンボルにわたって検出値の平均をとる)、混入しているランダム雑音を極力抑制するようにしている。   Here, there is a problem that random noise is mixed in pilot symbols. For this reason, when pilot tone tracking is performed, the detected value of the phase error for each pilot subcarrier is averaged (the detected value is averaged over a plurality of symbols in a certain section) and mixed random noise. Is to be suppressed as much as possible.

最近の伝送レートの高速化の要望とともに変調方式の多値化が進んできている。例えば、256QAMのような多値変調では、送受信器のローカル発振器で発生する位相雑音をも除去することが望ましい。ところが、従来のパイロット・トーン・トラッキング技術においては、ある区間の位相誤差の検出結果を平均化して、ランダムな白色雑音を抑制することにのみ主眼が置かれており、言い換えれば、位相雑音に対する耐性についてはほとんど考慮されていない。   With the recent demand for higher transmission rates, multilevel modulation schemes have been advanced. For example, in multi-level modulation such as 256QAM, it is desirable to remove phase noise generated by a local oscillator of a transceiver. However, in the conventional pilot tone tracking technology, the main focus is on suppressing the random white noise by averaging the detection results of the phase error in a certain section, in other words, resistance to phase noise. Is hardly considered.

特開2001−69113号公報、段落0014、0016JP 2001-69113 A, paragraphs 0014 and 0016. 特開2003−333009号公報、段落0037JP2003-333209A, paragraph 0037

本発明の目的は、OFDMシンボルに挿入されているパイロット・サブキャリアから検出される位相変移をデータ信号から矯正して残留周波数オフセットの補正を好適に行なうことができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an excellent radio communication apparatus and radio that can suitably correct a residual frequency offset by correcting a phase shift detected from a pilot subcarrier inserted in an OFDM symbol from a data signal. It is to provide a communication method.

本発明のさらなる目的は、多値QAM変調されたOFDM信号に対して精度の高い位相誤差の補正を行なうことができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。   It is a further object of the present invention to provide an excellent wireless communication apparatus and wireless communication method capable of performing highly accurate phase error correction on multi-level QAM modulated OFDM signals.

本発明のさらなる目的は、位相雑音への耐性をも考慮しながら、パイロット・サブキャリアから検出される位相変移を基に精度の高い位相補正を行なうことができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent wireless communication apparatus and wireless communication capable of performing highly accurate phase correction based on a phase shift detected from a pilot subcarrier while also considering resistance to phase noise. It is to provide a method.

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、OFDM信号を受信処理する無線通信装置であって、
OFDM信号からなるパケットを受信する受信手段と、
OFDMシンボルに含まれるパイロット・サブキャリアを用いて位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、
前記位相誤差検出手段による位相誤差の検出結果を所定の期間にわたって平均化する平均化処理手段と、
OFDM信号が到来する伝搬路におけるSNR情報を取得するSNR情報取得手段と、
該取得したSNR情報に基づいて、前記平均化処理手段による平均化処理方法を決定する平均化処理制御手段と、
前記平均化処理手段から出力される位相誤差に基づいて、受信信号に含まれる位相変移を除去する位相変移除去手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置である。
The present invention has been made in consideration of the above problems, and is a wireless communication apparatus for receiving and processing an OFDM signal,
Receiving means for receiving a packet comprising an OFDM signal;
Phase error detection means for detecting a phase error using pilot subcarriers included in the OFDM symbol;
Averaging processing means for averaging the detection result of the phase error by the phase error detection means over a predetermined period;
SNR information acquisition means for acquiring SNR information in the propagation path from which the OFDM signal arrives;
An averaging processing control means for determining an averaging processing method by the averaging processing means based on the acquired SNR information;
A phase shift removing unit for removing a phase shift included in the received signal based on the phase error output from the averaging processing unit;
A wireless communication device comprising:

本発明は、OFDM信号を受信処理する無線通信装置に関する。OFDM変調方式は、マルチパスによる遅延歪みに起因するシンボル間干渉に対して耐性があるが、送受信機間のローカル発振器が微妙に持つ周波数誤差に起因して、周波数オフセットと位相雑音の問題がある。   The present invention relates to a wireless communication apparatus that receives and processes an OFDM signal. The OFDM modulation method is resistant to intersymbol interference caused by delay distortion due to multipath, but has a problem of frequency offset and phase noise due to the frequency error that the local oscillator between the transmitter and receiver has delicately. .

周波数オフセットに関しては、伝送フレームの先頭に付加されたプリアンブルを用いて周波数オフセットの1次補正を施すとともに、さらにデータ信号(ペイロード)部分においてもOFDMシンボル内に挿入されている複数のパイロット・サブキャリアを利用して残留周波数オフセットに起因する位相変移を除去する2次補正すなわちパイロット・トーン・トラッキングを行なうことが一般的である。   Regarding the frequency offset, a primary correction of the frequency offset is performed using a preamble added to the head of the transmission frame, and a plurality of pilot subcarriers inserted in the OFDM symbol also in the data signal (payload) portion Is generally used to perform second-order correction, that is, pilot tone tracking, which eliminates a phase shift caused by a residual frequency offset.

今後は256QAMといった多値変調方式が進むと、さらに精度の高い位相補正が求められる。すなわち、残留周波数オフセットに起因する固定的な位相変移を除去するだけでは不十分で、ローカル発振器で発生する移相雑音も合わせて除去することが望ましい。しかしながら、ある区間の位相誤差の検出結果を平均化するという従来のパイロット・トーン・トラッキングでは、ランダムな白色雑音の抑制にのみ主眼が置かれ、位相雑音に対する耐性についてはほとんど考慮されていない。   In the future, as multi-level modulation such as 256QAM progresses, more accurate phase correction is required. That is, it is not sufficient to remove the fixed phase shift caused by the residual frequency offset, and it is desirable to remove the phase shift noise generated by the local oscillator. However, in the conventional pilot tone tracking that averages the detection results of the phase error in a certain section, the main focus is on the suppression of random white noise, and the resistance to the phase noise is hardly considered.

そこで、本発明に係る無線通信装置では、OFDM信号の送信元との間の伝送路のSNRに基づいて、ランダムな白色雑音に対する耐性を高めた位相変移除去動作と、位相雑音に対する耐性を考慮した位相変移除去動作のうちいずれかを選択的に行なうように構成されている。具体的には、受信したパケットのSNRに応じて、パイロット・サブキャリアを用いて検出された位相誤差の平均化処理方法を切り替えて、白色雑音又は位相雑音のいずれかに適応させるようになっている。   Therefore, in the wireless communication apparatus according to the present invention, based on the SNR of the transmission path with the transmission source of the OFDM signal, the phase shift removal operation with increased resistance to random white noise and the resistance to phase noise are considered. One of the phase shift removal operations is selectively performed. Specifically, depending on the SNR of the received packet, the phase error detected using pilot subcarriers is switched to adapt to either white noise or phase noise. Yes.

本発明に係る無線通信装置においても、基本的には、パイロット・サブキャリアを用いて検出された位相誤差をある区間にわたって平均化する。ここで、ランダムな白色雑音に対する耐性を高めるためには、平均化の度合いを強くして、より正確に残留周波数オフセットに起因する固定的な位相変移値に収束させる。平均化を強くするとは、例えば、ある区間内で検出された複数の位相誤差をほぼ均等に重み付けして平均化すること(さらには平均化する区間を長くとること)に相当する。SNRが低いパケットを受信しているときには、ランダムな白色雑音に起因する補正誤りが、受信性能を決定する支配的要因の1つになるから、平均化の度合いを強くすることが適当である。   Also in the radio communication apparatus according to the present invention, basically, phase errors detected using pilot subcarriers are averaged over a certain interval. Here, in order to increase the resistance against random white noise, the degree of averaging is increased to more accurately converge to a fixed phase shift value caused by the residual frequency offset. Enhancing averaging corresponds to, for example, averaging a plurality of phase errors detected within a certain interval by weighting them almost equally (and taking a longer averaging interval). When a packet having a low SNR is received, a correction error due to random white noise is one of the dominant factors that determine the reception performance. Therefore, it is appropriate to increase the degree of averaging.

一方、位相雑音に対する耐性を高めるためには、逆に平均化の度合いを小さくすることによって、当該OFDMシンボルにおける検出値の重みを高めるようにする。平均化の度合いを小さくするとは、例えば、ある区間内で検出された複数の位相誤差のそれぞれに対し経過時間に応じて重みを減じながら平均化すること(さらには平均化する区間を短くすること)に相当する。OFDMシンボルの検出値には、すべてのサブキャリアに共通する位相雑音の低域部分(すなわち、信号帯域幅未満の低域部分)が含まれており、SNRが高いパケットを受信しているときにはこれが支配的となる。そこで、平均化の度合いを小さくして、主に当該OFDMシンボルから検出された位相誤差の逆回転を掛けて補正することによって、位相雑音の低域部分に関する成分の除去を図る。これによって、パイロット・トーン・トラッキングは、位相雑音の低域部分に追従する働きが強くなる。   On the other hand, in order to increase the resistance to phase noise, the weight of the detection value in the OFDM symbol is increased by decreasing the degree of averaging. To reduce the degree of averaging, for example, averaging a plurality of phase errors detected within a certain interval while reducing the weight according to the elapsed time (and shortening the averaging interval) ). The detected value of the OFDM symbol includes a low-frequency portion of phase noise common to all subcarriers (that is, a low-frequency portion less than the signal bandwidth), which is received when a packet having a high SNR is received. Become dominant. In view of this, the degree of averaging is reduced and correction is performed mainly by applying reverse rotation of the phase error detected from the OFDM symbol, thereby removing components related to the low-frequency portion of the phase noise. As a result, the pilot tone tracking has a stronger function of following the low frequency portion of the phase noise.

なお、SNR情報の検出・測定方法は従来技術を適用することができる。また、IEEE.802.11など、SNRに応じて伝送レートを適応的に選択するような通信システムにおいては、パケットのヘッダ内に記載されている伝送レート情報でSNR情報を代替することができる。   A conventional technique can be applied to the method for detecting and measuring SNR information. In addition, IEEE. In a communication system that adaptively selects a transmission rate according to the SNR, such as 802.11, the SNR information can be replaced with transmission rate information described in the header of the packet.

例えば、SNRが高い受信パケットを受信するときには、256QAMなどの伝送レートの高い多値変調が施されることが想定される。本発明に係る無線通信装置によれば、平均化の度合いを小さくして、主に当該OFDMシンボルから検出された位相誤差の逆回転を掛けて補正することで、位相雑音に対する耐性を考慮しながら残留周波数オフセットの補正が行なわれる。この結果、パイロット・トーン・トラッキングは、位相雑音の低域部分に追従する働きが強くなり、多値変調においても十分に精度の高い位相補正を行なうことができる。   For example, when receiving a received packet with a high SNR, it is assumed that multilevel modulation with a high transmission rate such as 256QAM is performed. According to the wireless communication apparatus of the present invention, the degree of averaging is reduced, and correction is performed by applying reverse rotation of the phase error detected mainly from the OFDM symbol, while taking into account resistance to phase noise. The residual frequency offset is corrected. As a result, the pilot tone tracking has a strong function of following the low frequency portion of the phase noise, and sufficiently accurate phase correction can be performed even in multilevel modulation.

本発明によれば、OFDMシンボルに挿入されているパイロット・サブキャリアから検出される位相変移を矯正して残留周波数オフセットの補正を好適に行なうことができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。   According to the present invention, there is provided an excellent radio communication apparatus and radio communication method that can appropriately correct a residual frequency offset by correcting a phase shift detected from a pilot subcarrier inserted in an OFDM symbol. Can be provided.

また、本発明によれば、多値QAM変調されたOFDM信号に対して精度の高い位相誤差の補正を行なうことができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。   Further, according to the present invention, it is possible to provide an excellent wireless communication apparatus and wireless communication method capable of performing a highly accurate phase error correction on a multi-level QAM modulated OFDM signal.

また、本発明によれば、位相雑音への耐性をも考慮しながら、パイロット・サブキャリアから検出される位相変移を基に精度の高い位相補正を行なうことができる、優れた無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。   In addition, according to the present invention, an excellent radio communication apparatus and radio that can perform highly accurate phase correction based on a phase shift detected from a pilot subcarrier while also considering resistance to phase noise. A communication method can be provided.

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。   Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置10の、主にデジタル・ベースバンド処理部分における構成を示している。   FIG. 1 shows a configuration mainly in a digital baseband processing portion of a wireless communication apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

受信アンテナ(図示しない)からのデジタル・ベースバンド信号は、バッファ11において、同期回路(Timing Detector)12によりOFDMシンボル毎に切り分けられる。これと同時に、周波数誤差補正部14では、周波数誤差推定回路(Frequency Estimator)13からの周波数誤差推定値に基づいて、デジタル・ベースバンド信号に対し周波数オフセットの補正が行なわれる。その後、それぞれフーリエ変換器(FFT)15へ送られる。   A digital baseband signal from a receiving antenna (not shown) is divided by the synchronization circuit (Timing Detector) 12 for each OFDM symbol in the buffer 11. At the same time, the frequency error correction unit 14 corrects the frequency offset for the digital baseband signal based on the frequency error estimation value from the frequency error estimation circuit (Frequency Estimator) 13. Thereafter, the signals are respectively sent to a Fourier transformer (FFT) 15.

この段階で周波数誤差並びにタイミング誤差はほとんど除去される。しかしながら、周波数誤差推定回路13におけるノイズその他の影響により周波数オフセット量の算出において誤差が生じた場合などには誤差が残留する。この残留周波数オフセットはFFT15に送られてしまう。   At this stage, most of the frequency error and timing error are removed. However, if an error occurs in the calculation of the frequency offset amount due to noise or other influences in the frequency error estimation circuit 13, the error remains. This residual frequency offset is sent to the FFT 15.

FFT15は、時間軸の受信信号を周波数軸の信号に変換して、受信信号をサブキャリア信号に分解する。   The FFT 15 converts the received signal on the time axis into a signal on the frequency axis and decomposes the received signal into subcarrier signals.

サブキャリア信号は等化及び位相トラッキング部16に送られ、残留周波数オフセット並びに位相誤差に起因する位相変移の除去が行なわれた後、復調器(Demapper)17で位相空間(constallation)上に変調点から元の値に復調される。   The subcarrier signal is sent to the equalization and phase tracking unit 16, and after removal of the phase shift caused by the residual frequency offset and the phase error, the demodulator (Demapper) 17 modulates the modulation point on the phase space (constellation). To the original value.

上述したように、周波数誤差補正部13では、周波数誤差推定回路14からの周波数誤差推定値に基づいて各信号の周波数補正を行なうが、周波数誤差推定回路14におけるノイズやその他の影響により周波数オフセット量の算出において誤差が生じた場合などには誤差が残留する。この残留周波数オフセットは、データ信号とともにFFT15でサブキャリア信号に含まれる。   As described above, the frequency error correction unit 13 corrects the frequency of each signal based on the frequency error estimation value from the frequency error estimation circuit 14, but the frequency offset amount due to noise and other influences in the frequency error estimation circuit 14. If an error occurs in the calculation of the error, the error remains. This residual frequency offset is included in the subcarrier signal in the FFT 15 together with the data signal.

残留周波数オフセットは、OFDMシンボル毎の全サブキャリアで一律の位相回転として現れる(図5を参照のこと)。データOFDMシンボルでは変調が既知のパイロット・サブキャリアを使って位相誤差を求めることができる。   The residual frequency offset appears as a uniform phase rotation across all subcarriers per OFDM symbol (see FIG. 5). In a data OFDM symbol, a phase error can be obtained using pilot subcarriers whose modulation is known.

図2には、等化及び位相トラッキング部16の内部構成を詳細に示している。同図を参照しながら、残留周波数オフセット並びに位相雑音の補正について説明する。   FIG. 2 shows the internal configuration of the equalization and phase tracking unit 16 in detail. The residual frequency offset and phase noise correction will be described with reference to FIG.

FFT15にてOFDM復調された後のデータ信号からパイロット・サブキャリアが抽出され、複素乗算部21において参照信号メモリ22に格納されている既知のパイロット・サブキャリアと複素乗算される。   Pilot subcarriers are extracted from the data signal that has been OFDM demodulated by the FFT 15, and complex-multiplied by the known pilot subcarriers stored in the reference signal memory 22 in the complex multiplier 21.

ベクトル→角度変換部23は、この複素乗算して得られたIQ空間上のベクトルを角度情報に変換して出力する。   The vector → angle conversion unit 23 converts the vector in the IQ space obtained by the complex multiplication into angle information and outputs the angle information.

Dフリップ・フロップからなる遅延部27では、位相変移量が当該パケットにわたって蓄積される。   In the delay unit 27 composed of the D flip-flop, the phase shift amount is accumulated over the packet.

符号反転部28は、遅延部27から出力される位相変移量を符号反転し、加算部24において、ベクトル→角度変換部23の出力と加算することで、当該OFDMシンボルの位相誤差が求められる。   The sign inversion unit 28 inverts the phase shift amount output from the delay unit 27 and adds it to the output of the vector → angle conversion unit 23 in the addition unit 24 to obtain the phase error of the OFDM symbol.

平均化処理部25では、所定の期間にわたるOFDMシンボルの位相誤差を平均化する。本実施形態では、受信したパケットのSNRに応じた平均化処理を施す。すなわち、SNRが低いパケットを受信しているときにはランダムな白色雑音に対する耐性を高めた平均化処理を選択し、SNRが高いパケットを受信しているときには位相雑音に対する耐性を考慮した平均化処理を選択するが、詳細については後述に譲る。   The averaging processing unit 25 averages the phase error of the OFDM symbol over a predetermined period. In the present embodiment, an averaging process is performed according to the SNR of the received packet. That is, when receiving a packet with a low SNR, select an averaging process that increases resistance to random white noise, and when receiving a packet with a high SNR, select an averaging process that considers resistance to phase noise. However, details will be given later.

加算部26では、遅延部27からの当該パケットにわたる位相変移量に、平均化処理部25から出力される新たに加える位相変移量を加算する。   The adding unit 26 adds the newly added phase shift amount output from the averaging processing unit 25 to the phase shift amount over the packet from the delay unit 27.

符号反転部29は、このような平均化された位相変移量の位相を反転して、位相補正量を求める。次いで、角度→ベクトル変換部30は、この位相補正量をIQ空間上にベクトルに変換する。   The sign inverting unit 29 inverts the phase of the averaged phase shift amount to obtain the phase correction amount. Next, the angle → vector conversion unit 30 converts the phase correction amount into a vector on the IQ space.

そして、位相変移除去部としての複素乗算部31では、データ信号に対して角度→ベクトル変換部30の出力を複素乗算することで、位相変移を矯正し、すべてのデータ信号から残留周波数オフセットや位相雑音を除去する。   Then, the complex multiplication unit 31 as the phase shift removal unit corrects the phase shift by complex multiplication of the output of the angle → vector conversion unit 30 with respect to the data signal, and the residual frequency offset and the phase from all the data signals. Remove noise.

平均化処理部25では、所定の期間にわたるOFDMシンボルの位相誤差について、受信したパケットのSNRに応じた平均化処理を施すが、以下ではこの点について詳解する。   The averaging processing unit 25 performs an averaging process on the phase error of the OFDM symbol over a predetermined period according to the SNR of the received packet. This will be described in detail below.

本実施形態に係る無線通信装置10においても、基本的には、パイロット・サブキャリアを用いて検出された位相誤差をある区間にわたって平均化する。   Also in the radio communication apparatus 10 according to the present embodiment, basically, phase errors detected using pilot subcarriers are averaged over a certain interval.

ここで、ランダムな白色雑音に対する耐性を高めるためには、平均化の度合いを強くして、より正確に残留周波数オフセットに起因する固定的な位相変移値に収束させることができる。SNRが低いパケットを受信しているときには、ランダムな白色雑音に起因する補正誤りが受信性能を決定する支配的要因の1つになるから、平均化の度合いを強くすることが適当である。   Here, in order to increase the resistance against random white noise, the degree of averaging can be increased to more accurately converge to a fixed phase shift value caused by the residual frequency offset. When a packet having a low SNR is received, a correction error due to random white noise is one of the dominant factors that determine the reception performance. Therefore, it is appropriate to increase the degree of averaging.

一方、位相雑音に対する耐性を高めるためには、逆に平均化の度合いを小さくすることによって、当該OFDMシンボルにおける検出値の重みを高めるようにする。OFDMシンボルの検出値には、すべてのサブキャリアに共通する位相雑音の低域部分(すなわち、信号帯域幅未満の低域部分)が含まれており、SNRが高いパケットを受信しているときにはこれが支配的となる。そこで、平均化の度合いを小さくすることで、主に当該OFDMシンボルから検出された位相誤差の逆回転を掛けて補正することで、位相雑音の低域部分に関する成分の除去を図る。これによって、パイロット・トーン・トラッキングは、位相雑音の低域部分に追従する働きが強くなる。   On the other hand, in order to increase the resistance to phase noise, the weight of the detection value in the OFDM symbol is increased by decreasing the degree of averaging. The detected value of the OFDM symbol includes a low-frequency portion of phase noise common to all subcarriers (that is, a low-frequency portion less than the signal bandwidth), which is received when a packet having a high SNR is received. Become dominant. Therefore, by reducing the degree of averaging, correction is performed mainly by applying a reverse rotation of the phase error detected from the OFDM symbol, thereby removing components related to the low-frequency portion of the phase noise. As a result, the pilot tone tracking has a stronger function of following the low frequency portion of the phase noise.

なお、SNR情報の検出・測定方法は従来技術を適用することができる。また、IEEE.802.11など、SNRに応じて伝送レートを適応的に選択するような通信システムにおいては、パケットのヘッダ内に記載されている伝送レート情報でSNR情報を代替することができる。   A conventional technique can be applied to the method for detecting and measuring SNR information. In addition, IEEE. In a communication system that adaptively selects a transmission rate according to the SNR, such as 802.11, the SNR information can be replaced with transmission rate information described in the header of the packet.

平均化を強くするとは、例えば、ある区間内で検出された複数の位相誤差をほぼ均等に重み付けして平均化すること(さらには平均化する区間を長くとること)に相当する。また、平均化の度合いを小さくするとは、例えば、ある区間内で検出された複数の位相誤差のそれぞれに対し経過時間に応じて重みを減じながら平均化すること(さらには平均化する区間を短くすること)に相当する。   Enhancing averaging corresponds to, for example, averaging a plurality of phase errors detected within a certain interval by weighting them almost equally (and taking a longer averaging interval). Also, reducing the degree of averaging means, for example, averaging each of a plurality of phase errors detected within a certain interval while reducing the weight according to the elapsed time (and shortening the averaged interval). Is equivalent to

図3には、平均化処理部25の内部構成例を示している。   FIG. 3 shows an internal configuration example of the averaging processing unit 25.

当該OFDMシンボルについての位相誤差検出値Δdkを入力すると、増幅部25Aにおいて忘却係数μkによって重み付けされる。ここで、kは入力信号の通し番号(シンボル・カウンタ)を表す。 When the phase error detection value Δd k for the OFDM symbol is input, the amplification unit 25A weights it with the forgetting factor μ k . Here, k represents the serial number (symbol counter) of the input signal.

また、過去の位相補正係数Ck-1が、Dフリップ・フロップからなる遅延部25Cを介して増幅部25Dに入力され、忘却係数1−μkによって重み付けされる。 In addition, the past phase correction coefficient C k-1 is input to the amplifying unit 25D via the delay unit 25C made up of D flip-flops and is weighted by the forgetting factor 1-μ k .

加算部25Bは、増幅部25Aからの、忘却係数μkによって重み付けされた位相誤差検出値Δdkと、増幅部25Dからの、忘却係数1−μkによって重み付けされた過去の位相補正係数Ck-1を加算して、これを現在の位相補正係数Ckとして出力する。 The adder 25B outputs the phase error detection value Δd k weighted by the forgetting factor μ k from the amplifying unit 25A and the past phase correction coefficient C k weighted by the forgetting factor 1-μ k from the amplifying unit 25D. −1 is added and this is output as the current phase correction coefficient C k .

このような回路構成によれば、適当な忘却係数μkを選択することによって、平均化の度合いを調整することができる。μkを小さくすると、各位相誤差の検出値にはほぼ均等な重み付けがなされるので、平均化の度合いは強くなる。逆に、μkを大きくすることによって、経過時間に応じて重みを減じて平均化の度合いを小さくすることができる。 According to such a circuit configuration, the degree of averaging can be adjusted by selecting an appropriate forgetting factor μ k . When μ k is reduced, the detected value of each phase error is weighted almost evenly, so that the degree of averaging increases. Conversely, by increasing μ k , it is possible to reduce the degree of averaging by reducing the weight according to the elapsed time.

SNRが低い(若しくは伝送レートが低い)パケットを受信しているときには、低めの忘却係数値を採用して平均化の度合いを強くすることができる。逆に、SNRが高い(若しくは伝送レートが高い)パケットを受信しているときには、高めの忘却係数を用いることで平均化の度合いを小さくすることができる。   When receiving a packet with a low SNR (or a low transmission rate), a lower forgetting factor value can be employed to increase the degree of averaging. Conversely, when receiving a packet with a high SNR (or a high transmission rate), the degree of averaging can be reduced by using a higher forgetting factor.

平均化処理部25内では、SNR情報から所定の演算処理によってμkを算出するようにしてもよい。あるいは、あらかじめμkを格納したテーブルを用意しておき、SNR情報を基にテーブル中から適当なものを平均化処理部25に適用するようにしてもよい。 In the averaging processing unit 25, μ k may be calculated from the SNR information by a predetermined calculation process. Alternatively, a table storing μ k in advance may be prepared, and an appropriate one of the tables may be applied to the averaging processing unit 25 based on the SNR information.

以下の表1には、その忘却係数値μkの具体例を示している。同表中のセット番号(1)では、シンボルが進む毎に忘却係数値が下げられ、最終的には1/8という低い値に固定されており、平均化の度合いが強められている。一方のセット番号(2)では、すべてのシンボルにわたり3/4という高めの値で固定されるため、平均化の度合いが弱められている。 Table 1 below shows specific examples of the forgetting factor value μ k . In the set number (1) in the table, the forgetting factor value is lowered every time the symbol advances, and is finally fixed at a low value of 1/8, and the degree of averaging is strengthened. On the other hand, in the set number (2), since all symbols are fixed at a high value of 3/4, the degree of averaging is weakened.

図4には、図3並びに表1を用いた具体例を採用した際のシミュレーション結果の一例を示している。ここでは、IEEE802.11a/gの仕様(サブキャリア帯域幅:312.5KHz、サブキャリア本数:52本のOFDM伝送方式)に準拠したMMSE2×2のMIMO受信機において、BPSK(Bi Phase Shift Keying)(符号化率:1/2)、64QAM(符号化率:1/2)、256QAM(符号化率:3/4)という3種の変調方式を行なう際に、表1の忘却係数セット(1)並びに(2)をそれぞれ採用した場合のPER(Packet Error Rate:パケット誤り率)特性を示している。但し、パケット長は1000バイトであり、シミュレーションに用いたチャネル・モデルはIEEE802.11nで規定されたチャネルDである。   FIG. 4 shows an example of a simulation result when a specific example using FIG. 3 and Table 1 is adopted. Here, in a MMSE2 × 2 MIMO receiver compliant with the IEEE 802.11a / g specification (subcarrier bandwidth: 312.5 KHz, number of subcarriers: 52 OFDM transmission scheme), BPSK (Bi Phase Shift Keying) When performing three types of modulation schemes (coding rate: 1/2), 64QAM (coding rate: 1/2), and 256 QAM (coding rate: 3/4), the forgetting coefficient set (1 ) And (2) respectively show PER (Packet Error Rate) characteristics. However, the packet length is 1000 bytes, and the channel model used for the simulation is channel D defined by IEEE802.11n.

例えば、伝送レートが低いBPSK変調した2本のストリームを空間多重したデータ通信が実用に供するのは、SNRが10dB前後となる通信環境である。このような低SNRの領域では、ランダムな白色雑音に起因する補正誤りが受信性能を決定する支配的要因の1つになる。したがって、忘却係数セット(1)を用いて、位相誤差の検出値の平均化の度合いを強くした方が、より良好なPER特性を得ることができる。   For example, data communication in which two BPSK-modulated streams with a low transmission rate are spatially multiplexed is practically used in a communication environment where the SNR is around 10 dB. In such a low SNR region, a correction error due to random white noise is one of the dominant factors determining reception performance. Therefore, better PER characteristics can be obtained by using the forgetting coefficient set (1) to increase the degree of averaging of the detected values of the phase error.

一方、256QAMや64QAMといった伝送レートが高い変調方式が実用に供するのは、SNRが30dB以上となる通信環境である。このような高SNRの領域では、OFDMシンボルの検出値に含まれる、すべてのサブキャリアに共通する位相雑音の低域部分(すなわち、信号帯域幅未満の低域部分)が、受信性能を決定する支配的要因になる。このため、ランダムな白色雑音よりもむしろ位相雑音に対する耐性を高める必要がある。したがって、忘却係数セット(2)を用いて位相誤差の検出値の平均化の度合いを小さくした方が、PER特性が良くなる。図4に示した例では、256QAM(符号化率:3/4)において忘却係数(1)及び(2)を用いた場合のPER特性を比較すると、後者の方がはるかに良好な特性を示していることが判る。   On the other hand, a modulation system having a high transmission rate such as 256QAM or 64QAM is practically used in a communication environment where the SNR is 30 dB or more. In such a high SNR region, the low frequency portion of the phase noise common to all subcarriers included in the detected value of the OFDM symbol (that is, the low frequency portion less than the signal bandwidth) determines the reception performance. Become the dominant factor. For this reason, it is necessary to increase resistance to phase noise rather than random white noise. Therefore, the PER characteristic is improved by using the forgetting coefficient set (2) to reduce the degree of averaging of the detected value of the phase error. In the example shown in FIG. 4, when the PER characteristics when the forgetting factors (1) and (2) are used at 256QAM (coding rate: 3/4) are compared, the latter shows much better characteristics. You can see that

このように、伝送レート若しくはSNRによって「最適な忘却係数」、ひいては「最適な位相誤差検出値の平均化の度合い」は異なる。本発明に係る無線通信装置によれば、伝送レート若しくはSNRに適応して「忘却係数」すなわち「位相誤差検出値の平均化の度合い」を変えることによって、良好な特性を保ちながらOFDM信号を受信することができる。   As described above, the “optimal forgetting factor” and, therefore, the “average degree of phase error detection value averaging” differ depending on the transmission rate or SNR. According to the wireless communication apparatus of the present invention, an OFDM signal is received while maintaining good characteristics by changing the “forgetting factor”, that is, “the degree of averaging of the phase error detection value” in accordance with the transmission rate or SNR. can do.

なお、MIMO(Multi−Input Multi−Output)通信は、複数のアンテナを備えた送受信機間で複数の伝送ストリームを空間多重して伝送する通信方式である。MIMO受信機は、空間多重された信号をチャネル特性に基づいて空間分離して元のストリームをクロストークなしに復号することができる。MMSE(Minimum MeanSquare Error)は、空間分離するための受信重み行列を計算する1つの方法である。MIMO通信自体は本発明の要旨に直接関連しないので、本明細書ではこれ以上説明しない。   MIMO (Multi-Input Multi-Output) communication is a communication method in which a plurality of transmission streams are spatially multiplexed and transmitted between a transceiver having a plurality of antennas. The MIMO receiver can spatially separate the spatially multiplexed signal based on channel characteristics and decode the original stream without crosstalk. MMSE (Minimum Mean Square Error) is one method for calculating a reception weight matrix for spatial separation. Since MIMO communication itself is not directly related to the subject matter of the present invention, it will not be described further here.

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。   The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiment without departing from the gist of the present invention.

本明細書では、主に無線LANに関する実施形態を中心に説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。例えば、テレビやラジオなどのデジタル放送波を受信するチューナや、携帯電話機など、多値変調されたOFDM信号を受信するさまざまなタイプの無線通信機に対して、同様に本発明を適用することができる。   Although the present specification has been described mainly with respect to embodiments relating to the wireless LAN, the gist of the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be similarly applied to various types of wireless communication devices that receive multi-level modulated OFDM signals, such as tuners that receive digital broadcast waves such as televisions and radios, and mobile phones. it can.

要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。   In short, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and the description of the present specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims should be taken into consideration.

図1は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置10のデジタル・ベースバンド処理部分における構成を示した図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a digital baseband processing portion of a wireless communication device 10 according to an embodiment of the present invention. 図2は、等化及び位相トラッキング部16の内部構成を詳細に示した図である。FIG. 2 is a diagram showing the internal configuration of the equalization and phase tracking unit 16 in detail. 図3は、平均化処理部25の内部構成例を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an internal configuration example of the averaging processing unit 25. 図4は、図3並びに表1を用いた具体例を採用した際のシミュレーション結果の一例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of a simulation result when a specific example using FIG. 3 and Table 1 is adopted. 図5は、位相空間(コンスタレーション)上でチャネル補正後のサブキャリアと変調点との比を3次元的に表した図である。FIG. 5 is a diagram three-dimensionally representing the ratio between the subcarrier and the modulation point after channel correction on the phase space (constellation).

符号の説明Explanation of symbols

10…無線通信装置
11…バッファ
12…同期回路
13…周波数誤差推定部
14…周波数誤差補正部
15…高速フーリエ変換部(FFT)
16…等化及び位相トラッキング部
17…復調器
21…複素乗算部
22…参照信号メモリ
23…ベクトル→角度変換部
24…加算部
25…平均化処理部
26…加算部
27…遅延部
28…符号反転部
29…符号反転部
30…角度→ベクトル変換部
31…複素乗算部(位相変移除去部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Wireless communication apparatus 11 ... Buffer 12 ... Synchronous circuit 13 ... Frequency error estimation part 14 ... Frequency error correction part 15 ... Fast Fourier-transform part (FFT)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 ... Equalization and phase tracking part 17 ... Demodulator 21 ... Complex multiplication part 22 ... Reference signal memory 23 ... Vector-to-angle conversion part 24 ... Addition part 25 ... Averaging process part 26 ... Addition part 27 ... Delay part 28 ... Code Inversion unit 29 ... sign inversion unit 30 ... angle → vector conversion unit 31 ... complex multiplication unit (phase shift removal unit)

Claims (8)

OFDM信号を受信処理する無線通信装置であって、
OFDM信号からなるパケットを受信する受信手段と、
OFDMシンボルに含まれるパイロット・サブキャリアを用いて位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、
前記位相誤差検出手段による位相誤差の検出結果を所定の期間にわたって平均化する平均化処理手段と、
OFDM信号が到来する伝搬路におけるSNR情報を取得するSNR情報取得手段と、
該取得したSNR情報に基づいて、前記平均化処理手段による平均化処理方法を決定する平均化処理制御手段と、
前記平均化処理手段から出力される位相誤差に基づいて、受信信号に含まれる位相変移を除去する位相変移除去手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device for receiving and processing an OFDM signal,
Receiving means for receiving a packet comprising an OFDM signal;
Phase error detection means for detecting a phase error using pilot subcarriers included in the OFDM symbol;
Averaging processing means for averaging the detection result of the phase error by the phase error detection means over a predetermined period;
SNR information acquisition means for acquiring SNR information in the propagation path from which the OFDM signal arrives;
An averaging processing control means for determining an averaging processing method by the averaging processing means based on the acquired SNR information;
A phase shift removing unit for removing a phase shift included in the received signal based on the phase error output from the averaging processing unit;
A wireless communication apparatus comprising:
前記平均化処理制御手段は、該取得したSNR情報に基づいて、ランダムな白色雑音に対する耐性を高めた平均化処理、又は、位相雑音に対する耐性を考慮した平均化処理を選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
The averaging process control means selects, based on the acquired SNR information, an averaging process that enhances resistance against random white noise, or an averaging process that considers resistance against phase noise.
The wireless communication apparatus according to claim 1.
前記平均化処理制御手段は、前記伝搬路におけるSNRが低いパケットを受信しているときにはランダムな白色雑音に対する耐性を高めた平均化処理を選択し、前記伝搬路におけるSNRが高いパケットを受信しているときには位相雑音に対する耐性を考慮した平均化処理を選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
The averaging process control means selects an averaging process with increased resistance against random white noise when receiving a packet having a low SNR in the propagation path, and receives a packet having a high SNR in the propagation path. Select an averaging process that takes into account immunity to phase noise,
The wireless communication apparatus according to claim 1.
前記平均化処理制御手段は、前記伝搬路におけるSNRが低いパケットを受信しているときには平均化の度合いを強くした平均化処理を選択し、前記伝搬路におけるSNRが高いパケットを受信しているときには平均化の度合いを小さくした平均化処理を選択する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
The averaging process control means selects an averaging process with a high degree of averaging when receiving a packet with a low SNR in the propagation path, and receives a packet with a high SNR in the propagation path. Select an averaging process that reduces the degree of averaging.
The wireless communication apparatus according to claim 1.
前記平均化処理制御手段は、前記所定の区間内で検出された複数の位相誤差をほぼ均等に重み付けして平均化の度合いを強め、又は、前記区間内で検出された複数の位相誤差のそれぞれに対し経過時間に応じて重みを減じて平均化の度合いを小さくする、
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信装置。
The averaging processing control means weights the plurality of phase errors detected within the predetermined interval almost equally to increase the degree of averaging, or each of the plurality of phase errors detected within the interval. Reduce the weighting according to the elapsed time to reduce the degree of averaging,
The wireless communication apparatus according to claim 4.
前記SNR情報取得手段は、受信したパケットの伝送レートに基づいてSNR情報を取得する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。
The SNR information acquisition means acquires SNR information based on a transmission rate of a received packet;
The wireless communication apparatus according to claim 1.
OFDM信号を受信処理する無線通信方法であって、
OFDM信号からなるパケットを受信する受信ステップと、
所定の期間にわたってOFDMシンボルに含まれるパイロット・サブキャリアを用いて位相誤差を検出する位相誤差検出ステップと、
OFDM信号が到来する伝搬路におけるSNR情報を取得するSNR情報取得ステップと、
該取得したSNR情報に基づいて、複数の位相誤差についての平均化処理方法を決定する平均化処理制御ステップと、
該決定された平均化処理方法に従って、前記位相誤差検出ステップにおける複数の位相誤差の検出結果を平均化する平均化処理ステップと、
前記平均化処理手段から出力される位相誤差に基づいて、受信信号に含まれる位相変移を除去する位相変移除去ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method for receiving and processing an OFDM signal,
A receiving step of receiving a packet comprising an OFDM signal;
A phase error detection step of detecting a phase error using pilot subcarriers included in the OFDM symbol over a predetermined period;
An SNR information acquisition step of acquiring SNR information in a propagation path on which the OFDM signal arrives;
An averaging process control step for determining an averaging process method for a plurality of phase errors based on the acquired SNR information;
Averaging processing step of averaging a plurality of phase error detection results in the phase error detection step according to the determined averaging processing method;
A phase shift removal step for removing a phase shift included in the received signal based on the phase error output from the averaging processing means;
A wireless communication method comprising:
前記平均化処理制御ステップでは、前記伝搬路におけるSNRが低いパケットを受信しているときには平均化の度合いを強くした平均化処理を選択し、前記伝搬路におけるSNRが高いパケットを受信しているときには平均化の度合いを小さくした平均化処理を選択する、
ことを特徴とする請求項7に記載の無線通信方法。
In the averaging process control step, when a packet having a low SNR in the propagation path is received, an averaging process with a high degree of averaging is selected, and when a packet having a high SNR in the propagation path is received. Select an averaging process that reduces the degree of averaging.
The wireless communication method according to claim 7.
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