JP2008193222A - Estimating method and estimating device using the same, and reception device and reception system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、推定技術に関し、特にOFDMシンボルの品質を推定する推定方法ならびにそれを利用した推定装置、受信装置および受信システムに関する。 The present invention relates to an estimation technique, and more particularly to an estimation method for estimating the quality of an OFDM symbol, and an estimation apparatus, reception apparatus, and reception system using the estimation method.
ディジタル無線通信システムでの受信装置において受信される信号は、無線伝送路の影響を受けている。そのため、無線伝送路の状態や、送信装置と受信装置との間の距離に応じて、受信信号の強度は大きく変動する。受信装置は、一般的にAD変換器によって受信信号をデジタル信号に変換した後に、デジタル信号に対して受信処理を実行する。AD変換器のダイナミックレンジは有限であるので、AD変換器に入力される信号の大きさはダイナミックレンジに合わせて調節される方が望ましい。そのため、一般的にAGC(Automatic Gain Control)がAD変換器の前段に配置される。(例えば、特許文献1参照。)。
無線通信において、一般的に限りある周波数資源の有効利用が望まれている。周波数資源を有効利用するための技術のひとつが、アダプティブアレイアンテナ技術である。アダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナによって送受信される信号の振幅と位相を制御して、アンテナの指向性パターンを形成する。すなわち、アダプティブアレイアンテナを備えた装置は、複数のアンテナにおいて受信した信号の振幅と位相をそれぞれ変化させ、変化させた複数の受信信号をそれぞれ加算する。これは、当該振幅と位相との変化量(以下、「ウエイト」という)に応じた指向性パターンのアンテナで受信される信号と同等の信号を受信することに相当する。また、ウエイトに応じたアンテナの指向性パターンによって信号が送信される。 In wireless communication, effective use of limited frequency resources is generally desired. One of the technologies for effectively using frequency resources is the adaptive array antenna technology. Adaptive array antenna technology forms the directivity pattern of an antenna by controlling the amplitude and phase of signals transmitted and received by a plurality of antennas. That is, an apparatus provided with an adaptive array antenna changes the amplitude and phase of signals received by a plurality of antennas, and adds the changed reception signals. This corresponds to receiving a signal equivalent to a signal received by an antenna having a directivity pattern corresponding to the amount of change between the amplitude and phase (hereinafter referred to as “weight”). In addition, a signal is transmitted by an antenna directivity pattern corresponding to the weight.
アダプティブアレイアンテナ技術において、ウエイトを算出するための処理の一例には、最小二乗誤差(MMSE:Minimum Mean Square Error)法にもとづく方法がある。MMSE法において、ウエイトの最適値を与える条件としてウィナー解が知られており、さらにウィナー解を直接解くよりも計算量が少ない漸化式も知られている。漸化式としては、例えば、RLS(Recursive Least Squares)アルゴリズムやLMS(Least Mean Squares)アルゴリズムなどの適応アルゴリズムが使用される。 In the adaptive array antenna technique, an example of a process for calculating a weight is a method based on a minimum mean square error (MMSE) method. In the MMSE method, a Wiener solution is known as a condition for giving an optimum weight value, and a recurrence formula with a smaller amount of calculation than directly solving the Wiener solution is also known. As the recurrence formula, for example, an adaptive algorithm such as an RLS (Recursive Least Squares) algorithm or an LMS (Least Mean Squares) algorithm is used.
アダプティブアレイアンテナ技術においてウエイトを導出する際、一般的に、複数のアンテナによって受信された信号強度の情報が必要となる。つまり、AD変換器によってデジタル信号に変換された後でも、複数の受信信号間における強度の比の維持が要求される。そのため、複数の受信信号に対して、AGCは、共通の増幅率によって増幅を実行する。このような増幅率の設定では、複数の受信信号の中に十分に増幅されていない受信信号が存在する場合もある。その結果、アダプティブアレイアンテナ技術による特性の改善も十分でなくなる。 When deriving weights in adaptive array antenna technology, information on signal strength received by a plurality of antennas is generally required. That is, it is required to maintain the intensity ratio among a plurality of received signals even after being converted into a digital signal by the AD converter. Therefore, AGC performs amplification with respect to a plurality of received signals with a common amplification factor. With such an amplification factor setting, there may be a reception signal that is not sufficiently amplified among the plurality of reception signals. As a result, the characteristic improvement by the adaptive array antenna technology is not sufficient.
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。複数の受信信号のそれぞれに対して十分な増幅を実行するためには、複数の受信信号のそれぞれに対応した増幅率の使用が望ましい。一方、そのような場合において、複数の受信信号間における強度の比を維持するためには、増幅後、複数の受信信号のそれぞれに対して、雑音成分の大きさに応じた補正がなされればよい。そのため、アダプティブアレイアンテナ技術による特性の改善量は、雑音に対応した成分の量の推定精度に依存する。 Under such circumstances, the present inventor has come to recognize the following problems. In order to perform sufficient amplification for each of the plurality of received signals, it is desirable to use an amplification factor corresponding to each of the plurality of received signals. On the other hand, in such a case, in order to maintain the intensity ratio between the plurality of received signals, after amplification, each of the plurality of received signals is corrected according to the magnitude of the noise component. Good. For this reason, the amount of improvement in characteristics by the adaptive array antenna technology depends on the estimation accuracy of the amount of components corresponding to noise.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、雑音に対応した成分の量の推定精度を向上させる推定技術および受信技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an estimation technique and a reception technique that improve the estimation accuracy of the amount of a component corresponding to noise.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の推定装置は、有効シンボルの後部と同一パターンにて規定されたガードインターバルと、ガードインターバルの後段に配置された有効シンボルとによって形成されたOFDMシンボルを入力する入力部と、入力部に入力したOFDMシンボルに対して、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとの差異を導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定する推定部と、を備える。 In order to solve the above-described problem, an estimation apparatus according to an aspect of the present invention provides an OFDM formed by a guard interval defined in the same pattern as the rear part of an effective symbol, and an effective symbol arranged at the subsequent stage of the guard interval. By deriving the difference between the card interval and the portion of the effective symbol that should correspond to the guard interval with respect to the input unit that inputs the symbol, and the OFDM symbol that is input to the input unit, the component corresponding to the noise An estimation unit for estimating the quantity.
この態様によると、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとは、同一パターンになるように規定されており、両者の差異を導出するので、雑音に対応した成分の量の推定精度を向上できる。 According to this aspect, the portion of the effective symbol that should correspond to the guard interval and the card interval are defined to be the same pattern, and the difference between the two is derived, so the amount of the component corresponding to the noise The estimation accuracy of can be improved.
入力部は、複数のOFDMシンボルを連続して入力し、推定部は、ガードインターバルの後部と、有効シンボルのうちのガードインターバルの後部に対応すべき部分との差異を導出してもよい。この場合、差異を導出する際に、ガードインターバルの後部を使用するので、符号間干渉の影響を低減でき、雑音に対応した成分の量の推定精度を向上できる。 The input unit may continuously input a plurality of OFDM symbols, and the estimation unit may derive a difference between a rear part of the guard interval and a part of the effective symbol that should correspond to the rear part of the guard interval. In this case, since the rear part of the guard interval is used when the difference is derived, the influence of intersymbol interference can be reduced, and the estimation accuracy of the amount of the component corresponding to noise can be improved.
入力部に入力したOFDMシンボルの遅延成分の大きさを導出する導出部をさらに備えてもよい。推定部は、導出部において導出した遅延成分の大きさをもとに、差異を導出するために使用すべきガードインターバルの後部の長さを調節してもよい。この場合、遅延成分の大きさに応じて、差異を導出するために使用すべきガードインターバルの後部の長さを調節するので、無線伝送路環境に応じて推定精度を向上できる。 You may further provide the derivation | leading-out part which derives | leads-out the magnitude | size of the delay component of the OFDM symbol input into the input part. The estimation unit may adjust the length of the rear part of the guard interval to be used for deriving the difference based on the size of the delay component derived by the deriving unit. In this case, since the length of the rear part of the guard interval to be used for deriving the difference is adjusted according to the magnitude of the delay component, the estimation accuracy can be improved according to the radio transmission path environment.
入力部に入力される複数のOFDMシンボルはパケット信号を構成するとともに、当該パケット信号の前方に配置されたOFDMシンボルは既知の値を有し、既知の値のOFDMシンボルに続くOFDMシンボルは未知の値を有しており、推定部は、既知の値を有したOFDMシンボルの期間において、雑音に対応した成分の量を推定するとともに、未知の値を有したOFDMシンボルの期間において、雑音に対応した成分の量を更新してもよい。この場合、既知の値を有したOFDMシンボルの期間だけではなく、未知の値を有したOFDMシンボルの期間でも推定を実行するので、雑音に対応した成分の量の推定精度を向上できる。 A plurality of OFDM symbols input to the input unit constitute a packet signal, an OFDM symbol arranged in front of the packet signal has a known value, and an OFDM symbol following an OFDM symbol of a known value is unknown. The estimation unit estimates the amount of the component corresponding to the noise in the period of the OFDM symbol having a known value, and supports the noise in the period of the OFDM symbol having an unknown value. The amount of the added component may be updated. In this case, since the estimation is performed not only in the period of the OFDM symbol having a known value but also in the period of the OFDM symbol having an unknown value, the estimation accuracy of the amount of the component corresponding to noise can be improved.
入力部に入力されるパケット信号うち、既知の値を有したOFDMシンボルでは、複数の有効シンボルが連続して含まれており、推定部は、既知の値を有したOFDMシンボルの期間において、ガードインターバルと有効シンボルとの差異を導出するとともに、複数の有効シンボル間の差異も導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定してもよい。この場合、ガードインターバルと有効シンボルとの差異を導出するとともに、複数の有効シンボル間の差異も導出するので、雑音に対応した成分の量の推定精度を向上できる。 Among the packet signals input to the input unit, an OFDM symbol having a known value includes a plurality of effective symbols in succession, and the estimation unit performs guarding in the period of the OFDM symbol having a known value. The amount of the component corresponding to the noise may be estimated by deriving a difference between the interval and the effective symbol and deriving a difference between a plurality of effective symbols. In this case, since the difference between the guard interval and the effective symbol is derived and also the difference between a plurality of effective symbols is derived, it is possible to improve the estimation accuracy of the amount of the component corresponding to the noise.
本発明の別の態様は、受信装置である。この装置は、複数のアンテナのそれぞれに対応した複数の入力部と、複数の入力部のそれぞれに対応した複数の補正部と、複数の補正部に接続した受信処理部とを備える。複数の入力部のそれぞれにおいて入力される信号は、有効シンボルの後部と同一パターンにて規定されたガードインターバルと、ガードインターバルの後段に配置された有効シンボルとによって形成されたOFDMシンボルを含んでおり、かつ入力されるOFDMシンボルのそれぞれには、対応したアンテナにおいて受信したOFDMシンボルに対して、他のアンテナにおいて受信したOFDMシンボルとは独立した増幅率による増幅がなされた後に、アナログ−デジタル変換がなされ、複数の補正部のそれぞれは、対応した入力部において入力したOFDMシンボルに対して、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとの差異を導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定するとともに、雑音に対応した成分による補正を実行し、受信処理部は、複数の補正部のそれぞれにおいて補正したOFDMシンボルに対して、受信処理を実行する。 Another aspect of the present invention is a receiving device. The apparatus includes a plurality of input units corresponding to the plurality of antennas, a plurality of correction units corresponding to the plurality of input units, and a reception processing unit connected to the plurality of correction units. The signal input at each of the plurality of input units includes an OFDM symbol formed by a guard interval defined in the same pattern as the rear part of the effective symbol and an effective symbol arranged at the subsequent stage of the guard interval. Each of the input OFDM symbols is subjected to analog-digital conversion after the OFDM symbol received at the corresponding antenna is amplified with an amplification factor independent of the OFDM symbols received at the other antennas. Each of the plurality of correction units eliminates the noise by deriving the difference between the card interval and the portion of the effective symbol that should correspond to the guard interval with respect to the OFDM symbol input at the corresponding input unit. Estimate the amount of the corresponding component Performs correction by component corresponding to the noise, the reception processing unit, the OFDM symbols corrected in each of the plurality of the correction unit executes the reception process.
この態様によると、独立した増幅率によって増幅された後に、アナログ−デジタル変換された信号に対して、雑音に対応した成分による補正を実行するので、複数の信号を処理対象とする場合であっても、効率よくアナログ−デジタル変換を実行できる。 According to this aspect, the signal subjected to the analog-digital conversion after being amplified by the independent amplification factor is corrected by the component corresponding to the noise, so that a plurality of signals are processed. However, the analog-digital conversion can be executed efficiently.
複数の入力部のそれぞれにおいて入力されるOFDMシンボルは、複数の系列によって構成されており、複数の補正部のそれぞれは、系列単位のOFDMシンボルに分離した後に、雑音に対応した成分の量を推定してもよい。この場合、複数の系列を分離するので、複数の系列にて形成される信号を処理対象とする場合でも、雑音に対応した成分を推定できる。 An OFDM symbol input in each of a plurality of input units is composed of a plurality of sequences, and each of the plurality of correction units estimates an amount of a component corresponding to noise after being separated into OFDM symbols in units of sequences. May be. In this case, since a plurality of sequences are separated, a component corresponding to noise can be estimated even when a signal formed by a plurality of sequences is a processing target.
本発明のさらに別の態様もまた、受信装置である。この装置は、複数のアンテナのそれぞれに対応した複数の増幅部と、複数の増幅部のそれぞれに対応した複数の変換部と、複数の変換部のそれぞれに対応した複数の補正部と、複数の補正部に接続した受信処理部とを備える。複数の増幅部のそれぞれは、対応したアンテナにおいて受信したOFDMシンボルであって、かつ有効シンボルの後部と同一パターンにて規定されたガードインターバルと、ガードインターバルの後段に配置された有効シンボルとによって形成されたOFDMシンボルに対して、他の増幅部にて設定される増幅率とは独立した増幅率による増幅を実行し、複数の変換部のそれぞれは、対応した増幅部において増幅したOFDMシンボルに対して、アナログ−デジタル変換を実行し、複数の補正部のそれぞれは、対応した変換部において変換したOFDMシンボルに対して、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとの差異を導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定するとともに、雑音に対応した成分による補正を実行し、受信処理部は、複数の補正部のそれぞれにおいて補正したOFDMシンボルに対して、受信処理を実行する。 Yet another embodiment of the present invention is also a receiving device. The apparatus includes a plurality of amplification units corresponding to each of the plurality of antennas, a plurality of conversion units corresponding to each of the plurality of amplification units, a plurality of correction units corresponding to each of the plurality of conversion units, and a plurality of A reception processing unit connected to the correction unit. Each of the plurality of amplifying units is formed by a guard interval that is an OFDM symbol received at a corresponding antenna and is defined in the same pattern as the rear part of the effective symbol, and an effective symbol that is arranged after the guard interval. The amplified symbol is amplified by an amplification factor independent of the amplification factor set by the other amplification units, and each of the plurality of conversion units is applied to the OFDM symbol amplified by the corresponding amplification unit. The analog-to-digital conversion is performed, and each of the plurality of correction units is different from the card symbol interval in the portion corresponding to the guard interval in the effective symbols with respect to the OFDM symbol converted in the corresponding conversion unit. Is used to estimate the amount of the component corresponding to the noise and Run the correction based component corresponding to the reception processing unit, the OFDM symbols corrected in each of the plurality of the correction unit executes the reception process.
この態様によると、独立した増幅率によって増幅した後に、アナログ−デジタル変換した信号に対して、雑音に対応した成分による補正を実行するので、複数の信号を処理対象とする場合であっても、効率よくアナログ−デジタル変換を実行できる。 According to this aspect, after the amplification by the independent amplification factor, the correction by the component corresponding to the noise is performed on the analog-digital converted signal, so even when a plurality of signals are to be processed, Analog-to-digital conversion can be executed efficiently.
本発明のさらに別の態様は、受信システムである。この受信システムは、複数のアンテナのそれぞれに対応した複数のRF処理装置と、複数のRF処理装置のそれぞれとケーブルを介して接続したベースバンド処理装置とを備える。複数のRF処理装置のそれぞれは、対応したアンテナにおいて受信したOFDMシンボルであって、かつ有効シンボルの後部と同一パターンにて規定されたガードインターバルと、ガードインターバルの後段に配置された有効シンボルとによって形成されたOFDMシンボルに対して、他のRF処理装置にて設定される増幅率とは独立した増幅率による増幅を実行した後に、アナログ−デジタル変換を実行し、ベースバンド処理装置は、複数のRF処理装置のそれぞれにおいて変換したOFDMシンボルに対して、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとの差異を導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定するとともに、雑音に対応した成分による補正を実行した後に、補正した信号に対して、受信処理を実行する。 Yet another embodiment of the present invention is a receiving system. The reception system includes a plurality of RF processing devices corresponding to the plurality of antennas, and a baseband processing device connected to each of the plurality of RF processing devices via a cable. Each of the plurality of RF processing devices includes an OFDM symbol received at a corresponding antenna and defined by the same pattern as the rear part of the effective symbol, and an effective symbol arranged at the subsequent stage of the guard interval. For the formed OFDM symbol, after performing amplification with an amplification factor independent of the amplification factor set by another RF processing device, analog-digital conversion is performed, and the baseband processing device For each OFDM symbol converted in each of the RF processing devices, by deriving the difference between the portion of the effective symbol that should correspond to the guard interval and the card interval, the amount of the component corresponding to noise is estimated. After performing correction with the component corresponding to noise, Respect, executes reception processing.
この態様によると、独立した増幅率によって増幅した後に、アナログ−デジタル変換した信号に対して、雑音に対応した成分による補正を実行するので、複数の信号を処理対象とする場合であっても、効率よくアナログ−デジタル変換を実行できる。 According to this aspect, after the amplification by the independent amplification factor, the correction by the component corresponding to the noise is performed on the analog-digital converted signal, so even when a plurality of signals are to be processed, Analog-to-digital conversion can be executed efficiently.
本発明のさらに別の態様は、推定方法である。この方法は、有効シンボルの後部と同一パターンにて規定されたガードインターバルと、ガードインターバルの後段に配置された有効シンボルとによって形成されたOFDMシンボルを入力し、入力したOFDMシンボルに対して、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとの差異を導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定する。 Yet another embodiment of the present invention is an estimation method. This method inputs an OFDM symbol formed by a guard interval defined in the same pattern as the rear part of the effective symbol and an effective symbol arranged at the subsequent stage of the guard interval, and is effective for the input OFDM symbol. The amount of the component corresponding to the noise is estimated by deriving the difference between the portion of the symbol that should correspond to the guard interval and the card interval.
複数のOFDMシンボルを連続して入力した後に、ガードインターバルの後部と、有効シンボルのうちのガードインターバルの後部に対応すべき部分との差異を導出してもよい。入力したOFDMシンボルの遅延成分の大きさを導出し、導出した遅延成分の大きさをもとに、差異を導出するために使用すべきガードインターバルの後部の長さを調節してもよい。入力される複数のOFDMシンボルはパケット信号を構成するとともに、当該パケット信号の前方に配置されたOFDMシンボルは既知の値を有し、既知の値のOFDMシンボルに続くOFDMシンボルは未知の値を有しており、既知の値を有したOFDMシンボルの期間において、雑音に対応した成分の量を推定するとともに、未知の値を有したOFDMシンボルの期間において、雑音に対応した成分の量を更新してもよい。入力されるパケット信号うち、既知の値を有したOFDMシンボルでは、複数の有効シンボルが連続して含まれており、既知の値を有したOFDMシンボルの期間において、ガードインターバルと有効シンボルとの差異を導出するとともに、複数の有効シンボル間の差異も導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定してもよい。 After a plurality of OFDM symbols are continuously input, a difference between the rear part of the guard interval and the part of the effective symbol that should correspond to the rear part of the guard interval may be derived. The size of the delay component of the input OFDM symbol may be derived, and the length of the rear portion of the guard interval to be used for deriving the difference may be adjusted based on the size of the derived delay component. A plurality of input OFDM symbols constitute a packet signal, an OFDM symbol arranged in front of the packet signal has a known value, and an OFDM symbol following an OFDM symbol of a known value has an unknown value. In the period of the OFDM symbol having a known value, the amount of the component corresponding to noise is estimated, and in the period of the OFDM symbol having an unknown value, the amount of the component corresponding to noise is updated. May be. Among the input packet signals, the OFDM symbol having a known value includes a plurality of effective symbols in succession, and the difference between the guard interval and the effective symbol in the period of the OFDM symbol having the known value. And the amount of the component corresponding to the noise may be estimated by deriving a difference between a plurality of effective symbols.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、雑音に対応した成分の量の推定精度を向上できる。 According to the present invention, it is possible to improve the estimation accuracy of the amount of components corresponding to noise.
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、IEEE802.11a/gに準拠した無線LAN(Local Area Network)のように、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式が使用された通信システムにおける受信装置に関する。ここで、OFDM変調方式において、連続したOFDMシンボルが使用されており、各OFDMシンボルは、ガードインターバルと有効シンボルとの組合せによって構成されている。なお、ガードインターバルは、有効シンボルの後部と同一の値を有するように規定されている。本発明の実施例における受信装置は、複数のアンテナを備えているが、一体的に構成されておらず、複数の装置によって構成されている。つまり、受信装置は、複数のRF処理装置とひとつのベースバンド処理装置とによって構成されており、複数のRF処理装置のそれぞれは、ケーブルを介してベースバンド処理装置に接続されている。 Before describing the present invention in detail, an outline will be described. Embodiments of the present invention relate to a receiving apparatus in a communication system using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation scheme such as a wireless LAN (Local Area Network) compliant with IEEE802.11a / g. Here, in the OFDM modulation scheme, continuous OFDM symbols are used, and each OFDM symbol is configured by a combination of a guard interval and an effective symbol. Note that the guard interval is defined to have the same value as the rear part of the effective symbol. The receiving apparatus according to the embodiment of the present invention includes a plurality of antennas, but is not configured integrally, and is configured by a plurality of apparatuses. That is, the receiving device is configured by a plurality of RF processing devices and one baseband processing device, and each of the plurality of RF processing devices is connected to the baseband processing device via a cable.
RF処理装置は、アンテナと接続され、アンテナによって受信した信号に対して、無線周波数からベースバンド周波数への周波数変換を実行するとともに、アナログからデジタルへのAD変換を実行する。ベースバンド処理装置は、複数のRF処理装置のそれぞれから、ベースバンドかつデジタルの受信信号を受けつけ、それらに対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。このような構成において、効率的にAD変換を実行するために、本発明の実施例は、次に処理を実行する。 The RF processing apparatus is connected to an antenna, and performs frequency conversion from a radio frequency to a baseband frequency and also performs analog to digital AD conversion on a signal received by the antenna. The baseband processing device receives baseband and digital received signals from each of the plurality of RF processing devices, and performs adaptive array signal processing on them. In such a configuration, in order to efficiently perform AD conversion, the embodiment of the present invention next executes processing.
RF処理装置は、AGCによる増幅を実行した後に、AD変換を実行する。ここで、各RF処理装置は、互いに独立して動作を実行するので、AGCにおける増幅率は、RF処理装置ごとに独立して設定される。そのため、複数の受信信号のそれぞれに適した増幅率による増幅が実行されるので、効率的なAD変換が実行される。ベースバンド処理装置は、複数の受信信号を受けつけると、それぞれに含まれた雑音に対応した成分を推定する。推定を実行するために、ベースバンド処理装置は、各OFDMシンボルにおいて、有効シンボルの後部とガードインターバルとの差異を計算する。このような計算は、パケット信号の全体にわたって実行可能であるので、推定精度を向上できる。さらに、ベースバンド処理装置は、推定した雑音に対応した成分によって受信信号を補正し、補正した受信信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。 The RF processing apparatus performs AD conversion after performing amplification by AGC. Here, since each RF processing apparatus performs an operation | movement independently, the gain in AGC is set independently for every RF processing apparatus. For this reason, amplification with an amplification factor suitable for each of a plurality of received signals is executed, so that efficient AD conversion is executed. When the baseband processing apparatus receives a plurality of received signals, the baseband processing apparatus estimates components corresponding to the noise included in each of the received signals. In order to perform the estimation, the baseband processor calculates the difference between the rear part of the effective symbol and the guard interval in each OFDM symbol. Since such a calculation can be performed over the entire packet signal, the estimation accuracy can be improved. Further, the baseband processing device corrects the received signal with a component corresponding to the estimated noise, and performs adaptive array signal processing on the corrected received signal.
図1は、本発明の実施例に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す。特に、図1は、OFDM変調方式での信号のスペクトルを示す。OFDM変調方式における複数のキャリアのひとつをサブキャリアと一般的に呼ぶが、ここではひとつのサブキャリアを「サブキャリア番号」によって指定するものとする。例えば、IEEE802.11n規格に準拠した通信システム(以下、「MIMOシステム」という)には、サブキャリア番号「−28」から「28」までの56サブキャリアが規定されている。なお、サブキャリア番号「0」は、ベースバンド信号における直流成分の影響を低減するため、ヌルに設定されている。一方、MIMOシステムに対応していないシステム(以下、「従来システム」という)には、サブキャリア番号「−26」から「26」までの52サブキャリアが規定されている。従来システムの一例は、IEEE802.11a/g規格に準拠した無線LANである。 FIG. 1 shows a spectrum of a multicarrier signal according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 shows the spectrum of a signal in the OFDM modulation scheme. One of a plurality of carriers in the OFDM modulation system is generally called a subcarrier, but here, one subcarrier is designated by a “subcarrier number”. For example, in a communication system compliant with the IEEE 802.11n standard (hereinafter referred to as “MIMO system”), 56 subcarriers from subcarrier numbers “−28” to “28” are defined. The subcarrier number “0” is set to null in order to reduce the influence of the DC component in the baseband signal. On the other hand, in a system that does not support the MIMO system (hereinafter referred to as “conventional system”), 52 subcarriers from subcarrier numbers “−26” to “26” are defined. An example of a conventional system is a wireless LAN compliant with the IEEE 802.11a / g standard.
また、複数のサブキャリアにて構成されたひとつの信号の単位であって、かつ時間領域のひとつの信号の単位は、「OFDMシンボル」と呼ばれるものとする。それぞれのサブキャリアは、可変に設定された変調方式によって変調されている。変調方式には、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAMのいずれかが使用される。ここで、複数のサブキャリアのうち、サブキャリア番号「−21」、「−7」、「7」、「21」の4つのサブキャリアにパイロット信号が配置されている。また、ひとつのサブキャリアに配置されたパイロット信号は、4OFDMシンボルごとに同一の値となるようなパターンを有する。 Further, one signal unit composed of a plurality of subcarriers and one signal unit in the time domain is referred to as an “OFDM symbol”. Each subcarrier is modulated by a variably set modulation scheme. Any one of BPSK (Binary Phase Shift Keying), QPSK, 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and 64QAM is used as the modulation method. Here, among the plurality of subcarriers, pilot signals are arranged on four subcarriers of subcarrier numbers “−21”, “−7”, “7”, and “21”. In addition, the pilot signal arranged in one subcarrier has a pattern that has the same value every 4 OFDM symbols.
図2(a)−(c)は、本発明の実施例に係るパケット信号のフォーマットを示す。本発明は、従来システムを説明の対象とするので、図2(a)は、従来システムのパケット信号のフォーマットに相当する。パケット信号には、プリアンブル信号あるいはトレーニング信号としての「L−STF」、「L−LTF」に続いて、「L−SIG」、「データ」が配置される。「L−STF」、「L−LTF」、「L−SIG」は、従来システムに対応したAGC設定用の既知信号、伝送路推定用の既知信号、制御信号にそれぞれ相当する。図2(b)は、図2(a)の「L−LTF」の構成を示す。「L−LTF」は、「GI2」、「T1」、「T2」によって構成される。 FIGS. 2A to 2C show the format of a packet signal according to the embodiment of the present invention. Since the present invention is directed to the conventional system, FIG. 2A corresponds to the packet signal format of the conventional system. In the packet signal, “L-SIG” and “data” are arranged after “L-STF” and “L-LTF” as preamble signals or training signals. “L-STF”, “L-LTF”, and “L-SIG” respectively correspond to a known signal for AGC setting, a known signal for channel estimation, and a control signal corresponding to the conventional system. FIG. 2B shows the configuration of “L-LTF” in FIG. “L-LTF” is configured by “GI2”, “T1”, and “T2”.
「T1」、「T2」は、同一の信号パターンを有しており、それぞれは、1回のIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)によって出力される信号の長さを有する。「GI2」は、ガードインターバルであり、それは、「T2」の後部が複製されることによって形成されている。図2(c)は、図2(a)の「データ」の構成を示す。「データ」は、複数の「OFDMシンボル」によって構成されており、(i−1)OFDMシンボル、iOFDMシンボル、(i+1)OFDMシンボルのように図示される。各OFDMシンボルは、「GI」と「有効シンボル」によって形成されており、「有効シンボル」は、図1のスペクトルを時間領域に変換した信号に相当する。また、「GI」は、「有効シンボル」の後部と同一パターンにて規定されており、「有効シンボル」の前段に配置される。ここで「GI」は「GI2」の半分の長さにて規定されており、前述の「T1」および「T2」は「有効シンボル」に相当する。 “T1” and “T2” have the same signal pattern, and each has a length of a signal output by one-time IFFT (Inverse Fast Fourier Transform). “GI2” is a guard interval, which is formed by duplicating the rear part of “T2”. FIG. 2C shows the configuration of “data” in FIG. “Data” is composed of a plurality of “OFDM symbols” and is illustrated as (i−1) OFDM symbol, iOFDM symbol, (i + 1) OFDM symbol. Each OFDM symbol is formed by “GI” and “effective symbol”, and “effective symbol” corresponds to a signal obtained by converting the spectrum of FIG. 1 into the time domain. The “GI” is defined in the same pattern as the rear part of the “effective symbol”, and is arranged in front of the “effective symbol”. Here, “GI” is defined by half the length of “GI2”, and “T1” and “T2” described above correspond to “effective symbols”.
図3は、本発明の実施例に係る通信システム100の構成を示す。通信システム100は、送信装置10、RF処理装置12と総称される第1RF処理装置12a、第2RF処理装置12b、第NRF処理装置12n、ベースバンド処理装置34を含む。ここで、RF処理装置12およびベースバンド処理装置34が、受信装置に相当する。送信装置10は、ベースバンド部26、変調部28、無線部30、送信用アンテナ16を含む。第1RF処理装置12aは、第1受信用アンテナ14aを含み、第2RF処理装置12bは、第2受信用アンテナ14bを含み、第NRF処理装置12nは、第N受信用アンテナ14nを含む。
FIG. 3 shows a configuration of the
ここで、第1受信用アンテナ14a、第2受信用アンテナ14b、第N受信用アンテナ14nは、受信用アンテナ14と総称される。ベースバンド処理装置34は、補正部50と総称される第1補正部50a、第2補正部50b、第N補正部50n、信号処理部18、復調部20、IF部22、制御部24を含む。また、信号として、増幅受信信号320と総称される第1増幅受信信号320a、第2増幅受信信号320b、第N増幅受信信号320n、デジタル受信信号300と総称される第1デジタル受信信号300a、第2デジタル受信信号300b、第Nデジタル受信信号300n、合成信号304を含む。
Here, the
送信装置10は、受信装置に接続し、受信装置との間において通信を実行する。ベースバンド部26は、送信装置10に接続したPCや、送信装置10内部のアプリケーションとのインタフェースであり、通信システム100において伝送の対象となる情報信号の送信処理を行う。また、誤り訂正や自動再送処理がなされてもよいが、ここではこれらの説明を省略する。変調部28は、前述のBPSK等へのマッピング、IFFT、直交変調を実行することによって、送信信号を生成する。
The
ここで、送信処理において変調部28から出力される信号は、マルチキャリア信号を形成している。また、マルチキャリア信号は、パケット信号を構成している。このようなマルチキャリア信号は、図1および図2(a)−(c)のごとく示される。無線部30は、周波数変換処理を実行する。また、無線部30は、増幅処理、DA変換処理等を行う。無線部30は、送信用アンテナ16を介して、無線装置に無線周波数の信号を送信する。
Here, the signal output from the
RF処理装置12は、一端において受信用アンテナ14を接続し、他端においてベースバンド処理装置34を接続する。ここで、ひとつのRF処理装置12は、ひとつの受信用アンテナ14をそれぞれ接続する。つまり、複数のRF処理装置12は、複数の受信用アンテナ14のそれぞれに対応する。RF処理装置12は、受信用アンテナ14によって受信した無線周波数のマルチキャリア信号を周波数変換し、ベースバンドの信号を導出する。前述のごとく、マルチキャリア信号は、パケット信号を構成しており、パケット信号の先頭部分には、トレーニング信号が連続的に含まれている。また、マルチキャリア信号には、所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれており、パイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されている。
The RF processing device 12 is connected to the receiving antenna 14 at one end, and is connected to the
複数のRF処理装置12には、局部発振器がそれぞれ含まれており、RF処理装置12は、局部発振器から出力されるローカル信号によって、複数のマルチキャリア信号をそれぞれ周波数変換する。また、複数のRF処理装置12のそれぞれは、対応した受信用アンテナ14において受信した信号に対して、他のRF処理装置12にて設定される増幅率とは独立した増幅率による増幅を実行した後に、アナログ−デジタル変換を実行する。RF処理装置12は、増幅したベースバンドの信号を増幅受信信号320としてベースバンド処理装置34に出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。
Each of the plurality of RF processing devices 12 includes a local oscillator, and the RF processing device 12 frequency-converts each of the plurality of multicarrier signals by a local signal output from the local oscillator. In addition, each of the plurality of RF processing devices 12 performed amplification with a gain independent of the gain set in the other RF processing device 12 with respect to the signal received by the corresponding receiving antenna 14. Later, analog-to-digital conversion is performed. The RF processing device 12 outputs the amplified baseband signal to the
ベースバンド処理装置34は、複数のRF処理装置12のそれぞれとケーブルを介して接続される。補正部50は、RF処理装置12のそれぞれに対応するように設けられており、RF処理装置12から増幅受信信号320を入力する。つまり、補正部50のそれぞれにおいて入力される信号には、対応した受信用アンテナ14において受信した信号に対して、他の受信用アンテナ14において受信した信号とは独立した増幅率による増幅がなされた後に、アナログ−デジタル変換がなされている。複数の補正部50のそれぞれは、増幅受信信号320に対して、雑音に対応した成分を推定するとともに雑音に対応した成分による補正を実行する。なお、補正部50における雑音に対応した成分の推定方法と雑音に対応した成分による補正方法の詳細は、後述する。また、補正部50は、補正した信号をデジタル受信信号300として出力する。
The
信号処理部18は、複数の補正部50に接続されており、複数の補正部50のそれぞれからのデジタル受信信号300に対して、受信処理を実行する。ここで、信号処理部18は、複数のデジタル受信信号300をそれぞれ周波数領域に変換し、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。信号処理部18は、アダプティブアレイ信号処理の結果を合成信号304として出力する。ここで、周波数領域の信号である合成信号304は、図1のごとく、複数のサブキャリアの成分を含むものとする。図を明瞭にするために、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順番に並べられて、シリアル信号を形成しているものとする。
The
図4は、周波数領域の信号の構成を示す。ここで、図1に示したサブキャリア番号「−28」から「28」のひとつの組合せを「OFDMシンボル」というものとする。なお、ここでは、周波数領域のひとつの信号の単位も、「OFDMシンボル」と呼ぶものとする。「i」番目のOFDMシンボルは、サブキャリア番号「1」から「28」、サブキャリア番号「−28」から「−1」の順番にサブキャリア成分を並べているものとする。また、「i」番目のOFDMシンボルの前に、「i−1」番目のOFDMシンボルが配置され、「i」番目のOFDMシンボルの後ろに、「i+1」番目のOFDMシンボルが配置されているものとする。なお、従来システムにおいては、ひとつの「OFDMシンボル」に対して、サブキャリア番号「−26」から「26」の組合せが使用される。図3に戻る。 FIG. 4 shows the configuration of a signal in the frequency domain. Here, one combination of subcarrier numbers “−28” to “28” shown in FIG. 1 is referred to as an “OFDM symbol”. Here, one signal unit in the frequency domain is also referred to as an “OFDM symbol”. In the “i” th OFDM symbol, subcarrier components are arranged in the order of subcarrier numbers “1” to “28” and subcarrier numbers “−28” to “−1”. Also, the “i−1” th OFDM symbol is arranged before the “i” th OFDM symbol, and the “i + 1” th OFDM symbol is arranged after the “i” th OFDM symbol. And In the conventional system, a combination of subcarrier numbers “−26” to “26” is used for one “OFDM symbol”. Returning to FIG.
信号処理部18における受信処理をさらに詳しく説明する。信号処理部18は、パケット信号のトレーニング信号期間にわたって、複数のデジタル受信信号300に対して、受信ウエイトベクトルを導出する。なお、受信ウエイトベクトルは、伝送路特性をもとに導出される。伝送路特性は、送信用アンテナ16と受信用アンテナ14との間の伝送路における信号の減衰量と信号の位相回転量とを示す。そのため、伝送路特性は、送信用アンテナ16と受信用アンテナ14との組合せの数と、サブキャリア数との乗算結果に応じた数の成分を有する。
The reception process in the
例えば、図3の場合、ひとつの送信用アンテナ16とN個の受信用アンテナ14とが存在するので、ひとつのサブキャリアに対する伝送路特性は、N個の成分を含む。また、伝送路特性から導出される受信ウエイトベクトルも、伝送路特性と同一数の成分を有する。つまり、ひとつのサブキャリアに対する受信ウエイトベクトルは、受信用アンテナ14のそれぞれに対応した成分を有する。トレーニング信号期間の終了後、信号処理部18は、受信ウエイトベクトルを使用しながら、デジタル受信信号300に対してアレイ合成を実行する。
For example, in the case of FIG. 3, since there is one transmitting
復調部20は、復調とデインタリーブを実行する。なお、復調は、サブキャリア単位でなされる。復調部20は、復調した信号をIF部22に出力する。IF部22は、図示しないネットワークとのインタフェースである。制御部24は、ベースバンド処理装置34のタイミング等を制御する。
The demodulator 20 performs demodulation and deinterleaving. Note that demodulation is performed in units of subcarriers. The demodulator 20 outputs the demodulated signal to the
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it is realized by a program having a communication function loaded in the memory. Describes functional blocks realized by collaboration. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
図5は、第1RF処理装置12aの構成を示す。第1RF処理装置12aは、周波数変換部146、AGC148、直交検波部150、AD変換部152、局部発振部166を含む。また、他のRF処理装置12も同様に構成される。
FIG. 5 shows the configuration of the first
周波数変換部146は、受信信号に対して無線周波数と中間周波数間の周波数変換を行う。AGC148は、受信した信号の振幅をAD変換部152のダイナミックレンジ内の振幅にするために、利得を自動的に制御する。AGC148の構成として公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。しかしながら、第1RF処理装置12aに含まれたAGC148は、図示しない他のRF処理装置12に含まれたAGC148とは独立に動作する。つまり、AGC148は、他のRF処理装置12に含まれたAGC148にて設定される増幅率とは独立した増幅率による増幅を実行する。
The
直交検波部150は、中間周波数の信号を直交検波して、ベースバンドのアナログ信号を生成する。局部発振部166は、直交検波部150に対して、所定の周波数を有したローカル信号を供給する。AD変換部152は、ベースバンドのアナログ信号をデジタル信号に変換し、変換した結果を第1増幅受信信号320aとして出力する。
The
図6は、AD変換部152の構成を示す。AD変換部152は、抵抗R、コンパレータ80と総称される第1コンパレータ80a、第2コンパレータ80b、第3コンパレータ80c、第4コンパレータ80d、第5コンパレータ80e、第6コンパレータ80f、第7コンパレータ80g、第9コンパレータ80h、エンコーダ82を含む。
FIG. 6 shows the configuration of the
RおよびR/2は、図示のごとく直列に接続されており、参照電圧「+Vref」、「−Vref」を受けつける。また、RおよびR/2は、参照電圧「+Vref」、「−Vref」の電圧を変化させることによって、複数の参照信号を生成する。コンパレータ80は、一端に、図5の直交検波部150からの信号を「Vin」として受けつけ、他端に、Rからの参照信号を受けつける。コンパレータ80は、「Vin」と参照信号との比較結果をエンコーダ82に出力する。
R and R / 2 are connected in series as shown, and receive reference voltages “+ Vref” and “−Vref”. R and R / 2 generate a plurality of reference signals by changing the voltages of the reference voltages “+ Vref” and “−Vref”. The comparator 80 receives the signal from the
エンコーダ82は、コンパレータ80での比較結果を符号化し、第1増幅受信信号320aを生成する。全体的に「Vin」が大きければ、多くのビットが使用されるので、デジタル信号の精度が高くなる。一方、全体的に「Vin」が小さければ、少しのビットしか使用されないので、デジタル信号の精度が悪くなる。なお、ここでは、AD変換部152としてフラッシュ型のAD変換器を示したが、これに限定される必要はなく、例えば、逐次変換型のAD変換器やパイプライン型のAD変換器であってもよい。
The
図7は、第1補正部50aの構成を示す。第1補正部50aは、実行部52、推定部54を含む。また、他の補正部50も同様に構成される。
FIG. 7 shows a configuration of the
第1補正部50aには、第1増幅受信信号320aが入力される。第1増幅受信信号320aは、図2(a)−(c)のごとく構成されており、複数のOFDMシンボルによって形成されたパケット信号である。また、パケット信号の前方に配置されたOFDMシンボルは、「L−STF」、「L−LTF」のごとく既知の値を有し、これに続くOFDMシンボルは、「L−SIG」、「データ」のごとく未知の値を有する。
The first amplified received
推定部54は、OFDMシンボルに対して、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとの差異を導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定する。ここでは、図8を使用しながら、推定部54の処理を説明する。図8は、推定部54における処理の概要を示す。図8は、ひとつのOFDMシンボルを示し、図2(c)に示された複数のOFDMシンボルのうちのいずれかに相当する。また、図8には、説明の便宜上のために所定のタイミングが「G1」から「G3」および「S1」から「S3」のごとく示されている。「G1」は、GIの開始タイミングであり、「G3」は、GIの終了タイミングである。また、「S1」は、有効シンボルのうち、GIの先頭に対応した部分のタイミングであり、「S3」は、有効シンボルの終了タイミングである。「S3」は、有効シンボルのうち、GIの最後に対応した部分のタイミングであるともいえる。なお、「G2」と「S2」については後述する。
The
つまり、送信装置10において、有効シンボルのうち、「S1」から「S3」の期間によって規定された部分(以下、「対応部分」という)がGIに対応するように規定されている。推定部54は、対応部分とGIとを互いに対応づける。具体的には、「G1」を起点としたGIのタイミングと「S1」を起点とした対応部分のタイミングとが等しくなるように、対応づけがなされる。また、推定部54は、対応づけたGIと対応部分との差異を計算する。例えば、所定のタイミングにおいて両者の同相成分と直交成分との差異の二乗和を計算し、このような計算を対応づけられた期間にわたって実行する。これに続いて、推定部54は、計算結果を積算することによって、当該OFDMシンボルにおける差異を導出する。前述のごとく、対応づけたGIと対応部分とは、送信側において同一の値として規定されている。そのため、計算された差異が雑音に対応した成分に相当する。
That is, in the transmitting
また、推定部54は、複数のOFDMシンボルにおける差異を積算してもよい。つまり、推定部54は、トレーニング信号の期間において、雑音に対応した成分の量を推定する。さらに、推定部54は、データの期間において、雑音に対応した成分の量を更新する。例えば、更新は、これまで導出した差異に、新たに導出した差異を加算することによって実行される。その際、所定の係数による除算がなされてもよい。
Moreover, the
なお、パケット信号では、図2(c)のごとく、複数のOFDMシンボルが連続して配置されている。また、図3の送信装置10からRF処理装置12への無線伝送路において、パケット信号に遅延成分が生じる。その結果、GIの前部は、前段のOFDMシンボルの影響を受けており、その部分において符号間干渉が生じている。このような符号間干渉は、前述の計算結果に影響を及ぼす。そのため、推定部54は、GIの後部と、対応部分のうちのGIの後部に対応すべき部分との差異を導出する。図8において、GIの後部は、「G2」から「S3」の期間によって規定された部分に相当する。また、「S2」は、有効シンボルのうち、「G2」に対応した部分のタイミングであり、対応部分のうちのGIの後部に対応すべき部分は、「S2」から「S3」の期間によって規定された部分に相当する。ここで、説明を簡易にするために、「G2」および「S2」のタイミングは、予め規定されているものとする。なお、差異を導出するための計算は、前述の通りであるので、ここでは説明を省略する。図7に戻る。
In the packet signal, a plurality of OFDM symbols are continuously arranged as shown in FIG. Further, in the wireless transmission path from the
実行部52は、推定部54において導出した雑音によって、増幅受信信号320を補正する。補正は、例えば、雑音に対応した成分の平方根によって増幅受信信号320を除算することによってなされる。
The
図9は、信号処理部18の構成を示す。信号処理部18は、FFT部40と総称される第1FFT部40a、第2FFT部40b、第NFFT部40n、合成部60、受信ウエイトベクトル計算部68、参照信号記憶部70を含む。また、合成部60は、乗算部62と総称される第1乗算部62a、第2乗算部62b、第N乗算部62n、加算部64を含む。また信号として、参照信号306、受信ウエイトベクトル信号312と総称される第1受信ウエイトベクトル信号312a、第2受信ウエイトベクトル信号312b、第N受信ウエイトベクトル信号312nを含む。
FIG. 9 shows the configuration of the
FFT部40は、入力したデジタル受信信号300に対して、FFTを実行する。つまり、FFT部40は、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。ここでは、周波数領域に変換された信号もデジタル受信信号300と示す。また、周波数領域に変換されたデジタル受信信号300は、図4のごとく構成される。ここで、デジタル受信信号300は、複数の受信用アンテナ14のそれぞれに対応した複数のマルチキャリア信号であって、かつ少なくともひとつのサブキャリアにパイロット信号が配置された複数のマルチキャリア信号である。 The FFT unit 40 performs FFT on the input digital reception signal 300. That is, the FFT unit 40 converts a time domain signal into a frequency domain signal. Here, the signal converted into the frequency domain is also referred to as a digital received signal 300. The digital received signal 300 converted to the frequency domain is configured as shown in FIG. Here, the digital reception signal 300 is a plurality of multicarrier signals corresponding to each of the plurality of reception antennas 14 and a plurality of multicarrier signals in which pilot signals are arranged on at least one subcarrier.
合成部60は、乗算部62において、デジタル受信信号300を受信ウエイトベクトル信号312で受信用アンテナ14単位およびサブキャリア単位にそれぞれ重みづけし、その結果を加算部64で加算して、合成信号304を出力する。なお、ひとつの乗算部62における乗算は、サブキャリアごとになされ、合成信号304は、図4のごとく構成される。参照信号記憶部70は、トレーニング信号期間中に予め記憶した既知のトレーニング信号を参照信号306として出力する。
The
受信ウエイトベクトル計算部68は、トレーニング信号期間中にわたって、デジタル受信信号300、参照信号306から、伝送路特性を導出する。伝送路特性の導出には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。前述のごとく伝送路特性は、複数の受信用アンテナ14と複数のサブキャリアとのそれぞれに対応した成分を有し、それぞれの成分は同相成分と直交成分とを有する。また、受信ウエイトベクトル計算部68は、伝送路特性から受信ウエイトベクトル信号312を導出する。受信ウエイトベクトル信号312の導出にも、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。受信ウエイトベクトル信号312は、伝送路特性と同一数の成分によって形成される。
The reception weight
以上の構成によるRF処理装置12およびベースバンド処理装置34の動作を説明する。各RF処理装置12は、受信信号に対して、AGC148において独自の増幅率による増幅を実行した後、AD変換部152においてアナログ−デジタル変換を実行する。また、各RF処理装置12は、ベースバンド処理装置34に対して、増幅受信信号320を出力する。ベースバンド処理装置34の中の各補正部50は、トレーニング信号期間において増幅受信信号320に含まれた雑音に対応した成分を推定し、推定した雑音に対応した成分によって増幅受信信号320を補正する。信号処理部18は、補正した増幅受信信号320、つまりデジタル受信信号300に対して、アダプティブアレイ信号処理を実行する。
Operations of the RF processing device 12 and the
以下、本発明に係る変形例を説明する。実施例において、図8のごとく、誤差を計算する際の開始タイミング「G2」および「S2」は、予め規定されているものとしていた。符号間干渉の影響を小さくするために、「G2」および「S2」は後ろにある方が望ましい。つまり、「G1」から「G2」までの期間および「S1」から「S2」までの期間は長い方が望ましい。一方、平均化の効果を向上させるために、「G2」および「S2」は前にある方が望ましい。つまり、「G2」から「G3」までの期間および「S2」から「S3」までの期間は長い方が望ましい。そのため、符号間干渉の影響と平均化の効果とを考慮しながら、「G2」および「S2」のタイミングが規定されるべきである。なお、無線伝送路において、符号間干渉の生じる期間の長さは変動する。そのため、雑音に対応した成分の推定精度を向上させるために、無線伝送路に応じて、「G2」および「S2」のタイミングに対する調整がなされるべきである。 Hereinafter, modifications according to the present invention will be described. In the embodiment, as shown in FIG. 8, the start timings “G2” and “S2” for calculating the error are defined in advance. In order to reduce the influence of intersymbol interference, it is desirable that “G2” and “S2” are behind. That is, it is desirable that the period from “G1” to “G2” and the period from “S1” to “S2” are longer. On the other hand, in order to improve the averaging effect, it is desirable that “G2” and “S2” are in front. That is, it is desirable that the period from “G2” to “G3” and the period from “S2” to “S3” are longer. Therefore, the timings of “G2” and “S2” should be defined in consideration of the influence of intersymbol interference and the effect of averaging. In the wireless transmission path, the length of the period in which intersymbol interference occurs varies. Therefore, in order to improve the estimation accuracy of the component corresponding to noise, the timings of “G2” and “S2” should be adjusted according to the wireless transmission path.
変形例に係る通信システム100は、図3と同様のタイプであり、第1補正部50aは、図7と同様のタイプである。推定部54は、増幅受信信号320の遅延成分の大きさを導出する。推定部54は、マッチドフィルタを含んでおり、マッチドフィルタに「L−LTF」のパターンを予め記憶する。また、推定部54は、マッチドフィルタにおいて、増幅受信信号320のうちの「L−LTF」と、記憶した「L−LTF」との相関処理を実行することによって、遅延成分を導出する。また、推定部54は、導出した遅延成分の大きさをもとに、差異を導出するために使用すべき「G2」から「G3」までの期間および「S2」から「S3」までの期間を調節する。例えば、推定部54は、遅延成分の量と期間の長さとを対応づけたテーブルを参照しながら、遅延成分が長ければ、上記の期間を短くなるように決定し、遅延成分が短ければ、上記の期間を長くなるように決定する。なお、複数の補正部50のそれぞれに含まれた推定部54において、独立した期間が決定されてもよいし、共通の期間が決定されてもよい。後者の場合、例えば、複数の期間のうち、最短の期間が選択される。
The
以下、別の変形例を説明する。これまでは、図2(a)に示したパケット信号のフォーマットのうち、どの部分にも適用可能な処理を説明している。一方、図2(b)のごとく、L−LTFにおいては、既知の信号が連続して配置されている。別の変形例では、雑音に対応した成分の推定精度を向上させるために、連続して配置された既知の信号を利用する。別の変形例に係る通信システム100は、図3と同様のタイプであり、第1補正部50aは、図7と同様のタイプである。
Hereinafter, another modification will be described. So far, processing applicable to any part of the format of the packet signal shown in FIG. 2A has been described. On the other hand, as shown in FIG. 2B, in the L-LTF, known signals are continuously arranged. In another modification, known signals arranged in succession are used to improve the estimation accuracy of the component corresponding to noise. The
推定部54に入力される増幅受信信号320のうち、L−LTFでは、図2(b)のごとく、「GI2」の後段に、複数の有効シンボル、つまりふたつの有効シンボル「T1」および「T2」が連続して含まれている。推定部54は、これまでの処理と同様に、「L−LTF」の期間において、GI2と有効シンボルとの差異を導出する。また、推定部54は、「T1」と「T2」との間の差異も導出する。さらに、推定部54は、両者の差異の絶対値を加算することによって、雑音に対応した成分の量を推定する。
In the L-LTF among the amplified reception signals 320 input to the
図10は、本発明の別の変形例に係る推定部54における処理の概要を示す。図10は、図2(b)と同様に「L−LTF」の構成を示す。図10において、タイミング「a1」は、GI2の開始タイミングであり、タイミング「a2」は、T1の開始タイミングであり、タイミング「a3」は、T1の終了タイミングである。また、タイミング「b1」は、T1のうち、GI2の「a1」に対応した部分のタイミングであり、タイミング「b2」は、T2の開始タイミングであり、タイミング「b3」は、T2の終了タイミングである。ここで、タイミング「a1」から「a2」までの部分と、タイミング「b1」から「b2」までの部分との差異が、前述の実施例と同様に導出される。また、タイミング「a2」から「a3」までの部分と、タイミング「b2」から「b3」までの部分との差異、つまりT1とT2との差異も導出される。さらに、両者の差異の絶対値を加算することによって、L−LTFにおける差異が導出される。後者を考慮することによって、平均化の効果が増加し、雑音に対応した成分の推定精度が向上される。
FIG. 10 shows an outline of processing in the
以下、さらに別の変形例を説明する。これまでは、通信システム100が従来システムであるとしたが、本発明のさらに別の変形例では、通信システム100は、従来システムでなく、MIMOシステムであるとする。MIMOシステムでのパケット信号は、複数の系列によって構成されているので、それに対応するために、送信装置10は、複数の送信用アンテナ16、複数の無線部30、複数の変調部28を備える。また、ベースバンド処理装置34は、複数の信号処理部18、複数の復調部20を備える。そのような構成において、送信装置10およびベースバンド処理装置34は、複数の系列を並列に処理する。まず、MIMOシステムが適用される際のパケット信号について説明する。
Hereinafter, still another modification will be described. So far, the
図11(a)−(c)は、本発明のさらに別の変形例に係るパケット信号のフォーマットを示す。図11(a)は、系列の数が「4」である場合に対応し、図11(b)は、系列の数が「3」である場合に対応し、図11(c)は、系列の数が「2」である場合に対応する。図11(a)では、4つの系列に含まれたデータが、送信の対象とされるものとし、第1から第4の系列に対応したパケットフォーマットが上段から下段に順に示される。 FIGS. 11A to 11C show the format of a packet signal according to still another modification of the present invention. FIG. 11A corresponds to the case where the number of series is “4”, FIG. 11B corresponds to the case where the number of series is “3”, and FIG. This corresponds to the case where the number of is “2”. In FIG. 11A, it is assumed that data included in the four sequences is to be transmitted, and packet formats corresponding to the first to fourth sequences are shown in order from the top to the bottom.
第1の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号またはトレーニング信号として「L−STF」、「HT−LTF」等が配置される。「HT−SIG」は、MIMOシステムに対応した制御信号にそれぞれ相当する。MIMOシステムに対応した制御信号には、例えば、系列の数に関する情報やデータ信号の宛先が含まれている。「HT−STF」、「HT−LTF」は、MIMOシステムに対応したAGC設定用の既知信号、伝送路推定用の既知信号に相当する。また、第1の系列において、HT−LTFが、先頭から「HT−LTF」、「−HT−LTF」、「HT−LFT」、「−HT−LTF」の順に配置されている。ここで、これらを順に、すべての系列において「第1成分」、「第2成分」、「第3成分」、「第4成分」と呼ぶ。「データ1」は、データ信号である。なお、L−LTF、HT−LTFは、AGCの設定だけでなく、タイミングの推定にも使用される。
In the packet signal corresponding to the first stream, “L-STF”, “HT-LTF” and the like are arranged as a preamble signal or a training signal. “HT-SIG” corresponds to a control signal corresponding to the MIMO system. The control signal corresponding to the MIMO system includes, for example, information on the number of sequences and the destination of the data signal. “HT-STF” and “HT-LTF” correspond to a known signal for AGC setting and a known signal for channel estimation corresponding to the MIMO system. In the first stream, HT-LTFs are arranged in the order of “HT-LTF”, “−HT-LTF”, “HT-LFT”, and “−HT-LTF” from the top. Here, these are sequentially referred to as “first component”, “second component”, “third component”, and “fourth component” in all series. “
また、第2の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「L−STF(−50ns)」と「HT−LTF(−400ns)」等が配置される。また、第3の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「L−STF(−100ns)」と「HT−LTF(−200ns)」等が配置される。また、第4の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「L−STF(−150ns)」と「HT−LTF(−600ns)」等が配置される。 Also, in the packet signal corresponding to the second stream, “L-STF (−50 ns)”, “HT-LTF (−400 ns)” and the like are arranged as preamble signals. Further, in the packet signal corresponding to the third stream, “L-STF (−100 ns)”, “HT-LTF (−200 ns)”, and the like are arranged as preamble signals. In the packet signal corresponding to the fourth stream, “L-STF (−150 ns)”, “HT-LTF (−600 ns)”, and the like are arranged as preamble signals.
ここで、「−400ns」等は、CDD(Cyclic Delay Diversity)におけるタイミングシフト量を示す。CDDとは、所定の期間において、時間領域の波形をシフト量だけ後方にシフトさせ、所定の期間の最後部から押し出された波形を所定の期間の先頭部分に循環的に配置させる処理である。すなわち、「L−STF(−50ns)」には、「L−STF」に対して、−50nsの遅延量にて循環的なタイミングシフトがなされている。なお、L−STFとHT−STFは、800nsの期間の繰り返しによって構成され、その他のHT−LTF等は、3.2μsの期間の繰り返しによって構成されているものとする。ここで「データ1」から「データ4」にもCDDがなされており、タイミングシフト量は、前段に配置されたHT−LTFでのタイミングシフト量と同一の値である。
Here, “−400 ns” or the like indicates a timing shift amount in CDD (Cyclic Delay Diversity). CDD is a process in which a waveform in the time domain is shifted backward by a shift amount in a predetermined period, and the waveform pushed out from the last part of the predetermined period is cyclically arranged at the head part of the predetermined period. That is, “L-STF (−50 ns)” is cyclically shifted with a delay amount of −50 ns with respect to “L-STF”. Note that L-STF and HT-STF are configured by repetition of a period of 800 ns, and other HT-LTFs and the like are configured by repetition of a period of 3.2 μs. Here, “
「L−LTF」から「HT−SIG」等までの部分には、従来システムと同様に、「52」サブキャリアが使用される。なお、「52」サブキャリアのうちの「4」サブキャリアがパイロット信号に相当する。一方、「HT−LTF」等以降の部分は、「56」サブキャリアを使用する。 In the part from “L-LTF” to “HT-SIG” and the like, “52” subcarriers are used as in the conventional system. Of the “52” subcarriers, “4” subcarriers correspond to pilot signals. On the other hand, “56” subcarriers are used in the subsequent parts such as “HT-LTF”.
図11(a)において、「HT−LTF」の符号は、以下のように規定されている。第1の系列の先頭から順に、符号は「+」、「−」、「+」、「−」の順に並べられ、第2の系列の先頭から順に、符号は「+」、「+」、「+」、「+」の順に並べられ、第3の系列の先頭から順に、符号は「+」、「−」、「−」、「+」の順に並べられ、第4の系列の先頭から順に、符号は「+」、「+」、「−」、「−」の順に並べられている。しかしながら、符号は、以下のように規定されていてもよい。第1の系列の先頭から順に、符号は「+」、「−」、「+」、「+」の順に並べられ、第2の系列の先頭から順に、符号は「+」、「+」、「−」、「+」の順に並べられ、第3の系列の先頭から順に、符号は「+」、「+」、「+」、「−」の順に並べられ、第4の系列の先頭から順に、符号は「−」、「+」、「+」、「+」の順に並べられる。このような符号であっても、所定の成分の符号の組合せが系列間において直交関係を有していることに相当する。 In FIG. 11A, the sign of “HT-LTF” is defined as follows. The codes are arranged in the order of “+”, “−”, “+”, “−” in order from the top of the first sequence, and the codes are “+”, “+”, “+” in order from the top of the second sequence. Arranged in the order of “+” and “+”, the codes are arranged in the order of “+”, “−”, “−” and “+” in order from the top of the third series, and from the top of the fourth series. In order, the codes are arranged in the order of “+”, “+”, “−”, and “−”. However, the code | symbol may be prescribed | regulated as follows. The codes are arranged in the order of “+”, “−”, “+”, “+” in order from the top of the first sequence, and the codes are “+”, “+”, “+” in order from the top of the second sequence. Arranged in the order of “−” and “+”, the codes are arranged in the order of “+”, “+”, “+”, “−” in order from the top of the third series, and from the top of the fourth series. In order, the symbols are arranged in the order of “−”, “+”, “+”, “+”. Even such a code corresponds to a combination of codes of predetermined components having an orthogonal relationship between sequences.
図11(b)は、図11(a)の第1の系列から第3の系列に相当する。図11(c)は、図11(a)に示したパケットフォーマットのうちの第1系列と第2系列に類似している。ここで、図11(c)の「HT−LTF」の配置が、図11(a)の「HT−LTF」の配置と異なっている。すなわち、HT−LTFには、第1成分と第2成分だけが含まれている。第1の系列において、HT−LTFが、先頭から「HT−LTF」、「HT−LTF」の順に配置され、第2の系列において、HT−LTFが、先頭から「HT−LTF」、「−HT−LTF」の順に配置されている。これらも、前述のごとく、直交関係といえる。 FIG. 11B corresponds to the first to third series in FIG. FIG. 11C is similar to the first stream and the second stream in the packet format shown in FIG. Here, the arrangement of “HT-LTF” in FIG. 11C is different from the arrangement of “HT-LTF” in FIG. That is, the HT-LTF includes only the first component and the second component. In the first sequence, HT-LTFs are arranged in the order of “HT-LTF” and “HT-LTF” from the top, and in the second sequence, HT-LTFs are arranged from the top to “HT-LTF”, “− They are arranged in the order of “HT-LTF”. These can also be said to be orthogonal as described above.
さらに別の変形例に係るベースバンド処理装置34の構成は、図3と同様のタイプであるので、ここでは、説明を省略する。図12は、本発明のさらに別の変形例に係る第1補正部50aの構成を示す。第1補正部50aは、実行部52、推定部54、分離部56、平均部58を含む。また、他の補正部50も同様に構成される。
Since the configuration of the
第1補正部50aには、第1増幅受信信号320aが入力されるが、第1増幅受信信号320aは、複数の系列によって構成されている。分離部56は、第1増幅受信信号320aを系列単位の信号に分離する。分離部56における分離処理は、以下のように実行される。補正部50は、図11(a)の受信信号に対して、第1成分−第2成分+第3成分−第4成分の演算を行うことによって、第1の系列の成分を抽出する。また、補正部50は、受信信号に対して、第1成分+第2成分+第3成分+第4成分の演算を行うことによって、第2の系列の成分を抽出する。また、補正部50は、受信信号に対して、第1成分−第2成分−第3成分+第4成分の演算を行うことによって、第3の系列の成分を抽出する。また、補正部50は、受信信号に対して、第1成分+第2成分−第3成分−第4成分の演算を行うことによって、第4の系列の成分を抽出する。これらは、所定の成分の符号の組合せが系列間において直交関係を有していることに相当する。なお、加減処理は、ベクトル演算にて実行される。
The first amplified received
また、補正部50は、図11(c)の受信信号に対して、第1成分+第2成分の演算を行うことによって、第1の系列の成分を抽出する。また、補正部50は、受信信号に対して、第1成分−第2成分の演算を行うことによって、第2の系列の成分を抽出する。分離部56は、以上の説明のごとく、抽出した各成分を平均部58に出力する。平均部58は、受けつけた各成分の平均値を計算し、平均値を推定部54に出力する。
Moreover, the correction | amendment part 50 extracts the component of a 1st series by calculating the 1st component + 2nd component with respect to the received signal of FIG.11 (c). Moreover, the correction | amendment part 50 extracts the component of a 2nd series by calculating a 1st component-a 2nd component with respect to a received signal. As described above, the separating
図13は、本発明のさらに別の変形例に係る信号処理部18の構成を示す。信号処理部18は、FFT部40と総称される第1FFT部40a、第2FFT部40b、第NFFT部40n、合成部220と総称される第1合成部220a、第2合成部220b、第M合成部220m、受信ウエイトベクトル計算部222、参照信号記憶部70を含む。
FIG. 13 shows a configuration of a
信号処理部18は、複数の受信用アンテナ14のそれぞれに対応したデジタル受信信号300であって、かつ図11(a)−(c)のごとく、複数の系列によって形成されたデジタル受信信号300を入力する。FFT部40は、図8のFFT部40に対応する。合成部220は、アレイ合成を実行する。また、合成部220は、系列にあわせてM個設けられる。ひとつの合成部220は、受信用アンテナ14単位およびサブキャリア単位に、デジタル受信信号300に対する重みづけを実行し、合成をサブキャリア単位に実行する。ひとつの合成部220における重みづけと合成の処理は、図9の合成部60と同様になされる。
The
受信ウエイトベクトル計算部222は、合成部220での重みづけにおいて使用される受信ウエイトベクトルを生成する。なお、M個の合成部220は、M個の系列にそれぞれ対応しているので、受信ウエイトベクトル計算部222は、M個の系列にそれぞれ対応した受信ウエイトベクトルを導出する。さらに、ひとつの合成部220に対応した受信ウエイトベクトルは、これまでに説明した受信ウエイトベクトル信号312と同様に、受信用アンテナ14の数とサブキャリア数に応じた成分を有する。
The reception weight
本発明の実施例によれば、有効シンボルのうちのGIに対応すべき部分と、GIとは、同一パターンになるように規定されており、両者の差異を導出するので、雑音に対応した成分の量の推定精度を向上できる。また、差異を導出する際に、GIの後部を使用するので、符号間干渉の影響を低減でき、雑音に対応した成分の量の推定精度を向上できる。また、遅延成分の大きさに応じて、差異を導出するために使用すべきGIの後部の長さを調節するので、無線伝送路環境に応じて推定精度を向上できる。また、トレーニング信号の期間だけではなく、データの期間でも推定を実行するので、雑音に対応した成分の量の推定精度を向上できる。また、GIと有効シンボルとの差異を導出するとともに、複数の有効シンボル間の差異も導出するので、雑音に対応した成分の量の推定精度を向上できる。 According to the embodiment of the present invention, the portion of the effective symbol that should correspond to the GI and the GI are defined so as to have the same pattern, and the difference between the two is derived. The accuracy of estimating the amount of can be improved. Further, since the rear part of the GI is used when the difference is derived, the influence of intersymbol interference can be reduced, and the estimation accuracy of the amount of the component corresponding to noise can be improved. Further, since the length of the rear part of the GI to be used for deriving the difference is adjusted according to the magnitude of the delay component, the estimation accuracy can be improved according to the radio transmission path environment. In addition, since estimation is performed not only in the training signal period but also in the data period, the estimation accuracy of the amount of the component corresponding to noise can be improved. Further, since the difference between the GI and the effective symbol is derived and the difference between the plurality of effective symbols is also derived, the estimation accuracy of the amount of the component corresponding to the noise can be improved.
また、独立した増幅率によって増幅された後に、アナログ−デジタル変換された信号に対して、雑音に対応した成分による補正を実行するので、複数の信号を処理対象とする場合であっても、効率よくアナログ−デジタル変換を実行できる。また、独立した増幅率によって増幅された後に、アナログ−デジタル変換された信号に対して、雑音に対応した成分による補正を実行するので、複数の信号を処理対象とする場合であっても、多くのビットを使用できる。 In addition, since the analog-to-digital converted signal is amplified by an independent amplification factor and corrected by a component corresponding to noise, the efficiency is improved even when a plurality of signals are processed. Can often perform analog-to-digital conversion. In addition, since the signal that has been amplified by an independent amplification factor and then subjected to analog-to-digital conversion is corrected by a component corresponding to noise, even if multiple signals are processed, Can be used.
また、独立のAGCが組み込まれてしまったRF処理装置を使用する場合であっても、共通の増幅率を設定するAGCシステムを使用する場合と同等の性能を実現できる。また、複数の系列を分離するので、複数の系列にて形成される信号を処理対象とする場合でも、雑音に対応した成分を推定できる。また、系列間の雑音に対応した成分を平均するので、雑音に対応した成分の推定精度を向上できる。 Further, even when an RF processing apparatus in which an independent AGC has been incorporated is used, the same performance as when an AGC system that sets a common amplification factor is used can be realized. In addition, since a plurality of sequences are separated, a component corresponding to noise can be estimated even when a signal formed by a plurality of sequences is a processing target. In addition, since the components corresponding to the noise between sequences are averaged, the estimation accuracy of the component corresponding to the noise can be improved.
また、AD変換部の有効ビットを最大限利用できる。また、AGCを共通に制御する場合ではAD変換部のビット幅が有効に使えていなかったが、本実施例によってAD変換部の有効ビットを最大限利用できる。また、AGCを共通に制御した場合にでも、同じ電流をVGAにセットしても、LNAの特性差により増幅率が若干異なったり、各RF処理装置の温度が違うとそもそも載ってくるノイズ量が異なるように、アナログ回路の特性により系統ごとに異なった大きさの雑音が付加される場合があるが、本実施例によって、各系統に含まれる雑音に対応した成分がデジタル領域で補正されるので、最大比合成やアレイ合成の効果を大きくできる。 In addition, the effective bits of the AD converter can be used to the maximum. Further, when the AGC is commonly controlled, the bit width of the AD conversion unit is not effectively used. However, according to the present embodiment, the effective bits of the AD conversion unit can be used to the maximum extent. In addition, even when AGC is controlled in common, even if the same current is set to VGA, if the amplification factor is slightly different due to the difference in characteristics of LNA, or if the temperature of each RF processing device is different, the amount of noise that appears in the first place Differently, noise of different magnitudes may be added depending on the characteristics of the analog circuit depending on the characteristics of the analog circuit. However, according to this embodiment, the components corresponding to the noise included in each system are corrected in the digital domain. The effect of maximum ratio synthesis and array synthesis can be increased.
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本発明の実施例において、受信装置は、複数のRF処理装置12とベースバンド処理装置34によって構成されている。しかしながらこれに限らず例えば、受信装置は、一体的に構成されてもよい。その際、複数の受信用アンテナ14のそれぞれに対応した複数のAGC、複数のAGCのそれぞれに対応した複数のAD変換部、複数のAD変換部のそれぞれに対応した複数の補正部50、複数の補正部50に接続した信号処理部18が含まれる。複数のAGCのそれぞれは、対応したアンテナにおいて受信したOFDMシンボルであって、かつ有効シンボルの後部と同一パターンにて規定されたガードインターバルと、ガードインターバルの後段に配置された有効シンボルとによって形成されたOFDMシンボルに対して、他のAGCにて設定される増幅率とは独立した増幅率による増幅を実行する。複数のAD変換部のそれぞれは、対応したAGCにおいて増幅した信号に対して、アナログ−デジタル変換を実行する。複数の補正部50のそれぞれは、対応した変換部において変換したOFDMシンボルに対して、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとの差異を導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定するとともに、雑音に対応した成分による補正を実行する。信号処理部18は、複数の補正部50のそれぞれにおいて補正したOFDMシンボルに対して、受信処理を実行する。本変形例によれば、独立した増幅率によって増幅した後に、アナログ−デジタル変換した信号に対して、雑音に対応した成分による補正を実行するので、複数の信号を処理対象とする場合であっても、効率よくアナログ−デジタル変換を実行できる。
In the embodiment of the present invention, the receiving device includes a plurality of RF processing devices 12 and a
本発明の実施例において、通信システム100をCSMAをベースにした通信システム100に適用している。しかしながらこれに限らず例えば、受信装置はCSMA以外の通信システムに適用されてもよく、例えば、TDMA(Time Division Multiple Access)、CDMA(Code Division Multiple Access)、SDMA(Space Division Multiple Access)などが使用されてもよい。この変形例によれば、さまざまな通信システムに本発明を適用できる。つまり、送信装置10からの信号を受信する受信装置であればよい。
In the embodiment of the present invention, the
本発明の実施例において、推定部54は、補正部50に含まれるとして説明している。しかしながらこれに限らず例えば、推定部54は、補正部50に含まれていなくてもよい。その際、推定部54は、雑音に対応した成分を測定するための装置として構成される。本変形例によれば、本発明をさまざまな装置に適用できる。
In the embodiment of the present invention, the
12 RF処理装置、 14 受信用アンテナ、 18 信号処理部、 20 復調部、 22 IF部、 24 制御部、 34 ベースバンド処理装置、 100 通信システム。 12 RF processing device, 14 receiving antenna, 18 signal processing unit, 20 demodulation unit, 22 IF unit, 24 control unit, 34 baseband processing device, 100 communication system.
Claims (10)
前記入力部に入力したOFDMシンボルに対して、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとの差異を導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定する推定部と、
を備えることを特徴とする推定装置。 An input unit for inputting an OFDM symbol formed by a guard interval defined in the same pattern as the rear part of the effective symbol, and an effective symbol arranged at the subsequent stage of the guard interval;
An estimation unit that estimates the amount of a component corresponding to noise by deriving a difference between a card interval and a portion that should correspond to a guard interval of effective symbols with respect to the OFDM symbol input to the input unit; ,
An estimation apparatus comprising:
前記推定部は、ガードインターバルの後部と、有効シンボルのうちのガードインターバルの後部に対応すべき部分との差異を導出することを特徴とする請求項1に記載の推定装置。 The input unit continuously inputs a plurality of OFDM symbols,
The estimation apparatus according to claim 1, wherein the estimation unit derives a difference between a rear part of the guard interval and a part of the effective symbol that should correspond to the rear part of the guard interval.
前記推定部は、前記導出部において導出した遅延成分の大きさをもとに、差異を導出するために使用すべきガードインターバルの後部の長さを調節することを特徴とする請求項2に記載の推定装置。 A derivation unit for deriving the magnitude of the delay component of the OFDM symbol input to the input unit;
The said estimation part adjusts the length of the rear part of the guard interval which should be used in order to derive a difference based on the magnitude | size of the delay component derived | led-out in the said derivation | leading-out part. Estimating device.
前記推定部は、既知の値を有したOFDMシンボルの期間において、雑音に対応した成分の量を推定するとともに、未知の値を有したOFDMシンボルの期間において、雑音に対応した成分の量を更新することを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の推定装置。 The plurality of OFDM symbols input to the input unit constitute a packet signal, the OFDM symbol arranged in front of the packet signal has a known value, and the OFDM symbol following the OFDM symbol of the known value is unknown. Has the value of
The estimation unit estimates an amount of a component corresponding to noise in an OFDM symbol period having a known value, and updates an amount of a component corresponding to noise in an OFDM symbol period having an unknown value. The estimation apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein
前記推定部は、既知の値を有したOFDMシンボルの期間において、ガードインターバルと有効シンボルとの差異を導出するとともに、複数の有効シンボル間の差異も導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定することを特徴とする請求項4に記載の推定装置。 Among the packet signals input to the input unit, the OFDM symbol having a known value includes a plurality of effective symbols continuously,
The estimation unit derives the difference between the guard interval and the effective symbol in the period of the OFDM symbol having a known value, and also derives the difference between the plurality of effective symbols, so that the amount of the component corresponding to the noise The estimation apparatus according to claim 4, wherein:
前記複数の入力部のそれぞれに対応した複数の補正部と、
前記複数の補正部に接続した受信処理部とを備え、
前記複数の入力部のそれぞれにおいて入力される信号は、有効シンボルの後部と同一パターンにて規定されたガードインターバルと、前記ガードインターバルの後段に配置された有効シンボルとによって形成されたOFDMシンボルを含んでおり、かつ入力されるOFDMシンボルのそれぞれには、対応したアンテナにおいて受信したOFDMシンボルに対して、他のアンテナにおいて受信したOFDMシンボルとは独立した増幅率による増幅がなされた後に、アナログ−デジタル変換がなされ、
前記複数の補正部のそれぞれは、対応した入力部において入力したOFDMシンボルに対して、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとの差異を導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定するとともに、雑音に対応した成分による補正を実行し、
前記受信処理部は、前記複数の補正部のそれぞれにおいて補正したOFDMシンボルに対して、受信処理を実行することを特徴とする受信装置。 A plurality of input units corresponding to each of a plurality of antennas;
A plurality of correction units corresponding to each of the plurality of input units;
A reception processing unit connected to the plurality of correction units,
A signal input at each of the plurality of input units includes an OFDM symbol formed by a guard interval defined in the same pattern as the rear part of the effective symbol and an effective symbol arranged at the subsequent stage of the guard interval. In each of the input OFDM symbols, the OFDM symbol received at the corresponding antenna is amplified by an amplification factor independent of the OFDM symbol received at the other antenna, and then analog-digital Conversion is done,
Each of the plurality of correction units copes with noise by deriving a difference between a card interval and a portion of a valid symbol that should correspond to a guard interval with respect to an OFDM symbol input at a corresponding input unit. The amount of the corrected component is estimated, and the correction by the component corresponding to the noise is executed.
The reception apparatus, wherein the reception processing unit performs reception processing on the OFDM symbol corrected in each of the plurality of correction units.
前記複数の補正部のそれぞれは、系列単位のOFDMシンボルに分離した後に、雑音に対応した成分の量を推定することを特徴とする請求項6に記載の受信装置。 The OFDM symbol input at each of the plurality of input units is composed of a plurality of sequences,
The receiving apparatus according to claim 6, wherein each of the plurality of correction units estimates an amount of a component corresponding to noise after being separated into OFDM symbols in units of sequences.
前記複数の増幅部のそれぞれに対応した複数の変換部と、
前記複数の変換部のそれぞれに対応した複数の補正部と、
前記複数の補正部に接続した受信処理部とを備え、
前記複数の増幅部のそれぞれは、対応したアンテナにおいて受信したOFDMシンボルであって、かつ有効シンボルの後部と同一パターンにて規定されたガードインターバルと、前記ガードインターバルの後段に配置された有効シンボルとによって形成されたOFDMシンボルに対して、他の増幅部にて設定される増幅率とは独立した増幅率による増幅を実行し、
前記複数の変換部のそれぞれは、対応した増幅部において増幅したOFDMシンボルに対して、アナログ−デジタル変換を実行し、
前記複数の補正部のそれぞれは、対応した変換部において変換したOFDMシンボルに対して、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとの差異を導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定するとともに、雑音に対応した成分による補正を実行し、
前記受信処理部は、前記複数の補正部のそれぞれにおいて補正したOFDMシンボルに対して、受信処理を実行することを特徴とする受信装置。 A plurality of amplifiers corresponding to each of a plurality of antennas;
A plurality of conversion units corresponding to each of the plurality of amplification units;
A plurality of correction units corresponding to each of the plurality of conversion units;
A reception processing unit connected to the plurality of correction units,
Each of the plurality of amplifying units is an OFDM symbol received at a corresponding antenna and defined in the same pattern as the rear part of the effective symbol, and an effective symbol arranged in the subsequent stage of the guard interval, For the OFDM symbol formed by the above, the amplification by the amplification factor independent of the amplification factor set in the other amplification unit is executed,
Each of the plurality of conversion units performs analog-to-digital conversion on the OFDM symbol amplified in the corresponding amplification unit,
Each of the plurality of correction units copes with noise by deriving a difference between a card interval and a portion of the effective symbol that should correspond to the guard interval with respect to the OFDM symbol converted by the corresponding conversion unit. The amount of the corrected component is estimated, and the correction by the component corresponding to the noise is executed.
The reception apparatus, wherein the reception processing unit performs reception processing on the OFDM symbol corrected in each of the plurality of correction units.
前記複数のRF処理装置のそれぞれとケーブルを介して接続したベースバンド処理装置とを備え、
前記複数のRF処理装置のそれぞれは、対応したアンテナにおいて受信したOFDMシンボルであって、かつ有効シンボルの後部と同一パターンにて規定されたガードインターバルと、前記ガードインターバルの後段に配置された有効シンボルとによって形成されたOFDMシンボルに対して、他のRF処理装置にて設定される増幅率とは独立した増幅率による増幅を実行した後に、アナログ−デジタル変換を実行し、
前記ベースバンド処理装置は、前記複数のRF処理装置のそれぞれにおいて変換したOFDMシンボルに対して、有効シンボルのうちのガードインターバルに対応すべき部分と、カードインターバルとの差異を導出することによって、雑音に対応した成分の量を推定するとともに、雑音に対応した成分による補正を実行した後に、補正した信号に対して、受信処理を実行することを特徴とする受信システム。 A plurality of RF processing devices corresponding to each of a plurality of antennas;
A baseband processing device connected to each of the plurality of RF processing devices via a cable;
Each of the plurality of RF processing devices is an OFDM symbol received at a corresponding antenna and defined by the same pattern as the rear part of the effective symbol, and an effective symbol arranged at the subsequent stage of the guard interval After performing the amplification with the amplification factor independent of the amplification factor set by the other RF processing apparatus, the analog-digital conversion is performed on the OFDM symbol formed by
The baseband processing device derives a difference between a card interval and a portion of an effective symbol that should correspond to a guard interval with respect to an OFDM symbol converted in each of the plurality of RF processing devices. A reception system that estimates the amount of a component corresponding to the signal and performs a correction process using the component corresponding to noise, and then performs a reception process on the corrected signal.
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JP2006339887A (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Toshiba Corp | Radio transmitter and radio transmitting method |
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