JP2008236565A - Method and apparatus for detecting head position of radio frame - Google Patents

Method and apparatus for detecting head position of radio frame Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To detect, in simple configuration and within a short time, the head position of a radio frame of OFDM which is constituted of a plurality of symbols and in which a guard interval (GI) is provided in the head of each of symbols, the GI copying data about the number of predetermined samples at a terminal within the present symbol, and the first GI of a leading symbol is longer than the second GI of another symbol. <P>SOLUTION: Regarding an input frame and a signal delaying the input frame for a predetermined length, an auto-correlation is operated for each phase, and that output is integrated at respective times of first and second GIs. At any arbitrary position of a frame, correlation results as many as a number corresponding to a combination of arrays that can be generated within one frame for positions to dispose a symbol having the first GI and a symbol having the second GI are added with respect to the output of each integration value, and the result is stored. The phase of a peak value and a GI length are detected from each of stored correlation results and the head position of the frame can be determined. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は無線フレームの先頭位置検出方法及び装置に関し,特に周波数成分が互いに直交関係にある複数のキャリアを用いて情報信号を変調して伝送するOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重化) の無線フレームの先頭位置の検出方法及び装置に関する。   The present invention relates to a radio frame head position detection method and apparatus, and more particularly to OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) that modulates and transmits an information signal using a plurality of carriers whose frequency components are orthogonal to each other. The present invention relates to a method and an apparatus for detecting the start position of a radio frame.

移動体通信で用いられるOFDMにおいては,複数のOFDMシンボルの集まりをフレームと呼ばれる伝送単位とすると,復調以降の処理のためにフレーム先頭位置の抽出が必要である。   In OFDM used in mobile communication, if a collection of a plurality of OFDM symbols is a transmission unit called a frame, it is necessary to extract a frame head position for processing after demodulation.

図7はOFDMフレームの構成例である。図7には移動通信において採用されているOFDMフレームの構成が示され,1フレームは0.5msで3840サンプル(標本)で構成され,この例では1フレームは7個のシンボルで構成され,先頭のシンボルは552サンプル,残りの6個のシンボルは548サンプルで構成される。各シンボルの先頭にはシンボル間干渉を防ぐためのガード区間としてGI(ガードインターバル)が設けられ,先頭シンボルのガードインターバル(GI1という)は40サンプルであり,先頭シンボルの終端部分からガードインターバル長(40サンプル)分の信号を先頭部分に複製(コピー)することで生成する。先頭以外の6個のシンボルのガードインターバル(GI2という)は36サンプルであり,各シンボルの終端部分からガードインターバル長(36サンプル)分の信号をそれぞれのシンボルの先頭に複製することにより生成される。図7に示すフレーム構成は,横軸が時間を表し,縦軸が周波数の分布を表し,複数の周波数を用いられることを示している。   FIG. 7 is a configuration example of an OFDM frame. FIG. 7 shows the configuration of an OFDM frame employed in mobile communication. One frame is composed of 3840 samples (samples) in 0.5 ms. In this example, one frame is composed of 7 symbols, These symbols are composed of 552 samples, and the remaining six symbols are composed of 548 samples. At the beginning of each symbol, a GI (guard interval) is provided as a guard interval to prevent intersymbol interference, the guard interval (referred to as GI1) of the leading symbol is 40 samples, and the guard interval length ( 40 samples) is generated by copying (copying) the signal to the head. The guard interval (referred to as GI2) of six symbols other than the head is 36 samples, and is generated by duplicating a signal corresponding to the guard interval length (36 samples) from the end portion of each symbol at the head of each symbol. . In the frame configuration shown in FIG. 7, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents frequency distribution, indicating that a plurality of frequencies can be used.

図8はパイロットパターンを用いた従来方法の説明図,図9はパイロットパターンを用いた構成図である。この従来例では,送信側においてAに示すようなフレームのパターンに対して,そのフレームの先頭位置に同期してBに示すようなパイロットパターン(552サンプル長)が多重化されて送信される。このようなフレームを受信した時,Cに示すように時間t1(任意時間位置)にフレームの先頭位置の検出を開始したものとする。この場合,受信側には予めパイロットパターンが通知されており,552サンプルのパイロットパターンの相関ウィンドウにより受信フレームの各サンプルの位相毎に順番に相関をとった後で,最も高い相関結果を示した相関開始位置を検出するもので,図9に示す構成により行う。   FIG. 8 is an explanatory diagram of a conventional method using a pilot pattern, and FIG. 9 is a configuration diagram using the pilot pattern. In this conventional example, on the transmission side, a pilot pattern (552 sample length) as shown in B is multiplexed and transmitted with respect to the frame pattern as shown in A in synchronization with the head position of the frame. When such a frame is received, it is assumed that detection of the head position of the frame is started at time t1 (arbitrary time position) as shown in C. In this case, the pilot pattern is notified to the receiving side in advance, and the highest correlation result is shown after the correlation is sequentially performed for each phase of each sample of the received frame by the correlation window of the pilot pattern of 552 samples. This is to detect the correlation start position, and is performed by the configuration shown in FIG.

図9の構成では,受信アンテナ80からOFDMの無線信号を受信すると,RF増幅器81で増幅して,A/D変換器82でディジタル信号に変換されて相互相関器84に入力される。相互相関器84ではパイロットレプリカパターン生成器83から発生するパイロットパターンとA/D変換器82からのディジタル信号と552位相分(パイロットパターン長)の相互相関の演算を行う。但し,相互相関動作は,(552+548×6)=3840の位相分連続して実行され,各位相毎に552サンプル分の相関結果を積分器85で求め,求めた各積分値が相関結果格納部86に各位相毎に格納され,合計して3840位相分の相関結果のデータが得られる。相関結果格納部86に格納された3840位相分のデータからピーク値検出部87によりピーク値を検出すると,そのピーク値を発生した位相をタイミング算出部88で算出し,フレーム先頭タイミングが求められる。   In the configuration of FIG. 9, when an OFDM radio signal is received from the receiving antenna 80, it is amplified by the RF amplifier 81, converted to a digital signal by the A / D converter 82, and input to the cross correlator 84. The cross-correlator 84 calculates the cross-correlation between the pilot pattern generated from the pilot replica pattern generator 83, the digital signal from the A / D converter 82, and 552 phases (pilot pattern length). However, the cross-correlation operation is executed continuously for the phase of (552 + 548 × 6) = 3840, and the correlation result for 552 samples is obtained for each phase by the integrator 85, and each obtained integration value is stored in the correlation result storage unit. 86 is stored for each phase, and a total of 3840 phases of correlation result data is obtained. When the peak value is detected by the peak value detection unit 87 from the data for 3840 phases stored in the correlation result storage unit 86, the phase at which the peak value is generated is calculated by the timing calculation unit 88, and the frame head timing is obtained.

図9の構成により上記図8に示すフレームについて先頭の検出を行った場合,図8の時間t2に示す位置でパイロットパターン(先頭位置)との最も高い相関結果を得ることができる。   When the head of the frame shown in FIG. 8 is detected with the configuration shown in FIG. 9, the highest correlation result with the pilot pattern (head position) can be obtained at the position shown at time t2 in FIG.

この図8,図9に示す方法では,パイロットパターン分の並列相関器が必要であり,予め受信側に通知されたパイロットパターンとの相関処理を連続した1フレーム間に渡って行う必要がある。   The methods shown in FIGS. 8 and 9 require a parallel correlator for the pilot pattern, and it is necessary to perform correlation processing with the pilot pattern notified to the receiving side in advance for one continuous frame.

また,連続した1フレーム間に渡る相関を行なわずにすむ方法として2段階の検出を行う方法がある。すなわち,第1段階では入力したデータを512サンプル分蓄積(512サンプル分遅延)して,遅延したデータと入力データとの相関をとり,入力データのシンボルの先頭位置を検出する。先頭位置を検出した後,第2段階としてシンボル先頭位置を中心として±αの範囲でパイロットパターンとの相関処理を行うものである。この2段階方法での検出を行えば,パイロットパターンとの相関範囲を狭めることは可能であるが,第1段階分の処理に時間を要し,第2段階を含めると長時間を要する。   Further, there is a method of performing two-stage detection as a method that eliminates the correlation between consecutive one frames. That is, in the first stage, the input data is accumulated for 512 samples (delayed by 512 samples), the delayed data and the input data are correlated, and the leading position of the symbol of the input data is detected. After detecting the head position, as a second step, correlation processing with the pilot pattern is performed within a range of ± α with the symbol head position as the center. If the detection by this two-stage method is performed, it is possible to narrow the correlation range with the pilot pattern, but it takes time for processing for the first stage, and it takes a long time if the second stage is included.

従来のOFDMの技術において,ガード区間の相関をヌルシンボルを併用し,ガード区間で区分積分して得た波形を用いてピークを検出することでフレームタイミング信号を発生してフレーム信号を生成してフレーム同期信号の同期をかける技術が存在する(特許文献1参照)。
特開平10−313284号公報
In the conventional OFDM technology, a frame timing signal is generated by generating a frame timing signal by detecting a peak using a waveform obtained by performing a piecewise integration in the guard interval by using a null symbol for the correlation in the guard interval. There is a technique for synchronizing frame synchronization signals (see Patent Document 1).
JP 10-313284 A

上記図8,図9に示す方法ではパイロットパターンとの相関処理を連続した1フレーム間に渡って行うために処理時間を要すると共にパイロットパターン分の並列相関器が必要であり,更にパイロットパターンを取得する必要があるという問題がある。また,上記のパイロットパターンを用いて2段階処理を用いる方法は,第1段階のシンボル先頭位置の検出に多くの時間を要するという問題がある。   The method shown in FIGS. 8 and 9 requires processing time to perform correlation processing with a pilot pattern over one continuous frame, and requires a parallel correlator for the pilot pattern, and further acquires a pilot pattern. There is a problem that needs to be done. Further, the method using the two-step process using the pilot pattern has a problem that it takes a lot of time to detect the symbol head position in the first step.

本発明は複数のOFDMのシンボルからなり,各シンボルの先頭にシンボル内のデータの終端部分の所定数のサンプルを複写(コピー)したガードインターバルを備え,且つフレームの先頭のシンボルのガードインターバルが他のシンボルのガードインターバルより長い構成を備えたOFDMのフレームの先頭位置を簡易な構成で短時間に検出することができる無線フレームの先頭位置検出方法及び装置を提供することを目的とする。   The present invention comprises a plurality of OFDM symbols, each having a guard interval obtained by copying (copying) a predetermined number of samples at the end of the data in the symbol at the beginning of each symbol, and the guard interval of the first symbol in the frame being other It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for detecting the start position of a radio frame that can detect the start position of an OFDM frame having a configuration longer than the guard interval of a symbol in a short time with a simple configuration.

図1は本発明の原理説明図である。図中,本発明が対象とするOFDMのフレームはn個のシンボルからなるが,n=7の例について以下に説明する。また,各シンボルの先頭にシンボル内の終端の所定サンプル数のデータを複写したガードインターバルを備え,且つフレームの先頭のシンボルの第1のガードインターバル(GI1)のサンプル数(40サンプル)が後続の6個のシンボルの第2のガードインターバル(GI2)のサンプル数(36サンプル)より長いフレームとする。図1において,aは入力フレーム,bは各シンボル内のガードインターバルを除いたサンプル数である512サンプル時間分フレームaを遅延した入力フレームの遅延信号,cはフレーム先頭検出開始位置(任意位置)から入力フレームaと遅延した入力フレームbとの自己相関を取って,その相関結果を第1のガードインターバルのサンプル数分積分する第1の積分d1と第2のガードインターバルのサンプル数分積分する第2の積分d2の並列動作を表す。第1と第2の積分の出力は,図1のeに示すe1〜e7として示す7種類のパターンとの相関をとるために積分値の加算が行われる。これは,フレーム内の任意のシンボルからフレーム先頭位置の検出を開始すると,1フレーム分のガードインターバル相関処理を行う際に出現するガードインターバル長の組合せは,長いガードインターバル(40サンプル)と短いガードインターバル(36サンプル)の組合せとなる次の(1) 〜(7) の7通りとなる。   FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the present invention. In the figure, the OFDM frame targeted by the present invention consists of n symbols, and an example where n = 7 will be described below. Each symbol has a guard interval obtained by copying data of a predetermined number of samples at the end of the symbol, and the number of samples (40 samples) of the first guard interval (GI1) of the symbol at the head of the frame follows. The frame is longer than the number of samples (36 samples) of the second guard interval (GI2) of 6 symbols. In FIG. 1, a is an input frame, b is a delay signal of an input frame obtained by delaying the frame a by 512 sample times, which is the number of samples excluding the guard interval in each symbol, and c is a frame head detection start position (arbitrary position). The auto-correlation between the input frame a and the delayed input frame b is taken, and the correlation result is integrated by the number of samples of the first guard interval and the number of samples of the second guard interval is integrated. It represents the parallel operation of the second integration d2. The outputs of the first and second integrals are added with integral values to correlate with seven types of patterns shown as e1 to e7 shown in e of FIG. This is because when the detection of the frame head position is started from an arbitrary symbol in the frame, the combination of guard interval lengths that appears when performing the guard interval correlation processing for one frame is a long guard interval (40 samples) and a short guard interval. The following seven combinations (1) to (7), which are combinations of intervals (36 samples).

(1) 40−36−36−36−36−36−36
(2) 36−36−36−36−36−36−40
(3) 36−36−36−36−36−40−36
(4) 36−36−36−36−40−36−36
(5) 36−36−36−40−36−36−36
(6) 36−36−40−36−36−36−36
(7) 36−40−36−36−36−36−36
この7つのガードインターバル(GI)の組合せのどの組合せに該当するかを識別するための7つの組合せのパターンが図1のe1〜e7である。パターンe1は先頭の(1) に第1のガードインターバルGI1(40サンプル長)が位置し,(2) 〜(7) の位置に第2のガードインターバルGI2(36サンプル長)が位置しているパターンであり,パターンe2は先頭の(1) 〜(6) に第2のガードインターバルGI2が位置し,(7) に第1のガードインターバルGI1が位置している。パターンe3〜e7も第1のガードインターバルGI1がそれぞれ(6),(5),(4),(3),(2) の位置に配置され,その他の位置に第2のガードインターバルGI2が配置されたパターンである。
(1) 40-36-36-36-36-36-36
(2) 36-36-36-36-36-36-40
(3) 36-36-36-36-36-40-36
(4) 36-36-36-36-40-40-36-36
(5) 36−36−36−40−36−36−36
(6) 36−36−40−36−36−36−36
(7) 36-40-36-36-36-36-36
The seven combination patterns for identifying which of the seven guard interval (GI) combinations correspond to e1 to e7 in FIG. In the pattern e1, the first guard interval GI1 (40 sample length) is located at the top (1), and the second guard interval GI2 (36 sample length) is located at the positions (2) to (7). In the pattern e2, the second guard interval GI2 is located at the top (1) to (6), and the first guard interval GI1 is located at (7). In the patterns e3 to e7, the first guard interval GI1 is arranged at the positions (6), (5), (4), (3), (2), and the second guard interval GI2 is arranged at other positions. Pattern.

GI1の積分とGI2の積分の値をe1〜e7の7つのGI長並びに対して,各位相毎に相関結果の加算(2つの積分値を7種類の組合せの各GI長の値の部分に設定)が行われて,各位相毎の各組合せに対応する相関結果を格納部fに記憶する。この動作を第1のガードインターバルGI1を含むシンボルの長さに対応する552位相(552サンプル長)分について行い,更に同じ位相について次の552位相後にその時の積分の値を,前回の同じ位相の値に加算して記憶し,1フレームの期間(3840サンプル分)繰り返して実行する。これにより,格納部fには552(位相)×7(種)=3864個のデータが得られる。このデータの中から,ピーク値検出gの処理によりピーク値を検出して,ピーク値が検出された位相及びガードインターバル長(またはGI長組合せ)を検出する。この検出結果に基づいて演算を行って,フレームの先頭位置を出力する。   GI1 integration and GI2 integration values are added to the seven GI lengths of e1 to e7, and correlation results are added for each phase (two integration values are set in the GI length values of seven combinations) And the correlation result corresponding to each combination for each phase is stored in the storage unit f. This operation is performed for 552 phases (552 sample lengths) corresponding to the length of the symbol including the first guard interval GI1, and the integration value at that time is calculated after the next 552 phases for the same phase. It is added to the value and stored, and is repeatedly executed for one frame period (3840 samples). Thereby, 552 (phase) × 7 (seed) = 3864 pieces of data are obtained in the storage unit f. From this data, the peak value is detected by the processing of the peak value detection g, and the phase and guard interval length (or GI length combination) in which the peak value is detected are detected. A calculation is performed based on the detection result, and the head position of the frame is output.

なお,上記の説明では図1に示す例によりフレームの先頭に挿入されるガードインターバル長のみ異なるフレーム構成の先頭検出動作を示したが,フレームの他のガードインターバル位置が特定できる構成であれば,同様の原理でフレームの先頭位置の検出が可能である。   In the above description, the example shown in FIG. 1 shows the start detection operation of a frame configuration that differs only in the guard interval length inserted at the head of the frame. However, if the configuration can identify other guard interval positions of the frame, The start position of the frame can be detected by the same principle.

本発明により複数シンボルで構成され,特定(先頭)のシンボル内のガードインターバル長が他のシンボルのガードインターバル長と異なるOFDMのフレームの先頭位置をガードインターバル部分の相関結果をシンボル長の位相分検出することが可能となる。   According to the present invention, the start position of an OFDM frame that is composed of a plurality of symbols and whose guard interval length in a specific (first) symbol is different from the guard interval length of other symbols is detected. It becomes possible to do.

また,フレームのガードインターバルの構成が分かれば,先頭を特定するためのパイロットパターンや同期チャネルのコードを指定することなしにフレーム先頭位置の検出が可能となる。そして,従来のGI相関とパイロットパターン相関の2段法に比べて短時間でのフレーム先頭位置の検出が可能となる。   If the structure of the guard interval of the frame is known, it is possible to detect the frame head position without specifying a pilot pattern for specifying the head or a code of the synchronization channel. The frame head position can be detected in a shorter time than the conventional two-stage method of GI correlation and pilot pattern correlation.

図2は実施例の構成を示す図である。図中,10はアンテナ,11は無線周波(RF:Radio Frequency) 増幅部,12はA/D変換部,13は遅延部,14は自己相関部,15−1は第1のガードインターバル(GI1)の長さ(40サンプル)の積分を行う第1の積分部,15−2は第2のガードインターバル(GI2)の長さ(36サンプル)の積分を行う第2の積分部,16−1〜16−7は相関結果加算部♯1〜♯7,17はメモリで構成され,552位相×7種=3864個の相関結果が格納される相関結果格納部,18はピーク値検出部,19はタイミング算出部である。   FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the embodiment. In the figure, 10 is an antenna, 11 is a radio frequency (RF) amplification unit, 12 is an A / D conversion unit, 13 is a delay unit, 14 is an autocorrelation unit, and 15-1 is a first guard interval (GI1). ) For the integration of the length (40 samples) of the second guard interval (GI2), and 16-2 for the integration of the length (36 samples) of the second guard interval (GI2). -16-7 are correlation result addition units # 1 to # 7, 17 are constituted by a memory, 552 phases × 7 types = correlation result storage unit storing 3864 correlation results, 18 is a peak value detection unit, 19 Is a timing calculation unit.

この実施例では上記図1に示すOFDMのフレーム構成を備える無線信号がアンテナ10から受信され,RF増幅部11で無線信号が増幅され,その出力信号はA/D変換部12でディジタル信号に変換される。ディジタル信号は一方で自己相関部14へ入力され,他方は遅延部13へ入力される。遅延部13ではOFDMのフレームの各シンボルの中のガードインターバルを除いた部分のデータ長の512サンプル分遅延する。A/D変換部12からの出力信号と遅延部13からの遅延出力信号とは自己相関部14において自己相関の演算が行われ,その出力は第1の積分部15−1で40サンプル分の積分を行い,第2の積分部15−2で36サンプル分の積分を行う。これらの2つの積分値は各ガードインターバルの7つの組合せパターンに対応した相関結果加算部16−1〜16−7で加算される。この組合せパターンは上記図1の説明において記載した(1) 〜(7) に示す組合せであり,図1にe1〜e7として示すものである。   In this embodiment, a radio signal having the OFDM frame configuration shown in FIG. 1 is received from the antenna 10, the radio signal is amplified by the RF amplifier 11, and the output signal is converted to a digital signal by the A / D converter 12. Is done. On the one hand, the digital signal is input to the autocorrelation unit 14 and the other is input to the delay unit 13. The delay unit 13 delays the data length of 512 samples excluding the guard interval in each symbol of the OFDM frame. The output signal from the A / D converter 12 and the delayed output signal from the delay unit 13 are subjected to autocorrelation calculation in the autocorrelation unit 14, and the output is output for 40 samples by the first integration unit 15-1. Integration is performed, and 36 samples are integrated by the second integration unit 15-2. These two integrated values are added by correlation result adding units 16-1 to 16-7 corresponding to the seven combination patterns of each guard interval. This combination pattern is the combination shown in (1) to (7) described in the explanation of FIG. 1, and is shown as e1 to e7 in FIG.

上記の(1) 〜(7) の各組合せに対応して設けた相関結果加算部♯1〜♯7による第1と第2の積分部の各位相に対応する相関結果加算値は各位相別に相関結果格納部17に各組合せ別に格納される。こうして,552位相分(先頭シンボル長分)のデータが相関結果格納部17に格納されると,その中から最大値をピーク値検出部18で検出する。ピーク値が検出されると,その位相及び組合せパターンの種別に基づいて,フレーム先頭位置をタイミング算出部19により算出する。   Correlation result addition values corresponding to the respective phases of the first and second integration units by the correlation result addition units # 1 to # 7 provided corresponding to the combinations of (1) to (7) above are provided for each phase. Stored in the correlation result storage unit 17 for each combination. Thus, when the data for 552 phases (for the head symbol length) is stored in the correlation result storage unit 17, the maximum value is detected by the peak value detection unit 18. When the peak value is detected, the frame start position is calculated by the timing calculation unit 19 based on the phase and the combination pattern type.

次に実施例の具体的な動作例を図3乃至図5に示す実施例のタイムチャート(その1)〜(その3)により説明する。また,図6は実施例のタイムチャートに対応した位相別,組合せ別の相関結果加算値の例である。   Next, a specific operation example of the embodiment will be described with reference to time charts (part 1) to (part 3) of the embodiment shown in FIGS. FIG. 6 is an example of correlation result addition values for each phase and each combination corresponding to the time chart of the embodiment.

図3乃至図5において,aは受信信号,bは512サンプル時間の遅延部(図2の13)で遅延した受信信号,cは受信信号aと遅延受信信号bの自己相関開始(任意のフレーム先頭検出開始時点)からの時間(または位相)を表し,0,1,2,……の各数値は開始時点からの時間(位相であり,サンプル数にも対応する)である。自己相関部(図2の14)で自己相関を開始すると,その出力が第1の積分部(図2の15−1)で36サンプルの積分が行われ図3のd1に位相0,1,2,……に開始された積分の様子が示され,第2の積分部(図2の15−2)で40サンプルの積分が行われ図3のe1に位相0,1,2,……に開始された積分の様子を示す。d1の場合は第2のガードインターバルの長さである36サンプルのため先頭が開始位置の0から35までの信号の相関結果の積分を行い,次に1〜36までの信号の相関結果の積分を行い,以下順次各位相について同様に実行される。e1の場合は,第1のガードインターバルの長さである40サンプルについて,開始位置の0から39までの信号の相関結果の積分を行い,次に1〜40までの信号の相関結果の積分を行い,以下,各位相について同様の積分が実行される。   3 to 5, a is a received signal, b is a received signal delayed by a delay unit of 512 sample times (13 in FIG. 2), c is an autocorrelation start of the received signal a and the delayed received signal b (arbitrary frame) This represents the time (or phase) from the start detection start point), and each numerical value of 0, 1, 2,... Is the time from the start point (phase, corresponding to the number of samples). When autocorrelation is started by the autocorrelation unit (14 in FIG. 2), the output is integrated by 36 samples by the first integration unit (15-1 in FIG. 2), and phase 0, 1, 2,... Shows the state of integration started, 40 samples are integrated in the second integration unit (15-2 in FIG. 2), and phase 0, 1, 2,. Shows the state of integration started. In the case of d1, since the second guard interval is 36 samples, the correlation results of the signals from 0 to 35 starting from the start position are integrated, and then the correlation results of the signals from 1 to 36 are integrated. Thereafter, the same process is sequentially performed for each phase. In the case of e1, the correlation result of the signals from 0 to 39 at the start position is integrated for 40 samples that is the length of the first guard interval, and then the correlation result of the signals from 1 to 40 is integrated. Thereafter, the same integration is performed for each phase.

図4は上記図3に続く受信信号及び遅延受信信号について示され,d3,e3はフレーム先頭検出開始位置から550(サンプル)になった時の36サンプルの積分と40サンプルの積分とが示され,図5は更に図4の時間より後のフレーム先頭検出開始時点から3838サンプル以後の36サンプルの積分と40サンプルの積分が連続した複数の位相について実行される様子を示す。   FIG. 4 shows the received signal and the delayed received signal following FIG. 3, and d3 and e3 show the integration of 36 samples and the integration of 40 samples when it reaches 550 (samples) from the frame head detection start position. FIG. 5 further shows a state in which the integration of 36 samples and the integration of 40 samples after 3838 samples are executed for a plurality of consecutive phases from the frame head detection start time after the time of FIG.

図6は位相1,位相2,…,位相552という一部の位相についてのGI長並び(ガードインターバルの組合せパターン)の組合せ1〜組合せ7のそれぞれについての相関結果加算値を格納した相関結果格納部(図2の17)のデータを示す。すなわち,位相1について,組合せ1のGI長並びに対して,相関結果加算値は,「0」,「552」,「1100」,「1648」,「2196」,「2744」,「3292」の各加算値が得られ,組合せ2のGI長並びに対して,「0」,「548」,「1096」,「1644」,「2192」,「2740」,「3288」の各加算値が得られ,同様に組合せ3〜組合せ7について相関結果の加算値が得られる。   FIG. 6 shows a correlation result storage that stores correlation result addition values for combinations 1 to 7 of the GI length arrangement (guard interval combination pattern) for a part of phases 1, 2,. (17 in FIG. 2) is shown. That is, for phase 1, for the GI length sequence of combination 1, the correlation result addition values are “0”, “552”, “1100”, “1648”, “2196”, “2744”, “3292”. An addition value is obtained, and for each GI length sequence of combination 2, addition values of “0”, “548”, “1096”, “1644”, “2192”, “2740”, “3288” are obtained, Similarly, the addition value of the correlation result is obtained for combination 3 to combination 7.

図5に示すような相関結果加算のデータが552位相×7種=3864個のデータが得られると,その中から最大相関値のピーク値を検出して,その位相及びガードインターバル組合せの種別(またはガードインターバル長)を検出することができる。   When the correlation result addition data as shown in FIG. 5 is obtained as 552 phases × 7 types = 3864 data, the peak value of the maximum correlation value is detected, and the type of the phase and guard interval combination ( Or guard interval length) can be detected.

本発明の原理説明図である。It is a principle explanatory view of the present invention. 実施例の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an Example. 実施例のタイムチャート(その1)を示す図である。It is a figure which shows the time chart (the 1) of an Example. 実施例のタイムチャート(その2)を示す図である。It is a figure which shows the time chart (the 2) of an Example. 実施例のタイムチャート(その3)を示す図である。It is a figure which shows the time chart (the 3) of an Example. 実施例のタイムチャートに対応した相関結果加算値のデータ例を示す図である。It is a figure which shows the example of data of the correlation result addition value corresponding to the time chart of an Example. OFDMフレームの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of an OFDM frame. パイロットパターンを用いた方法の説明図である。It is explanatory drawing of the method using a pilot pattern. パイロットパターンを用いた構成図である。It is a block diagram using a pilot pattern.

符号の説明Explanation of symbols

a 入力フレーム
b 入力フレームの遅延信号
c 自己相関
d1 第1の積分
d2 第2の積分
e1〜e7 ガードインターバル組合せ
f 格納部
g ピーク値検出
a input frame b delayed signal of input frame c autocorrelation d1 first integration d2 second integration e1 to e7 guard interval combination f storage unit g peak value detection

Claims (3)

一定個数のシンボルで構成され,各シンボル内の先頭に自シンボル内の終端の所定のサンプル数のデータを複写したガードインターバルを備え,且つフレームの先頭のシンボルの第1のガードインターバルが他のシンボルの第2のガードインターバルより長い無線フレームの先頭位置検出方法において,
入力フレームと入力フレームを所定長遅延した信号とを入力して各位相毎に自己相関の演算を行って,その出力を前記第1と第2のガードインターバルの時間で積分し,
前記フレームの任意位置において,第1のガードインターバルを持つシンボルと前記第2のガードインターバルを持つシンボルの配置位置の1フレーム内に発生可能な第1と第2のガードインターバルの配列の組合せに対応した個数の相関結果の加算を各積分値の出力に対して行い各位相毎の各配列の組合せに対応した結果を記憶し,
前記記憶した各相関結果からピーク値の位相とガードインターバル長を検出して,
前記検出したピーク値からフレームの先頭位置を求めることを特徴とする無線フレームの先頭位置検出方法。
It is composed of a fixed number of symbols, and has a guard interval obtained by copying data of a predetermined number of samples at the end of its own symbol at the beginning of each symbol, and the first guard interval of the first symbol of the frame is another symbol In the method for detecting the start position of a radio frame longer than the second guard interval of
An input frame and a signal obtained by delaying the input frame by a predetermined length are input, an autocorrelation operation is performed for each phase, and the output is integrated with the time of the first and second guard intervals,
Corresponds to the combination of the arrangement of the first and second guard intervals that can be generated in one frame at the arrangement position of the symbol having the first guard interval and the symbol having the second guard interval at an arbitrary position of the frame. The number of correlation results is added to the output of each integral value, and the result corresponding to each array combination for each phase is stored.
From the stored correlation results, the phase of the peak value and the guard interval length are detected,
A method of detecting a start position of a radio frame, wherein a start position of a frame is obtained from the detected peak value.
請求項1において,
前記無線フレームは,7個のシンボルにより構成され,
前記自己相関をとるための前記入力フレームの遅延時間は,前記シンボル長からガードインターバルを除いた時間とし,
前記第1と第2のガードインターバルの配列の組合せを7組とすることを特徴とする無線フレームの先頭位置検出方法。
In claim 1,
The radio frame is composed of seven symbols,
The delay time of the input frame for taking the autocorrelation is the time obtained by removing the guard interval from the symbol length,
7. A method of detecting a start position of a radio frame, wherein the number of combinations of the first and second guard intervals is seven.
一定個数のシンボルで構成され,各シンボル内の先頭に自シンボル内の終端の所定のサンプル数のデータを複写したガードインターバルを備え,且つフレームの先頭のシンボルの第1のガードインターバルが他のシンボルの第2のガードインターバルより長い無線フレームの先頭位置検出装置において,
入力フレームを前記シンボル長からガードインターバルを除いた時間分遅延する遅延部と,
入力フレームと前記遅延部で遅延されたフレームとを入力して自己相関を行う自己相関部と,
前記自己相関部の出力をうけて前記第1のガードインターバルの長さと第2のガードインターバルの長さの積分を行う第1と第2の積分部と,
前記第1と第2の積分部の出力が入力され,前記フレームの任意位置において第1のガードインターバルを持つシンボルと前記第2のガードインターバルを持つシンボルの配置位置として検出可能な第1と第2のガードインターバルの配列の組合せに対応した相関結果の加算を行う相関結果加算部と,
前記相関結果加算部からの出力を格納する記憶部とを備え,
前記記憶部からピーク値を検出し,そのピーク値が検出した位相からフレーム先頭を検出することを特徴とする無線フレームの先頭位置検出装置。
It is composed of a fixed number of symbols, and has a guard interval obtained by copying data of a predetermined number of samples at the end of its own symbol at the beginning of each symbol, and the first guard interval of the first symbol of the frame is another symbol In the radio frame head position detection device longer than the second guard interval,
A delay unit for delaying an input frame by a time obtained by removing the guard interval from the symbol length;
An autocorrelation unit that performs autocorrelation by inputting an input frame and a frame delayed by the delay unit;
First and second integration units that receive the output of the autocorrelation unit and integrate the lengths of the first guard interval and the second guard interval;
The outputs of the first and second integrators are input, and the first and second positions that can be detected as arrangement positions of a symbol having a first guard interval and a symbol having the second guard interval at an arbitrary position of the frame. A correlation result adding unit for adding correlation results corresponding to combinations of two guard interval arrays;
A storage unit for storing the output from the correlation result addition unit,
An apparatus for detecting the start position of a radio frame, comprising: detecting a peak value from the storage unit; and detecting a frame head from a phase detected by the peak value.
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