JP2008511196A - Apparatus and method for reducing phase drift - Google Patents

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Abstract

時間ドメイン信号のスペクトルにおける位相ドリフトを低減するための装置は、該時間ドメイン信号を周波数ドメインに変換された信号へと時間周波数変換するための変換器(101)であって、該変換された信号は該時間ドメイン信号のスペクトルを表す、変換器(101)と、該位相ドリフトを検出するための検出器(109)であって、該位相ドリフトを示すコントロール信号を生成する検出器(109)とを備えており、該変換器(101)はさらに、該コントロール信号に応じて、時間周波数変換の前に該時間ドメイン信号をプリプロセスするか、または該変換された信号に補正位相ドリフトを導入して位相ドリフトを低減するために該時間ドメイン信号を時間周波数変換した後に該変換された信号をポストプロセスするものであり、該補正位相ドリフトは該位相ドリフトを少なくとも部分的に補償するものである。  An apparatus for reducing phase drift in a spectrum of a time domain signal is a converter (101) for time-frequency converting the time domain signal into a signal converted to a frequency domain, the converted signal Is a transducer (101) representing the spectrum of the time domain signal, a detector (109) for detecting the phase drift, a detector (109) for generating a control signal indicative of the phase drift; The converter (101) further pre-processes the time-domain signal before time-frequency conversion or introduces a corrected phase drift to the converted signal, depending on the control signal. The time domain signal is time-frequency converted to reduce phase drift, and the converted signal is post-processed. , The correction phase drift is to at least partially compensate for the phase drift.

Description

本発明は電気通信の分野、具体的にはディジタル信号処理の分野に関する。   The present invention relates to the field of telecommunications, specifically the field of digital signal processing.

マルチキャリア変調、特に直交周波数分割多重(OFDM)は、多種多様のディジタル通信システムにおける送信に適用されている。OFDM送信機において、送信されるOFDMシンボルは、選択されたマッピングスキーム、例えばQAM(直交振幅変調)と関連付けられた信号空間コンステレーションポイントへとデータ値のあるグループをマッピングすることにより得られる複数の複素数値を含んでおり、送信する送信信号を得るために例えば逆フーリエ変換を使用していわゆる時間ドメイン送信信号へと変換される。シンボル間干渉(ISI)を取り除き、受信機において受信した信号の直交性を保つために、サイクリックプレフィックスが送信信号のガードインターバル(GI)へと挿入される。このガードインターバルは、送信信号が送信される通信チャネルの最大遅延よりも長いことが望ましい。   Multi-carrier modulation, particularly orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), has been applied to transmission in a wide variety of digital communication systems. In an OFDM transmitter, the transmitted OFDM symbols are obtained by mapping a group of data values to a selected mapping scheme, eg, a signal space constellation point associated with QAM (Quadrature Amplitude Modulation). It contains complex values and is converted into a so-called time-domain transmission signal using, for example, an inverse Fourier transform to obtain a transmission signal for transmission. In order to remove intersymbol interference (ISI) and maintain orthogonality of the received signal at the receiver, a cyclic prefix is inserted into the guard interval (GI) of the transmitted signal. This guard interval is preferably longer than the maximum delay of the communication channel through which the transmission signal is transmitted.

図13は、従来のOFDM受信機のブロック図である。まず、アンテナによって受信された信号からガードインターバルが除去される。シリアルパラレル変換(S/P)の後、周波数ドメインにおいてマルチキャリア信号の受信バージョンを得るためにフーリエ変換、例えば高速フーリエ変換(FFT)が行われる。   FIG. 13 is a block diagram of a conventional OFDM receiver. First, the guard interval is removed from the signal received by the antenna. After serial-parallel conversion (S / P), a Fourier transform, for example a fast Fourier transform (FFT), is performed to obtain a received version of the multicarrier signal in the frequency domain.

マルチパスフェージングチャネルを介してOFDM変調信号を送信する場合、受信する信号は未知の振幅および位相の変化を有することになる。OFDM復調後のチャネル応答は、サブキャリアi,Hi=H(f=i/T)に対してチャネル伝達関数(CTF)により表現される。ここで、1/Tはサブキャリア間隔である。観察されたCTFのマグニチュードおよび位相のスナップショットが図24に示されている。これは、CTFの位相φi=arg(Hi)が、次式により定義される位相ドリフトを経験することを示している。

Figure 2008511196
ここで、
Figure 2008511196
はサブキャリアi−1とiとの間の位相である。位相ドリフトは、2つの隣接するサブキャリア間の位相変化の平均である。多くの場合、この位相ドリフトは可能な限り小さいものでなければならない。 When transmitting an OFDM modulated signal over a multipath fading channel, the received signal will have unknown amplitude and phase changes. The channel response after OFDM demodulation is expressed by a channel transfer function (CTF) for subcarrier i, H i = H (f = i / T). Here, 1 / T is a subcarrier interval. The observed CTF magnitude and phase snapshots are shown in FIG. This indicates that the CTF phase φ i = arg (H i ) experiences a phase drift defined by
Figure 2008511196
here,
Figure 2008511196
Is the phase between subcarriers i-1 and i. Phase drift is the average of the phase change between two adjacent subcarriers. In many cases, this phase drift must be as small as possible.

周波数ドメインにおける位相ドリフトは、例えばフレーム同期エラー、つまり位相シフトをスペクトルドメインに導入するタイミングエラーにより生じるものである。この位相シフトは周波数に対して例えば線形に増加する。   The phase drift in the frequency domain is caused by, for example, a frame synchronization error, that is, a timing error that introduces a phase shift into the spectral domain. This phase shift increases linearly with frequency, for example.

不完全なタイミング同期も、位相ドリフトE[Δφi]の変化をもたらすことに注目すべきである。事実、タイミングオフセットToffが、ガードインターバル長TGIからチャネルの最大遅延τmaxを差し引いたものを超えない場合、つまりToff≦TGI−τmaxである場合、OFDM信号の直交性の損失はない。しかしながら、非特許文献1に記載されているように、Toff≠0が異なる位相ドリフトE[Δφi]をもたらすことになる。 It should be noted that imperfect timing synchronization also results in a change in phase drift E [Δφ i ]. In fact, if the timing offset T off does not exceed the guard interval length T GI minus the maximum channel delay τ max , that is, T off ≦ T GI −τ max , the loss of orthogonality of the OFDM signal is Absent. However, as described in Non-Patent Document 1, T off ≠ 0 results in different phase drifts E [Δφ i ].

空間周波数符号や差分変調(differential modulation)を使用する場合、位相ドリフトにより性能が低下することがある。位相ドリフトはさらに、多項式補間アルゴリズム、例えば線形またはスプライン補間の性能も低下させる。   When using a spatial frequency code or differential modulation, performance may be degraded due to phase drift. Phase drift also degrades the performance of polynomial interpolation algorithms such as linear or spline interpolation.

図14は、チャネル伝達関数(CTF)のスナップショットの位相およびマグニチュードを示している。図15は、チャネルインパルス応答(CIR)の対応する時間ドメインスナップショットを示している。   FIG. 14 shows the phase and magnitude of the channel transfer function (CTF) snapshot. FIG. 15 shows a corresponding time domain snapshot of the channel impulse response (CIR).

非ゼロの位相ドリフトE[Δφi]は、任意のOFDMシステムについて一般的なものである。これは、CTFの逆フーリエ変換であるチャネルインパルス応答(CIR)の仕組みによる。図14に示されているCTFを生成するCIRが図15に示されている。一般的な特性として、CIRは[0,τmax]の範囲内のみ非ゼロである。ここで、τmaxはチャネルの最大遅延、すなわち、

Figure 2008511196
であり、Toffはフレームオフセットである。 The non-zero phase drift E [Δφ i ] is common for any OFDM system. This is due to the mechanism of channel impulse response (CIR), which is the inverse Fourier transform of CTF. A CIR for generating the CTF shown in FIG. 14 is shown in FIG. As a general characteristic, the CIR is non-zero only in the range [0, τ max ]. Where τ max is the maximum delay of the channel, ie
Figure 2008511196
T off is the frame offset.

CIRは、フーリエ変換によってCTFへと関連付けられるため、CTFのスペクトルとみなすことができる。   Since CIR is related to CTF by Fourier transform, it can be regarded as a spectrum of CTF.

非ゼロの位相ドリフトは、例えば差分位相符号化(differential phase coding)の場合に、OFDMシステムの性能を低下させる恐れがある。これは、差分位相復調(differential phase demodulation)を行う場合に、位相エラーをもたらすさらなる位相項を位相ドリフトが導入することによるものであり、その結果、情報検出エラーが生じる。   Non-zero phase drift can degrade the performance of the OFDM system, for example, in the case of differential phase coding. This is due to the fact that phase drift introduces additional phase terms that lead to phase errors when performing differential phase demodulation, resulting in information detection errors.

さらに、位相ドリフトは、例えば周波数ドメインにおいて受信したマルチキャリア信号をイコライズするために、通信チャネルを推定する場合、例えばチャネル伝達関数を推定する場合にチャネル推定エラーを導入することができる。   Furthermore, phase drift can introduce channel estimation errors when estimating communication channels, eg, when estimating channel transfer functions, eg, to equalize multi-carrier signals received in the frequency domain.

例えばチャネル伝達関数を推定するために、OFDM送信機は、受信機において既知の、いわゆるパイロットシンボルをチャネル推定のために導入することができる。通常、パイロットシンボルは、送信されるOFDM信号のサブキャリアを変調するために使用される。受信機において、チャネル伝達関数に関する情報を含んだサブキャリア値を得るために、復調手段により、例えば変調されたサブキャリアを対応するパイロットシンボルで除算することにより、変調されたサブキャリアからパイロットシンボルが除去される。   For example, to estimate the channel transfer function, the OFDM transmitter can introduce so-called pilot symbols known at the receiver for channel estimation. Typically, pilot symbols are used to modulate the subcarriers of the transmitted OFDM signal. In the receiver, in order to obtain a subcarrier value containing information on the channel transfer function, the pilot symbol is derived from the modulated subcarrier by means of demodulation, for example by dividing the modulated subcarrier by the corresponding pilot symbol. Removed.

図16は、OFDMに対するパイロットシンボルに基づくチャネル推定のブロック図である。受信した信号を高速フーリエ変換(FFT)する手段により周波数ドメインへと変換した後、サブキャリアと関連付けられた値を有する変換された信号が得られる。ここで、あるサブキャリアのみがチャネル推定のためにパイロットシンボルにより変調される。変調されたサブキャリアを抽出するため、後にチャネル推定のためのチャネル推定器に提供される変調されたサブキャリアをデマルチプレクス(DMUX)するためにデマルチプレクサが使用できる。チャネル推定器はサブキャリア値を抽出するために上記のパイロット復調を行うことができる。復調後のサブキャリア値は、パイロットシンボルによって変調されたサブキャリアと関連付けられた周波数ポイントにおけるチャネル伝達関数の推定である。全てのサブキャリアについてチャネル推定を得るために、チャネル推定器は、例えば、複数のサブキャリアにより間隔のあいた、変調されたサブキャリアから得られた後続の2つのチャネル推定の間を補間することで、全てのサブキャリアについてチャネル推定を提供するための補間を実行することができる。デマルチプレクサによってバイパスされた変換された信号に含まれる情報を検出するために、検出ユニット(DT)が使用される。検出ユニットは、例えば、変換された信号をイコライズするためにチャネル推定を受信する。しかしながら、位相ドリフトが生じる場合、チャネル推定はさらなる位相項によりエラーを含んでいる。これは、エラーを含んだチャネル推定を使用して変換された信号をイコライズした後に、変換された信号に含まれる情報を検出する際の性能低下につながる。   FIG. 16 is a block diagram of channel estimation based on pilot symbols for OFDM. After the received signal is transformed to the frequency domain by means of a fast Fourier transform (FFT), a transformed signal having a value associated with the subcarrier is obtained. Here, only certain subcarriers are modulated with pilot symbols for channel estimation. A demultiplexer can be used to demultiplex (DMUX) the modulated subcarriers that are subsequently provided to a channel estimator for channel estimation to extract the modulated subcarriers. The channel estimator can perform the above pilot demodulation to extract the subcarrier values. The demodulated subcarrier value is an estimate of the channel transfer function at the frequency point associated with the subcarrier modulated by the pilot symbol. In order to obtain channel estimates for all subcarriers, the channel estimator can interpolate between two subsequent channel estimates obtained from modulated subcarriers, for example, spaced by multiple subcarriers. , Interpolation can be performed to provide channel estimates for all subcarriers. A detection unit (DT) is used to detect information contained in the converted signal bypassed by the demultiplexer. The detection unit receives a channel estimate, for example, to equalize the transformed signal. However, if phase drift occurs, the channel estimate contains errors due to additional phase terms. This leads to performance degradation when detecting the information contained in the transformed signal after equalizing the transformed signal using errored channel estimation.

位相ドリフトを低減するために、チャネル推定の場合、例えば非特許文献1に記載されているように位相補償が実行できる。特に、DFT後および後続のパイロット信号を抽出した後、推定されたチャネル伝達関数を提供するためにパイロット信号の最小二乗推定が実行される。次のステップにおいて、チャネル伝達関数の後続の値に基づいてフレームエラーによる位相の変化が決定される。次のステップにおいて、推定された位相の変化が推定されたチャネル伝達関数から除去され、その結果得られたチャネル伝達関数は、さらなるチャネル推定のために最小平均二乗誤差推定器に提供される。MMSEチャネル推定の後、データキャリアのチャネル伝達関数は、線形または高い次数の補間を使用して補間される。次のステップにおいて、位相変化を含んだ補間されたチャネル伝達関数を提供するために、位相の事後的な補償が行われ、それまでに除去された位相の変化が回復する。   In order to reduce phase drift, in the case of channel estimation, for example, phase compensation can be performed as described in Non-Patent Document 1. In particular, after extracting the DFT and subsequent pilot signals, a least square estimation of the pilot signals is performed to provide an estimated channel transfer function. In the next step, the phase change due to frame error is determined based on the subsequent value of the channel transfer function. In the next step, the estimated phase change is removed from the estimated channel transfer function, and the resulting channel transfer function is provided to the least mean square error estimator for further channel estimation. After MMSE channel estimation, the channel transfer function of the data carrier is interpolated using linear or higher order interpolation. In the next step, a post-phase compensation is performed to provide the interpolated channel transfer function including the phase change, and the previously removed phase change is recovered.

非特許文献2は、差分変調された信号について、周波数ドメインにおいてサブキャリア振幅に対し位相ローテーションを実行してフレーム同期エラーを補償するために、差分復調(differential demodulation)のプロセスにおいて位相補正係数を適用することを開示している。   Non-Patent Document 2 applies a phase correction coefficient in a differential demodulation process to compensate for frame synchronization errors by performing phase rotation on a subcarrier amplitude in a frequency domain for a differentially modulated signal. Is disclosed.

M. Hsieh and C. Wei,″Channel Estimation for OFDM Systems Based on Comb−Type Pilot Arrangement in Frequency Selective Fading Channels,″ IEEE Transactions on Consumer Electronics, vol. 44, pp. 217−225, Feb. 1998M.M. Hsieh and C.M. Wei, "Channel Estimate for OFDM Systems Based on Comb-Type Pilot Arrangement in Frequency Selective Fading Channels," IEEE Transtransactions. 44, pp. 217-225, Feb. 1998 S. M. Weinfurtner, ″Frequency−Domain Frame Synchronization for Optimum Frequency−Differential De−modulation of OFDM,″ in Proc. IEEE Global Telecommunications Conference (GLOBECOM ’99), Rio de Janeiro, Brazil, pages 857−862, 1999S. M.M. Weinfurtner, "Frequency-Domain Frame Synchronization for Optimum Frequency-Differential De-modulation of OFDM," in Proc. IEEE Global Telecommunications Conference (GLOBECOM '99), Rio de Janeiro, Brazil, pages 857-862, 1999.

本発明の目的は、効率的な位相ドリフトの低減についての概念を提供することである。   It is an object of the present invention to provide a concept for efficient phase drift reduction.

本目的は、請求項1に記載の位相ドリフトを低減する装置、請求項19に記載のマルチキャリア受信機、請求項27に記載の位相ドリフトを低減する方法、請求項28に記載のマルチキャリア信号を受信する方法、または請求項29に記載のコンピュータプログラムによって達成される。   29. A method for reducing phase drift according to claim 1, a multi-carrier receiver according to claim 19, a method for reducing phase drift according to claim 27, and a multi-carrier signal according to claim 28. Or a computer program according to claim 29.

本発明は、フィードバックループ位相ドリフト低減の仕組みを使用する場合に位相ドリフトを効率的に低減できるという見解に基づいている。より具体的には、位相ドリフト、または位相ドリフト補償エンティティによって提供された信号の残りの位相ドリフトを検出するために、かつフィードバックループを介して信号において検出された位相ドリフトに応じて位相ドリフト補償エンティティを制御するために、信号における位相ドリフトを検出する検出器が位相ドリフト補償エンティティの後に配置される場合、位相ドリフトを効率的に低減することができる。その結果、例えば、各補償ステップにおいてさらなる位相ドリフトの低減が実現できる。   The present invention is based on the view that phase drift can be efficiently reduced when using a feedback loop phase drift reduction scheme. More specifically, to detect the phase drift, or the remaining phase drift of the signal provided by the phase drift compensation entity, and in response to the phase drift detected in the signal via the feedback loop If the detector that detects the phase drift in the signal is placed after the phase drift compensation entity to control the phase drift, the phase drift can be reduced efficiently. As a result, for example, further phase drift reduction can be realized in each compensation step.

本発明によれば、位相ドリフト補償エンティティの機能性は、時間ドメイン信号を周波数ドメインに変換された信号へと時間周波数変換するための変換器に含まれている。例えば、この時間ドメイン信号はマルチキャリア信号の受信バージョンであり、この受信バージョンは、例えばフレーム同期エラーの影響を受ける。従って、この時間ドメイン信号のスペクトルを表すこの変換された信号は、各サブキャリアの位相に影響を与える位相ドリフトの影響を受ける。   In accordance with the present invention, the functionality of the phase drift compensation entity is included in a converter for time frequency conversion of a time domain signal into a signal that has been converted to the frequency domain. For example, this time domain signal is a received version of a multi-carrier signal, and this received version is affected by, for example, frame synchronization errors. Thus, this transformed signal representing the spectrum of this time domain signal is subject to phase drift that affects the phase of each subcarrier.

検出器は、変換器によって提供された該変換された信号の、周波数ドメインにおける位相ドリフトを直接検出することができる。   The detector can directly detect the phase drift in the frequency domain of the transformed signal provided by the transducer.

あるいはまた、検出器は、プリプロセスされた時間ドメイン信号から、時間ドメインにおける位相ドリフトを間接的に検出することができる。例えば、検出器は、フレーム同期エラーによる遅延を検出し、遅延サイン(delay sing)、例えばフーリエ変換によって生じる位相ドリフトを計算することができる。   Alternatively, the detector can indirectly detect phase drift in the time domain from the preprocessed time domain signal. For example, the detector can detect delays due to frame synchronization errors and calculate a delay sine, eg, phase drift caused by a Fourier transform.

変換された信号は、変換器の出力へと接続された、変換された信号の位相ドリフトを検出する検出器に提供される。ここで、位相ドリフトの検出は好ましくは周波数ドメインで行われる。本発明によれば、検出器は、位相ドリフトの検出時に位相ドリフトを示すコントロール信号を生成する。そしてこのコントロール信号は変換器へとフィードバックされる。この変換器は、コントロール信号に応じて周波数ドメインに変換された信号に補正位相ドリフトを導入するために、時間周波数変換の前に時間ドメインで時間ドメイン信号をプリプロセスするか、または補正位相ドリフトを変換された信号に直接導入するために時間ドメイン信号を時間周波数変換した後に変換された信号をポストプロセスするものである。補正位相ドリフトはいずれの場合も、少なくとも部分的に位相ドリフトを補償し、その結果、位相ドリフトが低減される。   The converted signal is provided to a detector that detects the phase drift of the converted signal connected to the output of the converter. Here, the detection of the phase drift is preferably performed in the frequency domain. According to the present invention, the detector generates a control signal indicating the phase drift when detecting the phase drift. This control signal is fed back to the converter. This converter pre-processes the time domain signal in the time domain prior to the time frequency conversion or introduces a corrected phase drift to introduce a corrected phase drift into the signal converted to the frequency domain in response to the control signal. Post-process the transformed signal after time-frequency transforming the time-domain signal for direct introduction into the transformed signal. In any case, the corrected phase drift at least partially compensates for the phase drift, so that the phase drift is reduced.

本発明によれば、時間ドメイン信号を時間周波数変換することによって得られた、例えば該時間ドメイン信号にフーリエ変換を適用することによって得られた該変換された信号は、例えば該変換された信号の位相を操作することにより周波数ドメインにおいてポストプロセスすることができる。その結果、補正位相ドリフトが周波数ドメインに変換された信号に導入される。つまり補正位相が、位相ドリフトを低減するために変換された信号の位相に導入される。   According to the present invention, the transformed signal obtained by time-frequency transforming the time domain signal, eg obtained by applying a Fourier transform to the time domain signal, can be obtained, for example, from the transformed signal. It can be post-processed in the frequency domain by manipulating the phase. As a result, corrected phase drift is introduced into the signal converted to the frequency domain. That is, the correction phase is introduced into the phase of the converted signal to reduce phase drift.

さらに、本発明に係る変換器は、プリプロセス後に時間ドメイン信号を周波数ドメインに変換することにより得られた該変換された信号に補正位相ドリフトを間接的に導入するために、該時間ドメインにおいて該時間ドメイン信号をプリプロセスする機能を有している。この場合、例えば時間遅延は常に時間遅延信号のスペクトルにさらなる位相シフトを導入するため、時間周波数変換、例えばフーリエ変換の時間遅延位相シフト一致(time delay−phase shift correspondence)が用いられる。   Furthermore, the converter according to the present invention is adapted to introduce the corrected phase drift into the transformed signal obtained by transforming the time domain signal into the frequency domain after preprocessing in the time domain. It has the function of preprocessing time domain signals. In this case, for example, the time delay always introduces an additional phase shift in the spectrum of the time delay signal, so a time delay transform, for example a time delay phase shift coincidence of the Fourier transform, is used.

上記のように、検出器は、変換された信号における位相ドリフトを検出するものであり、該変換された信号は、該時間ドメイン信号をプリプロセスした後に該時間ドメイン信号を周波数ドメイン信号へと変換することにより、または該時間ドメイン信号を周波数ドメインへと変換することにより得られる。従って、位相ドリフトは適応的に低減することもでき、ここで複数の低減ステップにおいて、それまでの補償ステップの後に残っている位相ドリフトを検出し低減することができる。   As described above, the detector detects phase drift in the transformed signal, and the transformed signal transforms the time domain signal into a frequency domain signal after preprocessing the time domain signal. Or by transforming the time domain signal into the frequency domain. Therefore, the phase drift can also be reduced adaptively, where the phase drift remaining after the previous compensation step can be detected and reduced in a plurality of reduction steps.

例えば、最初のステップにおいて、検出器は、補償されていない位相ドリフトを含んだ変換された信号を受信する。そして、該検出器は、この処理されていない変換された信号に基づいて、該変換された信号に含まれる該位相ドリフトを決定し、コントロール信号を生成する。このコントロール信号は、プリプロセスまたはポストプロセス、あるいは両方をコントロールするために該変換器へと提供される。例えば、該検出された位相ドリフトに関する情報を含んだ該コントロール信号に応じて、該変換器は、位相ドリフトを低減するために、該変換された信号をプリプロセスまたはポストプロセス、あるいはプリプロセスまたはポストプロセスのうちの少なくとも一方を行う。次のステップにおいて、検出器は、低減された位相ドリフトを含んだ処理済みの変換された信号を受信する。次のステップにおいて、検出器は、変換器によって提供された(処理済みの)変換された信号に含まれる残りの位相ドリフトを検出し、この残りの位相ドリフトを示すさらなるコントロール信号を生成し、該コントロール信号を該変換器へとフィードバックして該残りの位相ドリフトなどをさらに低減する。   For example, in the first step, the detector receives a transformed signal that includes uncompensated phase drift. The detector then determines the phase drift contained in the converted signal based on the unprocessed converted signal and generates a control signal. This control signal is provided to the converter to control pre-processing and / or post-processing. For example, in response to the control signal containing information regarding the detected phase drift, the converter may pre-process or post-process, or pre-process or post-process the converted signal to reduce phase drift. Do at least one of the processes. In the next step, the detector receives a processed transformed signal containing reduced phase drift. In the next step, the detector detects the remaining phase drift contained in the (processed) converted signal provided by the converter and generates a further control signal indicating this remaining phase drift, A control signal is fed back to the converter to further reduce the remaining phase drift and the like.

さらに、変換器が本発明に係る全ての処理機能を位相ドリフトの低減に対して適用する場合に、位相ドリフトを効果的に低減できる。例えば、変換器は、時間周波数変換の前に時間ドメイン信号をプリプロセスする手段により位相ドリフトを粗く低減し、プリプロセスの後に該時間ドメイン信号を変換し、精度の良い位相ドリフトの低減を実現するために、得られた変換済みの信号を周波数ドメインにおいてポストプロセスすることができ、また逆も同様である。   Furthermore, the phase drift can be effectively reduced when the converter applies all the processing functions according to the present invention to the reduction of the phase drift. For example, the converter coarsely reduces phase drift by means of preprocessing the time domain signal prior to time frequency conversion, and transforms the time domain signal after preprocessing to achieve accurate phase drift reduction. Thus, the resulting transformed signal can be post-processed in the frequency domain and vice versa.

本発明のさらなる実施形態について、以下の図面を参照して説明する。   Further embodiments of the present invention will be described with reference to the following drawings.

図1は、本発明の一実施形態に基づく本発明に係る位相ドリフトを低減する装置のブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram of an apparatus for reducing phase drift according to the present invention according to an embodiment of the present invention.

図1に示されている装置は変換器101を備えている。この変換器101は入力103と、コントロール入力105と、検出器109の複数の入力へと接続された複数の出力107とを有している。検出器109は複数の出力111と1つのコントロール出力113とを備えており、コントロール出力113は変換器101のコントロール入力105へと接続されている。   The apparatus shown in FIG. 1 includes a converter 101. The converter 101 has an input 103, a control input 105, and a plurality of outputs 107 connected to a plurality of inputs of the detector 109. The detector 109 has a plurality of outputs 111 and a control output 113, and the control output 113 is connected to the control input 105 of the converter 101.

変換器101は、入力103を介して時間ドメイン信号を受信する。例えば、時間ドメイン信号を得るためにフレーム同期を実行している間にエラーが生じると、時間ドメイン信号のスペクトルは、時間ドメイン信号のスペクトルの位相を重畳した(superimposing)位相ドリフトを含むことになる。例えば、位相ドリフトは、時間ドメイン信号のスペクトルの位相を重畳した線形に増加する位相ランプ(phase ramp)として表現できる。この場合、2つの後続のスペクトル値の間の位相変化は一定である。   The converter 101 receives the time domain signal via the input 103. For example, if an error occurs while performing frame synchronization to obtain a time domain signal, the spectrum of the time domain signal will include a phase drift that superimposes the phase of the spectrum of the time domain signal. . For example, phase drift can be expressed as a phase ramp that increases linearly with the phase of the spectrum of the time domain signal superimposed. In this case, the phase change between two subsequent spectral values is constant.

送信信号を受信したバージョンである時間ドメイン信号のスペクトルに影響する位相ドリフトを低減するために、変換器は、時間ドメイン信号を周波数ドメインに変換された信号へと変換する。この変換された信号は時間ドメイン信号のスペクトルを表している。   In order to reduce phase drift that affects the spectrum of the time domain signal that is the received version of the transmitted signal, the converter converts the time domain signal into a signal that has been converted to the frequency domain. This transformed signal represents the spectrum of the time domain signal.

周波数ドメインに変換された信号は、変換された信号の位相ドリフトを検出するために複数の出力107を介して検出器109に提供される複数のスペクトル係数を含んでいる。検出器109は、変換された信号の位相ドリフトを検出し、位相ドリフトを示すコントロール信号を生成し、コントロール出力113を介してコントロール信号を変換器101へと提供する。コントロール信号に応じて、変換器101は、時間周波数変換の前に時間ドメイン信号をプリプロセスするか、または変換された信号に補正位相ドリフトを導入するために時間ドメイン信号を時間周波数変換した後に変換された信号をポストプロセスする。この補正位相ドリフトは、位相ドリフトを低減するために少なくとも部分的に位相ドリフトを補償する。   The signal converted to the frequency domain includes a plurality of spectral coefficients that are provided to detector 109 via a plurality of outputs 107 to detect the phase drift of the converted signal. The detector 109 detects the phase drift of the converted signal, generates a control signal indicative of the phase drift, and provides the control signal to the converter 101 via the control output 113. Depending on the control signal, the converter 101 either preprocesses the time domain signal before the time frequency conversion or converts the time domain signal after time frequency conversion to introduce a corrected phase drift in the converted signal. Post-process the generated signal. This corrected phase drift at least partially compensates for the phase drift to reduce the phase drift.

時間ドメイン信号をプリプロセスし、(プリプロセスされた)時間ドメイン信号を時間周波数変換した後に、補正位相ドリフトを変換された信号に導入するという効果を得るために、変換器は、時間ドメイン信号を遅延させるための遅延要素を備えており、時間遅延周波数シフト一致(time delay/frequency shift correspondence)の利用に基づいて補正位相シフトが導入される。   In order to pre-process the time-domain signal and time-frequency convert the (pre-processed) time-domain signal to introduce the corrected phase drift into the converted signal, the converter A delay element is provided for delaying, and a correction phase shift is introduced based on the use of time delay / frequency shift correspondence.

本発明の好ましい実施形態によれば、変換器は、時間ドメイン信号をプリプロセスするためのサイクリックシフト要素を遅延要素として備えている。このサイクリックシフト要素は、コントロール信号を検出器109から受信し、補正位相ドリフトを変換された信号に導入するために、コントロール信号に応じて時間ドメイン信号をサイクリックシフトする。   According to a preferred embodiment of the invention, the converter comprises a cyclic shift element as a delay element for preprocessing the time domain signal. The cyclic shift element receives a control signal from the detector 109 and cyclically shifts the time domain signal in response to the control signal to introduce a correction phase drift into the transformed signal.

例えば、サイクリックシフト要素は、時間ドメイン信号を複数の値によりサイクリックシフトするものであり、この複数の値は、検出器によって検出される位相ドリフトに左右される。例えば、検出器109は、検出された位相ドリフトを使用し、時間周波数変換、例えばフーリエ変換のサイクリックシフトまたは周波数シフトの特性を利用することによって、時間ドメイン信号がシフトされる複数の値を決定する。変換器に提供されたコントロール信号はこのとき、時間ドメイン信号がシフトされる複数の値についての情報を含むことができる。   For example, the cyclic shift element cyclically shifts the time domain signal by a plurality of values, which depend on the phase drift detected by the detector. For example, the detector 109 uses the detected phase drift and determines a plurality of values to which the time domain signal is shifted by utilizing a time-frequency transform, eg, a cyclic shift or frequency shift characteristic of a Fourier transform. To do. The control signal provided to the converter can then include information about a plurality of values to which the time domain signal is shifted.

本発明のさらなる実施形態によれば、検出器は、変換された信号から位相シフトを検出し、検出された位相ドリフトに関する情報を変換器へと提供する。変換器は、受信した位相ドリフトに関する情報に応じて、検出器109に関して上述したことと全く同様に時間ドメイン信号がシフトされる複数の値を決定することができる。   According to a further embodiment of the invention, the detector detects a phase shift from the converted signal and provides information about the detected phase drift to the converter. The converter can determine a plurality of values to which the time domain signal is shifted in a manner similar to that described above with respect to the detector 109, depending on the received information regarding the phase drift.

好ましくは、変換器は、遅延要素の出力、例えばサイクリックシフト要素の出力へと接続された、サイクリックシフト要素によって提供された時間ドメイン信号を変換された信号へと変換するためのフーリエ変換器を備えている。   Preferably, the transformer is a Fourier transformer for transforming the time domain signal provided by the cyclic shift element into a transformed signal connected to the output of the delay element, eg the output of the cyclic shift element It has.

この場合、変換器101が備えている複数の出力107はフーリエ変換器の複数の出力に対応しており、このフーリエ変換器は、複数のスペクトル値を含む変換済みの信号を出力する。ここで、複数の出力107は複数のスペクトル値に対応している。この場合、検出器の複数の入力はフーリエ変換器の複数の出力へと接続されている。例えば、フーリエ変換器の複数の出力は、検出器109の複数の入力へと直接接続されている。時間ドメイン信号のプリプロセスをコントロールするために、検出器109のコントロール出力113は、サイクリックシフト要素が有するコントロール入力へと接続することができ、検出器109は時間ドメイン信号のプリプロセスを直接コントロールする。   In this case, the plurality of outputs 107 included in the converter 101 correspond to the plurality of outputs of the Fourier transformer, and the Fourier transformer outputs a converted signal including a plurality of spectral values. Here, the plurality of outputs 107 correspond to a plurality of spectral values. In this case, the inputs of the detector are connected to the outputs of the Fourier transformer. For example, the multiple outputs of the Fourier transformer are directly connected to the multiple inputs of the detector 109. In order to control the preprocessing of the time domain signal, the control output 113 of the detector 109 can be connected to the control input of the cyclic shift element, and the detector 109 directly controls the preprocessing of the time domain signal. To do.

上記のように、検出器109または変換器101は、時間ドメイン信号がシフトされる複数の値を決定することができる。例えば、この複数の値は位相ドリフトの期待値に基づいて決定され、この期待値は、例えば2つの後続のサブキャリア間の位相変化を平均化することによって周波数ドメインで算出される。時間ドメイン信号がシフトされる複数の値を得るために、位相ドリフトの期待値は、変換された信号に含まれる複数の値を乗算され、2πで除算される。ここで、変換された信号の複数の値は、例えば、マルチキャリア送信スキームと関連付けられた複数のサブキャリアに対応している。   As described above, the detector 109 or the converter 101 can determine a plurality of values to which the time domain signal is shifted. For example, the plurality of values are determined based on an expected value of phase drift, and the expected value is calculated in the frequency domain by, for example, averaging the phase change between two subsequent subcarriers. To obtain a plurality of values to which the time domain signal is shifted, the expected value of phase drift is multiplied by a plurality of values contained in the transformed signal and divided by 2π. Here, the plurality of values of the converted signal correspond to, for example, a plurality of subcarriers associated with the multicarrier transmission scheme.

例えば、サイクリックシフト要素は、位相ドリフトの符号に応じて左シフトまたは右シフトを実行する。例えば、サイクリックシフト要素は、負の位相ドリフトを補償するための正の補正位相ドリフトを変換された信号へ導入するために左シフトを実行するか、または正の位相ドリフトを補償するための負の補正位相ドリフトを変換された信号へ導入して右シフトを実行する。   For example, the cyclic shift element performs a left shift or a right shift depending on the sign of the phase drift. For example, the cyclic shift element may perform a left shift to introduce a positive correction phase drift to the converted signal to compensate for the negative phase drift, or a negative shift to compensate for the positive phase drift. A right shift is performed by introducing a corrected phase drift of

時間ドメイン入力信号をサイクリックシフトするために、サイクリックシフト要素はシフトレジスタを備えることができる。このシフトレジスタは、時間ドメイン信号を受信するための入力と、この入力へと接続された出力とを有しており、その結果、サイクリックシフトが実行できる。   In order to cyclically shift the time domain input signal, the cyclic shift element may comprise a shift register. The shift register has an input for receiving a time domain signal and an output connected to the input, so that a cyclic shift can be performed.

上記のように、変換器は、位相ドリフトを補償するための補正位相ドリフトを周波数ドメインにおいて直接導入するために、変換された信号をポストプロセスすることができる。例えば、変換器は、変換された信号を周波数ドメインにおいてポストプロセスするための位相補償器を備えており、この位相補償器は、補正位相ドリフトを導入するために変換された信号の位相を周波数ドメインで変化させる。例えば、位相補償器は、変換された信号値のそれぞれに対して複素数値を乗算し、変換された信号値を周波数ドメインで位相シフトする。   As described above, the converter can post-process the converted signal to directly introduce a corrected phase drift in the frequency domain to compensate for the phase drift. For example, the converter comprises a phase compensator for post-processing the transformed signal in the frequency domain, which phase compensator converts the phase of the transformed signal in the frequency domain to introduce corrected phase drift. Change with. For example, the phase compensator multiplies each converted signal value by a complex value, and phase-shifts the converted signal value in the frequency domain.

本発明の一実施形態によれば、変換器101は、時間ドメイン信号をプリプロセスするためのサイクリックシフト要素か、または変換された信号をポストプロセスするための位相補償器を備えている。後者の場合、変換器は、時間ドメイン信号を時間周波数変換するフーリエ変換器を備えることができる。この場合、位相補償器はフーリエ変換器の1つの出力または複数の出力へと接続されており、検出器109は位相補償器の1つの出力または複数の出力へと接続されており、検出器109は位相補償器によって提供された変換済みの信号を受信するのみであり、位相補償器は、変換された信号の位相ドリフトを検出する際に検出器109によって生成されたコントロール信号を受信する。コントロール信号を受信するために、位相補償器は、検出器109からコントロール信号を受信するためのコントロール入力を備えることができる。例えば、位相補償器のコントロール入力は、変換器101のコントロール入力105へと直接接続される。   According to one embodiment of the invention, the converter 101 comprises a cyclic shift element for preprocessing the time domain signal or a phase compensator for post processing the converted signal. In the latter case, the converter may comprise a Fourier transformer that performs time-frequency conversion of the time domain signal. In this case, the phase compensator is connected to one or more outputs of the Fourier transformer and the detector 109 is connected to one or more outputs of the phase compensator. Only receives the converted signal provided by the phase compensator, which receives the control signal generated by the detector 109 in detecting the phase drift of the converted signal. In order to receive the control signal, the phase compensator can comprise a control input for receiving the control signal from the detector 109. For example, the control input of the phase compensator is directly connected to the control input 105 of the converter 101.

補償器は、変換された信号の位相に補正位相ドリフトを追加して負の位相ドリフトを補償するか、または変換された信号の位相から補正位相ドリフトを差し引いて正の位相ドリフトを補償することができる。   The compensator can add a corrected phase drift to the phase of the converted signal to compensate for the negative phase drift, or subtract the corrected phase drift from the phase of the converted signal to compensate for the positive phase drift. it can.

本発明の一実施形態によれば、位相補償器によって導入される補正位相ドリフトは、位相ドリフトを検出する際に検出器109によって決定することができる。さらに、補正位相ドリフトは、検出器109によって提供された位相ドリフトに関する情報に応じて変換器109により決定することができる。例えば、位相補償器によって導入される補正位相ドリフトは、符号を除いて、検出器109によって検出された位相ドリフトに対応している。本発明のさらなる態様によれば、変換器は、位相ドリフトを2段階で低減するために、時間ドメイン信号をプリプロセスするためのサイクリックシフト要素と、変換された信号をポストプロセスするための位相補償器とを備えることができる。例えば、サイクリックシフト要素は、位相ドリフトを粗く削減するために、時間ドメイン信号をサイクリックシフトする。次に、サイクリックシフト要素によって提供された時間ドメイン信号は、変換された信号を得るために、例えばサイクリックシフト要素へと接続されたフーリエ変換器によって周波数ドメインに変換される。位相補償器は、変換された信号をポストプロセスするためのフーリエ変換器の1つの出力または複数の出力へと接続されており、位相補償器の1つの出力または複数の出力は、位相ドリフトを検出するための検出器109へと接続されている。好ましくは、検出器109は、位相ドリフトを低減するために、サイクリックシフト要素および位相補償器を同時にコントロールする。   According to one embodiment of the present invention, the corrected phase drift introduced by the phase compensator can be determined by the detector 109 in detecting the phase drift. Further, the corrected phase drift can be determined by the transducer 109 in response to information regarding the phase drift provided by the detector 109. For example, the corrected phase drift introduced by the phase compensator corresponds to the phase drift detected by the detector 109, except for the sign. According to a further aspect of the invention, the converter includes a cyclic shift element for preprocessing the time domain signal and a phase for post processing the converted signal to reduce phase drift in two stages. And a compensator. For example, the cyclic shift element cyclically shifts the time domain signal to coarsely reduce phase drift. The time domain signal provided by the cyclic shift element is then transformed into the frequency domain, for example by a Fourier transformer connected to the cyclic shift element, to obtain a transformed signal. The phase compensator is connected to one or more outputs of a Fourier transformer for post-processing the transformed signal, the one or more outputs of the phase compensator detecting phase drift Is connected to a detector 109. Preferably, the detector 109 controls the cyclic shift element and the phase compensator simultaneously to reduce phase drift.

例えば、サイクリックシフト要素は、検出器からコントロール信号を受信する。この場合コントロール信号は、変換された信号に補正位相ドリフトを導入して位相ドリフトを粗く補償するために時間ドメイン信号がシフトされる複数の値を示している。コントロール信号に応じて、サイクリックシフト要素は、位相ドリフトを粗く補償するために、時間ドメイン信号を複数の値によってサイクリックシフトすることができる。   For example, the cyclic shift element receives a control signal from the detector. In this case, the control signal represents a plurality of values to which the time domain signal is shifted in order to introduce a corrected phase drift into the converted signal to roughly compensate for the phase drift. In response to the control signal, the cyclic shift element can cyclically shift the time domain signal by multiple values to roughly compensate for the phase drift.

従って、位相補償器は、検出器109からさらなるコントロール信号を受信することができ、このさらなるコントロール信号は、位相ドリフトの精度良く補償するために変換された信号の位相へと導入されるさらなる補正位相ドリフトを表している。さらなるコントロール信号に応じて、位相補償器は、変換された信号の位相にさらなる補正位相ドリフトを導入することができる。   Thus, the phase compensator can receive an additional control signal from the detector 109, which further control phase is introduced into the phase of the converted signal to compensate for the phase drift accurately. Represents drift. Depending on the further control signal, the phase compensator can introduce further correction phase drift into the phase of the converted signal.

コントロール信号およびさらなるコントロール信号が、変換された信号に影響を与える位相ドリフトの検出に基づいて検出器109により生成された共通のコントロール信号に含まれることが可能である点に注目すべきである。   It should be noted that the control signal and further control signals can be included in a common control signal generated by detector 109 based on detection of phase drift affecting the converted signal.

上記のように、時間ドメイン信号がシフトされる複数の値、または変換された信号の位相に追加される補正位相ドリフトは、位相ドリフトの検出時に検出器109によって、または検出された位相ドリフトを示すコントロール信号の受信時に変換器101によって決定することができる。   As described above, multiple values to which the time domain signal is shifted, or a corrected phase drift added to the phase of the transformed signal, indicates the phase drift detected by the detector 109 or upon detection of the phase drift. It can be determined by the converter 101 when the control signal is received.

位相ドリフトを検出するために、検出器109は、変換された信号の2つの後続の値の位相変化の平均を決定することができ、この位相変化の平均は位相ドリフトを表している。   In order to detect the phase drift, the detector 109 can determine an average of the phase change of two subsequent values of the transformed signal, the average of the phase change representing the phase drift.

例えば、変換された信号は、時間ドメイン信号を周波数ドメインに変換することによって生じる全てのスペクトル値を含むことができる。本発明のさらなる態様によれば、変換された信号は、送信機においてチャネル推定のためにパイロットシンボルによって変調されたサブキャリアと関連付けられた一連のスペクトル値から構成することができる。例えば、パイロットシンボルによって変調された後続の2つのサブキャリアは、例えば情報の送信に使用される複数のサブキャリアによって間隔をあけることができる。この場合、検出器は、パイロットシンボルによって変調されたサブキャリアと関連付けられたスペクトル値から位相ドリフトを検出する。変調されたサブキャリアを抽出するために、変換器はさらにセレクタを備えることができ、このセレクタは、パイロットシンボルによって変調されたサブキャリアを、時間ドメイン信号を時間周波数変換することによって得られたスペクトル値から選択する。この場合、パイロットシンボルによって変調されたサブキャリアを表す一連のスペクトル値は変換された信号を構成している。変調されたサブキャリアを復調するために、変換器はさらに、パイロットシンボルを使用して変換された信号を構成する一連のスペクトル値を復調することができ、一例として、各スペクトル値を関連付けられたパイロットシンボルで除算することができる。あるいはまた、各スペクトル値に対し、関連付けられたパイロットシンボルの複素共役(conjugate complex)を乗算することができる。   For example, the transformed signal can include all spectral values that result from transforming a time domain signal to the frequency domain. According to a further aspect of the invention, the transformed signal may consist of a series of spectral values associated with subcarriers modulated by pilot symbols for channel estimation at the transmitter. For example, the subsequent two subcarriers modulated by pilot symbols can be spaced by a plurality of subcarriers used for example for transmission of information. In this case, the detector detects the phase drift from the spectral values associated with the subcarriers modulated by the pilot symbols. In order to extract the modulated subcarriers, the converter can further comprise a selector, which is a spectrum obtained by time-frequency transforming the time domain signal of the subcarriers modulated by the pilot symbols. Select from values. In this case, a series of spectral values representing subcarriers modulated by pilot symbols constitute a transformed signal. To demodulate the modulated subcarriers, the converter can further demodulate a series of spectral values that make up the transformed signal using pilot symbols, and as an example, each spectral value associated with it. Divide by pilot symbol. Alternatively, each spectral value can be multiplied by a complex conjugate of the associated pilot symbol.

位相ドリフトを決定するために、検出器109は、変換された信号の後続の2つの値の積の平均値を決定することができ、この場合これらの値のうちの一方を複素共役とすることができる。例えば、検出器109は、あるサブキャリアと関連付けられた値と、このサブキャリアに先行するサブキャリアと関連付けられた値の複素共役との積の平均値を決定することができる。   To determine the phase drift, the detector 109 can determine the average value of the product of the two subsequent values of the transformed signal, where one of these values is a complex conjugate. Can do. For example, detector 109 may determine an average value of the product of a value associated with a subcarrier and a complex conjugate of the value associated with the subcarrier preceding this subcarrier.

位相ドリフトを決定するために、検出器109は、平均値の位相を決定することができ、この平均値の位相は位相ドリフトを表している。変換された信号が、間隔をあけられたサブキャリアと関連付けられた一連の値を含んでいる場合、平均値の位相は好ましくは間隔によって定義され、この間隔は、パイロットシンボルの送信に使用される後続の2つのサブキャリアを分離する複数のサブキャリアを示している。   In order to determine the phase drift, the detector 109 can determine the phase of the average value, the phase of the average value representing the phase drift. If the transformed signal contains a series of values associated with spaced subcarriers, the average phase is preferably defined by the interval, which is used for the transmission of pilot symbols. A plurality of subcarriers separating the subsequent two subcarriers are shown.

本発明のさらなる態様によれば、検出器は、変換された信号の、複数の値によって間隔をあけられている2つの値の位相変化の平均を決定し、変換された信号の値ごとに位相シフトを検出するために位相変化の平均を複数の値で除算することができる。このケースは、例えば、あるサブキャリアのみがパイロットシンボルの送信に使用される場合の上記ケースに対応している。また、上記実施形態とは異なり、送信機はセレクタを全く備えていない。しかしながら、位相ドリフトはまた、パイロットシンボルの送信に使用されるサブキャリアと関連していない変換された信号のスペクトル値から導くことができる。いずれの場合も、変換された信号の値のあるサブセットのみが位相ドリフトを検出するのに使用されることになるため、複雑度を低減することができる。   According to a further aspect of the invention, the detector determines an average of the phase change of two values of the transformed signal that are spaced apart by a plurality of values, and a phase for each value of the transformed signal. The average of the phase change can be divided by multiple values to detect the shift. This case corresponds to the above case where, for example, only a certain subcarrier is used for transmission of pilot symbols. Unlike the above embodiment, the transmitter does not include a selector at all. However, phase drift can also be derived from the spectral values of the transformed signal that are not associated with the subcarriers used to transmit the pilot symbols. In either case, complexity can be reduced because only a certain subset of the values of the transformed signal will be used to detect the phase drift.

本発明はさらに、上記のような位相ドリフトを低減する装置を備えたマルチキャリア受信機を提供する。   The present invention further provides a multi-carrier receiver comprising an apparatus for reducing the phase drift as described above.

好ましくは、位相ドリフトを低減する装置は、受信可能なマルチキャリア信号の位相ドリフトを時間ドメインにおいて低減し、受信可能なマルチキャリア信号を表す変換された信号を周波数ドメインで提供するものであり、この変換された信号は位相ドリフトが低減されている。言い換えると、本発明に係る位相ドリフトを低減する装置は、マルチキャリア受信スキーム、例えばOFDMに基づいて、時間ドメインにおいて受信可能なマルチキャリア信号を周波数ドメインに変換し、同時に位相ドリフトを低減するために利用される。   Preferably, the apparatus for reducing phase drift reduces phase drift of a receivable multicarrier signal in the time domain and provides a transformed signal representing the receivable multicarrier signal in the frequency domain, The converted signal has reduced phase drift. In other words, the apparatus for reducing phase drift according to the present invention is based on a multi-carrier reception scheme, for example, OFDM, to convert a multi-carrier signal receivable in the time domain to the frequency domain and simultaneously reduce the phase drift. Used.

さらに、マルチキャリア受信機は、変換された信号に含まれる情報を抽出するための手段を備えることができる。   Furthermore, the multicarrier receiver may comprise means for extracting information contained in the converted signal.

本発明のさらなる態様によれば、マルチキャリア受信機は、時間ドメインにおいてフレーム同期を実行するためのシンクロナイザーを備えることができる。ここで、位相ドリフトは、時間ドメインにおけるフレームの開始を決定する時刻が考慮された誤ったサンプル時刻によるフレーム同期エラーから生じる。   According to a further aspect of the invention, the multicarrier receiver may comprise a synchronizer for performing frame synchronization in the time domain. Here, the phase drift results from a frame synchronization error due to an incorrect sample time taking into account the time to determine the start of the frame in the time domain.

フレーム同期エラーを低減するために、位相ドリフトを低減する装置が備えている検出器109は、位相ドリフトを示すフレーム同期コントロール信号を生成し、このフレーム同期コントロール信号をシンクロナイザーへと提供することができる。シンクロナイザーは、フレーム同期エラーを低減するために、フレーム同期コントロール信号に応じてサンプル時刻を調整することができる。従って、検出器はまたシンクロナイザーの動作をコントロールでき、フレーム同期エラーは検出された位相ドリフトに応じて低減され、このシンクロナイザーは、時間ドメインにおいてフレーム同期を実行するための本発明に係る変換器の前に配置される。   In order to reduce the frame synchronization error, the detector 109 provided in the device for reducing the phase drift may generate a frame synchronization control signal indicating the phase drift and provide the frame synchronization control signal to the synchronizer. it can. The synchronizer can adjust the sample time according to the frame synchronization control signal in order to reduce frame synchronization errors. Thus, the detector can also control the operation of the synchronizer and the frame synchronization error is reduced in response to the detected phase drift, which synchronizer is a converter according to the invention for performing frame synchronization in the time domain. Placed in front of.

残りの位相ドリフトを周波数ドメインにおいて低減するために、位相ドリフトを低減する装置の機能を利用できる。   In order to reduce the remaining phase drift in the frequency domain, the ability of the device to reduce phase drift can be utilized.

本発明のさらなる態様によれば、情報を抽出する手段は、変換された信号の後続の2つの値の位相の変化に基づいて情報を抽出するために、変換された信号を差分復調する差分復調器を備えることができる。   According to a further aspect of the invention, the means for extracting information comprises differential demodulation for differentially demodulating the converted signal to extract information based on a change in the phase of the subsequent two values of the converted signal. Can be provided.

本発明のさらなる態様によれば、情報を抽出する手段は、変換された信号を周波数ドメインにおいてフィルタリングするローパスフィルタを備えることができる。好ましくは、ローパスフィルタは、フィルタ応答の実数部分を表す実数係数を有し、フィルタ応答の虚数部分を表すフィルタ係数はゼロに設定される。この場合、変換器はさらに、受信可能なマルチキャリア信号を時間ドメインでプリプロセスするか、または変換された信号に位相シフトを導入して変換された信号のスペクトルをローパスフィルタのパスバンドに関してシフトするために、変換された信号をポストプロセスする。   According to a further aspect of the invention, the means for extracting information may comprise a low pass filter for filtering the transformed signal in the frequency domain. Preferably, the low pass filter has a real coefficient representing the real part of the filter response and the filter coefficient representing the imaginary part of the filter response is set to zero. In this case, the converter further preprocesses the receivable multi-carrier signal in the time domain or introduces a phase shift in the converted signal to shift the spectrum of the converted signal with respect to the passband of the low pass filter. In order to post-process the converted signal.

従って、対称な両面フィルタ伝達関数(symmetrical two−sided filter transfer function)を有する実数値フィルタを使用した周波数ドメインフィルタリングが実行可能であり、これはさらに受信機の複雑度を低減する。   Thus, frequency domain filtering using a real-valued filter with a symmetric double-sided filter transfer function can be performed, which further reduces the complexity of the receiver.

本発明のさらなる態様によれば、情報を抽出する手段が備えるローパスフィルタは、チャネル情報を抽出するためにチャネル推定を行うことができ、例えば時間ドメインにおける受信可能なマルチキャリア信号は、通信チャネルを介して送信される送信信号の受信可能なバージョンである。例えば、ローパスフィルタはチャネル推定用のウィーナーフィルタである。   According to a further aspect of the present invention, the low-pass filter provided in the means for extracting information can perform channel estimation to extract channel information, for example, a receivable multicarrier signal in the time domain It is a receivable version of the transmission signal transmitted through the network. For example, the low-pass filter is a Wiener filter for channel estimation.

本発明のさらなる態様によれば、周波数ドメインにおけるチャネル伝達関数の推定値が、複数のサブキャリアによって間隔をあけられているサブキャリアと関連付けられている場合、ローパスフィルタは、チャネル伝達関数の推定値の間を補間するための補間フィルタである。この場合、補間のプロセスは、チャネル伝達関数の中間の値の推定を得るために行われる。   According to a further aspect of the invention, if the estimate of the channel transfer function in the frequency domain is associated with a subcarrier that is spaced apart by a plurality of subcarriers, the low pass filter may estimate the channel transfer function. It is an interpolation filter for interpolating between. In this case, the interpolation process is performed to obtain an estimate of the intermediate value of the channel transfer function.

本発明のさらなる態様によれば、受信機において空間周波数ブロック符号化が用いられる場合、情報を抽出する手段は、周波数ドメインに変換された信号を空間周波数ブロック復号化する空間周波数ブロックデコーダを備えている。   According to a further aspect of the invention, when spatial frequency block coding is used at the receiver, the means for extracting information comprises a spatial frequency block decoder for spatial frequency block decoding the signal transformed to the frequency domain. Yes.

以下、本発明のさらなる実施形態について図2〜図12を参照して説明する。   Hereinafter, further embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図2aは、フーリエ変換後の位相補償を伴うOFDM受信機を示している。この受信機は、ガードインターバル除去手段203へと接続されたアンテナ201を備えており、このガードインターバル除去手段103はシリアルパラレルコンバータ(S/P)205へと接続されている。シリアルパラレルコンバータ205は、フーリエ変換器207の複数の入力へと接続された複数の出力を有しており、このフーリエ変換器207は高速フーリエ変換(FFT)を実行する。フーリエ変換器207は位相補償器209へと接続された複数の出力を有しており、この位相補償器209は、図2aに示されていない検出器へと接続された複数の入力を有している。フーリエ変換器207および位相補償器209は、上述した本発明に係る変換器に備えられていることに注目すべきである。   FIG. 2a shows an OFDM receiver with phase compensation after Fourier transform. The receiver includes an antenna 201 connected to a guard interval removing unit 203, and the guard interval removing unit 103 is connected to a serial / parallel converter (S / P) 205. The serial parallel converter 205 has a plurality of outputs connected to a plurality of inputs of a Fourier transformer 207, which performs a fast Fourier transform (FFT). The Fourier transformer 207 has a plurality of outputs connected to a phase compensator 209, which has a plurality of inputs connected to a detector not shown in FIG. 2a. ing. It should be noted that the Fourier transformer 207 and the phase compensator 209 are provided in the above-described converter according to the present invention.

図2bは、フーリエ変換器207によるフーリエ変換の実行前にサイクリックシフトを有したOFDM受信機のブロック図である。サイクリックシフトは、ガードインターバル除去手段203とシリアルパラレルコンバータ205との間に接続されたサイクリックシフト要素301によって実行される。本実施形態において、サイクリックシフト要素301とシリアルパラレルコンバータ205とフーリエ変換器207とは、本発明に係る変換器を構成しており、変換器207の複数の出力は検出器へと接続されており、これは図2bには示されていない。さらに、検出器は、位相補償器209およびサイクリックシフト要素301をコントロールすることができるが、図2aおよび図2bには示されていない。   FIG. 2 b is a block diagram of an OFDM receiver with a cyclic shift before performing a Fourier transform by the Fourier transformer 207. The cyclic shift is executed by a cyclic shift element 301 connected between the guard interval removing unit 203 and the serial / parallel converter 205. In this embodiment, the cyclic shift element 301, the serial parallel converter 205, and the Fourier transformer 207 constitute a converter according to the present invention, and a plurality of outputs of the converter 207 are connected to a detector. This is not shown in FIG. 2b. In addition, the detector can control the phase compensator 209 and the cyclic shift element 301, which are not shown in FIGS. 2a and 2b.

図2aおよび図2bに示されているような方式は、OFDM規格に準拠した構造であるために広範囲のOFDM受信機に適用できる。さらに、位相補償が図2aの実施形態に基づいて適用される場合、上記の従来技術のアプローチとは異なり、チャネル推定および補間の後に誘導位相シフト(induced phase shift)を補償する必要はない。   The scheme as shown in FIGS. 2a and 2b is applicable to a wide range of OFDM receivers because of the structure conforming to the OFDM standard. Furthermore, if phase compensation is applied based on the embodiment of FIG. 2a, unlike the prior art approach described above, there is no need to compensate for the induced phase shift after channel estimation and interpolation.

特に、(1)に基づく非ゼロの位相ドリフトの負の影響は、図2aおよび図2bに示されているように、OFDM受信機におけるFFTの後に位相補償ユニットによって補償できる。   In particular, the negative effects of non-zero phase drift based on (1) can be compensated by the phase compensation unit after the FFT in the OFDM receiver, as shown in FIGS. 2a and 2b.

周波数応答の片側スペクトル(one−sided spectrum)に関する問題を解決するための別の可能性は、フィルタ応答をOFDM信号の観察された特性にマッチさせることである。これは図5に示されており、チャネル推定フィルタのパスバンドが[0,τmax]の範囲内で選択される。しかしながら、これは常に、複素数値のフィルタ係数をもたらすことになる。 Another possibility to solve the problem with the one-sided spectrum of the frequency response is to match the filter response to the observed characteristics of the OFDM signal. This is illustrated in FIG. 5, where the passband of the channel estimation filter is selected within the range [0, τ max ]. However, this will always result in complex-valued filter coefficients.

実数値係数を有するフィルタによってチャネル推定を得るために、上述の本発明に係るアプローチが適用できる。ここで、受信機におけるサイクリックシフトまたは受信機における位相補償が適用できる。受信機におけるサイクリックシフトは、M.I.Rahman、K.Witrisal、D.Prasad、O.OlsenおよびR.Prasadによる「Performance Comparison between MRC Receiver Diversity and Cyclic Delay Diversity in OFDM WLAN Systems」、in Proc.Int.Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications(WPMC’03),Yokosuka,Japan,Oct.2003と、A.DammannおよびS.Kaiserによる「Standard Conformable Antenna Diversity Techniques for OFDM and its Application to the DVB−T System」、in Proc.IEEE Global Telecommunications Conference(GLOBECOM 2001)、San Antonio,TX,USA,pages3100〜3105,Nov.2001とに記載されている。ここで、サイクリックシフトは、空間ダイバーシティを利用するために受信機側で適用されている。しかしながら、本発明によれば、空間ダイバーシティを利用するためではなく、位相ドリフトを低減するため、または実数値のフィルタ係数を有するフィルタを得るためにサイクリックディレイが挿入される。   In order to obtain a channel estimate with a filter having real-valued coefficients, the above-described approach according to the present invention can be applied. Here, cyclic shift at the receiver or phase compensation at the receiver can be applied. Cyclic shifts at the receiver are I. Rahman, K .; Witrisal, D.W. Prasad, O.I. Olsen and R.W. “Performance Comparison between MRC Receiver Diversity and Cyclic Delay Diversity in OFDM WLAN Systems” by Prasad, in Proc. Int. Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications (WPMC'03), Yokosuka, Japan, Oct. 2003 and A.I. Dammann and S.M. “Standard Standard Antenna Diversity Techniques for OFDM and its Application to the DVB-T System” by Kaiser, in Proc. IEEE Global Telecommunications Conference (GLOBECOM 2001), San Antonio, TX, USA, pages 3100-3105, Nov. 2001. Here, the cyclic shift is applied on the receiver side in order to use spatial diversity. However, according to the present invention, a cyclic delay is inserted not to use spatial diversity but to reduce phase drift or to obtain a filter with real-valued filter coefficients.

図2bには、FFTの前に受信した信号をサイクリックシフトすることが示されている。FFTの前に受信した信号をサンプル−δcycによってサイクリックシフトすることは、FFTの後に以下の位相シフトをもたらす。

Figure 2008511196
FIG. 2b shows the cyclic shift of the signal received before the FFT. Cyclic shifting the signal received before the FFT by the sample −δ cyc results in the following phase shift after the FFT.
Figure 2008511196

図3aは、FFTの前に時間ドメイン信号をサイクリックシフトした後のチャネル伝達関数(CTF)の位相を示している。図3bは、チャネル伝達関数の対応するマグニチュードを示している。   FIG. 3a shows the phase of the channel transfer function (CTF) after cyclically shifting the time domain signal before FFT. FIG. 3b shows the corresponding magnitude of the channel transfer function.

受信した信号に対するサイクリックシフトの効果は

Figure 2008511196
である。δcycが(2)に基づいて選択されると、受信した信号に対する効果は、FFTの後の位相補償(図2a)またはFFTの前のサイクリックシフト(図2b)のどちらを選択するかに関わらず同じである。 The effect of cyclic shift on the received signal is
Figure 2008511196
It is. When δ cyc is selected based on (2), the effect on the received signal is whether to select phase compensation after FFT (FIG. 2a) or cyclic shift before FFT (FIG. 2b). Regardless, it is the same.

図2bに示されているようなサイクリックシフトとは対照的に、図2aに基づく位相シフトは計算がより複雑である。サンプル−δcycのシフトレジスタを使用してサイクリックシフトを極めて効率的に実行できるのに対し、サブキャリア当たりθcyc度の位相補償は、サブキャリアごとに

Figure 2008511196
を1回乗算することが必要である。他方、OFDM受信機全体の複雑度を考えると、サブキャリアごとにさらに1回の乗算はそれほど重大ではない場合もある。 In contrast to the cyclic shift as shown in FIG. 2b, the phase shift based on FIG. 2a is more complicated to calculate. Cyclic shift can be performed very efficiently using a shift register of sample-δ cyc , whereas phase compensation of θ cyc degree per subcarrier is performed for each subcarrier.
Figure 2008511196
Must be multiplied once. On the other hand, considering the complexity of the entire OFDM receiver, one more multiplication per subcarrier may not be as critical.

サイクリックシフトはCTFの位相を変化させるだけであり、マグニチュードは影響されない点に注目すべきである。これは、図14、図3aおよび図3bに示されているサイクリックシフトなしのOFDM信号のCTFをサイクリックシフトありのOFDMと比較することによって確認できる。周波数選択性チャネルの影響はチャネル推定器によって補償されるため、他の動作は必要がない。   It should be noted that the cyclic shift only changes the phase of the CTF and the magnitude is not affected. This can be confirmed by comparing the CTF of the OFDM signal without cyclic shift shown in FIGS. 14, 3a and 3b with OFDM with cyclic shift. Since the influence of the frequency selective channel is compensated by the channel estimator, no other action is necessary.

受信した信号をサイクリックシフトした後のCTFおよび対応するCIRのマグニチュードおよび位相のスナップショットが、図3a、図3bおよび図4にそれぞれ示されている。周波数選択性フェージングにより依然として振幅および位相に大きなばらつきがあるのに対し、位相ドリフトE[Δφi]が補償されている。図4の有効CIR(effective CIR)は、負の遅延の向きにシフトされている。受信した信号は、片側スペクトルではなく、両側スペクトル(two−sided spectrum)を有している。 A snapshot of the CTF and corresponding CIR magnitude and phase after cyclic shifting the received signal is shown in FIGS. 3a, 3b and 4, respectively. Phase drift E [Δφ i ] is compensated for while there are still large variations in amplitude and phase due to frequency selective fading. The effective CIR in FIG. 4 is shifted in the direction of negative delay. The received signal has a two-sided spectrum rather than a one-sided spectrum.

受信機側のサイクリックシフトもまた、離散コサイン変換(DCT)に基づいてチャネル推定に適用できる。DCTは両側スペクトルで動くため、OFDM復調前のサイクリックシフトは極めて有用である。   A cyclic shift on the receiver side can also be applied to channel estimation based on discrete cosine transform (DCT). Since DCT operates in a double-sided spectrum, a cyclic shift before OFDM demodulation is very useful.

パイロットシンボルを用いたチャネル推定(pilot−symbol aided channel estimation:PACE)の場合、既知のシンボル(パイロット)がDf個のサブキャリアに等間隔で挿入される。信号を再構成するために、パイロット間のフィルタリングおよび補間が必要である。チャネル推定に対し、パイロット位置でのOFDM復調後の受信した信号

Figure 2008511196
が用いられ、ここで、
Figure 2008511196
である。次元MfのFIRフィルタは以下の一般的な形式で表現できる。
Figure 2008511196
Channel estimation using the pilot symbols (pilot-symbol aided channel estimation: PACE) For a known symbol (pilot) are inserted at regular intervals D f subcarriers. Filtering and interpolation between pilots is necessary to reconstruct the signal. Received signal after OFDM demodulation at pilot position for channel estimation
Figure 2008511196
Where:
Figure 2008511196
It is. An FIR filter of dimension M f can be expressed in the following general form.
Figure 2008511196

スペクトルWmの対称性は、実数部分および虚数部分がそれぞれ偶関数および奇関数となるようなものであれば、FIR補間またはスムーシングフィルタのうちのいずれかまたは両方の係数は実数値である。一般的に、実数値フィルタの計算コストは、複素数値フィルタの半分ですむ。 If the symmetry of the spectrum W m is such that the real part and the imaginary part are an even function and an odd function, respectively, the coefficients of either or both of the FIR interpolation and the smoothing filter are real values. In general, the computational cost of a real value filter is half that of a complex value filter.

P.Hoeherらによる「Pilot−Symbol−Aided Channel Estimation in Time and Frequency」、in Proc.Communication Theory Mini−Conference(CTMC)within IEEE Global Telecommunications Converence(Globecom 97),Phoenix,AZ,USA,pp.90〜96,1997には、ウィーナーフィルタリングによるPACEが記載されている。   P. "Pilot-Symbol-Aided Channel Estimate in Time and Frequency" by Hoeher et al., In Proc. Communication Theory Mini-Conference (CTMC) with IEEE Global Telecommunications Conversation (Glovecom 97), Phoenix, AZ, USA, pp. 90-96, 1997 describes PACE by Wiener filtering.

本発明のさらなる態様によれば、モデルミスマッチ(model mismatch)のウィーナー補間フィルタ(WIF)が選択されると、フィルタ

Figure 2008511196
が、様々な電力遅延プロファイル(power delay profile)をカバーするように設計される。従って、最大遅延がTWである矩形型の電力遅延プロファイルはこの要件を満たす。[0,TW]の範囲内で非ゼロである均一な電力遅延プロファイルのフーリエ変換により、以下の周波数相関が得られる。
Figure 2008511196
According to a further aspect of the invention, when a model mismatch Wiener interpolation filter (WIF) is selected, the filter
Figure 2008511196
Are designed to cover a variety of power delay profiles. Therefore, the rectangular type power delay profile of the maximum delay is T W meet this requirement. The following frequency correlation is obtained by Fourier transform of a uniform power delay profile that is non-zero within the range [0, T W ].
Figure 2008511196

HH[Δi]における複素位相項により、対応するウィーナーフィルタも複素係数を有する。 Due to the complex phase term in R HH [Δi], the corresponding Wiener filter also has complex coefficients.

しかしながら、複素数係数を有するフィルタを使用する場合のフィルタリングまたはチャネル推定の複雑度は、実数値係数のみを有するフィルタを使用したフィルタリングやチャネル推定と比較して、それほど増加しない。   However, the complexity of filtering or channel estimation when using a filter with complex coefficients does not increase much compared to filtering or channel estimation using filters with only real-valued coefficients.

サイクリックシフトのないCIRが[0,τmax]の範囲内であると仮定すると、左シフトを示すサイクリックシフトδcycにより、[−δcyc,τmax−δcyc]の範囲内で非ゼロである有効CIRが得られる。サイクリックシフトが

Figure 2008511196
となるように選択されると、有効CIRは、チャネル推定フィルタのパスバンド内でのみ非ゼロとなる。ローパス特性を有し、[−TW/2,TW/2]の範囲内で対称的な両側パスバンドを有するフィルタを前提とすると、サイクリックシフトされた信号の有効CIRは、図4に示されているように歪みのないフィルタを通過する。チャネルの最大遅延τmaxが推定できる場合、TWはTW=τmax+ΔWに基づいて選択できる。ここで、ΔWはロールオフ遅延であり、これはフィルタ応答の不完全なスロープに挿入することができる。他方、τmaxが不明の場合、TGIによって上限が定められ、つまりTW=TGIとなる。 Cyclic shift without CIR is [0, τ max] Assuming that the range of, by cyclic shifts [delta] cyc showing a left shift, [- δ cyc, τ max -δ cyc] non-zero within the range of An effective CIR is obtained. Cyclic shift
Figure 2008511196
The effective CIR is non-zero only in the passband of the channel estimation filter. Assuming a filter having a low-pass characteristic and a symmetric double-side passband within the range [−T W / 2, T W / 2], the effective CIR of a cyclically shifted signal is shown in FIG. Pass through undistorted filter as shown. If the maximum delay τ max of the channel can be estimated, T W can be selected based on T W = τ max + Δ W. Where Δ W is the roll-off delay, which can be inserted into the incomplete slope of the filter response. On the other hand, if tau max is unknown, the upper limit is defined by the T GI, i.e. a T W = T GI.

次に、フィルタ係数

Figure 2008511196
を生成するために実数値の周波数相関関数を使用することができる。 Next, the filter coefficient
Figure 2008511196
A real-valued frequency correlation function can be used to generate

従って、均一な電力遅延プロファイル[−TW/2,TW/2]にマッチしたWIFも実数値である。これは、計算コストを半分に抑えることができることを意味している。 Accordingly, the WIF that matches the uniform power delay profile [−T W / 2, T W / 2] is also a real value. This means that the calculation cost can be reduced to half.

ミスマッチWIF(mismatched WIF)の代わりに、任意のFIRローパス補間フィルタが、提案したサイクリックシフトの利点を享受する。フィルタが[−TW/2,TW/2]のパスバンドにマッチする限り、フィルタは実数値である。このようなフィルタについて、フィルタリングされる信号が不変のフィルタを通過するならば、性能は最適なものとなる。 Instead of a mismatched WIF, any FIR low-pass interpolation filter benefits from the proposed cyclic shift. As long as the filter matches the passband of [−T W / 2, T W / 2], the filter is a real value. For such a filter, the performance is optimal if the signal being filtered passes through an invariant filter.

図5は、本発明のさらなる実施形態に基づく、FFT後の位相補償を伴うOFDM受信機を示している。   FIG. 5 shows an OFDM receiver with phase compensation after FFT, according to a further embodiment of the invention.

図2aの実施形態とは異なり、図5に示されているOFDM受信機は、検出器503へと接続された複数の出力を有する位相補償器501を備えている。この検出器503は、検出された位相ドリフトΘcycに関する情報を提供するために位相補償器のコントロール入力へと接続されているコントロール出力505を有している。 Unlike the embodiment of FIG. 2 a, the OFDM receiver shown in FIG. 5 includes a phase compensator 501 having a plurality of outputs connected to a detector 503. This detector 503 has a control output 505 connected to the control input of the phase compensator to provide information regarding the detected phase drift Θ cyc .

図6は、FFT前にサイクリックシフトを伴うOFDM受信機を示している。図2bに示されている実施形態とは異なり、図6に示されているOFDM受信機は、ガードインターバル除去手段203とシリアルパラレルコンバータ205との間に接続されたサイクリックシフト要素601と、フーリエ変換器207の複数の出力へと接続された検出器603とを備えている。この検出器603は、ガードインターバル除去手段203によって提供されたドメイン信号がシフトされる複数の値に関する情報を提供するために、サイクリックシフト要素601のコントロール入力へと接続された1つのコントロール出力605を備えている。   FIG. 6 shows an OFDM receiver with cyclic shift before FFT. Unlike the embodiment shown in FIG. 2b, the OFDM receiver shown in FIG. 6 includes a cyclic shift element 601 connected between the guard interval removing means 203 and the serial-parallel converter 205, and a Fourier And a detector 603 connected to the plurality of outputs of the converter 207. This detector 603 has one control output 605 connected to the control input of the cyclic shift element 601 in order to provide information about the multiple values to which the domain signal provided by the guard interval removal means 203 is shifted. It has.

用途に応じて、サイクリックシフトは(1)の位相ドリフトを補償するように選択することができ、つまり以下の通りである。

Figure 2008511196
Depending on the application, the cyclic shift can be selected to compensate for the phase drift of (1), ie:
Figure 2008511196

差分変調を伴うOFDMシステムまたは空間周波数符号化OFDMシステムは、E[Δφi]が十分に推定されるならば、改善された性能を有する。 An OFDM system with differential modulation or a spatial frequency coded OFDM system has improved performance if E [Δφ i ] is well estimated.

この位相ドリフトの補償を提案した受信機に組み込むためには、図5に示されているような適応的な実現が魅力的に思える。FFT前にサイクリックシフトを行う提案した受信機の場合、図6に示されているように実現できる。まず、サイクリックシフトδcycが範囲[0,TGI/2]内のデフォルト値に設定することができる。そして、δcycが推定され、サイクリックシフトユニットにフィードバックできる。位相ドリフトは長期間単位でのみ変化すると予想でき、頻繁な更新は必要ない点に注目すべきである。 In order to incorporate this phase drift compensation into the proposed receiver, an adaptive realization as shown in FIG. 5 seems attractive. In the case of the proposed receiver that performs cyclic shift before FFT, it can be realized as shown in FIG. First, the cyclic shift δ cyc can be set to a default value in the range [0, T GI / 2]. Then, δcyc is estimated and can be fed back to the cyclic shift unit. It should be noted that the phase drift can be expected to change only on a long-term basis and does not require frequent updates.

以下、空間周波数ブロック符号(SFBC)に対する本発明に係るアプローチの性能について説明する。   Hereinafter, the performance of the approach according to the present invention for the spatial frequency block code (SFBC) will be described.

BER曲線を得るために、NT=2個の送信アンテナを有する空間周波数ブロック符号化(SFBC)を用いたOFDMシステムが実現されている。NT=2個の送信アンテナとNR=1個の受信アンテナとを有するOFDMシステムを使用する。OFDMシステムおよびチャネルモデルのシステムパラメータが図7に示されている。チャネルはQ0=12個のタップを有するタップ遅延ラインモデルによってモデル化され、図8に示されているような急激に減衰する電力遅延プロファイルにより、タップ間隔はΔτ=16・Tsplである。NT個のアンテナを持つシステムの全送信電力が単一のアンテナを持つシステムと等しくなるようにシステムの全送信電力は決められている。外部のチャネル符号化は用いていない。 In order to obtain a BER curve, an OFDM system using spatial frequency block coding (SFBC) with N T = 2 transmit antennas has been realized. An OFDM system with N T = 2 transmit antennas and N R = 1 receive antenna is used. The system parameters for the OFDM system and channel model are shown in FIG. The channel is modeled by a tap delay line model with Q 0 = 12 taps, and with a rapidly decaying power delay profile as shown in FIG. 8, the tap spacing is Δτ = 16 · T spl . The total transmission power of the system is determined so that the total transmission power of the system with N T antennas is equal to the system with a single antenna. External channel coding is not used.

ここで考えているシステムの場合、BERフロアは、サイクリックシフトδcycを最適化することによっていくらか低減できることがわかる。ここで考えているパラメータの場合、最適なサイクリックシフトは約44Tsplであり、これは最良の性能をもたらす。δcycの精度は高いものである必要がないことがわかる。 For the system considered here, it can be seen that the BER floor can be reduced somewhat by optimizing the cyclic shift δ cyc . For the parameters considered here, the optimal cyclic shift is about 44T spl , which gives the best performance. It can be seen that the accuracy of δcyc need not be high.

本発明によれば、多項式インタポレータの性能は大きく最適化できる。PACEの場合、周波数方向および時間方向の補間が必要である。時間方向においてドップラー電力スペクトルは一般的に(少なくともほぼ)対称的な両側実数値プロファイルを有するのに対し、電力遅延プロファイルは実数であるが片側である。以下、サイクリックシフトδcycを挿入する利点を、線形インタポレータについて説明する。この結果は、より高次の多項式インタポレータにも当てはまる。 According to the present invention, the performance of a polynomial interpolator can be greatly optimized. In the case of PACE, interpolation in the frequency direction and the time direction is necessary. In the time direction, the Doppler power spectrum generally has a (at least approximately) symmetrical bilateral real-valued profile, whereas the power delay profile is real but unilateral. Hereinafter, the advantage of inserting a cyclic shift [delta] cyc, described linear interpolator. This result also applies to higher order polynomial interpolators.

図9は、NT=2および様々なサイクリックシフトδcycの場合のBERとEb/N0ととの比較を示している。 FIG. 9 shows a comparison of BER and E b / N 0 for N T = 2 and various cyclic shifts δ cyc .

本発明によれば、多項式インタポレータの性能は大きく最適化できる。線形補間の場合、連続する2つのパイロットサブキャリアが、これら2つのパイロット間に配置されたサブキャリアのチャネル応答を決定するために使用される。サブキャリアiに対し、チャネル推定は以下の式によって与えられる。

Figure 2008511196
According to the present invention, the performance of a polynomial interpolator can be greatly optimized. In the case of linear interpolation, two consecutive pilot subcarriers are used to determine the channel response of subcarriers placed between these two pilots. For subcarrier i, the channel estimate is given by:
Figure 2008511196

(3)に基づくFIRフィルタによって線形補間を表現することは有益である。線形インタポレータはフィルタ応答

Figure 2008511196
により表現できる。 It is useful to represent linear interpolation with FIR filters based on (3). Linear interpolator has filter response
Figure 2008511196
Can be expressed by

Figure 2008511196
を(3)に基づくFIRフィルタの式に導入すると、線形補間が得られる。線形インタポレータに伴う歪みは、(8)のスペクトル、つまり以下の式
Figure 2008511196
によって与えられる
Figure 2008511196
の逆フーリエ変換により評価できる。
Figure 2008511196
Is introduced into the FIR filter equation based on (3), linear interpolation is obtained. The distortion associated with the linear interpolator is the spectrum of (8), that is,
Figure 2008511196
Given by
Figure 2008511196
Can be evaluated by inverse Fourier transform.

線形インタポレータのスペクトルは図10に描かれている。第1に、理想的なローパスフィルタと比較して高いオーバーサンプリングレートが必要である。第2に、最良の性能を得るためには、補間される信号のスペクトルがτ=0の付近に集中しなければならない。CIRは[0,τmax]の範囲内でのみゼロであるため、(7)に基づくサイクリックシフト

Figure 2008511196
は補間の性能を改善することになる。 The spectrum of the linear interpolator is depicted in FIG. First, a high oversampling rate is required compared to an ideal low pass filter. Second, to obtain the best performance, the spectrum of the interpolated signal must be concentrated around τ = 0. Since the CIR is zero only within the range [0, τ max ], the cyclic shift based on (7)
Figure 2008511196
Will improve the performance of interpolation.

図10は、FFTの前に信号をサイクリックシフトした後の時間ドメインチャネルインパルス応答のスナップショットを示している。図10には、線形インタポレータの周波数応答も示されている。   FIG. 10 shows a snapshot of the time domain channel impulse response after cyclic shifting the signal before FFT. FIG. 10 also shows the frequency response of the linear interpolator.

図11は、δcyc=0(破線)およびδcyc=44(実線)のサイクリックシフトを伴う多項式補間アルゴリズムの場合のMSEとSNRとの比較を示している。 FIG. 11 shows a comparison of MSE and SNR for a polynomial interpolation algorithm with a cyclic shift of δ cyc = 0 (dashed line) and δ cyc = 44 (solid line).

以下、一部の多項式補間アルゴリズムに対する本発明に係るアプローチの性能について説明する。図13には、様々な多項式補間アルゴリズムに対して、MSEがSNRに関して描かれている。サイクリックシフトを伴う線形インタポレータはかなり低いエラーフロアを有することがわかる。同様のことがスプラインインタポレータにも当てはまり、これは、サイクリックシフトが挿入されると最適なウィーナーフィルタに近くなる。   The performance of the approach according to the present invention for some polynomial interpolation algorithms will be described below. In FIG. 13, MSE is depicted in terms of SNR for various polynomial interpolation algorithms. It can be seen that linear interpolators with cyclic shifts have a much lower error floor. The same applies to the spline interpolator, which is close to an optimal Wiener filter when a cyclic shift is inserted.

以下、本発明の概念と関連したさらなる利点について説明する。   In the following, further advantages associated with the inventive concept will be described.

OFDM受信機において提案されたサイクリックシフトの適用は例えば以下のものである。
1つ目は、PACEの場合に実数値フィルタ係数を提供することである。これは、同じ性能のまま、チャネル推定ごとに必要な乗算回数を半分に削減する。
2つ目は、多項式補間アルゴリズムの性能を改善することである。多項式補間アルゴリズムの補間エラーによるエラーフロアは大きく改善できる。
3つ目は、差分変調された信号および空間周波数符号の性能を改善することである。
The application of the cyclic shift proposed in the OFDM receiver is, for example, as follows.
The first is to provide real value filter coefficients in the case of PACE. This reduces the number of multiplications required per channel estimation by half while maintaining the same performance.
The second is to improve the performance of the polynomial interpolation algorithm. The error floor due to the interpolation error of the polynomial interpolation algorithm can be greatly improved.
The third is to improve the performance of differentially modulated signals and spatial frequency codes.

サブキャリアごとに複素数の乗算を1回必要とする位相シフトの挿入と比較して、サイクリックシフトの実行は極めて容易である。さらに、チャネル推定または復調のうちのいずれかまたは両方の後に続くポストプロセスは必要ではない。例えば、M.HsiehおよびC.Weiによる「Channel Estimation for OFDM Systems Based on Comb−Type Pilot Arrangement in Frequency Selective Fading Channels」、IEEE Transactions on Consumer Electronics,vol.44,pp.217〜225,Feb.1998に記載された方式は、補間後にサブキャリアごとにさらなる乗算が必要である。   Compared with phase shift insertion, which requires one multiplication of a complex number for each subcarrier, it is very easy to perform a cyclic shift. Furthermore, post processing following either or both of channel estimation and demodulation is not necessary. For example, M.M. Hsieh and C.I. Wei's "Channel Establishment for OFDM Systems Based on Comb-Type Pilot Arrangement in Frequency Selective Fading Channels", IEEE Transacton Cosns. 44, pp. 217-225, Feb. The scheme described in 1998 requires further multiplication for each subcarrier after interpolation.

以下、直交周波数分割多重化(OFDM)について説明する。   Hereinafter, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) will be described.

OFDMの場合、信号ストリームは、一般的には任意のマルチキャリア変調スキームに対して、Nc個のパラレルサブストリームに分割される。OFDMシンボルと呼ばれる第l番目のシンボルブロックの、一般的にサブキャリアと呼ばれる第i番目のサブストリームはXl,iで表される。NFFT個のポイントを有する逆DFTが各ブロックに対して実行され、その後xl,nを得るためにNGI個のサンプルを有するガードインターバルが挿入される。D/A変換後、レスポンスh(t,τ)を有するモバイル無線チャネルを介して信号x(t)が送信される。同期が完全であるとすると、サンプリングインスタントt=[n+lNsym]Tsplにおける等化なベースバンドシステムの受信した信号は以下の形式となる。

Figure 2008511196
ここで、n(t)は加算性ホワイトガウスノイズ(additive white Gaussian noise)であり、Nsym=NFFT+NGIは、OFDMシンボルごとのサンプル数を表している。受信機においてガードインターバルが除去され、信号サンプルの受信ブロックに対してDFTを実行することにより情報を回復し、OFDM復調の出力Yl,iを得る。OFDM復調後の受信した信号は以下の式により与えられる。
Figure 2008511196
ここで、Xl,iおよびHl,iはそれぞれ、第l番目のOFDMシンボルのサブキャリアiにおける送信された情報シンボルとチャネル伝達関数(CTF)を表している。項Nl,iは、ゼロ平均および分散N0を有する加算性ホワイトガウスノイズ(AWGN)を表している。送信信号は、各々がNC個のサブキャリアを有するL個のOFDMシンボルからなると想定できる。 For OFDM, the signal stream is typically divided into N c parallel substreams for any multi-carrier modulation scheme. The i-th substream of the l-th symbol block called an OFDM symbol, generally called a subcarrier, is represented by X l, i . An inverse DFT with N FFT points is performed for each block, after which a guard interval with N GI samples is inserted to obtain xl, n . After D / A conversion, the signal x (t) is transmitted via the mobile radio channel having the response h (t, τ). Assuming perfect synchronization, the received signal of the equalized baseband system at the sampling instant t = [n + 1N sym ] T spl is of the form
Figure 2008511196
Here, n (t) is additive white Gaussian noise, and N sym = N FFT + N GI represents the number of samples for each OFDM symbol. The guard interval is removed at the receiver, and information is recovered by performing DFT on the received block of signal samples to obtain an OFDM demodulated output Y l, i . The received signal after OFDM demodulation is given by:
Figure 2008511196
Here, X l, i and H l, i represent the transmitted information symbol and channel transfer function (CTF) on the subcarrier i of the l-th OFDM symbol, respectively. The term N l, i represents additive white Gaussian noise (AWGN) with zero mean and variance N 0 . It can be assumed that the transmitted signal consists of L OFDM symbols each having N C subcarriers.

以下、周波数方向(サブキャリアインデックスi)におけるチャネル推定に焦点を当てる。従って、OFDMシンボルを表すインデックスlは以下のように低下できる。   The following focuses on channel estimation in the frequency direction (subcarrier index i). Therefore, the index l representing the OFDM symbol can be reduced as follows.

0個の非ゼロタップを有するタップ遅延ラインによってモデル化された時変的周波数選択フェージングチャネル(time−variant frequency selective fading channel)について考える。チャネルが最大遅延τmaxによって時間制限されると一般的に想定できる。そしてチャネルインパルス応答(CIR)h(t,τ)は、[0,τmax]の範囲外ではゼロである。チャネルインパルス応答(CIR)は1つのOFDMシンボルにわたってほぼ一定であり、そのため1つのOFDMシンボル内のCIRの時間依存性を削減可能、つまり

Figure 2008511196
であると一般的に想定できる。 Consider a time-variant frequency selective fading channel modeled by a tap delay line with Q 0 non- zero taps. It can generally be assumed that the channel is time limited by the maximum delay τ max . The channel impulse response (CIR) h (t, τ) is zero outside the range of [0, τ max ]. The channel impulse response (CIR) is almost constant over one OFDM symbol, so that the time dependence of CIR within one OFDM symbol can be reduced, ie
Figure 2008511196
It can generally be assumed that

(11)のチャネル伝達関数(CTF)は、CIR h(μ)(τ)のフーリエ変換である。周波数f=i/Tで結果をサンプリングすると、サブキャリアiにおけるCTFはHi=H(f=i/T)によって定義される。ここで、H(f)はアナログCTFであり、Tsym=(NFFT+NGI)TsplおよびT=NFFTsplは、ガードインターバルを有するOFDMシンボル期間と、ガードインターバルのないOFDMシンボル期間とをそれぞれ表している。 The channel transfer function (CTF) of (11) is the Fourier transform of CIR h ( μ ) (τ). Sampling the result at frequency f = i / T, the CTF on subcarrier i is defined by H i = H (f = i / T). Here, H (f) is an analog CTF, and T sym = (N FFT + N GI ) T spl and T = N FFT T spl are an OFDM symbol period having a guard interval and an OFDM symbol period having no guard interval. Respectively.

ガードインターバルがチャネルの最大遅延よりも長い場合、つまり

Figure 2008511196
である場合、OFDM復調後の受信機における直交性は維持され、(11)に基づく受信した信号が得られる。 If the guard interval is longer than the maximum delay of the channel, that is
Figure 2008511196
, The orthogonality in the receiver after OFDM demodulation is maintained and the received signal based on (11) is obtained.

以下、受信機側にサイクリックシフトを有するOFDM受信機について説明する。   Hereinafter, an OFDM receiver having a cyclic shift on the receiver side will be described.

本セクションでは、FFT前のサイクリックシフト後の有効チャネルモデルを考える。サイクリックプレフィックスが除去された後、(10)に基づく受信した信号がサンプル−δcycによってサイクリックディレイされる。

Figure 2008511196
In this section, the effective channel model after cyclic shift before FFT is considered. After the cyclic prefix is removed, the received signal based on (10) is cyclic delayed by the sample -δ cyc .
Figure 2008511196

サイクリックシフトされた信号

Figure 2008511196
の等化なCIRを表す有効CIRを定義することが有用である。 Cyclic shifted signal
Figure 2008511196
It is useful to define an effective CIR that represents the equivalent CIR of

チャネルの最大遅延τmaxが変わらないのに対し、有効CIR h[cyc](τ)は、[−δcyc,τmax−δcyc]の範囲内で非ゼロである。 Whereas the maximum delay tau max of the channel does not change, effective CIR h [cyc] (τ) is, [- δ cyc, τ max -δ cyc] is non-zero in the range of.

FFTはサイクリックディレイを位相シフトに変換する。サイクリック受信機の有効CTFは以下の式によって表される。

Figure 2008511196
The FFT converts the cyclic delay into a phase shift. The effective CTF of the cyclic receiver is expressed by the following equation.
Figure 2008511196

次にOFDM復調後のサイクリックシフトされた受信した信号は以下の式で表すことができる。

Figure 2008511196
Next, the cyclic shifted received signal after OFDM demodulation can be expressed by the following equation.
Figure 2008511196

以下、OFDMのためのパイロットシンボルを用いたチャネル推定の原理について説明する。   Hereinafter, the principle of channel estimation using pilot symbols for OFDM will be described.

パイロットシンボルを用いたチャネル推定(PACE)の場合、既知のシンボル(パイロット)がデータストリームへとマルチプレクスされ、これはチャネルを推定するためのサイド情報として使用される。PACEはまずシングルキャリアシステムについて導入され、フラットフェージングチャネルを必要とする。パイロットシンボルを用いたチャネル推定について説明するために、

Figure 2008511196
を有するパイロット
Figure 2008511196
のみを含む受信した信号のシーケンスのサブセットを定義することが有用である。ゆえに、パイロットシーケンスは周波数方向にDf倍低いレート
Figure 2008511196
で送信される。(一般的な慣例として、パイロットシンボルを表す変数は以下、〜とマークする。)パイロット
Figure 2008511196
がPSKコンステレーションから選択され、つまり
Figure 2008511196
と想定できる。 In the case of channel estimation (PACE) using pilot symbols, a known symbol (pilot) is multiplexed into the data stream, which is used as side information for estimating the channel. PACE is first introduced for single carrier systems and requires a flat fading channel. To explain channel estimation using pilot symbols,
Figure 2008511196
Pilot with
Figure 2008511196
It is useful to define a subset of the sequence of received signals that contains only Therefore, the pilot sequence is D f times lower in the frequency direction
Figure 2008511196
Sent by (As a general convention, the variables representing pilot symbols are marked with.
Figure 2008511196
Is selected from the PSK constellation, ie
Figure 2008511196
Can be assumed.

OFDM復調後、(11)の受信した信号Yiが得られる。チャネル推定について、パイロット位置における受信した信号はデータストリームに基づいてデマルチプレクスされ、受信したパイロットシーケンス

Figure 2008511196
を得る。ここでGは、パイロットを含んだOFDMフレームのサブセットである。 After OFDM demodulation, the received signal Y i of (11) is obtained. For channel estimation, the received signal at the pilot position is demultiplexed based on the data stream and the received pilot sequence
Figure 2008511196
Get. Here, G is a subset of the OFDM frame including the pilot.

以下、FIRフィルタリングによるOFDMチャネル推定について説明する。   Hereinafter, OFDM channel estimation by FIR filtering will be described.

チャネル推定プロセスの第1のステップは、パイロットシンボルの変調を除去することであり、これはパイロット位置

Figure 2008511196
、ただし、
Figure 2008511196
におけるCTFの初期推定を提供する。 The first step in the channel estimation process is to remove the pilot symbol modulation, which is the pilot position.
Figure 2008511196
However,
Figure 2008511196
Provides an initial estimate of the CTF at.

チャネル推定器は、(17)に基づく復調されたパイロット

Figure 2008511196
を使用して、チャネル推定
Figure 2008511196
を得る。ここで、Mfはフィルタ次数、つまりFIRフィルタWmの係数の数を表している。 The channel estimator is a demodulated pilot based on (17)
Figure 2008511196
Use to estimate the channel
Figure 2008511196
Get. Here, M f represents the filter order, that is, the number of coefficients of the FIR filter W m .

FIRフィルタ

Figure 2008511196
は例えば、ローパス補間フィルタ、多項式インタポレータまたはウィーナー補間フィルタとして実現できる。ウィーナー補間フィルタは、所望のレスポンスHiと観察されたものとの間、つまり受信したパイロットシンボル間の平均二乗誤差(MSE)を最小化する。これは、チャネル統計に関する情報が必要であることを意味している。対照的に、ローパス補間フィルタおよび多項式インタポレータは、チャネル統計に関するなんらの情報も前提としていない。 FIR filter
Figure 2008511196
Can be implemented as, for example, a low-pass interpolation filter, a polynomial interpolator, or a Wiener interpolation filter. The Wiener interpolation filter minimizes the mean square error (MSE) between the desired response Hi and what is observed, i.e., between received pilot symbols. This means that information about channel statistics is needed. In contrast, low-pass interpolation filters and polynomial interpolators do not assume any information about channel statistics.

マルチキャリアシステムについて、観察されたチャネルは一般的に周波数および時間の2次元で相関される。さらに、2次元のPACEへの拡張ができる。   For multicarrier systems, the observed channels are generally correlated in two dimensions, frequency and time. Furthermore, it can be extended to two-dimensional PACE.

以下、ウィーナーフィルタリングについて説明する。   Hereinafter, Wiener filtering will be described.

ウィーナー補間フィルタ(WIF)は、(18)に基づくMf個のタップを有するFIRフィルタによって実現できる。WIF W’[Δi]は、ウィーナーホッフ方程式

Figure 2008511196
を解くことによって得られる。 The Wiener interpolation filter (WIF) can be realized by an FIR filter having M f taps based on (18). WIF W '[Δi] is the Wiener Hoff equation
Figure 2008511196
Is obtained by solving

WIFを生成するために、自己相関行列および相互相関ベクトルに関する情報が必要となる。

Figure 2008511196
In order to generate a WIF, information about the autocorrelation matrix and the cross-correlation vector is required.
Figure 2008511196

パイロット位置におけるCTFの自己相関行列の第m番目の行および第n番目の列の成分は以下の式によって与えられる。

Figure 2008511196
The components of the mth row and the nth column of the CTF autocorrelation matrix at the pilot position are given by the following equations.
Figure 2008511196

チャネルがタップ遅延ラインによって表現できるとすると、Δf=Δi/T Hzの間隔を持つサブキャリア間の周波数相関R’HH[(m−n)Df]は以下のようになる。

Figure 2008511196
Assuming that the channel can be expressed by a tap delay line, the frequency correlation R ′ HH [(mn) D f ] between subcarriers having an interval of Δf = Δi / T Hz is as follows.
Figure 2008511196

相互相関ベクトル

Figure 2008511196
の第m番目のエントリは以下のように表すことができる。
Figure 2008511196
Cross correlation vector
Figure 2008511196
The mth entry of can be expressed as:
Figure 2008511196

以下、本発明に係るミスマッチ推定器について説明する。   The mismatch estimator according to the present invention will be described below.

WIFについて、自己相関関数および相互相関関数を受信機において推定する必要がある。リアルタイムの動作時にフィルタ係数を推定することができない場合がある。代替的に、モデルミスマッチのロバスト推定器を選択することができる。フィルタWは、多様な電力遅延プロファイルをカバーするように設計されている。例えば、最大遅延TWを有する矩形型の電力遅延プロファイルはこの要件を満たす。この前提は、(6)に基づくミスマッチ推定器

Figure 2008511196
の周波数相関関数を提供する。ミスマッチ推定器は、(6)に基づく
Figure 2008511196
を(21)および(23)へ代入することによって決定できる。そしてウィーナーホッフ方程式(19)は一度だけ決定できればよい。ミスマッチ推定器を使用することによって、フィルタ係数を事前に計算し、記憶することができる。 For WIF, autocorrelation and cross-correlation functions need to be estimated at the receiver. The filter coefficient may not be estimated during real-time operation. Alternatively, a robust estimator of model mismatch can be selected. The filter W is designed to cover various power delay profiles. For example, a rectangular power delay profile with a maximum delay T W meets this requirement. This assumption is based on the mismatch estimator based on (6)
Figure 2008511196
Provides a frequency correlation function of The mismatch estimator is based on (6)
Figure 2008511196
Can be determined by substituting (21) and (23). The Wiener Hoff equation (19) need only be determined once. By using a mismatch estimator, the filter coefficients can be pre-calculated and stored.

ロバスト推定器のパラメータは常に、最悪の場合のチャネル条件以上、つまり、モバイルユーザの伝搬遅延および最大予測速度と等しいかまたは大きくなければならない点に注目することが重要である。さらに、フィルタ係数を生成するのに使用される、フィルタ入力γWにおける平均SNRは、実際の平均SNR以上でなければならない。つまり

Figure 2008511196
でなければならない。チャネル推定器を決定するためには、TW、FWおよびγWのみでよい。チャネルの最大遅延τmaxが不明であれば、ガードインターバル期間TGIによって上限を設定することができる。フィルタはサンプリング定理も満たさなければならないため、フィルタパスバンドは以下の範囲内で選択できる。
Figure 2008511196
It is important to note that the robust estimator parameters must always be greater than or equal to the worst-case channel conditions, ie, the mobile user's propagation delay and maximum predicted rate. Furthermore, the average SNR at the filter input γ W used to generate the filter coefficients must be greater than or equal to the actual average SNR. That is
Figure 2008511196
Must. Only T W , F W and γ W are required to determine the channel estimator. If the maximum channel delay τ max is unknown, the upper limit can be set by the guard interval period T GI . Since the filter must also satisfy the sampling theorem, the filter passband can be selected within the following range.
Figure 2008511196

以下、位相ドリフトの推定について説明する。   Hereinafter, estimation of phase drift will be described.

位相ドリフトE[Δφi]は、(1)で定義された隣接する2つのサブキャリア間の位相変化の平均を定める。位相ドリフトを推定する1つの可能性は、以下の式

Figure 2008511196
であり、これは十分に正確な推定を提供する。E[Δφi]を推定するためのより高度なアルゴリズムは、S.Kayによる「A Fast and Accurate Single Frequency Estimator」、IEEE Transations in Acoustics,Speech and Signal Processing」、vol.37,pp.1987〜1990,December 1989に記載されている。 The phase drift E [Δφ i ] determines the average of the phase change between two adjacent subcarriers defined in (1). One possibility to estimate phase drift is
Figure 2008511196
This provides a sufficiently accurate estimate. A more sophisticated algorithm for estimating E [Δφ i ] is S.E. “A Fast and Accurate Single Frequency Estimator” by Kay, IEEE Transactions in Acoustics, Speech and Signal Processing, vol. 37, pp. 1987-1990, December 1989.

明らかに、CTF Hiは受信機で使用できない。その代わり、Hiのノイズ推定(noisy estimate)は

Figure 2008511196
によって容易に生成できる。ここで、
Figure 2008511196
はXiの硬判定である。(25)の精度は、ノイズおよび判定フィードバックの効果により低下する。幸い、
Figure 2008511196
は特別正確である必要はない。 Clearly, CTF H i can not be used at the receiver. Instead, the noise estimation of H i (noisy estimate) is
Figure 2008511196
Can be easily generated. here,
Figure 2008511196
Is a hard decision of X i . The accuracy of (25) decreases due to the effects of noise and determination feedback. Fortunately,
Figure 2008511196
Need not be particularly accurate.

例えばチャネル推定についてパイロットシンボルが送信されると、位相ドリフトは以下の式によって推定することができる。

Figure 2008511196
ここで、
Figure 2008511196
は(17)で定義されたものである。パイロットはDf個のサブキャリアの間隔を持つため、つまりDf倍の位相ドリフトが推定されるため、Dfによる分割が必要になる。 For example, if pilot symbols are transmitted for channel estimation, the phase drift can be estimated by the following equation:
Figure 2008511196
here,
Figure 2008511196
Is defined in (17). Since the pilot has an interval of D f subcarriers, that is, a phase drift of D f times is estimated, division by D f is necessary.

図12は、本発明に基づくOFDM受信機のさらなる実施形態を示している。   FIG. 12 shows a further embodiment of an OFDM receiver according to the present invention.

図2aの実施形態と異なり、図12に示されているOFDM受信機は、チャネル推定のためにパイロットシンボルによって変調されたサブキャリアをデマルチプレクスするためのデマルチプレクサ1201を備えている。デマルチプレクサ1201(DMUXパイロット)は、パイロットシンボルによって変調されたサブキャリアを復調するように構成できる。デマルチプレクサは、本発明に係る位相ドリフトを低減する装置1203へと接続された出力を有している。位相ドリフトを低減する装置1203は、周波数ドメインにおいてチャネル伝達関数を推定するチャネル推定器1205へと接続されている。チャネル推定器は、補償された位相シフトを導入する手段1207へと接続されおり、そのため全てのチャネルの影響を考慮できる。位相の事後補償手段1207は、FFT207によって提供された変換済みの信号に含まれる情報を抽出する手段1209へと接続されている。言い換えると、情報を抽出する手段1209は、デマルチプレクサ1201によって提供された信号に含まれる情報量を決定する。   Unlike the embodiment of FIG. 2a, the OFDM receiver shown in FIG. 12 comprises a demultiplexer 1201 for demultiplexing subcarriers modulated by pilot symbols for channel estimation. Demultiplexer 1201 (DMUX pilot) can be configured to demodulate subcarriers modulated by pilot symbols. The demultiplexer has an output connected to a device 1203 for reducing phase drift according to the present invention. The apparatus 1203 for reducing phase drift is connected to a channel estimator 1205 that estimates the channel transfer function in the frequency domain. The channel estimator is connected to a means 1207 for introducing a compensated phase shift, so that the influence of all channels can be taken into account. Phase post-compensation means 1207 is connected to means 1209 for extracting information contained in the converted signal provided by FFT 207. In other words, the means 1209 for extracting information determines the amount of information contained in the signal provided by the demultiplexer 1201.

本発明のさらなる態様によれば、位相ドリフトを低減する装置(位相ドリフト補償器)1203は、位相ドリフトに関する情報を含んだ信号を位相の事後補償手段1207へと提供することができ、装置1203によって提供された信号に応じて、位相の事後補償を行うことができる。   According to a further aspect of the present invention, the device for reducing phase drift (phase drift compensator) 1203 can provide a signal containing information relating to phase drift to the phase post-compensation means 1207, by means of the device 1203. Depending on the provided signal, post-phase compensation can be performed.

さらに、本発明は、OFDM用のフィルタリングおよび補間に関する概念を提供する。一般的に、OFDM復調後の受信した信号の周波数応答は、片側スペクトルを有している。FFT前に受信した信号をサイクリックシフトすることにより、片側スペクトルを対称な両側スペクトルへと変換することができる。一般的に、線形またはスプライン補間などの標準的な補間アルゴリズムの性能は、サイクリックシフトを適切に選択すれば、改善することができる。さらに、空間周波数符号および差分変調の性能も改善することができる。両側スペクトルの対称性は、実数部分および虚数部分がそれぞれ偶関数および奇関数となるようなものであれば、FIR補間またはスムーシングフィルタのうちのいずれかまたは両方の係数は実数値となり、これは計算コストを半分に削減する。   Furthermore, the present invention provides concepts related to filtering and interpolation for OFDM. In general, the frequency response of a received signal after OFDM demodulation has a one-sided spectrum. By cyclically shifting the signal received before FFT, the one-sided spectrum can be converted into a symmetric two-sided spectrum. In general, the performance of standard interpolation algorithms such as linear or spline interpolation can be improved if the cyclic shift is properly selected. Furthermore, the performance of the spatial frequency code and differential modulation can also be improved. The symmetry of the two-sided spectrum is such that if the real and imaginary parts are even and odd functions respectively, the coefficients of either or both of the FIR interpolation and the smoothing filter are real values, which are calculated Cut costs in half.

さらに、本発明に係る方法の実現要件に応じて、本発明に係る方法は、ハードウェアまたはソフトウェアで実行することができる。この実行は、ディジタル記憶媒体、特に電子的に読み取り可能なコントロール信号を記憶したディスクやCDを使用して行うことができ、これは、本発明に係る方法が実行できるようにプログラム可能なコンピュータシステムと協調して動作することができる。従って、本発明は一般的に、機械的に読み取り可能なキャリアに記憶されたプログラムコードを有するコンピュータプログラム製品であり、このプログラムコードは、コンピュータ上で本発明に係る方法のうちの少なくとも1つを実行する。従って言い換えると、本発明に係る方法は、コンピュータ上で本発明に係る方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラムである。   Furthermore, depending on the implementation requirements of the method according to the invention, the method according to the invention can be implemented in hardware or software. This can be done using a digital storage medium, in particular a disc or CD storing electronically readable control signals, which is a computer system that can be programmed so that the method according to the invention can be carried out. Can work in concert. Accordingly, the present invention is generally a computer program product having a program code stored on a machine-readable carrier, which program code performs at least one of the methods according to the invention on a computer. Execute. Therefore, in other words, the method according to the present invention is a computer program having program code for executing the method according to the present invention on a computer.

本発明の一実施形態に基づく位相ドリフトを低減する装置のブロック図である。1 is a block diagram of an apparatus for reducing phase drift according to an embodiment of the present invention. 本発明に係るポストプロセスを示す図である。It is a figure which shows the post process which concerns on this invention. 本発明に係るプリプロセスを示す図である。It is a figure which shows the pre-process which concerns on this invention. チャネル伝達関数の位相を示す図である。It is a figure which shows the phase of a channel transfer function. チャネル伝達関数のマグニチュードを示す図である。It is a figure which shows the magnitude of a channel transfer function. 図3aおよび図3bのチャネル伝達関数の対応するスペクトルを示す図である。FIG. 4 shows the corresponding spectrum of the channel transfer function of FIGS. 3a and 3b. 本発明のさらなる実施形態に基づく位相ドリフトを低減する装置のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an apparatus for reducing phase drift according to a further embodiment of the present invention. 本発明のさらなる実施形態に基づく位相ドリフトを低減する装置のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an apparatus for reducing phase drift according to a further embodiment of the present invention. OFDMシステムパラメータを示す図である。It is a figure which shows an OFDM system parameter. チャネルの電力遅延プロファイル(power delay profile)を示す図である。It is a figure which shows the power delay profile (power delay profile) of a channel. 本発明に係るアプローチの性能を示す図である。It is a figure which shows the performance of the approach which concerns on this invention. 受信した信号を時間ドメインでサイクリックシフトする場合に生じる有効チャネルインパルス応答を示す図である。It is a figure which shows the effective channel impulse response produced when cyclically shifting the received signal in a time domain. 本発明に係るアプローチの性能を示す。2 shows the performance of the approach according to the invention. 本発明のさらなる実施形態に基づく本発明に係る位相シフトを低減する装置のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of an apparatus for reducing phase shift according to the present invention based on further embodiments of the present invention. OFDM受信機のブロック図である。2 is a block diagram of an OFDM receiver. FIG. チャネル伝達関数の位相およびマグニチュードを示す図である。It is a figure which shows the phase and magnitude of a channel transfer function. 対応する時間ドメインチャネルインパルス応答を示す図である。FIG. 6 shows a corresponding time domain channel impulse response. チャネル推定のアプローチを示す図である。It is a figure which shows the approach of channel estimation.

Claims (29)

時間ドメイン信号のスペクトルにおける位相ドリフトを低減する装置であって、
前記時間ドメイン信号を周波数ドメインに変換された信号へと時間周波数変換するための変換器(101)であって、前記変換された信号は前記時間ドメイン信号のスペクトルを表すものである、変換器(101)と、
前記位相ドリフトを検出し、前記位相ドリフトを示すコントロール信号を生成する検出器(109)と
を備え、
前記変換器(101)はさらに、前記コントロール信号に応じて、時間周波数変換の前に前記時間ドメイン信号をプリプロセスするか、または位相ドリフトを低減するための前記変換された信号に対し補正位相ドリフトを導入するために前記時間ドメイン信号を時間周波数変換した後に前記変換された信号をポストプロセスするものであり、
前記補正位相ドリフトは少なくとも部分的に前記位相ドリフトを補償するものである、
装置。
An apparatus for reducing phase drift in a spectrum of a time domain signal, comprising:
A converter (101) for time-frequency converting the time-domain signal into a signal converted to a frequency domain, wherein the converted signal represents a spectrum of the time-domain signal; 101)
A detector (109) for detecting the phase drift and generating a control signal indicative of the phase drift;
The converter (101) is further adapted to pre-process the time domain signal prior to time-frequency conversion or correct phase drift for the converted signal to reduce phase drift, depending on the control signal. To post-process the transformed signal after time-frequency transforming the time domain signal to introduce
The corrected phase drift is at least partially compensated for the phase drift;
apparatus.
前記検出器(109)は、前記変換器(101)により提供された前記変換された信号における位相ドリフトを検出するか、またはプリプロセスした後に前記時間ドメイン信号から位相ドリフトを検出するものである、請求項1に記載の装置。   The detector (109) detects phase drift in the converted signal provided by the converter (101) or detects phase drift from the time domain signal after preprocessing. The apparatus of claim 1. 前記変換器(101)は、前記時間ドメイン信号をプリプロセスするサイクリックシフト要素(301)を備え、
前記サイクリックシフト要素(301)は、前記コントロール信号を受信し、該コントロール信号に応じて、前記変換された信号に前記補正位相ドリフトを導入するために前記時間ドメイン信号をサイクリックシフトするものである、
請求項1または2に記載の装置。
The converter (101) comprises a cyclic shift element (301) for preprocessing the time domain signal;
The cyclic shift element (301) receives the control signal, and cyclically shifts the time domain signal in response to the control signal to introduce the correction phase drift into the converted signal. is there,
The apparatus according to claim 1 or 2.
前記検出器(107)は、前記変換された信号における前記位相ドリフトを検出するために、前記変換器(101)の出力へと接続されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の装置。   The detector (107) according to any one of claims 1 to 3, wherein the detector (107) is connected to the output of the converter (101) to detect the phase drift in the converted signal. Equipment. 前記変換器(101)は、前記サイクリックシフト要素によって提供された前記時間ドメイン信号を前記変換された信号に変換するための、前記サイクリックシフト要素の出力へと接続されたフーリエ変換器を備えるものである、請求項3または4に記載の装置。   The converter (101) comprises a Fourier transformer connected to the output of the cyclic shift element for converting the time domain signal provided by the cyclic shift element into the transformed signal. The device according to claim 3 or 4, wherein the device is. 前記検出器は、前記変換された信号における位相ドリフトを検出するために、前記変換器(101)の出力へと接続されている、請求項5に記載の装置。   The apparatus of claim 5, wherein the detector is connected to an output of the converter (101) to detect a phase drift in the converted signal. 前記検出器(109)はコントロール出力を備え、
前記コントロール出力は前記サイクリックシフト要素のコントロール入力へと接続されている、
請求項3〜6のいずれか一項に記載の装置。
The detector (109) has a control output;
The control output is connected to the control input of the cyclic shift element;
Apparatus according to any one of claims 3-6.
前記サイクリックシフト要素は、複数の値により前記時間ドメイン信号をサイクリックシフトするものであり、
前記検出器(109)は、以下の式
Figure 2008511196
に基づいて前記複数の値を決定するものであって、E[Δφi]は、NFFT個のサブキャリアのうちの第i番目のキャリアについて検出された位相ドリフトΔφiの期待値を表すものである、
請求項3〜7のいずれか一項に記載の装置。
The cyclic shift element cyclically shifts the time domain signal by a plurality of values;
The detector (109) has the following formula:
Figure 2008511196
E [Δφ i ] represents an expected value of the phase drift Δφ i detected for the i-th carrier among the N FFT subcarriers. Is,
Apparatus according to any one of claims 3-7.
前記サイクリックシフト要素は、負の位相ドリフトを補償するために補正位相ドリフトを前記変換された信号に導入するための左シフトを実行するか、または正の位相ドリフトを補償するために負の補正位相ドリフトを前記変換された信号に導入するための右シフトを実行するものである、請求項3〜8のいずれか一項に記載の装置。   The cyclic shift element performs a left shift to introduce a corrected phase drift into the transformed signal to compensate for negative phase drift, or a negative correction to compensate for positive phase drift 9. Apparatus according to any one of claims 3 to 8, which performs a right shift to introduce a phase drift into the transformed signal. 前記サイクリックシフト要素はシフトレジスタを備え、
前記シフトレジスタは、入力と該入力へ接続された出力とを有するものである、
請求項3〜9のいずれか一項に記載の装置。
The cyclic shift element comprises a shift register;
The shift register has an input and an output connected to the input.
Apparatus according to any one of claims 3-9.
前記変換器(101)は、前記変換された信号を周波数ドメインでポストプロセスするための位相補償器を備えるものであり、
前記位相補償器は、前記補正位相ドリフトを導入するために周波数ドメインにおいて前記変換された信号の位相を変更するものである、
請求項1〜10のいずれか一項に記載の装置。
The converter (101) comprises a phase compensator for post-processing the converted signal in the frequency domain;
The phase compensator changes the phase of the transformed signal in the frequency domain to introduce the corrected phase drift;
The device according to claim 1.
前記変換器(101)は、前記時間ドメイン信号を時間周波数変換するためのフーリエ変換器を備えるものであり、
前記位相補償器は、前記フーリエ変換器の出力へと接続されており、
前記検出器(109)は、前記位相補償器の出力へと接続されており、
前記位相補償器は、前記検出器(109)から前記コントロール信号を受信するものである、
請求項11に記載の装置。
The converter (101) comprises a Fourier transformer for time-frequency transforming the time domain signal,
The phase compensator is connected to the output of the Fourier transformer;
The detector (109) is connected to the output of the phase compensator;
The phase compensator receives the control signal from the detector (109).
The apparatus of claim 11.
前記位相補償器は、前記検出器(109)から前記コントロール信号を受信するためのコントロール入力を備えるものである、請求項12に記載の装置。   13. Apparatus according to claim 12, wherein the phase compensator comprises a control input for receiving the control signal from the detector (109). 前記位相補償器は、負の位相ドリフトを補償するために前記補正位相ドリフトを前記変換された信号の位相に追加するか、または正の位相ドリフトを補償するために前記補正位相ドリフトを前記変換された信号の位相から差し引くものである、請求項11〜13のいずれか一項に記載の装置。   The phase compensator adds the corrected phase drift to the phase of the transformed signal to compensate for negative phase drift, or the transformed phase drift is transformed to compensate for positive phase drift. 14. A device according to any one of claims 11 to 13, wherein the device is subtracted from the phase of the signal. 前記検出器(109)は、前記変換された信号の後続の2つの値の間の位相変化の平均を決定するものであり、
前記位相変化の平均は前記位相ドリフトを表すものである、
請求項1〜14のいずれか一項に記載の装置。
The detector (109) determines the average of the phase change between two subsequent values of the transformed signal;
The average of the phase change represents the phase drift,
The device according to claim 1.
前記検出器は、前記変換された信号の後続の2つの値の積の平均値を決定し、前記平均値の位相を決定するものであり、
前記平均値の前記位相は前記位相ドリフトを表すものである、
請求項1〜15のいずれか一項に記載の装置。
The detector determines an average value of a product of two subsequent values of the converted signal and determines a phase of the average value;
The phase of the average value represents the phase drift,
The device according to claim 1.
前記検出器(109)は、前記変換された信号の、複数の値により間隔のあいた2つの値の間の位相変化の平均を決定し、前記変換された信号の値ごとに前記位相ドリフトを検出するために前記複数の値で前記位相変化の平均を除算するものである、請求項1〜16のいずれか一項に記載の装置。   The detector (109) determines an average of a phase change between two values spaced by a plurality of values of the converted signal, and detects the phase drift for each value of the converted signal. 17. Apparatus according to any one of the preceding claims, wherein the average of the phase change is divided by the plurality of values to do so. 前記変換器は、前記時間ドメイン信号をプリプロセスするサイクリックシフト要素と、前記サイクリックシフト要素によりサイクリックシフトされた前記時間ドメイン信号を時間周波数変換するための、前記サイクリックシフト要素へと接続されたフーリエ変換器と、前記フーリエ変換器により提供された変換された信号をポストプロセスするための、前記フーリエ変換器の出力へと接続された位相補償器とを備えるものであり、
前記位相補償器の出力は前記検出器(109)へと接続されており、
前記サイクリックシフト要素は、前記検出器(109)からコントロール信号を受信するものであり、
前記コントロール信号は、補正位相ドリフトを前記変換された信号に導入して前記位相ドリフトを粗く補償し、前記複数の値により前記時間ドメイン信号をサイクリックシフトするために、前記時間ドメイン信号がシフトされる複数の値を表すものであり、
前記位相補償器は、前記変換された信号の位相に導入されるさらなる補正位相ドリフトを表すさらなるコントロール信号を受信して前記位相ドリフトを精度良く補償し、前記さらなる補正位相ドリフトを前記変換された信号の前記位相に導入するものである、
請求項1〜17のいずれか一項に記載の装置。
The converter is connected to a cyclic shift element that preprocesses the time domain signal and to the cyclic shift element for time frequency conversion of the time domain signal cyclically shifted by the cyclic shift element. And a phase compensator connected to the output of the Fourier transformer for post-processing the transformed signal provided by the Fourier transformer,
The output of the phase compensator is connected to the detector (109);
The cyclic shift element receives a control signal from the detector (109);
The control signal introduces a correction phase drift into the transformed signal to roughly compensate for the phase drift, and the time domain signal is shifted to cyclically shift the time domain signal by the plurality of values. Represents multiple values,
The phase compensator receives a further control signal representing a further corrected phase drift introduced into the phase of the converted signal to accurately compensate for the phase drift, and the further corrected phase drift is converted into the converted signal. Is introduced into the phase of
The device according to claim 1.
時間ドメインにおいて受信可能なマルチキャリア信号における位相ドリフトを低減する請求項1〜16のいずれか一項に記載の装置であって、周波数ドメインにおいて受信可能なマルチキャリア信号を表す変換された信号を提供し、前記変換された信号は低減された位相ドリフトを有する、装置と、
前記変換された信号に含まれる情報を抽出するための手段と
を備えるマルチキャリア受信機。
17. Apparatus according to any one of the preceding claims for reducing phase drift in a multi-carrier signal receivable in the time domain, providing a transformed signal representing the multi-carrier signal receivable in the frequency domain. The converted signal has reduced phase drift; and
A multi-carrier receiver comprising: means for extracting information contained in the converted signal.
前記マルチキャリア受信機は、フレーム同期を実行するシンクロナイザーをさらに備えるものであり、
前記位相ドリフトは、エラーのあるサンプルタイムインスタントによるフレーム同期エラーから生じるものであり、
前記検出器(109)は、前記位相ドリフトを表すフレーム同期コントロール信号を生成するものであり、
前記シンクロナイザーは、前記フレーム同期エラーを低減するために、前記フレーム同期コントロール信号に応じてサンプルタイムインスタントを調整するものである、
請求項19に記載のマルチキャリア受信機。
The multi-carrier receiver further includes a synchronizer that performs frame synchronization;
The phase drift results from frame synchronization errors due to erroneous sample time instants;
The detector (109) generates a frame synchronization control signal representing the phase drift,
The synchronizer adjusts a sample time instant according to the frame synchronization control signal in order to reduce the frame synchronization error.
The multicarrier receiver according to claim 19.
前記情報を抽出するための手段は、前記変換された信号の後続の2つの値の間の位相変化に基づいて情報を抽出するために、前記変換された信号を差分復調するための差分復調器を備えるものである、請求項19または20に記載のマルチキャリア受信機。   The means for extracting the information comprises a differential demodulator for differentially demodulating the converted signal to extract information based on a phase change between two subsequent values of the converted signal. The multicarrier receiver according to claim 19 or 20, comprising: 前記情報を抽出するための手段は、前記変換された信号を周波数ドメインにおいてフィルタリングするためのローパスフィルタを備えるものであり、
前記ローパスフィルタは、フィルタ応答の実数部分を表す実数値係数を有するものであり、
前記フィルタ応答の虚数部分を表すフィルタ係数はゼロに設定されるものであり、
前記変換器はさらに、前記受信可能なマルチキャリア信号を時間ドメインにおいてプリプロセスするか、または位相シフトを前記変換された信号に導入して、前記変換された信号のスペクトルを前記ローパスフィルタのパスバンドに対してシフトするために、前記変換された信号を周波数ドメインにおいてポストプロセスするものである、
請求項19または20に記載のマルチキャリア受信機。
The means for extracting the information comprises a low pass filter for filtering the transformed signal in the frequency domain,
The low pass filter has a real valued coefficient representing the real part of the filter response;
The filter coefficient representing the imaginary part of the filter response is set to zero;
The converter further pre-processes the receivable multi-carrier signal in the time domain or introduces a phase shift into the converted signal to convert the spectrum of the converted signal to the passband of the low-pass filter. To post-process the transformed signal in the frequency domain to shift relative to
The multicarrier receiver according to claim 19 or 20.
時間ドメインにおける前記受信可能なマルチキャリア信号は、通信チャネルを介して送信される送信信号の受信可能なバージョンであり、
前記ローパスフィルタは、チャネル推定用に構成されているものである、
請求項22に記載のマルチキャリア受信機。
The receivable multi-carrier signal in the time domain is a receivable version of a transmitted signal transmitted over a communication channel;
The low pass filter is configured for channel estimation;
The multicarrier receiver according to claim 22.
前記ローパスフィルタはチャネル推定のためのウィーナーフィルタである、請求項23に記載のマルチキャリア受信機。   The multi-carrier receiver according to claim 23, wherein the low-pass filter is a Wiener filter for channel estimation. 前記ローパスフィルタは補間フィルタである、請求項23または24に記載のマルチキャリア受信機。   The multi-carrier receiver according to claim 23 or 24, wherein the low-pass filter is an interpolation filter. 前記情報を抽出するための手段は、空間周波数ブロックデコーダを備えるものである、請求項19〜25のいずれか一項に記載のマルチキャリア受信機。   The multicarrier receiver according to any one of claims 19 to 25, wherein the means for extracting the information comprises a spatial frequency block decoder. 時間ドメイン信号のスペクトルにおける位相ドリフトを低減する方法であって、
前記時間ドメイン信号を周波数ドメインに変換された信号へと変換するステップであって、前記変換された信号はスペクトルを表すものである、ステップと、
前記位相ドリフトを検出するステップと、
前記位相ドリフトを表すコントロール信号を生成するステップと、
前記コントロール信号に応じて、時間周波数変換の前に前記時間ドメイン信号をプリプロセスするか、または補正位相ドリフトを前記変換された信号に導入するために前記時間ドメイン信号を時間周波数変換した後に前記変換された信号をポストプロセスするステップであって、前記補正位相ドリフトは、位相シフトを低減するために少なくとも部分的に前記位相ドリフトを補償するものである、ステップと
を含む方法。
A method for reducing phase drift in a spectrum of a time domain signal, comprising:
Transforming the time domain signal into a frequency domain transformed signal, wherein the transformed signal represents a spectrum;
Detecting the phase drift;
Generating a control signal representative of the phase drift;
Depending on the control signal, the time domain signal is preprocessed before time frequency conversion, or the time domain signal is time frequency converted to introduce a corrected phase drift into the converted signal. Post-processing the processed signal, wherein the corrected phase drift is at least partially compensated for the phase drift to reduce phase shift.
時間ドメインにおいて受信可能なマルチキャリア信号の位相ドリフトを低減し、周波数ドメインにおいて受診可能なマルチキャリア信号を表す変換された信号を提供する請求項27に記載の方法であって、前記変換された信号は低減された位相ドリフトを有する、方法と、
前記変換された信号に含まれる情報を抽出するステップと
を含むマルチキャリア信号を受信する方法。
28. The method of claim 27, wherein the transformed signal represents a multi-carrier signal that is receivable in the frequency domain and reduces a phase drift of the multi-carrier signal that is receivable in the time domain. Having reduced phase drift, and
Extracting the information contained in the converted signal. A method of receiving a multicarrier signal.
コンピュータ上で、請求項27または28に記載の方法を実行するためのプログラムコードを有するコンピュータプログラム。   A computer program having program code for performing the method of claim 27 or 28 on a computer.
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