JP2009212835A - Ofdm receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)受信装置に関し、特にダイバーシチ効果が高いアンテナダイバーシチの構成を有するOFDM受信装置に関する。 The present invention relates to an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) receiver, and more particularly to an OFDM receiver having a configuration of antenna diversity with a high diversity effect.
図4は、従来技術1のOFDM受信装置の構成を示す図である。このOFDM受信装置は、アンテナ21、22、AD変換器23、24、OFDM復調回路25、26、及び合成&判定器27から成る。複数のアンテナ21、22で受信した信号はベースバンド信号に変換され、同一クロックによって駆動されたAD変換器23、24でサンプルされディジタル信号化される。それぞれのアンテナブランチではOFDM信号がOFDM復調回路25、26によって復調され、合成&判定器27によって各サブキャリアの信号ごとに合成され判定される。この構成は一般的なアンテナダイバーシチの構成である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an OFDM receiving apparatus according to
図5は、従来技術2のOFDM受信装置の構成を示す図である。このOFDM受信装置は、アンテナ31、32、AD変換器33、34、サイクリック遅延又は遅延回路35、合成器36、OFDM復調回路37、及び判定器38から成る。この構成では異なるアンテナ31、32で受信した信号をサイクリック遅延又は遅延回路35によって時間軸上でサイクリック遅延又は遅延して合成する(例えば、非特許文献1参照)。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an OFDM receiving apparatus according to
図6は、サイクリック遅延合成及び遅延合成の考え方を示す図である。遅延合成は、ガードインターバル内に収まる範囲で他の信号に適当な遅延量を与えて合成するものである。サイクリック遅延合成は、他の信号のガードインターバルGIを除去した後に適当なサイクリック遅延量を与えて合成するものである。サイクリック遅延合成又は遅延合成により各サブキャリアにおける応答を変化させ、誤り訂正符号とともに周波数ダイバーシチの効果を改善する。
しかし、従来技術1、2共に、サンプルタイミングはいずれのアンテナにおいても同時であるために、アンテナ間の相関が高い場合、すなわち、同じタイミングで異なるアンテナにおいて受信した信号間の相関が高い場合、にはすべてのアンテナにおける受信信号レベルが低下する場合があり、ダイバーシチの効果が限られてしまう。
However, in both
また、従来技術2の合成方法は時間領域における等利得合成に限られてしまう。一般に等利得合成よりも各サブキャリアにおける最大比合成などの合成方法のほうがダイバーシチ効果が高いとされている。
Further, the combining method of the
本発明は、上記問題点に鑑み、ダイバーシチ効果が高いアンテナダイバーシチの構成を有するOFDM受信装置を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an OFDM receiver having an antenna diversity configuration with a high diversity effect.
本発明のOFDM受信装置は、第1アンテナからの受信アナログ信号をディジタル信号に変換する第1AD変換器と、1アンテナとは異なる第2アンテナからの受信アナログ信号を前記第1AD変換器とは異なる位相でサンプルしてディジタル信号に変換する第2AD変換器と、前記第1AD変換器からのディジタル信号をOFDM復調する第1OFDM復調器と、前記第2AD変換器からのディジタル信号をOFDM復調する第2OFDM復調器と、前記第1及び第2OFDM復調器によって復調された信号を合成する合成器とを備えることを特徴とする。 The OFDM receiver of the present invention is different from the first AD converter for the first AD converter that converts the received analog signal from the first antenna into a digital signal and the received analog signal from the second antenna that is different from one antenna. A second AD converter for sampling at a phase and converting it to a digital signal, a first OFDM demodulator for OFDM demodulating the digital signal from the first AD converter, and a second OFDM for OFDM demodulating the digital signal from the second AD converter A demodulator and a combiner that combines the signals demodulated by the first and second OFDM demodulators are provided.
また、前記第1及び第2AD変換器を合わせたサンプルタイミングは、等間隔であることで、よりダイバーシチ効果を高めることができる。 In addition, since the sample timings of the first and second AD converters are equally spaced, the diversity effect can be further enhanced.
本発明によれば、簡単な構成で、OFDM受信装置におけるアンテナダイバーシチの効果を高めることができる。 According to the present invention, the effect of antenna diversity in the OFDM receiver can be enhanced with a simple configuration.
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明の一実施例によるOFDM受信装置の構成を示す図である。本実施例のOFDM受信装置は、AD変換器13、14、遅延器15、OFDM復調回路16、17、及び合成&判定器18から成る。なお、アンテナ11、12は本発明の対象ではないが、本発明の説明のために示す。複数のアンテナ11、12で受信した信号はベースバンド信号に変換され、サンプル周期Tsの分数間隔分ずらして駆動されるAD変換器13、14でサンプルされディジタル信号化される。ここでは2系統のアンテナがあるのでTs/2の遅延となる。それぞれのアンテナブランチではOFDM信号がOFDM復調回路16、17によって復調され、合成&判定器18によって各サブキャリアの信号ごとに最大比合成などの合成を行い判定される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an OFDM receiver according to an embodiment of the present invention. The OFDM receiving apparatus according to this embodiment includes
図2は、本発明の効果を説明する図である。アンテナ11とアンテナ12の相関が高い場合、遅延領域において同じような応答を示す。仮にアンテナ11とアンテナ12で同じタイミング(図中●)でサンプルした場合、2つのアンテナにおける受信レベルが同時に低下することが考えられる。これに対してアンテナ12においてサンプル周期の半分(Ts/2)だけ時間シフトしてサンプルした場合(図中▲)、アンテナ11とアンテナ12で受信信号の相関が低下し、ダイバーシチ効果が期待できる。
FIG. 2 is a diagram for explaining the effect of the present invention. When the correlation between the
図3は、BER特性をシミュレーションした結果を示す図である。チャネルモデルとしては遅延量Ts/2の2波モデルを想定し、それら直接波と遅れて受信される干渉波との相関はほぼ0とする。「モデル1」はアンテナ間を結ぶ直線に対して直交する方向から電波が到来し、「モデル2」はモデル1に対して60°の方向から電波が到来することを想定している。「本発明」は本発明の時間シフトサンプリングを用いた場合、「従来」は時間シフトサンプリングを用いなかった場合を示す。ただし合成法としては両方の場合とも最大比合成を仮定している。いずれのモデルでもアンテナ間の相関が1に近いものとする。
FIG. 3 is a diagram illustrating a result of simulating BER characteristics. As a channel model, a two-wave model with a delay amount Ts / 2 is assumed, and the correlation between the direct wave and the interference wave received with a delay is substantially zero. “
図3より本発明の時間シフトサンプリングを用いると誤り率が改善することがわかる。 FIG. 3 shows that the error rate is improved by using the time shift sampling of the present invention.
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。 In addition, this invention is not limited to the said Example.
アンテナの数は2に限られず、2以上任意である。その際に、サンプルタイミングのずれは、サンプル周期の分数間隔分、均等にずらすことが望ましいが、必ずしも均等である必要はない。 The number of antennas is not limited to two and may be two or more. At this time, it is desirable that the sample timing is shifted evenly by a fractional interval of the sample period, but it is not necessarily equal.
合成は、実施例で説明した最大比合成(受信信号の位相を揃えて合成する)が望ましいが、大きいレベルの信号を選択する選択合成でも良いし、単純に加算する等利得合成でも良い。 The combining is preferably the maximum ratio combining described in the embodiment (synthesizing with the phase of the received signal being matched), but may be selective combining that selects a large level signal, or equal gain combining that is simply added.
11、12、21、22、31、32 アンテナ
13、14、23、24、33、34 AD変換器
15 遅延器
16、17、25、26、37 OFDM復調回路
18、27 合成&判定器
35 サイクリック遅延又は遅延器
36 合成器
38 判定器
11, 12, 21, 22, 31, 32
Claims (2)
前記第1アンテナとは異なる第2アンテナからの受信アナログ信号を前記第1AD変換器とは異なる位相でサンプルしてディジタル信号に変換する第2AD変換器と、
前記第1AD変換器からのディジタル信号をOFDM復調する第1OFDM復調器と、
前記第2AD変換器からのディジタル信号をOFDM復調する第2OFDM復調器と、
前記第1及び第2OFDM復調器によって復調された信号を合成する合成器と
を備えることを特徴とするOFDM受信装置。 A first AD converter for converting a received analog signal from the first antenna into a digital signal;
A second AD converter that samples a received analog signal from a second antenna different from the first antenna at a phase different from that of the first AD converter and converts it into a digital signal;
A first OFDM demodulator for OFDM demodulating the digital signal from the first AD converter;
A second OFDM demodulator for OFDM demodulating the digital signal from the second AD converter;
An OFDM receiving apparatus comprising: a synthesizer that synthesizes the signals demodulated by the first and second OFDM demodulators.
2. The OFDM receiving apparatus according to claim 1, wherein sample timings of the first and second AD converters are equally spaced.
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