JP2010081509A - Signal processor, signal processing method, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号処理装置、信号処理方法、及び、プログラムに関し、特に、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を受信する受信装置等を、小型に構成することができるようにする信号処理装置、信号処理方法、及び、プログラムに関する。 The present invention relates to a signal processing device, a signal processing method, and a program, and in particular, a signal processing device that enables, for example, a receiving device that receives an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal to be configured in a small size. , A signal processing method, and a program.
例えば、OFDM信号を受信する受信装置では、OFDM信号のキャリアを用いて、OFDM信号のディジタル直交復調が行われる。 For example, in a receiving apparatus that receives an OFDM signal, digital orthogonal demodulation of the OFDM signal is performed using the carrier of the OFDM signal.
但し、受信装置でディジタル直交復調に用いられるOFDM信号のキャリアは、一般に、OFDM信号を送信してくる送信装置で用いられるOFDM信号のキャリアと一致しておらず、誤差を含む。すなわち、ディジタル直交復調に用いられるOFDM信号のキャリアの周波数は、受信装置で受信されたOFDM信号(のIF(Intermidiate Frequency)信号)の中心周波数からずれている。 However, the carrier of the OFDM signal used for digital orthogonal demodulation in the receiving apparatus generally does not coincide with the carrier of the OFDM signal used in the transmitting apparatus that transmits the OFDM signal, and includes an error. That is, the frequency of the carrier of the OFDM signal used for digital quadrature demodulation is shifted from the center frequency of the OFDM signal (IF (Intermidiate Frequency) signal) received by the receiving apparatus.
そのため、受信装置では、ディジタル直交復調に用いられるOFDM信号のキャリアの誤差を検出する誤差検出、及び、キャリアの誤差を補正するキャリア誤差補正が行われる(例えば、特許文献1を参照)。 Therefore, in the receiving apparatus, error detection for detecting a carrier error of an OFDM signal used for digital quadrature demodulation and carrier error correction for correcting the carrier error are performed (see, for example, Patent Document 1).
その他、OFDM信号を受信する受信装置では、チャネル推定処理や、誤り訂正処理、出力処理等が行われる。 In addition, a receiving apparatus that receives an OFDM signal performs channel estimation processing, error correction processing, output processing, and the like.
ここで、チャネル推定処理では、OFDM信号が伝送される伝送路の特性である伝送路特性が推定される。誤り訂正処理では、伝送路上で生じる誤りの誤り訂正が行われる。出力処理では、OFDM信号に、TS(Transport Stream)パケットが含まれる場合に、OFDM信号の復調後に得られるTSパケットが、所定の一定レートで出力される。 Here, in the channel estimation process, a transmission path characteristic that is a characteristic of a transmission path through which the OFDM signal is transmitted is estimated. In the error correction process, error correction of errors occurring on the transmission path is performed. In the output process, when a TS (Transport Stream) packet is included in the OFDM signal, a TS packet obtained after demodulation of the OFDM signal is output at a predetermined constant rate.
受信装置で行われる、キャリアの誤差検出の処理や、チャネル推定処理、誤り訂正処理、出力処理等の各種の処理に対しては、その処理に必要なデータを記憶するメモリが、例えば、処理ごとに設けられ、そのメモリを用いて、処理が行われる。 For various types of processing such as carrier error detection processing, channel estimation processing, error correction processing, and output processing performed in the receiving device, a memory that stores data necessary for the processing is, for example, for each processing. And the processing is performed using the memory.
このように、受信装置で行われる処理ごとに、その処理に必要なデータを記憶するメモリを設ける場合、多くのメモリ(記憶領域)が必要となり、受信装置が大型化する。 As described above, when a memory for storing data necessary for the processing is provided for each process performed in the receiving apparatus, a large amount of memory (storage area) is required, and the receiving apparatus is increased in size.
なお、受信装置で行われる処理の中には、一時的にしか行われない処理(以下、一時処理ともいう)がある。一時処理に対して設けられたメモリ(の記憶領域)は、その一時処理が行われている間しか使用されず、一時処理が行われていない間は使用されないが、これは、メモリの使用効率の観点から好ましいことではない。 Among the processes performed in the receiving apparatus, there is a process (hereinafter also referred to as a temporary process) that is performed only temporarily. The memory (storage area) provided for temporary processing is used only while the temporary processing is being performed, and is not used while temporary processing is not being performed. From the point of view, it is not preferable.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、装置を小型に構成することができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and enables the apparatus to be configured in a small size.
本発明の一側面の信号処理装置、又は、プログラムは、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を復調するときに用いられるキャリアの誤差を検出する誤差検出手段と、前記キャリアの誤差を検出する処理に必要なデータを記憶する記憶手段と、前記誤差検出手段が、前記キャリアの位相誤差、及び周波数誤差の両方を検出する初期引き込み動作を行った後、前記キャリアの位相誤差だけを検出するトラッキング動作を行う場合に、前記初期引き込み動作の終了後、前記初期引き込み動作の処理に必要であるが、前記トラッキング動作の処理に不要となる前記記憶手段の記憶領域を、前記初期引き込み動作の処理と同時に行われない他の処理に解放し、前記トラッキング動作の処理と、前記他の処理とに、前記記憶手段の記憶領域を共有させる共有制御手段とを備える信号処理装置、又は、信号処理装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムである。 A signal processing apparatus or program according to one aspect of the present invention includes an error detection unit that detects a carrier error used when demodulating an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal, and a process that detects the carrier error. A storage unit for storing necessary data and a tracking operation for detecting only the phase error of the carrier after the error detection unit performs an initial pull-in operation for detecting both the phase error and the frequency error of the carrier. When the initial pull-in operation is performed, a storage area of the storage unit that is necessary for the initial pull-in operation process but is unnecessary for the tracking operation process is simultaneously performed with the initial pull-in operation process. To the other processing, and share the storage area of the storage means for the tracking operation processing and the other processing. Signal processing device and a shared control unit, or, as a signal processing apparatus, a program for causing a computer to function.
本発明の一側面の信号処理方法は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を復調するときに用いられるキャリアの誤差を検出する誤差検出手段と、前記キャリアの誤差を検出する処理に必要なデータを記憶する記憶手段とを備える信号処理装置において、前記誤差検出手段が、前記キャリアの位相誤差、及び周波数誤差の両方を検出する初期引き込み動作を行った後、前記キャリアの位相誤差だけを検出するトラッキング動作を行う場合に、前記初期引き込み動作の終了後、前記初期引き込み動作の処理に必要であるが、前記トラッキング動作の処理に不要となる前記記憶手段の記憶領域を、前記初期引き込み動作の処理と同時に行われない他の処理に解放し、前記トラッキング動作の処理と、前記他の処理とに、前記記憶手段の記憶領域を共有させるステップを含む信号処理方法である。 A signal processing method according to one aspect of the present invention includes error detection means for detecting a carrier error used when demodulating an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal, and data necessary for the processing for detecting the carrier error. In the signal processing apparatus comprising the storage means for storing, the error detecting means performs an initial pull-in operation for detecting both the phase error and the frequency error of the carrier, and then detects only the phase error of the carrier. When performing an operation, after the initial pull-in operation is completed, the storage area of the storage unit that is necessary for the initial pull-in operation process and is unnecessary for the tracking operation process is defined as the initial pull-in process. Release to other processes that are not performed at the same time, and the storage area of the storage means for the tracking operation process and the other process A signal processing method comprising the steps of covalently.
以上のような一側面においては、前記初期引き込み動作の終了後、前記初期引き込み動作の処理に必要であるが、前記トラッキング動作の処理に不要となる前記記憶手段の記憶領域が、前記初期引き込み動作の処理と同時に行われない他の処理に解放され、前記トラッキング動作の処理と、前記他の処理とで、前記記憶手段の記憶領域を共有する。 In one aspect as described above, the storage area of the storage means that is necessary for the process of the initial pull-in operation after the completion of the initial pull-in operation is unnecessary for the process of the tracking operation. The process is released to another process that is not performed at the same time as the process, and the storage area of the storage unit is shared by the process of the tracking operation and the other process.
なお、信号処理装置は、独立した装置であっても良いし、1つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。 Note that the signal processing device may be an independent device or may be an internal block constituting one device.
また、プログラムは、伝送媒体を介して伝送することにより、又は、記録媒体に記録して、提供することができる。 The program can be provided by being transmitted via a transmission medium or by being recorded on a recording medium.
本発明の一側面によれば、装置を小型に構成することができる。 According to one aspect of the present invention, the device can be configured in a small size.
<受信システムの全体構成例> <Overall configuration example of the receiving system>
図1は、本発明を適用した受信システム(システムとは、複数の装置が論理的に集合した物をいい、各構成の装置が同一筐体中にあるか否かは、問わない)の一実施の形態の構成例を示している。 FIG. 1 is a diagram of a receiving system to which the present invention is applied (a system is a logical collection of a plurality of devices, regardless of whether each configuration device is in the same housing). The structural example of embodiment is shown.
図1の受信システムは、例えば、ディジタル放送等としてのOFDM信号を受信するTV(テレビジョン受像機)や、TVチューナ、レコーダ等に適用することができる。 The receiving system of FIG. 1 can be applied to, for example, a TV (television receiver), a TV tuner, a recorder, or the like that receives an OFDM signal as a digital broadcast or the like.
なお、受信システムでは、地上波や、衛星波、CATV(Cable Television)網を介して送信されてくるOFDM信号を受信することもできるし、インターネット等のネットワークを介して送信されてるOFDM信号を受信することもできる。 The receiving system can receive OFDM signals transmitted via terrestrial waves, satellite waves, and CATV (Cable Television) networks, or receive OFDM signals transmitted via networks such as the Internet. You can also
図1において、受信システムは、アンテナ11、復調処理部12、デコーダ16、及び、出力部17から構成される。
In FIG. 1, the reception system includes an
アンテナ11は、例えば、ディジタル放送として、図示せぬ送信装置から送信されてくるOFDM信号を受信し、その結果得られるOFDM信号のRF(Radio Frequency)信号を、復調処理部12に供給する。
The
復調処理部12は、アンテナ11からのOFDM信号(のRF信号)に復調処理を施し、その結果得られるTSパケットを、デコーダ16に供給する。
The demodulation processing unit 12 demodulates the OFDM signal (the RF signal) from the
すなわち、復調処理部12は、復調部13、誤り訂正部14、及び、出力I/F(Interface)等から構成される。
That is, the demodulation processing unit 12 includes a
復調部13は、アンテナ11から復調処理部12に供給されるOFDM信号を復調し、その結果得られる復調信号を、誤り訂正部14に供給する。
The
誤り訂正部14は、復調部13からの復調信号に対して、誤り訂正処理を施し、その結果得られるTSを、出力I/F15に供給する。
The
ここで、送信装置では、例えば、番組としての画像や音声等のデータが、MPEG(Moving Picture Experts Group)エンコードされ、そのMPEGエンコードの結果得られたエンコードデータが含まれるTSパケットから構成されるTSが、OFDM信号とされて送信される。 Here, in the transmission device, for example, data such as an image or sound as a program is encoded by MPEG (Moving Picture Experts Group), and TS composed of TS packets including encoded data obtained as a result of the MPEG encoding. Is transmitted as an OFDM signal.
さらに、送信装置では、伝送路上で生じる誤りに対する対策として、TSが、例えば、RS(リードソロモン)符号や、LDPC符号等の符号に符号化されるが、誤り訂正部14では、誤り訂正処理として、その符号を復号する処理が行われる。
Furthermore, in the transmission apparatus, as a countermeasure against errors occurring on the transmission path, the TS is encoded into a code such as an RS (Reed Solomon) code or an LDPC code, but the
出力I/F15は、誤り訂正部14からのTSを構成するTSパケットを、所定の一定レートで外部に出力する出力処理を行う。出力I/F15が出力処理によって出力するTSパケットは、デコーダ16に供給される。
The output I /
デコーダ16は、出力I/F15からのTSパケットに含まれるエンコードデータをMPEGデコードし、その結果得られる画像や音声のデータを、出力部17に供給する。
The
出力部17は、例えば、ディスプレイやスピーカ等で構成され、デコーダ16からの画像や音声のデータに対応して、画像を表示し、音声を出力する。
The
<復調部13の構成例>
<Configuration Example of
図2は、図1の復調部13の構成例を示している。
FIG. 2 shows a configuration example of the
図2において、復調部13は、チューナ21、BPF(バンドパスフィルタ)22、A/D(Analog/Digital)変換部23、クロック生成部24、DC(Direct Current)キャンセル部25、ディジタル直交復調部26、キャリア誤差補正部27、FFT(Fast Fourier Transform)演算部28、位相補正部29、タイミング同期部31、誤差検出部32、NCO(Numeric Control Oscillator)37、フレーム同期部38、等化部39、メモリ40、及び、共有制御部41等から構成される。
In FIG. 2, a
チューナ21には、アンテナ11からOFDM信号のRF信号が供給される。
The
チューナ21は、演算部21A及び局部発振器21Bからなり、アンテナ11からのRF信号は、演算部21Aに供給される。
The
チューナ21では、局部発振器21Bが、所定の周波数の正弦波の信号を発振し、演算部21Aに供給する。
In the
さらに、チューナ21では、演算部21Aが、アンテナ11からのRF信号と、局部発振器21Bからの信号とを乗算することにより、RF信号を、IF(Intermidiate Frequency)信号に周波数変換し、BPF22に供給する。
Further, in the
BPF22は、チューナ21からのIF信号をフィルタリングし、A/D変換部23に供給する。
The
A/D変換部23は、クロック生成部24から供給されるサンプリングクロックに従って、BPF22からのIF信号をA/D変換し、その結果得られるディジタル信号のIF信号を、DCキャンセル部25に供給する。
The A / D converter 23 A / D converts the IF signal from the
クロック生成部24は、所定の周波数のサンプリングクロックを生成(発生)し、A/D変換部23に供給する。また、クロック生成部24は、サンプリングクロックに同期したクロックを発生し、そのクロックを、復調部13を構成する必要なブロックに供給する。
The
DCキャンセル部25は、A/D変換部23からのIF信号から、そこに含まれるDC 成分を除去し、ディジタル直交復調部26に供給する。
The
ディジタル直交復調部26は、所定の周波数(キャリア周波数)のキャリア(理想的には、送信装置で用いられるのと同一のキャリア)と、そのキャリアと直交する信号とを用いて、DCキャンセル部25からのIF信号をディジタル直交復調し、その結果得られるベースバンドのOFDM信号を出力する。
The digital
ここで、ディジタル直交復調部26が出力するOFDM信号は、FFT演算がされる前(送信装置側で、IQコンスタレーション上の伝送シンボル(1個のサブキャリアで伝送されるデータ)がIFFT(Inverse FFT)演算された直後)の時間領域の信号であり、以下、OFDM時間領域信号ともいう。
Here, the OFDM signal output from the
OFDM時間領域信号は、実軸成分(I(In Phase)成分)と虚軸成分(Q(Quadrature Phase)成分)とを含む、複素数で表される複素信号である。 The OFDM time domain signal is a complex signal represented by a complex number including a real axis component (I (In Phase) component) and an imaginary axis component (Q (Quadrature Phase) component).
OFDM時間領域信号は、ディジタル直交復調部26からキャリア誤差補正部27に供給される。
The OFDM time domain signal is supplied from the digital
キャリア誤差補正部27は、ディジタル直交復調部26からのOFDM時間領域信号と、NCO37から供給される補正信号とを乗算(複素乗算)することによって、OFDM時間領域信号に含まれるキャリア誤差を補正する。
The carrier
ここで、キャリア誤差とは、ディジタル直交復調部26でディジタル直交復調に用いられるキャリアの、OFDM信号のIF信号の中心周波数に対する誤差に起因して、ディジタル直交復調の結果得られるOFDM時間領域信号に生じる、本来のOFDM時間領域信号に対する誤差である。
Here, the carrier error refers to an OFDM time domain signal obtained as a result of digital quadrature demodulation due to an error of the carrier used for digital quadrature demodulation by the digital
キャリア誤差補正部27でキャリア誤差が補正されたOFDM時間領域信号は、FFT演算部28と、誤差検出部32を構成する時間域キャリア位相誤差検出部33が内蔵するガード相関検出部33Aとに供給される。
The OFDM time domain signal whose carrier error has been corrected by the carrier
FFT演算部28は、タイミング同期部31から供給されるシンボル同期信号に従って、キャリア誤差補正部27からのOFDM時間領域信号から、FFT区間のOFDM時間領域信号(のサンプル値)を抽出し、DFT(Discrete Fourier Transform)の高速演算であるFFT演算を行う。
In accordance with the symbol synchronization signal supplied from the
すなわち、FFT演算部28は、OFDM時間領域信号に含まれる1個のOFDMシンボルを構成する伝送シンボルから、ガードインターバル(の伝送シンボル)を除いた、有効シンボル長の伝送シンボルを、FFT演算の対象とするFFT区間のOFDM時間領域信号として抽出する。そして、FFT演算部28は、FFT区間のOFDM時間領域信号(有効シンボル長の伝送シンボル(以下、有効シンボルともいう))のFFT演算を行う。
That is, the
FFT演算部28でのOFDM時間領域信号のFFT演算により、サブキャリアで送信されてきたデータ、すなわち、IQコンスタレーション上の伝送シンボルを表すOFDM信号が得られる。
By the FFT calculation of the OFDM time domain signal in the
なお、OFDM時間領域信号のFFT演算により得られるOFDM信号は、周波数領域の信号であり、以下、OFDM周波数領域信号ともいう。 Note that the OFDM signal obtained by the FFT calculation of the OFDM time domain signal is a frequency domain signal, and is hereinafter also referred to as an OFDM frequency domain signal.
FFT演算部28は、FFT演算によって得られたOFDM周波数領域信号を、位相補正部29に供給する。
The
位相補正部29は、タイミング同期部31から供給される位相補正信号に従って、FFT演算部28からのOFDM周波数領域信号の位相回転成分を補正し、誤差検出部32、フレーム同期部38、及び、等化部39に供給する。
The
ここで、FFT演算部28がFFT演算の対象とするFFT区間の境界は、OFDM時間領域信号のOFDMシンボルの実際の境界からずれる。FFT演算部28で得られるOFDM周波数領域信号の位相は、上述の境界のずれに対応する角度としての位相回転成分だけ回転するので、位相補正部29は、その位相回転成分をキャンセルする補正を行う。
Here, the boundary of the FFT section that is the object of the FFT operation by the
すなわち、位相補正部29は、FFT演算部28からのOFDM周波数領域信号と、タイミング同期部31からの位相補正信号としての複素信号とを乗算(複素乗算)することで、OFDM周波数領域信号の位相を、位相回転成分だけ逆向きに回転する。これにより、位相補正部29は、OFDM周波数領域信号の位相回転成分を除去(キャンセル)する位相補正を行う。
In other words, the
タイミング同期部31は、時間域キャリア位相誤差検出部33が内蔵するガード相関検出部33Aから供給される、後述するガード相関値がピークとなるタイミングを表すピークタイミング信号のフィルタリング等の処理を行う。さらに、タイミング同期部31は、フィルタリング等の処理後のピークタイミング信号に基づき、OFDMシンボルの境界の位置(境界位置)を推定し、その境界の位置を表す信号を、シンボル同期信号として、FFT演算部28に供給する。
The
また、タイミング同期部31は、ピークタイミング信号に基づいて推定したOFDMシンボルの境界の位置と、FFT演算部28でFFT演算が行われるFFT区間の境界の位置とのずれに応じて生じる位相回転成分を算出する。そして、タイミング同期部31は、その位相回転成分を除去するための位相補正信号を生成し、位相補正部29に供給する。
The
誤差検出部32は、キャリア誤差補正部27から供給されるOFDM時間領域信号と、位相補正部29から供給されるOFDM周波数領域信号とを用いて、OFDM信号をディジタル直交復調するときに用いられるキャリアの誤差(キャリア誤差)を検出する。さらに、誤差検出部32は、キャリア誤差を表すキャリア誤差信号を、NCO37に供給する。
The error detection unit 32 uses the OFDM time domain signal supplied from the carrier
すなわち、誤差検出部32は、時間域キャリア位相誤差検出部33、周波数域キャリア位相誤差検出部34、周波数域キャリア周波数誤差検出部35、及び、加算部36から構成される。
That is, the error detection unit 32 includes a time domain carrier phase
時間域キャリア位相誤差検出部33は、ガード相関検出部33Aを内蔵し、ガード相関検出部33Aは、キャリア誤差補正部27からのOFDM時間領域信号から、後述するガード相関を求める。さらに、時間域キャリア位相誤差検出部33は、ガード相関検出部33Aで求められたガード相関値を用いて、キャリアの周波数のずれ量(ディジタル直交復調に用いられるキャリアの周波数と、ディジタル直交復調されるOFDM信号の中心周波数とのずれ量)のうちの、狭帯域の成分であるキャリア位相誤差を検出する。そして、時間域キャリア位相誤差検出部33は、キャリア位相誤差を、加算部36に供給する。
The time domain carrier phase
ここで、キャリアの周波数のずれ量のうちの、狭帯域の成分であるキャリア位相誤差は、キャリアの周波数のずれ量のうちの、サブキャリアの周波数の間隔の±1/2の範囲よりも狭い範囲の値を表す。 Here, the carrier phase error, which is a narrow band component of the carrier frequency shift amount, is narrower than the range of ± 1/2 of the subcarrier frequency interval of the carrier frequency shift amount. Represents a range value.
ガード相関検出部33Aは、キャリア誤差補正部27からのOFDM時間領域信号の自己相関を求める。
The guard
すなわち、ガード相関検出部33Aは、キャリア誤差補正部27からのOFDM時間領域信号と、そのOFDM時間領域信号を有効シンボル長だけ遅延した遅延信号との乗算値の、例えば、ガードインターバルの長さに相当する時間分の平均値(又は移動平均値)を、ラグが有効シンボル長の、OFDM時間領域信号の自己相関として求める。
That is, the guard
ここで、上述のようにして求められるOFDM時間領域信号の自己相関(以下、ガード相関値ともいう)は、OFDMシンボルの境界でピーク値をとる信号となる。 Here, the autocorrelation (hereinafter also referred to as a guard correlation value) of the OFDM time domain signal obtained as described above is a signal having a peak value at the boundary of OFDM symbols.
また、ピーク値のガード相関値の位相は、ディジタル直交復調に用いられるキャリアの周波数と、ディジタル直交復調されるOFDM信号の中心周波数とが、完全に一致していれば0となる。しかしながら、ディジタル直交復調に用いられるキャリアの周波数が、ディジタル直交復調されるOFDM信号の中心周波数からずれている場合には、そのずれ量分だけ、ピーク値のガード相関値の位相は回転する。 The phase of the guard correlation value of the peak value becomes 0 if the frequency of the carrier used for digital quadrature demodulation and the center frequency of the OFDM signal demodulated digitally match completely. However, when the carrier frequency used for digital quadrature demodulation deviates from the center frequency of the OFDM signal demodulated by digital quadrature demodulation, the phase of the guard correlation value of the peak value rotates by the amount of the deviation.
したがって、ピーク値のガード相関値の位相は、ディジタル直交復調に用いられるキャリアの周波数と、ディジタル直交復調されるOFDM信号の中心周波数とのずれ量(キャリアの周波数のずれ量)を表す。 Therefore, the phase of the guard correlation value of the peak value represents the shift amount (shift amount of the carrier frequency) between the carrier frequency used for digital quadrature demodulation and the center frequency of the OFDM signal subjected to digital quadrature demodulation.
なお、ピーク値のガード相関値の位相は、OFDM信号のサブキャリアの周波数の間隔で1回転するため、キャリアの周波数のずれ量の、サブキャリアの周波数の間隔の±1/2の範囲より狭い範囲の値を表す。 Since the phase of the guard correlation value of the peak value makes one rotation at the subcarrier frequency interval of the OFDM signal, the carrier frequency shift amount is narrower than the range of ± 1/2 of the subcarrier frequency interval. Represents a range value.
ガード相関検出部33Aは、OFDM時間領域信号のガード相関値のピーク値を検出し、そのタイミングを表すピークタイミング信号を、タイミング同期部31に供給する。
The guard
周波数域キャリア位相誤差検出部34は、位相補正部29から誤差検出部32に供給されるOFDM周波数領域信号に含まれるパイロット信号のサブキャリア(OFDMシンボルに含まれる、パイロット信号の伝送シンボル)を用いて、キャリア位相誤差を検出する。そして、周波数域キャリア位相誤差検出部34は、キャリア位相誤差を、加算部36に供給する。
The frequency domain carrier
ここで、OFDM信号を送信する送信装置では、振幅及び位相があらかじめ定められている既知の信号が、OFDMシンボルを構成する伝送シンボル(OFDM信号のサブキャリア)内に離散的に挿入される。この既知の信号が、パイロット信号である。 Here, in a transmission apparatus that transmits an OFDM signal, known signals with predetermined amplitudes and phases are discretely inserted into transmission symbols (OFDM signal subcarriers) constituting the OFDM symbol. This known signal is a pilot signal.
周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、位相補正部29から誤差検出部32に供給されるOFDM周波数領域信号を用いて、キャリアの周波数のずれ量のうちの、広帯域の成分であるキャリア周波数誤差を検出する。そして、周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、キャリア周波数誤差を、加算部36に供給する。
The frequency domain carrier frequency
ここで、キャリアの周波数のずれ量のうちの、広帯域の成分であるキャリア周波数誤差は、キャリアの周波数のずれ量を、サブキャリアの周波数の間隔の精度で表す。なお、キャリアの周波数のずれ量の、サブキャリアの周波数の間隔の精度より細かい精度の値は、上述したキャリア位相誤差によって表される。 Here, the carrier frequency error, which is a broadband component of the carrier frequency shift amount, represents the carrier frequency shift amount with the accuracy of the subcarrier frequency interval. Note that the value of the carrier frequency deviation amount, which is finer than the accuracy of the subcarrier frequency interval, is represented by the carrier phase error described above.
加算部36は、時間域キャリア位相誤差検出部33からのキャリア位相誤差、又は、周波数域キャリア位相誤差検出部34からのキャリア位相誤差と、周波数域キャリア周波数誤差検出部35からのキャリア周波数誤差とを加算し、キャリアの周波数のずれ量(トータルのずれ量)を表すキャリア誤差信号を求める。そして、加算部36は、キャリア誤差を、NCO37に供給する。
The
NCO37は、加算部36からのキャリア誤差信号に応じて周波数が変化する信号を、補正信号として生成(発振)し、キャリア誤差補正部27に供給する。
The
すなわち、NCO37は、例えば、加算部36からのキャリア誤差が正の値である場合(キャリアの周波数が、OFDM信号の中心周波数よりも高い場合)には、現在の補正信号よりも、周波数が低い補正信号を生成する(発振周波数を減少させる)。また、NCO37は、例えば、加算部36からのキャリア誤差が負の値である場合(キャリアの周波数が、OFDM信号の中心周波数よりも低い場合)には、現在の補正信号よりも、周波数が高い補正信号を生成する(発振周波数を増加させる)。
That is, for example, when the carrier error from the
フレーム同期部38は、位相補正部29から供給されるOFDM周波数領域信号から、OFDM伝送フレームの所定の位置に挿入されている同期ワードを検出し、その同期ワードに基づいて、OFDM伝送フレームの開始のタイミングを検出する。さらに、フレーム同期部38は、OFDM伝送フレームの開始のタイミングに基づき、OFDM伝送フレームを構成するOFDMシンボルのシンボル番号を特定し、等化部39に供給する。
The
ここで、ディジタル放送では、OFDM伝送フレームと呼ばれる単位が定義され、このOFDM伝送フレームは、複数のOFDMシンボルによって構成される。例えば、ISDB-T規格においては、204個のOFDMシンボルで、1つのOFDM伝送フレームが構成される。そして、このOFDM伝送フレームを単位として、パイロット信号を挿入する位置が、あらかじめ定められている。 Here, in digital broadcasting, a unit called an OFDM transmission frame is defined, and this OFDM transmission frame is composed of a plurality of OFDM symbols. For example, in the ISDB-T standard, one OFDM transmission frame is composed of 204 OFDM symbols. A position where a pilot signal is inserted is determined in advance in units of this OFDM transmission frame.
等化部39は、フレーム同期部38からのシンボル番号に基づいて推定される伝送路特性を用い、位相補正部29から供給されるOFDM周波数領域信号に対して、いわゆる等化処理を施す。
The
すなわち、等化部39は、フレーム同期部38から供給されるシンボル番号に基づき、OFDM周波数領域信号に挿入されているSP(Scattered Pilots)信号と呼ばれるパイロット信号を検出する。さらに、等化部38は、パイロット信号から、OFDM信号が伝送(送信)されてきた伝送路の周波数特性である伝送路特性を推定するチャネル推定処理を行う。そして、等化部38は、位相補正部29から供給されるOFDM周波数領域信号を、伝送路特性の推定値で除算することで、OFDM信号が伝送路で受けた歪みを補正する歪み補正を、等化処理として行う。歪み補正後のOFDM周波数領域信号は、等化部39から誤り訂正部14(図1)に供給される。
That is, the
メモリ40は、例えば、RAM等で構成され、誤差検出部32がキャリア誤差を検出する処理(以下、キャリア誤差検出処理ともいう)に必要なデータを記憶する。また、メモリ40は、後述するように、共有制御部41の制御に応じて、他の処理に必要なデータを、適宜記憶する。
The
共有制御部41は、誤差検出部32によるキャリア誤差検出処理と、例えば、等化部39で行われるチャネル推定処理等の他の処理とに、メモリ40の記憶領域を共有させる共有制御を行う。
The sharing
ここで、誤差検出部32は、キャリア誤差検出処理として、キャリアの位相誤差、及び周波数誤差(キャリア位相誤差、及びキャリア周波数誤差)の両方を検出する初期引き込み動作を行った後、キャリア位相誤差だけを検出するトラッキング動作を行う。 Here, the error detection unit 32 performs the initial pull-in operation for detecting both the carrier phase error and the frequency error (carrier phase error and carrier frequency error) as the carrier error detection process, and then performs only the carrier phase error. A tracking operation to detect is performed.
すなわち、図1の受信システムが、例えば、TV等の、固定して使用される装置(携帯端末のように、移動しながら使用される装置ではない装置(固定受信を行う装置))である場合には、受信環境の変動は少ない。このため、誤差検出部32では、キャリア位相誤差、及びキャリア周波数誤差の両方を検出する初期引き込み動作を、常時行う必要はないので、初期引き込み動作を行った後は、キャリア位相誤差だけを検出するトラッキング動作を行う。 That is, when the receiving system of FIG. 1 is a device that is used in a fixed manner, such as a TV (a device that is not a device that is used while moving (a device that performs fixed reception), such as a mobile terminal). There is little variation in the reception environment. For this reason, the error detection unit 32 does not always have to perform the initial pull-in operation for detecting both the carrier phase error and the carrier frequency error. Therefore, after performing the initial pull-in operation, only the carrier phase error is detected. Perform tracking operation.
一方、メモリ40は、上述したように、キャリア誤差検出処理に必要なデータを記憶するため、少なくとも、初期引き込み動作の処理に必要なデータを記憶することができるだけの記憶容量を有する。
On the other hand, as described above, since the
すなわち、初期引き込み動作では、キャリア位相誤差、及びキャリア周波数誤差の両方を検出するので、キャリア位相誤差だけを検出するトラッキング動作に比較して、処理に必要なデータが多い。このため、メモリ40は、少なくとも、初期引き込み動作の処理に必要なデータを記憶することができるだけの記憶容量を有する。
In other words, since both the carrier phase error and the carrier frequency error are detected in the initial pull-in operation, more data is required for processing than the tracking operation in which only the carrier phase error is detected. Therefore, the
したがって、初期引き込み動作の終了後は、初期引き込み動作の処理に必要である(必要であったが)が、トラッキング動作の処理に不要となる記憶領域が、メモリ40に生じる。すなわち、メモリ40には、トラッキング動作時に使用されない記憶領域となる空き領域(以下、不使用領域ともいう)が生じる。
Therefore, after the completion of the initial pull-in operation, a memory area is generated in the
共有制御部41は、不使用領域を、初期引き込み動作の処理と同時に行われない、チャネル推定処理等の他の処理に解放し、トラッキング動作の処理と、他の処理とに、メモリ40の記憶領域を共有させて、メモリ40の利用効率を向上させる。
The sharing
なお、初期引き込み動作の処理と同時に行われない他の処理としては、キャリア誤差補正部27によるキャリア誤差の補正が(ある程度)機能し、フレーム同期部38において、OFDM伝送フレームの開始のタイミングが検出されてからでないと行うことができない処理がある。
As other processing that is not performed at the same time as the initial pull-in operation, carrier error correction by the carrier
具体的には、初期引き込み動作の処理と同時に行われない他の処理としては、上述したチャネル推定処理の他、誤り訂正部14(図1)で行われる誤り訂正処理や、出力I/F15(図1)で行われる出力処理等がある。 Specifically, as other processing that is not performed simultaneously with the initial pull-in operation processing, in addition to the above-described channel estimation processing, error correction processing performed by the error correction unit 14 (FIG. 1), output I / F 15 ( For example, the output processing performed in FIG.
ここで、トラッキング動作の処理との、メモリ40の記憶領域の共有は、チャネル推定処理、誤り訂正処理、及び出力処理等の複数の他の処理のうちの1つの他の処理との間で行う他、メモリ40の容量が許せば、2以上の他の処理との間で行うことができる。
Here, the sharing of the storage area of the
また、図1の受信システムの受信環境が安定している場合には、トラッキング動作の処理は、常時(各OFDMシンボルについて)行う必要はなく、間欠的に(周期的に)(複数のOFDMシンボルごとに、そのうちの1個のOFDMシンボルについてだけ)行うことができる。 In addition, when the reception environment of the reception system of FIG. 1 is stable, it is not necessary to perform the tracking operation process constantly (for each OFDM symbol), but intermittently (periodically) (a plurality of OFDM symbols). For each one of the OFDM symbols).
トラッキング動作の処理が間欠的に行われる場合には、共有制御部41では、トラッキング動作の処理が行われていないときに、トラッキング動作の処理に必要なメモリ40の記憶領域(トラッキング動作の処理に使用される記憶領域)(以下、トラッキング用記憶領域ともいう)を、他の処理にさらに解放することができる。
When the tracking operation process is performed intermittently, the sharing
この場合、トラッキング用記憶領域は、トラッキング動作の処理と、他の処理とで、時分割に共有される。 In this case, the tracking storage area is shared in a time division manner between the tracking operation process and other processes.
なお、トラッキング用記憶領域を解放する他の処理と、不使用領域を解放する他の処理とは、同一の処理であっても良いし、異なる処理であっても良い。 The other process for releasing the tracking storage area and the other process for releasing the unused area may be the same process or different processes.
また、トラッキング用記憶領域を解放する他の処理と、不使用領域を解放する他の処理とを、異なる処理とする場合には、不使用領域を解放する他の処理としては、優先度が高い処理(例えば、キャリア誤差補正部27によるキャリア誤差の補正が機能した後に常時行う必要がある処理等)を採用し、トラッキング用記憶領域を解放する他の処理としては、優先度が低い処理(例えば、間欠的、又は一時的に行えば良い処理等)を採用することができる。
Also, when other processing for releasing the tracking storage area is different from other processing for releasing the unused area, the other processes for releasing the unused area have higher priority. Other processes that employ processing (for example, processing that must always be performed after the carrier error correction by the carrier
ここで、図2では、トラッキング動作の処理との、メモリ40の記憶領域の共有は、等化部39で行われるチャネル推定処理との間で行われるようになっている。
Here, in FIG. 2, sharing of the storage area of the
なお、図2において、トラッキング動作の処理との、メモリ40の記憶領域の共有は、その他、例えば、FFT演算部28でFFT演算の対象となるFFT区間のOFDM時間領域信号を抽出するのに用いられるシンボル同期信号の生成(OFDMシンボルの境界位置の推定)の処理等との間で行うことが可能である。
In FIG. 2, the sharing of the storage area of the
<復調部13の復調の動作>
<Demodulation Operation of
図3を参照して、図2の復調部13による復調の動作について説明する。
With reference to FIG. 3, the demodulation operation by the
例えば、図1の受信システムの電源がオンにされると、ステップS11において、復調部13の必要なブロックでは、内蔵するAGC(Automatic Gain Control)回路(図示せず)が動作を開始し、AGC回路が、いわゆるロック状態となると、処理は、ステップS12に進む。
For example, when the power supply of the receiving system in FIG. 1 is turned on, in step S11, a built-in AGC (Automatic Gain Control) circuit (not shown) starts operation in a necessary block of the
ステップS12では、復調部13の必要なブロックにおいて、例えば、MODEやGI(Guard interval)等の、OFDM信号の復調に必要な復調パラメータの推定が行われ、その推定が完了すると、処理は、ステップS13に進む。
In step S12, demodulation parameters required for demodulation of the OFDM signal, such as MODE and GI (Guard interval), are estimated in the necessary blocks of the
ステップS13では、初期引き込みモードでのキャリア誤差補正が行われる。 In step S13, carrier error correction in the initial pull-in mode is performed.
すなわち、アンテナ11で受信されたOFDM信号は、チューナ21、BPF22、A/D変換部23、及び、DCキャンセル部25を介して、ディジタル直交復調部26に供給される。
That is, the OFDM signal received by the
ディジタル直交復調部26は、所定の周波数のキャリアを用いて、DCキャンセル部25からのOFDM信号をディジタル直交復調し、その結果得られるベースバンドのOFDM時間領域信号を、キャリア誤差補正部27に供給する。
The digital
キャリア誤差補正部27は、ディジタル直交復調部26からのOFDM時間領域信号のキャリア誤差を、NCO37から供給される補正信号に従って補正し、その結果得られるOFDM時間領域信号を、FFT演算部28と、時間域キャリア位相誤差検出部33のガード相関検出部33Aとに供給する。
The carrier
ガード相関検出部33Aは、キャリア誤差補正部27からのOFDM時間領域信号から、上述したガード相関値を求める。さらに、ガード相関検出部33Aは、ガード相関値のピーク値を求め、そのピーク値のタイミングを表すピークタイミング信号を、タイミング同期部31に供給する。
The guard
タイミング同期部31は、ガード相関検出部33Aからのピークタイミング信号に基づき、OFDMシンボルの境界位置を推定し、その境界位置を表す信号を、シンボル同期信号として、FFT演算部28に供給する。
The
また、タイミング同期部31は、ピークタイミング信号に基づいて推定したOFDMシンボルの境界位置と、FFT演算部28でFFT演算が行われるFFT区間の境界の位置とのずれに応じて生じる位相回転成分を算出する。さらに、タイミング同期部31は、その位相回転成分を除去するための位相補正信号を生成し、位相補正部29に供給する。
The
一方、FFT演算部28は、キャリア誤差補正部27からのOFDM時間領域信号から、タイミング同期部31から供給されるシンボル同期信号に従って、FFT区間のOFDM時間領域信号を抽出し、そのOFDM時間領域信号のFFT演算を行う。そして、FFT演算部28は、FFT演算によって得られるOFDM周波数領域信号を、位相補正部29に供給する。
On the other hand, the
位相補正部29は、タイミング同期部31から供給される位相補正信号に従って、FFT演算部28からのOFDM周波数領域信号の位相の回転により生じる位相回転成分を補正する。この補正後のOFDM周波数領域信号は、誤差検出部32の周波数域キャリア位相誤差検出部34、及び、周波数域キャリア周波数誤差検出部35と、フレーム同期部38、及び、等化部39とに供給される。
The
誤差検出部32の時間域キャリア位相誤差検出部33は、ガード相関検出部33Aで求められたガード相関値を用いて、キャリア位相誤差を検出し、加算部36に供給する。
The time domain carrier phase
また、誤差検出部32の周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、位相補正部29からのOFDM周波数領域信号を用いて、キャリア周波数誤差を検出し、加算部36に供給する。
The frequency domain carrier frequency
ここで、時間域キャリア位相誤差検出部33で検出されるキャリア位相誤差を、以下、時間域キャリア位相誤差ともいう。また、周波数域キャリア周波数誤差検出部35で検出されるキャリア周波数誤差を、以下、周波数域キャリア周波数誤差ともいう。
Here, the carrier phase error detected by the time domain carrier
加算部36は、時間域キャリア位相誤差検出部33からの時間域キャリア位相誤差を表すキャリア誤差信号を、NCO37に供給する。さらに、加算部36は、周波数域キャリア周波数誤差検出部35からの周波数域キャリア周波数誤差を表すキャリア誤差信号を、NCO37に供給する。
The
NCO37は、加算部36からのキャリア誤差信号に応じて、補正信号を生成し、キャリア誤差補正部27に供給する。
The
キャリア誤差補正部27は、ディジタル直交復調部26から供給されるOFDM時間領域信号を、NCO37から供給される補正信号に従って補正し、これにより、キャリア誤差が補正されたOFDM時間領域信号を得て、FFT演算部28、及び、ガード相関検出部33Aに供給する。
The carrier
以上のように、初期引き込みモードでのキャリア誤差補正では、誤差検出部32が、時間域キャリア位相誤差検出部33において、時間域キャリア位相誤差を検出し、さらに、周波数域キャリア周波数誤差検出部35において、周波数域キャリア周波数誤差を検出する初期引き込み動作の処理を行う。
As described above, in the carrier error correction in the initial pull-in mode, the error detection unit 32 detects the time domain carrier phase error in the time domain carrier phase
そして、キャリア誤差補正部27において、時間域キャリア位相誤差と、周波数域キャリア周波数誤差とに基づき、OFDM時間領域信号のキャリア誤差が補正される。
Then, the carrier
ステップS13において、上述のように、初期引き込みモードでのキャリア誤差補正が行われると、誤差検出部32は、初期引き込み動作を終了し、処理は、ステップS14に進む。 In step S13, as described above, when carrier error correction is performed in the initial pull-in mode, the error detection unit 32 ends the initial pull-in operation, and the process proceeds to step S14.
ステップS14では、トラッキングモードでのキャリア誤差補正が開始される。 In step S14, carrier error correction in the tracking mode is started.
すなわち、ステップS14では、誤差検出部32の周波数域キャリア位相誤差検出部34は、位相補正部29からのOFDM周波数領域信号を用いて、キャリア位相誤差を検出し、加算部36に供給する。
That is, in
ここで、周波数域キャリア位相誤差検出部34で検出されるキャリア位相誤差を、以下、周波数域キャリア位相誤差ともいう。
Here, the carrier phase error detected by the frequency domain carrier
加算部36は、周波数域キャリア位相誤差検出部34からの周波数域キャリア位相誤差を表すキャリア誤差信号を、NCO37に供給し、NCO37は、加算部36からのキャリア誤差信号に応じて、補正信号を生成し、キャリア誤差補正部27に供給する。
The
キャリア誤差補正部27は、ディジタル直交復調部26から供給されるOFDM時間領域信号を、NCO37から供給される補正信号に従って補正し、これにより、キャリア誤差が補正されたOFDM時間領域信号を得て、FFT演算部28、及び、ガード相関検出部33Aに供給する。
The carrier
以上のように、トラッキングモードでのキャリア誤差補正では、誤差検出部32が、周波数域キャリア位相誤差検出部34において、周波数域キャリア位相誤差を検出するトラッキング動作の処理を行う。
As described above, in the carrier error correction in the tracking mode, the error detection unit 32 performs the tracking operation process for detecting the frequency domain carrier phase error in the frequency domain carrier phase
そして、キャリア誤差補正部27において、周波数域キャリア位相誤差のみに基づき、OFDM時間領域信号のキャリア誤差が補正される。
Then, the carrier
ステップS14において、上述のような、トラッキングモードでのキャリア誤差補正が開始されると(ステップS13における初期引き込みモードでのキャリア誤差補正が終了すると)、ステップS15において、等化部39は、チャネル推定処理を開始する。
When the carrier error correction in the tracking mode as described above is started in step S14 (when the carrier error correction in the initial pull-in mode in step S13 is completed), in step S15, the
すなわち、フレーム同期部38は、位相補正部29から供給されるOFDM周波数領域信号から、OFDM伝送フレームを構成するOFDMシンボルのシンボル番号を特定し、等化部39に供給する。
That is, the
等化部39は、フレーム同期部38から供給されるシンボル番号に基づき、位相補正部29からのOFDM周波数領域信号からパイロット信号を検出し、そのパイロット信号から、伝送路特性を推定するチャネル推定処理を行う。
The
等化部39が、チャネル推定処理を開始すると、処理は、ステップS15からステップS16に進み、等化部39は、位相補正部29から供給されるOFDM周波数領域信号を等化する等化処理を開始する。すなわち、等化部39は、位相補正部29から供給されるOFDM周波数領域信号を、伝送路特性の推定値で除算することで、OFDM信号が伝送路で受けた歪みを補正する歪み補正を開始し、歪み補正後のOFDM周波数領域信号を、誤り訂正部14(図1)に供給する。
When the
なお、図3では、ステップS14において、周波数域キャリア位相誤差検出部34が、(周波数域)キャリア位相誤差を検出するトラッキング動作の処理を行うこととしたが、ステップS14では、周波数域キャリア位相誤差検出部34ではなく、時間域キャリア位相誤差検出部33が、(時間域)キャリア位相誤差を検出するトラッキング動作の処理を行うようにすることが可能である。
In FIG. 3, in step S14, the frequency domain carrier phase
<復調部13の共有制御の動作>
<Share Control Operation of
図4を参照して、図2の復調部13によるメモリ40の共有制御の動作について説明する。
With reference to FIG. 4, the operation of sharing control of the
例えば、図1の受信システムの電源がオンにされると、ステップS21において、共有制御部41は、初期引き込みモードでのキャリア誤差補正のためのキャリア誤差検出処理(誤差検出部32の初期引き込み動作の処理)に対して、その処理に必要なメモリ40の記憶領域を割り当てる。
For example, when the power supply of the receiving system in FIG. 1 is turned on, in step S21, the sharing
そして、初期引き込みモードでのキャリア誤差補正が終了すると、ステップS22において、共有制御部41は、誤差検出部32の初期引き込み動作の処理に対して割り当てたメモリ40の記憶領域を解放し(割り当ての解放を行い)、処理は、ステップS23に進む。
When the carrier error correction in the initial pull-in mode is completed, in step S22, the sharing
ステップS23では、共有制御部41は、トラッキングモードでのキャリア誤差補正のためのキャリア誤差検出処理(誤差検出部32のトラッキング動作の処理)に対して、その処理に必要な記憶領域を割り当て、処理は、ステップS24に進む。
In step S23, the sharing
ステップS24では、共有制御部41は、トラッキング動作の処理と、例えば、等化部39で行われるチャネル推定処理等の他の処理とに、メモリ40の記憶領域を共有させる共有制御を開始する。
In step S <b> 24, the sharing
すなわち、共有制御部41は、初期引き込み動作時には使用されるが、トラッキング動作時に使用されない記憶領域となるメモリ40の不使用領域を、他の処理としての、例えば、等化部39で行われるチャネル推定処理に解放する。そして、共有制御部41は、チャネル推定処理に対して、そのチャネル推定処理に必要なメモリ40の記憶領域を割り当て、これにより、トラッキング動作の処理と、チャネル推定処理とに、メモリ40の記憶領域を共有させる。
That is, the shared
したがって、等化部39には、チャネル推定処理に必要なデータを記憶するメモリを設ける必要がないので、復調部13(ひいては、復調処理部12や、図1の受信システム)を小型に構成することができる。
Therefore, since it is not necessary to provide the
また、メモリ40は、初期引き込み動作の処理に必要なデータ、トラッキング動作の処理に必要なデータ、及び、チャネル推定処理に必要なデータのすべてのデータを記憶することができる容量のメモリである必要はない。
Further, the
すなわち、メモリ40としては、初期引き込み動作の処理に必要なデータか、又は、トラッキング動作の処理に必要なデータとチャネル推定処理に必要なデータとを合計したデータのうちの、データ量が大きい方のデータを記憶することができる容量のメモリを採用することができる。
In other words, the
したがって、初期引き込み動作の処理に必要なデータ、トラッキング動作の処理に必要なデータ、及び、チャネル推定処理に必要なデータのそれぞれを、別個に記憶するメモリを設ける場合に比較して、復調部13を小型に構成することができる。
Therefore, the
なお、チャネル推定処理に必要なデータ、つまり、チャネル推定処理において、メモリ40に記憶されるデータとしては、パイロット信号の伝送シンボル(サブキャリア)の位置の伝送路特性の推定値等がある。
Note that data necessary for the channel estimation process, that is, data stored in the
すなわち、チャネル推定処理では、まず、既知の信号であるパイロット信号の伝送シンボルの位置の伝送路特性の推定値が求められ、その後、その推定値を用いた補間等によって、他の伝送シンボルの位置の伝送路特性が推定される。この場合、補間のためのフィルタリングに用いるのに、パイロット信号の伝送シンボルの位置の伝送路特性の推定値を保持しておく必要があり、この保持のために、メモリ40が使用される。
That is, in the channel estimation process, first, an estimated value of the channel characteristic of the position of a transmission symbol of a pilot signal that is a known signal is obtained, and then the position of another transmission symbol is obtained by interpolation or the like using the estimated value. The transmission path characteristics are estimated. In this case, in order to use for filtering for interpolation, it is necessary to hold the estimated value of the transmission path characteristic at the position of the transmission symbol of the pilot signal, and the
<キャリア誤差の検出と補正の詳細例> <Detailed examples of carrier error detection and correction>
図5を参照して、誤差検出部32(図2)で行われるキャリア誤差検出と、キャリア誤差補正部27(図2)で行われるキャリア誤差補正の詳細について説明する。 With reference to FIG. 5, the details of the carrier error detection performed by the error detection unit 32 (FIG. 2) and the carrier error correction performed by the carrier error correction unit 27 (FIG. 2) will be described.
図5は、OFDM時間領域信号を、横軸を周波数fとして示している。 FIG. 5 shows the OFDM time domain signal with the horizontal axis as frequency f.
すなわち、図5Aは、理想的なOFDM時間領域信号を示している。 That is, FIG. 5A shows an ideal OFDM time domain signal.
OFDM時間領域信号は、複数のサブキャリアc#0,c#1,c#2,c#3,c#4,c#5,c#6,c#7,・・・を含み、理想的なOFDM時間領域信号では、各サブキャリアc#iの周波数(位置)は、そのサブキャリアc#iに対してあらかじめ決められた周波数(以下、設定周波数ともいう)f#iに一致する。
An OFDM time domain signal includes a plurality of
図5Bは、図2のディジタル直交復調部26からキャリア誤差補正部27に供給される実際のOFDM時間領域信号の例を示している。
FIG. 5B shows an example of an actual OFDM time domain signal supplied from the digital
実際のOFDM時間領域信号では、各サブキャリアc#iの周波数は、設定周波数f#iからずれている。 In an actual OFDM time domain signal, the frequency of each subcarrier c # i is shifted from the set frequency f # i.
ここで、設定周波数f#iからの、サブキャリアc#iの周波数のずれ量が、上述したキャリアの周波数のずれ量となる。 Here, the frequency shift amount of the subcarrier c # i from the set frequency f # i is the above-described carrier frequency shift amount.
誤差検出部32では、このキャリアの周波数のずれ量が、キャリア誤差として検出される。 The error detector 32 detects the carrier frequency shift amount as a carrier error.
初期引き込みモードでのキャリア誤差補正では、まず、時間域キャリア位相誤差検出部33(図2)で検出される時間域キャリア位相誤差に基づき、サブキャリアc#iの周波数が、より近くの設定周波数f#i'に一致するように、OFDM時間領域信号が補正される。 In the carrier error correction in the initial pull-in mode, first, based on the time domain carrier phase error detected by the time domain carrier phase error detector 33 (FIG. 2), the frequency of the subcarrier c # i is closer to the set frequency. The OFDM time domain signal is corrected so as to coincide with f # i ′.
図5Cは、サブキャリアc#iの周波数が、現在の周波数からより近くの設定周波数f#i'に一致するように、OFDM時間領域信号を補正した、その補正後のOFDM時間領域信号を示している。 FIG. 5C shows the corrected OFDM time domain signal obtained by correcting the OFDM time domain signal so that the frequency of the subcarrier c # i matches the set frequency f # i ′ closer to the current frequency. ing.
図5Cでは、サブキャリアc#iの周波数が、そのサブキャリアc#iに対する設定周波数f#iではない、他の設定周波数f#i+2に一致するように、OFDM時間領域信号が補正されている。 In FIG. 5C, the OFDM time domain signal is corrected so that the frequency of the subcarrier c # i matches the other set frequency f # i + 2 that is not the set frequency f # i for the subcarrier c # i. ing.
サブキャリアc#iの周波数が、より近くの設定周波数f#i'に一致するように、OFDM時間領域信号の補正が行われた後、初期引き込みモードでのキャリア誤差補正では、サブキャリアc#iの周波数が、そのサブキャリアc#iに対する設定周波数f#iに一致するように、OFDM時間領域信号の補正が行われる。 After the OFDM time domain signal is corrected so that the frequency of the subcarrier c # i matches the closer set frequency f # i ′, the subcarrier c # The OFDM time domain signal is corrected so that the frequency of i matches the set frequency f # i for the subcarrier c # i.
すなわち、サブキャリアc#iの周波数が、より近くの設定周波数f#i'に一致するように、OFDM時間領域信号の補正が行われた後、周波数域キャリア周波数誤差検出部35(図2)で検出される周波数域キャリア周波数誤差に基づき、サブキャリアc#iの周波数が、そのサブキャリアc#iに対する設定周波数f#iに一致するように、OFDM時間領域信号が補正される。 That is, after the OFDM time domain signal is corrected so that the frequency of the subcarrier c # i matches the closer set frequency f # i ′, the frequency domain carrier frequency error detection unit 35 (FIG. 2) Is corrected so that the frequency of the subcarrier c # i matches the set frequency f # i for the subcarrier c # i.
図5Dは、サブキャリアc#iの周波数が、そのサブキャリアc#iに対する設定周波数f#iに一致するように、OFDM時間領域信号を補正した、その補正後のOFDM時間領域信号を示している。 FIG. 5D shows the corrected OFDM time domain signal obtained by correcting the OFDM time domain signal so that the frequency of subcarrier c # i matches the set frequency f # i for subcarrier c # i. Yes.
受信環境が安定している場合には、以上のような、初期引き込みモードでのキャリア誤差補正が行われた後は、サブキャリアc#iの周波数は、そのサブキャリアc#iに対する設定周波数f#iから、復調部13を構成する各ブロックの温度特性等に起因して、僅かにずれるだけである。
When the reception environment is stable, after the carrier error correction in the initial pull-in mode as described above, the frequency of the subcarrier c # i is the set frequency f for the subcarrier c # i. From #i, due to the temperature characteristics of each block constituting the
すなわち、初期引き込みモードでのキャリア誤差補正が行われた後は、例えば、OFDM信号のS/N(Signal to Noise ratio)が急に低下すること等の、受信環境が大きく悪化するようなことがなければ、サブキャリアc#iの周波数は、そのサブキャリアc#iに対する設定周波数f#iから、それほど大きく変動しない(例えば、サブキャリアの周波数の間隔ほどは変動しない)。 That is, after the carrier error correction in the initial pull-in mode, the reception environment may be greatly deteriorated, for example, the S / N (Signal to Noise ratio) of the OFDM signal suddenly decreases. Otherwise, the frequency of the subcarrier c # i does not vary so much from the set frequency f # i for the subcarrier c # i (for example, it does not vary as much as the frequency interval of the subcarriers).
そこで、初期引き込みモードでのキャリア誤差補正が行われた後は、トラッキングモードでのキャリア誤差補正が行われる。 Therefore, after the carrier error correction in the initial pull-in mode is performed, the carrier error correction in the tracking mode is performed.
すなわち、図5Eは、初期引き込みモードでのキャリア誤差補正が行われた後、サブキャリアc#iの周波数が、そのサブキャリアc#iに対する設定周波数f#iから、僅かにずれた状態のOFDM時間領域信号を示している。 That is, FIG. 5E shows OFDM in which the frequency of the subcarrier c # i is slightly shifted from the set frequency f # i for the subcarrier c # i after the carrier error correction in the initial pull-in mode is performed. A time domain signal is shown.
トラッキングモードでのキャリア誤差補正では、例えば、周波数域キャリア位相誤差検出部34(図2)で検出される周波数域キャリア位相誤差に基づき、設定周波数f#iから僅かにずれたサブキャリアc#iの周波数が、その設定周波数f#iに一致するように、OFDM時間領域信号が補正される。 In the carrier error correction in the tracking mode, for example, the subcarrier c # i slightly deviated from the set frequency f # i based on the frequency domain carrier phase error detected by the frequency domain carrier phase error detector 34 (FIG. 2). The OFDM time domain signal is corrected so that the frequency of the frequency coincides with the set frequency f # i.
<時間域キャリア位相誤差検出部33による時間域キャリア位相誤差の検出の説明>
<Description of Detection of Time Domain Carrier Phase Error by Time Domain Carrier Phase
図6及び図7を参照して、図2の時間域キャリア位相誤差検出部33による時間域キャリア位相誤差の検出の方法について説明する。
A method of detecting the time domain carrier phase error by the time domain carrier phase
時間域キャリア位相誤差検出部33は、ガード相関検出部33Aでガード相関値を求め、そのガード相関値を、複数のOFDMシンボルの区間について累積加算する。さらに、時間域キャリア位相誤差検出部33は、ガード相関値の累積加算値のピーク(値)を検出し、ガード相関値の累積加算値のピークのタイミングのガード相関値の位相成分に基づいて、キャリア位相誤差(時間域キャリア位相誤差)を検出する。
In the time domain carrier phase
図6は、時間領域でのOFDM信号を示している。 FIG. 6 shows an OFDM signal in the time domain.
OFDM信号は、OFDMシンボルの系列であり、OFDMシンボルは、変調時にIFFTが行われる信号区間である有効シンボルと、その有効シンボルの後半の一部の波形が、そのまま、有効シンボルの先頭にコピーされたガードインターバルとから構成される。 An OFDM signal is a series of OFDM symbols, and an OFDM symbol is a valid symbol that is a signal interval in which IFFT is performed during modulation, and a waveform in the latter half of the valid symbol is copied as it is to the beginning of the valid symbol. Guard interval.
OFDMシンボルのうちの有効シンボルの長さは、有効シンボル長Tu[秒]と呼ばれる。 The effective symbol length of the OFDM symbols is called effective symbol length Tu [seconds].
いま、キャリア誤差を含まないOFDM信号(OFDM時間領域信号)を、r(t)と表すこととすると(tは、あるOFDMシンボルの有効シンボルの先頭のタイミングを基準とする時刻(時間)を表す)、あるキャリア誤差Δf(図5Bや図5Eに示した、サブキャリアc#iの周波数と、そのサブキャリアc#iに対する設定周波数f#iとの間のずれ量)を含むOFDM信号s(t)は、次式で表される。 Assuming that an OFDM signal (OFDM time domain signal) that does not include a carrier error is represented as r (t) (t represents a time (time) based on the timing of the beginning of an effective symbol of an OFDM symbol). ), An OFDM signal s () including a certain carrier error Δf (the amount of deviation between the frequency of the subcarrier c # i and the set frequency f # i for the subcarrier c # i shown in FIGS. 5B and 5E). t) is expressed by the following equation.
s(t)=r(t)ej2πΔft
・・・(1)
s (t) = r (t) e j2πΔft
... (1)
なお、eはネイピア数(Napier's constant)であり、jは虚数単位(imaginary unit)である。 Note that e is the Napier's constant, and j is an imaginary unit.
一方、キャリア誤差を含まないOFDM信号r(t)のOFDMシンボルでは、上述したように、有効シンボルの後半の一部のコピーが、ガードインターバルになっている。 On the other hand, in the OFDM symbol of the OFDM signal r (t) that does not include a carrier error, as described above, a partial copy of the latter half of the effective symbol is a guard interval.
すなわち、OFDMシンボルのうちの、ガードインターバルの長さ(ガードインターバル長)を、Tg[秒]と表すこととすると、キャリア誤差を含まないOFDM信号r(t)のOFDMシンボルでは、有効シンボルの最後から長さTgの部分と、ガードインターバルとは一致する。例えば、図6において、時刻t=-Tgから時刻t=0までのOFDM信号r(t)と、時刻t=Tu-Tgから時刻t=TuまでのOFDM信号(ガードインターバル)とは、一致する。 That is, if the guard interval length (guard interval length) of OFDM symbols is expressed as Tg [seconds], the last OFDM symbol of the OFDM signal r (t) that does not include a carrier error is the last effective symbol. The length Tg and the guard interval coincide with each other. For example, in FIG. 6, the OFDM signal r (t) from time t = -Tg to time t = 0 and the OFDM signal (guard interval) from time t = Tu-Tg to time t = Tu match. .
したがって、OFDMシンボルの有効シンボルの最後から長さTgの部分、すなわち、式Tu-Tg≦t≦Tuを満たす時刻tについては、キャリア誤差を含まないOFDM信号r(t)は、次式を満たす。 Therefore, the OFDM signal r (t) that does not include a carrier error satisfies the following expression for the portion of the OFDM symbol effective symbol Tg from the end, that is, for the time t that satisfies the expression Tu-Tg ≦ t ≦ Tu. .
r(t-Tu)=r(t) 但し、Tu-Tg≦t≦Tu
・・・(2)
r (t-Tu) = r (t) where Tu-Tg ≦ t ≦ Tu
... (2)
なお、OFDMシンボルの長さは、Tg+Tuで表される。 Note that the length of the OFDM symbol is represented by Tg + Tu.
時間域キャリア位相誤差検出部33は、上述したように、ガード相関検出部33Aで、ガード相関値を求め、そのガード相関値を、複数のOFDMシンボルの区間について累積加算する。
As described above, the time domain carrier phase
ここで、図7を参照して、ガード相関検出部33Aで求められるガード相関値について説明する。
Here, with reference to FIG. 7, the guard correlation value calculated | required by the guard
ガード相関検出部33Aは、ガードインターバルの長さTg分のOFDM時間領域信号の、ラグが有効シンボル長Tuの自己相関を、ガード相関値として求める。かかるガード相関値は、OFDM時間領域信号と、そのOFDM時間領域信号を有効シンボル長Tuだけ遅延した遅延信号との乗算値の、ガードインターバルの長さTg分だけの平均(又は移動平均)をとることで求めることができる。
The guard
図7Aは、キャリア誤差Δfを含むOFDM信号s(t)と、そのOFDM信号s(t)を、有効シンボル長Tuだけ遅延した遅延信号s(t-Tu)とを示している。 FIG. 7A shows an OFDM signal s (t) including a carrier error Δf and a delayed signal s (t-Tu) obtained by delaying the OFDM signal s (t) by an effective symbol length Tu.
OFDM信号s(t)と、遅延信号s(t-Tu)(の複素共役)との乗算値s(t)s*(t-Tu)は、式(1)から、次式で表される。なお、上付きのアスタリスク(*)は、複素共役を表す。 A multiplication value s (t) s * (t-Tu) of the OFDM signal s (t) and the delayed signal s (t-Tu) (a complex conjugate thereof) is expressed by the following equation from the equation (1). . The superscript asterisk (*) represents a complex conjugate.
s(t)s*(t-Tu)=r(t)ej2πΔftr(t-Tu)e-j2πΔf(t-Tu)
=r(t)r(t-Tu)ej2πΔfTu
・・・(3)
s (t) s * (t-Tu) = r (t) e j2πΔft r (t-Tu) e -j2πΔf (t-Tu)
= r (t) r (t-Tu) e j2πΔfTu
... (3)
但し、式Tu-Tg≦t≦Tuを満たす時刻tについては、式(3)の乗算値s(t)s*(t-Tu)は、式(2)から、次式で表される。 However, for the time t satisfying the expression Tu−Tg ≦ t ≦ Tu, the multiplication value s (t) s * (t−Tu) in the expression (3) is expressed by the following expression from the expression (2).
s(t)s*(t-Tu)=|r(t)|2ej2πΔfTu
・・・(4)
s (t) s * (t-Tu) = | r (t) | 2 e j2πΔfTu
... (4)
さらに、式Tu-Tg≦t≦Tuを満たす時刻tについては、乗算値s(t)s*(t-Tu)の偏角Arg[s(t)s*(t-Tu)]は、式(4)から、次式で表される。 Furthermore, for the time t satisfying the expression Tu-Tg ≦ t ≦ Tu, the argument Arg [s (t) s * (t-Tu)] of the multiplication value s (t) s * (t-Tu) is From (4), it is expressed by the following equation.
Arg[s(t)s*(t-Tu)]=Arg[|r(t)|2ej2πΔfTu]
=2πΔfTu
・・・(5)
Arg [s (t) s * (t-Tu)] = Arg [| r (t) | 2 e j2πΔfTu ]
= 2πΔfTu
... (5)
偏角は、-πないし+πの範囲で求めることができるので、式(5)によれば、式-π≦2πΔfTu<+πを満たす範囲、つまり、式-1/(2Tu)≦Δf<+1/(2Tu)を満たす範囲のキャリア誤差Δfを検出することができる。 Since the declination can be obtained in the range of −π to + π, according to the equation (5), the range satisfying the equation −π ≦ 2πΔfTu <+ π, that is, the equation −1 / (2Tu) ≦ Δf < The carrier error Δf in the range satisfying + 1 / (2Tu) can be detected.
但し、式(5)に基づき、キャリア誤差Δfを検出するには、式Tu-Tg≦t≦Tuを満たす時刻tのタイミングを認識する必要がある。 However, in order to detect the carrier error Δf based on the equation (5), it is necessary to recognize the timing of the time t that satisfies the equation Tu−Tg ≦ t ≦ Tu.
そこで、時間域キャリア位相誤差検出部33は、初期引き込み動作時に、乗算値s(t)s*(t-Tu)の、ガードインターバル長Tg分の平均値(現在時刻tからガードインターバル長Tg分だけ遡った時刻t-Tgから、現在時刻tまでの平均値であるガード相関値)を、1個のOFDMシンボル分のOFDM信号、つまり、長さTg+Tu(以下、OFDMシンボル長Tg+Tuともいう)のOFDM信号s(t)の各時刻tにおいて求める。
Therefore, the time domain carrier phase
ここで、図7Bは、乗算値s(t)s*(t-Tu)としてのベクトルを示している。 Here, FIG. 7B shows a vector as the multiplication value s (t) s * (t-Tu).
いま、時刻t=-Tgから時刻t=Tuまでの、1個のOFDMシンボルに注目すると、時刻t=-Tgから時刻t=0までの区間が、ガードインターバルの区間となり、時刻t=0から時刻t=Tuまでの区間が、有効シンボルの区間となる。また、時刻t=Tu-Tgから時刻t=Tuまでの区間が、ガードインターバルのコピー元の区間(コピー元区間ともいう)となる。 Now, focusing on one OFDM symbol from time t = -Tg to time t = Tu, the interval from time t = -Tg to time t = 0 is the guard interval, and from time t = 0 The interval up to time t = Tu is the effective symbol interval. A section from time t = Tu-Tg to time t = Tu is a guard interval copy source section (also referred to as a copy source section).
時刻t=-Tgから時刻t=Tuまでの1個のOFDMシンボルにおいて、そのOFDMシンボルの先頭の時刻t=-Tgから、コピー元区間が開始する時刻t=Tu-Tgまでの区間(図7Bの区間A)では、OFDM信号s(t)と、そのOFDM信号s(t)を有効シンボル長Tuだけ遅延した遅延信号s(t-Tu)との間には相関がない。 In one OFDM symbol from time t = -Tg to time t = Tu, a section from time t = -Tg at the beginning of the OFDM symbol to time t = Tu-Tg at which the copy source section starts (FIG. 7B In the section A), there is no correlation between the OFDM signal s (t) and the delayed signal s (t-Tu) obtained by delaying the OFDM signal s (t) by the effective symbol length Tu.
したがって、時刻t=-Tgから時刻t=Tu-Tgまでの区間Aの各時刻tの乗算値s(t)s*(t-Tu)としてのベクトルは、様々な方向を向いたベクトルとなる。 Therefore, a vector as a multiplication value s (t) s * (t-Tu) at each time t in the section A from time t = -Tg to time t = Tu-Tg is a vector directed in various directions. .
一方、時刻t=Tu-Tgから時刻t=Tuまでのコピー元区間(図7Bの区間B)では、OFDM信号s(t)と、そのOFDM信号s(t)を有効シンボル長Tuだけ遅延した遅延信号s(t-Tu)とは、キャリア誤差△fがなければ一致するので、OFDM信号s(t)と遅延信号s(t-Tu)との間には、強い相関がある。 On the other hand, in the copy source section (section B in FIG. 7B) from time t = Tu-Tg to time t = Tu, the OFDM signal s (t) and the OFDM signal s (t) are delayed by the effective symbol length Tu. Since there is a match with the delayed signal s (t-Tu) if there is no carrier error Δf, there is a strong correlation between the OFDM signal s (t) and the delayed signal s (t-Tu).
すなわち、時刻t=Tu-Tgから時刻t=Tuまでの区間Bでは、乗算値s(t)s*(t-Tu)の偏角Arg[s(t)s*(t-Tu)]は、式(5)に示したように、2πΔfTuとなる。 That is, in the section B from time t = Tu-Tg to time t = Tu, the argument Arg [s (t) s * (t-Tu)] of the multiplication value s (t) s * (t-Tu) is As shown in the equation (5), 2πΔfTu.
したがって、時刻t=Tu-Tgから時刻t=Tuまでの区間Bの各時刻tの乗算値s(t)s*(t-Tu)としてのベクトルは、偏角が2πΔfTuとなる方向を向いたベクトルとなる。 Therefore, the vector as the multiplication value s (t) s * (t-Tu) at each time t in the section B from the time t = Tu-Tg to the time t = Tu is oriented in the direction in which the declination is 2πΔfTu. It becomes a vector.
以上から、乗算値s(t)s*(t-Tu)の、ガードインターバルの長さTg分の平均値であるガード相関値は、図7Cに示すようになる。 From the above, the guard correlation value that is the average value of the multiplication value s (t) s * (t−Tu) for the guard interval length Tg is as shown in FIG. 7C.
すなわち、図7Cは、ガード相関値を示している。 That is, FIG. 7C shows the guard correlation value.
区間Aの各時刻tで求められるガード相関値としてのベクトルの大きさは、そのガード相関値を求めるのに用いられる乗算値s(t)s*(t-Tu)としてのベクトルが、様々な方向を向いているので、0に近い値となる。 The magnitude of the vector as the guard correlation value obtained at each time t in the section A is different from the vector as the multiplication value s (t) s * (t-Tu) used for obtaining the guard correlation value. Since it faces the direction, it is close to 0.
一方、区間Bの各時刻tで求められるガード相関値としてのベクトルの大きさは、そのガード相関値を求めるのに用いられる乗算値s(t)s*(t-Tu)としてのベクトルが、ほぼ一定の方向を向いているので、ある程度大きな値となる。 On the other hand, the magnitude of the vector as the guard correlation value obtained at each time t in the section B is the vector as the multiplication value s (t) s * (t-Tu) used to obtain the guard correlation value. Since it is facing almost a constant direction, the value is somewhat large.
すなわち、区間Bが開始する時刻t=Tu-Tgからは、ほぼ一定の方向を向いていベクトルとしての乗算値(以下、一定方向乗算値ともいう)s(t)s*(t-Tu)が、平均値を求める対象となり始める。そして、時刻tの経過に伴い、平均値を求める対象となる一定方向乗算値s(t)s*(t-Tu)が増加し、区間Bが終了する時刻t=Tuにおいて、平均値を求める対象となる一定方向乗算値s(t)s*(t-Tu)の数が最大となる。 That is, from the time t = Tu-Tg at which the section B starts, a multiplication value as a vector (hereinafter also referred to as a constant direction multiplication value) s (t) s * (t-Tu) is directed in a substantially constant direction. Start to get the average value. Then, as time t elapses, the constant direction multiplication value s (t) s * (t-Tu) for which the average value is obtained increases, and the average value is obtained at time t = Tu when section B ends. The number of constant direction multiplication values s (t) s * (t-Tu) as a target becomes the maximum.
したがって、乗算値s(t)s*(t-Tu)の平均値であるガード相関は、区間Bが終了する時刻t=Tuにおいて、ピーク(最大値)となる。 Therefore, the guard correlation that is the average value of the multiplication values s (t) s * (t−Tu) has a peak (maximum value) at the time t = Tu when the section B ends.
以上から、ガード相関値のピークを検出することで、式Tu-Tg≦t≦Tuを満たす時刻tのタイミング、すなわち、区間Bが終了する時刻t=Tuのタイミングを認識することができる。 From the above, by detecting the peak of the guard correlation value, it is possible to recognize the timing at time t that satisfies the formula Tu−Tg ≦ t ≦ Tu, that is, the timing at time t = Tu at which the section B ends.
時間域キャリア位相誤差検出部33は、上述したようにして、時刻t=Tuのタイミングを認識する。そして、時間域キャリア位相誤差検出部33は、時刻t=Tuのタイミング、つまり、ガード相関値のピークのタイミングのガード相関値の位相成分に基づいて、キャリア位相誤差(時間域キャリア位相誤差)△fを検出する。
The time domain carrier
すなわち、ピークのタイミングのガード相関値の位相成分を、θ[radian]と表すこととすると、時間域キャリア位相誤差検出部33は、式(5)に従い、ピークのタイミングのガード相関値の位相成分としての偏角θ=2πΔfTuに基づき、キャリア誤差Δfを検出する。
That is, if the phase component of the guard correlation value at the peak timing is expressed as θ [radian], the time domain carrier phase
なお、キャリア位相誤差△fは、上述したように、式-1/(2Tu)≦Δf<+1/(2Tu)を満たす範囲の値である。 As described above, the carrier phase error Δf is a value in a range that satisfies the equation −1 / (2Tu) ≦ Δf <+ 1 / (2Tu).
一方、OFDMのサブキャリアどうしの周波数の間隔を、Fc[Hz]と表すと、周波数の間隔Fcは、式Fc=1/Tuで表される。 On the other hand, when the frequency interval between OFDM subcarriers is expressed as Fc [Hz], the frequency interval Fc is expressed by the equation Fc = 1 / Tu.
したがって、キャリア位相誤差△fは、上述したように、キャリアの周波数のずれ量(キャリア誤差)のうちの、サブキャリアの周波数の間隔Fc=1/Tuの±1/2の範囲よりも狭い範囲(以下の範囲)の値を表す。 Therefore, as described above, the carrier phase error Δf is a range narrower than the range of ± 1/2 of the subcarrier frequency interval Fc = 1 / Tu in the carrier frequency deviation amount (carrier error). (The following range) value.
また、上述の場合には、時間域キャリア位相誤差検出部33において、ガード相関値のピークを検出し、そのピークのタイミングのガード相関値の位相成分に基づいて、キャリア位相誤差△fを検出することとしたが、その他、例えば、ガード相関値を、複数のOFDMシンボルの区間分について累積加算し、その累積加算値のピークのタイミングのガード相関値(又は、そのガード相関値の累積加算値)の位相成分に基づいて、キャリア位相誤差△fを検出することができる。
In the above case, the time domain carrier
すなわち、1個のガード相関値だけよりも、複数のOFDMシンボルの区間分の複数のガード相関値を累積加算して得られる累積加算値の方が、ピークが顕著に現れる。 That is, the peak appears more prominently in the cumulative addition value obtained by cumulatively adding a plurality of guard correlation values for a plurality of OFDM symbol sections than only one guard correlation value.
したがって、ガード相関値の累積加算値のピークを検出し、そのピークのタイミングのガード相関値の位相成分に基づいて、キャリア位相誤差△fを検出することで、キャリア位相誤差△fの検出の精度を向上させることができる。 Therefore, the accuracy of detection of the carrier phase error Δf is detected by detecting the peak of the cumulative addition value of the guard correlation value and detecting the carrier phase error Δf based on the phase component of the guard correlation value at the timing of the peak. Can be improved.
なお、このように、ガード相関値を累積加算することで、キャリア位相誤差△fの検出の精度を向上させる方法の詳細については、例えば、特許文献1に記載されている。
Note that details of a method for improving the detection accuracy of the carrier phase error Δf by accumulating the guard correlation values in this way are described in, for example,
時間域キャリア位相誤差検出部33は、以上のようにして、キャリア位相誤差を検出するが、その際、OFDMシンボル長Tg+TuのOFDM信号s(t)の各時刻tにおいて、ガード相関値を求めるのに用いる乗算値s(t)s*(t-Tu)(の平均を求める演算の途中結果)を、メモリ40(図2)に一時記憶させる(格納する)。
The time domain carrier phase
また、時間域キャリア位相誤差検出部33は、ガード相関値を、複数のOFDMシンボルの区間分について累積加算する場合には、ガード相関値(の累積加算の演算の途中結果)を、メモリ40に一時記憶させる。
Further, when the time domain carrier phase
<周波数域キャリア周波数誤差検出部35による周波数域キャリア周波数誤差の検出の説明>
<Description of Detection of Frequency Domain Carrier Frequency Error by Frequency Domain Carrier Frequency
図8及び図9を参照して、図2の周波数域キャリア周波数誤差検出部35による周波数域キャリア周波数誤差の検出の方法について説明する。
With reference to FIG. 8 and FIG. 9, a method of detecting the frequency domain carrier frequency error by the frequency domain carrier frequency
周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、所定のサブキャリア数分(伝送シンボル分)のずらし量だけ、あらかじめ定められたパイロット信号の位置からずれたずらし位置にパイロット信号があるとして、そのずらし位置において、周波数領域のOFDM信号(OFDM周波数領域信号)と、パイロット信号との位相差を求める。そして、周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、その位相差の方向を向きとするベクトルを累積加算し、そのベクトルの累積加算値が最大になるずらし量に基づいて、キャリア誤差(キャリア周波数誤差)を検出する。
The frequency band carrier frequency
図8は、位相補正部29(図2)から周波数域キャリア周波数誤差検出部35に供給されるOFDM周波数領域信号と、所定のサブキャリア数分のずらし量だけ、あらかじめ定められたパイロット信号の位置からずれたずらし位置にパイロット信号があると仮定したOFDM周波数領域信号(以下、仮定信号ともいう)とを示している。
FIG. 8 shows the position of the pilot signal determined in advance by the amount of shift for the OFDM frequency domain signal supplied from the phase correction unit 29 (FIG. 2) to the frequency domain carrier frequency
なお、図8において、横軸は、周波数fを表し、丸印(白丸(○)印、及び、黒丸(●)印)は、伝送シンボル(あるいは、サブキャリア)を表す。また、丸印のうちの黒丸印は、パイロット信号の伝送シンボル(以下、パイロットシンボルともいう)を表し、白丸印は、画像等のデータの伝送シンボル(以下、データシンボルともいう)を表す。 In FIG. 8, the horizontal axis represents the frequency f, and the circles (white circles (◯) and black circles (●)) represent transmission symbols (or subcarriers). Of the circle marks, a black circle mark represents a transmission symbol of a pilot signal (hereinafter also referred to as a pilot symbol), and a white circle mark represents a transmission symbol of data such as an image (hereinafter also referred to as a data symbol).
図8Aは、キャリア誤差がない(0伝送シンボル(サブキャリア)分の)OFDM周波数領域信号と、キャリア誤差が4伝送シンボル分だけあるOFDM周波数領域信号とを示している。 FIG. 8A shows an OFDM frequency domain signal with no carrier error (for 0 transmission symbols (subcarriers)) and an OFDM frequency domain signal with a carrier error of 4 transmission symbols.
OFDM周波数領域信号において、パイロットシンボルは、あらかじめ定められた位置に配置されている。 In the OFDM frequency domain signal, the pilot symbols are arranged at predetermined positions.
したがって、キャリア誤差が4伝送シンボル分だけあるOFDM周波数領域信号では、パイロットシンボルの位置は、キャリア誤差がないOFDM周波数領域信号のパイロットシンボルの位置から、4伝送シンボル分だけずれる。 Therefore, in an OFDM frequency domain signal having a carrier error of 4 transmission symbols, the position of the pilot symbol is shifted by 4 transmission symbols from the position of the pilot symbol of the OFDM frequency domain signal having no carrier error.
図8では、周波数の低い順に、1番目の伝送シンボル、5番目の伝送シンボル、8番目の伝送シンボル、13番目の伝送シンボル、15番目の伝送シンボル、・・・が、パイロットシンボルになっている。 In FIG. 8, the first transmission symbol, the fifth transmission symbol, the eighth transmission symbol, the thirteenth transmission symbol, the fifteenth transmission symbol,... .
図8Bは、キャリア誤差が所定の伝送シンボル(サブキャリア)数分だけあると仮定したOFDM周波数領域信号(仮定信号)を示している。 FIG. 8B shows an OFDM frequency domain signal (assumed signal) on the assumption that there are carrier errors corresponding to a predetermined number of transmission symbols (subcarriers).
キャリア誤差がないOFDM周波数領域信号を、i個の伝送シンボル分だけ周波数方向にずらしたOFDM周波数領域信号が、キャリア誤差がi個の伝送シンボル分だけあると仮定した仮定信号(以下、ずらし量がi伝送シンボルの仮定信号ともいう)となる。 An OFDM frequency domain signal obtained by shifting an OFDM frequency domain signal with no carrier error in the frequency direction by i transmission symbols is an assumed signal (hereinafter referred to as a shift amount) assuming that there is a carrier error by i transmission symbols. i is also referred to as an assumed signal of transmission symbols).
周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、ずらし量がi伝送シンボルの仮定信号のパイロットシンボルと、そのパイロットシンボルの位置にある、位相補正部29からのOFDM周波数領域信号(以下、注目OFDM信号ともいう)の伝送シンボルとの位相差を、仮定信号のパイロットシンボルすべてについて求める。
The frequency band carrier frequency
さらに、周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、ずらし量がi伝送シンボルの仮定信号のパイロットシンボルについて求めた位相差の方向を向きとする、例えば、大きさが1のベクトル(以下、位相差ベクトルともいう)を、ずらし量がi伝送シンボルの仮定信号のパイロットシンボルすべてについて累積加算し、累積加算値としてのベクトル(以下、累積加算ベクトルともいう)を求める。
Further, the frequency band carrier frequency
周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、ずらし量を、例えば、・・・、-1伝送シンボル、0伝送シンボル、1伝送シンボル、・・・というように、複数の伝送シンボルの個数に変えて、累積加算ベクトルを求める。
The frequency band carrier frequency
さらに、周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、複数のずらし量について求められた累積加算ベクトルから、大きさが最大の累積加算ベクトルを求める。そして、周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、大きさが最大の累積加算ベクトルが得られたときのずらし量に基づいて、注目OFDM信号(位相補正部29からのOFDM周波数領域信号)のキャリア誤差(キャリア周波数誤差)を検出する。
Further, the frequency band carrier frequency
すなわち、図9は、位相差ベクトルを示している。 That is, FIG. 9 shows a phase difference vector.
図9Aは、仮定信号のパイロットシンボルとの位相差が求められる、注目OFDM信号の伝送シンボルが、データシンボルである場合の位相差ベクトルを示している。 FIG. 9A shows a phase difference vector in the case where the transmission symbol of the target OFDM signal is a data symbol for which the phase difference from the pilot symbol of the hypothetical signal is obtained.
仮定信号のパイロットシンボルと、注目OFDM信号のデータシンボルとの位相差の方向を向きとする位相差ベクトルとしては、様々な向きのベクトルが得られる。 As the phase difference vector whose direction is the direction of the phase difference between the pilot symbol of the hypothetical signal and the data symbol of the target OFDM signal, vectors of various directions are obtained.
したがって、仮定信号のパイロットシンボルの位置が、注目OFDM信号のパイロットシンボルの位置に一致していない状態となるずらし量については、累積加算ベクトルは、様々な向きの位相差ベクトルが累積加算される結果、大きさが小のベクトルとなる。 Therefore, for the shift amount in which the pilot symbol position of the hypothetical signal does not match the pilot symbol position of the target OFDM signal, the cumulative addition vector is the result of cumulative addition of phase difference vectors in various directions. This is a small vector.
図9Bは、仮定信号のパイロットシンボルとの位相差が求められる、注目OFDM信号の伝送シンボルが、パイロットシンボルである場合の位相差ベクトルを示している。 FIG. 9B shows a phase difference vector in the case where the transmission symbol of the target OFDM signal is a pilot symbol from which the phase difference between the hypothetical signal and the pilot symbol is obtained.
仮定信号のパイロットシンボルと、注目OFDM信号のパイロットシンボルとの位相差の方向を向きとする位相差ベクトルとしては、(ほぼ)一定の向き(キャリア位相誤差に対応する角度の方向の向き)のベクトルが得られる。 As a phase difference vector whose direction is the direction of the phase difference between the pilot symbol of the hypothetical signal and the pilot symbol of the target OFDM signal, a (substantially) constant vector (direction of the direction of the angle corresponding to the carrier phase error) vector Is obtained.
したがって、仮定信号のパイロットシンボルの位置が、注目OFDM信号のパイロットシンボルの位置に一致している状態となるずらし量については、累積加算ベクトルは、一定の向きの位相差ベクトルが累積加算される結果、大きさが大のベクトルとなる。 Therefore, for the shift amount where the pilot symbol position of the hypothetical signal matches the pilot symbol position of the target OFDM signal, the cumulative addition vector is the result of cumulative addition of phase difference vectors in a fixed direction. This is a vector with a large size.
以上から、注目OFDM信号では、キャリア誤差がないOFDM周波数領域信号のパイロットシンボルの位置から、大きさが最大の累積加算ベクトルが得られたときのずらし量だけずれた位置にパイロットシンボルがあり、そのずらし量だけのキャリア周波数誤差が含まれる。 From the above, in the attention OFDM signal, there is a pilot symbol at a position that is shifted from the position of the pilot symbol of the OFDM frequency domain signal with no carrier error by the shift amount when the maximum accumulated addition vector is obtained. A carrier frequency error corresponding to the shift amount is included.
そして、そのキャリア周波数誤差は、ずらし量に、伝送シンボルの間隔(サブキャリアの周波数の間隔)Fcを乗算することで求めることができる。 The carrier frequency error can be obtained by multiplying the shift amount by the transmission symbol interval (subcarrier frequency interval) Fc.
このように、キャリア周波数誤差は、ずらし量に、伝送シンボルの間隔(サブキャリアの周波数の間隔)Fcを乗算することで求められるので、上述したように、サブキャリアの周波数の間隔Fcの精度の値となる。 Thus, since the carrier frequency error is obtained by multiplying the shift amount by the transmission symbol interval (subcarrier frequency interval) Fc, as described above, the accuracy of the subcarrier frequency interval Fc is improved. Value.
周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、以上のようにして、キャリア周波数誤差を検出するが、その際、位相差ベクトルを累積加算して、累積加算ベクトルを求めるために、仮定信号のパイロットシンボルと、注目OFDM信号の伝送シンボルとの位相差を、メモリ40(図2)に一時記憶させる。
The frequency band carrier frequency
さらに、周波数域キャリア周波数誤差検出部35は、大きさが最大の累積加算ベクトルを求めるために、各ずらし量について求められた累積加算ベクトルを、メモリ40に一時記憶させる。
Further, the frequency domain carrier frequency
<周波数域キャリア位相誤差検出部34による周波数域キャリア位相誤差の検出の説明>
<Description of Detection of Frequency Domain Carrier Phase Error by Frequency Domain Carrier Phase
図10を参照して、図2の周波数域キャリア位相誤差検出部34による周波数域キャリア位相誤差の検出の方法について説明する。
With reference to FIG. 10, a method of detecting the frequency domain carrier phase error by the frequency domain carrier
周波数域キャリア位相誤差検出部34は、位相補正部29(図2)からのOFDM周波数領域信号(周波数領域のOFDM信号)の1個のOFDMシンボルと、他の1個のOFDMシンボルとについて、パイロット信号のサブキャリア(パイロット信号で変調されたサブキャリア)の位相差を検出し、その位相差に基づいて、キャリア誤差(キャリア位相誤差)を検出する。
The frequency domain carrier phase
図10は、位相補正部29から周波数域キャリア位相誤差検出部34に供給されるOFDM周波数領域信号を示している。
FIG. 10 shows an OFDM frequency domain signal supplied from the
なお、図10において、横軸は、周波数fを表し、縦軸は、時間tを表す。また、図10では、図8と同様に、丸印は、伝送シンボル(あるいは、サブキャリア)を表す。さらに、丸印のうちの黒丸印は、パイロット信号の伝送シンボル(パイロットシンボル)を表し、白丸印は、画像等のデータの伝送シンボル(データシンボル)を表す。 In FIG. 10, the horizontal axis represents the frequency f, and the vertical axis represents the time t. In FIG. 10, as in FIG. 8, circles represent transmission symbols (or subcarriers). Further, of the circles, black circles represent transmission symbols (pilot symbols) of pilot signals, and white circles represent transmission symbols (data symbols) of data such as images.
周波数域キャリア位相誤差検出部34は、初期引き込み動作の処理が終了した後のトラッキング動作の処理として、キャリア位相誤差を検出する。
The frequency domain carrier
したがって、周波数域キャリア位相誤差検出部34が、キャリア位相誤差を検出するときには、位相補正部29からのOFDM周波数領域信号のキャリア誤差は、サブキャリアの周波数の間隔Fc=1/Tuの±1/2の範囲以内に収まっている。
Therefore, when the frequency domain carrier
このように、位相補正部29からのOFDM周波数領域信号のキャリア誤差は、サブキャリアの周波数の間隔Fc=1/Tuの±1/2の範囲以内に収まっているので、OFDM周波数領域信号中のOFDMシンボルを(ほぼ)特定することができ、さらに、OFDMシンボル内のパイロットシンボルも特定することができる。
As described above, the carrier error of the OFDM frequency domain signal from the
周波数域キャリア位相誤差検出部34は、位相補正部29から供給されるOFDM周波数領域信号としての現在のOFDMシンボルと、例えば、その現在のOFDMシンボルの直前に供給されたOFDMシンボル(以下、直前OFDMシンボルともいう)との、同一位置にあるパイロットシンボル(パイロット信号のサブキャリア)どうしの位相差を求める。
The frequency domain carrier phase
そして、周波数域キャリア位相誤差検出部34は、現在のOFDMシンボルと直前OFDMシンボルとについて求めた位相差の平均値avを求め、その平均値avから、キャリア位相誤差(周波数域キャリア位相誤差)△fを求める。
Then, the frequency domain carrier
ここで、2つのOFDMシンボルどうしの、パイロットシンボルの位相差の平均値avは、2π△f(Tu+Tg)と表すことができ、キャリア位相誤差△fは、式△f=av/(2π(Tu+Tg))に従って求めることができる。 Here, the average value av of the pilot symbol phase difference between the two OFDM symbols can be expressed as 2πΔf (Tu + Tg), and the carrier phase error Δf is expressed by the equation Δf = av / (2π (Tu + Tg)).
周波数域キャリア位相誤差検出部34は、以上のようにして、キャリア位相誤差を検出するが、その際、現在のOFDMシンボルと直前OFDMシンボルとのパイロットシンボルどうしの位相差を求めるために、直前OFDMシンボルのパイロットシンボル(パイロット信号のサブキャリア)の位相を、メモリ40(図2)に一時記憶させる。
The frequency domain carrier
図5ないし図10を参照して説明したように、キャリア誤差を検出する誤差検出部32(図2)では、初期引き込み動作において、時間域キャリア位相誤差検出部33が、時間域キャリア位相誤差を検出し、周波数域キャリア位相誤差検出部35が、周波数域キャリア周波数誤差を検出する。そして、初期引き込み動作では、メモリ40には、時間域キャリア位相誤差の検出のために必要なデータとしての、ガード相関値(OFDM時間領域信号の自己相関)や、周波数域キャリア周波数誤差の検出のために必要なデータとしての、仮定信号のパイロットシンボルと、そのパイロットシンボルの位置の、注目OFDM信号の伝送シンボルとの位相差等が記憶される。
As described with reference to FIGS. 5 to 10, in the error detection unit 32 (FIG. 2) for detecting the carrier error, the time domain carrier phase
また、初期引き込み動作の処理の終了後に行われるトラッキング動作では、周波数域キャリア位相誤差検出部34が、周波数域キャリア位相誤差を検出する(又は、時間域キャリア位相誤差検出部33が、時間域キャリア位相誤差を検出する)。そして、トラッキング動作では、メモリ40には、周波数域キャリア位相誤差の検出のために必要なデータとしての、直前OFDMシンボルのパイロットシンボルの位相(又は、時間域キャリア位相誤差検出のために必要なデータとしての、ガード相関値)等が記憶される。
In the tracking operation performed after the completion of the initial pull-in operation, the frequency domain carrier
さらに、トラッキング動作では、初期引き込み動作の処理に必要であるが、トラッキング動作の処理に不要となるメモリ40の記憶領域を、初期引き込み動作の処理と同時に行われない他の処理としての、チャネル推定処理等に解放し、トラッキング動作の処理と、チャネル推定処理等とに、メモリ40の記憶領域を共有させる。
Further, in the tracking operation, the channel estimation is performed as another process that is necessary for the initial pull-in operation, but does not need to be performed simultaneously with the initial pull-in operation. The storage area of the
したがって、チャネル推定処理等の他の処理に必要なデータを記憶するメモリを別途設ける必要がないので、復調部13(ひいては、復調処理部12や、図1の受信システム)を小型に構成することができる。 Therefore, it is not necessary to separately provide a memory for storing data necessary for other processing such as channel estimation processing, so that the demodulating unit 13 (and thus the demodulating processing unit 12 and the receiving system in FIG. 1) is configured to be small. Can do.
<コンピュータの説明> <Description of computer>
次に、上述した一連の処理のうちの全部、又は一部は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理の全部、又は一部をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、マイクロコンピュータ等にインストールされる。 Next, all or a part of the series of processes described above can be performed by hardware or can be performed by software. When all or part of the series of processing is performed by software, a program constituting the software is installed in a microcomputer or the like.
そこで、図11は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示している。 Therefore, FIG. 11 shows a configuration example of an embodiment of a computer in which a program for executing the series of processes described above is installed.
プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのハードディスク105やROM103に予め記録しておくことができる。
The program can be recorded in advance on a
あるいはまた、プログラムは、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto Optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体111に、一時的あるいは永続的に格納(記録)しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体111は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
Alternatively, the program is stored temporarily on a
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体111からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを、通信部108で受信し、内蔵するハードディスク105にインストールすることができる。
The program is installed in the computer from the
コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)102を内蔵している。CPU102には、バス101を介して、入出力インタフェース110が接続されており、CPU102は、入出力インタフェース110を介して、ユーザによって、キーボードや、マウス、マイク等で構成される入力部107が操作等されることにより指令が入力されると、それに従って、ROM(Read Only Memory)103に格納されているプログラムを実行する。あるいは、また、CPU102は、ハードディスク105に格納されているプログラム、衛星若しくはネットワークから転送され、通信部108で受信されてハードディスク105にインストールされたプログラム、またはドライブ109に装着されたリムーバブル記録媒体111から読み出されてハードディスク105にインストールされたプログラムを、RAM(Random Access Memory)104にロードして実行する。これにより、CPU102は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU102は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース110を介して、LCD(Liquid Crystal Display)やスピーカ等で構成される出力部106から出力、あるいは、通信部108から送信、さらには、ハードディスク105に記録等させる。
The computer includes a CPU (Central Processing Unit) 102. An input /
ここで、本明細書において、コンピュータに各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含むものである。 Here, in the present specification, the processing steps for describing a program for causing the computer to perform various processes do not necessarily have to be processed in time series in the order described in the flowcharts, but in parallel or individually. This includes processing to be executed (for example, parallel processing or processing by an object).
また、プログラムは、1のコンピュータにより処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。 Further, the program may be processed by one computer or may be distributedly processed by a plurality of computers. Furthermore, the program may be transferred to a remote computer and executed.
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。 The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
11 アンテナ, 12 復調処理部, 13 復調部, 14 誤り訂正部, 15 出力I/F, 16 デコーダ, 17 出力部, 21 チューナ, 21A 演算部, 21B 局部発振器, 22 BPF, 23 A/D変換部, 24 クロック生成部, 25 DCキャンセル部, 26 ディジタル直交復調部, 27 キャリア誤差補正部, 28 FFT演算部, 29 位相補正部, 31 タイミング同期部, 32 誤差検出部, 33 時間域キャリア位相誤差検出部, 33A ガード相関検出部, 34 周波数域キャリア周波数誤差検出部, 35 周波数域キャリア位相誤差検出部, 36 加算部, 37 NCO, 38 フレーム同期部, 39 等化部, 40 メモリ, 41 共有制御部, 101 バス, 102 CPU, 103 ROM, 104 RAM, 105 ハードディスク, 106 出力部, 107 入力部, 108 通信部, 109 ドライブ, 110 入出力インタフェース, 111 リムーバブル記録媒体 11 antenna, 12 demodulation processing unit, 13 demodulation unit, 14 error correction unit, 15 output I / F, 16 decoder, 17 output unit, 21 tuner, 21A arithmetic unit, 21B local oscillator, 22 BPF, 23 A / D conversion unit , 24 clock generation unit, 25 DC cancellation unit, 26 digital quadrature demodulation unit, 27 carrier error correction unit, 28 FFT operation unit, 29 phase correction unit, 31 timing synchronization unit, 32 error detection unit, 33 time domain carrier phase error detection Unit, 33A guard correlation detection unit, 34 frequency band carrier frequency error detection unit, 35 frequency band carrier phase error detection unit, 36 addition unit, 37 NCO, 38 frame synchronization unit, 39 equalization unit, 40 memory, 41 shared control unit , 101 bus, 102 CPU, 103 ROM, 104 RAM, 05 hard disk, 106 output unit, 107 input unit, 108 communication unit, 109 drive, 110 input-output interface, 111 removable recording medium
Claims (9)
前記キャリアの誤差を検出する処理に必要なデータを記憶する記憶手段と、
前記誤差検出手段が、前記キャリアの位相誤差、及び周波数誤差の両方を検出する初期引き込み動作を行った後、前記キャリアの位相誤差だけを検出するトラッキング動作を行う場合に、前記初期引き込み動作の終了後、前記初期引き込み動作の処理に必要であるが、前記トラッキング動作の処理に不要となる前記記憶手段の記憶領域を、前記初期引き込み動作の処理と同時に行われない他の処理に解放し、前記トラッキング動作の処理と、前記他の処理とに、前記記憶手段の記憶領域を共有させる共有制御手段と
を備える信号処理装置。 Error detection means for detecting an error of a carrier used when demodulating an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal;
Storage means for storing data necessary for processing for detecting the carrier error;
When the error detection means performs an initial pull-in operation for detecting both the phase error and the frequency error of the carrier and then performs a tracking operation for detecting only the phase error of the carrier, the initial pull-in operation ends. Thereafter, the storage area of the storage means that is necessary for the process of the initial pull-in operation but is not necessary for the process of the tracking operation is released to another process that is not performed simultaneously with the process of the initial pull-in operation, A signal processing apparatus comprising: a tracking control process; and a sharing control unit that causes the other process to share a storage area of the storage unit.
前記誤差検出手段は、
時間領域の前記OFDM信号の自己相関を求めて、複数のOFDMシンボルの区間について累積加算し、
前記自己相関の累積加算値のピークを検出し、
前記自己相関の累積加算値のピークのタイミングの前記自己相関の位相成分に基づいて、前記キャリアの位相誤差を検出する
時間域キャリア位相誤差検出手段と、
所定のサブキャリア数分のずらし量だけ、あらかじめ定められた前記パイロット信号の位置からずれたずらし位置に前記パイロット信号があるとして、前記ずらし位置において、周波数領域の前記OFDM信号と、前記パイロット信号との位相差を求め、
前記位相差の方向を向きとするベクトルを累積加算し、
前記ベクトルの累積加算値が最大になる前記ずらし量に基づいて、前記キャリアの周波数誤差を検出する
周波数域キャリア周波数誤差検出手段と、
周波数領域の前記OFDM信号の1個のOFDMシンボルと、他の1個のOFDMシンボルとについて、前記パイロット信号のサブキャリアの位相差を検出し、
前記位相差に基づいて、前記キャリアの位相誤差を検出する
周波数域キャリア位相誤差検出手段と
を含み、
前記初期引き込み動作において、
前記時間域キャリア位相誤差検出手段が、前記キャリアの位相誤差を検出し、
前記周波数域キャリア周波数誤差検出手段が、前記キャリアの周波数誤差を検出し、
前記記憶手段には、前記自己相関、及び、周波数領域の前記OFDM信号と前記ずらし位置の前記パイロット信号との位相差が記憶され、
前記トラッキング動作において、
前記周波数域キャリア位相誤差検出手段、又は、前記時間域キャリア位相誤差検出手段が、前記キャリアの位相誤差を検出し、
前記記憶手段には、前記1個のOFDMシンボルの前記パイロット信号のサブキャリアの位相、又は、前記自己相関の移動平均値が記憶される
請求項1に記載の信号処理装置。 The OFDM signal includes a pilot signal that is a known signal;
The error detecting means includes
Obtain the autocorrelation of the OFDM signal in the time domain, cumulatively add for a plurality of OFDM symbol sections,
Detecting a peak of the cumulative addition value of the autocorrelation;
A time domain carrier phase error detection means for detecting a phase error of the carrier based on the phase component of the autocorrelation at the peak timing of the cumulative addition value of the autocorrelation;
Assuming that the pilot signal is at a shift position shifted from a predetermined position of the pilot signal by a shift amount corresponding to a predetermined number of subcarriers, the OFDM signal in the frequency domain, and the pilot signal at the shift position Find the phase difference of
Cumulatively adding vectors with the direction of the phase difference as a direction,
A frequency domain carrier frequency error detecting means for detecting a frequency error of the carrier based on the shift amount at which a cumulative addition value of the vector is maximized;
Detecting a phase difference of subcarriers of the pilot signal for one OFDM symbol of the OFDM signal in the frequency domain and another OFDM symbol;
A frequency domain carrier phase error detecting means for detecting a phase error of the carrier based on the phase difference, and
In the initial pull-in operation,
The time domain carrier phase error detection means detects the phase error of the carrier;
The frequency band carrier frequency error detecting means detects the frequency error of the carrier;
The storage means stores the autocorrelation and the phase difference between the OFDM signal in the frequency domain and the pilot signal at the shifted position,
In the tracking operation,
The frequency domain carrier phase error detection means or the time domain carrier phase error detection means detects the phase error of the carrier,
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the storage section stores a phase of a subcarrier of the pilot signal of the one OFDM symbol or a moving average value of the autocorrelation.
前記共有制御手段は、さらに、前記トラッキング動作の処理が行われていないときに、前記トラッキング動作の処理に必要な前記記憶手段の記憶領域を、前記他の処理に解放する
請求項1に記載の信号処理装置。 In the case where the tracking operation is performed intermittently,
2. The storage control unit according to claim 1, wherein the sharing control unit further releases a storage area of the storage unit necessary for the tracking operation processing to the other processing when the tracking operation processing is not performed. 3. Signal processing device.
請求項1に記載の信号処理装置。 The other processing includes channel estimation processing for estimating transmission channel characteristics, which are transmission channel characteristics for transmitting the OFDM signal, error correction processing for error correction, and TS (Transport Stream) packet for the OFDM signal. 2. The signal processing device according to claim 1, wherein the signal processing apparatus includes at least one of output processes for outputting the TS packet obtained after demodulation of the OFDM signal.
時間領域の前記OFDM信号の自己相関を求めて、複数のOFDMシンボルの区間について累積加算し、
前記自己相関の累積加算値のピークを検出し、
前記自己相関の累積加算値のピークのタイミングの前記自己相関の位相成分に基づいて、前記キャリアの位相誤差を検出する
時間域キャリア位相誤差検出手段を含み、
前記記憶手段には、前記自己相関が、少なくとも記憶される
請求項1に記載の信号処理装置。 The error detecting means includes
Obtain the autocorrelation of the OFDM signal in the time domain, cumulatively add for a plurality of OFDM symbol sections,
Detecting a peak of the cumulative addition value of the autocorrelation;
A time domain carrier phase error detection means for detecting a phase error of the carrier based on the phase component of the autocorrelation at the peak timing of the cumulative addition value of the autocorrelation;
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein at least the autocorrelation is stored in the storage unit.
前記誤差検出手段は、
所定のサブキャリア数分のずらし量だけ、あらかじめ定められた前記パイロット信号の位置からずれたずらし位置に前記パイロット信号があるとして、前記ずらし位置において、周波数領域の前記OFDM信号と、前記パイロット信号との位相差を求め、
前記位相差の方向を向きとするベクトルを累積加算し、
前記ベクトルの累積加算値が最大になる前記ずらし量に基づいて、前記キャリアの周波数誤差を検出する
周波数域キャリア周波数誤差検出手段を含み、
前記記憶手段には、周波数領域の前記OFDM信号と、前記ずらし位置の前記パイロット信号との位相差が、少なくとも記憶される
請求項1に記載の信号処理装置。 The OFDM signal includes a pilot signal that is a known signal;
The error detecting means includes
Assuming that the pilot signal is at a shift position shifted from a predetermined position of the pilot signal by a shift amount corresponding to a predetermined number of subcarriers, the OFDM signal in the frequency domain, and the pilot signal at the shift position Find the phase difference of
Cumulatively adding vectors with the direction of the phase difference as a direction,
A frequency domain carrier frequency error detecting means for detecting a frequency error of the carrier based on the shift amount at which the cumulative addition value of the vector is maximized;
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein at least a phase difference between the OFDM signal in the frequency domain and the pilot signal at the shifted position is stored in the storage unit.
前記誤差検出手段は、
周波数領域の前記OFDM信号の1個のOFDMシンボルと、他の1個のOFDMシンボルとについて、前記パイロット信号のサブキャリアの位相差を検出し、
前記位相差に基づいて、前記キャリアの位相誤差を検出する
周波数域キャリア位相誤差検出手段を含み、
前記記憶手段には、前記1個のOFDMシンボルの前記パイロット信号のサブキャリアの位相が、少なくとも記憶される
請求項1に記載の信号処理装置。 The OFDM signal includes a pilot signal that is a known signal;
The error detecting means includes
Detecting a phase difference of subcarriers of the pilot signal for one OFDM symbol of the OFDM signal in the frequency domain and another OFDM symbol;
A frequency domain carrier phase error detecting means for detecting a phase error of the carrier based on the phase difference;
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein at least a phase of a subcarrier of the pilot signal of the one OFDM symbol is stored in the storage unit.
前記キャリアの誤差を検出する処理に必要なデータを記憶する記憶手段と
を備える信号処理装置が、
前記誤差検出手段が、前記キャリアの位相誤差、及び周波数誤差の両方を検出する初期引き込み動作を行った後、前記キャリアの位相誤差だけを検出するトラッキング動作を行う場合に、前記初期引き込み動作の終了後、前記初期引き込み動作の処理に必要であるが、前記トラッキング動作の処理に不要となる前記記憶手段の記憶領域を、前記初期引き込み動作の処理と同時に行われない他の処理に解放し、前記トラッキング動作の処理と、前記他の処理とに、前記記憶手段の記憶領域を共有させる
ステップを含む信号処理方法。 Error detection means for detecting an error of a carrier used when demodulating an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal;
A signal processing apparatus comprising: storage means for storing data necessary for processing for detecting the carrier error;
When the error detection means performs an initial pull-in operation for detecting both the phase error and the frequency error of the carrier and then performs a tracking operation for detecting only the phase error of the carrier, the initial pull-in operation ends. Thereafter, the storage area of the storage means that is necessary for the process of the initial pull-in operation but is not necessary for the process of the tracking operation is released to another process that is not performed simultaneously with the process of the initial pull-in operation, A signal processing method including a step of sharing a storage area of the storage unit between a tracking operation process and the other process.
前記キャリアの誤差を検出する処理に必要なデータを記憶する記憶手段と、
前記誤差検出手段が、前記キャリアの位相誤差、及び周波数誤差の両方を検出する初期引き込み動作を行った後、前記キャリアの位相誤差だけを検出するトラッキング動作を行う場合に、前記初期引き込み動作の終了後、前記初期引き込み動作の処理に必要であるが、前記トラッキング動作の処理に不要となる前記記憶手段の記憶領域を、前記初期引き込み動作の処理と同時に行われない他の処理に解放し、前記トラッキング動作の処理と、前記他の処理とに、前記記憶手段の記憶領域を共有させる共有制御手段と
して、コンピュータを機能させるためのプログラム。 Error detection means for detecting an error of a carrier used when demodulating an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal;
Storage means for storing data necessary for processing for detecting the carrier error;
When the error detection means performs an initial pull-in operation for detecting both the phase error and the frequency error of the carrier and then performs a tracking operation for detecting only the phase error of the carrier, the initial pull-in operation ends. Thereafter, the storage area of the storage means that is necessary for the process of the initial pull-in operation but is not necessary for the process of the tracking operation is released to another process that is not performed simultaneously with the process of the initial pull-in operation, A program for causing a computer to function as sharing control means for sharing a storage area of the storage means for tracking operation processing and the other processing.
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