JP2010114883A - Ofdm receiver and relay unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)変調方式で変調されたデータ伝送装置の受信装置、あるいは中継装置に関する。 The present invention relates to a receiving apparatus or a relay apparatus of a data transmission apparatus modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) modulation scheme.
近年、地上デジタル放送方法等にOFDM変調方式が採用されている。OFDM変調方式では、伝送路の特性を推定するため、送信側にあらかじめ既知信号であるパイロットキャリアを数キャリア間隔で挿入し、受信側ではパイロットキャリアに基づいて伝送路の特性を推定し、該推定結果に基づいて復調の処理を行っている。伝送路特性推定の目的は、パイロットキャリアの存在しないデータキャリアの伝送路特性を求めることにあり、これは、抽出したパイロットキャリアを内挿補間することにより可能である。内挿補間の方法としては、1次の線形補間や、数点を用いた多項式補間等も考えられるが、長い遅延時間のマルチパスが混入した様な伝送路特性を正確に推定しようとする場合には数十〜数百タップのFIR(Finite Impulse Response)フィルタを用いた内挿補間方法が良く用いられている。このFIRフィルタを用いた伝送路特性推定方法について図5を用いて説明する。 In recent years, the OFDM modulation method has been adopted for terrestrial digital broadcasting methods and the like. In the OFDM modulation method, in order to estimate the characteristics of the transmission path, pilot carriers, which are known signals, are inserted in advance at intervals of several carriers on the transmission side, and the characteristics of the transmission path are estimated on the reception side based on the pilot carrier. Demodulation processing is performed based on the result. The purpose of channel characteristic estimation is to obtain the channel characteristic of a data carrier in which no pilot carrier exists, and this is possible by interpolating the extracted pilot carrier. Interpolation can be performed by linear interpolation, polynomial interpolation using several points, etc., but it is necessary to accurately estimate the channel characteristics such as long delay multipath mixed. An interpolation method using an FIR (Finite Impulse Response) filter of several tens to several hundred taps is often used. A channel characteristic estimation method using this FIR filter will be described with reference to FIG.
1はアンテナ、2はダウンコンバータ、3はA/D変換部、4はFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部、5はパイロットキャリア抽出部、6は周波数外挿部、12は周波数内挿部、13は再変調部、14はD/A変換部、15はダウンコンバータ、16はアンテナである。 1 is an antenna, 2 is a down converter, 3 is an A / D converter, 4 is an FFT (Fast Fourier Transform) unit, 5 is a pilot carrier extraction unit, 6 is a frequency extrapolation unit, and 12 is frequency interpolation. , 13 is a remodulator, 14 is a D / A converter, 15 is a down converter, and 16 is an antenna.
まず、送信機(図示せず)側は、振幅、位相が既知のパイロットキャリアを等間隔あるいは非等間隔で挿入したOFDM信号を送信し、受信機側はOFDM信号を受信する。 First, a transmitter (not shown) transmits an OFDM signal in which pilot carriers with known amplitudes and phases are inserted at equal intervals or non-equal intervals, and a receiver receives an OFDM signal.
アンテナ1で受信された高周波受信信号は、ダウンコンバータ2に入力され、中間周波数の受信信号に変換される。中間周波数に変換された受信信号はA/D変換部11でサンプリングされた後、FFT部4に入力され、有効シンボル期間長の時間窓を設けられ、FFT時間窓内の信号に対してFFT処理が行われる。なお、FFT時間窓はマルチパスによる劣化が生じないようなタイミングに設けるのが一般的である。FFT処理後の信号はパイロットキャリア抽出部5に入力され、パイロットキャリア抽出部5ではFFT処理後の信号からパイロットキャリアを抽出する。抽出されたパイロットキャリアは周波数外挿部6に入力され、外挿推定される。外挿推定された信号は、周波数内挿部12に入力されると、内挿補間され、推定伝送路特性H(k)信号として再変調部13へ出力される。再変調部13では、波形整形後のOFDM信号を再生成し、D/A変換器14にてデジタル-アナログ変換されて中間周波数の中継信号としてアナログ信号をアップコンバータ15へ出力する。中間周波数の中継信号はアップコンバータ15で高周波信号に変換され、アンテナ16から送信される。
A high-frequency reception signal received by the antenna 1 is input to the
このとき、抽出したパイロットキャリアに対してFIRフィルタにて内挿補間するには、パイロットキャリアはFIRフィルタのタップ数分必要となる。しかし、帯域端の伝送路特性を推定する際には、帯域外の伝送路特性は未知であるため、例えば、帯域外の伝送路特性の信号レベルを0として内挿補間すると、帯域端の推定誤差が大きくなってしまう。そこで、帯域端のパイロットキャリアを用いて帯域外の伝送路特性を外挿して推定する方法が存在する。(特許文献1参照) At this time, in order to interpolate the extracted pilot carrier with the FIR filter, the pilot carrier is required for the number of taps of the FIR filter. However, when estimating the channel characteristic at the band edge, the channel characteristic outside the band is unknown. For example, when the signal level of the channel characteristic outside the band is set to 0, the interpolation at the band edge is estimated. The error will increase. Therefore, there is a method of extrapolating and estimating the out-of-band transmission path characteristics using the band edge pilot carrier. (See Patent Document 1)
この様に、周波数外挿部6は、帯域端のパイロットキャリア用いて帯域外の伝送路特性を外挿推定し、周波数内挿部12は、帯域外の伝送路特性としては外挿推定した特性を使用し、帯域内の伝送路特性としては抽出したパイロットキャリアを使用して、それらの特性に対してNタップ(N>1)のFIRフィルタを用いて周波数方向に内挿補間する。以上の処理により、伝送路特性が推定可能となり、推定した伝送路特性に基づいて等化処理が行われている。
In this manner, the
従来の受信装置においては、外挿推定が高精度に実現できている場合においては、帯域端の等化特性も良好であるが、複数のマルチパスが存在する様な複雑な伝送路特性となっている環境や、マルチパスによる周波数選択性フェージングにより帯域端の信号レベルが小さくなってしまう様な環境等においては、高精度な外挿推定を行うことは非常に困難であり、帯域端の等化特性が劣化してしまうという欠点がある。 In the conventional receiver, when the extrapolation estimation can be realized with high accuracy, the band edge equalization characteristics are good, but the transmission path characteristics are complex such that there are multiple multipaths. In an environment where the signal level at the band edge becomes small due to frequency selective fading due to multipath, etc., it is very difficult to perform highly accurate extrapolation estimation, etc. There is a disadvantage that the conversion characteristics deteriorate.
本発明はこれらの欠点を除去し、マルチパスが存在する環境下においても、高精度な伝送路推定を行うことができるOFDM受信装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an OFDM receiver capable of eliminating these drawbacks and performing highly accurate transmission path estimation even in an environment where multipath exists.
本発明は上記目的を達成するために、振幅、及び位相が既知であるパイロットキャリアを周波数領域で等間隔あるいは非等間隔で挿入され直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式で変調された信号を受信するOFDM受信装置において、前記受信信号から前記パイロットキャリアを抽出するパイロットキャリア抽出手段と、所定のタップ数のフィルタからなり、前記抽出したパイロットキャリアに対し前記フィルタがフィルタ演算処理を行うことで周波数領域で内挿補間する第一の内挿補間手段と、前記第一の内挿補間手段を構成するフィルタよりもタップ数の少ないフィルタからなり、前記抽出したパイロットキャリアに対し前記フィルタがフィルタ演算処理を行うことで周波数領域で内挿補間する第二の内挿補間手段と、キャリア位置に応じて変化する第一及び第二の重み係数を発生する重み係数制御手段と、前記第一の内挿補間手段により内挿補間された信号に前記第一の重み係数を乗算する第一の乗算手段と、前記第二の内挿補間手段により内挿補間された信号に前記前記第二の重み係数を乗算する第二の乗算手段と、前記第一の乗算手段により得られる乗算結果の信号と前記第二の乗算手段により得られる乗算結果の信号とを加算合成する加算合成手段と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention modulates a pilot carrier having a known amplitude and phase in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) modulation system by inserting the carrier in a frequency domain at regular intervals or non-uniform intervals. In the OFDM receiving apparatus for receiving the received signal, the apparatus comprises pilot carrier extracting means for extracting the pilot carrier from the received signal and a filter having a predetermined number of taps, and the filter performs a filter operation process on the extracted pilot carrier. A first interpolation means for performing interpolation in the frequency domain, and a filter having a smaller number of taps than a filter constituting the first interpolation means, and the filter for the extracted pilot carrier Is fi Second interpolation means for performing interpolation in the frequency domain by performing data calculation processing, weight coefficient control means for generating first and second weight coefficients that change according to the carrier position, and the first First multiplying means for multiplying the signal interpolated by the interpolation means with the first weighting factor, and the second interpolation means for the signal interpolated by the second interpolation means. Second multiplying means for multiplying the weighting factor; and addition combining means for adding and combining the multiplication result signal obtained by the first multiplication means and the multiplication result signal obtained by the second multiplication means; It is characterized by providing.
また、本発明は上記目的を達成するために、振幅、及び位相が既知であるパイロットキャリアを等間隔あるいは非等間隔で挿入した直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式で変調された信号を受信するOFDM受信装置において、前記受信信号から前記パイロットキャリアを抽出するパイロットキャリア抽出手段と、タップ数のそれぞれ異なる複数のフィルタからなり、前記抽出したパイロットキャリアに対し前記複数のフィルタがそれぞれフィルタ演算処理を行うことで内挿補間する複数の内挿補間手段と、キャリア位置に応じて重み係数を可変制御する重み係数制御手段と、前記複数の内挿補間手段により内挿補間された信号に前記重み係数制御手段よりそれぞれ入力された前記重み係数を乗算する複数の乗算手段と、前記複数の乗算手段により乗算された信号を加算合成する加算合成手段と、を備えることを特徴とする。 Further, in order to achieve the above object, the present invention is modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) modulation system in which pilot carriers having known amplitudes and phases are inserted at equal intervals or non-equal intervals. In the OFDM receiving apparatus for receiving the received signal, a pilot carrier extracting means for extracting the pilot carrier from the received signal and a plurality of filters having different tap numbers, and the plurality of filters for each of the extracted pilot carriers. A plurality of interpolation means for performing interpolation by performing filter calculation processing, a weight coefficient control means for variably controlling the weight coefficient according to the carrier position, and a signal interpolated by the plurality of interpolation means The weight coefficient system A plurality of multiplying means for multiplying the weighting coefficient input respectively from the unit, characterized in that it comprises, an addition synthesis section for adding and combining the multiplied signal by the plurality of multiplication means.
また、本発明は上記目的を達成するために、上記のOFDM受信装置において、 前記重み係数制御手段は、主波電力とマルチパスの総電力の比率を基準として制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned OFDM receiver, the weighting factor control means controls on the basis of the ratio of the main power and the total power of the multipath.
また、本発明は上記目的を達成するために、上記のOFDM受信装置において、 前記重み係数制御手段は、各帯域端の周波数特性の標準偏差を基準として制御することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that, in the above-mentioned OFDM receiver, the weighting factor control means performs control based on a standard deviation of frequency characteristics at each band end.
また、本発明は上記目的を達成するために、上記のOFDM受信装置において、 前記重み係数制御手段は、1次または2次以上の関数を用いて、各帯域端と帯域中心の遷移を緩やかに行うことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides the above-described OFDM receiver, wherein the weighting factor control means uses a first-order function or a second-order or higher-order function to gently change the transition between each band edge and the band center. It is characterized by performing.
以上説明したように、本発明に係るOFDM受信装置によると、受信信号から抽出したパイロットキャリアに対して、それぞれのタップ数及びタップ係数が異なる複数のFIRフィルタを設け、それぞれのフィルタを用いて周波数内挿補間処理を行い、各帯域端の伝送路特性を推定する際には、短いタップのFIRフィルタからの出力信号の重みを大きくし、帯域中心部の伝送路特性を推定する際には、長いタップのFIRフィルタからの出力信号の重みを大きくすることにより、伝送路推定精度を向上させることができる。 As described above, according to the OFDM receiver according to the present invention, a plurality of FIR filters having different tap numbers and tap coefficients are provided for pilot carriers extracted from a received signal, and frequencies are obtained using the respective filters. When interpolating and estimating the channel characteristics at each band edge, the weight of the output signal from the short tap FIR filter is increased, and when estimating the channel characteristics at the center of the band, By increasing the weight of the output signal from the long tap FIR filter, the transmission path estimation accuracy can be improved.
以下、本発明に係る実施形態を図を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の一実施形態である受信装置の構成を示すブロック図である。5はパイロットキャリア抽出部、6は周波数外挿部、7−1は長タップFIRフィルタ周波数内挿部、7−2は短タップFIRフィルタ周波数内挿部、8−1,8−2は乗算部、9は重み係数制御部、10は加算合成部である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. 5 is a pilot carrier extraction unit, 6 is a frequency extrapolation unit, 7-1 is a long tap FIR filter frequency interpolation unit, 7-2 is a short tap FIR filter frequency interpolation unit, and 8-1 and 8-2 are multiplication units. , 9 is a weighting coefficient control unit, and 10 is an addition synthesis unit.
パイロットキャリア抽出部5の前段における処理は、図5での説明と同様である。FFT処理後の信号はOFDMシンボル周期でパイロットキャリア抽出部5に入力され、パイロットキャリア抽出部5では送信機側で挿入されるパイロット配置に基づき、図2(a)に示す様に、FFT処理後の信号からパイロットキャリアを抽出する。抽出されたパイロットキャリアは周波数外挿部6に入力され、図2(b)に示す様に、各帯域端のパイロットキャリアに基づいて帯域外(上側,下側)の伝送路特性を夫々外挿推定される。これは、上述の様に、帯域外(上側,下側)の伝送路特性が未知であると後段の周波数内挿処理により各帯域端の伝送路推定特性が劣化してしまうためである。なお、外挿推定を行わない場合、即ち、帯域外特性を0とした場合であっても、上述した帯域外特性が未知であることによる特性劣化を軽減することは可能である。外挿推定後の信号は長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−1、長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−2にそれぞれ入力される。長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−1はN1タップのFIRフィルタで、長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−2はN2タップのFIRフィルタでそれぞれ構成される。このとき、N1,N2は整数であり、N1>N2の関係を有し、また、これに対応してフィルタ係数もそれぞれ異なることとする。OFDM復調を正しく行うためには伝送路特性を高精度に推定する必要があるが、これらFIRフィルタは、図2(c)に示す様に、パイロットキャリアが配置されていないキャリアの伝送路特性を内挿補間する。
The processing in the previous stage of the pilot
本実施形態において、周波数方向に内挿補間する方法にFIRフィルタを用いるのは、長い遅延時間のマルチパスがある場合であっても高精度に伝送路特性を推定するためである。例えば、ガードインターバル長が有効シンボル長の1/8である場合、ガードインターバル期間内のマルチパスを等化するにはパイロットキャリアの間隔は8本間隔であれば良く、原理的にはFIRフィルタを用いることでガードインターバル期間の限界までの遅延時間を等化することができる。 In the present embodiment, the FIR filter is used in the method of interpolating in the frequency direction in order to estimate transmission path characteristics with high accuracy even when there is a multipath having a long delay time. For example, when the guard interval length is 1/8 of the effective symbol length, in order to equalize the multipaths within the guard interval period, the pilot carrier interval may be 8 intervals. By using it, the delay time to the limit of the guard interval period can be equalized.
ここで、FIRフィルタの通過帯域幅とパイロットキャリア間隔の関係について説明する。有効シンボル長に対して1/Rの比率(例えばR=8)のガードインターバルが付加されており、パイロットキャリアの間隔がRキャリアである場合には、ナイキストのサンプリング定理より、周波数方向の内挿フィルタの通過帯域幅を1/R、それ以外の期間を阻止域とすることにより、伝送路特性の完全な推定を行うことができる。なお、このFIRフィルタが図3(a)に示す様な急峻な特性を得るためには、FIRフィルタのタップ数を多くすることが望ましいが、タップ数を多くする程、帯域外特性が未知であることによる推定劣化が増大してしまうという関係がある。これは、例えば帯域中心の伝送路特性を推定する場合には、FIRフィルタ出力は帯域内の既知の伝送路特性のみから決定されるため、高精度な推定特性を得ることができるが、帯域外の伝送路特性を推定する場合には、FIRフィルタ出力は帯域内の既知の伝送路特性と帯域外の未知の伝送路特性から決定されるため、帯域外の未知の伝送路特性の影響により推定精度が劣化してしまうからである。 Here, the relationship between the pass bandwidth of the FIR filter and the pilot carrier interval will be described. When a guard interval having a ratio of 1 / R (for example, R = 8) is added to the effective symbol length and the pilot carrier interval is the R carrier, interpolation in the frequency direction is performed based on the Nyquist sampling theorem. By setting the passband width of the filter to 1 / R and the other period as the stop band, the transmission path characteristics can be completely estimated. In order for this FIR filter to obtain a steep characteristic as shown in FIG. 3A, it is desirable to increase the number of taps of the FIR filter, but as the number of taps is increased, the out-of-band characteristics are unknown. There is a relationship that the estimated deterioration due to the existence increases. This is because, for example, when estimating the channel characteristic at the center of the band, the FIR filter output is determined only from the known channel characteristic within the band, so a highly accurate estimation characteristic can be obtained. When estimating the transmission line characteristics of the FIR filter, the output of the FIR filter is determined from the known transmission line characteristics in the band and the unknown transmission line characteristics outside the band. This is because accuracy deteriorates.
上記の説明について、FIRフィルタのタップ数が多い場合と少ない場合の伝送路特性誤差の特徴を以下にまとめる。図3(b)にFIRフィルタのタップ数が多い場合と少ない場合の伝送路推定誤差を示す。タップ数が多い場合は、急峻な遮断特性を実現できるため、フィルタの帯域内に含まれる雑音を軽減することができ、雑音の影響による推定誤差を少なくすることができる一方、帯域端の推定誤差に関しては、タップ数が多いため、推定誤差の大きい領域が帯域内部まで広がってしまう。タップ数が少ない場合は、急峻な遮断特性を実現することが困難なため、フィルタの帯域内に含まれる雑音はタップ数が多い場合の雑音量よりも増大してしまう一方、帯域端の推定誤差に関しては、タップ数が少ないため、推定誤差の大きい領域は帯域端の近傍のみとなる。従って、帯域端部の伝送路推定においては、長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−2による伝送路推定結果を、帯域中心部の伝送路推定においては、長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−1による伝送路推定結果を用いた方が、良好な推定精度を得ることができる。 Regarding the above description, the characteristics of transmission path characteristic errors when the number of taps of the FIR filter is large and small are summarized below. FIG. 3B shows transmission path estimation errors when the number of taps of the FIR filter is large and small. When the number of taps is large, a steep cut-off characteristic can be realized, so that the noise contained in the filter band can be reduced and the estimation error due to the noise can be reduced, while the estimation error at the band edge is reduced. As for, since the number of taps is large, a region with a large estimation error spreads to the inside of the band. When the number of taps is small, it is difficult to realize a steep cutoff characteristic, so the noise included in the filter band increases more than the amount of noise when the number of taps is large, while the estimation error at the band edge Since the number of taps is small, the region where the estimation error is large is only in the vicinity of the band edge. Therefore, the transmission path estimation result by the long tap FIR filter frequency interpolation section 7-2 is used for the transmission path estimation at the band edge, and the long tap FIR filter frequency interpolation section 7- is used for the transmission path estimation at the band center section. A better estimation accuracy can be obtained by using the transmission path estimation result of 1.
長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−1は出力信号HL(k)を乗算部8−1に入力し、長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−2は出力信号HS(k)を乗算部8−2にそれぞれ入力する。このとき、kはキャリア番号とする。重み係数α(k)は、重み係数制御部9より乗算部8−1に入力され、長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−1の出力信号と乗積される。また、重み係数β(k)は、重み係数制御部9より乗算部8−2に入力され、長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−2の出力信号と乗積される。このとき、長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−1と長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−2は互いにタップ数が異なるため、それぞれのフィルタ出力の位相を合わせる必要がある。なお、重み係数α(k),β(k)の算出方法に関しては後述する。乗算部8−1および乗算部8−2は乗算結果の信号を加算合成部10に入力する。加算合成部10は、乗算部8−1および乗算部8−2からの乗算結果の信号を加算合成し、推定伝送路特性H(k)信号として後段(図示せず)へ出力する。ここで、推定伝送路特性H(k)の算出方法を式(1)に示す。
The long tap FIR filter frequency interpolation unit 7-1 inputs the output signal H L (k) to the multiplication unit 8-1, and the long tap FIR filter frequency interpolation unit 7-2 multiplies the output signal H S (k). Each is input to part 8-2. At this time, k is a carrier number. The weighting factor α (k) is input from the weighting factor control unit 9 to the multiplication unit 8-1, and is multiplied with the output signal of the long tap FIR filter frequency interpolation unit 7-1. Also, the weighting factor β (k) is input from the weighting factor control unit 9 to the multiplication unit 8-2 and multiplied with the output signal of the long tap FIR filter frequency interpolation unit 7-2. At this time, since the tap number of the long tap FIR filter frequency interpolation unit 7-1 and the long tap FIR filter frequency interpolation unit 7-2 are different from each other, it is necessary to match the phases of the respective filter outputs. A method for calculating the weighting factors α (k) and β (k) will be described later. The multiplication unit 8-1 and the multiplication unit 8-2 input the multiplication result signal to the
これにより、各帯域端では長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−2の重みを大きくし、帯域中心部では長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−1の重みを大きくする様に制御することで、伝送路推定精度を向上させることができる。 Thus, the weight of the long tap FIR filter frequency interpolation unit 7-2 is increased at each band end, and the weight of the long tap FIR filter frequency interpolation unit 7-1 is increased at the center of the band. The transmission path estimation accuracy can be improved.
次に、重み係数制御部9による重み係数α(k),β(k)の算出方法について説明する。ここでは、重み係数α(k),β(k)はα(k)+β(k)=1となる様に正規化されていることとする。 Next, a method for calculating the weighting factors α (k) and β (k) by the weighting factor control unit 9 will be described. Here, it is assumed that the weighting coefficients α (k) and β (k) are normalized so that α (k) + β (k) = 1.
重み係数α(k),β(k)の算出の方法としては、第一の方法として、図4(c)に示す様に、帯域端の所定キャリア数k0においては重み係数α(k)を0、それ以外のキャリアに関しては重み係数α(k)を1とし、また、各帯域端の所定キャリア数k0においては重み係数β(k)を1、それ以外のキャリアに関しては重み係数β(k)を0とする方法がある。 As a first method for calculating the weighting factors α (k) and β (k), as shown in FIG. 4C, the weighting factor α (k) is set for a predetermined number of carriers k0 at the band edge. The weighting factor α (k) is set to 1 for 0 and other carriers, the weighting factor β (k) is set to 1 for the predetermined number of carriers k0 at each band edge, and the weighting factor β (k) for the other carriers. ) Is 0.
この第一の方法によると、図3(c)におけるk0は、図3(b)で示した伝送路推定誤差が最も少なくなる様に決定される。なお、伝送路推定誤差が最も少なくなるのは、図4(b)の、タップ数が多いフィルタを用いた場合の伝送路推定誤差(実線)とタップ数が少ないフィルタを用いた場合の伝送路推定誤差(点線)の交点の値である。 According to this first method, k0 in FIG. 3C is determined so that the transmission path estimation error shown in FIG. 3B is minimized. Note that the transmission path estimation error is the smallest when the transmission path estimation error (solid line) in the case of using a filter with a large number of taps in FIG. 4B and the transmission path in the case of using a filter with a small number of taps. This is the value of the intersection of the estimation errors (dotted lines).
第二の方法として、第一の方法において、さらに、各帯域端の所定キャリア数k0を伝送路特性に応じて適応的に制御させる方法がある。例えば、マルチパスが存在しない単なるAWGN(Additive White Gaussian Noise:加算性ホワイトガウスノイズ)環境下では、各帯域端の周波数特性に大きな変動はないため、周波数外挿部6による高精度な外挿推定が可能となる。さらに、帯域端の周波数特性に大きな変動が生じない環境下では、外挿推定後の長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−1における各帯域端の伝送路特性の推定も高精度に行える。すなわち、この様な環境下においては、帯域端であっても長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−1の重みを大きくし、各帯域端の所定キャリア数k0を少なくした方が、高い精度で伝送路推定を行うことができる。よって、本方法は、帯域端周波数特性の変動量、つまり、外挿推定精度に応じて各帯域端の所定キャリア数k0を適応的に制御することにより、第一の方法に比べて、伝送路特性の推定精度を向上させることができる。なお、各帯域端の周波数特性に変動があるか否かを判断する基準としては、種々の方法があるが、例えば、遅延プロファイル検出部を設け、遅延プロファイルを算出し、主波電力とマルチパスの総電力の比率を判断基準とする方法等がある。遅延プロファイルをDPF(t)として、DPF(0)が主波の成分としたとき、上記の判断基準Jを式(2)に表す。
As a second method, in the first method, there is a method of adaptively controlling the predetermined number of carriers k0 at each band edge according to the transmission path characteristics. For example, in a simple AWGN (Additive White Gaussian Noise) environment where there is no multipath, there is no significant variation in the frequency characteristics of each band end, and therefore high-precision extrapolation estimation by the
ここで、Tは遅延プロファイルを評価する時間範囲である。本方法によれば、例えば、式(2)で表わされる判断基準Jが大きい場合には、各帯域端の変動量が少ないものとしてk0を大きくするといった様に、判断基準Jの値に応じて所定キャリア数k0を適応的に制御することができる。 Here, T is a time range for evaluating the delay profile. According to this method, for example, when the criterion J represented by the equation (2) is large, the value of the criterion J is increased so that k0 is increased with a small amount of fluctuation at each band edge. The predetermined number of carriers k0 can be adaptively controlled.
他の判断基準による方法としては、各帯域端の周波数特性の標準偏差を判断基準とする方法がある。本方法によれば、帯域端の周波数特性に大きな変動がある場合には、その標準偏差は大きくなり、外挿推定精度は劣化すると判断し、標準偏差の大きさが小さい場合には、各帯域端の変動量が少ないものとしてk0を大きくするといった様に、所定キャリア数k0を適応的に制御することができる。 As another method based on the determination criteria, there is a method using the standard deviation of the frequency characteristics at each band edge as a determination criterion. According to this method, when there is a large variation in the frequency characteristics at the band edge, the standard deviation is large, and it is determined that the extrapolation estimation accuracy is degraded. When the standard deviation is small, each band is The predetermined number of carriers k0 can be adaptively controlled such that k0 is increased with a small amount of edge fluctuation.
第三の方法として、図3(d)に示す様に、各帯域端と帯域中心の遷移を徐々に行う方法がある。これは、第一の方法における各帯域端と帯域中心の遷移を緩やかにしたものである。遷移域の関数は1次の関数であっても良いが、高次の関数であっても良い。 As a third method, as shown in FIG. 3 (d), there is a method of gradually transitioning between each band edge and the band center. This is a gradual transition between each band edge and the band center in the first method. The function in the transition region may be a linear function, but may be a higher-order function.
第四の方法として、第三の方法の遷移位置を第二の方法の判断基準に応じて適応的に制御する方法がある。 As a fourth method, there is a method in which the transition position of the third method is adaptively controlled according to the determination criterion of the second method.
本発明の他の実施形態を、図4を用いて説明する。上記の説明においては、長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−1と長タップFIRフィルタ周波数内挿部7−2の2つのフィルタを用いた場合に関して説明を行ってきたが、本実施例は、図1の構成をタップ数がそれぞれ異なるm種類のフィルタに拡張した構成をとっている。これは、図1の構成に対して複数のフィルタを用いて、各帯域端を更に細分化して最適化することを目的とした構成である。なお、同一の符号のブロックは同一の機能を有しているものとする。 Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the above description, the case where two filters of the long tap FIR filter frequency interpolation unit 7-1 and the long tap FIR filter frequency interpolation unit 7-2 are used has been described. The configuration shown in FIG. 1 is expanded to m types of filters each having a different number of taps. This is a configuration for the purpose of further subdividing and optimizing each band edge using a plurality of filters in the configuration of FIG. In addition, the block of the same code | symbol shall have the same function.
5はパイロットキャリア抽出部、6は周波数外挿部、11−1はN1タップFIRフィルタ周波数内挿部、11−2はN2タップFIRフィルタ周波数内挿部、11−3はN3タップFIRフィルタ周波数内挿部、・・・、11−mはNmタップFIRフィルタ周波数内挿部、8−1,8−2,8−3,・・・,8−mは乗算部、10は加算合成部である。 5 is a pilot carrier extraction unit, 6 is a frequency extrapolation unit, 11-1 is an N1 tap FIR filter frequency interpolation unit, 11-2 is an N2 tap FIR filter frequency interpolation unit, and 11-3 is within an N3 tap FIR filter frequency. , 11-m is an Nm tap FIR filter frequency interpolation unit, 8-1, 8-2, 8-3,..., 8-m are multiplication units, and 10 is an addition synthesis unit. .
パイロットキャリア抽出部5の前段における処理は、図5での説明と同様である。FFT処理後の信号はOFDMシンボル周期でパイロットキャリア抽出部5に入力され、パイロットキャリア抽出部5では送信機側で挿入されるパイロット配置に基づき、図2(a)に示す様に、FFT処理後の信号からパイロットキャリアを抽出する。抽出されたパイロットキャリアは周波数外挿部6に入力され、図2(b)に示す様に、各帯域端のパイロットキャリアに基づいて帯域外(上側,下側)の伝送路特性について夫々外挿推定される。周波数外挿部6は、その出力信号をN1タップFIRフィルタ周波数内挿部11−1、N2タップFIRフィルタ周波数内挿部11−2、N3タップFIRフィルタ周波数内挿部11−3、・・・、NmタップFIRフィルタ周波数内挿部11−mにそれぞれ入力する。このとき、N1,N2,N3,・・・,Nmは整数であり、N1>N2>N3>・・・>Nmの関係を有し、また、これに対応してフィルタ係数もそれぞれ異なることとする。N1タップFIRフィルタ周波数内挿部11−1、N2タップFIRフィルタ周波数内挿部11−2、N3タップFIRフィルタ周波数内挿部11−3、・・・、NmタップFIRフィルタ周波数内挿部11−mはそれぞれN1、N2、N3、・・・、NmタップのFIRフィルタであり、このときN1、N2、N3、・・・、Nmはそれぞれ異なる値である。N1タップFIRフィルタ周波数内挿部11−1、N2タップFIRフィルタ周波数内挿部11−2、N3タップFIRフィルタ周波数内挿部11−3、・・・、NmタップFIRフィルタ周波数内挿部11−mは、その出力信号H1(k)、H2(k)、H3(k)、・・・、Hm(k)をそれぞれ乗算部8−1、乗算部8−2、乗算部8−3、・・・、乗算部8−mに入力する。重み係数γ、δ、ε、・・・、ζは、重み係数制御部9より乗算部8−1、乗算部8−2、乗算部8−3、・・・、乗算部8−mにそれぞれ入力され、N1タップFIRフィルタ周波数内挿部11−1、N2タップFIRフィルタ周波数内挿部11−2、N3タップFIRフィルタ周波数内挿部11−3、・・・、NmタップFIRフィルタ周波数内挿部11−mの出力信号と乗積される。乗算部8−1、乗算部8−2、乗算部8−3、・・・、乗算部8−mはその乗算結果の信号を加算合成部10に入力する。加算合成部10は、乗算部8−1、乗算部8−2、乗算部8−3、・・・、乗算部8−mからの乗算結果の信号を加算合成し、推定伝送路特性H(k)信号として後段(図示せず)へ出力する。
The processing in the previous stage of the pilot
以上、本発明を実施形態を元に説明した。これらの実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにより様々な変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on embodiment. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are exemplifications, and that various modifications can be made by combinations of these components, and such modifications are also within the scope of the present invention.
1,16:アンテナ、2:ダウンコンバータ、3:A/D変換部、4:FFT部、5:パイロットキャリア抽出部、6:周波数外挿部、7−1:長タップFIRフィルタ周波数内挿部、7−2:短タップFIRフィルタ周波数内挿部、8−1,8−2,・・・,8−m:乗算部、9:重み係数制御部、10:加算合成部、11−1:N1タップFIRフィルタ周波数内挿部、11−2:N2タップFIRフィルタ周波数内挿部、11−3:N3タップFIRフィルタ周波数内挿部、・・・、11−m:NmタップFIRフィルタ周波数内挿部、12:周波数内挿部、13:再変調部、14:D/A変換部、15:ダウンコンバータ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,16: Antenna, 2: Down converter, 3: A / D conversion part, 4: FFT part, 5: Pilot carrier extraction part, 6: Frequency extrapolation part, 7-1: Long tap FIR filter frequency interpolation part 7-2: Short tap FIR filter frequency interpolation unit, 8-1, 8-2,..., 8-m: Multiplication unit, 9: Weight coefficient control unit, 10: Addition synthesis unit, 11-1: N1-tap FIR filter frequency interpolation unit, 11-2: N2-tap FIR filter frequency interpolation unit, 11-3: N3-tap FIR filter frequency interpolation unit, ..., 11-m: Nm-tap FIR filter frequency interpolation unit Section: 12: frequency interpolation section, 13: remodulation section, 14: D / A conversion section, 15: down converter.
Claims (3)
前記受信信号から前記パイロットキャリアを抽出するパイロットキャリア抽出手段と、
所定のタップ数のフィルタからなり、前記抽出したパイロットキャリアに対し前記フィルタがフィルタ演算処理を行うことで周波数領域で内挿補間する第一の内挿補間手段と、
前記第一の内挿補間手段を構成するフィルタよりもタップ数の少ないフィルタからなり、前記抽出したパイロットキャリアに対し前記フィルタがフィルタ演算処理を行うことで周波数領域で内挿補間する第二の内挿補間手段と、
キャリア位置に応じて変化する第一及び第二の重み係数を発生する重み係数制御手段と、
前記第一の内挿補間手段により内挿補間された信号に前記第一の重み係数を乗算する第一の乗算手段と、
前記第二の内挿補間手段により内挿補間された信号に前記前記第二の重み係数を乗算する第二の乗算手段と、
前記第一の乗算手段により得られる乗算結果の信号と前記第二の乗算手段により得られる乗算結果の信号とを加算合成する加算合成手段と、
を備えることを特徴とするOFDM受信装置。 In an OFDM receiving apparatus that receives a pilot carrier having a known amplitude and phase that are inserted at equal intervals or non-equal intervals in a frequency domain and modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) modulation scheme,
Pilot carrier extracting means for extracting the pilot carrier from the received signal;
A first interpolation unit that comprises a filter having a predetermined number of taps, and performs interpolation calculation in the frequency domain by performing filter calculation processing on the extracted pilot carrier;
The second interpolation is implemented by a filter having a smaller number of taps than the filter constituting the first interpolation means, and the filter performs a filter calculation process on the extracted pilot carrier to perform interpolation in the frequency domain. Interpolating means;
Weighting factor control means for generating first and second weighting factors that change according to the carrier position;
First multiplying means for multiplying the first weighting factor by the signal interpolated by the first interpolation means;
Second multiplication means for multiplying the second weighting factor by the signal interpolated by the second interpolation means;
Addition synthesis means for adding and synthesizing the multiplication result signal obtained by the first multiplication means and the multiplication result signal obtained by the second multiplication means;
An OFDM receiving apparatus comprising:
前記受信信号から前記パイロットキャリアを抽出するパイロットキャリア抽出手段と、
タップ数のそれぞれ異なる複数のフィルタからなり、前記抽出したパイロットキャリアに対し前記複数のフィルタがそれぞれフィルタ演算処理を行うことで内挿補間する複数の内挿補間手段と、
キャリア位置に応じて重み係数を可変制御する重み係数制御手段と、
前記複数の内挿補間手段により内挿補間された信号に前記重み係数制御手段よりそれぞれ入力された前記重み係数を乗算する複数の乗算手段と、
前記複数の乗算手段により乗算された信号を加算合成する加算合成手段と、
を備えることを特徴とするOFDM受信装置。 In an OFDM receiver that receives a signal modulated by an orthogonal frequency division multiplexing modulation system in which pilot carriers having known amplitudes and phases are inserted at equal intervals or non-equal intervals,
Pilot carrier extracting means for extracting the pilot carrier from the received signal;
A plurality of interpolation means for interpolating each of the plurality of filters having different tap numbers, wherein the plurality of filters perform filter calculation processing on the extracted pilot carrier,
Weight coefficient control means for variably controlling the weight coefficient according to the carrier position;
A plurality of multiplication means for multiplying the signals interpolated by the plurality of interpolation means by the weighting coefficients respectively input from the weighting coefficient control means;
Addition synthesis means for adding and synthesizing signals multiplied by the plurality of multiplication means;
An OFDM receiving apparatus comprising:
6. A relay device using the OFDM receiver according to claim 1
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013141143A (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Receiving device and receiving method |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001197032A (en) * | 1999-02-18 | 2001-07-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Synchronous detecting circuit for multicarrier modulation system |
JP2002344411A (en) * | 2001-05-11 | 2002-11-29 | Sony Corp | Ofdm modulation apparatus and method |
JP2005160033A (en) * | 2003-10-27 | 2005-06-16 | Casio Comput Co Ltd | Ofdm demodulator, integrated circuit for ofdm demodulation, and ofdm demodulation method |
JP2005312027A (en) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Sony United Kingdom Ltd | Receiver |
-
2009
- 2009-09-25 JP JP2009220531A patent/JP2010114883A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001197032A (en) * | 1999-02-18 | 2001-07-19 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Synchronous detecting circuit for multicarrier modulation system |
JP2002344411A (en) * | 2001-05-11 | 2002-11-29 | Sony Corp | Ofdm modulation apparatus and method |
JP2005160033A (en) * | 2003-10-27 | 2005-06-16 | Casio Comput Co Ltd | Ofdm demodulator, integrated circuit for ofdm demodulation, and ofdm demodulation method |
JP2005312027A (en) * | 2004-03-26 | 2005-11-04 | Sony United Kingdom Ltd | Receiver |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013141143A (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-18 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Receiving device and receiving method |
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