JP2015142242A - 信号処理装置、信号処理方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
本願において開示される代表的な実施の形態は、複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号を受信して受信データを出力する信号処理装置(100、200)であって、以下のように構成される。
項1において、前記FFT処理部を第1FFT処理部とする。
項2において、前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記第2FFT処理部で算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値(Prcv)を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値を規定する。
項1において、前記FFT処理部を第1FFT処理部(108)とし、前記信号処理装置は、待ち受けFFT処理部(202)をさらに備え、前記狭帯域ノイズ検出判定部は、第2FFT処理部(104)を含む。
項4において、前記狭帯域ノイズ検出判定部は、1つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値(Nwait)を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値(Nrcv)を超えるときには、前記窓関数処理部に前記窓関数処理を省略させる。
項1から項5のいずれか1項において、前記信号処理装置は、プロセッサ(170)とメモリ(180)とを備え、前記窓関数処理部と、前記FFT処理部と、前記狭帯域ノイズ検出判定部とは、前記メモリに格納されるプログラムが前記プロセッサで実行されることによって機能する。
項1から項6のいずれか1項において、前記入力部は、プラグ(101)を介して電力線通信の伝送路(AC Line)に接続可能な、アナログフロントエンド部(102)と、前記アナログフロントエンド部の出力が供給され、所定の前処理を行って前記所定個数の入力データを取り出すガードインターバル除去部(103)とを含んで構成される。前記信号処理装置は、前記FFT処理部から出力されるデータに対して復調処理を行う復調処理部(109)と、前記復調処理部から出力されるデータに対して復号処理を行い前記受信データを出力する復号処理部(110)とをさらに備える。
項7において、前記信号処理装置は、単一半導体基板上に形成される。
項7において、前記信号処理装置は、複数チップの半導体集積回路に分けて形成され、単一のパッケージに実装される。
本願において開示される代表的な実施の形態は、複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号を受信して受信データを出力する信号処理方法であって、以下のように構成される。
項10において、前記FFT処理を第1のFFT処理(ST19; ST60)とする。
項11において、前記信号処理方法では、前記第2のFFT処理で算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値(Prcv)を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値(Nrcv)を規定する(ST02〜ST05)。
項10において、前記FFT処理を第1のFFT処理(ST60)とする。
項13において、前記信号処理方法では、1つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値(Nwait)を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値(Nrcv)を超えるときには、前記入力データに対して前記窓関数処理を省略して前記第1のFFT処理を施す(ST47〜ST60)。
本願において開示される代表的な実施の形態は、プロセッサ(170)とメモリ(180)と入力部(150)とを備える信号処理装置によって実行されることによって、前記入力部から入力される、複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号から受信データを生成するプログラムであって、以下の各ステップを含んで構成される。
前記窓関数処理ステップの出力に対してFFT処理を施すFFT処理ステップ(ST19; ST60)。
項15において、前記FFT処理ステップを第1FFT処理ステップ(ST19; ST60)とする。
項16において、前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、前記第2FFT処理ステップで算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値(Prcv)を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値(Nrcv)を規定する(ST02〜ST05)。
項15において、前記FFT処理ステップを第1FFT処理ステップ(ST60)とし、前記プログラムは、待ち受けFFT処理ステップ(ST31)をさらに含む。
項18において、前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、1つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値(Nwait)を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値(Nrcv)を超えるときには、前記窓関数処理ステップに前記窓関数処理を省略させる(ST47〜ST60)。
実施の形態について更に詳述する。
図1は、実施形態1によるOFDM受信装置の構成例を表すブロック図である。
図5は、実施形態2によるOFDM受信装置の構成例を表すブロック図である。一実施の形態として、電力線通信(PLC:Power Line Communication)に適用されるOFDM受信装置100が示される。PLCは、商用交流電源線(AC Line: Alternative Current Line)上に、例えばOFDM方式で変調された信号を重畳して行われる通信である。OFDM受信装置100は、AC Lineを通して送信されてきたOFDM信号を受信し復号化処理を行う装置である。
OFDM受信装置100の動作フローについて説明する。
ここで、Prcvは帯域内のサブキャリアの平均電力であり、OFDM帯域内の全てのサブキャリアの電力の合計をサブキャリア数mで割ることで求められる。また、GrcvはNBN判定閾値Nrcvを求めるためのゲインである。ゲインGrcvは、OFDM帯域内のサブキャリアの電力レベルよりもどの程度大きい電力値のNBNを検出するかを決めるパラメータである。ゲインGrcvが大きい程、NBNの誤検出を減らすことができ、ゲインGrcvが小さい程、NBNの検出感度を高くすることができる。
図8は、実施形態3によるOFDM受信装置の構成例を表すブロック図である。一実施の形態として、実施形態2と同様に、電力線通信(PLC)に適用されるOFDM受信装置200が示される。
OFDM受信装置200の動作フローについて説明する。
ここで、PwaitはOFDM帯域内の平均電力であり、OFDM帯域内の電力の合計をサブキャリア数mで割ることで求められる。また、GwaitはNBN判定閾値Nwaitを求めるためのゲインである。
101 プラグ
102 アナログフロントエンド(AFE: Analog Front-End)
103 GI(Guard Interval)除去部
104 NBN検出用FFT処理部
105、205 NBN検出部
106 窓関数判定部
107 窓関数処理部
108 FFT処理部
109 復調処理部
110 復号処理部
150 入力部
160 NBN検出判定部
170 プロセッサ
175 バス
180 メモリ
190 出力部
201 同期検出部
202 待受けFFT処理部
203 待受けNBN検出部
300 伝送路による減衰の少ないOFDM信号
Claims (19)
- 複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号を受信して受信データを出力する信号処理装置であって、
一連の時系列の前記変調信号から所定個数の入力データを取り出す入力部と、前記所定個数の入力データに対して窓関数処理を実行するか省略するかを制御可能に構成される窓関数処理部と、前記窓関数処理部から出力されるデータに対してFFT処理を行うFFT処理部と、狭帯域ノイズ検出判定部とを備え、
前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と前記複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出し、検出された一致度に基づいて、前記窓関数処理部において、前記入力データに対して窓関数処理を施して前記FFT処理部に供給するか、窓関数処理を省略して前記FFT処理部に供給するかを制御する、
信号処理装置。 - 請求項1において、前記FFT処理部を第1FFT処理部とし、
前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における電力を算出するFFT処理を行う第2FFT処理部を含み、隣接する2つのサブキャリア周波数における電力が所定の閾値を超えるときには、前記窓関数処理部に前記窓関数処理を実行させ、1つのサブキャリア周波数のみにおける電力が前記閾値を超えるときには、前記窓関数処理部に前記窓関数処理を省略させる、
信号処理装置。 - 請求項2において、前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記第2FFT処理部で算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値を規定する、
信号処理装置。 - 請求項1において、前記FFT処理部を第1FFT処理部とし、前記信号処理装置は、待ち受けFFT処理部をさらに備え、
前記狭帯域ノイズ検出判定部は、第2FFT処理部を含み、
前記第2FFT処理部は、前記変調信号が入力されている期間に、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における受信時電力を算出するFFT処理を行い、
前記待ち受けFFT処理部は、前記変調信号が入力されていない期間に、前記入力データに相当する待ち受け時入力データに対して前記各周波数における待ち受け時電力を算出するFFT処理を行い、
前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記受信時電力と前記待ち受け時電力に基づいて、前記窓関数処理部において、前記入力データに対して窓関数処理を施して前記第1FFT処理部に供給するか、窓関数処理を省略して前記第1FFT処理部に供給するかを制御する、
信号処理装置。 - 請求項4において、前記狭帯域ノイズ検出判定部は、1つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値を超えるときには、前記窓関数処理部に前記窓関数処理を省略させる、
信号処理装置。 - 請求項1において、前記信号処理装置は、プロセッサとメモリとを備え、前記窓関数処理部と、前記FFT処理部と、前記狭帯域ノイズ検出判定部とは、前記メモリに格納されるプログラムが前記プロセッサで実行されることによって機能する、
信号処理装置。 - 請求項1において、前記入力部は、プラグを介して電力線通信の伝送路に接続可能な、アナログフロントエンド部と、前記アナログフロントエンド部の出力が供給され、所定の前処理を行って前記所定個数の入力データを取り出すガードインターバル除去部とを含んで構成され、前記信号処理装置は、前記FFT処理部から出力されるデータに対して復調処理を行う復調処理部と、前記復調処理部から出力されるデータに対して復号処理を行い前記受信データを出力する復号処理部とをさらに備える、
信号処理装置。 - 請求項7において、単一半導体基板上に形成される、信号処理装置。
- 請求項7において、複数チップの半導体集積回路に分けて形成され、単一のパッケージに実装される、信号処理装置。
- 複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号を受信して受信データを出力する信号処理方法であって、
前記変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と前記複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出し、検出された一致度に基づいて、
一連の時系列の前記変調信号から取り出された所定個数の入力データに対して、窓関数処理を施した後にFFT処理を行うか、窓関数処理を省略してFFT処理を施すかを判定する、信号処理方法。 - 請求項10において、前記FFT処理を第1のFFT処理とし、
前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における電力を算出するFFT処理を行う第2のFFT処理を行い、隣接する2つのサブキャリア周波数における電力が所定の閾値を超えるときには、前記窓関数処理後に前記第1のFFT処理を行い、1つのサブキャリア周波数のみにおける電力が前記閾値を超えるときには、前記窓関数処理を省略して前記第1のFFT処理を施す、
信号処理方法。 - 請求項11において、前記第2のFFT処理で算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値を規定する、
信号処理方法。 - 請求項10において、前記FFT処理を第1のFFT処理とし、
前記変調信号が入力されている期間に、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における受信時電力を算出する第2のFFT処理を行い、
前記変調信号が入力されていない期間に、前記入力データに相当する待ち受け時入力データに対して前記各周波数における待ち受け時電力を算出する第3のFFT処理を行い、
前記受信時電力と前記待ち受け時電力に基づいて、前記入力データに対して、前記窓関数処理を施した後に前記第1のFFT処理を行うか、前記窓関数処理を省略して前記第1のFFT処理を施すかを判定する、信号処理方法。 - 請求項13において、1つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値を超えるときには、前記入力データに対して前記窓関数処理を省略して前記第1のFFT処理を施す、信号処理方法。
- プロセッサとメモリと入力部とを備える信号処理装置によって実行されることによって、前記入力部から入力される、複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号から受信データを生成するプログラムであって、
一連の時系列の前記変調信号から取り出された所定個数の入力データに対して、窓関数処理を実行可能な、窓関数処理ステップと、
前記変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と前記複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出する、狭帯域ノイズ検出ステップと、
前記狭帯域ノイズ検出ステップにおいて検出された一致度に基づいて、前記窓関数処理ステップにおいて窓関数処理を実行させるか、窓関数処理を省略するかを判定する、窓関数判定ステップと、
前記窓関数処理ステップの出力に対してFFT処理を施すFFT処理ステップとを含む、プログラム。 - 請求項15において、前記FFT処理ステップを第1FFT処理ステップとし、
前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における電力を算出するFFT処理を行う第2FFT処理ステップを含み、隣接する2つのサブキャリア周波数における電力が所定の閾値を超えるときには、前記窓関数処理ステップに前記窓関数処理を実行させ、1つのサブキャリア周波数のみにおける電力が前記閾値を超えるときには、前記窓関数処理ステップに前記窓関数処理を省略させる、
プログラム。 - 請求項16において、前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、前記第2FFT処理ステップで算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値を規定する、
プログラム。 - 請求項15において、前記FFT処理ステップを第1FFT処理ステップとし、待ち受けFFT処理ステップをさらに含み、
前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、第2FFT処理ステップを含み、
前記第2FFT処理ステップは、前記変調信号が入力されている期間に、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における受信時電力を算出するFFT処理を行い、
前記待ち受けFFT処理ステップは、前記変調信号が入力されていない期間に、前記入力データに相当する待ち受け時入力データに対して前記各周波数における待ち受け時電力を算出するFFT処理を行い、
前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、前記受信時電力と前記待ち受け時電力に基づいて、前記窓関数処理ステップにおいて、前記入力データに対して窓関数処理を施して前記第1FFT処理ステップに供給するか、窓関数処理を省略して前記第1FFT処理ステップに供給するかを制御する、
プログラム。 - 請求項18において、前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、1つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値を超えるときには、前記窓関数処理ステップに前記窓関数処理を省略させる、
プログラム。
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