JP2019068160A - Signal transceiver, transmitter, receiver, control method of signal transceiver, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号送受信装置、送信機、受信機、信号送受信装置の制御方法、およびプログラムに関し、例えば、マルチキャリア変調方式で信号を変調する信号送受信装置に関する。 The present invention relates to a signal transmission / reception device, a transmitter, a receiver, a control method of the signal transmission / reception device, and a program, and, for example, to a signal transmission / reception device that modulates a signal by multicarrier modulation.
OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;直交周波数分割多重)方式は、マルチキャリア変調方式の一種である(特許文献1)。OFDM方式では、異なる中心周波数を有する複数のキャリアにデータを分散する。そのため、OFDM方式は、マルチパスを原因とするノイズに強く、データを安定して搬送することができるという利点を有する。OFDM方式は、例えば、地上波デジタル放送、無線LAN(Local Access Network)、および電力線搬送通信などにおいて採用されている。 The OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) scheme is a type of multi-carrier modulation scheme (Patent Document 1). In the OFDM scheme, data is distributed to a plurality of carriers having different center frequencies. Therefore, the OFDM scheme is resistant to noise caused by multipath and has an advantage that data can be stably transported. The OFDM scheme is employed, for example, in terrestrial digital broadcasting, wireless LAN (Local Access Network), and power line carrier communication.
図10は、マルチキャリア信号(以下ではOFDM信号と呼ぶ)の一例を示す図である。図10に示すように、OFDM信号は、周波数軸上で並列する複数のキャリアを含む。OFDM信号に含まれる複数のキャリアは、それぞれ、主データ、AC(Auxiliary Channel)信号、およびパイロット信号を搬送する。OFDM信号では、複数のキャリアの一部が重なっている。しかしながら、複数のキャリア同士は、互いに直交しているため、干渉することはない。 FIG. 10 is a diagram showing an example of a multicarrier signal (hereinafter referred to as an OFDM signal). As shown in FIG. 10, the OFDM signal includes a plurality of carriers in parallel on the frequency axis. A plurality of carriers included in the OFDM signal respectively carry main data, AC (Auxiliary Channel) signals, and pilot signals. In OFDM signals, some of the multiple carriers overlap. However, since the plurality of carriers are orthogonal to each other, they do not interfere.
図10に示すように、主データを搬送するキャリア(データキャリア)に妨害波が侵入した場合、当該データキャリアのC/N(Channel Signal to Noise ratio)が低下する。そこで、OFDM方式のデジタル信号伝送システムに係わる標準規格では、データキャリアに妨害波が侵入した場合、当該データキャリアを、AC信号を搬送するキャリアと入れ替えることを規定している(非特許文献1)。 As shown in FIG. 10, when a disturbance wave intrudes into a carrier (data carrier) carrying main data, the C / N (Channel Signal to Noise ratio) of the data carrier drops. Therefore, in the standard related to the digital signal transmission system of the OFDM system, when an interference wave intrudes into a data carrier, it is prescribed to replace the data carrier with a carrier that carries an AC signal (Non-Patent Document 1). .
しかしながら、AC信号を搬送するキャリア(AC信号キャリア)の数はそれほど多くない。例えば、FULL−2K放送では、データキャリアが1344本あるのに対し、AC信号キャリアは144本である。 However, the number of carriers (AC signal carriers) carrying AC signals is not very large. For example, in FULL-2K broadcasting, there are 1344 data carriers, while there are 144 AC signal carriers.
そのため、妨害波の帯域幅が広い場合、妨害波の影響を受ける全てのデータキャリアを、AC信号キャリアと入れ替えることができない場合がある。その結果、データキャリアのC/Nが低下して、データを安定して搬送することができなくなる可能性がある。 Therefore, when the bandwidth of the disturbance is wide, it may not be possible to replace all data carriers affected by the disturbance with the AC signal carrier. As a result, the C / N of the data carrier may be lowered, and data may not be stably transported.
本発明は、広い帯域内に妨害波がある環境下であっても、データを安定して搬送することを目的とする。 An object of the present invention is to stably transport data even in an environment where there is an interference wave in a wide band.
本発明の一様態に係わる信号送受信装置は、主データをI/Q信号にマッピングし、かつ位相変調する差動変調手段と、AC信号およびパイロット信号をI/Q信号にマッピングするI/Qマッピング手段と、マルチキャリア信号に含まれる複数の搬送波を、それぞれ、前記主データ、前記AC信号、または、前記パイロット信号によって変調するマルチキャリア生成手段と、前記マルチキャリア信号から妨害波を除去する妨害波除去手段と、を備え、前記主データによって変調された搬送波に前記妨害波が重畳している可能性がある場合、前記マルチキャリア生成手段は、前記マルチキャリア信号において、前記主データによって変調された搬送波と、前記AC信号または前記パイロット信号によって変調された搬送波とを入れ替える。 A signal transmitting / receiving apparatus according to an aspect of the present invention is a differential modulation means for mapping main data to I / Q signals and performing phase modulation, and I / Q mapping for mapping AC signals and pilot signals to I / Q signals. Means, multicarrier generation means for modulating a plurality of carriers included in a multicarrier signal with the main data, the AC signal, or the pilot signal, and an interference wave for removing an interference wave from the multicarrier signal The multicarrier generation means is modulated by the main data in the multicarrier signal when there is a possibility that the interference wave is superimposed on the carrier wave modulated by the main data. The carrier and the carrier modulated by the AC signal or the pilot signal are interchanged.
本発明の一様態に係わる送信機は、前記差動変調手段と、前記マルチキャリア生成手段と、前記マルチキャリア信号を、周波数領域から時間領域へ逆フーリエ変換するIFFT変換手段と、時間領域の前記マルチキャリア信号を送信する送信アンテナと、備えている。 A transmitter according to one aspect of the present invention comprises the differential modulation means, the multicarrier generation means, an IFFT transformation means for performing inverse Fourier transform of the multicarrier signal from the frequency domain to the time domain, and the time domain And a transmission antenna for transmitting a multicarrier signal.
本発明の一様態に係わる受信機は、時間領域の前記マルチキャリア信号を受信する受信アンテナと、前記妨害波除去手段と、前記マルチキャリア信号を、時間領域から周波数領域へフーリエ変換するFFT変換手段と、前記マルチキャリア信号の搬送波を差動復調する差動復調手段と、を備えている。 A receiver according to one aspect of the present invention is a receiving antenna for receiving the multicarrier signal in the time domain, the interference wave removing means, and an FFT transforming means for Fourier transforming the multicarrier signal from the time domain to the frequency domain And differential demodulation means for differentially demodulating the carrier of the multicarrier signal.
本発明の一様態に係わる信号送受信装置の制御方法は、主データをI/Q信号にマッピングし、かつ位相変調し、AC信号およびパイロット信号をI/Q信号にマッピングし、マルチキャリア信号に含まれる複数の搬送波を、それぞれ、前記主データ、前記AC信号、または、前記パイロット信号によって変調し、前記マルチキャリア信号から妨害波を除去する、信号送受信装置の制御方法であって、前記主データによって変調された搬送波に前記妨害波が重畳している可能性がある場合、前記マルチキャリア信号において、前記主データによって変調された搬送波と、前記AC信号または前記パイロット信号によって変調された搬送波とを入れ替える。 A control method of a signal transmission / reception device according to an aspect of the present invention maps main data to an I / Q signal and performs phase modulation, maps an AC signal and a pilot signal to an I / Q signal, and includes in a multicarrier signal. A control method of a signal transmitting and receiving apparatus, wherein a plurality of carrier waves are respectively modulated by the main data, the AC signal, or the pilot signal, and an interference wave is removed from the multicarrier signal, the main data When there is a possibility that the disturbance wave is superimposed on the modulated carrier, in the multicarrier signal, the carrier modulated by the main data and the carrier modulated by the AC signal or the pilot signal are interchanged. .
本発明の一様態に係わるプログラムは、主データをI/Q信号にマッピングし、かつ位相変調することと、AC信号およびパイロット信号をI/Q信号にマッピングすることと、マルチキャリア信号に含まれる複数の搬送波を、それぞれ、前記主データ、前記AC信号、または、前記パイロット信号によって変調することと、前記マルチキャリア信号から妨害波を除去することと、をコンピュータに実施させるプログラムであって、前記プログラムは、前記主データによって変調された搬送波に前記妨害波が重畳している可能性がある場合、前記マルチキャリア信号において、前記主データによって変調された搬送波と、前記AC信号または前記パイロット信号によって変調された搬送波とを入れ替えることをコンピュータに実施させる。 A program according to one aspect of the present invention includes mapping of main data to I / Q signals and phase modulation, mapping of AC signals and pilot signals to I / Q signals, and multi-carrier signals. A program that causes a computer to modulate a plurality of carrier waves with the main data, the AC signal, or the pilot signal, and removing an interference wave from the multicarrier signal, respectively. The program is configured such that, in the multicarrier signal, the carrier wave modulated by the main data and the AC signal or the pilot signal when the interference wave may be superimposed on the carrier wave modulated by the main data. Have the computer implement swapping with the modulated carrier.
本発明によれば、広い帯域内に妨害波がある環境下であっても、データを安定して搬送することができる。 According to the present invention, data can be stably transported even in an environment where there is an interference wave in a wide band.
〔実施形態1〕
図1〜図7を参照して、実施形態1に係わる構成を以下に説明する。
Embodiment 1
The configuration according to the first embodiment will be described below with reference to FIGS. 1 to 7.
(信号送受信システム100)
図1は、本実施形態1に係わる信号送受信システム100の構成を概略的に示す図である。図1に示すように、信号送受信システム100は、送信機200と、受信機300とを備えている。
(Signal transmission / reception system 100)
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of a signal transmission /
送信機200と受信機300とは、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式で無線通信を行う。OFDM方式は、直交波周波数分割多重方式とも呼ばれる。OFDM方式では、多数のキャリアに乗せた信号を搬送する。これらのキャリアは、互いに直交している。すなわち、あるキャリアの信号強度が最も強くなる中心周波数においては、他のキャリアの信号強度はゼロである。そのため、キャリア同士が、周波数軸上で重畳することが許容される。
The
(送信機200)
図2を参照して、本実施形態1に係わる送信機200の構成を説明する。図2に示すように、送信機200は、符号化部1、差動変調部2、ACマッピング部3、パイロットマッピング部4、OFDMフレーマ5(マルチキャリア生成手段)、IFFT(inverse fast Fourier transform)&GI(Guard Interval)部6、D(Digital)/A(Analog)部7、アップコンバータ8a、電力増幅部8b、および送信アンテナ210を備えている。
(Transmitter 200)
The configuration of the
送信機200は、外部から入力データを受信する。入力データは、主データおよびAC信号を含む(図1参照)。入力データは、デジタル信号である。
The
次に、送信機200の動作フローを説明する。送信機200の各構成要素の動作については、以下の動作フローの説明とともに説明する。
Next, an operation flow of the
図3は、送信機200の動作の流れを概略的に示すフローチャートである。
FIG. 3 is a flow chart schematically showing the flow of operation of the
符号化部1は、入力データに含まれる主データを、誤り訂正符号化する。符号化部1は、符号化した主データを、差動変調部2に出力する。
The encoding unit 1 performs error correction coding on main data included in input data. The encoding unit 1 outputs the encoded main data to the
図3に示すように、差動変調部2は、主データによって、I/Q信号の同相成分と直角位相成分とをそれぞれ差動変調する(S1)。換言すれば、差動変調部2は、符号化された主データをI(Quadrature)/Q(In-phase)座標上のシンボル(I/Q信号と呼ぶ)にマッピングした後、当該I/Q信号の位相をシフト(位相変調)して、出力する。
As shown in FIG. 3, the
ACマッピング部3は、AC信号をI/Q信号にマッピングする。パイロットマッピング部4は、パイロット信号を生成し、生成したパイロット信号をI/Q信号にマッピングする。
The
OFDMフレーマ5は、OFDM信号を生成する。具体的には、OFDMフレーマ5は、主データ、AC信号、およびパイロット信号からマッピングされたI/Q信号を、それぞれ、OFDM信号に含まれるキャリアに割り当てる(S2)。
The
以下では、主データを割り当てられたキャリアをデータキャリアと呼ぶ。AC信号を割り当てられたキャリアをAC信号キャリアと呼ぶ。パイロット信号を割り当てられたキャリアをパイロット信号キャリアと呼ぶ。換言すれば、データキャリアとは、主データによって変調された搬送波である。OAキャリアとは、OA信号によって変調された搬送波である。パイロット信号キャリアとは、パイロット信号によって変調された搬送波である。 Hereinafter, carriers to which main data are assigned will be referred to as data carriers. A carrier assigned an AC signal is called an AC signal carrier. A carrier assigned a pilot signal is called a pilot signal carrier. In other words, the data carrier is a carrier wave modulated by the main data. The OA carrier is a carrier wave modulated by the OA signal. The pilot signal carrier is a carrier wave modulated by the pilot signal.
続いて、OFDMフレーマ5は、OFDM信号において、データキャリアと、AC信号キャリアおよび/またはパイロット信号キャリアとを、キャリア入替情報に基づいて入れ替える(S3)。ここで、キャリア入替情報は、妨害波の影響を受けている可能性があるデータキャリアを特定するための情報である。キャリア入替情報は、ユーザによって設定される。ユーザは、OFDM信号に妨害波が混入していないかどうかを検査することにより、妨害波の影響を受けているデータキャリアを探索する。そして、ユーザは、妨害波の影響を受けているデータキャリアを発見した場合、当該データキャリアをAC信号キャリアに置き替えるためのキャリア入替情報を、送信機200に入力する。OFDMフレーマ5は設定されたキャリア入替情報に基づいて、妨害波の影響を受けているデータキャリアをAC信号キャリアに置き替える。
Subsequently, the
あるいは、OFDMフレーマ5は、より一般的に、データキャリアに妨害波が重畳している可能性がある場合に、OFDM信号において、データキャリアと、AC信号キャリアおよび/またはパイロット信号キャリアとを入れ替える。データキャリアとAC信号キャリアおよび/またはパイロット信号キャリアとを入れ替える方法は限定されない。
Alternatively, the
その後、IFFT&GI付加部6は、周波数領域のOFDM信号を逆高速フーリエ変換(IFFT;inverse fast Fourier transform)を実行することによって、時間領域のOFDM信号に変換する(S5)。IFFT&GI付加部6は、逆高速フーリエ変換したOFDM信号に、GI(Guard Interval)を付加する。
Thereafter, the IFFT &
D/A変換部7は、逆高速フーリエ変換されたOFDM信号(以下では、アナログOFDM信号と呼ぶ)をD/A変換する(S4)。その後、A/D変換部7は、アナログOFDM信号をアップコンバータ8aへ出力する。 The D / A converter 7 D / A converts the inverse fast Fourier transformed OFDM signal (hereinafter referred to as an analog OFDM signal) (S4). Thereafter, the A / D conversion unit 7 outputs the analog OFDM signal to the up converter 8a.
アップコンバータ8aは、アナログOFDM信号の周波数(元の周波数)を、送信周波数までアップコンバート(増大)する。電力増幅部8bは、アップコンバートされたアナログOFDM信号の強度を、所定のレベルまで増幅する。アップコンバータ8aおよび電力増幅部8bは、受信アンテナ310によるアナログOFDM信号の受信品質を向上させる役割をもつ。
The upconverter 8a upconverts (increases) the frequency (original frequency) of the analog OFDM signal to the transmission frequency. The power amplification unit 8b amplifies the intensity of the upconverted analog OFDM signal to a predetermined level. The upconverter 8a and the power amplification unit 8b have a role of improving the reception quality of the analog OFDM signal by the
電力増幅部8bは、増幅したアナログOFDM信号を送信アンテナ210(図1参照)から出力する。 The power amplification unit 8 b outputs the amplified analog OFDM signal from the transmission antenna 210 (see FIG. 1).
以上で、送信機200の動作は終了する。
Thus, the operation of the
(送信機200の変形例1)
一変形例において、OFDMフレーマ5は、AC信号キャリアよりも、パイロット信号キャリアを優先して、妨害波の影響を受けるデータキャリアと入れ替えてもよい。また、妨害波の帯域幅が比較的狭く、妨害波の影響を受けるデータキャリアの本数が、パイロット信号キャリアの本数よりも少ない場合、OFDMフレーマ5は、妨害波の影響を受けるAC信号キャリアも、パイロット信号キャリアと入れ替えてもよい。
(Modification 1 of Transmitter 200)
In one variation, the
本変形例の構成によれば、AC信号キャリアに対する妨害波の影響も抑制することができる。 According to the configuration of the present modification, the influence of the disturbance wave on the AC signal carrier can also be suppressed.
(受信機300)
図4を参照して、本実施形態1に係わる受信機300の構成を説明する。図4に示すように、受信機300は、ダウンコンバータ9、AGC(Automatic Gain Control)部10、A/D変換部11、妨害波除去部12、FFT部13、OFDMデフレーマ14、差動復調部15、復号部16、ACデマッピング部17、および受信アンテナ310を備えている。受信機300は、受信アンテナ310を用いて、送信アンテナ210から出力されたアナログOFDM信号を受信する。
(Receiver 300)
The configuration of the
次に、受信機300の動作フローを説明する。受信機300の各構成要素の動作については、以下の動作フローの説明とともに説明する。
Next, an operation flow of the
図5は、受信機300の動作の流れを概略的に示すフローチャートである。ダウンコンバータ9は、送信機200から受信したアナログOFDM信号の周波数を、送信機200のアップコンバータ8aがアップコンバートする前の周波数(すなわち元の周波数)までダウンコンバート(低下)する。
FIG. 5 is a flow chart schematically showing the flow of the operation of the
AGC部10は、ダウンコンバートされたアナログOFDM信号の強度が一定のレベルになるように、受信アンテナ310(図1参照)の利得(感度)を調整する。その後、AGC部10は、アナログOFDM信号をA/D変換部11に出力する。
The AGC unit 10 adjusts the gain (sensitivity) of the receiving antenna 310 (see FIG. 1) so that the intensity of the downconverted analog OFDM signal becomes a constant level. Thereafter, the AGC unit 10 outputs the analog OFDM signal to the A /
図5に示すように、A/D変換部11は、アナログOFDM信号をA/D変換する(S11)。 As shown in FIG. 5, the A / D converter 11 A / D converts an analog OFDM signal (S11).
妨害波除去部12は、A/D変換部11によってデジタル化されたOFDM信号(デジタルOFDM信号)から、妨害波を除去する(フィルタリング)(S12)。妨害波除去部12によるフィルタリング処理の詳細については後述する(図6参照)。
The interference
次に、FFT部13は、時間領域のデジタルOFDM信号を、高速フーリエ変換(FFT)によって、周波数領域のデジタルOFDM信号に変換する(S13)。FFT部13は、周波数領域のデジタルOFDM信号を、OFDMデフレーマ14へ出力する。
Next, the
OFDMデフレーマ14は、周波数領域のデジタルOFDM信号から、差動変調部2によって主データからマッピングされたデジタルOFDM信号(データ−OFDM信号)と、ACマッピング部3によってAC信号からマッピングされたデジタルOFDM信号(AC−OFDM信号)とを分離する。
The
OFDMデフレーマ14は、データ−OFDM信号を差動復調部15に出力するとともに、AC−OFDM信号をACデマッピング部17に出力する。
The OFDM deframer 14 outputs the data-OFDM signal to the
差動復調部15は、データ−OFDM信号をデマッピングすることによって、主データを復調する(S15)。差動復調部15は、復調した主データを、復号部16へ出力する。
The
ACデマッピング部17は、AC−OFDM信号をデマッピングすることによって、AC信号を復調する。復号部16は、差動復調部15によって復調された主データを復号する。
The
以上で、受信機300の動作は終了する。
Above, operation | movement of the
(妨害波除去部12)
図6および図7を参照して、妨害波除去部12の詳細な構成を説明する。図6は、妨害波除去部12の構成を示すブロック図である。図7は、データキャリアに妨害波が重畳しているOFDM信号の一例を示す図である。
(Disturber removal unit 12)
The detailed configuration of the disturbance
図6に示すように、妨害波除去部12は、FFT部121、妨害波検出部122、周波数シフト部123、ノッチフィルタ124、および周波数レストア部125を含む。
As shown in FIG. 6, the interference
FFT部121は、A/D変換部11から入力されたデジタルOFDM信号を高速フーリエ変換することにより、デジタルOFDM信号を、時間領域から周波数領域に変化させる。
The
妨害波検出部122は、妨害波の周波数を検出する。具体的には、妨害波検出部122は、全周波数におけるデジタルOFDM信号のレベルの平均値を計算する。そして、デジタルOFDM信号の中に、妨害波検出部122が計算した平均値よりも一定値以上高いレベルの信号が存在する場合、妨害波検出部122は、当該信号が妨害波を含んでいると判定し、当該信号の周波数を妨害波の周波数として検出する。
The interference
妨害波検出部122は、検出した妨害波の周波数を示す情報を、周波数シフト部123、および、後段の復号部16(図4参照)に送信する。復号部16は、妨害波が重畳しているキャリア(AC信号キャリアおよび/またはパイロット信号キャリア)を復調せずに破棄する。
The interference
周波数シフト部123は、妨害波の周波数を示す情報に基づいて、妨害波の周波数がノッチフィルタ124のノッチ周波数(リジェクト中心周波数)と一致するように、デジタルOFDM信号を周波数軸方向にシフトする。
The
ノッチフィルタ124は、周波数シフト部123によって周波数軸方向にシフトしたデジタルOFDM信号から、妨害波を除去する。
The
周波数レストア部125は、デジタルOFDM信号を、元の、つまり周波数シフト部123が周波数軸方向にシフトさせる前の状態に戻す。その後、周波数レストア部125は、妨害波を除去したデジタルOFDM信号を、後段のFFT部13(図4参照)に送信する。
The
(妨害波除去部12の効果)
以上のように、妨害波除去部12は、デジタルOFDM信号から、妨害波を除去することができる。妨害波の周波数が変化した場合、妨害波除去部12は、ノッチフィルタ124の係数を変化させる代わりに、デジタルOFDM信号における妨害波の周波数に、ノッチ周波数を追従させる。そのため、妨害波除去部12は、受信機300に実装し易いという利点も有する。
(Effect of interference wave removal unit 12)
As described above, the interference
(本実施形態1の効果)
本実施形態1の構成によれば、データキャリア(主データを搬送するキャリア)に妨害波が重畳している場合、当該データキャリアを、AC信号キャリア(AC信号を搬送するキャリア)および/またはパイロット信号キャリア(パイロット信号を搬送するキャリア)と入れ替える。これにより、データキャリアが妨害波の影響を受けないようにすることができる。
(Effect of Embodiment 1)
According to the configuration of the first embodiment, when the disturbance wave is superimposed on the data carrier (the carrier carrying the main data), the data carrier is an AC signal carrier (the carrier carrying the AC signal) and / or the pilot Replace with a signal carrier (carrier carrying a pilot signal). This makes it possible to prevent the data carrier from being affected by interference waves.
また、本実施形態1では、AC信号キャリアおよびパイロット信号キャリアの両方を、妨害波の影響を受けるデータキャリアと入れ替えるために利用することができる。したがって、広い帯域内に妨害のある環境下であっても、データを安定して搬送することができる。 Further, in the first embodiment, both an AC signal carrier and a pilot signal carrier can be used to replace data carriers affected by interference waves. Therefore, data can be stably transported even in an environment with interference in a wide band.
例えば、2K放送(FULL―HD)には、データキャリアが1344本、AC信号キャリアが144本、またパイロット信号キャリアが216本、それぞれ含まれている。AC信号キャリアとパイロット信号キャリアの合計数は、AC信号キャリアの約2.5倍である。したがって、本実施形態1の構成によれば、データキャリアとAC信号キャリアとを入れ替える関連する構成と比較して、おおよそ2.5倍の帯域幅の妨害波に対応することができる。 For example, 2K broadcasting (FULL-HD) includes 1344 data carriers, 144 AC signal carriers, and 216 pilot signal carriers. The total number of AC signal carriers and pilot signal carriers is about 2.5 times that of AC signal carriers. Therefore, according to the configuration of the first embodiment, it is possible to cope with an interference wave having a bandwidth of about 2.5 times that of the related configuration in which the data carrier and the AC signal carrier are switched.
〔実施形態2〕
前記実施形態1では、OFDM方式にしたがって変調されたマルチキャリア信号から、妨害波を除去する方法を説明した。しかしながら、前記実施形態1で説明した妨害波を除去する方法は、OFDM以外の方式にも、適用することができる。
Second Embodiment
In the first embodiment, the method of removing interference from the multicarrier signal modulated according to the OFDM scheme has been described. However, the method of removing the interference wave described in the first embodiment can also be applied to methods other than OFDM.
本実施形態2に係わる送信機の構成は、前記実施形態1で説明した送信機200(図2参照)と同じである。本実施形態2では、送信機200は、OFDM方式以外のマルチキャリア変調方式、例えば、QAM(Quadrature Amplitude Modulation;直角位相振幅変調)方式、またはFM(Frequency Modulation;周波数変調)方式で、入力データを変調する。
The configuration of the transmitter according to the second embodiment is the same as the transmitter 200 (see FIG. 2) described in the first embodiment. In the second embodiment, the
本実施形態2でも、送信機200のOFDMフレーマ5は、前述したキャリア入替情報に基づいて、妨害波が重畳しているデータキャリア(主データを搬送するキャリア)を、AC信号キャリア(AC信号を搬送するキャリア)および/またはパイロット信号キャリア(パイロット信号を搬送するキャリア)と入れ替える。これにより、データキャリアが妨害波の影響を受けないようにすることができる。
Also in the second embodiment, the
(実施形態2の効果)
本実施形態2の構成によれば、前記実施形態1で説明した効果を、OFDM方式以外のマルチキャリア変調方式においても実現する。すなわち、妨害波が重畳しているデータキャリア(主データを搬送するキャリア)から、妨害波を除去することができる。したがって、データキャリアと同じ帯域に妨害波がある環境下であっても、マルチキャリア信号を安定して搬送することができる。
(Effect of Embodiment 2)
According to the configuration of the second embodiment, the effects described in the first embodiment are realized also in multicarrier modulation schemes other than the OFDM scheme. That is, the interference wave can be removed from the data carrier (carrier carrying the main data) on which the interference wave is superimposed. Therefore, multi-carrier signals can be stably transported even in an environment where interference waves exist in the same band as the data carrier.
〔実施形態3〕
本実施形態3では、前記実施形態1で説明した信号送受信装置100の最小構成を説明する。
Third Embodiment
In the third embodiment, the minimum configuration of the signal transmitting / receiving
(信号送受信装置400)
図8を参照して、本実施形態3に係わる信号送受信装置400の構成を説明する。図8は、本実施形態3に係わる信号送受信装置400の構成を示すブロック図である。
図8に示すように、信号送受信装置400は、差動変調部410、I/Qマッピング部420、マルチキャリア生成部430、および妨害波除去部440を備えている。
(Signal transmission / reception device 400)
The configuration of the signal transmitting / receiving
As shown in FIG. 8, the signal transmission /
差動変調部410は、入力データに含まれる主データをI/Q信号にマッピングし、かつ位相変調する。
The
I/Qマッピング部420は、AC信号およびパイロット信号をI/Q信号にマッピングする。
The I /
マルチキャリア生成部430は、マルチキャリア信号に含まれる複数の搬送波を、それぞれ、差動変調部410からの主データ、I/Qマッピング部420からのAC信号、または、I/Qマッピング部420からのパイロット信号によって変調する。
The
主データによって変調された搬送波(データキャリア)に妨害波が重畳している可能性がある場合、マルチキャリア生成部430は、マルチキャリア信号において、主データによって変調された搬送波(データキャリア)と、AC信号またはパイロット信号によって変調された搬送波(AC信号キャリアまたはパイロット信号キャリア)とを入れ替える。
If there is a possibility that the interference wave is superimposed on the carrier wave (data carrier) modulated by the main data, the
妨害波除去部440は、マルチキャリア信号から、妨害波を含む搬送波を破棄(除去)する。
The interference
(実施形態3の効果)
本実施形態3の構成によれば、主データによって変調された搬送波に妨害波が重畳している可能性がある場合、当該搬送波と、AC信号またはパイロット信号によって変調された搬送波とが入れ替えられる。これにより、主データによって変調された搬送波は、妨害波の影響を受けなくなる。主データによって変調された搬送波と入れ替えられることによって妨害波が重畳するようになった搬送波、つまり、AC信号またはパイロット信号によって変調された搬送波は、受信機の妨害波除去部440によって破棄される。
(Effect of Embodiment 3)
According to the configuration of the third embodiment, when there is a possibility that the interference wave is superimposed on the carrier wave modulated by the main data, the carrier wave and the carrier wave modulated by the AC signal or the pilot signal are interchanged. As a result, the carrier wave modulated by the main data is not affected by the disturbance wave. The carrier wave on which the interference wave is superimposed by being replaced with the carrier wave modulated by the main data, that is, the carrier wave modulated by the AC signal or the pilot signal is discarded by the interference
そのため、広い帯域内に妨害波がある環境下であっても、主データを安定して搬送することができる。 Therefore, the main data can be stably transported even in an environment where there is an interference wave in a wide band.
〔実施形態4〕
本実施形態4に係わる信号送受信装置500は、CPU(Central Processing Unit)およびメモリを含むコンピュータ装置として実現される。あるいは、信号送受信装置500の送信機200および受信機300の制御機能が、電子回路および機械によって実現されてもよい。この場合、送信機200および受信機300は、ハードウェア装置である。
The signal transmission /
図9は、信号送受信装置500のハードウェア構成の一例を示す。図9に示すように、信号送受信装置500は、送信機200および受信機300を備えている。送信機200および受信機300の制御機能は、前記実施形態1で説明した制御機能と同じである。
FIG. 9 shows an example of the hardware configuration of the signal transmission /
図9に示すように、送信機200は、CPU201、メモリ202、記憶装置203、および入出力装置204を含む。入出力装置204は、送信アンテナ210(図1参照)を含む。
As shown in FIG. 9, the
送信機200のCPU201は、例えば、前記実施形態1で説明したように、符号化部1、差動変調部2、ACマッピング部3、パイロットマッピング部4、OFDMフレーマ5、IFFT&GI付加部6、およびD/A部7の各機能を実行する。送信機200の入出力装置204は、例えば、前記実施形態1で説明したアップコンバータ8aおよび電力増幅部8bを含む。
For example, as described in the first embodiment, the
CPU201は、前記実施形態3に係わる信号送受信装置400の各部、すなわち、信号送受信装置400は、差動変調部410、I/Qマッピング部420、マルチキャリア生成部430、および妨害波除去部440の各機能を実現することもできる。
The
図9に示す送信機200では、不揮発性メモリに格納されたプログラムをCPU201が読み取る。CPU201は、不揮発性メモリから読み取ったプログラムをメモリ202に書き込んで、命令を実行する。これにより、CPU201は、前記実施形態1で説明した送信機200の制御機能(図3参照)を実現する。CPU201は、命令を実行した結果(ここではOFDM信号)を、入出力装置204の送信アンテナ210から出力する。
In the
受信機300のCPU301は、例えば、前記実施形態1で説明したように、A/D部11、妨害波除去部12、FFT部13、OFDMデフレーマ14、差動復調部15、復号部16、およびACデマッピング部17の各機能を実行する。受信機300の入出力装置304は、例えば、前記実施形態1で説明したダウンコンバータ9およびAGC部10を含む。
For example, as described in the first embodiment, the
図9に示す受信機300では、入出力装置304の受信アンテナ310が、送信機200から、OFDM信号を受信する。受信機300のCPU301は、不揮発性メモリから読み取ったプログラムをメモリ302に書き込んで、命令を実行することにより、前記実施形態1で説明した受信機300の制御機能(図5参照)を実現する。
In the
(実施形態4の効果)
本実施形態4の構成によれば、前記実施形態1において説明した信号送受信装置100の構成を、コンピュータ装置またはハードウェア装置によって実現する。これにより、前記実施形態1で説明したように、例えば、データキャリアが妨害波の影響を受けないよう
5にすることができる。
(Effect of Embodiment 4)
According to the configuration of the fourth embodiment, the configuration of the signal transmission /
2 差動変調部
3 ACマッピング部
4 パイロットマッピング部
5 OFDMフレーマ
6 IFFT&GI付加部
13 FFT部
14 OFDMデフレーマ
15 差動復調部
16 復号部
17 ACデマッピング部
100 信号送受信システム
121 FFT部
122 妨害波検出部
123 周波数シフト部
124 ノッチフィルタ
125 周波数レストア部
200 送信機
210 送信アンテナ
300 受信機
310 受信アンテナ
400 信号送受信装置
410 差動変調部
420 I/Qマッピング部
430 マルチキャリア生成部
440 妨害波除去部
500 信号送受信装置
Claims (7)
AC(Auxiliary Channel)信号およびパイロット信号をI/Q信号にマッピングするI/Qマッピング手段と、
マルチキャリア信号に含まれる複数の搬送波を、それぞれ、前記主データ、前記AC信号、または、前記パイロット信号によって変調するマルチキャリア生成手段と、
前記マルチキャリア信号から妨害波を除去する妨害波除去手段と、を備え、
前記主データによって変調された搬送波に前記妨害波が重畳している可能性がある場合、前記マルチキャリア生成手段は、前記マルチキャリア信号において、前記主データによって変調された搬送波と、前記AC信号または前記パイロット信号によって変調された搬送波とを入れ替える
ことを特徴とする信号送受信装置。 Differential modulation means for mapping main data to I / Q signals and performing phase modulation;
I / Q mapping means for mapping AC (Auxiliary Channel) signals and pilot signals to I / Q signals;
Multicarrier generation means for modulating a plurality of carriers included in a multicarrier signal with the main data, the AC signal, or the pilot signal, respectively;
An interference wave removing means for removing an interference wave from the multicarrier signal;
When there is a possibility that the disturbance wave is superimposed on the carrier wave modulated by the main data, the multicarrier generation means may be a carrier wave modulated by the main data, the AC signal or the multicarrier signal in the multicarrier signal. A signal transmitting / receiving apparatus characterized by replacing the carrier wave modulated by the pilot signal.
前記妨害波検出手段は、前記マルチキャリア信号から前記妨害波を検出し、
前記周波数シフト手段は、前記マルチキャリア信号を周波数軸方向にシフトさせることによって、前記妨害波の中心周波数を前記ノッチフィルタのノッチ周波数と一致させ、
前記ノッチフィルタは、前記マルチキャリア信号から、前記ノッチ周波数と一致する周波数を有する搬送波を除去する
ことを特徴とする請求項1に記載の信号送受信装置。 The disturbance wave removal means includes interference wave detection means, a notch filter, and frequency shift means.
The interference wave detection means detects the interference wave from the multicarrier signal,
The frequency shifting means causes the center frequency of the interference wave to coincide with the notch frequency of the notch filter by shifting the multicarrier signal in the direction of the frequency axis.
The signal transmitting / receiving apparatus according to claim 1, wherein the notch filter removes a carrier wave having a frequency coincident with the notch frequency from the multicarrier signal.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の信号送受信装置。 The multicarrier generation means preferentially replaces the carrier wave modulated by the main data and the carrier wave modulated by the pilot signal, and all the carriers modulated by the pilot signal by the main data 3. The signal transmitting / receiving apparatus according to claim 1, wherein the carrier wave modulated by the main data and the carrier wave modulated by the AC signal are switched after being replaced with the modulated carrier wave.
前記差動変調手段と、
前記マルチキャリア生成手段と、
前記マルチキャリア信号を、周波数領域から時間領域へ逆フーリエ変換するIFFT変換手段と、
時間領域の前記マルチキャリア信号を送信する送信アンテナと、
を備えた
ことを特徴とする送信機。 A transmitter provided in the signal transmission / reception device according to claim 1, wherein
Said differential modulation means;
The multicarrier generation unit;
IFFT transformation means for inverse Fourier transforming the multicarrier signal from the frequency domain to the time domain;
A transmit antenna for transmitting the multicarrier signal in the time domain;
A transmitter characterized by comprising.
時間領域の前記マルチキャリア信号を受信する受信アンテナと、
前記妨害波除去手段と、
前記マルチキャリア信号を、時間領域から周波数領域へフーリエ変換するFFT変換手段と、
前記マルチキャリア信号の搬送波を差動復調する差動復調手段と、
を備えた
ことを特徴とする受信機。 A receiver provided in the signal transmission / reception device according to claim 1, wherein
A receiving antenna for receiving the multi-carrier signal in time domain;
The disturbance wave removing means;
FFT transform means for Fourier transforming the multicarrier signal from time domain to frequency domain;
Differential demodulation means for differentially demodulating the carrier of the multicarrier signal;
A receiver characterized in that it comprises.
AC信号およびパイロット信号をI/Q信号にマッピングし、
マルチキャリア信号に含まれる複数の搬送波を、それぞれ、前記主データ、前記AC信号、または、前記パイロット信号によって変調し、
前記マルチキャリア信号から妨害波を除去する、信号送受信装置の制御方法であって、
前記主データによって変調された搬送波に前記妨害波が重畳している可能性がある場合、前記マルチキャリア信号において、前記主データによって変調された搬送波と、前記AC信号または前記パイロット信号によって変調された搬送波とを入れ替える
ことを特徴とする信号送受信装置の制御方法。 Map the main data to the I / Q signal and phase modulate it,
Map AC and pilot signals to I / Q signals,
A plurality of carriers included in a multicarrier signal are modulated by the main data, the AC signal, or the pilot signal, respectively.
A control method of a signal transmitting and receiving apparatus, which removes an interference wave from the multicarrier signal,
When there is a possibility that the disturbance wave is superimposed on the carrier wave modulated by the main data, the carrier wave modulated by the main data and the AC signal or the pilot signal are modulated in the multicarrier signal. A control method of a signal transmission / reception device characterized by replacing a carrier wave.
AC信号およびパイロット信号をI/Q信号にマッピングすることと、
マルチキャリア信号に含まれる複数の搬送波を、それぞれ、前記主データ、前記AC信号、または、前記パイロット信号によって変調することと、
前記マルチキャリア信号から妨害波を除去することと、をコンピュータに実施させるプログラムであって、
前記プログラムは、
前記主データによって変調された搬送波に前記妨害波が重畳している可能性がある場合、前記マルチキャリア信号において、前記主データによって変調された搬送波と、前記AC信号または前記パイロット信号によって変調された搬送波とを入れ替えること
をコンピュータに実施させるプログラム。 Mapping the main data to an I / Q signal and phase modulating it;
Mapping AC and pilot signals to I / Q signals;
Modulating the plurality of carriers included in the multicarrier signal with the main data, the AC signal, or the pilot signal, respectively;
A program that causes a computer to execute removing interference from the multicarrier signal,
The program is
When there is a possibility that the disturbance wave is superimposed on the carrier wave modulated by the main data, the carrier wave modulated by the main data and the AC signal or the pilot signal are modulated in the multicarrier signal. A program that causes a computer to replace carrier waves.
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中川 孝之: "3章3-2 新周波数対応FPUの伝送方式", 映像情報メディア学会誌, vol. 69 巻 5 号, JPN6021029546, 30 January 2015 (2015-01-30), pages 389 - 393, ISSN: 0004566445 * |
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