JP2021141454A - Reception device, transmission device, reception method, and transmission method - Google Patents

Reception device, transmission device, reception method, and transmission method Download PDF

Info

Publication number
JP2021141454A
JP2021141454A JP2020038026A JP2020038026A JP2021141454A JP 2021141454 A JP2021141454 A JP 2021141454A JP 2020038026 A JP2020038026 A JP 2020038026A JP 2020038026 A JP2020038026 A JP 2020038026A JP 2021141454 A JP2021141454 A JP 2021141454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
unit
ofdm signal
symbol length
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2020038026A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
晴香 小畑
Haruka Obata
晴香 小畑
剛志 古川
Tsuyoshi Furukawa
剛志 古川
逸平 清水
Ippei Shimizu
逸平 清水
秀樹 大野
Hideki Ono
秀樹 大野
昇 多賀
Noboru Taga
昇 多賀
隆史 増田
Takashi Masuda
隆史 増田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Infrastructure Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2020038026A priority Critical patent/JP2021141454A/en
Publication of JP2021141454A publication Critical patent/JP2021141454A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

To demodulate an OFDM signal multiplexed by an asynchronous LDM method.SOLUTION: According to the embodiment, a reception device receives a signal transmitted from a transmission device. The reception device includes a reception unit and a demodulation unit. The reception unit receives a reception signal including a first OFDM signal having a first symbol length and a first power level and a second OFDM signal having a second symbol length longer than the first symbol length and a second power level lower than the first power level. The demodulation unit demodulates the second OFDM signal by subtracting a signal generated by convolving the first OFDM signal and a delay profile from the reception signal.SELECTED DRAWING: Figure 7

Description

本発明の実施形態は、受信装置、送信装置、受信方法および送信方法に関する。 Embodiments of the present invention relate to a receiving device, a transmitting device, a receiving method and a transmitting method.

無線信号の送信方式として、周波数利用効率を向上させるために、2つの異なる信号を異なる電力で多重化し、同時刻に同帯域で送信する階層分割多重(Layered Division Multiplexing:LDM)方式が提案されている。このLDM方式は、多重化する信号がOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号である場合、2つのOFDM信号のシンボル長もシンボル切り替わりタイミングも等しい同期方式と、2つのOFDM信号のシンボル長もシンボル切り替わりタイミングも等しくない非同期方式に分類される。同期方式では、両信号のシンボル長が等しいので、両信号の伝送効率も等しく、一方の信号の伝送効率を高くすることができない。 As a wireless signal transmission method, a layered division multiplexing (LDM) method has been proposed in which two different signals are multiplexed with different powers and transmitted in the same band at the same time in order to improve frequency utilization efficiency. There is. In this LDM method, when the signal to be multiplexed is an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal, the two OFDM signals have the same symbol length and symbol switching timing, and the two OFDM signals have the same symbol length and symbol switching timing. Is also classified as an asynchronous method that is not equal. In the synchronous method, since the symbol lengths of both signals are equal, the transmission efficiency of both signals is also equal, and the transmission efficiency of one signal cannot be increased.

非同期方式では、それぞれのOFDM信号のシンボル長はそれぞれのOFDM信号に適したシンボル長であるので、同期方式に比べて一方の信号の伝送効率が向上する。しかしながら、非同期方式の制御は、同期方式の制御より複雑であり、同期方式と同様の復調アルゴリズムでは、多重化されたOFDM信号を復調することができない。 In the asynchronous method, the symbol length of each OFDM signal is a symbol length suitable for each OFDM signal, so that the transmission efficiency of one signal is improved as compared with the synchronous method. However, the control of the asynchronous method is more complicated than the control of the synchronous method, and the demodulation algorithm similar to the synchronous method cannot demodulate the multiplexed OFDM signal.

岡田寛正、外6名、「地上デジタル放送に対するLDM適用時の諸問題改善に関する一考案 −新放送方式受信エリア拡大手法と同期方式に関する検討−」、映像メディア学会技術報告、2018年9月7日、Vol.42、No.28Hiromasa Okada, 6 outsiders, "A device for improving various problems when applying LDM to terrestrial digital broadcasting-Examination of new broadcasting system reception area expansion method and synchronization method-", Technical Report of the Institute of Imaging Media, September 7, 2018 , Vol. 42, No. 28

本発明が解決しようとする課題は、非同期方式のLDM方式により多重化されたOFDM信号を復調することができる受信装置、送信装置、受信方法および送信方法を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide a receiving device, a transmitting device, a receiving method, and a transmitting method capable of demodulating an OFDM signal multiplexed by an asynchronous LDM method.

一実施形態によれば、受信装置は、送信装置より送信された信号を受信する。前記受信装置は、受信部と復調部とを具備する。前記受信部は、第一のシンボル長を有しかつ第一の電力レベルの第一のOFDM信号と、前記第一のシンボル長より長い第二のシンボル長を有しかつ前記第一の電力レベルより低い第二の電力レベルの第二のOFDM信号とを含む受信信号を受信する。前記復調部は、前記受信信号から、前記第一のOFDM信号と遅延プロファイルを畳み込むことで生成した信号を減算して、前記第二のOFDM信号を復調する。 According to one embodiment, the receiving device receives the signal transmitted from the transmitting device. The receiving device includes a receiving unit and a demodulating unit. The receiver has a first OFDM signal having a first symbol length and a first power level, and a second symbol length longer than the first symbol length and the first power level. Receives a received signal that includes a second OFDM signal with a lower second power level. The demodulation unit demodulates the second OFDM signal by subtracting the signal generated by convolving the first OFDM signal and the delay profile from the received signal.

図1は実施形態によるLDM方式で伝送される信号の概略を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an outline of a signal transmitted by the LDM method according to the embodiment. 図2は実施形態によるLDM方式の送信装置の概略を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an outline of an LDM type transmission device according to an embodiment. 図3は実施形態によるLDM方式の電力調整の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of power adjustment of the LDM method according to the embodiment. 図4は直接波の後に遅延波が受信されるような環境で、受信装置において、同期方式のLDM方式により多重化された合成送信信号を含む受信信号が受信された場合を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a case where a reception device receives a reception signal including a composite transmission signal multiplexed by a synchronous LDM method in an environment in which a delay wave is received after a direct wave. 図5は直接波の後に遅延波が受信されるような環境で、受信装置において、非同期方式のLDM方式により多重化された合成送信信号を含む受信信号が受信された場合を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a case where a reception device receives a reception signal including a composite transmission signal multiplexed by an asynchronous LDM method in an environment in which a delay wave is received after a direct wave. 図6は実施形態による送信装置の構成の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the configuration of the transmission device according to the embodiment. 図7は実施形態による受信装置の構成の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the configuration of the receiving device according to the embodiment. 図8は遅延プロファイルを説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a delay profile.

いくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
なお、開示はあくまで一例に過ぎず、当業者において、発明の趣旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は、説明をより明確にするため、実施の態様に比べて模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一または類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を省略することがある。
Some embodiments will be described with reference to the drawings.
It should be noted that the disclosure is merely an example, and those skilled in the art can easily conceive of appropriate changes while maintaining the gist of the invention are naturally included in the scope of the present invention. Further, the drawings may be represented schematically as compared with the embodiments in order to clarify the description, but the drawings are merely examples and do not limit the interpretation of the present invention. Further, in the present specification and each figure, components exhibiting the same or similar functions as those described above with respect to the above-mentioned figures may be designated by the same reference numerals, and duplicate detailed description may be omitted.

まず、実施形態の前提として、LDM方式について説明する。サービス統合地上デジタル放送(Integrated Services Digital Broadcasting−Terrestrial:ISDB−T)方式と称される現行の地上デジタルテレビジョン放送の次世代規格の検討において、周波数利用効率の向上または現行方式との共存を可能とするため、LDM方式の利用が提案されている。LDM方式では、図1に示すように、同一または異なる方式により変調された上位階層(UL)(高電力階層とも称される)と下位階層(LL)(低電力階層とも称される)の2つの異なる信号が多重化され、同時刻に同帯域で送信される。例えば、上位階層信号の例はISDB−T方式に準拠する信号であってもよく、下位階層信号の例はISDB−Tを高度化させた次世代地上デジタルテレビジョン放送方式(例えば4K8K方式と称される)に準拠する信号であってもよい。後者はスーパーハイビジョン(SHV)信号と称されることもある。上位階層信号の電力レベルは下位階層信号の電力レベルよりも高く、2つの階層間の電力比は、インジェクションレベルと称され、例えば23dBであってもよい。なお、ISDB−T信号は送信せずに、4K8K方式に準拠する信号を上位階層と下位階層で送信してもよい。なお、2つの階層に限らず、3つ以上の階層の信号を多重化して送信してもよい。 First, the LDM method will be described as a premise of the embodiment. In studying the next-generation standard for current terrestrial digital television broadcasting called the Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial (ISDB-T) method, it is possible to improve frequency utilization efficiency or coexist with the current method. Therefore, the use of the LDM method has been proposed. In the LDM system, as shown in FIG. 1, there are two layers, an upper layer (UL) (also referred to as a high power layer) and a lower layer (LL) (also referred to as a low power layer) modulated by the same or different methods. Two different signals are multiplexed and transmitted at the same time and in the same band. For example, an example of an upper layer signal may be a signal conforming to the ISDB-T system, and an example of a lower layer signal is a next-generation terrestrial digital television broadcasting system (for example, called a 4K8K system) in which ISDB-T is advanced. It may be a signal conforming to). The latter is sometimes referred to as a Super Hi-Vision (SHV) signal. The power level of the upper layer signal is higher than the power level of the lower layer signal, and the power ratio between the two layers is called an injection level, and may be, for example, 23 dB. The ISDB-T signal may not be transmitted, but a signal conforming to the 4K8K system may be transmitted in the upper layer and the lower layer. It should be noted that the signal of not only two layers but also three or more layers may be multiplexed and transmitted.

図2はLDMの概念を示す図である。時間領域のISDB−T信号2が電力調整部3に入力され、電力レベルが正規化係数βに基づいて調整される。時間領域のSHV信号5が電力調整部6に入力され、電力レベルが正規化係数βとスケーリング係数αの積に基づいて調整される。電力調整部3および電力調整部6の出力が加算部4において加算され、ISDB−T信号とSHV信号の合成送信信号が送信される。 FIG. 2 is a diagram showing the concept of LDM. The ISDB-T signal 2 in the time domain is input to the power adjustment unit 3, and the power level is adjusted based on the normalization coefficient β. The SHV signal 5 in the time domain is input to the power adjustment unit 6, and the power level is adjusted based on the product of the normalization coefficient β and the scaling coefficient α. The outputs of the power adjusting unit 3 and the power adjusting unit 6 are added by the adding unit 4, and the combined transmission signal of the ISDB-T signal and the SHV signal is transmitted.

インジェクションレベルは、SHV信号の平均電力に対するISDB−T信号の平均電力の比を表す値である。インジェクションレベルは受信装置の設定の際に決定される。インジェクションレベルが大きいほど合成送信信号におけるISDB−T信号の電力割合が大きく、インジェクションレベルが小さいほど合成送信信号におけるISDB−T信号の電力割合が小さくなる。電力調整の係数である正規化係数βとスケーリング係数αはインジェクションレベルに応じて図3に示すように定められる。 The injection level is a value representing the ratio of the average power of the ISDB-T signal to the average power of the SHV signal. The injection level is determined when setting the receiver. The higher the injection level, the larger the power ratio of the ISDB-T signal in the synthetic transmission signal, and the smaller the injection level, the smaller the power ratio of the ISDB-T signal in the synthetic transmission signal. The normalization coefficient β and the scaling coefficient α, which are the power adjustment coefficients, are determined as shown in FIG. 3 according to the injection level.

実施の形態では、信号は直交周波数分割多重化(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)変調される。 In embodiments, the signal is Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulated.

上記したLDM方式は、同期方式と非同期方式という2つの方式に分類される。
同期方式のLDM方式では、両信号のシンボル長が等しく、シンボルの切り替わりタイミングも等しく、両信号にそれぞれ付加されるガードインターバル(GI)の位置も同じであるので、制御は複雑ではないが、SHV信号の伝送効率はISDB−T信号の伝送効率と同じになる。
The above-mentioned LDM method is classified into two methods, a synchronous method and an asynchronous method.
In the synchronous LDM method, the symbol lengths of both signals are the same, the symbol switching timings are the same, and the guard interval (GI) positions added to both signals are also the same, so control is not complicated, but SHV. The signal transmission efficiency is the same as the ISDB-T signal transmission efficiency.

非同期方式のLDM方式では、両信号のシンボル長が異なり、両信号のシンボルの切り替わりタイミングも異なり、両信号にそれぞれ付加されるGIの位置も異なるので、同期方式に比べて制御は複雑であるが、SHV信号の伝送効率をISDB−T信号の伝送効率より高くできる。 In the asynchronous LDM method, the symbol lengths of both signals are different, the switching timing of the symbols of both signals is different, and the position of the GI added to both signals is also different, so that the control is more complicated than the synchronous method. , The transmission efficiency of the SHV signal can be made higher than the transmission efficiency of the ISDB-T signal.

なお、SHV信号のシンボル長が、ISDB−T信号のシンボル長とは異なるものの、ISDB−T信号のシンボル長の整数倍である場合を準同期方式と称する場合もあるが、本明細書では、両信号のシンボル長が異なる場合を纏めて非同期方式と称して説明する。 Although the symbol length of the SHV signal is different from the symbol length of the ISDB-T signal, the case where the symbol length is an integral multiple of the symbol length of the ISDB-T signal may be referred to as a quasi-synchronous method. The case where the symbol lengths of both signals are different will be collectively referred to as an asynchronous method.

ここで、図4および図5に示すように、直接波(先頭波)の後に遅延波が受信されるような環境で、受信装置において、受信信号が受信される場合を想定する。図4は、同期方式のLDM方式により多重化された合成送信信号が送信装置より送信された場合を示す。図5は、非同期方式のLDM方式により多重化された合成送信信号が送信装置より送信された場合を示す。 Here, as shown in FIGS. 4 and 5, it is assumed that the receiving signal is received by the receiving device in an environment in which the delayed wave is received after the direct wave (leading wave). FIG. 4 shows a case where a composite transmission signal multiplexed by the synchronous LDM method is transmitted from the transmission device. FIG. 5 shows a case where a composite transmission signal multiplexed by the asynchronous LDM method is transmitted from the transmission device.

図4に示すように、直接波の後に遅延波が受信されるような環境で、同期方式のLDM方式により多重化された合成送信信号が送信された場合、同期方式のLDM方式においては、上記した通り、ISDB−T信号とSHV信号のシンボル長が等しく、シンボルの切り替わりタイミングも等しく、両信号にそれぞれ付加されるGIの位置も同じであるため、受信装置は、両信号のシンボル長と等しいFFTサイズでフーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)を行うことで、下位階層信号、すなわち、SHV信号のみを得ることができる。 As shown in FIG. 4, when the composite transmission signal multiplexed by the synchronous LDM method is transmitted in an environment in which the delayed wave is received after the direct wave, the synchronous LDM method described above. As described above, the symbol lengths of the ISDB-T signal and the SHV signal are the same, the symbol switching timings are the same, and the positions of the GIs added to both signals are the same, so that the receiving device is equal to the symbol lengths of both signals. By performing a Fourier transform (FFT) with an FFT size, only a lower layer signal, that is, an SHV signal can be obtained.

一方で、図5に示すように、直接波の後に遅延波が受信されるような環境で、非同期方式のLDM方式により多重化された合成送信信号が送信された場合、非同期方式のLDM方式においては、上記した通り、ISDB−T信号とSHV信号のシンボル長が異なり、シンボルの切り替わりタイミングも異なり、両信号にそれぞれ付加されるGIの位置も異なるため、例えば、受信装置において、SHV信号のシンボル長と等しいFFTサイズでFFTを行ったとしても符号間干渉が生じてしまい、同期方式のようにSHV信号のみを得ることができない。 On the other hand, as shown in FIG. 5, when the composite transmission signal multiplexed by the asynchronous LDM method is transmitted in an environment where the delayed wave is received after the direct wave, the asynchronous LDM method is used. As described above, the symbol lengths of the ISDB-T signal and the SHV signal are different, the switching timing of the symbols is also different, and the position of the GI added to both signals is also different. Therefore, for example, in the receiving device, the symbol of the SHV signal Even if FFT is performed with an FFT size equal to the length, intersymbol interference occurs, and it is not possible to obtain only an SHV signal as in the synchronous method.

以下では、直接波の後に遅延波が受信されるような環境で、非同期方式のLDM方式により多重化された合成送信信号が送信装置より送信された場合に、受信信号から下位階層信号を復調することができる受信装置について主に説明する。 In the following, in an environment where a delay wave is received after a direct wave, when a composite transmission signal multiplexed by the asynchronous LDM method is transmitted from the transmission device, the lower layer signal is demodulated from the reception signal. The receiving device that can be used will be mainly described.

なお、本実施形態では、ISDB−T信号のシンボル長が例えば8Kであり、SHV信号のシンボル長が例えば32Kである場合を想定する。また、本実施形態では、ISDB−T信号とSHV信号のそれぞれに付加されるGIのシンボル長が共に1Kである場合を想定する。 In this embodiment, it is assumed that the symbol length of the ISDB-T signal is, for example, 8K, and the symbol length of the SHV signal is, for example, 32K. Further, in the present embodiment, it is assumed that the symbol length of the GI added to each of the ISDB-T signal and the SHV signal is 1K.

本明細書では、8K(8×1024=8192)個のサブキャリアからなるOFDMシンボルに対して8KのIFFTサイズで逆フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform:IFFT)を行うことにより生成される8K個(サンプル)の成分から構成される時間シンボルのシンボル長(例えば1008μ秒)を8Kのシンボル長と称し、32K(32×1024=32768)個のサブキャリアからなるOFDMシンボルに対して32KのIFFTサイズのIFFTを行うことにより生成される32K個(サンプル)の成分から構成される時間シンボルのシンボル長(例えば4032μ秒)を32Kのシンボル長と称する。送信装置において、周波数領域の信号に対してIFFTが行われ、周波数領域の信号が時間領域の信号に変換される。周波数領域のISDB−T信号に対して8KのIFFTサイズでIFFTが行われると、時間領域のISDB−T信号が得られる。周波数領域のSHV信号に対して32KのIFFTサイズでIFFTが行われると、時間領域のSHV信号が得られる。時間領域のISDB−T信号とSHV信号が多重化された信号が合成送信信号である。 In the present specification, 8K pieces (8K pieces) generated by performing an inverse Fourier transform (IFFT) with an IFFT size of 8K on an OFDM symbol consisting of 8K (8 × 1024 = 8192) subcarriers. The symbol length (for example, 1008 μsec) of the time symbol composed of the components of (sample) is referred to as the symbol length of 8K, and has an IFFT size of 32K for an OFDM symbol consisting of 32K (32 × 1024 = 32768) subcarriers. The symbol length (for example, 4032 μsec) of a time symbol composed of 32K (sample) components generated by performing an IFFT is referred to as a 32K symbol length. In the transmitting device, IFFT is performed on the signal in the frequency domain, and the signal in the frequency domain is converted into the signal in the time domain. When IFFT is performed on the ISDB-T signal in the frequency domain with an IFFT size of 8K, the ISDB-T signal in the time domain is obtained. When the IFFT is performed on the SHV signal in the frequency domain with an IFFT size of 32K, the SHV signal in the time domain is obtained. The signal in which the ISDB-T signal and the SHV signal in the time domain are multiplexed is the composite transmission signal.

図6は実施形態による送信装置の構成の一例を示すブロック図である。情報ビット生成部12および42が設けられる。情報ビット生成部12および42は上位レイヤの装置により実現されてもよい。情報ビット生成部12は上位階層(UL)信号、ここではISDB−T信号の情報ビット列を生成し、情報ビット生成部42は下位階層(LL)信号、ここではSHV信号の情報ビット列を生成する。 FIG. 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the transmission device according to the embodiment. Information bit generation units 12 and 42 are provided. The information bit generation units 12 and 42 may be realized by a device of a higher layer. The information bit generation unit 12 generates the information bit string of the upper layer (UL) signal, here the ISDB-T signal, and the information bit generation unit 42 generates the information bit string of the lower layer (LL) signal, here the SHV signal.

上位階層については、ISDB−T信号の情報ビット列は、符号化部14に入力される。符号化部14は外部符号化部とも称される。符号化部14は、例えばリードソロモン(Read Solomon:RS)符号化方式を採用することができる。以下、符号化部14はRS符号化部14と称される。RS符号化部14は、例えば短縮化RS符号化を行い、204バイト中8バイトまでのランダム誤りを訂正可能である。 For the upper layer, the information bit string of the ISDB-T signal is input to the coding unit 14. The coding unit 14 is also referred to as an external coding unit. The coding unit 14 can adopt, for example, a Reed-Solomon (RS) coding method. Hereinafter, the coding unit 14 is referred to as an RS coding unit 14. The RS coding unit 14 can perform shortened RS coding, for example, and correct random errors up to 8 bytes out of 204 bytes.

RS符号化部14から出力される符号化ビット列は、エネルギー拡散部16に入力される。エネルギー拡散は、疑似ランダム符号系列(Pseudo−Random Binary Sequenxe:PRBS)を用いて行われる。この場合のPRBS生成回路は、例えば、直列に接続された15個のD型フリップフロップからなり、14番目のフリップフロップの出力と15番目のフリップフロップの出力が加算され、1番目のフリップフロップに入力される。 The coded bit string output from the RS coding unit 14 is input to the energy spreading unit 16. Energy diffusion is performed using a pseudo-random code sequence (Pseudo-Random Binary Sequence: PRBS). The PRBS generation circuit in this case consists of, for example, 15 D-type flip-flops connected in series, and the output of the 14th flip-flop and the output of the 15th flip-flop are added to the first flip-flop. Entered.

同期バイトを除く信号とPRBSとの間でビット単位の排他的論理和が取られる。PRBS生成回路の初期値は、低次から“100101010000000”とされ、OFDMフレーム毎に初期化される。 A bitwise exclusive OR is taken between the signal excluding the synchronization bytes and the PRBS. The initial value of the PRBS generation circuit is set to "100101010000000" from the lowest order, and is initialized for each OFDM frame.

エネルギー拡散部16の出力ビット列は、バイトインターリーブ(IL)部18に入力される。バイトIL部18は、204バイトの信号に対して畳み込みバイトインターリーブを行う。インターリーブの深さは、例えば12バイトとする。バイトIL部18は、12のパスを有する。パス0は遅延量0である。パス1のFIFOシフトレジスタの容量は17バイトであり、パス2のFIFOシフトレジスタの容量は17×2=34バイトであり、以下同様に、パス11のFIFOシフトレジスタの容量は17×11=187バイトである。入力と出力は、1バイト毎にパス0、パス1、パス2、…パス11、パス0、パス1、…と順次巡回的に切り替えられる。 The output bit string of the energy diffusion unit 16 is input to the byte interleaving (IL) unit 18. The byte IL unit 18 performs convolution byte interleaving on a signal of 204 bytes. The interleave depth is, for example, 12 bytes. The bite IL portion 18 has 12 paths. Path 0 has a delay amount of 0. The capacity of the FIFO shift register of path 1 is 17 bytes, the capacity of the FIFO shift register of path 2 is 17 × 2 = 34 bytes, and similarly, the capacity of the FIFO shift register of path 11 is 17 × 11 = 187. It is a byte. The input and output are cyclically switched to pass 0, path 1, path 2, ... path 11, path 0, path 1, ... For each byte.

バイトIL部18の出力ビット列は、畳み込み符号化部22に入力される。畳み込み符号化部22は内符号化部とも称される。畳み込み符号化部22は、例えば高速長k=7、符号化率1/2をマザーコードとするパンクチャード畳み込み符号化を行う。マザーコードの生成多項式は、X出力に関してはG1=171(10進数)、Y出力に関してG2=133(10進数)とする。 The output bit string of the byte IL unit 18 is input to the convolutional coding unit 22. The convolutional coding unit 22 is also referred to as an internal coding unit. The convolutional coding unit 22 performs puncture-chard convolutional coding using, for example, a high-speed length k = 7 and a coding rate of 1/2 as a mother code. The generation polynomial of the mother code is G1 = 171 (decimal number) for the X output and G2 = 133 (decimal number) for the Y output.

畳み込み符号化部22から出力される符号化ビット列は、ビットインターリーブ(IL)部24に入力される。ビットIL部24の出力は、マッピング部26に入力される。マッピング部26は、符号化ビット列について、指定された多値数のマッピングを周波数領域で行う。ビットIL部24とマッピング部26はサブキャリア変調部を構成する。サブキャリア変調は次のいずれかの方式を採用してもよい。 The coded bit string output from the convolutional coding unit 22 is input to the bit interleaving (IL) unit 24. The output of the bit IL unit 24 is input to the mapping unit 26. The mapping unit 26 maps a designated multi-valued number of coded bit strings in the frequency domain. The bit IL unit 24 and the mapping unit 26 form a subcarrier modulation unit. For subcarrier modulation, any of the following methods may be adopted.

QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調:入力信号が2ビット/シンボルとされ、QPSKのマッピングが行われ、複数ビットのI軸データおよびQ軸データが出力される。直並列変換後のビット0とビット1がQPSKマッピング回路に入力されるが、ビット1に例えば120ビットの遅延素子が挿入され、ビットインターリーブが行われる。 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) modulation: The input signal is set to 2 bits / symbol, QPSK mapping is performed, and multi-bit I-axis data and Q-axis data are output. Bit 0 and bit 1 after the series-parallel conversion are input to the QPSK mapping circuit, and a delay element of, for example, 120 bits is inserted into bit 1, and bit interleaving is performed.

16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation)変調:入力信号が4ビット/シンボルとされ、16QAMのマッピングが行われ、複数ビットのI軸データおよびQ軸データが出力される。直並列変換後のビット0〜ビット3が16QAMマッピング回路に入力されるが、ビット1に例えば40ビットの遅延素子が挿入され、ビット2に例えば80ビットの遅延素子が挿入され、ビット3に例えば120ビットの遅延素子が挿入され、ビットインターリーブが行われる。 16QAM (16 Quadrature Amplitude Modulation) Modulation: The input signal is 4 bits / symbol, 16QAM mapping is performed, and multi-bit I-axis data and Q-axis data are output. Bits 0 to 3 after the series-parallel conversion are input to the 16QAM mapping circuit, but a delay element of, for example, 40 bits is inserted in bit 1, a delay element of, for example, 80 bits is inserted in bit 2, and a delay element of, for example, 80 bits is inserted in bit 3. A 120-bit delay element is inserted and bit interleaving is performed.

64QAM変調:入力信号が6ビット/シンボルとされ、64QAMのマッピングが行われ、複数ビットのI軸データおよびQ軸データが出力される。直並列変換後のビット0〜ビット5が64QAMマッピング回路に入力されるが、ビット1に例えば24ビットの遅延素子が挿入され、ビット2に例えば48ビットの遅延素子が挿入され、ビット3に例えば72ビットの遅延素子が挿入され、ビット4に例えば96ビットの遅延素子が挿入され、ビット5に例えば120ビットの遅延素子が挿入され、ビットインターリーブが行われる。 64QAM modulation: The input signal is 6 bits / symbol, 64QAM mapping is performed, and a plurality of bits of I-axis data and Q-axis data are output. Bits 0 to 5 after serial-parallel conversion are input to the 64QAM mapping circuit, but a delay element of, for example, 24 bits is inserted into bit 1, a delay element of, for example, 48 bits is inserted into bit 2, and a delay element of, for example, 48 bits is inserted into bit 3. A 72-bit delay element is inserted, a delay element of, for example, 96 bits is inserted into bit 4, a delay element of, for example, 120 bits is inserted into bit 5, and bit interleaving is performed.

マッピング部26は、拡散パイロット(Scattered Pilot:SP)信号、TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)信号、AC(Auxiliary Channel)信号に対応するサブキャリアの位置を空白として空けておく。 The mapping unit 26 leaves blanks for the positions of the subcarriers corresponding to the diffusion pilot (SP) signal, the TMCC (Transmission and Multiplexing Control) signal, and the AC (Auxiliary Channel) signal.

SP信号は、サブキャリア方向においては12サブキャリアに1回挿入され、シンボル方向においては4シンボルに1回挿入される既知信号である。SP信号は、ISDB−T信号のみに挿入される。TMCC信号は、制御情報を伝送するための信号である。AC信号は、放送に関する付加情報を伝送するための拡張用信号である。TMCC信号とAC信号のサブキャリアは、マルチパスによる伝搬路特性の周期的なディップの影響を軽減するために、周波数方向にランダムに配置されている。 The SP signal is a known signal that is inserted once into 12 subcarriers in the subcarrier direction and once into 4 symbols in the symbol direction. The SP signal is inserted only into the ISDB-T signal. The TMCC signal is a signal for transmitting control information. The AC signal is an extension signal for transmitting additional information related to broadcasting. The subcarriers of the TMCC signal and the AC signal are randomly arranged in the frequency direction in order to reduce the influence of the periodic dip of the propagation path characteristics due to multipath.

マッピング部26の出力は、時間・周波数インターリーブ(IL)部28に入力される。まず、時間・周波数IL部28は、変調シンボル単位(I軸、Q軸単位)のデータセグメント内時間インターリーブ処理を行う。次に、時間・周波数IL部28は、サブキャリアローテーション処理とサブキャリアランダマイズ処理を行うことによりセグメント内インターリーブ処理を行う。 The output of the mapping unit 26 is input to the time / frequency interleaving (IL) unit 28. First, the time / frequency IL unit 28 performs time interleaving processing in the data segment in modulation symbol units (I-axis and Q-axis units). Next, the time / frequency IL unit 28 performs intra-segment interleaving processing by performing subcarrier rotation processing and subcarrier randomization processing.

時間・周波数IL部28の出力は、パイロット付加部32に入力される。パイロット付加部32は、SP信号とTMCC信号とAC信号をサブキャリアシンボルに付加して、データセグメントを構成する。 The output of the time / frequency IL unit 28 is input to the pilot addition unit 32. The pilot addition unit 32 adds an SP signal, a TMCC signal, and an AC signal to the subcarrier symbol to form a data segment.

パイロット付加部32の出力は、IFFT部34に入力される。IFFT部34はISDB−T信号のデータセグメントをシンボル長(8K)と等しいIFFTサイズでIFFTして、時間領域のビット列を求める。 The output of the pilot addition unit 32 is input to the IFFT unit 34. The IFFT unit 34 performs an IFFT on the data segment of the ISDB-T signal with an IFFT size equal to the symbol length (8K), and obtains a bit string in the time domain.

IFFT部34の出力は、ガードインターバル(GI)付加部36に入力される。GI付加部36は、IFFT後の出力データのうち、時間的に後側から、指定された時間長のデータをシンボルの前にそのまま付加するものである。 The output of the Fourier unit 34 is input to the guard interval (GI) addition unit 36. The GI addition unit 36 adds data having a specified time length to the front of the symbol as it is from the rear side in terms of time among the output data after the IFFT.

これにより、時間領域の上位階層の送信信号が得られる。GI付加部36の出力はISDB−T信号としてLDM多重化部38に入力される。 As a result, a transmission signal in the upper layer of the time domain can be obtained. The output of the GI addition unit 36 is input to the LDM multiplexing unit 38 as an ISDB-T signal.

下位階層については、SHV信号の情報ビット列は、エネルギー拡散部44に入力される。エネルギー拡散部44は、エネルギー拡散部16と同様に、疑似ランダム符号化系列PRBSを用いてエネルギー拡散を行う。 For the lower layers, the information bit string of the SHV signal is input to the energy diffusion unit 44. Similar to the energy diffusion unit 16, the energy diffusion unit 44 performs energy diffusion using the pseudo-random coding sequence PRBS.

エネルギー拡散部44の出力ビット列は、符号化部に入力される。符号化部は、畳み込み符号化方式、BCH(Bose Chaudhuri Hocquenghem)符号化方式、LDPC(Low Density Parity Check)符号化方式等を採用することができる。ここでは、BCH符号化方式とLDPC符号化方式が採用される。そのため、エネルギー拡散部44の出力ビット列は、BCH符号化部46に入力され、BCH符号化部46の出力ビット列は、LDPC符号化部48に入力される。 The output bit string of the energy diffusion unit 44 is input to the coding unit. As the coding unit, a convolutional coding method, a BCH (Bose Chain Hocquengem) coding method, an LDPC (Low Density Parity Check) coding method, or the like can be adopted. Here, a BCH coding method and an LDPC coding method are adopted. Therefore, the output bit string of the energy diffusion unit 44 is input to the BCH coding unit 46, and the output bit string of the BCH coding unit 46 is input to the LDPC coding unit 48.

図6では、上位階層と下位階層の符号化方式を異なる方式としたが、上位階層と下位階層の符号化方式を同じ方式としてもよい。上位階層と下位階層の符号化方式を同じ方式とした場合、上位階層と下位階層の符号化方式の誤り訂正能力や符号長は同じでもよいし、異なっていてもよい。 In FIG. 6, the coding methods of the upper layer and the lower layer are different methods, but the coding methods of the upper layer and the lower layer may be the same method. When the coding methods of the upper layer and the lower layer are the same, the error correction capability and the code length of the coding methods of the upper layer and the lower layer may be the same or different.

LDPC符号化部48から出力される符号化ビット列は、ビットインターリーブ(IL)部52に入力される。ビットIL部52の出力は、マッピング部54に入力される。 The coded bit string output from the LDPC coding unit 48 is input to the bit interleaving (IL) unit 52. The output of the bit IL unit 52 is input to the mapping unit 54.

マッピング部54は、符号化ビット列について、指定された多値数のマッピングを周波数領域で行う。ビットIL部52とマッピング部54はサブキャリア変調部を構成する。上位階層と下位階層のサブキャリア変調を同じ方式としてもよいし、異なる方式としてもよい。上位階層と下位階層のサブキャリア変調を同じ方式とする場合、ビットインターリーブ長は同じでもよいし、異なっていてもよい。 The mapping unit 54 maps a designated multi-valued number of coded bit strings in the frequency domain. The bit IL unit 52 and the mapping unit 54 form a subcarrier modulation unit. The subcarrier modulation of the upper layer and the lower layer may be the same method or may be different methods. When the subcarrier modulation of the upper layer and the lower layer is the same method, the bit interleaving length may be the same or different.

マッピング部54の出力は、時間・周波数インターリーブ(IL)部56に入力される。時間・周波数IL部56は時間・周波数IL部28と同様な処理を行う。なお、上位階層と下位階層のインターリーブ長は同じでもよいし、異なっていてもよい。 The output of the mapping unit 54 is input to the time / frequency interleaving (IL) unit 56. The time / frequency IL unit 56 performs the same processing as the time / frequency IL unit 28. The interleave lengths of the upper hierarchy and the lower hierarchy may be the same or different.

時間・周波数IL部56の出力は、IFFT部58に入力される。IFFT部58はSHV信号のデータセグメントをシンボル長(32K)と等しいIFFTサイズでIFFTして、時間領域のビット列を求める。 The output of the time / frequency IL unit 56 is input to the IFFT unit 58. The IFFT unit 58 performs an IFFT on the data segment of the SHV signal with an IFFT size equal to the symbol length (32K) to obtain a bit string in the time domain.

IFFT部58の出力は、GI付加部62に入力される。GI付加部62は、IFFT後の出力データのうち、時間的に後側から、指定された時間長のデータをシンボル長が32Kのシンボルの前にそのまま付加するものである。 The output of the IFFT unit 58 is input to the GI addition unit 62. The GI addition unit 62 adds data having a specified time length to the front of a symbol having a symbol length of 32K as it is from the rear side in terms of time among the output data after the IFFT.

これにより、時間領域の下位階層の送信信号が得られる。GI付加部62の出力はSHV信号としてLDM多重化部38に入力される。 As a result, a transmission signal in the lower layer of the time domain can be obtained. The output of the GI addition unit 62 is input to the LDM multiplexing unit 38 as an SHV signal.

LDM多重化部38は図2に示すように構成され、ISDB−T信号を上位階層、SHV信号を下位階層とし、下位階層の信号の電力レベルを上位階層の信号の電力レベルより低くして、両信号に電力差を付けて加算して合成送信信号を生成する。ここで、送信ISDB−T信号をTxiとし、送信SHV信号をTxsとすると、合成送信信号Txは、後述する式(1)のように表される。 The LDM multiplexing unit 38 is configured as shown in FIG. 2, in which the ISDB-T signal is the upper layer, the SHV signal is the lower layer, and the power level of the lower layer signal is lower than the power level of the upper layer signal. A combined transmission signal is generated by adding a power difference to both signals and adding them. Here, assuming that the transmission ISDB-T signal is Txi and the transmission SHV signal is Txs, the combined transmission signal Tx is expressed by the equation (1) described later.

Figure 2021141454
Figure 2021141454

合成送信信号は送信部40に供給される。送信部40は、図示しない送信アンテナ等を介して合成送信信号を送信する。 The combined transmission signal is supplied to the transmission unit 40. The transmission unit 40 transmits a composite transmission signal via a transmission antenna or the like (not shown).

次に、図7を参照して、受信装置について説明する。実施形態による受信装置では、後述する式(2)に示す受信信号Rxが受信される。 Next, the receiving device will be described with reference to FIG. 7. In the receiving device according to the embodiment, the receiving signal Rx represented by the equation (2) described later is received.

Figure 2021141454
Figure 2021141454

上記した式(2)に示すように、受信装置において受信される受信信号Rxには、送信装置の送信部40より送信される合成送信信号Txと、時間領域の伝搬路特性である遅延プロファイルHを畳み込んだものに、ノイズNが加算されている。なお、遅延プロファイルHについては後述するため、ここではその詳しい説明を省略する。 As shown in the above equation (2), the received signal Rx received by the receiving device includes the combined transmission signal Tx transmitted from the transmitting unit 40 of the transmitting device and the delay profile H which is a propagation path characteristic in the time domain. Noise N is added to the convoluted version of. Since the delay profile H will be described later, detailed description thereof will be omitted here.

図示しない受信アンテナ等により受信された受信信号Rxは、GI除去部102に入力されるとともに、受信レプリカキャンセル部138に入力される。GI除去部102は、受信信号Rxをシンボル長が8KのISDB−T信号と見做し、受信信号Rxから8Kのシンボル長のシンボル間のGIを除去する。 The received signal Rx received by a receiving antenna or the like (not shown) is input to the GI removing unit 102 and also input to the receiving replica canceling unit 138. The GI removing unit 102 regards the received signal Rx as an ISDB-T signal having a symbol length of 8K, and removes the GI between the symbols having a symbol length of 8K from the received signal Rx.

GI除去部102の出力は、FFT部104に入力される。FFT部104は、入力信号を8Kのシンボル長と等しいFFTサイズでFFTし、シンボル長が8Kの周波数領域の信号を得る。SHV信号の電力は少ないので、SHV信号をノイズと見做し、この信号をISDB−T信号と見做すことができる。FFT部104の出力は、伝搬路推定部106、周波数等化部112および遅延プロファイル推定部132に入力される。 The output of the GI removing unit 102 is input to the FFT unit 104. The FFT unit 104 FFTs the input signal with an FFT size equal to the symbol length of 8K, and obtains a signal in the frequency domain having a symbol length of 8K. Since the power of the SHV signal is low, the SHV signal can be regarded as noise, and this signal can be regarded as an ISDB-T signal. The output of the FFT unit 104 is input to the propagation path estimation unit 106, the frequency equalization unit 112, and the delay profile estimation unit 132.

伝搬路推定部106は、入力された周波数領域の信号からSP信号を取り出す。取り出したSP信号から5617サブキャリアに対応する伝搬路の周波数特性(換言すると、ISDB−T信号の伝搬路特性)を推定する。伝搬路推定部106の出力は、周波数等化部108に入力される。 The propagation path estimation unit 106 extracts the SP signal from the input frequency domain signal. From the extracted SP signal, the frequency characteristics of the propagation path corresponding to the 5617 subcarriers (in other words, the propagation path characteristics of the ISDB-T signal) are estimated. The output of the propagation path estimation unit 106 is input to the frequency equalization unit 108.

上位階層の周波数等化部108は、伝搬路推定部106の推定結果に応じて、FFT部104の出力に対して周波数等化処理を行い、伝搬路特性を補償した出力を得る。周波数等化部108の出力は、時間・周波数デインターリーブ(De−IL)部110に入力される。 The frequency equalization unit 108 of the upper layer performs frequency equalization processing on the output of the FFT unit 104 according to the estimation result of the propagation path estimation unit 106, and obtains an output compensated for the propagation path characteristics. The output of the frequency equalization unit 108 is input to the time / frequency deinterleave (De-IL) unit 110.

時間・周波数De−IL部112は、送信装置の時間・周波数IL部28に対応するデインターリーブ処理を行い、時間・周波数IL部28への入力、すなわち、マッピング部26の出力に相当する信号を得る。時間・周波数De−IL部112の出力は、対数尤度比(Log−Likelihood Ratio:LLR)算出部114に入力される。 The time / frequency De-IL unit 112 performs deinterleave processing corresponding to the time / frequency IL unit 28 of the transmitter, and outputs a signal corresponding to the input to the time / frequency IL unit 28, that is, the output of the mapping unit 26. obtain. The output of the time / frequency De-IL unit 112 is input to the log-likelihood ratio (LLR) calculation unit 114.

LLR算出部114は、送信装置のマッピング部26に対応する復調処理を行い、復調結果のLLRを算出して、マッピング部26への入力、すなわち、ビットIL部24の出力に相当する信号を得る。LLR算出部114の出力は、ビットDe−IL部116に入力される。 The LLR calculation unit 114 performs demodulation processing corresponding to the mapping unit 26 of the transmission device, calculates the LLR of the demodulation result, and obtains an input to the mapping unit 26, that is, a signal corresponding to the output of the bit IL unit 24. .. The output of the LLR calculation unit 114 is input to the bit De-IL unit 116.

ビットDe−IL部116は、送信装置のビットIL部24に対応するデインターリーブ処理を行い、ビットIL部24への入力、すなわち、畳み込み符号化部22の出力に相当する信号を得る。ビットDe−IL部116の出力は、ビタビ復号部118に入力される。 The bit De-IL unit 116 performs deinterleaving processing corresponding to the bit IL unit 24 of the transmission device, and obtains a signal corresponding to an input to the bit IL unit 24, that is, an output of the convolutional coding unit 22. The output of the bit De-IL unit 116 is input to the Viterbi decoding unit 118.

ビタビ復号部118は、送信装置の畳み込み符号化部22に対応する復号処理を行い、畳み込み符号化部22への入力、すなわち、バイトIL部18の出力に相当する信号を得る。ビタビ復号部118の出力は、バイトDe−IL部122に入力される。 The Viterbi decoding unit 118 performs decoding processing corresponding to the convolutional coding unit 22 of the transmission device, and obtains a signal corresponding to the input to the convolutional coding unit 22, that is, the output of the byte IL unit 18. The output of the Viterbi decoding unit 118 is input to the byte De-IL unit 122.

バイトDe−IL部122は、送信装置のバイトIL部18に対応するデインターリーブ処理を行い、バイトIL部18への入力、すなわち、エネルギー拡散部16の出力に相当する信号を得る。バイトDe−IL部122の出力は、エネルギー逆拡散部124に入力される。 The byte De-IL unit 122 performs deinterleaving processing corresponding to the byte IL unit 18 of the transmission device, and obtains a signal corresponding to an input to the byte IL unit 18, that is, an output of the energy diffusion unit 16. The output of the byte De-IL unit 122 is input to the energy reverse diffusion unit 124.

エネルギー逆拡散部124は、送信装置のエネルギー拡散部16に対応するエネルギー逆拡散処理を行い、エネルギー拡散部16への入力、すなわち、RS符号化部14の出力に相当する信号を得る。エネルギー逆拡散部124の出力は、RS復号部126に入力される。 The energy reverse diffusion unit 124 performs energy reverse diffusion processing corresponding to the energy diffusion unit 16 of the transmission device, and obtains a signal corresponding to an input to the energy diffusion unit 16, that is, an output of the RS coding unit 14. The output of the energy reverse diffusion unit 124 is input to the RS decoding unit 126.

RS復号部126は、送信装置のRS符号化部14に対応するRS復号処理を行い、RS符号化部14への入力、すなわち、上位階層のISDB−T信号の情報ビット列を得る。RS復号部126の出力は、送信レプリカ生成部128に入力される。 The RS decoding unit 126 performs RS decoding processing corresponding to the RS coding unit 14 of the transmission device, and obtains an input to the RS coding unit 14, that is, an information bit string of the ISDB-T signal in the upper layer. The output of the RS decoding unit 126 is input to the transmission replica generation unit 128.

送信レプリカ生成部128は、入力されたISDB−T信号の情報ビット列を用いて、送信装置のRS符号化部14、エネルギー拡散部16、バイトIL部18、畳み込み符号化部22、ビットIL部24、マッピング部26、時間・周波数IL部28、パイロット付加部32、IFFT部34、GI付加部36に対応する各種処理を行い、上位階層の送信ISDB−T信号Txi(送信レプリカ)を生成する。送信レプリカ生成部128の出力、すなわち、生成された送信ISDB−T信号Txiは、遅延プロファイル推定部132および受信レプリカ生成部136に入力される。 The transmission replica generation unit 128 uses the information bit string of the input ISDB-T signal to use the RS coding unit 14, the energy diffusion unit 16, the byte IL unit 18, the convolutional coding unit 22, and the bit IL unit 24 of the transmission device. , Mapping unit 26, time / frequency IL unit 28, pilot addition unit 32, IFFT unit 34, and GI addition unit 36 are subjected to various processes to generate a transmission ISDB-T signal Txi (transmission replica) in the upper layer. The output of the transmission replica generation unit 128, that is, the generated transmission ISDB-T signal Txi is input to the delay profile estimation unit 132 and the reception replica generation unit 136.

遅延プロファイル推定部132は、時間領域の伝搬路特性である遅延プロファイルHを推定する。なお、遅延プロファイル推定部132による遅延プロファイルHを推定する処理については後述するため、ここではその詳しい説明を省略する。遅延プロファイル推定部132の出力、すなわち、推定された遅延プロファイルHは、FFT部134と受信レプリカ生成部136に入力される。 The delay profile estimation unit 132 estimates the delay profile H, which is a propagation path characteristic in the time domain. Since the process of estimating the delay profile H by the delay profile estimation unit 132 will be described later, detailed description thereof will be omitted here. The output of the delay profile estimation unit 132, that is, the estimated delay profile H is input to the FFT unit 134 and the reception replica generation unit 136.

FFT部134は、遅延プロファイル推定部132からの遅延プロファイルHを32KのFFTサイズでFFTし、周波数等化に利用される伝搬路の周波数特性を推定する。FFT部134の出力は、周波数等化部146に入力される。 The FFT unit 134 FFTs the delay profile H from the delay profile estimation unit 132 with an FFT size of 32K, and estimates the frequency characteristics of the propagation path used for frequency equalization. The output of the FFT unit 134 is input to the frequency equalization unit 146.

受信レプリカ生成部136は、送信レプリカ生成部128からの送信ISDB−T信号Txiの電力レベルを正規化係数βに基づいて調整する。受信レプリカ生成部136は、後述する式(3)に示すように、電力調整された送信ISDB−T信号βTxiと、遅延プロファイル推定部132からの遅延プロファイルHを畳み込み、受信ISDB−T信号Rxi(受信レプリカ)を生成する。 The reception replica generation unit 136 adjusts the power level of the transmission ISDB-T signal Txi from the transmission replica generation unit 128 based on the normalization coefficient β. As shown in the equation (3) described later, the reception replica generation unit 136 convolves the power-adjusted transmission ISDB-T signal βTxi and the delay profile H from the delay profile estimation unit 132, and receives ISDB-T signal Rxi ( (Receive replica) is generated.

Figure 2021141454
Figure 2021141454

受信レプリカ生成部136の出力、すなわち、生成された受信ISDB−T信号Rxiは、受信レプリカキャンセル部138に入力される。 The output of the reception replica generation unit 136, that is, the generated reception ISDB-T signal Rxi is input to the reception replica cancellation unit 138.

受信レプリカキャンセル部138は、後述する式(4)に示すように、図示しない受信アンテナ等により受信された受信信号Rxから、受信レプリカ生成部136からの受信ISDB−T信号Rxiを減算する。 As shown in the equation (4) described later, the reception replica canceling unit 138 subtracts the reception ISDB-T signal Rxi from the reception replica generation unit 136 from the reception signal Rx received by a reception antenna or the like (not shown).

Figure 2021141454
Figure 2021141454

これにより、受信信号RxからISDB−T信号の影響を取り除くことができ、時間領域の下位階層の受信信号、すなわち、受信SHV信号Rxsが得られる。受信レプリカキャンセル部138の出力、すなわち、受信SHV信号Rxsは、GI除去部142に入力される。 Thereby, the influence of the ISDB-T signal can be removed from the received signal Rx, and the received signal in the lower layer of the time domain, that is, the received SHV signal Rxs can be obtained. The output of the reception replica canceling unit 138, that is, the receiving SHV signal Rxs is input to the GI removing unit 142.

GI除去部142は、受信SHV信号Rxsから32Kのシンボル長のシンボル間のGIを除去する。GI除去部142の出力は、FFT部144に入力される。 The GI removing unit 142 removes the GI between symbols having a symbol length of 32K from the received SHV signal Rxs. The output of the GI removing unit 142 is input to the FFT unit 144.

FFT部144は、入力信号を32KのFFTサイズでFFTし、シンボル長が32Kの周波数領域の信号を得る。FFT部144の出力は、周波数等化部146に入力される。 The FFT unit 144 FFTs the input signal with an FFT size of 32K, and obtains a signal in a frequency region having a symbol length of 32K. The output of the FFT unit 144 is input to the frequency equalization unit 146.

周波数等化部146は、FFT部134の推定結果に応じて、FFT部144の出力に対して周波数等化処理を行い、伝搬路特性を補償した出力を得る。周波数等化部は、伝搬路特性が補償された出力を、正規化係数βとスケーリング係数αの積で除算して、電力調整を行う。周波数等化部146の出力は、時間・周波数De−IL部148に入力される。 The frequency equalization unit 146 performs frequency equalization processing on the output of the FFT unit 144 according to the estimation result of the FFT unit 134, and obtains an output compensated for the propagation path characteristics. The frequency equalization unit divides the output whose propagation path characteristics are compensated by the product of the normalization coefficient β and the scaling coefficient α to adjust the power. The output of the frequency equalization unit 146 is input to the time / frequency De-IL unit 148.

時間・周波数De−IL部148は、送信装置の時間・周波数IL部56に対応するデインターリーブ処理を行い、時間・周波数IL部56への入力、すなわち、マッピング部54の出力に相当する信号を得る。時間・周波数De−IL部148の出力は、LLR算出部152に入力される。 The time / frequency De-IL unit 148 performs deinterleave processing corresponding to the time / frequency IL unit 56 of the transmitter, and outputs a signal corresponding to the input to the time / frequency IL unit 56, that is, the output of the mapping unit 54. obtain. The output of the time / frequency De-IL unit 148 is input to the LLR calculation unit 152.

LLR算出部152は、送信装置のマッピング部54に対応する復調処理を行い、復調結果のLLRを算出して、マッピング部54への入力、すなわち、ビットIL部52の出力に相当する信号を得る。LLR算出部152の出力は、ビットDe−IL部154に入力される。 The LLR calculation unit 152 performs demodulation processing corresponding to the mapping unit 54 of the transmission device, calculates the LLR of the demodulation result, and obtains an input to the mapping unit 54, that is, a signal corresponding to the output of the bit IL unit 52. .. The output of the LLR calculation unit 152 is input to the bit De-IL unit 154.

ビットDe−IL部154は、送信装置のビットIL部52に対応するデインターリーブ処理を行い、ビットIL部52への入力、すなわち、LDPC符号化部48の出力に相当する信号を得る。ビットDe−IL部154の出力は、LDPC復号部156に入力される。 The bit De-IL unit 154 performs deinterleaving processing corresponding to the bit IL unit 52 of the transmission device, and obtains a signal corresponding to an input to the bit IL unit 52, that is, an output of the LDPC coding unit 48. The output of the bit De-IL unit 154 is input to the LDPC decoding unit 156.

LDPC復号部156は、送信装置のLDPC符号化部48に対応する復号処理を行い、LDPC符号化部48への入力、すなわち、BCH符号化部46の出力に相当する信号を得る。LDPC復号部156の出力は、BCH復号部158に入力される。 The LDPC decoding unit 156 performs a decoding process corresponding to the LDPC coding unit 48 of the transmission device, and obtains a signal corresponding to an input to the LDPC coding unit 48, that is, an output of the BCH coding unit 46. The output of the LDPC decoding unit 156 is input to the BCH decoding unit 158.

BCH復号部158は、送信装置のBCH符号化部46に対応する復号処理を行い、BCH符号化部46への入力、すなわち、エネルギー拡散部44の出力に相当する信号を得る。BCH復号部158の出力は、エネルギー逆拡散部162入力される。 The BCH decoding unit 158 performs decoding processing corresponding to the BCH coding unit 46 of the transmission device, and obtains a signal corresponding to an input to the BCH coding unit 46, that is, an output of the energy diffusion unit 44. The output of the BCH decoding unit 158 is input to the energy reverse diffusion unit 162.

エネルギー逆拡散部162は、送信装置のエネルギー拡散部44に対応するエネルギー逆拡散処理を行い、エネルギー拡散部44への入力、すなわち、下位階層のSHV信号の情報ビット列を得る。 The energy reverse diffusion unit 162 performs the energy reverse diffusion processing corresponding to the energy diffusion unit 44 of the transmission device, and obtains an input to the energy diffusion unit 44, that is, an information bit string of the SHV signal in the lower layer.

次に、遅延プロファイルHとその推定方法について説明する。
遅延プロファイルHは、時間領域の伝搬路特性であり、例えば図8に示すように、受信装置において直接波(先頭波)が受信されてから遅延波が受信されるまでの遅延時間と、当該遅延波の複素振幅とを示している。図8の原点が、直接波が受信された時間に相当する。受信装置において複数の遅延波が受信される場合、遅延プロファイルHは、直接波が受信されてから複数の遅延波がそれぞれ受信されるまでの遅延時間と、各遅延波の複素振幅とを示す。なお、本実施形態においては、遅延プロファイルHが8Kサイズの行ベクトルである場合を想定する。また、本実施形態においては、GIを超える遅延がない場合を想定する。本実施形態においては、GIのシンボル長が1Kである場合を想定しているので、8Kサイズの行ベクトルのうち、1024番目より後の値にはゼロが代入され、遅延プロファイルHは[h0,h1,…,h1023,0,0,…,0]と定義される。本実施形態においては、遅延プロファイルHが8Kサイズの行ベクトルである場合を想定したが、これに限定されず、例えば、遅延プロファイルHはGIのシンボル長と等しい1Kサイズの行ベクトルであってもよい。また、本実施形態においては、GIを超える遅延がない場合を想定したが、これに限定されず、GIを超える遅延があっても構わない。この場合、遅延プロファイルHの行ベクトルに含まれる未知数(変数)の数を遅延の最大値に応じて増やせばよい。また、本実施形態においては、遅延プロファイルHが行ベクトルである場合を想定したが、これに限定されず、遅延プロファイルHは、直接波が受信されてから遅延波が受信されるまでの遅延時間と、当該遅延波の複素振幅とを示すものであれば、どのようなものであっても構わない。
Next, the delay profile H and its estimation method will be described.
The delay profile H is a propagation path characteristic in the time domain. For example, as shown in FIG. 8, the delay time from the reception of the direct wave (leading wave) to the reception of the delayed wave in the receiving device and the delay thereof. It shows the complex amplitude of the wave. The origin in FIG. 8 corresponds to the time when the direct wave was received. When a plurality of delayed waves are received in the receiving device, the delay profile H indicates the delay time from the reception of the direct wave to the reception of the plurality of delayed waves, and the complex amplitude of each delayed wave. In this embodiment, it is assumed that the delay profile H is an 8K size row vector. Further, in the present embodiment, it is assumed that there is no delay exceeding GI. In the present embodiment, since it is assumed that the symbol length of the GI is 1K, zero is assigned to the value after the 1024th row vector of the 8K size, and the delay profile H is [h0, It is defined as h1, ..., h1023, 0, 0, ..., 0]. In the present embodiment, it is assumed that the delay profile H is a row vector of 8K size, but the present embodiment is not limited to this, and for example, the delay profile H may be a row vector of 1K size equal to the symbol length of GI. good. Further, in the present embodiment, it is assumed that there is no delay exceeding GI, but the present invention is not limited to this, and a delay exceeding GI may be provided. In this case, the number of unknowns (variables) included in the row vector of the delay profile H may be increased according to the maximum value of the delay. Further, in the present embodiment, it is assumed that the delay profile H is a row vector, but the delay profile H is not limited to this, and the delay profile H is the delay time from the reception of the direct wave to the reception of the delay wave. And any complex amplitude of the delayed wave may be used.

遅延プロファイルHは遅延プロファイル推定部132により推定される。具体的には、まず、遅延プロファイル推定部132は、送信レプリカ生成部128からの送信ISDB−T信号Txiを8Kのシンボル長と等しいFFTサイズでFFTし、シンボル長が8Kの周波数領域の送信信号Txifを得る。ここで、FFT部104の出力、すなわち、シンボル長が8Kの周波数領域の受信信号をRxfとすると、遅延プロファイル推定部132は、後述する式(5)に示すように、周波数領域の受信信号Rxfを、周波数領域の送信信号Txifで除算して、周波数領域の伝搬路推定値Hfを得る。 The delay profile H is estimated by the delay profile estimation unit 132. Specifically, first, the delay profile estimation unit 132 FFTs the transmission ISDB-T signal Txi from the transmission replica generation unit 128 with an FFT size equal to the symbol length of 8K, and the transmission signal in the frequency domain with the symbol length of 8K. Obtain a Txif. Here, assuming that the output of the FFT unit 104, that is, the received signal in the frequency domain having a symbol length of 8K is Rxf, the delay profile estimation unit 132 receives the received signal Rxf in the frequency domain as shown in the equation (5) described later. Is divided by the transmission signal Txif in the frequency domain to obtain the propagation path estimated value Hf in the frequency domain.

Figure 2021141454
Figure 2021141454

なお、本実施形態においては、遅延プロファイル推定部132は、上記した式(5)に基づいて周波数領域の伝搬路推定値Hfを得るとしたが、これに限定されず、例えば、遅延プロファイル推定部132は、伝搬路推定部106の出力を取得することで、周波数領域の伝搬路推定値Hfを得るとしてもよい。 In the present embodiment, the delay profile estimation unit 132 obtains the propagation path estimated value Hf in the frequency domain based on the above equation (5), but the present invention is not limited to this, and for example, the delay profile estimation unit 132. The 132 may obtain the propagation path estimation value Hf in the frequency domain by acquiring the output of the propagation path estimation unit 106.

ここで、ISDB−T信号は、FFTサイズは8Kであるが両端をゼロにしてシンボルを成型しているため、周波数領域の伝搬路推定値Hfにおいては、8K個のサンプルのうち、中央部分の5617個のサンプルしか値を有していない。このように、FFTサイズと実際のサンプルの数とが異なる場合に、周波数領域の伝搬路推定値Hfを8KサイズでIFFTしたとしても、遅延プロファイルHを正確に推定することができない。 Here, the ISDB-T signal has an FFT size of 8K, but the symbols are molded with both ends set to zero. Therefore, in the propagation path estimated value Hf in the frequency domain, the central portion of the 8K samples Only 5617 samples have values. As described above, when the FFT size and the actual number of samples are different, the delay profile H cannot be accurately estimated even if the propagation path estimated value Hf in the frequency domain is IFFTed in 8K size.

このため、遅延プロファイル推定部132は、MUSIC(MUltiple SIgnal Classification)アルゴリズムを利用して遅延時間を推定し、LS(Least Squares)アルゴリズムを利用して遅延波の複素振幅を推定することで、遅延プロファイルHを高精度に推定する。 Therefore, the delay profile estimation unit 132 estimates the delay time by using the MUSIC (MUSIC Signal Classification) algorithm, and estimates the complex amplitude of the delay wave by using the LS (Least Squares) algorithm to estimate the delay profile. Estimate H with high accuracy.

以下では、まず、MUSICアルゴリズムを利用した遅延時間の推定方法について説明する。
ここでは一例として、直接波の後にK個の遅延波が到来する場合を想定する。この場合、周波数領域の伝搬路推定値Hfにおいて値を有している5617個のサンプルに対応する相関行列Rxx(以下、単に伝搬路推定値の相関行列Rxxと称される)は、固有値λおよび固有ベクトルeを用いて、後述する式(6)のように表される。なお、ここでは、伝搬路推定値の相関行列Rxxがインコヒーレントな場合を想定している。
In the following, first, a method of estimating the delay time using the MUSIC algorithm will be described.
Here, as an example, it is assumed that K delay waves arrive after the direct wave. In this case, the correlation matrix Rxx (hereinafter, simply referred to as the correlation matrix Rxx of the propagation path estimation value) corresponding to the 5617 samples having values in the propagation path estimated value Hf in the frequency domain has the eigenvalues λ and Using the eigenvector e, it is expressed as in the equation (6) described later. Here, it is assumed that the correlation matrix Rxx of the propagation path estimated value is incoherent.

Figure 2021141454
Figure 2021141454

上記した式(6)に示すIは単位行列であり、Sは遅延プロファイルの相関行列であり、σは雑音分散であり、Hはエルミート転置である。また、上記した式(6)に示すiは伝搬路推定値Hfにおいて値を有しているサンプルの数である。つまり、本実施形態において、上記した式(6)に示すLは5617となる。ここで、上記した式(6)に示すAはモードベクトルと称されるベクトルであり、後述する式(7)のように表される。 In equation (6) above, I is the identity matrix, S is the correlation matrix of the delay profile, σ 2 is the noise variance, and H is the Hermitian transpose. Further, i shown in the above equation (6) is the number of samples having a value in the propagation path estimated value Hf. That is, in this embodiment, L represented by the above formula (6) is 5617. Here, A shown in the above equation (6) is a vector called a mode vector, and is expressed as in the equation (7) described later.

Figure 2021141454
Figure 2021141454

上記した式(7)に示すa(τK)は、後述する式(8)のように表すことができる。 The a (τK) shown in the above equation (7) can be expressed as the equation (8) described later.

Figure 2021141454
Figure 2021141454

上記した式(7)および式(8)に示すτKはK番目に到来する遅延波の遅延時間である。また、上記した式(8)に示すΔfはサブキャリア間隔である。ここでは、K個の遅延波が到来する場合を想定しているので、上記した式(6)に示す固有値λは、K+1番目以降では雑音分散値となる。このため、固有値λを計算することで、遅延波の数Kを決定することができる。 ΤK shown in the above equations (7) and (8) is the delay time of the delayed wave arriving at the Kth position. Further, Δf shown in the above equation (8) is a subcarrier interval. Here, since it is assumed that K delay waves arrive, the eigenvalue λ shown in the above equation (6) becomes a noise dispersion value after the K + 1th order. Therefore, the number K of the delayed wave can be determined by calculating the eigenvalue λ.

遅延波の数がK個のとき、モードベクトルAは、固有ベクトルeのうちのK+1番目以降の雑音ベクトルと直交する性質を有している。このため、後述する式(9)をMUSICスペクトルとして定義しておき、このMUSICスペクトルをτKを逐次変化させながら計算し、分母がゼロになるτKを求めることで、K番目に到来する遅延波の遅延時間を推定することができる。 When the number of delayed waves is K, the mode vector A has a property of being orthogonal to the K + 1th and subsequent noise vectors of the eigenvectors e. Therefore, the equation (9) described later is defined as a MUSIC spectrum, and this MUSIC spectrum is calculated while changing τK sequentially to obtain τK whose denominator becomes zero. The delay time can be estimated.

Figure 2021141454
Figure 2021141454

なお、MUSICアルゴリズムを利用して遅延時間を推定する方法は、例えば「Marian Oziewicz,“On Application of MUSIC Algorithm to Time Delay Estimation in OFDM Channel,”in IEET TRANSACTIONS ON BROADCASTING,VOL.51,NO.2,JUNE 2005」において説明されている。 The method of estimating the delay time using the MUSIC algorithm is, for example, "Marian Ozewicz," On Application of MUSIC Algorithm to Time Delivery Estimation in OFDM Channel, "in IEET TRANSACTION. It is explained in "JUNE 2005".

また、伝搬路推定値の相関行列Rxxがコヒーレントな場合、K番目に到来する遅延波の遅延時間、つまりτKは空間平均化処理などによりランクを回復させることで推定することができる。なお、伝搬路推定値の相関行列Rxxがコヒーレントな場合の遅延時間の推定方法は、例えば「菊間信良、「アレーアンテナにおける適応信号処理」、科学技術出版、1998年」において説明されている。 Further, when the correlation matrix Rxx of the propagation path estimation value is coherent, the delay time of the K-th arrival delay wave, that is, τK can be estimated by recovering the rank by spatial averaging or the like. The method of estimating the delay time when the correlation matrix Rxx of the propagation path estimation value is coherent is described in, for example, "Nobuyoshi Kikuma," Adaptive Signal Processing in Array Antenna ", Science and Technology Publishing, 1998".

遅延プロファイル推定部132は、上記したMUSICアルゴリズムを利用した遅延時間の推定方法に基づいた処理を実行し、遅延時間を推定する。 The delay profile estimation unit 132 executes a process based on the delay time estimation method using the MUSIC algorithm described above, and estimates the delay time.

続いて、LSアルゴリズムを利用した遅延波の複素振幅の推定方法について説明する。
まず、遅延プロファイルHの行ベクトルに含まれる未知数(つまり、h0〜h1023)のうち、上記したMUSICアルゴリズムを利用した推定の結果、遅延波がないと推定された未知数に対してゼロを代入する。そして、遅延プロファイルHの転置Hに8KサイズのDFTmatrixを乗算することで得られる値FHと、上記した式(5)を用いて求められる周波数領域の伝搬路特性Hfの二乗誤差が最も小さくなるようなH(行ベクトル)を求める。なお、後述する式(10)に示すFは、8KサイズのDFT(discrete Fourier transform)Matrixである。
Next, a method of estimating the complex amplitude of the delayed wave using the LS algorithm will be described.
First, among the unknowns (that is, h0 to h1023) included in the row vector of the delay profile H, zero is substituted for the unknowns estimated to have no delay wave as a result of the estimation using the MUSIC algorithm described above. Then, the value FH T obtained by multiplying the DFTmatrix of 8K size transpose H T of the delay profile H, the equation (5) the smallest is the square error of the propagation path characteristics Hf in the frequency domain obtained by using a Find H (row vector) such that Note that F shown in the formula (10) described later is an 8K size DFT (discrete Fourier transform) matrix.

Figure 2021141454
Figure 2021141454

上記した式(10)に示すTは転置を表している。 The T shown in the above equation (10) represents transposition.

上記した式(10)により求められる最小値は、当該式(10)を微分するとゼロになるため、後述する式(11)を計算し、遅延プロファイルの転置Hを求めることで、遅延波の複素振幅を推定することができる。なお、式(11)に示すF_invはFの逆行列である。 Minimum value determined by the equation (10) described above, since the zero is differentiated the equation (10), calculates the equation (11) described later, by obtaining the transposition H T of the delay profile, the delay wave Complex amplitude can be estimated. Note that F_inv shown in equation (11) is an inverse matrix of F.

Figure 2021141454
Figure 2021141454

なお、上記した式(11)は、遅延波があると推定された列のみを抜き出して計算されてもよい。この場合、F_invは疑似逆行列となる。また、遅延波の複素振幅の推定は、周波数領域の伝搬路推定値Hfにおいて値を有している5617行のみを用いて行われてもよい。 The above equation (11) may be calculated by extracting only the columns estimated to have delayed waves. In this case, F_inv is a pseudo-inverse matrix. Further, the estimation of the complex amplitude of the delayed wave may be performed using only the 5617 lines having a value in the propagation path estimated value Hf in the frequency domain.

遅延プロファイル推定部132は、上記したLSアルゴリズムを利用した遅延波の複素振幅の推定方法に基づいた処理を実行し、遅延波の複素振幅を推定する。 The delay profile estimation unit 132 executes processing based on the method for estimating the complex amplitude of the delayed wave using the LS algorithm described above, and estimates the complex amplitude of the delayed wave.

以上説明したように、遅延プロファイル推定部132は、MUSICアルゴリズムを利用して、到来する遅延波の遅延時間を推定し、かつ、LSアルゴリズムを利用して、当該遅延波の複素振幅を推定することができる。換言すると、遅延プロファイル推定部132は、MUSICアルゴリズムおよびLSアルゴリズムを利用して、遅延プロファイルHを推定することができる。これによれば、受信レプリカキャンセル部138は、上記した式(4)に基づいた処理を実行することが可能となるので、受信信号RxからISDB−T信号の影響を取り除くことができ、時間領域の下位階層の受信信号、すなわち、シンボル長が32Kの受信SHV信号Rxsを得ることができる。これによれば、受信装置は、非同期方式のLDM方式により多重化された受信信号Rxから、SHV信号を復調することが可能となる。 As described above, the delay profile estimation unit 132 uses the MUSIC algorithm to estimate the delay time of the incoming delayed wave, and uses the LS algorithm to estimate the complex amplitude of the delayed wave. Can be done. In other words, the delay profile estimation unit 132 can estimate the delay profile H by using the MUSIC algorithm and the LS algorithm. According to this, since the reception replica canceling unit 138 can execute the process based on the above equation (4), the influence of the ISDB-T signal can be removed from the received signal Rx, and the time domain can be removed. The received signal in the lower layer of the above, that is, the received SHV signal Rxs having a symbol length of 32K can be obtained. According to this, the receiving device can demodulate the SHV signal from the received signal Rx multiplexed by the asynchronous LDM method.

なお、本実施形態においては、遅延プロファイル推定部132は、MUSICアルゴリズムを利用して、到来する遅延波の遅延時間を推定した後に、LSアルゴリズムを利用して、当該遅延波の複素振幅を推定し、遅延プロファイルHを推定するとしたが、これに限定されず、遅延プロファイル推定部132は、MUSICアルゴリズムを利用した遅延時間の推定を行わずに、LSアルゴリズムを利用して遅延波の複素振幅を推定し、遅延プロファイルHを推定するとしてもよい。この場合、遅延プロファイル推定部132は、遅延プロファイルHの行ベクトルに含まれる未知数を全て未知数のままにした上で、LSアルゴリズムを利用した推定を行えばよい。 In the present embodiment, the delay profile estimation unit 132 uses the MUSIC algorithm to estimate the delay time of the incoming delayed wave, and then uses the LS algorithm to estimate the complex amplitude of the delayed wave. However, the delay profile H is estimated, but the delay profile estimation unit 132 estimates the complex amplitude of the delay wave by using the LS algorithm without estimating the delay time by using the MUSIC algorithm. Then, the delay profile H may be estimated. In this case, the delay profile estimation unit 132 may perform estimation using the LS algorithm after leaving all the unknowns included in the row vector of the delay profile H as unknowns.

また、本実施形態においては、周波数領域の伝搬路推定値Hfが8Kサイズである場合を想定したが、これに限定されず、例えば、MUSICアルゴリズムで使用するサブキャリアの数を少なくすることで、周波数領域の伝搬路推定値Hfのサイズが小さくされてもよい。 Further, in the present embodiment, it is assumed that the propagation path estimated value Hf in the frequency domain is 8K size, but the present invention is not limited to this, and for example, by reducing the number of subcarriers used in the MUSIC algorithm, The size of the propagation path estimated value Hf in the frequency domain may be reduced.

さらに、本実施形態においては、遅延プロファイルHが時間領域の伝搬路特性である場合について説明したが、これに限定されず、遅延プロファイルHは周波数領域における伝搬路応答であってもよい。この場合、送信ISDB−T信号Txiと、周波数領域の伝搬路応答を掛けることによって、受信信号Rxから減算される受信ISDB−T信号Rxi(受信レプリカ)が求められてもよい。 Further, in the present embodiment, the case where the delay profile H is the propagation path characteristic in the time domain has been described, but the present invention is not limited to this, and the delay profile H may be the propagation path response in the frequency domain. In this case, the received ISDB-T signal Rxi (reception replica) to be subtracted from the received signal Rx may be obtained by multiplying the transmitted ISDB-T signal Txi by the propagation path response in the frequency domain.

以上説明した一実施形態によれば、受信装置は、送信装置より送信された合成送信信号を受信する。受信装置は、シンボル長が8KのISDB−T信号と、シンボル長が32KでありかつISDB−T信号より低い電力レベルのSHV信号とを含む受信信号を受信する。受信装置は、受信信号から、ISDB−T信号と遅延プロファイルを畳み込むことで生成した信号を減算して、SHV信号を復調する。これによれば、非同期方式のLDM方式により多重化されたOFDM信号を復調することができる受信装置、送信装置、受信方法および送信方法を提供することが可能となる。 According to one embodiment described above, the receiving device receives the synthetic transmission signal transmitted from the transmitting device. The receiving device receives a received signal including an ISDB-T signal having a symbol length of 8K and an SHV signal having a symbol length of 32K and a power level lower than that of the ISDB-T signal. The receiving device demodulates the SHV signal by subtracting the signal generated by convolving the ISDB-T signal and the delay profile from the received signal. According to this, it becomes possible to provide a receiving device, a transmitting device, a receiving method, and a transmitting method capable of demodulating an OFDM signal multiplexed by an asynchronous LDM method.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

102…GI除去部(8K)、104…FFT部(8K)、106…伝搬路推定部(8K)、108…周波数等化部(8K)、112…時間・周波数De−IL部、114…LLR算出部、116…ビットDe−IL部、118…ビタビ復号部、122…バイトDe−IL部、124…エネルギー逆拡散部、126…RS復号部、128…送信レプリカ生成部、132…遅延プロファイル推定部、134…FFT部(32K)、136…受信レプリカ生成部、138…受信レプリカキャンセル部、142…GI除去部(32K)、144…FFT部(32K)、146…周波数等化部(32K)、148…時間・周波数De−IL部、152…LLR算出部、154…ビットDe−IL部、156…LDPC復号部、158…BCH復号部、162…エネルギー逆拡散部。 102 ... GI removal unit (8K), 104 ... FFT unit (8K), 106 ... propagation path estimation unit (8K), 108 ... frequency equalization unit (8K), 112 ... time / frequency De-IL unit, 114 ... LLR Calculation unit, 116 ... Bit De-IL unit, 118 ... Bitabi decoding unit, 122 ... Byte De-IL unit, 124 ... Energy reverse diffusion unit, 126 ... RS decoding unit, 128 ... Transmission replica generation unit, 132 ... Delay profile estimation Unit, 134 ... FFT unit (32K), 136 ... Received replica generation unit, 138 ... Received replica canceling unit, 142 ... GI removal unit (32K), 144 ... FFT unit (32K), 146 ... Frequency equalization unit (32K) , 148 ... Time / frequency De-IL unit, 152 ... LLR calculation unit, 154 ... Bit De-IL unit, 156 ... LDPC decoding unit, 158 ... BCH decoding unit, 162 ... Energy reverse diffusion unit.

Claims (12)

送信装置より送信された信号を受信する受信装置であって、
第一のシンボル長を有しかつ第一の電力レベルの第一のOFDM信号と、前記第一のシンボル長より長い第二のシンボル長を有しかつ前記第一の電力レベルより低い第二の電力レベルの第二のOFDM信号とを含む受信信号を受信する受信部と、
前記受信信号から、前記第一のOFDM信号と遅延プロファイルを畳み込むことで生成した信号を減算して、前記第二のOFDM信号を復調する復調部とを具備する、受信装置。
A receiving device that receives a signal transmitted from a transmitting device.
A first OFDM signal having a first symbol length and a first power level and a second having a second symbol length longer than the first symbol length and lower than the first power level. A receiver that receives a receive signal, including a second OFDM signal of power level,
A receiving device including a demodulator that demodulates the second OFDM signal by subtracting the signal generated by convolving the first OFDM signal and the delay profile from the received signal.
前記復調部は、
Least Squareアルゴリズムを利用して前記遅延プロファイルを推定する、請求項1に記載の受信装置。
The demodulation unit
The receiver according to claim 1, wherein the delay profile is estimated using the Least Squares algorithm.
前記復調部は、
MUltiple SIgnal Classificationアルゴリズムを利用して遅延波の遅延時間を推定し、Least Squareアルゴリズムを利用して前記遅延波の複素振幅を推定することで、前記遅延プロファイルを推定する、請求項1に記載の受信装置。
The demodulation unit
The reception according to claim 1, wherein the delay profile is estimated by estimating the delay time of the delayed wave using the MUSIC Signal Classification algorithm and estimating the complex amplitude of the delayed wave using the Last Square algorithm. Device.
前記受信信号を受信する期間のうち少なくとも一期間において、前記第一のOFDM信号に付加されているガードインターバルの間隔と、前記第二のOFDM信号に付加されているガードインターバルの間隔とが異なる、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の受信装置。 In at least one period of receiving the received signal, the interval of the guard interval added to the first OFDM signal and the interval of the guard interval added to the second OFDM signal are different. The receiving device according to any one of claims 1 to 3. 前記第一のOFDM信号は、現行の地上デジタルテレビジョン放送方式に準拠する信号を含み、
前記第二のOFDM信号は、次世代地上デジタルテレビジョン放送方式に準拠する信号を含む、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の受信装置。
The first OFDM signal includes a signal conforming to the current terrestrial digital television broadcasting system.
The receiving device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second OFDM signal includes a signal conforming to the next-generation terrestrial digital television broadcasting system.
第一のシンボル長を有しかつ第一の電力レベルの第一のOFDM信号と、前記第一のシンボル長より長い第二のシンボル長を有しかつ前記第一の電力レベルより低い第二の電力レベルの第二のOFDM信号との加算により生成する送信信号を送信する送信部を具備し、
前記送信部は、前記送信信号に対応する受信信号から、前記第一のOFDM信号と遅延プロファイルを畳み込むことで生成した信号を減算して、前記第二のOFDM信号を復調する少なくとも一つの受信装置に対して、前記送信信号を送信する、送信装置。
A first OFDM signal having a first symbol length and a first power level and a second having a second symbol length longer than the first symbol length and lower than the first power level. It is provided with a transmitter for transmitting a transmission signal generated by addition to a second OFDM signal of a power level.
The transmitter unit subtracts a signal generated by convolving the first OFDM signal and the delay profile from the received signal corresponding to the transmitted signal, and demodulates the second OFDM signal. A transmission device that transmits the transmission signal to the user.
送信装置より送信された信号を受信する受信装置に適用される受信方法であって、
第一のシンボル長を有しかつ第一の電力レベルの第一のOFDM信号と、前記第一のシンボル長より長い第二のシンボル長を有しかつ前記第一の電力レベルより低い第二の電力レベルの第二のOFDM信号とを含む受信信号を受信するステップと、
前記受信信号から、前記第一のOFDM信号と遅延プロファイルを畳み込むことで生成した信号を減算して、前記第二のOFDM信号を復調するステップとを具備する、受信方法。
A receiving method applied to a receiving device that receives a signal transmitted from a transmitting device.
A first OFDM signal having a first symbol length and a first power level and a second having a second symbol length longer than the first symbol length and lower than the first power level. The step of receiving a received signal, including a second OFDM signal of the power level,
A receiving method comprising: subtracting a signal generated by convolving the first OFDM signal and the delay profile from the received signal to demodulate the second OFDM signal.
Least Squareアルゴリズムを利用して前記遅延プロファイルを推定するステップをさらに具備する、請求項7に記載の受信方法。 The receiving method according to claim 7, further comprising a step of estimating the delay profile using the Least Squares algorithm. MUltiple SIgnal Classificationアルゴリズムを利用して遅延波の遅延時間を推定し、Least Squareアルゴリズムを利用して前記遅延波の複素振幅を推定することで、前記遅延プロファイルを推定するステップをさらに具備する、請求項7に記載の受信方法。 A claim further comprising a step of estimating the delay profile by estimating the delay time of the delayed wave using the Multiple SIgnal Classification algorithm and estimating the complex amplitude of the delayed wave using the Last Square algorithm. 7. The receiving method according to 7. 前記受信信号を受信する期間のうち少なくとも一期間において、前記第一のOFDM信号に付加されているガードインターバルの間隔と、前記第二のOFDM信号に付加されているガードインターバルの間隔とが異なる、請求項7〜請求項9のいずれか1項に記載の受信方法。 In at least one period of receiving the received signal, the interval of the guard interval added to the first OFDM signal and the interval of the guard interval added to the second OFDM signal are different. The receiving method according to any one of claims 7 to 9. 前記第一のOFDM信号は、現行の地上デジタルテレビジョン放送方式に準拠する信号を含み、
前記第二のOFDM信号は、次世代地上デジタルテレビジョン放送方式に準拠する信号を含む、請求項7〜請求項10のいずれか1項に記載の受信方法。
The first OFDM signal includes a signal conforming to the current terrestrial digital television broadcasting system.
The receiving method according to any one of claims 7 to 10, wherein the second OFDM signal includes a signal conforming to the next-generation terrestrial digital television broadcasting system.
送信装置に適用される送信方法であって、
第一のシンボル長を有しかつ第一の電力レベルの第一のOFDM信号と、前記第一のシンボル長より長い第二のシンボル長を有しかつ前記第一の電力レベルより低い第二の電力レベルの第二のOFDM信号との加算により生成する送信信号を送信するステップを具備し、
前記送信信号を送信するステップは、前記送信信号に対応する受信信号から、前記第一のOFDM信号と遅延プロファイルを畳み込むことで生成した信号を減算して、前記第二のOFDM信号を復調する少なくとも一つの受信装置に対して、前記送信信号を送信することを含む、送信方法。
It is a transmission method applied to the transmission device.
A first OFDM signal having a first symbol length and a first power level and a second having a second symbol length longer than the first symbol length and lower than the first power level. It comprises a step of transmitting a transmit signal generated by addition of the power level to a second OFDM signal.
The step of transmitting the transmission signal is to demodulate the second OFDM signal by subtracting the signal generated by convolving the first OFDM signal and the delay profile from the reception signal corresponding to the transmission signal. A transmission method comprising transmitting the transmission signal to one receiving device.
JP2020038026A 2020-03-05 2020-03-05 Reception device, transmission device, reception method, and transmission method Pending JP2021141454A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020038026A JP2021141454A (en) 2020-03-05 2020-03-05 Reception device, transmission device, reception method, and transmission method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020038026A JP2021141454A (en) 2020-03-05 2020-03-05 Reception device, transmission device, reception method, and transmission method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021141454A true JP2021141454A (en) 2021-09-16

Family

ID=77669119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020038026A Pending JP2021141454A (en) 2020-03-05 2020-03-05 Reception device, transmission device, reception method, and transmission method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021141454A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023234281A1 (en) * 2022-06-01 2023-12-07 ソニーグループ株式会社 Transmission device, transmission method, reception device, and reception method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040062317A1 (en) * 2001-08-28 2004-04-01 Mitsuru Uesugi Multi-pass interference removal apparatus and mult-pass interference removal method
WO2007135964A1 (en) * 2006-05-19 2007-11-29 Panasonic Corporation Radio communication device and radio communication method
US20090010149A1 (en) * 2005-08-19 2009-01-08 Electronics And Telecommunications Research Institute Virtual multi-antenna method for ofdm system and ofdm-based cellular system
JP2011109238A (en) * 2009-11-13 2011-06-02 Sharp Corp Reception device, reception method, and reception program
WO2013018466A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 シャープ株式会社 Receiving device, program, and integrated circuit
JP2018513633A (en) * 2015-04-06 2018-05-24 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Broadcast signal transmitting / receiving apparatus and method
JP2020191537A (en) * 2019-05-22 2020-11-26 株式会社日立国際電気 Data transmission system, receiver, and data transmission method

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040062317A1 (en) * 2001-08-28 2004-04-01 Mitsuru Uesugi Multi-pass interference removal apparatus and mult-pass interference removal method
US20090010149A1 (en) * 2005-08-19 2009-01-08 Electronics And Telecommunications Research Institute Virtual multi-antenna method for ofdm system and ofdm-based cellular system
WO2007135964A1 (en) * 2006-05-19 2007-11-29 Panasonic Corporation Radio communication device and radio communication method
JP2011109238A (en) * 2009-11-13 2011-06-02 Sharp Corp Reception device, reception method, and reception program
WO2013018466A1 (en) * 2011-08-03 2013-02-07 シャープ株式会社 Receiving device, program, and integrated circuit
JP2018513633A (en) * 2015-04-06 2018-05-24 エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド Broadcast signal transmitting / receiving apparatus and method
JP2020191537A (en) * 2019-05-22 2020-11-26 株式会社日立国際電気 Data transmission system, receiver, and data transmission method

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
佐藤 明彦 他: "次世代地上放送に向けたLDMの適用に関する一検討", 映像情報メディア学会技術報告, vol. 41, no. 6, JPN6022054979, 23 February 2017 (2017-02-23), JP, ISSN: 0004959097 *
岡田 寛正 他: "地上デジタル放送に対するLDM適用時の諸問題改善に関する一考察", 映像情報メディア学会技術報告, vol. 42, no. 28, JPN6022054978, 7 September 2018 (2018-09-07), JP, ISSN: 0004959098 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023234281A1 (en) * 2022-06-01 2023-12-07 ソニーグループ株式会社 Transmission device, transmission method, reception device, and reception method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8050342B2 (en) Method and apparatus for receiving coded signals with the aid of channel state information
EP1478149B1 (en) Multicarrier receiver
US9049063B2 (en) Method and system for communication in a wireless network
KR100893517B1 (en) Channel estimation for a wireless communication system with multiple parallel data streams
US8261169B2 (en) Wireless communication apparatus and wireless communication method
JP4189477B2 (en) OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Adaptive Equalization Reception System and Receiver
US8953696B2 (en) Signal decoding systems
US20080212694A1 (en) Signal decoding systems
CN107438047B (en) Phase noise self-correction compensation method based on decision feedback in single carrier frequency domain equalization system
MXPA06010073A (en) Iterative channel and interference estimation and decoding.
JP2011507359A (en) Channel estimation method and system for wireless communication network with limited inter-carrier interference
US20050190800A1 (en) Method and apparatus for estimating noise power per subcarrier in a multicarrier system
JP2005198223A (en) Multi-user detection receiver for packet transmission in multi-carrier
CN110622439A (en) Apparatus and method for adaptive spatial diversity in MIMO-based system
CN102263725A (en) Mobile ofdm receiver
JP5246771B2 (en) Phase noise compensation receiver
JP2021141454A (en) Reception device, transmission device, reception method, and transmission method
Telagam et al. Ber analysis of concatenated levels of encoding in GFDM system using labview
Dai et al. Time domain synchronous OFDM based on simultaneous multi-channel reconstruction
JP2009141740A (en) Apparatus and method for ici amount estimation, and receiving device employing the same
WO2018163257A1 (en) Communication apparatus and reception signal processing method
KR101225649B1 (en) Apparatus and method for channel estimation in multiple antenna communication system
JP2011188107A (en) Mimo reception apparatus and reception method
JP7300891B2 (en) Receiver and receiving method
US20230396476A1 (en) Radio transmission device and radio reception device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220310

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221222

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230110

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20230704