JP3084368B1 - OFDM receiver - Google Patents

OFDM receiver

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JP3084368B1
JP3084368B1 JP11088952A JP8895299A JP3084368B1 JP 3084368 B1 JP3084368 B1 JP 3084368B1 JP 11088952 A JP11088952 A JP 11088952A JP 8895299 A JP8895299 A JP 8895299A JP 3084368 B1 JP3084368 B1 JP 3084368B1
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transmission path
response
signal
ofdm
path response
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昭夫 山本
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

【要約】 【課題】 周波数領域で等化を行う場合の時間方向の補
間方式として回路規模を増大させる乗算器が不要で、伝
送路応答の推定に優れた補間方式を提供する。 【解決手段】 パイロット信号の伝送路応答推定値H~
(l,kp,l)とH~(l+4,kp,l+4)を加算器21で加算
し、ビットシフト回路22で1ビットシフトしてH~(l
+2,kp,l+2)を得る。また、H~(l,kp,l)とビットシ
フト回路22の出力を加算器23で加算し、ビットシフ
ト回路25でビットシフトしてH~(l+1,kp,l+1)を
得る。同様に、H~(l+4,kp,l+4)とビットシフト回
路22の出力を加算器24で加算し、ビットシフト回路
26でビットシフトしてH~(l+3,kp,l+3)を得る。
これによって乗算器が不要となり、ハードウエア規模の
削減が図れる。また、パイロット信号が伝送される各キ
ャリアに対して時間方向に2つのパイロット信号を記憶
するだけでよく、メモリ規模も削減することができる。
Abstract: PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an interpolation method which does not require a multiplier for increasing a circuit scale and is excellent in estimating a channel response as an interpolation method in a time direction when performing equalization in a frequency domain. SOLUTION: A transmission line response estimation value of a pilot signal H ~
(l, k p, l ) and H ~ (l + 4, k p, l + 4 ) are added by the adder 21 and shifted by one bit by the bit shift circuit 22 to obtain H ~ (l
+ 2, k p, l + 2 ). Further, HH (l, k p, l ) and the output of the bit shift circuit 22 are added by the adder 23, and the bit shift circuit 25 performs bit shift to obtain H ~ (l + 1, k p, l + 1 ). . Similarly, H ~ (l + 4, k p, l + 4 ) and the output of the bit shift circuit 22 are added by the adder 24, and the bit is shifted by the bit shift circuit 26, and H ~ (l + 3, k p, l + 3). ).
This eliminates the need for a multiplier and can reduce the hardware scale. Further, it is only necessary to store two pilot signals in the time direction for each carrier through which the pilot signals are transmitted, and the memory size can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、OFDM(直交分
割多重方式 Orthogonal Frequency Division Multiple
x)信号を受信するOFDM用受信装置に関する。
The present invention relates to OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
x) The present invention relates to an OFDM receiver for receiving a signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】地上デジタル放送方式として、OFDM
(直交周波数分割多重方式 Orthogonal Frequency Divi
sion Multiplex)方式が欧州、国内で検討されている。
このOFDM方式は、1チャンネルの帯域内に多数のキ
ャリアを多重伝送する(欧州DVB−Tシステムでは2
Kモードで1705本、文献1:EBU/ETSI JTC :Digita
l Broadcasting system for television, sound and da
ta services; Framing structure, channel coding mod
ulation for digital terrestrial television,ETS 300
744,Mar. 1996)方式であり、DVB−Tシステムで
は、このサブキャリアの中に、振幅、位相が既知のパイ
ロット信号を伝送している。
2. Description of the Related Art OFDM is a terrestrial digital broadcasting system.
(Orthogonal Frequency Divi
sion Multiplex) method is being studied in Europe and Japan.
In this OFDM system, a large number of carriers are multiplexed and transmitted within the band of one channel (2 in the European DVB-T system).
1705 books in K mode, Reference 1: EBU / ETSI JTC: Digita
l Broadcasting system for television, sound and da
ta services; Framing structure, channel coding mod
ulation for digital terrestrial television, ETS 300
744, Mar. 1996). In the DVB-T system, a pilot signal whose amplitude and phase are known is transmitted in this subcarrier.

【0003】移動体でOFDM信号を受信する場合、受
信信号は振幅がレイリー分布、位相が一様分布するレイ
リーフェージングを受ける。この影響を補償する技術と
して、上記したパイロット信号を時間方向に補間し、各
パイロット信号間の変動を観測することで、受信信号の
振幅、位相の時間的な変動による伝送路応答を推定し、
その推定結果に基づいて周波数領域で等化する手法があ
る。この手法は既に学会等で報告されている(例えば、
文献2:映情学誌Vol.52, No.11 1998, 高田他"地上デ
ジタル放送におけるOFDMシンボル長とスキャッター
ドパイロットによる伝送特性"、文献3:Wireless pers
onal Communications 2: 335-356, 1996, Hara "Transm
ission Performance Analysis of Multi-Carrier Modul
ationin Frequency Selective Fast Rayleigh Fading C
hannel" )。
When a mobile receives an OFDM signal, the received signal undergoes Rayleigh fading in which the amplitude is distributed in a Rayleigh manner and the phase is uniformly distributed. As a technique for compensating for this effect, by interpolating the pilot signal in the time direction and observing the fluctuation between the pilot signals, the amplitude of the received signal, the transmission path response due to the temporal fluctuation of the phase is estimated,
There is a method of equalizing in the frequency domain based on the estimation result. This method has already been reported by academic societies (for example,
Literature 2: ITE Journal Vol.52, No.11 1998, Takada et al., "Transmission Characteristics of OFDM Symbol Length and Scattered Pilot in Digital Terrestrial Broadcasting", Literature 3: Wireless pers
onal Communications 2: 335-356, 1996, Hara "Transm
ission Performance Analysis of Multi-Carrier Modul
ationin Frequency Selective Fast Rayleigh Fading C
hannel ").

【0004】一方、フェージングが高速になるに従い、
キャリアのドップラー拡がりが無視できなくなり、キャ
リア間干渉(ICI)が発生する。これは、言い換えれ
ば、1OFDMシンボル内で伝送路応答が変動すること
と等しい。この1OFDMシンボル内での伝送路応答変
動を補償する技術としては、時間領域の等化による手法
が学会で報告されている(文献4:1997年信学総大, B5
-282, 橋爪他 "直交マルチキャリア変調におけるガード
区間を用いた高速フェージング補償方式" )。
On the other hand, as the fading becomes faster,
Doppler spread of carriers cannot be ignored, and inter-carrier interference (ICI) occurs. In other words, this is equivalent to the fact that the channel response fluctuates within one OFDM symbol. As a technique for compensating for the transmission line response fluctuation within one OFDM symbol, a technique based on time domain equalization has been reported at academic conferences (Reference 4: 1997 IEICE, B5).
-282, Hashizume et al. "High-speed fading compensation method using guard interval in orthogonal multicarrier modulation").

【0005】まず、周波数領域での等化について説明す
る。
First, equalization in the frequency domain will be described.

【0006】図13に、欧州DVB−Tシステムのパイ
ロット信号配置を示す。kはキャリア番号(carrier in
dex)であり、lはシンボル番号(symbol index)であ
る。パイロット信号としては、伝送シンボル番号によら
ず同一のキャリアで連続して伝送されるCP(連続パイ
ロットcontinual pilot)と、伝送シンボルごとに異な
ったキャリアで伝送されるSP(分散パイロットscatte
red pilot)がある。図20において、SPは黒丸記号
で示すように、12本ごとのキャリア位置kp, l=12
p+3*(l mod 4),p=0,…,142、l=
0,…,67(1フレームのシンボル数) のキャリア
に伝送されており、4シンボルごとに同一のキャリア配
置となるように巡回的に挿入されている(但し、kp,l
の最大値は1704)。また、データ信号はCP及びS
Pを除いた1512本のキャリアで伝送され、そのキャ
リア配置はkd,l、d=0,…,1511、l=0,
…,67で与えられる(但し、kd,l≠kp,l)。
FIG. 13 shows a pilot signal arrangement of the European DVB-T system. k is the carrier number (carrier in
dex), and 1 is a symbol index. As the pilot signal, a CP (continuous pilot) continuously transmitted on the same carrier regardless of the transmission symbol number and an SP (distributed pilot scatte) transmitted on a different carrier for each transmission symbol
red pilot). In FIG. 20, SP indicates a carrier position k p, l = 12 every 12 lines as indicated by a black circle symbol.
p + 3 * (l mod 4), p = 0,..., 142, l =
0,..., 67 (the number of symbols in one frame) and are cyclically inserted so that the same carrier arrangement is obtained every four symbols (however, k p, l
Is 1704). The data signals are CP and S
Transmitted on 1512 carriers excluding P, the carrier arrangement is k d, l , d = 0,..., 1511, l = 0,
, 67 (where k d, l ≠ k p, l ).

【0007】一方、シンボル方向(時間方向)で観察す
ると、SPはキャリア番号で3の倍数の位置に4シンボ
ルごとに伝送されていることがわかる。したがって、周
波数領域の等化を行う際には、パイロット信号間の3つ
のデータ信号に対して伝送路応答を補間する必要があ
る。
On the other hand, when observed in the symbol direction (time direction), it can be seen that the SP is transmitted every four symbols at the position of a multiple of 3 in the carrier number. Therefore, when performing frequency domain equalization, it is necessary to interpolate the channel response for three data signals between pilot signals.

【0008】周波数領域における等化について、図14
を参照して説明する。図14は周波数領域の等化器を含
むベースバンド復調部の構成を示すもので、FFT(高
速フーリエ変換)回路11で周波数領域の信号に変換さ
れた受信OFDM信号Y(l,k)は、受信データ信号Y
(l,kd,l)とCPを除いた受信パイロット信号Y(l,k
p,l)に分解される。パイロット信号は、既知の複素振幅
X(l,kp,l)を持ち、メモリ12に予め格納されてい
る。そこで、伝送路において雑音が加算されない場合に
は、除算回路13にて受信パイロット信号Y(l,kp,l)
をメモリ12に格納されている複素振幅X(l,kp,l)で
除算することで、受信パイロット信号を伝送するサブキ
ャリアk=kp,lの伝送路応答H(l,kp,l)=Y(l,k
p,l)/X(l,kp,l)を求めることができる。しかし、一
般的には伝送路で雑音が加算されるため、パイロット信
号を伝送するキャリアの伝送路応答は推定値H~(l,k
p,l)となる。
FIG. 14 shows the equalization in the frequency domain.
This will be described with reference to FIG. FIG. 14 shows a configuration of a baseband demodulation unit including a frequency domain equalizer. A received OFDM signal Y (l, k) converted into a frequency domain signal by an FFT (fast Fourier transform) circuit 11 is as follows. Receive data signal Y
(l, k d, l ) and the received pilot signal Y (l, k
p, l ). The pilot signal has a known complex amplitude X (l, kp , l ) and is stored in the memory 12 in advance. Therefore, when noise is not added in the transmission path, the received pilot signal Y (l, kp , l ) is divided by the dividing circuit 13.
Is divided by the complex amplitude X (l, k p, l ) stored in the memory 12 to obtain the transmission path response H (l, k p, l of the subcarrier k = k p, l for transmitting the received pilot signal . l ) = Y (l, k
p, l ) / X (l, kp , l ). However, since noise is generally added in the transmission path, the transmission path response of the carrier transmitting the pilot signal has an estimated value H to (l, k
p, l ).

【0009】伝送路応答の推定値H~(l,kp,l)は、時
間方向(シンボル方向)に伝送路応答を補間するシンボ
ルフィルタ14を介した後、キャリアフィルタ15にお
いて各受信データ信号の伝送路応答H~(l,kd,l)をキ
ャリア方向に補間し、データ信号を伝送するキャリアに
おける伝送路応答を推定する。このようにして得られた
推定伝送路応答H~(l,kd,l)で受信データ信号Y(l,
d,l)を除算回路16にて除算することで、等化後のデ
ータX(l,kd,l)=Y(l,kd,l)/H~(l,kd ,l)を得
ることができる。
The estimated value H ~ (l, k p, l ) of the transmission path response passes through a symbol filter 14 for interpolating the transmission path response in the time direction (symbol direction), and then, in a carrier filter 15, each received data signal. channel response H ~ a (l, k d, l) were interpolated to the carrier direction, to estimate the channel response in the carriers to transmit data signals. The estimated transmission path response H ~ (l, k d, l ) obtained in this manner is used to receive the received data signal Y (l,
By dividing k d, l ) by the division circuit 16, the data X (l, k d, l ) after equalization = Y (l, k d, l ) / H ~ (l, k d , l) ) Can be obtained.

【0010】図15(a)にパイロット信号が伝送され
るキャリア位置での伝送路応答の例を示し、同図(b)
にパイロット及びデータ信号配置の模式図を示す。いず
れも横軸に時間(シンボル方向)をとっており、パイロ
ット信号は4キャリアごとに伝送される。最大ドップラ
ー周波数fdのレイリーフェージング伝送路では、各伝
送キャリアが±fdの拡がりを生じ、受信信号は同図
(a)に示すように時間的に変動する。
FIG. 15A shows an example of a transmission path response at a carrier position where a pilot signal is transmitted, and FIG.
Shows a schematic diagram of the pilot and data signal arrangement. In each case, the horizontal axis represents time (symbol direction), and a pilot signal is transmitted every four carriers. In the Rayleigh fading transmission path with the maximum Doppler frequency f d , each transmission carrier spreads ± f d , and the received signal fluctuates with time as shown in FIG.

【0011】パイロット信号間の受信データ信号におけ
る伝送路応答の推定手法に関して報告されている例とし
ては、パイロット信号の伝送路応答を次のパイロット信
号が伝送されるまでホールドする手法(文献2)と、パ
イロット信号間を直線補間する手法(文献3)がある。
Examples of reports on a method of estimating a channel response in a received data signal between pilot signals include a method of holding the channel response of a pilot signal until the next pilot signal is transmitted (Reference 2). And a method of linearly interpolating between pilot signals (Reference 3).

【0012】パイロット信号の伝送路応答を次のパイロ
ット信号が伝送されるまでホールドし、パイロット信号
間のデータ信号の伝送路応答とする方式は、ハードウエ
ア的には非常に簡単であり、時間的に伝送路応答が変動
しない伝送路においては有効である。しかしながら、フ
ェージング伝送路のように時間的に伝送路応答が変動す
る場合には、逆に特性劣化が生じてしまう。一方、パイ
ロット信号間を直線補間する手法は、時間的に伝送路応
答が変動する伝送路に有効であるが、乗算器、加算器が
必要となり、ハードウエア規模が大きくなってしまう。
The method of holding the transmission path response of a pilot signal until the next pilot signal is transmitted and using it as the transmission path response of a data signal between the pilot signals is very simple in terms of hardware, and is time consuming. This is effective for a transmission line whose transmission line response does not fluctuate. However, when the transmission path response fluctuates with time as in the case of a fading transmission path, the characteristics deteriorate. On the other hand, a method of linearly interpolating between pilot signals is effective for a transmission path whose transmission path response fluctuates with time, but requires a multiplier and an adder, and increases the hardware scale.

【0013】次に時間領域での等化について説明する。Next, equalization in the time domain will be described.

【0014】OFDM信号は、図16に示すように、有
効シンボル期間の末尾をガードインタバルとして有効シ
ンボルの先頭に付加する構成となっている。このOFD
M信号の特徴を用いて、AFC、タイミング再生、モー
ド判定等の信号処理が行われている。また、デジタル放
送に比較して、キャリア数は少ないが、フェージング妨
害を受けた信号の等化に応用する例も報告されている
(文献3)。
As shown in FIG. 16, the OFDM signal has a configuration in which the end of the effective symbol period is added to the beginning of the effective symbol as a guard interval. This OFD
Signal processing such as AFC, timing reproduction, and mode determination is performed using the characteristics of the M signal. In addition, an example has been reported in which the number of carriers is smaller than that in digital broadcasting, but the present invention is applied to equalization of a signal subjected to fading interference (Reference 3).

【0015】図17にOFDMシンボル構成とフェージ
ング歪みを受けた場合の伝送路応答例を示す。OFDM
シンボルはIFFT(逆高速フーリエ変換)のタイミン
グTでサンプリングされ、有効シンボル期間はN点サン
プルされる。有効シンボル期間のN+1からNg+Nの
サンプル点は、ガードインタバルとして0からNg−1
のサンプル点に複写される。
FIG. 17 shows an example of an OFDM symbol configuration and a transmission line response in the case of receiving fading distortion. OFDM
The symbols are sampled at the timing T of IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), and N points are sampled during the effective symbol period. Sample points from the N + 1 N g + N of the effective symbol period, N g -1 0 as a guard interval
Is copied to the sample point of

【0016】時不変で雑音のない伝送路を仮定すると、
有効シンボル期間の末尾部分とガードインタバル期間は
同一の信号として受信される。しかしながら、一般の受
信装置では雑音が加算されると共に、フェージング伝送
路を仮定すると、伝送路応答例に示すように、各受信サ
ンプル点は振幅、位相に歪みを受け、有効シンボル期間
の末尾部分とガードインタバル期間は異なった信号とし
て受信される。
Assuming a time-invariant and noise-free transmission path,
The last part of the effective symbol period and the guard interval period are received as the same signal. However, in a general receiving apparatus, noise is added, and assuming a fading transmission path, as shown in a transmission path response example, each reception sample point is distorted in amplitude and phase, and the end portion of the effective symbol period is distorted. The guard interval period is received as a different signal.

【0017】時間領域の等化は、有効シンボル期間の末
尾部分とガードインタバル期間の受信信号の差から伝送
路応答を推定し、信号の等化を行う手法である。いま、
各サンプル点の受信信号を次式で与える。
The time domain equalization is a method of estimating a transmission path response from a difference between a received signal in the end portion of an effective symbol period and a received signal in a guard interval period, and performing signal equalization. Now
The received signal at each sample point is given by the following equation.

【数1】 (Equation 1)

【0018】また、有効シンボル期間の末尾部分とガー
ドインタバル期間の信号の変化分は次式で計算される。
The change in signal between the end of the effective symbol period and the guard interval period is calculated by the following equation.

【数2】 (Equation 2)

【0019】上式で、Σ内の分母は、ガードインタバル
内の最終のサンプル点からk個前までの受信サンプル点
を表し、分子は有効シンボルの最終サンプル点からk個
前までの受信サンプル点を表す。このように、複数個の
受信サンプル点の比を平均して信号の変化分を求めるこ
とにより、各サンプル点に独立に加算されているガウス
雑音の影響を軽減することが可能である。
In the above equation, the denominator in Σ represents the received sample points up to k times before the last sample point in the guard interval, and the numerator is the received sample points up to k times before the last sample point of the effective symbol. Represents As described above, by averaging the ratio of a plurality of reception sample points to determine the amount of change in the signal, it is possible to reduce the effect of Gaussian noise independently added to each sample point.

【0020】信号の変化分hから有効シンボル内の受信
点における伝送路応答を推定する手法として、直線補間
について説明する。図18に模式図を示す。
Linear interpolation will be described as a technique for estimating the channel response at the receiving point in the effective symbol from the signal change h. FIG. 18 is a schematic diagram.

【0021】直線補間は、サンプル番号Ng−1の伝送
路応答を1、Ng+Nの伝送路応答をhとして、サンプ
ル番号NgからNg+Nの伝送路応答を直線で補間するも
のである。この場合、各サンプルに対する推定伝送路応
答は次式で与えられる。
In the linear interpolation, the transmission path response of the sample number N g −1 is set to 1 and the transmission path response of N g + N is set to h, and the transmission path response of the sample number N g to N g + N is linearly interpolated. is there. In this case, the estimated transmission path response for each sample is given by the following equation.

【数3】 (Equation 3)

【0022】この得られた伝送路応答h~nで受信信号x
~nを除算することで、等化後の受信信号x~n′が得られ
る。
With the obtained transmission path responses h ~ n , the received signal x
By dividing ~ n , a received signal x ~ n 'after equalization is obtained.

【数4】 (Equation 4)

【0023】直線補間は、式(3)に示すように各サン
プル点に対して伝送路応答を計算するため、ハードウエ
ア化を考慮した場合に複雑になる。
Since the linear interpolation calculates the channel response for each sample point as shown in equation (3), it becomes complicated when hardware is considered.

【0024】上記したように、OFDM方式では、パイ
ロット信号を用いて伝送路応答を補間し、受信データを
推定伝送路応答で除算することで等化を行う。また、ガ
ードインタバルの相関を用いることで時間領域での等化
も可能となる。いま、受信OFDM信号を周波数領域で
等化した後の信号のS/I比(signal to interference)
を次のように定義する。
As described above, in the OFDM method, equalization is performed by interpolating the transmission path response using a pilot signal and dividing the received data by the estimated transmission path response. Further, by using the correlation of the guard interval, equalization in the time domain is also possible. Now, the S / I ratio (signal to interference) of the signal after the received OFDM signal is equalized in the frequency domain.
Is defined as follows.

【数5】 (Equation 5)

【0025】すなわち、NをFFTのポイント数、yn
を受信OFDM信号の有効シンボル期間におけるn番目
のサンプル点、xk、x~kをそれぞれk番目のサブキャ
リアの送信点と受信点とすると、S/Iは以下の式で与
えられる。
That is, N is the number of FFT points, y n
Is the n-th sample point in the effective symbol period of the received OFDM signal, and x k and x ~ k are the transmission point and the reception point of the k-th subcarrier, respectively, and the S / I is given by the following equation.

【0026】[0026]

【数6】 (Equation 6)

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の受信装置にあっては、周波数領域における時間方向の
伝送路応答を推定するための補間方法として、パイロッ
ト信号の伝送路応答を次のパイロット信号が伝送される
までホールドし、パイロット信号間のデータ信号の伝送
路応答とする方式(文献2)は、ハードウエア的には非
常に簡単であり、時間的に伝送路応答が変動しない伝送
路においては有効であるが、フェージング伝送路のよう
に時間的に伝送路応答が変動する場合には上記したS/
I特性に劣化が生じる。
As described above, in the conventional receiving apparatus, as an interpolation method for estimating the transmission path response in the time domain in the frequency domain, the transmission path response of the pilot signal is calculated as follows. The method of holding the pilot signal until it is transmitted and using the transmission path response of the data signal between the pilot signals (Reference 2) is very simple in terms of hardware, and is a transmission in which the transmission path response does not fluctuate over time. Although it is effective on a channel, if the transmission channel response fluctuates with time like a fading transmission channel, the above S / S
Deterioration occurs in the I characteristic.

【0028】また、パイロット信号間を直線補間する手
法(文献3)は、時間的に伝送路応答が変動する伝送路
に有効であるが、乗算器、加算器が必要となりハードウ
エア規模が大きくなるという課題がある。
The technique of linearly interpolating between pilot signals (Reference 3) is effective for a transmission path whose transmission path response fluctuates with time, but requires a multiplier and an adder and increases the hardware scale. There is a problem that.

【0029】一方、時間領域の等化に関しては、文献4
に示されるように有効シンボル内の信号に対して直線補
間を行うと、各サンプル点に対して伝送路応答を計算す
るため、乗算器等が必要となり、ハードウエア化を考慮
した場合複雑になるといった課題がある。
On the other hand, regarding time domain equalization, reference 4
When linear interpolation is performed on a signal within an effective symbol as shown in (1), a multiplier or the like is required to calculate a transmission path response for each sample point, which becomes complicated when hardware is considered. There is such a problem.

【0030】そこで、本発明では、上記した課題を解決
するため、周波数領域で等化を行う場合の時間方向の補
間方式として回路規模を増大させる乗算器が不要で、伝
送路応答の推定に優れた補間方式によるOFDM用受信
装置を提供することを目的とする。
Therefore, in the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, a multiplier for increasing the circuit scale is not required as an interpolation method in the time direction when performing equalization in the frequency domain, and the transmission path response is excellently estimated. It is an object of the present invention to provide an OFDM receiver using an interpolation method.

【0031】[0031]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は以下のような特徴的構成を有する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has the following characteristic configuration.

【0032】[0032]

【0033】[0033]

【0034】()有効シンボル期間の末尾区間を有効
シンボル期間の先頭に複写してガード期間を形成してな
るOFDM信号を受信し、受信したOFDM信号のガー
ド期間の末尾と有効シンボル期間の末尾から伝送路応答
の変化分を計算し、この伝送路応答の変化分を用いて時
間軸上の等化を行うOFDM用受信装置であって、前
効シンボル内を複数ブロックに分割し、伝送路応答の
変化分から各ブロックの伝送路応答をステップ状に推定
する伝送路応答推定手段と、この手段で得られた複数の
伝送路応答に基づいて前記有効シンボル期間の時間領域
の等化を行う時間領域等化手段とを具備することを特徴
とする。
( 1 ) An OFDM signal having a guard period formed by copying the end of the effective symbol period to the beginning of the effective symbol period is received, and the end of the guard period and the end of the effective symbol period of the received OFDM signal are received. from calculates the variation in the channel response, a OFDM receiving apparatus which performs equalization on the time axis by using a variation of the channel response, before Symbol
Within valid symbol is divided into a plurality of blocks, and the channel response estimation means for estimating the amount of change in channel response channel response of each block in steps, based on the plurality of channel response obtained in this way A time domain equalizing means for performing time domain equalization of the effective symbol period.

【0035】()()の構成において、前記伝送路
応答推定検出手段は、伝送路応答の変化分から前記有効
シンボル内に存在する複数の伝送路応答を求める演算と
して、加算器とビットシフト回路装置を用いることを特
徴とする。
( 2 ) In the configuration of ( 1 ), the transmission path response estimation detecting means performs an operation of obtaining a plurality of transmission path responses present in the effective symbol from a change in the transmission path response as an adder and a bit shifter. It is characterized by using a circuit device.

【0036】()有効シンボル期間の末尾区間を有効
シンボル期間の先頭に複写してガード期間を形成し、振
幅、位相が既知のパイロット信号を周波数軸上及び時間
軸上にほぼ等間隔で配置してなるOFDM信号を受信す
るOFDM用受信装置であって、受信したOFDM信号
のガード期間の末尾と有効シンボル期間の末尾から伝送
路応答の変化分を計算し、前記有効シンボル内を複数ブ
ロックに分割し、前記伝送路応答の変化分から各ブロッ
クの伝送路応答をステップ状に推定し、これら複数の伝
送路応答に基づいて前記有効シンボル期間の時間領域の
等化を行う時間領域等化手段と、前記パイロット信号の
伝送路応答を2値デジタル信号として処理、推定して受
信データ信号の伝送路応答を補間して周波数領域の等化
を行う周波数領域等化手段とを具備することを特徴とす
る。
( 3 ) The last section of the effective symbol period is copied at the beginning of the effective symbol period to form a guard period, and pilot signals of known amplitude and phase are arranged at substantially equal intervals on the frequency axis and the time axis. An OFDM receiving apparatus for receiving an OFDM signal, comprising: calculating a change in a transmission path response from the end of a guard period and the end of an effective symbol period of the received OFDM signal, and dividing the effective symbol into a plurality of blocks. Time domain equalizing means for dividing and estimating the channel response of each block in steps from the change in the channel response, and performing time domain equalization of the effective symbol period based on the plurality of channel responses. Processing and estimating the transmission path response of the pilot signal as a binary digital signal, and interpolating the transmission path response of the received data signal to perform frequency domain equalization. Characterized by comprising the equalizing means.

【0037】()()の構成において、前記周波数
領域等化手段は、前記OFDM信号の受信出力から時間
軸上に連続する第1及び第2のパイロット信号を順次取
り出し、前記第1及び第2のパイロット信号の第1及び
第2の伝送路応答を加算し、この加算結果をビットシフ
トすることで第3の推定伝送路応答を求め、少なくとも
第3の推定伝送路応答を用いて時間軸上に連続する第1
及び第2のパイロット信号間のデータ信号の伝送路応答
を補間し、この補間された推定伝送路応答に基づいて周
波数領域の等化を行うことを特徴とする。
( 4 ) In the configuration of ( 3 ), the frequency domain equalizer sequentially extracts first and second pilot signals continuous on the time axis from the reception output of the OFDM signal, and obtains the first and second pilot signals. The first and second transmission path responses of the second pilot signal are added, and the result of the addition is bit-shifted to obtain a third estimated transmission path response. 1st continuous on axis
And interpolating the transmission path response of the data signal between the second pilot signal and the second pilot signal, and performing frequency domain equalization based on the interpolated estimated transmission path response.

【0038】()()の構成において、前記周波数
領域等化手段は、前記OFDM信号の受信出力から時間
軸上に連続するパイロット信号を順次取り出し、各パイ
ロット信号間のデータ信号配列位置に0を挿入して時系
列に並べ、畳み込み演算することにより伝送路応答を補
間し、この補間された推定伝送路応答に基づいて周波数
領域の等化を行うことを特徴とする。
( 5 ) In the configuration of ( 3 ), the frequency domain equalization means sequentially extracts pilot signals continuous on the time axis from the reception output of the OFDM signal, and places the pilot signals in the data signal arrangement position between the pilot signals. The transmission line response is interpolated by inserting 0s, arranging them in a time series, and performing a convolution operation, and performing frequency domain equalization based on the interpolated estimated transmission line response.

【0039】()()の構成において、前記時間領
域等化手段は、前記伝送路応答の変化分から前記有効シ
ンボル内に存在する複数の伝送路応答を求める演算とし
て、加算器とビットシフト回路装置を用いることを特徴
とする。
( 6 ) In the configuration of ( 3 ), the time-domain equalizing means performs an operation of obtaining a plurality of transmission path responses present in the effective symbol from a change in the transmission path response by using an adder and a bit shifter. It is characterized by using a circuit device.

【0040】すなわち、本発明による補間方式は、パイ
ロット信号間(時間方向)のデータ信号の伝送路応答を
推定するため、パイロット信号を加算して1/2で乗算
し、その結果をさらにパイロット信号と加算して1/2
で乗算することにより、データ信号の伝送路応答を補間
推定する。補間回路は、パイロット信号を加算する加算
器と加算結果に係数を乗算する乗算器から構成される
が、2値デジタル信号で信号処理を行う受信装置におい
ては、乗算器を簡単な構成のビットシフト回路で構成す
ることで、ハードウエア規模を縮小することが可能であ
る。
That is, in the interpolation method according to the present invention, in order to estimate the transmission path response of the data signal between the pilot signals (in the time direction), the pilot signals are added and multiplied by 、, and the result is further multiplied by the pilot signal. And add 1/2
, The transmission path response of the data signal is interpolated and estimated. The interpolation circuit includes an adder that adds a pilot signal and a multiplier that multiplies the addition result by a coefficient. In a receiving apparatus that performs signal processing with a binary digital signal, the multiplier has a simple configuration of bit shifting. By using a circuit, the hardware scale can be reduced.

【0041】一方、時間領域の等化に関しては、有効シ
ンボル期間を複数のブロックに分割し、ブロックごとに
一定の伝送路応答を割り当てることでハードウエア規模
の削減を図る。また、ブロックごとに割り当てる伝送路
応答を求めるため、乗算器のかわりにビットシフト回路
を用いることで、ハードウエア規模の削減をはかる。
On the other hand, regarding the time domain equalization, the hardware scale is reduced by dividing the effective symbol period into a plurality of blocks and assigning a fixed transmission path response to each block. In addition, a bit shift circuit is used instead of a multiplier to obtain a transmission path response to be assigned to each block, thereby reducing the hardware scale.

【0042】さらに、時間領域と周波数領域の等化を組
み合わせて用いることで、フェージング伝送路において
も良好な等化特性を得る。
Further, by using time domain and frequency domain equalization in combination, a good equalization characteristic can be obtained even in a fading transmission path.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0044】図1は本発明の第1の実施形態とするOF
DM用受信装置に用いる伝送路応答補間回路の構成を示
すブロック図である。本実施形態の補間回路は、パイロ
ット信号の伝送路応答をほぼ直線補間してパイロット信
号間のデータ信号の伝送路応答を推定する手法を用いた
ものであり、ここでは、その手法を簡易形直線補間と呼
ぶことにする。
FIG. 1 shows an OF according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission line response interpolation circuit used in a DM receiving device. The interpolation circuit of the present embodiment employs a method of estimating the transmission path response of the data signal between the pilot signals by substantially linearly interpolating the transmission path response of the pilot signal. Let's call it interpolation.

【0045】まず、例として、図15(a)におけるシ
ンボルl、キャリア番号pのパイロット信号の推定伝送
路応答H~(l,kp,l)とシンボル番号l+4、キャリア
番号pのパイロット信号の伝送路応答H~(l+4,k
p,l+4)間のデータ信号の伝送路応答の推定について説明
する。各々の推定伝送路応答は次式で与えられる。
First, as an example, the estimated transmission path response Ha (l, k p, l ) of the pilot signal having the symbol l and the carrier number p in FIG. 15A and the pilot signal having the symbol number l + 4 and the carrier number p are shown. Transmission path response H ~ (l + 4, k
The estimation of the transmission path response of the data signal between ( p, l + 4 ) will be described. Each estimated transmission path response is given by the following equation.

【数7】 (Equation 7)

【0046】上式は、パイロット信号間の中央のデータ
信号kd,l+2に対しては、パイロット信号kp,lとk
p,l+4の伝送路応答の平均値を推定伝送路応答とし、デ
ータ信号kd,l+1に対してはデータ信号kd,l+2の推定伝
送路応答とパイロット信号kp,lの推定伝送路応答の平
均値を推定伝送路応答とする。また、データ信号k
d,l+3に対してはデータ信号kd,l+2の推定伝送路応答と
パイロット信号kp,l+4の推定伝送路応答の平均値を推
定伝送路応答とするものである。本補間方式を用いるこ
とで、パイロット信号kp,lとkp,l+4の間の伝送路応答
をほぼ直線で補間することが可能である。
The above equation shows that for the central data signal k d, l + 2 between pilot signals, the pilot signals k p, l and k
The average value of the channel response of p, l + 4 is used as the estimated channel response. For the data signal k d, l + 1 , the estimated channel response of the data signal k d, l + 2 and the pilot signal k p, The average value of the estimated transmission path response of l is defined as the estimated transmission path response. Also, the data signal k
For d, l + 3 , the average value of the estimated transmission line response of the data signal k d, l + 2 and the estimated transmission line response of the pilot signal k p, l + 4 is used as the estimated transmission line response. By using this interpolation method, it is possible to interpolate the transmission path response between the pilot signals k p, l and k p, l + 4 almost linearly.

【0047】伝送路応答は、2値デジタル信号で処理す
るため、上式に含まれる1/2の演算には簡単なビット
シフトを用いることができる。
Since the transmission path response is processed by a binary digital signal, a simple bit shift can be used for the calculation of 1/2 included in the above equation.

【0048】図1は式(6)を実現するための構成図で
あり、パイロット信号の伝送路応答の推定値H~(l,k
p,l)とH~(l+4,kp,l+4)を加算器21で加算し、そ
の結果をビットシフト回路22で1ビットシフトするこ
とで1/2倍する。このビットシフト回路22の出力を
H~(l+2,kp,l+2)とする。また、H~(l,kp,l)とビ
ットシフト回路22の出力を加算器23で加算し、この
加算器23の出力をビットシフト回路25でビットシフ
トし、この値をH~(l+1,kp,l+1)とする。同様に、
H~(l+4,kp,l+4)とビットシフト回路22の出力を
加算器24で加算し、この加算器24の出力をビットシ
フト回路26でビットシフトし、この値をH~(l+3,
p,l+3)とするものである。
FIG. 1 is a block diagram for realizing the equation (6). The estimated value H 値 (l, k) of the transmission line response of the pilot signal is shown in FIG.
p, l ) and HH (l + 4, k p, l + 4 ) are added by the adder 21, and the result is shifted by one bit by the bit shift circuit 22 to be halved. The output of the bit shift circuit 22 is assumed to be H ~ (l + 2, k p, l + 2 ). Further, H ~ (l, k p, l ) and the output of the bit shift circuit 22 are added by an adder 23, the output of the adder 23 is bit-shifted by a bit shift circuit 25, and this value is H ~ (l + 1 , k p, l + 1 ). Similarly,
H ~ (l + 4, k p, l + 4 ) and the output of the bit shift circuit 22 are added by an adder 24, the output of the adder 24 is bit-shifted by a bit shift circuit 26, and this value is HH (l + 3). ,
k p, l + 3 ).

【0049】本実施形態の構成によれば、補間回路に乗
算器が不要となり、ハードウエア規模の削減が図れる。
また、本方式は、パイロット信号が伝送される各キャリ
アに対して時間方向に2つのパイロット信号を記憶する
だけでよく、メモリ規模も削減することができる。
According to the configuration of this embodiment, a multiplier is not required in the interpolation circuit, and the hardware scale can be reduced.
In addition, in this method, it is only necessary to store two pilot signals in the time direction for each carrier through which the pilot signal is transmitted, and the memory size can be reduced.

【0050】図2は本発明の第2の実施形態とするOF
DM用受信装置に用いる伝送路応答補間回路の構成を示
すブロック図である。この補間回路は、シンボル方向の
補間フィルタとして、FIRフィルタを用いたものであ
る。図2はタップ数NtapのFIRフィルタであり、遅
延器271〜27N、入力及び遅延器281〜28Nの出力
に係数A0〜ANをそれぞれ乗算する乗算器280〜2
N、乗算器280〜28Nの出力を加算する加算器12
より構成される。
FIG. 2 shows an OF according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission line response interpolation circuit used in a DM receiving device. This interpolation circuit uses an FIR filter as an interpolation filter in the symbol direction. Figure 2 is a FIR filter taps NTAP, delay units 27 1 ~ 27 N, the multiplier 28 0-2 to multiply the coefficients A 0 to A N to the output of the input and the delay unit 28 1 ~ 28 N
8 N , an adder 12 for adding the outputs of the multipliers 28 0 to 28 N
It is composed of

【0051】パイロット信号は、遅延器271の入力に
…,H~(l,kp,l),0,0,0,H~(l+4,
p,l+4),…のようにシンボルごとに入力され、データ
信号が伝送されている場合は0が入力される。加算器1
2の出力からは、…,H~(l+1,kp ,l+1),H~(l+
2,kp,l+2),H~(l+3,kp,l+3),…のように、補間
後の推定伝送路応答を得ることができる。
The pilot signal is supplied to the input of the delay unit 27 1 ..., H ~ (l, k p, l ), 0, 0, 0, H ~ (l + 4,
kp , l + 4 ),..., and 0 when a data signal is transmitted. Adder 1
From the second output, ..., H ~ (l + 1, k p, l + 1), H ~ (l +
2, k p, l + 2 ), H ~ (l + 3, k p, l + 3 ),...

【0052】本実施形態の構成によれば、複数の乗算器
が必要となるため、回路規模は大きくなるが、伝送路応
答の推定精度が第1の実施形態のビットシフトを用いた
方式よりも良くなる。
According to the configuration of the present embodiment, since a plurality of multipliers are required, the circuit scale becomes large, but the estimation accuracy of the channel response is higher than that of the first embodiment using the bit shift. Get better.

【0053】パイロット信号を時間方向に補間する手法
として、FIRフィルタを用いた補間と簡易形直線補間
について実施形態に取り上げて説明したが、これらの補
間方式を用いてデータ信号位置に対する伝送路応答の推
定を行い、等化後のS/Iのシミュレーションを比較し
た。
The interpolation using the FIR filter and the simple linear interpolation have been described in the embodiments as the method of interpolating the pilot signal in the time direction. However, using these interpolation methods, the transmission path response to the data signal position is described. Estimation was performed and S / I simulations after equalization were compared.

【0054】伝送路モデルとしては、1波レイリーフェ
ージング伝送路を仮定し、平均受信C/N=30dBと
した。図3に伝送路モデルを示す。
As a transmission line model, a one-wave Rayleigh fading transmission line was assumed, and the average reception C / N was 30 dB. FIG. 3 shows a transmission path model.

【0055】レイリーフェージングの係数anとして、J
akesによって検討された以下の値を用いた。
[0055] as the coefficient of Rayleigh fading a n, J
The following values studied by akes were used:

【数8】 (Equation 8)

【0056】この場合、αnの実数部、虚数部は、それ
ぞれガウスランダム過程に従うため、伝送路出力のxn
・anは振幅がレイリー分布、位相が一様分布するレイ
リーフェージングを受ける。
In this case, since the real part and the imaginary part of α n follow the Gaussian random process, x n of the transmission path output
A n is subjected to Rayleigh fading in which the amplitude is distributed in a Rayleigh manner and the phase is uniformly distributed.

【0057】シミュレーションモデルは、以下の表1に
示すようにDVB−Tの6MHz版にほぼ準拠してい
る。
The simulation model substantially conforms to the 6 MHz version of DVB-T as shown in Table 1 below.

【0058】[0058]

【表1】 [Table 1]

【0059】図4にシミュレーション結果を示す。時間
方向の補間手法として、先に実施形態で述べた簡易形直
線補間、FIRフィルタを用いた補間についてシミュレ
ーションすると共に、比較のため、従来の技術で述べた
4シンボル期間パイロット信号をホールドする手法に関
するシミュレーションも行った。横軸に最大ドップラー
周波数、縦軸に等化器出力のS/Iをとっている。
FIG. 4 shows the simulation results. As the interpolation method in the time direction, the simple linear interpolation described in the embodiment and the interpolation using the FIR filter are simulated, and for comparison, the technique of holding the pilot signal for four symbol periods described in the related art is used for comparison. Simulations were also performed. The horizontal axis indicates the maximum Doppler frequency, and the vertical axis indicates the S / I of the equalizer output.

【0060】ホールドタイプでは、ドップラー周波数が
高くなるにつれて急激に等化器出力のS/Iが劣化する
が、時間方向に補間を行うことで、最大ドップラー周波
数50Hzの場合でも20dB近いS/I比が得られる
ことがわかった。尚、ドップラー周波数が高くなると、
FIRフィルタを用いた特性が良くなるが、ドップラー
周波数50Hzでは、簡易形直線補間とFIRフィルタ
ではほとんど特性に差のない結果が得られ、ハードウエ
ア規模の点から考えて簡易形直線補間方式が有効である
ことが明らかとなった。
In the hold type, the S / I of the output of the equalizer deteriorates rapidly as the Doppler frequency increases. However, by performing interpolation in the time direction, the S / I ratio close to 20 dB is obtained even at the maximum Doppler frequency of 50 Hz. Was obtained. Note that when the Doppler frequency increases,
Although the characteristics using the FIR filter are improved, at the Doppler frequency of 50 Hz, a result with almost no difference between the simple linear interpolation and the FIR filter is obtained, and the simple linear interpolation method is effective from the viewpoint of hardware scale. It became clear that it was.

【0061】尚、時間方向に補間を行っても特性劣化が
生じる原因としては、次の2点が考えられる。
Incidentally, the following two points are considered as causes of the characteristic degradation even when the interpolation is performed in the time direction.

【0062】第1に、本シミュレーションでは、実際の
移動体受信条件に近づけるため、サンプル点ごとに振幅
及び位相が変動する方式を用いている。したがって、1
OFDMシンボル内でも位相と振幅が変化し、各キャリ
ア間の直交性がくずれてICI(inter-carrier interfe
rence)を生じ、特性劣化する。
First, in this simulation, a method is used in which the amplitude and phase fluctuate at each sample point in order to approach the actual mobile reception condition. Therefore, 1
Even within an OFDM symbol, the phase and amplitude change, and the orthogonality between the carriers is lost, causing the ICI (inter-carrier interfe
rence), and the characteristics are degraded.

【0063】第2に、レイリーフェージング伝送路で
は、信号振幅が0附近に落ち込み、受信C/Nが極端に
低下する期間が発生する。この期間では、パイロット信
号も雑音レベルまで低下するため、正確な伝送路応答の
推定が困難となり、特性劣化する。
Second, in the Rayleigh fading transmission path, the signal amplitude drops to near zero, and a period occurs in which the reception C / N extremely decreases. During this period, since the pilot signal also drops to the noise level, it becomes difficult to accurately estimate the transmission path response, and the characteristics deteriorate.

【0064】一般にOFDMシステムでは、上記した2
番目の特性劣化に対するため、時間インターリーブによ
りデータを分散させ、ある伝送シンボルが雑音レベルに
落ち込んでも他のシンボルのデータによりそれを復元さ
せるという手法を用いている。
Generally, in the OFDM system, the above-mentioned 2
In order to deal with the second characteristic degradation, a method is used in which data is dispersed by time interleaving, and even if a certain transmission symbol falls to a noise level, it is restored by data of another symbol.

【0065】また、2kFFTモードの場合のように、
1OFDMシンボル長が比較的短い場合は、上記した1
番目の特性劣化はそれほど大きな問題とはならないが、
4kあるいは8kモードで移動受信を行う場合には、1
番目の特性劣化についても何らかの対策をとる必要があ
る。そこで、以下では、ICIを除去可能な時間領域の
等化に関する実施形態について説明する。
Also, as in the case of the 2kFFT mode,
If the OFDM symbol length is relatively short,
The second characteristic degradation is not a big problem,
When performing mobile reception in 4k or 8k mode, 1
It is necessary to take some measures for the second characteristic deterioration. Therefore, an embodiment relating to time domain equalization capable of removing ICI will be described below.

【0066】時間領域の等化手法としては、従来の技術
で述べたように、図17で示したサンプル番号Ng−1
の伝送路応答を1、Ng+Nの伝送路応答をhとして、
OFDMシンボルの有効シンボル期間に相当するサンプ
ル番号NgからNg+Nの伝送路応答を直線補間する手法
がある。
As for the time domain equalization method, the sample number N g -1 shown in FIG.
Is 1 and the transmission path response of N g + N is h.
There is a method of linearly interpolating a transmission path response of N g + N from a sample number N g corresponding to an effective symbol period of an OFDM symbol.

【0067】これに対し、図5に、直線補間の簡略化実
現法として、ステップ状に伝送路応答を補間するステッ
プ補間の実施形態(第3の実施形態)について示す。図
7(a)は有効シンボル期間を3分割、(b)は5分
割、(c)は9分割して各サンプルにステップ状に推定
伝送路応答を割り当てるものであり、それぞれステップ
3、ステップ5、ステップ9と呼ぶ。例として(b)の
ステップ5について説明する。
On the other hand, FIG. 5 shows an embodiment (third embodiment) of step interpolation for interpolating the transmission path response stepwise as a method for simplifying the linear interpolation. FIG. 7 (a) divides the effective symbol period into three parts, (b) divides it into five parts, and (c) divides it into nine parts, and assigns an estimated transmission path response to each sample in a stepwise manner. , Step 9. As an example, step 5 of (b) will be described.

【0068】まず、サンプル番号Ng−1の伝送路応答
1(C1)とサンプル番号Ng+Nの伝送路応答h
(C5)を加算して2で割ることで(1+h)/2を求
め、サンプル番号(2Ng+N)/2の位置の推定伝送
路応答(C3)とする。次に、求めたサンプル番号(2
g+N)/2の位置の推定伝送路応答(C3)とサンプ
ル番号Ng−1の伝送路応答1(C1)を加算して2で割
ることで(3+h)/4を求め、サンプル番号(4Ng
+N)/4の位置の推定伝送路応答(C2)とすると共
に、サンプル番号(2Ng+N)/2の位置の推定伝送
路応答(C3)とサンプル番号Ng+Nの伝送路応答h
(C5)を加算して2で割ることで(1+3h)/4を
求め、サンプル番号(4Ng+N)/4の位置の推定伝
送路応答(C4)とする。以上求めた伝送路応答を、次
に示すように各サンプル信号に割り当てる。
First, the transmission path response 1 (C 1 ) of the sample number N g −1 and the transmission path response h of the sample number N g + N
(C 5) adding to by dividing by 2 a (1 + h) / 2 and this correction value is a sample number (2N g + N) / 2 of the estimated channel response position (C 3). Next, the obtained sample number (2
(3 + h) / 4 is obtained by adding the estimated channel response (C 3 ) at the position of N g + N) / 2 and the channel response 1 (C 1 ) of the sample number N g −1 and dividing by 2. Sample number (4N g
+ N) / 4 estimated channel response (C 2 ), sample number (2N g + N) / 2 estimated channel response (C 3 ) and sample number N g + N channel response h
(C 5) adding to by dividing by 2 a (1 + 3h) / 4 to seek, and sample number (4N g + N) / 4 of the estimated channel response position (C 4). The transmission path response obtained above is assigned to each sample signal as shown below.

【0069】[0069]

【数9】 (Equation 9)

【0070】尚、推定値h~nを求めるときの演算とし
て、2で割る演算については、第1の実施形態で述べた
ように簡単なビットシフト演算を用いることができるた
め、ハードウエア規模を低減することができる。
As the operation for obtaining the estimated values h ~ n , the operation of dividing by 2 can be a simple bit shift operation as described in the first embodiment, so that the hardware scale is reduced. Can be reduced.

【0071】図6に図5(b)をハードウエア化する場
合のブロック構成図を示す。
FIG. 6 is a block diagram showing a case where FIG. 5B is implemented by hardware.

【0072】まず、サンプル番号Ng−1の伝送路応答
1(図中の番号C1)とサンプル番号Ng+Nの伝送路応
答h(図中の番号C5)を加算器32で加算してビット
シフト回路33でビットシフトすることで推定伝送路応
答(1+h)/2を求め、サンプル番号(2Ng+N)
/2の位置の推定伝送路応答(C3)とする。次に、求
めたサンプル番号(2Ng+N)/2の位置の推定伝送
路応答(C3)とサンプル番号Ng−1の伝送路応答1
(図中の番号C1)を加算器30で加算してビットシフ
ト回路31でビットシフトすることで(3+h)/4を
求め、サンプル番号(4Ng+N)/4の位置の推定伝
送路応答(C2)とする。同時に、サンプル番号(2Ng
+N)/2の位置の推定伝送路応答(C3)とサンプル
番号Ng+Nの伝送路応答h(図中の番号C5)を加算器
34で加算してビットシフト回路35でビットシフトす
ることで(1+3h)/4を求め、サンプル番号(4N
g+N)/4の位置の推定伝送路応答(C4)とする。
First, the adder 32 adds the transmission path response 1 of the sample number N g -1 (number C 1 in the figure) and the transmission path response h of the sample number N g + N (number C 5 in the figure). The bit shift circuit 33 performs bit shift to obtain an estimated transmission path response (1 + h) / 2, and obtains a sample number (2N g + N).
/ 2 estimated transmission path response (C 3 ). Next, the estimated channel response (C 3 ) at the position of the obtained sample number (2N g + N) / 2 and the channel response 1 of the sample number N g −1
(No. C 1 in the figure) is added by the adder 30 and bit-shifted by the bit shift circuit 31 to obtain (3 + h) / 4, and the estimated transmission path response at the position of the sample number (4N g + N) / 4 (C 2 ). At the same time, the sample number (2N g
+ N) / 2 and an adder 34 adds an estimated transmission path response (C 3 ) at the position of (C 3 ) and a transmission path response h of sample number N g + N (number C 5 in the figure), and performs a bit shift in a bit shift circuit 35. (1 + 3h) / 4 is obtained, and the sample number (4N
g + N) / 4 is assumed to be the estimated transmission path response (C 4 ).

【0073】以上述べたように、本実施形態の構成によ
れば、加算器30、32、34及びビットシフト回路3
1、33、35の簡単な構成でハードウエアを実現する
ことができる。
As described above, according to the configuration of the present embodiment, the adders 30, 32, and 34 and the bit shift circuit 3
The hardware can be realized with a simple configuration of 1, 33, and 35.

【0074】尚、上記説明は、図5(b)について行っ
たが、図5(c)についても同様の考えで補間が可能で
ある。この場合を第4の実施形態とし、そのブロック構
成を図7に示す。これは、図6の構成に加え、サンプル
番号Ng−1の伝送路応答1(図中の番号C1)とサンプ
ル番号(4Ng+N)/4の位置の推定伝送路応答C 2
加算器36で加算してビットシフト回路37でビットシ
フトすることで(7+h)/8を求め、サンプル番号
(8Ng+N)/8の位置の推定伝送路応答C6とし、推
定伝送路応答C2とC3を加算器38で加算し、ビットシ
フト回路39でビットシフトすることで(5+3h)/
8を求め、サンプル番号(8Ng+3N)/8の位置の
推定伝送路応答C7とし、推定伝送路応答C3とC4を加
算器40で加算し、ビットシフト回路41でビットシフ
トすることで(3+5h)/8を求め、サンプル番号
(8Ng+5N)/8の位置の推定伝送路応答C8とし、
推定伝送路応答C4とC5を加算器42で加算し、ビット
シフト回路43でビットシフトし、(1+7h)/8を
求め、サンプル番号(8Ng+7N)/8の位置の推定
伝送路応答C9とするものである。これら求めた伝送路
応答は、有効シンボル期間の各サンプルに対して次のよ
うに分配する。
The above description has been made with reference to FIG.
However, interpolation can be performed with respect to FIG.
is there. This case is referred to as a fourth embodiment, and its block
The result is shown in FIG. This is in addition to the configuration shown in FIG.
Number NgChannel response 1 (number C in the figure)1) And sump
Number (4Ng+ N) / 4 estimated transmission path response C TwoTo
The addition is performed by the adder 36 and the bit shift is performed by the bit shift circuit 37.
To obtain (7 + h) / 8 and sample number
(8Ng+ N) / 8 Estimated channel response C6And
Constant transmission path response CTwoAnd CThreeAre added by the adder 38, and the bit
(5 + 3h) /
8 and determine the sample number (8Ng+ 3N) / 8
Estimated transmission path response C7And the estimated transmission path response CThreeAnd CFourAdd
The addition is performed by the arithmetic unit 40 and the bit shift is performed by the bit shift circuit 41.
To obtain (3 + 5h) / 8 and sample number
(8Ng+ 5N) / 8 Estimated transmission path response C8age,
Estimated transmission path response CFourAnd CFiveIs added by the adder 42, and the bit
Bit shift is performed by the shift circuit 43, and (1 + 7h) / 8 is calculated.
The sample number (8Ng+ 7N) / 8 position estimation
Transmission path response C9It is assumed that. These determined transmission paths
The response is as follows for each sample in the effective symbol period:
Distribute as

【0075】[0075]

【数10】 (Equation 10)

【0076】本実施形態は、隣り合った伝送路応答を加
算して2で割るという演算を繰り返すことによって推定
伝送路応答の数(言い換えれば有効シンボル期間の分割
数)を増やしていくことが可能であり、その数を一般的
に表すと、1+2n(但しnは正の整数)となる。この場
合、上記したように簡単なビットシフト演算を用いるこ
とが可能であり、ハードウエア規模の低減に効果があ
る。
In this embodiment, the number of estimated transmission path responses (in other words, the number of divisions of the effective symbol period) can be increased by repeating the operation of adding adjacent transmission path responses and dividing by two. In general, the number is 1 + 2 n (where n is a positive integer). In this case, a simple bit shift operation can be used as described above, which is effective in reducing the hardware scale.

【0077】図8は本発明の第5の実施形態とするOF
DM受信装置のブロック図である。図8において、アン
テナ44で受信されたOFDM信号は、アナログ信号処
理部45、同期復調部46を介して時間領域等化部47
で時間領域の等化を受ける。等化された信号は、ガード
除去部48でガードインタバルが除去され、FFT49
で周波数領域の信号に変換され、周波数領域等化部50
で周波数領域の等化を受ける。本実施形態の構成によれ
ば、時間領域及び周波数領域の等化を組み合わせて行う
ようにしているので、良好な等化性能を得ることができ
る。
FIG. 8 shows an OF according to a fifth embodiment of the present invention.
It is a block diagram of a DM receiver. In FIG. 8, an OFDM signal received by an antenna 44 is converted into a time domain equalizer 47 via an analog signal processor 45 and a synchronous demodulator 46.
Undergoes time domain equalization. The guard interval of the equalized signal is removed by a guard removing unit 48, and the FFT 49
Is converted into a signal in the frequency domain by the frequency domain equalizer 50.
Undergoes frequency domain equalization. According to the configuration of the present embodiment, since equalization in the time domain and the frequency domain is performed in combination, good equalization performance can be obtained.

【0078】以上説明した補間手法を用いた時間領域の
等化を用いた場合の1波レイリーフェージング伝送路に
おけるシミュレーションを行った。
A simulation was performed on a one-wave Rayleigh fading transmission line using time domain equalization using the interpolation method described above.

【0079】まず、シミュレーション系統図を図9に示
して簡単に説明する。図9において、送信系51は、ラ
ンダムデータ発生部511から発生されるランダムデー
タをマッピング部512で互いに直交する複数のキャリ
アに割り当て(Xk)、IFFT部513で時間軸デー
タに変換して(xn)、ガード付加部514にてガード
インタバルを付加して送信出力する。この送信出力は伝
送路53を介し、さらにAWGN(加法的ガウス雑音)
を付加する付加装置54を介して受信系52に送出され
る。
First, a simulation system diagram will be briefly described with reference to FIG. In FIG. 9, transmission system 51 allocates random data generated from random data generation section 511 to a plurality of carriers orthogonal to each other at mapping section 512 (X k ), and converts the data to time axis data at IFFT section 513 ( x n ), a guard interval is added by the guard adding unit 514, and the guard interval is output. This transmission output is transmitted through a transmission line 53 and further subjected to AWGN (additive Gaussian noise).
Is transmitted to the receiving system 52 via an adding device 54 for adding

【0080】受信系53は、受信信号を量子化(A/
D)ピーク電力制限回路521でピークが一定となるよ
うに電力制限を受けてデジタル信号に変換され(x
~n)、時間領域等化部522で時間領域の等化を受けた
後(x~n′)、ガード除去部523でガードインタバル
の信号が除去され、FFT部524で周波数領域の信号
に変換され、周波数領域等化部525で周波数領域の等
化を受けて出力される。この出力XkはS/I演算器5
5に送られる。このS/I演算器55は、送信系51の
マッピング出力Xkと受信系52の周波数領域等化部5
25の出力XkとからS/I演算を行うことでシミュレ
ーション結果を得るものである。
The receiving system 53 quantizes the received signal (A / A
D) The power is limited by the peak power limiting circuit 521 so that the peak is constant and converted into a digital signal (x
~ n ), after undergoing time domain equalization by the time domain equalization section 522 (x ~ n '), a guard interval signal is removed by the guard removal section 523, and converted to a frequency domain signal by the FFT section 524. The frequency domain equalization unit 525 performs frequency domain equalization and outputs the result. This output X k is supplied to the S / I calculator 5
Sent to 5. The S / I calculator 55 includes a mapping output X k of the transmission system 51 and a frequency domain equalizer 5 of the reception system 52.
The simulation result is obtained by performing S / I operation from the 25 outputs X k .

【0081】すなわち、ここでは上記受信系52の周波
数領域等化部525の出力S/Iをシミュレーションに
より計算した。シミュレーションモデルを表2に示す。
FFTサイズ4k及び8kモードについてシミュレーシ
ョンを行った。また、レイリーフェージングはjakesの
モデルを用いて生成した。
That is, here, the output S / I of the frequency domain equalizer 525 of the receiving system 52 was calculated by simulation. Table 2 shows the simulation model.
Simulations were performed for FFT size 4k and 8k modes. Rayleigh fading was generated using the jakes model.

【0082】[0082]

【表2】 [Table 2]

【0083】まず、hを導出する式(2)で述べたサン
プル点の平均個数(相関演算を行うサンプルポイント
数)について比較検討した。図10にシミュレーション
結果を示す。平均受信C/N=30dB、最大ドップラ
ー周波数50Hz時の結果であり、時間領域の等化に用
いる補間手法としては、図5の(c)に示した有効シン
ボル期間を9つに分割する補間手法(ステップ9)を用
いている。また、周波数領域の等化に使用するキャリア
方向の補間には71タップFIRフィルタを、シンボル
方向の補間には第1の実施形態で示した簡易形直線補間
を用いている。
First, the average number of sample points (the number of sample points for performing the correlation operation) described in the equation (2) for deriving h was compared and studied. FIG. 10 shows the simulation results. FIG. 5C shows an interpolation method for dividing the effective symbol period into nine as shown in FIG. 5C as an interpolation method used for time domain equalization, where the average reception C / N = 30 dB and the maximum Doppler frequency is 50 Hz. (Step 9) is used. Further, a 71-tap FIR filter is used for interpolation in the carrier direction used for equalization in the frequency domain, and the simple linear interpolation shown in the first embodiment is used for interpolation in the symbol direction.

【0084】シミュレーションの結果、最も良い出力S
/Iが得られる平均ポイント数としては、100〜30
0ポイントであることがわかった。
As a result of the simulation, the best output S
The average number of points at which / I is obtained is 100 to 30
It turned out to be 0 points.

【0085】次に、前述の補間手法のうちの差による等
化出力のS/Iについて比較検討した。図11にシミュ
レーション結果を示す。平均受信C/N=30dB、最
大ドップラー周波数fd=50Hz時の結果であり、時
間領域の等化に用いる補間手法としては直線補間、ステ
ップ3、ステップ5、ステップ9を用いている。また、
周波数領域の等化に使用するキャリア方向の補間には7
1タップFIRフィルタを、シンボル方向の補間には簡
易形直線補間を用いている。
Next, the S / I of the equalized output due to the difference among the above-mentioned interpolation methods was compared and examined. FIG. 11 shows a simulation result. The results are obtained when the average reception C / N is 30 dB and the maximum Doppler frequency f d is 50 Hz. Linear interpolation, step 3, step 5, and step 9 are used as interpolation methods used for time domain equalization. Also,
7 for carrier direction interpolation used for frequency domain equalization
A one-tap FIR filter is used, and simple linear interpolation is used for interpolation in the symbol direction.

【0086】シミュレーションの結果、有効シンボル期
間を9に分割してステップ状に補間するステップ9の場
合は、直線補間に対してほとんど特性劣化がないが、そ
れ以下の分割数となると特性劣化することが明らかとな
った。
As a result of the simulation, in the case of step 9 in which the effective symbol period is divided into 9 and interpolation is performed in a stepwise manner, there is almost no characteristic deterioration with respect to linear interpolation, but if the number of divisions is smaller than that, the characteristic deterioration will occur. Became clear.

【0087】次に、時間領域等化の効果について比較検
討を行った。図12(a),(b)にシミュレーション
結果を示す。(a)は平均受信C/N=30dB、FF
T4kモード時、(b)は平均受信C/N=30dB、
FFT8kモード時の結果であり、横軸に最大ドップラ
ー周波数を、縦軸に等化器出力のS/Iをとっている。
Next, the effect of time domain equalization was compared and studied. FIGS. 12A and 12B show simulation results. (A) is the average reception C / N = 30 dB, FF
In T4k mode, (b) shows average reception C / N = 30 dB,
This is the result in the FFT 8k mode, where the horizontal axis represents the maximum Doppler frequency and the vertical axis represents the S / I of the equalizer output.

【0088】ここで、図12(a),(b)に○□△で
示した特性は、周波数領域の等化に用いる補間手法とし
て、シンボル方向は簡易形直線補間、キャリア方向はF
IRフィルタによる補間を行って求めている。一方、×
で示す特性は、シンボル方向には補間は行わず、キャリ
ア方向にのみFIRフィルタを用いた補間を行って求め
ている。また、時間領域の等化については、○は時間領
域の等化は行っておらず、□×は直線補間、△はステッ
プ9補間を行った結果である。以上各等化器に用いる補
間手法についてまとめたものを表3に示す。
Here, the characteristics indicated by △ in FIGS. 12A and 12B are simple linear interpolation in the symbol direction and F in the carrier direction as an interpolation method used for frequency domain equalization.
It is obtained by performing interpolation using an IR filter. On the other hand, ×
The characteristic indicated by is obtained by performing interpolation using an FIR filter only in the carrier direction without performing interpolation in the symbol direction. Regarding the time domain equalization, ○ indicates that the time domain was not equalized, □ × indicates the result of performing linear interpolation, and Δ indicates the result of performing step 9 interpolation. Table 3 summarizes the interpolation methods used for each equalizer.

【0089】[0089]

【表3】 [Table 3]

【0090】この結果より、周波数領域の等化でシンボ
ル方向に補間を行わない場合は、時間領域の等化を行っ
ても効果がなく、特性劣化することがわかった。一方、
時間領域と周波数領域で等化を行うことにより、FFT
8kモードを用いた場合、最大ドップラー周波数50H
zでは周波数領域のみの等化に比較して2dBのS/I
向上が得られることがわかった。
From these results, it was found that when interpolation was not performed in the symbol direction in the frequency domain equalization, the time domain equalization had no effect and the characteristics were degraded. on the other hand,
By performing equalization in the time domain and the frequency domain, the FFT
When 8k mode is used, the maximum Doppler frequency is 50H
In z, 2 dB S / I compared to equalization only in the frequency domain
It was found that an improvement was obtained.

【0091】以上の検討より、図8で示した実施形態の
ように、時間領域の等化は、周波数領域のシンボル方向
への補間を用いた等化と併用することに効果が得られる
ことが明らかとなった。
From the above study, it can be seen that, as in the embodiment shown in FIG. 8, time domain equalization can be effectively used in combination with equalization using interpolation in the symbol direction in the frequency domain. It became clear.

【0092】本発明では、周波数領域の等化の場合、時
間方向の補間方式として回路規模を増大させる乗算器が
不要で、伝送路応答の推定に優れた補間方式を提供す
る。この方式は、時間方向に並ぶパイロット信号間のデ
ータ信号の伝送路応答を推定するため、パイロット信号
を加算して1/2で乗算し、その結果をさらにパイロッ
ト信号と加算して1/2で乗算することにより、データ
信号の伝送路応答を補間推定する。補間回路は、パイロ
ット信号を加算する加算器と加算結果に係数を乗算する
乗算器から構成されるが、2値デジタル信号で信号処理
を行う受信装置においては、乗算器を簡単な構成のビッ
トシフト回路で構成することができるので、ハードウエ
ア規模を縮小することが可能である。
According to the present invention, in the case of frequency domain equalization, a multiplier that increases the circuit scale is not required as an interpolation method in the time direction, and an interpolation method that is excellent in estimating a transmission path response is provided. In this method, in order to estimate a transmission path response of a data signal between pilot signals arranged in the time direction, a pilot signal is added and multiplied by 、, and the result is further added to the pilot signal to be で. By multiplying, the transmission path response of the data signal is interpolated and estimated. The interpolation circuit includes an adder that adds a pilot signal and a multiplier that multiplies the addition result by a coefficient. In a receiving apparatus that performs signal processing with a binary digital signal, the multiplier has a simple configuration of bit shifting. Since it can be constituted by a circuit, the hardware scale can be reduced.

【0093】一方、時間領域の等化に関しては、有効シ
ンボル期間を複数のブロックに分割し、ブロックごとに
一定の伝送路応答を割り当てることでハードウエア規模
の削減を図ることができる。また、ブロックごとに割り
当てる伝送路応答を求めるため、乗算器の代わりにビッ
トシフト回路を用いることで、ハードウエア規模の削減
を図ることができる。
On the other hand, with regard to time domain equalization, the hardware scale can be reduced by dividing the effective symbol period into a plurality of blocks and assigning a fixed transmission path response to each block. In addition, since a transmission path response to be assigned to each block is obtained, a hardware scale can be reduced by using a bit shift circuit instead of a multiplier.

【0094】さらに、時間領域と周波数領域の等化を組
み合わせて用いることで、フェージング伝送路において
も良好な等化特性が得られる効果がある。
Further, by using the time domain and frequency domain equalization in combination, there is an effect that good equalization characteristics can be obtained even in a fading transmission path.

【0095】[0095]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、周波数領
域で等化を行う場合の時間方向の補間方式として、回路
規模を増大させる乗算器が不要で、伝送路応答の推定に
優れた補間方式によるOFDM用受信装置を提供するこ
とができる。
As described above, according to the present invention, a multiplier for increasing the circuit scale is not required as an interpolation method in the time direction when performing equalization in the frequency domain, and the transmission path response is excellently estimated. An OFDM receiver using an interpolation method can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の第1の実施形態とするOFDM用受
信装置に用いる伝送路応答補間回路の構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission line response interpolation circuit used in an OFDM receiver according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の第2の実施形態とするOFDM用受
信装置に用いる伝送路応答補間回路の構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a transmission line response interpolation circuit used in an OFDM receiver according to a second embodiment of the present invention.

【図3】 上記第1及び第2の実施形態において、それ
ぞれの伝送路応答推定結果を比較するための伝送路モデ
ルの構成を示すブロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a transmission path model for comparing respective transmission path response estimation results in the first and second embodiments.

【図4】 上記第1及び第2の実施形態の効果を説明す
るための特性図。
FIG. 4 is a characteristic diagram for explaining the effects of the first and second embodiments.

【図5】 本発明の第3及び第4の実施形態に用いるス
テップ補間処理を説明するためのタイミング図。
FIG. 5 is a timing chart for explaining a step interpolation process used in the third and fourth embodiments of the present invention.

【図6】 本発明の第3の実施形態とするOFDM用受
信装置に用いる伝送路応答補間回路の構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a transmission line response interpolation circuit used in an OFDM receiver according to a third embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第4の実施形態とするOFDM用受
信装置に用いる伝送路応答補間回路の構成を示すブロッ
ク図。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a transmission line response interpolation circuit used in an OFDM receiver according to a fourth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の第5の実施形態とするOFDM受信
装置の構成を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an OFDM receiver according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】 上記各実施形態の効果を示すためのシミュレ
ーションに用いた系統構成を示すブロック図。
FIG. 9 is a block diagram showing a system configuration used for a simulation to show the effects of the above embodiments.

【図10】 上記第4及び第5の実施形態のパラメータ
依存性について平均ポイント数とS/Iとの関係から説
明するための特性図。
FIG. 10 is a characteristic diagram for explaining parameter dependence of the fourth and fifth embodiments from the relationship between the average number of points and S / I.

【図11】 上記第4及び第5の実施形態のパラメータ
依存性について補間分割数とS/Iとの関係から説明す
るための特性図。
FIG. 11 is a characteristic diagram for explaining parameter dependence of the fourth and fifth embodiments from the relationship between the number of interpolation divisions and S / I.

【図12】 上記第4及び第5の実施形態の効果を説明
するための特性図。
FIG. 12 is a characteristic diagram for explaining the effects of the fourth and fifth embodiments.

【図13】 DVB−T仕様のサブキャリア伝送フォー
マットを示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a subcarrier transmission format of the DVB-T specification.

【図14】 周波数領域の等化器の構成を示すブロック
図。
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a frequency domain equalizer.

【図15】 伝送路応答例とパイロット信号配置例を示
す図。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a transmission path response and an example of a pilot signal arrangement.

【図16】 OFDMシンボルの構成を示す図。FIG. 16 is a diagram showing a configuration of an OFDM symbol.

【図17】 OFDMシンボルと伝送路応答例を示す図FIG. 17 is a diagram showing an example of an OFDM symbol and a transmission path response.

【図18】 時間領域の補間として、直線補間を説明す
るための図。
FIG. 18 is a diagram for explaining linear interpolation as time domain interpolation;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…FFT回路 12…メモリ 13、16…除算回路 14…シンボルフィルタ 15…キャリアフィルタ 21、23、24…加算器 22、25、26…ビットシフト回路 271〜27n…遅延器 280〜28n…乗算器 29…加算器 30、32、34、36、38、40、42…加算器 31、33、35、37、39、41、43…ビットシ
フト 44…アンテナ 45…アナログ信号処理部 46…同期復調部 47…時間領域等化部 48…ガード除去部 49…FFT 50…周波数領域等化部 51…送信系 511…ランダムデータ発生部 512…マッピング部 513…IFFT部 514…ガード付加部 52…受信系 521…量子化(A/D)ピーク電力制限回路 522…時間領域等化部 523…ガード除去部 524…FFT部 525…周波数領域等化部 53…伝送路 54…付加装置 55…S/I演算器
11 ... FFT circuit 12 ... memory 13, 16 ... dividing circuit 14 ... symbol filter 15 ... carrier filter 21, 23, 24 ... adder 22, 25, 26 ... bit shift circuit 27 1 ~ 27 n ... delayer 28 0-28 n Multiplier 29 Adder 30, 32, 34, 36, 38, 40, 42 Adder 31, 33, 35, 37, 39, 41, 43 Bit shift 44 Antenna 45 Analog signal processing unit 46 ... Synchronous demodulation unit 47 ... Time domain equalization unit 48 ... Guard removal unit 49 ... FFT 50 ... Frequency domain equalization unit 51 ... Transmission system 511 ... Random data generation unit 512 ... Mapping unit 513 ... IFFT unit 514 ... Guard addition unit 52 .., Receiving system 521, quantization (A / D) peak power limiting circuit 522, time-domain equalizing unit 523, guard removing unit 524, FFT unit 5 5 ... Frequency domain equalization section 53 ... transmission line 54 ... adding device 55 ... S / I calculator

フロントページの続き (72)発明者 城杉 孝敏 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所マルチメディアシス テム開発本部内 (56)参考文献 特開 平11−163822(JP,A) 特開 平10−209931(JP,A) 特開 平8−265293(JP,A) 「OFDM用等化器のシミュレーショ ン検討」,映像情報メディア学会誌,V ol.52,No.11,p.1643−1649 「OFDM用等化器のシミュレーショ ン検討」,映像情報メディア学会技術報 告,Vol.21,No.73,p.37−42 「直交マルキチャリア変調におけるガ ード区間を用いた高速フェージング補償 方式」,1997電子情報通信学会総合大会 講演論文集,通信1,p.669 「OFDM用等化器の検討」,電子情 報通信学会技術研究報告,IE98−91 「地上ディジタル放送におけるOFDM シンボル長とスキャッタードパイロット による伝送特性」,映像情報メディア学 会誌,Vol.52,No.11,p.1643 −1649 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 11/00 Continued on the front page (72) Inventor Takatoshi Josugi 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Pref. Multimedia System Development Division, Hitachi, Ltd. (56) References JP-A-11-163822 (JP, A) Kaihei 10-209931 (JP, A) JP-A-8-265293 (JP, A) "Simulation study of OFDM equalizer", Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, Vol. 52, No. 11, p. 1643-1649 “Simulation study of equalizer for OFDM”, Technical Report of the Institute of Image Information and Television Engineers, Vol. 21, No. 73, p. 37-42 “High-speed fading compensation method using guard interval in orthogonal Marcharid modulation”, Proc. Of the 1997 IEICE General Conference, Communication 1, p. 669, "Equalizer for OFDM", IEICE Technical Report, IE98-91, "Transmission Characteristics of OFDM Symbol Length and Scattered Pilot in Terrestrial Digital Broadcasting," Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers, Vol. 52, No. 11, p. 1643 -1649 (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H04J 11/00

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 有効シンボル期間の末尾区間を有効シン
ボル期間の先頭に複写してガード期間を形成してなるO
FDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex :
直交周波数分割多重)信号を受信し、受信したOFDM
信号のガード期間の末尾と有効シンボル期間の末尾から
伝送路応答の変化分を計算し、この伝送路応答の変化分
を用いて時間領域の等化を行うOFDM用受信装置であ
って、 前記有効シンボル内を複数ブロックに分割し、前記伝送
路応答の変化分から前記複数ブロックそれぞれの伝送路
応答をステップ状に推定する伝送路応答推定手段と、 この手段で得られた複数ブロックそれぞれの伝送路応答
に基づいて前記有効シンボル期間の時間領域の等化を行
う時間領域等化手段とを具備することを特徴とするOF
DM用受信装置。
1. An O which is obtained by copying a last section of an effective symbol period to a beginning of an effective symbol period to form a guard period.
FDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex:
Orthogonal frequency division multiplexing) signal and the received OFDM
The change in the channel response from the end of the tail and the effective symbol period of the guard period of the signal is calculated and an OFDM receiving apparatus that performs equalization in the time domain by using a variation of the channel response, before Symbol within valid symbol is divided into a plurality of blocks, wherein the change of the channel response and the channel response estimation means for estimating a channel response of the plurality of blocks each stepwise transmission of each of the plurality of blocks obtained by this means Time domain equalizing means for performing time domain equalization of the effective symbol period based on a path response.
DM receiving device.
【請求項2】 前記伝送路応答推定手段は、伝送路応答
の変化分から前記有効シンボル内に存在する複数ブロッ
クそれぞれの伝送路応答を求める演算として、加算器と
ビットシフト回路装置を用いることを特徴とする請求項
記載のOFDM用受信装置。
2. A transmission line response estimating means, comprising: a plurality of blocks existing in the effective symbol from a change in a transmission line response;
Wherein an adder and a bit shift circuit device are used as an operation for obtaining a transmission path response of each of the nodes.
2. The receiving device for OFDM according to 1 .
【請求項3】 有効シンボル期間の末尾区間を有効シン
ボル期間の先頭に複写してガード期間を形成し、振幅、
位相が既知のパイロット信号を周波数軸上及び時間軸上
にほぼ等間隔で配置してなるOFDM(Orthogonal Fre
quency Division Multiplex : 直交周波数分割多重)信
号を受信するOFDM用受信装置であって、 受信したOFDM信号のガード期間の末尾と有効シンボ
ル期間の末尾から伝送路応答の変化分を計算し、前記有
効シンボル内を複数ブロックに分割し、前記伝送路応答
の変化分から前記複数ブロックそれぞれの伝送路応答を
ステップ状に推定し、これら複数ブロックそれぞれの伝
送路応答に基づいて前記有効シンボル期間の時間領域の
等化を行う時間領域等化手段と、 前記パイロット信号の伝送路応答を2値デジタル信号と
して処理、推定して受信データ信号の伝送路応答を補間
して周波数領域の等化を行う周波数領域等化手段とを具
備することを特徴とするOFDM用受信装置。
3. A guard period is formed by copying the last section of the effective symbol period to the beginning of the effective symbol period,
OFDM (Orthogonal Frequencies) in which pilot signals of known phases are arranged at substantially equal intervals on the frequency axis and the time axis.
An OFDM receiving apparatus that receives a quency division multiplex (orthogonal frequency division multiplex) signal, wherein the effective symbol is calculated by calculating a change in a channel response from the end of a guard period and the end of an effective symbol period of the received OFDM signal. Is divided into a plurality of blocks, and a transmission path response of each of the plurality of blocks is calculated from a change in the transmission path response.
Time-domain equalizing means for performing step-wise estimation and performing time-domain equalization of the effective symbol period based on the transmission path responses of the plurality of blocks , and processing the transmission path response of the pilot signal as a binary digital signal A frequency domain equalizing means for estimating and interpolating the transmission path response of the received data signal to perform frequency domain equalization.
【請求項4】 前記周波数領域等化手段は、前記OFD
M信号の受信出力から時間軸上に連続する第1及び第2
のパイロット信号を順次取り出し、前記第1及び第2の
パイロット信号の第1及び第2の伝送路応答を加算し、
この加算結果をビットシフトすることで第3の推定伝送
路応答を求め、少なくとも第3の推定伝送路応答を用い
て時間軸上に連続する第1及び第2のパイロット信号間
のデータ信号の伝送路応答を補間し、この補間された推
定伝送路応答に基づいて周波数領域の等化を行うことを
特徴とする請求項記載のOFDM受信装置。
4. The OFDM equalization means according to claim 1, wherein:
First and second continuous signals on the time axis from the reception output of the M signal
Are sequentially taken out, and the first and second channel responses of the first and second pilot signals are added,
A third estimated transmission path response is obtained by bit-shifting the addition result, and transmission of a data signal between the first and second pilot signals continuous on the time axis using at least the third estimated transmission path response. 4. The OFDM receiver according to claim 3 , wherein the channel response is interpolated, and frequency domain equalization is performed based on the interpolated estimated transmission channel response.
【請求項5】 前記周波数領域等化手段は、前記OFD
M信号の受信出力から時間軸上に連続するパイロット信
号を順次取り出し、各パイロット信号間のデータ信号配
列位置に0を挿入して時系列に並べ、畳み込み演算する
ことにより伝送路応答を補間し、この補間された推定伝
送路応答に基づいて周波数領域の等化を行うことを特徴
とする請求項記載のOFDM受信装置。
5. The frequency domain equalization means according to claim 1, wherein:
A pilot signal continuous on the time axis is sequentially taken out from the reception output of the M signal, 0 is inserted in a data signal arrangement position between the pilot signals and arranged in time series, and a convolution operation is performed to interpolate a transmission path response, 4. The OFDM receiving apparatus according to claim 3, wherein frequency domain equalization is performed based on the interpolated estimated transmission path response.
【請求項6】 前記時間領域等化手段は、前記伝送路応
答の変化分から前記有効シンボル内に存在する前記複数
ブロックそれぞれの伝送路応答を求める演算として、加
算器とビットシフト回路装置を用いることを特徴とする
請求項記載のOFDM用受信装置。
Wherein said time-domain equalization unit, the plurality present within the effective symbol from the variation of the channel response
4. The OFDM receiver according to claim 3 , wherein an adder and a bit shift circuit device are used as an operation for obtaining a transmission path response of each block .
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