JP3361798B2 - 直交周波数分割多重化システム受信機の保護区間長検出装置及びその方法 - Google Patents

直交周波数分割多重化システム受信機の保護区間長検出装置及びその方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直交周波数分割多
重化（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉ
ｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、以下、ＯＦ
ＤＭ）システムに係り、特に、ＯＦＤＭ受信機における
保護区間長検出装置及びその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、アナログ−デジタル変換器（以
下、ＡＤＣ）１１０、シンボル開始検出器１２０、高速
フーリエ変換（以下、ＦＦＴ）ウィンドウ位置制御器１
３０及び高速フーリエ変換器１４０を含む通常のＯＦＤ
Ｍシステムの受信装置を示すブロック図である。
【０００３】まず、ＯＦＤＭ信号のシンボルについて考
えると、ＯＦＤＭシステムで使用される副搬送波の総数
をＮとするとき、シンボルは、送信のための逆高速フー
リエ変換（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ
Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、以下、ＩＦＦＴ）の出力であるＮ
個の有効データサンプルとシンボル間の干渉を防止する
ために有効データ区間の前に挿入するＧ個のサンプル長
を有する保護区間とで構成される。このとき、保護区間
は有効データ区間の後半部をコピーする。送信機（図示
せず）は逆高速フーリエ変換器から出力されたＮ個の複
素値にＧ個の複素値を加えて、総（Ｇ＋Ｎ）のサンプル
からなる１つのシンボルを順次送信する。
【０００４】ここで、一般に、保護区間の長さはチャン
ネルの拡散遅れ時間より大きい。例えば、ヨーロッパデ
ジタルＴＶ放送標準では、実際シンボルの１／４、１／
８、１／１６または１／３２の長さ（以下、１／４モー
ド、１／８モード、１／１６モード及び１／３２モー
ド）を有する保護区間を定義している。送信側ではこれ
らの内いずれかの長さを選択して該選択された長さを使
用する。受信機は、受信されたＯＦＤＭ信号を復元する
ために、正確なタイム同期を行わなければならない。前
記タイム同期は、正確な信号の並列処理のためのＦＦＴ
ウィンドウ位置復元と、最大の信号対雑音比（ＳＮＲ）
を有する受信された信号のサンプリングクロック制御の
ためのサンプリングクロック復元とからなる。
【数１】
【０００５】上式（１）は、送信機の逆フーリエ変換器
（図示せず）から出力された有効区間及び保護区間から
なるｊ番目のシンボルを表わす。ここで、ｊはシンボル
番号を表わし、ｋはキャリアインデックスであり、Ｎは
有効データサンプルの個数であり、ｎはサンプリング時
間を指し、Ｘ(・)及びx(・)はそれぞれ送信逆高速フー
リエ変換器の入力複素値及び出力複素値を表わす。上式
１の右側において、第１番目の項は保護区間部分であ
り、第２番目の項は有効データ部分である。
【０００６】図１に示されたように、前記ＡＤＣ １１
０は受信されたＯＦＤＭ信号をサンプリングする。前記
シンボル開始検出器１２０は、保護区間の種類及びサン
プリングされたＯＦＤＭ信号を用いてシンボルの開始部
分に関する情報を検出する。前記ＦＦＴウィンドウ制御
器１３０は、保護区間に関する長さ情報及びシンボル開
始検出器１２０で検出されたシンボル開始部分の長さ情
報に基づき、前記高速フーリエ変換器１４０の有効デー
タ部分を活性化させるＦＦＴウィンドウ時点を指定す
る。しかし、今まで保護区間の長さに関する情報を検出
するための装置が開発されていないため、前記シンボル
開始検出器１２０及び前記ＦＦＴウィンドウ制御器１３
０の正しい動作が保障できない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ＯＦ
ＤＭ受信機においてシンボル開始地点間の差分を計算し
て保護区間の長さを自動で検索することにより、正確な
ＦＦＴウィンドウ復元が行われる保護区間の長さ検出方
法を提供することである。本発明の目的は、ＯＦＤＭ受
信機においてシンボル開始地点間の差分を計算して保護
区間の長さを自動で検索することにより、正確なＦＦＴ
ウィンドウ復元が行われる保護区間の長さ検出装置を提
供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記第１目的を達成する
ために、本発明からは、有効データ区間及び保護区間か
らなる直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを受
信するためのＯＦＤＭ受信機において、シンボル開始位
置を復元するために保護区間の種類を検出するための方
法が提供される。この方法は、（ａ）受信されたＯＦＤ
Ｍ信号のシンボル開始位置と少なくとも２シンボル遅れ
たシンボル開始位置との差分を検出する段階と、（ｂ）
前記（ａ）段階で検出された前記シンボル開始位置差分
と所定の保護区間判断基準値とを比較して前記保護区間
の長さを検出する段階とを含む。
【０００９】前記第２目的を達成するため、本発明から
は、有効データ区間及び保護区間からなるＯＦＤＭシン
ボルを受信するためのＯＦＤＭ受信機において、高速フ
ーリエ変換（ＦＦＴ）ウィンドウ位置を復元するために
保護区間の種類を検出する装置が提供される。この装置
は、受信されるＯＦＤＭ信号をデジタル複素サンプルに
変換するためのアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）
と、前記ＡＤＣから出力された前記複素サンプルの内保
護区間長に関する情報に基づいてシンボル開始位置を検
出するためのシンボル開始位置検出器と、前記シンボル
開始位置検出器で検出された前記シンボル開始位置と所
定シンボル時間遅れたシンボル開始位置との差分を検出
するためのシンボル開始位置差分検出器と、前記シンボ
ル開始位置差分検出器で検出された前記シンボル開始位
置差分と所定の保護区間判断基準値とを比較して前記保
護区間の長さを検出するための保護区間長検出器と、前
記保護区間長検出器で検出された前記保護区間長及び前
記シンボル開始検出器で検出された前記シンボル開始情
報に基づき前記ＦＦＴウィンドウ位置をシフトさせて、
該シフトされたＦＦＴウィンドウ位置でＦＦＴを活性化
させるためのＦＦＴウィンドウ位置制御器とを含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２を参照すると、ＦＦＴウィン
ドウ位置復元装置は、ＡＤＣ ３１０、シンボル開始位
置検出器３２０、シンボル開始位置差分検出器３３０、
保護区間長検出器３４０、ＦＦＴウィンドウ位置制御器
３６０、及び高速フーリエ変換器３７０を含む。前記シ
ンボル開始位置差分検出器３３０は、シンボル遅延器３
３２、減算器３３４及び絶対値計算器３３６で構成され
る。
【００１１】図３を参照すると、検出期間は１／３２モ
ードにおけるＯＦＤＭシンボルの長さに該当し、保護区
間及び有効データ区間の合計となる２１１２サンプル単
位に繰り返される。前記シンボル開始位置検出器３２０
はこの検出期間内でシンボル開始位置を検出する。前記
検出期間中ハッチングの引かれた部分は保護区間であ
り、残りの部分は有効データ区間である。
【００１２】以下、図２及び図３を参照して本発明の効
果及び作用について説明する。図２に示されたように、
前記ＡＤＣ ３１０は入力されるＯＦＤＭ信号をサンプ
リングして該サンプリングされた信号を次式（２）で表
わされるデジタルデータに変換する。
【数２】 ここで、はサンプリングされた複素信号を、は受信され
たＯＦＤＭ信号を、は整数（１，２，３，．．．）を、
そして は前記ＡＤＣ ３１０の一定のサンプリング期間
をそれぞれ表わす。
【００１３】前記シンボル開始位置検出器３２０は、受
信された複素信号 間の相関値の最大位置を見出す方
法、或いは量子化された受信信号値が最大となる地点を
見出す方法を用いてシンボル開始部分を検出する。さら
に、前記シンボル開始位置検出器３２０は保護期間の長
さが最小長に設定された（この実施形態では１／３２モ
ード）時にシンボル開始地点を検出する。ここで、保護
区間の長さを連続的に検出して得られた出力の位置は、
保護区間の実際長が１／３２モードの場合を除いては、
一定量シフトされる。すなわち、図３に示されたよう
に、前記保護区間が１／３２モードの場合、シンボル開
始位置間の（以前のシンボル開始位置と次のシンボル開
始位置との）位置シフトが起こらない。
【００１４】前記保護区間が１／１６モードの場合に
は、シンボル開始位置間に（以前のシンボル開始位置と
次のシンボル開始位置とに）有効データ区間の１／３２
分だけ保護区間の位置がシフトされる。前記保護区間が
１／８モードの場合には、シンボル開始位置間に（以前
のシンボル開始位置と次のシンボル開始位置とに）有効
データ区間の３／３２分だけ保護区間の位置がシフトさ
れる。前記保護区間が１／４モードの場合には、シンボ
ル開始位置間に（以前のシンボル開始位置と次のシンボ
ル開始位置とに）有効データ区間の７／３２分だけ保護
区間の位置がシフトされる。しかし、実際の受信環境下
では、ＡＷＧＮ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｗｈｉｔｅ Ｇａｕ
ｓｓｉａｎ Ｎｏｉｓｅ）及び多重路チャンネル歪みな
どが影響するため、隣接シンボル間の位置シフトが正確
な間隔でなされず、各保護区間のモードに応じて起こり
得る位置シフト間隔の分布が相当オーバーラップする。
その結果、保護区間の正確な長さが検出できなくなる。
【００１５】したがって、前記シンボル開始位置差分検
出器３３０は、シンボル開始位置検出器３２０で検出さ
れた現在のシンボル開始位置と、少なくとも２シンボル
以上遅れたシンボル開始位置との差分を検出する。ここ
で、前記シンボル遅延器３３２は、ノイズなどの影響下
でシンボル開始位置間の差分を信頼良く検出するため、
最良のモードで２シンボル期間遅らせる。
【００１６】前記減算器３３４は、前記シンボル遅延器
３３２からのシンボル開始位置と前記シンボル開始位置
検出器３２０からのシンボル開始位置との差分を求め
る。前記減算器３３４からのシンボル開始位置差分値は
シンボル開始位置における位置シフト値である。本発明
は、シンボル開始位置間の差分のみを用いるので、前記
絶対値計算器３３６は、減算器の出力の絶対値を計算す
る。前記保護区間長検出器３４０は、シンボル開始位置
差分検出器３３０で検出されたシンボル開始位置差分を
ＲＯＭなどの記憶装置に予め格納された判断基準値と比
較して、該当保護区間の長さを検出する。ここで、保護
区間長のモードを決定するのに用いられる判断基準値は
実験により設定される。
【００１７】例えば、前記保護区間長検出器３４０は、
２シンボル遅れたシンボル開始位置間の（以前のシンボ
ル開始位置と次のシンボル開始位置との）差分が２０サ
ンプルより小さい場合（図３の１／３２モードのとこ
ろ）には１／３２モードの保護区間長を検出する。前記
保護区間長検出器３４０は、シンボル開始位置間の差分
（距離）が１００サンプル及び１５０サンプルの間であ
れば、１／１６モードの保護区間長を検出する（図３の
１／１６モードのところ）。前記保護区間長検出器３４
０は、シンボル開始位置間の差分（距離）が３５０サン
プル及び４００サンプルの間であれば、１／８モードの
保護区間長を検出する（図３の１／８モードのとこ
ろ）。前記保護区間長検出器３４０は、シンボル開始位
置間の差分が１０００サンプルより小さい場合には、１
／４モードの保護区間長を検出する（図３の１／４モー
ドのところ）。
【００１８】前記保護区間長検出器３４０の保護区間長
に関する情報は、ＦＦＴウィンドウ位置制御器３６０に
出力され、これと同時に前記シンボル開始位置検出器３
２０にフィードバックされる。前記シンボル開始位置検
出器３２０は、既存の保護区間長を前記保護区間長検出
器３４０から新たに入力される保護区間長に変換し、該
変換された保護区間長情報に基づきシンボル開始位置を
検出し、次に該結果値を前記ＦＦＴウィンドウ位置制御
器３６０に出力する。
【００１９】これにより、前記ＦＦＴウィンドウ位置制
御器３６０は、前記保護区間長検出器３４０で検出され
た保護区間長及び前記シンボル開始位置検出器３２０か
ら入力されるシンボル開始位置情報に基づきＦＦＴウィ
ンドウ位置を移転させ、且つ前記有効データ部分を選択
して前記高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を活性化させる。
前記高速フーリエ変換器３７０は、前記ＡＤＣ ３１０
で発生されたデータを前記ＦＦＴウィンドウ位置制御器
３６０で発生されたＦＦＴウィンドウ位置制御信号に応
じてＦＦＴ処理して、該ＦＦＴ処理されたＯＦＤＭ信号
を出力する。
【００２０】
【発明の効果】前述した通り、本発明によると、ＯＦＤ
Ｍ受信機において様々な保護区間長が自動で検索される
ので、正確なＦＦＴウィンドウ復元が行える。 ［図面の簡単な説明］
【図１】 本通常のＯＦＤＭシステム受信機の構成を示
すブロック図である。
【図２】 本発明に係るＯＦＤＭシステム受信機におけ
るＦＦＴウィンドウ位置復元装置を示すブロック図であ
る。
【図３】 保護区間モード（１／３２モード、１／１６
モード、１／８モード、または１／４モード）に応じて
シンボル開始位置が遷移されることを示すタイミング図
である。
【符号の説明】
１１０，３１０…ＡＤＣ １２０，３２０…シンボル開始検出器 １３０，３６０…ＦＦＴウィンドウ位置制御器 １４０，３７０…高速フーリエ変換器 ３３２…シンボル遅延器 ３３６…絶対値計算器 ３４０…保護区間長検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒュン・ジン・チョイ 大韓民国・ソウル・138−220・ソンパ− グ・チャムシル−ドン・86・エイジア・ スンソーチョン・エーピーティ・10− 405 (56)参考文献 特開 平10−327122（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−190610（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−228188（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−322304（ＪＰ，Ａ) 欧州特許出願公開772332（ＥＰ，Ａ ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04J 11/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 有効データ区間及び保護区間からなる直
    交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）シンボルを受信するた
    めのＯＦＤＭ受信機において有効データ区間の開始位置
    を知るために保護区間の種類を検出する方法であって、 （ａ）受信されたＯＦＤＭ信号のシンボル開始位置と少
    なくとも２シンボル遅れたシンボル開始位置との差分を
    検出する段階と、 （ｂ）前記（ａ）段階で検出された前記シンボル開始位
    置差分と所定の保護区間判断基準値とを比較して前記保
    護区間の長さを検出する段階とを含む方法。
  2. 【請求項２】 高速フーリエ変換（ＦＦＴ）ウィンドウ
    位置を復元するために、有効データ区間及び保護区間か
    らなるＯＦＤＭシンボルを受信するためのＯＦＤＭ受信
    機において保護区間の種類を検出する装置であって、 受信されるＯＦＤＭ信号をデジタル複素サンプルに変換
    するためのアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）と、 前記ＡＤＣから出力された前記複素サンプルの内、保護
    区間長に関する情報に基づいてシンボル開始位置を検出
    するためのシンボル開始位置検出器と、 前記シンボル開始位置検出器で検出された前記シンボル
    開始位置と所定シンボル時間遅れたシンボル開始位置と
    の差分を検出するためのシンボル開始位置差分検出器
    と、 前記シンボル開始位置差分検出器で検出された前記シン
    ボル開始位置差分と所定の保護区間判断基準値とを比較
    して前記保護区間の長さを検出するための保護区間長検
    出器と、 前記保護区間長検出器で検出された前記保護区間長及び
    前記シンボル開始検出器で検出された前記シンボル開始
    情報に基づき前記ＦＦＴウィンドウ位置をシフトさせ
    て、該シフトされたＦＦＴウィンドウ位置でＦＦＴを活
    性化させるためのＦＦＴウィンドウ位置制御器とを含む
    装置。
  3. 【請求項３】 前記シンボル開始位置差分検出器は、 前記シンボル開始位置検出器で検出された前記シンボル
    開始位置を２シンボル遅らせるためのシンボル遅延器
    と、 前記シンボル開始位置検出器で検出された前記シンボル
    開始位置と前記シンボル遅延器で出力される前記シンボ
    ル開始位置との差分を計算するための減算器とを含む請
    求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記シンボル開始位置差分検出器は、 前記減算器で出力される前記シンボル開始位置差分の絶
    対値を計算するための絶対値計算器をさらに含む請求項
    ３記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記シンボル開始位置検出器は、 保護区間長が１／３２モードに設定された場合に初期シ
    ンボル開始位置を検出する請求項２記載の装置。
  6. 【請求項６】 前記シンボル開始位置差分検出器で検出
    された前記シンボル開始位置差分は、シンボル開始位置
    のシフト値である請求項２記載の装置。
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