JP3518757B2 - Orthogonal frequency division multiplex signal transmission apparatus and orthogonal frequency division multiplex signal transmission method - Google Patents
Orthogonal frequency division multiplex signal transmission apparatus and orthogonal frequency division multiplex signal transmission methodInfo
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、OFDM(直交周
波数分割多重 Orthogonal Frequen
cy Division Multiplexing)
信号の送信装置に係り、特にディジタル移動通信に好適
なOFDM信号の受信を行なうためのOFDM信号送信
装置及びOFDM信号の送信方法に関する。The present invention relates to an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Orthogonal Frequency).
cy Division Multiplexing)
The present invention relates to a signal transmitting apparatus, and more particularly to an OFDM signal transmitting apparatus and an OFDM signal transmitting method for receiving an OFDM signal suitable for digital mobile communication.
【0002】[0002]
【従来の技術】図5と共に、従来のOFDM信号送信装
置について説明する。まず、ディジタル情報データ信号
が、入力端子を介して直並列変換回路70に供給され、
必要に応じて誤り訂正符号の付与がなされる。この回路
70の出力信号は、IFFT回路71に供給され、その
出力信号は、マルチパス歪を軽減させるためのガードイ
ンターバル回路72を介して、D/A変換器73に供給
される。ここでアナログ信号に変換され、次のLPF7
4により必要な周波数帯域の成分のみが通過させられ
る。アナログ値のリアル、イマジナリパートの出力信号
は、直交変調器75に供給され、OFDM信号が出力さ
れる。2. Description of the Related Art A conventional OFDM signal transmitting apparatus will be described with reference to FIG. First, the digital information data signal is supplied to the serial-parallel conversion circuit 70 via the input terminal,
An error correction code is added as needed. The output signal of the circuit 70 is supplied to the IFFT circuit 71, and the output signal thereof is supplied to the D / A converter 73 via the guard interval circuit 72 for reducing multipath distortion. Here, it is converted into an analog signal and the next LPF 7
4 allows only the components in the required frequency band to pass. The output signal of the real, imaginary part of analog value is supplied to the quadrature modulator 75, and the OFDM signal is output.
【0003】このOFDM信号は、伝送すべき周波数帯
に周波数変換器76により周波数変換されて、次の送信
部77に供給され、これを構成しているリニア増幅器と
送信アンテナとを介して、送信される。中間周波数発生
回路78の出力信号と90°シフト回路78Aを介した
信号とが直交変調器75に夫々供給される。また、この
回路78の出力信号は、クロック信号発生回路79に供
給される。回路79の出力クロック信号は、直並列変換
回路70、IFFT回路71、ガードインターバル回路
72、D/A変換器73に夫々供給される。This OFDM signal is frequency-converted into a frequency band to be transmitted by a frequency converter 76 and supplied to the next transmitting section 77, and is transmitted via a linear amplifier and a transmitting antenna constituting the same. To be done. The output signal of the intermediate frequency generation circuit 78 and the signal passed through the 90 ° shift circuit 78A are supplied to the quadrature modulator 75, respectively. The output signal of this circuit 78 is supplied to the clock signal generation circuit 79. The output clock signal of the circuit 79 is supplied to the serial / parallel conversion circuit 70, the IFFT circuit 71, the guard interval circuit 72, and the D / A converter 73, respectively.
【0004】次に、図6と共に送信されたOFDM信号
を受信する従来のOFDM信号受信装置について説明す
る。受信部80は、これを構成している受信アンテナに
より得た前記送信部77からの信号を高周波増幅器によ
り増幅し、搬送波周波数を中間周波数に変換する周波数
変換器81を介して、中間周波増幅回路82に供給さ
れ、更に、直交復調器83に供給される。回路82の出
力信号はキャリア検出回路90を介して中間周波数発生
回路89に供給される。回路89の出力信号と90°シ
フト回路89Aを介した信号とが、直交復調器83に夫
々供給されて、リアル、イマジナリパートの出力信号が
復号される。直交復調器83の出力信号は、LPF84
を介してA/D変換器85に供給され、ディジタル信号
に変換されると共に、直交復調器83の出力信号は、同
期信号発生回路91にも供給される。Next, a conventional OFDM signal receiving apparatus for receiving the OFDM signal transmitted with FIG. 6 will be described. The receiving section 80 amplifies the signal from the transmitting section 77 obtained by the receiving antenna constituting the receiving section 80 by a high frequency amplifier, and through a frequency converter 81 for converting a carrier frequency to an intermediate frequency, an intermediate frequency amplifier circuit. 82 and then to the quadrature demodulator 83. The output signal of the circuit 82 is supplied to the intermediate frequency generation circuit 89 via the carrier detection circuit 90. The output signal of the circuit 89 and the signal passed through the 90 ° shift circuit 89A are supplied to the quadrature demodulator 83, respectively, and the output signals of the real and imaginary reparts are decoded. The output signal of the quadrature demodulator 83 is the LPF 84.
Is supplied to the A / D converter 85 via the, and converted into a digital signal, and the output signal of the quadrature demodulator 83 is also supplied to the synchronization signal generation circuit 91.
【0005】A/D変換器85の出力は次のガードイン
ターバル回路86を介して、FFT,QAM復号回路8
7に供給される。このFFT、QAM復号回路87は供
給される同期信号発生回路91の同期信号を基にして、
複素フーリエ演算を行ない、入力信号の各周波数毎の実
数部、虚数部信号(リアルパート、イマジナリパート)
のレベルを求め、ディジタル情報伝送用キャリアで伝送
される量子化されたディジタル信号のレベルが求めら
れ、ディジタル情報が復号される。FFT,QAM復号
回路87の出力信号は、並直列変換回路88を介して出
力される。ここで、送信装置の中間周波数と受信装置の
中間周波数とが完全に一致しておれば変調成分のみが得
られ、問題はないが、中間周波数発生回路、周波数変換
器の局部発振器(図示せず)に周波数安定度が高くない
ものを使用したり、両出力信号間に位相誤差があったり
すると、それ以降の復調動作に影響を与え、シンボルエ
ラーの発生確率が増大する。The output of the A / D converter 85 is passed through the next guard interval circuit 86 to the FFT / QAM decoding circuit 8
7 is supplied. The FFT / QAM decoding circuit 87 is based on the supplied synchronization signal of the synchronization signal generation circuit 91,
Performs a complex Fourier operation and outputs the real and imaginary parts of the input signal for each frequency (real part, imaginary part)
, The level of the quantized digital signal transmitted by the carrier for transmitting digital information is determined, and the digital information is decoded. The output signal of the FFT / QAM decoding circuit 87 is output via the parallel-serial conversion circuit 88. Here, if the intermediate frequency of the transmitting device and the intermediate frequency of the receiving device are completely the same, only the modulation component is obtained, and there is no problem, but the intermediate frequency generating circuit, the local oscillator of the frequency converter (not shown). If the frequency stability is not high, or if there is a phase error between both output signals, it will affect the subsequent demodulation operation and the probability of occurrence of symbol error will increase.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】OFDM信号の送信及
び受信においては、受信側ですべての搬送波の位相を時
間軸の変動成分を有することなく、完全に再生すること
は、大変困難であり、更に、マルチパス歪みを軽減する
ために、送信側でガードインターバル回路が設定されて
いるので、このような条件の送信信号を受信する場合
は、有効シンボル期間部分とガードインターバル部分と
で、伝送信号の位相を送信側と完全に同一状態で再生す
ることは、一層困難であるという問題があった。本発明
は上記の点に着目してなされたものであり、OFDMの
特定キャリアをパイロット信号用キャリアとして設定
し、これにより、受信側の同期関係を一定に保持出来る
ようにしたOFDM信号送信装置及びOFDM信号の送
信方法を提供することを目的とする。In transmitting and receiving an OFDM signal, it is very difficult to completely reproduce the phases of all carriers on the receiving side without having a time-axis fluctuation component. , In order to reduce multipath distortion, the guard interval circuit is set on the transmission side. Therefore, when receiving a transmission signal under such conditions, the effective symbol period part and the guard interval part There is a problem that it is more difficult to reproduce the phase in exactly the same state as the transmitting side. The present invention has been accomplished in view of the above problems, setting the OFDM specific carrier as a pilot signal for carrier, thereby, transmission OFDM signal that is to be able to hold a recipient of the synchronization related constant signal Device and OFDM signal transmission
The purpose is to provide a communication method .
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、以下の1)ま
たは2)項に記載の手段よりなる。すなわち、1)
ディジタル情報信号が供給され多値QAM変調信
号を発生させるIFFT,パイロット信号生成回路と、
前記変調信号の一部を所定の時間繰り返して伝送するよ
うに構成するガードインターバル設定回路と、前記両回
路を駆動するクロック信号を発生させるクロック信号発
生回路とを有し、前記IFFT,パイロット信号生成回
路により複数の有効シンボル区間の開始点における位相
が隣接する有効シンボル区間において互いに同相に保持
されると共に振幅が一定に保持され、且つ前記クロック
信号と整数の周波数比関係にある高次周波数のパイロッ
ト信号を、前記ガードインターバル設定回路で設定する
ガードインターバル区間に頭部では不連続な波形として
存在させ、及び4逓倍して単一周波数の信号として存在
させるようにして、複数の前記シンボル区間に亘り連続
的に送出するように構成したことを特徴とする直交周波
数分割多重信号送信装置。2) 供給されるディジタル情報信号を所定のクロック
信号を基にIFFTしてパイロット信号を含む多値QA
M変調信号を生成し、前記多値QAM変調信号の一部を
所定時間繰り返してガードインターバル信号を生成し、
生成された前記ガードインターバル信号を前記多値QA
M変調信号の前に付して送信する直交周波数分割多重信
号の送信方法において、複数の有効シンボル区間の開始
点における位相が隣接する有効シンボル区間において互
いに同相に保持されると共に振幅が一定に保持され、且
つ前記クロック信号と整数の周波数比関係にある高次周
波数のパイロット信号を生成する第1のステップと、前
記第1のステップで生成されたパイロット信号を、予め
設定される所定のガードインターバル区間に頭部では不
連続な波形として存在させ、及び4逓倍して単一周波数
の信号として存在させるようにして、複数の前記シンボ
ル区間に亘り連続的に送出する第2のステップと、を有
してなすことを特徴とする直交周波数分割多重信号の送
信方法。 The present invention includes the following 1) or
Or the means described in 2) . That is, 1) an IFFT and a pilot signal generation circuit which are supplied with a digital information signal and generate a multilevel QAM modulated signal;
A guard interval setting circuit configured to repeatedly transmit a part of the modulated signal for a predetermined time, and a clock signal generation circuit for generating a clock signal for driving both circuits, and the IFFT and pilot signal generation The circuit keeps the phase at the start point of multiple effective symbol sections in phase with each other in adjacent effective symbol sections
And the amplitude is held constant , and a pilot signal of a higher frequency having an integer frequency ratio relationship with the clock signal is generated as a discontinuous waveform at the head in the guard interval section set by the guard interval setting circuit.
And to be present as a signal of a single frequency after being multiplied by 4 so as to be continuous over a plurality of the symbol intervals.
1. An orthogonal frequency division multiplex signal transmission device characterized in that it is configured to transmit the signals in an orthogonal manner. 2) The supplied digital information signal is converted into a predetermined clock
Multi-valued QA including pilot signal by IFFT based on signal
M-modulated signal is generated, and a part of the multilevel QAM-modulated signal is generated.
Generate a guard interval signal repeatedly for a predetermined time,
The generated guard interval signal is converted into the multilevel QA.
Orthogonal frequency division multiplexing signal transmitted before M-modulated signal
Signal transmission method, start of multiple effective symbol intervals
The phases at the points are mutually adjacent in the effective symbol section.
In-phase, the amplitude is kept constant, and
Higher frequency that has an integer frequency ratio relationship with the clock signal
A first step of generating a wave number pilot signal, and
The pilot signal generated in the first step is
The head does not move within the set guard interval section.
Exist as a continuous waveform and multiply by 4 to obtain a single frequency
As a signal of the plurality of symbol
The second step of continuously sending over the
Orthogonal frequency division multiplexing signal transmission characterized by
Belief method.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明の直交周波数分割多重信号
送信装置及び直交周波数分割多重信号の送信方法に適用
されるOFDM信号送受信装置の実施例について、添付
の図1乃至図4を参照して、以下に説明する。図1は、
OFDM信号送信装置の実施例であり、ここで伝送され
るディジタルデータは、圧縮されたオーディオ、ビデオ
信号等である。OFDM信号送信装置は、多数のキャリ
アを直交して配置し、夫々のキャリアで独立したディジ
タル情報を伝送するもので、キャリアが直交しているの
で、隣接するキャリアのスペクトラムは当該キャリアの
周波数位置で零になる。この直交するキャリアを作るた
めIFFT回路技術が使用される。IFFTにおける窓
区間である時間間隔Tの間にN個の複素数による逆DF
T(離散フーリエ変換)を実行すれば、OFDM信号を
生成でき、逆DFTの各点が変調信号出力に相当する。
前記Nは、IFFTやFFTの周期とも呼ばれ、詳細
は、コロナ社発行(発行日:1993年5月20日)の
「テレビジョン学会編 今井 聖著 信号処理工学」の
第74〜75ページなどで説明されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Orthogonal Frequency Division Multiplexed Signals of the Invention
Applied to transmitter and orthogonal frequency division multiplexing signal transmission method
For example the OFDM signal transmitting and receiving device that is, with reference to FIGS. 1 to 4 of the accompanying will be described below. Figure 1
It is an embodiment of an OFDM signal transmitting apparatus, and the digital data transmitted here is compressed audio, video signal, and the like. The OFDM signal transmission device arranges a large number of carriers orthogonally and transmits independent digital information in each carrier. Since the carriers are orthogonal to each other, the spectrum of adjacent carriers is the frequency position of the carrier. It becomes zero. IFFT circuit technology is used to create this orthogonal carrier. Inverse DF with N complex numbers during a time interval T, which is a window interval in IFFT
An OFDM signal can be generated by executing T (Discrete Fourier Transform), and each point of the inverse DFT corresponds to the output of the modulation signal.
The N is also called an IFFT or FFT cycle. For details, see pages 74-75 of "Signal Processing Engineering" by Sei Imai, published by Corona Publishing (published on May 20, 1993). It is explained in.
【0009】図1及び図2に示す本実施例に係る装置の
基本的な仕様は、下記に示す通りである。
(a) 中心キヤリア周波数…100MHz (b) 伝送用
キャリア数…248波
(c) 変調方式…256QAM OFDM (d) 使用キ
ャリア数…257波
(e) 伝送帯域幅…100kHz, 使用帯域幅…99k
Hz
(f) 転送レート…750kbps (g) ガードインターバ
ル…60.6μsec
図1に示すように、例えば、MPEG等の符号化方式に
より情報信号が圧縮されたオーディオ、ビデオ信号であ
るディジタル情報信号が、入力端子1を介して直並列変
換回路2に供給され、必要に応じ誤り訂正符号の付与が
なされる。この回路2で、入力信号は、256QAM変
調用信号として配列され、出力される。この256QA
M変調は、情報を伝送すべき各キャリアに対して、振幅
方向に16レベル、角度方向に16レベルを定義し、1
6×16の256の値を特定して伝送する方式である。
本実施例では、257波のキャリアの内、248波を用
いて情報を伝送するようにして、残りの9波は、キャリ
ブレーション用、その他の補助信号の伝送用として使用
される。The basic specifications of the apparatus according to this embodiment shown in FIGS. 1 and 2 are as follows. (a) Central carrier frequency ... 100 MHz (b) Number of carriers for transmission ... 248 waves (c) Modulation method ... 256QAM OFDM (d) Number of carriers used ... 257 waves (e) Transmission bandwidth ... 100 kHz, Bandwidth used ... 99 k
Hz (f) Transfer rate ... 750 kbps (g) Guard interval ... 60.6 μsec As shown in FIG. 1, for example, a digital information signal, which is an audio or video signal whose information signal is compressed by an encoding system such as MPEG, It is supplied to the serial-parallel conversion circuit 2 via the input terminal 1, and an error correction code is added as necessary. In this circuit 2, the input signal is arranged and output as a 256QAM modulation signal. This 256QA
M-modulation defines 16 levels in the amplitude direction and 16 levels in the angle direction for each carrier to transmit information.
This is a method of specifying and transmitting 6 × 16 256 values.
In this embodiment, of the 257 wave carriers, 248 waves are used to transmit information, and the remaining 9 waves are used for calibration and for transmitting other auxiliary signals.
【0010】直並列変換回路2では、1シンボル期間中
に248バイトのディジタルデータ、即ち、1シンボル
期間中に4ビットずつの並列データ248組を出力する
ように構成する。直並列変換回路2の出力信号は、IF
FT,パイロット信号生成回路3に供給される。この回
路3は、クロック信号発生回路10から出力されるクロ
ック信号により動作し、248波のキャリアに対し、2
56QAM変調を行ない、各出力信号をリアル、イマジ
ナリ成分として出力する。また、IFFT、パイロット
信号生成回路3では周期NのIFFT回路が用いられて
おり、このIFFT回路で設定される各有効シンボル期
間におけるN個の離散周波数点(サンプル点)に対応し
た離散周波数点情報が、前記IFFT、パイロット信号
生成回路3から出力される。ナイキスト周波数は、前記
周期NのIFFTにおけるサンプルクロック周波数の1
/2に相当し、パイロット信号は、前記ナイキスト周波
数が持つ情報即ちナイキスト周波数情報として伝送され
る。このナイキスト周波数は前記サンプルクロック周波
数の1/2であるため、受信装置で前記ナイキスト周波
数情報を復号、逓倍し、FFT回路を動作させるための
標本化位置信号(サンプルクロック信号)をつくること
ができる。このナイキスト周波数情報は、IFFT,パ
イロット信号生成回路3のIFFTの実数部入力端子R
(虚数部入力端子I)におけるN/2番目の周波数の端子
に一定レベルの信号を印加することにより得られる。The serial-parallel conversion circuit 2 is configured to output 248 bytes of digital data in one symbol period, that is, 248 sets of parallel data of 4 bits each in one symbol period. The output signal of the serial-parallel conversion circuit 2 is IF
It is supplied to the FT and pilot signal generation circuit 3. This circuit 3 operates according to the clock signal output from the clock signal generation circuit 10, and operates on a 248-wave carrier with 2
56QAM modulation is performed and each output signal is output as a real and imaginary component. Further, the IFFT / pilot signal generation circuit 3 uses an IFFT circuit having a cycle N, and discrete frequency point information corresponding to N discrete frequency points (sample points) in each effective symbol period set by this IFFT circuit. Is output from the IFFT / pilot signal generation circuit 3. The Nyquist frequency is 1 of the sample clock frequency in the IFFT having the cycle N.
Corresponding to / 2, and the pilot signal is transmitted as information that the Nyquist frequency has, that is, Nyquist frequency information. Since the Nyquist frequency is 1/2 of the sample clock frequency, it is possible to generate a sampling position signal (sample clock signal) for operating the FFT circuit by decoding and multiplying the Nyquist frequency information by the receiving device. . This Nyquist frequency information is the IFFT, real part input terminal R of the IFFT of the pilot signal generation circuit 3.
It is obtained by applying a constant level signal to the N / 2th frequency terminal in the (imaginary part input terminal I).
【0011】これらのIFFT,パイロット信号生成回
路3の出力信号は、次のRAM(ランダムアクセスメモ
リ)4Aを有するガードインターバル設定回路4に供給
され、このガードインターバル設定回路4により、伝送
路におけるマルチパス歪を軽減させるための所定区間の
ガードインターバルgiが図3に示されるように設定さ
れる。ガードインターバル設定回路4は、クロック信号
発生回路10から出力されるクロック信号により動作
し、IFFT,パイロット信号生成回路3より得られる
窓区間(有効シンボル期間ts)内の最後の部分を、窓区
間の直前にも配置する。前記ガードインターバルを設定
する為に、前記ガードインターバル設定回路4は、これ
が有するRAM(4A)に取り込んだ、IFFT,パイ
ロット信号生成回路3よりの信号を読み出すときに、有
効シンボル期間の最後の期間(giに等しくこの期間を
設定する。)から読み出しては、有効シンボル期間の最
初に戻り、有効シンボル期間tsのデータを読み出し
て、シンボル期間taの信号を送出するようにしてい
る。前記ナイキスト周波数情報(パイロット信号)は、
ガードインターバル内でも伝送されるが、前後のIFF
T窓区間信号との連続性を保持させるため、ガードイン
ターバル内で、伝送されるパイロット信号が整数波長存
在するようにさせる。The output signals of these IFFT and pilot signal generation circuits 3 are supplied to a guard interval setting circuit 4 having a next RAM (random access memory) 4A. A guard interval gi of a predetermined section for reducing distortion is set as shown in FIG. The guard interval setting circuit 4 operates according to the clock signal output from the clock signal generation circuit 10, and sets the last part in the window section (effective symbol period ts) obtained from the IFFT and pilot signal generation circuit 3 to the window section. Place it just before. In order to set the guard interval, the guard interval setting circuit 4 reads the signal from the IFFT / pilot signal generation circuit 3 fetched in the RAM (4A) of the guard interval setting circuit 4 at the end of the effective symbol period ( (this period is set equal to gi.), the process returns to the beginning of the effective symbol period, the data of the effective symbol period ts is read, and the signal of the symbol period ta is transmitted. The Nyquist frequency information (pilot signal) is
It is transmitted even within the guard interval, but before and after IFF
In order to maintain continuity with the T-window section signal, the transmitted pilot signal has an integral wavelength within the guard interval.
【0012】尚、パイロット信号として、ナイキスト周
波数を用いる場合について述べたが、サンプルクロック
信号と簡単な整数比の関係にあれば、必ずしもナイキス
ト周波数である必要はなく、伝送される周波数の中の高
いものを用いてもよい。周期MのIFFTを考えると
き、ナイキスト周波数の1/2の位置に、即ちM/4番
目の周波数にパイロット信号を配置し、OFDMで送出
するキャリアは、IFFTにおける第1番目より第M/
4番目まで、及び、第3M/4番目より第M番目までと
して出力される信号を用いる。このように周期M=2N
のIFFTを用いても、周期NのIFFTを用いた時と
等価なIFFTの出力信号を得ることができる。従っ
て、ガードインターバルも含めて連続したパイロット信
号を伝送出来ると共に、このパイロット信号を復号し、
4逓倍することにより、サンプルクロック信号を得るこ
とが出来る。FFTの窓区間信号情報を別途復号できれ
ば、本実施例により得られたサンプルクロック信号と組
み合わせて、OFDM信号のFFT演算が出来、OFD
M信号の復号を行なうことが出来る。Although the case where the Nyquist frequency is used as the pilot signal has been described, the Nyquist frequency does not necessarily have to be the Nyquist frequency as long as it has a simple integer ratio with the sample clock signal. You may use the thing. When considering an IFFT having a period M, a pilot signal is arranged at a position of 1/2 of the Nyquist frequency, that is, at the M / 4th frequency, and the carriers transmitted by OFDM are M / th to M / th in the IFFT.
The signals output up to the 4th and from the 3rd M / 4 to the Mth are used. Thus, the cycle M = 2N
The IFFT output signal equivalent to that when the IFFT having the cycle N is used can be obtained by using the IFFT. Therefore, it is possible to transmit a continuous pilot signal including the guard interval, and to decode this pilot signal,
A sample clock signal can be obtained by multiplying by 4. If the FFT window section signal information can be decoded separately, the FFT operation of the OFDM signal can be performed by combining with the sample clock signal obtained in this embodiment, and the OFD
It is possible to decode the M signal.
【0013】次に、図3と共にガードインターバル設定
回路4で設定されるシンボル期間について述べる。ま
ず、使用帯域幅99kHz、IFFTの周期をN=25
6とするとき、有効シンボル周波数fsと有効シンボル
期間tsは夫々次のようになる。
fs=99,000/256=387Hz
ts=1/fs=2586μsec
これに、マルチパス歪除去用区間であるガードインター
バル期間giをパイロット信号3波長分に決定すると、
giは下記のように設定される。
gi=(1/49,500)×3=60.6μsec
このときのシンボル期間taとシンボル周波数faは夫
々次のようになる。
ta=ts+gi=2586+60.6=2646.6
μsec
fa=1/ta=378HzNext, the symbol period set by the guard interval setting circuit 4 will be described with reference to FIG. First, the used bandwidth is 99 kHz and the IFFT cycle is N = 25.
When it is 6, the effective symbol frequency fs and the effective symbol period ts are as follows, respectively. fs = 99,000 / 256 = 387 Hz ts = 1 / fs = 2586 μsec Further, when the guard interval period gi, which is a section for multipath distortion removal, is determined to be three wavelengths of the pilot signal,
gi is set as follows. gi = (1 / 49,500) × 3 = 60.6 μsec The symbol period ta and the symbol frequency fa at this time are as follows. ta = ts + gi = 2586 + 60.6 = 2646.6
μsec fa = 1 / ta = 378 Hz
【0014】これらのガードインターバル設定回路4の
出力信号は、D/A変換器5に供給され、ここでアナロ
グ信号に変換され、次のLPF6により必要な周波数帯
域の成分のみが通過させられる。アナログ値のリアル、
イマジナリ出力信号は、次の直交変調器7に供給され、
また、この変調器7には、10.7MHz中間周波発生
回路9の出力信号と90°シフト回路8を介した信号と
が夫々供給され、OFDM信号が出力される。このOF
DM信号は、伝送すべき周波数帯に周波数変換器11に
より周波数変換されて、次の送信部12に供給され、こ
れを構成しているリニア増幅器と送信アンテナを介し
て、送信される。また、10.7MHz中間周波数発生
回路9の出力信号は、クロック信号発生回路10にも供
給されている。前記クロック信号発生回路10では、前
記IFFT,パイロット信号生成回路3を駆動するクロ
ック信号とガードインターバル設定回路4を駆動するク
ロック信号とが、前記中間周波数発生回路9から供給さ
れる共通のクロック信号を基に生成される。尚、248
組の4+4ビットの並列データは、248波のキャリア
により伝送されるため、本装置の伝送速度は1シンボル
期間当り248バイトである。従って、1秒当りの伝送
速度は略750Kビットである。The output signals of these guard interval setting circuits 4 are supplied to the D / A converter 5, where they are converted into analog signals, and only the necessary frequency band components are passed through by the next LPF 6. Real analog value,
The imaginary output signal is supplied to the next quadrature modulator 7,
Further, the modulator 7 is supplied with the output signal of the 10.7 MHz intermediate frequency generation circuit 9 and the signal through the 90 ° shift circuit 8, respectively, and outputs an OFDM signal. This OF
The DM signal is frequency-converted into a frequency band to be transmitted by the frequency converter 11 and supplied to the next transmission unit 12, and is transmitted via the linear amplifier and the transmission antenna which configure the DM unit. The output signal of the 10.7 MHz intermediate frequency generation circuit 9 is also supplied to the clock signal generation circuit 10. In the clock signal generating circuit 10, the common clock signal supplied from the intermediate frequency generating circuit 9 is used as the clock signal for driving the IFFT / pilot signal generating circuit 3 and the clock signal for driving the guard interval setting circuit 4. It is generated based on. Incidentally, 248
Since a set of 4 + 4 bits of parallel data is transmitted by a carrier of 248 waves, the transmission rate of this device is 248 bytes per symbol period. Therefore, the transmission rate per second is approximately 750 Kbits.
【0015】次にガードインターバル、シンボル期間と
同期信号(パイロット信号)の位相関係について図と共
に以下に夫々説明する。尚ここで、図7、図8及び図1
0に係る記述は本実施例の参考例として述べたものであ
る。参考例として示した図7において、各シンボル期間
に同一位相の同期信号(パイロット信号)が発生され、
ガードインターバルに整数波長の同期信号が存在する場
合について説明する。(極性を反転させずに連続した同
期信号を発生させる第1の例である。)図7に示すIF
FTは有効シンボル期間及びIFFT期間と同義であ
り、IFFT期間の終わりの部分(右部)の1サイクル
が、そのままIFFT期間の手前(左部)のガードイン
ターバルGの信号とされる。この例では、IFFT期間
毎に同位相の同期信号(パイロット信号)が発生させら
れており、ガードインターバル区間も同期信号(パイロ
ット信号)が整数波存在するので、複数のシンボル期間
に亘りパイロット信号は連続的に発生させられている。
既に述べた図3の場合は図7の場合と同じであり、ガー
ドインターバル区間も同期信号(パイロット信号)が整
数波存在するので、複数のシンボル期間に亘りパイロッ
ト信号は連続的に発生させられている。Next, the phase relationship between the guard interval, the symbol period and the synchronizing signal (pilot signal) will be described below with reference to the drawings. Here, FIG. 7, FIG. 8 and FIG.
The description regarding 0 is described as a reference example of the present embodiment. In FIG. 7 shown as a reference example, a synchronization signal (pilot signal) of the same phase is generated in each symbol period,
A case where a synchronization signal having an integral wavelength exists in the guard interval will be described. (This is a first example of generating a continuous synchronizing signal without inverting the polarity.) IF shown in FIG.
FT is synonymous with the effective symbol period and the IFFT period, and one cycle at the end (right part) of the IFFT period is used as the signal of the guard interval G immediately before (left part) the IFFT period. In this example, the synchronization signal (pilot signal) having the same phase is generated for each IFFT period, and since the synchronization signal (pilot signal) is an integral wave in the guard interval section, the pilot signal is generated over a plurality of symbol periods. It is continuously generated.
The case of FIG. 3 already described is the same as the case of FIG. 7, and since the synchronization signal (pilot signal) is an integer wave in the guard interval section, the pilot signal is continuously generated over a plurality of symbol periods. There is.
【0016】参考例として示した図8において、一つ置
きのシンボル期間に同一位相の同期信号(パイロット信
号)が発生され、ガードインターバルに半波長の奇数倍
の同期信号が存在する場合について説明する。(極性を
反転させずに連続した同期信号を発生させる第2の例で
ある。)IFFTは有効シンボル期間及びIFFT期間
と同義であり、IFFT期間の終わりの部分(右部)の
1/2サイクルがそのままIFFT期間の手前の(左
部)のガードインターバルの信号とされる。この例で
は、IFFT期間毎に逆極性の同期信号(パイロット信
号)が発生させられており、ガードインターバル区間も
半波長の奇数倍の同期信号が存在するので、複数のシン
ボル区間(シンボル期間)に亘りパイロット信号は連続
的に発生させられている。Referring to FIG. 8 shown as a reference example, a case will be described in which a synchronizing signal (pilot signal) having the same phase is generated in every other symbol period and a synchronizing signal having an odd number of half wavelengths exists in the guard interval. . (This is a second example of generating a continuous sync signal without inverting the polarity.) IFFT is synonymous with an effective symbol period and an IFFT period, and is 1/2 cycle of the end portion (right part) of the IFFT period. Is directly used as the signal of the guard interval in the front part (left part) of the IFFT period. In this example, a sync signal (pilot signal) having an opposite polarity is generated every IFFT period, and a sync signal having an odd multiple of a half wavelength also exists in the guard interval section, so that a plurality of symbol sections (symbol periods) are included. The pilot signal is continuously generated.
【0017】本発明の実施例に係る図9において、ガー
ドインターバルGに同期信号が半波長の奇数倍存在する
場合について説明する。(極性を反転した同期信号を発
生させる第1の例である。)この場合は、ガードインタ
ーバルの開始点でパイロット信号の極性が反転されてお
り、シンボル期間毎のパイロット信号の位相は同相であ
る。即ち、周波数分割多重信号を発生させるIFFTの
同期信号を発生させる周波数に対応する端子電圧はシン
ボル毎に一定とし、常に同位相の同期信号を発生させて
いる。従って、ガードインターバルが半波長の奇数倍の
ときは、受信装置側でシンボル期間1つ置き毎に同期信
号の極性を反転させると同期信号は連続信号となる。こ
の場合は、図11に示すような位相同期回路でPLL回
路を用いて同期信号の検出を行うことが出来る。In FIG. 9 according to the embodiment of the present invention, the case where the synchronizing signal exists in the guard interval G in an odd multiple of half the wavelength will be described. (This is a first example of generating a synchronization signal with inverted polarity.) In this case, the polarity of the pilot signal is inverted at the start point of the guard interval, and the phase of the pilot signal in each symbol period is in phase. . That is, the terminal voltage corresponding to the frequency for generating the synchronizing signal of the IFFT for generating the frequency division multiplexed signal is constant for each symbol, and the synchronizing signal of the same phase is always generated. Therefore, when the guard interval is an odd multiple of half the wavelength, the sync signal becomes a continuous signal when the polarity of the sync signal is inverted every other symbol period on the receiving device side. In this case, the synchronization signal can be detected by using the PLL circuit in the phase synchronization circuit as shown in FIG.
【0018】参考例として示した図10において、ガー
ドインターバルに同期信号(パイロット信号)が半波長
の偶数倍存在する場合について説明する。(極性を反転
した同期信号を発生させる第2の例である。)図10に
示されるように、ガードインターバルに存在する同期信
号(パイロット信号)が整数波(半波長の偶数倍)のと
きであっても、同期信号を図9の場合と同様に、シンボ
ル期間1つ置きに反転して出力するとシンボル毎に極性
が反転する同期出力が得られる。この場合も、図11に
示すようなPLL回路を用いて同期信号の検出を行うこ
とが出来る。Referring to FIG. 10 shown as a reference example, a case will be described in which the synchronizing signal (pilot signal) exists in the guard interval at an even multiple of a half wavelength. (This is a second example of generating a sync signal with the polarity reversed.) As shown in FIG. 10, when the sync signal (pilot signal) present in the guard interval is an integer wave (even multiple of half wavelength) Even if there is a sync signal, as in the case of FIG. 9, if the sync signal is inverted and output every other symbol period, a sync output in which the polarity is inverted for each symbol is obtained. Also in this case, the PLL circuit as shown in FIG. 11 can be used to detect the synchronization signal.
【0019】図11は、シンボル期間1つ置き毎に反転
される同期信号を検出する位相同期回路である。この位
相同期回路は、位相比較器PD2(112)、Amp
(増幅器 113)、LPF(114)、VCO回路
(115)で構成されるPLL回路のVCO出力にイク
スクルーシブORで構成される信号切換器116が挿入
されている構成である。位相比較器PD1(111)
は、前記位相同期回路のVCO出力を入力とする同期検
波回路を構成している。入力端子110に印加された同
期信号を含む周波数多重分割信号は位相同期回路と同期
検波回路PD1(111)の両者に入力される。この位
相同期回路は位相比較器PD2(112)、増幅器(1
13)、LPF(114)、VCO(115)、信号切
換器(116)で構成されるPLLよりなる。同期検波
されたPD1(111)の出力に応じて信号切換器(1
16)でPLLのVCO回路115の出力を反転するよ
うに構成しているが、シンボル毎に極性反転される同期
信号は前記同期検波回路により検出され、PLLを構成
する位相比較器PD2(112)には極性反転されたV
CO出力が供給されるため極性反転された同期信号に対
しても連続的にロック動作を行う。FIG. 11 shows a phase synchronization circuit for detecting a synchronization signal which is inverted every other symbol period. This phase synchronization circuit includes a phase comparator PD2 (112), Amp
This is a configuration in which a signal switcher 116 composed of an exclusive OR is inserted in the VCO output of the PLL circuit composed of the (amplifier 113), the LPF (114) and the VCO circuit (115). Phase comparator PD1 (111)
Constitute a synchronous detection circuit which receives the VCO output of the phase locked loop as an input. The frequency division division signal including the synchronization signal applied to the input terminal 110 is input to both the phase synchronization circuit and the synchronization detection circuit PD1 (111). This phase lock circuit includes a phase comparator PD2 (112), an amplifier (1
13), a LPF (114), a VCO (115), and a signal switching device (116). According to the output of the PD1 (111) which is synchronously detected, the signal switch (1
Although the output of the VCO circuit 115 of the PLL is inverted in 16), the synchronization signal whose polarity is inverted for each symbol is detected by the synchronous detection circuit and the phase comparator PD2 (112) forming the PLL. The polarity is inverted to V
Since the CO output is supplied, the lock operation is continuously performed even for the sync signal whose polarity is inverted.
【0020】図12は図11における端子Bと、Aの出
力波形である。出力Aは同期信号出力波形で、出力Bは
シンボル周期(シンボル期間)毎に極性反転されて伝送
されるシンボル同期信号である。図13は図11に対す
る別の回路例で、信号切換器136は位相比較器PD2
(132)とアンプ133の間に挿入されている。同期
信号が反転されると同時にそれを検出して誤差信号の極
性を反転するもので、動作の様態は図11と同様に行わ
れる。いずれの場合も同期信号がシンボル周期(シンボ
ル期間)1つ置きに反転していてもそれを検出してPL
Lのループの特性を反転するため、VCOは反転される
こと無く連続した動作を継続する。従って同期信号の復
号を正常に行うことが出来ている。FIG. 12 shows output waveforms of the terminals B and A in FIG. The output A is a sync signal output waveform, and the output B is a symbol sync signal which is transmitted with its polarity inverted every symbol period (symbol period). FIG. 13 shows another circuit example for FIG. 11, in which the signal switch 136 is the phase comparator PD2.
It is inserted between (132) and the amplifier 133. At the same time that the synchronization signal is inverted, it is detected and the polarity of the error signal is inverted, and the operation mode is the same as in FIG. In either case, even if the synchronization signal is inverted every other symbol period (symbol period), it is detected and PL
Since the characteristics of the L loop are inverted, the VCO continues to operate without being inverted. Therefore, the synchronization signal can be decoded normally.
【0021】次に、本発明に適用されるOFDM信号受
信装置の実施例について、図2及び図4と共に説明す
る。受信装置の各構成は前記送信装置と逆に動作する回
路により構成される。受信部20は、これを構成してい
る受信アンテナにより得た前記送信部12からの信号を
高周波増幅器により増幅し、周波数変換器21に供給す
る。この出力信号は中間周波増幅回路22に供給され、
前記中間周波増幅回路22から所定レベルの受信信号と
して出力される。中間周波増幅回路22の出力信号は、
直交復調器23とキャリア検出(キャリア抽出)回路2
9とに夫々供給される。キャリア検出回路29は、図4
に例示する位相比較器(乗算器)41、LPF42、V
CO回路43、1/4分周回路45で構成されるPLL
回路を有しており、この出力信号が供給される中間周波
数発振回路31は、中心キャリアを位相誤差少なく抽出
する回路である。Next, an embodiment of the OFDM signal receiving apparatus applied to the present invention will be described with reference to FIGS. Each component of the receiving device is composed of a circuit that operates in reverse to the transmitting device. The receiving unit 20 amplifies the signal from the transmitting unit 12 obtained by the receiving antenna constituting the receiving unit 20 by a high frequency amplifier and supplies the amplified signal to the frequency converter 21. This output signal is supplied to the intermediate frequency amplifier circuit 22,
The signal is output from the intermediate frequency amplifier circuit 22 as a reception signal of a predetermined level. The output signal of the intermediate frequency amplifier circuit 22 is
Quadrature demodulator 23 and carrier detection (carrier extraction) circuit 2
9 and 9 are supplied respectively. The carrier detection circuit 29 is shown in FIG.
, A phase comparator (multiplier) 41, an LPF 42, V
PLL composed of a CO circuit 43 and a 1/4 frequency dividing circuit 45
The intermediate frequency oscillating circuit 31 having a circuit and supplied with this output signal is a circuit for extracting the center carrier with a small phase error.
【0022】本実施例では、情報を伝送するキャリア
は、シンボル周波数である378Hz毎に隣接、配置さ
れ、OFDM信号を構成している。中心キャリアに隣接
する情報キャリアも378Hz離れているのみで、中心
キャリアは隣接情報キャリアの影響を受けずに情報の伝
送を行なう必要があり、選択度の高い回路が使用されて
いる。本実施例では、PLL回路を用いて中心キャリア
の抽出を行なうが、隣接するキャリア周波数間隔の略1
/2である±200Hz程度で発振する水晶発振子(V
CXO)を電圧制御発振器(VCO)43として用い、
回路を動作させる。PLL回路中に用いられるLPFも
378Hzに対して十分に低いカットオフ周波数のもの
を用いている。この中間周波数発生回路31の出力信号
と90°シフト回路30を介した信号とが乗算器40、
41を有する直交復調器23に夫々供給されて、リア
ル、イマジナリパート(実数部、虚数部)の出力信号が
復号される。この実数部、虚数部出力信号は、LPF2
4に供給され、OFDM信号情報として伝送された、必
要な周波数帯域の信号を通過させ、入力されるアナログ
信号のサンプリングを行ない、出力信号をA/D変換器
(サンプリング回路)25に供給し、ディジタル信号に
変換する。In this embodiment, carriers for transmitting information are arranged adjacent to each other at a symbol frequency of 378 Hz to form an OFDM signal. Since the information carrier adjacent to the center carrier is also 378 Hz apart, the center carrier needs to transmit information without being affected by the adjacent information carrier, and a circuit with high selectivity is used. In this embodiment, the central carrier is extracted using the PLL circuit, but the carrier frequency interval between adjacent carriers is approximately 1
Quartz crystal oscillator (V
CXO) is used as the voltage controlled oscillator (VCO) 43,
Activate the circuit. The LPF used in the PLL circuit also has a cutoff frequency sufficiently low with respect to 378 Hz. The output signal of the intermediate frequency generation circuit 31 and the signal passed through the 90 ° shift circuit 30 are multipliers 40,
The output signals of the real and imaginary reparts (real number part, imaginary number part) are supplied to the quadrature demodulators 23 each having 41, and are decoded. The output signals of the real part and the imaginary part are LPF2
4, the signal of the required frequency band transmitted as the OFDM signal information is passed, the input analog signal is sampled, and the output signal is supplied to the A / D converter (sampling circuit) 25. Convert to digital signal.
【0023】サンプル同期信号発生回路32では、周波
数逓倍される前のサンプルクロック信号がパイロット信
号に位相同期するPLL回路により発生され、この回路
には直交復調器23のアナログ出力信号が供給される。
ガードインターバルの期間を含む、各シンボル区間で
連続信号として伝送されるパイロット信号にPLLが位
相同期し、復調されたパイロット信号が得られる。前記
送信装置において、パイロット信号は、サンプルクロッ
ク周波数に対して所定の整数比に設定されており、周波
数比に応じた周波数逓倍を行ない、サンプルクロック信
号を得る。ガードインターバル処理回路26は、伝送さ
れた信号より、シンボル期間ta内の任意のタイミングで
期間tsの有効シンボル期間信号を得られ、その中から
マルチパス歪の影響が少ない方の有効シンボル期間信号
を得て、FFT,QAM復号回路27に出力信号を供給
する。In the sample synchronizing signal generating circuit 32, the sample clock signal before frequency multiplication is generated by the PLL circuit which is in phase synchronization with the pilot signal, and the analog output signal of the quadrature demodulator 23 is supplied to this circuit.
The PLL is phase-synchronized with the pilot signal transmitted as a continuous signal in each symbol section including the guard interval period, and a demodulated pilot signal is obtained. In the transmitter, the pilot signal is set to a predetermined integer ratio with respect to the sample clock frequency, and frequency multiplication is performed according to the frequency ratio to obtain the sample clock signal. The guard interval processing circuit 26 can obtain the effective symbol period signal of the period ts at an arbitrary timing within the symbol period ta from the transmitted signal, and selects the effective symbol period signal of which the influence of the multipath distortion is small from among them. Then, the output signal is supplied to the FFT / QAM decoding circuit 27.
【0024】前記シンボル期間を検出するためのシンボ
ル同期信号発生回路33は、前記シンボル期間を検出す
る。次のFFT,QAM復号回路27は、前記得られた
クロック同期信号とシンボル同期信号とが供給されて、
複素フーリエ演算を行ない、入力信号の各周波数毎の実
数部、虚数部信号(リアルパート、イマジナリパート)
のレベルを求める。このようにして得られた各周波数毎
の実数部、虚数部信号レベルと、伝送される各キャリア
の実数部、虚数部の基準値を伝送するための参照用キャ
リアの復調出力とを比較し、ディジタル情報伝送用キャ
リアで伝送される量子化されたディジタル信号のレベル
が求められ、ディジタル情報が復号される。この回路2
7の出力信号は、並直列変換回路28を介して出力され
る。The symbol synchronization signal generation circuit 33 for detecting the symbol period detects the symbol period. The next FFT, QAM decoding circuit 27 is supplied with the obtained clock synchronization signal and symbol synchronization signal,
Performs a complex Fourier operation and outputs the real and imaginary parts of the input signal for each frequency (real part, imaginary part)
Ask for the level of. The real part of each frequency obtained in this way, the imaginary part signal level, and the real part of each carrier to be transmitted, comparing the demodulation output of the reference carrier for transmitting the reference value of the imaginary part, The level of the quantized digital signal transmitted by the carrier for transmitting digital information is obtained, and the digital information is decoded. This circuit 2
The output signal of No. 7 is output via the parallel-serial conversion circuit 28.
【0025】次に、図4と共にキャリア検出回路29、
及び、サンプル同期(サンプルクロック)信号発生回路
32について以下に述べる。本回路は一定レベルで伝送
されるパイロット信号を抽出し、これを基に正確なサン
プル同期(サンプルクロック)信号を生成することを目
的としている。まず、キャリア検出回路29を構成する
VCO回路43を中間周波数10.7MHzの4倍であ
る42.8MHzの周波数で発振させる。VCO回路4
3の出力信号は、夫々1/4分周回路44、45を介し
て、乗算器40、41に供給される。片方の乗算器41
よりの出力信号はLPF42に供給され、シンボル周波
数以下の成分が取り出され、その出力信号はVCO回路
43を制御する。乗算器41、LPF42、VCO回路
43、分周回路45によるループはPLL回路を構成し
ている。Next, together with FIG. 4, the carrier detection circuit 29,
The sample synchronization (sample clock) signal generation circuit 32 will be described below. This circuit is intended to extract a pilot signal transmitted at a constant level and generate an accurate sample synchronization (sample clock) signal based on this. First, the VCO circuit 43 forming the carrier detection circuit 29 is oscillated at a frequency of 42.8 MHz which is four times the intermediate frequency of 10.7 MHz. VCO circuit 4
The output signal of 3 is supplied to the multipliers 40 and 41 via the 1/4 frequency dividing circuits 44 and 45, respectively. One multiplier 41
Is supplied to the LPF 42, components below the symbol frequency are extracted, and the output signal controls the VCO circuit 43. A loop formed by the multiplier 41, the LPF 42, the VCO circuit 43, and the frequency dividing circuit 45 constitutes a PLL circuit.
【0026】乗算器40、41の入力端子には中間周波
増幅された信号が印加され、本回路により直交復号がな
され、実数部と虚数部の出力信号が得られる。サンプル
同期信号発生回路32は、直交復調器23よりの実数部
出力信号が供給され、パイロット信号として送信される
ナイキスト周波数成分を検出する。分周比可変回路(V
CO回路)50には、VCO回路43の出力信号が供給
され、分周比は1/426から1/438までに設定さ
れるように構成する。サンプル同期信号発生回路32に
おける乗算器52は、直交復調器23よりの出力信号
と、VCO回路の信号を1/2分周回路51を介した信
号とが供給され、位相比較器としての動作を行なう。The intermediate frequency amplified signals are applied to the input terminals of the multipliers 40 and 41, and orthogonal decoding is performed by this circuit to obtain the output signals of the real number part and the imaginary number part. The sample synchronization signal generation circuit 32 is supplied with the real part output signal from the quadrature demodulator 23 and detects the Nyquist frequency component transmitted as a pilot signal. Variable division ratio circuit (V
The output signal of the VCO circuit 43 is supplied to the CO circuit) 50, and the division ratio is set to 1/426 to 1/438. The multiplier 52 in the sample synchronization signal generating circuit 32 is supplied with the output signal from the quadrature demodulator 23 and the signal from the VCO circuit via the 1/2 frequency dividing circuit 51, and operates as a phase comparator. To do.
【0027】乗算器52の出力信号はLPF回路53に
より周波数制御に係わる誤差信号のみを通過させる。遅
延回路54と加算回路55は、隣接するキャリア成分を
減衰させるための回路で、シンボル周波数である387
Hzにディップを持たせる特性としている。VCO回路
(分周比可変回路)50、乗算器52、LPF53より構
成されるPLL回路では、キャリア抽出部の直交復調器
23の実数部出力信号中に含まれる連続するパイロット
信号に同期したVCO出力信号が発振され、99kHz
のサンプルクロック出力信号として出力される。上記実
施例では、257波のキャリアを発生させるために周期
が256のIFFTを用いる場合について述べたが、他
の実施例として、周期が512のIFFTを用いる例に
ついて以下に述べる。この周期が512のIFFTを用
いる実施例では、パイロット周波数として、ナイキスト
周波数が用いられるのではなく、このサンプルクロック
信号と簡単な整数比の関係にある次数の高い周波数を用
いて行なう。As the output signal of the multiplier 52, only the error signal related to frequency control is passed by the LPF circuit 53. The delay circuit 54 and the adder circuit 55 are circuits for attenuating adjacent carrier components and have a symbol frequency of 387.
It has the characteristic of having a dip in Hz. VCO circuit
In the PLL circuit including the (division ratio variable circuit) 50, the multiplier 52, and the LPF 53, the VCO output signal synchronized with the continuous pilot signal included in the real part output signal of the quadrature demodulator 23 of the carrier extraction unit Oscillated, 99 kHz
Is output as the sample clock output signal of. In the above-described embodiment, the case where the IFFT having the cycle of 256 is used to generate the carrier of 257 waves has been described, but as another embodiment, an example of using the IFFT having the cycle of 512 will be described below. In the embodiment using the IFFT with a period of 512, the Nyquist frequency is not used as the pilot frequency, but a high-order frequency having a simple integer ratio relationship with the sample clock signal is used.
【0028】即ち、周期MのIFFTを考えるとき、ナ
イキスト周波数の1/2の位置に、即ちM/4番目の周
波数にパイロット信号を配置し、OFDMで送出するキ
ャリアは、IFFTにおける第1番目より第M/4番目
まで、及び、第3M/4番目より第M番目までとして出
力される信号を用いる。このように周期M=2NのIF
FTを用いても、周期NのIFFTを用いた時と等価な
IFFTの出力信号を得ることができる。従って、ガー
ドインターバルも含めて連続したパイロット信号を伝送
出来ると共に、このパイロット信号を復号し、4逓倍す
ることにより、サンプルクロック信号を得ることが出来
る。That is, when considering the IFFT of the period M, the pilot signal is arranged at the position of 1/2 of the Nyquist frequency, that is, the M / 4th frequency, and the carrier transmitted by OFDM is the first carrier in the IFFT. The signals output up to the M / 4th and from the 3rd M / 4th to the Mth are used. In this way, IF with cycle M = 2N
Even if the FT is used, an output signal of the IFFT equivalent to that when the IFFT of the cycle N is used can be obtained. Therefore, a continuous pilot signal including the guard interval can be transmitted, and a sample clock signal can be obtained by decoding this pilot signal and multiplying it by four.
【0029】このときに用いられるサンプル同期信号発
生回路では、パイロット信号の周波数は上記の周期Nを
256とした実施例と同じであるが、図2に示すFF
T,QAM復号回路27を駆動するサンプルクロック周
波数は周期Nを256とした場合の2倍となる。それに
従って、2倍の198kHzのサンプルクロック信号を
出力する。よって、このサンプル同期信号発生回路は、
上記の実施例とは分周比可変回路50の分周比が1/2
13〜1/219、及び、1/2分周回路51の分周比
が1/4になっている点が異なっており、それ以外の構
成は図4と同じであり、その説明は省略する。In the sample synchronizing signal generating circuit used at this time, the frequency of the pilot signal is the same as that of the embodiment in which the cycle N is 256, but the FF shown in FIG.
The sample clock frequency for driving the T / QAM decoding circuit 27 is double that when the cycle N is 256. Accordingly, the doubled 198 kHz sample clock signal is output. Therefore, this sample sync signal generation circuit
The frequency division ratio of the frequency division ratio variable circuit 50 is half that of the above embodiment.
13 to 1/219, and the point that the frequency dividing ratio of the 1/2 frequency dividing circuit 51 is 1/4, and the other configurations are the same as those in FIG. 4, and the description thereof will be omitted. .
【0030】[0030]
【発明の効果】本願各請求項の発明によれば、ガードイ
ンターバル区間に頭部では不連続な波形として存在さ
せ、及び4逓倍して単一周波数の信号として存在し、隣
接する有効シンボル区間の開始点において互いに同相に
保持され、且つ振幅が一定な高次周波数のパイロット信
号として連続的に送出するように設定されており、実際
に伝送されるパイロット信号を4逓倍して得られる信号
の周波数スペクトラムは単一となる。従って、受信側で
ジッタのないクロック信号を復号出来、送信側で動作す
るIFFTと受信側で動作するFFTとの時間関係を同
一に設定することが容易になり、IFFT動作を行なっ
たときに近い形でのFFT動作を行なうことが出来、よ
り正確な情報の伝送が可能となる。さらに、情報信号と
して伝送されるパイロット信号に、隣接する有効シンボ
ル区間の開始点において不連続な波形を有する信号とし
たシンボル同期情報を挿入して行うため、有効シンボル
区間の開始点において互いに同相に保持されているにも
関らず、受信側では時分割同期信号が入来する前に同期
信号を復号できるなど、チャンネル切り換え時などでも
短時間で周波数分割多重信号の復号を行う事が出来るな
どの効果を有している。 According to the present prior invention of the claims according to the present invention, there is a discontinuous waveform in the head to guard interval
And a signal of a single frequency that is multiplied by 4 and exists next to
In phase with each other at the start points of the effective symbol intervals
A pilot signal of a higher frequency that is held and has a constant amplitude.
Signal is set to be continuously transmitted, and the frequency spectrum of a signal obtained by multiplying an actually transmitted pilot signal by 4 has a single frequency spectrum. Therefore, can decode a jitter-free clock signal on the receiving side, it makes it easy to set the same time relationship with the FF T operating in IFF T and the receiver operating at the transmission side, when performing IFFT operation It is possible to perform the FFT operation in a form close to, and more accurate information transmission becomes possible . In addition, an effective symbol adjacent to the pilot signal transmitted as an information signal is used.
Signal with a discontinuous waveform at the start of the
Valid symbol because the symbol synchronization information is inserted.
Even if they are held in phase with each other at the beginning of the interval
Regardless, etc. can be decoded synchronization signal before division synchronization signal incoming time at the receiving side has the effect of such a short time in such time Ji Yan'neru switched it is possible to perform decoding of a frequency division multiplex signal ing.
【図1】本発明のOFDM信号送信装置の実施例のブロ
ック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an OFDM signal transmission apparatus of the present invention.
【図2】本発明に適用されるOFDM信号受信装置の実
施例のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of an embodiment of an OFDM signal receiving apparatus applied to the present invention.
【図3】本発明に係るOFDM信号のシンボル期間とガ
ードインターバルの関係を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a symbol period and a guard interval of an OFDM signal according to the present invention.
【図4】本発明に適用される実施例に係るOFDM信号
受信装置のキャリア抽出部及びサンプル同期信号発生部
のブロック図である。FIG. 4 is a block diagram of a carrier extraction unit and a sample synchronization signal generation unit of an OFDM signal receiving apparatus according to an embodiment applied to the present invention.
【図5】従来のOFDM信号送信装置のブロック図であ
る。FIG. 5 is a block diagram of a conventional OFDM signal transmitter.
【図6】従来のOFDM信号受信装置のブロック図であ
る。FIG. 6 is a block diagram of a conventional OFDM signal receiving apparatus.
【図7】同期信号とシンボル期間との関係を示した図で
ある。FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a synchronization signal and a symbol period.
【図8】同期信号とシンボル期間との関係を示した図で
ある。FIG. 8 is a diagram showing a relationship between a synchronization signal and a symbol period.
【図9】本発明の同期信号とシンボル期間との関係を示
した図である。FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a synchronization signal and a symbol period according to the present invention.
【図10】同期信号とシンボル期間との関係を示した図
である。FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a synchronization signal and a symbol period.
【図11】位相同期回路の例を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a phase synchronization circuit.
【図12】位相同期回路の出力波形を示した図である。FIG. 12 is a diagram showing an output waveform of a phase locked loop circuit.
【図13】位相同期回路の別の例を示した図である。FIG. 13 is a diagram showing another example of the phase synchronization circuit.
2 直並列変換回路 3 IFFT,パイロット信号生成回路 4 ガードインターバル設定回路 4A RAM(ランダムアクセスメモリ) 5 D/A変喚器 6,24,42,53,114,134 LPF 7 直交変調器 8,30 90°シフト回路 9,31 中間周波数発生回路 10 クロック信号発生回路 11,21 周波数変換器 12 送信部 20 受信部 23 直交復調器 25 A/D変換器(サンプリング回路) 26 ガードインターバル処理回路 27 FFT,QAM復号回路 28 並直列変換回路 29 キャリア検出回路 32 サンプル同期信号発生回路 33 シンボル同期信号発生回路 40,41,52 乗算器(位相比較器) 43,50,115,135 VCO回路 44,45 1/4分周回路 51 1/2分周回路 111,112,131,132 位相比較器(PD) 116,136 信号切換器 2 serial-parallel conversion circuit 3 IFFT, pilot signal generation circuit 4 Guard interval setting circuit 4A RAM (random access memory) 5 D / A converter 6,24,42,53,114,134 LPF 7 Quadrature modulator 8,30 90 ° shift circuit 9,31 Intermediate frequency generation circuit 10 Clock signal generation circuit 11,21 Frequency converter 12 Transmitter 20 Receiver 23 Quadrature demodulator 25 A / D converter (sampling circuit) 26 Guard interval processing circuit 27 FFT, QAM decoding circuit 28 Parallel-serial conversion circuit 29 Carrier detection circuit 32 sample sync signal generator 33 Symbol synchronization signal generation circuit 40, 41, 52 Multiplier (phase comparator) 43, 50, 115, 135 VCO circuit 44,45 1/4 divider circuit 51 1/2 divider circuit 111, 112, 131, 132 Phase comparator (PD) 116, 136 signal switch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−134862(JP,A) 特開 昭56−158545(JP,A) 特開 昭60−52147(JP,A) 特開 平6−141020(JP,A) 特開 平7−273741(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 11/00 ─────────────────────────────────────────────────── --Continued from the front page (56) Reference JP-A-56-134862 (JP, A) JP-A-56-158545 (JP, A) JP-A-60-52147 (JP, A) JP-A-6- 141020 (JP, A) JP-A-7-273741 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H04J 11/00
Claims (2)
変調信号を発生させるIFFT,パイロット信号生成回
路と、前記変調信号の一部を所定の時間繰り返して伝送
するように構成するガードインターバル設定回路と、前
記両回路を駆動するクロック信号を発生させるクロック
信号発生回路とを有し、 前記IFFT,パイロット信号生成回路により複数の有
効シンボル区間の開始点における位相が隣接する有効シ
ンボル区間において互いに同相に保持されると共に振幅
が一定に保持され、且つ前記クロック信号と整数の周波
数比関係にある高次周波数のパイロット信号を、前記ガ
ードインターバル設定回路で設定するガードインターバ
ル区間に頭部では不連続な波形として存在させ、及び4
逓倍して単一周波数の信号として存在させるようにし
て、複数の前記シンボル区間に亘り連続的に送出するよ
うに構成したことを特徴とする直交周波数分割多重信号
送信装置。1. A multilevel QAM supplied with a digital information signal.
IFFT and pilot signal generation circuit for generating a modulation signal, guard interval setting circuit configured to repeatedly transmit a part of the modulation signal for a predetermined time, and clock signal for generating a clock signal for driving both circuits A generator circuit, the IFFT and pilot signal generator circuits keep the phases at the start points of a plurality of effective symbol sections in phase with each other in adjacent effective symbol sections, and
Is held constant , and a pilot signal of a higher frequency having an integer frequency ratio relationship with the clock signal is present as a discontinuous waveform at the head in the guard interval section set by the guard interval setting circuit , and Four
An orthogonal frequency division multiplex signal transmission device, characterized in that it is multiplied so as to be present as a signal of a single frequency, and is continuously transmitted over a plurality of the symbol intervals .
ロック信号を基にIFFTしてパイロット信号を含む多IFFT based on the lock signal
値QAM変調信号を生成し、前記多値QAM変調信号のOf the multilevel QAM modulated signal by generating a multilevel QAM modulated signal.
一部を所定時間繰り返してガードインターバル信号を生Generate a guard interval signal by repeating a part of the operation for a predetermined time.
成し、生成された前記ガードインターバル信号を前記多The guard interval signal generated and
値QAM変調信号の前に付して送信する直交周波数分割Orthogonal frequency division that is transmitted before the value-QAM modulated signal
多重信号の送信方法において、In the method of transmitting multiple signals, 複数の有効シンボル区間の開始点における位相が隣接すThe phases at the start points of multiple effective symbol intervals are
る有効シンボル区間において互いに同相に保持されるとAre held in phase with each other in the effective symbol section
共に振幅が一定に保持され、且つ前記クロック信号と整Both have a constant amplitude and are aligned with the clock signal.
数の周波数比関係にある高次周波数のパイロット信号をThe pilot signals of higher frequencies that are related to the frequency ratio of the numbers
生成する第1のステップと、A first step of generating, 前記第1のステップで生成されたパイロット信号を、予The pilot signal generated in the first step is
め設定される所定のガードインターバル区間に頭部ではIn the predetermined guard interval section that is set for
不連続な波形として存在させ、及び4逓倍して単一周波Exist as a discontinuous waveform, and multiply by 4 to obtain a single frequency
数の信号として存在させるようにして、複数の前記シンA plurality of said syn.
ボル区間に亘り連続的に送出する第2のステップと、A second step of continuously sending out over the bol section, を有してなすことを特徴とする直交周波数分割多重信号Orthogonal frequency division multiplexed signal characterized by having
の送信方法。How to send.
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