JP3612255B2 - OFDM receiver - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、日本や欧州における地上波ディジタルTV放送のようにOFDM変調された信号の受信装置に関し、特に車載用として好適なダイバーシチ受信型のOFDM受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、地上波ディジタルTV放送に代表されるディジタルのオーディオ信号や映像信号の伝送(変調)方式としてOFDM( Orthogonal Frequency Division Multiplexing、直交周波数分割多重)によるマルチキャリア(多搬送波)変調方式が実用化されつつある。この変調方式による放送は、符号化したデータを分割して千から数千以上の搬送波に振り分け、多重化して伝送する。
図13にOFDM送信装置の構成ブロック図を、図14にOFDMによる変調過程を概念的に示す。
【0003】
図13において、OFDM変調手段191は、入力されるディジタル信号をQPSK等の変調を行う変調手段192と、変調された直列信号を並列信号に変換する直/並列変換手段(S/P)193と、変換された並列信号を逆フーリエ変換する高速逆フーリエ変換手段(IFFT)194と、逆フーリエ変換された信号を直列系列に変換し、時間信号として出力する並/直列変換手段(P/S)195と、変換された信号にガードインターバルを挿入するガードインターバル挿入手段196とから構成されている。また、197は送信手段(TX)、198はアンテナである。
【0004】
上記構成において、入力されたディジタル信号が変調手段192により所定の変調方式(例えば、QPSK変調)で情報変調されることにより得られた変調シンボルは、図14に示すように、直/並列変換手段(S/P)193により、より低速の変調シンボル列、すなわち、一定周波数間隔(Δf)で並んだN個のそれぞれ互いに直交する搬送波の変調シンボル列に変換される。この変調シンボル列は、高速逆フーリエ変換手段(IFFT)194により高速逆フーリエ変換(IFFT)され、更に、並/直列変換手段(P/S)195により波形合成され、直交する時間軸信号の同相成分(以下Iと記す。)と、直交成分(以下、Qと記す。)が生成される。
【0005】
さらに、ガードインターバル挿入手段196により所定時間(有効シンボル時間)Tsで区切られた信号の末尾の所定時間分(ガードインターバル時間)Tgを上記時間軸信号I,Qの開始部にコピーして挿入し、これをガードインターバルとする。このようにガードインターバルが挿入された時間軸信号が、ガードインターバル挿入手段66からベースバンド時系列信号として生成される。
【0006】
このガードインターバルは受信時に生じる遅延波妨害(干渉)の対策のために挿入されるもので、マルチパス環境下での信号の相対遅延による隣接シンボル干渉を吸収するシンボルである。
ここで、(Tg+Ts)時間の時間軸信号が1単位のOFDMシンボルとして扱われ、受信時の処理によってこのガードインターバルが除去されてTs時間の信号のみが有効シンボル信号として抽出され、復調されるものである。
そして、ガードインターバル挿入手段196により生成されたベースバンド時系列信号は、D/A変換手段を含む送信手段(TX)197で所定の搬送波に乗せられ、電力増幅した後アンテナ198から空間に輻射される。
【0007】
つぎに、図15に基本的なOFDM受信装置の構成を、図16にOFDMによる復調過程を概念的に示す。
図15において、OFDM受信装置は、アンテナ212と、受信手段(REC)213と、OFDM復調手段211とを有している。
また、OFDM復調手段211は、受信した信号からガードインターバルを除去して有効シンボル信号を抽出する有効シンボル抽出手段214、有効シンボル信号を並列信号に変換する直/並列変換手段(S/P)215、並列信号をフーリエ変換する高速フーリエ変換手段(FFT)216、直列信号に変換する並/直列変換手段(P/S)217および復調手段218を有している。
【0008】
図15において、アンテナ212によって捕捉された信号電波は受信手段(REC)213によって増幅、周波数変換され、ベースバンド時系列信号として出力され、OFDM復調手段211によって復調される。
OFDM復調手段211では、図16に示すように、有効シンボル抽出手段214において、受信したOFDMシンボルを参照し、Ts時間だけ離れた2つのシンボル信号をTg時間にわたり積和を計算して自己相関信号を発生し、これを基準信号とする。続いてOFDMシンボルの基準信号(自己相関信号)のピーク(最大値)を検出し、自己相関信号のピークに基づいて挿入されたガードインターバルの開始時期を検出し、このガードインターバルを除去して有効シンボルのI、Qを抽出する。
【0009】
次いで、直/並列変換手段(S/P)215により有効シンボル信号を並列信号に変換し、変換された並列信号を高速フーリエ変換手段(FFT)216により高速フーリエ変換(FFT)してΔfずつ周波数のずれたN個の搬送波の変調シンボルを取り出す。このように取り出された変調シンボルを並/直列変換手段(P/S)217により直列状の時間系列に変換してから、復調手段218により所定の方式で復調して、ディジタル信号を復号する。
【0010】
以上のように、受信したOFDMシンボルの基準信号(自己相関信号)のピーク(最大値)を検出し、自己相関信号のピークに基づいて有効シンボルを抽出するので、基準信号が正確に検出されないと、抽出した有効シンボルに隣接するOFDMシンボルのデータが含まれることとなり、ビット誤りが発生するという問題がある。
一方、OFDM変調による放送信号を自動車等で移動しながら受信する場合、フェージングの影響を受けてしまい、受信信号レベルが変動するので、基準信号を正確に発生できなくなる。その結果、前述のようなビット誤りが発生するので、移動受信時にはダイバーシチ受信によりレベル変動を抑制するようにしている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のOFDM受信装置において、ダイバーシチ受信を行うようにしても、OFDMシンボルのガードインターバル時間(Tg)以上に遅延した遅延波が混入していると、隣接した有効シンボルが干渉して復調後のビット誤りが多くなってしまうという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、OFDM変調信号のフーリエ変換処理手段の前段にダイバーシチ合成手段と遅延等化手段とを設けることにより、十分な信号強度を有し、かつガードインターバル時間以上の遅延時間を有する遅延波を除去した有効シンボル信号を抽出することができるダイバーシチ受信型のOFDM受信装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のOFDM受信装置は、互いに離間して配置され、OFDM変調された信号を捕捉する複数のアンテナと、該複数のアンテナにそれぞれ接続され、供給された信号を処理してベースバンド信号にする複数の受信手段と、該複数の受信手段の各出力信号を合成するダイバーシチ合成手段と、該ダイバーシチ合成手段の合成出力からOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分を除去する遅延等化手段と、該遅延等化手段の出力信号から変調時に挿入されたガードインターバル信号を取り除き、有効シンボル信号を抽出して復調するOFDM復調手段と、を有することを特徴とする。
【0013】
本発明のOFDM受信装置では、互いに離間して配置された複数のアンテナによりOFDM変調された信号が捕捉され、該複数のアンテナにそれぞれ接続された複数の受信手段により供給された信号が処理されベースバンド信号に変換される。次いで、ダイバーシチ合成手段により前記複数の受信手段の各出力信号が合成される。さらに、遅延等化手段により該ダイバーシチ合成手段の合成出力からOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去され、OFDM復調手段により該遅延等化手段の出力信号から変調時に挿入されたガードインターバル信号が取り除かれ、有効シンボル信号が抽出されて復調される。
【0014】
また、本発明のOFDM受信装置は、前記複数の受信手段の出力側に、該複数の受信手段の各出力信号間の相互相関を検出する相互相関検出手段と、前記複数の受信手段の各出力信号の自己相関を検出する複数の第1の自己相関検出手段とが接続され、前記遅延等化手段が、前記相互相関検出手段及び前記複数の第1の自己相関検出手段の検出結果に基づいてOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分を除去することを特徴とする。
【0015】
本発明のOFDM受信装置では、前記複数の受信手段の出力側に接続された相互相関検出手段により、前記複数の受信手段の各出力信号間の相互相関が検出され、また、前記複数の受信手段の出力側に接続された、複数の第1の自己相関検出手段により前記複数の受信手段の各出力信号の自己相関が検出される。さらに、前記遅延等化手段により、前記相互相関検出手段及び前記複数の第1の自己相関検出手段の検出結果に基づいてOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去される。
【0016】
また、本発明のOFDM受信装置は、前記遅延等化手段は、前記複数の第1の自己相関検出手段の各々が検出した自己相関値のうち、最大自己相関値以外の極大自己相関値の前記最大自己相関値からの遅延時間と、前記極大自己相関値から算出した複素振幅係数と、前記相互相関検出手段が検出した相互相関値から算出した位相係数とに基づいて前記遅延等化手段の出力信号を負帰還させる複数の帰還手段を備えたことを特徴とする。
【0017】
本発明のOFDM受信装置では、前記遅延等化手段が有する複数の帰還手段により、前記複数の第1の自己相関検出手段の各々が検出した自己相関値のうち、最大自己相関値以外の極大自己相関値の前記最大自己相関値からの遅延時間と、前記極大自己相関値から算出した複素振幅係数と、前記相互相関検出手段が検出した相互相関値から算出した位相係数とに基づいて前記遅延等化手段の出力信号が負帰還される。
【0018】
また、本発明のOFDM受信装置は、前記相互相関検出手段は、該相互相関検出手段に供給される信号のうち、比較すべき2つの信号のうちの一の信号から複素共役信号を生成して出力する複素共役信号生成手段と、前記複素共役信号と前記比較すべき2つの信号のうちの他の信号とを乗算する乗算手段と、該乗算手段の乗算結果を所定時間だけ累算する累算手段とを有することを特徴とする。
【0019】
本発明のOFDM受信装置では、前記相互相関検出手段において、複素共役信号生成手段により該相互相関検出手段に供給される信号のうち、比較すべき2つの信号のうちの一の信号から複素共役信号が生成され出力される。また、乗算手段により、前記複素共役信号と前記比較すべき2つの信号のうちの他の信号とが乗算され、累算手段により前記乗算手段の乗算結果が所定時間だけ累算される。
【0020】
また、本発明のOFDM受信装置は、前記ダイバーシチ合成手段の出力側に、該ダイバーシチ合成手段の出力信号の自己相関を検出する第2の自己相関検出手段が接続され、前記遅延等化手段が、前記第2の自己相関検出手段の検出結果に基づいてOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分を除去することを特徴とする。
【0021】
本発明のOFDM受信装置では、前記ダイバーシチ合成手段の出力側に接続された第2の自己相関検出手段により、前記ダイバーシチ合成手段の出力信号の自己相関が検出され、前記遅延等化手段により、前記第2の自己相関検出手段の検出結果に基づいてOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去される。
【0022】
また、本発明のOFDM受信装置は、前記遅延等化手段は、前記第2の自己相関検出手段が検出した自己相関値のうち、最大自己相関値以外の極大自己相関値の前記最大自己相関値からの遅延時間と、前記極大自己相関値から算出した複素振幅係数とに基づいて前記遅延等化手段の出力信号を負帰還させる複数の帰還手段を備えたことを特徴とする。
【0023】
本発明のOFDM受信装置では、前記遅延等化手段が有する複数の帰還手段により、前記第2の自己相関検出手段が検出した自己相関値のうち、最大自己相関値以外の極大自己相関値の前記最大自己相関値からの遅延時間と、前記極大自己相関値から算出した複素振幅係数とに基づいて前記遅延等化手段の出力信号が負帰還される。
【0024】
また、本発明のOFDM受信装置は、前記第1、第2の自己相関検出手段は、該第1、第2の自己相関検出手段に供給される信号を有効シンボル時間だけ遅延させた遅延信号を出力する有効シンボル時間遅延手段と、前記第1、第2の自己相関検出手段に供給される信号から複素共役信号を生成して出力する複素共役信号生成手段と、前記遅延信号と前記複素共役信号とを乗算する乗算手段と、該乗算手段の乗算結果を所定時間だけ累算する累算手段とを有することを特徴とする。
【0025】
本発明のOFDM受信装置では、前記第1、第2の自己相関検出手段において、有効シンボル時間遅延手段により該第1、第2の自己相関検出手段に供給される信号を有効シンボル時間だけ遅延させた遅延信号が出力され、複素共役信号生成手段により前記第1、第2の自己相関検出手段に供給される信号から複素共役信号が生成され出力される。さらに、乗算手段により前記遅延信号と前記複素共役信号とが乗算され、累算手段により前記乗算手段の乗算結果が所定時間だけ累算される。
【0026】
また、本発明のOFDM受信装置は、前記OFDM復調手段は、前記複数の第1の自己相関検出手段の各々にて検出された自己相関値のうち最大値を示す最大自己相関値が検出された時点、または、第2の自己相関検出手段にて検出された自己相関値のうち最大値を示す最大自己相関値が検出された時点を基準として、前記遅延等化手段の出力信号からガードインターバル信号を取り除き、有効シンボル信号を抽出することを特徴とする。
【0027】
本発明のOFDM受信装置では、前記OFDM復調手段により、前記複数の第1の自己相関検出手段の各々にて検出された自己相関値のうち最大値を示す最大自己相関値が検出された時点、または、第2の自己相関検出手段にて検出された自己相関値のうち最大値を示す最大自己相関値が検出された時点を基準として、前記遅延等化手段の出力信号からガードインターバル信号が取り除かれ、有効シンボル信号が抽出される。
【0028】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の各実施の形態に係るOFDM受信装置は、OFDM変調信号の有効シンボルをFFT演算するFFT演算手段の前段に、アンテナダイバーシチを行うダイバーシチ合成手段と、受信したOFDM変調信号のうち所定時間以上遅延した信号成分(遅延波)を除去する遅延等化手段とを設け、十分な信号強度を有し、遅延の大きな信号を除去したOFDM変調信号の有効シンボル信号を抽出することができるようにしたことを特徴としている。以下、本発明の各実施の形態に係るOFDM受信装置ではアンテナ素子数を2とした場合について説明する。
【0029】
図1に本発明の第1の実施の形態に係るOFDM受信装置の構成を示す。同図において、本実施の形態に係るOFDM受信装置は、#1系統のOFDM変調された信号を捕捉するアンテナ11aと、アンテナ11aと相互に離間して配置され#2系統のOFDM変調された信号を捕捉するアンテナ11bと、受信手段12a,12bと、受信手段12a,12bの出力信号の位相を補正してから合成する信号合成手段100と、複数の受信手段12a,12bの出力信号間の相互相関を検出する相互相関検出手段13と、受信手段12aの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段14aと、受信手段12bの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段14bと、自己相関検出手段14a,14bの検出結果及び相互相関検出手段13の検出結果に基づいて信号合成手段100の合成出力から所定時間以上、遅延した信号成分を除去する遅延等化手段16と、OFDM復調手段17とを有している。
【0030】
ここで、相互相関検出手段13と信号合成手段100とがダイバーシチ合成手段15を構成し、相互相関検出手段13の検出結果に基づいて、受信手段12a,12bの出力信号の位相を補正してから合成するというダイバーシチ合成を行う。また、自己相関検出手段14a,14bは、本発明の第1の自己相関検出手段に相当する。なお、OFDM復調手段17の具体的な構成は、既知のOFDM復調手段211と同じである。
【0031】
上記構成において、アンテナ11a、アンテナ11bにより受信した信号は、それぞれ、受信手段12a、12bで増幅、周波数変換されてベースバンド信号に変換された後、それぞれ#1系統、#2系統の信号としてダイバーシチ合成手段15に入力される。ダイバーシチ合成手段15では、相互相関検出手段13の検出結果に基づいて受信手段12a,12bの各出力信号が同位相となるように信号合成手段100で位相補正され、ダイバーシチ合成される。
【0032】
次いで遅延等化手段16では、自己相関検出手段14a,14bの検出結果及び相互相関検出手段13の検出結果に基づいて信号合成手段100の合成出力から所定時間以上、具体的にはOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去される。遅延等化手段16の出力信号は、OFDM復調手段18において、フーリエ変換され、変調時に挿入されたガードインターバルが取り除かれ、有効シンボルが抽出されて復調される。
【0033】
次に図1における信号合成手段100の具体的構成を図2に示す。同図において、信号合成手段100は移相手段21,22と、加算手段23とを有している。同図において、受信手段12a,12bの各出力信号は移相手段21、22において相互相関検出手段13の検出結果(相互相関値)を参照して互いに同相となるように位相補正され、加算手段23において加算されて合成され、遅延等化手段16に出力される。このように、同位相でダイバーシチ合成すると、合成出力の電力を最大にすることができる。
【0034】
次に、図1における遅延等化手段16の具体的構成を図3に示す。同図に示す遅延等化手段16は、2信号までの遅延等化が行える構成となっている。図3において、遅延等化手段16は、加算手段31と、加算手段31の出力を所定時間、遅延させる遅延手段32、35と、遅延手段32、35の出力信号の複素振幅をそれぞれ、補正する複素振幅補正手段33、36と、複素振幅補正手段33、36の位相をそれぞれ、補正する移相手段34、37と、遅延手段32,35における遅延時間を算出する遅延時間算出手段39と、複素振幅補正手段33,36における振幅補正量である複素振幅係数を算出する複素振幅係数算出手段40と、移相手段34、37における移相量を算出する位相係数算出手段41と、供給された自己相関値の中から最大値と極大値を探索する最大極大自己相関探索手段38とを有している。
【0035】
図3に示す遅延等化手段16は2つまでの信号の遅延等化を行う構成であり、遅延手段32と、複素振幅補正手段33と、移相手段34とにより構成される信号の負帰還手段により、一の信号の遅延信号が除去され、また、遅延手段35と、複素振幅補正手段36と、移相手段37とにより構成される信号の負帰還手段により、もう一つの遅延信号が除去される。
【0036】
最大極大自己相関探索手段38は、自己相関検出手段14a,14bからそれぞれ自己相関値が供給されると、それらの中から自己相関の最大値と極大値を探索し、自己相関の最大値と極大値に関する制御信号を遅延時間算出手段39と、複素振幅係数算出手段40と、位相係数算出手段41に送出する。例えば、信号合成手段100の出力に3つのOFDM変調信号が含まれていると、1つの最大自己相関値と2つの極大自己相関値が検出され、極大自己相関値を発生させる要因となった遅延信号を除去するために、これらに関する制御情報が送出される。
【0037】
最大極大自己相関探索手段38からの制御信号を受けて、遅延時間算出手段39は前記の最大自己相関値を基準として、最大自己相関値以外の極大自己相関値の中で、除去すべき2つの遅延信号に対応する極大自己相関値が検出された時点までの時間を算出して、これを遅延時間としてそれぞれ遅延手段32、35に送出する。ここで、算出された遅延時間が所定時間、具体的にはOFDM変調信号に含まれるガードインターバル時間より短いときには、送出する遅延時間を零とする。
【0038】
また、複素振幅係数算出手段40は、最大極大自己相関探索手段38からの制御信号を受けると、最大自己相関値を基準として、最大自己相関値以外の極大自己相関値の中で除去すべき2つの遅延信号に対応する極大自己相関値との比をそれぞれ算出して、これを複素振幅係数としてそれぞれ複素振幅補正手段33,36に送出する。
ここで、遅延時間算出手段39と複素振幅係数算出手段40においては、自己相関検出手段14a,14bからそれぞれ供給される自己相関値を参照して、遅延時間と複素振幅補正係数を算出する。
【0039】
更に、位相係数算出手段41は、最大極大自己相関探索手段38からの制御信号を受けると、最大自己相関値以外の極大自己相関値の中で除去すべき2つの遅延信号に対応する位相係数を、相互相関検出手段13から供給される相互相関値を参照して算出し、それぞれ移相手段34、37に送出する。このとき、除去すべき遅延信号に対応する極大自己相関値が最大自己相関値と同じ自己相関検出手段14a(または14b)にて検出されたとき位相回転が零となるような位相係数が算出され、これ以外の場合には相互相関値の位相をキャンセルするよう位相回転を与える位相係数が算出される。
【0040】
遅延手段32、35は遅延時間算出手段39により与えられる遅延時間に基づいて入力信号を遅延させる。ここで、与えられる遅延時間が零のときは、遅延信号の遅延時間がOFDM変調信号のガードインターバル時間以下であり、除去する必要がないので、入力信号を遅延させずに、振幅が零の信号を出力する。
複素振幅補正手段33、36は、複素振幅係数算出手段40により与えられる複素振幅係数に基づいて振幅補正を行う。
【0041】
移相手段34、37は、位相係数算出手段41により与えられた位相係数に基づいて入力信号の位相補正を行う。このように、遅延手段32(35)、複素振幅補正手段33(36)及び移相手段34(37)からなる負帰還手段を経て加算手段31の出力が負帰還され、同じ加算手段31の入力に供給される。
【0042】
図1に示す構成において、信号合成手段100のダイバーシチ合成出力信号は、加算手段31に与えられ、加算手段31の出力は、遅延時間算出手段39及び複素振幅係数算出手段40により与えられた遅延時間及び複素振幅係数に基づいて遅延手段32、35及び複素振幅補正手段33、36により、遅延時間調整及び振幅調整が行われ、移相手段34、37に出力される。
【0043】
さらに、移相手段34、37では、位相係数算出手段41により与えられた位相係数により位相補正がなされ、この遅延時間調整、振幅補正及び位相補正が行われた信号が逆極性で加算手段31で加算される。この結果、信号合成手段100のダイバーシチ合成出力からOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去され、この不要波が除去された信号がOFDM復調手段17に出力される。
【0044】
次に、図1における相互相関検出手段13の具体的構成を図4に示す。図4において、相互相関検出手段13は、相互相関検出手段13に供給される信号のうち、比較すべき2つの信号のうちの一の信号から複素共役信号を生成して出力する複素共役信号生成手段60と、複素共役信号生成手段60により生成された複素共役信号と前記比較すべき2つの信号のうちの他の信号とを乗算処理する乗算手段61と、乗算手段61による乗算処理結果を所定時間だけ累算する累算手段62とを有している。
【0045】
上記構成において、相互相関検出手段13では、入力端子130、131を介して相互相関検出手段13に供給される信号のうち、比較すべき2つの信号のうちの一の信号(入力端子131より入力される信号)が複素共役信号生成手段60に入力され、この結果、複素共役信号生成手段60により複素共役信号が生成され、出力される。この複素共役信号生成手段60により得られた複素共役信号と前記比較すべき2つの信号のうちの他の信号とが乗算手段61により乗算処理される。
【0046】
さらに、乗算手段61により得られた乗算処理結果が累算手段62により所定時間だけ累算され、累算結果である相互相関値が、出力端子132より信号合成手段15、または遅延等化手段に16にそれぞれ出力される。
【0047】
次に、図1における自己相関検出手段14a(または14b)の具体的構成を図5に示す。図5において、自己相関検出手段14a(または14b)は、自己相関検出手段14a(または14b)に供給される信号を有効シンボル時間だけ遅延させた遅延信号を出力する有効シンボル時間遅延手段50と、自己相関検出手段14a(または14b)に供給される信号から複素共役信号を生成して出力する複素共役信号生成手段51と、前記遅延信号と前記複素共役信号とを乗算する乗算手段52と、乗算手段52の乗算結果を所定時間だけ累算する累算手段53とを有している。
【0048】
上記構成において、自己相関検出手段14a(または14b)では、有効シンボル時間遅延手段50により入力端子134より自己相関検出手段に供給される信号が有効シンボル時間だけ遅延させられた遅延信号が出力され、また、複素共役信号生成手段51により入力端子134より供給される信号から複素共役信号が生成され出力される。前記遅延信号と前記複素共役信号とが乗算手段52により乗算され、乗算手段52の乗算結果が累算手段53により所定時間だけ累算される。さらに、累算手段53の累算結果である相互相関値が出力端子135より遅延等化手段16に出力される。
【0049】
つぎに、図6および図7を参照して上述の構成によるOFDM受信装置のOFDM変調信号のデータ構成と遅延波の除去動作について説明する。図6はOFDM変調信号のデータ構成と自己相関検出信号との関係を示している。OFDM変調時に有効シンボルの末尾部分の所定時間分の信号をガードインターバルとして有効シンボルのヘッド部分にコピーし、ガードインターバルと有効シンボルの和の信号をOFDMシンボルとして送信する。
【0050】
したがって、復調時にはコピーされたガードインターバルを除去して有効シンボル信号を抽出する必要があるが、自己相関検出手段により受信信号の自己相関をとると、ガードインターバルの信号開始時に自己相関値が最大になるので、受信信号の自己相関値をモニタすることにより、OFDM受信装置において、OFDMシンボルの出力タイミングを認識することができる。
【0051】
図7は遅延波を含むOFDM変調信号の遅延波が合成波の有効シンボルに与える影響について示している。同図において、本実施の形態に係るOFDM受信装置において主波及び遅延波1及び遅延波2を受信したとする。受信した信号波のうち主波は自己相関の最大値の検出により時刻t11からt21までの間で単位OFDMシンボルiを形成していることが認識され、OFDMシンボルiの出力期間は、有効シンボルの出力期間とこの有効シンボルの末尾からコピーされた信号によるガードインターバル期間とを含んでいる。
【0052】
同様に、遅延波1は検出した自己相関値のうち最大自己相関値に次いで大きい極大自己相関値の検出によって時刻t12からt22までの間が、遅延波2は最大自己相関値のさらにつぎの極大自己相関値の検出によって時刻t13からt23の間が単位OFDMシンボルiを形成していることが認識される。
ここで、遅延波1のOFDMシンボル開始時期t12は、主波のガードインターバル内にあるため直接の障害にはならない。ところが、遅延波2は遅延時間が大きくOFDMシンボル開始時期t13が主波のガードインターバル期間よりも遅れているため、有効シンボル検出後の合成波のシンボルiには、遅延波2のシンボル(i−1)の末尾部分が含まれ、有効シンボルにおける干渉領域となってしまう。
【0053】
したがって、受信信号のうち主波のガードインターバル期間よりも大きな遅延時間をもってOFDMシンボルが開始する遅延波を排除する必要があり、図3を参照して既述したように遅延等化手段16における負帰還手段によって遅延波が排除された信号がOFDM復調手段17に入力され、該OFDM復調手段17により良好な復調信号を得ることができる。
【0054】
以上に説明したように、本発明の第1の実施の形態に係るOFDM受信装置によれば、複数の受信手段12a及び12bの出力信号のダイバーシチ合成前に複数の受信手段12a及び12bの出力信号の相互相関検出および自己相関検出を行い、前記相互相関検出結果に基づいてダイバーシチ合成を行い、合成後の信号に対して前記自己相関検出結果および前記相互相関検出結果に基づいて遅延等化手段16によって不要波を除去するようにしたので、十分な信号強度を有し、かつOFDM変調信号のガードインターバル時間以上の遅延時間を有する遅延波(不要波)を除去した有効シンボル信号を抽出することができるOFDM受信装置が得られる。
【0055】
次に本発明の第2の実施の形態に係るOFDM受信装置の構成を図8に示す。本実施の形態に係るOFDM受信装置が第1の実施の形態に係るOFDM受信装置と構成上、異なるのは、ダイバーシチ合成手段15による合成後の信号に対して自己相関検出手段81によって自己相関検出を行い、検出された自己相関値に基づいて、受信信号のうち不要の信号成分を除去するように遅延等化手段82を制御するように構成した点であり、その他の構成は同様であるので、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【0056】
同図において、本発明の第2の実施の形態に係るOFDM受信装置は、#1系統のOFDM変調された信号を捕捉するアンテナ11aと、#2系統のOFDM変調された信号を捕捉するアンテナ11bと、受信手段12a,12bと、受信手段12a,12bの出力信号の位相を補正してから合成する信号合成手段100と、複数の受信手段12a,12bの出力信号間の相互相関を検出する相互相関検出手段13と、信号合成手段100の出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段81と、自己相関検出手段81の検出結果に基づいて信号合成手段100の合成出力から所定時間以上、遅延した信号成分を除去する遅延等化手段82と、OFDM復調手段17とを有している。なお、自己相関検出手段81の構成は図5に示した自己相関検出手段14a(14b)の構成と同一であり、本発明の第2の自己相関検出手段に相当する。
【0057】
上記構成において、アンテナ11a、アンテナ11bにより受信した信号は、それぞれ、受信手段12a、12bで増幅、周波数変換されてベースバンド信号に変換された後、それぞれ#1系統、#2系統の信号としてダイバーシチ合成手段15に入力される。ダイバーシチ合成手段15では、相互相関検出手段13の検出結果に基づいて受信手段12a,12bの各出力信号が同位相となるように信号合成手段100で位相補正され、ダイバーシチ合成される。
【0058】
次いで、遅延等化手段82では、自己相関検出手段81の検出結果に基づいて信号合成手段100の合成出力から所定時間以上、具体的にはOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去される。遅延等化手段82の出力信号は、OFDM復調手段17において、フーリエ変換され、変調時に挿入されたガードインターバルが取り除かれ、有効シンボルが抽出されて復調される。
【0059】
次に、図8における遅延等化手段82の具体的構成を図9に示す。同図に示す遅延等化手段82も遅延等化手段16と同様に、2つの信号までの遅延等化が行える構成となっている。図9において、遅延等化手段16は、加算手段91と、加算手段91の出力を所定時間、遅延させる遅延手段92、94と、遅延手段92、94の出力信号の複素振幅をそれぞれ、補正する複素振幅補正手段93、95と、遅延手段92、94における遅延時間を算出する遅延時間算出手段97と、複素振幅補正手段93、95における振幅補正量である複素振幅係数を算出する複素振幅係数算出手段98と、供給された自己相関値の中から最大値と極大値を探索する最大極大自己相関探索手段96とを有している。
【0060】
図3に示す遅延等化手段16の構成と比較すると、遅延等化手段82では、相互相関値に基づいて算出された位相係数による信号の位相補正を行わないことと、供給される自己相関値が1つとなっていることが異なるが、これ以外の構成においては同じである。
ここで、遅延手段92と、複素振幅補正手段93とにより構成される信号の負帰還手段により、一の遅延信号が除去され、また、遅延手段94と、複素振幅補正手段95とにより構成される信号の負帰還手段により、もう1つの遅延信号が除去される。
【0061】
図9において、最大極大自己相関探索手段96は、自己相関検出手段81から自己相関値が供給されると、それらの中から自己相関の最大値と極大値とを探索し、自己相関の最大値と極大値に関する制御信号を遅延時間算出手段97と、複素振幅係数算出手段98に送出する。
最大極大自己相関探索手段38からの制御信号を受けて、遅延時間算出手段97は前記の最大自己相関値を基準として、最大自己相関値以外の極大自己相関値の中で、除去すべき2つの遅延信号に対応する極大自己相関値が検出された時点までの時間を算出して、これを遅延時間としてそれぞれ遅延手段92,94に送出する。
【0062】
ここで、算出された遅延時間が所定時間、具体的にはOFDM変調信号に含まれるガードインターバル時間より短い時には、送出する遅延時間を零とする。
また、複素振幅係数算出手段98は、最大極大自己相関探索手段96からの制御信号を受けると、最大自己相関値を基準として、最大自己相関値以外の極大自己相関値の中で除去すべき2つの遅延信号に対応する極大自己相関値との比をそれぞれ算出して、これを複素振幅係数としてそれぞれ複素振幅補正手段93、95に送出する。
【0063】
ここで、遅延時間算出手段39と複素振幅係数算出手段40においては、自己相関検出手段81から供給される自己相関値を参照して、遅延時間と複素振幅補正係数を算出する。
遅延手段92、94は遅延時間算出手段97により与えられる遅延時間に基づいて入力信号を遅延させる。ここで、与えられる遅延時間が零のときは、遅延信号の遅延時間がOFDM変調信号のガードインターバル時間以下であり、除去する必要がないので、入力信号を遅延させずに、振幅が零の信号を出力する。
複素振幅補正手段93、95は、複素振幅係数算出手段98により与えられる複素振幅係数に基づいて振幅補正を行う。
【0064】
このように遅延手段92(94)及び振幅補正手段93(95)からなる負帰還手段を経て加算手段91の出力が負帰還され、同じ加算手段91の入力に供給される。
図8に示す構成において、信号合成手段100のダイバーシチ合成出力信号は、加算手段91に与えられ、加算手段91の出力は、遅延時間算出手段97及び複素振幅係数算出手段98により与えられた遅延時間及び複素振幅係数に基づいて遅延手段92、94及び複素振幅補正手段93、95により、遅延時間調整及び振幅調整が行われ、この遅延時間調整及び振幅補正が行われた信号が逆極性で加算手段91で加算される。この結果、信号合成手段100のダイバーシチ合成出力からOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去され、この不要波が除去された信号がOFDM復調手段17に出力される。
【0065】
以上に説明したように、本発明の第2の実施の形態に係るOFDM受信装置によれば、複数の受信手段12aおよび12bの出力信号のダイバーシチ合成前に相互相関検出を行い、該相互相関検出結果に基づいてダイバーシチ合成を行い、ダイバーシチ合成後の信号に対して自己相関検出手段81により自己相関検出を行い、該自己相関検出結果に基づいて遅延等化手段82によって不要波を除去するようにしたので、十分な信号強度を有し、かつガードシンボル時間以上の遅延時間を有する遅延波(不要波)を除去した有効シンボル信号を抽出することができるOFDM受信装置が得られる。
【0066】
次に、本発明の第3実施の形態に係るOFDM受信装置の構成を図10に示す。本実施の形態に係るOFDM受信装置が第1の実施の形態に係るOFDM受信装置と構成上、異なるのは、信号合成手段101が、相互相関検出手段13の検出出力のみではなく、自己相関検出手段14a、14bの検出出力をも取り込んで、位相補正と共に振幅補正も行っている点であり、他の構成は同様である。
【0067】
図10において、本実施の形態に係るOFDM受信装置は、#1系統のOFDM変調された信号を捕捉するアンテナ11aと、#2系統のOFDM変調された信号を捕捉するアンテナ11bと、受信手段12a,12bと、複数の受信手段12a,12bの出力信号間の相互相関を検出する相互相関検出手段13と、受信手段12aの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段14aと、受信手段12bの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段14bと、自己相関検出手段14a,14bの検出結果及び相互相関検出手段13の検出結果に基づいて受信手段12a,12bの出力信号の位相と振幅をそれぞれ補正してから合成する信号合成手段101と、自己相関検出手段14a,14bの検出結果及び相互相関検出手段13の検出結果に基づいて信号合成手段101の合成出力から所定時間以上、遅延した信号成分を除去する遅延等化手段16と、OFDM復調手段17とを有している。
【0068】
ここで、相互相関検出手段13と、自己相関検出手段14a,14bと、信号合成手段101とが、ダイバーシチ合成手段18を構成し、相互相関検出手段13の検出結果に基づいて受信手段12a,12bの出力信号の位相をそれぞれ補正し、続いて自己相関検出手段14a,14bの検出結果に基づいて振幅を補正してから合成するという、ダイバーシチ合成を行う。
自己相関検出手段14a,14bは、本発明の第1の自己相関検出手段に相当する。
【0069】
上記構成において、アンテナ11a、アンテナ11bにより受信した信号は、それぞれ、受信手段12a、12bで増幅、周波数変換されてベースバンド信号に変換された後、それぞれ#1系統、#2系統の信号としてダイバーシチ合成手段18に入力される。ダイバーシチ合成手段18の信号合成手段101では、相互相関検出手段13及び自己相関検出手段14a,14bの検出結果に基づいて受信手段12a,12bの各出力信号が、所定の振幅になるように振幅補正され、かつ同位相となるように位相補正されて、ダイバーシチ合成される。
【0070】
次いで遅延等化手段16では、相互相関検出手段13の検出結果及び自己相関検出手段14a,14bの検出結果に基づいて信号合成手段101のダイバーシチ合成出力から所定時間以上、具体的にはOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去される。遅延等化手段16の出力信号は、OFDM復調手段17において、フーリエ変換され、変調時に挿入されたガードインターバルが取り除かれ、有効シンボルが抽出されて復調される。
【0071】
次に図10における信号合成手段101の具体的構成を図11に示す。同図において、信号合成手段101は振幅補正手段111、113と、移相手段112,114と、加算手段115とを有している。同図において、受信手段12a,12bの各出力信号は、自己相関検出手段14a,14bの検出結果に基づいて振幅補正手段111、113により所定の振幅補正がなされ、この振幅補正された信号は、移相手段112、114において相互相関検出手段13の検出結果(相互相関値)を参照して互いに同相となるように位相補正され、加算手段115において加算されて合成され、遅延等化手段16に出力される。このとき、振幅補正手段111、113において、自己相関検出手段14a,14bがそれぞれ検出した自己相関値の最大値に比例して振幅補正がなされると、加算手段115が出力する合成出力の搬送波電力対雑音電力比(CN比)を最大とすることができる。
【0072】
以上に説明したように、本発明の第3の実施の形態に係るOFDM受信装置によれば、複数の受信手段12a及び12bの出力信号のダイバーシチ合成前に複数の受信手段12a及び12bの出力信号の相互相関検出および自己相関検出を行い、前記相互相関検出結果及び前記自己相関検出結果に基づいてダイバーシチ合成を行い、合成後の信号に対して前記自己相関検出結果および前記相互相関検出結果に基づいて遅延等化手段16によって不要波を除去するようにしたので、十分な信号強度を有し、かつガードインターバル時間以上の遅延時間を有する遅延波(不要波)を除去した有効シンボル信号を抽出することができるOFDM受信装置が得られる。
【0073】
次に本発明の第4の実施の形態に係るOFDM受信装置の構成を図12に示す。本発明の実施の形態に係るOFDM受信装置が、第3の実施の形態に係るOFDM受信装置と構成上、異なるのは、遅延等化手段の制御入力として相互相関検出手段13、自己相関検出手段14a,14bの検出出力を用いずに、信号合成手段101によるダイバーシチ合成後の信号に対して、自己相関検出手段81によって自己相関検出を行い、検出された自己相関値を遅延等化手段82が制御入力として利用し、ダイバーシチ合成後の信号のうち不要の信号成分を除去するように構成した点であり、他の構成は同様である。
【0074】
図12において、#1系統のOFDM変調された信号を捕捉するアンテナ11aと、#2系統のOFDM変調された信号を捕捉するアンテナ11bと、受信手段12a,12bと、複数の受信手段12a,12bの出力信号間の相互相関を検出する相互相関検出手段13と、受信手段12aの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段14aと、受信手段12bの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段14bと、自己相関検出手段14a,14bの検出結果及び相互相関検出手段13の検出結果に基づいて受信手段12a,12bの出力信号の位相と振幅をそれぞれ補正してから合成する信号合成手段101と、信号合成手段101の出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段81と、自己相関検出手段81の検出結果に基づいて信号合成手段101の合成出力から所定時間以上、遅延した信号成分を除去する遅延等化手段82と、OFDM復調手段17とを有している。
【0075】
ここで、相互相関検出手段13と、自己相関検出手段14a,14bと、信号合成手段101とが、ダイバーシチ合成手段18を構成し、相互相関検出手段13の検出結果に基づいて受信手段12a,12bの出力信号の位相をそれぞれ補正し、続いて自己相関検出手段14a,14bの検出結果に基づいて振幅を補正してから合成するという、ダイバーシチ合成を行う。自己相関検出手段14a,14bは、本発明の第1の自己相関検出手段に相当し、自己相関検出手段81は本発明の第2の自己相関検出手段に相当する。
【0076】
上記構成において、アンテナ11a、アンテナ11bにより受信した信号は、それぞれ、受信手段12a、12bで増幅、周波数変換されてベースバンド信号に変換された後、それぞれ#1系統、#2系統の信号としてダイバーシチ合成手段18に入力される。ダイバーシチ合成手段18の信号合成手段101では、相互相関検出手段13及び自己相関検出手段14a,14bの検出結果に基づいて受信手段12a,12bの各出力信号が所定の振幅になるように振幅補正され、かつ同位相となるように位相補正されて、ダイバーシチ合成される。
【0077】
次いで遅延等化手段82では、相互相関検出手段13の検出結果及び自己相関検出手段14a,14bの検出結果に基づいて合成された信号合成手段101の合成出力から所定時間以上、具体的にはOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去される。遅延等化手段82の出力信号は、OFDM復調手段17において、フーリエ変換され、変調時に挿入されたガードインターバルが取り除かれ、有効シンボルが抽出されて復調される。
【0078】
以上に説明したように、本発明の第4の実施の形態に係るOFDM受信装置によれば、複数の受信手段12a及び12bの出力信号のダイバーシチ合成前に複数の受信手段12a及び12bの出力信号の相互相関検出および自己相関検出を行い、前記相互相関検出結果及び前記自己相関検出結果に基づいてダイバーシチ合成を行い、合成後の信号に対して自己相関検出を行い、該自己相関検出結果に基づいてダイバーシチ合成後の信号から遅延等化手段82によって不要波を除去するようにしたので、十分な信号強度を有し、かつガードインターバル時間以上の遅延時間を有する遅延波(不要波)を除去した有効シンボル信号を抽出することができるOFDM受信装置が得られる。
【0079】
以上、本発明の第1乃至第4の実施形態に係るOFDM受信装置は、複数の受信信号をダイバーシチ合成を行ってから遅延等化手段により不要波を除去するように構成したものである。
【0080】
以上、本発明の第1乃至第4の実施形態に係るOFDM受信装置の動作を図面を参照して詳述してきたが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、入力のアンテナ数は2つに限られるものではなく、3つ以上のアンテナであっても本発明に含まれる。
また、遅延等化手段においては、2つの遅延信号を除去するように負帰還手段は2系統としたが、これ以外の数の系統を含むようにしたものであってもよい。
【0081】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ダイバーシチ合成手段によって合成した信号の出力側に遅延等化手段を設け、遅延波を排除するようにしたので、充分なCN比をもった出力信号を得ることができ、復調後のビット誤りをなくすことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るOFDM受信装置の構成を示すブロック図。
【図2】図1における信号合成手段の具体的構成を示すブロック図。
【図3】図1における遅延等化手段の具体的構成を示すブロック図。
【図4】図1における相互相関検出手段の具体的構成を示すブロック図。
【図5】図1における自己相関検出手段の具体的構成を示すブロック図。
【図6】OFDM変調信号のデータ構成と自己相関検出信号との関係を示す説明図。
【図7】遅延波を含むOFDM変調信号における遅延波が合成波の有効シンボルに与える影響について示す説明図。
【図8】本発明の第2の実施形態に係るOFDM受信装置の構成を示すブロック図。
【図9】図8における遅延等化手段の具体的構成を示すブロック図。
【図10】本発明の第3の実施形態に係るOFDM受信装置の構成を示すブロック図。
【図11】図10における信号合成手段の具体的構成を示すブロック図。
【図12】本発明の第4の実施形態に係るOFDM受信装置の構成を示すブロック図。
【図13】OFDM送信装置の構成を示すブロック図。
【図14】OFDMによる変調過程を概念的に示した説明図。
【図15】従来の基本的なOFDM受信装置の構成を示すブロック図。
【図16】OFDMによる復調過程を概念的に示した説明図。
【符号の説明】
11a、11b アンテナ
12a、12b 受信手段(REC)
13 相互相関検出手段
14a、14b、81 自己相関検出手段
15、18 ダイバーシチ合成手段
100、101 信号合成手段
16、82 遅延等化手段
17 OFDM復調手段
21、22、34、37、112,114 移相手段
23、31、91,115 加算手段
32,35,92、94 遅延手段
33,36,93,95 複素振幅補正手段
38、96 最大極大自己相関探索手段
39、97 遅延時間算出手段
40、98 複素振幅係数算出手段
41 位相係数算出手段
111、113 振幅補正手段
52、61 乗算手段
53、62 累算手段
50 有効シンボル時間遅延手段
51、60 複素共役信号生成手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a receiving apparatus for OFDM-modulated signals such as terrestrial digital TV broadcasting in Japan and Europe, and more particularly to a diversity receiving type OFDM receiving apparatus suitable for in-vehicle use.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a transmission (modulation) system for digital audio signals and video signals represented by terrestrial digital TV broadcasting, OFDM ( O rthogonal F frequency D ivision M A multi-carrier (multi-carrier) modulation scheme based on ul- plexing (orthogonal frequency division multiplexing) is being put into practical use. In broadcasting using this modulation method, encoded data is divided and distributed to thousands to several thousand carriers, multiplexed and transmitted.
FIG. 13 is a block diagram showing the structure of an OFDM transmitter, and FIG. 14 conceptually shows a modulation process using OFDM.
[0003]
In FIG. 13, an
[0004]
In the above configuration, the modulation symbol obtained by information modulation of the input digital signal by the modulation means 192 using a predetermined modulation method (for example, QPSK modulation) is a serial / parallel conversion means as shown in FIG. By (S / P) 193, the signal is converted into a slower modulation symbol string, that is, a modulation symbol string of N orthogonal carrier waves arranged at a certain frequency interval (Δf). This modulation symbol sequence is subjected to fast inverse Fourier transform (IFFT) by fast inverse Fourier transform means (IFFT) 194, and is further subjected to waveform synthesis by parallel / serial transform means (P / S) 195 to provide the same phase of orthogonal time axis signals. A component (hereinafter referred to as I) and an orthogonal component (hereinafter referred to as Q) are generated.
[0005]
Further, the guard interval inserting means 196 copies and inserts the predetermined time (guard interval time) Tg at the end of the signal divided by the predetermined time (effective symbol time) Ts into the start part of the time axis signals I and Q. This is the guard interval. The time axis signal with the guard interval inserted in this way is generated as a baseband time series signal from the guard interval inserting means 66.
[0006]
This guard interval is inserted as a countermeasure against delayed wave interference (interference) that occurs during reception, and is a symbol that absorbs adjacent symbol interference due to the relative delay of a signal in a multipath environment.
Here, a time axis signal of (Tg + Ts) time is treated as one unit of OFDM symbol, and this guard interval is removed by processing at the time of reception, and only a signal of Ts time is extracted and demodulated as an effective symbol signal. It is.
The baseband time-series signal generated by the guard
[0007]
Next, FIG. 15 conceptually shows the configuration of a basic OFDM receiver, and FIG. 16 conceptually shows a demodulation process by OFDM.
In FIG. 15, the OFDM receiver includes an
The
[0008]
In FIG. 15, the signal radio wave captured by the
As shown in FIG. 16, the OFDM demodulating
[0009]
Next, the effective symbol signal is converted into a parallel signal by the serial / parallel conversion means (S / P) 215, and the converted parallel signal is fast Fourier transformed (FFT) by the fast Fourier transform means (FFT) 216, and the frequency is Δf. The modulation symbols of N carrier waves that are shifted are extracted. The modulation symbol thus taken out is converted into a serial time series by a parallel / serial conversion means (P / S) 217, and then demodulated by a demodulation means 218 in a predetermined manner to decode a digital signal.
[0010]
As described above, the peak (maximum value) of the reference signal (autocorrelation signal) of the received OFDM symbol is detected, and the effective symbol is extracted based on the peak of the autocorrelation signal. The data of OFDM symbols adjacent to the extracted effective symbol is included, and there is a problem that a bit error occurs.
On the other hand, when a broadcast signal based on OFDM modulation is received while moving in an automobile or the like, it is affected by fading and the received signal level fluctuates, so that the reference signal cannot be generated accurately. As a result, the bit error as described above occurs, so that level fluctuation is suppressed by diversity reception during mobile reception.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional OFDM receiver, even if diversity reception is performed, if a delayed wave that is delayed more than the guard interval time (Tg) of the OFDM symbol is mixed, adjacent effective symbols interfere with each other. There is a problem that bit errors after demodulation increase.
The present invention has been made in view of such circumstances, and by providing the diversity combining means and the delay equalization means in the previous stage of the Fourier transform processing means of the OFDM modulation signal, it has sufficient signal strength, and An object of the present invention is to provide a diversity reception type OFDM receiver capable of extracting an effective symbol signal from which a delayed wave having a delay time equal to or longer than the guard interval time is removed.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an OFDM receiving apparatus of the present invention is arranged apart from each other, a plurality of antennas for capturing OFDM-modulated signals, and connected to each of the plurality of antennas to process the supplied signals A plurality of receiving means to be baseband signals, diversity combining means for combining the output signals of the plurality of receiving means, and a signal component delayed from the combined output of the diversity combining means by a guard interval time of the OFDM modulation signal And an OFDM demodulator for extracting and demodulating an effective symbol signal by removing a guard interval signal inserted during modulation from the output signal of the delay equalizer. .
[0013]
In the OFDM receiver of the present invention, OFDM-modulated signals are captured by a plurality of antennas spaced apart from each other, and signals supplied by a plurality of receiving means respectively connected to the plurality of antennas are processed and processed. It is converted into a band signal. Next, the diversity combining means combines the output signals of the plurality of receiving means. Further, the delay equalization means removes the signal component delayed from the combined output of the diversity combining means by the guard interval time of the OFDM modulation signal, and the guard demodulated from the output signal of the delay equalization means by the OFDM demodulation means The interval signal is removed, and an effective symbol signal is extracted and demodulated.
[0014]
Further, the OFDM receiving apparatus of the present invention includes a cross-correlation detecting means for detecting a cross-correlation between output signals of the plurality of receiving means on the output side of the plurality of receiving means, and each output of the plurality of receiving means. A plurality of first autocorrelation detection means for detecting autocorrelation of the signal, and the delay equalization means is based on detection results of the crosscorrelation detection means and the plurality of first autocorrelation detection means; A signal component delayed by a guard interval time or more of the OFDM modulation signal is removed.
[0015]
In the OFDM receiver of the present invention, the cross-correlation between the output signals of the plurality of receiving means is detected by the cross-correlation detecting means connected to the output side of the plurality of receiving means, and the plurality of receiving means The autocorrelation of each output signal of the plurality of receiving means is detected by a plurality of first autocorrelation detecting means connected to the output side. Further, the delay equalization means removes signal components delayed by the guard interval time of the OFDM modulation signal based on the detection results of the cross correlation detection means and the plurality of first autocorrelation detection means.
[0016]
Further, in the OFDM receiver of the present invention, the delay equalization means includes the maximum autocorrelation value other than the maximum autocorrelation value among the autocorrelation values detected by each of the plurality of first autocorrelation detection means. The delay equalization means output based on the delay time from the maximum autocorrelation value, the complex amplitude coefficient calculated from the maximum autocorrelation value, and the phase coefficient calculated from the crosscorrelation value detected by the crosscorrelation detection means A plurality of feedback means for negatively feeding back the signal is provided.
[0017]
In the OFDM receiver of the present invention, the maximum self-correlation value other than the maximum autocorrelation value among the autocorrelation values detected by each of the plurality of first autocorrelation detection means by the plurality of feedback means included in the delay equalization means. Based on the delay time of the correlation value from the maximum autocorrelation value, the complex amplitude coefficient calculated from the maximum autocorrelation value, and the phase coefficient calculated from the crosscorrelation value detected by the crosscorrelation detection means The output signal of the converting means is negatively fed back.
[0018]
In the OFDM receiver of the present invention, the cross-correlation detecting unit generates a complex conjugate signal from one of the two signals to be compared among the signals supplied to the cross-correlation detecting unit. A complex conjugate signal generating means for outputting, a multiplying means for multiplying the complex conjugate signal by another signal of the two signals to be compared, and an accumulation for accumulating the multiplication result of the multiplication means for a predetermined time. Means.
[0019]
In the OFDM receiver of the present invention, in the cross-correlation detecting means, the complex conjugate signal is obtained from one of the two signals to be compared among the signals supplied to the cross-correlation detecting means by the complex conjugate signal generating means. Is generated and output. Further, the multiplication means multiplies the complex conjugate signal and the other signal of the two signals to be compared, and the accumulation means accumulates the multiplication result of the multiplication means for a predetermined time.
[0020]
In the OFDM receiver of the present invention, a second autocorrelation detecting means for detecting an autocorrelation of an output signal of the diversity combining means is connected to an output side of the diversity combining means, and the delay equalizing means comprises: A signal component delayed by the guard interval time of the OFDM modulation signal is removed based on the detection result of the second autocorrelation detection means.
[0021]
In the OFDM receiver of the present invention, the autocorrelation of the output signal of the diversity combining means is detected by the second autocorrelation detecting means connected to the output side of the diversity combining means, and the delay equalizing means Based on the detection result of the second autocorrelation detection means, the signal component delayed by the guard interval time of the OFDM modulation signal is removed.
[0022]
Further, in the OFDM receiver of the present invention, the delay equalization means includes the maximum autocorrelation value of the maximum autocorrelation value other than the maximum autocorrelation value among the autocorrelation values detected by the second autocorrelation detection means. And a plurality of feedback means for negatively feeding back the output signal of the delay equalizing means based on the delay time from the delay time and the complex amplitude coefficient calculated from the maximum autocorrelation value.
[0023]
In the OFDM receiver of the present invention, among the autocorrelation values detected by the second autocorrelation detection means by the plurality of feedback means included in the delay equalization means, the maximum autocorrelation value other than the maximum autocorrelation value is selected. The output signal of the delay equalization means is negatively fed back based on the delay time from the maximum autocorrelation value and the complex amplitude coefficient calculated from the maximum autocorrelation value.
[0024]
Further, in the OFDM receiver of the present invention, the first and second autocorrelation detecting means are configured to delay signals obtained by delaying signals supplied to the first and second autocorrelation detecting means by an effective symbol time. Effective symbol time delay means for outputting, complex conjugate signal generating means for generating and outputting a complex conjugate signal from signals supplied to the first and second autocorrelation detecting means, the delayed signal and the complex conjugate signal And multiplication means for accumulating multiplication results of the multiplication means for a predetermined time.
[0025]
In the OFDM receiver of the present invention, in the first and second autocorrelation detecting means, the signal supplied to the first and second autocorrelation detecting means is delayed by the effective symbol time by the effective symbol time delaying means. The delayed conjugate signal is output, and a complex conjugate signal is generated and output from the signal supplied to the first and second autocorrelation detecting means by the complex conjugate signal generating means. Further, the multiplication means multiplies the delayed signal and the complex conjugate signal, and the accumulation means accumulates the multiplication result of the multiplication means for a predetermined time.
[0026]
In the OFDM receiver of the present invention, the OFDM demodulator detects a maximum autocorrelation value indicating a maximum value among the autocorrelation values detected by each of the plurality of first autocorrelation detectors. A guard interval signal from the output signal of the delay equalization means based on the time point or the time point when the maximum autocorrelation value indicating the maximum value is detected among the autocorrelation values detected by the second autocorrelation detection means And an effective symbol signal is extracted.
[0027]
In the OFDM receiver of the present invention, when the OFDM demodulating means detects a maximum autocorrelation value indicating the maximum value among the autocorrelation values detected by each of the plurality of first autocorrelation detecting means, Alternatively, the guard interval signal is removed from the output signal of the delay equalization means with reference to the time point when the maximum autocorrelation value indicating the maximum value among the autocorrelation values detected by the second autocorrelation detection means is detected. Thus, an effective symbol signal is extracted.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The OFDM receiver according to each embodiment of the present invention includes a diversity combining unit that performs antenna diversity, and a predetermined time or more of the received OFDM modulated signal, before the FFT calculating unit that performs an FFT operation on the effective symbol of the OFDM modulated signal. The delay equalization means for removing the delayed signal component (delayed wave) is provided so that the effective symbol signal of the OFDM modulation signal having sufficient signal strength and removing the signal with a large delay can be extracted. It is characterized by that. Hereinafter, the case where the number of antenna elements is 2 in the OFDM receiver according to each embodiment of the present invention will be described.
[0029]
FIG. 1 shows the configuration of an OFDM receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention. In the figure, the OFDM receiver according to the present embodiment includes an
[0030]
Here, the
[0031]
In the above configuration, the signals received by the
[0032]
Next, in the delay equalization means 16, based on the detection results of the autocorrelation detection means 14 a and 14 b and the detection result of the cross correlation detection means 13, more than a predetermined time from the combined output of the signal combining means 100, specifically, the OFDM modulated signal The signal component delayed by the guard interval time or longer is removed. The output signal of the delay equalization means 16 is subjected to Fourier transform in the OFDM demodulation means 18, the guard interval inserted at the time of modulation is removed, and effective symbols are extracted and demodulated.
[0033]
Next, a specific configuration of the signal synthesizing means 100 in FIG. 1 is shown in FIG. In the figure, the
[0034]
Next, a specific configuration of the delay equalization means 16 in FIG. 1 is shown in FIG. The delay equalization means 16 shown in the figure is configured to perform delay equalization up to two signals. In FIG. 3, the delay equalization means 16 corrects the addition means 31, delay means 32 and 35 for delaying the output of the addition means 31, and the complex amplitudes of the output signals of the delay means 32 and 35, respectively. Complex
[0035]
The delay equalization means 16 shown in FIG. 3 is configured to perform delay equalization of up to two signals, and negative feedback of a signal constituted by the delay means 32, the complex amplitude correction means 33, and the phase shift means 34. The delayed signal of one signal is removed by the means, and the other delayed signal is removed by the negative feedback means of the signal constituted by the delay means 35, the complex
[0036]
When the autocorrelation values are supplied from the autocorrelation detection means 14a and 14b, the maximum maximum autocorrelation search means 38 searches for the maximum value and the maximum value of the autocorrelation among them, and the maximum value and the maximum value of the autocorrelation. A control signal related to the value is sent to the delay
[0037]
In response to the control signal from the maximum maximum autocorrelation search means 38, the delay time calculation means 39 uses the maximum autocorrelation value as a reference and uses the two maximum autocorrelation values other than the maximum autocorrelation value to be removed. The time until the point when the maximum autocorrelation value corresponding to the delay signal is detected is calculated, and this is sent as delay time to the delay means 32 and 35, respectively. Here, when the calculated delay time is shorter than a predetermined time, specifically, the guard interval time included in the OFDM modulation signal, the transmission delay time is set to zero.
[0038]
Further, when the complex amplitude coefficient calculating means 40 receives the control signal from the maximum maximum autocorrelation search means 38, the complex amplitude coefficient calculation means 40 should be removed from the maximum autocorrelation values other than the maximum autocorrelation value with reference to the
Here, in the delay time calculation means 39 and the complex amplitude coefficient calculation means 40, the delay time and the complex amplitude correction coefficient are calculated with reference to the autocorrelation values supplied from the autocorrelation detection means 14a and 14b, respectively.
[0039]
Further, when the phase coefficient calculating means 41 receives the control signal from the maximum maximum autocorrelation search means 38, the phase coefficient calculating means 41 calculates phase coefficients corresponding to two delayed signals to be removed from the maximum autocorrelation values other than the maximum autocorrelation value. The cross-correlation values supplied from the cross-correlation detection means 13 are calculated with reference to the cross-correlation values and sent to the phase shift means 34 and 37, respectively. At this time, a phase coefficient is calculated such that the phase rotation becomes zero when the maximum autocorrelation value corresponding to the delayed signal to be removed is detected by the same autocorrelation detection means 14a (or 14b) as the maximum autocorrelation value. In other cases, a phase coefficient that gives phase rotation is calculated so as to cancel the phase of the cross-correlation value.
[0040]
The delay means 32 and 35 delay the input signal based on the delay time given by the delay time calculation means 39. Here, when the given delay time is zero, the delay time of the delay signal is equal to or less than the guard interval time of the OFDM modulation signal and does not need to be removed. Therefore, the signal with zero amplitude is not delayed without delaying the input signal. Is output.
The complex amplitude correction means 33 and 36 perform amplitude correction based on the complex amplitude coefficient given by the complex amplitude coefficient calculation means 40.
[0041]
The phase shift means 34 and 37 correct the phase of the input signal based on the phase coefficient given by the phase coefficient calculation means 41. As described above, the output of the adding means 31 is negatively fed back through the negative feedback means including the delay means 32 (35), the complex amplitude correcting means 33 (36), and the phase shift means 34 (37). To be supplied.
[0042]
In the configuration shown in FIG. 1, the diversity combined output signal of the
[0043]
Further, in the phase shift means 34 and 37, the phase correction is performed by the phase coefficient given by the phase coefficient calculation means 41, and the signal subjected to the delay time adjustment, the amplitude correction and the phase correction has the reverse polarity and is added by the addition means 31. Is added. As a result, the signal component delayed by the guard interval time of the OFDM modulated signal is removed from the diversity combined output of the
[0044]
Next, FIG. 4 shows a specific configuration of the cross-correlation detecting means 13 in FIG. In FIG. 4, the
[0045]
In the above configuration, the cross-correlation detection means 13 is one of the two signals to be compared (input from the input terminal 131) among the signals supplied to the cross-correlation detection means 13 via the
[0046]
Further, the multiplication processing result obtained by the multiplication means 61 is accumulated by the accumulation means 62 for a predetermined time, and the cross-correlation value as the accumulation result is sent from the
[0047]
Next, FIG. 5 shows a specific configuration of the autocorrelation detection means 14a (or 14b) in FIG. In FIG. 5, the
[0048]
In the above configuration, the autocorrelation detection means 14a (or 14b) outputs a delayed signal obtained by delaying the signal supplied from the
[0049]
Next, with reference to FIG. 6 and FIG. 7, the data structure of the OFDM modulation signal and the operation of removing the delayed wave of the OFDM receiving apparatus having the above-described structure will be described. FIG. 6 shows the relationship between the data structure of the OFDM modulation signal and the autocorrelation detection signal. During OFDM modulation, a signal for a predetermined time at the end portion of the effective symbol is copied as a guard interval to the head portion of the effective symbol, and a signal of the sum of the guard interval and the effective symbol is transmitted as the OFDM symbol.
[0050]
Therefore, at the time of demodulation, it is necessary to remove the copied guard interval and extract the effective symbol signal. However, if the autocorrelation of the received signal is taken by the autocorrelation detection means, the autocorrelation value is maximized at the start of the guard interval signal. Therefore, by monitoring the autocorrelation value of the received signal, the OFDM receiver can recognize the output timing of the OFDM symbol.
[0051]
FIG. 7 shows the influence of the delayed wave of the OFDM modulated signal including the delayed wave on the effective symbol of the synthesized wave. In the figure, it is assumed that the main wave, the delayed
[0052]
Similarly, the
Here, since the OFDM symbol start time t12 of the
[0053]
Therefore, it is necessary to eliminate a delayed wave that starts an OFDM symbol with a delay time longer than the guard interval period of the main wave in the received signal, and as described above with reference to FIG. A signal from which the delayed wave has been eliminated by the feedback means is input to the OFDM demodulation means 17, and a good demodulated signal can be obtained by the OFDM demodulation means 17.
[0054]
As described above, according to the OFDM receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention, the output signals of the plurality of receiving
[0055]
Next, FIG. 8 shows the configuration of an OFDM receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention. The OFDM receiving apparatus according to the present embodiment differs from the OFDM receiving apparatus according to the first embodiment in configuration in that the
[0056]
In the figure, an OFDM receiver according to the second embodiment of the present invention includes an
[0057]
In the above configuration, the signals received by the
[0058]
Next, the delay equalization means 82 removes the signal component delayed from the synthesized output of the signal synthesis means 100 for a predetermined time or more, specifically, the guard interval time of the OFDM modulation signal, based on the detection result of the autocorrelation detection means 81. Is done. The output signal of the delay equalization means 82 is subjected to Fourier transform in the OFDM demodulation means 17, the guard interval inserted at the time of modulation is removed, and effective symbols are extracted and demodulated.
[0059]
Next, a specific configuration of the delay equalization means 82 in FIG. 8 is shown in FIG. Similarly to the delay equalization means 16, the delay equalization means 82 shown in the figure is configured to be able to equalize delays up to two signals. In FIG. 9, the delay equalization means 16 corrects the addition means 91, the delay means 92 and 94 for delaying the output of the addition means 91 for a predetermined time, and the complex amplitudes of the output signals of the delay means 92 and 94, respectively. Complex amplitude correction means 93 and 95, delay time calculation means 97 for calculating the delay time in the delay means 92 and 94, and complex amplitude coefficient calculation for calculating a complex amplitude coefficient that is an amplitude correction amount in the complex amplitude correction means 93 and 95
[0060]
Compared to the configuration of the delay equalization means 16 shown in FIG. 3, the delay equalization means 82 does not perform phase correction of the signal by the phase coefficient calculated based on the cross-correlation value, and the supplied autocorrelation value. However, it is the same in other configurations.
Here, one delay signal is removed by the negative feedback means of the signal constituted by the delay means 92 and the complex amplitude correction means 93, and the delay means 94 and the complex amplitude correction means 95 are constituted. Another delayed signal is removed by the negative feedback means of the signal.
[0061]
In FIG. 9, when the autocorrelation value is supplied from the autocorrelation detection means 81, the maximum maximum autocorrelation search means 96 searches the autocorrelation maximum value and the maximum value from these, and the autocorrelation maximum value. And a control signal related to the maximum value are sent to the delay
In response to the control signal from the maximum maximal autocorrelation search means 38, the delay time calculation means 97 uses the maximum autocorrelation value as a reference, and the two maximum autocorrelation values other than the maximum autocorrelation value are to be removed. The time until the time point when the maximum autocorrelation value corresponding to the delay signal is detected is calculated and sent to the delay means 92 and 94 as the delay time.
[0062]
Here, when the calculated delay time is shorter than a predetermined time, specifically, the guard interval time included in the OFDM modulation signal, the transmission delay time is set to zero.
Further, when the complex amplitude
[0063]
Here, the delay time calculation means 39 and the complex amplitude coefficient calculation means 40 refer to the autocorrelation value supplied from the autocorrelation detection means 81 to calculate the delay time and the complex amplitude correction coefficient.
The delay means 92 and 94 delay the input signal based on the delay time given by the delay time calculation means 97. Here, when the given delay time is zero, the delay time of the delay signal is equal to or less than the guard interval time of the OFDM modulation signal and does not need to be removed. Therefore, the signal with zero amplitude is not delayed without delaying the input signal. Is output.
The complex amplitude correction means 93 and 95 perform amplitude correction based on the complex amplitude coefficient given by the complex amplitude coefficient calculation means 98.
[0064]
In this way, the output of the adding means 91 is negatively fed back through the negative feedback means comprising the delay means 92 (94) and the amplitude correcting means 93 (95), and supplied to the input of the same adding means 91.
In the configuration shown in FIG. 8, the diversity combined output signal of the
[0065]
As described above, according to the OFDM receiver according to the second embodiment of the present invention, cross-correlation detection is performed before diversity combining of the output signals of the plurality of receiving means 12a and 12b, and the cross-correlation detection is performed. Diversity combining is performed based on the result, autocorrelation detection is performed by the
[0066]
Next, FIG. 10 shows the configuration of an OFDM receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention. The OFDM receiving apparatus according to the present embodiment differs from the OFDM receiving apparatus according to the first embodiment in configuration in that the signal combining means 101 is not only the detection output of the cross-correlation detecting means 13 but also the autocorrelation detection. The detection outputs of the
[0067]
In FIG. 10, the OFDM receiving apparatus according to the present embodiment includes an
[0068]
Here, the
The autocorrelation detection means 14a and 14b correspond to the first autocorrelation detection means of the present invention.
[0069]
In the above configuration, the signals received by the
[0070]
Next, in the delay equalization means 16, based on the detection result of the cross-correlation detection means 13 and the detection results of the autocorrelation detection means 14a and 14b, a predetermined time or more from the diversity combining output of the signal combining means 101, specifically, an OFDM modulation signal The signal component delayed by more than the guard interval time is removed. The output signal of the delay equalization means 16 is subjected to Fourier transform in the OFDM demodulation means 17, the guard interval inserted at the time of modulation is removed, and effective symbols are extracted and demodulated.
[0071]
Next, a specific configuration of the
[0072]
As described above, according to the OFDM receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention, the output signals of the plurality of receiving
[0073]
Next, FIG. 12 shows the configuration of an OFDM receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. The OFDM receiving apparatus according to the embodiment of the present invention differs from the OFDM receiving apparatus according to the third embodiment in configuration in that the
[0074]
In FIG. 12, an
[0075]
Here, the
[0076]
In the above configuration, the signals received by the
[0077]
Next, the delay equalization means 82 performs a predetermined time or more from the synthesized output of the signal synthesis means 101 synthesized based on the detection results of the cross correlation detection means 13 and the detection results of the autocorrelation detection means 14a and 14b, specifically, OFDM. The signal component delayed by the guard interval time of the modulation signal is removed. The output signal of the delay equalization means 82 is subjected to Fourier transform in the OFDM demodulation means 17, the guard interval inserted at the time of modulation is removed, and effective symbols are extracted and demodulated.
[0078]
As described above, according to the OFDM receiver according to the fourth embodiment of the present invention, the output signals of the plurality of receiving
[0079]
As described above, the OFDM receivers according to the first to fourth embodiments of the present invention are configured to remove unnecessary waves by the delay equalization means after performing diversity combining of a plurality of received signals.
[0080]
The operation of the OFDM receiver according to the first to fourth embodiments of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these embodiments, and the gist of the present invention. Any design change or the like within a range that does not deviate from the above is included in the present invention. For example, the number of input antennas is not limited to two, and three or more antennas are included in the present invention.
Further, in the delay equalization means, the negative feedback means is two systems so as to remove two delay signals, but may include other numbers of systems.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the delay equalizing means is provided on the output side of the signal synthesized by the diversity synthesizing means so as to eliminate the delayed wave, so that an output signal having a sufficient CN ratio can be obtained. The bit error after demodulation can be eliminated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an OFDM receiving apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of signal synthesis means in FIG. 1;
3 is a block diagram showing a specific configuration of delay equalization means in FIG. 1. FIG.
4 is a block diagram showing a specific configuration of cross-correlation detection means in FIG. 1. FIG.
5 is a block diagram showing a specific configuration of autocorrelation detection means in FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the data structure of an OFDM modulated signal and an autocorrelation detection signal.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing an influence of a delayed wave on an effective symbol of a synthesized wave in an OFDM modulated signal including the delayed wave.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an OFDM receiving apparatus according to a second embodiment of the present invention.
9 is a block diagram showing a specific configuration of delay equalization means in FIG. 8. FIG.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of an OFDM receiving apparatus according to a third embodiment of the present invention.
11 is a block diagram showing a specific configuration of a signal synthesis unit in FIG. 10;
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an OFDM receiving apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of an OFDM transmitter.
FIG. 14 is an explanatory diagram conceptually showing a modulation process by OFDM.
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a conventional basic OFDM receiver.
FIG. 16 is an explanatory diagram conceptually showing a demodulation process by OFDM.
[Explanation of symbols]
11a, 11b antenna
12a, 12b Receiving means (REC)
13 Cross correlation detection means
14a, 14b, 81 Autocorrelation detection means
15, 18 Diversity synthesis means
100, 101 Signal synthesis means
16, 82 Delay equalization means
17 OFDM demodulation means
21, 22, 34, 37, 112, 114 Phase shifting means
23, 31, 91, 115 addition means
32, 35, 92, 94 delay means
33, 36, 93, 95 Complex amplitude correction means
38, 96 Maximum local autocorrelation search means
39, 97 Delay time calculation means
40, 98 Complex amplitude coefficient calculating means
41 Phase coefficient calculation means
111, 113 Amplitude correction means
52, 61 multiplication means
53, 62 Accumulation means
50 Effective symbol time delay means
51, 60 Complex conjugate signal generation means
Claims (8)
該複数のアンテナにそれぞれ接続され、供給された信号を処理してベースバンド信号にする複数の受信手段と、
該複数の受信手段の各出力信号を合成するダイバーシチ合成手段と、
該ダイバーシチ合成手段の合成出力からOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分を除去する遅延等化手段と、
該遅延等化手段の出力信号から変調時に挿入されたガードインターバル信号を取り除き、有効シンボル信号を抽出して復調するOFDM復調手段と、
を有することを特徴とするOFDM受信装置。A plurality of antennas spaced apart from each other and capturing OFDM modulated signals;
A plurality of receiving means connected to the plurality of antennas, respectively, for processing the supplied signals into baseband signals;
Diversity combining means for combining the output signals of the plurality of receiving means;
Delay equalization means for removing a signal component delayed by the guard interval time of the OFDM modulation signal from the combined output of the diversity combining means;
An OFDM demodulator for removing a guard interval signal inserted at the time of modulation from the output signal of the delay equalizer and extracting and demodulating an effective symbol signal;
An OFDM receiver characterized by comprising:
前記複数の受信手段の各出力信号の自己相関を検出する複数の第1の自己相関検出手段とが接続され、
前記遅延等化手段が、
前記相互相関検出手段及び前記複数の第1の自己相関検出手段の検出結果に基づいてOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分を除去することを特徴とする請求項1に記載のOFDM受信装置。A cross-correlation detecting means for detecting a cross-correlation between output signals of the plurality of receiving means on the output side of the plurality of receiving means;
A plurality of first autocorrelation detecting means for detecting autocorrelation of each output signal of the plurality of receiving means; and
The delay equalization means comprises:
2. The OFDM reception according to claim 1, wherein a signal component delayed by a guard interval time or more of the OFDM modulation signal is removed based on detection results of the cross correlation detection unit and the plurality of first autocorrelation detection units. apparatus.
前記複数の第1の自己相関検出手段の各々が検出した自己相関値のうち、最大自己相関値以外の極大自己相関値の前記最大自己相関値からの遅延時間と、
前記極大自己相関値から算出した複素振幅係数と、
前記相互相関検出手段が検出した相互相関値から算出した位相係数と、
に基づいて前記遅延等化手段の出力信号を負帰還させる複数の帰還手段を備えたことを特徴とする請求項2に記載のOFDM受信装置。The delay equalization means includes
Among autocorrelation values detected by each of the plurality of first autocorrelation detection means, a delay time from the maximum autocorrelation value of a maximum autocorrelation value other than the maximum autocorrelation value;
Complex amplitude coefficient calculated from the maximum autocorrelation value,
A phase coefficient calculated from the cross-correlation value detected by the cross-correlation detecting means;
3. The OFDM receiver according to claim 2, further comprising a plurality of feedback means for negatively feeding back the output signal of the delay equalization means based on the above.
該相互相関検出手段に供給される信号のうち、比較すべき2つの信号のうちの一の信号から複素共役信号を生成して出力する複素共役信号生成手段と、
前記複素共役信号と前記比較すべき2つの信号のうちの他の信号とを乗算する乗算手段と、
該乗算手段の乗算結果を所定時間だけ累算する累算手段と、
を有することを特徴とする請求項2または3のいずれかに記載のOFDM受信装置。The cross correlation detecting means includes
Complex conjugate signal generating means for generating and outputting a complex conjugate signal from one of two signals to be compared among signals supplied to the cross correlation detecting means;
Multiplying means for multiplying the complex conjugate signal by the other signal of the two signals to be compared;
Accumulating means for accumulating the multiplication results of the multiplying means for a predetermined time;
The OFDM receiving apparatus according to claim 2, wherein the OFDM receiving apparatus comprises:
前記遅延等化手段が、
前記第2の自己相関検出手段の検出結果に基づいてOFDM変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分を除去することを特徴とする請求項1に記載のOFDM受信装置。A second autocorrelation detecting means for detecting an autocorrelation of the output signal of the diversity combining means is connected to the output side of the diversity combining means,
The delay equalization means comprises:
2. The OFDM receiving apparatus according to claim 1, wherein a signal component delayed by a guard interval time or more of the OFDM modulated signal is removed based on a detection result of the second autocorrelation detecting means.
前記第2の自己相関検出手段が検出した自己相関値のうち、最大自己相関値以外の極大自己相関値の前記最大自己相関値からの遅延時間と、
前記極大自己相関値から算出した複素振幅係数と、
に基づいて前記遅延等化手段の出力信号を負帰還させる複数の帰還手段を備えたことを特徴とする請求項5に記載のOFDM受信装置。The delay equalization means includes
Of the autocorrelation values detected by the second autocorrelation detection means, a delay time from the maximum autocorrelation value of the maximum autocorrelation value other than the maximum autocorrelation value;
A complex amplitude coefficient calculated from the maximum autocorrelation value;
6. The OFDM receiving apparatus according to claim 5, further comprising a plurality of feedback means for negatively feeding back the output signal of the delay equalization means based on the signal.
該第1、第2の自己相関検出手段に供給される信号を有効シンボル時間だけ遅延させた遅延信号を出力する有効シンボル時間遅延手段と、
前記第1、第2の自己相関検出手段に供給される信号から複素共役信号を生成して出力する複素共役信号生成手段と、
前記遅延信号と前記複素共役信号とを乗算する乗算手段と、
該乗算手段の乗算結果を所定時間だけ累算する累算手段と、
を有することを特徴とする請求項2乃至6のいずれかに記載のOFDM受信装置。The first and second autocorrelation detection means are:
Effective symbol time delay means for outputting a delayed signal obtained by delaying the signal supplied to the first and second autocorrelation detection means by an effective symbol time;
Complex conjugate signal generation means for generating and outputting a complex conjugate signal from signals supplied to the first and second autocorrelation detection means;
Multiplying means for multiplying the delayed signal and the complex conjugate signal;
Accumulating means for accumulating the multiplication results of the multiplying means for a predetermined time;
The OFDM receiver according to claim 2, comprising:
前記複数の第1の自己相関検出手段の各々にて検出された自己相関値のうち最大値を示す最大自己相関値が検出された時点、または、第2の自己相関検出手段にて検出された自己相関値のうち最大値を示す最大自己相関値が検出された時点を基準として、前記遅延等化手段の出力信号からガードインターバル信号を取り除き、有効シンボル信号を抽出することを特徴とする請求項2乃至7のいずれかに記載のOFDM受信装置。The OFDM demodulating means includes:
Of the autocorrelation values detected by each of the plurality of first autocorrelation detection means, when the maximum autocorrelation value indicating the maximum value is detected, or detected by the second autocorrelation detection means The effective symbol signal is extracted by removing the guard interval signal from the output signal of the delay equalization means with reference to the time point when the maximum autocorrelation value indicating the maximum value is detected among the autocorrelation values. The OFDM receiver according to any one of 2 to 7.
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