JP3803149B2 - OFDM receiver - Google Patents

OFDM receiver Download PDF

Info

Publication number
JP3803149B2
JP3803149B2 JP28089296A JP28089296A JP3803149B2 JP 3803149 B2 JP3803149 B2 JP 3803149B2 JP 28089296 A JP28089296 A JP 28089296A JP 28089296 A JP28089296 A JP 28089296A JP 3803149 B2 JP3803149 B2 JP 3803149B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
vector
agc
afc
diversity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP28089296A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10126373A (en
Inventor
靖夫 中嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Ten Ltd
Original Assignee
Denso Ten Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Ten Ltd filed Critical Denso Ten Ltd
Priority to JP28089296A priority Critical patent/JP3803149B2/en
Publication of JPH10126373A publication Critical patent/JPH10126373A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3803149B2 publication Critical patent/JP3803149B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Radio Transmission System (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Channel Selection Circuits, Automatic Tuning Circuits (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は直交周波数分割多重方式(OFDM)を採用する受信機に関する。
【0002】
【従来の技術】
OFDM方式はマルチパスに強いためディジタル・オディオ放送(DAB)の方式として非常に注目され、研究あるいはこれを用いた放送が一部実用化されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、OFDM方式で採用される受信部に用いるダウンコンバータの発振器等に高精度が要求され、また、マルチパスに強いとは言え、高速で移動しながら受信する場合にはマルチパスの悪影響を全く受けないとは言えない。
したがって、本発明は、上記問題に鑑み、発振器への高精度要求の緩和、マルチパスの悪影響の低減を図れるOFDM受信機を提供する。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題点を解決するために、直交したマルチキャリアの各々について位相変調されたOFDM信号を受信するOFDM受信機において、前記受信したOFDM信号を増幅する可変利得増幅器と、前記受信したOMDM信号のダウンコンバータを行う発振器と、前記マルチキャリアの位相変調を復調した結果を基に、前記可変利得増幅器の利得を自動制御し、且つ前記発振器の周波数を制御する自動制御するAGC/AFC制御部とを備え、前記AGC/AFC制御部は、復調されたマルチキャリアの任意の1つの位相を、複素平面の各象限で、ベクトル表示し、これらの各ベクトルと各象限での理想的な受信状態でのベクトルとの引き算を行い、引き算で得られた各ベクトルを複素平面の各象限に応じて回転し位相変調成分を除去して制御用ベクトルを形成し、前記制御用ベクトルの長さの検出と、実軸に対して虚軸の正側又は負側にある前記制御用ベクトルの先端の位置の検出とを行い、前記制御用ベクトルの長さが小さくなるように前記可変利得増幅器の利得を制御し、且つ前記制御ベクトルの先端が実軸に位置するように前記発振器の周波数を制御する。この手段により、発振器への高精度要求の緩和、マルチパスの悪影響の低減を図れる。
【0005】
前記AGC/AFC制御部は、前記復調されたマルチキャリアの任意の1つを定期的に且つランダムに他のキャリアに変更を行う。この手段により、広帯域なマルチパスの影響に対応可能になる。
さらに、ダイバーシティアンテナと、前記AGC/AFC制御部に前記ダイバーシティアンテナの切り替え制御を行うダイバーシティ制御機能を持たせたAGC/AFC/ダイバーシティ制御部とを設け、前記AGC/AFC/ダイバーシティ制御部において、前記制御用ベクトルの先端が一定の円内にあれば前記可変利得増幅器の利得を制御し、一定の円外にあればダイバーシティ制御を行う。さらに、ダイバーシティアンテナと、前記AGC/AFC制御部に前記ダイバーシティアンテナの切り替え制御を行うダイバーシティ制御機能を持たせたAGC/AFC/ダイバーシティ制御部とを設け、前記AGC/AFC/ダイバーシティ制御部において、前記制御用ベクトルの先端が実軸を挟む2直線で囲まれる範囲にあれば前記発振器の周波数を制御し、この範囲外にあればダイバーシティ制御を行う。この手段により、キャリアの位置情報から、AGC、AFCだけではなくダイバーシティ制御用の情報を得られることになり情報の有効活用ができ、また、AGC、AFC制御にさらにダイバーシティの機能が追加されることによりより良い受信が可能になる。
【0006】
前記AGC/AFC制御部は前記受信したOFDM信号の帯域内の複数のキャリアについて各々前記制御用ベクトルを求め、さらにこれらを平均した制御用ベクトルを用いて制御用ベクトルの長さの検出、制御用ベクトルの先端の検出を行う。前記AGC/AFC制御部は前記受信したOFDM信号の帯域内の複数のキャリアについて各々前記制御用ベクトルを求め、前記可変利得増幅器の利得を制御すべきか、前記発振器の周波数を制御すべきか、又は前記ダイバーシティ制御をすべきかを多数決の原理で決定し、前記可変利得増幅器の利得の制御又は前記発振器の周波数の制御を行う場合には、前記可変利得増幅器の利得の制御量又は前記発振器の周波数を制御量を平均する。帯域内の複数のキャリアを観察することになり、1キャリアのみを観察するよりも情報量が増し、より確実なAFC、AGC制御が可能になる。
【0007】
直交したマルチキャリアの各々についてπ/4シフトDQPSKの位相変調されたOFDM信号を受信するOFDM受信機において、前記OFDM信号を受信するためのダイバーシティアンテナと、前記受信したOFDM信号を増幅する可変利得増幅器と、前記受信したOMDM信号のダウンコンバータを行う発振器と、前記マルチキャリアの位相変調を復調した結果を基に、前記可変利得増幅器の利得を自動制御し、前記発振器の周波数を自動制御し、前記ダイバーシティアンテナの切り替え制御を行うAGC/AFC/ダイバーシティ制御部とを備え、前記AGC/AFC/ダイバーシティ制御部は、復調されたマルチキャリアの任意の1つの位相を、複素平面の各象限で、ベクトル表示し、今回のベクトルから前回のベクトルを引き算し、回転して時間的な位相変化量を表す制御用ベクトルを求め、この制御用ベクトルの先端が理想状態を中心とする一定の円内にあれば前記可変利得増幅器の利得の制御及び前記発振器の周波数の制御を行い、一定の円外にあれば前記ダイバーシティアンテナの切り替え制御を行う。前記AGC/AFC/ダイバーシティ制御部は、復調されたマルチキャリアの隣接する2つの位相差を求め、この位相差が理想的な状態の位相差に近くなるように前記発振器の周波数の制御を行ってもよい。この手段により、発振器への高精度要求の緩和、マルチパスの悪影響の低減を図れる。
【0008】
【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説明する。
図1は本発明の実施の形態に係るOFDM受信機の主要なブロックを示す図である。本図に示す如く、アンテナ1によりOFDM信号が受信される。アンテナに接続される高周波(RF)受信部2は受信した信号を増幅する可変利得増幅器2A、高周波数をダウンコンバータする発振器2B等を有する。IQジェネレーションはRF受信部2の出力信号を同相成分(I)と直交成分(Q)に変換する。FFT(高速フーリエ変換)復調部4はIQジェネレーション3の出力信号をアナログから変化したデジタル信号を入力して高速フーリエ変換を行い、復調信号を形成する。AFC/AGC制御部5はFFT復調部4により得られた復調信号を基にAFC(自動周波数制御)制御信号、AGC(自動利得制御)制御信号を形成し、高周波受信部2の発振器2Bの周波数、可変利得増幅器2Aの利得を制御する。
【0009】
図2は受信するOFDM信号の振幅周波数特性を説明する図である。本図に示す如く、OFDM信号は、例えば、1536の直交するマルチキャリアからなり、その伝送帯域幅は1.5MHzである。そして、各キャリアは、例えば、QPSK(4値位相変調)に変調されているが、FFT復調部4で復調される。
図3はFFT復調部4により得られた理想的な受信状態におけるキャリアの位相を示す図である。本図に示す複素平面において、マルチパス等の悪影響が無い場合の理想的な受信状態では、FFT復調部4で演算処理された各キャリアの位相は4点に集中する。これに対して通常時にはマルチパス等の伝送品質、ダウンコンバータ用の発振器精度等の条件で理想的な受信状態とはならず、上記の位相の図上では理想状態からばらつきが発生する。
【0010】
図4はAFC/AGC制御部5の制御動作の処理例を説明する図である。本図に示す如く、AFC/AGC制御部5では、FFT復調部からの受信マップ位置(黒丸)が複素平面の第1象限にある場合、受信マップ位置のベクトルと、理想受信位置(点線丸)のベクトルとの引き算を行う。
次に、上記引き算で得られたベルトルを原点まで平行移動して点線のベクトルを形成する。そして、この点線のベクトルをπ/4だけ時計回りに回転して実線のベクトルを得る。このようにして、第2象限、第3象限、第4象限の場合にも同様な処理を行うが、点線の引き算ベクトルを、第2象限の場合は3π/4だけ、第3象限の場合は5π/4だけ、第4象限の場合は7π/4だけ時計回りにそれぞれ回転して実線の引き算ベクトルを得る。受信信号は4象限のいずれかにあるので、このように象限の影響を取り除き、すなわち、位相変調成分を除去して受信毎に処理が行えるようにし、応答性を向上する。
【0011】
図5は実線のベクトルの特徴を説明する図である。本図に示す如く、2つの受信マップ位置のベクトルOA、OBに対する実線の引き算ベクトルOA′、OB′に関し、引き算ベクトルOA′は実軸(real)に対して虚軸(imaginary)の正側にあり、引き算ベクトルOB′は実軸に対して虚軸の負側にある。そして、受信マップ位置のベクトルOAの実軸(real)に対する角度α、受信マップ位置のベクトルOAの実軸(real)に対する角度β、理想マップ位置のベクトルOSの実軸(real)に対する角度π/4に対して、
α>π/4>β
の関係にある。
【0012】
このような場合、まず、引き算ベクトルOA′、OB′の長さは受信キャリアと理想受信キャリアとの位相図上での距離を表す。
次に、引き算ベクトルOA′の先端の位置の観点から、引き算ベクトルOA′の先端が実軸に対して虚軸の正側にあるので、受信マップ位置のベクトルOAが実軸に対する角度αが理想マップ位置のベクトルOSの実軸に対する角度π/4よりも大きいことを示す。また、引き算ベクトルOB′の先端が実軸に対して虚軸の負側にあるので、受信マップ位置のベクトルOBが実軸に対する角度βが理想マップ位置のベクトルOSが実軸(real)に対する角度π/4よりも小さいことを示す。
【0013】
このような引き算ベクトルの性質を利用して、AFC/AGC制御部5では、受信したOFDM信号のマルチキャリアのある任意の1つのキャリアに着目して上述のようなベクトル演算を行う。そして、AFC/AGC制御部5は、選択したキャリアについて、上述の引き算ベクトルの長さが小さくなるように可変利得増幅器2Aを制御する。
【0014】
また、上述の引き算ベクトルの先端が実軸に対して虚軸の正側にある場合には位相図上で時計回りの方向に動くように、逆に負側にある場合には反時計回りの方向に動くように制御する。このような制御により引き算ベクトルの先端が実軸に位置するようになる。なお、その制御量は引き算ベクトルの先端から実軸までの距離AHA,BHB に関係づけて決定される。
【0015】
したがって、本発明によれば、所期の目的である発振器への高精度要求の緩和、マルチパスの悪影響の低減を図ることが可能になる。
なお、上記で着目するキャリアを定期的に例えばランダムに変更するようにしてもよい。また、ランダムに変更するために着目するキャリアのテーブルを持ってもよい。広帯域なマルチパスの影響に対応可能になる。
【0016】
図6は本発明の実施の形態に係るOFDM受信機の別の主要なブロックを示す図である。図1と異なる構成要素は、アンテナ1に代わるダイバーシティ用アンテナ1−1、1−2と、RF受信部2の前段のアンテナ切り替え部6と、アンテナ切り替え部を制御するダイバーシティ制御部7とが設けられ、これらの追加に伴い、AFC/AGC制御部5に代わりダイバーシティ制御部7及びRF受信部2の可変利得制御部2A及び発振器2Bに制御信号を出力するAFC/AGC/ダイバーシティ制御部5Aが設けられることである。
【0017】
図7は図6のAFC/AGC/ダイバーシティ制御部5Aの制御動作例を説明する図である。本図に示す如く、選択されたキャリアの複素平面において、前述の引き算ベクトルの長さが点線の円内にあれば、AFC/AGC/ダイバーシティ制御部5AはAGC制御を行うように制御信号を出力し、点線の円外ならばダイバーシティ制御信号を出力する。点線の円はAGC制御の限界を示す。
【0018】
図8は図6のAFC/AGC/ダイバーシティ制御部5Aの制御動作例を説明する図である。本図に示す如く、引き算ベクトルの先端から実軸までの距離AHA,BHB (図5参照)が実軸を挟む点線の2直線で囲まれる範囲の角度ならAFC/AGC/ダイバーシティ制御部5AはAFC制御信号を出力し、実軸を挟む点線の2直線で囲まれる範囲を越える角度ならダイバーシティ制御信号を出力する。実軸を挟む点線の2直線で囲まれる範囲の角度はAFC制御の限界を示す。
【0019】
したがって、本発明によれば、キャリアの位置情報から、AGC、AFCだけではなくダイバーシティ制御用の情報を得られることになり情報の有効活用ができ、また、AGC、AFC制御にさらにダイバーシティの機能が追加されることによりより良い受信が可能になる。
以上の説明では、受信したOFDM信号のある1キャリアに着目したが、OFDM信号帯域内の適当な複数のキャリアについて同時に以上の処理を行い、ベクトル的に平均を取って、AGC、AFCあるいはダイバーシティの制御を行ってもよい。
【0020】
また、複数のキャリアについて同時に以上の処理を行い、これらの処理結果を基に多数決的に、AGC、AFC、ダイバーシティの制御を決定してもよい。その際、AGC、AFCを実行する場合、その制御量は各ベクトルから得られる制御量の平均値を取るようにしてもよい。
したがって、本発明によれば、帯域内の複数のキャリアを観察することにより、1キャリアのみを観察するよりも情報量が増し、より確実なAFC、AGC等の制御が行える。
【0021】
次に、受信したOFDM信号の各キャリアがπ/4シフトDQPSK変調される場合(例、ユーレカ147、DAB)について説明する。受信したOFDM信号の各キャリアがπ/4シフトDQPSK変調される場合、あるキャリアの位相状態は基準が時々刻々π/4づつ回転する。
図9はπ/4シフトDQPSK変調での位相変化の様子を説明する図である。本図に示す如く、時刻tでの受信マップ位置に対して、時刻t+1での受信マップ位置が得られる。そこで、あるキャリアに着目して、時刻t+1で受信したキャリアの(位相上での)ベクトルから時刻tで受信したキャリアの(位相上での)ベクトルを引き算し回転させて位相変化ベクトルを形成する。
【0022】
図10は位相変化ベクトルを説明する図である。本図に示す如く、位相変化ベクトルは、理想状態では、点線の円の中心になるる。理想状態からずれても、位相変化ベクトルが点線の円内ならば、AFC/AGC/ダイバーシティ制御部5AはAGC、AFC制御信号を出力し、円外ならダイバーシティ制御信号を出力する。
【0023】
さらに、ある時刻に受信したOFDM信号をπ/4シフトDQPSKの復調を行うと、理想的な受信状況では隣合うキャリア化では、0、π、±π/2のいずれかの位相変化が起こるが、現実の受信状況では様々な要因によりさらに±γの位相変化が起こる。このことを利用してOFDM信号のキャリア間の位相変化量を調べ、変化量が理想状態に近くなるようにAFC制御を行うようにしてもよい。
【0024】
したがって、本発明によれば、π/4シフトDQPSKについてもより良い受信が可能になる。
以上の説明ではQPSKについて説明したが、これに限定されず、例えば、16値QAMにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るOFDM受信機の主要なブロックを示す図である。
【図2】受信するOFDM信号の振幅周波数特性を説明する図である。
【図3】FFT復調部4により得られた理想的な受信状態におけるキャリアの位相を示す図である。
【図4】AFC/AGC制御部5の制御動作の処理例を説明する図である。
【図5】実線のベクトルの特徴を説明する図である。
【図6】本発明の実施の形態に係るOFDM受信機の別の主要なブロックを示す図である。
【図7】図6のAFC/AGC/ダイバーシティ制御部5Aの制御動作例を説明する図である。
【図8】図6のAFC/AGC/ダイバーシティ制御部5Aの制御動作例を説明する図である。
【図9】π/4シフトDQPSK変調での位相変化の様子を説明する図である。
【図10】位相変化ベクトルを説明する図である。
【符号の説明】
1、1−1、1−2…アンテナ
2…RF受信部
3…IQジェネレーション
4…FFT復調部
5…AFC/AGC制御部
5A…AFC/AGC/ダイバーシティ制御部
6…アンテナ切り替え部
7…ダイバーシティ制御部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a receiver that employs orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).
[0002]
[Prior art]
Since the OFDM system is resistant to multipath, it has attracted much attention as a digital audio broadcasting (DAB) system, and research or broadcasting using this has been partially put into practical use.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, high precision is required for the oscillator of the down converter used in the receiving unit adopted in the OFDM system, and although it is strong against multipath, when receiving while moving at high speed, there is no adverse effect of multipath. I can't say I won't receive it.
Therefore, in view of the above problems, the present invention provides an OFDM receiver that can alleviate high-precision requirements for an oscillator and reduce the adverse effects of multipath.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present invention provides an OFDM receiver that receives an OFDM signal phase-modulated for each of orthogonal quadrature carriers, a variable gain amplifier that amplifies the received OFDM signal, and the received signal An oscillator for down-converting the OMDM signal, and AGC / AFC control for automatically controlling the gain of the variable gain amplifier and controlling the frequency of the oscillator based on the result of demodulating the multi-carrier phase modulation The AGC / AFC control unit displays an arbitrary one phase of the demodulated multi-carrier in each quadrant of the complex plane and displays an ideal reception in each of these vectors and each quadrant. Subtract the vector in the state and rotate each vector obtained by the subtraction according to each quadrant of the complex plane to remove the phase modulation component. Forming a control vector, and detecting the length of the control vector and detecting the position of the tip of the control vector on the positive or negative side of the imaginary axis with respect to the real axis, The gain of the variable gain amplifier is controlled so that the length of the control vector becomes small, and the frequency of the oscillator is controlled so that the tip of the control vector is located on the real axis. By this means, it is possible to alleviate the high accuracy requirement for the oscillator and reduce the adverse effects of multipath.
[0005]
The AGC / AFC control unit periodically and randomly changes any one of the demodulated multicarriers to another carrier. By this means, it becomes possible to cope with the influence of wideband multipath.
Furthermore, a diversity antenna and an AGC / AFC / diversity control unit provided with a diversity control function for performing switching control of the diversity antenna in the AGC / AFC control unit are provided. In the AGC / AFC / diversity control unit, If the tip of the control vector is within a certain circle, the gain of the variable gain amplifier is controlled, and if it is outside the certain circle, diversity control is performed. Furthermore, a diversity antenna and an AGC / AFC / diversity control unit provided with a diversity control function for performing switching control of the diversity antenna in the AGC / AFC control unit are provided. In the AGC / AFC / diversity control unit, If the tip of the control vector is in a range surrounded by two straight lines sandwiching the real axis, the frequency of the oscillator is controlled, and if it is outside this range, diversity control is performed. By this means, not only AGC and AFC but also information for diversity control can be obtained from the position information of the carrier, so that information can be effectively used, and further a diversity function is added to AGC and AFC control. Better reception is possible.
[0006]
The AGC / AFC control unit obtains the control vector for each of a plurality of carriers in the band of the received OFDM signal, and further detects and controls the length of the control vector using a control vector obtained by averaging these vectors. Detect the tip of the vector. The AGC / AFC control unit obtains the control vector for each of a plurality of carriers in the band of the received OFDM signal, and should control the gain of the variable gain amplifier, control the frequency of the oscillator, or In the case of controlling the gain of the variable gain amplifier or the frequency of the oscillator when the diversity control is determined based on the principle of majority decision, the control amount of the gain of the variable gain amplifier or the frequency of the oscillator is controlled. Average the amount. Since a plurality of carriers in the band are observed, the amount of information is increased as compared with the case of observing only one carrier, and more reliable AFC and AGC control is possible.
[0007]
A diversity antenna for receiving the OFDM signal and a variable gain amplifier for amplifying the received OFDM signal in an OFDM receiver that receives a π / 4 shift DQPSK phase-modulated OFDM signal for each of the orthogonal multicarriers And an oscillator for down-converting the received OMDM signal, and based on a result of demodulating the phase modulation of the multicarrier, automatically controlling the gain of the variable gain amplifier, automatically controlling the frequency of the oscillator, An AGC / AFC / diversity control unit that controls switching of diversity antennas, and the AGC / AFC / diversity control unit displays any one phase of the demodulated multicarrier in each quadrant of the complex plane as a vector display Subtract the previous vector from the current vector , Rotate to obtain a control vector representing a temporal phase change, and if the tip of the control vector is within a certain circle centered on the ideal state, control of the gain of the variable gain amplifier and the oscillator The frequency is controlled, and if it is outside a certain circle, the diversity antenna is switched. The AGC / AFC / diversity control unit obtains two adjacent phase differences of the demodulated multicarrier, and controls the frequency of the oscillator so that the phase difference is close to the ideal phase difference. Also good. By this means, it is possible to alleviate the high accuracy requirement for the oscillator and reduce the adverse effects of multipath.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing main blocks of an OFDM receiver according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, an OFDM signal is received by the antenna 1. The radio frequency (RF) receiver 2 connected to the antenna includes a variable gain amplifier 2A that amplifies the received signal, an oscillator 2B that downconverts the high frequency, and the like. IQ generation converts the output signal of the RF receiver 2 into an in-phase component (I) and a quadrature component (Q). An FFT (Fast Fourier Transform) demodulator 4 inputs a digital signal obtained by changing the output signal of IQ generation 3 from analog, performs Fast Fourier Transform, and forms a demodulated signal. The AFC / AGC control unit 5 forms an AFC (automatic frequency control) control signal and an AGC (automatic gain control) control signal based on the demodulated signal obtained by the FFT demodulating unit 4, and the frequency of the oscillator 2B of the high frequency receiving unit 2 The gain of the variable gain amplifier 2A is controlled.
[0009]
FIG. 2 is a diagram for explaining the amplitude frequency characteristics of the received OFDM signal. As shown in the figure, the OFDM signal is composed of, for example, 1536 orthogonal multicarriers, and its transmission bandwidth is 1.5 MHz. Each carrier is modulated by, for example, QPSK (quaternary phase modulation), but demodulated by the FFT demodulator 4.
FIG. 3 is a diagram showing the carrier phase in the ideal reception state obtained by the FFT demodulator 4. In the complex plane shown in the figure, in an ideal reception state when there is no adverse effect such as multipath, the phases of the carriers calculated by the FFT demodulator 4 are concentrated at four points. On the other hand, in an ordinary state, an ideal reception state is not achieved under conditions such as transmission quality such as multipath and oscillator accuracy for the down converter, and variation occurs from the ideal state on the above phase diagram.
[0010]
FIG. 4 is a diagram for explaining a processing example of the control operation of the AFC / AGC control unit 5. As shown in this figure, in the AFC / AGC control unit 5, when the reception map position (black circle) from the FFT demodulation unit is in the first quadrant of the complex plane, the vector of the reception map position and the ideal reception position (dotted line circle) Subtraction with the vector of
Next, the buckle obtained by the subtraction is translated to the origin to form a dotted line vector. Then, the dotted line vector is rotated clockwise by π / 4 to obtain a solid line vector. In this way, the same processing is performed in the second quadrant, the third quadrant, and the fourth quadrant, but the dotted subtraction vector is 3π / 4 in the second quadrant, and in the third quadrant. In the case of the fourth quadrant by 5π / 4, it rotates clockwise by 7π / 4 to obtain a solid line subtraction vector. Since the received signal is in one of the four quadrants, the influence of the quadrant is removed in this way, that is, the phase modulation component is removed so that processing can be performed for each reception, thereby improving the responsiveness.
[0011]
FIG. 5 is a diagram for explaining the characteristics of a solid line vector. As shown in the figure, regarding the subtraction vectors OA ′ and OB ′ of the solid line with respect to the vectors OA and OB at the two reception map positions, the subtraction vector OA ′ is on the positive side of the imaginary axis with respect to the real axis (real). Yes, the subtraction vector OB 'is on the negative side of the imaginary axis with respect to the real axis. The angle α of the reception map position vector OA with respect to the real axis (real), the angle β of the reception map position vector OA with respect to the real axis (real), and the angle π / of the ideal map position with respect to the real axis (real) of the vector OS. 4
α> π / 4> β
Are in a relationship.
[0012]
In such a case, first, the length of the subtraction vectors OA ′ and OB ′ represents the distance on the phase diagram between the reception carrier and the ideal reception carrier.
Next, from the viewpoint of the position of the tip of the subtraction vector OA ′, since the tip of the subtraction vector OA ′ is on the positive side of the imaginary axis with respect to the real axis, the angle α of the reception map position vector OA with respect to the real axis is ideal. This indicates that the map position is larger than the angle π / 4 with respect to the real axis of the vector OS. Since the tip of the subtraction vector OB ′ is on the negative side of the imaginary axis with respect to the real axis, the angle β of the received map position vector OB with respect to the real axis is the angle β of the ideal map position vector OS with respect to the real axis (real). It is smaller than π / 4.
[0013]
Utilizing such a property of the subtraction vector, the AFC / AGC control unit 5 performs the vector calculation as described above by paying attention to any one carrier of multicarriers of the received OFDM signal. Then, the AFC / AGC control unit 5 controls the variable gain amplifier 2A so that the length of the subtraction vector described above becomes small for the selected carrier.
[0014]
In addition, when the tip of the subtraction vector is on the positive side of the imaginary axis with respect to the real axis, it moves in the clockwise direction on the phase diagram, and on the contrary, when it is on the negative side, it is counterclockwise. Control to move in the direction. By such control, the tip of the subtraction vector is positioned on the real axis. The amount of control is determined in relation to the distances AHA and BHB from the tip of the subtraction vector to the real axis.
[0015]
Therefore, according to the present invention, it is possible to alleviate the high accuracy requirement for the oscillator, which is the intended purpose, and to reduce the adverse effects of multipath.
In addition, you may make it change the carrier which pays attention to the above regularly, for example at random. Moreover, you may have the table of the carrier to which attention is paid in order to change at random. It becomes possible to deal with the effects of broadband multipath.
[0016]
FIG. 6 is a diagram showing another main block of the OFDM receiver according to the embodiment of the present invention. The components different from FIG. 1 are provided with diversity antennas 1-1 and 1-2 in place of the antenna 1, an antenna switching unit 6 in front of the RF receiving unit 2, and a diversity control unit 7 for controlling the antenna switching unit. Along with these additions, instead of the AFC / AGC control unit 5, a diversity control unit 7, a variable gain control unit 2A of the RF reception unit 2, and an AFC / AGC / diversity control unit 5A for outputting a control signal to the oscillator 2B are provided. Is to be.
[0017]
FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the control operation of the AFC / AGC / diversity control unit 5A in FIG. As shown in this figure, if the length of the subtraction vector is within the dotted circle in the complex plane of the selected carrier, the AFC / AGC / diversity control unit 5A outputs a control signal to perform AGC control. If it is outside the dotted circle, a diversity control signal is output. The dotted circle indicates the limit of AGC control.
[0018]
FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the control operation of the AFC / AGC / diversity control unit 5A in FIG. As shown in this figure, if the distances AHA and BHB (see FIG. 5) from the leading end of the subtraction vector to the real axis are within the range surrounded by two straight lines between which the real axis is sandwiched, the AFC / AGC / diversity control unit 5A A control signal is output, and a diversity control signal is output if the angle exceeds the range surrounded by the two straight lines that sandwich the real axis. The angle in the range surrounded by the two dotted lines across the real axis indicates the limit of AFC control.
[0019]
Therefore, according to the present invention, not only AGC and AFC but also information for diversity control can be obtained from the position information of the carrier, so that the information can be effectively used, and the diversity function is further added to AGC and AFC control. By being added, better reception becomes possible.
In the above description, attention is paid to one carrier in the received OFDM signal. However, the above processing is simultaneously performed on a plurality of appropriate carriers in the OFDM signal band, and the vector is averaged to calculate AGC, AFC, or diversity. Control may be performed.
[0020]
Further, the above processing may be performed simultaneously on a plurality of carriers, and AGC, AFC, and diversity control may be determined in a majority manner based on these processing results. At this time, when AGC and AFC are executed, the control amount may be an average value of control amounts obtained from the respective vectors.
Therefore, according to the present invention, by observing a plurality of carriers in the band, the amount of information is increased as compared to observing only one carrier, and more reliable control of AFC, AGC, etc. can be performed.
[0021]
Next, a case where each carrier of the received OFDM signal is subjected to π / 4 shift DQPSK modulation (eg, Eureka 147, DAB) will be described. When each carrier of the received OFDM signal is subjected to π / 4 shift DQPSK modulation, the phase state of a certain carrier rotates by π / 4 from time to time.
FIG. 9 is a diagram for explaining a state of phase change in π / 4 shift DQPSK modulation. As shown in the figure, the reception map position at time t + 1 is obtained with respect to the reception map position at time t. Therefore, paying attention to a certain carrier, the phase change vector is formed by subtracting and rotating the vector (on the phase) of the carrier received at time t from the vector (on the phase) of the carrier received at time t + 1. .
[0022]
FIG. 10 is a diagram for explaining the phase change vector. As shown in the figure, the phase change vector is the center of a dotted circle in the ideal state. Even if the phase change vector deviates from the ideal state, if the phase change vector is within the dotted circle, the AFC / AGC / diversity control unit 5A outputs the AGC / AFC control signal, and if it is out of the circle, the diversity control signal is output.
[0023]
Further, when the OFDM signal received at a certain time is demodulated by π / 4 shift DQPSK, in an ideal reception situation, any phase change of 0, π, ± π / 2 occurs in adjacent carrierization. In an actual reception situation, a phase change of ± γ occurs due to various factors. Using this fact, the phase change amount between the carriers of the OFDM signal may be examined, and AFC control may be performed so that the change amount is close to the ideal state.
[0024]
Therefore, according to the present invention, better reception is possible for π / 4 shift DQPSK.
In the above description, QPSK has been described. However, the present invention is not limited to this, and is applicable to, for example, 16-value QAM.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing main blocks of an OFDM receiver according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining amplitude frequency characteristics of a received OFDM signal.
FIG. 3 is a diagram showing a carrier phase in an ideal reception state obtained by the FFT demodulator 4;
FIG. 4 is a diagram for explaining a processing example of a control operation of an AFC / AGC control unit 5;
FIG. 5 is a diagram for explaining characteristics of a solid line vector;
FIG. 6 is a diagram showing another main block of the OFDM receiver according to the embodiment of the present invention.
7 is a diagram illustrating an example of a control operation of an AFC / AGC / diversity control unit 5A in FIG.
8 is a diagram illustrating an example of a control operation of an AFC / AGC / diversity control unit 5A in FIG.
FIG. 9 is a diagram for explaining a state of phase change in π / 4 shift DQPSK modulation.
FIG. 10 is a diagram illustrating a phase change vector.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1-1, 1-2 ... Antenna 2 ... RF receiving part 3 ... IQ generation 4 ... FFT demodulation part 5 ... AFC / AGC control part 5A ... AFC / AGC / diversity control part 6 ... Antenna switching part 7 ... Diversity control Part

Claims (8)

直交したマルチキャリアの各々について位相変調されたOFDM信号を受信するOFDM受信機において、
前記受信したOFDM信号を増幅する可変利得増幅器と、
前記受信したOMDM信号のダウンコンバータを行う発振器と、
前記マルチキャリアの位相変調を復調した結果を基に、前記可変利得増幅器の利得を自動制御し、且つ前記発振器の周波数を自動制御するAGC/AFC制御部とを備え、
前記AGC/AFC制御部は、復調されたマルチキャリアの任意の1つの位相を、複素平面の各象限で、ベクトル表示し、これらの各ベクトルと各象限での伝送品質や送受信機器精度等の影響を受けない理想的な受信状態でのベクトルとの引き算を行い、引き算で得られた各ベクトルを複素平面の各象限に応じて回転し位相変調成分を除去して制御用ベクトルを形成し、前記制御用ベクトルの長さの検出と、実軸に対して虚軸の正側又は負側にある前記制御用ベクトルの先端の位置の検出とを行い、前記制御用ベクトルの長さが小さくなるように前記可変利得増幅器の利得を制御し、且つ前記制御ベクトルの先端が実軸に位置するように前記発振器の周波数を制御することを特徴とするOFDM受信機。
In an OFDM receiver that receives a phase modulated OFDM signal for each of the orthogonal multicarriers,
A variable gain amplifier for amplifying the received OFDM signal;
An oscillator for down-converting the received OMDM signal;
An AGC / AFC controller that automatically controls the gain of the variable gain amplifier and automatically controls the frequency of the oscillator based on the result of demodulating the phase modulation of the multicarrier,
The AGC / AFC control unit displays an arbitrary one phase of the demodulated multicarrier as a vector in each quadrant of the complex plane, and influences such as transmission quality and transmission / reception device accuracy in each quadrant and each quadrant Subtracting with the vector in the ideal reception state that does not receive, rotating each vector obtained by the subtraction according to each quadrant of the complex plane to remove the phase modulation component to form a control vector, The length of the control vector is reduced by detecting the length of the control vector and detecting the position of the tip of the control vector on the positive or negative side of the imaginary axis with respect to the real axis. An OFDM receiver characterized by controlling the gain of the variable gain amplifier and controlling the frequency of the oscillator so that the tip of the control vector is located on the real axis.
前記AGC/AFC制御部は、前記復調されたマルチキャリアの任意の1つを定期的に且つランダムに他のキャリアに変更を行うことを特徴とする、請求項1に記載のOFDM受信機。  The OFDM receiver according to claim 1, wherein the AGC / AFC control unit changes any one of the demodulated multicarriers to another carrier periodically and randomly. さらに、ダイバーシティアンテナと、前記AGC/AFC制御部に前記ダイバーシティアンテナの切り替え制御を行うダイバーシティ制御機能を持たせたAGC/AFC/ダイバーシティ制御部とを設け、前記AGC/AFC/ダイバーシティ制御部において、前記制御用ベクトルの先端が一定の円内にあれば前記可変利得増幅器の利得を制御し、一定の円外にあればダイバーシティ制御を行うことを特徴とする、請求項1に記載のOFDM受信機。  Furthermore, a diversity antenna and an AGC / AFC / diversity control unit provided with a diversity control function for performing switching control of the diversity antenna in the AGC / AFC control unit are provided. In the AGC / AFC / diversity control unit, 2. The OFDM receiver according to claim 1, wherein the gain of the variable gain amplifier is controlled when the tip of the control vector is within a certain circle, and diversity control is performed when the tip of the control vector is outside the certain circle. さらに、ダイバーシティアンテナと、前記AGC/AFC制御部に前記ダイバーシティアンテナの切り替え制御を行うダイバーシティ制御機能を持たせたAGC/AFC/ダイバーシティ制御部とを設け、前記AGC/AFC/ダイバーシティ制御部において、前記制御用ベクトルの先端が実軸を挟む2直線で囲まれる範囲にあれば前記発振器の周波数を制御し、この範囲外にあればダイバーシティ制御を行うことを特徴とする、請求項1に記載のOFDM受信機。  Furthermore, a diversity antenna and an AGC / AFC / diversity control unit provided with a diversity control function for performing switching control of the diversity antenna in the AGC / AFC control unit are provided. In the AGC / AFC / diversity control unit, 2. The OFDM according to claim 1, wherein the frequency of the oscillator is controlled if the tip of the control vector is within a range surrounded by two straight lines sandwiching the real axis, and diversity control is performed if the tip is outside this range. Receiving machine. 前記AGC/AFC制御部は前記受信したOFDM信号の帯域内の複数のキャリアについて各々前記制御用ベクトルを求め、さらにこれらを平均した制御用ベクトルを用いて制御用ベクトルの長さの検出、制御用ベクトルの先端の検出を行うことを特徴とする、請求項1に記載のOFDM受信機。  The AGC / AFC control unit obtains the control vector for each of a plurality of carriers in the band of the received OFDM signal, and further detects and controls the length of the control vector using a control vector obtained by averaging these vectors. 2. The OFDM receiver according to claim 1, wherein detection of a tip of a vector is performed. 前記AGC/AFC制御部は前記受信したOFDM信号の帯域内の複数のキャリアについて各々前記制御用ベクトルを求め、前記可変利得増幅器の利得を制御すべきか、前記発振器の周波数を制御すべきか、又は前記ダイバーシティ制御をすべきかを多数決の原理で決定し、前記可変利得増幅器の利得の制御又は前記発振器の周波数の制御を行う場合には、前記可変利得増幅器の利得の制御量又は前記発振器の周波数制御量を平均することを特徴とする、請求項3又は4に記載のOFDM受信機。The AGC / AFC control unit obtains the control vector for each of a plurality of carriers in the band of the received OFDM signal, and should control the gain of the variable gain amplifier, control the frequency of the oscillator, or In the case of determining whether to perform diversity control based on the principle of majority voting, and controlling the gain of the variable gain amplifier or the frequency of the oscillator, the control amount of the gain of the variable gain amplifier or the control of the frequency of the oscillator The OFDM receiver according to claim 3 or 4, characterized in that the quantity is averaged. 直交したマルチキャリアの各々についてπ/4シフトDQPSKの位相変調されたOFDM信号を受信するOFDM受信機において、
前記OFDM信号を受信するためのダイバーシティアンテナと、
前記受信したOFDM信号を増幅する可変利得増幅器と、
前記受信したOMDM信号のダウンコンバータを行う発振器と、
前記マルチキャリアの位相変調を復調した結果を基に、前記可変利得増幅器の利得を自動制御し、前記発振器の周波数を自動制御し、前記ダイバーシティアンテナの切り替え制御を行うAGC/AFC/ダイバーシティ制御部とを備え、
前記AGC/AFC/ダイバーシティ制御部は、復調されたマルチキャリアの任意の1つの位相を、複素平面の各象限で、ベクトル表示し、今回のベクトルから前回のベクトルを引き算し、回転して時間的な位相変化量を表す制御用ベクトルを求め、この制御用ベクトルの先端が伝送品質や送受信機器精度等の影響を受けない理想的な受信状態を中心とする一定の円内にあれば前記可変利得増幅器の利得の制御及び前記発振器の周波数の制御を行い、一定の円外にあれば前記ダイバーシティアンテナの切り替え制御を行うことを特徴とするOFDM受信機。
In an OFDM receiver that receives a π / 4 shift DQPSK phase modulated OFDM signal for each of the orthogonal multicarriers,
A diversity antenna for receiving the OFDM signal;
A variable gain amplifier for amplifying the received OFDM signal;
An oscillator for down-converting the received OMDM signal;
An AGC / AFC / diversity control unit that automatically controls the gain of the variable gain amplifier, automatically controls the frequency of the oscillator, and controls switching of the diversity antenna based on the result of demodulating the phase modulation of the multicarrier; With
The AGC / AFC / diversity control unit displays an arbitrary one phase of the demodulated multicarrier as a vector in each quadrant of the complex plane, subtracts the previous vector from the current vector, rotates, and temporally If the tip of the control vector is within a certain circle centered on an ideal reception state that is not affected by transmission quality, transmission / reception device accuracy, etc., the variable gain is obtained. An OFDM receiver characterized by controlling the gain of an amplifier and controlling the frequency of the oscillator, and performing switching control of the diversity antenna if it is outside a certain circle.
直交したマルチキャリアの各々についてπ/4シフトDQPSKの位相変調されたOFDM信号を受信するOFDM受信機において、
前記OFDM信号を受信するためのダイバーシティアンテナと、
前記受信したOFDM信号を増幅する可変利得増幅器と、
前記受信したOMDM信号のダウンコンバータを行う発振器と、
前記マルチキャリアの位相変調を復調した結果を基に、前記可変利得増幅器の利得を自動制御し、前記発振器の周波数を自動制御し、前記ダイバーシティアンテナの切り替え制御を行うAGC/AFC/ダイバーシティ制御部とを備え、
前記AGC/AFC/ダイバーシティ制御部は、復調された隣接する2つのマルチキャリア間の位相差を求め、この位相差が伝送品質や送受信機器精度等の影響を受けない理想的な受信状態における位相差(0、π又は±π/2)に近くなるように前記発振器の周波数の制御を行うことを特徴とするOFDM受信機。
In an OFDM receiver that receives a π / 4 shift DQPSK phase modulated OFDM signal for each of the orthogonal multicarriers,
A diversity antenna for receiving the OFDM signal;
A variable gain amplifier for amplifying the received OFDM signal;
An oscillator for down-converting the received OMDM signal;
An AGC / AFC / diversity control unit that automatically controls the gain of the variable gain amplifier, automatically controls the frequency of the oscillator, and controls switching of the diversity antenna based on the result of demodulating the phase modulation of the multicarrier; With
The AGC / AFC / diversity control unit obtains a phase difference between two demodulated adjacent multicarriers, and the phase difference in an ideal reception state in which the phase difference is not affected by transmission quality, transmission / reception device accuracy, and the like. An OFDM receiver characterized by controlling the frequency of the oscillator so as to be close to (0, π, or ± π / 2) .
JP28089296A 1996-10-23 1996-10-23 OFDM receiver Expired - Fee Related JP3803149B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28089296A JP3803149B2 (en) 1996-10-23 1996-10-23 OFDM receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28089296A JP3803149B2 (en) 1996-10-23 1996-10-23 OFDM receiver

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10126373A JPH10126373A (en) 1998-05-15
JP3803149B2 true JP3803149B2 (en) 2006-08-02

Family

ID=17631403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28089296A Expired - Fee Related JP3803149B2 (en) 1996-10-23 1996-10-23 OFDM receiver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3803149B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2843503B1 (en) 2002-08-08 2004-10-15 Thomson Licensing Sa ADJUSTING METHOD FOR RECEIVER OF SIGNALS BROADCASTED AND CORRESPONDING RECEIVERS
JP4012094B2 (en) * 2003-02-28 2007-11-21 株式会社日立国際電気 Receiving machine
US8928423B2 (en) * 2013-01-11 2015-01-06 Em Microelectronic-Marin S.A. Narrow band receiver or transceiver

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10126373A (en) 1998-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0823804B1 (en) Carrier offset correction in a multicarrier modulation system
US7894325B2 (en) Receiver architecture for pilot based OFDM systems
US7957476B2 (en) Wireless communicaton apparatus
KR101078570B1 (en) Method for amplitude insensitive packet detection
US6625111B1 (en) OFDM communication apparatus
KR100348790B1 (en) QAM receiver
US8249180B2 (en) Receiving apparatus, receiving method, and program
US20100226459A1 (en) Apparatus and Method for I/Q Modulation
JP4279027B2 (en) OFDM demodulation method and semiconductor integrated circuit
US6341123B1 (en) Digital audio broadcasting receiver
EP0963086A2 (en) Error correcting apparatus for dealing with frequency selective noise
JP4402789B2 (en) DC offset correction method and apparatus for direct conversion receiver
JP3803149B2 (en) OFDM receiver
EP0933903A2 (en) Suppression of phase noise in multicarrier reception
US8121230B2 (en) Correction of mismatches between two I and Q channels
US8068567B2 (en) Phase and frequency control of an ODFM receiver by means of pilot phase-value estimation
US7746960B2 (en) Apparatus and method for compensating for I/Q mismatch in TDD system
JPH10303851A (en) Digital broadcast receiver
CA1210073A (en) Space diversity system
JP5281979B2 (en) Receiving machine
JP4075934B2 (en) Carrier recovery device
CN101213768A (en) Orthogonal frequency division multiplexing receiving device
JP4050476B2 (en) Orthogonal frequency division multiplex transmission signal receiver
JP3943228B2 (en) Carrier frequency synchronization circuit
JP2007043650A (en) Ofdm receiver apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050920

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051115

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060404

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060502

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090512

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100512

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110512

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees