JP4129271B2 - Transmission method, reception method, transmission method, and reception apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、直交周波数多重信号の伝送方法およびその受信装置に関し、より特定的には、所定の伝送路を介し、送信側から受信側に対して、所定長のシンボル毎に直交周波数分割多重信号を伝送する方法およびその受信装置に関する。   The present invention relates to an orthogonal frequency multiplex signal transmission method and a receiving apparatus thereof, and more specifically, an orthogonal frequency division multiplex signal for each symbol of a predetermined length from a transmission side to a reception side via a predetermined transmission path. The present invention relates to a method for transmitting data and a receiving apparatus thereof.

近年、移動体向けディジタル音声放送や、地上ディジタルテレビ放送等において、直交周波数多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;以下、OFDMと称す)信号を用いた通信が注目されている。なぜならば、OFDM信号は、周波数の利用効率が良く、多量のデータの高速伝送が可能で、波形等化器なしでも反射波による特性劣化が少ないからである。また、その信号波形がランダム雑音に近い形となるので、他のサービスに混信妨害を与えにくいからである。このような特質を有するOFDM信号を用いた伝送方式は、特開平5−167633号公報(以下、第1の先行技術と称する)、1993年2月15日付け発行の日経エレクトロニクス(no.574)の第101〜124頁に記載された「家庭の次世代サービスはテレビを越える」(以下、第2の先行技術と称する)および1994年9月14日付けのEIAJ技術セミナー資料の第1〜15頁においてNHK放送技術研究所の斉藤正典により書かれた「OFDM方式とその開発動向」(以下、第3の先行技術と称する)に開示されている。   In recent years, communication using orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter referred to as OFDM) signals has been attracting attention in digital audio broadcasting for mobile units, terrestrial digital television broadcasting, and the like. This is because the OFDM signal has good frequency utilization efficiency, enables high-speed transmission of a large amount of data, and has little characteristic deterioration due to a reflected wave even without a waveform equalizer. Moreover, since the signal waveform has a form close to random noise, it is difficult to interfere with other services. A transmission method using an OFDM signal having such characteristics is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-167633 (hereinafter referred to as the first prior art), Nikkei Electronics (no. 574) issued on February 15, 1993. Nos. 1-15 of the EIAJ Technical Seminar document dated September 14, 1994 and “Home Next Generation Services Beyond Television” (hereinafter referred to as the second prior art) This is disclosed in “OFDM System and Its Development Trend” (hereinafter referred to as “third prior art”) written by Masanori Saito of NHK Broadcasting Technology Research Laboratories.

図11は、従来のOFDM信号の構成を示す図であり、特に、図11(a)はOFDM信号の各シンボルを時間軸に沿って示し、図11(b)は図11(a)の部分αを拡大して示している。図11(a)に示すように、OFDM信号Sは、シンボルSm (m=1,2,…)を時間軸に沿って並べることにより構成されている。各シンボルSm は、周波数の異なる複数(数十〜数千、例えば512)のキャリア(シンボル時間ts において互いに直交している)を、それぞれ伝送すべきデータでデジタル変調(例えば、QPSK変調,16QAM等)し、変調された各キャリアを逆FFT(高速逆フーリエ変換)演算によって周波数軸上で多重することにより構成されている。このため、各シンボルSm は、図11(b)に示すように、全て、ランダム状の振幅分布を示す。なお、このようなOFDM信号Sは、伝送路上においては、各シンボルSm について、実数部と虚数部とを重畳した複素信号の形態をとる。   FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a conventional OFDM signal. In particular, FIG. 11 (a) shows each symbol of the OFDM signal along the time axis, and FIG. 11 (b) is a part of FIG. 11 (a). α is shown enlarged. As shown in FIG. 11A, the OFDM signal S is configured by arranging symbols Sm (m = 1, 2,...) Along the time axis. Each symbol Sm is digitally modulated (for example, QPSK modulation, 16QAM, etc.) with a plurality of (several tens to thousands, for example, 512) carriers having different frequencies (which are orthogonal to each other at the symbol time ts). The modulated carriers are multiplexed on the frequency axis by inverse FFT (fast inverse Fourier transform) calculation. Therefore, each symbol Sm shows a random amplitude distribution as shown in FIG. Note that such an OFDM signal S takes the form of a complex signal in which a real part and an imaginary part are superimposed on each symbol Sm on the transmission path.

ところで、このようなOFDM信号は、有線や無線の伝送路を介して送信側から受信側に送られる。有線の伝送路においては、伝送路の伝送特性からその占有周波数帯が規制される。また、無線の伝送路においては、法規制によりその占有周波数帯が規制される。このため、送信側は、OFDM信号を中間周波数帯から伝送路の占有周波数帯に変換するようにしている。一方、受信側では、データの復調にあたって、受信したOFDM信号を伝送路の占有周波数帯から復調作業のための中間周波数帯に変換するようにしている。   By the way, such an OFDM signal is transmitted from the transmission side to the reception side via a wired or wireless transmission path. In a wired transmission path, the occupied frequency band is regulated by the transmission characteristics of the transmission path. In addition, in the wireless transmission path, the occupied frequency band is regulated by legal regulations. For this reason, the transmission side converts the OFDM signal from the intermediate frequency band to the occupied frequency band of the transmission path. On the other hand, when demodulating data, the receiving side converts the received OFDM signal from an occupied frequency band of the transmission path to an intermediate frequency band for demodulation work.

前述の第1の従来技術には、送信側から送信されたOFDM信号をベースバンドのOFDM信号に変換するためのバンドパスフィルタ,周波数変換器およびローパスフィルタと、ベースバンドのOFDM信号を標本化してデジタル信号に変換するA/D変換器と、時間軸データをフーリエ変換して各搬送波ごとの周波数軸上データを得るFFT復調器と、各搬送波ごとの複素平面上での振幅と位相を判定して複素データを得る信号点座標判定回路と、複素データをデジタルデータに変換するとともに、各搬送波で送信されたビット数に応じてデータを結合し、ビットストリームを生成する受信データ結合回路と、ビットストリームにデインタリーブと誤り訂正とを施すことにより受信データを得るデインターリーブマトリクスおよび誤り訂正符号回路とを備えた受信装置が開示されている。   In the first prior art described above, a band-pass filter, a frequency converter and a low-pass filter for converting an OFDM signal transmitted from the transmission side into a baseband OFDM signal, and a baseband OFDM signal are sampled. A / D converter that converts to digital signal, FFT demodulator that obtains data on frequency axis for each carrier by Fourier transform of time axis data, and amplitude and phase on complex plane for each carrier A signal point coordinate determination circuit for obtaining complex data, a reception data combining circuit for converting the complex data into digital data, combining the data according to the number of bits transmitted in each carrier wave, and generating a bit stream, and a bit Deinterleave matrix and error correction to obtain received data by performing deinterleaving and error correction on stream Receiving apparatus is disclosed that includes a No. circuit.

前述の第3の従来技術には、送信側から送信されたOFDM信号をベースバンドのOFDM信号に変換するためのバンドパスフィルタ,直交検波器およびローパスフィルタと、ベースバンドのOFDM信号を標本化してデジタル信号に変換するA/D変換器と、時間軸データをフーリエ変換して各搬送波ごとの周波数軸上データを得るFFT復調器と、周波数軸上の並列データを直列に変換することにより受信データを得る並列直列変換回路とを備えた受信装置が開示されている。   In the third prior art described above, a band-pass filter, a quadrature detector and a low-pass filter for converting an OFDM signal transmitted from the transmission side into a baseband OFDM signal, and a baseband OFDM signal are sampled. A / D converter for converting to digital signal, FFT demodulator for Fourier transform of time axis data to obtain data on frequency axis for each carrier wave, and received data by converting parallel data on frequency axis to serial A receiving device including a parallel-to-serial converter circuit that obtains the above is disclosed.

図12は、上記第1および第3の従来技術から容易に類推されるOFDM信号の受信装置の構成を示すブロック図である。図12において、この受信装置は、受信したOFDM信号が入力される入力端子Iと、周波数変換器100と、直交検波器300と、フーリエ変換器400と、復調データ検出器500とを備える。直交検波器300は、分波器301と、検波器302,303と、キャリア再生器304とを含む。   FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an OFDM signal receiving apparatus that can be easily inferred from the first and third prior arts. In FIG. 12, this receiving apparatus includes an input terminal I to which a received OFDM signal is input, a frequency converter 100, a quadrature detector 300, a Fourier transformer 400, and a demodulated data detector 500. The quadrature detector 300 includes a duplexer 301, detectors 302 and 303, and a carrier regenerator 304.

受信装置で受信した図11に示す伝送路の占有周波数帯(中心周波数fr )のOFDM信号は、入力端子Iを介して周波数変換器100に入力される。周波数変換器100は、予め定められた固定の周波数だけシフトすることにより、伝送路の占有周波数帯のOFDM信号を、中間周波数帯(中心周波数fc )のOFDM信号に変換する。   The OFDM signal in the occupied frequency band (center frequency fr) of the transmission path shown in FIG. 11 received by the receiving apparatus is input to the frequency converter 100 via the input terminal I. The frequency converter 100 shifts the OFDM signal in the occupied frequency band of the transmission path to the OFDM signal in the intermediate frequency band (center frequency fc) by shifting by a predetermined fixed frequency.

直交検波器300の分波器301は、周波数変換器100から出力されたOFDM信号を2つの信号に分波し、分波したOFDM信号を検波器302および303にそれぞれ出力する。キャリア再生器304は、検波器302に対し中心周波数fc の同相キャリアを出力し、検波器303に対し中心周波数fc の直交キャリアを出力する。検波器302は、分波器301から出力されたOFDM信号に同相キャリアを乗算することにより、OFDM信号の実数部を出力する。検波器303は、分波器301から出力されたOFDM信号に直交キャリアを乗算することにより、OFDM信号の虚数部を出力する。すなわち、直交検波器300は、中間周波数帯のOFDM信号をベースバンドのOFDM信号に変換する。   The demultiplexer 301 of the quadrature detector 300 demultiplexes the OFDM signal output from the frequency converter 100 into two signals, and outputs the demultiplexed OFDM signals to the detectors 302 and 303, respectively. The carrier regenerator 304 outputs an in-phase carrier having a center frequency fc to the detector 302 and outputs a quadrature carrier having a center frequency fc to the detector 303. The detector 302 multiplies the OFDM signal output from the demultiplexer 301 by the in-phase carrier to output the real part of the OFDM signal. The detector 303 outputs the imaginary part of the OFDM signal by multiplying the OFDM signal output from the duplexer 301 by the orthogonal carrier. That is, the quadrature detector 300 converts the intermediate frequency band OFDM signal into a baseband OFDM signal.

フーリエ変換器400は、検波器302から出力されたOFDM信号の実数部および検波器303から出力されたOFDM信号の虚数部に対し、一括してフーリエ変換演算を施すことにより、周波数軸上で多重されている各デジタル変調波の実数部および虚数部をそれぞれ分離する。復調データ検出器500は、各デジタル変調波の実数部および虚数部を複素平面にマッピングし、その内部に設定されたしきい値に従い、そのマッピング位置から各キャリアを変調したデータを復調し、出力端子Oから復調したデータを出力する。
特開平5−167633号公報 「家庭の次世代サービスはテレビを越える」 日経エレクトロニクス(no.574),1993年2月15日,第101〜124頁 斉藤正典 「OFDM方式とその開発動向」 NHK放送技術研究所,1994年9月14日,EIAJ技術セミナー資料の第1〜15頁
The Fourier transformer 400 performs multiplexing on the frequency axis by collectively performing a Fourier transform operation on the real part of the OFDM signal output from the detector 302 and the imaginary part of the OFDM signal output from the detector 303. The real part and the imaginary part of each digital modulated wave are separated. The demodulated data detector 500 maps the real part and imaginary part of each digital modulated wave to the complex plane, demodulates the data obtained by modulating each carrier from the mapping position according to the threshold value set therein, and outputs it. The demodulated data is output from terminal O.
JP-A-5-167633 “Home Next-Generation Services Beyond Television” Nikkei Electronics (no. 574), February 15, 1993, pages 101-124 Masanori Saito “OFDM system and its development trend” NHK Science and Technology Research Laboratories, September 14, 1994, EIAJ Technical Seminar, pages 1-15

上記のようなOFDM信号は、無線または有線の伝送路を介して、送信装置から受信装置に伝送されるが、いずれの伝送路においてもOFDM信号の減衰が生じる。OFDM信号の減衰量は、無線伝送路ではその距離の変化に応じて変化し、有線伝送路では伝送路の分岐数等に応じて変化する。OFDM信号の減衰量が変化すると、受信装置では、OFDM信号の受信レベルに変動が生じる。しかしながら、図12の受信装置は、OFDM信号の受信レベルに変動が生じても、何ら補正することなくデータの復調処理を行っている。そのため、復調データ検出器500において頻繁に復調データの誤判定が生じるという問題点があった。   The OFDM signal as described above is transmitted from the transmission apparatus to the reception apparatus via a wireless or wired transmission path, and the OFDM signal is attenuated in any transmission path. The attenuation amount of the OFDM signal changes according to the change of the distance in the wireless transmission path, and changes according to the number of branches of the transmission path in the wired transmission path. When the attenuation amount of the OFDM signal changes, the reception apparatus varies in the reception level of the OFDM signal. However, the receiving apparatus in FIG. 12 performs data demodulation processing without any correction even if the reception level of the OFDM signal varies. For this reason, there has been a problem that erroneous determination of demodulated data frequently occurs in the demodulated data detector 500.

ところで、FM受信器等では、受信信号のエンベロープの変動に基づいて、受信レベルの変動を補正するような、自動利得制御増幅器が設けられている。このような補正の手法を図12の受信装置に適用することも考えられるが、単一キャリアのFM信号と異なり、OFDM信号では、多数の変調キャリアが周波数軸上で多重されているため、各シンボル区間における振幅,位相のパターンがランダムに変化する。このため、OFDM信号のエンベロープ波形も時間軸上で頻繁に変化し、そのようなエンベロープ波形に基づいて自動利得制御増幅器を制御すると、自動利得制御増幅器の利得が不安定になり、安定した制御が行えない。また、OFDM信号では、各キャリアの変調データが互いに異なるため、エンベロープ波形の変動と受信レベルの変動とが必ずしも相関するとは限らない。したがって、FM受信器におけるレベル補正の手法をOFDM信号の受信装置に適用しても、受信レベルの変動を精度良く補正することができない。   By the way, an FM receiver or the like is provided with an automatic gain control amplifier that corrects the fluctuation of the reception level based on the fluctuation of the envelope of the received signal. Although it is conceivable to apply such a correction method to the receiving apparatus of FIG. 12, unlike the single carrier FM signal, in the OFDM signal, a large number of modulation carriers are multiplexed on the frequency axis. The amplitude and phase patterns in the symbol interval change randomly. For this reason, the envelope waveform of the OFDM signal also changes frequently on the time axis, and if the automatic gain control amplifier is controlled based on such an envelope waveform, the gain of the automatic gain control amplifier becomes unstable and stable control is achieved. I can't. In addition, in the OFDM signal, since the modulation data of each carrier is different from each other, fluctuations in the envelope waveform and fluctuations in the reception level are not necessarily correlated. Therefore, even if the level correction method in the FM receiver is applied to the OFDM signal receiver, the fluctuation of the reception level cannot be corrected with high accuracy.

また、図12の受信装置では、周波数変換器100における周波数シフト量が固定的に設定されているため、周波数帯のずれ、すなわち周波数帯の変動が生じても、この周波数帯の変動を補正できない。そのため、頻繁に復調データの誤判定が生じるという問題点があった。   In the receiving apparatus of FIG. 12, since the frequency shift amount in the frequency converter 100 is fixedly set, even if a frequency band shift, that is, a frequency band fluctuation occurs, the frequency band fluctuation cannot be corrected. . Therefore, there has been a problem that erroneous determination of demodulated data frequently occurs.

ところで、AM受信器等では、受信信号の周波数弁別の変動に基づいて周波数帯の変動を補正するような周波数変換器が設けられている。このような補正の手法を図12の受信装置に適用することも考えられるが、単一キャリアのAM信号と異なり、OFDM信号では、多数の変調キャリアが周波数軸上で多重されているため、各シンボル区間における振幅,位相のパターンがランダムに変化する。このため、OFDM信号の周波数弁別波形も周波数軸上で頻繁に変化し、そのような周波数弁別波形に基づいて周波数変換器を制御すると、周波数変換器の周波数シフト量が不安定になり、安定した制御が行えない。また、OFDM信号では、各キャリアの変調データが互いに異なるため、周波数弁別波形の変動と周波数シフト量の変動とが必ずしも相関するとは限らない。したがって、AM受信器における周波数シフト量補正の手法をOFDM信号の受信装置に適用しても、周波数帯の変動を精度良く補正することができない。   By the way, an AM receiver or the like is provided with a frequency converter that corrects the fluctuation of the frequency band based on the frequency discrimination fluctuation of the received signal. Although it is conceivable to apply such a correction method to the receiving apparatus of FIG. 12, unlike an AM signal having a single carrier, in an OFDM signal, a large number of modulated carriers are multiplexed on the frequency axis. The amplitude and phase patterns in the symbol interval change randomly. For this reason, the frequency discrimination waveform of the OFDM signal also changes frequently on the frequency axis, and when the frequency converter is controlled based on such a frequency discrimination waveform, the frequency shift amount of the frequency converter becomes unstable and stable. Control is not possible. In addition, in the OFDM signal, since the modulation data of each carrier is different from each other, the fluctuation of the frequency discrimination waveform and the fluctuation of the frequency shift amount are not necessarily correlated. Therefore, even if the method of correcting the frequency shift amount in the AM receiver is applied to the OFDM signal receiving apparatus, the fluctuation of the frequency band cannot be corrected with high accuracy.

それ故に、本発明の目的は、受信レベルの変動を精度良く補正でき、結果として復調データの誤判定が生じることのない直交周波数多重信号の伝送方法およびその受信装置を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an orthogonal frequency multiplex signal transmission method and a receiving apparatus thereof that can accurately correct fluctuations in reception level and do not cause erroneous determination of demodulated data.

本発明の他の目的は、周波数帯の変動を精度良く補正でき、結果として復調データの誤判定が生じることのない直交周波数多重信号の伝送方法およびその受信装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a method of transmitting an orthogonal frequency multiplex signal and a receiving apparatus thereof that can accurately correct fluctuations in the frequency band and consequently do not cause erroneous determination of demodulated data.

上記目的を達成するために、本発明の第1の局面は、互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に直交周波数分割多重信号として送信する方法に向けられている。送信方法は、第1のシンボルを送信し、さらに、第2のシンボルを送信する。ここで、第1のシンボルは、時間軸成分既知擬似ランダム情報を整数個含んでおり、さらに、第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されている。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is directed to a method of transmitting an orthogonal frequency division multiplexed signal for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other. The transmission method transmits a first symbol and further transmits a second symbol. Here, the first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component, further, the second symbol, Ruki Yaria included in the symbols are modulated Ri by the transmission data ing.

また、本発明の第2の局面は、互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に送信される直交周波数分割多重信号を受信する方法に向けられている。受信方法は、第1のシンボルを受信し、さらに、第2のシンボルを受信する。ここで、第1のシンボルは、時間軸成分既知擬似ランダム情報を整数個含んでおり、さらに、第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されている。受信方法はさらに、受信した第1のシンボルにより得られた同期情報に基づいて、第2のシンボルを復調し送信データを得る。 The second aspect of the present invention is directed to a method of receiving an orthogonal frequency division multiplex signal transmitted for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other. The reception method receives a first symbol and further receives a second symbol. Here, the first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component, further, the second symbol, Ruki Yaria included in the symbols are modulated Ri by the transmission data ing. The reception method further demodulates the second symbol based on the synchronization information obtained from the received first symbol to obtain transmission data.

また、受信方法はさらに、受信した第1のシンボルに基づいて、周波数帯の変動を補正する。   Further, the reception method further corrects the fluctuation of the frequency band based on the received first symbol.

また、受信方法はさらに、受信した第1のシンボルに基づいて、受信レベルの変動を補正する。   Further, the reception method further corrects fluctuations in the reception level based on the received first symbol.

また、本発明の第3の局面は、有線または無線の伝送路を介し、送信側から受信側に対して、互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に直交周波数分割多重信号として伝送する方法に向けられている。送信側は、第1のシンボルを送信し、さらに、第2のシンボルを送信する。ここで、第1のシンボルは、時間軸成分既知擬似ランダム情報を整数個含んでおり、さらに、第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されている。また、受信側は、第2のシンボルを受信し、さらに、第1のシンボルを受信する。ここで、受信側はさらに、受信した第1のシンボルにより得られた同期情報に基づいて、第2のシンボルを復調し送信データを得る。 Further, the third aspect of the present invention provides an orthogonal frequency division multiplex signal for each symbol including a plurality of carriers in a frequency relationship orthogonal to each other from a transmission side to a reception side via a wired or wireless transmission path. Is directed to a method of transmission. The transmitting side transmits a first symbol and further transmits a second symbol. Here, the first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component, further, the second symbol, Ruki Yaria included in the symbols are modulated Ri by the transmission data ing. The receiving side receives the second symbol, and further receives the first symbol. Here, the receiving side further demodulates the second symbol based on the synchronization information obtained from the received first symbol to obtain transmission data.

また、受信側はさらに、受信した第1のシンボルに基づいて、周波数帯の変動を補正する。   Further, the reception side further corrects the fluctuation of the frequency band based on the received first symbol.

また、受信側はさらに、受信した第1のシンボルに基づいて、受信レベルの変動を補正する。   Further, the reception side further corrects the fluctuation of the reception level based on the received first symbol.

また、本発明の第4の局面は、互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に送信される直交周波数分割多重信号を受信する受信装置に向けられている。受信装置は、直交周波数分割多重信号を受信する受信手段を備える。ここで、直交周波数分割多重信号は、第1のシンボルと第2のシンボルとを含んでおり、第1のシンボルは、時間軸成分既知擬似ランダム情報を整数個含んでおり、さらに、第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されている。受信装置はさらに、受信した第1のシンボルにより得られた同期情報に基づいて、第2のシンボルを復調し送信データを得る復調手段とを備える。 The fourth aspect of the present invention is directed to a receiving apparatus that receives an orthogonal frequency division multiplex signal transmitted for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other. The receiving device includes receiving means for receiving an orthogonal frequency division multiplexed signal. Here, orthogonal frequency division multiplexed signal includes a first symbol includes a second symbol, the first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component, further, the 2 symbols, Ruki Yaria included in the symbol has been modulated Ri by the transmission data. The receiving device further includes demodulation means for demodulating the second symbol to obtain transmission data based on the synchronization information obtained from the received first symbol.

また、受信装置は、受信した第1のシンボルに基づいて、周波数帯の変動を補正する。
また、受信装置は、受信した第1のシンボルに基づいて、受信レベルの変動を補正する。
In addition, the receiving device corrects the fluctuation of the frequency band based on the received first symbol.
In addition, the reception device corrects the fluctuation of the reception level based on the received first symbol.

また、本発明の第5の局面は、互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に送信される直交周波数分割多重信号を生成する方法に向けられている。生成方法は、第1のシンボルを生成し、さらに、第2のシンボルを生成する。ここで、第1のシンボルは、時間軸成分に既知の擬似ランダム情報を整数個含んでおり、さらに、第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されている。The fifth aspect of the present invention is directed to a method of generating an orthogonal frequency division multiplexed signal transmitted for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other. The generation method generates a first symbol, and further generates a second symbol. Here, the first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component, and in the second symbol, the carrier included in the symbol is modulated by transmission data.
また、本発明の第6の局面は、互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に送信される直交周波数分割多重信号を復調する方法に向けられている。ここで、直交周波数分割多重信号は、第1のシンボルと第2のシンボルとを含んでおり、第1のシンボルは、時間軸成分に既知の擬似ランダム情報を整数個含んでおり、さらに、第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されている。そして、復調方法は、受信した第1のシンボルにより得られた同期情報に基づいて、第2のシンボルを復調し送信データを得る。The sixth aspect of the present invention is directed to a method of demodulating an orthogonal frequency division multiplex signal transmitted for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other. Here, the orthogonal frequency division multiplexing signal includes a first symbol and a second symbol, and the first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component, and In the second symbol, the carrier included in the symbol is modulated by transmission data. In the demodulation method, the second symbol is demodulated based on the synchronization information obtained from the received first symbol to obtain transmission data.
また、本発明の第7の局面は、互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に送信される直交周波数分割多重信号を復調する復調装置に向けられている。ここで、直交周波数分割多重信号は、第1のシンボルと第2のシンボルとを含んでおり、第1のシンボルは、時間軸成分に既知の擬似ランダム情報を整数個含んでおり、さらに、第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されている。そして、復調装置は、受信した第1のシンボルにより得られた同期情報に基づいて、第2のシンボルを復調し送信データを得る復調手段を備える。The seventh aspect of the present invention is directed to a demodulator that demodulates an orthogonal frequency division multiplexed signal transmitted for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other. Here, the orthogonal frequency division multiplexing signal includes a first symbol and a second symbol, and the first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component, and In the second symbol, the carrier included in the symbol is modulated by transmission data. The demodulator includes a demodulator that demodulates the second symbol and obtains transmission data based on the synchronization information obtained from the received first symbol.

上記の第1−第の局面のように、時間軸成分既知擬似ランダム情報を整数個含む第1のシンボルと、1シンボルに含まれる複数の各キャリアが送信データにより変調されている第2のシンボルを送信することにより、受信側での相関が取りやすくなる。 As described above the first-seventh aspect, the first symbol including integer number of known pseudo-random information in the time axis component, a plurality of the carriers are modulated Ri by the transmission data included in one symbol By transmitting the second symbol, the correlation on the receiving side can be easily obtained.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図1は、本発明において、送信側から受信側に伝送されるOFDM信号の構成の一例を示す図である。特に、図1(a)はOFDM信号の各シンボルを時間軸に沿って示し、図1(b)は図1(a)の部分αを拡大して示している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an OFDM signal transmitted from a transmission side to a reception side in the present invention. In particular, FIG. 1 (a) shows each symbol of the OFDM signal along the time axis, and FIG. 1 (b) shows an enlarged portion α of FIG. 1 (a).

図1(a)に示すように、OFDM信号Sは、ハッチングを付して示す自動利得制御用の特定のシンボルS0 と、ハッチングを付さないで示す復調用のシンボルSm (m=1,2,…)とを時間軸に沿って並べることにより構成されている。シンボルS0 は、所定のシンボル間隔(例えば、15シンボル間隔)毎に挿入されている。なお、このようなOFDM信号Sは、伝送路上において、各シンボルS0 ,Sm について、実数部と虚数部とを重畳したアナログの複素信号の形態をとる。   As shown in FIG. 1 (a), an OFDM signal S includes a specific symbol S0 for automatic gain control indicated by hatching and a demodulation symbol Sm (m = 1, 2) indicated without hatching. ,...) Along the time axis. The symbol S0 is inserted every predetermined symbol interval (for example, every 15 symbol intervals). Note that such an OFDM signal S takes the form of an analog complex signal in which a real part and an imaginary part are superimposed on each of the symbols S0 and Sm on the transmission line.

各シンボルSm は、周波数の異なる複数(数十〜数千、例えば512)のキャリア(シンボル時間ts において互いに直交している)を、周波数軸上で多重(高速逆フーリエ演算)することにより構成されている。各キャリアは、受信側で復調すべきデータでデジタル変調(例えば、QPSK変調,16QAM等)されている。このため、各シンボルSm は、図1(b)に示すように、ランダム状の振幅分布を示す。   Each symbol Sm is formed by multiplexing (high-speed inverse Fourier calculation) a plurality of carriers (several tens to thousands, for example, 512) having different frequencies (which are orthogonal to each other at the symbol time ts) on the frequency axis. ing. Each carrier is digitally modulated (for example, QPSK modulation, 16QAM, etc.) with data to be demodulated on the receiving side. For this reason, each symbol Sm shows a random amplitude distribution as shown in FIG.

各シンボルS0 は、例えば、上記複数のキャリアの1つ(例えば、周波数fc )を無変調の単一トーン信号として残し、その他のキャリアを抑圧したものを、高速逆フーリエ演算することにより構成されている。このため、各シンボルS0 は、図1(b)に示すように、特定のパターンの振幅分布を示す。このようなシンボルS0 は、時間軸成分が既知であるとともに、周波数軸成分も既知である。   Each symbol S0 is formed, for example, by performing a fast inverse Fourier operation on one of the plurality of carriers (for example, frequency fc) which is left as an unmodulated single tone signal and the other carriers are suppressed. Yes. For this reason, each symbol S0 indicates an amplitude distribution of a specific pattern as shown in FIG. Such a symbol S0 has a known time axis component and a known frequency axis component.

ところで、OFDM信号Sは、有線や無線の伝送路(図示せず)を介して送信側から受信側に伝送される。このため、伝送路上においてOFDM信号Sの減衰が生じる。したがって、受信側では、データを復調するにあたり、伝送路上で生じた減衰を補完するため、受信したOFDM信号Sのレベルを補正する必要がある。このようなOFDM信号Sの受信レベルを補正する操作は、シンボルS0 を用いて行われる。なぜならば、シンボルS0 は、常に同じパターンの信号を含むため、当該シンボルS0 の波形から受信レベルの変化を正確に測定できるからである。   By the way, the OFDM signal S is transmitted from the transmission side to the reception side via a wired or wireless transmission path (not shown). For this reason, the OFDM signal S is attenuated on the transmission path. Therefore, on the receiving side, when demodulating data, it is necessary to correct the level of the received OFDM signal S in order to compensate for the attenuation occurring on the transmission path. Such an operation of correcting the reception level of the OFDM signal S is performed using the symbol S0. This is because the symbol S0 always includes a signal having the same pattern, so that the change in the reception level can be accurately measured from the waveform of the symbol S0.

図2は、本発明の第1の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図2において、この受信装置は、受信したOFDM信号が入力される入力端子Iと、帯域通過フィルタ1と、自動利得制御増幅器2と、直交検波器3と、A/D変換器7および8と、フーリエ変換器4と、復調データ検出器5と、制御信号出力器6と、出力端子Oとを備えている。直交検波器3は、分波器31と、検波器32および33と、キャリア再生器34とを含む。制御信号出力器6は、エンベロープ検出器61と、基準タイミング発生器62と、シンボルタイミング同期回路63と、シンボルエネルギ検出器64と、制御信号切換器65と、サンプルホールド器66と、ローパスフィルタ67とを含む。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, this receiving apparatus includes an input terminal I to which a received OFDM signal is input, a band-pass filter 1, an automatic gain control amplifier 2, a quadrature detector 3, A / D converters 7 and 8, , A Fourier transformer 4, a demodulated data detector 5, a control signal output device 6, and an output terminal O are provided. The quadrature detector 3 includes a duplexer 31, detectors 32 and 33, and a carrier regenerator 34. The control signal output unit 6 includes an envelope detector 61, a reference timing generator 62, a symbol timing synchronization circuit 63, a symbol energy detector 64, a control signal switch 65, a sample hold unit 66, and a low pass filter 67. Including.

図3は、図2に示す受信装置の各部の信号を示す波形図である。以下、この図3を参照して、図2の受信装置の動作を説明する。   FIG. 3 is a waveform diagram showing signals at various parts of the receiving apparatus shown in FIG. Hereinafter, the operation of the receiving apparatus of FIG. 2 will be described with reference to FIG.

受信装置で受信したOFDM信号(図1参照)は、図示しない周波数変換器によって伝送路の占有周波数帯から中間周波数帯(中心周波数fc )に変換された後、入力端子Iを介して帯域通過フィルタ1に入力される。帯域通過フィルタ1は、中間周波数帯のOFDM信号から不要な帯域の信号成分を除去し、必要な帯域のOFDM信号だけを取り出す。帯域通過フィルタ1から出力されたOFDM信号は、自動利得制御増幅器2を介して直交検波器3に与えられる。   An OFDM signal (see FIG. 1) received by the receiving apparatus is converted from an occupied frequency band of the transmission path to an intermediate frequency band (center frequency fc) by a frequency converter (not shown), and then passed through an input terminal I to a band pass filter. 1 is input. The band pass filter 1 removes an unnecessary band signal component from the intermediate frequency band OFDM signal and extracts only the necessary band OFDM signal. The OFDM signal output from the band pass filter 1 is provided to the quadrature detector 3 via the automatic gain control amplifier 2.

直交検波器3の分波器31は、自動利得制御増幅器2から出力されるOFDM信号を2つに分波し、分波したOFDM信号を検波器32および33にそれぞれ出力する。キャリア再生器34は、検波器32に対し中心周波数fc の同相キャリアを出力し、検波器33に対し中心周波数fc の直交キャリアを出力する。検波器32は、分波器31から出力されたOFDM信号に同相キャリアを乗算することにより、OFDM信号の実数部を出力する。検波器33は、分波器31から出力されたOFDM信号に直交キャリアを乗算することにより、OFDM信号の虚数部を出力する。すなわち、直交検波器3は、中間周波数帯のOFDM信号をベースバンドのOFDM信号に変換する。A/D変換器7は、検波器32から出力されたOFDM信号の実数部をアナログ信号からデジタル信号に変換する。A/D変換器8は、検波器33から出力されたOFDM信号の虚数部をアナログ信号からデジタル信号に変換する。   The duplexer 31 of the quadrature detector 3 demultiplexes the OFDM signal output from the automatic gain control amplifier 2 into two, and outputs the demultiplexed OFDM signals to the detectors 32 and 33, respectively. The carrier regenerator 34 outputs an in-phase carrier having the center frequency fc to the detector 32 and outputs a quadrature carrier having the center frequency fc to the detector 33. The detector 32 outputs the real part of the OFDM signal by multiplying the OFDM signal output from the duplexer 31 by the in-phase carrier. The detector 33 outputs the imaginary part of the OFDM signal by multiplying the OFDM signal output from the duplexer 31 by the orthogonal carrier. That is, the quadrature detector 3 converts the intermediate frequency band OFDM signal into a baseband OFDM signal. The A / D converter 7 converts the real part of the OFDM signal output from the detector 32 from an analog signal to a digital signal. The A / D converter 8 converts the imaginary part of the OFDM signal output from the detector 33 from an analog signal to a digital signal.

フーリエ変換器4は、A/D変換器7から出力されたデジタルのOFDM信号の実数部およびA/D変換器8から出力されたデジタルのOFDM信号の虚数部に対して、一括してフーリエ変換演算を施すことにより、周波数軸上で各デジタル変調波の実数部および虚数部をそれぞれ分離する。なお、フーリエ変換器4は、クロック端子4cを有し、シンボルタイミング同期回路63から出力されたシンボル同期信号に基づいて、フーリエ変換に使用する時間窓の時間軸の調整を開始するとともに、各シンボルのフーリエ変換を開始する。復調データ検出器5は、各デジタル変調波の実数部および虚数部を複素平面上にマッピングし、その内部に設定されたしきい値に従い、そのマッピング位置から各キャリアを変調したデータを復調する。   The Fourier transformer 4 collectively performs a Fourier transform on the real part of the digital OFDM signal output from the A / D converter 7 and the imaginary part of the digital OFDM signal output from the A / D converter 8. By performing the calculation, the real part and the imaginary part of each digital modulated wave are separated on the frequency axis. Note that the Fourier transformer 4 has a clock terminal 4c and starts adjusting the time axis of the time window used for the Fourier transform based on the symbol synchronization signal output from the symbol timing synchronization circuit 63. Start Fourier transform. The demodulated data detector 5 maps the real part and imaginary part of each digital modulated wave on the complex plane, and demodulates the data obtained by modulating each carrier from the mapping position according to the threshold value set therein.

制御信号出力器6の動作モードは、直交検波器3の出力信号のエンベロープ波形に基づいて自動利得制御増幅器2の制御信号を発生する第1のモードと、フーリエ変換器4の出力信号のシンボルエネルギに基づいて自動利得制御増幅器2の制御信号を発生する第2のモードとを含む。制御信号出力器6は、OFDM信号の受信開始時は第1のモードで動作し、フーリエ変換器4の動作安定後(すなわち、受信信号に同期した後)に第2のモードで動作する。以下、制御信号出力器6の動作をより詳細に説明する。   The operation mode of the control signal output unit 6 includes a first mode in which the control signal of the automatic gain control amplifier 2 is generated based on the envelope waveform of the output signal of the quadrature detector 3, and the symbol energy of the output signal of the Fourier transformer 4. And a second mode for generating a control signal for the automatic gain control amplifier 2 based on The control signal output unit 6 operates in the first mode when the reception of the OFDM signal is started, and operates in the second mode after the operation of the Fourier transformer 4 is stabilized (that is, after synchronization with the received signal). Hereinafter, the operation of the control signal output unit 6 will be described in more detail.

エンベロープ検出器61は、検波器32および33から出力されたOFDM信号の各シンボルをエンベロープ検波することにより、各シンボルの包絡線を表すエンベロープ信号を出力する。エンベロープ検出器61から出力されたエンベロープ信号は、基準タイミング発生器62に与えられるとともに、その変動を平滑化するローパスフィルタ67を介して制御信号切換器65の制御信号入力端子65aに与えられる。   The envelope detector 61 outputs an envelope signal representing an envelope of each symbol by performing envelope detection on each symbol of the OFDM signal output from the detectors 32 and 33. The envelope signal output from the envelope detector 61 is supplied to the reference timing generator 62 and also to the control signal input terminal 65a of the control signal switch 65 via the low-pass filter 67 that smoothes the fluctuation.

基準タイミング発生器62は、シンボルS0 の特定パターンに対応した単一トーンデータを、その内部に予め記憶している。そして、基準タイミング発生器62は、各シンボルごとに、エンベロープ検出器61から出力されたエンベロープ信号と、記憶している単一トーンデータとの相関性を時間軸に沿って求めることにより、シンボルS0 を検出したか否かを表す基準タイミング信号を出力する。すなわち、基準タイミング発生器62は、図3(a)および(b)に示すように、シンボルS0 を検出した場合はハイレベル(電圧Vhigh)の基準タイミング信号を出力し、特定パターンを含まないシンボルSm を検出した場合はローレベル(電圧Vlow )の基準タイミング信号を出力する。なお、基準タイミング発生器62は、その検出動作が受信信号に対して安定(同期)するまでの間(すなわち、非同期期間中)は、シンボルS0 が受信された場合であっても、ローレベル(電圧Vlow )の基準タイミング信号を出力する。基準タイミング発生器62から出力される基準タイミング信号は、シンボルタイミング同期回路63およびサンプルホールド器66のクロック端子66cにそれぞれ入力される。   The reference timing generator 62 previously stores therein single tone data corresponding to a specific pattern of the symbol S0. Then, for each symbol, the reference timing generator 62 obtains the correlation between the envelope signal output from the envelope detector 61 and the stored single tone data along the time axis, thereby obtaining the symbol S0. A reference timing signal indicating whether or not is detected is output. That is, as shown in FIGS. 3A and 3B, the reference timing generator 62 outputs a high level (voltage Vhigh) reference timing signal when the symbol S0 is detected, and does not include a specific pattern. When Sm is detected, a low level (voltage Vlow) reference timing signal is output. Note that the reference timing generator 62 is in a low level (even during the asynchronous period) until the detection operation is stabilized (synchronized) with respect to the received signal even if the symbol S0 is received. A reference timing signal of voltage Vlow) is output. The reference timing signal output from the reference timing generator 62 is input to the symbol timing synchronization circuit 63 and the clock terminal 66c of the sample hold unit 66, respectively.

シンボルタイミング同期回路63は、基準タイミング発生器62から与えられる基準タイミング信号に基づいて、各シンボルに同期するシンボル同期信号(図3(c)参照)を出力する。すなわち、シンボルタイミング同期回路63は、その内部にクロック回路を備えており、基準タイミング信号の立ち上がりを検出する毎に、当該クロック回路から各シンボルの先頭に同期したクロックパルス(シンボル時間ts を1周期とするクロックパルス)、すなわちシンボル同期信号を出力する。このシンボル同期信号は、フーリエ変換器4のクロック端子4cおよびシンボルエネルギ検出器64のクロック端子64cにそれぞれ入力される。   The symbol timing synchronization circuit 63 outputs a symbol synchronization signal (see FIG. 3C) synchronized with each symbol based on the reference timing signal supplied from the reference timing generator 62. That is, the symbol timing synchronization circuit 63 includes a clock circuit therein, and each time a rising edge of the reference timing signal is detected, a clock pulse (symbol time ts is synchronized with the head of each symbol from the clock circuit for one cycle. Clock pulse), that is, a symbol synchronization signal is output. The symbol synchronization signal is input to the clock terminal 4c of the Fourier transformer 4 and the clock terminal 64c of the symbol energy detector 64, respectively.

また、シンボルタイミング同期回路63は、基準タイミング発生器62から与えられる基準タイミング信号に基づいて、ロック/アンロック信号(図3(d)参照)を出力する。このロック/アンロック信号は、ローレベルでアンロック状態を示し、ハイレベルでロック状態を示す。受信開始当初、ロック/アンロック信号は、アンロック状態にある。シンボルタイミング同期回路63は、その内部に上記クロックパルスを計数するカウンタを備えており、基準タイミング信号の立ち上がりを検出する毎に、当該カウンタをリセットする。シンボルタイミング同期回路63は、内部カウンタが所定の計数値(シンボルS0 が挿入されるシンボル間隔であり、ここでは15)に達した時点でリセットされる状態を所定回数繰り返せば(すなわち、シンボルS0 が所定回数安定して入力されれば)、フーリエ変換回路4での時間窓の調整が終了したものと判断し、ロック/アンロック信号をアンロック状態からロック状態に切り換える。このロック/アンロック信号は、制御信号切換器65のクロック端子65cに入力される。   The symbol timing synchronization circuit 63 outputs a lock / unlock signal (see FIG. 3D) based on the reference timing signal provided from the reference timing generator 62. This lock / unlock signal indicates an unlocked state at a low level and indicates a locked state at a high level. At the beginning of reception, the lock / unlock signal is in the unlocked state. The symbol timing synchronization circuit 63 includes a counter that counts the clock pulses therein, and resets the counter every time the rising of the reference timing signal is detected. The symbol timing synchronization circuit 63 repeats a reset state a predetermined number of times when the internal counter reaches a predetermined count value (the symbol interval at which the symbol S0 is inserted, here 15) (that is, the symbol S0 is displayed). If the input is stable a predetermined number of times), it is determined that the adjustment of the time window in the Fourier transform circuit 4 has been completed, and the lock / unlock signal is switched from the unlocked state to the locked state. This lock / unlock signal is input to the clock terminal 65 c of the control signal switch 65.

シンボルエネルギ検出器64は、その内部にD/A変換器(図示せず)を備えている。シンボルエネルギ検出器64は、シンボルタイミング同期回路63から与えられるシンボル同期信号に同期して、フーリエ変換器4から出力された各シンボルの周波数軸上の各キャリアの信号成分を、デジタル演算によってシンボル期間ts 内で2乗積分(2乗したものを積分)することにより、各シンボルのエネルギをデジタル値で一旦求める。そして、この求めたデジタルのエネルギ値を、上記D/A変換器でアナログ値に変換することにより、各シンボルのエネルギを表すアナログのシンボルエネルギ信号を出力する。なお、このエネルギは、各シンボルの平均レベルに正比例する。また、2乗するのは、各キャリアの振幅が時間軸に沿って正負に変動するので、その絶対値を取るためである。また、積分するのは、その平均を求めるためである。シンボルエネルギ検出器64から出力されたシンボルエネルギ信号は、制御信号切換器65の制御信号入力端子65bに入力される。   The symbol energy detector 64 includes a D / A converter (not shown) therein. The symbol energy detector 64 synchronizes the signal component of each carrier on the frequency axis of each symbol output from the Fourier transformer 4 in synchronism with the symbol synchronization signal provided from the symbol timing synchronization circuit 63 by a symbol calculation by a digital operation. The energy of each symbol is temporarily obtained as a digital value by square integration within ts (integration of the squared one). The obtained digital energy value is converted into an analog value by the D / A converter, thereby outputting an analog symbol energy signal representing the energy of each symbol. This energy is directly proportional to the average level of each symbol. The reason for squaring is to take the absolute value of each carrier because the amplitude of each carrier fluctuates positive and negative along the time axis. Also, the reason for integrating is to obtain the average. The symbol energy signal output from the symbol energy detector 64 is input to the control signal input terminal 65 b of the control signal switch 65.

制御信号切換器65は、クロック端子65cに入力されたロック/アンロック信号がアンロック状態のときはエンベロープ検出器61から出力されたエンベロープ信号を選択し、ロック状態のときはシンボルエネルギ検出器64から出力されたシンボルエネルギ信号を選択し、それぞれ自動利得制御増幅器2の制御信号として出力する。 Control signal switching device 65, lock / unlock signal inputted to the clock terminal 65c selects the envelope signal outputted from the envelope detector 61 when the unlocked state, Lock when the click state symbol energy detection The symbol energy signals output from the detector 64 are selected and output as control signals for the automatic gain control amplifier 2 respectively.

サンプルホールド器66は、クロック端子66cに対して基準タイミング発生器62から電圧Vhighの基準タイミング信号が入力された場合、すなわち自動利得制御増幅器2から特定のシンボルS0 が出力されている場合に、制御信号切換器65によって選択された制御信号をサンプリングしてホールドする。サンプルホールド器66にホールドされた制御信号は、自動利得制御増幅器2の制御端子2cに与えられる。自動利得制御増幅器2の利得Aは、サンプルホールド器66から与えられる制御信号の電圧レベルに従って変化する。   The sample and hold unit 66 controls the clock terminal 66c when the reference timing signal of the voltage Vhigh is input from the reference timing generator 62, that is, when the specific symbol S0 is output from the automatic gain control amplifier 2. The control signal selected by the signal switcher 65 is sampled and held. The control signal held in the sample hold device 66 is given to the control terminal 2c of the automatic gain control amplifier 2. The gain A of the automatic gain control amplifier 2 changes according to the voltage level of the control signal supplied from the sample hold device 66.

OFDM信号の受信レベルが大きくなると、これに正比例して、シンボルS0 のエンベロープ信号またはシンボルエネルギ信号のレベルも大きくなるため、自動利得制御増幅器2に与えられる制御信号の電圧レベルが大きくなる。このとき、自動利得制御増幅器2は、受信したOFDM信号のレベルを小さくするように、その利得Aを小さくする。一方、OFDM信号の受信レベルが小さくなると、これに正比例して、シンボルS0 のエンベロープ信号またはシンボルエネルギ信号のレベルも小さくなるため、自動利得制御増幅器2に与えられる制御信号の電圧レベルが小さくなる。このとき、自動利得制御増幅器2は、受信したOFDM信号のレベルを大きくするように、その利得Aを大きくする。その結果、自動利得制御増幅器2は、OFDM信号の受信レベルの変動を適正なレベルに補正することができる。   As the reception level of the OFDM signal increases, the level of the envelope signal or symbol energy signal of the symbol S0 increases in direct proportion to this, so that the voltage level of the control signal applied to the automatic gain control amplifier 2 increases. At this time, the automatic gain control amplifier 2 reduces the gain A so as to reduce the level of the received OFDM signal. On the other hand, if the reception level of the OFDM signal is reduced, the level of the envelope signal or symbol energy signal of the symbol S0 is also reduced in proportion to this, so that the voltage level of the control signal applied to the automatic gain control amplifier 2 is reduced. At this time, the automatic gain control amplifier 2 increases the gain A so as to increase the level of the received OFDM signal. As a result, the automatic gain control amplifier 2 can correct the variation in the reception level of the OFDM signal to an appropriate level.

ところで、シンボルエネルギ信号は、各シンボルS0 のエネルギであり、しかもデジタル演算により求められているので、誤差をほとんど含まない。これに対し、エンベロープ信号は、各シンボルS0 の波形の頂点を結ぶ包絡線であるので、各シンボルS0 の波形と包絡線との差を誤差として含んでいる。しかも、エンベロープ信号は、自動利得制御増幅器2の制御信号として用いるためにフィルタリング処理(ローパスフィルタ67で行っている)が必要となり、このフィルタリング処理においても誤差が発生する。このため、エンベロープ信号よりもシンボルエネルギ信号を用いた方が、自動利得制御増幅器2の利得の制御精度を向上させることができる。   By the way, the symbol energy signal is the energy of each symbol S0, and since it is obtained by digital calculation, it contains almost no error. On the other hand, since the envelope signal is an envelope connecting the vertices of the waveform of each symbol S0, it includes a difference between the waveform of each symbol S0 and the envelope as an error. In addition, the envelope signal requires a filtering process (performed by the low-pass filter 67) to be used as a control signal for the automatic gain control amplifier 2, and an error also occurs in this filtering process. For this reason, the control accuracy of the gain of the automatic gain control amplifier 2 can be improved by using the symbol energy signal rather than the envelope signal.

しかしながら、フーリエ変換器4は、シンボルタイミング同期回路63からシンボル同期信号が出力されると、フーリエ変換に使用する時間窓の時間軸の調整を開始するが、この時間窓の時間軸の調整には時間がかかるため、OFDM信号の受信開始時には、時間窓と受信シンボルとの同期がとれていない状態(すなわち、時間窓が隣接する複数のシンボルに跨って設定されている状態)が生じるおそれがある。このような状態では、フーリエ変換器4およびシンボルエネルギ検出器64の正常な動作が保証されない。   However, when the symbol synchronization signal is output from the symbol timing synchronization circuit 63, the Fourier transformer 4 starts adjusting the time axis of the time window used for the Fourier transform. Since it takes time, there is a possibility that a state in which the time window is not synchronized with the received symbol (that is, a state in which the time window is set across a plurality of adjacent symbols) may occur at the start of OFDM signal reception. . In such a state, normal operations of the Fourier transformer 4 and the symbol energy detector 64 are not guaranteed.

そこで、制御信号出力器6は、OFDM信号の受信開始後しばらくの間(フーリエ変換器4の時間窓の時間軸の調整が完全に終了するまでの間)は、第1の動作モードで、すなわちシンボルS0 のエンベロープ信号に基づいて、自動利得制御増幅器2の利得を制御する。その後、制御信号出力器6は、第2の動作モードで、すなわちシンボルS0 のシンボルエネルギ信号に基づいて、自動利得制御増幅器2の利得を制御する。   Therefore, the control signal output unit 6 is in the first operation mode for a while after starting the reception of the OFDM signal (until the time axis adjustment of the time window of the Fourier transformer 4 is completely completed), that is, Based on the envelope signal of the symbol S0, the gain of the automatic gain control amplifier 2 is controlled. Thereafter, the control signal output unit 6 controls the gain of the automatic gain control amplifier 2 in the second operation mode, that is, based on the symbol energy signal of the symbol S0.

上記のように、図2の実施形態によれば、基準タイミング発生器62によって特定のシンボルS0 を定期的に検出し、このシンボルS0 に対するエンベロープ信号またはシンボルエネルギ信号をサンプルホールド器66でサンプルホールドして自動利得制御増幅器2の制御端子2cにフィードバックさせているので、自動利得制御増幅器2の利得制御の精度を向上させることができる。また、利得制御により伝送路における減衰が補完される、すなわち受信レベルが補正されるので、復調データの誤判定を防止することができる。   As described above, according to the embodiment of FIG. 2, a specific symbol S 0 is periodically detected by the reference timing generator 62, and an envelope signal or symbol energy signal for the symbol S 0 is sampled and held by the sample hold unit 66. Since the feedback is made to the control terminal 2c of the automatic gain control amplifier 2, the accuracy of gain control of the automatic gain control amplifier 2 can be improved. In addition, attenuation in the transmission path is complemented by gain control, that is, the reception level is corrected, so that erroneous determination of demodulated data can be prevented.

なお、上記実施形態では、シンボルS0 を、15シンボル間隔で挿入するようにしたが、他のシンボル間隔で挿入するようにしてもよい。また、上記実施形態では、1つのキャリアだけを無変調の単一トーン信号として用い、その他のキャリアを抑圧することにより、シンボルS0 を構成したが、シンボルS0 は、時間軸成分および周波数軸成分が既知で、時間軸に沿った振幅,位相の変化が予め定められた特定パターンを示すような信号であれば他の方法で構成されてもよい。例えば、1つのキャリアの振幅を既知の複数のデータ(例えば、「1」のデータと,「2」のデータ)により振幅変調するようにしてもよい。この場合には、エンベロープ検出器61から出力されるエンベロープ信号の包絡線に多少の凹凸が生じるがローパスフィルタ67により平滑化されるため、制御信号として用いることができる。   In the above embodiment, the symbol S0 is inserted at intervals of 15 symbols, but may be inserted at other symbol intervals. In the above embodiment, only one carrier is used as an unmodulated single tone signal, and the other carriers are suppressed to configure the symbol S0. However, the symbol S0 has a time axis component and a frequency axis component. It may be configured by other methods as long as it is a known signal whose amplitude and phase change along the time axis shows a predetermined specific pattern. For example, the amplitude of one carrier may be amplitude-modulated by a plurality of known data (for example, “1” data and “2” data). In this case, some irregularities occur in the envelope of the envelope signal output from the envelope detector 61, but since it is smoothed by the low-pass filter 67, it can be used as a control signal.

また、上記実施形態では、直交検波器3から出力されるベースバンドのOFDM信号をエンベロープ検出器61に入力するようにしたが、自動利得制御増幅器2以降であれば、自動利得制御増幅器2、A/D変換器7,8、フーリエ変換器4のいずれかの出力をエンベロープ検出器61に入力するようにしてもよい。   In the above embodiment, the baseband OFDM signal output from the quadrature detector 3 is input to the envelope detector 61. However, if the automatic gain control amplifier 2 or later is used, the automatic gain control amplifier 2, A The output of any of the / D converters 7 and 8 and the Fourier transformer 4 may be input to the envelope detector 61.

また、上記実施形態では、フーリエ変換器4の出力をシンボルエネルギ検出器64に入力するようにしたが、自動利得制御増幅器2以降であれば、自動利得制御増幅器2、直交検波器3、A/D変換器7,8のいずれかの出力をシンボルエネルギ検出器64に入力するようにしてもよい。   In the above embodiment, the output of the Fourier transformer 4 is inputted to the symbol energy detector 64. However, if the automatic gain control amplifier 2 or later is used, the automatic gain control amplifier 2, the quadrature detector 3, A / Any output of the D converters 7 and 8 may be input to the symbol energy detector 64.

また、上記実施形態では、A/D変換器7,8を設けたが、これを削除してアナログのままフーリエ変換、シンボルエネルギ検出を行うようにしてもよい。   In the above-described embodiment, the A / D converters 7 and 8 are provided. However, the A / D converters 7 and 8 may be deleted, and the Fourier transform and the symbol energy detection may be performed without changing the analog.

また、上記実施形態では、制御信号出力器6は、2つの動作モードで動作するように構成されているが、第1の動作モードでだけ動作するように構成されても良い。この場合、制御信号出力器は、エンベロープ検出器61、基準タイミング発生器62およびサンプルホールド器66だけを備えることになる。   In the above embodiment, the control signal output unit 6 is configured to operate in two operation modes, but may be configured to operate only in the first operation mode. In this case, the control signal output device includes only the envelope detector 61, the reference timing generator 62, and the sample hold device 66.

さらに、制御信号出力器6は、第2の動作モードだけで動作するように構成されてもよい。この場合、制御信号出力器は、エンベロープ検出器61、基準タイミング発生器62、シンボルタイミング同期回路63、シンボルエネルギ検出器64およびサンプルホールド器66だけを備えることになる。   Further, the control signal output unit 6 may be configured to operate only in the second operation mode. In this case, the control signal output device includes only the envelope detector 61, the reference timing generator 62, the symbol timing synchronization circuit 63, the symbol energy detector 64, and the sample hold device 66.

図4は、本発明において、送信側から受信側に伝送されるOFDM信号の構成の他の例を示す図である。特に、図4(a)はOFDM信号の各シンボルを時間軸に沿って示し、図4(b)は図4(a)の部分αを拡大して示している。   FIG. 4 is a diagram showing another example of the configuration of the OFDM signal transmitted from the transmission side to the reception side in the present invention. In particular, FIG. 4A shows each symbol of the OFDM signal along the time axis, and FIG. 4B shows an enlarged portion α of FIG. 4A.

図4(a)に示すように、OFDM信号Sは、ハッチングを付して示す周波数変換制御用の特定のシンボルS0 と、ハッチングを付さないで示す復調用のシンボルSm (m=1,2,…)とを時間軸に沿って並べることにより構成されている。シンボルS0 は、所定のシンボル間隔(例えば、15シンボル間隔)毎に挿入されている。なお、このようなOFDM信号Sは、伝送路上において、各シンボルS0 ,Sm について、実数部と虚数部とを重畳した複素信号の形態をとる。   As shown in FIG. 4 (a), the OFDM signal S includes a specific symbol S0 for frequency conversion control indicated by hatching and a demodulation symbol Sm (m = 1, 2) indicated without hatching. ,...) Along the time axis. The symbol S0 is inserted every predetermined symbol interval (for example, every 15 symbol intervals). Note that such an OFDM signal S takes the form of a complex signal in which a real part and an imaginary part are superimposed on the symbols S0 and Sm on the transmission line.

各シンボルSm は、周波数の異なる複数(数十〜数千、例えば512)のキャリア(シンボル時間ts において互いに直交している)を、周波数軸上で多重(高速逆フーリエ演算)することにより構成されている。各キャリアは、受信側で復調すべきデータでデジタル変調(例えば、QPSK変調,16QAM等)されている。このため、各シンボルSm は、図4(b)に示すように、ランダム状の振幅分布を示す。   Each symbol Sm is formed by multiplexing (high-speed inverse Fourier calculation) a plurality of carriers (several tens to thousands, for example, 512) having different frequencies (which are orthogonal to each other at the symbol time ts) on the frequency axis. ing. Each carrier is digitally modulated (for example, QPSK modulation, 16QAM, etc.) with data to be demodulated on the receiving side. For this reason, each symbol Sm exhibits a random amplitude distribution as shown in FIG.

各シンボルS0 は、例えば、上記複数のキャリアの1つ(例えば、周波数fc )を、2値(例えば、「1」と「2」)の疑似ランダム符号により振幅変調することで、疑似ランダム信号として残し、その他のキャリアを抑圧したものを、高速逆フーリエ演算することにより構成されている。このため、各シンボルS0 は、図4(b)に示すように、特定のパターンの振幅分布を示す。このようなシンボルS0 は、時間軸成分が既知であるとともに、周波数軸成分も既知である。   Each symbol S0 is, for example, a pseudo-random signal by amplitude-modulating one of the plurality of carriers (for example, frequency fc) with a binary (for example, “1” and “2”) pseudo-random code. It is configured by performing a high-speed inverse Fourier calculation on the remaining carrier suppressed. For this reason, each symbol S0 indicates the amplitude distribution of a specific pattern as shown in FIG. Such a symbol S0 has a known time axis component and a known frequency axis component.

なお、疑似ランダム符号のデータスピードは、好ましくは、OFDMシンボルレートの整数倍に選ばれている。こうすることで、1つのシンボルS0 内に整数個の疑似ランダム符号情報が収まることになり、受信側での同期が取り易くなる。また、使用する疑似ランダム符号のパターンの繰り返し周期(反復周期)は、シンボル周期と同一であることが好ましい。この場合、一方の符号(例えば、「1」)の出現する回数と、他方の符号(例えば、「2」)の出現する回数とが等しくなり、受信側での相関が取り易くなる。   The data speed of the pseudo random code is preferably selected to be an integer multiple of the OFDM symbol rate. By doing so, an integer number of pieces of pseudo-random code information can be accommodated in one symbol S0, and synchronization on the receiving side can be easily achieved. Moreover, it is preferable that the repetition period (repetition period) of the pattern of the pseudorandom code to be used is the same as the symbol period. In this case, the number of times one code (for example, “1”) appears is equal to the number of times the other code (for example, “2”) appears, making it easier to obtain a correlation on the receiving side.

ところで、図4に示すOFDM信号Sは、有線や無線の伝送路(図示せず)を介して送信側から受信側に送られる。このため、送信側(図示せず)は、OFDM信号Sを中間周波数帯(中心周波数fc )から伝送路の占有周波数帯(中心周波数fr )に変換するようにしている。一方、受信側では、データの復調にあたって、受信したOFDM信号Sを伝送路の占有周波数帯から復調作業のための中間周波数帯(中心周波数fc )に変換するようにしている。以下に説明する実施形態では、OFDM信号Sを占有周波数帯から中間周波数帯に周波数変換する操作は、シンボルS0 を用いて行われる。なぜならば、シンボルS0 は、常に同じパターンの信号を含むため、当該シンボルS0 の波形から周波数帯の変化を正確に測定できるからである。   Incidentally, the OFDM signal S shown in FIG. 4 is sent from the transmission side to the reception side via a wired or wireless transmission path (not shown). For this reason, the transmission side (not shown) converts the OFDM signal S from the intermediate frequency band (center frequency fc) to the occupied frequency band (center frequency fr) of the transmission line. On the other hand, at the time of data demodulation, the received OFDM signal S is converted from the occupied frequency band of the transmission path to an intermediate frequency band (center frequency fc) for demodulation work. In the embodiment described below, the operation of converting the frequency of the OFDM signal S from the occupied frequency band to the intermediate frequency band is performed using the symbol S0. This is because the symbol S0 always includes a signal having the same pattern, so that the change in the frequency band can be accurately measured from the waveform of the symbol S0.

図5は、本発明の第2の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図5において、受信装置は、受信したOFDM信号が入力される入力端子Iと、周波数変換器10と、直交検波器3と、フーリエ変換器4と、復調データ検出器5と、制御信号出力器60と、出力端子Oとを備えている。直交検波器3は、分岐器31と、検波器32および33と、キャリア再生器34とを含む。制御信号出力器60は、エンベロープ検波器61と、基準タイミング発生器62と、シンボルタイミング同期回路63と、サンプルホールド器66と、周波数弁別器68とを含む。なお、対応関係を明確にする目的で、図5の実施形態において、図2の実施形態と同様の構成部分には、同一の参照番号を付してある。   FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 5, the receiving apparatus includes an input terminal I to which the received OFDM signal is input, a frequency converter 10, a quadrature detector 3, a Fourier transformer 4, a demodulated data detector 5, and a control signal output device. 60 and an output terminal O. The quadrature detector 3 includes a branching device 31, detectors 32 and 33, and a carrier regenerator 34. The control signal output unit 60 includes an envelope detector 61, a reference timing generator 62, a symbol timing synchronization circuit 63, a sample hold unit 66, and a frequency discriminator 68. For the purpose of clarifying the correspondence, in the embodiment of FIG. 5, the same reference numerals are given to the same components as those of the embodiment of FIG.

図6は、図5に示す受信装置の各部の信号を示す波形図である。以下、この図6を参照しながら図5の受信装置の動作を説明する。   FIG. 6 is a waveform diagram showing signals at various parts of the receiving apparatus shown in FIG. Hereinafter, the operation of the receiving apparatus of FIG. 5 will be described with reference to FIG.

受信装置で受信した伝送路の占有周波数帯(中心周波数fr )のOFDM信号(図6(a)参照)は、入力端子Iに入力され、周波数変換器10によって中間周波数帯(中心周波数fc )のOFDM信号に変換された後、直交検波器3に入力される。   An OFDM signal (see FIG. 6A) in the occupied frequency band (center frequency fr) of the transmission path received by the receiving apparatus is input to the input terminal I, and the intermediate frequency band (center frequency fc) is input by the frequency converter 10. After being converted to an OFDM signal, it is input to the quadrature detector 3.

直交検波器3の分波器31は、周波数変換器10から出力されるOFDM信号を2つに分波し、分波したOFDM信号を検波器32および33にそれぞれ出力する。キャリア発生器34は、検波器32に対し中心周波数fc の同相キャリアを出力し、検波器33に対し中心周波数fc の直交キャリアを出力する。検波器32は、分波器31から出力されたOFDM信号に同相キャリアを乗算することにより、OFDM信号の実数部を出力する。検波器33は、分波器31から出力されたOFDM信号に直交キャリアを乗算することにより、OFDM信号の虚数部を出力する。すなわち、直交検波器3は、中間周波数帯のOFDM信号をベースバンドのOFDM信号に変換する。   The demultiplexer 31 of the quadrature detector 3 demultiplexes the OFDM signal output from the frequency converter 10 into two, and outputs the demultiplexed OFDM signals to the detectors 32 and 33, respectively. The carrier generator 34 outputs the in-phase carrier having the center frequency fc to the detector 32 and outputs the quadrature carrier having the center frequency fc to the detector 33. The detector 32 outputs the real part of the OFDM signal by multiplying the OFDM signal output from the duplexer 31 by the in-phase carrier. The detector 33 outputs the imaginary part of the OFDM signal by multiplying the OFDM signal output from the duplexer 31 by the orthogonal carrier. That is, the quadrature detector 3 converts the intermediate frequency band OFDM signal into a baseband OFDM signal.

フーリエ変換器4は、検波器32から出力されたOFDM信号の実数部および検波器33から出力されたOFDM信号の虚数部に対して、一括してフーリエ変換演算を施すことにより、周波数軸上で各デジタル変調波の実数部および虚数部をそれぞれ分離する。復調データ検出器5は、各デジタル変調波の実数部および虚数部を複素平面にマッピングし、その内部に設定されたしきい値に従い、そのマッピング位置から各キャリアを変調したデータを復調する。   The Fourier transformer 4 performs a Fourier transform operation on the real part of the OFDM signal output from the detector 32 and the imaginary part of the OFDM signal output from the detector 33 in a lump on the frequency axis. The real part and the imaginary part of each digital modulated wave are separated. The demodulated data detector 5 maps the real part and imaginary part of each digital modulated wave on the complex plane, and demodulates the data obtained by modulating each carrier from the mapping position according to the threshold value set therein.

次いで、制御信号出力器60の動作をより詳細に説明する。エンベロープ検波器61は、周波数変換器10から出力されるOFDM信号の各シンボルをエンベロープ検波することにより、各シンボルの包絡線を表すエンベロープ信号を出力する。エンベロープ検波器61から出力されたエンベロープ信号は、基準タイミング発生器62に与えられる。   Next, the operation of the control signal output device 60 will be described in more detail. The envelope detector 61 outputs an envelope signal representing an envelope of each symbol by performing envelope detection on each symbol of the OFDM signal output from the frequency converter 10. The envelope signal output from the envelope detector 61 is given to the reference timing generator 62.

基準タイミング発生器62は、シンボルS0 の特定パターン対応した2値疑似ランダムデータを、その内部に予め記憶している。そして、基準タイミング発生器62は、各シンボルごとに、エンベロープ検波器61から出力されたエンベロープ信号と、記憶している2値擬似ランダムデータとの相関を時間軸に沿って求めることにより、シンボルS0 を検出したか否かを表す基準タイミング信号を出力する。すなわち、基準タイミング発生器62は、図6(a)および(b)に示すように、特定パターンを含むシンボルS0 を検出した場合はハイレベル(電圧V1)の基準タイミング信号を出力し、特定パターンを含まないシンボルSm を検出した場合はローレベル(電圧V2)の基準タイミング信号を出力する。基準タイミング発生器62から出力される基準タイミング信号は、サンプルホールド器66のクロック端子66cおよびシンボルタイミング同期回路63に入力される。   The reference timing generator 62 stores therein binary pseudorandom data corresponding to a specific pattern of the symbol S0 in advance. Then, for each symbol, the reference timing generator 62 obtains the correlation between the envelope signal output from the envelope detector 61 and the stored binary pseudorandom data along the time axis, thereby obtaining the symbol S0. A reference timing signal indicating whether or not is detected is output. That is, as shown in FIGS. 6A and 6B, the reference timing generator 62 outputs a high-level (voltage V1) reference timing signal when detecting a symbol S0 including a specific pattern, and the specific pattern. When a symbol Sm that does not contain is detected, a low level (voltage V2) reference timing signal is output. The reference timing signal output from the reference timing generator 62 is input to the clock terminal 66 c of the sample hold unit 66 and the symbol timing synchronization circuit 63.

シンボルタイミング同期回路63は、基準タイミング発生器62から与えられる基準タイミング信号に基づいて、各シンボルに同期するシンボル同期信号を出力する。すなわち、シンボルタイミング同期回路63は、その内部にクロック回路を備えており、基準タイミング信号の立ち上がりを検出する毎に、当該クロック回路から各シンボルの先頭に同期したクロックパルス(シンボル時間ts を1周期とするクロックパルス)、すなわちシンボル同期信号を出力する。このシンボル同期信号は、フーリエ変換器4のクロック端子4cのクロック端子64cに入力される。   The symbol timing synchronization circuit 63 outputs a symbol synchronization signal synchronized with each symbol based on the reference timing signal provided from the reference timing generator 62. That is, the symbol timing synchronization circuit 63 includes a clock circuit therein, and each time a rising edge of the reference timing signal is detected, a clock pulse (symbol time ts is synchronized with the head of each symbol from the clock circuit for one cycle. Clock pulse), that is, a symbol synchronization signal is output. This symbol synchronization signal is input to the clock terminal 64 c of the clock terminal 4 c of the Fourier transformer 4.

フーリエ変換器4は、検波器32から出力されたデジタルのOFDM信号の実数部および検波器33から出力されたデジタルのOFDM信号の虚数部に対して、一括してフーリエ変換演算を施すことにより、周波数軸上で各デジタル変調波の実数部および虚数部をそれぞれ分離する。なお、フーリエ変換器4は、クロック端子4cを有し、シンボルタイミング同期回路63から出力されたシンボル同期信号に基づいて、フーリエ変換に使用する時間窓の時間軸の調整を開始するとともに、各シンボルのフーリエ変換を開始する。復調データ検出器5は、各デジタル変調波の実数部および虚数部を複素平面上にマッピングし、その内部に設定されたしきい値に従い、そのマッピング位置から各キャリアを変調したデータを復調する。   The Fourier transformer 4 collectively performs a Fourier transform operation on the real part of the digital OFDM signal output from the detector 32 and the imaginary part of the digital OFDM signal output from the detector 33. The real part and the imaginary part of each digital modulated wave are separated on the frequency axis. Note that the Fourier transformer 4 has a clock terminal 4c and starts adjusting the time axis of the time window used for the Fourier transform based on the symbol synchronization signal output from the symbol timing synchronization circuit 63. Start Fourier transform. The demodulated data detector 5 maps the real part and imaginary part of each digital modulated wave on the complex plane, and demodulates the data obtained by modulating each carrier from the mapping position according to the threshold value set therein.

周波数弁別器68は、各シンボルを周波数弁別することにより、各シンボルの周波数に応じた電圧を発生する。サンプルホールド器66は、クロック端子66cに対して基準タイミング発生器62から電圧V1の基準タイミング信号が入力された場合、すなわち周波数変換器10から特定のシンボルS0 が出力されている場合に、周波数弁別器68から出力された周波数弁別信号をサンプリングしてホールドする。サンプルホールド器66にホールドされた周波数弁別信号は、制御信号として周波数変換器10の制御端子10cに与えられる。周波数変換器10の周波数シフト量は、サンプルホールド器66から与えられる制御信号の電圧レベルに従って変化する。   The frequency discriminator 68 generates a voltage corresponding to the frequency of each symbol by frequency discriminating each symbol. The sample and hold unit 66 is configured to perform frequency discrimination when a reference timing signal of voltage V1 is input from the reference timing generator 62 to the clock terminal 66c, that is, when a specific symbol S0 is output from the frequency converter 10. The frequency discrimination signal output from the device 68 is sampled and held. The frequency discrimination signal held by the sample-and-hold device 66 is given to the control terminal 10c of the frequency converter 10 as a control signal. The frequency shift amount of the frequency converter 10 changes according to the voltage level of the control signal supplied from the sample and hold device 66.

周波数変換器10から出力されたOFDM信号の周波数帯が高くなると、これに正比例して、周波数弁別器68から出力されるシンボルS0 の周波数弁別信号のレベルも大きくなるため、周波数変換器10に与えられる制御信号の電圧レベルが大きくなる。このとき、周波数変換器10は、出力するOFDM信号の周波数帯を低くするように、その周波数シフト量を大きくする。一方、OFDM信号の周波数が低くなると、これに正比例して、シンボルS0 の周波数弁別信号のレベルも小さくなるため、周波数変換器10に与えられる制御信号の電圧レベルが小さくなる。このとき、周波数変換器10は、出力するOFDM信号の周波数帯を高くするように、その周波数シフト量を小さくする。その結果、周波数変換器10は、OFDM信号の周波数帯の変動を適正な中間周波数帯(中心周波数fc )に補正することができる。   When the frequency band of the OFDM signal output from the frequency converter 10 becomes higher, the level of the frequency discrimination signal of the symbol S0 output from the frequency discriminator 68 increases in direct proportion to this, so that it is given to the frequency converter 10. The voltage level of the control signal to be increased. At this time, the frequency converter 10 increases the frequency shift amount so as to lower the frequency band of the output OFDM signal. On the other hand, when the frequency of the OFDM signal is lowered, the level of the frequency discrimination signal of the symbol S0 is also reduced in direct proportion to this, so that the voltage level of the control signal applied to the frequency converter 10 is reduced. At this time, the frequency converter 10 reduces the frequency shift amount so as to increase the frequency band of the output OFDM signal. As a result, the frequency converter 10 can correct the variation of the frequency band of the OFDM signal to an appropriate intermediate frequency band (center frequency fc).

上記のように、図5の第2の実施形態によれば、基準タイミング発生器62により特定のシンボルS0 を定期的に検出し、このシンボルS0 における周波数弁別信号を制御信号としてサンプルホールドし、制御信号を周波数変換器10の制御端子10cにフィードバックさせているので、周波数変換器10の周波数シフト量制御の精度を向上させることができる。また、周波数シフト量制御により周波数帯の変動が補正されるので、中間周波数帯からのずれがなくなり、復調データの誤判定を防止することができる。   As described above, according to the second embodiment of FIG. 5, the reference timing generator 62 periodically detects a specific symbol S0, samples and holds the frequency discrimination signal in the symbol S0 as a control signal, and performs control. Since the signal is fed back to the control terminal 10c of the frequency converter 10, the accuracy of the frequency shift amount control of the frequency converter 10 can be improved. In addition, since fluctuations in the frequency band are corrected by frequency shift amount control, there is no deviation from the intermediate frequency band, and erroneous determination of demodulated data can be prevented.

図7は、本発明の第3の実施形態の受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図5の受信装置と対応する部分には同一の参照番号を付し、説明を省略する。この第3の実施形態で注目すべきは、図5の周波数弁別器68に代えて周波数領域エネルギ検出器71を用いることにより、制御信号出力器70を構成したことである。   FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention. Note that portions corresponding to those of the receiving apparatus in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. What should be noted in the third embodiment is that the control signal output unit 70 is configured by using a frequency domain energy detector 71 instead of the frequency discriminator 68 of FIG.

図8は、図7の周波数領域エネルギ検出器71の動作を説明するための波形図である。特に、図8(a)はシンボルS0 のパワースペクトラムを周波数軸に沿って示し、図8(b)は図8(a)のパワースペクトラムの積分値を示し、図8(c)は周波数領域エネルギ信号を示している。以下、この図8を参照しながら図7の受信装置の動作を説明する。   FIG. 8 is a waveform diagram for explaining the operation of the frequency domain energy detector 71 of FIG. 8A shows the power spectrum of the symbol S0 along the frequency axis, FIG. 8B shows the integrated value of the power spectrum of FIG. 8A, and FIG. 8C shows the frequency domain energy. The signal is shown. Hereinafter, the operation of the receiving apparatus of FIG. 7 will be described with reference to FIG.

周波数領域エネルギ検出器71は、そのクロック端子71cに対し、シンボルタイミング同期回路63から与えられるシンボル同期信号に同期して、各シンボル毎に以下に述べるような一連の動作を行う。まず、周波数領域エネルギ検出器71は、図8(a)に示すように、フーリエ変換器4の出力の内、0〜fs の周波数範囲に分布するキャリア(2値の疑似ランダム信号により振幅変調されている)を、(1/2)fs を境に、2つの領域α1,α2に分ける。ここで、fs は、フーリエ変換器4で使用されるサンプリングクロックの周波数である。また、各シンボルのスペクトラムは、(1/2)fs を境に折り返されているため、高域側成分が(1/2)fs より周波数の低い領域α1に、低域側成分が(1/2)fs より周波数の高い領域α2に現れている。   The frequency domain energy detector 71 performs a series of operations described below for each symbol in synchronization with the symbol synchronization signal supplied from the symbol timing synchronization circuit 63 with respect to the clock terminal 71c. First, as shown in FIG. 8A, the frequency domain energy detector 71 is amplitude-modulated by a carrier (binary pseudo-random signal) distributed in a frequency range of 0 to fs in the output of the Fourier transformer 4. Are divided into two regions α1 and α2 with (1/2) fs as a boundary. Here, fs is the frequency of the sampling clock used in the Fourier transformer 4. Further, since the spectrum of each symbol is folded back at the boundary of (1/2) fs, the high-frequency component is in the region α1 whose frequency is lower than (1/2) fs, and the low-frequency component is (1/1). 2) Appears in a region α2 having a frequency higher than fs.

次に、周波数領域エネルギ検出器71は、図8(b)に示すように、領域α1のパワースペクトル成分と、領域α2のパワースペクトル成分とをそれぞれ2乗積分することにより、領域α1のエネルギE1と,領域α2のエネルギE2とを求める。なお、これらのエネルギE1,E2は、各シンボルの平均レベルに比例する。また2乗するのは、各キャリアの振幅が時間軸に沿って正負に変動するので、その絶対値を取るためである。また、積分するのは、各シンボルの平均を求めるためである。   Next, as shown in FIG. 8B, the frequency domain energy detector 71 square-integrates each of the power spectrum component of the area α1 and the power spectrum component of the area α2, thereby obtaining the energy E1 of the area α1. And the energy E2 of the region α2. These energies E1 and E2 are proportional to the average level of each symbol. The reason for squaring is that the amplitude of each carrier varies positively and negatively along the time axis, so that the absolute value thereof is taken. Also, the integration is performed to obtain the average of each symbol.

次に、周波数領域エネルギ検出器71は、領域α1のエネルギE1と領域α2のエネルギE2とを比較し、図8(c)に示すように、エネルギの差(E1−E2)に対応する電圧値を有する周波数領域エネルギ信号を発生する。この周波数領域エネルギ信号は、領域α1のエネルギE1の方が大きい場合は正の電圧値VHIGHを、領域α2のエネルギE2の方が大きい場合は負の電圧値VLOW を示す。ところで、シンボルS0 では、周波数帯のずれが無い場合、領域α1,α2の電力の分布が等しくなり、周波数領域エネルギ信号の電圧値は0となる。したがって、シンボルS0 の周波数領域エネルギ信号の極性および電圧値に基づいて、中心周波数fc からのずれ方向とずれ量とがわかる。   Next, the frequency domain energy detector 71 compares the energy E1 in the region α1 with the energy E2 in the region α2, and as shown in FIG. 8C, the voltage value corresponding to the energy difference (E1−E2). To generate a frequency domain energy signal. The frequency domain energy signal indicates a positive voltage value VHIGH when the energy E1 in the region α1 is larger, and a negative voltage value VLOW when the energy E2 in the region α2 is larger. By the way, in the symbol S0, when there is no frequency band shift, the power distributions in the regions α1 and α2 are equal, and the voltage value of the frequency domain energy signal is zero. Therefore, based on the polarity and voltage value of the frequency domain energy signal of the symbol S0, the deviation direction and the deviation amount from the center frequency fc are known.

サンプルホールド器66は、クロック端子66cに対して基準タイミング発生器62から電圧V1の基準タイミング信号が入力された場合、すなわち周波数変換器10から特定のシンボルS0 が出力されている場合に、周波数領域エネルギ検出器71から出力された周波数領域エネルギ信号をサンプリングしてホールドする。サンプルホールド器66にホールドされた周波数領域エネルギ信号は、制御信号として周波数変換器10の制御端子10cに与えられる。周波数変換器10の周波数シフト量は、サンプルホールド器66から与えられる制御信号の電圧レベルに従って変化する。   When the reference timing signal of voltage V1 is input from the reference timing generator 62 to the clock terminal 66c, that is, when the specific symbol S0 is output from the frequency converter 10, the sample-and-hold device 66 has a frequency domain. The frequency domain energy signal output from the energy detector 71 is sampled and held. The frequency domain energy signal held in the sample hold unit 66 is given to the control terminal 10c of the frequency converter 10 as a control signal. The frequency shift amount of the frequency converter 10 changes according to the voltage level of the control signal supplied from the sample and hold device 66.

周波数変換器10から出力されたOFDM信号の周波数帯が高くなると、周波数領域エネルギ検出器71から出力されるシンボルS0 の周波数領域エネルギ信号の電圧値VHIGHが正方向に大きくなるため、周波数変換器10に与えられる制御信号の電圧も正方向に大きくなる。このとき、周波数変換器10は、出力するOFDM信号の周波数帯を低くするように、その周波数シフト量を大きくする。一方、OFDM信号の周波数帯が低くなると、シンボルS0 の周波数領域エネルギ信号の電圧VLOW が負方向に大きくなるため、周波数変換器10に与えられる制御信号の電圧も負方向に大きくなる。このとき、周波数変換器10は、出力するOFDM信号の周波数を高くするように、その周波数シフト量を小さくする。その結果、周波数変換器10は、OFDM信号の周波数帯の変動を適正な中間周波数帯(中心周波数fc )に補正することができる。なお、サンプルホールド器66によりサンプルホールドされた制御信号を、シンボルS0 の複数周期分にわたって平均化するようにしてもよい。   When the frequency band of the OFDM signal output from the frequency converter 10 increases, the voltage value VHIGH of the frequency domain energy signal of the symbol S0 output from the frequency domain energy detector 71 increases in the positive direction. The voltage of the control signal applied to is also increased in the positive direction. At this time, the frequency converter 10 increases the frequency shift amount so as to lower the frequency band of the output OFDM signal. On the other hand, when the frequency band of the OFDM signal is lowered, the voltage VLOW of the frequency domain energy signal of the symbol S0 is increased in the negative direction, so that the voltage of the control signal applied to the frequency converter 10 is also increased in the negative direction. At this time, the frequency converter 10 reduces the frequency shift amount so as to increase the frequency of the output OFDM signal. As a result, the frequency converter 10 can correct the variation of the frequency band of the OFDM signal to an appropriate intermediate frequency band (center frequency fc). Note that the control signal sampled and held by the sample hold unit 66 may be averaged over a plurality of periods of the symbol S0.

上記のように、図7の第3の実施形態によれば、基準タイミング発生器62により特定のシンボルS0 を定期的に検出し、このシンボルS0 における周波数領域エネルギ信号を制御信号としてサンプルホールドし、周波数変換器10の制御端子10cにフィードバックさせているので、周波数変換器10の周波数シフト量制御の精度を向上させることができる。また、周波数シフト量制御により周波数帯の変動が補正されるので、中間周波数帯からのずれがなくなり、復調データの誤判定を防止することができる。   As described above, according to the third embodiment of FIG. 7, the reference timing generator 62 periodically detects a specific symbol S0, samples and holds the frequency domain energy signal in the symbol S0 as a control signal, Since the feedback is made to the control terminal 10c of the frequency converter 10, the accuracy of the frequency shift amount control of the frequency converter 10 can be improved. In addition, since fluctuations in the frequency band are corrected by frequency shift amount control, there is no deviation from the intermediate frequency band, and erroneous determination of demodulated data can be prevented.

図9は、本発明の第4の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図5の受信装置と対応する部分には同一の参照番号を付し、説明を省略する。この実施形態で注目すべきは、図5の周波数弁別器68に代えて、相関検出器81およびピーク値周波数検出器82を用いることにより、制御信号出力器80を構成したことである。   FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. Note that portions corresponding to those of the receiving apparatus in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. What should be noted in this embodiment is that the control signal output unit 80 is configured by using a correlation detector 81 and a peak value frequency detector 82 instead of the frequency discriminator 68 of FIG.

図10は、図9の制御信号出力器80の各部の信号を示す波形図である。特に、図10(a)は相関信号を周波数軸に沿って示し、図10(b)はピーク値周波数検出信号を示している。以下、この図10を参照しながら図9の受信装置の動作を説明する。   FIG. 10 is a waveform diagram showing signals at various parts of the control signal output unit 80 of FIG. 10A shows the correlation signal along the frequency axis, and FIG. 10B shows the peak value frequency detection signal. Hereinafter, the operation of the receiving apparatus of FIG. 9 will be described with reference to FIG.

相関検出器81は、特定のシンボルS0 についての理想的な周波数成分の情報を、参照情報として予め記憶している。相関検出器81は、この参照情報とフーリエ変換器4から出力された周波数軸上のデータとの相関を求めることにより、図10(a)に示すような相関信号を出力する。相関検出器81における相関検出動作は、シンボルタイミング同期回路63からクロック端子81cに与えられるシンボル同期信号に同期して、各シンボル毎に行われるが、特に、フーリエ変換器4から特定のシンボルS0 が出力されたときに意味を持つことになる。そのため、フーリエ変換器4から特定のシンボルS0 が出力された場合について説明すると、相関検出器81は、一旦、そのシンボルS0 の情報を、検出対象情報として内部メモリ(図示せず)に記憶する。ここで、相関検出器81が予め記憶している参照情報と、その内部メモリに記憶される検出対象情報は、共に周波数軸上で離散的に存在するディジタルの疑似ランダム信号である。相関検出器81は、周波数軸上で、検出対象情報と参照情報とを重ねて、それぞれに含まれる符号情報同士を乗算し、さらにそれらの総和を求める。このとき、相関検出器81は、周波数軸上での検出対象情報の位置を、符号単位毎にずらしながら、参照情報との間の乗算結果の総和を求めていく。そして、この総和の集合が相関信号となる。当該相関信号は、周波数軸上で、検出対象情報に含まれる各符号情報と、参照情報に含まれる各符号情報との対応関係が一致したときにピークを呈する。   The correlation detector 81 stores in advance information of an ideal frequency component for a specific symbol S0 as reference information. The correlation detector 81 obtains a correlation between the reference information and the data on the frequency axis output from the Fourier transformer 4, thereby outputting a correlation signal as shown in FIG. The correlation detection operation in the correlation detector 81 is performed for each symbol in synchronization with the symbol synchronization signal supplied from the symbol timing synchronization circuit 63 to the clock terminal 81c. In particular, a specific symbol S0 is generated from the Fourier transformer 4. It will be meaningful when output. Therefore, the case where a specific symbol S0 is output from the Fourier transformer 4 will be described. The correlation detector 81 temporarily stores the information of the symbol S0 as detection target information in an internal memory (not shown). Here, the reference information stored in advance by the correlation detector 81 and the detection target information stored in the internal memory are both digital pseudo-random signals that exist discretely on the frequency axis. The correlation detector 81 superimposes the detection target information and the reference information on the frequency axis, multiplies the pieces of code information included in each, and further obtains the sum of them. At this time, the correlation detector 81 obtains the sum of the multiplication results with the reference information while shifting the position of the detection target information on the frequency axis for each code unit. The set of sums becomes a correlation signal. The correlation signal exhibits a peak when the correspondence relationship between each piece of code information included in the detection target information and each piece of code information included in the reference information matches on the frequency axis.

フーリエ変換器4からシンボルS0 が出力された場合において、例えば周波数のずれΔfが「0」であるとき、相関検出器81は、図10(a)のβ1に示すように、中心周波数fc の位置にピーク値を持つ相関信号を出力する。また、シンボルS0 が出力された場合において、例えば高い方に周波数のずれΔfがあるとき、相関検出器81は、図10(a)のβ2に示すようにピーク値の出現がずれ、ピーク値が周波数軸において高い側に生じる相関信号を出力する。したがって、このような相関信号から、周波数のずれ方向とそのずれ量とを検出することができる。   In the case where the symbol S0 is output from the Fourier transformer 4, for example, when the frequency shift Δf is “0”, the correlation detector 81 detects the position of the center frequency fc as indicated by β1 in FIG. A correlation signal having a peak value is output. Further, when the symbol S0 is output, for example, when there is a frequency shift Δf on the higher side, the correlation detector 81 shifts the appearance of the peak value as indicated by β2 in FIG. A correlation signal generated on the higher side in the frequency axis is output. Therefore, the frequency shift direction and the shift amount can be detected from such a correlation signal.

ピーク値周波数検出器82は、相関検出器81から出力された相関信号のピーク値の存在場所と中心周波数fc とを比較し、その差Δfに対応する電圧値ΔVを有するピーク値周波数信号(図10(b)参照)を出力する。   The peak value frequency detector 82 compares the location of the peak value of the correlation signal output from the correlation detector 81 with the center frequency fc, and the peak value frequency signal having a voltage value ΔV corresponding to the difference Δf (see FIG. 10 (b)) is output.

サンプルホールド器66は、クロック端子66cに対して基準タイミング発生器62から電圧V1の基準タイミング信号が入力された場合、すなわち周波数変換器10から特定のシンボルS0 が出力されている場合に、ピーク値周波数検出器82から出力されたピーク値周波数信号をサンプリングしてホールドする。サンプルホールド器66にホールドされたピーク値周波数信号は、制御信号として周波数変換器10の制御端子10cに与えられる。周波数変換器10の周波数シフト量は、サンプルホールド器66から与えられる制御信号の電圧レベルに従って変化する。   The sample and hold device 66 has a peak value when a reference timing signal of voltage V1 is input from the reference timing generator 62 to the clock terminal 66c, that is, when a specific symbol S0 is output from the frequency converter 10. The peak value frequency signal output from the frequency detector 82 is sampled and held. The peak value frequency signal held by the sample hold unit 66 is given to the control terminal 10c of the frequency converter 10 as a control signal. The frequency shift amount of the frequency converter 10 changes according to the voltage level of the control signal supplied from the sample and hold device 66.

周波数変換器10から出力されたOFDM信号の周波数帯が高くなると、ピーク値周波数検出器82から出力されるシンボルS0 のピーク値周波数信号のレベルΔVも正方向に大きくなるため、周波数変換器10に与えられる制御信号の電圧レベルが大きくなる。このとき、周波数変換器10は、出力するOFDM信号の周波数帯を低くするように、その周波数シフト量を大きくする。一方、OFDM信号の周波数が低くなると、シンボルS0 のピーク値周波数信号のレベルΔVも負方向に大きくなるため、周波数変換器10に与えられる制御信号の電圧レベルが負方向に大きくなる。このとき、周波数変換器10は、出力するOFDM信号の周波数帯を高くするように、その周波数シフト量を小さくする。その結果、周波数変換器10は、OFDM信号の周波数帯の変動を適正な中間周波数帯(中心周波数fc )に補正することができる。   When the frequency band of the OFDM signal output from the frequency converter 10 increases, the level ΔV of the peak value frequency signal of the symbol S0 output from the peak value frequency detector 82 also increases in the positive direction. The voltage level of the applied control signal is increased. At this time, the frequency converter 10 increases the frequency shift amount so as to lower the frequency band of the output OFDM signal. On the other hand, when the frequency of the OFDM signal decreases, the level ΔV of the peak value frequency signal of the symbol S0 also increases in the negative direction, so that the voltage level of the control signal applied to the frequency converter 10 increases in the negative direction. At this time, the frequency converter 10 reduces the frequency shift amount so as to increase the frequency band of the output OFDM signal. As a result, the frequency converter 10 can correct the variation of the frequency band of the OFDM signal to an appropriate intermediate frequency band (center frequency fc).

上記のように、図9の第4の実施形態によれば、基準タイミング発生器62により特定のシンボルS0 を定期的に検出し、このシンボルS0 におけるピーク値周波数信号を制御信号としてサンプルホールドし、周波数変換器10の制御端子10cにフィードバックさせているので、周波数変換器10の周波数シフト量制御の精度を向上させることができる。また、周波数シフト量制御により周波数帯の変動が補正されるので、中間周波数帯からのずれがなくなり、復調データの誤判定を防止することができる。   As described above, according to the fourth embodiment of FIG. 9, the reference timing generator 62 periodically detects a specific symbol S0, samples and holds the peak value frequency signal in the symbol S0 as a control signal, Since the feedback is made to the control terminal 10c of the frequency converter 10, the accuracy of the frequency shift amount control of the frequency converter 10 can be improved. In addition, since fluctuations in the frequency band are corrected by frequency shift amount control, there is no deviation from the intermediate frequency band, and erroneous determination of demodulated data can be prevented.

なお、上記第2〜第4の実施形態では、シンボルS0 を、15シンボル間隔で挿入するようにしたが、他のシンボル間隔で挿入するようにしてもよい。また、上記第2〜第4の実施形態では、1つのキャリアだけを2値の疑似ランダム符号により振幅変調し、その他のキャリアを抑圧することにより、各シンボルS0 を構成したが、シンボルS0 は、時間軸成分および周波数軸成分が既知で、時間軸に沿った振幅,位相の変化が予め定められた特定パターンを示すような信号であれば他の方法で構成されてもよい。例えば、1つのキャリアだけを無変調の単一トーン信号として用い、その他のキャリアを抑圧したような信号(図1参照)で構成されてもよい。   In the second to fourth embodiments, the symbol S0 is inserted at intervals of 15 symbols, but may be inserted at intervals of other symbols. In the second to fourth embodiments, each symbol S0 is configured by amplitude-modulating only one carrier with a binary pseudorandom code and suppressing other carriers. Any other method may be used as long as the time axis component and the frequency axis component are known and the amplitude and phase changes along the time axis indicate a predetermined specific pattern. For example, a signal (see FIG. 1) in which only one carrier is used as an unmodulated single tone signal and the other carriers are suppressed may be used.

また、上記第2〜第4の実施形態では、周波数変換器10から出力される中間周波数帯のOFDM信号をエンベロープ検出器61(第2の実施形態では、さらに周波数弁別器68)に入力するようにしたが、周波数変換器10以降であれば、直交検波器3、フーリエ変換器4のいずれかの出力をエンベロープ検出器61(および周波数弁別器68)に入力するようにしてもよい。   In the second to fourth embodiments, the intermediate frequency band OFDM signal output from the frequency converter 10 is input to the envelope detector 61 (further, the frequency discriminator 68 in the second embodiment). However, if it is after the frequency converter 10, the output of either the quadrature detector 3 or the Fourier transformer 4 may be input to the envelope detector 61 (and the frequency discriminator 68).

さらに、上記第3および第4の実施形態では、フーリエ変換器4の出力を、それぞれ、周波数領域エネルギ検出器71および相関検出器81に入力するようにしたが、周波数変換器10以降であれば、周波数変換器10、直交検波器3のいずれかの出力を周波数領域エネルギ検出器71および相関検出器81に入力するようにしてもよい。   Further, in the third and fourth embodiments, the output of the Fourier transformer 4 is input to the frequency domain energy detector 71 and the correlation detector 81, respectively. The output of either the frequency converter 10 or the quadrature detector 3 may be input to the frequency domain energy detector 71 and the correlation detector 81.

また、第1の実施形態は受信レベルの変動を補正するように、また第2〜第4の実施形態は周波数帯の変動を補正するように構成されているが、第2〜第4の実施形態のいずれかを第1の実施形態と組み合わせることにより、受信レベルの変動および周波数帯の変動の両方を補正し得るような受信回路を構成するようにしても良い。   Further, the first embodiment is configured to correct the fluctuation of the reception level, and the second to fourth embodiments are configured to correct the fluctuation of the frequency band. By combining any of the modes with the first embodiment, a receiving circuit that can correct both the fluctuation of the reception level and the fluctuation of the frequency band may be configured.

本発明に係る送信方法および受信方法は、復調データの誤判定が生じないことが要求されるディジタル音声放送または地上ディジタルテレビ放送等に有用である。   The transmission method and the reception method according to the present invention are useful for digital audio broadcasting or terrestrial digital television broadcasting that are required to prevent erroneous determination of demodulated data.

本発明において、送信側から伝送されるOFDM信号の構成の一例を示す図The figure which shows an example of a structure of the OFDM signal transmitted from the transmission side in this invention 本発明の第1の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the receiver which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図2に示す受信装置の各部の信号を示す波形図Waveform diagram showing signals of each part of the receiving apparatus shown in FIG. 本発明において、送信側から伝送されるOFDM信号の構成の他の例を示す図The figure which shows the other example of a structure of the OFDM signal transmitted from a transmission side in this invention. 本発明の第2の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the receiver which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図5に示す受信装置の各部の信号を示す波形図Waveform diagram showing signals of each part of the receiving apparatus shown in FIG. 本発明の第3の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the receiver which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図7に示す周波数領域エネルギ検出器71の動作を説明するための波形図Waveform diagram for explaining the operation of the frequency domain energy detector 71 shown in FIG. 本発明の第4の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the receiver which concerns on the 4th Embodiment of this invention. 図9に示す制御信号出力器80の各部の信号を示す波形図FIG. 9 is a waveform diagram showing signals at various parts of the control signal output unit 80 shown in FIG. 送信側から送信された従来のOFDM信号の構成を示す図The figure which shows the structure of the conventional OFDM signal transmitted from the transmission side 第1および第3の従来技術から類推されるOFDM信号の受信装置の構成を示すブロック図1 is a block diagram showing the configuration of an OFDM signal receiving apparatus inferred from the first and third prior arts.

符号の説明Explanation of symbols

1 帯域通過フィルタ
2 自動利得制御増幅器
3 直交検波器
31 分波器
32,33 検波器
34 キャリア再生器
4 フーリエ変換器
5 復調データ検出器
6 制御信号出力器
61 エンベロープ検出器
62 基準タイミング発生器
63 シンボルタイミング同期回路
64 シンボルエネルギ検出器
65 制御信号切換器
66 サンプルホールド器
67 ローパスフィルタ
7,8 A/D変換器
10 周波数変換器
60 制御信号出力器
68 周波数弁別器
70 制御信号出力器
71 周波数領域エネルギ検出器
80 制御信号出力器
81 相関検出器
82 ピーク値周波数検出器
S OFDM信号
S0 ,Sm シンボル
ts シンボル時間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Bandpass filter 2 Automatic gain control amplifier 3 Quadrature detector 31 Demultiplexer 32, 33 Detector 34 Carrier regenerator 4 Fourier transformer 5 Demodulated data detector 6 Control signal output unit 61 Envelope detector 62 Reference timing generator 63 Symbol timing synchronization circuit 64 Symbol energy detector 65 Control signal switch 66 Sample hold device 67 Low pass filter 7, 8 A / D converter 10 Frequency converter 60 Control signal output 68 Frequency discriminator 70 Control signal output 71 Frequency domain Energy detector 80 Control signal output unit 81 Correlation detector 82 Peak value frequency detector S OFDM signal S0, Sm symbol ts symbol time

Claims (13)

互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に直交周波数分割多重信号として送信する方法であって、
第1のシンボルを送信し、
第2のシンボルを送信し、
前記第1のシンボルは、時間軸成分既知擬似ランダム情報を整数個含んでおり、
前記第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されている、送信方法。
A method of transmitting as an orthogonal frequency division multiplexed signal for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other,
Send the first symbol,
Send the second symbol,
It said first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component,
Said second symbol, Ruki Yaria included in the symbols are by Ri modulation to the transmission data, the transmission method.
互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に送信される直交周波数分割多重信号を受信する方法であって、
第1のシンボルを受信し、
第2のシンボルを受信し、
前記第1のシンボルは、時間軸成分既知擬似ランダム情報を整数個含んでおり、
前記第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されており、
受信した前記第1のシンボルにより得られた同期情報に基づいて、前記第2のシンボルを復調し前記送信データを得る、受信方法。
A method of receiving an orthogonal frequency division multiplex signal transmitted for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other,
Receiving the first symbol,
Receiving a second symbol;
It said first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component,
Said second symbol, Ruki Yaria included in the symbols are by Ri modulation on transmission data,
A reception method of demodulating the second symbol to obtain the transmission data based on synchronization information obtained from the received first symbol.
受信した前記第1のシンボルに基づいて、周波数帯の変動を補正する、請求項2記載の受信方法。   The reception method according to claim 2, wherein fluctuation in a frequency band is corrected based on the received first symbol. 受信した前記第1のシンボルに基づいて、受信レベルの変動を補正する、請求項2または3記載の受信方法。   The reception method according to claim 2 or 3, wherein fluctuations in reception level are corrected based on the received first symbol. 有線または無線の伝送路を介し、送信側から受信側に対して、互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に直交周波数分割多重信号として伝送する方法であって、
前記送信側は、
第1のシンボルを送信し、
第2のシンボルを送信し、
前記第1のシンボルは、時間軸成分既知擬似ランダム情報を整数個含んでおり、
前記第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されており、
前記受信側は、
前記第2のシンボルを受信し、
前記第1のシンボルを受信し、
受信した前記第1のシンボルにより得られた同期情報に基づいて、前記第2のシンボルを復調し前記送信データを得る、伝送方法。
A method of transmitting as an orthogonal frequency division multiplexed signal for each symbol including a plurality of carriers in a frequency relationship orthogonal to each other from a transmission side to a reception side via a wired or wireless transmission path,
The sender side
Send the first symbol,
Send the second symbol,
It said first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component,
Said second symbol, Ruki Yaria included in the symbols are by Ri modulation on transmission data,
The receiving side
Receiving the second symbol;
Receiving the first symbol;
A transmission method of demodulating the second symbol to obtain the transmission data based on synchronization information obtained from the received first symbol.
受信した前記第1のシンボルに基づいて、周波数帯の変動を補正する、請求項5記載の伝送方法。   The transmission method according to claim 5, wherein fluctuations in a frequency band are corrected based on the received first symbol. 受信した前記第1のシンボルに基づいて、受信レベルの変動を補正する、請求項5または6記載の伝送方法。   The transmission method according to claim 5 or 6, wherein fluctuations in reception level are corrected based on the received first symbol. 互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に送信される直交周波数分割多重信号を受信する受信装置であって、
前記受信装置は、前記直交周波数分割多重信号を受信する受信手段を備え、
前記直交周波数分割多重信号は、第1のシンボルと第2のシンボルとを含んでおり、
前記第1のシンボルは、時間軸成分既知擬似ランダム情報を整数個含んでおり、さらに、
前記第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されており、
前記受信装置はさらに、受信した前記第1のシンボルにより得られた同期情報に基づいて、前記第2のシンボルを復調し前記送信データを得る復調手段とを備える、受信装置。
A receiving device for receiving an orthogonal frequency division multiplex signal transmitted for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other,
The receiving device includes receiving means for receiving the orthogonal frequency division multiplexing signal,
The orthogonal frequency division multiplexing signal includes a first symbol and a second symbol,
It said first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component, further,
Said second symbol, Ruki Yaria included in the symbols are by Ri modulation on transmission data,
The receiving apparatus further comprises demodulation means for demodulating the second symbol to obtain the transmission data based on the synchronization information obtained from the received first symbol.
前記受信装置は、受信した前記第1のシンボルに基づいて、周波数帯の変動を補正する、請求項8記載の受信装置。   The receiving device according to claim 8, wherein the receiving device corrects a fluctuation in a frequency band based on the received first symbol. 前記受信装置は、受信した前記第1のシンボルに基づいて、受信レベルの変動を補正する、請求項8または9記載の受信装置。   The receiving device according to claim 8 or 9, wherein the receiving device corrects a variation in reception level based on the received first symbol. 互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に送信される直交周波数分割多重信号を生成する方法であって、A method of generating an orthogonal frequency division multiplex signal transmitted for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other,
第1のシンボルを生成し、Generate a first symbol,
第2のシンボルを生成し、Generate a second symbol,
前記第1のシンボルは、時間軸成分に既知の擬似ランダム情報を整数個含んでおり、The first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component,
前記第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されている、直交周波数分割多重信号生成方法。The second symbol is an orthogonal frequency division multiplex signal generation method in which a carrier included in the symbol is modulated by transmission data.
互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に送信される直交周波数分割多重信号を復調する方法であって、A method of demodulating an orthogonal frequency division multiplexed signal transmitted for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other,
前記直交周波数分割多重信号は、第1のシンボルと第2のシンボルとを含んでおり、The orthogonal frequency division multiplexing signal includes a first symbol and a second symbol,
前記第1のシンボルは、時間軸成分に既知の擬似ランダム情報を整数個含んでおり、The first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component,
前記第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されており、In the second symbol, a carrier included in the symbol is modulated by transmission data,
受信した前記第1のシンボルにより得られた同期情報に基づいて、前記第2のシンボルを復調し前記送信データを得る、復調方法。A demodulation method of demodulating the second symbol to obtain the transmission data based on synchronization information obtained from the received first symbol.
互いに直交する周波数関係にある複数のキャリアを含むシンボル毎に送信される直交周波数分割多重信号を復調する復調装置であって、A demodulator that demodulates an orthogonal frequency division multiplex signal transmitted for each symbol including a plurality of carriers having a frequency relationship orthogonal to each other,
前記直交周波数分割多重信号は、第1のシンボルと第2のシンボルとを含んでおり、The orthogonal frequency division multiplexing signal includes a first symbol and a second symbol,
前記第1のシンボルは、時間軸成分に既知の擬似ランダム情報を整数個含んでおり、さらに、The first symbol includes an integer number of known pseudo-random information in the time axis component, and
前記第2のシンボルは、当該シンボルに含まれるキャリアが送信データにより変調されており、In the second symbol, a carrier included in the symbol is modulated by transmission data,
前記復調装置は、受信した前記第1のシンボルにより得られた同期情報に基づいて、前記第2のシンボルを復調し前記送信データを得る復調手段を備える、復調装置。The demodulator includes a demodulator that demodulates the second symbol and obtains the transmission data based on synchronization information obtained from the received first symbol.
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