JP4131691B2 - Digital receiver circuit - Google Patents
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Description
本発明はディジタル無線通信システムに利用する。特に、マルチキャリア変調信号の受信回路に関し、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)変調方式の受信回路に利用する。 The present invention is used in a digital wireless communication system. In particular, the multi-carrier modulation signal receiving circuit is used in an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) modulation system receiving circuit.
マルチキャリア変調方式は、複数のサブキャリアを用いて情報伝送する方式である。サブキャリア毎に入力データ信号は16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)等に変調される。このマルチキャリア変調方式の中で各サブキャリアの周波数が直交関係にある直交マルチキャリア変調方式は、直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal
Frequency Division Multiplexing)とも呼ばれ、マルチパス伝搬が問題となる無線通信システムで広く適用されている。
The multicarrier modulation scheme is a scheme for transmitting information using a plurality of subcarriers. The input data signal is modulated to 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) or the like for each subcarrier. Among the multicarrier modulation schemes, the orthogonal multicarrier modulation scheme in which the frequencies of the subcarriers are orthogonal to each other is orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).
It is also called “Frequency Division Multiplexing” and is widely applied in wireless communication systems in which multipath propagation is a problem.
OFDMはマルチパスの影響を受けにくく高速伝送に適した変調方式であるが、更なる伝送速度の向上を図るためには、送信に使用するサブキャリア数を増加させる信号帯域幅の拡大を行った広帯域OFDM信号を伝送に用いる手法がある(例えば、非特許文献1参照)。 OFDM is a modulation scheme that is less susceptible to multipath and suitable for high-speed transmission, but in order to further improve transmission speed, the signal bandwidth was increased to increase the number of subcarriers used for transmission. There is a method of using a wideband OFDM signal for transmission (see, for example, Non-Patent Document 1).
現在、見通し外通信が実現し易く、電波が回折しやすい性質を持つことからマイクロ波帯における無線システムが注目されている。しかし、このマイクロ波帯では、他システムとの混在が無く新規に無線システムを用いる場合には利用可能な周波数帯は非常に限られる。また、コストの面から考えると、新規にシステムを構築する場合には、既存のシステムを全て置き換え、新システムへ移行する形態は、既存システムを使用していたユーザから見るとシステムの置き換えとなり非常にコストがかかることが問題となる。 At present, wireless systems in the microwave band are attracting attention because of the property that non-line-of-sight communication is easily realized and radio waves are easily diffracted. However, in this microwave band, when there is no mixing with other systems and a new wireless system is used, the usable frequency band is very limited. In terms of cost, when building a new system, all existing systems are replaced, and the transition to the new system is a system replacement from the viewpoint of the user who used the existing system. Cost is a problem.
特に、コストが非常に重要な無線LAN(例えば、非特許文献2参照)では大きな問題である。加えて、システムに割り当てられるシステム帯域幅が少ない無線LANでは、新システムを構築する場合に新規に周波数が割り当てられる可能性は少ない。 In particular, it is a big problem in a wireless LAN (for example, see Non-Patent Document 2) in which cost is very important. In addition, in a wireless LAN with a small system bandwidth allocated to the system, there is little possibility that a new frequency is allocated when a new system is constructed.
このような背景のもと、新規に無線システムを構築する場合には、既存システムとの周波数帯域を共有した新システムを構築することが望まれる。特に、高速伝送に適した広帯域OFDM信号を用いる場合には既存システムとの周波数の共存が重要となる。 Under such circumstances, when a new wireless system is constructed, it is desired to construct a new system that shares the frequency band with the existing system. In particular, when a broadband OFDM signal suitable for high-speed transmission is used, frequency coexistence with an existing system is important.
この場合には、周波数の配置から様々な場合が考えられる。この中で、新システムが既存システムへ最小限の影響に抑え、かつ、新システムが既存システムとの実装上の観点を考えた場合には、例えば、パイロット信号の位置、各サブキャリア周波数配置は共通であることが望ましい。この場合のパケットフォーマットを図8に示す(例えば、非特許文献3参照)。また、この場合の周波数配置を図9に示す。図9では、既存システムと新システムの周波数配置を併せて示している。ここでは、下側のIEEE802.11a の信号のチャネルをAch、上側のIEEE802.11aの信号のチャネルをBchとする。非特許文献4のOFDM受信器を参考に、この場合の受信の受信器構成は図10に示すとおりである。
In this case, various cases can be considered from the arrangement of frequencies. In this case, when the new system suppresses the minimum impact on the existing system, and the new system considers the viewpoint of implementation with the existing system, for example, the position of the pilot signal and each subcarrier frequency allocation are It is desirable to be common. A packet format in this case is shown in FIG. 8 (see, for example, Non-Patent Document 3). Further, FIG. 9 shows the frequency arrangement in this case. In FIG. 9, the frequency arrangement of the existing system and the new system is shown together. Here, the channel of the lower IEEE 802.11a signal is Ach, and the channel of the upper IEEE 802.11a signal is Bch. With reference to the OFDM receiver of Non-Patent
受信信号S1はBch用のタイミング検出回路1に入力されBch信号が到来した場合には、ピーク信号を出力しタイミング検出が行われる。検出されたタイミング信号S2を用いてガードインターバル(以降、GIと記す)除去回路2では、GI除去信号S3が得られる。FFT回路3では、GI除去信号S3に対してマルチキャリア復調が行われ、サブキャリア信号S4が得られる。チャネル推定回路4では、サブキャリア信号S4に対して、プリアンブル信号を用いて伝送路の歪推定が行われ、伝送路歪信号S5が得られる。チャネル等化回路5では、サブキャリア信号S4に対して伝送路歪信号S5を用いてチャネル等化信号S6が得られる。また、受信信号S1はAch用のタイミング検出回路6に入力されAch信号が到来した場合には、ピーク信号を出力しタイミング検出が行われる。
The received signal S1 is input to the Bch
検出されたタイミング信号S7を用いてGI除去回路7では、GI除去信号S8が得られる。FFT回路8では、GI除去信号S8に対してマルチキャリア復調が行われ、サブキャリア信号S9が得られる。チャネル推定回路9では、サブキャリア信号S9に対して、プリアンブル信号を用いて伝送路の歪推定が行われ、伝送路歪信号S10が得られる。
The
チャネル等化回路10では、サブキャリア信号S9に対して伝送路歪信号S10を用いてチャネル等化信号S11が得られる。さらに、受信信号S1は広帯域信号用タイミング検出回路11に入力され広帯域信号が到来した場合には、ピーク信号を出力しタイミング検出が行われる。
In the
検出されたタイミング信号S12を用いてGI除去回路12では、GI除去信号S13が得られる。FFT回路13では、GI除去信号に対してマルチキャリア復調が行われ、サブキャリア信号S14が得られる。チャネル推定回路14では、サブキャリア信号S14に対して、プリアンブル信号を用いて伝送路の歪推定が行われ、伝送路歪信号S15が得られる。チャネル等化回路15では、サブキャリア信号S14に対して伝送路歪信号S15を用いてチャネル等化信号S16が得られる。
無線LANが使用されるマイクロ波帯では利用可能な周波数帯は非常に限られる。また、新規にシステムを構築する場合に既存のシステムを全て置き換えた後、新システムへ移行する形態は、既存システムを使用していたユーザから見るとシステムの置き換えとなり非常にコストがかかることが問題となる。 In the microwave band in which the wireless LAN is used, the available frequency band is very limited. In addition, when a new system is built, after replacing all existing systems, the transition to the new system is problematic because it is a system replacement for users who used the existing system. It becomes.
従って、新規に無線システムを構築する場合には、既存システムと周波数を共有して運用可能な新システムを構築することが望まれる。さらに、1つの受信機で既存システムと新システムが復調可能であることも重要である。この既存システムと新システムとを1つの受信機で復調する場合には、コストの面、回路規模、消費電力からも優れる。 Therefore, when a new wireless system is constructed, it is desired to construct a new system that can be operated by sharing the frequency with the existing system. It is also important that the existing system and the new system can be demodulated with a single receiver. When demodulating the existing system and the new system with one receiver, it is excellent in terms of cost, circuit scale, and power consumption.
しかし、従来技術では、周波数を共有する既存システムのAch,Bch,また、新システムの受信回路をそれぞれ備える必要があるために、回路規模の増加、消費電力の増大が大きくなる問題がある。特に、無線LANでは、独立したパケットによる通信が一般的であるために、まず受信動作の最初に、受信信号のタイミング検出を行う必要がある。この場合には、高精度なタイミング検出特性を実現するためにマッチトフィルタを用いることが多い。しかし、マッチトフィルタはマッチトフィルタの係数を乗算する乗算器、係数を備える記憶回路等が必要なために回路規模が大きくなる。従って、タイミング検出部分を複数備えることは、回路規模、消費電力の点からも大きな問題である。 However, in the conventional technology, since it is necessary to provide the Ach and Bch of the existing system sharing the frequency and the receiving circuit of the new system, there is a problem that an increase in circuit scale and an increase in power consumption become large. In particular, in a wireless LAN, since communication using independent packets is common, it is necessary to first detect the timing of a received signal at the beginning of a receiving operation. In this case, a matched filter is often used to realize highly accurate timing detection characteristics. However, since the matched filter requires a multiplier that multiplies the coefficient of the matched filter, a memory circuit that includes the coefficient, and the like, the circuit scale increases. Therefore, providing a plurality of timing detection portions is a big problem from the viewpoint of circuit scale and power consumption.
当然、マッチトフィルタで検出するべき受信信号の信号長が大きくなれば、それに伴いマッチトフィルタの段数が大きくなるために回路規模が増加する。例えば、IEEE802.11a規格で規定されるロングシンボルをタイミング検出に用いた場合には、40MHzサンプルの場合では128ポイントもの信号に対してマッチトフィルタを構成する必要があり、回路規模、消費電力は著しく増加する問題がある。 Naturally, if the signal length of the received signal to be detected by the matched filter increases, the number of stages of the matched filter increases accordingly, and the circuit scale increases. For example, when a long symbol defined in the IEEE802.11a standard is used for timing detection, in the case of 40 MHz sample, it is necessary to configure a matched filter for as many as 128 points, and the circuit scale and power consumption are There are problems that increase significantly.
本発明では、これらの問題を解決し、既存システムと新システムとが共存して利用される場合に、回路規模と消費電力の増加を抑え、既存システムと新システムとの識別を行う受信を可能にするディジタル受信回路を提供することを目的とする。 The present invention solves these problems, and when the existing system and the new system coexist, it can suppress the increase in circuit scale and power consumption, and can perform reception to identify the existing system and the new system. An object of the present invention is to provide a digital receiving circuit.
従来の問題を解決するために、本発明では、Ach、Bchのタイミング検出手段のMF係数乗算手段を共有し、各チャネルの違いを位相回転量、あるいは、符号反転により位相回転を実現することで、両チャネルのタイミング検出、および、識別を行うことを特徴としている。 In order to solve the conventional problems, the present invention shares the MF coefficient multiplication means of the Ach and Bch timing detection means, and realizes the phase rotation by the phase rotation amount or sign inversion for the difference between each channel. The timing detection and identification of both channels are performed.
また、新システムと共存を行う場合においても、新システムのタイミング検出部分と既存システムのタイミング検出部分の計2系を並列に備えるのみで、タイミング検出部分以降のFFT回路、チャネル推定回路、チャネル等化回路等を、既存システムと新システムとの間で共存を図り回路規模、消費電力の削減を可能にしている。 In addition, even when coexisting with the new system, only the total two systems of the timing detection part of the new system and the timing detection part of the existing system are provided in parallel, and the FFT circuit, channel estimation circuit, channel, etc. after the timing detection part are provided. Circuit, etc. can coexist between the existing system and the new system, and the circuit scale and power consumption can be reduced.
本発明を図7を参照して説明する。通常のDC成分を含むIEEE802.11a信号のMF係数を用いて各Ach,BchのMF係数を実現している。例えば、AD(Analog Digital)コンバータのサンプリング周波数が40MHzの場合には、各Ach,BchのMF係数は、サンプル毎に各exp(−j2/π),exp(j2/π)の位相回転を与えることで実現できる。従って、MF係数と各受信信号を乗算した後に位相回転をさせることで乗算結果を表現することが可能である。また、チャネル周波数間隔とサンプリング周波数に一定の関係がある場合には、位相回転量を符号反転にて表現することも可能であり、乗算器の数を大幅に削減することが可能である。 The present invention will be described with reference to FIG. The MF coefficient of each Ach and Bch is realized using the MF coefficient of the IEEE802.11a signal including a normal DC component. For example, when the sampling frequency of an AD (Analog Digital) converter is 40 MHz, the MF coefficients of each Ach and Bch give a phase rotation of exp (−j2 / π) and exp (j2 / π) for each sample. This can be achieved. Therefore, the multiplication result can be expressed by multiplying the MF coefficient and each received signal and then rotating the phase. When there is a fixed relationship between the channel frequency interval and the sampling frequency, the phase rotation amount can be expressed by sign inversion, and the number of multipliers can be greatly reduced.
例えば、図9の周波数間隔の信号を40MHzサンプリングでディジタル信号にした場合には、位相回転量を符号反転で実現することが可能である。符号反転回路は信号の極性を変換するだけで実現が可能であり回路規模の削減に効果が大きい。 For example, when the signal of the frequency interval of FIG. 9 is converted into a digital signal by 40 MHz sampling, the phase rotation amount can be realized by sign inversion. The sign inversion circuit can be realized only by changing the polarity of the signal, and is effective in reducing the circuit scale.
すなわち、本発明は、受信信号を複数サンプルにわたり保持する受信信号保持手段と、所定の信号に対する複数サンプルにわたる無雑音状態の信号波形を係数に持ち、前記受信信号保持手段の出力信号とサンプル毎の乗算を行うマッチトフィルタ(以降、MFと記す)係数乗算手段と、このMF係数乗算手段から出力される各サンプル信号の加算を行う第一の加算手段と、この第一の加算手段の出力信号から受信信号の受信タイミングを検出するタイミング検出手段とを備えたディジタル受信回路である。 That is, the present invention has a receiving signal holding means for holding the received signal over a plurality of samples, the signal waveform of the noiseless state that cotton multiple samples for a given signal to the coefficient, the output signal and samples of the received signal holding means A matched filter (hereinafter referred to as MF) coefficient multiplying means for performing multiplication every time, a first adding means for adding each sample signal output from the MF coefficient multiplying means, and a first adding means It is a digital reception circuit comprising timing detection means for detecting the reception timing of a reception signal from an output signal.
ここで、本発明の特徴とするところは、前記MF係数乗算手段と前記第一の加算手段との間に、前記MF係数乗算手段の各サンプル信号に位相回転を与える第一の位相回転演算手段を備え、前記MF係数乗算手段から出力される各サンプル信号に前記第一の位相回転演算手段と逆方向の位相回転演算を行う第二の位相回転演算手段と、この第二の位相回転演算手段から出力される各サンプル信号の加算を行う第二の加算手段とを備え、前記タイミング検出手段には、前記第一の加算手段の出力信号に加えて前記第二の加算手段の出力信号が入力され、いずれかの入力信号が所定の条件を満たした場合に、受信信号のタイミング検出に加えてその該当する受信信号の識別を行う手段を備えたところにある(請求項1)。これを第1例とする。 Here, a feature of the present invention is that a first phase rotation calculation unit that applies a phase rotation to each sample signal of the MF coefficient multiplication unit between the MF coefficient multiplication unit and the first addition unit. the provided, and a second phase rotation calculating means for performing a phase rotation operation of the first phase rotation calculating means the opposite direction to each sample signals output from the MF coefficient multiplying means, the second phase rotation calculating means And a second addition means for adding each sample signal output from the first addition means, in addition to the output signal of the first addition means, the output signal of the second addition means is input to the timing detection means In addition, when any of the input signals satisfies a predetermined condition, a means for identifying the corresponding received signal in addition to detecting the timing of the received signal is provided. This is the first example.
これによれば、受信信号にMFの係数を各サンプル毎に乗算をした後で、位相回転演算を行い加算することにより、チャネル毎にタイミング検出を行い、ピーク検出による判定を用いて両チャネルの識別を可能にしている。また、位相回転量を演算することで各チャネルの識別を行っているためMFの係数を複数備える必要はなく回路規模を大幅に削減可能である。 According to this, after multiplying the received signal by the coefficient of MF for each sample, the phase rotation calculation is performed and added, thereby performing timing detection for each channel, and using the determination by peak detection, Identification is possible. Further, since each channel is identified by calculating the amount of phase rotation, it is not necessary to provide a plurality of MF coefficients, and the circuit scale can be greatly reduced.
すなわち「前記所定の条件を満たした場合に、受信信号のタイミング検出に加えてその該当する受信信号の識別を行う」と説明したが、例えば、前記タイミング検出手段に入力された信号の持つタイミング情報が所定の条件を満たしているか否かを判定したり、あるいは、入力された信号のレベルが所定の条件を満たしているか否かを判定することにより、信号種別(AchまたはBch)の判定を行うことができる。 That is, “when the predetermined condition is satisfied, in addition to detecting the timing of the received signal, the corresponding received signal is identified”, for example, the timing information of the signal input to the timing detecting means The signal type (Ach or Bch) is determined by determining whether or not the signal satisfies the predetermined condition, or by determining whether or not the level of the input signal satisfies the predetermined condition. be able to.
具体的には、MF係数乗算手段によってAchまたはBchである受信信号に対してMF係数を乗算するが、+方向位相回転演算手段または−方向位相回転演算手段により位相回転が行われたときに、受信信号と適合する方向に位相方向が回転された場合にのみ、適正なMF係数乗算がなされる。したがって、受信信号と不適合な方向に位相方向が回転された場合は、受信信号が持っていたタイミング情報が壊されて前記所定の条件(この場合はタイミング情報に関する条件)を満たしていなかったり、あるいは、受信信号のレベルが低くなって前記所定の条件(この場合はレベルに関する条件)を満たしていない等の現象を生じる。これらの現象を観測することによって、受信信号の種別(AchまたはBch)を判定することができる。 Specifically, the received signal that is Ach or Bch is multiplied by the MF coefficient by the MF coefficient multiplying means, but when the phase rotation is performed by the + direction phase rotation calculating means or the − direction phase rotation calculating means, Only when the phase direction is rotated in a direction that matches the received signal, proper MF coefficient multiplication is performed. Therefore, when the phase direction is rotated in a direction that is incompatible with the received signal, the timing information that the received signal has is destroyed and does not satisfy the predetermined condition (in this case, the condition related to timing information), or As a result, the level of the received signal becomes low and a phenomenon such as not satisfying the predetermined condition (in this case, the condition relating to the level) occurs. By observing these phenomena, the type (Ach or Bch) of the received signal can be determined.
あるいは、本発明のディジタル受信回路は、前記MF係数乗算手段と前記第一の加算手段との間に、前記MF係数乗算手段の各サンプル信号に位相回転を与える第一の位相回転演算手段を備え、前記MF係数乗算手段から出力される各サンプル信号に前記第一の位相回転演算手段と逆方向の位相回転演算を行う第二の位相回転演算手段と、前記第二の位相回転演算手段から出力される各サンプル信号の加算を行う第二の加算手段と、前記MF係数乗算手段と異なる所定の信号に対する無雑音状態での複数サンプルの信号波形を係数に持ち、前記受信信号保持手段の出力信号とサンプル毎の乗算を行う第二のMF係数乗算手段と、この第二のMF係数乗算手段から出力される各サンプル信号の加算を行う第三の加算手段とを備え、前記タイミング検出手段には、前記第一の加算手段の出力信号に加えて前記第二の加算手段の出力信号および前記第三の加算手段の出力信号が入力され、いずれかの入力信号が所定の条件を満たした場合に、受信信号のタイミング検出に加えて、その該当する受信信号の識別を行う手段を備えたことを特徴とする(請求項2)。これを第2例とする。 Alternatively, the digital reception circuit of the present invention includes a first phase rotation calculation unit that applies a phase rotation to each sample signal of the MF coefficient multiplication unit between the MF coefficient multiplication unit and the first addition unit. , Second phase rotation calculation means for performing phase rotation calculation in the opposite direction to the first phase rotation calculation means on each sample signal output from the MF coefficient multiplication means, and output from the second phase rotation calculation means A second adding means for adding the respective sample signals to be performed, and a signal waveform of a plurality of samples in a noiseless state for a predetermined signal different from the MF coefficient multiplying means as a coefficient, and an output signal of the received signal holding means And second MF coefficient multiplying means for performing multiplication for each sample, and third addition means for adding each sample signal output from the second MF coefficient multiplying means, In addition to the output signal of the first addition means, the output signal of the second addition means and the output signal of the third addition means are input to the detection means, and any one of the input signals satisfies a predetermined condition. In addition to detecting the timing of the received signal when the condition is satisfied, a means for identifying the corresponding received signal is provided (claim 2). This is a second example.
これによれば、受信信号にMFの係数をサンプル毎に乗算した後で、位相回転演算を加算することにより、チャネル毎にタイミング検出を行い、ピーク検出による判定を用いて両チャネルの識別を可能にしている。また、帯域を共有する新システムである広帯域信号と帯域を共存した場合にも、タイミング検出部において、既存システムの各チャネル、新システムの識別が可能である。また、位相回転量を演算することで既存の各チャネルの識別を行っているためMFの係数を複数備える必要はなく回路規模を大幅に削減可能である。加えて、広帯域システムと既存システムの受信新保持回路を共有することでもタイミング部の回路規模増加を抑えることが可能である。 According to this, after multiplying the received signal by the MF coefficient for each sample and adding the phase rotation calculation, timing detection is performed for each channel, and both channels can be identified using determination by peak detection. I have to. Further, even when a wideband signal and a band, which is a new system that shares a band, coexist, the timing detection unit can identify each channel of the existing system and the new system. Further, since each existing channel is identified by calculating the phase rotation amount, it is not necessary to provide a plurality of MF coefficients, and the circuit scale can be greatly reduced. In addition, it is possible to suppress an increase in circuit scale of the timing unit by sharing the reception new holding circuit of the broadband system and the existing system.
さらに、第2例のディジタル受信回路で、前記受信信号に対し前記タイミング検出手段から出力されるタイミング信号を用いて、受信信号からFFT手段へ入力する信号を切り出すGI除去手段と、前記GI除去手段から出力された信号に対し前記タイミング検出手段から出力される識別信号に応じて、復調するサブキャリア数を選択してマルチキャリア一括復調を行うFFT手段と、このFFT手段から出力された出力信号のプリアンブル信号を用い、前記タイミング検出手段から出力される識別信号に応じてサブキャリア数を選択して伝送路の歪を推定するチャネル推定手段と、前記FFT手段から出力された出力信号のデータ信号に対し、前記チャネル推定手段からの出力信号を用いて、前記タイミング検出手段から出力される識別信号に応じてサブキャリア数を選択し伝送路の歪を除去するチャネル等化処理を行うチャネル等化手段とを備えることができる(請求項3)。これを第3例とする。 Furthermore, in the digital receiving circuit of the second example, using the timing signal output from the timing detecting means for the received signal, a GI removing means for cutting out a signal input to the FFT means from the received signal, and the GI removing means The FFT means for selecting the number of subcarriers to be demodulated in response to the identification signal output from the timing detection means for the signal output from the multi-carrier simultaneous demodulation, and the output signal output from the FFT means A channel estimation unit that uses a preamble signal and selects the number of subcarriers according to the identification signal output from the timing detection unit to estimate transmission path distortion, and a data signal of the output signal output from the FFT unit. On the other hand, using the output signal from the channel estimation means, the identification signal output from the timing detection means. It may comprise a channel equalization unit to perform channel equalization processing for removing the distortion of the transmission path to select the number of subcarriers according to (Claim 3). This is the third example.
これによれば、第2例のディジタル受信回路の特徴に加えて、識別を行った受信信号情報を用い、FFT回路以降で信号処理を行うサブキャリア数を選択する。従って、FFT回路以降の回路を共有化する特徴があり、回路規模の削減、消費電力の低下を実現する効果が大きい。また、位相回転量を演算することで既存各チャネルの識別を行っているためMFの係数を複数備える必要はなく、回路規模を大幅に削減可能である。 According to this, in addition to the characteristics of the digital receiver circuit of the second example, the received signal information that has been identified is used to select the number of subcarriers for signal processing after the FFT circuit. Therefore, there is a feature that the circuits after the FFT circuit are shared, and the effect of realizing reduction in circuit scale and reduction in power consumption is great. Further, since each existing channel is identified by calculating the phase rotation amount, it is not necessary to provide a plurality of MF coefficients, and the circuit scale can be greatly reduced.
様々に考えられる本発明の構成の中で、第1例、第2例、第3例で示したMF係数乗算回路の係数を示すビット数を削減して回路規模を削減する手法が適用可能である。また、タイミング検出手段では、タイミングの検出精度を高めるために加算手段の出力結果にフィルタ(FIR(Finite Impulse Response)フィルタ、IIR(Infinite Impulse Response)フィルタ)を適用する手法、あるいは、MFに入力される信号電力で加算回路出力を正規化して伝送路が変動した場合でも加算回路出力値であるピーク値の変動を抑える手法等が考えられる。 Among various conceivable configurations of the present invention, a technique for reducing the circuit scale by reducing the number of bits indicating the coefficients of the MF coefficient multiplier circuit shown in the first example, the second example, and the third example is applicable. is there. Further, in the timing detection means, a method of applying a filter (FIR (Finite Impulse Response) filter, IIR (Infinite Impulse Response) filter) to the output result of the addition means in order to increase the timing detection accuracy, or input to the MF For example, a method of suppressing the fluctuation of the peak value which is the addition circuit output value even when the transmission line fluctuates by normalizing the addition circuit output with the signal power to be considered.
また、タイミング検出手段では、事前に、あるいは、学習して設定したthreshold値との比較により検出を判定する手法、ピーク波形のパターンマッチングにより波形比較を行いタイミング検出を行う手法が当然適用可能である。 As the timing detection means, a method of determining detection by comparison with a threshold value set in advance or by learning, or a method of performing waveform comparison by pattern matching of peak waveforms is naturally applicable. .
また、タイミング検出時に、伝送路の状態に応じて出力されるピーク波形の中で最も先に到来した波形をタイミング情報として出力する、あるいは、所定の遅延を行ったピーク波形を用いてタイミング情報とする、さらには、選択したピーク波形のタイミングから数サンプル時間的に前方にシフトされたタイミングを実際の検出タイミングとする等の手法が適用可能である。 Also, when timing is detected, the earliest waveform among the peak waveforms output according to the state of the transmission path is output as timing information, or the timing information using the peak waveform with a predetermined delay is output. Furthermore, it is possible to apply a technique such as setting a timing shifted forward by several samples from the timing of the selected peak waveform as an actual detection timing.
また、各チャネルの識別、広帯域信号との識別は、タイミング情報を用いた識別手法が考えられる。さらに、受信信号レベルを参考にして信号の識別を行う手法も当然考えられる。 Further, an identification method using timing information can be considered for identifying each channel and identifying a wideband signal. Further, a method of identifying a signal with reference to the received signal level is naturally conceivable.
本発明では、以上説明した動作を行うことで、既存システムと新システムとが周波数を共有して運用される環境において、大幅に回路規模を削減した受信器を用いて各信号を受信可能である。本発明を用いることで、従来問題であった回路規模および消費電力が増加する問題を解決している。 In the present invention, by performing the above-described operation, each signal can be received using a receiver whose circuit scale is greatly reduced in an environment where the existing system and the new system are operated by sharing the frequency. . By using the present invention, the problem of increasing the circuit scale and power consumption, which has been a problem in the past, is solved.
また、本発明の他の観点は、情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、受信信号を複数サンプルにわたり保持する受信信号保持機能と、所定の信号に対する複数サンプルにわたる無雑音状態の信号波形を係数に持ち、前記受信信号保持機能の出力信号とサンプル毎の乗算を行うマッチトフィルタ(MF)係数乗算機能と、このMF係数乗算機能から出力される各サンプル信号の加算を行う第一の加算機能と、この第一の加算機能の出力信号から受信信号の受信タイミングを検出するタイミング検出機能とを備えたディジタル受信回路に相応する機能を実現させるプログラムである。 Another aspect of the present invention, by installing the information processing apparatus, to the information processing apparatus, a receiving signal holding function of holding the received signal over a plurality of samples, noiseless that cotton multiple samples for a given signal A matched filter (MF) coefficient multiplying function for multiplying the output signal of the received signal holding function by the sample and a sample for each sample, and addition of each sample signal output from the MF coefficient multiplying function. A program for realizing a function corresponding to a digital reception circuit having a first addition function to be performed and a timing detection function for detecting a reception timing of a reception signal from an output signal of the first addition function.
ここで、本発明の特徴とするところは、前記MF係数乗算機能と前記第一の加算機能との間に、前記MF係数乗算機能の各サンプル信号に位相回転を与える第一の位相回転演算機能を実現させ、前記MF係数乗算機能から出力される各サンプル信号に前記第一の位相回転演算機能と逆方向の位相回転演算を行う第二の位相回転演算機能と、この第二の位相回転演算機能から出力される各サンプル信号の加算を行う第二の加算機能とを実現させ、前記タイミング検出機能には、前記第一の加算機能の出力信号に加えて前記第二の加算機能の出力信号が入力され、いずれかの入力信号が所定の条件を満たした場合に、受信信号のタイミング検出に加えてその該当する受信信号の識別を行う機能を実現するところにある(請求項4)。 Here, a feature of the present invention is that a first phase rotation calculation function that gives a phase rotation to each sample signal of the MF coefficient multiplication function between the MF coefficient multiplication function and the first addition function. And a second phase rotation calculation function that performs a phase rotation calculation in the opposite direction to the first phase rotation calculation function on each sample signal output from the MF coefficient multiplication function, and the second phase rotation calculation A second addition function for adding each sample signal output from the function, and the timing detection function includes an output signal of the second addition function in addition to the output signal of the first addition function. When any of the input signals satisfies a predetermined condition, a function of identifying the corresponding received signal in addition to detecting the timing of the received signal is realized (claim 4).
あるいは、本発明のプログラムは、前記MF係数乗算機能と前記第一の加算機能との間に、前記MF係数乗算機能の各サンプル信号に位相回転を与える第一の位相回転演算機能を実現させ、前記MF係数乗算機能から出力される各サンプル信号に前記第一の位相回転演算機能と逆方向の位相回転演算を行う第二の位相回転演算機能と、前記第二の位相回転演算機能から出力される各サンプル信号の加算を行う第二の加算機能と、前記MF係数乗算機能と異なる所定の信号に対する無雑音状態での複数サンプルの信号波形を係数に持ち、前記受信信号保持機能の出力信号とサンプル毎の乗算を行う第二のMF係数乗算機能と、この第二のMF係数乗算機能から出力される各サンプル信号の加算を行う第三の加算機能とを実現させ、前記タイミング検出機能には、前記第一の加算機能の出力信号に加えて前記第二の加算機能の出力信号および前記第三の加算機能の出力信号が入力され、いずれかの入力信号が所定の条件を満たした場合に、受信信号のタイミング検出に加えて、その該当する受信信号の識別を行う機能を実現させることを特徴とする(請求項5)。 Alternatively, the program of the present invention realizes a first phase rotation calculation function that gives a phase rotation to each sample signal of the MF coefficient multiplication function between the MF coefficient multiplication function and the first addition function, Output from the second phase rotation calculation function and the second phase rotation calculation function for performing phase rotation calculation in the opposite direction to the first phase rotation calculation function for each sample signal output from the MF coefficient multiplication function. A second addition function for adding each sample signal, and a signal waveform of a plurality of samples in a noiseless state for a predetermined signal different from the MF coefficient multiplication function as a coefficient, and an output signal of the received signal holding function A second MF coefficient multiplication function for performing multiplication for each sample, and a third addition function for adding each sample signal output from the second MF coefficient multiplication function; In addition to the output signal of the first addition function, the output signal of the second addition function and the output signal of the third addition function are input to the detection function, and any one of the input signals satisfies a predetermined condition. When the condition is satisfied, in addition to detecting the timing of the received signal, a function of identifying the corresponding received signal is realized (claim 5).
また、これに加えて、前記受信信号に対し前記タイミング検出機能から出力されるタイミング信号を用いて、受信信号からFFT機能へ入力する信号を切り出すガードインターバル除去機能と、前記ガードインターバル除去機能から出力された信号に対し前記タイミング検出機能から出力される識別信号に応じて、復調するサブキャリア数を選択してマルチキャリア一括復調を行うFFT機能と、このFFT機能から出力された出力信号のプリアンブル信号を用い、前記タイミング検出機能から出力される識別信号に応じてサブキャリア数を選択して伝送路の歪を推定するチャネル推定機能と、前記FFT機能から出力された出力信号のデータ信号に対し、前記チャネル推定機能からの出力信号を用いて、前記タイミング検出機能から出力される識別信号に応じてサブキャリア数を選択し伝送路の歪を除去するチャネル等化処理を行うチャネル等化機能とを実現させることもできる(請求項6)。 In addition to this, a guard interval removing function for cutting out a signal input to the FFT function from the received signal using the timing signal output from the timing detection function for the received signal, and an output from the guard interval removing function An FFT function for performing multicarrier collective demodulation by selecting the number of subcarriers to be demodulated according to an identification signal output from the timing detection function for the received signal, and a preamble signal of an output signal output from the FFT function For the channel estimation function for estimating the distortion of the transmission path by selecting the number of subcarriers according to the identification signal output from the timing detection function, and the data signal of the output signal output from the FFT function, Using the output signal from the channel estimation function, output from the timing detection function. It is also possible to realize the channel equalization function for channel equalization process to remove the distortion of the transmission path to select the number of sub-carriers in accordance with that identification signal (claim 6).
本発明のさらに他の観点は、本発明のプログラムが記録された前記情報処理装置が読取可能な記録媒体である(請求項7)。本発明のプログラムは本発明の記録媒体に記録されることにより、前記情報処理装置は、この記録媒体を用いて本発明のプログラムをインストールすることができる。あるいは、本発明のプログラムを保持するサーバからネットワークを介して直接前記情報処理装置に本発明のプログラムをインストールすることもできる。 Still another aspect of the present invention is a recording medium readable by the information processing apparatus on which the program of the present invention is recorded (claim 7). By recording the program of the present invention on the recording medium of the present invention, the information processing apparatus can install the program of the present invention using this recording medium. Alternatively, the program of the present invention can be directly installed in the information processing apparatus via a network from a server holding the program of the present invention.
これにより、汎用の情報処理装置を用いて、既存システムと新システムとが共存して運用される場合に、回路規模および消費電力の増加を抑え、既存システムと新システムとの識別を行い、かつ、両システムの信号の受信を可能にするディジタル受信回路を実現することができる。 As a result, when the existing system and the new system are operated together using a general-purpose information processing device, the increase in circuit scale and power consumption is suppressed, the existing system and the new system are identified, and Thus, it is possible to realize a digital receiving circuit that enables reception of signals of both systems.
本発明のディジタル受信回路を用いることで、既存システムと新システムとが共存して運用される場合に、回路規模および消費電力の増加を抑え、既存システムと新システムとの識別を行い、かつ、両システムの信号の受信を可能にするディジタル受信回路が提供できる。 By using the digital receiver circuit of the present invention, when the existing system and the new system are operated in coexistence, the increase in circuit size and power consumption is suppressed, the existing system and the new system are identified, and A digital receiver circuit can be provided that allows reception of the signals of both systems.
本発明実施例を図1ないし図8を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
第一実施例を図1を参照して説明する。図1は第一実施例のディジタル受信回路の構成図である。 A first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram of the digital receiver circuit of the first embodiment.
第一実施例は、図1に示すように、受信信号を複数サンプルにわたり保持する受信信号保持回路101と、所定の信号に対する複数サンプルにわたる無雑音状態の信号波形を係数に持ち、受信信号保持回路101の出力信号とサンプル毎の乗算を行うマッチトフィルタ(MF)係数乗算回路102と、MF係数乗算回路102から出力される各サンプル信号の加算を行う合計回路104と、合計回路104の出力信号から受信信号の受信タイミングを検出するタイミング検出識別回路107とを備えたディジタル受信回路である。
First embodiment, as shown in FIG. 1, a reception
ここで、第一実施例の特徴とするところは、MF係数乗算回路102と合計回路104との間に、MF係数乗算回路102の各サンプル信号に位相回転を与える+方向位相回転演算回路103を備え、MF係数乗算回路102から出力される各サンプル信号に+方向位相回転演算回路103と逆方向の位相回転演算を行う−方向位相回転演算回路105と、この−方向位相回転演算回路105から出力される各サンプル信号の加算を行う合計回路106とを備え、タイミング検出識別回路107には、合計回路104の出力信号に加えて合計回路106の出力信号が入力され、いずれかの入力信号が所定の条件を満たした場合に、受信信号のタイミング検出に加えてその該当する受信信号の識別を行う手段を備えたところにある(請求項1)。
Here, the feature of the first embodiment is that a + direction phase
次に、第一実施例のディジタル受信回路の動作を説明する。受信信号S101は受信信号保持回路101に入力され各サンプル毎に信号の保持記憶がなされる。受信信号保持回路101の出力信号S102は、サンプル毎にMF係数乗算回路102に入力されてサンプル毎に乗算が行われる。MF係数乗算回路102の出力信号S103は、+方向位相回転演算回路103に入力されて+方向への位相回転演算が行われる。+方向位相回転演算回路103の出力信号S103は、サンプル毎に合計回路104にて加算される。
Next, the operation of the digital receiver circuit of the first embodiment will be described. The received signal S101 is input to the received
一方、MF係数乗算回路102の出力信号S106は、−方向位相回転演算回路105に入力されて−方向への位相回転演算が行われる。−方向位相回転演算回路105の出力信号S107は、サンプル毎に合計回路106にて加算される。タイミング検出識別回路107では、合計回路104の出力信号S105と合計回路106の出力信号S108とが入力され、いずれかの出力信号S105またはS108が所定の条件を満たした場合に、その出力信号S105またはS108に対応するタイミング信号S109と識別信号S110とを出力する。
On the other hand, the output signal S106 of the MF
第二実施例を図2を参照して説明する。図2は第二実施例のディジタル受信回路の構成図である。 A second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram of the digital receiver circuit of the second embodiment.
第二実施例は、図2に示すように、受信信号を複数サンプルにわたり保持する受信信号保持回路201と、所定の信号に対する複数サンプルにわたる無雑音状態の信号波形を係数に持ち、受信信号保持回路201の出力信号とサンプル毎の乗算を行うマッチトフィルタ(MF)係数乗算回路202と、MF係数乗算回路202から出力される各サンプル信号の加算を行う合計回路204と、合計回路204の出力信号から受信信号の受信タイミングを検出するタイミング検出識別回路207とを備えたディジタル受信回路である。
Second embodiment, as shown in FIG. 2, the received
ここで、第二実施例の特徴とするところは、MF係数乗算回路202と合計回路204との間に、MF係数乗算回路202の各サンプル信号に位相回転を与える+方向位相回転演算回路203を備え、MF係数乗算回路202から出力される各サンプル信号に+方向位相回転演算回路203と逆方向の位相回転演算を行う−方向位相回転演算回路205と、−方向位相回転演算回路205から出力される各サンプル信号の加算を行う合計回路206と、MF係数乗算回路202と異なる所定の信号に対する無雑音状態での複数サンプルの信号波形を係数に持ち、受信信号保持回路201の出力信号とサンプル毎の乗算を行う広帯域信号MF係数乗算回路208と、この広帯域信号MF係数乗算回路208から出力される各サンプル信号の加算を行う合計回路209とを備え、タイミング検出識別回路207には、合計回路204の出力信号に加えて合計回路206の出力信号および合計回路209の出力信号が入力され、いずれかの入力信号が所定の条件を満たした場合に、受信信号のタイミング検出に加えて、その該当する受信信号の識別を行う手段を備えたところにある(請求項2)。
Here, a feature of the second embodiment is that a + direction phase
次に、第二実施例のディジタル受信回路の動作を説明する。受信信号S201は受信信号保持回路201に入力され、各サンプル毎に信号の保持、記憶がなされる。受信信号保持回路201の出力信号S202は、サンプル毎にMF係数乗算回路202に入力されてサンプル毎に乗算が行われる。MF係数乗算回路202の出力信号S203は、+方向位相回転演算回路203に入力されて+方向への位相回転演算が行われる。+方向位相回転演算回路203の出力信号S204は、サンプル毎に合計回路204にて加算される。
Next, the operation of the digital receiver circuit of the second embodiment will be described. The received signal S201 is input to the received
一方、MF係数乗算回路202の出力信号S206は、−方向位相回転演算回路205にも入力されて−方向への位相回転演算が行われる。−方向位相回転演算回路205の出力信号S207は、同様に、サンプル毎に合計回路206にて加算される。
On the other hand, the output signal S206 of the MF
一方、受信信号保持回路201の出力信号S217は、広帯域信号MF係数乗算回路208に入力され、広帯域信号MF係数乗算回路208の出力信号S211を出力する。合計回路209では、サンプル毎に出力される広帯域信号MF係数乗算回路208の出力信号S211を加算する処理を行う。加算結果はS212として出力を行う。タイミング検出識別回路207では、合計回路204、206、209の出力信号S205、S208、S212が入力され、タイミング信号S209と、識別信号S210を出力する。このときに、出力信号S205、S208に関しては第一実施例と同様に、いずれかの出力信号S205またはS208が所定の条件を満たした場合に、その出力信号S205またはS208に対応するタイミング信号S209と識別信号S210とを出力する。
On the other hand, the output signal S217 of the reception
第三実施例のディジタル受信回路を図3を参照して説明する。図3は第三実施例のディジタル受信回路の構成図である。 A digital receiving circuit according to a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram of the digital receiver circuit of the third embodiment.
第三実施例のディジタル受信回路は、第二実施例のディジタル受信回路と同じ構成に加えて、受信信号S301に対しタイミング検出識別回路307から出力されるタイミング信号を用いて、受信信号S301からFFT回路311へ入力する信号を切り出すGI除去回路310と、GI除去回路310から出力された信号S313に対しタイミング検出識別回路307から出力される識別信号S310に応じて、復調するサブキャリア数を選択してマルチキャリア一括復調を行うFFT回路311と、このFFT回路311から出力された出力信号S314のプリアンブル信号を用い、タイミング検出識別回路307から出力される識別信号S310に応じてサブキャリア数を選択して伝送路の歪を推定するチャネル推定回路312と、FFT回路311から出力された出力信号S314のデータ信号に対し、チャネル推定回路312からの出力信号S315を用いて、タイミング検出識別回路307から出力される識別信号S310に応じてサブキャリア数を選択し伝送路の歪を除去するチャネル等化処理を行うチャネル等化回路313とを備える(請求項3)。
In addition to the same configuration as the digital receiver circuit of the second embodiment, the digital receiver circuit of the third embodiment uses the timing signal output from the timing
次に、第三実施例のディジタル受信回路の動作を説明する。受信信号S301は受信信号保持回路301に入力されサンプル毎に信号の保持、記憶がなされる。受信信号保持回路301の出力信号S302はサンプル毎にMF係数乗算回路302に入力されてサンプル毎に乗算が行われる。MF係数乗算回路302の出力信号S303は、+方向位相回転演算回路303に入力されて+方向への位相回転演算が行われる。+方向位相回転演算回路303の出力信号S304は、サンプル毎に合計回路304にて加算される。
Next, the operation of the digital receiver circuit of the third embodiment will be described. The received signal S301 is input to the received
一方、MF係数乗算回路302の出力信号S306は、−方向位相回転演算回路305にも入力されて−方向への位相回転演算が行われる。−方向位相回転演算回路305の出力信号S307は、サンプル毎に合計回路306にて加算される。
On the other hand, the output signal S306 of the MF
一方、受信信号保持回路301の出力信号S317は、広帯域信号MF係数乗算回路308に入力され、広帯域信号MF係数乗算回路308の出力信号S311を出力する。合計回路309では、サンプル毎に出力される広帯域信号MF係数乗算回路308の出力信号S311を加算する処理を行う。加算結果はS312として出力される。タイミング検出識別回路307では、合計回路304、306、309の出力信号S305、S308、S312が入力され、タイミング信号S309と識別信号S310とを出力する。このときに、出力信号S305、S308に関しては第一実施例と同様に、いずれかの出力信号S305またはS308が所定の条件を満たした場合に、その出力信号S305またはS308に対応するタイミング信号S309と識別信号S310とを出力する。
On the other hand, the output signal S317 of the reception
一方、受信信号S301はGI除去回路310に入力されタイミング信号S309に基づいてGIが除去される。GI除去回路310の出力信号S313は、FFT回路311に入力され、識別信号S310に従い、サブキャリアを選択したマルチキャリア一括復調が行われ、サブキャリア信号S314を出力する。チャネル推定回路312では、サブキャリア信号S314に対し、識別信号S310に従い、サブキャリア数を選択した伝送路のチャネル歪の推定が行われる。チャネル等化回路313では、サブキャリア信号S314に対し、チャネル推定信号S315を用いて、識別信号S310に従い、サブキャリア信号を選択したチャネル等化処理が行われ、チャネル等化信号S316を出力する。
On the other hand, the reception signal S301 is input to the
本発明は、汎用の情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に本発明のディジタル受信回路に相応する機能を実現させるプログラムとして実現することができる(請求項4〜6)。このプログラムは、記録媒体に記録されて情報処理装置にインストールされ(請求項7)、あるいは通信回線を介して情報処理装置にインストールされることにより当該情報処理装置に、GI除去回路310、FFT回路311、チャネル推定回路312、チャネル等化回路313、受信信号保持回路101、201、301、MF係数乗算回路102、202、302、+方向位相回転演算回路103、203、303、合計回路104、204、304、106、206、209、306、309、−方向位相回転演算回路105、205、305、タイミング検出識別回路207、307、広帯域信号MF係数乗算回路208、308にそれぞれ相応する機能を実現させることができる。
(効果の確認)
実験による効果の確認結果を示す。実験は回路での実現性を考えてFPGA(Field
Programmable Gate Array)による評価を行った。実験系の条件を図4に示す。
The present invention can be implemented as a program that, when installed in a general-purpose information processing apparatus, causes the information processing apparatus to realize a function corresponding to the digital reception circuit of the present invention (claims 4 to 6). The program is recorded on a recording medium and installed in the information processing apparatus (Claim 7), or installed in the information processing apparatus via a communication line, so that the
(Confirmation of effect)
The confirmation result of the effect by experiment is shown. The experiment is based on FPGA (Field
Evaluation by Programmable Gate Array). The experimental system conditions are shown in FIG.
図4には1/5スケールモデルによる値も示した。新システムとして広帯域信号、既存システムとしてIEEE802.11a信号を仮定した。実験ではIEEE802.11a信号と広帯域信号とが混在する環境下で、シンボルタイミング検出部にて識別する場合について評価を行った。 FIG. 4 also shows values based on the 1/5 scale model. A broadband signal was assumed as the new system, and an IEEE 802.11a signal was assumed as the existing system. In the experiment, the case where the symbol timing detection unit discriminates was evaluated in an environment where the IEEE802.11a signal and the broadband signal coexist.
IEEE802.11a信号は各Ach,Bchとした。信号の送信は広帯域信号と共通の帯域を用いるIEEE802.11a信号をAch,Bchと送信し、次に広帯域信号を順次送信することで、擬似的にランダム受信となる条件下で実験を行った。マルチパス環境下でのIEEE802.11a信号、広帯域信号を受信した場合のPER(Packet Error Rate)特性を図5、図6にそれぞれ示す。 The IEEE802.11a signal is Ach and Bch. For signal transmission, an experiment was performed under the condition of pseudo-random reception by transmitting an IEEE802.11a signal using a common band with a wideband signal as Ach and Bch, and then sequentially transmitting the wideband signal. FIGS. 5 and 6 show PER (Packet Error Rate) characteristics when an IEEE802.11a signal and a broadband signal are received in a multipath environment.
IEEE802.11a信号を受信した図5では、送信側から理想的にシンボルタイミングを与える場合と比較して劣化が殆ど無い特性を実現している。さらに、広帯域信号を受信した図6の場合では、理想的なシンボルタイミングに対して約1.5dB程度の劣化は生じているが、広帯域OFDM信号を識別し復調可能なことが確認できる。従って、本受信器において広帯域信号、IEEE802.11a信号を適切にタイミング検出部にて識別し復調する効果が実験から確認できる。 In FIG. 5 in which the IEEE802.11a signal is received, a characteristic with almost no deterioration is realized as compared with the case where the symbol timing is ideally given from the transmission side. Further, in the case of FIG. 6 in which a broadband signal is received, degradation of about 1.5 dB occurs with respect to ideal symbol timing, but it can be confirmed that the broadband OFDM signal can be identified and demodulated. Therefore, the effect of identifying and demodulating the wideband signal and the IEEE802.11a signal appropriately by the timing detector in this receiver can be confirmed from experiments.
本発明のディジタル受信回路を用いることで、既存システムと新システムとが共存して運用される場合に、回路規模および消費電力の増加を抑え、既存システムと新システムとの識別を行い、かつ、両システムの信号の受信を可能にする。これにより、ユーザが新システムを導入する際のコストを軽減させることができるため、新システムの販路拡大に寄与する。 By using the digital receiver circuit of the present invention, when the existing system and the new system are operated in coexistence, the increase in circuit size and power consumption is suppressed, the existing system and the new system are identified, and Allows reception of signals from both systems. Thereby, since the cost at the time of a user introducing a new system can be reduced, it contributes to the sales channel expansion of a new system.
1 Bchタイミング検出回路
2、7、12、310 GI除去回路
3、8、13、311 FFT回路
4、9、14、312 チャネル推定回路
5、10、15、313 チャネル等化回路
6 Achタイミング検出回路
11 広帯域信号用タイミング検出回路
101、201、301 受信信号保持回路
102、202、302 MF係数乗算回路
103、203、303 +方向位相回転演算回路
104、204、304、106、206、209、306、309 合計回路
105、205、305 −方向位相回転演算回路
107、207、307 タイミング検出識別回路
208、308 広帯域信号MF係数乗算回路
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記MF係数乗算手段と前記第一の加算手段との間に、前記MF係数乗算手段の各サンプル信号に位相回転を与える第一の位相回転演算手段を備え、
前記MF係数乗算手段から出力される各サンプル信号に前記第一の位相回転演算手段と逆方向の位相回転演算を行う第二の位相回転演算手段と、この第二の位相回転演算手段から出力される各サンプル信号の加算を行う第二の加算手段とを備え、
前記タイミング検出手段には、前記第一の加算手段の出力信号に加えて前記第二の加算手段の出力信号が入力され、いずれかの入力信号が所定の条件を満たした場合に、受信信号のタイミング検出に加えてその該当する受信信号の識別を行う手段を備えた
ことを特徴とするディジタル受信回路。 A received signal holding means for holding a received signal over a plurality of samples, and a matched filter for multiplying the output signal of the received signal holding means with each sample having a noise waveform of a plurality of samples with respect to a predetermined signal as a coefficient Coefficient multiplication means (hereinafter referred to as MF), first addition means for adding each sample signal output from the MF coefficient multiplication means, and reception timing of the reception signal from the output signal of the first addition means In a digital receiving circuit comprising timing detection means for detecting
Between the MF coefficient multiplication means and the first addition means, a first phase rotation calculation means for giving a phase rotation to each sample signal of the MF coefficient multiplication means,
Second phase rotation calculation means for performing phase rotation calculation in the opposite direction to the first phase rotation calculation means for each sample signal output from the MF coefficient multiplication means, and output from the second phase rotation calculation means. Second adding means for adding each sample signal
The timing detection means receives the output signal of the second addition means in addition to the output signal of the first addition means, and when any of the input signals satisfies a predetermined condition, A digital receiving circuit comprising means for identifying a corresponding received signal in addition to timing detection.
前記MF係数乗算手段と前記第一の加算手段との間に、前記MF係数乗算手段の各サンプル信号に位相回転を与える第一の位相回転演算手段を備え、
前記MF係数乗算手段から出力される各サンプル信号に前記第一の位相回転演算手段と逆方向の位相回転演算を行う第二の位相回転演算手段と、前記第二の位相回転演算手段から出力される各サンプル信号の加算を行う第二の加算手段と、前記MF係数乗算手段と異なる所定の信号に対する無雑音状態での複数サンプルの信号波形を係数に持ち、前記受信信号保持手段の出力信号とサンプル毎の乗算を行う第二のMF係数乗算手段と、この第二のMF係数乗算手段から出力される各サンプル信号の加算を行う第三の加算手段とを備え、
前記タイミング検出手段には、前記第一の加算手段の出力信号に加えて前記第二の加算手段の出力信号および前記第三の加算手段の出力信号が入力され、いずれかの入力信号が所定の条件を満たした場合に、受信信号のタイミング検出に加えて、その該当する受信信号の識別を行う手段を備えた
ことを特徴とするディジタル受信回路。 A received signal holding means for holding a received signal over a plurality of samples, and a matched filter for multiplying the output signal of the received signal holding means with each sample having a noise waveform of a plurality of samples with respect to a predetermined signal as a coefficient (MF) coefficient multiplication means, first addition means for adding each sample signal output from the MF coefficient multiplication means, and timing for detecting the reception timing of the received signal from the output signal of the first addition means In a digital receiving circuit comprising detection means,
Between the MF coefficient multiplication means and the first addition means, a first phase rotation calculation means for giving a phase rotation to each sample signal of the MF coefficient multiplication means,
Second phase rotation calculation means for performing phase rotation calculation in the opposite direction to the first phase rotation calculation means for each sample signal output from the MF coefficient multiplication means, and output from the second phase rotation calculation means. Second addition means for adding each sample signal, and a signal waveform of a plurality of samples in a noiseless state with respect to a predetermined signal different from the MF coefficient multiplication means as a coefficient, and an output signal of the received signal holding means A second MF coefficient multiplication means for performing multiplication for each sample; and a third addition means for adding each sample signal output from the second MF coefficient multiplication means,
In addition to the output signal of the first addition unit, the timing detection unit receives the output signal of the second addition unit and the output signal of the third addition unit, and any one of the input signals is a predetermined signal. A digital receiving circuit comprising means for identifying the corresponding received signal in addition to detecting the timing of the received signal when the condition is satisfied.
前記ガードインターバル除去手段から出力された信号に対し前記タイミング検出手段から出力される識別信号に応じて、復調するサブキャリア数を選択してマルチキャリア一括復調を行うFFT手段と、
このFFT手段から出力された出力信号のプリアンブル信号を用い、前記タイミング検出手段から出力される識別信号に応じてサブキャリア数を選択して伝送路の歪を推定するチャネル推定手段と、
前記FFT手段から出力された出力信号のデータ信号に対し、前記チャネル推定手段からの出力信号を用いて、前記タイミング検出手段から出力される識別信号に応じてサブキャリア数を選択し伝送路の歪を除去するチャネル等化処理を行うチャネル等化手段と
を備えた請求項2記載のディジタル受信回路。 Using a timing signal output from the timing detection means for the received signal, a guard interval removing means for cutting out a signal input to the FFT means from the received signal;
FFT means for selecting the number of subcarriers to be demodulated and performing multi-carrier collective demodulation according to the identification signal output from the timing detection means for the signal output from the guard interval removing means,
Channel estimation means that uses the preamble signal of the output signal output from the FFT means, selects the number of subcarriers according to the identification signal output from the timing detection means, and estimates transmission path distortion;
With respect to the data signal of the output signal output from the FFT means, the output signal from the channel estimation means is used to select the number of subcarriers according to the identification signal output from the timing detection means and to distort the transmission path. 3. A digital receiving circuit according to claim 2, further comprising: channel equalizing means for performing channel equalization processing for removing.
受信信号を複数サンプルにわたり保持する受信信号保持機能と、所定の信号に対する複数サンプルにわたる無雑音状態の信号波形を係数に持ち、前記受信信号保持機能の出力信号とサンプル毎の乗算を行うマッチトフィルタ(MF)係数乗算機能と、このMF係数乗算機能から出力される各サンプル信号の加算を行う第一の加算機能と、この第一の加算機能の出力信号から受信信号の受信タイミングを検出するタイミング検出機能とを備えたディジタル受信回路に相応する機能を実現させるプログラムにおいて、
前記MF係数乗算機能と前記第一の加算機能との間に、前記MF係数乗算機能の各サンプル信号に位相回転を与える第一の位相回転演算機能を実現させ、
前記MF係数乗算機能から出力される各サンプル信号に前記第一の位相回転演算機能と逆方向の位相回転演算を行う第二の位相回転演算機能と、この第二の位相回転演算機能から出力される各サンプル信号の加算を行う第二の加算機能とを実現させ、
前記タイミング検出機能には、前記第一の加算機能の出力信号に加えて前記第二の加算機能の出力信号が入力され、いずれかの入力信号が所定の条件を満たした場合に、受信信号のタイミング検出に加えてその該当する受信信号の識別を行う機能を実現する
ことを特徴とするプログラム。 By installing on an information processing device,
A received signal holding function for holding a received signal over a plurality of samples, and a matched filter that has a signal waveform of a noiseless state over a plurality of samples with respect to a predetermined signal as a coefficient, and performs multiplication for each output signal of the received signal holding function (MF) coefficient multiplication function, first addition function for adding each sample signal output from the MF coefficient multiplication function, and timing for detecting the reception timing of the received signal from the output signal of the first addition function In a program for realizing a function corresponding to a digital receiving circuit having a detection function,
Implementing a first phase rotation calculation function that gives a phase rotation to each sample signal of the MF coefficient multiplication function between the MF coefficient multiplication function and the first addition function,
A second phase rotation operation function for performing phase rotation operation of the first phase rotation operation function the opposite direction to each sample signals output from the MF coefficient multiplication function, is output from the second phase rotation operation function A second addition function that adds each sample signal
The timing detection function receives the output signal of the second addition function in addition to the output signal of the first addition function, and when any of the input signals satisfies a predetermined condition, A program characterized by realizing a function of identifying a corresponding received signal in addition to timing detection.
受信信号を複数サンプルにわたり保持する受信信号保持機能と、所定の信号に対する複数サンプルにわたる無雑音状態の信号波形を係数に持ち、前記受信信号保持機能の出力信号とサンプル毎の乗算を行うマッチトフィルタ(MF)係数乗算機能と、このMF係数乗算機能から出力される各サンプル信号の加算を行う第一の加算機能と、この第一の加算機能の出力信号から受信信号の受信タイミングを検出するタイミング検出機能とを備えたディジタル受信回路に相応する機能を実現させるプログラムにおいて、
前記MF係数乗算機能と前記第一の加算機能との間に、前記MF係数乗算機能の各サンプル信号に位相回転を与える第一の位相回転演算機能を実現させ、
前記MF係数乗算機能から出力される各サンプル信号に前記第一の位相回転演算機能と逆方向の位相回転演算を行う第二の位相回転演算機能と、前記第二の位相回転演算機能から出力される各サンプル信号の加算を行う第二の加算機能と、前記MF係数乗算機能と異なる所定の信号に対する無雑音状態での複数サンプルの信号波形を係数に持ち、前記受信信号保持機能の出力信号とサンプル毎の乗算を行う第二のMF係数乗算機能と、この第二のMF係数乗算機能から出力される各サンプル信号の加算を行う第三の加算機能とを実現させ、
前記タイミング検出機能には、前記第一の加算機能の出力信号に加えて前記第二の加算機能の出力信号および前記第三の加算機能の出力信号が入力され、いずれかの入力信号が所定の条件を満たした場合に、受信信号のタイミング検出に加えて、その該当する受信信号の識別を行う機能を実現させる
ことを特徴とするプログラム。 By installing on an information processing device,
A received signal holding function for holding a received signal over a plurality of samples, and a matched filter that has a signal waveform of a noiseless state over a plurality of samples with respect to a predetermined signal as a coefficient, and performs multiplication for each output signal of the received signal holding function (MF) coefficient multiplication function, first addition function for adding each sample signal output from the MF coefficient multiplication function, and timing for detecting the reception timing of the received signal from the output signal of the first addition function In a program for realizing a function corresponding to a digital receiving circuit having a detection function,
Implementing a first phase rotation calculation function that gives a phase rotation to each sample signal of the MF coefficient multiplication function between the MF coefficient multiplication function and the first addition function,
Output from the second phase rotation calculation function and the second phase rotation calculation function for performing phase rotation calculation in the opposite direction to the first phase rotation calculation function for each sample signal output from the MF coefficient multiplication function. A second addition function for adding each sample signal, and a signal waveform of a plurality of samples in a noiseless state for a predetermined signal different from the MF coefficient multiplication function as a coefficient, and an output signal of the received signal holding function Realizing a second MF coefficient multiplication function for performing multiplication for each sample and a third addition function for adding each sample signal output from the second MF coefficient multiplication function;
In addition to the output signal of the first addition function, the output signal of the second addition function and the output signal of the third addition function are input to the timing detection function. A program characterized by realizing the function of identifying the corresponding received signal in addition to detecting the timing of the received signal when the condition is satisfied.
前記ガードインターバル除去機能から出力された信号に対し前記タイミング検出機能から出力される識別信号に応じて、復調するサブキャリア数を選択してマルチキャリア一括復調を行うFFT機能と、
このFFT機能から出力された出力信号のプリアンブル信号を用い、前記タイミング検出機能から出力される識別信号に応じてサブキャリア数を選択して伝送路の歪を推定するチャネル推定機能と、
前記FFT機能から出力された出力信号のデータ信号に対し、前記チャネル推定機能からの出力信号を用いて、前記タイミング検出機能から出力される識別信号に応じてサブキャリア数を選択し伝送路の歪を除去するチャネル等化処理を行うチャネル等化機能と
を実現させる請求項5記載のプログラム。 A guard interval removal function that cuts out a signal input to the FFT function from the received signal using the timing signal output from the timing detection function with respect to the received signal;
An FFT function for performing multi-carrier collective demodulation by selecting the number of subcarriers to be demodulated according to the identification signal output from the timing detection function for the signal output from the guard interval removal function,
A channel estimation function that uses the preamble signal of the output signal output from the FFT function and selects the number of subcarriers according to the identification signal output from the timing detection function to estimate the distortion of the transmission path;
For the data signal of the output signal output from the FFT function, the output signal from the channel estimation function is used to select the number of subcarriers according to the identification signal output from the timing detection function and to distort the transmission path. The program according to claim 5, which realizes a channel equalization function for performing channel equalization processing for removing a channel.
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