JP4298356B2 - ダイバーシティ受信装置 - Google Patents
ダイバーシティ受信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4298356B2 JP4298356B2 JP2003102693A JP2003102693A JP4298356B2 JP 4298356 B2 JP4298356 B2 JP 4298356B2 JP 2003102693 A JP2003102693 A JP 2003102693A JP 2003102693 A JP2003102693 A JP 2003102693A JP 4298356 B2 JP4298356 B2 JP 4298356B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- noise power
- branch
- stage
- diversity
- ofdm signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Radio Transmission System (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、OFDM(直交周波数分割多重:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式の受信装置に係り、特にOFDM変調されたデジタル伝送方式の送信信号を受信するためのダイバーシティ受信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ダイバーシティ受信については種々の文献に記されている(例えば、非特許文献1参照)。また、移動受信などの劣悪な無線伝搬環境下においてフェージングの影響を軽減するために用いるダイバーシティ受信装置の基本的な合成受信法として、選択合成(選択ダイバーシティ)、等利得合成(等利得ダイバーシティ)および最大比合成(最大比合成ダイバーシティ)の3種の合成法があり、これらの合成法のOFDM信号への適用も知られている(例えば、非特許文献2参照)。
【0003】
【非特許文献1】
奥村善久 進士昌明 監修 「移動通信の基礎」電子情報通信学会、p.61−187
【非特許文献2】
伊丹誠著 「OFDM変調技術」トリケップス出版、p.115−127
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のダイバーシティ受信装置における選択および最大比合成法では、信号の選択、または合成を行う際に、OFDM信号を受信するブランチ毎のC/N(信号の電力と雑音電力の比)を算出する必要があるも、ブランチ毎にC/Nを測定せずに、各ブランチの雑音電力を一定の値とみなし、各ブランチの受信電力のみを測定して、その電力比を等価的に各ブランチにおけるC/N比としていた。そのために、雑音電力が各ブランチで異なる場合には、正確なC/Nを測定したことにならず、最大比合成ダイバーシティや選択ダイバーシティの合成動作が不正確になるという問題があった。
【0005】
また、各ブランチに独立してAGC増幅器が設置される場合には、AGC増幅後の信号では、各ブランチの雑音電力が一定とならないため、前述した場合と同様に、正確な最大比合成ダイバーシティや選択ダイバーシティの合成ができなかった。
【0006】
そこで本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、各ブランチの雑音電力が等しくない場合においても、最大比合成ダイバーシティや選択ダイバーシティの合成を正確に行うことができる、OFDM信号を受信するダイバーシティ受信装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明は、OFDM信号を受信するダイバーシティ受信装置であって、前記OFDM信号を受信する各ブランチが、
OFDM信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して復調処理を行うFFT段と、
該FFT段の復調出力から、OFDM信号に挿入されているパイロット信号を分離して抽出するパイロット信号抽出段と、
該パイロット信号抽出段にて抽出したパイロット信号を周波数方向および時間軸方向に内挿して、各ブランチの伝送路特性を求める伝送路特性推定段と、
で構成されるOFDM信号復調部を備え、前記FFT段の復調出力に、前記伝送路特性推定段にて求めた伝送路特性を考慮した受信電力に基づく合成比率を乗算することにより重み付けして、ダイバーシティの選択・合成を行うダイバーシティ受信装置において、
前記OFDM信号復調部がさらに、前記FFT段の復調出力のうち、OFDM信号の有効キャリア範囲外のデータを一定帯域幅にわたって積算することにより雑音電力を測定する帯域外雑音電力測定手段を備え、
前記帯域外雑音電力測定手段によってOFDM信号の有効キャリア範囲外のデータを各ブランチが有する帯域通過用のフィルターの通過周波数帯域幅内で積算して平均化することにより雑音電力を測定し、前記受信電力に基づく合成比率に前記帯域外雑音電力測定手段により測定した雑音電力を考慮した補正係数を乗算して前記重み付けを行う際に、
最大比合成のダイバーシティ受信の合成法を適用する場合には、各ブランチの補正係数の総和が1になるように、前記受信電力に基づく合成比率の重みづけを施し、
選択合成のダイバーシティ受信の合成法を適用する場合には、各ブランチのうち最大値となる補正係数の値を1とし、その他の補正係数を0となるように、前記受信電力に基づく合成比率の重みづけを施すことを特徴とするダイバーシティ受信装置にある。
【0008】
また、請求項2の発明は、請求項1において、前記帯域外雑音電力測定手段が、OFDM信号の有効キャリア範囲外のデータを一定帯域幅にわたって積算して平均化することにより雑音電力を測定することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0012】
図1は、n系統のブランチを有するOFDM信号受信用の本発明によるダイバーシティ受信装置の系統図である。各ブランチNo.1〜No.nは、FFT(高速フーリエ変換)段11と、パイロット信号抽出段12と、伝送路特性推定段13と、帯域外雑音電力測定段14とで構成されるOFDM復調部10−1〜10−nを備えている。
【0013】
FFT段11では、図示しないアンテナからの受信信号であるブランチNo.1のOFDM信号を入力とし、このOFDM信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して復調処理を行う。FFT段11からの復調出力D1は、パイロット信号抽出段12および帯域外雑音電力測定段14並びに当該復調出力D1に重み付けする乗算器15-1に送られる。なお、各ブランチNo.1〜No.nに設けられる図示しないアンテナは、受信信号間の相関をすくなくするために、互いに受信信号の搬送波の半波長以上離間させて配置してあるものとする。
【0014】
パイロット信号抽出段12では、データと一緒に多重されている信号からパイロット信号を分離して抽出する。パイロット信号は、伝送路特性を求めるために、予めOFDM信号に挿入されている、振幅と位相が既知の信号である。パイロット信号抽出段12にて取り出されたパイロット信号は、伝送路特性推定段13に送られ、これにて周波数方向および時間方向に内挿が行われ、ブランチNo.1の伝送路特性を表す伝送路特性H1を得る。
【0015】
一方、帯域外雑音電力測定段14は、FFT段11の復調出力D1のうち、図2に示されるOFDM信号の有効キャリア範囲外のデータを一定帯域幅にわたって積算することで雑音電力を測定して出力する。
【0016】
ここで図2は、FFT段llの出力信号、すなわち復調出力D1を示している。雑音電力の測定は、OFDM信号の有効キャリア範囲外のデータを少なくとも1ポイントだけ測定すればよいが、雑音電力を正確に測定するためには、有効キャリア範囲外のデータを一定の範囲で積算して平均化を行ったほうがよい。さらに積算を行う範囲は、図2に示すように、OFDM信号の有効キャリア範囲の両側における雑音電力測定積算範囲S1またはS2のいずれか一方を用いるよりも、双方の雑音電力測定積算範囲S1とS2の両方を使用して、より正確に雑音電力を求めるのが好適である。ブランチNo.1における帯域外雑音電力の測定結果を雑音電力N1とする。
【0017】
ブランチNo.2〜No.nのOFDM復調部10−2〜10−nの動作は、ブランチNo.1のOFDM復調部10−1の動作と同じであるので、説明は省略する。
【0018】
各ブランチの復調出力D1〜Dnは、それぞれ乗算器15−1〜15−nに送られ、各乗算器15にてそれぞれのブランチの合成係数W1〜Wnが掛け合わされて重み付けがなされる。本発明に係るダイバーシティ合成の重み係数としての各合成係数W1〜Wnは、後に詳述するように、各ブランチのOFDM復調部10−1〜10−nにおける伝送路特性推定段13および帯域外雑音電力測定段14にてそれぞれ求めた伝送路特性H1〜Hnおよび雑音電力N1〜Nnから合成係数生成回路17にて生成する。その後、合成回路16により、それぞれのブランチの信号を足し合わして出力信号が得られる。
【0019】
合成回路16では、ダイバーシティ受信の合成法として既知の選択又は最大比合成を行うが、先ず、最大比合成を行なう場合における従来の合成係数の決定法につき説明する。
【0020】
i番目のブランチNo.iの合成係数をWi(k,l)とし、ここで、kはOFDM信号の第k番目のシンボル、lは第1番目の搬送波番号とする場合に、従来は、合成係数Wi(k,l)を下記の(1)式により決定していた。
【0021】
【数1】
【0022】
ここで、Hi(k,l)はブランチNo.iの伝送路特性H、即ち、伝送路特性推定段13により求めた結果である。
【0023】
上記(1)式の合成係数Wi(k,l)は、各ブランチの伝送特性を考慮した受信電力から求めた合成係数であり、これは各ブランチの雑音電力が一定レベルの場合には、最適な合成係数となるが、各ブランチの雑音電力のレベルが一定でない場合には、その合成係数は最適値とはならない。
【0024】
そこで本発明によれば、合成係数生成回路17にて各ブランチの雑音電力レベルを考慮して合成係数Wi(k,l)を下記の(2)式に基づいて決定する。
【0025】
【数2】
【0026】
ここで、CiはブランチNo.iの補正係数である。
【0027】
上記(2)式の補正係数Ciは帯域外雑音電力測定段14により測定される雑音電力Nを考慮して決定する。また、各補正係数Ciは下記の(3)式の制約条件を満足するように決定する。
【0028】
【数3】
【0029】
次に、ダイバーシティ受信の合成として、合成回路16を選択合成に適用する場合につき説明する。この場合における各ブランチの合成係数Wi(k,l)は、前記最大比合成の場合と同様に(2)式により求める。このとき最大値となるWi(k,l)の補正係数Ciの値を1で置き換え、その他の補正係数を0と置く。この処理により、一番大きなC/N(信号の電力と雑音電力の比)をもつブランチの信号のみが通過することになり、最適なブランチを選択することと等価となる。
【0030】
以上の説明では、ダイバーシティの選択・合成はOFDM信号のキャリア単位で行なうことを前提にしていたが、キャリア本数が多くなればハードウェア規模が増大するという問題がある。この場合には、選択・合成を行なう範囲を、複数本のキャリアに拡張して、OFDM信号をいくつかのサブバンドに分けて行なうことにより、ハードウェア規模を小さくすることができる。ハードウェア規模の縮小効果は、サブバンドを構成するキャリア本数に比例するが、選択・合成を行なう範囲と伝送路特性が完全には一致しなくなるので、ダイバーシティ効果は減少する。
【0031】
ところで、各ブランチの受信高周波段にAGC増幅器が設置され、その出力がフィルターにより帯域制限を受けている場合について、図3を用いて説明する。フィルターにより帯域制限されたOFDM信号と雑音電力のスペクトルは図3に示すようなスペクトルとなる。ここで、雑音電力を測定するための積算範囲を図3に示す雑音電力測定積算範囲S3および雑音電力測定積算範囲S4の範囲を超える範囲、即ち、フィルターの通過周波数帯域幅を超えて、フィルターの肩に掛かる範囲を積算した場合には、正確な雑音電力を測定することができない。そこで、雑音電力を測定するための積算範囲設定の際には、この点に注意する必要がある。
【0032】
従来のダイバーシティ受信機がダイバーシティ合成の際に参照していた、電力比から等価的に求めたC/Nでは、各ブランチにAGC増幅器が設置され、各ブランチで雑音電力が異なるような場合には、正確なC/N測定ができず、ダイバーシティ合成の重み係数が最適値とはならないという問題があった。しかし、本発明によれば、雑音電力が各ブランチで異なる場合においても、正確にC/Nの推定が可能であり、最適なダイバーシティ合成を行うことができる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、OFDM信号を受信する本発明によるダイバーシティ受信装置によれば、各ブランチの雑音電力がそれぞれ異なる場合、例えばAGC増幅器が各ブランチに挿入されているようなケースにおいても、正確な雑音電力の推定が可能であり、最大比合成ダイバーシティや選択ダイバーシティを正確に行うことができる。従って、これら最適な動作を行なうダイバーシティ受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のダイバーシティ受信装置の構成例を示す図である。
【図2】 雑音電力を積算する範囲を説明する図である。
【図3】 フィルターで帯域制限された信号に対して、雑音電力を積算する範囲を示す図である。
【符号の説明】
10−1〜10−n OFDM復調部
11 FFT(高速フーリエ変換)段
12 パイロット信号抽出段
13 伝送路特性推定段
14 帯域外雑音電力測定段
15 乗算器
16 合成回路
17 合成係数生成回路
N1〜Nn 雑音電力
D1〜Dn 復調出力
H1〜Hn 伝送路特性
W1〜Wn 合成係数
S1〜S4 雑音電力測定積算範囲
Claims (1)
- OFDM信号を受信するダイバーシティ受信装置であって、前記OFDM信号を受信する各ブランチが、
OFDM信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して復調処理を行うFFT段と、
該FFT段の復調出力から、OFDM信号に挿入されているパイロット信号を分離して抽出するパイロット信号抽出段と、
該パイロット信号抽出段にて抽出したパイロット信号を周波数方向および時間軸方向に内挿して、各ブランチの伝送路特性を求める伝送路特性推定段と、
で構成されるOFDM信号復調部を備え、前記FFT段の復調出力に、前記伝送路特性推定段にて求めた伝送路特性を考慮した受信電力に基づく合成比率を乗算することにより重み付けして、ダイバーシティの選択・合成を行うダイバーシティ受信装置において、
前記OFDM信号復調部がさらに、前記FFT段の復調出力のうち、OFDM信号の有効キャリア範囲外のデータを一定帯域幅にわたって積算することにより雑音電力を測定する帯域外雑音電力測定手段を備え、
前記帯域外雑音電力測定手段によってOFDM信号の有効キャリア範囲外のデータを各ブランチが有する帯域通過用のフィルターの通過周波数帯域幅内で積算して平均化することにより雑音電力を測定し、前記受信電力に基づく合成比率に前記帯域外雑音電力測定手段により測定した雑音電力を考慮した補正係数を乗算して前記重み付けを行う際に、
最大比合成のダイバーシティ受信の合成法を適用する場合には、各ブランチの補正係数の総和が1になるように、前記受信電力に基づく合成比率の重みづけを施し、
選択合成のダイバーシティ受信の合成法を適用する場合には、各ブランチのうち最大値となる補正係数の値を1とし、その他の補正係数を0となるように、前記受信電力に基づく合成比率の重みづけを施すことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003102693A JP4298356B2 (ja) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | ダイバーシティ受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003102693A JP4298356B2 (ja) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | ダイバーシティ受信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004312333A JP2004312333A (ja) | 2004-11-04 |
JP4298356B2 true JP4298356B2 (ja) | 2009-07-15 |
Family
ID=33466049
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003102693A Expired - Fee Related JP4298356B2 (ja) | 2003-04-07 | 2003-04-07 | ダイバーシティ受信装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4298356B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9044975B2 (en) | 2012-01-09 | 2015-06-02 | Hiti Digital, Inc. | Supporting mechanism and printing device thereof |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4515202B2 (ja) * | 2004-09-07 | 2010-07-28 | 株式会社メガチップス | Ofdmダイバーシティ受信装置 |
JP3724501B1 (ja) | 2004-11-30 | 2005-12-07 | 三菱電機株式会社 | 復調装置、ダイバーシチ受信装置および復調方法 |
JP4364820B2 (ja) * | 2005-03-09 | 2009-11-18 | 株式会社メガチップス | Ofdmダイバーシティ受信装置 |
JP4541199B2 (ja) * | 2005-03-18 | 2010-09-08 | 三菱電機株式会社 | 受信装置 |
JP5013743B2 (ja) * | 2005-05-10 | 2012-08-29 | 日本放送協会 | Mimo受信装置 |
JP2007013906A (ja) | 2005-06-03 | 2007-01-18 | Fujitsu Ltd | 受信装置 |
KR101207657B1 (ko) | 2006-04-28 | 2012-12-03 | 한양대학교 산학협력단 | 적응 배열 안테나를 이용하는 직교주파수분할다중 통신시스템에서 신호대잡음비 혹은 신호대간섭과잡음비를최대로 하는 신호처리 장치 및 방법 |
US8515466B2 (en) | 2007-02-16 | 2013-08-20 | Qualcomm Incorporated | Scheduling based on rise-over-thermal in a wireless communication system |
US8254279B2 (en) * | 2007-04-24 | 2012-08-28 | Qualcomm Incorporated | Estimation of thermal noise and rise-over-thermal in a wireless communication system |
JP2011023782A (ja) * | 2009-07-13 | 2011-02-03 | Pioneer Electronic Corp | 受信装置及び受信方法 |
JP5566223B2 (ja) * | 2010-08-26 | 2014-08-06 | パイオニア株式会社 | ダイバーシティ受信装置及びダイバーシティ受信方法 |
JP5865773B2 (ja) * | 2012-05-01 | 2016-02-17 | 富士通株式会社 | 受信装置,受信方法 |
-
2003
- 2003-04-07 JP JP2003102693A patent/JP4298356B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9044975B2 (en) | 2012-01-09 | 2015-06-02 | Hiti Digital, Inc. | Supporting mechanism and printing device thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004312333A (ja) | 2004-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6512738B1 (en) | Apparatus for and method of receiving diversity | |
US6151372A (en) | Diversity receiver | |
JP4298356B2 (ja) | ダイバーシティ受信装置 | |
US7519125B2 (en) | Multicarrier receiver and methods of generating spatial correlation estimates for signals received with a plurality of antennas | |
TW200525930A (en) | Apparatus and method of multiple antenna receiver combining of high data rate wideband packetized wireless communication signals | |
KR20070046832A (ko) | 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법 | |
US8472912B2 (en) | Low-complexity diversity using preequalization | |
JP2011501522A (ja) | 粗いfftおよびサブバンド単位の合成を用いた複雑性の低いダイバーシティ | |
CN116527458B (zh) | 5g小基站的dmrs信号的snr估计方法和装置 | |
JP4231078B2 (ja) | 通信装置及びその方法 | |
US7630450B2 (en) | OFDM channel estimator | |
EP1418721B1 (en) | System and method for soft slicing outputs from a beamformer | |
JP6140565B2 (ja) | ダイバーシチ受信装置 | |
US20050141649A1 (en) | Method and apparatus for estimating channel response and receiver apparatus using the estimated channel response for OFDM radio communication systems | |
WO2006095513A1 (ja) | Ofdmダイバーシティ受信装置 | |
JP3581294B2 (ja) | 受信装置 | |
US8107518B2 (en) | Stream weight estimation and compensation in SIMO/MIMO OFDM receivers | |
JP2015523748A (ja) | 受信機によって受信されたシンボル上の周波数シフトを補正するための方法、デバイス、及びコンピュータプログラム | |
TWI424720B (zh) | 在多天線接收器中用於減損相關評估之方法及裝置 | |
JP2009147897A (ja) | チャネル情報測定装置と方法 | |
JP3768439B2 (ja) | ダイバーシティ受信装置 | |
JP2009225111A (ja) | 受信装置および受信方法 | |
JP3756121B2 (ja) | Ofdm復調装置及び電力重み付け方法 | |
KR20090058037A (ko) | Uwb장치 및 방법 | |
JP3768448B2 (ja) | Ofdm信号伝送装置、ofdm信号受信装置およびofdm信号受信方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060216 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080603 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080801 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080801 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081216 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090324 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090415 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130424 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140424 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |