JP4328812B2 - スキャッタードパイロット配置検出器 - Google Patents
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Description
(1) SPシンボルのパターンを検出するためには、OFDMフレームの同期を確立する必要があるが、OFDMフレームの同期確立にはTMCC信号中の同期シンボルを検出しなければならない。このため、同期確立には、同期シンボル長である16シンボル以上の受信が必要である。
(2) TMCC信号は、DBPSK方式で変調されているので、その受信には差動復調を行う必要があり、同期特性が劣化するおそれがある。
そして、本発明の内の第1の発明では、前記差分検出部は、前記抽出部で抽出された異なるパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した複数の差分信号を用いて複数のパイロットシンボル間の位相差を検出し、前記加算部は、前記差分検出部によって特定のパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した差分信号の最大値をとる配列パターンが、他のパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した差分信号の最大値をとる配列パターンと一致しているときに、それぞれの差分信号を足し合わせ、配列パターンの最大値同士を足し合わせることを特徴とする。
第2の発明では、前記差分検出部は、前記抽出部で抽出された異なるパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した複数の差分信号を用いて複数のパイロットシンボル間の位相差を検出するように構成し、前記加算部は、前記差分検出部によって特定のパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した差分信号の最大値をとる配列パターンが、他のパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した差分信号の最大値をとる配列パターンと一致しているときに、それぞれの差分信号を足し合わせ、配列パターンの最大値同士を足し合わせ構成にし、前記各演算回路に、前記絶対値部で計算された絶対値に前回計算された絶対値を加味した加重平均値を算出して前記パターン検出回路に出力する加重平均部を設けたことを特徴とする。
第3の発明では、前記差分検出部は、前記抽出部で抽出されたパイロットシンボルのベクトル成分を4値のベクトルに区分し、区分したベクトル間の位相差を算出した後、4値に対応したベクトルに戻して前記パイロットシンボル間の位相差を検出するように構成したことを特徴とする。
更に、第4の発明では、前記差分検出部は、前記抽出部で抽出されたパイロットシンボルのベクトル成分を8値のベクトルに区分し、区分したベクトル間の位相差を算出した後、8値に対応したベクトルに戻して前記パイロットシンボル間の位相差を検出するように構成したことを特徴とする。
このSP配置検出器は、高速フーリエ変換器FFTでセグメントを構成する搬送波毎の信号に変換された受信信号R(n,k)に、擬似乱数ビット列PRBSの値W(k)を掛け合わせる乗算器1を有し、この乗算器1の乗算結果が4つの演算回路10p(但し、p=1,2,3,4)に共通に与えられるようになっている。
SP(n,p,i)=R(n,(p-1)×3+i×4))×W((p-1)×3+i×4) ・・(1)
ここで、iは432本のキャリアから12本毎に1本の割合でSPシンボルを抽出したもので、i=0,1,2,…,35である。
dSP(n,p,i)=SP(n,p,i+1)/SP(n,p,i) ・・(2)
但し、i=0,1,2,…,34である。
V(n,p)=dSP(n,p,0)+dSP(n,p,1)+・・・・+dSP(n,p,34) ・・(3)
S(n,p)=α×S(n-1,(p-1)mod4)+(1-α)×|V(n,p)| ・・(4)
但し、α<1とする。
dSP1(n,p,i)=SP(n,p,i+1)/SP(n,p,i) (但し、i=0〜34) ・・(5)
dSP2(n,p,i)=SP(n,p,i+2)/SP(n,p,i) (但し、i=0〜33) ・・(6)
dSP3(n,p,i)=SP(n,p,i+3)/SP(n,p,i) (但し、i=0〜32) ・・(7)
V(n,p)=Σ{dSP1(n,p,i)+dSP2(n,p,i)+dSP3(n,p,i)} (但し、Σは、i=0〜34についての合計) ・・(8)
これ以降の処理は、実施例1と同様である。
式(5)〜(7)を用いて次の合計V1(n,p),V2(n,p),V3(n,p)を算出する。
V1(n,p)=dSP1(n,p,0)+dSP1(n,p,1)+・・・・+dSP1(n,p,34) ・・(9)
V2(n,p)=dSP2(n,p,0)+dSP2(n,p,1)+・・・・+dSP2(n,p,33) ・・(10)
V3(n,p)=dSP3(n,p,0)+dSP3(n,p,1)+・・・・+dSP3(n,p,32) ・・(11)
(a) P1=P2=P3のとき、
V(n,p)=V1(n,P1)+V2(n,P2)+V3(n,P3) ・・(12a)
(b) P1=P2≠P3、及びV1(n,P1)≧V3(n,P3)、及びV2(n,P2)≧V3(n,P3)のとき、
V(n,p)=V1(n,P1)+V2(n,P2) ・・(12b)
(c) P1≠P2=P3、及びV2(n,P2)≧V1(n,P1)、及びV3(n,P3)≧V1(n,P1)のとき、
V(n,p)=V2(n,P2)+V3(n,P3) ・・(12c)
(d) P1=P3≠P2、及びV1(n,P1)≧V2(n,P2)、及びV3(n,P3)≧V2(n,P2)のとき、
V(n,p)=V1(n,P1)+V3(n,P3) ・・(12d)
(e) P1≠P2、及びP1≠P3、及びV1(n,P1)≧V2(n,P2)、及びV1(n,P1)≧V3(n,P3)のとき、
V(n,p)=V1(n,P1) ・・(12e)
(f) P1≠P2、及びP2≠P3、及びV2(n,P2)≧V1(n,P1)、及びV2(n,P2)≧V3(n,P3)のとき、
V(n,p)=V2(n,P2) ・・(12f)
(g) P1≠P3、及びP2≠P3、及びV3(n,P3)≧V1(n,P1)、及びV3(n,P3)≧V2(n,P2)のとき、
V(n,p)=V3(n,P3) ・・(12g)
これ以降の処理は、実施例1と同様である。
(a) Re{SP(n,p,i)}≧0、及びIm{SP(n,p,i)}≧0のとき、
PSP(n,p,i)=0 ・・(13a)
(b) Re{SP(n,p,i)}<0、及びIm{SP(n,p,i)}≧0のとき、
PSP(n,p,i)=1 ・・(13b)
(c) Re{SP(n,p,i)}<0、及びIm{SP(n,p,i)}<0のとき、
PSP(n,p,i)=2 ・・(13c)
(d) Re{SP(n,p,i)}≧0、及びIm{SP(n,p,i)}<0のとき、
PSP(n,p,i)=3 ・・(13d)
ここで、Re{SP(n,p,i)}とIm{SP(n,p,i)}は、それぞれSP(n,p,i)の実部と虚部の値である。
pdSP1(n,p,i)={PSP(n,p,i)+PSP(n,p,i+1)}mod4 (但し、i=0〜34) ・・(14)
pdSP2(n,p,i)={PSP(n,p,i)+PSP(n,p,i+2)}mod4 (但し、i=0〜33) ・・(15)
pdSP3(n,p,i)={PSP(n,p,i)+PSP(n,p,i+3)}mod4 (但し、i=0〜32) ・・(16)
(a) pdSP1(n,p,i)=0のとき、dSP1(n,p,i)=1+j
(b) pdSP1(n,p,i)=1のとき、dSP1(n,p,i)=−1+j
(c) pdSP1(n,p,i)=2のとき、dSP1(n,p,i)=−1−j
(d) pdSP1(n,p,i)=3のとき、dSP1(n,p,i)=1−j
(e) pdSP2(n,p,i)=0のとき、dSP2(n,p,i)=1+j
(f) pdSP2(n,p,i)=1のとき、dSP2(n,p,i)=−1+j
(g) pdSP2(n,p,i)=2のとき、dSP2(n,p,i)=−1−j
(h) pdSP2(n,p,i)=3のとき、dSP2(n,p,i)=1−j
(i) pdSP3(n,p,i)=0のとき、dSP3(n,p,i)=1+j
(j) pdSP3(n,p,i)=1のとき、dSP3(n,p,i)=−1+j
(k) pdSP3(n,p,i)=2のとき、dSP3(n,p,i)=−1−j
(l) pdSP3(n,p,i)=3のとき、dSP3(n,p,i)=1−j
これ以降の処理は、実施例1と同様である。
(a) Re{SP(n,p,i)}≧0、及びIm{SP(n,p,i)}≧0、及び|Re{SP(n,p,i)}|≧|Im{SP(n,p,i)}|のとき、
PSP(n,p,i)=0 ・・(17a)
(b) Re{SP(n,p,i)}≧0、及びIm{SP(n,p,i)}≧0、及び|Re{SP(n,p,i)}|<|Im{SP(n,p,i)}|のとき、
PSP(n,p,i)=1 ・・(17b)
(c) Re{SP(n,p,i)}<0、及びIm{SP(n,p,i)}≧0、及び|Re{SP(n,p,i)}|<|Im{SP(n,p,i)}|のとき、
PSP(n,p,i)=2 ・・(17c)
(d) Re{SP(n,p,i)}<0、及びIm{SP(n,p,i)}≧0、及び|Re{SP(n,p,i)}|≧|Im{SP(n,p,i)}|のとき、
PSP(n,p,i)=3 ・・(17d)
(e) Re{SP(n,p,i)}<0、及びIm{SP(n,p,i)}<0、及び|Re{SP(n,p,i)}|≧|Im{SP(n,p,i)}|のとき、
PSP(n,p,i)=4 ・・(17e)
(f) Re{SP(n,p,i)}<0、及びIm{SP(n,p,i)}<0、及び|Re{SP(n,p,i)}|<|Im{SP(n,p,i)}|のとき、
PSP(n,p,i)=5 ・・(17f)
(g) Re{SP(n,p,i)}≧0、及びIm{SP(n,p,i)}<0、及び|Re{SP(n,p,i)}|<|Im{SP(n,p,i)}|のとき、
PSP(n,p,i)=6 ・・(17g)
(h) Re{SP(n,p,i)}≧0、及びIm{SP(n,p,i)}<0、及び|Re{SP(n,p,i)}|≧|Im{SP(n,p,i)}|のとき、
PSP(n,p,i)=7 ・・(17h)
pdSP1(n,p,i)={PSP(n,p,i)+PSP(n,p,i+1)}mod8 (但し、i=0〜34) ・・(18)
pdSP2(n,p,i)={PSP(n,p,i)+PSP(n,p,i+2)}mod8 (但し、i=0〜33) ・・(19)
pdSP3(n,p,i)={PSP(n,p,i)+PSP(n,p,i+3)}mod8 (但し、i=0〜32) ・・(20)
(a) pdSP1(n,p,i)=0のとき、dSP1(n,p,i)=a+jb
(b) pdSP1(n,p,i)=1のとき、dSP1(n,p,i)=c+jd
(c) pdSP1(n,p,i)=2のとき、dSP1(n,p,i)=−b+ja
(d) pdSP1(n,p,i)=3のとき、dSP1(n,p,i)=−d+jc
(e) pdSP1(n,p,i)=4のとき、dSP1(n,p,i)=−a−jb
(f) pdSP1(n,p,i)=5のとき、dSP1(n,p,i)=−c−jd
(g) pdSP1(n,p,i)=6のとき、dSP1(n,p,i)=b−ja
(h) pdSP1(n,p,i)=7のとき、dSP1(n,p,i)=d−jc
(i) pdSP2(n,p,i)=0のとき、dSP2(n,p,i)=a+jb
(j) pdSP2(n,p,i)=1のとき、dSP2(n,p,i)=c+jd
(k) pdSP2(n,p,i)=2のとき、dSP2(n,p,i)=−b+ja
(l) pdSP2(n,p,i)=3のとき、dSP2(n,p,i)=−d+jc
(m) pdSP2(n,p,i)=4のとき、dSP2(n,p,i)=−a−jb
(n) pdSP2(n,p,i)=5のとき、dSP2(n,p,i)=−c−jd
(o) pdSP2(n,p,i)=6のとき、dSP2(n,p,i)=b−ja
(p) pdSP2(n,p,i)=7のとき、dSP2(n,p,i)=d−jc
(q) pdSP3(n,p,i)=0のとき、dSP3(n,p,i)=a+jb
(r) pdSP3(n,p,i)=1のとき、dSP3(n,p,i)=c+jd
(s) pdSP3(n,p,i)=2のとき、dSP3(n,p,i)=−b+ja
(t) pdSP3(n,p,i)=3のとき、dSP3(n,p,i)=−d+jc
(u) pdSP3(n,p,i)=4のとき、dSP3(n,p,i)=−a−jb
(v) pdSP3(n,p,i)=5のとき、dSP3(n,p,i)=−c−jd
(w) pdSP3(n,p,i)=6のとき、dSP3(n,p,i)=b−ja
(x) pdSP3(n,p,i)=7のとき、dSP3(n,p,i)=d−jc
ここで、a,b,c,dは、任意の定数である。
この実施例6では、実施例6と同様に信号SP(n,p,i)の大きさを無視し、位相関係だけを使用してSPシンボルの配置を検出しているので、少ない計算量でSPシンボルの検出が可能である。また、位相を8区分に分けているので、実施例5の利点に加えて、よりも高い精度を得ることができるという利点がある。
(a) 432本のキャリアを有する受信信号Rを例に説明したが、キャリアの数は432に限定されず、例えば背景技術として説明した108のキャリアに対しても同様に適用可能である。
(b) 実施例1,3,4の差分検出部12pでは、抽出されたSPシンボル間の位相差dSPを検出する際に、振幅情報を含めて位相差を計算しているが、実施例5,6のように、振幅情報を除去して純粋に位相差だけを計算するようにしても良い。これにより、演算量を軽減することができる。
(c) SPシンボルの配置パターンは、図4に例示したものに限定されない。即ち、任意のN種類のパターンに従ってパイロットシンボルが分散配置されて周期的に送信されるOFDM変調信号を復調して生成された受信信号に対しても同様に適用可能である。その場合、演算回路10は、N種類のパターンに対応してN個が必要である。
10 演算回路
11 SP抽出部
12 差分検出部
13 加算部
14 絶対値部
15 加重平均回路
20 パターン検出回路
Claims (7)
- N種類のパターンに従ってパイロットシンボルが分散配置されて周期的に送信される直交周波数分割多重変調信号を復調して生成された受信信号に擬似乱数ビット列であるPRBS信号を掛け合わせる乗算器と、
前記N種類のパターンに対応して設けられ、前記乗算器の乗算結果から各パターンに応じたパイロットシンボルを抽出し、該抽出したパイロットシンボル間の位相差の合計を算出するN個の演算回路と、
前記N個の演算回路の内で、前記算出された合計が最大の演算回路を検出するパターン検出回路とを備え、
前記各演算回路は、前記乗算器の乗算結果から前記N種類のパターンの中の対応するパターンに応じて前記分散配置されたパイロットシンボルを抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出されたパイロットシンボル間の位相差を検出する差分検出部と、前記差分検出部で検出された前記パイロットシンボル間の位相差の合計を算出する加算部と、前記加算部で算出された位相差の合計の絶対値を計算する絶対値部と、を有するスキャッタードパイロット配置検出器であって、
前記差分検出部は、前記抽出部で抽出された異なるパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した複数の差分信号を用いて複数のパイロットシンボル間の位相差を検出し、
前記加算部は、前記差分検出部によって特定のパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した差分信号の最大値をとる配列パターンが、他のパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した差分信号の最大値をとる配列パターンと一致しているときに、それぞれの差分信号を足し合わせ、配列パターンの最大値同士を足し合わせることを特徴とするスキャッタードパイロット配置検出器。 - 前記加算部は、前記差分検出部によって特定のパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した差分信号の最大値をとる配列パターンが、他のパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した差分信号の最大値をとる配列パターンと一致していないときには、最大値の大きい方の差分信号を出力することを特徴とする請求項1記載のスキャッタードパイロット配置検出器。
- N種類のパターンに従ってパイロットシンボルが分散配置されて周期的に送信される直交周波数分割多重変調信号を復調して生成された受信信号に擬似乱数ビット列であるPRBS信号を掛け合わせる乗算器と、
前記N種類のパターンに対応して設けられ、前記乗算器の乗算結果から各パターンに応じたパイロットシンボルを抽出し、該抽出したパイロットシンボル間の位相差の合計を算出するN個の演算回路と、
前記N個の演算回路の内で、前記算出された合計が最大の演算回路を検出するパターン検出回路とを備え、
前記各演算回路は、前記乗算器の乗算結果から前記N種類のパターンの中の対応するパターンに応じて前記分散配置されたパイロットシンボルを抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出されたパイロットシンボル間の位相差を検出する差分検出部と、前記差分検出部で検出された前記パイロットシンボル間の位相差の合計を算出する加算部と、前記加算部で算出された位相差の合計の絶対値を計算する絶対値部と、を有するスキャッタードパイロット配置検出器であって、
前記差分検出部は、前記抽出部で抽出された異なるパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した複数の差分信号を用いて複数のパイロットシンボル間の位相差を検出するように構成し、
前記加算部は、前記差分検出部によって特定のパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した差分信号の最大値をとる配列パターンが、他のパイロットシンボルの周波数並列間隔で生成した差分信号の最大値をとる配列パターンと一致しているときに、それぞれの差分信号を足し合わせ、配列パターンの最大値同士を足し合わせ構成にし、
前記各演算回路に、前記絶対値部で計算された絶対値に前回計算された絶対値を加味した加重平均値を算出して前記パターン検出回路に出力する加重平均部を設けたことを特徴とするスキャッタードパイロット配置検出器。 - 前記各演算回路に、前記絶対値部で計算された絶対値に前回計算された絶対値を加味した加重平均値を算出して前記パターン検出回路に出力する加重平均部を設けたことを特徴とする請求項2記載のスキャッタードパイロット配置検出器。
- N種類のパターンに従ってパイロットシンボルが分散配置されて周期的に送信される直交周波数分割多重変調信号を復調して生成された受信信号に擬似乱数ビット列であるPRBS信号を掛け合わせる乗算器と、
前記N種類のパターンに対応して設けられ、前記乗算器の乗算結果から各パターンに応じたパイロットシンボルを抽出し、該抽出したパイロットシンボル間の位相差の合計を算出するN個の演算回路と、
前記N個の演算回路の内で、前記算出された合計が最大の演算回路を検出するパターン検出回路とを備え、
前記各演算回路は、前記乗算器の乗算結果から前記N種類のパターンの中の対応するパターンに応じて前記分散配置されたパイロットシンボルを抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出されたパイロットシンボル間の位相差を検出する差分検出部と、前記差分検出部で検出された前記パイロットシンボル間の位相差の合計を算出する加算部と、前記加算部で算出された位相差の合計の絶対値を計算する絶対値部と、を有するスキャッタードパイロット配置検出器であって、
前記差分検出部は、前記抽出部で抽出されたパイロットシンボルのベクトル成分を4値のベクトルに区分し、区分したベクトル間の位相差を算出した後、4値に対応したベクトルに戻して前記パイロットシンボル間の位相差を検出するように構成したことを特徴とするスキャッタードパイロット配置検出器。 - N種類のパターンに従ってパイロットシンボルが分散配置されて周期的に送信される直交周波数分割多重変調信号を復調して生成された受信信号に擬似乱数ビット列であるPRBS信号を掛け合わせる乗算器と、
前記N種類のパターンに対応して設けられ、前記乗算器の乗算結果から各パターンに応じたパイロットシンボルを抽出し、該抽出したパイロットシンボル間の位相差の合計を算出するN個の演算回路と、
前記N個の演算回路の内で、前記算出された合計が最大の演算回路を検出するパターン検出回路とを備え、
前記各演算回路は、前記乗算器の乗算結果から前記N種類のパターンの中の対応するパターンに応じて前記分散配置されたパイロットシンボルを抽出する抽出部と、前記抽出部で抽出されたパイロットシンボル間の位相差を検出する差分検出部と、前記差分検出部で検出された前記パイロットシンボル間の位相差の合計を算出する加算部と、前記加算部で算出された位相差の合計の絶対値を計算する絶対値部と、を有するスキャッタードパイロット配置検出器であって、
前記差分検出部は、前記抽出部で抽出されたパイロットシンボルのベクトル成分を8値のベクトルに区分し、区分したベクトル間の位相差を算出した後、8値に対応したベクトルに戻して前記パイロットシンボル間の位相差を検出するように構成したことを特徴とするスキャッタードパイロット配置検出器。 - 前記パターンの種類は4種類であり、前記パイロットシンボルは時間順に3本に1本の搬送波により、それぞれ4シンボル期間に1回の割合で分散配置されて送信されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のスキャッタードパイロット配置検出器。
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