JP4361546B2 - Ofdm受信装置 - Google Patents

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本発明は、OFDM受信装置に関し、特に複数のフーリエ変換(DFT)結果を用いた伝送路推定結果を合成することで伝送路推定の精度を向上し受信性能を向上させるOFDM復調技術に関するものである。
ガードインターバル長以上の遅延広がりをもつ伝送路又はガードインターバル長以上の時間差のあるSFN波環境で受信する場合、フーリエ変換結果には所望キャリア以外の妨害成分が混在し、CN比が悪くなるという問題がある。この点については例えば非特許文献1に記載されている。
ディジタル放送/移動通信のためのOFDM変調技術(トリケップス社)
従来のOFDM復調技術は、アンテナ素子からの信号に対してダウンコンバータを行ないAD変換を行ない、例えばビットタイミングリカバリ(Bit Timing Recovery)等によりDFT窓位置を制御し、DFT結果に対してスキャッタードパイロット(SP)による伝送路推定を行ない、伝送路結果とDFT結果より等化し、誤り訂正及び多値QAMなど各キャリアのディジタル復調を行なうことでOFDM復調を行なっている。
GI(ガードインターバル)長以上の遅延広がりをもつ伝送路又はGI長以上の時間差のあるSFN(single frequency network)波環境で受信する場合、遅延時間がGI長を超えたところから急激に干渉電力が大きくなり、ゆえに受信信号の各キャリアのCNが劣化する為、伝送路推定以降の精度の劣化を伴う。また、伝送路推定または遅延プロファイル解析を要するISI(シンボル間干渉)成分の除去または抑圧する手段を備えたOFDM受信装置であっても伝送路推定の精度の影響を受ける。
この発明は、
ガードインターバルを持つOFDM信号を受信する受信装置であって、
受信した1つの時間ドメイン信号に対し、該1つの時間ドメイン信号に基づいて決定された互いに異なるタイミングでDFTを行う第1及び第2のDFT手段と、
前記第1及び第2のDFT手段におけるDFT領域を制御するDFT窓制御手段と、
それぞれ前記第1及び第2のDFT手段によるDFT結果に基づき伝送路特性を推定する第1及び第2の伝送路推定手段と、
前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定の結果を同位相となるように、前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定の結果の移相を行い、前記移送結果を出力する同相化手段と、
前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と、前記同相化手段の出力とを合成する伝送路推定合成手段と、
前記第1のDFT手段によるDFT結果と、前記伝送路推定合成手段による伝送路推定合成結果とによりキャリアの等化を行なう等化手段と
を備えたことを特徴とするOFDM受信装置を提供する。
本発明によれば、ダイバーシチ効果により各DFT結果が影響を受ける干渉成分の劣化を抑えることが可能となり、ゆえに伝送路推定の精度が向上することから、等化以降のCN比向上が期待でき、また伝送路推定結果より得る遅延プロファイルの解析精度向上という効果がある。
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1に係るOFDM受信装置の構成を示す。1はアンテナチューナ部、2はAD変換手段、3は時間ドメイン処理部、4A、4BはDFT手段、5A、5Bは伝送路推定手段、16は同相化手段、7は伝送路推定合成手段、8は等化手段、9は誤り訂正手段、10はDFT窓制御手段である。
アンテナチューナ部1はアンテナ素子11からの信号をIF信号に変換する。AD変換手段2はIF信号に対し離散値化を行なう。
時間ドメイン処理部3はAD変換手段2から出力される時間領域の信号を、直交復調して実数部データと虚数部データを生成し、ゲイン調整、クロック再生、キャリア再生を行なって時間ドメインデータを出力する。
DFT手段4A及び4Bは時間ドメインデータに対し伝送モードによって決められる有効シンボルの長さに対応する所定数(N)個のサンプル点のDFTを行なう。このとき、DFT窓位置制御手段10より供給されるDFT窓信号で特定される位置でDFTを行なう。
送信信号として例えばISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting−Terrestrial)で使用するOFDM信号は、マルチパスの影響を軽減する為に送信側で図2に示すように、有効シンボルVS相互間にガードインターバル(以下、GI)信号を挿入する。i番目(iは任意のシンボル番号)の有効シンボルVSの後端部(有効シンボルの最後の、例えば1/4の部分、1/8の部分、1/16の部分など)と同じ内容のGIを(i−1)番目の有効シンボルVSとi番目の有効シンボルVSの間に挿入する。
図3は伝送路がGI長以上の遅延広がりをもつ場合の受信信号を先行波成分と遅延波成分に分離して示す。
DFT窓位置制御手段10は例えば時間ドメインデータの有効シンボルVSの後端部とGI信号の相関性を利用し、図3に示される受信信号のうちの先行波AWのシンボル先頭位置ASHと、遅延波DWのGI先頭位置DGHの二つの位置情報AX、DXをそれぞれDFT手段4A及び4Bに供給し、また各DFT先頭位置の時間差τに対応するサンプル数nを表すずれサンプル数情報ZXを同相化手段16を構成する移相手段6に供給する。
伝送路推定手段5A及び5Bはそれぞれ第1及び第2のDFT手段4A、4BにおけるDFT結果と既知であるSPキャリア情報よりキャリア単位の伝送路推定を行なう。
伝送路推定手段5A及び5Bの各々は、図4に示すように、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52と、キャリア内挿手段53とで構成されている。
パイロット伝送路推定手段51は、DFT手段4A又は4Bの出力からパイロット信号、例えばSP信号を抽出し、抽出されたSP信号を、その既知の値(送信時のSP信号の値)で除算して各シンボルの各SP信号に対する伝送路の特性値を算出する。
SPキャリアは既知のPRBS信号(Pseudo Random Binary Sequence、即ち疑似ランダムパターンの2値符号)を変調例えばBPSK変調したものであるので受信側でも既知信号となる。そこで、パイロット伝送路推定手段51では受信されたSPキャリア情報(SPキャリア位置)と基準と既知のキャリア情報(リファレンスとなる位置)との関係より伝送路推定を行なう。
第iシンボルの第mキャリア(mは任意のキャリア番号)の伝送路推定演算は下記の式(1)で表される。
Figure 0004361546
ここでHimは、SP信号についての伝送路推定結果、CARimは該当する第iシンボル第mキャリアにおける既知のキャリア位置、rimは第iシンボル第mキャリアにおけるDFT結果を表す。
時間内挿手段52は、パイロット伝送路推定手段51で算出された各パイロット信号に対する伝送路特性値を元データとする時間方向の内挿を行ってSP信号と同じキャリアのすべてのシンボルについて伝送路推定値(時間内挿データ)を生成し、生成した時間内挿データをパイロット伝送路推定手段51からの元データとともに出力する。
時間内挿手段52は例えば第mキャリアにおいて第(i−3)シンボルと第iシンボルがSPキャリアであった場合、第(i−3)シンボルと第iシンボルの伝送路推定結果を元データとする内挿により第(i−2)シンボルと第(i−1)シンボルの伝送路推定値を求める。
このような動作により、時間内挿手段52からは、SP信号と同じキャリアのすべてのシンボルについて伝送路推定結果が出力される。
キャリア内挿手段53は、時間内挿手段の出力を元データとするキャリア方向、即ち周波数方向の内挿を行ってすべてのキャリアについての伝送路推定結果Him(キャリア内挿データ)を生成し、生成された内挿データを時間内挿手段52からの元データとともに出力する。このようにして、すべてのキャリアについての伝送路特性値の推定値(伝送路推定結果)が伝送路推定手段5Aから出力される。
伝送路推定手段5Bは、DFT手段4Bの出力に対して、伝送路推定手段5Aと同様の処理を行い、伝送路推定結果を出力する。
移相手段6は伝送路推定手段5Bの伝送路推定結果に対し、第1のDFT手段4AによるDFT領域と第2のDFT手段4BによるDFT領域の差に対応する位相差を補償するための移相を行う。移相手段6を含む同相化手段16は、伝送路推定手段5Bの伝送路推定結果を伝送路推定手段5Aの伝送路推定結果と同位相にし、移相手段6による移相結果(移相された伝送路推定結果)を出力するとともに、伝送路推定手段5Aの伝送路推定結果をそのまま出力する。
なお、移相手段を伝送路推定手段5Aの出力側に設けても良く、この場合、同相化手段16は、移相手段による移相結果(移相された伝送路推定結果)を出力するとともに、伝送路推定手段5Bの出力をそのまま出力する。
伝送路推定合成手段7は、同相化手段16の2つの出力、即ち移相手段6による移相の結果と伝送路推定手段5Aの伝送路推定結果とを等利得で合成する。
等化手段8は伝送路推定合成手段7による合成の結果とDFT手段4AによるDFTの結果より等化を行なう。この等化のための演算は、式(2)で表される。
Figure 0004361546
ここで、Yimは第iシンボル第mキャリアにおける等化結果、rimは、DFT手段4Aから出力される第iシンボル第mキャリアのDFT結果、H’imは第iシンボル第mキャリアの伝送路推定合成手段7から出力される合成伝送路推定結果を表す。
誤り訂正手段9は等化手段8による等化の結果に対してデインタリーバ、誤り訂正などを行ないトランスポートストリーム(以下、TS)データを出力する。
次に移相手段6における、移相量について説明する。ベースバンド時間ドメイン信号r(t)を第1のタイミングでフーリエ変換した結果をΦ{r(t)}で表す(ここでtは任意の時刻を表す)と、同じベースバンド時間ドメイン信号を、上記第1のタイミングよりも時間τだけ遅いタイミングでフーリエ変換した結果はΦ{r(t−τ)}で表され、両者の間には、下記の式(3)で表される関係がある。
Figure 0004361546
このように、第2のタイミングでフーリエ変換した結果は、第1のタイミングでフーリエ変換した結果を位相回転させたものと等しく、位相回転成分は下記の式(4)で表される。
Figure 0004361546
式(4)で、τはDFT窓位置の時間差、f0はOFDMの搬送波間隔、mはキャリア番号、TはOFDM有効シンボル長、NはDFTサンプル数、nはDFT窓位置のサンプルずれ量である。
式(4)より同じベースバンド信号のDFTの窓位置による位相回転量は窓位置のサンプルずれ量nとDFTサンプル数Nとキャリア番号mにより一意に決まることが分る。これはそれぞれのDFT結果より推定する各キャリアの伝送路推定結果に関しても同様の関係が保たれる。
そこで、移相手段6は、DFT窓制御手段10からのDFT窓位置のサンプルずれ量nを表すデータZXに基づいて位相回転量(m・n/N)を求めて、伝送路推定手段5Bの出力を、この回転量だけ(式(4)で表わされる回転量を打ち消すため、式(4)で表されるのは逆の向きに)回転させる(移相する)ことで、同相化を行う。
先にも延べたように、伝送路がGI長以上の遅延広がりをもつ場合の受信信号を先行波成分と遅延波成分に分離して示すと、図3の様になる。以下、図3を参照して、受信信号に対するDFT窓位置と干渉成分の関係につきさらに説明する。
先行波AWのOFDMシンボル(有効シンボル)の先頭ASHを、DFT手段4Aのi番目のシンボルに対するDFT窓位置(取込み開始位置)とし、遅延波DWのGIの先頭DGHを、DFT手段4Bによるi番目のシンボルに対するDFT窓位置(取込み開始位置)とした場合、図のようにそれぞれ遅延波DWの(i−1)番目のシンボルの後端部が先行波AWのi番目のシンボルに対するISI成分となり、また先行波AWの(i+1)番目のシンボルのGI(及び有効シンボルの前端部)が遅延波DWのi番目のシンボルに対するISI成分となる。
またこの場合それぞれ共通でないDFT窓領域において引き起こされる干渉成分はそれぞれのDFT結果で無相関である。
DFT窓位置のサンプルずれ量をnとした場合の、DFT4BによるDFT結果の伝送路推定手段5Bによる推定結果CE5Bを、DFT4AによるDFT結果の伝送路推定手段5Aによる推定結果CE5Aと同位相にするための演算は下記の式(5)で表される。
Figure 0004361546
ここでCEは移相手段6の出力を表し、CE5Bは第2の伝送路推定手段5Bの出力を表す。
移相手段6により同位相にした伝送路推定結果(位相手段6の出力及び伝送路推定手段5Aの出力)を等利得で合成することで、それぞれ伝送路推定結果に含まれる干渉成分のダイバーシチ効果が期待できることが分る。等利得合成は式(6)で表される。
Figure 0004361546
ここでCEは伝送路推定合成手段7の出力を表し、CE5Aは第1の伝送路推定手段5Aの出力を表し、CEは移相手段6の出力を表す。
これらにより劣化要因となる干渉成分の抑圧ができ、このため伝送路推定結果の精度が向上し、等化以降のCN比が向上することが期待できる。
実施の形態2.
実施の形態1では、伝送路推定手段5A、5Bの各々が、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52と、キャリア内挿手段53とを備えているが、伝送路推定手段5A、5Bとして、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52とを備え、キャリア内挿手段53を備えないものを用い、時間内挿手段52から出力される伝送路推定結果を同位相にした上で合成し、合成の結果得られる伝送路推定結果よりキャリア方向の内挿を行って、すべてのキャリアについての伝送路推定結果を得るようにしても良い。
図5は、そのようなOFDM受信装置の一部、即ち、図1のDFT手段4A、4Bから等化手段8までの部分の代わりに用いられる部分を示す。
図示のOFDM受信装置においては、伝送路推定手段15A、15Bが、図6に示すように、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52とを備えているものの、図4のキャリア内挿手段53を備えていない。また、伝送路推定合成手段7の出力側にキャリア内挿手段13が設けられている。
この実施の形態の伝送路推定手段15Aは、第1のDFT手段4AにおけるDFT結果と、既知であるSPキャリア情報よりSP信号と同じキャリアのすべてのシンボルについて伝送路推定を行ない、伝送路推定手段15Bは、第2のDFT手段4BにおけるDFT結果と、既知であるSPキャリア情報よりSP信号と同じキャリアのすべてのシンボルについて伝送路推定を行なう。
パイロット伝送路推定手段51は、図4のパイロット伝送路推定手段51と同様に、DFT手段4A又は4Bの出力からSP信号を抽出し、抽出されたSP信号を、その既知の値(送信時のSP信号の値)で除算して各シンボルの各SP信号に対する伝送路の特性値を算出する。
時間内挿手段52は、図4のパイロット伝送路推定手段51と同様に、パイロット伝送路推定手段51で算出された各パイロット信号に対する伝送路特性値を元データとする時間方向の内挿を行って、SP信号と同じキャリアのすべてのシンボルについて伝送路推定値(時間内挿データ)を生成し、生成した時間内挿データをパイロット伝送路推定手段51からの元データとともに出力する。
同相化手段16を構成する移相手段6は、第1の伝送路推定手段15Aによる伝送路推定結果と第2の伝送路推定手段15Bによる伝送路推定結果を同位相にするため、第2の伝送路推定手段15Bによる伝送路推定結果を移相する。
伝送路推定合成手段7は、第1の伝送路推定手段15Aから出力される伝送路推定結果及び移相手段6から出力される移相結果を合成する。
キャリア内挿手段13は、伝送路推定合成手段7による合成の結果を元データとするキャリア方向、即ち周波数方向の内挿を行ってすべてのキャリアについての伝送路推定結果(キャリア内挿データ)を生成し、生成されたキャリア内挿データを伝送路推定合成手段7からの元データとともに出力する。このようにして、すべてのキャリアについての伝送路特性値の推定値(伝送路推定結果)がキャリア内挿手段13から出力される。
等化手段8は、第1のDFT手段4AによるDFT結果と、キャリア内挿手段13から出力される伝送路推定結果よりキャリアの等化を行なう。
実施の形態3.
実施の形態1では伝送路推定の合成は等利得の合成を行っているが、本実施の形態では合成係数制御手段を備え、伝送路推定合成手段の合成比を制御する。
実施の形態1と違いのある構成及び動作について図7に基づいて説明を行なう。図7は本実施の形態に係るOFDM受信装置の一部、即ち、図1のうち、DFT手段4A、4Bから等化手段8までの部分の代わりに用いられる部分を示す。
4A及び4BはDFT手段、5A及び5Bは伝送路推定手段、8は等化手段、16は移相手段を含む同相化手段、7は伝送路推定合成手段、10はDFT窓制御手段、20は合成係数制御手段である。図1と同一の符号は同様の部材を示す。
本実施の形態では、図1に示される実施の形態1とは異なり、合成係数制御手段20を備え、合成係数制御手段20が時間ドメインデータに基づいて合成係数を生成し、伝送路推定合成手段7が、合成係数を用いた重み付け加算により合成を行うようにしている。
この合成係数は、第1及び第2のDFT手段4A及び4BにおいてDFTが行われる領域(DFT領域)のうちのGIによる相関を持つ区間内の一部、即ち時間ドメインデータの先行波及び遅延波のGI相関のある区間内の一部における相関の強さ(それぞれの相関の強さの合計に対する各相関の強さの比)に応じたものである。
合成係数は例えば総和が1となるように定められるものであり、例えば上記先行波及び遅延波についての相関の強さに応じて「1」を按分することにより得られる。
具体的には、時間ドメインデータの先行波及び遅延波のGI相関のある部分に対して相関の強さの比D/U(desired/undesired)を求める。即ち、先行波を所望波、遅延波を非所望波(妨害波)としてDFT窓位置を設定したときの相関の強さの比Caと、遅延波を所望波、先行波を非所望波(妨害波)としてDFT窓位置を設定したときの相関の強さの比Cbを求める。そして、これらを用いて、
ka={Ca/(Ca+Cb)}
kb={Cb/(Ca+Cb)}
で与えられるka、kbを合成係数とする。
図8はGI長を超える遅延波のあるOFDM受信信号の時間ドメインデータと、上記時間ドメインデータをOFDMシンボル長(有効シンボル長)遅延させたものとの相関関係を示す図である。図に示されるようにOFDMシンボル時間遅延させた時間ドメインデータと元の時間ドメインデータとの相関演算を行なうことで、図に示される、それぞれの先行波GI相関区間(CPA)及び遅延波GI相関区間(CPD)における相関を求めることができる。
そこでそれぞれのGI相関区間内(CPA,CPD)の任意の区間で相関演算結果の大きさ又は実数部及び虚数部の振幅絶対値和の平均又は総和を取ることでそれぞれの到来波の持つ相関の強さが分かり、それぞれの到来波の信号レベルの大きさとして考えることが可能である。従ってそれぞれの得た伝送路推定結果を、到来波の信号レベルに応じて重み付け合成することで合成結果はより尤もらしいものになる。
例として先行波の相関強度がCa、遅延波の相関強度がCbとなった場合の伝送路推定合成のための演算は式(7)で表される。
Figure 0004361546
ここでCEは伝送路推定合成手段7の出力を表し、CE5Aは第1の伝送路推定手段5Aの出力を表し、CEは移相手段6の出力を表す。
即ち、ka={Ca/(Ca+Cb)}を先行波に対する重み付け、即ち伝送路推定手段5Aの出力に対する重み付け係数とし、kb={Cb/(Ca+Cb)}を遅延波に対する重み付け、即ち移相手段6の出力に対する重み付け係数として合成手段7に与え、合成手段7でこれらの重み付け係数を用いて合成を行う。
このようにして、実施の形態3より、先行波と遅延波の受信信号レベルに応じて重み付けを行なうことで、伝送路推定の合成結果の精度が向上し、等化以降のCN比が向上する。
このように実施の形態3によれば、時間ドメインデータの相関の強さに基づいて生成された合成係数を用いて重み付け合成を行うことにより、より尤もらしい合成結果を得ることが可能となり、伝送路推定の精度が向上することから、等化以降のCN比向上が期待でき、また伝送路推定結果より得る遅延プロファイルの解析精度向上という効果がある。
実施の形態4.
実施の形態3では、伝送路推定手段5A、5Bの各々が、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52と、キャリア内挿手段53とを備えているが、実施の形態2について述べたのと同様に、伝送路推定手段5A、5Bとして、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52とを備え、キャリア内挿手段53を備えないものを用い、時間内挿手段52から出力される伝送路推定結果を同位相にした上で合成し、合成の結果得られる伝送路推定結果よりキャリア方向の内挿を行って、すべてのキャリアについての伝送路推定結果を得るようにしても良い。
図9は、そのようなOFDM受信装置の一部、即ち、図7に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
図示のOFDM受信装置においては、伝送路推定手段15A、15Bが、実施の形態2と同様、図6に示すようにパイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52とを備え、図4のキャリア内挿手段53を備えていない。また、伝送路推定合成手段7の出力側にキャリア内挿手段13が設けられている。
同相化手段16を構成する移相手段6は、第1の伝送路推定手段15Aによる伝送路推定結果と第2の伝送路推定手段15Bによる伝送路推定結果を同位相にするため、第2の伝送路推定手段15Bによる伝送路推定結果を移相する。
伝送路推定合成手段7は、第1の伝送路推定手段15Aから出力される伝送路推定結果及び移相手段6から出力される移相結果を合成する。
キャリア内挿手段13は、伝送路推定合成手段7による合成の結果を元データとするキャリア方向、即ち周波数方向の内挿を行ってすべてのキャリアについての伝送路推定結果(キャリア内挿データ)を生成し、生成されたキャリア内挿データを伝送路推定合成手段7からの元データとともに出力する。このようにして、すべてのキャリアについての伝送路特性値の推定値(伝送路推定結果)がキャリア内挿手段13から出力される。
等化手段8は、第1のDFT手段4AによるDFT結果と、キャリア内挿手段13から出力される伝送路推定結果よりキャリアの等化を行なう。
合成係数制御手段20が時間ドメインデータに基づいて、実施の形態3と同様にして合成係数を生成し、伝送路推定合成手段7A及び7Bが、合成係数を用いた重み付け加算により合成を行うようにしている。
実施の形態5.
実施の形態3では伝送路推定合成係数を時間ドメインの相関強度より求めているが、本実施の形態では伝送路推定結果より遅延プロファイルを求める遅延プロファイル手段を備え、遅延プロファイル結果より伝送路推定合成手段の伝送路推定結果の合成比を制御する。
実施の形態3と違いのある構成及び動作について図10に基づいて説明を行なう。図10は本実施の形態に係るOFDM受信装置の一部、即ち、図7に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
4A及び4BはDFT手段、5A及び5Bは伝送路推定手段、8は等化手段、16は移相手段6を含む同相化手段、7は伝送路推定合成手段、10はDFT窓制御手段、20は合成係数制御手段、21は遅延プロファイル生成手段である。図7と同一の符号は同様の部材を示す。
本実施の形態では、図7に示される実施の形態3とは異なり、遅延プロファイル生成手段21が、伝送路推定結果のパイロットキャリアより遅延プロファイルを求め、合成係数制御手段20が、遅延プロファイルに基づいて合成係数を定める。
遅延プロファイルは、時間軸上での到来波分布を表すものであり、パイロット伝送路推定手段のSPキャリア(時間内挿したものも含む)の伝達関数を抽出し、IFFTすることで求めることも可能である。遅延プロファイルより各到来波の到来時間差及び各到来波の大きさが推定可能となる。この先行波と遅延波の大きさに応じた(それぞれの大きさの合計に対する各大きさの比)重み付け係数を生成し、伝送路推定合成手段における合成を行うことで、合成結果がより尤らしいものとなる。
例として遅延プロファイル結果より得た先行波の大きさPa、遅延波の大きさをPbとした場合の伝送路推定合成の合成係数は、
ka={Pa/(Pa+Pb)}
kb={Pb/(Pa+Pb)}
で与えられ、合成演算は式(8)で表される。
Figure 0004361546
ここでCEは伝送路推定合成手段7の出力を表し、CE5Aは第1の伝送路推定手段5Aの出力を表し、CEは移相手段6の出力を表す。
このように実施の形態5より、それぞれのDFT結果の持つ到来波の信号レベルの大きさに応じて重み付けを行なうことで、伝送路推定の合成結果の精度が一層向上し、等化以降のCN比が向上する。
遅延プロファイル生成手段21の入力は伝送路推定手段5Aによる推定の結果に限らず、伝送路推定手段5Bによる推定の結果であっても良く、また伝送路推定手段5A及び5Bの両方の遅延プロファイルを求めても構わない。
このように、実施の形態5によれば、伝送路推定結果から求めた遅延プロファイルに基づき先行波と遅延波の信号のレベルを推定し、合成係数としてより適切なものを得ることが可能となり、等化後のCN比向上が期待でき、また伝送路推定結果より得る遅延プロファイルの解析精度向上という効果がある。
実施の形態6.
実施の形態5では、伝送路推定手段5A、5Bの各々が、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52と、キャリア内挿手段53とを備えているが、実施の形態2、4について述べたのと同様に、伝送路推定手段5A、5Bとして、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52とを備え、キャリア内挿手段53を備えないものを用い、時間内挿手段52から出力される伝送路推定結果を同位相にした上で合成し、合成の結果得られる伝送路推定結果よりキャリア方向の内挿を行って、すべてのキャリアについての伝送路推定結果を得るようにしても良い。
図11は、そのようなOFDM受信装置の一部、即ち、図10に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
図示のOFDM受信装置における、伝送路推定手段15A、15B、移相手段6を含む同相化手段16、伝送路推定合成手段7、キャリア内挿手段13、及び等化手段8の動作は、実施の形態4について述べたのと同じである。但し、伝送路推定合成手段7が合成の際に用いる合成係数が異なる。即ち、実施の形態5で述べたのと同様に、遅延プロファイル生成手段21が、遅延プロファイルを生成し、合成係数制御手段20が、遅延プロファイルに基づいて合成係数を生成し、伝送路推定合成手段7が、合成係数を用いて合成を行う。
実施の形態7.
実施の形態5では伝送路推定合成係数を、先行波の遅延プロファイルと遅延波の遅延プロファイルの大きさより求めているが、本実施の形態ではそれぞれの伝送路推定手段による伝送路推定結果に基づき等価CN値を検出する手段を備え、伝送路推定合成手段の伝送路推定結果の合成比を制御する。
実施の形態5と違いのある構成及び動作について図12に基づいて説明を行なう。図12は本実施の形態に係るOFDM受信装置の一部、即ち、図7に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
4A及び4BはDFT手段、5A及び5Bは伝送路推定手段、8は等化手段、16は移相手段6を含む同相化手段、7は伝送路推定合成手段、10はDFT窓制御手段、20は合成係数制御手段、22A及び22Bは等価CN値検出手段である。
本実施の形態では、図10に示される次に実施の形態5とは異なり、等価CN値検出手段22A及び22Bが伝送路推定手段5A及び5Bの出力に基づき等価CN値を求め、合成係数制御手段20が、等価CN値に基づいて合成係数を定める。
BPSKの場合、受信側でキャリア位置が既知となるパイロットキャリアを利用し、既知のパイロットキャリアの推定マッピング位置と、それぞれのDFTした結果より得られるパイロットキャリアの推定マッピング位置との距離を求め、この距離を受信側の等価CN比値として扱うことが可能である。
なお、任意のサンプル数の総和でそれぞれの等価CN比値を求めても構わない。
例として第1のDFT手段4AによるDFTの結果より得られる等価CN比値CN4Aは式(9)の通りとなる。
Figure 0004361546
式(9)で、CN4Aは第1のDFT手段4AによるDFTの結果より得られる等価CN比値、Re[rsp]は第1のDFT手段4AでDFTした結果より得られるパイロットキャリアの実数部、Re[Csp]は該当するパイロットキャリアの既知の実数部、Im[rsp]は第1のDFT手段4AでDFTした結果より得られるパイロットキャリアの虚数部、Im[Csp]は該当するパイロットキャリアの既知の虚数部であり、サンプル数は任意である。ここで表す等価CN比値は、値が大きいほど雑音成分が大きいことを表す。また平方根を取ったものの総和を求めるとしても構わない。
第1のDFT手段4Aの出力と第2のDFT手段4Bの出力とは、同じ受信信号のDFT窓位置に違いのあるDFT結果より得られたデータであることから、それぞれの熱雑音成分は同等であると考えられ、上記等価CN比値はそれぞれのパイロットキャリアに干渉する成分の大きさに比例していると考えられる。従って、伝送路推定合成の合成係数として等価CN比値(それぞれの等価CN比値の合計に対する各等価CN比値の比)に応じた合成係数を生成し、この合成係数を用いて合成を行うことでより尤もらしい合成結果を得ることができる。
例としてDFT手段4AにおけるDFT結果より得た等価CN比値をCNa、DFT手段4BにおけるDFT結果より得た等価CN比値をCNbとなった場合の伝送路推定合成で用いられる合成係数は、
ka={1/CNa/(1/CNa+1/CNb)}
={CNb/(CNa+CNb)}
kb={1/CNb/(1/CNa+1/CNb)}
={CNa/(CNa+CNb)}
で与えられ、合成の演算は式(10)で表される。
Figure 0004361546
式(10)で、CEは伝送路推定合成手段7の出力を表し、CE5Aは第1の伝送路推定手段5Aの出力を表し、CEは移相手段6の出力を表す。
このように実施の形態7より、それぞれのDFT結果の持つ等価CN比値に応じて重み付けを行なうことで、伝送路推定合成手段7の出力におけるCN比値が最大となる合成比での伝送路推定合成を行うことができ、これにより合成結果の精度が向上し、等化以降のCN比の向上が期待でき、また伝送路推定結果より得る遅延プロファイルの解析精度向上という効果がある。
上記の例では、等価CN比値を、伝送路推定手段5A、5B内のパイロット伝送路推定手段51の出力に基づいて求めているが、伝送路推定手段5A、5B内の時間内挿手段52による時間内挿によって得られたSPと同じキャリアについての伝送路推定結果をも等価CN比値を求める際に利用しても構わない。
実施の形態8.
実施の形態7では、伝送路推定手段5A、5Bの各々が、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52と、キャリア内挿手段53とを備えているが、実施の形態2、4、6について述べたのと同様に、伝送路推定手段5A、5Bとして、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52とを備え、キャリア内挿手段53を備えないものを用い、時間内挿手段52から出力される伝送路推定結果を同位相にした上で合成し、合成の結果得られる伝送路推定結果よりキャリア方向の内挿を行って、すべてのキャリアについての伝送路推定結果を得るようにしても良い。
図13は、そのようなOFDM受信装置の一部、即ち、図12に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
図示のOFDM受信装置における、伝送路推定手段15A、15B、移相手段6を含む同相化手段16、伝送路推定合成手段7、キャリア内挿手段13、及び等化手段8の動作は、実施の形態4、6について述べたのと同じである。但し、伝送路推定合成手段7が合成の際に用いる合成係数が異なる。即ち、実施の形態7で述べたのと同様に、等化CN値検出手段22A,22Bが等化CN値を検出し、合成係数制御手段20が、等価CN値に基づいて合成係数を生成し、伝送路推定合成手段7が、合成係数を用いて合成を行う。
実施の形態9.
実施の形態1では、一方のDFT結果と、他方のDFT結果を移相したものとを合成し、合成結果により一方のDFT結果の等化を行っていたが、本実施の形態では二つの移相手段、二つの伝送路推定合成手段、及び二つの等化手段を備え、該二つの等化手段を合成する等化合成手段を備える。
実施の形態1と違いのある構成及び動作について図14に基づいて説明を行なう。図14は本実施の形態に係るOFDM受信装置の一部、即ち、図1のうち、DFT手段4A、4Bから等化手段8までの部分の代わりに用いられる部分を示す。
4A及び4Bは第1及び第2のDFT手段、5A及び5Bは第1及び第2の伝送路推定手段、第1及び第2の6A及び6Bは移相手段、7A及び7Bは第1及び第2の伝送路推定合成手段、8A及び8Bは第1及び第2の等化手段、10はDFT窓制御手段、18は等化合成手段である。図1と同一の符号は同様の部材を示す。
第1の移相手段6Aは、第1の伝送路推定手段5Aによる伝送路推定結果と第2の伝送路推定手段5Bによる伝送路推定結果の位相を同位相にするため、第2の伝送路推定手段5Bによる伝送路推定の結果を移相する。第2の移相手段6Bは、第1の伝送路推定手段5Aによる伝送路推定結果と第2の伝送路推定手段5Bによる伝送路推定結果の位相を同位相にするため、第1の伝送路推定手段5Aによる伝送路推定の結果を移相する。
第1の伝送路推定合成手段7Aは、第1の伝送路推定手段5Aによる伝送路推定結果と第1の移相手段6Aによる移相結果とを合成する。第2の伝送路推定合成手段7Bは、第2の伝送路推定手段5Bによる伝送路推定結果と第2の移相手段6Bによる移相結果とを合成する。第1の等化手段8Aは、第1のDFT手段4AによるDFT結果と、第1の伝送路推定合成手段7Aによる伝送路推定合成結果よりキャリアの等化を行なう。第2の等化手段8Bは、第2のDFT手段4BによるDFT結果と、第2の伝送路推定合成手段7Bによる伝送路推定合成結果と、よりキャリアの等化を行なう。等化合成手段18は、第1及び第2の等化手段8A、8Bによる等化の結果を合成する。
このように、実施の形態9では、それぞれの伝送路推定結果に他方の伝送路推定結果を移相し合成することで二つの伝送路推定結果、等化結果を得て、等化手段8A及び8Bの結果に対して等化合成手段18で等利得合成を行なう。
それぞれのDFT結果においてそれぞれの干渉成分の影響は無相関であり、それぞれの等化結果に対してもその干渉成分の影響は無相関性は保たれている。また等化手段8A、8Bによってそれぞれの等化結果は同位相になる。
従ってそれぞれの等化結果に対して等利得合成することにより、ダイバーシチ効果でそれぞれ無相関の干渉成分の影響を軽減した等化合成結果が生成されることから、よりCN比の向上が期待でき受信性能が向上する。
実施の形態10.
実施の形態9では、伝送路推定手段5A、5Bが、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52と、キャリア内挿手段53とを備えているが、実施の形態2、4、6、8について述べたのと同様に、伝送路推定手段5A、5Bとして、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52とを備え、キャリア内挿手段53を備えないものを用い、時間内挿手段52から出力される伝送路推定結果を同位相にした上で合成し、合成の結果得られる伝送路推定結果よりキャリア方向の内挿を行って、すべてのキャリアについての伝送路推定結果を得るようにしても良い。
図15は、そのようなOFDM受信装置の一部、即ち、図14に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
図示のOFDM受信装置における、伝送路推定手段15A、15Bは、実施の形態2、4、6、8について述べたのと同じであり、第1及び第2の移相手段6A、6B、第1及び第2の伝送路推定合成手段7A、7B、第1及び第2のキャリア内挿手段13A、13B及び第1及び第2の等化手段8A、8Bは、実施の形態9について述べたのと同様である。即ち、伝送路推定手段15A、15Bは、例えば図6に示すように構成され、それぞれ第1及び第2のDFT手段4A、4BにおけるDFT結果と既知であるSPキャリア情報よりSP信号と同じキャリアのすべてのシンボルについて伝送路推定を行なう。
第1の移相手段6Aは、第1の伝送路推定手段15Aによる伝送路推定結果と第2の伝送路推定手段15Bによる伝送路推定結果の位相を同位相にするため、第2の伝送路推定手段15Bによる伝送路推定の結果を移相する。第2の移相手段6Bは、第1の伝送路推定手段15Aによる伝送路推定結果と第2の伝送路推定手段15Bによる伝送路推定結果の位相を同位相にするため、第1の伝送路推定手段15Aによる伝送路推定の結果を移相する。第1の伝送路推定合成手段7Aは、第1の伝送路推定手段15Aによる伝送路推定結果と第1の移相手段6Aによる移相結果とを合成する。第2の伝送路推定合成手段7Bは、第2の伝送路推定手段15Bによる伝送路推定結果と第2の移相手段6Bによる移相結果とを合成する。
第1のキャリア内挿手段13Aは、第1の伝送路推定合成手段7Aによる合成の結果を元データとするキャリア方向の内挿を行ってすべてのキャリアについての伝送路推定結果(キャリア内挿データ)を生成し、生成されたキャリア内挿データを伝送路推定合成手段7Aからの元データとともに出力する。
第2のキャリア内挿手段13Bは、第2の伝送路推定合成手段7Bによる合成の結果を元データとするキャリア方向の内挿を行ってすべてのキャリアについての伝送路推定結果(キャリア内挿データ)を生成し、生成されたキャリア内挿データを伝送路推定合成手段7Bからの元データとともに出力する。
第1の等化手段8Aは、第1のDFT手段4AによるDFT結果と、第1のキャリア内挿手段13Aからの伝送路推定結果よりキャリアの等化を行なう。第2の等化手段8Bは、第2のDFT手段4BによるDFT結果と、第2のキャリア内挿手段13Bからの伝送路推定結果よりよりキャリアの等化を行なう。等化合成手段18は、第1及び第2の等化手段8A、8Bによる等化の結果を合成する。
実施の形態11.
実施の形態9では伝送路推定の合成は等利得の合成を行っているが、本実施の形態では合成係数制御手段を備え、伝送路推定合成手段及び等化合成手段の合成比を制御する。
実施の形態9と違いのある構成及び動作について図16に基づいて説明を行なう。図16は本実施の形態に係るOFDM受信装置の一部、即ち、図14に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
4A及び4Bは第1及び第2のDFT手段、5A及び5Bは第1及び第2の伝送路推定手段、6A及び6Bは第1及び第2の移相手段、7A及び7Bは第1及び第2の伝送路推定合成手段、8A及び8Bは第1及び第2の等化手段、10はDFT窓制御手段、18は等化合成手段、20は合成係数制御手段である。図14と同一の符号は同様の部材を示す。
本実施の形態では、実施の形態9とは異なり、実施の形態3と同様に、合成係数制御手段20を備え、合成係数制御手段20が時間ドメインデータに基づいて合成係数を生成し、伝送路推定合成手段7A及び7Bが、合成係数を用いた重み付け加算により合成を行うようにしている。
合成係数制御手段20での合成係数の決定方法については実施の形態3と同様である。
実施の形態3と同様にして求めた合成係数ka、kbを第1の伝送路推定合成手段7Aにおける合成に用いるのみならず、第2の伝送路推定合成手段7Bにおける合成にも用いる。第1及び第2の伝送路推定合成手段7A、7Bにおける合成演算はそれぞれ以下の式(11)及び(12)で表される。
Figure 0004361546
Figure 0004361546
式(11)で、CE7Aは伝送路推定合成手段7Aの出力を表し、CE5Aは第1の伝送路推定手段5Aの出力を表し、CE6Aは第1の移相手段6Aの出力を表す。
式(12)で、CE7Bは伝送路推定合成手段7Bの出力を表し、CE5Bは第2の伝送路推定手段5Aの出力を表し、CE6Bは第2の移相手段6Bの出力を表す。
このように、同じ合成係数
ka={Ca/(Ca+Cb)}
kb={Cb/(Ca+Cb)}
が第1及び第2の伝送路推定合成手段7A及び7Bで用いられている。
また、等化合成手段18では、等化手段8A、8Bの出力を、上記の合成係数を用いて重み付け加算することにより合成する。合成のための演算は以下の式(13)で表される。
Figure 0004361546
ここでCE18は等化合成手段18の出力を表し、CE8Aは第1の等化手段8Aの出力を表し、CE8Bは第2の等化手段8Bの出力を表す。
このようにして、実施の形態9より、先行波と遅延波の受信信号レベルに応じて重み付けを行なうことで、伝送路推定の合成結果の精度が向上し、等化以降のCN比が向上する。
実施の形態12.
実施の形態11では、伝送路推定手段5A、5Bが、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52と、キャリア内挿手段53とを備えているが、実施の形態2、4、6、8、10について述べたのと同様に、伝送路推定手段5A、5Bとして、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52とを備え、キャリア内挿手段53を備えないものを用い、時間内挿手段52から出力される伝送路推定結果を同位相にした上で合成し、合成の結果得られる伝送路推定結果よりキャリア方向の内挿を行って、すべてのキャリアについての伝送路推定結果を得るようにしても良い。
図17は、そのようなOFDM受信装置の一部、即ち、図16に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
図示のOFDM受信装置における、第1及び第2の伝送路推定手段15A、15B、第1及び第2の移相手段6A、6B、第1及び第2の伝送路推定合成手段7A、7B、第1及び第2のキャリア内挿手段13A、13B及び第1及び第2の等化手段8A、8Bは、実施の形態11について述べたのと同様であり、合成係数制御手段20は、実施の形態11,4について述べたのと同様であるが、実施の形態11と同様に、生成された合成係数が、第1及び第2の伝送路推定合成手段7A、7Bにおける伝送路推定合成、並びに等化合成手段18における等化合成に用いられる。
実施の形態13.
実施の形態11では伝送路推定合成係数を時間ドメインの相関強度より求めているが、本実施の形態では伝送路推定結果より遅延プロファイルを求める遅延プロファイル手段を備え、遅延プロファイル結果より第1及び第2の伝送路推定合成手段及び等化合成手段の合成比を制御する。
実施の形態11と違いのある構成及び動作について図18に基づいて説明を行なう。図18は本実施の形態に係るOFDM受信装置の一部、即ち、図16に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
4A及び4Bは第1及び第2のDFT手段、5A及び5Bは第1及び第2の伝送路推定手段、6A及び6Bは第1及び第2の移相手段、7A及び7Bは第1及び第2の伝送路推定合成手段、8A及び8Bは第1及び第2の等化手段、10はDFT窓制御手段、18は等化合成手段、20は合成係数制御手段、21は遅延プロファイル生成手段である。図16と同一の符号は同様の部材を示す。
本実施の形態では、実施の形態11とは異なり、実施の形態5と同様に、遅延プロファイル生成手段21が、伝送路推定結果のパイロットキャリアより遅延プロファイルを求め、合成係数制御手段20が、遅延プロファイルに基づいて合成係数を定める。
遅延プロファイル生成手段21及び合成係数制御手段20の動作は、実施の形態5と同様である。実施の形態5と同様にして求めた合成係数ka、kbを第1の伝送路推定合成手段7Aにおける合成に用いるのみならず、第2の伝送路推定合成手段7Bにおける合成にも用いる。第1の伝送路推定合成手段7A、7Bにおける合成演算はそれぞれ以下の式(14)及び(15)で表される。
Figure 0004361546
Figure 0004361546
式(14)で、CE7Aは伝送路推定合成手段7Aの出力を表し、CE5Aは第1の伝送路推定手段5Aの出力を表し、CE6Aは第1の移相手段6Aの出力を表す。
式(15)で、CE7Bは伝送路推定合成手段7Bの出力を表し、CE5Bは第2の伝送路推定手段5Aの出力を表し、CE6Bは第2の移相手段6Bの出力を表す。
このように、同じ合成係数
ka={Pa/(Pa+Pb)}
kb={Pb/(Pa+Pb)}
が第1及び第2の伝送路推定合成手段7A及び7Bで用いられている。
また、等化合成手段18では、等化手段8A、8Bの出力を、上記の合成係数を用いて重み付け加算することにより合成する。合成のための演算は以下の式(16)で表される。
Figure 0004361546
式(16)で。CE18は等化合成手段18の出力を表し、CE8Aは第1の等化手段8Aの出力を表し、CE8Bは第2の等化手段8Bの出力を表す。
このようにして、実施の形態11より、それぞれのDFT結果の持つ到来波の信号レベルの大きさに応じて重み付けを行なうことで、伝送路推定の合成結果の精度が一層向上し、等化以降のCN比が向上する。
実施の形態14.
実施の形態13では、伝送路推定手段5A、5Bが、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52と、キャリア内挿手段53とを備えているが、実施の形態2、4、6、8、10、12について述べたのと同様に、伝送路推定手段5A、5Bとして、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52とを備え、キャリア内挿手段53を備えないものを用い、時間内挿手段52から出力される伝送路推定結果を同位相にした上で合成し、合成の結果得られる伝送路推定結果よりキャリア方向の内挿を行って、すべてのキャリアについての伝送路推定結果を得るようにしても良い。
図19は、そのようなOFDM受信装置の一部、即ち、図18に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
図示のOFDM受信装置における、第1及び第2の伝送路推定手段15A、15B、第1及び第2の移相手段6A、6B、第1及び第2の伝送路推定合成手段7A、7B、第1及び第2のキャリア内挿手段13A、13B及び第1及び第2の等化手段8A、8Bは、実施の形態13について述べたのと同様であり、合成係数制御手段20は、実施の形態13,6について述べたのと同様である。但し、実施の形態13と同様に、生成された合成係数が、第1及び第2の伝送路推定合成手段7A、7Bにおける伝送路推定合成、並びに等化合成手段18における等化合成に用いられる。
実施の形態15.
実施の形態13では伝送路推定合成係数を、先行波の遅延プロファイルと遅延波の遅延プロファイルの大きさより求めているが、本実施の形態ではそれぞれの伝送路推定手段による伝送路推定結果に基づき等価CN値を検出する手段を備え、伝送路推定合成手段における合成比及び等化合成手段における合成比を制御する。
実施の形態13と違いのある構成及び動作について図20に基づいて説明を行なう。図20は本実施の形態に係るOFDM受信装置の一部、即ち、図18に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
4A及び4Bは第1及び第2のDFT手段、5A及び5Bは第1及び第2の伝送路推定手段、6A及び6Bは第1及び第2の移相手段、7A及び7Bは第1及び第2の伝送路推定合成手段、8A及び8Bは第1及び第2の等化手段、10はDFT窓制御手段、18は等化合成手段、20は合成係数制御手段、22A及び22Bは等価CN値検出手段である。図18と同一の符号は同様の部材を示す。
本実施の形態では、実施の形態13と異なり、実施の形態5と同様に、等価CN値検出手段22A及び22Bが伝送路推定手段5A及び5Bの出力に基づき等価CN値を求め、合成係数制御手段20が、等価CN値に基づいて合成係数を定める。
等価CN値検出手段22A及び22B並びに合成係数制御手段20の動作は、実施の形態7と同様である。実施の形態7と同様にして求めた合成係数ka、kbを第1の伝送路推定合成手段7Aにおける合成に用いるのみならず、第2の伝送路推定合成手段7Bにおける合成にも用いる。第1の伝送路推定合成手段7A、7Bにおける合成演算はそれぞれ以下の式(17)及び(18)で表される。
Figure 0004361546
Figure 0004361546
式(17)で、CE7Aは伝送路推定合成手段7Aの出力を表し、CE5Aは第1の伝送路推定手段5Aの出力を表し、CE6Aは第1の移相手段6Aの出力を表す。
式(18)で、CE7Bは伝送路推定合成手段7Bの出力を表し、CE5Bは第2の伝送路推定手段5Aの出力を表し、CE6Bは第2の移相手段6Bの出力を表す。
このように、同じ合成係数
ka={1/CNa/(1/CNa+1/CNb)}
={CNb/(CNa+CNb)}
kb={1/CNb/(1/CNa+1/CNb)}
={CNa/(CNa+CNb)}
が第1及び第2の伝送路推定合成手段7A及び7Bで用いられている。
また、等化合成手段18では、等化手段8A、8Bの出力を、上記の合成係数を用いて重み付け加算することにより合成する。合成のための演算は以下の式(19)で表される。
Figure 0004361546
式(19)で、CE18は等化合成手段18の出力を表し、CE8Aは第1の等化手段8Aの出力を表し、CE8Bは第2の等化手段8Bの出力を表す。
このようにして、実施の形態15より、それぞれのDFT結果の持つCN比値に応じて重み付けを行なうことで、等化合成手段18の出力におけるCN比値が最大となる合成比での伝送路推定合成及び等化合成を行うことができ、これにより合成結果の精度が向上し、等化以降のCN比が向上する。
実施の形態16.
実施の形態15では、伝送路推定手段5A、5Bが、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52と、キャリア内挿手段53とを備えているが、実施の形態2、4、6、8、10、12、14について述べたのと同様に、伝送路推定手段5A、5Bとして、パイロット伝送路推定手段51と、時間内挿手段52とを備え、キャリア内挿手段53を備えないものを用い、時間内挿手段52から出力される伝送路推定結果を同位相にした上で合成し、合成の結果得られる伝送路推定結果よりキャリア方向の内挿を行って、すべてのキャリアについての伝送路推定結果を得るようにしても良い。
図21は、そのようなOFDM受信装置の一部、即ち、図20に示される部分の代わりに用いられる部分を示す。
図示のOFDM受信装置における、第1及び第2の伝送路推定手段15A、15B、第1及び第2の移相手段6A、6B、第1及び第2の伝送路推定合成手段7A、7B、第1及び第2のキャリア内挿手段13A、13B及び第1及び第2の等化手段8A、8Bは、実施の形態13について述べたのと同様であり、合成係数制御手段20は、実施の形態13,6について述べたのと同様である。
但し、実施の形態15と同様に、生成された合成係数が、第1及び第2の伝送路推定合成手段7A、7Bにおける伝送路推定合成、並びに等化合成手段18における等化合成に用いられる。
実施の形態1〜16において、DFT窓制御手段の供給する窓位置を、時間ドメインデータのシンボル後端部とガードインターバルの相関性から求めているが、本発明はこれには限定されない。また先行波シンボル先頭位置、遅延波GI先頭位置を第1及び第2のDFT手段におけるDFTの窓位置としているが、本発明はこれに限定されない。
なお、上記の実施の形態2〜8でも、実施の形態1と同様、同相化手段を構成する移相手段を、第2の伝送路推定手段5B又は15Bの出力側に移相手段を設けているが、第1の伝送路推定手段5A又は15Aの出力側に移相手段を設けてもよい。
この発明の実施の形態1を示すブロック図である。 OFDM信号の構成を示す図である。 GI長以上の遅延広がりをもつ伝送路でのDFT窓位置と干渉成分の関係を示す図である。 図1の伝送路推定手段の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態2を示すブロック図である。 図5の伝送路推定手段の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態3を示すブロック図である。 GI長を超える遅延波のあるOFDM受信信号の時間ドメインデータと、上記時間ドメインデータをOFDMシンボル長遅延させたものとの相関関係を示す図である。 この発明の実施の形態4を示すブロック図である。 この発明の実施の形態5を示すブロック図である。 この発明の実施の形態6を示すブロック図である。 この発明の実施の形態7を示すブロック図である。 この発明の実施の形態8を示すブロック図である。 この発明の実施の形態9を示すブロック図である。 この発明の実施の形態10を示すブロック図である。 この発明の実施の形態11を示すブロック図である。 この発明の実施の形態12を示すブロック図である。 この発明の実施の形態13を示すブロック図である。 この発明の実施の形態14を示すブロック図である。 この発明の実施の形態15を示すブロック図である。 この発明の実施の形態16を示すブロック図である。
符号の説明
1 チューナ部、 2 AD変換手段、 3 時間ドメイン処理部、 4A,4B DFT手段、 5A,5B 伝送路推定手段、 8,8A,8B 等化手段、 9 誤り訂正手段、 6,6A,6B 移相手段、 7,7A,7B 伝送路推定合成手段、 13 キャリア内挿手段、 15A,15B 伝送路推定手段、 16 同相化手段、 18 等化合成手段、 20 合成係数制御手段、 21 遅延プロファイル生成手段、 22A,22B 等価CN値検出手段、 51 パイロット伝送路推定手段、 52 時間内挿手段、 53 キャリア内挿手段。

Claims (18)

  1. ガードインターバルを持つOFDM信号を受信する受信装置であって、
    受信した1つの時間ドメイン信号に対し、該1つの時間ドメイン信号に基づいて決定された互いに異なるタイミングでDFTを行う第1及び第2のDFT手段と、
    前記第1及び第2のDFT手段におけるDFT領域を制御するDFT窓制御手段と、
    それぞれ前記第1及び第2のDFT手段によるDFT結果に基づき伝送路特性を推定する第1及び第2の伝送路推定手段と、
    前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定の結果を同位相となるように、前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定の結果の移相を行い、前記移送結果を出力する同相化手段と、
    前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と、前記同相化手段の出力とを合成する伝送路推定合成手段と、
    前記第1のDFT手段によるDFT結果と、前記伝送路推定合成手段による伝送路推定合成結果とによりキャリアの等化を行なう等化手段と
    を備えたことを特徴とするOFDM受信装置。
  2. 前記伝送路推定手段の各々が、
    対応するDFT手段によるDFT結果からパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号を既知の値で除算することにより、該パイロット信号についての伝送路の推定を行うパイロット伝送路推定手段と、
    前記パイロット伝送路推定手段によるパイロット信号についての伝送路推定結果を元データとして時間方向の内挿を行う時間内挿手段と、
    前記時間内挿手段の出力を元データとしてキャリア方向の内挿を行うキャリア内挿手段と
    を有することを特徴とする請求項1に記載のOFDM受信装置。
  3. ガードインターバルを持つOFDM信号を受信する受信装置であって、
    受信した1つの時間ドメイン信号に対し、該1つの時間ドメイン信号に基づいて決定された互いに異なるタイミングでDFTを行う第1及び第2のDFT手段と、
    前記第1及び第2のDFT手段におけるDFT領域を制御するDFT窓制御手段と、
    それぞれ前記第1及び第2のDFT手段によるDFT結果に基づき、受信した信号中のパイロット信号と同じキャリアのすべてのシンボルについて伝送路特性を推定する第1及び第2の伝送路推定手段と、
    前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定の結果を同位相となるように、前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定の結果の移送を行い、前記移送結果を出力する同相化手段と、
    前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と、前記同相化手段の出力とを合成する伝送路推定合成手段と、
    前記伝送路推定合成手段による合成の結果を元データとして、キャリア方向の内挿を行ってすべてのキャリアについての伝送路推定結果を出力するキャリア内挿手段と、
    前記第1のDFT手段によるDFT結果と、前記キャリア内挿手段から出力される伝送路推定結果とによりキャリアの等化を行なう等化手段と
    を備えたことを特徴とするOFDM受信装置。
  4. 前記伝送路推定手段の各々が、
    対応するDFT手段によるDFT結果からパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号を既知の値で除算することにより、該パイロット信号についての伝送路の推定を行うパイロット伝送路推定手段と、
    前記パイロット伝送路推定手段によるパイロット信号についての伝送路推定結果を元データとして時間方向の内挿を行う時間内挿手段と
    を有することを特徴とする請求項3に記載のOFDM受信装置。
  5. 前記DFT窓制御手段は、受信した時間ドメイン信号に基づき、
    先行波のシンボル先頭位置を示す情報を前記第1のDFT手段に供給し、
    遅延波のガードインターバル先頭位置を示す情報を前記第2のDFT手段に供給し、
    前記先行波のシンボル先頭位置と、前記遅延波のガードインターバル先頭位置との時間差を示す情報を前記同相化手段に供給し、
    前記第1のDFT手段は、前記先行波のシンボル先頭位置にDFTを開始し、
    前記第2のDFT手段は、前記遅延波のガードインターバル先頭位置にDFTを開始し、
    前記同相化手段は、前記先行波のシンボル先頭位置と前記遅延波のガードインターバル先頭位置との時間差に対応する量だけ移相を行う
    ことを特徴とする請求項1又は3に記載のOFDM受信装置。
  6. 受信した信号に応じて合成係数を生成して出力する合成係数制御手段をさらに備え、
    前記伝送路推定合成手段が、前記合成係数制御手段から供給された合成係数を用いて前記合成を行う
    ことを特徴とする請求項1又は3に記載のOFDM受信装置。
  7. 前記合成係数制御手段が、前記第1及び第2のDFT手段によりDFTが行われるDFT領域で、ガードインターバルによる相関を持つ区間の一部における相関の強さに応じた合成係数を生成する
    ことを特徴とする請求項6に記載のOFDM受信装置。
  8. 前記第1及び第2の伝送路推定手段の少なくとも一方の伝送路推定結果に基づき、受信した信号の遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段をさらに備え、
    前記合成係数制御手段が、前記遅延プロファイル生成手段によるプロファイル生成の結果より、それぞれのDFT領域にかかるプロファイルの大きさに応じた合成係数を生成する
    ことを特徴とする請求項6に記載のOFDM受信装置。
  9. 前記第1及び第2のDFT手段によるDFT結果におけるパイロットキャリアに該当するキャリアのDFT結果と既知である該当パイロットキャリア位置との距離の大きさの、任意のサンプル数わたる総和を取る等価CN値検出手段をさらに備え、
    前記合成係数制御手段が、前記等価CN値検出手段により検出されたCN値の大きさに応じた合成係数を生成する
    ことを特徴とする請求項6に記載のOFDM受信装置。
  10. ガードインターバルを持つOFDM信号を受信する受信装置であって、
    受信した1つの時間ドメイン信号に対しDFTを行う第1及び第2のDFT手段と、
    前記第1及び第2のDFT手段におけるDFT領域を制御するDFT窓制御手段と、
    それぞれ前記第1及び第2のDFT手段によるDFT結果に基づき伝送路特性を推定する第1及び第2の伝送路推定手段と、
    前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と第2の伝送路推定手段による伝送路推定結果を同位相にするため、前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定の結果を移相する第1の移相手段と、
    前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と第2の伝送路推定手段による伝送路推定結果を同位相にするため、前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定の結果を移相する第2の移相手段と、
    前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と前記第1の移相手段による移相結果とを合成する第1の伝送路推定合成手段と、
    前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定結果と前記第2の移相手段による移相結果とを合成する第2の伝送路推定合成手段と、
    前記第1のDFT手段によるDFT結果と、前記第1の伝送路推定合成手段による伝送路推定合成結果よりキャリアの等化を行なう第1の等化手段と、
    前記第2のDFT手段によるDFT結果と、前記第2の伝送路推定合成手段による伝送路推定合成結果よりキャリアの等化を行なう第2の等化手段と、
    前記第1及び第2の等化手段による等化の結果を合成する等化合成手段と
    を備えたことを特徴とするOFDM受信装置。
  11. 前記伝送路推定手段の各々が、
    対応するDFT手段によるDFT結果からパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号を既知の値で除算することにより、該パイロット信号についての伝送路の推定を行うパイロット伝送路推定手段と、
    前記パイロット伝送路推定手段によるパイロット信号についての伝送路推定結果を元データとして時間方向の内挿を行う時間内挿手段と、
    前記時間内挿手段の出力を元データとしてキャリア方向の内挿を行うキャリア内挿手段と
    を有することを特徴とする請求項10に記載のOFDM受信装置。
  12. ガードインターバルを持つOFDM信号を受信する受信装置であって、
    受信した1つの時間ドメイン信号に対しDFTを行う第1及び第2のDFT手段と、
    前記第1及び第2のDFT手段におけるDFT領域を制御するDFT窓制御手段と、
    それぞれ前記第1及び第2のDFT手段によるDFT結果に基づき、受信した信号中のパイロット信号と同じキャリアのすべてのシンボルについて伝送路特性を推定する第1及び第2の伝送路推定手段と、
    前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定の結果を同位相にするため、前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定の結果を移相する第1の移相手段と、
    前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定の結果を同位相にするため、前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定の結果を移相する第2の移相手段と、
    前記第1の伝送路推定手段による伝送路推定結果と前記第1の移相手段による移相結果とを合成する第1の伝送路推定合成手段と、
    前記第2の伝送路推定手段による伝送路推定結果と前記第2の移相手段による移相結果とを合成する第2の伝送路推定合成手段と、
    前記第1の伝送路推定合成手段による合成の結果を元データとして、キャリア方向の内挿を行ってすべてのキャリアについての伝送路推定結果を出力する第1のキャリア内挿手段と、
    前記第2の伝送路推定合成手段による合成の結果を元データとして、キャリア方向の内挿を行ってすべてのキャリアについての伝送路推定結果を出力する第2のキャリア内挿手段と、
    前記第1のDFT手段によるDFT結果と前記第1のキャリア内挿手段から出力される伝送路推定結果よりキャリアの等化を行なう第1の等化手段と、
    前記第2のDFT手段によるDFT結果と前記第2のキャリア内挿手段から出力される伝送路推定結果よりキャリアの等化を行なう第2の等化手段と、
    前記第1及び第2の等化手段による等化の結果を合成する等化合成手段と
    を備えたことを特徴とするOFDM受信装置。
  13. 前記伝送路推定手段の各々が、
    対応するDFT手段によるDFT結果からパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号を既知の値で除算することにより、該パイロット信号についての伝送路の推定を行うパイロット伝送路推定手段と、
    前記パイロット伝送路推定手段によるパイロット信号についての伝送路推定結果を元データとして時間方向の内挿を行う時間内挿手段とを有する
    ことを特徴とする請求項12に記載のOFDM受信装置。
  14. 前記DFT窓制御手段は、受信した時間ドメイン信号に基づき、
    先行波のシンボル先頭位置を示す情報を前記第1のDFT手段に供給し、
    遅延波のガードインターバル先頭位置を示す情報を前記第2のDFT手段に供給し、
    前記先行波のシンボル先頭位置と、前記遅延波のガードインターバル先頭位置との時間差を示す情報を前記第1及び第2の移相手段に供給し、
    前記第1のDFT手段は、前記先行波のシンボル先頭位置にDFTを開始し、
    前記第2のDFT手段は、前記遅延波のガードインターバル先頭位置にDFTを開始し、
    前記第1及び第2の移相手段は、前記先行波のシンボル先頭位置と前記遅延波のガードインターバル先頭位置との時間差に対応する量だけ移相を行う
    ことを特徴とする請求項10又は12に記載のOFDM受信装置。
  15. 受信した信号に応じて合成係数を生成して出力する合成係数制御手段をさらに備え、
    前記伝送路推定合成手段が、前記合成係数制御手段から供給された合成係数を用いて前記合成を行う
    ことを特徴とする請求項10又は12に記載のOFDM受信装置。
  16. 前記合成係数制御手段が、前記第1及び第2のDFT手段によりDFTが行われるDFT領域で、ガードインターバルによる相関を持つ区間の一部における相関の強さに応じた合成係数を生成する
    ことを特徴とする請求項15に記載のOFDM受信装置。
  17. 前記第1及び第2の伝送路推定手段の少なくとも一方の伝送路推定結果に基づき、受信した信号の遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成手段をさらに備え、
    前記合成係数制御手段が、前記遅延プロファイル生成手段によるプロファイル生成の結果より、それぞれのDFT領域にかかるプロファイルの大きさに応じた合成係数を生成する
    ことを特徴とする請求項15に記載のOFDM受信装置。
  18. 前記第1及び第2のDFT手段によるDFT結果におけるパイロットキャリアに該当するキャリアのDFT結果と既知である該当パイロットキャリア位置との距離の大きさの、任意のサンプル数わたる総和を取る等価CN値検出手段をさらに備え、
    前記合成係数制御手段が、前記等価CN値検出手段により検出されたCN値の大きさに応じた合成係数を生成する
    ことを特徴とする請求項15に記載のOFDM受信装置。
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