JP4555243B2 - OFDM signal transmission quality estimation circuit and method thereof - Google Patents

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本発明は、デジタルFPU受信機においてデジタルFPU送信機からの伝送信号が破錠に至る伝送余裕度やビット誤り率を推定する直交周波数分割多重信号(OFDM信号:Orthogonal Frequency Division Multiplexing 信号)の伝送品質推定回路およびその方法に関するものである。   The present invention relates to a transmission quality of an orthogonal frequency division multiplexing signal (OFDM signal: Orthogonal Frequency Division Multiplexing signal) for estimating a transmission margin and a bit error rate at which a transmission signal from a digital FPU transmitter is broken in a digital FPU receiver. The present invention relates to an estimation circuit and a method thereof.

スポーツ等の実況中継では、FPU(Field Pickup Unit )装置を使用し、テレビカメラで撮影した映像信号をマイクロ波を利用して中継現場から中継局へと伝送する放送技術が利用されている。FPU装置では、従来アナログ伝送が主流であったが、近年、アナログ伝送より伝送劣化が少ないことからデジタル伝送が普及しつつある。   In live broadcasting of sports and the like, a broadcasting technique is used in which a video signal captured by a television camera is transmitted from a relay site to a relay station using microwaves using an FPU (Field Pickup Unit) device. Conventionally, analog transmission has been the mainstream in FPU devices, but in recent years, digital transmission has become widespread due to less transmission degradation than analog transmission.

デジタル信号による伝送では、信号の伝送品質を把握するにあたり、ビット誤り率(BER:Bit Error Rate)という値を使用している。デジタル信号は信号形態が0または1であるが、雑音の影響により閾値を飛び越して入れ替わってしまうことがあり、BERは、このような誤りを総ビット数に対する誤受信したビット数から得られる数値であって、伝送品質を把握する数値として利用されている。   In transmission using a digital signal, a value called a bit error rate (BER) is used to grasp the transmission quality of the signal. A digital signal has a signal form of 0 or 1, but may be switched over by exceeding the threshold value due to the influence of noise. BER is a numerical value obtained from the number of erroneously received bits with respect to the total number of bits. Therefore, it is used as a numerical value for grasping transmission quality.

実際のデジタルFPU装置では、誤り訂正技術である畳み込み処理による多少の補正が行われるものも、基本的には閾値未満の雑音は把握し難い特性があり、即ち、BERは受信信号が所定の閾値に到達してはじめて把握することができる数値であるといえる。そのために、デジタルFPU装置では、移動中継車に搭載されたアンテナの方向の調整を行う場合、アンテナ方向の微調整が雑音の影響で行うことができないことがある。また、中継リハーサル時においても最適な伝送速度を選択するためのマージン(余裕度)の把握ができない等の問題があった。   In an actual digital FPU device, although some correction is performed by convolution processing, which is an error correction technique, basically, it is difficult to grasp noise below a threshold value. That is, the received signal of a BER has a predetermined threshold value. It can be said that it is a numerical value that can be grasped only after reaching. Therefore, in the digital FPU device, when adjusting the direction of the antenna mounted on the mobile relay vehicle, fine adjustment of the antenna direction may not be performed due to the influence of noise. In addition, there is a problem in that it is impossible to grasp a margin (margin) for selecting an optimum transmission rate even during relay rehearsal.

近年、デジタル伝送技術では、上記のようなBERの欠点を補うために変調誤差比(MER:Modulation Error Ratio)が使われており、雑音や歪みの影響が少なく受信状態が良好である程、大きな値となる。このMERは、この座標のばらつきを数値化した値であり、図4のデータシンボル座標を参照して説明すると、原点(0,0)から基準点(I,Q)までの距離の和と基準点(I,Q)から受信信号点(δI,δQ)までの距離の和との比であり、同図にMERを定義する関係式を示した。即ち、BERが閾値を超えたものの数(比率)を把握する値であるのに対して、MERは受信信号の搬送波の伝送品質を常時、マージン(余裕度)という形で把握することが可能である。また、BERは、搬送波のコンスタレーション表示を確認することで視覚的に伝送品質を確認することができる。   In recent years, in digital transmission technology, a modulation error ratio (MER) has been used to compensate for the above-mentioned drawbacks of BER. The smaller the influence of noise and distortion, the better the reception state is. Value. The MER is a value obtained by quantifying the variation in the coordinates, and will be described with reference to the data symbol coordinates in FIG. 4. The sum of the distance from the origin (0, 0) to the reference point (I, Q) and the reference It is a ratio with the sum of the distances from the point (I, Q) to the received signal point (δI, δQ), and the relational expression defining MER is shown in FIG. That is, while the BER is a value for grasping the number (ratio) of those exceeding the threshold, the MER can always grasp the transmission quality of the carrier wave of the received signal in the form of a margin (margin). is there. The BER can visually confirm the transmission quality by confirming the constellation display of the carrier wave.

上記のように、デジタル伝送技術では、伝送品質を把握するのが困難であるといった特徴を有するが、雑音の影響を最小限に留めることができる直交周波数分割多重搬送波(以下、OFDM搬送波と称する)による伝送方式がある。OFDM搬送波は、互いの位相が直交関係にある搬送波を複数多重化したマルチキャリア信号を生成するようにした搬送波であり、FPU装置のような移動体通信では、ビルや山などによる反射波がマルチパス(遅延波)として入力され、これを考慮しなければならず、OFDM搬送波はこのような影響を受け難い伝送方式として利用されている。   As described above, the digital transmission technique has a feature that it is difficult to grasp transmission quality, but an orthogonal frequency division multiplex carrier (hereinafter referred to as an OFDM carrier) that can minimize the influence of noise. There is a transmission method. An OFDM carrier is a carrier that generates a multicarrier signal obtained by multiplexing a plurality of carriers whose phases are orthogonal to each other. In mobile communication such as an FPU device, reflected waves from buildings, mountains, etc. This is input as a path (delayed wave) and this must be taken into consideration, and the OFDM carrier is used as a transmission system which is not easily affected by such influence.

従来のFPU装置について、図7のブロック図を参照して説明する。図7(a)はFPU送受信システムの概略を示し、図7(b)はFPU受信システムのデジタル変調信号受信装置における伝送品質を表示するシステムを示し、図7(c)はその要部を示す信号点間距離対雑音演算部の細部を示しており、この受信装置はMER等を利用して符号誤り率を推定するものである。なお、この従来例では、MERという技術用語は使用していないものの、以下に説明するように、受信信号から与えられる信号点と、復調のために設定してある中心位置との間の距離を雑音レベルとして算出する雑音レベル算出手段が開示されており、MERと同じ技術を利用するものである。   A conventional FPU device will be described with reference to the block diagram of FIG. FIG. 7A shows an outline of the FPU transmission / reception system, FIG. 7B shows a system for displaying the transmission quality in the digital modulation signal receiving apparatus of the FPU reception system, and FIG. 7C shows its main part. The details of the signal point distance versus noise calculation unit are shown, and this receiving apparatus estimates the code error rate using MER or the like. In this conventional example, although the technical term MER is not used, the distance between the signal point given from the received signal and the center position set for demodulation is set as described below. A noise level calculation means for calculating as a noise level is disclosed, and uses the same technology as MER.

この従来例では、図7(b),(c)に示すように、復調部1からの出力が信号点間距離対雑音演算部2に入力されており、さらに、信号点間距離対雑音演算部2を詳細に説明すると、復調部1からの入力された出力の内、受信信号点Rと中心位置Sとが雑音レベル算出部2aに供給され、雑音レベル算出部2aからの出力を複数のシンボルにわたり加算平均する平均演算部2bと、平均演算部2bにより平均化された雑音レベルに現れる誤差量を補正する雑音レベル補正部2cと、雑音レベル補正部2cからの出力の雑音レベルを信号点間距離で除算して信号点間距離対雑音比を算出する除算部2dと、除算部2dからの雑音比をデシベル換算して対数換算する対数変換部2eとから構成されている。このように従来例にはデジタル変調信号受信装置が開示されている。また、この従来例には、信号点間距離対雑音比の算出に当たり、デシベル換算に代えて符号誤り率を算出する技術が開示されている。さらに、OFDMで使用した変調方式に対応する技術も開示されている。これらの従来例には、信号点間距離対雑音比を算出する手段が開示されているが、信号点間距離でなく、信号点の距離で除算すればMERを算出することと同等の技術である(例えば、特許文献1参照)。   In this conventional example, as shown in FIGS. 7B and 7C, the output from the demodulator 1 is input to the signal point distance-to-noise calculation unit 2, and further, the signal point distance-to-noise calculation is performed. The unit 2 will be described in detail. Among the outputs input from the demodulator 1, the received signal point R and the center position S are supplied to the noise level calculator 2a, and the output from the noise level calculator 2a An average calculation unit 2b that performs addition averaging over symbols, a noise level correction unit 2c that corrects an error amount that appears in the noise level averaged by the average calculation unit 2b, and the noise level of the output from the noise level correction unit 2c as signal points A division unit 2d that divides by the inter-distance and calculates a signal point distance to noise ratio, and a logarithmic conversion unit 2e that converts the noise ratio from the division unit 2d into decibels and performs logarithmic conversion. As described above, a digital modulation signal receiving apparatus is disclosed in the conventional example. Further, this conventional example discloses a technique for calculating a code error rate instead of decibel conversion in calculating the signal-point distance-to-noise ratio. Furthermore, a technique corresponding to the modulation scheme used in OFDM is also disclosed. These conventional examples disclose means for calculating a signal-to-signal point distance-to-noise ratio, but it is a technique equivalent to calculating the MER by dividing by the signal point distance instead of the signal point distance. Yes (see, for example, Patent Document 1).

特許3701851号公報(明細書全文,図面全図)Japanese Patent No. 3701851 (full description, full drawing)

上記従来例では、MERのような誤差電圧を複数シンボルで平均演算部により平均する技術が開示されているが、これはシングルキャリアのデジタル信号において伝送路のマージン把握のためには有効であるが、OFDM信号ではあまり有効な技術とは言えない。図5と図6は、OFDM信号の伝送路に雑音を加えたときの図であり、横軸が周波数であり、縦軸が信号強度を示し、折れ線状で示したものが信号のスペクトル、点が誤差(雑音)を表している。図5は一般の雑音についてのものであるが、図6はマルチパスによるものであり、OFDMではマルチパスに対し、周波数に対して周期的に雑音が強いところと弱いところが局在する特性を持っている。   In the above conventional example, a technique for averaging error voltages such as MER by an average calculation unit using a plurality of symbols is disclosed, but this is effective for grasping a transmission line margin in a single carrier digital signal. This is not a very effective technique for OFDM signals. 5 and 6 are diagrams when noise is added to the transmission path of the OFDM signal, the horizontal axis indicates the frequency, the vertical axis indicates the signal strength, and the broken line indicates the signal spectrum and the dots. Represents an error (noise). FIG. 5 is related to general noise, but FIG. 6 is based on multipath. In OFDM, multipath has characteristics in which noise is periodically strong and weak with respect to frequency. ing.

このようにマルチパスによる雑音のように強いところが周期的に局在すると、誤差電圧を平均化処理して得られるMERでは、雑音が局在する部分の影響が全体のシンボルに作用して軽減される結果となり、全シンボルに渡って伝送余裕度があるものと誤認するおそれがあった。無論、デジタル伝送において、雑音の強いところが局在する信号においては破錠を起こせば、そこで信号を受信できなくなり、その後の伝送に支障をきたすことになる。即ち、MERが複数のコンスタレーション点の平均的な誤差の程度を表しており、複数シンボルで誤差が平均化されるため伝送余裕度を計測するMERを監視するのみでは、スペクトラムの谷底付近でのBERが受信状態が悪いことを把握することができず、MERを監視しているにもかかわらずデジタル伝送の破錠をきたすおそれがあった。   In this way, when a strong part such as noise due to multipath is periodically localized, in the MER obtained by averaging the error voltage, the influence of the part where the noise is localized acts on the entire symbol and is reduced. As a result, there is a risk of misunderstanding that there is a transmission margin over all symbols. Of course, in digital transmission, if a signal with a strong noise is localized, if the signal is broken, the signal cannot be received there, and the subsequent transmission is hindered. That is, the MER represents the average error level of a plurality of constellation points, and the error is averaged by a plurality of symbols. Therefore, only by monitoring the MER for measuring the transmission margin, the MER is measured near the valley of the spectrum. The BER cannot grasp that the reception state is bad, and there is a possibility that the digital transmission may be broken although the MER is monitored.

本発明は、上記のような問題点に鑑みなされたものであって、OFDM信号のようにマルチパスに対して雑音の強いところが局在する信号において、伝送余裕度を正確に推定することができるOFDM信号の伝送品質推定回路およびその方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and can accurately estimate a transmission margin in a signal having a strong noise location with respect to multipath, such as an OFDM signal. An object of the present invention is to provide an OFDM signal transmission quality estimation circuit and method.

本発明は、上述した課題を解決したれものであり、請求項1の発明は、デジタル変調された直交周波数分割多重信号を復調する直交周波数分割多重信号復調装置における伝送信号の品質を推定する伝送品質推定回路であって、
直交復調した信号をフーリエ変換し、さらに前記フーリエ変換した信号を復調する復調部と、
該復調部の出力をデマッピング処理するデマッピング部と、
該デマッピング部の出力より誤り訂正を行うとともにビット誤り率を出力する誤り訂正部と、
該誤り訂正部の受信信号出力より受信信号点の誤差電力を算出する誤差電力算出部と、
該誤差電力算出部の出力より所定の周期毎に前記誤差電力の最大値を検出する最大誤差電力検出部と、
該最大誤差電力検出部の出力を入力として前もって求めた、伝送が破錠するときの限界誤差電力との差を出力とするテーブルにより伝送余裕度を推定する伝送余裕度推定部とからなり、
前記誤り訂正部から得られる前記ビット誤り率と前記伝送余裕度推定部から得られる前記伝送余裕度を同一画面に表示する表示部を具えることを特徴とするOFDM信号の伝送品質推定回路である。
The present invention solves the above-mentioned problems, and the invention of claim 1 estimates transmission signal quality in an orthogonal frequency division multiplexing signal demodulator that demodulates a digitally modulated orthogonal frequency division multiplexing signal. A quality estimation circuit,
A demodulator for performing a Fourier transform on the quadrature demodulated signal and further demodulating the Fourier transformed signal;
A demapping unit for demapping the output of the demodulation unit;
An error correction unit that performs error correction from the output of the demapping unit and outputs a bit error rate;
An error power calculation unit that calculates error power of a reception signal point from a reception signal output of the error correction unit;
A maximum error power detection unit that detects a maximum value of the error power for each predetermined period from an output of the error power calculation unit;
A transmission margin estimation unit that estimates the transmission margin by a table that outputs the difference from the marginal error power when transmission is obtained in advance, using the output of the maximum error power detection unit as an input ,
An OFDM signal transmission quality estimation circuit comprising a display unit that displays the bit error rate obtained from the error correction unit and the transmission margin obtained from the transmission margin estimation unit on the same screen. .

また、前記所定周期は、1OFDMシンボルを周期単位とするOFDM信号の伝送品質推定回路である。 The front Symbol predetermined period is a transmission quality estimation circuit O FDM signal you the 1OFDM symbol and cycle unit.

また、請求項の発明は、デジタル変調された直交周波数分割多重信号を復調し、伝送信号の品質を推定する伝送品質推定方法であって、
直交復調した信号をフーリエ変換し、さらに前記フーリエ変換した信号を復調し、
該復調した出力信号をデマッピング処理し、
該デマッピング処理出力より誤り訂正を行うとともにビット誤り率を算出し、
該誤り訂正した後の出力より受信信号点の誤差電力を算出し、
該誤差電力より所定の周期毎に前記誤差電力の最大値を検出し、
該最大誤差電力と前もって求めた伝送が破錠するときの限界誤差電力との差による伝送余裕度をテーブルから読み出して推定し、
前記ビット誤り率と前記伝送余裕度を同一画面に表示して伝送品質を推定することを特徴とするOFDM信号の伝送品質推定方法である。
The invention of claim 2 is a transmission quality estimation method for demodulating a digitally modulated orthogonal frequency division multiplexed signal and estimating the quality of the transmission signal,
The orthogonally demodulated signal is Fourier-transformed, and the Fourier-transformed signal is demodulated,
Demapping the demodulated output signal,
Perform error correction from the demapping processing output and calculate the bit error rate,
Calculate the error power of the received signal point from the output after error correction,
The maximum value of the error power is detected every predetermined cycle from the error power,
Read the transmission margin due to the difference between the maximum error power and the limit error power when the transmission obtained in advance is unlocked from the table and estimate,
An OFDM signal transmission quality estimation method, wherein transmission quality is estimated by displaying the bit error rate and the transmission margin on the same screen .

また、請求項5の発明は、前記所定周期は、1OFDMシンボルを周期単位とすることを特徴とする請求項4に記載のOFDM信号の伝送品質推定方法である。   The invention of claim 5 is the OFDM signal transmission quality estimation method according to claim 4, wherein the predetermined period is one OFDM symbol as a period unit.

また、請求項6の発明は、前記伝送信号の余裕度およびビット誤り率の推定は、変調方式や畳み込み符号化率によるテーブルデータを参照して推定することを特徴とする請求項4に記載のOFDM信号の伝送品質推定方法である。   The invention according to claim 6 is characterized in that the margin of the transmission signal and the bit error rate are estimated with reference to table data based on a modulation scheme and a convolutional coding rate. This is a method for estimating the transmission quality of an OFDM signal.

請求項1または請求項の発明によれば、受信したOFDM信号を直交復調し、フーリエ変換した信号をさらに復調処理してデマッピング処理し、受信信号点の誤差電力を算出し、所定周期当たりの最大誤差電力検出し、最大誤差電力より伝送余裕度やビット誤り率(BER)を推定することにより、MERのような誤差を平均化処理する演算処理工程が存在しないため、移動体通信のように通信経路が刻々変化する場合には有用である。特に、アンテナ方向の微調整や伝送パラメータの決定には効果を発揮する。 According to the first or second aspect of the present invention, the received OFDM signal is orthogonally demodulated, the Fourier-transformed signal is further demodulated and demapped, the error power of the received signal point is calculated, and a predetermined period is obtained. maximum error power detects, by estimating the maximum error power transmission margin and bit error rate than (BER), because the arithmetic processing step of averaging processing errors such as MER is not present, mobile communication Thus, it is useful when the communication path changes every moment. In particular, it is effective for fine adjustment of the antenna direction and determination of transmission parameters.

アンテナ微調整は、入力電界表示やグレー表示を用いてアンテナ方向を初期調整(粗調整)した後、余裕度表示を見ながら最も余裕度が大きい方向へ微調整するのに使用する。また、伝送パラメータは、中継リハーサル時なで、余裕度を目安にして、伝送速度などを決定する。従来のBER表示よりも、幅広い(コンスタレーションの乱れ具合)範囲にわたって表示できるため、伝送路の雑音に対する余裕度が推定し易くなる。さらに、本発明では、OFDM信号による伝送を対象としたが、マッピング処理を行うデジタル伝送であれば、シングルキャリアの場合にも適用可能である。   The antenna fine adjustment is used to finely adjust the antenna in the direction with the largest margin while observing the margin display after initial adjustment (coarse adjustment) of the antenna direction using input electric field display or gray display. In addition, the transmission parameter is determined during the relay rehearsal, and the transmission rate is determined based on the margin. Since the display can be performed over a wider range (the degree of constellation disturbance) than the conventional BER display, it is easy to estimate the margin for noise on the transmission line. Furthermore, although the present invention is intended for transmission using OFDM signals, the present invention can also be applied to a single carrier as long as it is digital transmission that performs mapping processing.

また、発明によれば、最大誤差電力の検出を1OFDMシンボル単位で検出するようにすることにより、数OFDMシンボルからかなりの長時間による設定が可能となり、伝送品質推定回路の用途が広がる効果がある。 Further, according to the present invention, by the detection of the maximum error power so as to detect at 1OFDM symbol unit enables setting by quite a long time from a few OFDM symbols, the application spreads the effect of the transmission quality estimation circuit is there.

また、発明によれば、変調方式や畳み込み符号化率によるテーブルを使用して算出することにより、ROMなどのメモリ素子で構成することが可能となるため、回路構成が簡単となる。また、テーブル出力は対数変換して得られる値、即ち、デシベル(dB)としたことにより、伝送余裕度を計算するときも加減算で計算することが可能となる効果を有する。 Further, according to the present invention, since the calculation can be performed using a table based on the modulation scheme and the convolutional coding rate, it can be configured with a memory element such as a ROM, so that the circuit configuration is simplified. Further, since the table output is a value obtained by logarithmic conversion, that is, decibel (dB), it has an effect that it can be calculated by addition / subtraction even when calculating the transmission margin.

以下、本発明に係るOFDM信号の伝送品質推定回路およびその方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、図1は本発明の一実施形態を示すブロック図であり、図2は本実施形態における誤差電力の算出を説明する図であり、図3(a),(b)はOFDM信号の伝送品質推定回路の表示例を示す図である。   Embodiments of an OFDM signal transmission quality estimation circuit and method according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the calculation of error power in this embodiment, and FIGS. 3 (a) and 3 (b) are OFDM signal transmissions. It is a figure which shows the example of a display of a quality estimation circuit.

先ず、本実施形態の伝送品質推定回路について、図1を参照し説明する。伝送品質推定回路は、入力端子10、復調部11、デマッピング部12、誤り訂正部13、誤差電力算出部14、最大誤差電力検出部15、伝送余裕度推定部16および表示部17から構成されている。受信信号の出力電圧は誤り訂正部13から出力される。なお、同図の点線内が、本発明の伝送品質推定回路の要部を示すブロック図である。   First, the transmission quality estimation circuit of this embodiment will be described with reference to FIG. The transmission quality estimation circuit includes an input terminal 10, a demodulation unit 11, a demapping unit 12, an error correction unit 13, an error power calculation unit 14, a maximum error power detection unit 15, a transmission margin estimation unit 16, and a display unit 17. ing. The output voltage of the received signal is output from the error correction unit 13. In addition, the inside of the dotted line of the figure is a block diagram which shows the principal part of the transmission quality estimation circuit of this invention.

入力端子10には、デジタルFPU送信機より伝送されるOFDM信号を受信アンテナで受信し、デジタルデータに変換するとともに直交復調し、それぞれの出力をフーリエ変換した信号が入力され、復調部11に入力される。   An input terminal 10 receives an OFDM signal transmitted from a digital FPU transmitter by a receiving antenna, converts it into digital data and orthogonally demodulates it, and inputs a signal obtained by Fourier transforming each output. Is done.

復調部11はフーリエ変換された信号を復調処理し、復調信号をデマッピング部12に入力するとともに、誤り訂正回路13および最大誤差電力検出部15に対してタイミング制御信号を出力する。   The demodulator 11 demodulates the Fourier-transformed signal, inputs the demodulated signal to the demapping unit 12, and outputs a timing control signal to the error correction circuit 13 and the maximum error power detector 15.

デマッピング部12では、復調信号より座標軸上の点にデマッピング処理を行う。デマッピング処理は送信側でのマッピング処理とは逆の処理となる。   The demapping unit 12 performs demapping processing on the point on the coordinate axis from the demodulated signal. The demapping process is the reverse of the mapping process on the transmission side.

誤り訂正回路13では、デマッピング出力に対して誤り訂正を行い、復調部11からのタイミング制御信号によりBERを出力する。なお、BERの推定は公知である。   The error correction circuit 13 performs error correction on the demapping output, and outputs a BER by a timing control signal from the demodulator 11. The estimation of BER is well known.

誤差電力算出部14では、デマッピング部12の出力より受信信号点の最も近い基準となる点の距離を誤差電力として算出し出力する。具体的には、図2のコンスタレーション表示に示すように、基準点がAおよびBであり、A1およびA2は共に基準点Aに対する受信信号点である。A1は基準点Aに近いため、基準点Aとの距離L1を算出する。A2は基準点Aよりも基準点Bに近いため基準点Bとの距離L2を算出する。   The error power calculation unit 14 calculates and outputs the distance of the reference point closest to the received signal point from the output of the demapping unit 12 as error power. Specifically, as shown in the constellation display of FIG. 2, the reference points are A and B, and A1 and A2 are both received signal points with respect to the reference point A. Since A1 is close to the reference point A, the distance L1 from the reference point A is calculated. Since A2 is closer to the reference point B than the reference point A, the distance L2 from the reference point B is calculated.

最大誤差電力検出部15は、誤差電力算出部14の出力を復調部11からのタイミング制御信号により、制御信号の周期に基づいて、最大誤差電力を検出する。周期は1OFDM信号のシンボル周期信号を周期単位とする。即ち、最大誤差電力検出部15では、シンボル毎の最大誤差電力を検出する。   The maximum error power detection unit 15 detects the maximum error power from the output of the error power calculation unit 14 based on the cycle of the control signal based on the timing control signal from the demodulation unit 11. The period is a symbol period signal of one OFDM signal. That is, the maximum error power detection unit 15 detects the maximum error power for each symbol.

伝送余裕度推定部16は最大誤差電力より、変調方式および畳み込み符号化率を参照し、伝送における余裕度を推定する。なお、伝送における余裕度とは、破錠するときの限界誤差電力と得られる最大誤差電力との差のレベルである。限界誤差電力と最大誤差電力との差は、テーブルデータ(テーブルROM)から算出する。また、変調方式や畳み込み符号化率によるテーブルデータが設けられ、このテーブルデータから伝送信号の余裕度およびビット誤り率の推定をする。   The transmission margin estimation unit 16 refers to the modulation scheme and the convolutional coding rate from the maximum error power and estimates the margin in transmission. The margin in transmission is the level of difference between the limit error power when breaking and the maximum error power obtained. The difference between the limit error power and the maximum error power is calculated from table data (table ROM). Also, table data based on the modulation scheme and the convolutional coding rate is provided, and the margin of the transmission signal and the bit error rate are estimated from this table data.

表示部17は伝送余裕度推定部16の出力である余裕度(マージン)とBERを図3のように表示する。図3(a),(b)は、表示部17に伝送余裕度(マージン)とBERとを並べて表示した一例を示している。図3(a)は、BERのOVERを伝送余裕度の0dBを基準とした表示例であり、残り何dBでOVERとなるのかを把握することができる。また、図3(b)は、BERのUNDERを伝送余裕度の0dBを基準とした表示例である。OVERと同様に、後、何dBでUNDERになるかを把握することができる。   The display unit 17 displays the margin (margin), which is the output of the transmission margin estimation unit 16, and the BER as shown in FIG. FIGS. 3A and 3B show an example in which the transmission margin (margin) and the BER are displayed side by side on the display unit 17. FIG. 3A is a display example based on BER OVER with 0 dB of transmission margin as a reference, and it is possible to grasp how many dB remaining OVER. FIG. 3B is a display example based on BER UNDER with a transmission margin of 0 dB as a reference. Similarly to OVER, it is possible to grasp how many dB it will become UNDER later.

本発明は、MERの内在する課題を解決した伝送品質推定回路に関し、伝送品質推定回路はその出力を表示部17に表示することができ、デジタルFPU受信装置を搭載した中継車における実際の運用では、技術員がこの表示部17の両方の表示を見ながらアンテナの方向調整等を行うことができる。表示部17のBERとマージンを監視することによって、OFDM信号を破錠することなく受信することができる。図3(a),(b)の表示例は、運用する人あるいは用途により、図3(a),(b)の何れかの表示を選択し得るようにスイッチ(図示なし)を設けて切り換えるようにしてもよい。   The present invention relates to a transmission quality estimation circuit that solves the problems inherent in MER, and the transmission quality estimation circuit can display the output on the display unit 17, and in actual operation in a relay vehicle equipped with a digital FPU receiver. An engineer can adjust the direction of the antenna while viewing both displays on the display unit 17. By monitoring the BER and margin of the display unit 17, the OFDM signal can be received without being broken. The display examples in FIGS. 3A and 3B are switched by providing a switch (not shown) so that one of the displays in FIGS. 3A and 3B can be selected depending on the operating person or application. You may do it.

なお、本発明は、CPUを使用してプログラムで処理することも可能である。CPU処理速度と伝送速度にも依るが、CPU処理速度が伝送速度よりも速いときに可能である。処理の順は、図1の符号の順にプログラムを構成することが可能である。   The present invention can also be processed by a program using a CPU. Although it depends on the CPU processing speed and the transmission speed, it is possible when the CPU processing speed is faster than the transmission speed. As for the order of processing, it is possible to configure a program in the order of the symbols in FIG.

本発明の活用例としては、デジタルFPU装置のデジタル受信機に利用することができる。   As an application example of the present invention, it can be used in a digital receiver of a digital FPU device.

本発明の伝送品質推定回路の一実施形態を示すブロック図である。、It is a block diagram which shows one Embodiment of the transmission quality estimation circuit of this invention. , 本実施形態における誤差電力の算出を説明する図である。It is a figure explaining calculation of error power in this embodiment. (a),(b)はOFDM信号の伝送品質推定回路の表示例を示す図である。(A), (b) is a figure which shows the example of a display of the transmission quality estimation circuit of an OFDM signal. MERの説明図である。It is explanatory drawing of MER. OFDM信号の伝送路に一般の雑音を加えたときのスペクトル図である。It is a spectrum figure when general noise is added to the transmission path of the OFDM signal. OFDM信号の伝送路にマルチパス雑音を加えたときのスペクトル図である。It is a spectrum figure when multipath noise is added to the transmission path of the OFDM signal. (a)はFPU送受信システムの概略を示すブロック図、(b)はFPU受信システムのデジタル変調信号受信装置のブロック図、(c)はその要部を示す信号点間距離対雑音演算部の細部を示すブロック図である。(A) is a block diagram showing an outline of an FPU transmission / reception system, (b) is a block diagram of a digital modulation signal receiving device of an FPU reception system, and (c) is a detail of a signal point distance-to-noise calculation unit showing its main part. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10 入力端子
11 復調部
12 デマッピング部
13 誤り訂正部
14 誤差電力算出部
15 最大誤差電力検出部
16 伝送余裕度推定部
17 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Input terminal 11 Demodulation part 12 Demapping part 13 Error correction part 14 Error power calculation part 15 Maximum error power detection part 16 Transmission margin estimation part 17 Display part

Claims (2)

デジタル変調された直交周波数分割多重信号を復調する直交周波数分割多重信号復調装置における伝送信号の品質を推定する伝送品質推定回路であって、
直交復調した信号をフーリエ変換し、さらに前記フーリエ変換した信号を復調する復調部と、
該復調部の出力をデマッピング処理するデマッピング部と、
該デマッピング部の出力より誤り訂正を行うとともにビット誤り率を出力する誤り訂正部と、
該誤り訂正部の受信信号出力より受信信号点の誤差電力を算出する誤差電力算出部と、
該誤差電力算出部の出力より所定の周期毎に前記誤差電力の最大値を検出する最大誤差電力検出部と、
該最大誤差電力検出部の出力を入力として前もって求めた、伝送が破錠するときの限界誤差電力との差を出力とするテーブルにより伝送余裕度を推定する伝送余裕度推定部とからなり、
前記誤り訂正部から得られる前記ビット誤り率と前記伝送余裕度推定部から得られる前記伝送余裕度を同一画面に表示する表示部を具えることを特徴とするOFDM信号の伝送品質推定回路。
A transmission quality estimation circuit for estimating the quality of a transmission signal in an orthogonal frequency division multiplexing signal demodulator that demodulates a digitally modulated orthogonal frequency division multiplexing signal,
A demodulator for performing a Fourier transform on the quadrature demodulated signal and further demodulating the Fourier transformed signal;
A demapping unit for demapping the output of the demodulation unit;
An error correction unit that performs error correction from the output of the demapping unit and outputs a bit error rate;
An error power calculation unit that calculates error power of a reception signal point from a reception signal output of the error correction unit;
A maximum error power detection unit that detects a maximum value of the error power for each predetermined period from an output of the error power calculation unit;
A transmission margin estimation unit that estimates the transmission margin by a table that outputs the difference from the marginal error power when transmission is obtained in advance, using the output of the maximum error power detection unit as an input ,
A transmission quality estimation circuit for an OFDM signal, comprising: a display unit for displaying the bit error rate obtained from the error correction unit and the transmission margin obtained from the transmission margin estimation unit on the same screen .
デジタル変調された直交周波数分割多重信号を復調し、伝送信号の品質を推定する伝送品質推定方法であって、A transmission quality estimation method for demodulating a digitally modulated orthogonal frequency division multiplexed signal and estimating the quality of the transmission signal,
直交復調した信号をフーリエ変換し、さらに前記フーリエ変換した信号を復調し、The orthogonally demodulated signal is Fourier-transformed, and the Fourier-transformed signal is demodulated,
該復調した出力信号をデマッピング処理し、Demapping the demodulated output signal,
該デマッピング処理出力より誤り訂正を行うとともにビット誤り率を算出し、Perform error correction from the demapping processing output and calculate the bit error rate,
該誤り訂正した後の出力より受信信号点の誤差電力を算出し、Calculate the error power of the received signal point from the output after error correction,
該誤差電力より所定の周期毎に前記誤差電力の最大値を検出し、The maximum value of the error power is detected every predetermined cycle from the error power,
該最大誤差電力と前もって求めた伝送が破錠するときの限界誤差電力との差による伝送余裕度をテーブルから読み出して推定し、Read the transmission margin due to the difference between the maximum error power and the limit error power when the transmission obtained in advance is unlocked from the table and estimate,
前記ビット誤り率と前記伝送余裕度を同一画面に表示して伝送品質を推定することを特徴とするOFDM信号の伝送品質推定方法。An OFDM signal transmission quality estimation method, wherein the bit error rate and the transmission margin are displayed on the same screen to estimate transmission quality.
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