JP4850049B2

JP4850049B2 - シンボル同期装置、シンボル同期方法および試験装置

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Publication number: JP4850049B2
Application number: JP2006337388A
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Inventors: 寿一中田
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Publication date: 2012-01-11
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Description

本発明は、シンボル同期装置、シンボル同期方法および試験装置に関する。特に本発明は、予め定められた信号を含むシンボルであるプリアンブルシンボルを有する直交周波数分割多重変調信号（ＯＦＤＭ変調信号）におけるシンボルの同期位置を検出するシンボル同期装置、シンボル同期方法、および、シンボル同期装置を用いて被試験デバイスを試験する試験装置に関する。

例えばワイヤレスＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ、ＵＷＢ（ＵｌｔｒａＷｉｄｅＢａｎｄ））等の通信規格において、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）変調方式が採用されている。ＯＦＤＭ変調方式が採用されたＯＦＤＭ通信装置は、直交周波数分割多重変調信号（以下、ＯＦＤＭ変調信号と呼ぶ。）を送受信する。ＯＦＤＭ通信装置は、送信側においてはシンボル毎に複数のデータに対してＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）演算をしてＯＦＤＭ変調信号を生成し、受信側においてはＯＦＤＭ変調信号に対してシンボル毎にＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算をして、各サブキャリアにより変調されているデータを抽出する。

ここで、ＯＦＤＭ通信装置は、受信したＯＦＤＭ変調信号のシンボルの同期位置を検出するシンボル同期装置を備える。ＯＦＤＭ通信装置は、シンボルの同期位置に基づく範囲に対してＦＦＴ演算をすることにより、各シンボルに含まれているデータを抽出する。

シンボル同期装置は、ＯＦＤＭ変調信号に含まれる予め定められた信号であるプリアンブルシンボルをレプリカ信号として記憶する。そして、シンボル同期装置は、レプリカ信号との相関値が最も高いＯＦＤＭ変調信号における位置を探索し、探索して得られた位置を基準としてＯＦＤＭ変調信号のシンボルの同期位置を決定する。

シンボル同期装置は、一例として、下記式（１）に表される演算により相関値Ｃｏｒｒを算出する。式（１）において、ＺはＯＦＤＭ変調信号のサンプル値、Ｒ^※はレプリカ信号のサンプル値の複素共役、Σはレプリカ信号のサンプル数分の総和を示す。

すなわち、シンボル同期装置は、レプリカ信号の複数のサンプル値の複素共役と、ＯＦＤＭ変調信号の複数のサンプル値とを同位置のサンプル値同士で乗算し、乗算して得られた複数の乗算結果を加算して絶対値を二乗した分子値（式（１）の分子の値）を算出する。さらに、シンボル同期装置は、ＯＦＤＭ変調信号の複数のサンプル値のそれぞれの絶対値を二乗した値を加算した値と、レプリカ信号の複数のサンプル値のそれぞれの絶対値を二乗した値を加算した値とを乗算した分母値（式（１）の分母の値）を算出する。そして、シンボル同期装置は、分子値を分母値で除算することにより、相関値Ｃｏｒｒを算出する。

このようなシンボル同期装置は、受信信号の絶対値の変動の影響を除去した相関値を算出することができる。従って、シンボル同期装置は、シンボルの同期位置を正確に検出することができる。なお、現時点で先行技術文献の存在を認識していないので、先行技術文献に関する記載を省略する。

ところで、シンボル同期装置は、簡易な構成で高速にシンボルの同期位置を検出できることが望ましい。しかし、上述のシンボル同期装置は、除算を含む演算により相関値を算出していたので、演算量が多かった。

そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるシンボル同期装置、シンボル同期方法および試験装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。

上記課題を解決するために、本発明の第１の形態においては、予め定められた信号を含むシンボルであるプリアンブルシンボルを有する直交周波数分割多重変調信号におけるシンボルの同期位置を検出するシンボル同期装置であって、前記プリアンブルシンボル中の一部の波形であって、前記プリアンブルシンボルの全体の平均電力よりも、平均電力が高くなる前記プリアンブルシンボル中における部分を、レプリカ信号として記憶するレプリカ記憶部と、前記レプリカ信号と同期対象となる直交周波数分割多重変調信号の対応する部分との相関に基づき、前記同期対象となる直交周波数分割多重変調信号のシンボルの同期位置を検出する同期部とを備えるシンボル同期装置、および、これを備える試験装置を提供する。

本発明の第２の形態においては、予め定められた信号を含むシンボルであるプリアンブルシンボルを有する直交周波数分割多重変調信号におけるシンボルの同期位置を検出するシンボル同期方法であって、前記プリアンブルシンボル中の一部の波形であって、前記プリアンブルシンボルの全体の平均電力よりも、平均電力が高くなる前記プリアンブルシンボル中における部分を、レプリカ信号として記憶し、同期対象となる直交周波数分割多重変調信号と前記レプリカ信号との相関に基づき、前記同期対象となる直交周波数分割多重変調信号のシンボルの同期位置を検出するシンボル同期方法を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、本実施形態に係る試験装置１０の構成を被試験送信装置１００とともに示す。試験装置１０は、本発明に係る被試験デバイスの一例である被試験送信装置１００を試験する。被試験送信装置１００は、ＯＦＤＭ変調方式を採用した送信装置であり、所定周波数のキャリア信号により直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調信号を直交変調した送信信号を出力する。

試験装置１０は、出力部１２と、入力部１４と、抽出部１６と、良否判定部１８と、シンボル同期装置２０とを備える。出力部１２は、ＯＦＤＭ変調信号をキャリア信号により変調した送信信号を、被試験送信装置１００から出力させる。ここで、ＯＦＤＭ変調信号は、予め定められた信号を含むシンボルであるプリアンブルシンボルを有する。出力部１２は、一例として、信号発生部１２２を有してよい。信号発生部１２２は、送信データを被試験送信装置１００に供給して、被試験送信装置１００から送信信号を出力させる。

入力部１４は、被試験送信装置１００から出力されたＯＦＤＭ変調信号を入力する。入力部１４は、一例として、被試験送信装置１００から出力された送信信号を受信し、受信した送信信号を直交復調することにより、被試験送信装置１００からＯＦＤＭ変調信号を入力してよい。

入力部１４は、一例として、ダウンコンバータ１４２と、ＡＤ変換部１４４と、直交復調部１４６と、信号格納部１４８とを有してよい。ダウンコンバータ１４２は、被試験送信装置１００から出力された送信信号のキャリア周波数をダウンコンバートする。ＡＤ変換部１４４は、ダウンコンバータ１４２から出力された信号をサンプリングしてデジタル化する。なお、ＡＤ変換部１４４は、被試験送信装置１００から出力された送信信号をダウンコンバータ１４２を介さずに直接サンプリングしてデジタル化してもよい。

直交復調部１４６は、ＡＤ変換部１４４によりデジタル化された信号をデジタル演算によって直交復調して、ベースバンドのＯＦＤＭ変調信号を出力する。信号格納部１４８は、直交復調部１４６から出力されたＯＦＤＭ変調信号を順次に格納する。信号格納部１４８は、一例として、直交復調部１４６から出力されたＯＦＤＭ変調信号の各サンプルを、アドレス順に順次に格納する。

抽出部１６は、入力部１４により入力されたＯＦＤＭ変調信号における複数のサブキャリアのそれぞれに含まれる受信信号を、シンボル毎に抽出する。抽出部１６は、一例として、ＦＦＴ演算部１６２を有してよい。ＦＦＴ演算部１６２は、信号格納部１４８に格納されたＯＦＤＭ変調信号のサンプル点を１シンボル分毎に取り出して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算を行う。これにより、ＦＦＴ演算部１６２は、複数のサブキャリアのそれぞれに含まれる受信値を、シンボル毎に抽出することができる。

良否判定部１８は、抽出部１６により抽出された受信信号の良否を判定する。良否判定部１８は、一例として、受信信号のＥＶＭ（ＥｒｒｏｒＶｅｃｔｏｒＭａｇｎｉｔｕｄｅ）を測定して、受信信号の良否を判定してよい。

シンボル同期装置２０は、入力部１４により入力されたＯＦＤＭ変調信号におけるシンボルの同期位置を検出する。シンボル同期装置２０は、検出したシンボルの同期位置を抽出部１６に供給する。これにより、抽出部１６は、ＯＦＤＭ変調信号から、受信信号をシンボル毎に抽出することができる。

シンボル同期装置２０は、レプリカ記憶部２２と、同期部２４とを有する。レプリカ記憶部２２は、プリアンブルシンボルの一部を含むレプリカ信号を記憶する。すなわち、レプリカ記憶部２２は、プリアンブルシンボルを構成する全サンプルのうちの一部分のサンプル値を、レプリカ信号として記憶する。さらに、レプリカ記憶部２２は、一例として、レプリカ信号として記憶した一部のサンプルの、プリアンブルシンボル中における位置を別途記憶してよい。

同期部２４は、同期対象となる入力部１４により入力されたＯＦＤＭ変調信号とレプリカ信号との相関に基づき、同期対象となる入力部１４により入力されたＯＦＤＭ変調信号のシンボルの同期位置を検出する。このようなシンボル同期装置２０によれば、簡易な構成で高速にシンボルの同期位置を検出することができる。そして、このようなシンボル同期装置２０を備える試験装置１０によれば、簡易な構成で高速に被試験送信装置１００を試験することができる。

図２は、ＯＦＤＭ変調信号、当該ＯＦＤＭ変調信号のシンボルおよび同期位置の一例を示す。ＯＦＤＭ変調信号は、所定時間長のシンボルが連続した信号である。各シンボルは、伝送信号と、伝送信号の前に付加されたガードインターバル（ＧＩ）とを含む。伝送信号は、送信側から受信側に伝送すべき信号が含まれている。伝送信号は、複数の周波数のサブキャリアのそれぞれが、デジタルデータにより直交変調された信号である。ガードインターバルは、伝送信号の最後の部分と同一波形の信号である。

また、ＯＦＤＭ変調信号は、複数のシンボルのうちの一部に、プリアンブルシンボルを有する。プリアンブルシンボルは、一例として、予め定められた信号が各サブキャリアに変調されており、この結果、ＯＦＤＭ変調信号の時間領域における信号波形が予め定められた波形となっている。プリアンブルシンボルの信号波形は、例えば通信方式等により定められる。

各シンボルに含まれる複数のサブキャリアのそれぞれの受信値を抽出する場合、ＦＦＴ演算部１６２は、各シンボルから、伝送信号の長さ分の連続したサンプル点（すなわち、シンボル長からガードインターバル長を除いた連続したサンプル点）を取り出し、ＦＦＴ演算を行う。この場合において、ＦＦＴ演算部１６２は、マルチパス等によりシンボル間干渉が生じている可能性があるシンボル境界近傍を除いてＦＦＴ演算することを目的として、ガードインターバルの略中心から伝送信号長分の連続したサンプル点を取り出すのが好ましい。

シンボル同期装置２０は、一例として、シンボルの同期位置として信号格納部１４８のアドレスをシンボル毎に発生し、ＦＦＴ演算部１６２に供給してよい。アドレス順にＯＦＤＭ変調信号が格納されていることを条件として、シンボル同期装置２０は、ＦＦＴ演算の開始アドレス（例えば、各シンボルのガードインターバルの略中心位置のアドレス）を、シンボルの同期位置として信号格納部１４８に供給してよい。これにより、信号格納部１４８は、シンボル同期装置２０により指定されたアドレスから所定サンプル数のデータを読み出してＦＦＴ演算をすることにより、シンボル毎に受信値を抽出することができる。

また、シンボル同期装置２０は、レプリカ信号と対応する数および配置のサンプルの部分信号を信号格納部１４８に格納されたＯＦＤＭ変調信号から順次に取り出す。そして、シンボル同期装置２０は、取り出した部分信号およびレプリカ信号の相関を算出する。

ここで、取り出した部分信号がレプリカ信号と同位置の信号である場合、取り出した部分信号およびレプリカ信号の相関は、最も高くなる。従って、シンボル同期装置２０は、取り出した部分信号およびレプリカ信号の相関のピーク位置を探索し、探索して得られたピーク位置を基準としてＯＦＤＭ変調信号上におけるシンボルの同期位置（例えば、ガードインターバルの略中心位置）を検出する。

さらに、シンボル同期装置２０は、一例として、ＯＦＤＭ変調信号から取り出した部分信号と、レプリカ信号との相関を表す相関値Ｃｏｒｒを、下記式（２）により表される演算により算出してよい。式（２）において、ＺはＯＦＤＭ変調信号のサンプル値、Ｒ^※はレプリカ信号のサンプル値の複素共役、Σはレプリカ信号のサンプル数分の総和を示す。

すなわち、シンボル同期装置２０は、部分信号に含まれる複数のサンプル値とレプリカ信号に含まれる複数のサンプル値の複素共役とを同位置のサンプル値同士で乗算し、乗算して得られた複数の乗算結果を加算した値を、相関値Ｃｏｒｒとして算出する。これにより、シンボル同期装置２０は、除算をせずに相関値を算出することができ、演算処理が簡易になる。

図３は、プリアンブルシンボルの波形の一例およびレプリカ信号の波形の一例を示す。さらに、レプリカ記憶部２２は、プリアンブルシンボル中における電力が最も高くなる部分をレプリカ信号として記憶してよい。

例えば、レプリカ記憶部２２は、プリアンブルシンボル中における一部の波形（例えば所定長の連続波形）をレプリカ信号として記憶する場合、一部の波形の合計の電力が最も高くなる部分をレプリカ信号として記憶してよい。すなわち、レプリカ記憶部２２は、プリアンブルシンボルの先頭から末尾まで順次に一部の波形を取り出して電力を算出した場合における、最も電力が高い位置の波形をレプリカ信号としてよい。

このように最も電力が高くなる部分をレプリカ信号として記憶することにより、シンボル同期装置２０は、式（２）のように算出された値のピーク位置を、伝送信号の電力の大きさに関わらず、レプリカ信号との相関が最も高い位置とすることができる。なお、レプリカ記憶部２２は、プリアンブルシンボルの全体の平均電力よりも、平均電力が高くなるプリアンブルシンボル中における部分を、レプリカ信号として記憶してもよい。

図４は、同期部２４の構成の一例をレプリカ記憶部２２とともに示す。同期部２４は、一例として、選択部３２と、相関値算出部３４と、同期位置検出部３６とを含んでよい。選択部３２は、レプリカ信号と対応する配置の複数のサンプル値を含む部分信号を、同期対象となるＯＦＤＭ変調信号から順次に選択する。

相関値算出部３４は、選択部３２により部分信号が選択される毎に、選択された部分信号とレプリカ信号との相関値を順次に出力する。本例において、相関値算出部３４は、部分信号に含まれる複数のサンプル値と、レプリカ信号に含まれる複数のサンプル値の複素共役とを同位置のサンプル値同士で乗算し、乗算して得られた複数の乗算結果を加算した値を、相関値として出力する。

相関値算出部３４は、一例として、複素共役変換部４０と、乗算部４２と、加算部４４とを含んでよい。複素共役変換部４０は、レプリカ記憶部２２に記憶されたレプリカ信号に含まれる複数のサンプル値を複素共役に変換して出力する。乗算部４２は、選択部３２により選択された複数のサンプル値と、レプリカ信号に含まれる複数のサンプル値の複素共役とを同位置のサンプル値同士で乗算する。加算部４４は、乗算部４２による複数の乗算結果を加算して、相関値として出力する。

同期位置検出部３６は、複数の相関値に基づき同期対象となるＯＦＤＭ変調信号の同期位置を検出する。同期位置検出部３６は、一例として、選択部３２により部分信号が選択される毎に順次に出力された相関値のピーク値を検出する。そして、同期位置検出部３６は、相関値がピークとなった部分信号の位置がレプリカ信号の位置である判定して、相関値がピークとなった部分信号の位置を基準としてＦＦＴ演算部１６２に格納されているＯＦＤＭ変調信号上におけるシンボルの同期位置（例えば、ガードインターバルの略中心位置）を算出する。

このような同期部２４によれば、簡易な構成で同期位置を検出することができるので、ハードウェアにより構成して高速にシンボルの同期位置を検出することができる。なお、レプリカ記憶部２２は、レプリカ信号に含まれる複数のサンプル値のそれぞれの複素共役を記憶してよい。この場合、相関値算出部３４は、複素共役変換部４０を含まなくてよく、また、乗算部４２は、選択部３２により選択された複数のサンプル値のそれぞれと、レプリカ記憶部２２により記憶された対応する値とを直接乗算する。

図５は、レプリカ信号の一例を示す。プリアンブルシンボル中における所定長の連続波形をレプリカ信号として記憶することに代えて、レプリカ記憶部２２は、一例として、図５に示すように、プリアンブルシンボルにおける連続しない２以上の区間の組をレプリカ信号として記憶してもよい。

このようなシンボル同期装置２０によれば、レプリカ信号の電力をより大きくし、レプリカ信号と部分信号との相関値のピーク値をより大きくすることができる。この結果、シンボル同期装置２０は、精度よくシンボルの同期位置を検出することができる。

また、レプリカ記憶部２２は、一例として、プリアンブルシンボルを複数の区間に分割した場合における、プリアンブルシンボルにおける電力の高い順に選択された区間の組をレプリカ信号として記憶してもよい。この場合において、１つの区間は、１サンプルで構成されてもよい。これにより、シンボル同期装置２０は、レプリカ信号の電力を最大にすることができる。

図６は、本実施形態の第１変形例に係るシンボル同期装置２０の構成を示す。本変形例に係る試験装置１０は、図１に示した試験装置１０と構成および機能が略同一であるので、図６中において図１に示した同一符号の部材と略同一の構成および機能については同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。

本変形例に係るレプリカ記憶部２２は、２種類以上のプリアンブルシンボルに対応した複数のレプリカ信号を記憶する。レプリカ記憶部２２は、一例として、被試験送信装置１００が送信する送信信号の規格および動作モード等の種類に応じた複数のプリアンブルシンボルに対応した複数のレプリカ信号を記憶してよい。レプリカ記憶部２２は、一例として、２種類以上のプリアンブルシンボルに対応して、信号内容およびシンボル中における位置および長さが異なるレプリカ信号を記憶してよい。

本変形例に係る同期部２４は、同期対象となるＯＦＤＭ変調信号に含まれると想定されるプリアンブルシンボルの内容に応じて複数のレプリカ信号のうちから１つのレプリカ信号を選択して、相関を求める。同期部２４は、一例として、被試験送信装置１００から送信される送信信号の規格および動作モード等に応じて、いずれか１つのレプリカ信号を選択してよい。また、同期部２４は、一例として、レプリカ記憶部２２に記憶された複数のレプリカ信号の全部についての相関値を算出し、いずれか一つの相関値をからシンボルの同期位置を検出してよい。

本変形例に係る試験装置１０によれば、複数種類のＯＦＤＭ変調信号についての、シンボルの同期位置を検出することができる。従って、本変形例に係る試験装置１０によれば、複数種類（例えば複数規格および動作モード等）の被試験送信装置１００を、特別な設定の切り替え無しに試験することができる。

図７は、本実施形態の第２変形例に係るシンボル同期装置２０の処理フローを示す。本変形例に係る試験装置１０は、図１に示した試験装置１０と構成および機能が略同一であるので、以下相違点を除き説明を省略する。

本変形例に係るレプリカ記憶部２２は、プリアンブルシンボルの一部である第１のレプリカ信号と、プリアンブルシンボルの一部であって第１のレプリカ信号よりサンプル値の多い第２のレプリカ信号とを記憶する。レプリカ記憶部２２は、第２のレプリカ信号の一部を第１のレプリカ信号として記憶してよい。また、レプリカ記憶部２２は、第１のレプリカ信号と第２のレプリカ信号との共通のサンプル値を、共通に記憶してよい。

まず、ステップＳ１００１において、本変形例に係る同期部２４は、第１のレプリカ信号と同期対象となるＯＦＤＭ変調信号の対応する部分との相関に基づき、同期対象となるＯＦＤＭ変調信号のシンボルの同期位置の複数の候補を選択する。同期部２４は、一例として、ＯＦＤＭ変調信号と第１レプリカ信号との相関がピークとなった部分信号のうち例えば相関値の大きい順に複数個の部分信号を選択し、選択した複数の部分信号のＯＦＤＭ変調信号上における位置からシンボルの同期位置の複数の候補を算出する。

次に、ステップＳ１００２において、本変形例に係る同期部２４は、複数の候補のそれぞれの同期位置に応じた第２のレプリカ信号に対応する複数の部分信号を、同期対象となるＯＦＤＭ変調信号から選択する。そして、同期部２４は、第２のレプリカ信号と選択した複数の部分信号のそれぞれとの相関に基づき、同期対象となるＯＦＤＭ変調信号のシンボルの同期位置を検出する。同期部２４は、一例として、選択した複数の部分信号のうち第２レプリカ信号との相関値が最も高い部分信号のＯＦＤＭ変調信号上における位置から、シンボルの同期位置を算出する。

本変形例に係る試験装置１０によれば、少ない演算量により絞り込まれた複数の候補の中から１つのシンボルの同期位置を検出することができる。この結果、本変形例に係る試験装置１０によれば、少ない演算量で、正確にシンボルの同期位置を検出することができる。

図８は、本実施形態の第３変形例に係る試験装置１０の構成を被試験送信装置１００とともに示す。本変形例に係る試験装置１０は、図１に示した試験装置１０と構成および機能が略同一であるので、図１に示した同一符号の部材と略同一の構成および機能については同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。

試験装置１０は、トリガー発生部５２を更に備える。トリガー発生部５２は、同期対象となるＯＦＤＭ変調信号におけるプリアンブルシンボルの概略位置を示すトリガー信号を発生する。トリガー発生部５２は、一例として、信号発生部１２２から被試験送信装置１００に供給される送信データからプリアンブルシンボルが被試験送信装置１００から発生されるタイミングを示すトリガー信号を生成してよい。

本変形例に係る同期部２４は、トリガー発生部５２により発生されたトリガー信号から、入力部１４により入力されたＯＦＤＭ変調信号のうちのプリアンブルシンボルが含まれていると想定される区間を選択する。そして、同期部２４は、トリガー信号に基づき選択された区間における、レプリカ信号に対応する部分信号との相関に基づき、同期対象となるＯＦＤＭ変調信号のシンボルの同期位置を検出する。同期部２４は、一例として、トリガー信号に基づき選択されたＯＦＤＭ信号の区間から順次に部分信号を選択し、相関がピークとなった部分信号の位置がレプリカ信号の位置であるとして、ＯＦＤＭ変調信号上におけるシンボルの同期位置を検出してよい。本変形例に係る試験装置１０によれば、高速且つ少ない演算量により、シンボルの同期位置を検出することができる。

図９は、本実施形態の第４変形例に係る試験装置１０の構成を被試験受信装置２００とともに示す。本変形例に係る試験装置１０は、図１に示した試験装置１０と構成および機能が略同一であるので、図１に示した同一符号の部材と略同一の構成および機能については同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。

本変形例に係る試験装置１０は、本発明に係る被試験デバイスの一例である被試験受信装置２００を試験する。被試験受信装置２００は、ＯＦＤＭ変調方式を採用した受信装置であり、ＯＦＤＭ変調信号が変調された送信信号を受信し、ベースバンドのＯＦＤＭ変調信号を出力する。

本変形例において、出力部１２は、ＯＦＤＭ変調信号をキャリア信号により変調した送信信号を生成する。そして、出力部１２は、送信信号を被試験受信装置２００に供給して受信させ、当該送信信号を直交復調したＯＦＤＭ変調信号を出力させる。

出力部１２は、一例として、信号発生部１２２と、送信部１２４とを有してよい。信号発生部１２２は、送信データを生成する。送信部１２４は、信号発生部１２２により生成された送信データを、例えば、ＩＦＦＴ演算することによりＯＦＤＭ変調信号に変換し、変換されたＯＦＤＭ変調信号をキャリア信号により直交変調した送信信号を生成する。

また、本変形例において、入力部１４は、信号格納部１４８を有してよい。信号格納部１４８は、被試験受信装置２００から出力されたＯＦＤＭ変調信号を順次に格納する。信号格納部１４８は、一例として、被試験受信装置２００から出力されたＯＦＤＭ変調信号の各サンプルを、アドレス順に順次に格納する。以上のような本変形例に係る試験装置１０によれば、簡易な構成で高速にシンボルの同期位置を検出するシンボル同期装置２０を用いて被試験受信装置２００を試験することができる。

図１０は、本実施形態の第５変形例に係る試験装置１０の構成を被試験増幅装置３００とともに示す。本変形例に係る試験装置１０は、図１および図９に示した試験装置１０と構成および機能が略同一であるので、図１および図９に示した同一符号の部材と略同一の構成および機能については同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。

本変形例に係る試験装置１０は、本発明に係る被試験デバイスの一例である被試験増幅装置３００を試験する。被試験増幅装置３００は、一例として、ＯＦＤＭ変調方式を採用した送信装置または受信装置に用いられ、ＯＦＤＭ変調信号が変調された送信信号を送信または受信する際の増幅装置であってよい。

本変形例において、出力部１２は、ＯＦＤＭ変調信号をキャリア信号により変調した送信信号を生成する。そして、出力部１２は、送信信号を被試験増幅装置３００に供給して増幅させ、当該送信信号を増幅した信号を出力させる。

本変形例において、入力部１４は、ＯＦＤＭ変調信号が変調された送信信号を受信し、ベースバンドのＯＦＤＭ変調信号を出力する。入力部１４は、一例として、受信部１５０と、信号格納部１４８とを有してよい。受信部１５０は、被試験増幅装置３００から出力された送信信号のキャリア周波数をダウンコンバートし、サンプリングしてデジタル化し、デジタル化された信号を直交復調してベースバンドのＯＦＤＭ変調信号を出力する。

信号格納部１４８は、受信部１５０から出力されたＯＦＤＭ変調信号を順次に格納する。信号格納部１４８は、一例として、受信部１５０から出力されたＯＦＤＭ変調信号の各サンプルを、アドレス順に順次に格納する。

以上のような本変形例に係る試験装置１０によれば、簡易な構成で高速にシンボルの同期位置を検出するシンボル同期装置２０を用いて被試験増幅装置３００を試験することができる。なお、本変形例に係る試験装置１０によれば、被試験増幅装置３００に代えてまたは被試験増幅装置３００に加えて、ＯＦＤＭ変調方式を採用した送信装置または受信装置に用いられ、送信信号のキャリア周波数をダウンコンバートするダウンコンバータまたはアップコンバートするアップコンバータを試験してもよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

本発明の実施形態に係る試験装置１０の構成を被試験送信装置１００とともに示す。ＯＦＤＭ変調信号、当該ＯＦＤＭ変調信号のシンボルおよび同期位置の一例を示す。プリアンブルシンボルの波形の一例およびレプリカ信号の波形の一例を示す。同期部２４の構成の一例をレプリカ記憶部２２とともに示す。レプリカ信号の一例を示す。本実施形態の第１変形例に係るシンボル同期装置２０の構成を示す。本実施形態の第２変形例に係るシンボル同期装置２０の処理フローを示す。本実施形態の第３変形例に係る試験装置１０の構成を被試験送信装置１００とともに示す。本実施形態の第４変形例に係る試験装置１０の構成を被試験受信装置２００とともに示す。本実施形態の第５変形例に係る試験装置１０の構成を被試験増幅装置３００とともに示す。

符号の説明

１０試験装置
１２出力部
１４入力部
１６抽出部
１８良否判定部
２０シンボル同期装置
２２レプリカ記憶部
２４同期部
３２選択部
３４相関値算出部
３６同期位置検出部
４０複素共役変換部
４２乗算部
４４加算部
５２トリガー発生部
１００被試験送信装置
１２２信号発生部
１２４送信部
１４２ダウンコンバータ
１４４ＡＤ変換部
１４６直交復調部
１４８信号格納部
１５０受信部
１６２ＦＦＴ演算部
２００被試験受信装置
３００被試験増幅装置

Claims

予め定められた信号を含むシンボルであるプリアンブルシンボルを有する直交周波数分割多重変調信号におけるシンボルの同期位置を検出するシンボル同期装置であって、
前記プリアンブルシンボル中の一部の波形であって、前記プリアンブルシンボルの全体の平均電力よりも、平均電力が高くなる前記プリアンブルシンボル中における部分を、レプリカ信号として記憶するレプリカ記憶部と、
前記レプリカ信号と同期対象となる直交周波数分割多重変調信号の対応する部分との相関に基づき、前記同期対象となる直交周波数分割多重変調信号のシンボルの同期位置を検出する同期部と
を備えるシンボル同期装置。
前記レプリカ記憶部は、前記プリアンブルシンボルの先頭から末尾まで順次に予め定められた長さの一部の波形を取り出して当該部分の電力を算出した場合における電力が最も高くなる部分をレプリカ信号として記憶する
請求項１に記載のシンボル同期装置。
前記同期部は、
前記レプリカ信号と対応する配置の複数のサンプル値を含む部分信号を、前記同期対象となる直交周波数分割多重変調信号から順次に選択する選択部と、
選択した部分信号のそれぞれとレプリカ信号との複数の相関値を順次に算出する相関値算出部と、
複数の前記相関値に基づき前記同期対象となる直交周波数分割多重変調信号の同期位置を検出する同期位置検出部とを有し、
前記相関値算出部は、
前記部分信号に含まれる複数のサンプル値と前記レプリカ信号に含まれる複数のサンプル値の複素共役とを同位置のサンプル値同士で乗算し、乗算して得られた複数の乗算結果を加算した値を、前記相関値として出力する
請求項１または２に記載のシンボル同期装置。
前記レプリカ記憶部は、前記プリアンブルシンボルにおける連続しない２以上の区間の組をレプリカ信号として記憶する
請求項１に記載のシンボル同期装置。
前記レプリカ記憶部は、前記プリアンブルシンボルにおける電力の高い順に選択された前記区間の組をレプリカ信号として記憶する
請求項４に記載のシンボル同期装置。
前記レプリカ記憶部は、２種類以上の前記プリアンブルシンボルに対応した複数のレプリカ信号を記憶し、
前記同期部は、同期対象となる直交周波数分割多重変調信号に含まれると想定される前記プリアンブルシンボルの内容に応じて複数の前記レプリカ信号のうちから１つのレプリカ信号を選択して、前記相関を算出する
請求項１から５の何れか１項に記載のシンボル同期装置。
前記レプリカ記憶部は、前記プリアンブルシンボルの一部である第１の前記レプリカ信号と、前記プリアンブルシンボルの一部であって前記第１のレプリカ信号よりサンプル値の多い第２の前記レプリカ信号とを記憶し、
前記同期部は、
前記第１のレプリカ信号と同期対象となる直交周波数分割多重変調信号の対応する部分との相関に基づき、前記同期対象となる直交周波数分割多重変調信号のシンボルの同期位置の複数の候補を選択し、
前記複数の候補のそれぞれの同期位置に応じた前記第２のレプリカ信号に対応する複数の部分を、前記同期対象となる直交周波数分割多重変調信号から選択し、
前記第２のレプリカ信号と選択した複数の前記部分のそれぞれとの相関に基づき、前記同期対象となる直交周波数分割多重変調信号のシンボルの同期位置を検出する
請求項１から５の何れか１項に記載のシンボル同期装置。
予め定められた信号を含むシンボルであるプリアンブルシンボルを有する直交周波数分割多重変調信号におけるシンボルの同期位置を検出するシンボル同期方法であって、
前記プリアンブルシンボル中の一部の波形であって、前記プリアンブルシンボルの全体の平均電力よりも、平均電力が高くなる前記プリアンブルシンボル中における部分を、レプリカ信号として記憶し、
同期対象となる直交周波数分割多重変調信号と前記レプリカ信号との相関に基づき、前記同期対象となる直交周波数分割多重変調信号のシンボルの同期位置を検出する
シンボル同期方法。
被試験デバイスを試験する試験装置であって、
予め定められた信号を含むシンボルであるプリアンブルシンボルを有する直交周波数分割多重変調信号を、前記被試験デバイスから入力する入力部と、
前記直交周波数分割多重変調信号における複数のサブキャリアのそれぞれに含まれる受信信号を、シンボル毎に抽出する抽出部と、
前記受信信号の良否を判定する良否判定部と、
前記直交周波数分割多重変調信号におけるシンボルの同期位置を検出する、請求項１から７の何れか１項に記載のシンボル同期装置と
を備える試験装置。
前記同期部は、
前記レプリカ信号と、同期対象となる直交周波数分割多重変調信号におけるプリアンブルシンボルの概略位置を示すトリガー信号に基づき選択された区間の対応する部分との相関に基づき、前記同期対象となる直交周波数分割多重変調信号のシンボルの同期位置を検出する
請求項９に記載の試験装置。