JP5021517B2 - OFDM receiving apparatus and OFDM relay apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、複数から選択可能な伝送パラメータを用いて直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式で変調されたデータを受信するOFDM受信装置等に関する。   The present invention relates to an OFDM receiver and the like that receives data modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) modulation method using a plurality of transmission parameters that can be selected.

日本の地上デジタル放送方式(以下、ISDB−Tと称す)には直交周波数分割多重変調方式(以下、OFDM方式と称す)が採用されている。ISDB−Tでは、複数のFFTポイント数(FFTサイズ)やガードインターバル比が規格化されており、それらの伝送パラメータを使い分けて放送を行っている。従って、受像機や中継機等では伝送パラメータを自動検出し、検出したパラメータに基づいて復調処理を行う必要がある。   An orthogonal frequency division multiplex modulation system (hereinafter referred to as OFDM system) is adopted in the Japanese terrestrial digital broadcasting system (hereinafter referred to as ISDB-T). In ISDB-T, a plurality of FFT point numbers (FFT sizes) and guard interval ratios are standardized, and broadcasting is performed using these transmission parameters properly. Accordingly, it is necessary for a receiver, a repeater, and the like to automatically detect transmission parameters and perform demodulation processing based on the detected parameters.

前述した伝送路パラメータの検出方式として、下記の特許文献1及び2が知られる。
これらのパラメータ検出アルゴリズムは、受信OFDM信号と受信信号を有効シンボル長遅延させた信号との相関演算を行い、OFDM信号に含まれるガードインターバル信号の相関成分を抽出し、その相関性の有無からパラメータを検出するという手法を用いている。
The following Patent Documents 1 and 2 are known as methods for detecting the transmission path parameters described above.
These parameter detection algorithms perform a correlation operation between the received OFDM signal and a signal obtained by delaying the received signal by an effective symbol length, extract a correlation component of the guard interval signal included in the OFDM signal, and determine whether the parameter is present or not. Is used.

特許第2879034号公報Japanese Patent No. 2879034 特許第3959488号公報Japanese Patent No. 3959488

しかしながら、特許文献1及び2のような手法では、複数のマルチパスが存在し、それらのレベルが大きく、遅延時間も長いような環境下ではパラメータ検出精度が劣化するという問題点があった。   However, the methods such as Patent Documents 1 and 2 have a problem that the parameter detection accuracy deteriorates in an environment where there are a plurality of multipaths, their levels are large, and the delay time is long.

本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、伝送パラメータをマルチパス信号に影響されずに正しく検出し、受信を行うことができるOFDM受信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an OFDM receiver capable of correctly detecting and receiving a transmission parameter without being affected by a multipath signal.

本発明のOFDM受信装置は、振幅、及び位相が既知であるパイロットキャリアが時間方向にL(Lは整数)シンボル周期で配置され、尚且つFFTポイント(有効シンボル長)やガードインターバル長が可変である複数の伝送パラメータを有するOFDM変調方式で変調された信号を受信するOFDM受信装置において、
受信信号をそれぞれのFFTポイントやガードインターバル比に応じて設定したLシンボル時間の遅延処理を行う遅延手段と、
受信信号とそれぞれLシンボル遅延信号との相関演算を行う相関演算手段と、
上記遅延手段及び相関演算手段をA(Aは2以上の整数)種類具備し、
上記A種類の相関演算結果と閾値と比較する手段と、
比較結果に基づいて伝送パラメータを判別する手段と、を具備した。
In the OFDM receiver of the present invention, pilot carriers whose amplitude and phase are known are arranged in the time direction with L (L is an integer) symbol period, and the FFT point (effective symbol length) and guard interval length are variable. In an OFDM receiver that receives a signal modulated by an OFDM modulation scheme having a plurality of transmission parameters,
A delay means for performing a delay process of an L symbol time in which the received signal is set in accordance with each FFT point and guard interval ratio;
Correlation calculating means for calculating a correlation between the received signal and each L symbol delayed signal;
A (A is an integer of 2 or more) types of the delay means and the correlation calculation means,
Means for comparing the A-type correlation calculation result with a threshold;
And means for discriminating transmission parameters based on the comparison result.

また本発明のOFDM受信装置は、振幅、及び位相が既知であるパイロットキャリアが時間方向にL(Lは整数)シンボル周期で配置され、尚且つFFTポイント(有効シンボル長)やガードインターバル長が可変である複数の伝送パラメータを有するOFDM変調方式で変調された信号を受信するOFDM受信装置において、
受信信号をそれぞれのFFTポイントやガードインターバル比に応じて設定したLシンボル±αサンプル時間の遅延処理を行う遅延手段と、受信信号とそれぞれLシンボル±αサンプル範囲内の相関演算を行う手段と、
±αの範囲内の相関演算結果を加算する手段と、
上記遅延手段、相関演算手段、及び加算手段をA(Aは2以上の整数)種類具備し、
上記A種類の加算結果と閾値と比較する手段と、
比較結果に基づいて伝送パラメータを判別する手段と、を具備した。
In the OFDM receiver of the present invention, pilot carriers having known amplitudes and phases are arranged in the time direction with L (L is an integer) symbol period, and the FFT point (effective symbol length) and guard interval length are variable. In an OFDM receiver that receives a signal modulated by an OFDM modulation scheme having a plurality of transmission parameters,
A delay means for performing a delay process of L symbol ± α sample time in which the received signal is set in accordance with each FFT point and guard interval ratio; a means for performing a correlation operation within the L symbol ± α sample range for each of the received signal;
Means for adding correlation calculation results within a range of ± α;
A (A is an integer of 2 or more) types of the delay means, the correlation calculation means, and the addition means,
Means for comparing the A type of addition result with a threshold;
And means for discriminating transmission parameters based on the comparison result.

また上記のOFDM受信装置と、該OFDM受信装置で受信したOFDM信号を再度送信する手段と、を備えてなるOFDM中継装置も本発明に含まれうる。 An OFDM relay apparatus comprising the above OFDM receiver and means for retransmitting the OFDM signal received by the OFDM receiver can also be included in the present invention.

従来のガードインターバルの相関を用いる手法では、相関が発生するのはガードインターバル区間のみのため相関値はそれが得られたときのフェージング等で毎回変動するのに対し、本例は常時得られるスキャッタド・パイロットの相関を時間平均したものであり、安定している。また4シンボルも遅延したマルチパスのレベルは非常に小さく、それによる相関値への影響はほとんどない。 In the conventional method using the correlation of the guard interval, since the correlation occurs only in the guard interval section, the correlation value fluctuates every time due to fading or the like when it is obtained. It is a time-averaged correlation between pilots and is stable. Further, the level of the multipath delayed by 4 symbols is very small, and there is almost no influence on the correlation value.

本発明によれば、受信信号と受信信号をそれぞれの伝送パラメータに応じた4シンボル長の遅延を施した信号との相関演算を行い、OFDM信号に含まれるSP信号の自己相関性を演算し、それぞれの相関演算結果と閾値との比較を行って、送信側の伝送パラメータを判別するようにしたので、伝送パラメータをマルチパス信号に影響されずに高精度に検出することができる。
また、一例として、上記遅延時間を4シンボル±αとし、それぞれの相関演算を行い、それらを加算した結果を用いるようにすれば、VCOの周波数偏差が生じている状態であっても、伝送パラメータを検出することができる。
According to the present invention, the received signal and the received signal are subjected to correlation calculation with a signal subjected to a delay of 4 symbols according to the respective transmission parameters, the autocorrelation of the SP signal included in the OFDM signal is calculated, Since each correlation calculation result is compared with the threshold value to determine the transmission parameter on the transmission side, the transmission parameter can be detected with high accuracy without being affected by the multipath signal.
Also, as an example, if the above delay time is set to 4 symbols ± α, the respective correlation operations are performed, and the result obtained by adding them is used, even if the frequency deviation of the VCO occurs, the transmission parameter Can be detected.

以下、本発明によるOFDM伝送装置の受信装置について、図1に図示する第一の実施形態により詳細に説明する。
チューナ11にて受信された信号はA/D12、直交検波部1Bを経由して受信信号r(t)を得る。直交検波部1Bからの受信信号r(t)はFFT部17に接続されると共に、相関性検出部13〜15に入力される。
Hereinafter, a receiving apparatus of an OFDM transmission apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the first embodiment shown in FIG.
A signal received by the tuner 11 is obtained through the A / D 12 and the quadrature detection unit 1B to obtain a received signal r (t). The reception signal r (t) from the quadrature detection unit 1B is connected to the FFT unit 17 and input to the correlation detection units 13-15.

相関性検出部13〜15の構成を図2に示す。相関性検出部13〜15は遅延器21と複素乗算器22、積分器23、絶対値器24から構成される。受信信号r(t)は遅延器21と複素乗算器22に接続され、遅延器21では4×Tsの遅延処理を行う。ここで、遅延器21の遅延時間はベースバンドのクロック(サンプル)単位としており、Tsは有効シンボル長とガードインターバル長を合計したシンボル長(単位はサンプル)を意味している。 The structure of the correlation detection parts 13-15 is shown in FIG. The correlation detection units 13 to 15 are configured by a delay unit 21, a complex multiplier 22, an integrator 23, and an absolute value unit 24. The received signal r (t) is connected to the delay unit 21 and the complex multiplier 22, and the delay unit 21 performs a delay process of 4 × T s . Here, the delay time of the delay device 21 means the baseband clock (sample) and a unit, T s is the effective symbol length and a guard interval total symbols length length (in samples).

相関性検出部13〜15は、検出するパラメータ数分用意し、それぞれの相関性検出部は検出するパラメータに対応する。例えば、ISDB−TではFFTポイント、即ち有効シンボル長として2048、4096、8192が規格化されており、ぞれぞれのFFTポイントに対して、有効シンボル長の1/4、1/8、1/16、1/32の長さのガードインターバルを付加する。   Correlation detection units 13 to 15 are prepared for the number of parameters to be detected, and each correlation detection unit corresponds to a parameter to be detected. For example, in ISDB-T, 2048, 4096, and 8192 are standardized as FFT points, that is, effective symbol lengths. For each FFT point, 1/4, 1/8, 1 and 1 of the effective symbol length are standardized. A guard interval having a length of / 16 or 1/32 is added.

これら全ての組み合わせは12通りとなり、これら全てのパラメータ検出を行う場合には、12パターンの相関性検出部を用意する必要がある。しかし、ISDB−Tの運用規定ではガードインターバル長が512サンプル以上のパラメータのみが定義されており、実際に使用されるパラメータはFFTポイント=8192(ISDB−Tではモード3と定義)ではガードインターバル長が1/16、1/8、1/4、FFTポイント=4096(ISDB−Tではモード2と定義)ではガードインターバル長が1/8、1/4の組み合わせの5パターンのみである。従って、以降の説明では運用規定に則った、5パターンについて説明を行うが、パラメータの組み合わせは、この説明に限定するものではない。   There are twelve combinations of all of these, and when detecting all these parameters, it is necessary to prepare 12 patterns of correlation detection units. However, in the ISDB-T operation regulations, only parameters with a guard interval length of 512 samples or more are defined, and the parameters actually used are the guard interval length at FFT point = 8192 (defined as mode 3 in ISDB-T). Are 1/16, 1/8, 1/4, FFT point = 4096 (defined as mode 2 in ISDB-T), there are only 5 patterns with a guard interval length of 1/8, 1/4. Accordingly, in the following description, five patterns according to the operation rules will be described, but the combination of parameters is not limited to this description.

以上のことから、運用規定の5パターンのパラメータでのシンボル長及び、遅延器21の遅延時間4×Tsは表1の通りとなる。

Figure 0005021517
From the above, Table 1 shows the symbol length and the delay time 4 × T s of the delay unit 21 with the five patterns of operating rules.
Figure 0005021517

遅延器21の出力信号は複素乗算器22に入力され、複素乗算器22のもう一方の入力には受信信号r(t)が接続される。複素乗算器22では、受信信号r(t)と遅延器21からの信号に対して複素共役とした値との複素乗算を行う。複素乗算器22からの信号は積分器23に入力され、積分器23では所定期間での積分を行う。また、積分器23は所定期間の移動平均処理や高周波信号を除去するフィルタ処理であっても良い。   The output signal of the delay unit 21 is input to the complex multiplier 22, and the reception signal r (t) is connected to the other input of the complex multiplier 22. The complex multiplier 22 performs complex multiplication of the received signal r (t) and the signal from the delay unit 21 with a complex conjugate value. The signal from the complex multiplier 22 is input to the integrator 23, and the integrator 23 performs integration for a predetermined period. Further, the integrator 23 may be a moving average process for a predetermined period or a filter process for removing a high frequency signal.

これらの処理は、受信信号r(t)と受信信号を4×Tsサンプル時間遅らせた信号との相関演算を行うことを意味する。本例では、この相関演算により得られた信号レベルの大きさに基づいてパラメータ検出を行う。また、本例のメリットとしては、周波数偏差やマルチパス環境に依存しないという特徴がある。 These processes mean that a correlation operation is performed between the received signal r (t) and a signal obtained by delaying the received signal by 4 × T s sample time. In this example, parameter detection is performed based on the magnitude of the signal level obtained by this correlation calculation. Further, as an advantage of this example, there is a feature that it does not depend on a frequency deviation or a multipath environment.

次に、本例の動作原理について以下に説明する。
ISDB−Tでは図3に示すように、4シンボル周期、12キャリア毎に振幅、位相が既知であるパイロットキャリア(Scatterd Pilot:以下SPと称す)が挿入されている。送信信号をo(t)とし、パイロットキャリアのみを逆フーリエ変換した信号をsp(t)、データキャリアのみを逆フーリエ変換した信号をd(t)とすると、送信信号o(t)は式(1)で表わされる。

Figure 0005021517
ここで、パイロット信号sp(t)は4シンボル周期の信号であるので、
Figure 0005021517
の関係がある。この送信信号o(t)がマルチパス伝送路やチューナ11を経由して受信信号r(t)が得られる。マルチパス伝送路でのマルチパス遅延時間をτ、チューナ11での周波数偏差をΔωとすると、受信信号r(t)は、
Figure 0005021517
となる。(係数1/√2はAGCにより電力を一定にするために設けた係数) Next, the operation principle of this example will be described below.
In ISDB-T, as shown in FIG. 3, a pilot carrier (Scattered Pilot: hereinafter referred to as SP) having a known amplitude and phase is inserted every 12 carriers in a 4-symbol period. If the transmission signal is o (t), the signal obtained by inverse Fourier transform of only the pilot carrier is sp (t), and the signal obtained by inverse Fourier transform of only the data carrier is d (t), then the transmission signal o (t) is It is represented by 1).
Figure 0005021517
Here, since the pilot signal sp (t) is a signal having a 4-symbol period,
Figure 0005021517
There is a relationship. A reception signal r (t) is obtained from the transmission signal o (t) via the multipath transmission line or the tuner 11. When the multipath delay time in the multipath transmission path is τ and the frequency deviation in the tuner 11 is Δω, the received signal r (t) is
Figure 0005021517
It becomes. (The coefficient 1 / √2 is a coefficient provided to make the power constant by AGC)

この受信信号r(t)に対して、相関演算を行った積分器23からの相関出力信号Cは

Figure 0005021517
となる。 The correlation output signal C from the integrator 23 that has performed correlation calculation on the received signal r (t) is
Figure 0005021517
It becomes.

ここで、式(4)の第1項目のSigmat{o(t)・o(t−4Ts)*}について着目する。
この演算は前述したように、送信信号o(t)と送信信号o(t)を4シンボル遅延させた信号との相関演算を示している。また、送信信号o(t)は式(1)で表わされるため、この相関演算結果はデータ信号と遅延データ信号、データ信号と遅延SP信号、遅延データ信号とSP信号、SP信号と遅延SP信号のそれぞれの相関演算に分割できる。これら相関演算の中で相関性を有する組み合わせは式(2)から分かるようにSP信号と遅延SP信号のみであり、それ以外の組み合わせは無相関となる。従って、第1項目の演算は式(5)となる。

Figure 0005021517
Here, attention is focused on Sigma t {o (t) · o (t−4T s ) * } of the first item in the equation (4).
As described above, this calculation indicates a correlation calculation between a transmission signal o (t) and a signal obtained by delaying the transmission signal o (t) by 4 symbols. Further, since the transmission signal o (t) is expressed by the equation (1), the correlation calculation results are the data signal and the delayed data signal, the data signal and the delayed SP signal, the delayed data signal and the SP signal, and the SP signal and the delayed SP signal. Can be divided into respective correlation operations. Among these correlation calculations, the combination having correlation is only the SP signal and the delayed SP signal as can be seen from the equation (2), and the other combinations are uncorrelated. Therefore, the calculation of the first item is Equation (5).
Figure 0005021517

このことから、再度式(4)に示す相関演算について考慮すると、第1項目や第2項目は高い相関性を有し、第3項目や第4項目は無相関となり、ほぼ0となる。特に、第2項目がτに無関係に常に高い相関性を有することは、マルチパスの遅延時間や、レベルに依存することなく、安定して高い相関値を出力することを意味している。   Therefore, when the correlation calculation shown in Equation (4) is considered again, the first item and the second item have high correlation, and the third item and the fourth item become uncorrelated and become almost zero. In particular, the fact that the second item always has a high correlation irrespective of τ means that a high correlation value is stably output regardless of the multipath delay time and level.

従って、式(4)は式(6)に近似することができる。

Figure 0005021517
式(6)においてejΔω4Tsは時間tに依存しない単なる位相項であり、大きさは変わらない。そのため、図2のように積分器23の出力を絶対値器24にて絶対値化を行い、相関値Cの大きさを算出する。 Therefore, equation (4) can be approximated to equation (6).
Figure 0005021517
In equation (6), ejΔω4Ts is a mere phase term that does not depend on time t, and its magnitude does not change. Therefore, as shown in FIG. 2, the output of the integrator 23 is converted to an absolute value by the absolute value unit 24, and the magnitude of the correlation value C is calculated.

上述したように、送信側のシンボル長と遅延器21で設定したシンボル長Tsが一致すれば大きなレベルの相関値Cが得られるが、図4に示すように、sp信号の自己相関波形は鋭く、送信側のシンボル長と遅延器21で設定したシンボル長Tsが一致しない場合の相関値Cは極めて小さな値となる。 As described above, if the symbol length on the transmission side matches the symbol length T s set by the delay unit 21, a large level of correlation value C can be obtained. As shown in FIG. 4, the autocorrelation waveform of the sp signal is Sharply, the correlation value C when the symbol length on the transmission side does not match the symbol length T s set by the delay unit 21 is extremely small.

従って、相関性検出部13〜15ではそれぞれのパラメータでのシンボル遅延長Tsを設定し、それぞれの相関性検出部13〜15からの出力信号はパラメータ判別部16に入力される。パラメータ判別部16では各相関性検出部13〜15から出力された相関値Cのレベルを判断し、レベルの大きな相関値に対応するパラメータをパラメータの検出結果とする。 Accordingly, the correlation detection units 13 to 15 set the symbol delay length T s for each parameter, and the output signals from the respective correlation detection units 13 to 15 are input to the parameter determination unit 16. The parameter discriminating unit 16 determines the level of the correlation value C output from each of the correlation detection units 13 to 15, and sets a parameter corresponding to the correlation value having a large level as a parameter detection result.

相関値Cにおいて相関性の有無の判断基準としては、受信信号r(t)の電力に基づいて設定した値を閾値とし、閾値以上の相関値Cであれば、有相関として認識し、パラメータが一致していると判断する。しかし、低C/N環境下では、受信信号r(t)に含まれる雑音電力が大きく、信号電力が小さくなるため、相関値Cのレベルも信号電力に比例して小さくなる。従って、閾値としては受信信号r(t)から雑音成分を除去した信号の電力に比例するような閾値であっても良く、例えば受信信号r(t)の電力から、(受信信号電力の関数として)チューナ固有の雑音電力を減算した値を用いたり、復調部18のシンボル判定後のシンボル電力から推定される本来の信号電力を用いることができる。この様に、相関値Cを比較することにより相関性の有無を検出するこができる。   As a criterion for determining the presence or absence of correlation in correlation value C, a value set based on the power of received signal r (t) is used as a threshold value. If correlation value C is equal to or greater than the threshold value, it is recognized as correlated, and the parameter is Judge that they match. However, in a low C / N environment, the noise power included in the received signal r (t) is large and the signal power is small, so the level of the correlation value C is also small in proportion to the signal power. Therefore, the threshold value may be a threshold value that is proportional to the power of the signal obtained by removing the noise component from the received signal r (t). For example, from the power of the received signal r (t), (as a function of the received signal power). It is possible to use a value obtained by subtracting the noise power specific to the tuner, or the original signal power estimated from the symbol power after the symbol determination by the demodulator 18. In this way, the presence or absence of correlation can be detected by comparing the correlation value C.

しかし、モード2(FFTポイントが4096)とモード3(FFTポイントが8192)の検出において、同一のガードインターバル比となる場合には、表1に示すように、モード3での4シンボル遅延長とモード2での8シンボル長(SP周期の2倍長)がちょうど一致してしまう。このため、送信側でモード3を伝送していても4シンボル周期のSP信号が8シンボル遅延でも相関性を有するためモード2の同一ガードインターバル比のパラメータで相関値が大きくなってしまう。この関係を表2に示す。表2中の○印は大きな相関値を出力することを示している。

Figure 0005021517
However, in the detection of mode 2 (FFT point is 4096) and mode 3 (FFT point is 8192), when the same guard interval ratio is obtained, as shown in Table 1, the 4-symbol delay length in mode 3 is The length of 8 symbols in mode 2 (double the SP period) is exactly the same. For this reason, even if mode 3 is transmitted on the transmission side, an SP signal with a 4-symbol period has a correlation even with an 8-symbol delay, and therefore, the correlation value increases with the parameter of the same guard interval ratio in mode 2. This relationship is shown in Table 2. The circles in Table 2 indicate that a large correlation value is output.
Figure 0005021517

従って、パラメータ判定部16では、上記の閾値比較で相関性の有無を検出し、モード3とモード2の判別としては表2の相関パターンを利用して、閾値以上となる相関値が表2に示すパターンと一致した場合に、それに対応する受信検出パラメータを検出結果として出力する。例えば、モード3の1/4とモード2の1/4で有相関を検出した場合にはモード2の1/4としてパラメータ判別し、モード3の1/4のみで有相関を検出した場合にはモード3の1/4としてパラメータ判別する。   Therefore, the parameter determination unit 16 detects the presence or absence of correlation by the above-described threshold comparison, and uses the correlation pattern of Table 2 as a discrimination between mode 3 and mode 2, and the correlation value equal to or greater than the threshold is shown in Table 2. If it matches the pattern shown, the corresponding reception detection parameter is output as a detection result. For example, when correlation is detected in 1/4 of mode 3 and 1/4 of mode 2, the parameter is determined as 1/4 of mode 2, and when correlated is detected only in 1/4 of mode 3. Determines the parameter as 1/4 of mode 3.

パラメータ判別部16により決定したパラメータはFFT部17や復調部18、同期処理部19に入力し、それぞれの機能部ではモード、ガードインターバル長に対応した動作を行う。
同期処理部19では、検出したパラメータに基づいたクロック制御を行い、VCO1Aの発振周波数を送信側のクロック周波数に同期させるように制御する。
The parameters determined by the parameter determining unit 16 are input to the FFT unit 17, the demodulating unit 18, and the synchronization processing unit 19, and each function unit performs an operation corresponding to the mode and the guard interval length.
The synchronization processing unit 19 performs clock control based on the detected parameter, and controls so that the oscillation frequency of the VCO 1A is synchronized with the clock frequency on the transmission side.

以上のことから、本例はマルチパスの遅延時間(マルチパス遅延時間がガードインターバル以上であっても良い)、DU比等に依存せず、高精度に伝送パラメータを検出することができる。   From the above, this example can detect transmission parameters with high accuracy without depending on multipath delay time (multipath delay time may be equal to or longer than the guard interval), DU ratio, or the like.

次に、本発明による第二の実施形態について図5を用いて詳細に説明する。
図5は図1に示す第一の実施例において相関性検出器13〜15をクロック偏差対応相関性検出器51〜53に置き換えた構成であり、それ以外の構成は図1と同様である。
Next, a second embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 5 shows a configuration in which the correlation detectors 13 to 15 are replaced with clock deviation corresponding correlation detectors 51 to 53 in the first embodiment shown in FIG. 1, and the other configuration is the same as FIG.

第一の実施例において、パラメータが検出できない状態では、同期処理部19が正常に動作することは困難である。この様な場合には、VCO1Aの周波数制御を周波数制御範囲の中点とし、通常は周波数制御を行わない。しかし、周囲環境や経年変化等によりVCO1Aの発振周波数は変動してしまう。   In the first embodiment, it is difficult for the synchronization processing unit 19 to operate normally in a state where the parameter cannot be detected. In such a case, the frequency control of the VCO 1A is set to the midpoint of the frequency control range, and the frequency control is not normally performed. However, the oscillation frequency of the VCO 1A fluctuates due to the surrounding environment and aging.

一般的に、VCOの周波数は±数十〜百ppmの範囲で変動する。この様な周波数偏差のある状態では、遅延器21のサンプル単位での遅延時間設定が送信側の設定と一致していても、周波数変動により実際の遅延時間は異なるため、正しい相関値が得られない可能性がある。例えば、100ppm程度の周波数偏差がある場合では、ISDB−Tでは4シンボル遅延長に対して5クロック程度のずれが生じてしまう。   In general, the frequency of the VCO varies in the range of ± several tens to hundreds of ppm. In such a state with a frequency deviation, even if the delay time setting in the sample unit of the delay unit 21 matches the setting on the transmission side, the actual delay time varies depending on the frequency fluctuation, and thus a correct correlation value is obtained. There is no possibility. For example, when there is a frequency deviation of about 100 ppm, ISDB-T causes a deviation of about 5 clocks with respect to a 4-symbol delay length.

図4に示したように、SP信号の自己相関波形は急峻であり、5クロックの時間ずれが生じている場合では、高い相関値を得ることはできない。本実施例は相関性検出器13〜15をクロック偏差対応相関性検出器51〜53に置き換えることにより、クロック偏差に対応できるようにしたものである。 As shown in FIG. 4, the autocorrelation waveform of the SP signal is steep, and a high correlation value cannot be obtained when a time shift of 5 clocks occurs. In the present embodiment, the correlation detectors 13 to 15 are replaced with clock deviation corresponding correlation detectors 51 to 53 so as to cope with clock deviation.

クロック偏差対応相関性検出器51〜53の構成を図6に示す。クロック偏差対応相関性検出器51〜53では受信信号r(t)に対して、遅延器61〜63により遅延処理を行う。遅延器61〜63では遅延器21にて設定した4シンボル長(4Ts)の遅延時間を前後数サンプルずつずらした遅延設定としている。例えば、上述の周波数偏差があるVCO1Aを用いた場合、±5サンプルの遅延設定を行い、遅延器としては4シンボル−5サンプルから4シンボル+5サンプルの計11種類の遅延時間を設ける。 The configuration of the clock deviation corresponding correlation detectors 51 to 53 is shown in FIG. In the clock deviation corresponding correlation detectors 51 to 53, the delay units 61 to 63 perform delay processing on the received signal r (t). In the delay units 61 to 63, the delay time of the 4 symbol length (4T s ) set by the delay unit 21 is set to be shifted by several samples before and after. For example, when the VCO 1A having the above-described frequency deviation is used, a delay of ± 5 samples is set, and 11 types of delay times from 4 symbols-5 samples to 4 symbols + 5 samples are provided as delay devices.

遅延器61〜63からの出力信号は図2と同様に複素乗算器22にそれぞれ接続され、複素共役乗算する。これは、例えば、+3サンプルずれ分のVCO1Aの周波数偏差が存在する場合、受信信号r(t)と受信信号r(t)を4シンボル+3サンプル遅延した信号の間で高い相関性を有することになる。また、この場合においては、+3サンプルに相当する遅延器の前後数サンプルは若干の相関性を有するが、それ以外の遅延器の相関値はほぼ0になる。これは、図4に示すSP信号の自己相関波形から、理解することができる。   The output signals from the delay units 61 to 63 are respectively connected to the complex multiplier 22 as in FIG. This is because, for example, when there is a frequency deviation of VCO1A corresponding to a deviation of +3 samples, the received signal r (t) and the signal obtained by delaying the received signal r (t) by 4 symbols + 3 samples have high correlation. Become. In this case, the samples before and after the delay device corresponding to +3 samples have a slight correlation, but the correlation values of the other delay devices are almost zero. This can be understood from the autocorrelation waveform of the SP signal shown in FIG.

従って、受信信号とそれぞれの遅延器との複素乗算結果を加算器64で加算した後、図2と同様に積分器23にて積分演算を行うことにより、VCO1Aの周波数偏差が存在する環境下であっても、第一の実施例と同様の効果を得ることができる。   Accordingly, the complex multiplication results of the received signal and each delay unit are added by the adder 64, and then the integration operation is performed by the integrator 23 in the same manner as in FIG. 2, so that the frequency deviation of the VCO 1A exists in an environment. Even if it exists, the effect similar to a 1st Example can be acquired.

また、図6に示すクロック偏差対応相関性検出器の構成においては、遅延器が冗長であり、必要となる複素乗算器が多数必要となってしまう。従って、図7に示すように、遅延器の共用部分を共通の遅延器21にて構成し、サンプル単位の遅延時間ずれは遅延器21の出力に接続されたフリップフロップ71〜73により実現する。これらの出力信号は選択器74に入力される。選択器74では、これら信号の選択処理を高速クロック単位で行い、複素乗算器22も同様のクロック速度で演算を行い、加算器64においてそれらを累積的に加算する。これにより複素乗算器22の数を削減している。   Further, in the configuration of the correlation detector for clock deviation shown in FIG. 6, the delay device is redundant, and many necessary complex multipliers are required. Therefore, as shown in FIG. 7, the shared portion of the delay device is configured by the common delay device 21, and the delay time shift in units of samples is realized by flip-flops 71 to 73 connected to the output of the delay device 21. These output signals are input to the selector 74. The selector 74 performs selection processing of these signals in units of high-speed clocks, the complex multiplier 22 also performs calculation at the same clock speed, and the adder 64 cumulatively adds them. As a result, the number of complex multipliers 22 is reduced.

更に、上記の説明においては相関性検出部を検出するパラメータ数分搭載しているが、回路規模を削減するために、検出するパラメータよりも少ない数分のみ搭載し、それら回路を時分割で動作させることにより、回路規模を低減させることもできる。   Furthermore, in the above description, the number of parameters for detecting the correlation detection unit is installed. However, in order to reduce the circuit scale, only a smaller number than the parameters to be detected are installed, and these circuits are operated in a time-sharing manner. By doing so, the circuit scale can also be reduced.

上記の説明はOFDM受信装置に関する説明であったが、OFDM信号を受信し、再度送信を行う中継装置に適用することもできる。   Although the above description is about the OFDM receiving apparatus, it can also be applied to a relay apparatus that receives an OFDM signal and performs transmission again.

本発明の第一の実施例に係るOFDM受信装置の構成図1 is a configuration diagram of an OFDM receiver according to a first embodiment of the present invention. 第一の実施例の相関性検出器13等の構成図Configuration diagram of the correlation detector 13 and the like of the first embodiment SPのキャリア配置図SP carrier layout SP信号の自己相関波形SP signal autocorrelation waveform 本発明の第二の実施例に係るOFDM受信装置の構成図Configuration diagram of an OFDM receiver according to a second embodiment of the present invention 第二の実施例のクロック偏差対応相関性検出器51等の構成図Configuration diagram of the correlation detector 51 and the like corresponding to the clock deviation of the second embodiment 回路規模を削減したクロック偏差対応相関性検出器の構成図Configuration diagram of correlation detector for clock deviation with reduced circuit scale

符号の説明Explanation of symbols

11:チューナ、12:A/D、13〜15:相関性検出部、16:パラメータ判別部、17:FFT部、18:復調部、19:同期処理部、1A:VCO、1B:直交検波器、21:遅延器、22:複素乗算器、23:積分器、24:絶対値器、51〜53:クロック偏差対応相関性検出部、61〜63:遅延器、64:加算器、71〜73:フリップフロップ、74:選択器。 11: tuner, 12: A / D, 13-15: correlation detection unit, 16: parameter discrimination unit, 17: FFT unit, 18: demodulation unit, 19: synchronization processing unit, 1A: VCO, 1B: quadrature detector , 21: delay unit, 22: complex multiplier, 23: integrator, 24: absolute value unit, 51-53: correlation detector for clock deviation, 61-63: delay unit, 64: adder, 71-73 : Flip-flop, 74: selector.

Claims (3)

振幅、及び位相が既知であるパイロットキャリアが時間方向にL(Lは整数)シンボル周期で配置され、尚且つFFTポイント(有効シンボル長)やガードインターバル長が可変である複数の伝送パラメータを有するOFDM変調方式で変調された信号を受信するOFDM受信装置において、
受信信号をそれぞれのFFTポイントやガードインターバル比に応じて設定したLシンボル時間の遅延処理を行う遅延手段と、
受信信号とそれぞれLシンボル遅延信号との相関演算を行う相関演算手段と、
上記遅延手段及び相関演算手段をA(Aは2以上の整数)種類具備し、
上記A種類の相関演算結果と閾値と比較する手段と、
比較結果に基づいて伝送パラメータを判別する手段と、を具備したことを特徴とするOFDM受信装置。
An OFDM having a plurality of transmission parameters in which pilot carriers whose amplitude and phase are known are arranged in the time direction with L (L is an integer) symbol period, and the FFT point (effective symbol length) and guard interval length are variable. In an OFDM receiver that receives a signal modulated by a modulation method,
A delay means for performing a delay process of an L symbol time in which the received signal is set in accordance with each FFT point and guard interval ratio;
Correlation calculating means for calculating a correlation between the received signal and each L symbol delayed signal;
A (A is an integer of 2 or more) types of the delay means and the correlation calculation means,
Means for comparing the A-type correlation calculation result with a threshold;
Means for discriminating transmission parameters based on a comparison result, and an OFDM receiving apparatus.
振幅、及び位相が既知であるパイロットキャリアが時間方向にL(Lは整数)シンボル周期で配置され、尚且つFFTポイント(有効シンボル長)やガードインターバル長が可変である複数の伝送パラメータを有するOFDM変調方式で変調された信号を受信するOFDM受信装置において、
受信信号をそれぞれのFFTポイントやガードインターバル比に応じて設定したLシンボル±αサンプル時間の遅延処理を行う遅延手段と、受信信号とそれぞれLシンボル±αサンプル範囲内の相関演算を行う手段と、
±αの範囲内の相関演算結果を加算する手段と、
上記遅延手段、相関演算手段、及び加算手段をA(Aは2以上の整数)種類具備し、
上記A種類の加算結果と閾値と比較する手段と、
比較結果に基づいて伝送パラメータを判別する手段と、を具備したことを特徴とするOFDM受信装置。
An OFDM having a plurality of transmission parameters in which pilot carriers whose amplitude and phase are known are arranged in the time direction with L (L is an integer) symbol period, and the FFT point (effective symbol length) and guard interval length are variable. In an OFDM receiver that receives a signal modulated by a modulation method,
A delay means for performing a delay process of L symbol ± α sample time in which the received signal is set in accordance with each FFT point and guard interval ratio; a means for performing a correlation operation within the L symbol ± α sample range for each of the received signal;
Means for adding correlation calculation results within a range of ± α;
A (A is an integer of 2 or more) types of the delay means, the correlation calculation means, and the addition means,
Means for comparing the A type of addition result with a threshold;
Means for discriminating transmission parameters based on a comparison result, and an OFDM receiving apparatus.
請求項1乃至2に記載のOFDM受信装置と、該OFDM受信装置で受信したOFDM信号を再度送信する手段と、を備えるOFDM中継装置。 3. An OFDM relay apparatus comprising: the OFDM receiving apparatus according to claim 1; and means for retransmitting an OFDM signal received by the OFDM receiving apparatus.
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