JP5087606B2 - マルチキャリア信号におけるチャネル周波数応答を推定する方法およびシステム - Google Patents

マルチキャリア信号におけるチャネル周波数応答を推定する方法およびシステム Download PDF

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Description

OFDM(直交周波数分割多重)信号に対応するチャネル周波数応答の推定には、OFDM信号内の分散パイロットに対応するチャネル周波数応答の推定、OFDM信号の多数のシンボルに対して分散パイロットチャネル周波数応答を補間して、分散パイロット周波数の非パイロット位置に対応するチャネル周波数応答を取得すること、および、1つのシンボルの分散パイロット周波数に対応する推定されたチャネル周波数応答に周波数補間を行い、そのシンボルの非分散パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答を取得すること、が含まれうる。
デジタル地上波テレビブロードキャスト環境等のノイズの多いチャネル条件下では、加法ノイズによりOFDMパイロットに障害が生じる場合がある。モバイル装置への用途では、パイロットはさらに、インターキャリア干渉(ICI)により障害が生じることもある。このような影響により、チャネル周波数応答推定値の信号対ノイズ比(SNR)が劣化することがある。
固定装置への用途では、最初の補間中に比較的狭帯域のフィルタによりノイズがフィルタリングされることがあるが、これはメモリおよびハードウェアの複雑性の面から比較的コストが高い。モバイル装置への用途では、最初の補間中に比較的狭帯域のフィルタを用いると、ドップラースペクトルが損なわれうる。
低遅延拡散信号のノイズは、後の周波数補間中に比較的狭帯域のフィルタにより、ノイズがフィルタリングされうる。しかし、大きなマルチパス遅延を有する単一周波数ネットワーク(SFN)においては、狭帯域フィルタを利用すると、マルチパスプロフィールが損なわれる可能性がある。
OFDM信号等のマルチキャリア信号のチャネル周波数応答を決定または推定する例示的な方法の処理フローチャートである。 OFDM信号の複数のシンボルのグラフィック表現である。 分散パイロットに対応するチャネル周波数応答を示すシンボル「X」を含む、OFDM信号の複数のシンボルの別のグラフィック表現である。 補間により決定される分散パイロット周波数における推定チャネル周波数応答を示すさらなるシンボル「X」を含む、OFDM信号の複数のシンボルの別のグラフィック表現である。 複数の信号クラスタを含む、例示的なOFDM信号受信環境のグラフィック表現である。 推定チャネル周波数応答の時間領域表現をフィルタリングまたはマスキングする例示的な方法の処理フローチャートである。 マスクを生成する例示的な方法の処理フローチャートである。 例示的なマークのグラフィック表現である。 図5の信号クラスタに対応する例示的なマスクの部分のグラフィック表現である。 フィルタリングまたはマスキングされた複数のマスクの部分間のノイズフロアの部分である、図9の例示的なマスクの部分の別のグラフィック表現である。 周波数補間により決定される非パイロット周波数における推定チャネル周波数応答を示すさらなるシンボル「X」を含む、OFDM信号の複数のシンボルの別のグラフィック表現である。 OFDM信号に対応するチャネル周波数応答を決定するチャネル周波数応答システムを含む例示的なレシーバシステムのブロック図である。 バイナリマスク生成器およびマスク調節モジュールを含むマスク生成器の例示的なブロック図である。 OFDM信号のシンボルに対応する推定チャネル周波数応答の時間領域のサンプルのシーケンスを平均化する例示的な再帰型平均化システム(recursive average system)のブロック図である。 図面では、参照番号の一番左の桁が、その参照番号が最初に現れる図面を表している。
図1は、OFDM信号等のマルチキャリア信号のチャネル周波数応答を決定または推定する例示的な方法100の処理フローチャートである。方法100は、以下の説明ではOFDM信号に関して記載される。しかし、方法100は、OFDM信号に限定されない。方法100は、以下の説明では図2−14を参照しながら記載される。しかし、方法100は、図2−14の例に限定されない。
102において、パイロット信号またはパイロットを有するOFDM信号を受信する。パイロットは、BPSK(二位相偏移変調)変調等を用いて対応するパイロットキャリアを変調しうるトーンおよび/または情報を含んでよい。パイロット位置は、ここでは分散パイロットと称される繰り返しパターンを有してよい。
OFDM信号の単一のインスタンスは、単一のトランスミッタから受信されうる。または、OFDM信号の複数のインスタンスが、例えばSFN(single-frequency network)内の複数の対応するトランスミッタから受信されてよい。
図2は、OFDM信号の複数の例示的シンボル202から210のグラフィック表現である。シンボル202から210の各々は、キャリア周波数FからFの複数のキャリア信号を含む。キャリア周波数の数は、数万に上りうる。
図2の例において、シンボル202は、周波数F、F12、およびF24においてパイロット212、214、および216をそれぞれ含む。シンボル204は、周波数FおよびF15においてパイロット218および220をそれぞれ含む。シンボル206は、周波数FおよびF18においてパイロット222および224をそれぞれ含む。シンボル208は、周波数FおよびF21においてパイロット226および228をそれぞれ含む。シンボル210は、周波数F、F12、およびF24においてパイロット230、232、および234をそれぞれ含む。
図2の例において、パイロットは、1つのシンボル内の12個の周波数間隔で生じる。パイロットは、各後続のシンボルにおいて3つの周波数分、シフトされる。このようなパターンは、DVB‐T、DVB‐H、ISDB‐T、およびDVB‐T2等の1以上のデジタルテレビブロードキャスト規格で見受けられうる。他の分散パイロットパターンも実装可能である。OFDM信号は、同じ周波数で、または、多数のOFDM信号の周波数それぞれで生じる連続パイロットを含む他の種類のパイロットを含むこともできる。
図2の例において、パイロットは、シンボル202の周波数Fで開始されるとして、任意に示されている。パイロットは、シンボル202の他の周波数で開始されてもよい。
パイロットキャリアの周波数を、ここではパイロット周波数と称する。図2の例においては、パイロット周波数は、F、F、F、F、F12、F15、F18、F21、およびF24を含む。
シンボル202から210は、シンボル期間T=T+Tで生じ、ここでTは有用または有効なシンボル期間であり、Tはガード期間である。比率T/Tは、ガード比として定義される。FからFまでのキャリア周波数は、1/Tで分離されることができ、1シンボル内のパイロット間は、12/T分、隔たれている。
図1に戻ると、104で、チャネル周波数応答をパイロット周波数用に、パイロットの中から決定または推定する。パイロット変調スキームが分かっている場合には、パイロットを利用して、パイロットに対応するチャネル周波数応答を決定または推定することができる。図3は、パイロット212から234に対応するチャネル周波数応答を示すシンボル「X」を含む、シンボル202から210のグラフィック表現である。
図3に示すようなパイロットに対応するチャネル周波数応答は、時間方向の多数のシンボルで補間されて、図4に示すようなパイロット周波数の非パイロット位置に対してチャネル周波数応答を決定または推定することができる。図4は、補間により決定されるパイロット周波数F、F、F、F、F12、F15、F18、F21、およびF24における推定チャネル周波数を示すさらなるシンボル「X」を含む、シンボル202から210のグラフィック表現である。例えば、パイロット周波数Fのパイロット212および230の間を補間することにより、それぞれシンボル204、206、および208の402、404、および406における推定チャネル周波数応答が得られる。図4の例では、補間は1→4への補間として示されている。
図1の104におけるチャネル周波数応答の推定は、推定チャネル周波数応答を経時的にローパスフィルタリングすることを含んでよい。フィルタリングは、シンボルのパイロットおよび非パイロット位置に対応するチャネル周波数応答をローパスフィルタリングすることを含んでよい。例えば、周波数Fに関しては、ローパスフィルタリングは、チャネル周波数応答212、402、406、408、および230のフィルタリングを含んでよい。ローパスフィルタリングは、212および230におけるパイロットチャネル周波数応答の初期値を変更しうる。
補間とローパスフィルタリングとの組み合わせを、ここでは時間フィルタリングと称する。
パイロットはノイズを含んでいる場合があり、これにより、チャネル周波数応答推定値の信号対ノイズ比(SNR)が劣化する場合がある。以下に106に関して記載するように、ノイズは、時間領域のチャネル周波数応答推定から、ノイズをフィルタリングまたはマスキングすることにより低減することができるが、これは、メモリおよび複雑度の面で比較的安価な実装が可能である。故に、104における時間フィルタリングは、比較的広帯域フィルタでも実行可能であり、これは、モバイルおよび固定装置の両方に適しており、さらには、比較的固定的な装置に対しても適している。
106で、パイロット周波数に対応する推定チャネル周波数応答は、時間領域でバンドパスフィルタリングまたはマスキングされている。フィルタリングまたはマスキングは、シンボル毎に行うフィルタリングまたはマスキングを含むことができ、図5に関して後述するチャネル周波数応答の時間領域表現の比較的疎な性質の利点を利用することができる。
図5は、レシーバの視点からみた、例示的なOFDM信号受信環境のグラフィック表現である。図5の例では、3つの信号クラスタ502、504、および506が、3つの対応するトランスミッタから受信する1つのOFDM信号の3つのインスタンスに対応していてよい。他の、おそらくは、より離間した位置にあるトランスミッタは、平均ホワイトガウスノイズ(Average White Gaussian Noise)またはノイズフロア520未満であってよい。図5の例示的な信号受信環境は、レシーバに対するチャネルインパルス応答を表してよい。
送信信号は、局所反射により分散して、遅延拡散または分散領域を生じる場合がある(図5の遅延拡散510、512、および514参照)。局所反射による遅延拡散は比較的小さく約5μs未満であることが多く、これは約1.5キロメートル(km)の距離に相当する。
図5の例は、224μsのガード間隔についてガード比が1/4で、シンボル期間Tが896マイクロ秒(μs)である、DVB−T、8メガヘルツ(MHz)8K OFDM変調スキームに対応してよい。対応するSFNのトランスミッタは、ガード間隔内のこのマルチパス効果を実質的に保証するよう構成されてよい。レシーバ変調器は、対応するガード間隔内のエコーを、ほんの僅かなインターシンボル干渉で、または全くインターシンボル干渉がないよう補償するよう構成されてよい。
ガード間隔508は、遅延拡散510、512、および514と比較して大きくてよい。マルチ周波数ネットワーク(MFN)については、より短いガード間隔を実装することができる。例えば、ガード比が1/32およびガード間隔が7μsの2K OFDM信号を想定する。これについては、6パスのTypical Urban(TU6)チャネルプロフィールに従い、約6μsの遅延拡散を収容するべく、モバイル装置への用途が考えられる。
信号クラスタ502、504、および506は、ガード間隔508内で、比較的互いから離れて拡散してよく、信号クラスタ502、504、および506間の空間は、さらなる信号クラスタが存在していたとしても、比較的疎である。
106におけるノイズフィルタリングまたはマスキングは、チャネルインパルス応答の比較的疎な部分のマスキングを含んでよく、チャネルインパルス応答の比較的疎な部分を適合的にマスキングすることを含んでよい。マスキングは、104で生成されたチャネル推定値の信号対ノイズ比(SNR)を向上させうる。SNR利得は、疎ガード間隔(sparseness guard interval)の関数であってよく、これによると疎度(sparseness)が高くなるほど、SNR利得が高くなりうる。
図6は、時間領域のチャネルインパルス応答の比較的疎な部分をマスキングする例示的な方法600の処理フローチャートである。
602で、OFDM信号の1シンボルに対応するチャネル周波数応答を、時間領域の一連のサンプルに変換する。これには、逆高速フーリエ変換(IFFT)をチャネル周波数応答に行うことが含まれてよい。IFFTは、シンボル毎に一度、図4の周波数軸に沿って行うことができる。IFFTの長さは、104で決定されたOFDM信号のチャネル周波数応答の数に対応していてよい。図4の例では、推定チャネル周波数応答がパイロット周波数に対して利用可能であり、これは、3つ毎の(every third)キャリア周波数に対応する。OFDM信号が、例えば6817個のキャリア周波数を含む場合(これはデジタルビデオブロードキャスト規格DVB−T 8K OFDMに対応しうる)、パイロット周波数の数は、6817を3で除算した数、つまり、2273に等しくてよい。IFFTは、1つのシンボルのチャネル周波数応答を時間領域に変換するために4096ポイントのIFFTを含みうる。パイロット間隔が3/Tの場合、時間領域の4096のポイントが、T/3の期間に相当してよい。
602における時間領域への変換は、シンボルのチャネルインパルス応答を表していてよい(図5参照)。
604で、図5の信号クラスタまたは分散領域502、504、または506のような、チャネルインパルス応答の比較的重要な部分に対応するマスクが生成される。
図7は、マスクを生成する例示的な方法700の処理フローチャートである。
702で、時間領域のサンプルの絶対値またはマグニチュードが決定される。
704で、マグニチュード値が平均化される、またはローパスフィルタリングされる。この平均化またはローパスフィルタリングは、各マグニチュード値についてシンボル時間方向に複数のシンボルに対して行うことができる。平均化によって、時間領域のサンプルのノイズフロアが低減されうる。
平均マグニチュード値には、ノイズフロアを低減させるような閾値を適用することができる。これには、閾値未満である平均マグニチュード値をゼロに設定することが含まれてよい。閾値は、時間領域のサンプルのピーク値よりも小さい値(fraction)に、または、平均マグニチュード値のピーク値よりも小さい値(fraction)に設定されてもよい。閾値は、例えばピーク値より32小さいファクタであってよい。これは、実質的にピーク値より30dB小さいエコーをゼロに設定することに略等しい。ノイズフロアをこの閾値法を利用して低減する例示的な方法を、以下に、図7の706から710に関して記載する。
706で、ノイズフロアの平均値を決定する。これには、ピーク値の1/8等の、小さい値(fraction)未満である平均マグニチュード値の全てまたは実質的な全ての平均値を決定することが含まれる。
708で、ノイズフロアの平均値の一部を、平均マグニチュード値から減算する。ゼロ未満である結果値については、ゼロとしてよい。
710で、708の減算結果に対して閾値法を適用する。閾値ファクタは、例えば1/32等の、ピーク値よりも小さい値(fraction)であってよい。閾値未満である結果は、ゼロとしてよい。閾値より大きい結果は、ゼロではない値にしてよい。例えば上述の例におけるようなIFFTが4096ポイントのIFFTである場合には、閾値より大きいサンプルを1024に設定することで、0および1024という値を有するバイナリマスクが生じる。
図8は、図5の信号クラスタ502、504、および506に対応する例示的なバイナリマスクの部分802、804、および806のグラフィック表現である。
712で、図8に示すように、マスクエッジは、バイナリマスクの部分812、814、および816で時間的に拡張されうる。マスクエッジは、比較的短時間分、拡張されうる。
714で、比較的互いに近接した位置のマスクの部分同士またはパルス同士を併合してよい。
716で、バイナリマスクのエッジをテーパ状にして、図8に示すようなテーパ状のマスクの部分822、824、および826を有する非バイナリマスクを生成することができる。テーパ処理により、バンドパスフィルタリングまたはマスキングのインパルス応答長を短くすることができる。エッジはテーパ処理により実質的に線形とされてもよく(図8参照)、非線形とされてもよい。
図6に戻ると、606で、マスクを時間領域のサンプル列に対して適用する。
図9は、それぞれ信号クラスタ502、504、および506に対応するマスクの部分922、924、および926を含む例示的なマスクの部分のグラフィック表現である。マスクは、ここでポイントに関する乗算と称される時間領域のサンプル列により乗算されうる。マスキングにより、ノイズを含む、マスクまたはマスクの部分の外にあるコンテンツを低減することができる。これにより、チャネル周波数応答推定値のSNRが向上しうる。
図10は、図5の時間領域のサンプル列のグラフィック表現であり、マスクの部分922、924、および926間のノイズフロア520の部分がバンドパスフィルタリングまたはマスキングされている。
608で、マスキングされた時間領域のサンプル列が周波数領域に変換される。これには、シンボル毎に、図4の周波数軸沿いに、マスキングされた時間領域のサンプル列に対して高速フーリエ変換(FFT)を行うことが含まれる。マスキングされた時間領域のサンプル列の周波数領域表現は、ここでは、シンボルのバンドパスフィルタリングまたはマスキングされたチャネル周波数応答推定値と称される。
方法600またはその部分を、さらなるシンボルまたはシンボル期間に対して連続して繰り返して、シンボル期間毎にマスクを生成する、および/または、更新することができる。このようなマスキング処理は、ここでは、自己適応型マスキング処理と称され、これにより、例えばモバイル装置への用途で起こりうるような経時的なチャネルインパルス応答の変化をトラッキングすることが可能となる。
106における時間領域フィルタリングまたはマスキングは、バンドパスフィルタリングとして機能することができ、チャネル周波数応答のノイズ量を比較的大量に削減することができる。この結果、104における時間フィルタリングは、比較的広帯域フィルタにより行うことができるので、狭帯域フィルタのように大容量メモリまたはハードウェア複雑性が必要とされないので、モバイル装置への用途においてドップラーリカバリを向上させることができる。故にこの実装は、固定装置およびモバイル装置への用途両方に対する適性を有する。
図1に戻ると、108において、1シンボルに対応するバンドパスフィルタリングまたはマスキングされたチャネル周波数応答推定は、周波数補間され、これにより残りのキャリア周波数に対するチャネル周波数応答推定、または、そのシンボルの非パイロット周波数が得られる。図4の例では、パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答が、3つ毎の周波数について分かっている、または、推定されており、周波数補間は、1→3への周波数補間を含みうる。
周波数補間は、比較的広帯域フィルタで行うことができ、チャネルマルチパスプロフィールの全体または実質的な部分を取得することができる。例えば、単一の周波数ネットワークでは、エコーまたはマルチパスは、比較的かなり離れているので、補間器周波数応答が比較的長くなる場合があり、および/または、マルチパス遅延拡散の全体または実質的な部分を取得するのに実際的な長さである場合がある。図4の例では、期間は約−T/6からT/6であってよい。周波数補間により、図11に示す非パイロット周波数におけるチャネル推定が提供される。
図11は、周波数補間により決定された非パイロット周波数F、F、F、F、F、F、F10、F11、F13、F14、F16、F17、F19、F20、F22、およびF23における推定チャネル周波数応答を示すさらなるシンボル「X」を含む、シンボル202から210のグラフィック表現である。例えば、シンボル202に関しては、周波数Fの212におけるチャネル周波数応答と、周波数Fの1102におけるチャネル周波数応答との間の補間により、それぞれ、周波数FおよびFの1104よび1106におけるチャネル周波数応答が得られる。
606における時間領域ノイズフィルタリングまたはマスキングが、IFFT列のポイントに関する乗算を含む場合、この乗算は、チャネル周波数応答領域の巡回畳み込みとしてみなされうる。
巡回畳み込みは、チャネル周波数応答のエッジを変化させうる。このような変化は、図4の212、402、404、406、および230における周波数応答のエッジ付近(near edges)に存在するキャリア等のエッジキャリアの破損を含みうる。
影響を受けるエッジキャリアの数は、図7の716においてマスクに付加されたテーパまたはテーパの量の関数であってよい。影響を受けるエッジキャリアの数は、IFFT列内の最小パルスの逆フーリエ変換により決定されてよい。
影響を受けるエッジキャリアは、フィルタリングされたシンボルを図6の608で周波数領域に変換した後に、元のキャリアで修復または置き換えることができる。修復するエッジキャリアはノイズフィルタリングされていないので、修復するエッジキャリアの数を最小限に抑えることが望ましい。修復するエッジキャリアの数は、図7の716においてテーパ形状を広げることで最小限にされてよい。これにより、図1の106におけるバンドパスフィルタリングでノイズ通過が増える可能性があるので、716でのテーパ処理は、エッジキャリアの破損およびノイズを最小限に押さえる目的からテーパ量を最適化することを含みうる。
ここで開示されるよう決定または推定されるチャネル周波数応答は、1以上の後続の処理に利用することができる(例えば受信された時間領域の信号を周波数領域に変換するFFTウィンドウの配置、およびインターキャリア干渉(ICI)キャンセル等の等化、シンボルタイミング修復を含むが、これらに限定はされない)。ICIキャンセルは、時間に関するチャネル周波数応答の派生物に関して行うことができる。ここで開示されている時間領域のノイズフィルタリングまたはマスキングは、チャネル周波数応答推定の信号対ノイズ比(SNR)を向上させることができ、これにより、等化、ICIキャンセル、および変調器のSNR機能全体により得られるデータキャリアのSNRを向上させることができる。
チャネル周波数応答およびその部分を決定する方法は、時間領域のノイズのマスキング方法を含むが、信号レシーバシステムの一部としての実装が可能であり、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、およびこれらの組み合わせによる実装が可能であり(これらには、離散および集積回路ロジック、ASIC(特定用途向けIC)ロジック、およびマイクロコントローラが含まれる)、領域特化型の集積回路パッケージの一部、または集積回路パッケージの組み合わせとしての実装が可能である。ここで利用されているソフトウェアという用語は、コンピュータシステムに、ここで開示されている1以上の特徴および/または特徴の組み合わせを行わせるコンピュータプログラムロジックが格納されたコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラムプロダクトのことを意味する。
図12は、レシーバフロントエンド1202と信号プロセッサ1204とを含む例示的なレシーバシステム1200のブロック図である。
信号プロセッサ1204は、OFDM信号1210に対応するチャネル周波数応答1208を決定または推定するチャネル周波数応答システム1206を含む。
信号プロセッサ1204は、1以上の復調器1212、等化器1213、シンボルタイミング修復システム1214、および、インターキャリアキャンセル(ICC)システム1214を含み、チャネル周波数応答1208に応じてOFDM信号1210を処理して、復調されたデータ1216を出力してよい。
チャネル周波数応答システム1206は、OFDM信号1210のパイロットに対応するチャネル周波数応答を決定するパイロットチャネル周波数推定器1218を含んでよい(図1の104および図3に関して上述)。
チャネル周波数応答システム1206は、パイロットに対応するチャネル周波数応答を補間およびローパスフィルタリングする時間フィルタ1219を含んでよい(図1の104および図4に関して上述)。
パイロットチャネル周波数推定器1218および時間フィルタ1219は、協働して、分散パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答を決定して、併せて分散パイロット周波数、チャネル周波数応答システム1230と称されうる。
チャネル周波数応答システム1206は、パイロット周波数のチャネル周波数応答を時間領域のサンプル列1221に変換する逆高速フーリエ変換(IFFT)システム1220を含んでよい(図6の602に関して上述)。
チャネル周波数応答システム1206は、時間領域のサンプル1221の分散領域に対応するマスク1225を生成および/または更新するマスク生成器1222を含んでよい(図6の604に関して上述)。
チャネル周波数応答システム1206は、対応するマスク1225の1以上の部分の外にある時間領域のサンプル列の幾らかの部分をマスキングするマスクアプリケータ1224を含みうる(図6の606に関して上述)。
チャネル周波数応答システム1206は、マスキングされた時間領域のシンボル列を周波数領域に変換する高速フーリエ変換(FFT)システム1226を含みうる(図6の608に関して上述)。
チャネル周波数応答システム1206は、マスキングされた時間領域のシンボル列の周波数領域表現、またはバンドパスフィルタリングされたチャネル周波数応答を周波数補間する周波数補間器1228を含みうる(図1の108に関して上述)。
図13は、バイナリマスク生成器1302およびマスク調節モジュール1304を含むマスク生成器1222の例示的なブロック図である。
バイナリマスク生成器1302は、1つのシンボルの時間領域のサンプルの絶対値またはマグニチュードを決定する絶対値モジュール1306を含みうる(図7の702に関して上述)。
バイナリマスク生成器1302は、マグニチュード値を平均化またはローパスフィルタリングする平均化システム1308を含みうる(図7の704に関して上述)。
バイナリマスク生成器1302は、平均マグニチュード値のノイズフロアを決定する平均ノイズモジュール1310を含みうる(図7の706に関して上述)。
平均ノイズモジュール1310は、閾値1313未満である平均マグニチュード値の平均値を決定してよく、バイナリマスク生成器1302は、時間領域のサンプルに対する閾値1313を決定する閾値生成器1312を有してよい。バイナリマスク生成器1302は、シンボルの時間領域のサンプルのピーク値、または、平均マグニチュード値のピーク値を決定するピーク値検出器1314を含んでよく、閾値生成器1312は、ピーク値に対する閾値1313を決定するよう構成されてよい。
バイナリマスク生成器1302は、平均マグニチュード値から平均値の一部を減算する減算器1316を含んでよい(図7の708に関して上述)。
バイナリマスク生成器1302は、第2の閾値1319未満である減算器1316の結果をゼロに設定して、第2の閾値1319より大きい減算器1316の結果をゼロではない値に設定して、対応するゼロおよびゼロではない値をバイナリマスク1320として出力する比較器1318を含んでよい(図7の710に関して上述)。
マスク調節モジュール1304は、バイナリマスク1320を時間領域に拡張する拡張モジュール1320を含んでよい(図7の712に関して上述)。
マスク調節モジュール1304は、互いに近接しているマスクの部分またはパルス同士を併合する併合モジュール1322を含んでよい(図7の714に関して上述)。
マスク調節モジュール1304は、バイナリマスク1320のエッジをテーパ状にして、非バイナリマスク1326を図12のマスク1225として出力するテーパモジュール1324を含んでよい(図7の716に関して上述)。
図14は、多数の連続したIFFTサンプル1221を平均化する例示的な再帰型平均化システム1400のブロック図である。システム1400は、図13の絶対値生成器1306と平均化システム1308とを含む。図14の例では、平均化システム1308は、時間定数K(これは、例えば1/16等の小さい値(fraction)であってよい)を有する単極再帰型フィルタとして描かれている。比較的固定的な装置への用途では、より小さい値がKに対して利用されてよい。図12のIFFTシステム1220は、4096ポイントIFFTであり、単極再帰型フィルタ1308の出力1402は、4096ポイントの実価列(4096-point real-values sequence)であってよい。
ここで開示する方法およびシステムは、1以上の固定型、可搬型、およびモバイル装置(6パスのTypical Urbanチャネルプロフィールを含むが、これに限定されない)と併せた実装が可能である。Kの値は、モバイル装置への用途においては高くなることが考えられ、これによって経時的なチャネル変化を迅速にトラッキングすることが可能となることが考えられる。
ここに開示する方法およびシステムは、1以上のOFDMベースのデジタルTV規格(DVB−T、DVB−H、およびISDB−T規格、および係属中のDVB−T2規格を含みうるが、これらに限定されない)と併せた実装が可能である。
ここに開示する方法およびシステムは、その機能、特徴、および関係を示す機能構築ブロックを用いて記載されている。これら機能構築ブロックの境界の少なくとも幾らかは、記載の便宜上自由な定義付けを行っている。特定の機能および関係が適切に遂行される限り、別の境界を定義付けることもできる。

Claims (13)

  1. OFDM信号(直交周波数分割多重信号)の複数のシンボルの分散パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答を決定する段階と、
    1つのシンボルの前記チャネル周波数応答を、時間領域のサンプルの列に変換する第1変換段階と、
    前記時間領域のサンプルの列の、前記時間領域のサンプルの1以上の分散領域の外にある部分をマスキングする段階と、
    前記マスキングされた時間領域のサンプルの列を周波数領域に変換する第2変換段階と、
    前記マスキングされた時間領域のサンプルの列の周波数領域表現を周波数補間して、前記シンボルの非分散パイロット周波数におけるチャネル周波数応答を生成する周波数補間段階と
    を備え
    前記マスキングする段階は、
    前記時間領域のサンプルの1以上の分散領域を特定する段階と、
    前記1以上の分散領域に対応するマスクを生成する段階と、
    前記マスクで前記時間領域のサンプルの列を乗算する段階と
    を有し、
    前記マスクを生成する段階は、
    前記時間領域のサンプルの列のマグニチュード値を決定する段階と、
    シンボル時間方向に複数のOFDMシンボルに対して前記マグニチュード値を平均化する段階と、
    第1の閾値未満である平均マグニチュード値の平均値を決定する段階と、
    前記平均マグニチュード値から、前記平均値の一部を減算する段階と、
    第2の閾値未満である減算結果を持つ平均マグニチュード値をゼロに設定する段階と、
    前記第2の閾値より大きい減算結果を持つ平均マグニチュード値を、ゼロではない値に設定する段階と
    を含む、方法。
  2. 前記OFDM信号のさらなるシンボルに対して、前記第1変換段階と、前記マスキングする段階と、前記第2変換段階と、前記周波数補間段階とを繰り返す段階をさらに備え、
    前記マスキングする段階は、前記マスクを前記さらなるシンボルに対して適合させる段階を有する請求項に記載の方法。
  3. 前記平均マグニチュード値のピーク値に対して前記第1の閾値および前記第2の閾値を決定する段階をさらに備える請求項1または2に記載の方法。
  4. 前記マスクを生成する段階は、
    前記分散領域に対応するバイナリマスクを生成する段階と、
    前記バイナリマスクを時間的に拡張する段階と
    を含む請求項に記載の方法。
  5. 前記マスクを生成する段階は、互いに近接した前記マスクの部分同士を併合する段階をさらに含む請求項に記載の方法。
  6. 前記マスクを生成する段階は、前記バイナリマスクから非バイナリマスクを生成する段階をさらに含む請求項に記載の方法。
  7. 前記非バイナリマスクを生成する段階は、前記マスクのエッジをテーパ状にする段階を含む請求項に記載の方法。
  8. 前記マスクの前記エッジをテーパ状にする段階は、前記マスクの前記エッジを線形なテーパ状にする段階を含む請求項に記載の方法。
  9. 前記周波数補間段階の前であって前記マスキングする段階および前記変換段階の後に、対応するOFDMチャネル周波数応答の1以上のエッジキャリアを修復する段階を更に備える請求項1から8のいずれか1項に記載の方法。
  10. OFDM信号の複数のシンボルの分散パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答を決定する分散パイロット周波数チャネル周波数応答システムと、
    前記複数のシンボルの各々について、前記チャネル周波数応答を、時間領域のサンプルの列に変換する逆高速フーリエ変換システムと、
    前記対応する時間領域のサンプルの列の1以上の分散領域の外にある、前記時間領域のサンプルの列の1以上の部分をマスキングするマスクシステムと、
    マスキングされた前記時間領域のサンプルの列を周波数領域に変換する高速フーリエ変換システムと、
    前記時間領域のサンプルの前記列の対応する周波数領域表現から前記複数のシンボルの非分散パイロット周波数のチャネル周波数応答を補間する周波数補間器と
    を備え、
    前記マスクシステムは、
    前記時間領域のサンプルの列の各々について、前記1以上の分散領域に対応するマスクを生成するマスク生成器と、
    前記マスクの対応するポイントで前記時間領域のサンプルの列を乗算するマスクアプリケータと
    を有し、
    前記マスク生成器はバイナリマスク生成器を含み、
    前記バイナリマスク生成器は、
    前記時間領域のサンプルの列のマグニチュード値を決定するマグニチュード算出器と、
    前記マグニチュード値を再帰的に平均化する再帰型平均化システムと、
    第1の閾値未満である平均マグニチュード値の平均値を決定する平均ノイズモジュールと、
    前記平均マグニチュード値から前記平均値の一部を減算する減算器と、
    第2の閾値未満である減算結果を持つ平均マグニチュード値をゼロに設定して、前記第2の閾値より大きい減算結果を持つ平均マグニチュード値を、ゼロではない値に設定する比較器と
    を含む、システム。
  11. 前記マスク生成器は、マスク調節器を含み、
    前記マスク調節器は、
    バイナリマスクを時間的に拡張する拡張モジュール、
    マスクの、互いに近接しているゼロではない部分同士を併合する併合モジュール、および
    前記マスクのエッジをテーパ状にするテーパモジュール
    のうち1以上を含む
    請求項10に記載のシステム。
  12. システムであって、
    OFDM信号を受信して周波数ダウンコンバートするレシーバフロントエンドと、
    前記レシーバフロントエンドに連結された信号プロセッサと
    を備え、
    前記信号プロセッサは、
    チャネル周波数応答システムと、前記チャネル周波数応答システムの出力に連結されたチャネル等化器およびインターキャリア干渉キャンセルモジュールの1以上とを有し、
    前記チャネル周波数応答システムは、
    OFDM信号の複数のシンボルの分散パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答を決定する分散パイロット周波数チャネル周波数応答システムと、
    前記複数のシンボルの各々について、前記チャネル周波数応答を、時間領域のサンプルの列に変換する逆高速フーリエ変換システムと、
    前記対応する時間領域のサンプルの列の1以上の分散領域の外にある、前記時間領域のサンプルの列の1以上の部分をマスキングするマスクシステムと、
    マスキングされた前記時間領域のサンプルの列を周波数領域に変換する高速フーリエ変換システムと、
    前記時間領域のサンプルの前記列の対応する周波数領域表現から前記複数のシンボルの非分散パイロット周波数のチャネル周波数応答を補間する周波数補間器と
    を含み、
    前記マスクシステムは、
    前記時間領域のサンプルの列の各々について、前記1以上の分散領域に対応するマスクを生成するマスク生成器と、
    前記対応するマスクで前記時間領域のサンプルの列を乗算するマスクアプリケータと
    を有し、
    前記マスク生成器は
    前記時間領域のサンプルの列のマグニチュード値を決定するマグニチュード算出器と、
    前記マグニチュード値を再帰的に平均化する再帰型平均化システムと、
    第1の閾値未満である平均マグニチュード値の平均値を決定する平均ノイズモジュールと、
    前記平均マグニチュード値から前記平均値の一部を減算する減算器と、
    第2の閾値未満である減算結果を持つ平均マグニチュード値をゼロに設定して、前記第2の閾値より大きい減算結果を持つ平均マグニチュード値を、ゼロではない値に設定する比較器と
    を含む、システム。
  13. 前記マスク生成器は、バイナリマスク生成器とマスク調節器とを含み、
    前記マスク調節器は、
    バイナリマスクを時間的に拡張する拡張モジュール、
    マスクの、互いに近接している部分同士を併合する併合モジュール、および
    前記マスクのエッジをテーパ状にするテーパモジュール
    のうち1以上を含む
    請求項12に記載のシステム。
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