JP5178632B2 - Ofdmアレー受信装置 - Google Patents
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Description
まず初めに、本発明の前提となる技術について説明する。
図1は、本発明の実施形態1によるOFDMアレー受信装置のブロック図である。図1に示すように、本実施形態1によるOFDMアレー受信装置は、復調後の信号レベルが既知であるパイロットキャリアを含む直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)信号をk(kは2以上の整数)種のアンテナ素子にて受信し、各アンテナ素子にて受信された受信信号に対してAD変換およびキャリア周波数同期処理を行う時間ドメイン処理手段11〜1kと、時間ドメイン処理手段11〜1kから入力された時間軸シリアルデータ列をパラレルデータ列に変換して出力するS−P変換手段21〜2k(シリアル−パラレル変換手段)と、S−P変換手段21〜2kから入力されたパラレルデータ列に対して離散フーリエ変換してDFT結果を出力するDFT(Discrete Fourier Transform)手段31〜3kと、各受信信号の所定シンボルにおけるDFT結果を、同一タイミングかつ同一キャリア番号順にj(jは2以上の整数)回繰り返して出力する周波数ドメインデータ供給手段10と、周波数ドメインデータ供給手段10から入力されたキャリア番号に対応するキャリアデータと、アンテナ素子の指向性を制御するウェイトベクトルとの合成演算を行い、パイロットキャリアを参照信号とする理想値と合成演算の結果との誤差をパイロットキャリアに対応するキャリア番号において算出し、誤差とキャリアデータとからウェイトベクトルを算出して更新するアダプティブアレー手段4と、アダプティブアレー手段4から入力された演算結果とパイロットキャリアとから伝送路測定を行い、キャリアデータの等化を行う等化手段5と、等化手段5による等化結果に対してインタリーバおよび誤り訂正を行うFEC(Forward Error Correction)手段7と、TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)復調を行うTMCC復調手段8と、TMCC復調手段8による復調結果に基づいて所定シンボルのシンボル番号情報を周波数ドメインデータ供給手段10に出力するシンボル番号情報供給手段9とを備えている。
本発明の実施形態2では、該当シンボル以前(該当シンボルの1シンボル前)の最適Wベクトルと、各アンテナ素子の無指向性(Wベクトル初期値)から開始して1シンボル期間中のSPキャリアによって生成した最適Wベクトルとのそれぞれについて誤差情報の比較を行い、誤差の小さいWベクトルを最適Wベクトルとして選択することを特徴としている。
実施形態2では、各アンテナ素子のWベクトル初期値からのWベクトルの更新を1シンボル期間のSPキャリア数単位で切り替えて誤差の少ない最適なWベクトルを選択していたが、本発明の実施形態3では、各アンテナ素子のWベクトル初期値からのWベクトルの更新を1シンボル期間のSPキャリア数単位で複数回繰り返すことによって最適なWベクトルを選択することを特徴としている。
本発明の実施形態4では、各アンテナ素子のWベクトル初期値(無指向性Wベクトル)からのWベクトルの更新を複数シンボル間に渡って更新することを特徴としている。
本発明の実施形態5では、各アンテナ素子にて受信された信号を元に、Wベクトル更新を行うアンテナ素子を限定することを特徴としている。
実施形態1〜5では、周波数ドメインデータ供給部10は、アダプティブアレー手段4に対して任意のシンボル番号mのDFTデータについてキャリア番号0からキャリア番号N−1まで連続してj回繰り返して供給していたが、本実施形態6では、アダプティブアレー手段4に供給するDFTデータを、繰り返しの最終回(j回目)のみキャリア番号0からキャリア番号N−1まで連続して供給し、それ以外ではSPキャリアに対応するキャリアデータのみを供給することを特徴としている。すなわち、周波数ドメインデータ供給部10は、DFT結果をアダプティブアレー手段4に繰り返して出力するインデックス回数のうち、最終回のみDFT結果の全キャリアを出力し、それ以外はDFT結果のうち少なくとも1つ以上のSPキャリア(パイロットキャリア)を繰り返して出力することを特徴としている。
Claims (6)
- 復調後の信号レベルが既知であるパイロットキャリアを含む直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)信号をk(kは2以上の整数)個のアンテナ素子にて受信するOFDMアレー受信装置において、
各前記アンテナ素子にて受信された受信信号に対してAD変換およびキャリア周波数同期処理を行う時間ドメイン処理手段と、
前記時間ドメイン処理手段から入力された時間軸シリアルデータ列をパラレルデータ列に変換して出力するシリアル−パラレル変換手段と、
前記シリアル−パラレル変換手段から入力された前記パラレルデータ列に対して離散フーリエ変換してDFT結果を出力するDFT(Discrete Fourier Transform)手段と、
各前記アンテナ素子において受信された同一の時間位置及び同一の周波数位置及び同一の前記アンテナ素子に対応した前記DFT結果をj(jはk+2以上の整数)回繰り返して出力する周波数ドメインデータ供給手段と、
前記周波数ドメインデータ供給手段から入力された前記キャリア番号に対応するキャリアデータと、前記アンテナ素子の指向性を制御するウェイトベクトルとの合成演算を行い、前記パイロットキャリアを参照信号とする理想値と前記合成演算の結果との誤差を前記パイロットキャリアに対応するキャリア番号において算出し、前記誤差と前記キャリアデータとから前記ウェイトベクトルを算出して更新するものであって、各前記受信信号の所定シンボルにおける前記j回目の前記キャリアデータと前記ウェイトベクトルとの前記合成演算の結果を出力するアダプティブアレー手段と、
を備え、
前記アダプティブアレー手段は、
前記周波数ドメインデータ供給手段からj回繰り返して出力するデータ列のうちの1回分を1インデックスとし、前記パイロットキャリアを参照信号とする理想値と前記合成演算の結果との誤差を前記インデックス単位内における任意の前記パイロットキャリア数分を累積加算する誤差累積加算手段と、
前記累積加算の結果を前記インデックス単位で各前記アンテナ素子に対して記憶する誤差累積記憶手段と、
前記インデックス単位内において最終に更新された前記ウェイトベクトルを出力するシンボル最終ウェイトベクトル抽出手段と、
前記シンボル最終ウェイトベクトル抽出手段から出力された前記ウェイトベクトルを前記インデックス単位で各前記アンテナ素子に対して記憶するウェイトベクトル記憶手段と、
前記誤差累積記憶手段に記憶された各前記アンテナ素子の前記累積加算結果と、前記誤差累積記憶手段に予め記憶されている1シンボル前の最終インデックス(j回目のインデックス)における誤差の累積加算結果との中で比較し、誤差が最小のインデックスを選択する誤差累積比較手段と、
前記誤差累積比較手段にて選択された前記インデックスに対応するウェイトベクトルを前記ウェイトベクトル記憶手段から選択するウェイトベクトル選択手段と、
各前記アンテナ素子のうちの1つの前記ウェイトを1とし、それ以外のアンテナ素子の前記ウェイトを0とするk種の無指向性ウェイトベクトルと、前記ウェイトベクトル記憶手段にて予め記憶されている1シンボル前の最終インデックスにおける前記ウェイトベクトルと、前記ウェイトベクトル選択手段にて選択された前記ウェイトベクトルとから、1つの前記ウェイトベクトルを選択して先頭ウェイトベクトルとする先頭ウェイトベクトル選択手段と、
前記先頭ウェイトベクトル選択手段にて選択される前記先頭ウェイトベクトルを前記インデックスごとに選択するために前記先頭ウェイトベクトル選択手段に対して選択情報を出力する先頭ウェイトベクトル選択制御手段と、
を備えることを特徴とする、OFDMアレー受信装置。 - 前記周波数ドメインデータ供給手段は、各前記アンテナ素子において受信された同一の時間位置及び同一の周波数位置及び同一の前記アンテナ素子に対応した前記DFT結果をj(jはp*(k+1)+1以上の整数であり、かつ、pは2以上の整数)回繰り返して出力し、
前記誤差累積加算手段は、前記周波数ドメインデータ供給手段からj回繰り返して出力するデータ列のうちのp回分を1インデックスとし、前記パイロットキャリアを参照信号とする理想値と前記合成演算の結果との誤差を前記インデックス単位の期間で累積加算することを特徴とする、請求項1に記載のOFDMアレー受信装置。 - 復調後の信号レベルが既知であるパイロットキャリアを含む直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)信号をk(kは2以上の整数)個のアンテナ素子にて受信するOFDMアレー受信装置において、
各前記アンテナ素子にて受信された受信信号に対してAD変換およびキャリア周波数同期処理を行う時間ドメイン処理手段と、
前記時間ドメイン処理手段から入力された時間軸シリアルデータ列をパラレルデータ列に変換して出力するシリアル−パラレル変換手段と、
前記シリアル−パラレル変換手段から入力された前記パラレルデータ列に対して離散フーリエ変換してDFT結果を出力するDFT(Discrete Fourier Transform)手段と、
各前記アンテナ素子において受信された同一の時間位置及び同一の周波数位置及び同一の前記アンテナ素子に対応した前記DFT結果をj(jはp*(k+1)+1以上の整数であり、かつ、pは2以上の整数)回繰り返し、かつ、各前記受信信号の複数シンボル分出力する周波数ドメインデータ供給手段と、
前記周波数ドメインデータ供給手段から入力された前記キャリア番号に対応するキャリアデータと、前記アンテナ素子の指向性を制御するウェイトベクトルとの合成演算を行い、前記パイロットキャリアを参照信号とする理想値と前記合成演算の結果との誤差を前記パイロットキャリアに対応するキャリア番号において算出し、前記誤差と前記キャリアデータとから前記ウェイトベクトルを算出して更新するものであって、各前記受信信号の所定シンボルにおける前記j回目の前記キャリアデータと前記ウェイトベクトルとの前記合成演算の結果を出力するアダプティブアレー手段と、
を備え、
前記アダプティブアレー手段は、
前記周波数ドメインデータ供給手段からj回繰り返して出力するデータ列の複数シンボル分を1インデックスとし、前記パイロットキャリアを参照信号とする理想値と前記合成演算の結果との誤差を前記インデックス単位内における任意の前記パイロットキャリア数分を累積加算する誤差累積加算手段と、
前記累積加算の結果を前記インデックス単位で各前記アンテナ素子に対して記憶する誤差累積記憶手段と、
前記インデックス単位内において最終に更新された前記ウェイトベクトルを出力するシンボル最終ウェイトベクトル抽出手段と、
前記シンボル最終ウェイトベクトル抽出手段から出力された前記ウェイトベクトルを前記インデックス単位で各前記アンテナ素子に対して記憶するウェイトベクトル記憶手段と、
前記誤差累積記憶手段に記憶された各前記アンテナ素子の前記累積加算結果と、前記誤差累積記憶手段に予め記憶されている1シンボル前の最終インデックス(j回目のインデックス)における誤差の累積加算結果との中で比較し、誤差が最小のインデックスを選択する誤差累積比較手段と、
前記誤差累積比較手段にて選択された前記インデックスに対応するウェイトベクトルを前記ウェイトベクトル記憶手段から選択するウェイトベクトル選択手段と、
前記複数シンボルのうちの1シンボル目は前記無指向性ウェイトベクトルを選択し、それ以降は当該無指向性ウェイトベクトルを初期値として各シンボル期間で更新されたウェイトベクトルを選択するアンテナ素子ウェイトベクトル選択手段と、
前記複数シンボルのうちの1シンボル目は前記ウェイトベクトル記憶手段にて予め記憶されている1シンボル前の最終インデックスにおける前記ウェイトベクトルを選択し、それ以降は当該ウェイトベクトルを初期値として各シンボル期間で更新されたウェイトベクトルを選択する継続ウェイトベクトル選択手段と、
前記アンテナ素子ウェイトベクトル選択手段から入力されたウェイトベクトルと、前記継続ウェイトベクトル選択手段から入力されたウェイトベクトルと、前記ウェイトベクトル選択手段にて選択された前記ウェイトベクトルとから、1つの前記ウェイトベクトルを選択して先頭ウェイトベクトルとする先頭ウェイトベクトル選択手段と、
前記先頭ウェイトベクトル選択手段にて選択される前記先頭ウェイトベクトルを前記インデックスごとに選択するために前記先頭ウェイトベクトル選択手段に対して選択情報を出力する先頭ウェイトベクトル選択制御手段と、
を備えることを特徴とする、OFDMアレー受信装置。 - 各前記アンテナ素子にて受信された信号に基づいて、前記ウェイトベクトルの更新を行う前記アンテナ素子を選択して限定する比較候補選択手段をさらに備えることを特徴とする、請求項1ないし3のいずれかに記載のOFDMアレー受信装置。
- 各前記アンテナ素子は、ガードインターバル(Guard Interval:GI)信号を含むOFDM信号を受信し、
前記比較候補選択手段は、各前記アンテナ素子における前記OFDM信号を元にGI区間の相関レベルの大きさを比較して選択することを特徴とする、請求項4に記載のOFDMアレー受信装置。 - 前記周波数ドメインデータ供給手段は、前記DFT結果を前記アダプティブアレー手段に前記j回繰り返して出力する前記インデックス単位のうち、j回目のみ前記DFT結果の全キャリアを出力し、それ以外は前記DFT結果のうち少なくとも1つ以上の前記パイロットキャリアを繰り返して出力することを特徴とする、請求項1ないし5のいずれかに記載のOFDMアレー受信装置。
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