JP5199660B2 - Receiver - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信装置を構成する受信装置に関し、特に、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を適用した無線通信システムの受信装置に関する。 The present invention relates to a receiving device constituting a wireless communication device, and more particularly to a receiving device of a wireless communication system to which an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) scheme is applied.
例えば下記非特許文献1などで言及されているように、OFDMは、直交する複数の周波数のキャリアを多重して伝送する技術であり、割り当てられた周波数帯域を効率的に利用できることから、近年、多くの通信分野で利用されている技術である。
For example, as mentioned in Non-Patent
反射などによりマルチパスが存在する伝送環境下では、受信端には異なる遅延を持った複数の反射波(遅延波)が到来することになるが、OFDMではシンボルデータの後尾の一部をコピーしてシンボルの先頭部分に付加して送信することにより、遅延波によるシンボル間の干渉を排除している。この付加された繰り返しの部分はサイクリック・プレフィックス(Cyclic Prefix、以下、CPと記載する)と呼ばれている。 In a transmission environment where multipath exists due to reflection, etc., multiple reflected waves (delayed waves) with different delays arrive at the receiving end, but in OFDM, a part of the tail of symbol data is copied. Thus, interference between symbols due to delayed waves is eliminated by adding to the head part of the symbol and transmitting. This added repeated portion is called a cyclic prefix (hereinafter referred to as CP).
図8はOFDMにおけるデータの変復調単位であるシンボルを示す図である。図8に示したように、OFDMでは、本来の伝送すべきシンボルデータ101の後尾の部分をCP102として先頭部分に付加することによりシンボルを生成する。図8において、「TS」は本来の伝送すべきシンボルデータの時間長であり、「T」はCP部分も含めた時間長である。
FIG. 8 is a diagram showing symbols which are data modulation / demodulation units in OFDM. As shown in FIG. 8, in OFDM, a symbol is generated by adding the tail part of the
また、図9は図8に示したシンボルが複数の反射波を伴って受信側に到達したときの様子の一例を示した図である。図9において、110は直接到来した受信波、111および112は、それぞれ時間τ1、τ2の遅延をもって到来した受信波(遅延波#1,#2)である。受信端では、これらの受信波110、111および112が合成された信号を受信することになる。図9に示すように、遅延波がある場合でも区間113の部分を切り取ってFFT(Fast Fourier Transform)を実行することにより、前シンボルの成分が入り込まない当該シンボルだけの成分を対象としたFFTが実行され、シンボル間の干渉を排除することができる。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a state when the symbol shown in FIG. 8 reaches the receiving side with a plurality of reflected waves. In FIG. 9, 110 is a received wave that arrives directly, and 111 and 112 are received waves (
このように、OFDMを使った通信システムでは、遅延波の遅延時間がCPに相当する時間範囲内に収まっている場合には、シンボル間の干渉を排除することができる。なお、CPによるシンボル間の干渉抑圧技術は、SC−FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)などでも使用されている。 Thus, in a communication system using OFDM, interference between symbols can be eliminated when the delay time of the delayed wave is within the time range corresponding to CP. Note that the inter-symbol interference suppression technique by CP is also used in SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) and the like.
受信側において受信データから切り出したFFT入力データは、本来首尾が連続した波形となることが期待される。しかし、送受信器間の周波数偏差、位相雑音が大きい場合には、FFT入力データの首尾で不連続性が生じ、この時間領域の不連続性は周波数領域でのスペクトルの拡がりをもたらす。そして、スペクトルの拡がりは他のチャネルへの干渉成分となり、結果として受信性能の低下を引き起こす、という問題があった。 The FFT input data cut out from the received data on the receiving side is expected to have a waveform that is originally continuous. However, when the frequency deviation and phase noise between the transmitter and the receiver are large, discontinuity occurs at the end of the FFT input data, and this discontinuity in the time domain causes the spectrum to spread in the frequency domain. Then, there is a problem that the spread of the spectrum becomes an interference component to other channels, resulting in a decrease in reception performance.
特にOFDMでは、周波数利用効率を高めているためキャリア間隔が狭く、送受信器間の周波数偏差やジッタによる干渉成分の影響を受けやすい。 In particular, in OFDM, since the frequency use efficiency is increased, the carrier interval is narrow, and it is easily affected by interference components due to frequency deviation and jitter between the transmitter and the receiver.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、OFDMを適用した通信システムにおいて、周波数偏差がある場合などに発生するチャネル間の干渉を低減し、受信性能が低下するのを防止する受信装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in a communication system to which OFDM is applied, reception that reduces interference between channels that occurs when there is a frequency deviation or the like and prevents reception performance from being deteriorated. The object is to obtain a device.
また、実現容易な回路にて、受信性能の低下を防止する受信装置を得ることを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a receiving apparatus that prevents a decrease in receiving performance with a circuit that is easy to implement.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、情報系列が互いに直交関係にある複数の搬送波を利用して多重化されたシンボルに対してFFTを実行することにより、情報系列を復元する受信装置であって、特定シンボルに含まれる受信データ列の中から、FFTサンプル数にN(Nは整数)を加えた数の連続した受信データを取得するデータ取得手段と、前記データ取得手段により得られたデータ列に対して窓関数によるフィルタリングを実行するフィルタリング手段と、前記フィルタリング処理後のデータ列の先頭からN番目までのデータ列を、当該フィルタリング処理後のデータ列の最後方のデータ列を含む末尾に加算し、前記FFTサンプル数と同数のFFT対象データ列を生成する加算手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention performs an information sequence by performing FFT on symbols multiplexed using a plurality of carriers whose information sequences are orthogonal to each other. A data acquisition means for acquiring a continuous received data of a number obtained by adding N (N is an integer) to the number of FFT samples from the received data sequence included in the specific symbol; Filtering means for performing filtering by a window function on the data string obtained by the obtaining means, and the data string from the beginning to the Nth data string after the filtering process, the last of the data string after the filtering process And adding means for generating the same number of FFT target data sequences as the number of FFT samples. That.
この発明によれば、各シンボルに含まれるデータ列の中からFFTサンプル数を超える数のデータを切り取り、窓関数との乗算を行った後、切り取ったデータ列の先頭部分を最後尾部分に加算することによりFFTサンプル数と同数のデータ列を生成し、この生成したデータ列に対してFFTを実行するようにしたので、送信機(対向する送信側の通信装置)との間の周波数偏差やジッタなどに起因する、FFT入力データの首尾に生じる不連続性を緩和し、不連続性によって生じるチャネル間干渉により誤り率特性が劣化するのを防止できる、という効果を奏する。 According to the present invention, data exceeding the number of FFT samples is cut out from the data sequence included in each symbol, multiplied by the window function, and then the head portion of the cut data sequence is added to the tail portion. As a result, the same number of data sequences as the number of FFT samples are generated, and the FFT is performed on the generated data sequence. Therefore, the frequency deviation between the transmitter (opposing transmission side communication device) and There is an effect that the discontinuity generated in the FFT input data due to jitter or the like can be alleviated and the error rate characteristic can be prevented from being deteriorated due to the inter-channel interference caused by the discontinuity.
以下に、本発明にかかる受信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a receiving apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明にかかる受信装置の実施の形態1の構成例を示す図であり、この受信装置は、OFDMを適用した通信システムの通信装置を構成する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a receiving device according to the present invention, and this receiving device constitutes a communication device of a communication system to which OFDM is applied.
図1に示した受信装置1は、送信側から送信された信号を受信するアンテナ11と、使用通信帯域外の周波数成分を除去するためのバンドパスフィルタ(BPF:Band Pass Filter)部12と、BPF部12から出力されたRF信号をベースバンド信号に周波数変換するためのミキサ13と、ミキサ13がRF信号をベースバンド信号に変換する際の周波数を決定する局部発振器であるLO(Local Oscillator)部14と、ベースバンドに変換された受信信号の不要周波数成分を除去するローパスフィルタ(LPF:Low Pass Filter)部15と、入力されたアナログ信号をデジタル信号へ変換するAD変換(ADC:Analog Digital Converter)部16と、ADC部16にてAD変換されたデジタル信号データに対してシンボルの境界を検出し、シンボル境界のタイミングを示す制御信号を出力する同期制御部17と、同期制御部17から入力された制御信号に基づいて、各シンボルデータから、FFTの実行対象とする部分の切り出しを行い、さらに、切り出したデータに対して後述する窓関数によるフィルタリング処理を行う切り出し制御部18と、切り出し制御部18から出力されたデータに対して一部データの加算処理を行い、シンボル毎にFFT実行対象部分に含まれるデータ数分のデータを出力する波形整形部19と、波形整形部19から出力された時間領域のデータを周波数領域のデータへと変換するFFT(Fast Fourier Transform)部20と、FFT部20から出力された周波数領域のデータに対して規定の変調方式に従って復調を行う復調部21と、を備えている。
The
なお、切り出し制御部18がデータ取得手段としての機能およびフィルタリング手段としての機能を有し、波形整形部19が加算手段としての機能を有している。
The
また、上記シンボルとは、データの伝送に必要な最小の時間に対応する単位であり、送受信器では伝送するデータがシンボル毎に切り替わり、シンボル単位で変復調処理が行われる。 The symbol is a unit corresponding to the minimum time required for data transmission. In the transceiver, the data to be transmitted is switched for each symbol, and modulation / demodulation processing is performed on a symbol basis.
つづいて、本発明の主要部分を構成する切り出し制御部18および波形整形部19を中心に受信装置1の動作を説明する。
Next, the operation of the
送信側の通信装置(送信機)から送信された信号は、アンテナ11を介してBPF部12へ入力され、BPF部12にて使用帯域外の周波数成分が除去された後、ミキサ13によりベースバンド信号へ変換され、さらに、LPF部15により不要な周波数成分が除去される。そして、LPF部15から出力されたアナログ信号はADC部16にてデジタルへ変換された後同期制御部17および切り出し制御部18へ入力される。
A signal transmitted from the communication device (transmitter) on the transmission side is input to the
同期制御部17は、入力信号に含まれるパイロットシンボルなどを利用して、入力されたデジタル信号データのシンボル境界を検出し、シンボル境界のタイミングを示す制御信号を切り出し制御部18に対して出力する。
The
切り出し制御部18は、同期制御部17から受け取った信号(受信信号のシンボル境界のタイミング示す制御信号)に基づいて、ADC部16からの入力データに対して窓関数によるフィルタリングを行うタイミングを制御し、入力データと窓関数との乗算を行う。例えば、図2に示すように窓関数の終端とシンボル境界とが等しくなるタイミングで、入力データと次式(1)に示した窓関数との乗算を行う。
Based on the signal received from the synchronization control unit 17 (control signal indicating the timing of the symbol boundary of the received signal), the
すなわち、ADC部16から出力された信号のシンボル毎のデータ系列xi(i=0〜NT−1)に対して、i=Ng〜NT−1を抜き出し、上式(1)をtsのサンプリング間隔でサンプリングした窓関数の離散系列wj(j=0〜NW−1)との間で次式(2)に示した演算を行い、フィルタリング後の系列yj(j=0〜NW−1)を得る。
That is, i = N g to N T −1 is extracted from the data series x i (i = 0 to N T −1) for each symbol of the signal output from the
但し、NTは各シンボルにおける入力データのサンプル数であり、サンプリング間隔をtsとするとT=NT・tSの関係が成り立つものとする。また、NWは、NW・tS=a+TSの関係を満たすものとし、Ngは、Ng+NW=NTの関係を満たすものとする。 However, N T is the number of samples of input data in each symbol, and assuming that the sampling interval is t s , the relationship of T = N T · t S is established. N W satisfies N W · t S = a + T S , and N g satisfies N g + N W = N T.
次に、波形整形部19は、切り出し制御部18から出力されたシンボル毎の出力データ系列yj(j=0〜NW−1)に対して、次式(3)に示した演算を実行する。すなわち、図3に示したように、切り出し制御部18からの出力データ系列yjの一部データの加算処理を行い、新たなデータ系列zk(k=0〜Nf−1)を得る。
Next, the
但し、NaはNa・tS=aの関係を満たすものとし、NfはFFT部20にて実行するFFTのサンプル数で、Nf・tS=TSの関係を満たすものとする。
However, N a is assumed to satisfy the relationship of N a · t S = a, N f is a number of samples of the FFT to be executed by the
そして、FFT部20は、シンボル毎に波形整形部19から出力される時間領域のデータ系列zk(k=0〜Nf−1)に対してFFTを実行して周波数領域のデータ系列に変換し、復調部21は、規定の変調方式に従って、波形整形部19から受け取ったデータ系列の復調処理を行う。
Then, the
このように、本実施の形態では、各シンボルにおける入力データに対してFFTサンプル数NfよりもNaだけ多いデータを切り取り、窓関数との乗算を行った後、先頭のNaサンプルを終端のNaサンプルに加算して得た計Nfサンプルのデータに対してFFTを実行するようにした。これにより、送信機(対向する送信側の通信装置)との間の周波数偏差やジッタなどに起因する、FFT入力データの首尾に生じる不連続性を緩和し、不連続性によって生じるチャネル間干渉により誤り率特性が劣化するのを防止できる。 As described above, in the present embodiment, data larger than the number of FFT samples N f by N a is cut from the input data in each symbol, multiplied by the window function, and then the leading Na sample is terminated. FFT is performed on the data of the total N f samples obtained by adding to the N a samples. This alleviates the discontinuity that occurs in the FFT input data due to frequency deviation and jitter with the transmitter (opposite transmission side communication device) and causes interchannel interference caused by the discontinuity. It is possible to prevent the error rate characteristics from deteriorating.
なお、回路を構成するにあたり、従来の単純にCPの部分を除去して得られたデータ系列に対してFFTを実行する構成と比較して、窓関数による乗算と一部データを加算する回路を追加した構成であるため、回路規模の増加量が抑えられ、容易に実現できる。また、窓関数の乗算後、首尾のデータの加算を行っているが、ノイズについては相関がなく平均化の効果があるため、基本的にノイズ成分を減少させSN比を高める効果も得られる。 In constructing a circuit, a circuit for multiplying by a window function and adding a part of data is compared with a conventional configuration in which FFT is performed on a data sequence obtained by simply removing the CP portion. Because of the added configuration, the increase in circuit scale is suppressed and can be easily realized. Further, after the multiplication of the window function, the successful data addition is performed. However, since there is no correlation for noise and there is an effect of averaging, the effect of increasing the SN ratio by basically reducing the noise component can be obtained.
また、上述した例では窓関数として一部に余弦関数を使用しているが、シンボルの首尾の部分を加算して1となる条件を満たすものであれば良いため、例えば、図4に示すような窓関数を使用しても同様の効果が得られる。また、必ずしもこの例でのタイミングのように窓関数の終端をシンボル境界に合わせる必要はなく、遅延波における前シンボルのシンボル境界を跨らない範囲で窓関数を掛けるタイミングを手前に設定してもよい。 In the above-described example, a cosine function is used as a part of the window function. However, any condition that satisfies the condition of 1 by adding the tail part of the symbol may be used. For example, as shown in FIG. A similar effect can be obtained by using a simple window function. In addition, it is not always necessary to match the end of the window function to the symbol boundary as in the timing in this example, and the timing for applying the window function within the range that does not cross the symbol boundary of the previous symbol in the delayed wave may be set to the forefront. Good.
実施の形態2.
つづいて、実施の形態2の受信装置に関して説明する。上述した実施の形態1では、FFTを実行するデータ系列を生成するにあたって加算処理を実行する区間の長さを固定長とする場合の例について説明したが、本実施の形態では、この区間の長さを可変長とする場合の例について説明する。
Next, the receiving apparatus according to the second embodiment will be described. In
シンボル間の干渉成分を抑制するために必要なCP長は、反射などにより遅延が生じた遅延波の、送信機から直接到来した直接波(先行波)に対する遅延量に依存する。例えば、遅延量が小さい場合にはCP長を小さくすることができる。一方、窓関数によるフィルタリング後加算処理を行う、実施の形態1で示した図2におけるaの部分は、長い方が平均化の効果が高くなり干渉成分を抑制する効果が高くなる。また、雑音成分についても平均化による抑圧効果が大きくなりSN比を高める効果がある。そこで、本実施の形態では、受信したフレーム(シンボル)から遅延波の遅延量を算出し、遅延量に応じて図2におけるaの部分の長さを変更する場合の例を示す。
The CP length necessary to suppress the intersymbol interference component depends on the delay amount of the delayed wave caused by reflection or the like with respect to the direct wave (preceding wave) that has arrived directly from the transmitter. For example, when the delay amount is small, the CP length can be reduced. On the other hand, in the part a in FIG. 2 shown in
図5は、実施の形態2の受信装置の構成例を示す図である。図5に示した受信装置1aは、実施の形態1で示した受信装置1(図1参照)と比較して、切り出し制御部18および波形整形部19に代えて切り出し整形部18aおよび波形整形部19aを備え、さらに、遅延測定部31が追加された構成をとる。なお、その他の部分については実施の形態1の受信装置1と同様であるため、その説明は省略する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the second embodiment. The receiving device 1a shown in FIG. 5 is different from the receiving
本実施の形態の受信装置1aでは、遅延量算出手段としての機能を有する遅延測定部31は、ADC部16からの入力信号およびFFT部20からの入力信号、すなわち、受信したフレームの時間領域データ及び周波数領域データに基づいて、各遅延波の遅延量を算出し、算出した遅延量の中で最大のものを最終的な遅延量として出力する。
In the receiving apparatus 1a according to the present embodiment, the
切り出し制御部18aは、同期制御部17の出力及び遅延測定部31が算出した遅延量に従ってFFT部20への入力データとするデータの切り出し及び窓関数によるフィルタリング処理を行う。波形整形部19aは、切り出し制御部18aの出力に対して遅延測定部31が算出した遅延量に応じたサンプル数分の加算処理を行い、FFT部20におけるFFT入力サンプル数分のデータを出力する。
The cut-out
ここで、遅延測定部31において算出した遅延波の遅延量をτとし、τに相当するサンプル数をNdとした場合、τ=Nd・tsの関係が成り立つものとする。なお、tsはサンプリング間隔である。
Here, the delay amount of the delayed wave which is calculated in the
受信装置1aの切り出し制御部18aは、ADC部16から出力されたシンボル毎のデータ系列xi(i=0〜NT−1)に対して、i=Nd〜NT−1のデータを抜き出し、窓関数の離散系列wj(j=0〜NW2−1)との間で次式(4)に示した演算を行い、フィルタリング後の系列yj(j=0〜NW2−1)を得る。なお、NTは実施の形態1で示した各シンボルにおける入力データのサンプル数である。また、窓関数としては、実施の形態1で示した「シンボルの首尾の部分を加算して1となる条件を満たす窓関数」を使用する。
The
波形整形部19aは、yjのj=0〜NW2−Nf−1とj=Nf〜NW2−1の区間の加算処理を実行し、得られたzk(k=0〜Nf−1)をFFT部20に対して出力する。これは、加算処理を実行する区間が異なる点を除いて、実施の形態1の波形整形部19が実行する加算処理と同じ処理である。なお、Nfは、実施の形態1で示したFFTのサンプル数である。
The
このように、本実施の形態では、対向する送信側の通信装置(送信機)から到来した遅延波の遅延量を算出し、遅延量に応じて切り出すデータサンプル数を変更し加算処理を行う区間の長さを変更するようにした。これにより、無駄なく干渉成分を抑圧することができ、特に遅延量が少ない場合にチャネル間の干渉成分の抑圧効果が高くなり、また、SN比の改善効果も高くなる。 As described above, in this embodiment, the interval of calculating the delay amount of the delayed wave that has arrived from the opposite transmission-side communication apparatus (transmitter), changing the number of data samples to be cut out according to the delay amount, and performing the addition process The length of was changed. As a result, interference components can be suppressed without waste. In particular, when the amount of delay is small, the effect of suppressing interference components between channels is enhanced, and the effect of improving the SN ratio is also enhanced.
実施の形態3.
つづいて、実施の形態3の受信装置に関して説明する。上述した実施の形態2では、FFTを実行するデータ系列を生成するにあたって加算処理を実行する区間の長さを遅延波の遅延量に応じて変更する場合の例について説明したが、本実施の形態では、保持している制御情報に従って、加算処理を行う区間の長さを変更する場合の例について説明する。
Embodiment 3 FIG.
Next, the receiving apparatus according to the third embodiment will be described. In the second embodiment described above, an example has been described in which the length of the section in which the addition process is performed in generating the data series for performing the FFT is changed according to the delay amount of the delayed wave. Now, an example will be described in which the length of a section in which addition processing is performed is changed according to the control information held.
図6は、実施の形態3の受信装置の構成例を示す図である。図6に示した受信装置1bは、実施の形態1で示した受信装置1(図1参照)と比較して、切り出し制御部18および波形整形部19に代えて切り出し整形部18bおよび波形整形部19bを備え、さらに、加算区間情報保持部41が追加された構成をとる。なお、その他の部分については実施の形態1の受信装置1と同様であるため、その説明は省略する。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the third embodiment. The receiving
情報保持手段としての機能を有する加算区間情報保持部41は、切り出し制御部18bが動作を行うにあたって参照する情報として、切り出すデータ数および窓関数の時間幅を保持し、また、波形整形部19Bが動作を行うにあたって参照する情報として、切り出し制御部18bによるフィルタリング後のデータ系列(切り出し制御部18bからの出力系列)の加算区間を示す情報を保持する。以下、加算区間情報保持部41が保持している情報を総称して加算区間情報と呼ぶ。
The addition section
本実施の形態の受信装置1bによる信号受信処理では、切り出し制御部18bは、同期制御部17の出力及び加算区間情報保持部41が保持している加算区間情報に従ってFFT部20への入力データとするデータの切り出し及び窓関数によるフィルタリング処理を行う。波形整形部19bは、切り出し制御部18bの出力に対して加算区間情報保持部41が保持している加算区間情報に応じたサンプル数分の加算処理を行い、FFT部20におけるFFT入力サンプル数分のデータを出力する。
In the signal reception process by the receiving
なお、加算区間情報は、対向する送信機が無線通信システムの基地局などである場合には報知情報として受信装置に通知されるようにしてもよいし、上位層からの指示により更新されるようにしてもよい。受信装置は、新たな加算区間情報が通知されるまで、保持している加算区間情報に従った処理を実行する。 The addition section information may be notified to the receiving apparatus as broadcast information when the opposing transmitter is a base station of a wireless communication system, or may be updated by an instruction from an upper layer. It may be. The receiving device executes processing according to the held addition interval information until new addition interval information is notified.
ここで、加算区間情報保持部41が保持している加算区間情報が示す加算区間に相当するサンプル数をNcとする。
Here, the number of samples corresponding to the addition section indicated by the addition section information held by the addition section
受信装置1bの切り出し制御部18bは、ADC部16から出力されたシンボル毎のデータ系列xi(i=0〜NT−1)に対して、i=NT−Nf−Nc〜NT−1のデータを抜き出し、窓関数の離散系列wj(j=0〜NW3−1)との間で次式(5)に示した演算を行い、フィルタリング後の系列yj(j=0〜NW3−1)を得る。なお、NTは実施の形態1で示した各シンボルにおける入力データのサンプル数であり、Nfは実施の形態1で示したFFTのサンプル数である。また、窓関数としては、実施の形態1で示した「シンボルの首尾の部分を加算して1となる条件を満たす窓関数」を使用する。
波形整形部19bは、yjのj=0〜NW3−Nf−1とj=Nf〜NW3−1の区間の加算処理を実行し、得られたzk(k=0〜Nf−1)をFFT部20に対して出力する。これは、加算処理を実行する区間が異なる点を除いて、実施の形態1の波形整形部19が実行する加算処理と同じ処理である。なお、Nfは、実施の形態1で示したFFTのサンプル数である。
The
このように、本実施の形態では、FFT処理の対象とするデータ系列の生成処理にて加算処理を実行する区間を示す制御情報(加算区間情報)を保持しておき、その情報に従って入力データの切り出し、窓関数によるフィルタリングおよび加算処理を行うようにした。これにより、例えば伝搬路の状況に応じて加算区間を変更するなどの制御を行うことが可能となり、干渉成分の抑圧を効果的に行うことができる。 As described above, in the present embodiment, control information (addition section information) indicating a section in which the addition process is performed in the generation process of the data series that is the object of the FFT process is held, and the input data according to the information is stored. Cutout, filtering by window function, and addition processing were performed. As a result, for example, it is possible to perform control such as changing the addition section according to the state of the propagation path, and interference components can be effectively suppressed.
実施の形態4.
つづいて、実施の形態4の受信装置に関して説明する。上述した実施の形態3では、保持している制御情報が示す区間を対象として加算処理を行う場合の例について説明したが、本実施の形態では、窓関数によるフィルタリング及び一部データの加算処理を伴った受信処理とこれらを伴わない受信処理とを切り替え可能な受信装置について説明する。
Embodiment 4 FIG.
Next, the receiving apparatus according to the fourth embodiment will be described. In the third embodiment described above, an example in which the addition process is performed for the section indicated by the retained control information has been described. However, in the present embodiment, filtering by a window function and a partial data addition process are performed. A receiving apparatus that can switch between a reception process that accompanies and a reception process that does not involve these will be described.
図7は、実施の形態4の受信装置の構成例を示す図である。図7に示した受信装置1cは、実施の形態1で示した受信装置1(図1参照)と比較して、切り出し制御部18、波形整形部19およびFFT部20に代えて、切り出し整形部18c、波形整形部19cおよびFFT部20cを備え、さらに、バイパス制御部51が追加された構成をとる。なお、その他の部分については実施の形態1の受信装置1と同様であるため、その説明は省略する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to the fourth embodiment. The receiving
判断手段としての機能を有するバイパス制御部51は、切り出し制御部18cおよび波形整形部19cにおける、窓関数によるフィルタリング処理および一部データの加算処理を行うか否かを指示する。
The bypass control unit 51 having a function as a determination unit instructs whether or not to perform filtering processing using a window function and addition processing of partial data in the
切り出し制御部18cは、バイパス制御部51からの指示に従い、窓関数によるフィルタリング処理を行わない場合、ADC部16の出力データからFFT部20cにおけるFFTサンプル数分のデータを切り出し、FFT部20cへ出力する。一方、フィルタリング処理を行う場合には、ADC部16の出力データからFFT部20cにおけるFFTサンプル数よりも多いサンプル数のデータを切り出し窓関数によるフィルタリングを行った後、波形整形部19cへ出力する。
In accordance with an instruction from the bypass control unit 51, the
波形整形部19cは、バイパス制御部51から波形整形を行うように指示を受けた場合、切り出し制御部18cの出力データに対して一部データの加算処理を行った後FFT部20cへ出力する。なお、切り出し制御部18cから窓関数によるフィルタリング処理が実行されたデータが出力される場合、波形整形を行うようにバイパス制御部51から指示を受ける。
When the
FFT部20cは、バイパス制御部51からの指示に従い、切り出し制御部18cおよび波形整形部19cが、窓関数によるフィルタリング処理及び一部データの加算処理を行う場合には、波形整形部19cの出力データを選択してFFT処理を実行し、一方、上記処理を行わない場合には、切り出し制御部18cから直接受け取ったデータを選択してFFT処理を実行する。
The
なお、窓関数によるフィルタリング処理及び一部データの加算処理を行うか否かに関しては、たとえば、受信フレーム内に制御情報を持たせる構成とすることにより実現する。また、上位層からの指示に従うように構成して実現してもよい。 Note that whether or not to perform filtering processing using a window function and addition processing of some data is realized by, for example, a configuration in which control information is included in a received frame. Further, the configuration may be realized in accordance with an instruction from an upper layer.
切り出し制御部18cおよび波形整形部19cにおいて窓関数によるフィルタリング処理及び一部データの加算処理を行う場合には、実施の形態1の場合と同様に動作する。一方、窓関数によるフィルタリング処理及び一部データの加算処理を行わない場合、切り出し制御部18cは、ADC部16から受け取った、シンボル毎のAD変換後のデータ系列xi(i=0〜NT−1)に対して、i=NT−Nf〜NT−1のデータを抜き出して得られたデータ系列zk(k=0〜Nf−1)をFFT部20cに対して出力する。
When the
また、本実施の形態では、実施の形態1の受信装置1に対してバイパス制御部51を追加する場合の例について説明したが、実施の形態2の受信装置1a(図5参照)および実施の形態3の受信装置1b(図6参照)に対してバイパス制御部51を追加するようにしてもよい。たとえば実施の形態2の受信装置1aに対してバイパス制御部51を追加する場合、バイパス制御部51は、遅延測定部31により算出された遅延量の中の最大値が所定の値よりも小さく、一部データの加算処理を行っても大きな品質改善が期待できない場合(元々の品質が良い場合)には、窓関数によるフィルタリング処理及び一部データの加算処理を行わないように、切り出し制御部および波形整形部を制御する。
Further, in the present embodiment, the example in which the bypass control unit 51 is added to the receiving
また、実施の形態3の構成と組み合わせる場合には、加算区間情報を取得するまでは(加算区間情報を保持していない状態では)フィルタリング処理を行わず、加算区間情報を取得した場合、それ以降は取得した加算区間情報に従ってフィルタリング処理を行うように構成することも可能である。 Further, when combined with the configuration of the third embodiment, the filtering process is not performed until the addition section information is acquired (in a state where the addition section information is not held), and the addition section information is acquired thereafter. Can be configured to perform filtering processing according to the acquired addition interval information.
このように、本実施の形態では、窓関数によるフィルタリング処理及び一部データの加算処理を行うか否かを切り替えることができるように構成した。これにより、例えば、対向する送信機との間で周波数偏差が大きく干渉成分の抑圧が必要なときだけフィルタリング処理を行うようにする、CP長に対して遅延波の遅延量が大きく十分な加算期間が得られない場合にはフィルタリング処理は行わないようにする、など、条件に応じて動作を変更することができ、フィルタリング処理が必要ない場合やフィルタリング処理による十分な受信品質改善が見込めない場合には、消費電力の増加を抑制でき、また、フィルタリングによる処理遅延の増加を防止できる。 As described above, the present embodiment is configured so as to be able to switch whether or not to perform the filtering process by the window function and the addition process of the partial data. Thus, for example, the filtering process is performed only when the frequency deviation between the transmitter and the opposite transmitter is large and the suppression of interference components is necessary. If filtering cannot be performed, filtering operation is not performed, the operation can be changed depending on conditions, such as when filtering processing is not necessary or when sufficient reception quality improvement by filtering processing cannot be expected Can suppress an increase in power consumption and can prevent an increase in processing delay due to filtering.
以上のように、本発明にかかる受信装置は、無線通信システムを構成する通信装置に有用であり、特に、OFDM方式を適用した無線通信システムにおいて、マルチパスなどが存在する環境下で受信品質が劣化するのを抑えた通信を実現する受信装置に適している。 As described above, the receiving apparatus according to the present invention is useful for a communication apparatus constituting a wireless communication system. In particular, in a wireless communication system to which an OFDM scheme is applied, reception quality is improved in an environment where multipaths exist. It is suitable for a receiving apparatus that realizes communication in which deterioration is suppressed.
1、1a、1b、1c 受信装置
11 アンテナ
12 バンドパスフィルタ(BPF)部
13 ミキサ
14 局部発振器(LO部)
15 ローパスフィルタ(LPF)部
16 AD変換(ADC)部
17 同期制御部
18、18a、18b、18c 切り出し制御部
19、19a、19b、19c 波形整形部
20、20c FFT部
21 復調部
31 遅延測定部
41 加算区間情報保持部
51 バイパス制御部
1, 1a, 1b,
DESCRIPTION OF
Claims (4)
直接波に対する反射波の遅延量を算出する遅延量算出手段と、
前記遅延量をサンプリング間隔で除算した結果を用いて可変値である正の整数Nを決定するとともに、特定シンボルに含まれる受信データ列の中から、FFTサンプル数に前記Nを加えた数の連続した受信データを取得するデータ取得手段と、
前記データ取得手段により得られたデータ列に対して窓関数によるフィルタリングを実行するフィルタリング手段と、
前記フィルタリング処理後のデータ列の先頭から前記N番目までのデータ列を、当該フィルタリング処理後のデータ列の最後方のデータ列を含む末尾に加算し、前記FFTサンプル数と同数のFFT対象データ列を生成する加算手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。 A receiving apparatus that restores an information sequence by performing FFT on symbols multiplexed using a plurality of carriers whose information sequences are orthogonal to each other,
A delay amount calculating means for calculating a delay amount of the reflected wave with respect to the direct wave;
A positive integer N, which is a variable value, is determined using the result obtained by dividing the delay amount by the sampling interval, and the number of FFT samples added to the number of FFT samples from the received data sequence included in the specific symbol. Data acquisition means for acquiring received data;
Filtering means for performing filtering by a window function on the data string obtained by the data acquisition means;
The data sequence from the beginning of the data sequence after the filtering process to the Nth data sequence is added to the end including the last data sequence of the data sequence after the filtering process, and the same number of FFT target data sequences as the number of FFT samples Adding means for generating
A receiving apparatus comprising:
FFTサンプル数に前記Nを加えた数の連続した受信データを対象とする受信処理を行うかどうかを判断する判断手段、
を備え、
前記データ取得手段は、前記判断手段が「FFTサンプル数に前記Nを加えた数の連続した受信データを対象とする受信処理を行わない」と判断した場合、FFTサンプル数と同数の連続した受信データを取得し、
前記データ取得手段により得られたデータ列をFFT対象データ列とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の受信装置。 further,
Judgment means for judging whether or not to perform reception processing on the continuous reception data of the number obtained by adding the N to the number of FFT samples;
With
The data acquisition means, when the determination means determines that “the reception process for the number of consecutive reception data obtained by adding the N to the number of FFT samples is not performed”, the same number of consecutive receptions as the number of FFT samples Get the data,
Receiving apparatus according to any one of claims 1-3, characterized in that the data sequence obtained with the FFT target data string by said data acquisition means.
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