JP5437508B1 - Reception device, reception method, and frequency error estimation circuit - Google Patents
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Abstract
【課題】複数のサブ変調信号に異なる周波数誤差があっても、各周波数誤差を補償して歪みのない変調信号を合成し、伝送特性を改善する。
【解決手段】送信側で生成した各サブ変調信号を互いに不連続な帯域に周波数シフトし、1または複数のサブ変調信号ごとに異なる伝送路を介して伝送された受信信号を処理する受信装置において、各伝送路に対応する受信装置ごとに、1つのサブ変調信号1を含む受信信号1の周波数をスイープしながら抽出した重畳域における信号成分と、相関型周波数誤差推定回路により周波数誤差が補償された受信信号2のサブ変調信号のうちサブ変調信号1に隣接するサブ変調信号2の重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号1のスイープ量により受信信号1の周波数誤差を推定して補償するスイープ型周波数誤差推定回路とを備える。
【選択図】 図1Even if there are different frequency errors in a plurality of sub-modulation signals, each frequency error is compensated to synthesize a modulation signal without distortion, thereby improving transmission characteristics.
In a receiving apparatus, each sub-modulated signal generated on the transmitting side is frequency-shifted to a discontinuous band, and a received signal transmitted via a different transmission path is processed for each one or a plurality of sub-modulated signals. For each receiving device corresponding to each transmission path, the frequency error is compensated by the signal component in the superposition region extracted while sweeping the frequency of the received signal 1 including one sub-modulated signal 1 and the correlated frequency error estimation circuit. The correlation value with the signal component in the superimposed region of the sub-modulation signal 2 adjacent to the sub-modulation signal 1 among the sub-modulation signals of the received signal 2 is calculated, and reception is performed according to the sweep amount of the reception signal 1 that maximizes this correlation value. And a sweep type frequency error estimation circuit for estimating and compensating for the frequency error of the signal 1.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、送信装置から周波数帯域を分割して送信されたサブ変調信号を受信し、帯域合成して復調処理を行う受信装置および受信方法に関する。特に、サブ変調信号が複数の異なる伝送路を介して伝送される形態に対応する受信装置、受信方法および周波数誤差推定回路に関する。 The present invention relates to a receiving apparatus and a receiving method for receiving a sub-modulated signal transmitted by dividing a frequency band from a transmitting apparatus, and performing demodulation processing by combining the bands. In particular, the present invention relates to a receiving apparatus, a receiving method, and a frequency error estimating circuit corresponding to a form in which a sub-modulated signal is transmitted through a plurality of different transmission paths.
図8は、送信装置の構成例を示す。
図8において、送信装置は、変調回路10、直並列変換回路11、FFT(高速フーリエ変換) 回路12、送信フィルタバンク20、IFFT(高速逆フーリエ変換) 回路13、並直列変換回路14を備える。変調回路10は、送信するデータ信号をQPSKなどの変調方式で変調し、波形整形した変調信号を直並列変換回路11に入力する。直並列変換回路11は変調信号を直並列変換し、FFT回路12で高速フーリエ変換し、時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換して送信フィルタバンク20に入力する。
FIG. 8 shows a configuration example of the transmission apparatus.
In FIG. 8, the transmission device includes a
送信フィルタバンク20は、分割回路21、周波数シフタ221 〜22N (Nは2以上の整数)、加算回路23を備え、変調信号の帯域をN分割する構成である。変調信号の帯域を3分割(N=3)する例を図10に示す。
The
送信フィルタバンク20の分割回路21は、周波数領域に変換された変調信号に対して、図10(a) の破線で示す信号帯域をN分割する分割係数を周波数ごとに乗算し、図10(b) に示すN個のサブ変調信号1〜Nを生成する。周波数シフタ221 〜22N は、サブ変調信号1〜Nを周波数軸上の所望の帯域に分散配置し、加算回路23で足し合わせることにより、図10(c) に示すような分散配置されたサブ変調信号が生成される。この分散配置後の送信サブ変調信号は、IFFT回路13で高速逆フーリエ変換により周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換され、並直列変換回路14で並直列変換して出力される。
The dividing
図9は、受信装置の構成例1を示す(非特許文献1参照) 。
図9において、受信装置は、直並列変換回路31、FFT回路32、受信フィルタバンク40、IFFT回路33、並直列変換回路34、復調回路35、乗算回路36、UW型周波数誤差推定回路50を備える。直並列変換回路31は、乗算回路36を介して入力する受信信号を直並列変換し、FFT回路32で高速フーリエ変換し、時間領域の信号から周波数領域の受信信号へ変換して受信フィルタバンク40に入力する。
FIG. 9 shows a configuration example 1 of the receiving device (see Non-Patent Document 1).
In FIG. 9, the receiving apparatus includes a serial-
受信フィルタバンク40は、サブ変調信号抽出回路41、周波数シフタ421 〜42N 、加算回路43を備え、帯域をN分割されたサブ変調信号を分割前の変調信号に合成する構成である。帯域が3分割(N=3)された変調信号を合成する例を図11に示す。
The
受信フィルタバンク40のサブ変調信号抽出回路41は、周波数領域に変換された受信信号に対して、図11(a) の破線で示す分割係数を周波数ごとに乗算し、送信側で周波数シフトされたサブ変調信号1〜Nを抽出する。周波数シフタ421 〜42N は、図11(b) に示すように、受信サブ変調信号1〜Nを送信側で周波数シフトされる前の帯域に戻し、加算回路43で足し合わせることにより、図11(c) に示すような合成された変調信号が生成される。この合成後の変調信号は、IFFT回路33で高速逆フーリエ変換により周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換され、並直列変換回路34で並直列変換して出力される。復調回路35は並直列変換回路34から出力された変調信号を復調し、送信装置から送信されたデータ信号を復元する。
The sub-modulation
このような送信装置および受信装置を用いることにより、変調信号の占有帯域を分割して生成された各サブ変調信号を周波数軸上の任意の場所に分散配置できるため、不連続な空き周波数帯域等を有効利用することができる。 By using such a transmission device and reception device, each sub-modulation signal generated by dividing the occupied band of the modulation signal can be distributed and arranged at any place on the frequency axis, so that a discontinuous free frequency band, etc. Can be used effectively.
しかし、受信信号に周波数誤差Δf が生じると、帯域分割して伝送されたサブ変調信号を合成する際に信号の歪みが生じ、伝送特性が劣化する。そこで、図9に示すUW型周波数誤差推定回路50において、復調回路35に入力する信号から受信信号に含まれる周波数誤差を推定して周波数誤差補償値を生成し、この周波数誤差補償値を乗算回路36に入力して受信信号と乗算し、受信信号からサブ変調信号を抽出・合成する前に周波数誤差を補償して伝送特性を改善する方法が提案されている(非特許文献1)。
However, if a frequency error Δf occurs in the received signal, the signal is distorted when the sub-modulated signal transmitted by dividing the band is combined, and the transmission characteristics deteriorate. Therefore, in the UW type frequency
ここで、図12に示すように、既知信号(UW)とデータ信号(DATA)からなるフレームフォーマットを用いる場合を想定する。図9に示すUW型周波数誤差推定回路50では、タイミング検出回路51でUWタイミングを検出し、無変調化回路52で既知であるUWパターンを用いて受信信号を逆変調化することにより、UW区間の変調成分を取り除いた無変調信号を生成する。位相回転量検出回路53は、この無変調信号の隣接するシンボルとの位相回転量を検出し、この位相回転量が0になるように、ループフィルタ54で雑音の影響を低減した上で、積分回路55、可変発振器56を用いて周波数誤差補償値を生成し、この周波数誤差補償値を乗算回路36に入力して受信信号の周波数誤差を補償する。
Here, as shown in FIG. 12, it is assumed that a frame format including a known signal (UW) and a data signal (DATA) is used. In the UW type frequency
図13は、周波数誤差補償例を示す。
図13(a) は、受信信号の各サブ変調信号と分割係数の帯域に周波数誤差Δfが生じている状態を示す。UW型周波数誤差推定回路50は、この周波数誤差Δfを補償する周波数誤差補償値Δfを上記の手順により生成し、乗算回路36で受信信号の周波数誤差Δfを補償することにより、図13(b) に示す周波数誤差補償後の受信信号が得られる。これをサブ変調信号抽出回路41でそれぞれの分割係数で抽出し、周波数シフタ421 〜42N で周波数シフトすることにより図13(c) に示すサブ変調信号が得られ、これを加算回路43で合成することにより、図13(d) に示す歪みのない変調信号が生成される。
FIG. 13 shows an example of frequency error compensation.
FIG. 13 (a) shows a state in which a frequency error Δf is generated in each sub-modulated signal and the division coefficient band of the received signal. The UW type frequency
図14は、受信装置の構成例2を示す(非特許文献2参照) 。
図14において、受信装置は、直並列変換回路31、FFT回路32、受信フィルタバンク40、IFFT回路33、並直列変換回路34、復調回路35、乗算回路37、相関型周波数誤差推定回路60を備える。直並列変換回路31は、乗算回路37を介して入力する受信信号を直並列変換し、FFT回路32で高速フーリエ変換し、時間領域の信号から周波数領域の受信信号へ変換して受信フィルタバンク40に入力する。
FIG. 14 shows a configuration example 2 of the receiving apparatus (see Non-Patent Document 2).
In FIG. 14, the receiving apparatus includes a serial-
相関型周波数誤差推定回路60は、周波数成分抽出回路61、相関回路62−1〜62−2、平滑化回路63−1〜63−2、加算回路64、サブ変調信号間の平滑化回路65、ループフィルタ66、積分回路67、可変発振器68により構成される。相関型周波数誤差推定回路60は、FFT回路32から受信フィルタバンク40に入力する信号を分岐して入力し、隣接する分割係数が重なる重畳域におけるサブ変調信号成分の相関関係から、受信信号の周波数誤差を以下のように推定する。
The correlation type frequency
図15に示すように、隣接する分割係数k,k+1の重畳域Wk において、サブ変調信号k,k+1は分割前は同じ信号のため、分割後も同じ信号成分を有する。そこで、重畳域Wk を2分割し、重畳域Wk に相当するサブ変調信号kの信号成分をSk,c 、Sk,d とし、サブ変調信号k+1の信号成分をSk+1,a 、Sk+1,b とする。 As shown in FIG. 15, in the overlap region W k of adjacent division coefficients k and k + 1, the sub-modulation signals k and k + 1 have the same signal components after division because they are the same signal before division. Therefore, the superimposition area W k is divided into two, the signal components of the submodulation signal k corresponding to the superposition area W k are S k, c and S k, d, and the signal components of the sub modulation signal k + 1 are S k + 1 , Let a and S k + 1 , b.
周波数成分抽出回路61は、同じ帯域である信号成分Sk,c とSk+1,a を相関回路62−1に入力し、同じ帯域である信号成分Sk,d とSk+1,b を相関回路62−2に入力する。このとき、それぞれ一方の信号成分は複素共役(ここではS* k+1,a、S* k+1,b)を入力する。相関回路62−1は、Sk,c とS* k+1,aを乗算した値の絶対値または2乗した値を相関値として平滑化回路63−1を介して加算回路64に入力する。乗算回路62−2は、Sk,d とS* k+1,bを乗算した値の絶対値または2乗した値を相関値として平滑化回路63−2を介して加算回路64に入力する。加算回路64は、平滑化回路63−1から出力される相関値と、平滑化回路63−2から出力される相関値の差を算出し、サブ変調信号間の平滑化回路65に入力する。
The frequency
受信信号に周波数誤差がない場合(Δf=0)、図15(b),(c) に示すように、信号成分Sk,c とSk+1,a の相関値(A)と、信号成分Sk,d とSk+1,b の相関値(B)の差分(A−B)の時間平均値dk は0になる。 When there is no frequency error in the received signal (Δf = 0), as shown in FIGS. 15B and 15C, the correlation value (A) between the signal components S k, c and S k + 1 , a and the signal The time average value d k of the difference (A−B) between the correlation values (B) of the components S k, d and S k + 1 , b is zero.
一方、受信信号に周波数誤差が生じた場合(Δf≠0)、図16(b),(c) に示すように、信号成分Sk,c とSk+1,a の相関値(A)と、信号成分Sk,d とSk+1,b の相関値(B)の差分(A−B)の時間平均値dk は0にならない。例えば、Δf>0のときはdk <0となり、Δf<0のときはdk >0となる。 On the other hand, when a frequency error occurs in the received signal (Δf ≠ 0), as shown in FIGS. 16B and 16C, the correlation value (A) between the signal components S k, c and S k + 1 , a. The time average value d k of the difference (A−B) of the correlation value (B) between the signal components S k, d and S k + 1 , b does not become zero. For example, d k <0 when Δf> 0, and d k > 0 when Δf <0.
サブ変調信号間の平滑化回路65は、複数のサブ変調信号間の各重畳域Wk (1≦k<N−1)に対応する相関値の差分の時間平均値dk の1つ以上を選択して平滑化した周波数誤差値Dを出力する。この周波数誤差値Dは、ループフィルタ66でループゲインが乗算され、さらに積分回路67で積分して可変発振器68に入力され、発振周波数を制御して周波数誤差補償値が生成される。乗算回路37は、この周波数誤差補償値を用いて、周波数誤差値Dが0になるように受信信号の周波数誤差を補償し、直並列変換回路31に入力する。
The
ここで、図17(a),(b) に示すように、帯域分散配置後のサブ変調信号が複数の異なる伝送路で伝送される場合がある。例えば、帯域ごとに異なる中継器を介して伝送される場合や、送信出力をアナログフィルタを用いて複数に分配し、それぞれ異なるアンテナで送受信する場合などである。複数の異なる伝送路を用いることにより異なるシステムに散在する空き周波数帯域の有効利用や、複数のアンテナを用いることにより1アンテナ当たりの送信出力を低減させ、非線形歪みの発生を抑制することが可能である。 Here, as shown in FIGS. 17 (a) and 17 (b), the sub-modulated signal after the band dispersion arrangement may be transmitted through a plurality of different transmission paths. For example, it may be transmitted through different repeaters for each band, or the transmission output may be distributed to a plurality using an analog filter and transmitted / received using different antennas. By using a plurality of different transmission paths, it is possible to effectively use vacant frequency bands scattered in different systems, and by using a plurality of antennas, it is possible to reduce the transmission output per antenna and suppress the occurrence of nonlinear distortion. is there.
このような場合、サブ変調信号ごとに異なる中継器を通過したりRF装置で周波数変換されるため、図17(c) 示すように、伝送路によって異なる周波数誤差が生じる。 In such a case, since each sub-modulated signal passes through a different repeater or undergoes frequency conversion by the RF device, different frequency errors occur depending on the transmission path as shown in FIG.
図9や図14に示す従来の受信装置では、各伝送路ごとに異なる周波数誤差を個別に補償できる構成になっていないため、図17(d),(e) に示すように周波数誤差が残ったまま抽出、周波数シフト、合成が行われ、合成信号に歪みが生じて伝送特性が劣化する問題がある。 The conventional receiving apparatus shown in FIGS. 9 and 14 does not have a configuration capable of individually compensating for different frequency errors for each transmission path, so that frequency errors remain as shown in FIGS. 17 (d) and 17 (e). Extraction, frequency shift, and synthesis are performed as they are, and there is a problem that transmission characteristics deteriorate due to distortion in the synthesized signal.
また、送信装置でサブ変調信号を生成する際に、複数の異なる伝送路で伝送することを想定して、図18に示すように、送信フィルタバンク20−1〜20−mを用いてm系統の送信信号1〜mを出力する構成が考えられる。例えば、サブ変調信号を垂直、水平の2偏波の周波数帯域に分散させる場合や、複数のアンテナを用いて送信する場合などである。 Further, assuming that transmission is performed through a plurality of different transmission paths when generating a sub-modulated signal in the transmission device, as shown in FIG. 18, there are m systems using transmission filter banks 20-1 to 20-m. The structure which outputs the transmission signals 1-m of this can be considered. For example, there are a case where the sub-modulated signal is dispersed in frequency bands of two vertical and horizontal polarizations, and a case where transmission is performed using a plurality of antennas.
このような場合も、出力系統ごとに異なる周波数誤差が生じるため、伝送路ごとに異なる周波数誤差が生じる場合と同様に、図9や図14に示す従来の受信装置では、合成信号に歪みが生じて伝送特性が劣化する問題がある。 In such a case, since a different frequency error occurs for each output system, the synthesized signal is distorted in the conventional receiving apparatus shown in FIGS. 9 and 14 as in the case where a different frequency error occurs for each transmission path. There is a problem that transmission characteristics deteriorate.
本発明は、複数のサブ変調信号に異なる周波数誤差があっても、各周波数誤差を補償して歪みのない変調信号を合成し、伝送特性を改善することができる受信装置、受信方法および周波数誤差推定回路を提供することを目的とする。 The present invention relates to a receiving apparatus, a receiving method, and a frequency error which can improve the transmission characteristics by compensating for each frequency error and synthesizing a modulated signal without distortion even if there are different frequency errors in a plurality of sub-modulated signals. An object is to provide an estimation circuit.
第1の発明は、送信装置の送信フィルタバンクで、変調信号を周波数軸上で隣接する分割帯域が重なる重畳域を有する複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成し、各サブ変調信号を互いに不連続な帯域に周波数シフトし、複数のサブ変調信号ごとに異なる伝送路を介して伝送し、各伝送路に対応する受信装置の受信フィルタバンクごとに受信信号から各サブ変調信号を抽出し、各サブ変調信号の帯域を送信側の周波数シフト前の帯域に戻して合成した変調信号を復調する無線通信システムの受信装置において、各伝送路に対応する受信装置ごとに、複数のサブ変調信号を含む受信信号から隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である重畳域を分割した一方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値1を算出し、重畳域を分割した他方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値2を算出し、相関値1と相関値2の差分に応じて受信信号の周波数誤差を推定して補償する相関型周波数誤差推定回路を備える。
According to a first aspect of the present invention, in a transmission filter bank of a transmission device, a sub-modulation signal is generated by dividing a modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions where adjacent division bands on the frequency axis overlap, and the sub-modulation signals are mutually connected. Frequency shifted to a discontinuous band, transmitted through a different transmission path for each sub-modulation signal, each sub-modulation signal is extracted from the reception signal for each reception filter bank of the receiving device corresponding to each transmission path, In a receiving apparatus of a wireless communication system that demodulates a modulated signal that is synthesized by returning the band of each sub-modulated signal to the band before the frequency shift on the transmitting side, a plurality of sub-modulated signals are provided for each receiving apparatus corresponding to each transmission path. Each of the signal components corresponding to one of the bands obtained by dividing the superposed area, which is a band in which the adjacent sub-modulated signal has the same signal component, is extracted from the received signal, and the
第2の発明は、送信装置の送信フィルタバンクで、変調信号を周波数軸上で隣接する分割帯域が重なる重畳域を有する複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成し、各サブ変調信号を互いに不連続な帯域に周波数シフトし、1または複数のサブ変調信号ごとに異なる伝送路を介して伝送し、各伝送路に対応する受信装置の受信フィルタバンクごとに受信信号から各サブ変調信号を抽出し、各サブ変調信号の帯域を送信側の周波数シフト前の帯域に戻して合成した変調信号を復調する無線通信システムの受信装置において、各伝送路に対応する受信装置ごとに、複数のサブ変調信号を含む受信信号から隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である重畳域を分割した一方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値1を算出し、重畳域を分割した他方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値2を算出し、相関値1と相関値2の差分に応じて受信信号の周波数誤差を推定して補償する相関型周波数誤差推定回路と、各伝送路に対応する受信装置ごとに、1つのサブ変調信号1を含む受信信号1の周波数をスイープしながら抽出した重畳域における信号成分と、相関型周波数誤差推定回路により周波数誤差が補償された受信信号2のサブ変調信号のうちサブ変調信号1に隣接するサブ変調信号2の重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号1のスイープ量により受信信号1の周波数誤差を推定して補償するスイープ型周波数誤差推定回路とを備える。
According to a second aspect of the present invention, a transmission filter bank of a transmission device generates a sub-modulation signal obtained by dividing a modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions that overlap adjacent division bands on the frequency axis, and the sub-modulation signals are mutually connected. Frequency shifts to a discontinuous band, transmits one or more sub-modulated signals via different transmission paths, and extracts each sub-modulated signal from the received signal for each reception filter bank of the receiving device corresponding to each transmission path In the receiving apparatus of the wireless communication system that demodulates the modulated signal by combining the band of each sub-modulated signal back to the band before the frequency shift on the transmitting side, a plurality of sub-modulations are provided for each receiving apparatus corresponding to each transmission path. A
第3の発明は、送信装置の送信フィルタバンクで、変調信号を周波数軸上で隣接する分割帯域が重なる重畳域を有する複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成し、各サブ変調信号を互いに不連続な帯域に周波数シフトし、1つのサブ変調信号ごとに異なる伝送路を介して伝送し、各伝送路に対応する受信装置の受信フィルタバンクごとに受信信号から各サブ変調信号を抽出し、各サブ変調信号の帯域を送信側の周波数シフト前の帯域に戻して合成した変調信号を復調する無線通信システムの受信装置において、各伝送路に対応する受信装置のうち1つの受信装置の受信信号1の周波数誤差1を基準とし、受信信号1のサブ変調信号と隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である重畳域における信号成分と、受信信号1に隣接する受信信号2の周波数をスイープしながら抽出した重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号2のスイープ量により受信信号2の周波数誤差2を周波数誤差1に一致させ、受信信号2と同様に受信信号i(iは2以上の整数)に隣接する受信信号i+1の周波数誤差i+1を周波数誤差1に一致させるスイープ型周波数誤差推定回路と、周波数誤差1を有する複数の受信信号から各サブ変調信号を抽出し、さらに周波数シフトして合成した変調信号の既知情報を用いて周波数誤差1を推定して補償するUW型周波数誤差推定回路とを備える。
According to a third aspect of the present invention, a transmission filter bank of a transmission device generates a sub-modulation signal obtained by dividing a modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions that overlap adjacent division bands on the frequency axis, and the sub-modulation signals are mutually connected. Frequency shifted to a discontinuous band, transmitted through a different transmission path for each sub-modulation signal, each sub-modulation signal is extracted from the reception signal for each reception filter bank of the reception device corresponding to each transmission path, In a receiving apparatus of a wireless communication system that demodulates a modulated signal obtained by returning the band of each sub-modulated signal to the band before the frequency shift on the transmitting side, the received signal of one receiving apparatus among the receiving apparatuses corresponding to each
第2の発明の受信装置の周波数誤差推定回路は、各伝送路に対応する受信装置ごとに、1つのサブ変調信号1を含む受信信号1の周波数をスイープしながら抽出した重畳域における信号成分と、相関型周波数誤差推定回路により周波数誤差が補償された受信信号2のサブ変調信号のうちサブ変調信号1に隣接するサブ変調信号2の重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号1のスイープ量により受信信号1の周波数誤差を推定して補償する構成である。
The frequency error estimation circuit of the receiving apparatus according to the second aspect of the present invention provides a signal component in the superposition region extracted while sweeping the frequency of the received
第3の発明の受信装置の周波数誤差推定回路は、各伝送路に対応する受信装置のうち1つの受信装置の受信信号1の周波数誤差1を基準とし、受信信号1の重畳域における信号成分と、受信信号1に隣接する受信信号2の周波数をスイープしながら抽出した重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号2のスイープ量により受信信号2の周波数誤差2を周波数誤差1に一致させ、同様に受信信号i(iは自然数)に隣接する受信信号i+1の周波数誤差i+1を周波数誤差1に一致させる構成である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a frequency error estimation circuit for a receiving device, wherein the
第4の発明は、送信装置の送信フィルタバンクで、変調信号を周波数軸上で隣接する分割帯域が重なる重畳域を有する複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成し、各サブ変調信号を互いに不連続な帯域に周波数シフトし、複数のサブ変調信号ごとに異なる伝送路を介して伝送し、各伝送路に対応する受信装置の受信フィルタバンクごとに受信信号から各サブ変調信号を抽出し、各サブ変調信号の帯域を送信側の周波数シフト前の帯域に戻して合成した変調信号を復調する無線通信システムの受信方法において、各伝送路に対応する受信装置ごとに、複数のサブ変調信号を含む受信信号から隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である重畳域を分割した一方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値1を算出し、重畳域を分割した他方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値2を算出し、相関値1と相関値2の差分に応じて受信信号の周波数誤差を推定して補償する相関型周波数誤差補償ステップを有する。
According to a fourth aspect of the present invention, a transmission filter bank of a transmission device generates a sub-modulation signal obtained by dividing a modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions that overlap adjacent division bands on the frequency axis, and the sub-modulation signals are mutually connected. Frequency shifted to a discontinuous band, transmitted through a different transmission path for each sub-modulation signal, each sub-modulation signal is extracted from the reception signal for each reception filter bank of the receiving device corresponding to each transmission path, In a receiving method of a wireless communication system that demodulates a modulated signal that is synthesized by returning the band of each sub-modulated signal to the band before the frequency shift on the transmitting side, a plurality of sub-modulated signals are provided for each receiving device corresponding to each transmission path. Each of the signal components corresponding to one of the bands obtained by dividing the superposed area, which is a band in which the adjacent sub-modulated signal has the same signal component, is extracted from the received signal, and the
第5の発明は、送信装置の送信フィルタバンクで、変調信号を周波数軸上で隣接する分割帯域が重なる重畳域を有する複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成し、各サブ変調信号を互いに不連続な帯域に周波数シフトし、1または複数のサブ変調信号ごとに異なる伝送路を介して伝送し、各伝送路に対応する受信装置の受信フィルタバンクごとに受信信号から各サブ変調信号を抽出し、各サブ変調信号の帯域を送信側の周波数シフト前の帯域に戻して合成した変調信号を復調する無線通信システムの受信方法において、各伝送路に対応する受信装置ごとに、複数のサブ変調信号を含む受信信号から隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である重畳域を分割した一方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値1を算出し、重畳域を分割した他方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値2を算出し、相関値1と相関値2の差分に応じて受信信号の周波数誤差を推定して補償する相関型周波数誤差補償ステップと、各伝送路に対応する受信装置ごとに、1つのサブ変調信号1を含む受信信号1の周波数をスイープしながら抽出した重畳域における信号成分と、相関型周波数誤差推定回路により周波数誤差が補償された受信信号2のサブ変調信号のうちサブ変調信号1に隣接するサブ変調信号2の重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号1のスイープ量により受信信号1の周波数誤差を推定して補償するスイープ型周波数誤差補償ステップとを有する。
In a fifth aspect of the present invention, a transmission filter bank of a transmission device generates a sub-modulation signal obtained by dividing a modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions that overlap adjacent division bands on the frequency axis, and the sub-modulation signals are mutually connected. Frequency shifts to a discontinuous band, transmits one or more sub-modulated signals via different transmission paths, and extracts each sub-modulated signal from the received signal for each reception filter bank of the receiving device corresponding to each transmission path In the reception method of the radio communication system that demodulates the modulated signal by combining the band of each sub-modulated signal back to the band before the frequency shift on the transmitting side, a plurality of sub-modulations are provided for each receiving device corresponding to each transmission path. A
第6の発明は、送信装置の送信フィルタバンクで、変調信号を周波数軸上で隣接する分割帯域が重なる重畳域を有する複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成し、各サブ変調信号を互いに不連続な帯域に周波数シフトし、1つのサブ変調信号ごとに異なる伝送路を介して伝送し、各伝送路に対応する受信装置の受信フィルタバンクごとに受信信号から各サブ変調信号を抽出し、各サブ変調信号の帯域を送信側の周波数シフト前の帯域に戻して合成した変調信号を復調する無線通信システムの受信方法において、各伝送路に対応する受信装置のうち1つの受信装置の受信信号1の周波数誤差1を基準とし、受信信号1のサブ変調信号と隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である重畳域における信号成分と、受信信号1に隣接する受信信号2の周波数をスイープしながら抽出した重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号2のスイープ量により受信信号2の周波数誤差2を周波数誤差1に一致させ、受信信号2と同様に受信信号i(iは2以上の整数)に隣接する受信信号i+1の周波数誤差i+1を周波数誤差1に一致させるスイープ型周波数誤差補償ステップと、周波数誤差1を有する複数の受信信号から各サブ変調信号を抽出し、さらに周波数シフトして合成した変調信号の既知情報を用いて周波数誤差1を推定して補償するUW型周波数誤差補償ステップとを有する。
According to a sixth aspect of the present invention, a transmission filter bank of a transmission apparatus generates a sub-modulation signal obtained by dividing a modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions that overlap adjacent division bands on the frequency axis, and the sub-modulation signals are mutually connected. Frequency shifted to a discontinuous band, transmitted through a different transmission path for each sub-modulation signal, each sub-modulation signal is extracted from the reception signal for each reception filter bank of the reception device corresponding to each transmission path, In a receiving method of a radio communication system that demodulates a modulated signal that is synthesized by returning the band of each sub-modulated signal to the band before frequency shift on the transmitting side, the received signal of one receiving apparatus among the receiving apparatuses corresponding to each
本発明は、複数のサブ変調信号ごとに異なる伝送路を介して伝送されるときに、各伝送路対応に相関型周波数誤差推定回路を用いて複数のサブ変調信号を有する受信信号の周波数誤差をそれぞれ補償することにより、歪みのない変調信号を合成し、伝送特性を改善することができる。 The present invention reduces the frequency error of a received signal having a plurality of sub-modulated signals using a correlated frequency error estimation circuit corresponding to each transmission path when transmitted through a different transmission path for each of the plurality of sub-modulated signals. By compensating each, it is possible to synthesize a modulated signal without distortion and improve the transmission characteristics.
本発明は、1または複数のサブ変調信号ごとに異なる伝送路を介して伝送されるときに、各伝送路対応に相関型周波数誤差推定回路を用いて複数のサブ変調信号を有する受信信号の周波数誤差を補償し、周波数誤差が補償された受信信号のサブ変調信号を基準に、スイープ型周波数誤差推定回路を用いて1つのサブ変調信号を有する受信信号の周波数誤差を補償することにより、歪みのない変調信号を合成し、伝送特性を改善することができる。 The present invention relates to a frequency of a received signal having a plurality of sub-modulated signals using a correlated frequency error estimation circuit corresponding to each transmission path when transmitted through a different transmission path for one or a plurality of sub-modulated signals. By compensating for the error and compensating the frequency error of the received signal having one sub-modulated signal using the sweep type frequency error estimation circuit based on the sub-modulated signal of the received signal whose frequency error is compensated, It is possible to improve the transmission characteristics by synthesizing no modulation signal.
本発明は、1つのサブ変調信号ごとに異なる伝送路を介して伝送されるときに、各伝送路対応にスイープ型周波数誤差推定回路を用いて、各受信信号の周波数誤差を1つの受信信号の周波数誤差に一致させ、UW型周波数誤差推定回路を用いて各受信信号の一致した周波数誤差を補償することにより、歪みのない変調信号を合成し、伝送特性を改善することができる。 In the present invention, when each sub-modulated signal is transmitted via a different transmission path, a sweep type frequency error estimation circuit is used for each transmission path, and the frequency error of each received signal is reduced to one received signal. By matching the frequency error and compensating the matched frequency error of each received signal using the UW type frequency error estimation circuit, it is possible to synthesize a modulation signal without distortion and improve the transmission characteristics.
図1は、本発明の受信装置の実施例1の構成を示す。
図1において、実施例1の受信装置は、m系列の伝送路を介して伝送された受信信号1〜mが並列に入力する構成である。例えば、図18に示す送信装置に対応する受信装置の構成である。
FIG. 1 shows the configuration of
In FIG. 1, the receiving apparatus according to the first embodiment has a configuration in which received
受信信号i(iは1〜mの整数)は、乗算回路36−i、乗算回路37−i、直並列変換回路31−i、FFT回路32−iを介して受信フィルタバンク40−iに入力して1または複数のサブ変調信号に変換され、各系列共通の加算回路43で全サブ変調信号を加算して、IFFT回路33、並直列変換回路34を介して復調回路35に入力する。さらに、各受信信号iの系列ごとに、FFT回路32−iの出力を分岐して入力する相関型周波数誤差推定回路60−iおよびスイープ型周波数誤差推定回路70−iを備え、スイッチ69−iが相関型周波数誤差推定回路60−iまたはスイープ型周波数誤差推定回路70−iの出力を選択して乗算回路37−iに接続する。スイープ型周波数誤差推定回路70−iには、隣接する受信信号系列の受信フィルタバンクの1つの出力も接続される(詳しくは後述する)。さらに、図9の従来構成と同様のUW型周波数誤差推定回路50を備え、その出力が乗算回路36−iに共通接続される。
The reception signal i (i is an integer of 1 to m) is input to the reception filter bank 40-i via the multiplication circuit 36-i, the multiplication circuit 37-i, the serial / parallel conversion circuit 31-i, and the FFT circuit 32-i. Then, the signals are converted into one or a plurality of sub-modulation signals, all the sub-modulation signals are added by the
図2は、本発明の受信装置の実施例2の構成を示す。
図2において、実施例2の受信装置は、m系列の伝送路を介して伝送された受信信号が一括で入力する構成である。受信信号は、乗算回路36を介してm系列に分岐されて乗算回路37−iに接続され、その他の構成は実施例1と同様である。
FIG. 2 shows the configuration of Embodiment 2 of the receiving apparatus of the present invention.
In FIG. 2, the receiving apparatus according to the second embodiment has a configuration in which received signals transmitted via an m-sequence transmission path are input in a lump. The received signal is branched into m series via the
図3は、実施例の受信装置の実施例1の要部構成例を示す。ここでは、受信信号2の系列の相関型周波数誤差推定回路60−2およびスイープ型周波数誤差推定回路70−2の構成例を示す。 FIG. 3 illustrates a configuration example of a main part of the first embodiment of the receiving device according to the embodiment. Here, configuration examples of the correlation type frequency error estimation circuit 60-2 and the sweep type frequency error estimation circuit 70-2 of the series of the received signal 2 are shown.
図3において、受信信号2の系列のFFT回路32−2の出力は、分岐して相関型周波数誤差推定回路60−2およびスイープ型周波数誤差推定回路70−2に入力する。さらに、スイープ型周波数誤差推定回路70−2には、受信信号1に対応する受信フィルタバンク40−1から出力されるサブ変調信号のうち、受信信号2のサブ変調信号に隣接するサブ変調信号(周波数シフタ42N の出力)が入力される。相関型周波数誤差推定回路60−2およびスイープ型周波数誤差推定回路70−2の出力は、スイッチ69−2を介してその一方が選択されて乗算回路37−2に入力する。 In FIG. 3, the output of the FFT circuit 32-2 of the series of the received signal 2 is branched and input to the correlation type frequency error estimation circuit 60-2 and the sweep type frequency error estimation circuit 70-2. Further, the sweep type frequency error estimation circuit 70-2 has submodulation signals (submodulation signals adjacent to the submodulation signal of the reception signal 2 out of the submodulation signals output from the reception filter bank 40-1 corresponding to the reception signal 1). The output of the frequency shifter 42 N ). One of the outputs of the correlation type frequency error estimation circuit 60-2 and the sweep type frequency error estimation circuit 70-2 is selected via the switch 69-2 and input to the multiplication circuit 37-2.
相関型周波数誤差推定回路60−2は、図14〜図16に示す従来構成と同様に、FFT回路32−2から受信フィルタバンク40−2に入力する信号を取り込み、隣接する分割係数が重なる重畳域におけるサブ変調信号成分の相関関係に基づいて、受信信号2に含まれる周波数誤差を推定して周波数誤差補償値を生成し、この周波数誤差補償値を乗算回路37−2に入力し、受信信号2の周波数誤差を補償してからサブ変調信号の抽出を行う。 Similar to the conventional configuration shown in FIGS. 14 to 16, correlated frequency error estimation circuit 60-2 receives a signal input from FFT circuit 32-2 to reception filter bank 40-2 and superimposes adjacent division coefficients overlapping. Based on the correlation between the sub-modulated signal components in the frequency band, the frequency error included in the received signal 2 is estimated to generate a frequency error compensation value, and this frequency error compensation value is input to the multiplication circuit 37-2 to receive the received signal. The sub-modulated signal is extracted after the frequency error of 2 is compensated.
スイープ型周波数誤差推定回路70−2は、スイーパ71、周波数成分抽出回路72、相関回路73、平滑化回路74、最大値検出回路75により構成される。各回路の動作については後述する。
The sweep type frequency error estimation circuit 70-2 includes a
以下、受信信号の周波数誤差を補償する構成は、実施例1および実施例2で共通であるので、まとめて説明する。 Hereinafter, the configuration for compensating the frequency error of the received signal is common to the first embodiment and the second embodiment, and will be described collectively.
(受信装置の動作例1)
図4は、本発明の受信装置の動作例1を示す。
図4において、受信信号1の周波数誤差Δf1と受信信号2の周波数誤差Δf2が異なる場合には、相関型周波数誤差推定回路60−1,60−2によりそれぞれ個別に周波数誤差を補償することにより、受信信号1と受信信号2の周波数誤差が補償された状態で、サブ変調信号1〜4の抽出、周波数シフト、合成が可能となる。
(Operation example 1 of receiving apparatus)
FIG. 4 shows an operation example 1 of the receiving apparatus of the present invention.
In FIG. 4, when the frequency error Δf 1 of the received signal 1 and the frequency error Δf 2 of the received signal 2 are different, the frequency errors are individually compensated by the correlated frequency error estimating circuits 60-1 and 60-2. Thus, extraction, frequency shift, and synthesis of the
なお、本動作例1は、各受信信号が複数の隣接するサブ変調信号を含む場合に対応し、図1および図2の構成のうち、スイープ型周波数誤差推定回路70−1〜70−m、UW型周波数誤差推定回路50および乗算回路36−1〜36−m、36は使用されず、スイッチ69−2〜69−mは相関型周波数誤差推定回路60−1〜60−mを選択する。
This operation example 1 corresponds to the case where each received signal includes a plurality of adjacent sub-modulated signals. Among the configurations of FIGS. 1 and 2, sweep type frequency error estimation circuits 70-1 to 70 -m, The UW type frequency
(受信装置の動作例2)
図5は、本発明の受信装置の動作例2を示す。
図5において、複数の隣接するサブ変調信号1〜3を含む受信信号1は、相関型周波数誤差推定回路60−1を用いて周波数誤差Δf1を推定して補償することができる。一方、1つのサブ変調信号4を含む受信信号2は、相関型周波数誤差推定回路61−2では周波数誤差を推定することができないので、スイープ型周波数誤差推定回路70−2を用いて、周波数誤差が補償された受信信号1のサブ変調信号3を基準に、受信信号2の周波数誤差Δf2を推定して補償する(詳しくは後述する)。そのために、スイープ型周波数誤差推定回路70−2には、受信信号2に対応するFFT回路32−2の出力と、受信信号1に対応する受信フィルタバンク40−1から出力されるサブ変調信号のうち、受信信号2のサブ変調信号に隣接するサブ変調信号(周波数シフタ42N の出力)が入力される。
(Operation example 2 of receiving apparatus)
FIG. 5 shows an operation example 2 of the receiving apparatus of the present invention.
In FIG. 5, received
また、受信信号1が1つのサブ変調信号のみを含み、受信信号2が複数の隣接するサブ変調信号を含む場合には、受信信号1の系列に配置されたスイープ型周波数誤差推定回路70−1を用いて、周波数誤差が補償された受信信号2のサブ変調信号を基準にして、受信信号1の周波数誤差を推定して補償する。そのために、スイープ型周波数誤差推定回路70−1には、受信信号1に対応するFFT32−1の出力と、受信信号2に対応する受信フィルタバンク40−2から出力されるサブ変調信号のうち、受信信号1のサブ変調信号に隣接するサブ変調信号(周波数シフタ421 の出力)が入力される。
When received
他の受信信号の系列においても同様の構成となる。ここで、各受信信号系列ごとにサブ変調信号が存在する帯域が予め設定されており、受信装置の受信フィルタバンク40−1〜40−mはそれぞれ所要帯域のサブ変調信号を抽出し周波数シフトする構成になっている。さらに、複数の隣接するサブ変調信号を処理する受信信号系列と、1つのサブ変調信号を処理する受信信号系列もそれぞれ既知であるので、スイッチ69−iはその既知情報に基づいて、相関型周波数誤差推定回路60−iとスイープ型周波数誤差推定回路70−iを選択してその出力を乗算回路37−iに入力する構成となる。図5に示す受信信号1と受信信号2の場合は、受信信号1の系列のスイッチ69−1は相関型周波数誤差推定回路60−1の出力を選択し、受信信号2の系列のスイッチ69−2はスイープ型周波数誤差推定回路70−2の出力を選択する。
The same configuration applies to other received signal sequences. Here, a band in which a sub-modulated signal exists is preset for each received signal series, and the reception filter banks 40-1 to 40-m of the receiving apparatus respectively extract the sub-modulated signal in the required band and shift the frequency. It is configured. Further, since the received signal sequence for processing a plurality of adjacent sub-modulated signals and the received signal sequence for processing one sub-modulated signal are also known, the switch 69-i uses the correlated frequency based on the known information. The error estimation circuit 60-i and the sweep type frequency error estimation circuit 70-i are selected and the output is input to the multiplication circuit 37-i. In the case of the received
ここで、図3および図6を参照してスイープ型周波数誤差推定回路70における周波数誤差補償原理について説明する。
Here, the principle of frequency error compensation in the sweep type frequency
図6に示すように、受信信号1が隣接するサブ変調信号1〜3を有し、受信信号2がサブ変調信号3に隣接するサブ変調信号4を有する場合、受信信号1の周波数誤差は相関型周波数誤差推定回路60−1で補償されるが、受信信号2の周波数誤差は相関型周波数誤差推定回路60−2で補償できないのでスイープ型周波数誤差推定回路70−2が用いられる。スイープ型周波数誤差推定回路70−2は、受信信号1のサブ変調信号3を基準に受信信号2を周波数領域でスイープさせ、隣接するサブ変調信号3,4の重畳域W3 において相関値が最大になるスイープ量を算出し、対応する受信信号2の周波数誤差Δf2を補償する。
As shown in FIG. 6, when the received
図3,図6において、スイープ型周波数誤差推定回路70−2のスイーパ71は、FFT回路32−2から入力する受信信号2の周波数を所定の周波数範囲でスイープさせる。また、スイープさせる周波数量は、所定時間tの間は一定とする。周波数成分抽出回路72は、受信フィルタバンク40−1の周波数シフタ42N から入力するサブ変調信号3の重畳域W3 における信号成分r12と、スイーパ71から出力されるサブ変調信号4の重畳域W3 における信号成分r21を抽出して相関回路73に入力する。相関回路73は、r12とr21の複素共役を乗算した値の絶対値または2乗した値を相関値として平滑化回路74に入力し、時間間隔tで得られたすべての相関値を平滑化して最大値検出回路75に入力する。最大値検出回路75では、平滑化された相関値が最大となるスイープ量を算出し、その結果を周波数誤差補償値として出力する。スイーパ71は、スイープが終了したらスイープ量を0にする。この周波数誤差補償値をスイッチ69−2を介して入力する乗算回路37−2は、受信信号2の周波数誤差が0になるように受信信号の周波数誤差を補償し、直並列変換回路31−2に入力する。
3 and 6, the
なお、本動作例2は、複数の隣接するサブ変調信号を含む受信信号と、1つのサブ変調信号を含む受信信号が混在する場合に対応し、図1および図2の構成のうち、UW型周波数誤差推定回路50および乗算回路36−1〜36−m、36は使用されない。
Note that this operation example 2 corresponds to the case where a reception signal including a plurality of adjacent sub-modulation signals and a reception signal including one sub-modulation signal coexist. The frequency
(受信装置の動作例2の変形)
受信装置の動作例2は、図6において、1つのサブ変調信号4を含む受信信号2の周波数誤差をスイープ型周波数誤差推定回路70−2を用いて推定する例を示した。これは、当該受信信号2のサブ変調信号4と、周波数誤差が補償された受信信号1のサブ変調信号3が隣接するときに、重畳域W3 における相関値が最大になるサブ変調信号4のスイープ量が受信信号2の周波数誤差に一致することを利用している。このように、周波数誤差が補償されている受信信号があれば、その受信信号に隣接する受信信号のサブ変調信号が1つであっても、スイープ型周波数誤差推定回路を用いて周波数誤差の補償を順次行っていくことができる。すなわち、受信信号2の1つのサブ変調信号4の周波数誤差が補償されれば、隣接する受信信号3のサブ変調信号が1つであっても同様に周波数誤差の補償が可能である。
(Modification of operation example 2 of receiver)
The operation example 2 of the receiving apparatus shows an example in which the frequency error of the reception signal 2 including one sub-modulation signal 4 is estimated using the sweep type frequency error estimation circuit 70-2 in FIG. This is a sub-modulation signal 4 of the received signal 2, when the sub-modulation signal 3 of the
図1に示すスイープ型周波数誤差推定回路70−1は、受信信号1が1つのサブ変調信号を含み、受信信号2が複数の隣接するサブ変調信号を含む場合に、相関型周波数誤差推定回路60−2で周波数誤差を補償した受信信号2を用いて受信信号1の周波数誤差を補償する接続関係を示している。同様に、受信信号1および受信信号2が1つのサブ変調信号を含み、受信信号3が複数の隣接するサブ変調信号を含む場合には、周波数誤差を補償した受信信号3を用いて受信信号2の周波数誤差を補償し、さらに周波数誤差を補償した受信信号2を用いて受信信号1の周波数誤差を補償するように接続関係を対応させればよい。
A sweep-type frequency error estimation circuit 70-1 shown in FIG. 1 has a correlated frequency
(受信装置の動作例3)
図7は、本発明の受信装置の動作例3を示す。
図7において、受信信号1〜3がそれぞれサブ変調信号を1つ含む場合、例えば受信信号1を固定し、スイープ型周波数誤差推定回路を用いて受信信号2の周波数誤差Δf2を受信信号1の周波数誤差Δf1に合わせる。一方の受信信号の周波数誤差を他方の受信信号の周波数誤差に合わせる制御は、図6を参照して説明した通りである。次に、スイープ型周波数誤差推定回路を用いて受信信号3の周波数誤差Δf3を受信信号2の周波数誤差Δf1に合わせる。このようにして、受信信号2,3のすべての周波数誤差を受信信号1の周波数誤差Δf1に合わせることができる。なお、基準となる周波数誤差は受信信号1の周波数誤差Δf1以外であってもよい。
(Operation example 3 of receiving apparatus)
FIG. 7 shows an operation example 3 of the receiving apparatus of the present invention.
In FIG. 7, when each of the received
この状態で受信信号1〜3の各サブ変調信号を合成し、UW型周波数誤差推定回路50を用いて、受信信号1〜3の共通の周波数誤差Δf1に対する推定周波数誤差補償値を生成し、この周波数誤差補償値を実施例1の乗算回路36−1〜36−3、または実施例2の乗算回路36に入力し、受信信号1〜3の周波数誤差を補償したサブ変調信号の抽出・合成を行う。
In this state, the sub-modulation signals of the reception signals 1 to 3 are synthesized, and an estimated frequency error compensation value for the common frequency error Δf 1 of the reception signals 1 to 3 is generated using the UW type frequency
なお、本動作例3は、受信信号1〜mのすべてが1つのサブ変調信号を含む場合に対応し、図1および図2の構成のうち、相関型周波数誤差推定回路60−1〜60−mは使用されない。また、受信信号1の周波数誤差を基準とする場合には、スイープ型周波数誤差推定回路70−1およびスイッチ69−1も使用されず、スイッチ69−2〜69−mはスイープ型周波数誤差推定回路70−2〜70−mを選択する。
This operation example 3 corresponds to the case where all of the received
以上示した実施例の構成により、受信信号の周波数誤差を推定して補償することにより信号伝送特性を改善することができる。また、本発明は、特別なパイロット信号やフレームフォーマットが不要なため、伝送効率を低下させることなく受信信号の周波数誤差を補償して信号伝送特性を改善することができる。 With the configuration of the embodiment described above, signal transmission characteristics can be improved by estimating and compensating for the frequency error of the received signal. Further, since the present invention does not require a special pilot signal or frame format, it is possible to improve the signal transmission characteristics by compensating for the frequency error of the received signal without reducing the transmission efficiency.
また、受信フィルタバンク40の周波数シフタ42の前段または後段に、サブ変調信号間の位相を補償する構成を付加してもよい。位相補償は、例えば非特許文献1,3に示す方式がある。また、分割係数の乗算の際に、位相補償を同時に行う構成としてもい。
In addition, a configuration for compensating for the phase between the sub-modulation signals may be added before or after the
また、連続信号を処理する受信フィルタバンク40としてオーバーラップ加算を用いる構成とした場合、オーバーラップ加算を行う2つのFFT回路のそれぞれにおいて生成したサブ変調信号から周波数誤差推定値を算出してもよい。また、一方のFFT回路で生成したサブ変調信号から算出した周波数誤差推定値を2つのFFT回路で共有する構成でもよい。
Further, when the overlap filter is used as the
10 変調回路
11 直並列変換回路
12 FFT(高速フーリエ変換) 回路
13 IFFT(高速逆フーリエ変換) 回路
14 並直列変換回路
20 送信フィルタバンク
21 分割回路
22 周波数シフタ22
23 加算回路
31 直並列変換回路
32 FFT回路
33 IFFT回路
34 並直列変換回路
35 復調回路
36 乗算回路
37 乗算回路
40 受信フィルタバンク
41 サブ変調信号抽出回路
42 周波数シフタ
43 加算回路
50 UW型周波数誤差推定回路
51 タイミング検出回路
52 無変調化回路
53 位相回転量検出回路
54 ループフィルタ
55 積分回路
56 可変発振器
60 相関型周波数誤差推定回路
61 周波数成分抽出回路
62 相関回路
63 平滑化回路
64 加算回路
65 平滑化回路
66 ループフィルタ
67 積分回路
68 可変発振器
69 スイッチ(SW)
70 スイープ型周波数誤差推定回路
71 スイーパ
72 周波数成分抽出回路
73 相関回路
74 平滑化回路
75 最大値検出回路
DESCRIPTION OF
23
70 sweep type frequency
Claims (8)
前記各伝送路に対応する受信装置ごとに、複数のサブ変調信号を含む受信信号から隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である前記重畳域を分割した一方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値1を算出し、前記重畳域を分割した他方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値2を算出し、相関値1と相関値2の差分に応じて前記受信信号の周波数誤差を推定して補償する相関型周波数誤差推定回路を備えた
ことを特徴とする受信装置。 The transmission filter bank of the transmission device generates a sub-modulation signal obtained by dividing the modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions where adjacent division bands on the frequency axis overlap, and each sub-modulation signal has a frequency in a discontinuous band. Shift, transmit each sub-modulated signal via a different transmission path, extract each sub-modulated signal from the received signal for each reception filter bank of the receiving device corresponding to each transmission path, and band of each sub-modulated signal In the receiving apparatus of the wireless communication system that demodulates the modulated signal synthesized by returning the signal to the band before the frequency shift on the transmission side,
Each signal corresponding to one band obtained by dividing the overlapped area, which is a band in which adjacent sub-modulated signals have the same signal component, from a received signal including a plurality of sub-modulated signals for each receiving device corresponding to each transmission path The component is extracted to calculate the correlation value 1, the signal component corresponding to the other band obtained by dividing the superimposition zone is extracted to calculate the correlation value 2, and the correlation value 1 and the correlation value 2 are calculated according to the difference between the correlation value 1 and the correlation value 2 A receiving apparatus comprising a correlated frequency error estimation circuit that estimates and compensates for a frequency error of the received signal.
前記各伝送路に対応する受信装置ごとに、複数のサブ変調信号を含む受信信号から隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である前記重畳域を分割した一方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値1を算出し、前記重畳域を分割した他方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値2を算出し、相関値1と相関値2の差分に応じて前記受信信号の周波数誤差を推定して補償する相関型周波数誤差推定回路と、
前記各伝送路に対応する受信装置ごとに、1つのサブ変調信号1を含む受信信号1の周波数をスイープしながら抽出した前記重畳域における信号成分と、前記相関型周波数誤差推定回路により周波数誤差が補償された受信信号2のサブ変調信号のうちサブ変調信号1に隣接するサブ変調信号2の前記重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号1のスイープ量により前記受信信号1の周波数誤差を推定して補償するスイープ型周波数誤差推定回路と
を備えたことを特徴とする受信装置。 The transmission filter bank of the transmission device generates a sub-modulation signal obtained by dividing the modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions where adjacent division bands on the frequency axis overlap, and each sub-modulation signal has a frequency in a discontinuous band. Shift, transmit each of one or a plurality of sub-modulated signals via different transmission paths, extract each sub-modulated signal from the received signal for each reception filter bank of the receiving apparatus corresponding to each transmission path, and each sub-modulated signal In the receiving apparatus of the wireless communication system that demodulates the modulated signal that is synthesized by returning the band to the band before the frequency shift on the transmission side,
Each signal corresponding to one band obtained by dividing the overlapped area, which is a band in which adjacent sub-modulated signals have the same signal component, from a received signal including a plurality of sub-modulated signals for each receiving device corresponding to each transmission path The component is extracted to calculate the correlation value 1, the signal component corresponding to the other band obtained by dividing the superimposition zone is extracted to calculate the correlation value 2, and the correlation value 1 and the correlation value 2 are calculated according to the difference between the correlation value 1 and the correlation value 2 A correlated frequency error estimation circuit that estimates and compensates for the frequency error of the received signal;
For each receiving device corresponding to each transmission path, a frequency error is generated by the signal component in the superposition region extracted while sweeping the frequency of the received signal 1 including one sub-modulated signal 1 and the correlated frequency error estimation circuit. Of the submodulated signal of the received signal 2 that has been compensated, a correlation value with the signal component in the superposed region of the submodulated signal 2 adjacent to the submodulated signal 1 is calculated. A sweep type frequency error estimation circuit that estimates and compensates for a frequency error of the received signal 1 by a quantity.
前記各伝送路に対応する受信装置のうち1つの受信装置の受信信号1の周波数誤差1を基準とし、受信信号1のサブ変調信号と隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である前記重畳域における信号成分と、受信信号1に隣接する受信信号2の周波数をスイープしながら抽出した前記重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号2のスイープ量により前記受信信号2の周波数誤差2を前記周波数誤差1に一致させ、受信信号2と同様に前記受信信号i(iは2以上の整数)に隣接する受信信号i+1の周波数誤差i+1を前記周波数誤差1に一致させるスイープ型周波数誤差推定回路と、
前記周波数誤差1を有する複数の受信信号から各サブ変調信号を抽出し、さらに前記周波数シフトして合成した変調信号の既知情報を用いて周波数誤差1を推定して補償するUW型周波数誤差推定回路と
を備えたことを特徴とする受信装置。 The transmission filter bank of the transmission device generates a sub-modulation signal obtained by dividing the modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions where adjacent division bands on the frequency axis overlap, and each sub-modulation signal has a frequency in a discontinuous band. Shift, transmit each sub-modulated signal via a different transmission path, extract each sub-modulated signal from the received signal for each reception filter bank of the receiving apparatus corresponding to each transmission path, and band of each sub-modulated signal In the receiving apparatus of the wireless communication system that demodulates the modulated signal synthesized by returning the signal to the band before the frequency shift on the transmission side,
The sub-modulation signal adjacent to the sub-modulation signal of the reception signal 1 is a band having the same signal component with the frequency error 1 of the reception signal 1 of one reception device among the reception devices corresponding to each transmission path as a reference. A correlation value between the signal component in the superimposition area and the signal component in the superposition area extracted while sweeping the frequency of the reception signal 2 adjacent to the reception signal 1 is calculated, and the sweep of the reception signal 2 having the maximum correlation value is calculated. The frequency error 2 of the received signal 2 is matched with the frequency error 1 according to the amount, and the frequency error i + 1 of the received signal i + 1 adjacent to the received signal i (i is an integer of 2 or more) as in the received signal 2 A sweep-type frequency error estimation circuit for matching with error 1,
A UW type frequency error estimation circuit that extracts each sub-modulation signal from a plurality of reception signals having the frequency error 1, and estimates and compensates for the frequency error 1 using known information of the modulation signal synthesized by the frequency shift. And a receiving device.
前記各伝送路に対応する受信装置ごとに、1つのサブ変調信号1を含む受信信号1の周波数をスイープしながら抽出した前記重畳域における信号成分と、前記相関型周波数誤差推定回路により周波数誤差が補償された受信信号2のサブ変調信号のうちサブ変調信号1に隣接するサブ変調信号2の前記重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号1のスイープ量により前記受信信号1の周波数誤差を推定して補償する構成である
ことを特徴とする周波数誤差推定回路。 The frequency error estimation circuit of the receiving device according to claim 2,
For each receiving device corresponding to each transmission path, a frequency error is generated by the signal component in the superposition region extracted while sweeping the frequency of the received signal 1 including one sub-modulated signal 1 and the correlated frequency error estimation circuit. Of the submodulated signal of the received signal 2 that has been compensated, a correlation value with the signal component in the superposed region of the submodulated signal 2 adjacent to the submodulated signal 1 is calculated, and the sweep of the received signal 1 that maximizes this correlation value A frequency error estimation circuit characterized in that the frequency error of the received signal 1 is estimated and compensated by a quantity.
前記各伝送路に対応する受信装置のうち1つの受信装置の受信信号1の周波数誤差1を基準とし、受信信号1の前記重畳域における信号成分と、受信信号1に隣接する受信信号2の周波数をスイープしながら抽出した前記重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号2のスイープ量により前記受信信号2の周波数誤差2を前記周波数誤差1に一致させ、受信信号2と同様に前記受信信号iに隣接する受信信号i+1の周波数誤差i+1を前記周波数誤差1に一致させる構成である
ことを特徴とする周波数誤差推定回路。 The frequency error estimation circuit of the receiving device according to claim 3,
With reference to the frequency error 1 of the received signal 1 of one receiving device among the receiving devices corresponding to each transmission path, the signal component in the superposed region of the received signal 1 and the frequency of the received signal 2 adjacent to the received signal 1 The correlation value with the signal component in the overlapped region extracted while sweeping is calculated, and the frequency error 2 of the received signal 2 is made to coincide with the frequency error 1 by the sweep amount of the received signal 2 at which the correlation value is maximized. A frequency error estimation circuit, wherein the frequency error i + 1 of the received signal i + 1 adjacent to the received signal i is made to coincide with the frequency error 1 in the same manner as the received signal 2.
前記各伝送路に対応する受信装置ごとに、複数のサブ変調信号を含む受信信号から隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である前記重畳域を分割した一方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値1を算出し、前記重畳域を分割した他方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値2を算出し、相関値1と相関値2の差分に応じて前記受信信号の周波数誤差を推定して補償する相関型周波数誤差補償ステップを有する
ことを特徴とする受信方法。 The transmission filter bank of the transmission device generates a sub-modulation signal obtained by dividing the modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions where adjacent division bands on the frequency axis overlap, and each sub-modulation signal has a frequency in a discontinuous band. Shift, transmit each sub-modulated signal via a different transmission path, extract each sub-modulated signal from the received signal for each reception filter bank of the receiving device corresponding to each transmission path, and band of each sub-modulated signal In the receiving method of the wireless communication system that demodulates the modulated signal synthesized by returning the signal to the band before the frequency shift on the transmission side,
Each signal corresponding to one band obtained by dividing the overlapped area, which is a band in which adjacent sub-modulated signals have the same signal component, from a received signal including a plurality of sub-modulated signals for each receiving device corresponding to each transmission path The component is extracted to calculate the correlation value 1, the signal component corresponding to the other band obtained by dividing the superimposition zone is extracted to calculate the correlation value 2, and the correlation value 1 and the correlation value 2 are calculated according to the difference between the correlation value 1 and the correlation value 2 A reception method comprising a correlated frequency error compensation step for estimating and compensating for a frequency error of the received signal.
前記各伝送路に対応する受信装置ごとに、複数のサブ変調信号を含む受信信号から隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である前記重畳域を分割した一方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値1を算出し、前記重畳域を分割した他方の帯域に相当する各信号成分を抽出して相関値2を算出し、相関値1と相関値2の差分に応じて前記受信信号の周波数誤差を推定して補償する相関型周波数誤差補償ステップと、
前記各伝送路に対応する受信装置ごとに、1つのサブ変調信号1を含む受信信号1の周波数をスイープしながら抽出した前記重畳域における信号成分と、前記相関型周波数誤差推定回路により周波数誤差が補償された受信信号2のサブ変調信号のうちサブ変調信号1に隣接するサブ変調信号2の前記重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号1のスイープ量により前記受信信号1の周波数誤差を推定して補償するスイープ型周波数誤差補償ステップと
を有することを特徴とする受信方法。 The transmission filter bank of the transmission device generates a sub-modulation signal obtained by dividing the modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions where adjacent division bands on the frequency axis overlap, and each sub-modulation signal has a frequency in a discontinuous band. Shift, transmit each of one or a plurality of sub-modulated signals via different transmission paths, extract each sub-modulated signal from the received signal for each reception filter bank of the receiving apparatus corresponding to each transmission path, and each sub-modulated signal In the receiving method of the wireless communication system that demodulates the modulated signal that is synthesized by returning the band to the band before the frequency shift on the transmission side,
Each signal corresponding to one band obtained by dividing the overlapped area, which is a band in which adjacent sub-modulated signals have the same signal component, from a received signal including a plurality of sub-modulated signals for each receiving device corresponding to each transmission path The component is extracted to calculate the correlation value 1, the signal component corresponding to the other band obtained by dividing the superimposition zone is extracted to calculate the correlation value 2, and the correlation value 1 and the correlation value 2 are calculated according to the difference between the correlation value 1 and the correlation value 2 A correlated frequency error compensation step for estimating and compensating for the frequency error of the received signal;
For each receiving device corresponding to each transmission path, a frequency error is generated by the signal component in the superposition region extracted while sweeping the frequency of the received signal 1 including one sub-modulated signal 1 and the correlated frequency error estimation circuit. Of the submodulated signal of the received signal 2 that has been compensated, a correlation value with the signal component in the superposed region of the submodulated signal 2 adjacent to the submodulated signal 1 is calculated, and the sweep of the received signal 1 that maximizes this correlation value And a sweep type frequency error compensation step for estimating and compensating for the frequency error of the received signal 1 according to the quantity.
前記各伝送路に対応する受信装置のうち1つの受信装置の受信信号1の周波数誤差1を基準とし、受信信号1のサブ変調信号と隣接するサブ変調信号が同じ信号成分を有する帯域である前記重畳域における信号成分と、受信信号1に隣接する受信信号2の周波数をスイープしながら抽出した前記重畳域における信号成分との相関値を算出し、この相関値が最大となる受信信号2のスイープ量により前記受信信号2の周波数誤差2を前記周波数誤差1に一致させ、受信信号2と同様に前記受信信号i(iは2以上の整数)に隣接する受信信号i+1の周波数誤差i+1を前記周波数誤差1に一致させるスイープ型周波数誤差補償ステップと、
前記周波数誤差1を有する複数の受信信号から各サブ変調信号を抽出し、さらに前記周波数シフトして合成した変調信号の既知情報を用いて周波数誤差1を推定して補償するUW型周波数誤差補償ステップと
を有することを特徴とする受信方法。 The transmission filter bank of the transmission device generates a sub-modulation signal obtained by dividing the modulation signal into a plurality of bands having overlapping regions where adjacent division bands on the frequency axis overlap, and each sub-modulation signal has a frequency in a discontinuous band. Shift, transmit each sub-modulated signal via a different transmission path, extract each sub-modulated signal from the received signal for each reception filter bank of the receiving apparatus corresponding to each transmission path, and band of each sub-modulated signal In the receiving method of the wireless communication system that demodulates the modulated signal synthesized by returning the signal to the band before the frequency shift on the transmission side,
The sub-modulation signal adjacent to the sub-modulation signal of the reception signal 1 is a band having the same signal component with the frequency error 1 of the reception signal 1 of one reception device among the reception devices corresponding to each transmission path as a reference. A correlation value between the signal component in the superimposition area and the signal component in the superposition area extracted while sweeping the frequency of the reception signal 2 adjacent to the reception signal 1 is calculated, and the sweep of the reception signal 2 having the maximum correlation value is calculated. The frequency error 2 of the received signal 2 is matched with the frequency error 1 according to the amount, and the frequency error i + 1 of the received signal i + 1 adjacent to the received signal i (i is an integer of 2 or more) as in the received signal 2 A sweep type frequency error compensation step to match the error 1;
A UW type frequency error compensation step of extracting each sub-modulation signal from a plurality of received signals having the frequency error 1, and estimating and compensating the frequency error 1 using known information of the modulation signal synthesized by the frequency shift. And a reception method comprising:
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