JP5511433B2 - Receiver - Google Patents

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本発明は、分散パイロットを用いたマルチキャリア通信の受信装置に関する。   The present invention relates to a receiver for multicarrier communication using distributed pilots.

分散パイロットを用いたマルチキャリア通信において、分散パイロットから理論上最適に伝送路を推定する方法として、二次元Wiener Filteringを用いる方法が提案されている(非特許文献1参照)。   In multicarrier communication using distributed pilots, a method using two-dimensional Wiener Filtering has been proposed as a method for estimating a transmission path theoretically optimally from distributed pilots (see Non-Patent Document 1).

この方法では、まず、伝送路の遅延広がりで重み付けした周波数方向(サブキャリア数)の距離と、ドップラ周波数で重み付けした時間方向(シンボル)の距離とで表される二次元平面上で、伝送路推定値を求めたいサブキャリアシンボル成分から距離が近い順にパイロット成分をN個選択する。そして、このN個のパイロット成分における伝送路推定値(パイロット信号は送受信機の間で既知であるため、受信信号をFFT(Fast Fourier Transform)し、パイロット成分を送信シンボルで除算することにより伝送路推定値は得られる)、前記伝送路推定値を求めたいサブキャリアシンボルと上記N個のパイロット成分の距離(上述した二次元平面上における距離)、および信号対雑音電力比から得られる相関行列と、伝送路利得の真値と伝送路推定値の二乗誤差が最小となるように算出されたN×1の重み付け係数ベクトルとの積和演算により、所望の伝送路推定値を得ている。   In this method, first, on the two-dimensional plane represented by the distance in the frequency direction (number of subcarriers) weighted by the delay spread of the transmission line and the distance in the time direction (symbol) weighted by the Doppler frequency, N pilot components are selected in ascending order of distance from the subcarrier symbol component whose estimated value is to be obtained. Then, the transmission path estimation value in the N pilot components (the pilot signal is known between the transmitter and the receiver, so the received signal is subjected to FFT (Fast Fourier Transform), and the pilot component is divided by the transmission symbol to thereby transmit the transmission path. An estimation value is obtained), a distance between the subcarrier symbol for which the transmission path estimation value is to be obtained and the N pilot components (distance on the two-dimensional plane described above), and a correlation matrix obtained from the signal-to-noise power ratio, The desired transmission path estimated value is obtained by multiply-adding the true value of the transmission path gain and the N × 1 weighting coefficient vector calculated so as to minimize the square error of the transmission path estimation value.

また、分散パイロットを用いたマルチキャリア通信における従来の伝送路推定手法として、受信信号から伝送路の遅延広がり及びドップラ周波数を推定する手段を持ち、この推定手段によって推定された伝送路の遅延広がり及びドップラ周波数から、受信信号に含まれる分散パイロット成分の間に位置するデータ成分の伝送路推定値を内挿補間する方法を決定し、決定した内挿補間方法を用いて伝送路推定を行う方式が提案されている(下記特許文献1参照)。   In addition, as a conventional transmission path estimation method in multicarrier communication using distributed pilots, the transmission path delay spread and Doppler frequency are estimated from the received signal, and the transmission path delay spread estimated by the estimation means and There is a method for determining a method for interpolating a channel estimation value of a data component located between distributed pilot components included in a received signal from a Doppler frequency, and performing a channel estimation using the determined interpolation method. It has been proposed (see Patent Document 1 below).

特開2009−260604号公報JP 2009-260604 A

Peter Hoeher, Stefan Kaiser, Patrick Robertson,“Two-Dimensional Pilot-Symbol-Aided Channel Estimation by Wiener Filtering,” in Proc. IEEE ICASSP '97, pp.1845-1848, April 1997.Peter Hoeher, Stefan Kaiser, Patrick Robertson, “Two-Dimensional Pilot-Symbol-Aided Channel Estimation by Wiener Filtering,” in Proc. IEEE ICASSP '97, pp.1845-1848, April 1997.

上記非特許文献1で開示されている伝送路推定技術では、全サブキャリアシンボル成分に対して理論上最適な重み付け係数ベクトルを算出するために逆行列演算を必要とするので、H/W上で実装するのは困難であるという問題があった。   The transmission path estimation technique disclosed in Non-Patent Document 1 requires an inverse matrix operation in order to calculate a theoretically optimal weighting coefficient vector for all subcarrier symbol components. There was a problem that it was difficult to implement.

また、上記特許文献1では、内挿補間方法を決定する手段を有し、この手段により決定した方法にて伝送路推定を行う移動局装置が開示されているが、推定精度と演算量の関係ついては記載はない。すなわち、伝送路推定処理の演算量の削減については考慮されていない。   Further, in Patent Document 1 described above, a mobile station apparatus that has means for determining an interpolation method and performs transmission path estimation using the method determined by this means has been disclosed. There is no description. That is, no consideration is given to the reduction in the amount of computation in the transmission path estimation process.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、演算量を従来よりも削減し、なおかつ高精度に伝送路推定を行う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 an object of the present invention is to obtain a receiving apparatus that reduces the amount of calculation compared to the prior art and performs transmission path estimation with high accuracy.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、所定数のシンボルからなるフレームごとにパイロット信号が周期的に配置されたマルチキャリア信号の受信装置であって、パイロット信号のレプリカを生成するレプリカ生成手段と、前記レプリカの複素共役をフレーム内の各受信パイロット信号にそれぞれ乗算し、時間および周波数により示されるパイロット信号位置それぞれにおける伝送路利得を算出する伝送路利得算出手段と、受信信号に基づいて、伝送路状態を示す1つ以上の伝送路パラメータを生成するパラメータ生成手段と、パイロット信号が配置されていない位置それぞれについての、特定の伝送路状態における伝送路推定値の算出で利用するパイロット信号位置の伝送路推定値の情報、および当該情報が示す各伝送路推定値を重み付けするための重み付け係数が登録されたテーブル、を1つ以上保持し、前記パラメータ生成手段から伝送路パラメータが入力された場合には、当該伝送路パラメータが示す伝送路状態に対応するテーブルを出力するテーブル管理手段と、前記伝送路利得算出手段で算出された伝送路利得と、前記テーブル管理手段から出力されたテーブルと、に基づいて信号位置それぞれにおける伝送路推定値を算出する伝送路推定手段と、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 is a multicarrier signal receiving apparatus in which a pilot signal is periodically arranged for each frame of a predetermined number of symbols, and a replica of a pilot signal Replica generating means for generating a transmission line gain calculating means for multiplying each received pilot signal in the frame by the complex conjugate of the replica, and calculating a transmission line gain at each pilot signal position indicated by time and frequency, Based on the received signal, parameter generation means for generating one or more transmission path parameters indicating the transmission path state, and calculation of a transmission path estimation value in a specific transmission path state for each position where no pilot signal is arranged Information on the estimated channel position of the pilot signal position used in and each transmission indicated by the information When one or more tables in which weighting coefficients for weighting the estimated values are registered are stored and a transmission path parameter is input from the parameter generation means, it corresponds to the transmission path state indicated by the transmission path parameter. Transmission for calculating a transmission line estimation value at each signal position based on a table management means for outputting a table, a transmission line gain calculated by the transmission line gain calculation means, and a table output from the table management means And a path estimation means.

本発明によれば、伝送路推定を積和演算のみで行うことが可能となり、演算量を削減できる、という効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to perform transmission path estimation only by a product-sum operation, and it is possible to reduce the amount of calculation.

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る。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a receiving device according to the present invention. 図2は、実施の形態1の周波数領域処理部の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the frequency domain processing unit according to the first embodiment. 図3は、OFDM信号のフレーム構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a frame configuration of an OFDM signal. 図4は、重み付けテーブル部が保持しておく重み付け係数テーブルを説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a weighting coefficient table held by the weighting table unit. 図5は、実施の形態2の周波数領域処理部の構成例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a frequency domain processing unit according to the second embodiment. 図6は、実施の形態3の通信システムの構成例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the third embodiment. 図7は、実施の形態3において複数の漏洩同軸ケーブルと複数の受信アンテナを用いて、空間多重を行う例を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating an example in which spatial multiplexing is performed using a plurality of leaky coaxial cables and a plurality of reception antennas in the third embodiment.

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.
本実施の形態においては、一例として、分散パイロットを用いたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通信の受信装置を説明する。
Embodiment 1 FIG.
In the present embodiment, as an example, a receiving apparatus for OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) communication using distributed pilots will be described.

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る。本実施の形態の受信装置は、マルチキャリア信号を受信するアンテナ1と、アンテナ1で受信されたRF(Radio Frequency)信号S11をベースバンドアナログ信号S21に変換するアナログ部2と、入力されたベースバンドアナログ信号S21をバースバンドデジタル信号S31に変換するAD変換部3と、バースバンドデジタル信号S31からGI(Guard Interval)を除去する時間領域処理部4と、時間領域処理部4から出力されたGI除去時間信号S41を周波数信号S51に変換するFFT部5と、周波数信号S51に対して後述する信号処理を実行して復調軟判定ビット系列S61を生成する周波数領域処理部6と、復調軟判定ビット系列S61に対して誤り訂正処理を実行して復号ビット系列S71を生成する誤り訂正復号部7と、を備える。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a receiving device according to the present invention. The receiving apparatus of the present embodiment includes an antenna 1 that receives a multicarrier signal, an analog unit 2 that converts a radio frequency (RF) signal S11 received by the antenna 1 into a baseband analog signal S21, and an input base AD converter 3 that converts the band analog signal S21 into a birthband digital signal S31, a time domain processing unit 4 that removes a GI (Guard Interval) from the burstband digital signal S31, and a GI output from the time domain processing unit 4 An FFT unit 5 that converts the removal time signal S41 into a frequency signal S51, a frequency domain processing unit 6 that performs signal processing to be described later on the frequency signal S51 to generate a demodulated soft decision bit sequence S61, and a demodulated soft decision bit An error correction decoding unit 7 that performs error correction processing on the sequence S61 to generate a decoded bit sequence S71; Prepare.

このような構成の受信装置において、周波数領域処理部6は、特徴的な処理を実行することにより、従来よりも少ない演算量で高精度に伝送路を推定する。   In the receiving apparatus having such a configuration, the frequency domain processing unit 6 performs characteristic processing to estimate a transmission path with high accuracy with a smaller amount of computation than in the past.

図2は、周波数領域処理部6の構成例を示す図である。図示したように、周波数領域処理部6は、パイロット分離部61、レプリカ生成部62、レプリカ乗算部63、伝送路パラメータ推定部64、テーブル選択部65、重み付けテーブル部66、伝送路推定部67、伝送路等化部68およびデマッピング部69を備える。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the frequency domain processing unit 6. As illustrated, the frequency domain processing unit 6 includes a pilot separation unit 61, a replica generation unit 62, a replica multiplication unit 63, a transmission path parameter estimation unit 64, a table selection unit 65, a weighting table unit 66, a transmission path estimation unit 67, A transmission path equalization unit 68 and a demapping unit 69 are provided.

パイロット分離部61は、FFT部5から入力された周波数信号S51をデータシンボル成分(データ信号S611)とパイロットシンボル成分(パイロット信号S612)に分離する。   The pilot separation unit 61 separates the frequency signal S51 input from the FFT unit 5 into a data symbol component (data signal S611) and a pilot symbol component (pilot signal S612).

レプリカ生成部62は、パイロットシンボル成分のレプリカを生成し、レプリカ乗算部63(伝送路利得算出手段に相当)は、このレプリカ(信号S621)をパイロット信号S612へ乗算してパイロット成分の伝送路利得S631を生成する。   The replica generation unit 62 generates a replica of the pilot symbol component, and the replica multiplication unit 63 (corresponding to transmission path gain calculation means) multiplies the pilot signal S612 by the replica (signal S621) to thereby transmit the transmission path gain of the pilot component. S631 is generated.

伝送路パラメータ推定部64(パラメータ生成手段に相当)は、周波数信号S51に基づいて、推定伝送路パラメータS641を生成する。   A transmission path parameter estimation unit 64 (corresponding to parameter generation means) generates an estimated transmission path parameter S641 based on the frequency signal S51.

テーブル選択部65は、推定伝送路パラメータS641に基づいて、テーブル選択信号S651を生成する。   The table selection unit 65 generates a table selection signal S651 based on the estimated transmission path parameter S641.

重み付けテーブル部66は、1つ以上の重み付け係数テーブルを保持しており、テーブル選択信号S651に基づいて、保持しているテーブルの中の1つを選択し、それをテーブル値S661として出力する。なお、重み付けテーブル部66はテーブル選択部65とともに、テーブル管理手段を構成する。   The weighting table unit 66 holds one or more weighting coefficient tables, selects one of the held tables based on the table selection signal S651, and outputs it as a table value S661. The weighting table unit 66 and the table selection unit 65 constitute table management means.

伝送路推定部67は、パイロット成分の伝送路利得S631と、テーブル値S661とに基づいて伝送路推定を行い、推定結果を伝送路推定値S671として出力する。   The transmission path estimation unit 67 performs transmission path estimation based on the transmission path gain S631 of the pilot component and the table value S661, and outputs the estimation result as a transmission path estimation value S671.

伝送路等化部68は、伝送路推定値S671およびデータ信号S611に基づいて、等化後のデータ信号S681を生成する。   The transmission path equalization unit 68 generates the equalized data signal S681 based on the transmission path estimation value S671 and the data signal S611.

デマッピング部69は、等化後のデータ信号S681をデマッピングして復調軟判定ビット系列S61を生成する。   The demapping unit 69 demaps the equalized data signal S681 to generate a demodulated soft decision bit sequence S61.

ここで、重み付けテーブル部66の詳細について説明する。重み付けテーブル部66は、T種類(Tは1以上の整数)の重み付け係数テーブル66−t(0≦t≦T−1)からなる。   Here, details of the weighting table unit 66 will be described. The weighting table unit 66 includes T types (T is an integer of 1 or more) of weighting coefficient tables 66-t (0 ≦ t ≦ T−1).

また、各重み付け係数テーブル66−tには、16シンボル,32サブキャリアの計512個全ての成分(k,l)(0≦k≦31,0≦l≦15)について、以下の2種類の値(AおよびB)が、推定に用いるパイロット数M個分(0≦M≦31)が記載されている。推定に用いるパイロット数Mが大きいほど推定精度が高くなるが、それに伴って演算量は大きくなる。便宜上、本実施の形態では、M=4として説明を行う。   Each weighting coefficient table 66-t includes the following two types of components (k, l) (0 ≦ k ≦ 31, 0 ≦ l ≦ 15) in total of 16 symbols and 32 subcarriers. The values (A and B) are described for M pilots (0 ≦ M ≦ 31) used for estimation. As the number of pilots M used for estimation increases, the estimation accuracy increases, but the amount of computation increases accordingly. For convenience, this embodiment will be described assuming that M = 4.

A:伝送路推定に使用するパイロットシンボルの座標(K,L)
(K,Lはパイロットシンボルが挿入されている場所のいずれかの座標)
B:伝送路推定に使用するAのパイロットシンボルの重み(Aに対応するパイロットシンボルの重み)
A: Coordinates (K, L) of pilot symbols used for transmission path estimation
(K and L are the coordinates of the place where the pilot symbol is inserted)
B: Weight of pilot symbol of A used for channel estimation (weight of pilot symbol corresponding to A)

上記Aの選択方法、および上記Bの算出方法は、先に示した非特許文献1に以下の通り記載されている。   The selection method of A and the calculation method of B are described as follows in Non-Patent Document 1 shown above.

<Aの選択方法>
サブキャリア方向,OFDMシンボル方向の2次元平面上で、伝送路を推定したい(k,l)成分に最も「近い」パイロットから順番に、所定数(M個)のパイロットを選択する。ここで言う「近い」とは、パイロットシンボルの座標を(K,L)、シンボルレート正規化ドップラ周波数fd、シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間dsとした場合に、次式(1)で示される距離dが小さいことを指す。
d={(K-k)*fd}2+{(L-l)*ds}2 …(1)
<How to select A>
On a two-dimensional plane in the subcarrier direction and the OFDM symbol direction, a predetermined number (M) of pilots are selected in order from the pilot closest to the (k, l) component whose transmission path is to be estimated. Here, “close” is expressed by the following equation (1) when the coordinate of the pilot symbol is (K, L), the symbol rate normalized Doppler frequency fd, and the symbol period normalized multipath maximum delay time ds. It means that the distance d is small.
d = {(Kk) * fd} 2 + {(Ll) * ds} 2 (1)

fdが小さいほど時間(シンボル)方向の相関が大きく、dsが小さいほど周波数(サブキャリア)方向の相関が大きい。式(1)に従って使用するパイロットを選択するということは、(k,l)成分の伝送路推定値をより精度良く推定するために、(k,l)成分と相関の大きいパイロット成分を選択するということを意味する。   The smaller the fd, the greater the correlation in the time (symbol) direction, and the smaller the ds, the greater the correlation in the frequency (subcarrier) direction. Selecting a pilot to be used according to equation (1) means selecting a pilot component having a large correlation with the (k, l) component in order to estimate the channel estimation value of the (k, l) component with higher accuracy. It means that.

<Bの算出方法>
(k,l)成分の推定に用いるM個(本実施の形態では4個)のパイロットに対する最適な重み付け係数ベクトルw(k,l)は、使用する4個のパイロットシンボル同士の自己相関行列Φ、および推定を行う(k,l)成分と4個のパイロットの相互相関ベクトルθ(k,l)により次式(2)で表される。なお、「T」は転置を示す。
T(k,l)=θT(k,l)Φ-1 …(2)
<Calculation method of B>
The optimal weighting coefficient vector w (k, l) for M (four in this embodiment) pilots used for estimating the (k, l) component is an autocorrelation matrix Φ between the four pilot symbols to be used. , And the (k, l) component to be estimated and the cross-correlation vector θ (k, l) of the four pilots are expressed by the following equation (2). “T” indicates transposition.
w T (k, l) = θ T (k, l) Φ −1 (2)

ここで、伝送路を広義定常であると仮定すると、伝送路推定値を求めたい(k,l)成分と、<Aの選択方法>で式(1)に従って選択されたパイロット(Km,Lm)(0≦m≦3)との相互相関値θ(k-Km,l-Lm)、及び(Km,Lm)とそれ自身を含む4個のパイロット(Km',Lm')(0≦m'≦3)との相関ベクトルΦ(Km-Km',Lm-Lm')は、信号対雑音電力比snを用いて式(3),式(4)のように表される。また、使用する全パイロット同士の相関行列Φは、Φ(Km-Km',Lm-Lm')を用いて式(5)のように表される。 Here, assuming that the transmission path is in a broad sense, the (k, l) component for which the transmission path estimation value is to be obtained, and the pilot (K m , L selected in accordance with Equation (1) in <Selection Method A> m ) (0 ≦ m ≦ 3) and a cross-correlation value θ (kK m , lL m ), and four pilots (K m ′ , L m ′ ) (including (K m , L m ) and itself) The correlation vector Φ (K m −K m ′ , L m −L m ′ ) with 0 ≦ m ′ ≦ 3) is expressed as in Equations (3) and (4) using the signal-to-noise power ratio sn. expressed. Further, the correlation matrix Φ between all pilots to be used is expressed as in Expression (5) using Φ (K m −K m ′ , L m −L m ′ ).

θ(k-Km,l-Lm)=sinc(2π*fd*(k-Km))*sinc(2π*ds*(l-Lm)) …(3)
Φ(Km-Km',Lm-Lm')=δ(Km-Km',Lm-Lm')/sn+θ(Km-Km',Lm-Lm') …(4)
Φ=(Φ(K0-Km',L0-Lm'),Φ(K1-Km',L1-Lm'),Φ(K2-Km',L2-Lm'),Φ(K3-Km',L3-Lm'))…(5)
θ (kK m , lL m ) = sinc (2π * fd * (kK m )) * sinc (2π * ds * (lL m )) (3)
Φ (K m -K m ' , L m -L m' ) = δ (K m -K m ' , L m -L m' ) / sn + θ (K m -K m ' , L m -L m' ) ... (4)
Φ = (Φ (K 0 -K m ' , L 0 -L m' ), Φ (K 1 -K m ' , L 1 -L m' ), Φ (K 2 -K m ' , L 2 -L m ′ ), Φ (K 3 -K m ′ , L 3 -L m ′ ))… (5)

以上が非特許文献1に記載されているAの選択方法及びBの算出方法であるが、背景技術の項で説明したように、Bの算出方法では、全ての(k,l)成分について、式(2)のwT(k,l)を算出するため、式(5)に示すΦの逆行列を算出していた。 The above is the selection method of A and the calculation method of B described in Non-Patent Document 1, but as described in the background art section, in the calculation method of B, for all (k, l) components, In order to calculate w T (k, l) in equation (2), the inverse matrix of Φ shown in equation (5) was calculated.

ここで、式(1),式(3)〜式(5)に着目すると、d,θ,Φともに、算出に必要な値は、伝送路推定値を求めたい(k,l)成分と使用するパイロットの位置関係、および伝送路パラメータのみに依存し、受信した信号には依存しない。また、(k,l)成分とその伝送路推定で使用するパイロットの位置関係はフレーム内のパイロットの座標配置を決定すれば、式(1)より伝送路パラメータのみに依存して定まるため、伝送路パラメータのみを決定すれば式(2)のw(k,l)は一意に定まる。   Here, paying attention to the equations (1), (3) to (5), the values necessary for the calculation of d, θ, and Φ are used as the (k, l) component for which the transmission path estimation value is to be obtained. It depends only on the positional relationship of pilots and transmission path parameters, and does not depend on the received signal. In addition, since the positional relationship between the (k, l) component and the pilot used in the transmission path estimation is determined depending on only the transmission path parameters from Equation (1) if the pilot coordinate arrangement in the frame is determined, transmission If only the road parameters are determined, w (k, l) in equation (2) is uniquely determined.

通信システムにより、伝送路パラメータの変動範囲はある程度絞られるため、少数の重み付け係数テーブルで伝送路の状態に応じて最適に近い伝送路推定を行うことが可能となる。   Since the fluctuation range of the transmission path parameter is narrowed to some extent by the communication system, it is possible to perform near-optimal transmission path estimation according to the state of the transmission path with a small number of weighting coefficient tables.

つづいて、本実施の形態の受信装置の詳細動作について、図面を参照しながら説明する。まず、この受信装置が想定する条件について示す。   Next, detailed operation of the receiving apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. First, conditions assumed by this receiving apparatus will be described.

図3は、本実施の形態の受信装置が復調するOFDM信号のフレーム構成の一例を示す図である。図3において、白塗りの四角形(□)および黒塗りの四角形は、1サブキャリアシンボル成分を表しており、横方向はサブキャリア,縦方向はシンボルを表している。1フレームは32サブキャリア,16シンボルの構成とし、□はデータシンボル成分を表し,残りはパイロットシンボル成分を表す。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a frame structure of an OFDM signal demodulated by the receiving apparatus according to the present embodiment. In FIG. 3, a white square (□) and a black square represent one subcarrier symbol component, the horizontal direction represents a subcarrier, and the vertical direction represents a symbol. One frame is composed of 32 subcarriers and 16 symbols, □ represents a data symbol component, and the rest represents a pilot symbol component.

パイロットシンボル成分は、送信側および受信側双方において既知のビット系列をBPSK(Binary Phase-Shift Keying)変調したものであり、図3に示した構成例では、1フレームに32個含まれる。   The pilot symbol component is obtained by BPSK (Binary Phase-Shift Keying) modulation of a known bit sequence on both the transmission side and the reception side, and is included in one frame in the configuration example shown in FIG.

データシンボル成分は、受信側において既知でないビット系列を送信側で256QAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調したシンボルとし、1フレーム内にパイロットシンボル32個を除いた480個含まれる。   The data symbol component is a symbol in which a bit sequence that is not known on the receiving side is modulated by 256 QAM (Quadrature Amplitude Modulation) on the transmitting side, and is included in 480 excluding 32 pilot symbols in one frame.

また、遅延波による干渉対策として、OFDM信号1シンボルにつきGIが4サンプル付加されているものとする。   Further, it is assumed that four samples of GI are added per OFDM signal symbol as a countermeasure against interference due to delayed waves.

また、本実施の形態では、重み付けテーブル部66が保持しておく重み付け係数テーブルを、図4に示したような、8つの伝送路状態にそれぞれ対応させた8種類(テーブル#0〜#7)とする。すなわち、重み付けテーブル部66は、1フレーム内に配置されるパイロットシンボルそれぞれに対応する複数の重み付け係数が記載されたテーブルを8種類保持しており、各テーブルに含まれる重み付け係数は、伝送路状態に応じた値となっている。たとえばテーブル#0は、fd(シンボルレート正規化ドップラ周波数)とds(シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間)が小さく、なおかつsn(信号対雑音電力比)が大きい状態の伝送路推定で使用する重み付け係数がテーブル化されたものである。   In the present embodiment, the weighting coefficient table held by the weighting table unit 66 has eight types (tables # 0 to # 7) each corresponding to eight transmission line states as shown in FIG. And That is, the weighting table unit 66 holds eight types of tables in which a plurality of weighting coefficients corresponding to each pilot symbol arranged in one frame are described, and the weighting coefficient included in each table is the transmission path state. It is a value according to. For example, the table # 0 is used for channel estimation when fd (symbol rate normalized Doppler frequency) and ds (symbol period normalized multipath maximum delay time) are small and sn (signal-to-noise power ratio) is large. The weighting coefficient is tabulated.

各テーブルには、フレーム内の各(k,l)成分(データシンボルが配置される480個の成分)とその伝送路推定に使用されるM個(本実施の形態では4個)のパイロットの組み合わせそれぞれに対する重み付け係数が含まれる。すなわち、1テーブルあたり480×M個のレコード(対応付けられた情報の列)が含まれ、1つのレコードには、処理対象(伝送路推定対象)の成分の識別情報(たとえば座標(k,l))と、その成分における伝送路推定で使用する4個のパイロットシンボルの識別情報(たとえば座標)と、これら4個の各パイロットシンボルにそれぞれ対応する4つの重み付け係数が含まれる。   Each table includes (k, l) components (480 components in which data symbols are arranged) in a frame and M (four in this embodiment) pilots used for channel estimation. A weighting factor for each combination is included. In other words, 480 × M records (sequence of associated information) are included in one table, and one record includes identification information (for example, coordinates (k, l) of a processing target (transmission path estimation target). )), Identification information (for example, coordinates) of four pilot symbols used for channel estimation in that component, and four weighting coefficients respectively corresponding to these four pilot symbols.

次に、図1〜図4に基づいて、受信装置の詳細動作を説明する。   Next, the detailed operation of the receiving apparatus will be described with reference to FIGS.

本実施の形態の受信装置において、受信アンテナ1は、図示を省略した送信機から送信された信号(図3に示したフレーム構成を持つOFDM信号)を受信し、受信信号S11としてアナログ部2に入力させる。アナログ部2は、入力された受信信号S11をダウンコンバートしてベースバンドアナログ信号S21に変換し、AD変換部3へ出力する。ここで、アナログ部2は、LNA(Low Noise Amplifier)、アナログLPF(Low Pass Filter)、AGC(Automatic Gain Control)およびAFC(Automatic Frequency Control)のいずれか一つ以上を含んでも良い。   In the receiving apparatus of the present embodiment, receiving antenna 1 receives a signal (OFDM signal having the frame configuration shown in FIG. 3) transmitted from a transmitter (not shown), and receives it as analog signal 2 as received signal S11. Let them enter. The analog unit 2 down-converts the input reception signal S11 to convert it into a baseband analog signal S21 and outputs it to the AD conversion unit 3. Here, the analog unit 2 may include one or more of LNA (Low Noise Amplifier), analog LPF (Low Pass Filter), AGC (Automatic Gain Control), and AFC (Automatic Frequency Control).

AD変換部3は、入力されたベースバンドアナログ信号S21のサンプリングを行ってベースバンドディジタル受信信号S31に変換し、時間領域処理部4へ出力する。   The AD conversion unit 3 samples the input baseband analog signal S21 to convert it into a baseband digital reception signal S31 and outputs it to the time domain processing unit 4.

時間領域処理部4は、入力されたベースバンドディジタル受信信号S31からGIを除去してGI除去時間信号S41に変換し、FFT部5へ出力する。なお、時間領域処理部4は、入力されたベースバンドディジタル受信信号S31からGIを除去する前に、相関処理を実施してシンボル同期をとる処理およびフレーム同期をとる処理のいずれか一つ以上を含んでも良い。   The time domain processing unit 4 removes the GI from the input baseband digital reception signal S31, converts it to a GI removal time signal S41, and outputs it to the FFT unit 5. Note that the time domain processing unit 4 performs one or more of a process for performing symbol synchronization and frame synchronization before removing GI from the input baseband digital received signal S31. May be included.

FFT部5は、入力されたGI除去時間信号S41を32サンプルごとにシリアル/パラレル変換して32ポイントFFTを実行する。また、FFTを実行して得られた周波数信号を32ポイントごとにパラレル/シリアル変換し、その結果得られた信号を周波数信号S51として周波数領域処理部6へ出力する。   The FFT unit 5 performs 32-point FFT by serial / parallel conversion of the input GI removal time signal S41 every 32 samples. The frequency signal obtained by executing the FFT is parallel / serial converted every 32 points, and the resulting signal is output to the frequency domain processing unit 6 as the frequency signal S51.

周波数領域処理部6(図2参照)において、FFT部5から入力された周波数信号S51は、パイロット分離部61および伝送路パラメータ推定部64へ入力される。   In the frequency domain processing unit 6 (see FIG. 2), the frequency signal S51 input from the FFT unit 5 is input to the pilot separation unit 61 and the transmission path parameter estimation unit 64.

周波数領域処理部6のパイロット分離部61は、入力された周波数信号S51をデータ成分(図3の□で示した成分に相当)とパイロット成分に分離し、データ成分は受信データ信号S611として伝送路等化部68へ出力し、また、パイロット成分は受信パイロット信号S612としてレプリカ乗算部63へ出力する。   The pilot separation unit 61 of the frequency domain processing unit 6 separates the input frequency signal S51 into a data component (corresponding to the component indicated by □ in FIG. 3) and a pilot component, and the data component is transmitted as a received data signal S611. The pilot component is output to the equalization unit 68, and the pilot component is output to the replica multiplication unit 63 as a reception pilot signal S612.

レプリカ生成部62は、既知系列をBPSK変調することにより、受信パイロット信号S612に対応するレプリカ信号S621を生成する。また、レプリカ信号S621をレプリカ乗算部63へ出力する。   The replica generation unit 62 generates a replica signal S621 corresponding to the reception pilot signal S612 by performing BPSK modulation on the known sequence. Further, the replica signal S621 is output to the replica multiplier 63.

レプリカ乗算部63は、パイロット分離部61から入力された受信パイロット信号S612に対し、レプリカ生成部62から入力されたレプリカ信号S621の複素共役を乗算してパイロット伝送路利得S631を算出する。また、パイロット伝送路利得S631を伝送路推定部67へ出力する。   Replica multiplier 63 multiplies reception pilot signal S612 input from pilot separator 61 by the complex conjugate of replica signal S621 input from replica generator 62 to calculate pilot transmission line gain S631. Further, pilot transmission path gain S631 is output to transmission path estimation section 67.

伝送路パラメータ推定部64は、入力された周波数信号S51に基づいて、伝送路の状態を示す推定伝送路パラメータS641を生成し、テーブル選択部65へ出力する。ここで、推定伝送路パラメータS641は、たとえば、シンボルレート正規化ドップラ周波数(fd),シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間(ds),信号対雑音電力比(sn)とする。ただし、これらのfd,ds,snの中のいずれか1つまたは2つとしてもよい。また、本実施の形態では伝送路パラメータ推定部64への入力信号を周波数信号S51としているが、この限りではなく、上述したベースバンドディジタル受信信号S31、GI除去後時間信号S41、周波数信号S51、受信パイロット信号S612、レプリカ信号S621およびパイロット伝送路利得S631の中のいずれか一つ、または2つ以上をパラメータ推定部64への入力としてもよい。各パラメータの生成方法については特に規定しない。   The transmission path parameter estimation unit 64 generates an estimated transmission path parameter S641 indicating the state of the transmission path based on the input frequency signal S51 and outputs it to the table selection unit 65. Here, the estimated transmission path parameter S641 is, for example, a symbol rate normalized Doppler frequency (fd), a symbol period normalized multipath maximum delay time (ds), and a signal-to-noise power ratio (sn). However, any one or two of these fd, ds, and sn may be used. In this embodiment, the input signal to the transmission path parameter estimation unit 64 is the frequency signal S51. However, the present invention is not limited to this. The baseband digital reception signal S31, the GI-removed time signal S41, the frequency signal S51, Any one or two or more of received pilot signal S612, replica signal S621, and pilot transmission line gain S631 may be input to parameter estimation unit 64. The method for generating each parameter is not particularly specified.

テーブル選択部65は、伝送路パラメータ推定部64から入力された推定伝送路パラメータS641に基づいて、重み付けテーブル部66で保持されている8種類の重み付け係数テーブルのうちの1つを示すテーブル選択信号S651を生成し、重み付けテーブル部66へ出力する。具体的には、テーブル選択部65は、入力された推定伝送路パラメータS641(ここでは、上述したとおりfd,ds,snとする)に含まれる各パラーメータを、対応する所定のしきい値と比較し、比較結果に応じた値のテーブル選択信号S651を生成する。たとえば、各しきい値を図4に示したFDth(ドップラ周波数を判定するためのしきい値),DSth(マルチパス最大遅延時間を判定するためのしきい値),SNth(信号対雑音電力比を判定するためのしきい値)とし、これらのしきい値と各パラメータ(fd,ds,sn)の大小関係に応じて、‘0’〜‘7’のいずれかの数値を示すテーブル選択信号S651を生成する。テーブル選択信号S651の値をどれにするかは、以下のように決定する。   The table selection unit 65 is a table selection signal indicating one of eight types of weighting coefficient tables held in the weighting table unit 66 based on the estimated transmission path parameter S641 input from the transmission path parameter estimation unit 64. S651 is generated and output to the weighting table unit 66. Specifically, the table selection unit 65 compares each parameter included in the input estimated transmission path parameter S641 (here, fd, ds, and sn as described above) with a corresponding predetermined threshold value. Then, a table selection signal S651 having a value corresponding to the comparison result is generated. For example, the threshold values shown in FIG. 4 are FDth (threshold value for determining the Doppler frequency), DSth (threshold value for determining the multipath maximum delay time), SNth (signal-to-noise power ratio). Table selection signal indicating any numerical value from “0” to “7” according to the magnitude relationship between these threshold values and each parameter (fd, ds, sn) S651 is generated. The value of the table selection signal S651 is determined as follows.

・テーブル選択信号‘0’出力条件
信号対雑音電力比(sn)≧SNth かつ
シンボルレート正規化ドップラ周波数(fd)<FDth かつ
シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間(ds)<DSth
・テーブル選択信号‘1’出力条件
信号対雑音電力比(sn)≧SNth かつ
シンボルレート正規化ドップラ周波数(fd)≧FDth かつ
シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間(ds)<DSth
・テーブル選択信号‘2’出力条件
信号対雑音電力比(sn)≧SNth かつ
シンボルレート正規化ドップラ周波数(fd)<FDth かつ
シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間(ds)≧DSth
・テーブル選択信号‘3’出力条件
信号対雑音電力比(sn)≧SNth かつ
シンボルレート正規化ドップラ周波数(fd)≧FDth かつ
シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間(ds)≧DSth
・テーブル選択信号‘4’出力条件
信号対雑音電力比(sn)<SNth かつ
シンボルレート正規化ドップラ周波数(fd)<FDth かつ
シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間(ds)<DSth
・テーブル選択信号‘5’出力条件
信号対雑音電力比(sn)<SNth かつ
シンボルレート正規化ドップラ周波数(fd)≧FDth かつ
シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間(ds)<DSth
・テーブル選択信号‘6’出力条件
信号対雑音電力比(sn)<SNth かつ
シンボルレート正規化ドップラ周波数(fd)<FDth かつ
シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間(ds)≧DSth
・テーブル選択信号‘7’出力条件
信号対雑音電力比(sn)<SNth かつ
シンボルレート正規化ドップラ周波数(fd)≧FDth かつ
シンボル周期正規化マルチパス最大遅延時間(ds)≧DSth
Table selection signal “0” output condition Signal to noise power ratio (sn) ≧ SNth and symbol rate normalized Doppler frequency (fd) <FDth and symbol period normalized multipath maximum delay time (ds) <DSth
Table selection signal “1” output condition Signal to noise power ratio (sn) ≧ SNth and symbol rate normalized Doppler frequency (fd) ≧ FDth and symbol period normalized multipath maximum delay time (ds) <DSth
Table selection signal “2” output condition Signal to noise power ratio (sn) ≧ SNth and symbol rate normalized Doppler frequency (fd) <FDth and symbol period normalized multipath maximum delay time (ds) ≧ DSth
Table selection signal '3' output condition Signal-to-noise power ratio (sn) ≧ SNth and symbol rate normalized Doppler frequency (fd) ≧ FDth and symbol period normalized multipath maximum delay time (ds) ≧ DSth
Table selection signal “4” output condition Signal-to-noise power ratio (sn) <SNth and symbol rate normalized Doppler frequency (fd) <FDth and symbol period normalized multipath maximum delay time (ds) <DSth
Table selection signal “5” output condition Signal to noise power ratio (sn) <SNth and symbol rate normalized Doppler frequency (fd) ≧ FDth and symbol period normalized multipath maximum delay time (ds) <DSth
Table selection signal '6' output condition Signal to noise power ratio (sn) <SNth and symbol rate normalized Doppler frequency (fd) <FDth and symbol period normalized multipath maximum delay time (ds) ≧ DSth
Table selection signal “7” output condition Signal to noise power ratio (sn) <SNth and symbol rate normalized Doppler frequency (fd) ≧ FDth and symbol period normalized multipath maximum delay time (ds) ≧ DSth

重み付けテーブル部66は、8種類の重み付け係数テーブルに‘0’〜‘7’の番号を付与して管理しておき、テーブル選択部65からテーブル選択信号S651が入力されると、この信号が示している番号に対応するテーブルを選択し、そのテーブル値S661(選択したテーブルに登録されている情報)を伝送路推定部67へ出力する。   The weighting table unit 66 assigns numbers “0” to “7” to the eight types of weighting coefficient tables and manages them, and when a table selection signal S651 is input from the table selection unit 65, this signal indicates. The table corresponding to the selected number is selected, and the table value S661 (information registered in the selected table) is output to the transmission path estimation unit 67.

伝送路推定部67は、入力されたパイロット伝送路利得S631およびテーブル値S661に基づいて、1フレーム内の(k,l)成分(データシンボルが配置されている成分)それぞれについての伝送路推定値を算出する。具体的には、伝送路推定部67は、まず、テーブル値S661を確認し、処理対象としている(k,l)成分の伝送路推定値算出で使用する4個のパイロット伝送路利得S631を把握し、次に、これら4個のパイロット伝送路利得と対応する4つの重み付け係数ベクトルとを積和演算し、得られた演算結果を、(k,l)成分(処理対象としている成分)の伝送路推定値とする。以上の処理を1フレーム内の各成分(データシンボルが配置されている成分)に対して実行することにより、1フレーム内のデータシンボルが配置されている480個の成分(座標)それぞれについての伝送路推定値を算出する。算出した480個の伝送路推定値は伝送路推定値S671として伝送路等化部68へ出力する。   The transmission path estimation unit 67, based on the input pilot transmission path gain S631 and the table value S661, transmits a transmission path estimation value for each (k, l) component (component in which data symbols are arranged) in one frame. Is calculated. Specifically, the transmission path estimation unit 67 first confirms the table value S661, and grasps the four pilot transmission path gains S631 used in calculating the transmission path estimation value of the (k, l) component to be processed. Then, multiply-add the four pilot transmission line gains and the corresponding four weighting coefficient vectors, and use the obtained calculation result to transmit the (k, l) component (the component to be processed). The estimated road value. By executing the above processing for each component (component in which data symbols are arranged) in one frame, transmission is performed for each of 480 components (coordinates) in which data symbols are arranged in one frame. A road estimation value is calculated. The calculated 480 transmission channel estimation values are output to the transmission channel equalization unit 68 as transmission channel estimation values S671.

伝送路等化部68は、パイロット分離部61から入力された各データ信号S611を、その座標(k,l)に対応する伝送路推定値S671(伝送路推定部67から出力された上記512個の伝送路推定値のうち、処理対象のデータ信号に対応する1つの伝送路推定値)で除算することにより、等化後のデータ信号S681を生成する。   The transmission path equalization unit 68 converts each data signal S611 input from the pilot separation unit 61 into a transmission path estimation value S671 corresponding to the coordinates (k, l) (the 512 pieces of the output from the transmission path estimation unit 67). Is divided by one transmission path estimation value corresponding to the data signal to be processed) to generate an equalized data signal S681.

なお、本実施の形態の伝送路等化部68は、MIMO(Multi-Input Multi-Output)を想定していないが、MIMO分離可能な送受信アンテナ数と、送信アンテナ数×受信アンテナ数分の伝送路推定値を入力とし、MIMOに対応した伝送路等化を行うようにしてもよい。   Note that the transmission path equalization unit 68 of the present embodiment does not assume MIMO (Multi-Input Multi-Output), but performs transmission for the number of transmission / reception antennas that can be separated by MIMO and the number of transmission antennas × the number of reception antennas. A channel estimation value may be input and transmission path equalization corresponding to MIMO may be performed.

デマッピング部69は、伝送路等化部68から出力された、等化後のデータ信号S681に対して、信号の送信側で適用している変調方式(本実施の形態では256QAMとなる)に対応した復調処理を行い、軟判定ビット系列S61を誤り訂正復号部7へ出力する。   The demapping unit 69 applies a modulation scheme (256QAM in this embodiment) applied on the signal transmission side to the equalized data signal S681 output from the transmission path equalization unit 68. Corresponding demodulation processing is performed, and the soft decision bit sequence S61 is output to the error correction decoding unit 7.

誤り訂正復号部7は、入力された軟判定ビット系列S61に対して誤り訂正処理を行い、復号ビット系列S71を出力する。誤り訂正復号部7は、たとえば、ターボ復号にて誤り訂正を行う。もちろん、他の復号方法を適用してもよい。   The error correction decoding unit 7 performs error correction processing on the input soft decision bit sequence S61 and outputs a decoded bit sequence S71. The error correction decoding unit 7 performs error correction by turbo decoding, for example. Of course, other decoding methods may be applied.

このように、本実施の形態の受信装置は、伝送路推定で使用する重み付け係数のテーブルを、伝送路の状態を示すパラメータ(たとえば、上述したfd,ds,sn)のとりうる値に対応させて複数用意しておき、伝送路推定を行う際には、伝送路の状態に基づいて最適なテーブルを特定し、そのテーブルを使用して伝送路推定を行うこととした。具体的には、各パラメータをしきい値判定することによりテーブルを特定し、この特定したテーブルに含まれるデータを使用して伝送路推定を行うこととした。これにより、伝送路の変動が大きい場合、小さい場合それぞれに適した伝送路推定を積和演算のみで実現できるようになり、演算量を削減できる。   As described above, the receiving apparatus according to the present embodiment associates the weighting coefficient table used in the transmission path estimation with the possible values of the parameters (for example, fd, ds, and sn) described above. When the transmission path is estimated, an optimum table is identified based on the state of the transmission path, and the transmission path is estimated using the table. Specifically, a table is specified by determining the threshold value of each parameter, and transmission path estimation is performed using data included in the specified table. As a result, when the fluctuation of the transmission path is large, transmission path estimation suitable for each case can be realized by only the product-sum operation, and the calculation amount can be reduced.

なお、本実施の形態では、説明を簡単化するために、1フレーム内の(k,l)成分ごとに異なる重み付け係数を対応付けて、1テーブルあたり480×4個のレコードが含まれるようにした場合の例について説明したが、以下のようにすることで、テーブル化して保持しておくデータ量を削減することが可能である。すなわち、パイロットシンボルが周期的に配置されている場合(たとえば図3に示したような配置の場合)、データシンボルが配置されている(k,l)成分の中には、近隣の4つのパイロットシンボル(伝送路推定で使用するパイロットシンボル)との位置関係が同一となるものが複数含まれる。そのため、近隣の4つのパイロットシンボルとの位置関係が同一となっている成分の伝送路推定では、同一の重み付け係数を使用することが可能である。よって、近隣の4つのパイロットシンボルとの位置関係が同一となっている各成分に対応する重み付け係数を共通化することにより、テーブル化して保持しておく情報量を削減できる。   In this embodiment, in order to simplify the description, a different weighting coefficient is associated with each (k, l) component in one frame so that 480 × 4 records are included in one table. Although an example in the case of the above has been described, it is possible to reduce the amount of data to be stored in a table by doing as follows. That is, when pilot symbols are periodically arranged (for example, the arrangement shown in FIG. 3), the (k, l) components in which data symbols are arranged include four neighboring pilots. A plurality of symbols having the same positional relationship with symbols (pilot symbols used in channel estimation) are included. Therefore, the same weighting coefficient can be used for channel estimation of components having the same positional relationship with four neighboring pilot symbols. Therefore, by sharing the weighting coefficient corresponding to each component having the same positional relationship with the four neighboring pilot symbols, the amount of information stored in a table can be reduced.

実施の形態2.
つづいて、実施の形態2の受信装置について説明する。上記の実施の形態1では、伝送路パラメータを推定し、その結果により重み付け係数テーブルを選択するように構成した受信装置について説明したが、本実施の形態では、伝送路パラメータの推定を省略した上で、最適な重み付け係数テーブルを用いて伝送路推定を行う受信装置について説明する。
Embodiment 2. FIG.
Next, the receiving apparatus according to the second embodiment will be described. In the first embodiment described above, the receiving apparatus configured to estimate the transmission path parameter and select the weighting coefficient table based on the estimation result has been described. However, in the present embodiment, estimation of the transmission path parameter is omitted. A receiving apparatus that performs transmission path estimation using an optimal weighting coefficient table will be described.

図5は、実施の形態2の受信装置が備える周波数領域処理部の構成例を示す図である。本実施の形態の周波数領域処理部6aは、実施の形態1で説明した周波数領域処理部6(図2参照)の伝送路パラメータ推定部64、テーブル選択部65および重み付けテーブル部66を、重み付けテーブル66a、パイロット伝送路推定部70、推定誤差計算部71および推定誤差比較部72に置き換えたものである。また、パイロット伝送路推定部70、推定誤差計算部71および推定誤差比較部72は、テーブル特定手段を構成する。なお、図2に示した周波数領域処理部6と同じ構成要素および同じ信号については、図2と同一の符号を付して説明を省略する。また、実施の形態1と同様に、図3に示したフレーム構成および図4に示した8種類の重み付け係数テーブルを使用する場合の例を説明する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a frequency domain processing unit included in the receiving apparatus of the second embodiment. The frequency domain processing unit 6a according to the present embodiment includes a transmission path parameter estimation unit 64, a table selection unit 65, and a weighting table unit 66 of the frequency domain processing unit 6 (see FIG. 2) described in the first embodiment. 66a, pilot transmission path estimation unit 70, estimation error calculation unit 71, and estimation error comparison unit 72. In addition, pilot transmission path estimation unit 70, estimation error calculation unit 71, and estimation error comparison unit 72 constitute table specifying means. The same components and signals as those of the frequency domain processing unit 6 shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. As in the first embodiment, an example in which the frame configuration shown in FIG. 3 and the eight types of weighting coefficient tables shown in FIG. 4 are used will be described.

本実施の形態の受信装置においては、レプリカ乗算部63は、生成したパイロット伝送路利得S631を伝送路推定部67、パイロット伝送路推定部70および推定誤差計算部71へ出力する。   In the receiving apparatus of the present embodiment, replica multiplication section 63 outputs generated pilot transmission line gain S631 to transmission path estimation section 67, pilot transmission path estimation section 70, and estimation error calculation section 71.

重み付けテーブル部66a(テーブル保持手段に相当)は、実施の形態1の重み付けテーブル部66と同様に、入力されたテーブル選択信号S721に対応する重み付け係数テーブルを伝送路推定部67へ出力する。ただし、本実施の形態では、重み付けテーブル部66aで保持されている各テーブルが、パイロットシンボルが配置されている成分も含んだ520個の(k,l)成分すべてについてのレコード(各成分にそれぞれ対応する520個のレコード)を含むものとする。また、テーブル選択信号S721は、推定誤差比較部72で生成されたものとなる。また、重み付けテーブル部66aは、1フレームに含まれる32個のパイロット成分について、8種類のテーブル値S662をテーブル番号の小さい順にパイロット伝送路推定部70へ出力する。   The weighting table unit 66a (corresponding to the table holding unit) outputs a weighting coefficient table corresponding to the input table selection signal S721 to the transmission path estimation unit 67, similarly to the weighting table unit 66 of the first embodiment. However, in the present embodiment, each table held in the weighting table unit 66a includes records for all 520 (k, l) components including components in which pilot symbols are arranged (each component has Corresponding 520 records). The table selection signal S721 is generated by the estimation error comparison unit 72. In addition, the weighting table unit 66a outputs eight types of table values S662 to the pilot transmission path estimation unit 70 in ascending order of table numbers for 32 pilot components included in one frame.

パイロット伝送路推定部70は、重み付けテーブル部66aから入力されたパイロット成分のテーブル値S662(伝送路状態に応じた重み付け係数)と、レプリカ乗算部63から入力されたパイロット伝送路利得S631とを積和演算することで、32個のパイロット成分の伝送路推定値を算出する。パイロット伝送路推定部70は、この処理を8種類のテーブル全てについて行い、各テーブルに対応する伝送路推定値を、伝送路推定値S701として順に推定誤差計算部71へ出力する。すなわち、このパイロット伝送路推定部70は、伝送路推定の対象としている成分の近隣の4個のパイロットシンボルを用いた推定結果(パイロット伝送路利得S631)とテーブル値S662とに基づいて、1成分あたり8個の伝送路推定値を算出する。   The pilot transmission line estimation unit 70 multiplies the pilot component table value S662 (weighting coefficient corresponding to the transmission line state) input from the weighting table unit 66a and the pilot transmission line gain S631 input from the replica multiplication unit 63. By calculating the sum, transmission path estimation values of 32 pilot components are calculated. The pilot transmission path estimation unit 70 performs this process for all eight types of tables, and sequentially outputs transmission path estimation values corresponding to the tables to the estimation error calculation section 71 as transmission path estimation values S701. That is, the pilot transmission line estimation unit 70 is configured to provide one component based on the estimation result (pilot transmission line gain S631) using the four pilot symbols adjacent to the component that is the target of transmission line estimation and the table value S662. Eight transmission path estimation values are calculated per one.

推定誤差計算部71は、パイロット伝送路推定部70から入力された各パイロット伝送路推定値S701(伝送路推定の対象成分の近隣のパイロットシンボルと8種類の重み付け係数テーブルとを用いて算出した伝送路推定値)と、レプリカ乗算部63から入力されたパイロット伝送路利得S631(伝送路推定の対象成分に配置されているパイロットシンボルから直接求めた伝送路推定値)との誤差電力(電力の差)を計算し、さらに、パイロットシンボル32個分の誤差電力を加算して合計誤差電力を得る。推定誤差計算部71は、この合計誤差電力の計算をパイロット伝送路推定部70から順に出力される8通りのパイロット伝送路推定値S701についてそれぞれ行い、各テーブルに対応する合計誤差電力S711をテーブル番号に従った順番で推定誤差比較部72へ出力する。   The estimation error calculation unit 71 transmits each pilot transmission channel estimation value S701 input from the pilot transmission channel estimation unit 70 (transmissions calculated using pilot symbols adjacent to the target component of transmission channel estimation and eight types of weighting coefficient tables). Path estimated value) and the error power (power difference) between pilot transmission path gain S631 (transmission path estimated value obtained directly from pilot symbols arranged in the target component of transmission path estimation) input from replica multiplier 63 ) And the error power for 32 pilot symbols is added to obtain the total error power. The estimation error calculation unit 71 performs the calculation of the total error power for each of the eight pilot channel estimation values S701 sequentially output from the pilot channel estimation unit 70, and calculates the total error power S711 corresponding to each table as the table number. Are output to the estimation error comparison unit 72 in the order in accordance.

ここで、パイロット伝送路推定部70から入力されるパイロット伝送路推定値S701のうち、その時点の伝送路状態に対応するテーブル値を用いて算出されたものは、他のテーブルを用いて算出されたものと比較して、伝送路推定の対象成分に配置されているパイロットシンボルから直接求めた伝送路推定値であるパイロット伝送路利得S631に近い値となるはずである。   Here, among the pilot transmission channel estimation values S701 input from the pilot transmission channel estimation unit 70, those calculated using the table values corresponding to the transmission channel state at that time are calculated using other tables. Compared to the above, it should be a value closer to the pilot transmission line gain S631, which is a transmission line estimation value obtained directly from the pilot symbols arranged in the transmission path estimation target component.

よって、推定誤差比較部72は、テーブル番号順に入力された8通りの合計誤差電力S711を確認し、合計誤差電力が最も小さくなるテーブルの番号を示すテーブル選択信号S721を生成して重み付けテーブル部66aへ出力する。   Therefore, the estimated error comparison unit 72 confirms the eight total error powers S711 input in the order of the table numbers, generates a table selection signal S721 indicating the table number with the smallest total error power, and generates the weighting table unit 66a. Output to.

以上のようにすることで、実施の形態1で必要であった伝送路パラメータの推定を省略した上で、8通りのテーブルの中から最も誤差の小さいテーブル(その時点の伝送路状態に対応した最適なテーブル)を選択してデータ成分の伝送路推定を行うことが可能となる。このような構成を適用した場合にも、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。   By doing as described above, the estimation of the transmission path parameter required in the first embodiment is omitted, and the table with the smallest error from the eight tables (corresponding to the transmission path state at that time) It is possible to estimate the transmission path of the data component by selecting the optimum table. Even when such a configuration is applied, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態3.
図6は、実施の形態1に記載の受信装置及び実施の形態2に記載の受信装置を、漏洩同軸ケーブル(LCX:Leaky CoaXial cable)を用いた移動体通信において使用する例を示した図である。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the receiving device described in the first embodiment and the receiving device described in the second embodiment are used in mobile communication using a leaky coaxial cable (LCX: Leaky CoaXial cable). is there.

図6に示した通信システムにおいて、基地局8と中継器9は光ファイバケーブルまたは同軸ケーブルのいずれかを用いて接続されており、基地局8は、アナログ変調信号またはデジタル変調信号のいずれかの信号S81を送信し、この信号S81は中継器9に入力される。   In the communication system shown in FIG. 6, the base station 8 and the repeater 9 are connected by using either an optical fiber cable or a coaxial cable, and the base station 8 is either an analog modulation signal or a digital modulation signal. Signal S81 is transmitted, and this signal S81 is input to the repeater 9.

中継器9は、受信した信号S81を増幅して、漏洩同軸ケーブル10にアナログ信号S91を出力する。なお、中継器9は、デジタル−アナログ変換機能、信号増幅機能のいずれか1つ以上を含んでも良い。   The repeater 9 amplifies the received signal S81 and outputs an analog signal S91 to the leaky coaxial cable 10. The repeater 9 may include one or more of a digital-analog conversion function and a signal amplification function.

漏洩同軸ケーブル10は、一端から入力されたアナログ信号S91を伝送するとともにケーブルに設けられたスリットから、無線信号S101として出力する。   The leaky coaxial cable 10 transmits an analog signal S91 input from one end and outputs it as a radio signal S101 from a slit provided in the cable.

漏洩同軸ケーブル10の脇を移動する移動局11は、漏洩同軸ケーブル10から出力された無線信号S101をアンテナで受信し、実施の形態1または実施の形態2で説明した受信装置を用いて信号の復調を行う。   The mobile station 11 moving beside the leaky coaxial cable 10 receives the radio signal S101 output from the leaky coaxial cable 10 with an antenna, and uses the receiving apparatus described in the first or second embodiment to transmit the signal. Demodulate.

通信システムをこのように構成することにより、実施の形態1および2で説明した受信装置を、漏洩同軸ケーブルを用いた移動体通信においても適用することが可能である。   By configuring the communication system in this way, it is possible to apply the receiving apparatus described in Embodiments 1 and 2 to mobile communication using a leaky coaxial cable.

また、上記の漏洩同軸ケーブルを用いた通信システムの変形例として、図7に示した通信システムが考えられる。図7に示した通信システムでは、2つ以上の複数の漏洩同軸ケーブル10および12から出力された異なる無線信号S101及びS121を、移動局11に設置された2つ以上の複数のアンテナで同時に受信するようにしている。このように、漏洩同軸ケーブルを用いた移動体通信においても、空間多重した信号を復調することが可能である。   Moreover, the communication system shown in FIG. 7 can be considered as a modification of the communication system using the leaky coaxial cable. In the communication system shown in FIG. 7, different radio signals S101 and S121 output from two or more leaky coaxial cables 10 and 12 are simultaneously received by two or more antennas installed in the mobile station 11. Like to do. As described above, even in mobile communication using a leaky coaxial cable, it is possible to demodulate a spatially multiplexed signal.

以上のように、本発明にかかる受信装置は、マルチキャリア信号を受信する場合に有用であり、特に、伝送路推定を少ない演算量で実行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 when receiving a multicarrier signal, and is particularly suitable for a receiving apparatus that performs transmission path estimation with a small amount of computation.

1 アンテナ
2 アナログ部
3 AD変換部
4 時間領域処理部
5 FFT部
6,6a 周波数領域処理部
7 誤り訂正復号部
8 基地局
9 中継器
10,12 漏洩同軸ケーブル
11 移動局
61 パイロット分離部
62 レプリカ生成部
63 レプリカ乗算部
64 伝送路パラメータ推定部
65 テーブル選択部
66,66a 重み付けテーブル部
67 伝送路推定部
68 伝送路等化部
69 デマッピング部
70 パイロット伝送路推定部
71 推定誤差計算部
72 推定誤差比較部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Antenna 2 Analog part 3 AD conversion part 4 Time domain process part 5 FFT part 6, 6a Frequency domain process part 7 Error correction decoding part 8 Base station 9 Repeater 10, 12 Leaky coaxial cable 11 Mobile station 61 Pilot separation part 62 Replica Generation unit 63 Replica multiplication unit 64 Transmission channel parameter estimation unit 65 Table selection unit 66, 66a Weighting table unit 67 Transmission channel estimation unit 68 Transmission channel equalization unit 69 Demapping unit 70 Pilot transmission channel estimation unit 71 Estimation error calculation unit 72 Estimation Error comparison unit

Claims (3)

所定数のシンボルからなるフレームごとにパイロット信号が周期的に配置されたマルチキャリア信号の受信装置であって、
パイロット信号のレプリカを生成するレプリカ生成手段と、
前記レプリカの複素共役をフレーム内の各受信パイロット信号にそれぞれ乗算し、時間および周波数により示されるパイロット信号位置それぞれにおける伝送路利得を算出する伝送路利得算出手段と、
信号位置それぞれについての、特定の伝送路状態における伝送路推定値の算出で利用するパイロット信号位置の伝送路推定値の情報、および当該情報が示す各伝送路推定値を重み付けするための重み付け係数が登録されたテーブル、を複数保持するテーブル保持手段と、
パイロット信号位置それぞれにおける伝送路推定値を、前記伝送路利得算出手段により算出された、推定対象位置以外のパイロット信号位置の伝送路利得と、前記テーブル保持手段で保持されているテーブルとに基づいて複数算出し、当該算出した複数の伝送路推定値それぞれを、前記伝送路利得算出手段により算出された、前記推定対象位置の伝送路利得と比較し、当該比較結果に基づいて、前記テーブル保持手段で保持されているテーブルの1つを特定するテーブル特定手段と、
前記伝送路利得算出手段で算出された伝送路利得と、前記テーブル特定手段により特定されたテーブルと、に基づいて、パイロット信号が配置されていない位置それぞれにおける伝送路推定値を算出する伝送路推定手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
A multicarrier signal receiving apparatus in which pilot signals are periodically arranged for each frame of a predetermined number of symbols,
Replica generating means for generating a replica of the pilot signal;
Transmission line gain calculating means for multiplying each received pilot signal in the frame by the complex conjugate of the replica to calculate a transmission line gain at each pilot signal position indicated by time and frequency;
For each signal position, there is a weighting coefficient for weighting each transmission path estimated value indicated by the information of the pilot signal position used in calculating the transmission path estimated value in a specific transmission path state. Table holding means for holding a plurality of registered tables;
Based on the transmission path gains at the pilot signal positions other than the estimation target position calculated by the transmission path gain calculation means and the table held by the table holding means, the transmission path estimation values at the respective pilot signal positions. A plurality of calculated channel estimation values are compared with the channel gain at the estimation target position calculated by the channel gain calculating unit, and the table holding unit is based on the comparison result. Table specifying means for specifying one of the tables held in
Transmission path estimation for calculating a transmission path estimation value at each position where no pilot signal is arranged based on the transmission path gain calculated by the transmission path gain calculation means and the table specified by the table specification means Means,
A receiving apparatus comprising:
前記伝送路推定手段は、伝送路推定値を算出する信号位置と、前記テーブル特定手段により特定されたテーブルに登録されている伝送路推定値の算出で利用するパイロット信号位置の伝送路推定値の情報とに基づいて、前記伝送路利得算出手段で算出された伝送路利得の中の一部の伝送路利得を選択し、さらに、当該選択した伝送路利得と当該テーブルに登録されている重み付け係数とに基づいて、当該信号位置における伝送路推定値を算出する
ことを特徴とする請求項に記載の受信装置。
The transmission path estimation means includes a signal position for calculating a transmission path estimation value, and a transmission path estimation value of a pilot signal position used in calculation of the transmission path estimation value registered in the table specified by the table specifying means. Based on the information, a part of the transmission line gain calculated by the transmission line gain calculating means is selected, and the selected transmission line gain and the weighting coefficient registered in the table are selected. based on the bets, the receiving apparatus according to claim 1, characterized in that to calculate the channel estimation value in the signal position.
前記伝送路推定手段は、前記選択した伝送路利得と、前記選択した伝送路利得にそれぞれ対応する前記重み付け係数とを積和演算することにより伝送路推定値を算出する
ことを特徴とする請求項に記載の受信装置。
The transmission path estimation means calculates a transmission path estimated value by performing a product-sum operation on the selected transmission path gain and the weighting coefficient corresponding to each of the selected transmission path gains. 2. The receiving device according to 2 .
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