JP5522605B2 - Ofdm受信機 - Google Patents

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Description

本発明は受信したOFDM(直交周波数分割多重)信号をフィルタリングする方法及び装置に関する。具体的には、限定的ではないが、本発明はOFDM信号の受信機、特にモバイルTV受像機に関する。
OFDM(直交周波数分割多重)は、デジタル・オーディオ放送及びデジタルTVシステム(例えば、DVB−T(デジタル・ビデオ放送−地上波)、DVB−H(デジタル・ビデオ放送−ハンドヘルド)及びISDB−T(統合デジタル放送−地上波))を含む多くの用途に用いられる伝送方式である。
伝送されるビット・ストリームは、幾つかの、典型的には数百又は数千の並列ビット・ストリームに分割される。使用可能な周波数スペクトルは幾つかのチャネルに分割され、各低ビットレート・ストリームは、ある種の既知の変調方式、例えばQAM(直交振幅変調)又はPSK(位相偏移キーイング)を用いて1つのチャネル上を伝送される。チャネル周波数は変調されたデータ・ストリームが互いに直交するように選択される。これは、サブチャネル間のクロストークが除去されるので、各チャネルが受信機において独立に解読できることを意味する。
実際には、各々のサブチャネルは伝送チャネルによって歪む可能性があり、その結果、各サブチャネルの振幅及び位相は、受信機内でコヒーレント復調により等化して良好な性能を与えるようにする必要がある。受信機は等化を実行するために伝送チャネルの確実な推定を必要とする。これを上記のデジタルTVシステム内で処理するために、分散パイロットが、各シンボルの周波数範囲にわたって規則的な間隔で挿入される。各パイロットは既知の振幅及び位相で伝送されるシンボルであり、それらパイロットは受信機におけるチャネル推定に用いられる。上述の特定の伝送方式においては、各シンボルの12番目毎のサブキャリア(周波数方向における)がパイロットとなる。
チャネルの有効サンプリング周波数を増すために(周波数方向における)上記のデジタルTVシステムにおいては、パイロット・サンプリング・グリッドは連続するシンボル毎に3サブキャリアだけ時間的に進められる。これは、図1に示す時間−周波数面内のパイロット・サンプリング・グリッドをもたらす。
図1において、時間(即ち、シンボル番号n)はy軸上に示される。最も古いシンボルはプロットの頂部にあり(シンボル番号0)、最も新しく受信されたシンボルはプロットの底部にある(シンボル番号15)。周波数(即ち、サブキャリアk)はx軸上に示される。普通、シンボル毎のサブキャリアは図1に示したよりも遥かに多く存在することになる。図1のシンボル表に示すように、各サブキャリアはドットで示し、分散パイロット・サブキャリアは矩形で囲んだドットで示す。
図1において、幾つかのサブキャリア、例えばサブキャリア・インデックスk=0、は継続的なパイロットとして示され、それ故あらゆるシンボルnに関する既知のパイロットとして伝送される。
受信機におけるチャネル推定には、普通、分散パイロットが用いられる。そのプロセスにおいて、受信機は、受信された各シンボルの各サブキャリアに関するチャネルにより加えられる歪みの推定を形成することを意図するものである。これは、周波数方向において係数4で分散パイロットを補間(アップサンプリング)することによって行うことができる。これは、周波数方向において3個のサブキャリア毎に1列の仮想パイロットを与えることになる。これらの得られる仮想パイロットは周波数方向に係数3で補間して、あらゆるサブキャリアに対するチャネル応答のサンプルを与えることができる。或いは、補間は分散パイロットを時間方向にファク4で補間することによって行うことができる。これはまた、周波数方向に3個のサブキャリア毎に1列の仮想パイロットを与えることになる。これらの得られる仮想パイロットは周波数方向に係数3で補間して、あらゆるサブキャリアに対するチャネル応答のサンプルを与える。
もちろん、この原理はまた、分散パイロットの異なる間隔にも適用できる。各シンボル内のパイロット間の間隔がa個サブキャリア(上記の例ではa=12)であり、隣接するシンボルのパイロットはb個サブキャリア(上記の例ではb=3)だけシフトする場合、時間又は周波数ドメインにおける第1の補間は係数a/bによるものとなり、第2の補間は周波数ドメインにおいて係数bによるものとなる。
これはモバイル技術に関連するので、フェージング・チャネル、即ち、受信機が送信機の干渉パターンの中を移動する際のチャネルを考察する。ドップラー・シフトしたキャリア波の重なりはキャリア波の振幅及び位相の変動をもたらす。これは、受信信号がチャネルにより振幅及び位相変調されることを意味する。補間の第1段階が周波数方向になされるか又は時間方向になされるかは、遅延拡散の大きさ及びドップラー周波数の大きさに依存することになる。係数4(どちらかのドメインにおける)で分散パイロットを補間するための要件は、最大の許容遅延拡散に上限を設定する。
uを通常のシンボル継続時間として、遅延拡散が−Tu/24乃至Tu/24の範囲外になる場合、周波数軸における補間はエイリアシングを引き起こすことになり、その結果、チャネル推定は不正確となる。従って、周波数方向の補間は遅延拡散が−Tu/24乃至Tu/24の範囲に入る場合にだけ適用される。遅延拡散が−Tu/24乃至Tu/24の範囲外となるときは、時間方向に補間することが必要である。
同様に、Tsを全シンボル継続時間として、ドップラー周波数が1/(8Ts)を超える場合、時間軸における補間はエイリアシングを引き起こすことになり、その結果、チャネル推定は不正確となる。
第1段階で時間ドメイン又は周波数ドメインのどちらで補間するかは、遅延拡散及び/又はドップラー周波数を含む多くの因子に依存することになる。基本的には、ドップラー周波数が高いほど時間軸における補間がより不正確になり、遅延拡散が高いほど周波数軸における補間がより不正確になる。
受信信号上に付加的なノイズがある場合、受信機の性能は、パイロットをフィルタリングしてノイズを除去することにより改善することができる。
図2は、ノイズを減らすために周波数軸におけるフィルタリングを実施するのに用いることができる一組のパイロット・トーンを示し、図3は時間軸におけるフィルタリングを実施するのに用いることができる一組のパイロット・トーンを示す。各図において、フィルタリングを実施するのに用いられるパイロット・トーンは影付き矩形で囲まれたドットで示される。パイロット上のノイズがナイキスト帯域幅fNyを占め、フィルタリングされたパイロット上のノイズが有効ノイズ帯域幅BWを占める場合、ノイズ・パワーは
Figure 0005522605
だけ削減される。
周波数軸におけるノイズ削減フィルタリングを実施する前に、時間軸における係数4の補間を実施することにより、或いは、時間軸におけるノイズ削減フィルタリングを実施する前に、時間軸における係数4の補間を実施することにより、ノイズをさらに削減することができる。従来技術の1つの特に優れた配列は(ドップラー周波数が高すぎない限り)時間軸において係数4の補間を実施し、周波数軸におけるノイズ削減フィルタリングを実施し、次に周波数軸における係数3の補間を実施することである。1つの軸における補間により生成される仮想パイロット上のノイズは、ここでは4fNy(係数4の補間のため)であるナイキスト帯域幅を占め、それ故仮想パイロットがフィルタリングされて有効ノイズ帯域幅BWになる場合、ノイズ・パワーは
Figure 0005522605
だけ削減される。
図1と同様に、図2及び図3において、時間はy軸上に示され、周波数はx軸上に示される。図2において、影付き矩形で囲まれたサブキャリアは周波数方向におけるm個タップ・フィルタ(ここではm=6)への入力となる。同様に図3において、影付き矩形で囲まれたサブキャリアは周波数方向におけるm個タップ・フィルタ(ここではm=6)への入力となる。手順のための一般的なフィルタを概略的に図4に示す。図4において、フィルタ係数はh0乃至hm-1と定められる。ガウス型ノイズを削減するために、殆どの場合フィルタはローパス・フィルタである。一般にmが大きいほど、フィルタ性能は高くなるがより多くのメモリが必要となる。
実用的な受信機においては、上記のフィルタを実施するコストを考慮する必要がある。一般に周波数軸に沿ってフィルタを実施するコストは、時間軸に沿ってフィルタを実施するコストよりも低い。この理由は、周波数方向におけるフィルタリングに必要なデータ点の組みの全ては、シンボルが時間ドメインから周波数ドメインへと高速フーリエ変換された(FFTd)後、メモリ内に存在するからである。それ故、フィルタリングを実施するのに追加のメモリ空間は不要である。これとは対照的に、時間軸におけるフィルタを適用するには、履歴上のシンボルからのパイロット・データをストアしてフィルタリングに必要なデータ点の組みを供給する必要があり、そしてまたシンボル・データをストアしてパイロット処理中の遅延を均衡させて、復調用のシンボルが、受信データを等化するのに用いられるフィルタリングされたパイロットと確実に時間整合されるようにする必要がある。或いは言い換えれば、図3のm個タップ・フィルタへの入力は、時間とともに拡散するので、フィルタ出力が取得可能となる前に、バッファリングする必要がある。
周波数軸において係数4で補間し、次いで時間軸においてノイズ削減フィルタリングを実行するシステムを実施するコストは非常に高く、その理由は、1つのシンボルに対するノイズ削減フィルタリングを実施するとき、補間された仮想パイロットを多数のシンボル(例えば、図3に示す16個のシンボル)に対してストアする必要があり、或いは、仮想パイロットを多数のシンボル(例えば、図3に示す16個のシンボル)に対して計算する必要があるためである。
時間軸において係数4で補間し、次いで周波数軸においてノイズ削減フィルタリングを実行するシステムを実施するコストは幾分低くなるが、その理由は、復調されるシンボル内に現れる仮想パイロットを計算しストアすることだけが必要であるためである。この手法は実施コストにおいて有利であるが、時間補間が不正確となるほどにドップラー周波数が高い場合には良好に機能することができない。
瞬間的チャネル・インパルス応答を推定して周波数軸フィルタリング用のウィーナ・フィルタを得ることができる。またドップラー・スペクトルを推定することができてウィーナ・フィルタを時間軸フィルタリング用に構築することが可能になる。しかし、これらパラメータの推定の困難さに加えて、これらのフィルタの最大次数についての他の制約があり、従って達成できるノイズ減衰の量に制約がある。
第1に周波数軸フィルタリングに関して、周波数フィルタの最大次数(m)は、シンボル内のサブキャリアの数k、及びシンボルの上部及び下部周波数(さらに先のパイロット・サブキャリアが存在しないところ)に付随する困難さによって制約される。高次の周波数軸フィルタはまた、狭帯域干渉が存在するとき不利となる。フィルタリング操作は、干渉を、そうでなければ影響されない、隣接するサブキャリアに至る周波数にわたって広げる、即ち、フィルタリングは存在する干渉の量を実際に増加させる。
第2に、既に示唆したように、時間軸フィルタリングに関する時間軸フィルタの最大次数は、主として、受信機内でシンボルをバッファリングして因果性フィルタを実施するのに使用できるメモリによって制約される。より多くのメモリは、より高次のフィルタ(より高いm)を可能にするが、ダイ面積、電力消費及び待ち時間の点で高コストとなる。
幾つかの従来技術のシステムは、時間軸においてフィルタリングし次いで周波数軸においてフィルタリングするか或いはその逆を行うが、多量のメモリ空間及び処理時間を必要とする。
本発明の目的は、上述の従来技術のシステムの問題を避けるか又は緩和する方法及び装置を提供することである。
本発明の第1の態様により、受信したOFDM(直交周波数分割多重)信号をフィルタリングしてノイズを削減する方法が提供される。ここでOFDM信号は時間方向における複数のシンボルnを含み、各シンボルは周波数方向における複数のサブキャリアkを含み、各シンボルの各a番目サブキャリアは既知の振幅及び位相を有するパイロット・サブキャリアとして伝送され、各シンボルは、隣接するシンボルに対してb個サブキャリアだけ離れたパイロット・サブキャリアを有し、上記の方法は、次の補間に用いられる選択されたパイロット・サブキャリアを、m個タップ・フィルタのそれぞれのタップに入力することにより、フィルタリングされたバージョンを生成するステップを含み、ここで、m個のパイロット・サブキャリアが選択されたパイロット・サブキャリアを取り巻き、m個のパイロット・サブキャリアの各々は、n−k面内の対角線を定めるnとkの間の関係を満たす。
この関係はn−k面内の対角線を定めるので、フィルタリングは周波数ドメイン及び時間ドメインの両方に及ぶ。これは、小さなメモリ空間に対して改善された結果を生じることが見出されている。m個タップ・フィルタに入る各パイロット・サブキャリアは、n−k関係を満たす。この関係はn−k面内の対角線を定めるので、m個のパイロット・サブキャリアは、選択されたパイロット・サブキャリアを対角線に沿って「取り巻く」。これらパイロット・サブキャリアは選択されたパイロット・サブキャリアを対称的に取り巻くこと、即ち、選択されたパイロットの両側に同数のパイロットがあることが好ましい。
本方法は、複数のパイロット・サブキャリアに対して、選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを生成し、複数のフィルタリングされた選択されたパイロット・サブキャリアを用いてOFDM信号を補間するステップをさらに含む。
ノイズが削減された後で補間を実施することにより、結果の補間はより正確になる。補間は受信機内でチャネル推定のために用いることができ、それ故、より正確な補間はチャネル推定の正確さを増し、従って再生された伝送信号の正確さを増すことになる。
補間するステップには、少なくとも1つのフィルタリングされていないパイロット・サブキャリアをさらに用いることができる。理想的には、全てのパイロット・サブキャリアをフィルタリングできることとなる。しかし、n−k面の縁部におけるパイロット・サブキャリアに対しては、目的にかなったフィルタ入力として用いられる十分な取り巻きパイロット・サブキャリアが存在しない。従って、補間は、幾つかのフィルタリングされたパイロット・サブキャリア(n−k面の中央付近)と幾つかのフィルタリングされていないパイロット・サブキャリア(n−k面の縁部付近)を用いることができる。
一実施形態において、補間するステップは、周波数方向に係数a/bで補間するステップを含む。この補間は、あらゆるシンボルに関してb番目のサブキャリア毎に一組のサブキャリア、即ち、時間方向の並行ライン(周波数方向においてb個サブキャリアだけ離れた)を生成することになる。その実施形態において、補間するステップは、周波数方向に係数a/bで補間した後に、周波数方向に係数bで補間するステップをさらに含む。この補間は、n−k面内のサブキャリアの全体の組みを生成することになる。
代替の実施形態において、補間するステップは、時間方向に係数a/bで補間するステップを含む。この補間は、あらゆるシンボルに関してb番目のサブキャリア毎に一組のサブキャリア、即ち、時間方向の並行ライン(周波数方向においてb個サブキャリアだけ離れた)を生成することになる。その実施形態において、補間するステップは、時間方向に係数a/bで補間した後に、周波数方向に係数bで補間するステップをさらに含む。この補間は、n−k面内のサブキャリアの全体の組みを生成することになる。
フィルタリング後の補間については上述した。しかし、フィルタリングの前に部分的又は完全な補間を実施することができるが、多くのそのような方式は効率的ではない。
従って、本方法は、フィルタリングの前に複数のパイロット・サブキャリアを用いてOFDM信号を補間し、複数のパイロット・サブキャリアに対して、選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを生成するステップを繰返し、フィルタリング後に、複数のフィルタリングされた選択されたパイロット・サブキャリアを用いて、補間するステップをさらに含むことができる。
フィルタリング前に補間するステップは、時間方向に係数a/bで補間するステップを含むことが好ましい。或いは、フィルタリング前に補間するステップは、周波数方向に係数a/bで補間するステップを含むことができる。
フィルタリング後に補間するステップは、周波数方向に係数bで補間するステップを含むことが好ましい。
或いは、本方法は、フィルタリング前に複数のパイロット・サブキャリアを用いてOFDM信号を補間し、複数のパイロット・サブキャリアに対する選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを生成するステップを繰返すステップをさらに含むことができる。
しかし、好ましい実施形態において補間するステップは、周波数方向に係数12で補間する(フィルタリング後)ステップを含む。これは、追加のメモリ・バッファリングが必要なく、多数のタップを有するフィルタにより対角線方向のフィルタリングを実施できるので特に有利である。
別の好ましい実施形態において補間するステップは、時間方向に係数4で補間し、次いで周波数方向に係数3で補間するステップを含む。
補間するステップは、マルチレート多相フィルタにより実施することが好ましい。
nとkの間の関係は、n−k面内の任意の対角線のなかで、パイロット・サブキャリアの非パイロット・サブキャリアに対する最大比を有する対角線を定めることが好ましい。その場合、サンプリング・レートは、任意の対角線のなかで最大の効率的なサンプリング・レートとなり、フィルタリングは最も正確となる。
一実施形態において、nとkの間の関係は
k − b.n = aD
で与えられ、ここでDは整数である。
一実施形態において、a=12及びb=3である。これらの値は標準的なTVシステム、DVB−T,DVB−H及びISDB−Tに用いられるものである。
フィルタ上のタップの数mは任意の数とすることができ、タップの数が多いほど性能は良くなるが、しかしシステムが必要とするメモリは多くなる。本発明の好ましい実施形態では、時間軸における係数4での補間のために、4個、6個、又は8個のタップが用いられ、周波数軸における係数4での補間のために16個のタップが用いられ、周波数軸におけるノイズ削減フィルタリング用に15個のタップ、及び対角線軸におけるノイズ削減フィルタリング用に15個のタップが用いられる。
選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを生成するステップは、パイロット・サブキャリア内の信号及びノイズの相対的レベルに適合させたウィーナ・フィルタにより実施されることが好ましい。多くの場合、ウィーナ・フィルタはローパス・フィルタで近似することができる。
本発明の第2の態様により、コンピュータ手段上で動作するとき、コンピュータ手段に本発明の第1の態様の方法を実行させるコンピュータ・プログラムを提供する。
本発明の第2の態様により、本発明の第2の態様によるコンピュータ・プログラムをストアする記録担体をさらに提供する。
本発明の第2の態様により、コンピュータ手段上で動作するとき受信されたOFDM(直交周波数分割多重)信号をフィルタリングしてノイズを削減するコンピュータ・プログラムをさらに提供する。ここでOFDM信号は時間方向における複数のシンボルnを含み、各シンボルは周波数方向における複数のサブキャリアkを含み、各シンボルの各a番目サブキャリアは既知の振幅及び位相を有するパイロット・サブキャリアとして伝送され、各シンボルは、隣接するシンボルに対してb個サブキャリアだけ離れたパイロット・サブキャリアを有し、上記のコンピュータ・プログラムは、a)選択されたパイロット・サブキャリアを、m個タップ・フィルタのそれぞれのタップに入力することにより、フィルタリングするステップであって、m個のパイロット・サブキャリアが選択されたパイロット・サブキャリアを取り巻き、m個のパイロット・サブキャリアの各々はnとkの間の、n−k面内の対角線を定める関係を満たす、ステップと、b)複数のパイロット・サブキャリアに対してステップa)を繰返すステップと、c)ステップb)からの複数のフィルタリングされた選択されたパイロット・サブキャリアを用いて、時間次元又は周波数次元において補間するステップとを含む。
本発明の第3の態様により、OFDM(直交周波数分割多重)信号をフィルタリングしてノイズを削減するための装置が提供される。ここで、OFDN信号は時間方向の複数のシンボルを含み、各シンボルは周波数方向の複数のサブキャリアkを含み、各シンボルの各a番目サブキャリアは既知の振幅及び位相を有するパイロット・サブキャリアとして伝送され、各シンボルは隣接するシンボルに対してb個サブキャリアだけ離れたパイロット・サブキャリアを有し、上記の装置は、次の補間に用いられる選択されたパイロット・サブキャリアをフィルタリングするためのm個タップ・フィルタを備え、ここでフィルタはm個のパイロット・サブキャリアを、選択されたパイロット・サブキャリアを取り巻くm個のそれぞれのタップに受信するように設定され、m個のパイロット・サブキャリアの各々は、n−k面内の対角線を定めるnとkの間の関係を満たす。
本装置は、複数の選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを生成するための複数のm個タップ・フィルタをさらに備えることができる。結果として得られるフィルタは、より正確な次の補間のために共に用いることができる一組のフィルタリングされたパイロット・サブキャリアを生じることになる。
本装置は、複数のフィルタリングされた選択されたパイロット・サブキャリアを用いてOFDM信号を補間するための補間器をさらに備えることができる。
補間器は少なくとも1つのフィルタリングされていないパイロット・サブキャリアを用いることができる、理想的には、全てのパイロット・サブキャリアはフィルタリングすることができることになる。しかし、n−k面縁部におけるパイロット・サブキャリアに対しては、目的にかなったフィルタ入力として用いられる十分な取り巻きパイロット・サブキャリアが存在しない。従って、補間には、幾つかのフィルタリングされたパイロット・サブキャリア(n−k面の中央付近)と幾つかのフィルタリングされていないパイロット・サブキャリアを用いることができる。
一実施形態において、補間器は、周波数方向に係数a/bで補間するように設定される。そのような補間器は、あらゆるシンボルに関してb番目のサブキャリア毎に一組のサブキャリア、即ち、時間方向の並行ライン(周波数方向においてb個サブキャリアだけ離れた)を生成することになる。この実施形態において、補間器は、周波数方向に係数a/bで補間した後、周波数方向に係数bで補間するように設定される。この次の補間は、n−k面内のサブキャリアの全体の組みを生成することになる。
別の実施形態において、補間器は、時間方向に係数a/bで補間するように設定される。そのような補間器は、あらゆるシンボルに関してb番目のサブキャリア毎に一組のサブキャリア、即ち、時間方向の並行ライン(周波数方向においてb個サブキャリアだけ離れた)を生成することになる。この実施形態において、補間器は、時間方向に係数a/bで補間した後、周波数方向に係数bで補間するようにさらに設定することができる。この次の補間は、n−k面内のサブキャリアの全体の組みを生成することになる。
本発明の第3の態様に関して上述した装置は、フィルタとそれに続く補間器として説明したが、その補間器は周波数次元とそれに続く周波数次元において、又は時間次元とそれに続く周波数次元において補間して、チャネル推定用のサブチャネルの完全な組みを生成することができる。そのような補間器は単一の補間器又は2つ若しくはそれ以上の分離した補間器として実施することができる。
しかし、代替的に、幾つか又は全ての補間はフィルタリングの前に行うことができる。従って、本装置は、フィルタリングの前にOFDM信号を補間するための第1の補間器と、複数の選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを生成するための複数のm個タップ・フィルタと、複数のフィルタリングされた選択されたパイロット・サブキャリアを用いてOFDM信号を補間するための第2の補間器とを備えることができる。或いは、本装置は、フィルタリングの前にOFDM信号を補間するための補間器と、複数の選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを生成するための複数のm個タップ・フィルタとを備えることができる。
しかし、好ましい実施形態において、本装置は、周波数方向に係数12で補間する(フィルタリング後)ように設定された補間器を備えることができる。別の好ましい実施形態において本装置は、時間方向に係数4で補間し(フィルタリング後)、次いで周波数方向に係数3で補間するように設定された補間器を備えることができる。
補間器はマルチレート多相フィルタであることが好ましい。
nとkの間の関係は、n−k面内の任意の対角線のなかで、パイロット・サブキャリアの非パイロット・サブキャリアに対する最大比を有する対角線を定めることが好ましい。
一実施形態においてnとkの間の関係は
k − b.n = aD
で与えられ、ここでDは整数である。
a=12及びb=3であることが好ましい。これらの値は標準的なTVシステム、DVB−T,DVB−H及びISDB−Tに用いられるものである。
フィルタ上のタップの数mは任意の数とすることができ、タップの数が多いほど性能は良くなるが、しかしシステムが必要とするメモリは多くなる。本発明の好ましい実施形態では、時間補間フィルタについて4個のタップを用いるように設定されたシステムに対する対角線フィルタには15個のタップが用いられ、或いは、一般的に、時間補間フィルタについてn個のタップを用いるように設定されたシステムに対する対角線フィルタには4n―1個のタップが用いられる。
フィルタは、パイロット・サブキャリア内の信号及びノイズの相対的レベルに適合させたウィーナ・フィルタを含むことが好ましい。ウィーナ・フィルタはローパス・フィルタで近似することができる。
装置はOFDM信号の受信機とすることができる。OFDM信号の受信機はモバイル・テレビ受像機とすることができる。
本発明の第3の態様により、OFDM(直交周波数分割多重)信号を受信するための受信機が提供される。ここでOFDM信号は時間方向における複数のシンボルnを含み、各シンボルは周波数方向における複数のサブキャリアkを含み、各シンボルの各a番目サブキャリアは既知の振幅及び位相を有するパイロット・サブキャリアとして伝送され、各シンボルは、隣接するシンボルに対してb個サブキャリアだけ離れたパイロット・サブキャリアを有し、上記の装置は、複数の選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを生成するための複数のm個タップ・フィルタを備え、ここで各フィルタはm個のパイロット・サブキャリアを、選択されたパイロット・サブキャリアを取り巻くそれぞれのm個タップに受信するように設定され、m個のパイロット・サブキャリアの各々は、n−k面内の対角線を定めるnとkの間の関係を満たし、上記の装置はさらに、複数のフィルタリングされた選択されたパイロット・サブキャリアを用いてOFDM信号を補間するための補間器と、補間されたサブキャリアからオリジナルの伝送信号を得るための復調器とを備える。
本発明の一態様に関連して説明した態様は、本発明の別の態様にも適用できる。
既存のシステムは、既に図1乃至図4を参照して説明した。
本発明の実施形態は図5乃至図9を参照して、以下で説明する。
多くのデジタルTV OFDM伝送システム用の分散パイロット・サブキャリアを示す2D周波数−時間プロットである。 周波数方向における分散パイロットのフィルタリングを示す2D周波数−時間プロットである。 時間方向における分散パイロットのフィルタリングを示す2D周波数−時間プロットである。 m個タップ・フィルタの略図である。 本発明の実施形態による分散パイロットのフィルタリングを示す2D周波数−時間プロットである。 周波数補間の前の分散パイロットのフィルタリングを示す2D周波数−時間プロットである。 図6に示したフィルタリング及び補間のために用いる装置の線図である。 時間補間の前の分散パイロットのフィルタリングを示す2D周波数−時間プロットである。 図8に示したフィルタリング及び補間のために用いる装置の線図である。
図5は、本発明の一実施形態による、パイロット対角線に沿ったフィルタにより実施されるフィルタリングを示す周波数−時間プロットである。これは、時間及び周波数の両方向にわたるフィルタリングである。
この対角線フィルタリングは、代替技術よりも少ないメモリを用いて特定のチャネル状態における、推定チャネルの応答上のノイズの削減を可能にする。チャネル遅延拡散が−Tu/24乃至Tu/24の範囲内にあるとき、分散パイロットの補間は、補間の第1段階において周波数方向において実施することができるので、対角線フィルタリングは低実施コストで優れた結果を与える。一方、チャネル遅延拡散が−Tu/24乃至Tu/24の範囲外にあるとき、分散パイロットの補間は、補間の第1段階において時間方向において実施する必要があり、対角線フィルタリングはまた低実施コストで優れた結果を与える。
対角線フィルタリングの概要は以下の通りである。図2の周波数軸パイロット・フィルタリングにおいて、図4のm個タップ・フィルタへの入力は、特定のシンボルに関する多数のサブキャリアに対するパイロット・サブキャリアである。即ち、フィルタに入力されるパイロット・サブキャリアは、シンボル番号を固定しサブキャリア番号を変化させることにより選択される。(図2の例においては、k=12Dでありシンボル・インデックス12の6個のサブキャリア、即ち、p12,0、p12,12、p12,24、p12,36、p12,48、及びp12,60が存在した)
これとは対照的に、図3の時間軸パイロット・フィルタリングにおいては、図4のm個タップ・フィルタへの入力は、多数のシンボルにわたる特定のサブキャリアにおけるパイロット・サブキャリアであった。即ち、フィルタに入力されるパイロット・サブキャリアは、サブキャリア番号を固定してシンボル番号を変化させることにより選択される。(図3の例においては、n=4Dでありサブキャリア・インデックス33の6個のサブキャリア、即ち、p3,33、p7,33、p11,33、p15,33、p19,33、及びp23,33が存在した)
本発明の一実施形態による対角線フィルタリングにおいて、フィルタに入力するためのパイロット・サブキャリアは、シンボル番号もサブキャア番号も固定せずに、しかしその2つの間の関係を定めることにより選択される。その関係はサブキャリア/シンボル面内の対角線を定めることになる。この関係を満たすパイロット・サブキャリアがフィルタへの入力として用いられる。
図1における分散パイロット・サブキャリアは、kとnが
Figure 0005522605
(1)
を満たすサブキャリアに対応する。分散パイロット(図5に示したものに類似の)の各々の対角線は異なるDの値をとる。
以下の例には、式(1)に与えられた関係が用いられることに留意されたい。しかし、各シンボル内のパイロットのサブキャリアの間隔は12とする必要はない(これは、TV標準DVB−T、DVB−H及びISBD−Tに用いられているものであるが)。また、隣接するシンボル間のパイロット・シフトは3にする必要はない(これはやはりDVB−T、DVB−H及びISBD−Tに用いられているものであるが)。一般に、各シンボルを横切るパイロット・サブキャリア間隔a、及び隣接するシンボル間のシフトbに対して、式(1)は
k − b.n = aD
となる。
また、対角線フィルタリングは図5に示した特定の対角線において実施する必要はない(但し、これは、以下で詳述するように、特に有利であることが見出されている)ことに留意されたい。フィルタリングは任意の対角線において実施することができる(即ち、サブキャリア・インデックスkとシンボル・インデックスnのどちらも一定ではない場合)。必要なのは、nとkの間の特定の関係を定めること、及びフィルタ入力をその関係を満たすパイロット・サブキャリアとすることだけである。
次に、信号の数学的解析を考察する。
OFDM信号は、周波数ドメインにおいて、各々が独立に複素数値で変調された一組のサブキャリアとして記述される。(受信機において成功裏に復調するために推定されるのはこれらの複素数値である)。シンボルnのサブキャリアk上で伝送される複素数値はXn,kで示し、シンボルnのサブキャリアk上で受信される複素数値はYn,kで示す。
前述のように、図1に示した分散パイロットは、k及びnが
Figure 0005522605
(1)
を満たすサブキャリアに対応する。
フェージング無線チャネルは、時間ドメインにおいて次式で表すことができる。
Figure 0005522605
(2)
ここで、x(t)は無歪伝送信号であり、
mはマルチ・タップのチャネル・モデル内のタップmの振幅を定義し、
τmはタップmの遅延を定義し、
m,f及びφm,jは複素フェージング・スペクトルの一成分の周波数及び位相を定義する。
式(2)には、Jakesのドップラー・スペクトルが用いられており(即ち、チャネルがフェージング・チャネルであるので、fm,l及びφm,lで定義されるドップラー・スペクトルをm個のタップに効率的に帰属する)、lはJakesのドップラー・スペクトル成分のインデックスである(それ故、lにわたる和は各タップに関するドップラー・シフトを考慮に入れるものである)。
式(2)のフェージング・チャネルは、信号y(t)に高速フーリエ変換(FFT)を施すことにより周波数ドメインにおいて表わすことができる。これは次式を与える。
Figure 0005522605
(3)
ここで、nはシンボル番号であり、
Tは1つのサンプルの継続時間であり、
sはシンボルの継続時間である。
式(2)から、
Figure 0005522605
となり、従って式(3)は次式となる。
Figure 0005522605
式(4)は信号の完全に正確な記述であり、式(4)の
Figure 0005522605
部分は時間的に変化するチャネルを記述する。近似を行って、nTS+t−τmをnTS−τm=t’で置き換える、即ちt=0(以下に説明する)と設定すると、式(4)から次式が得られる。
Figure 0005522605

Figure 0005522605
の部分は、高速フーリエ変換(FFT)されたx即ちXn,k
Figure 0005522605
を掛け合せたものであり、それ故、次式が得られ、
Figure 0005522605
これから次式が得られる。
Figure 0005522605
(5)
nTS+t−τmをnTS−τm=t’に変えると、各シンボンルの継続時間中、フェージング・チャネルの各タップの位相は固定される。シンボルの継続時間中に位相が固定されるので、式(5)はフェージング・チャネルにより生成されるキャリア間干渉(ICI)を記述しない。しかし、ICIが存在してもしなくても、対角線フィルタリングが復調性能を向上させるので、この簡単化は有効である。従って、対角線フィルタリングの作用を記述するための参照として式(5)を用いることができる。
従って、式(5)は、一組の時間−周波数成分
Figure 0005522605
で変調された伝送信号Xn,kである、受信信号Yn,kを記述する。
受信したパイロット・サブキャリアをフィルタリングしてノイズを減らすとき、フィルタは、良好な復調性能を与えるのに十分に忠実に、時間/周波数成分の全てを通すことが重要である。ノイズのレベル及び時間/周波数成分のスペクトルが既知である場合、ウィーナ・フィルタは、フィルタ出力において最良の信号対ノイズ比(SNR)を与えるように設計することができる。
所望の時間/周波数成分の組が、周波数の定められた領域にわたって均一に分布する場合、ウィーナ・フィルタによって達成されるノイズ減衰は次式で与えられる。
Figure 0005522605
ここで、BWdは所望の信号帯域幅であり、fNyはサンプリングされたデータ・セットに対するナイキスト周波数である。
式(5)から、フェージング・チャネルの各時間/周波数成分の、
Figure 0005522605
とする位相Θは、次式のように与えられる。
Figure 0005522605
(7)
式(6)の比BWd/fNyは、全てのm及びlの値に対する2つの連続したサンプルの間の最大位相変化に1/πをかけたものに等しい。式(7)の時間軸成分が−τmax≦τm≦τmaxの範囲にわたって均一に分布すると仮定する。さらに、式(7)の周波数軸成分が−fmax≦fm,l≦fmaxの範囲にわたって均一に分布すると仮定する。
これらの仮定が与えられると、1)周波数方向におけるフィルタリング(従来技術)、2)時間方向におけるフィルタリング(従来技術)、及び3)対角線フィルタリング(本発明)の3つの場合に対するノイズ減衰を計算することができる。それらを比較することができる。
1)k=12Dの場合の周波数軸フィルタリングについて。
式(7)において、n=1及びk=12とすると、次式が得られ、
Figure 0005522605
また、n=1及びk=24とすると、次式が得られる。
Figure 0005522605
従って、タップmの連続したサンプルの間の位相変化は、
Figure 0005522605
となり、全てのm及びlに対する連続したサンプルの間の位相の最大変化は、
Figure 0005522605
となる。それゆえ、
Figure 0005522605
となり、これは、周波数軸フィルタリングに対する、
Figure 0005522605
(8)
を与える。
2)n=4Dの場合の時間軸フィルタリングについて。
式(7)において、n=1及びk=12とおくと、次式が得られる。
Figure 0005522605
またn=5及びk=12とおくと、次式が得られる。
Figure 0005522605
従って、タップmの成分lの連続したサンプル間の位相変化は、
Figure 0005522605
となり、全てのm及びlに対する連続したサンプル間の位相の最大変化は、
Figure 0005522605
となる。従って、時間軸フィルタリングに対して、
Figure 0005522605
(9)
となる。
3)k−3.n=12D の場合の対角線フィルタリングについて。
式(7)において、n=1及びk=12とおくと、次式が得られ、
Figure 0005522605
またn=2及びk=15とおくと、次式が得られる。
Figure 0005522605
従って、連続するサンプル間の位相変化は、
Figure 0005522605
となり、全てのm及びlに対する連続したサンプル間の位相の最大変化は、
Figure 0005522605
となる。
以上をまとめると、
周波数軸フィルタリングに対して、
Figure 0005522605
(8)
時間軸フィルタリングに対して、
Figure 0005522605
(9)
対角線フィルタリングに対して、
Figure 0005522605
(10)
となる。
式(8)、(9)及び式(10)から、本発明のこの実施形態の対角線フィルタリング技術は、既知の時間軸又は周波数軸フィルタリング技術よりも遥かに優れたノイズ減衰効果を有することが分かる。
対角線ドメインにおける所望の信号帯域幅は、チャネル・インパルス応答と、受信機において認められるドップラー周波数広がりとの両方の関数である。対角線フィルタの帯域幅は、対角線内の信号の瞬間的帯域幅に適合するウィーナ・フィルタとして設定することができ、或いは、最大ドップラー周波数及び遅延拡散を束縛する既知のチャネル条件に適合するように設定することができる。
既に説明したように、受信機におけるチャネル推定は、時間軸補間及びそれに続く周波数軸補間(広い遅延拡散に適する)、又は周波数軸補間(狭い遅延拡散に適する)のいずれかによって実行することができる。
本発明の2つの特定の実施例を以下に与える。実施例1において、補間は周波数ドメインだけで実施され。実施例2においては、補間は時間ドメインにおいて及び次いで周波数ドメインにおいて実施される。
前述の対角線フィルタリングの特定の一実施例を、ここで図6及び図7を参照して説明する。
この実施例は、チャネル推定器に対する、15個タップのノイズ削減対角線フィルタの、周波数軸補間を用いた適用を示す。
図6は、16個の連続したOFDM信号に関する時間−周波数面のサブセットを示す。図1乃至図4におけると同様に、分散パイロットはダイアグラム中で強調表示されている。この実施例において、シンボル番号7に関するチャネル推定値が推定される(シンボル番号0が最も新しく受信された)。
チャネル推定は、分散パイロット・サブキャリア(この場合には番号0、9、21、33、45のサブキャリア、即ち、シンボル7に入る分散パイロット)間での係数12による補間によって実施される。得られる結果は、サブキャリアの各々、即ち図6の点線で示したシンボル7の帯域に関するチャネル推定値となる。このチャネル推定値は、通常、サブキャリア毎に単一の複素数であり、イコライザにより、チャネルが遭遇する歪みを補正するのに用いられる。
単に、0、9、21、33及び45におけるパイロットの値をそのまま用いて補間を実行することができる。しかし既に言及したように、それらの分散パイロットを補間に使う前にフィルタリングを実行することが有益である。
本発明によれば、フィルタリングはパイロットの対角線に沿って、即ち時間と周波数の両方にわたるドメインにおいて実施される。これは、受信したパイロットのガウス型ノイズを補間前に削減する。
シンボル7のサブキャリア21に適用されるフィルタリングを考察する。図5は、シンボル7のサブキャリア21に関する低ノイズのチャネル推定を生成するための、フィルタ(図4に示したm=15のものと類似)の適用に対して入力されたパイロット(陰影を付けた)を示す。対角線フィルタを適用すると、ノイズ削減されたチャネル推定
Figure 0005522605
(13)
が生成する。
このノイズ削減された
Figure 0005522605
は、ノイズの大きなp7,21の代わりに、補間の入力として用いることができる。
同様に、シンボル番号7の他の分散パイロットをフィルタリングすることができる。例えば、
Figure 0005522605
を用いることができる。
フィルタは、周波数増加方向にシンボル全体にわたって、シンボルの上部及び下部周波数限界におけるものを除いて、シンボル7の全ての分散パイロット・サブキャリアに対してノイズ削減チャネル推定が取得できるまで、同様のパターンを実行することになる。その周波数限界における場合、対角線フィルタリングを行うにはパイロット情報は不十分であり、それ故、パイロット・サブキャリアはフィルタリング後ではなく直接用いられる。これは、補間器の群遅延を調節することによって達成することができる。
従って、シンボル7の周波数方向に沿った補間に関する入力は、
Figure 0005522605
となる。これは、図7に示される。補間器は、通常、フィルタの帯域幅を狭くして何らかの周波数横断フィルタリングをもたらすことができるマルチレート多相フィルタとして実施される。
前述の対角線フィルタリングの第2の特定の実施例を、ここで図8及び図9を参照して説明する。
この実施例は、チャネル推定器に対する、時間軸補間を用いたノイズ削減対角線フィルタの適用を示す。
図8は、16個の連続したOFDM信号に関する時間−周波数面のサブセットを示す。図1乃至図5におけると同様に、分散パイロットはダイアグラム中で強調表示されている。この実施例において、シンボル番号7に関するチャネル推定値が推定される(シンボル番号0が最も新しく受信された)。
フィルタリングがない(即ち、そのままのパイロット値を用いる)場合、分散パイロット間で初めに時間軸において補間(係数4でのアップサンプリング)し、次いでそれらのチャネル推定値を用いて周波数軸においてアップサンプリング(係数3でのアップサンプリング)する。
時間における補間は、3番目サブキャリア毎に、p7,0、p7,3、p7,6などに対するチャネル推定値を含む全ての値を生成することになる。図8において、p7,12の生成が強調表示されており、これには、シンボル7の前と後の両方の他のシンボルからの、サブキャリア12上の分散パイロットが用いられている。
この実施例においては、時間補間段階に先立って、パイロットからある広帯域ノイズを除去するための対角線フィルタリングが用いられている。図8はチャネル推定値 p10,12 及び p6,12 からノイズを除去するための2つの対角線フィルタの適用を示す。この実施例においては、p14,12 及び p2,12 はフィルタリングされていないことに留意されたい。その理由は、そのようにすると付加的なシンボル・ストレージを必要とし、またこれら2つは補間段階に対する支配的なノイズ誘因ではないからである。対角線フィルタのh0乃至h6で定義される7つのフィルタ係数(即ち、図4のm=7)を用いて、ノイズ減衰パイロット推定値
Figure 0005522605
は次のように与えられる。
Figure 0005522605
及び
Figure 0005522605
対角線フィルタリングが可能な場合、サブキャリア12に対する時間補間段階への入力は、
Figure 0005522605
となる。これは図9に示す。
周波数軸フィルタリングに先行する対角線フィルタリング(実施例1)に関して、4個タップの時間補間を可能にするサイズのパイロット・ストアに対して15個のタップを用いることができる(一般に、nが時間補間に関するタップ数である場合、4n−1個)。時間軸フィルタリングに先行する対角線フィルタリング(実施例2)に関しては、パイロット・ストアに保持された以前の又は後のシンボルからのパイロットに対する不足を避けるために、パイロット・ストアのサイズを増す必要があり、或いは、タップの数を減らす必要がある。これが、実施例1の15個に比べて、実施例2のタップ数が7個のみである理由である。
前述の実施例において、対角線は式(1)を満たすように選択される。しかし、以前に言及したように、これは必須ではなく、対角線はシンボル/サブキャリア(n−k)面上の任意の対角線方向に置くことができる。しかし、DVB−T及び他の標準的TVシステムに関しては、各シンボル内のパイロット・サブキャリアの間隔は12であり且つ各シンボル内のパイロットは隣接するシンボルに対して3サブキャリアだけシフトしているので、最も効果的なフィルタリング法は、n及びkが式(1)で与えられる関係を満たす場合のフィルタリング法である。この理由は、これらの対角線が、フィルタリング後の最良のSNRを与える、最も効果的なサンプリング・レートを有するからである。
考察した実施例において、対角線フィルタリングは何れの補間にも先立って実施される。これは実際に好ましいが、必須ではない。
実際には、あらゆる操作順序が可能である(あるものは非常に非効率であるが)。良好な操作順序は、
1)対角線フィルタリング、続いて係数12の周波数補間(実施例1と同じ)。これはτmax<24/NTであるとき良好である。
2)対角線フィルタリング、続いて係数4の時間補間及び係数3の周波数補間。これは、τmax>24/NTであり、ドップラー・周波数が高すぎないとき良好である。
本発明の1つの用途はOFDM信号の受信機に関するものである。受信機は、受信信号を、本発明により広帯域ノイズを除去するように対角線的にフィルタリングするように設定することができる。次に受信機は、サブキャリアを補間し、そして取得されたチャンネル推定値から、伝送されたOFDM信号を得ることができる。既に言及したように、OFDM伝送はデジタルTVシステム(例えば、DVB−T(デジタル・ビデオ放送−地上波)、DVB−H(デジタル・ビデオ放送−ハンドヘルド)及びISDB−T(統合デジタル放送−地上波))に用いられている。本発明の1つの特定の用途は、モバイル・デジタルTV受像機である。OFDMはまた、デジタル音声放送(例えば、Eureka147、HD Radio、T−DMB及びISDB−TSB)、ADSL及びVDSL広帯域接続、並びに、とりわけIEEE802.11a及び802.11g無線LANに用いられているので、本発明は、チャネル推定用パイロットを有するOFDM信号を用いた何れのそれらシステムにも適用できる。

Claims (22)

  1. 受信したOFDM(直交周波数分割多重)信号をフィルタリングしてノイズを減らす方法であって、
    前記OFDM信号は時間方向の複数のシンボルnを含み、
    各々の前記シンボルは周波数方向の複数のサブキャリアkを含み、
    各々の前記シンボルの各a番目サブキャリアは既知の振幅及び位相を有するパイロット・サブキャリアとして伝送され、
    各々の前記シンボルは、隣接するシンボルに対してb個サブキャリアだけ離れたパイロット・サブキャリアを有し、
    前記方法は、後の補間に用いる選択されたパイロット・サブキャリアを、m個タップ・フィルタのそれぞれのタップに入力することによって、そのフィルタリングされたバージョンを生成するステップを含み、
    m個のパイロット・サブキャリアが前記選択されたパイロット・サブキャリアを取り巻き、
    前記m個のパイロット・サブキャリアの各々は、n−k面内の対角線を定めるnとkの間の関係を満たし、
    選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを前記生成するステップを、複数のパイロット・サブキャリアに対して繰り返し、
    前記複数のフィルタリングされた選択されたパイロット・サブキャリアを用いて、前記OFDM信号を補間する、ステップをさらに含み、
    前記補間するステップは、前記周波数方向に係数a/bで補間するステップを含み、
    前記補間するステップは、前記周波数方向に係数a/bで補間するステップの後に、前記周波数方向に係数bで補間するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
  2. 前記補間するステップは、少なくとも1つのフィルタリングされていないパイロット・サブキャリアをさらに用いることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
  3. 前記補間するステップは、マルチレート多相フィルタにより実行されることを特徴とする、請求項1又は2の何れか1項に記載の方法。
  4. 前記nとkの間の関係は、n−k面内の任意の対角線の中の、非パイロット・サブキャリアに対するパイロット・サブキャリアの最大比を有する対角線を定めることを特徴とする、請求項1〜の何れか1項に記載の方法。
  5. 前記nとkの間の関係は、Dを整数として、k − b.n = aD で与えられることを特徴とする、請求項1〜の何れか1項に記載の方法。
  6. a=12及びb=3であることを特徴とする、請求項1〜の何れか1項に記載の方法。
  7. 選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを前記生成するステップは、前記パイロット・サブキャリア内の信号及びノイズの相対的レベルに適合させたウィーナ・フィルタによって実行されることを特徴とする、請求項1〜の何れか1項に記載の方法。
  8. 選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを前記生成するステップは、ローパス・フィルタによって実行されることを特徴とする、請求項1〜の何れか1項に記載の方法。
  9. コンピュータ手段上で動作するとき、該コンピュータ手段に請求項1〜の何れか1項に記載の方法を実行させることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
  10. コンピュータ手段上で動作するとき、該コンピュータ手段に請求項1から8の何れか1項に記載の方法を実行させるコンピュータ・プログラムをストアすることを特徴とする記録担体。
  11. コンピュータ手段上で動作するとき、受信したOFDM(直交周波数分割多重)信号をフィルタリングしてノイズを減らすためのコンピュータ・プログラムであって、
    前記OFDM信号は時間方向の複数のシンボルnを含み、
    各々の前記シンボルは周波数方向の複数のサブキャリアkを含み、
    各々の前記シンボルの各a番目サブキャリアは既知の振幅及び位相を有するパイロット・サブキャリアとして伝送され、
    各々の前記シンボルは、隣接するシンボルに対してb個サブキャリアだけ離れたパイロット・サブキャリアを有し、
    前記コンピュータ手段に、
    a)選択されたパイロット・サブキャリアを、m個タップ・フィルタのそれぞれのタップに入力することによりフィルタリングするステップであって、m個のパイロット・サブキャリアが前記選択されたパイロット・サブキャリアを取り巻き、該m個のパイロット・サブキャリアの各々は、n−k面内の対角線を定めるnとkの間の関係を満たす、フィルタリングするステップと、
    b)前記ステップa)を複数のパイロット・サブキャリアに対して繰り返すステップと、
    c)前記ステップb)からのフィルタリングされた選択されたパイロット・サブキャリアを用いて、前記OFDM信号を周波数次元において補間するステップと、
    を実行させ、
    前記補間するステップは、前記周波数方向に係数a/bで補間するステップを含み、
    前記補間するステップは、前記周波数方向に係数a/bで補間するステップの後に、前記周波数方向に係数bで補間するステップをさらに含む
    ことを特徴とするコンピュータ・プログラム。
  12. OFDM(直交周波数分割多重)信号をフィルタリングしてノイズを減らすための装置であって、
    前記OFDM信号は時間方向の複数のシンボルnを含み、
    各々の前記シンボルは周波数方向の複数のサブキャリアkを含み、
    各々の前記シンボルの各a番目サブキャリアは既知の振幅及び位相を有するパイロット・サブキャリアとして伝送され、
    各々の前記シンボルは、隣接するシンボルに対してb個サブキャリアだけ離れたパイロット・サブキャリアを有し、
    前記装置は、後の補間に用いる選択されたパイロット・サブキャリアをフィルタリングするためのm個タップ・フィルタを備え、
    前記フィルタは、前記選択されたパイロット・サブキャリアを取り巻くm個タップのそれぞれにm個パイロット・サブキャリアを受信するように設定され、
    前記m個のパイロット・サブキャリアの各々は、n−k面内の対角線を定めるnとkの間の関係を満たし、
    複数の選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを生成するための複数のm個タップ・フィルタをさらに備え、
    前記複数のフィルタリングされた選択されたパイロット・サブキャリアを用いて前記OFDM信号を補間するための補間器をさらに備え、
    前記補間器は、周波数方向において係数a/bで補間するように設定され、
    前記補間器は、前記周波数方向に係数a/bで補間した後で、前記周波数方向に係数bで補間するようにさらに設定されることを特徴とする装置。
  13. 前記補間器は、少なくとも1つのフィルタリングされていないパイロット・サブキャリアを用いることを特徴とする、請求項12に記載の装置。
  14. 前記補間器は、マルチレート多相フィルタであることを特徴とする、請求項12又は13の何れか1項に記載の装置。
  15. 前記nとkの間の関係は、n−k面内の任意の対角線の中の、非パイロット・サブキャリアに対するパイロット・サブキャリアの最大比を有する対角線を定めることを特徴とする、請求項1214の何れか1項に記載の装置。
  16. 前記nとkの間の関係が、Dを整数として、k − b.n = aD で与えられることを特徴とする、請求項1215の何れか1項に記載の装置。
  17. a=12及びb=3であることを特徴とする、請求項1216の何れか1項に記載の装置。
  18. 前記フィルタは、前記パイロット・サブキャリア内の信号及びノイズの相対的レベルに適合させたウィーナ・フィルタを含むことを特徴とする、請求項1217の何れか1項に記載の装置。
  19. 前記フィルタはローパス・フィルタを含むことを特徴とする、請求項1217の何れか1項に記載の装置。
  20. 前記装置はOFDM信号の受信機であることを特徴とする、請求項1219の何れか1項に記載の装置。
  21. OFDM信号の前記受信機はモバイル・テレビジョン受像機であることを特徴とする、請求項20に記載の装置。
  22. OFDM(直交周波数分割多重)信号を受信するための受信機であって、
    前記OFDM信号は時間方向の複数のシンボルnを含み、
    各々の前記シンボルは周波数方向の複数のサブキャリアkを含み、
    各々の前記シンボルの各a番目サブキャリアは既知の振幅及び位相を有するパイロット・サブキャリアとして伝送され、
    各々の前記シンボルは、隣接するシンボルに対してb個サブキャリアだけ離れたパイロット・サブキャリアを有し、
    複数の選択されたパイロット・サブキャリアのフィルタリングされたバージョンを生成するための複数のm個タップ・フィルタであって、該フィルタの各々は、m個パイロット・サブキャリアを、前記選択されたパイロット・サブキャリアを取り巻くm個タップのそれぞれに受信するように設定され、該m個パイロット・サブキャリアの各々は、n−k面内の対角線を定めるnとkの間の関係を満たす、前記複数のm個タップ・フィルタと、
    前記複数のフィルタリングされた選択されたパイロット・サブキャリアを用いて前記OFDM信号を補間するための補間器であって、周波数方向において係数a/bで補間するように設定され、前記周波数方向に係数a/bで補間した後で、前記周波数方向に係数bで補間するようにさらに設定される前記補間器と、
    前記補間されたサブキャリアから、オリジナルの伝送信号を得るための復調器と、
    を備えることを特徴とする受信機。
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