JP5566223B2 - Diversity receiving apparatus and diversity receiving method - Google Patents
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Description
本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)方式に準拠したディジタル変調信号をダイバーシティ受信して復調するダイバーシティ受信装置及びダイバーシティ受信方法に関する。 The present invention relates to a diversity receiving apparatus and a diversity receiving method for diversity receiving and demodulating a digital modulation signal based on an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system.
OFDM変調はマルチパス妨害に対する耐性が高い変調方式として知られており、欧州のDVB−Tや、日本のISDB−Tなど、各国の地上波ディジタル放送規格において採用されている。 OFDM modulation is known as a modulation scheme with high resistance against multipath interference, and is adopted in terrestrial digital broadcasting standards such as DVB-T in Europe and ISDB-T in Japan.
放送局から送出されたOFDM変調波は、伝送経路において、インパルス雑音、スプリアス妨害、同一チャンネルNTSC妨害等の様々な妨害波が重畳された形で受信されることがある。OFDM受信装置の構成においては、こうした様々な妨害波に対する耐性の向上が重要な課題となっている。特に、多様な受信環境での使用が想定される車載型受信装置や携帯型受信装置等の移動可能な受信装置においては、インパルス雑音に代表される時間領域雑音、スプリアス妨害に代表される周波数選択性雑音の双方に対する高い耐性が必要とされる。 An OFDM modulated wave transmitted from a broadcast station may be received on a transmission path in a form in which various interference waves such as impulse noise, spurious interference, and co-channel NTSC interference are superimposed. In the configuration of the OFDM receiver, improvement of resistance to various interference waves is an important issue. In particular, in mobile receivers such as in-vehicle receivers and portable receivers that are expected to be used in various reception environments, time domain noise typified by impulse noise and frequency selection typified by spurious interference High immunity to both sexual noise is required.
車載型受信装置の構成においては、ダイバーシティ受信技術の適用が必須である。ダイバーシティ受信技術は、複数のアンテナで受信した信号を合成することで、受信性能を向上させるものである。特にOFDM変調においては、送信データ信号が多数のキャリアに分散されて伝送されるため、受信装置側で、これらの各々のキャリアを適切に合成することにより、大幅な性能の向上が可能である(特許文献1〜3参照)。
In the configuration of the in-vehicle receiver, it is essential to apply diversity reception technology. The diversity reception technique improves reception performance by combining signals received by a plurality of antennas. In particular, in OFDM modulation, a transmission data signal is distributed and transmitted over a large number of carriers, so that a significant improvement in performance can be achieved by appropriately combining these carriers on the receiving device side (
図1は一般的なダイバーシティOFDM受信装置の構成を概略的に示している。図1の受信装置においてはダイバーシティの受信系統(以降ブランチ)の数は2としている。 FIG. 1 schematically shows a configuration of a general diversity OFDM receiver. In the receiving apparatus of FIG. 1, the number of diversity receiving systems (hereinafter called branches) is two.
図2は図1の受信装置の受信対象信号であるOFDM信号のフォーマット例を示している。OFDM信号は図2に示すように、キャリア周波数方向の複数のサブキャリア位置とシンボル時間方向の複数のシンボル位置とで表現されるデータキャリア(図2の白丸)とパイロットキャリア(図2の二重丸)とからなる。パイロットキャリアは既知の値の信号であり、周期的に挿入されている。 FIG. 2 shows an example of the format of an OFDM signal that is a signal to be received by the receiving apparatus of FIG. As shown in FIG. 2, the OFDM signal has a data carrier (white circle in FIG. 2) and a pilot carrier (double in FIG. 2) expressed by a plurality of subcarrier positions in the carrier frequency direction and a plurality of symbol positions in the symbol time direction. Circle). The pilot carrier is a signal having a known value and is periodically inserted.
この図1のダイバーシティOFDM受信装置は、ブランチ毎に検波部1,2を備え、更に復調部3及び復号部4を備えている。各ブランチの検波部1,2は、アンテナ1a,2aから入力されるRF信号を、受信OFDMシンボルに順次的に変換して、出力する。個々のOFDMシンボルは、所定サブキャリア数の受信値Y1,Y2で構成される。
The diversity OFDM receiver of FIG. 1 includes
検波部1,2は、RFフィルタリング、IF信号への周波数変換、IFフィルタリング、A/D変換、サンプリング周波数変換、FFT窓抽出、FFTなどの処理を行うことが一般的である。
The
復調部3には、2つの検波部1,2が出力する受信OFDMシンボルが順次的に入力される。復調部3は、受信OFDMシンボルに含まれる受信値Y1,Y2に対して復調処理を行って復調値Vと、当該復調値Vの信頼度Qを算出する。
The received OFDM symbols output from the two
復号部4は、復調値Vに対して、ビタビ復号、デインターリーブ、RS復号等からなる処理を行って、送信情報系列を復元する。前述した信頼度Qは、ビタビ復号において利用される。信頼度Qが低い復調値Vに対応するメトリックの重みを小さくすることにより、雑音耐性の高いビタビ復号が達成される。 The decoding unit 4 performs processing including Viterbi decoding, deinterleaving, and RS decoding on the demodulated value V to restore a transmission information sequence. The reliability Q described above is used in Viterbi decoding. By reducing the metric weight corresponding to the demodulated value V with low reliability Q, Viterbi decoding with high noise resistance is achieved.
復調部3は、図3に示すように、伝送路推定部21,22、雑音電力推定部23,24、合成等化部25、及び送信値推定部26を備えている。
As shown in FIG. 3, the demodulation unit 3 includes transmission
伝送路推定部21,22各々は、受信値Y1,Y2の伝達特性を推定する。伝達特性の推定精度は、受信装置の性能に大きく影響するため、様々な推定方法が考案されている。ISDB−T規格に対応する受信装置の場合には、同規格で規定されるパイロットキャリアを利用して、伝送路推定を行うことが一般的である。なお、伝送路推定の具体的な方法については、本発明と直接的に関連しないため詳細な説明を省略する。
Each of the
雑音電力推定部23,24は、受信値Y1,Y2に含まれる雑音成分の電力(以降、雑音電力)を推定する。雑音電力推定部23,24の詳細については後述する。
The noise
合成等化部25は、推定伝達特性と推定雑音電力に基づいて、各ブランチの受信値Y1,Y2を合成等化することで、復調値Vを算出するとともに、復調値Vの信頼度Qを算出する。具体的には、次式(1),(2)にしたがって、復調値Vと、これに対応する信頼度Qを算出する。
The
V= (Y1H1 */Z1 +Y2H2 */Z2)/Q …(1)
ここで、x*はxの複素共役を表す。
V = (Y 1 H 1 * / Z 1 + Y 2 H 2 * / Z 2 ) / Q (1)
Here, x * represents a complex conjugate of x.
Q= |H1|2/Z1 + |H2|2/Z2 …(2)
上式(1),(2)において、H1は伝送路推定部21によって推定された受信値Y1の伝達特性、H2は伝送路推定部22によって推定された受信値Y2の伝達特性、Z1は雑音電力推定部23によって推定された受信値Y1の雑音電力、Z2は雑音電力推定部24によって推定された受信値Y2の雑音電力を表している。なお、上記の合成等化手法は、最大比合成として広く知られるものである。
Q = | H 1 | 2 / Z 1 + | H 2 | 2 / Z 2 (2)
In the above equations (1) and (2), H 1 is the transfer characteristic of the received value Y 1 estimated by the transmission
式(1)では、各ブランチの推定雑音電力を考慮した合成が行われている。その式(1)から明らかなように、推定雑音電力が大きいブランチの受信値は、合成結果への寄与を減ぜられる。これにより、雑音の影響が抑圧される。また、式(2)の各項は、各ブランチのCN比を表しており、その総和として算出される信頼度Qは、合成後のCN比に他ならない。 In Equation (1), synthesis is performed in consideration of the estimated noise power of each branch. As is clear from the equation (1), the received value of the branch having a large estimated noise power can reduce the contribution to the synthesis result. Thereby, the influence of noise is suppressed. Each term of the formula (2) represents the CN ratio of each branch, and the reliability Q calculated as the sum is nothing but the combined CN ratio.
このように、合成等化および信頼度算出は、推定雑音電力に基づいて行われるため、その推定精度は非常に重要である。各種の雑音に対する耐性は、雑音電力の推定精度により決定されるといってもよい。 Thus, since synthesis equalization and reliability calculation are performed based on estimated noise power, the estimation accuracy is very important. It can be said that the immunity to various types of noise is determined by the estimation accuracy of noise power.
送信値推定部26は、復調値Vに基づいて送信値を推定して出力する。送信値の推定には、いわゆるスライサが用いられることが多い。一般的に、送信値は、QPSK、16QAM等のディジタル変調方式を特徴付ける規定のコンスタレーション点のいずれかである。スライサは、規定のコンスタレーション点集合の中から、復調値にもっとも距離の近い点を選択することにより、送信値を推定する。推定送信値は雑音電力推定部23,24に供給される。なお、復調値Vがパイロット信号に対応する場合には、推定の必要はなく、既知の送信値を出力する。
The transmission
次に、雑音電力推定部23,24について詳細に説明する。各ブランチの雑音電力推定部23,24各々は図4に示すように、瞬時雑音電力算出部31と、シンボル方向フィルタ32とを備えている。瞬時雑音電力算出部31は、受信値Yqに含まれる雑音成分の瞬時電力(以降、瞬時雑音電力)Eqを算出する。瞬時雑音電力Eqは、次式(3),(4)にしたがって算出される。なお、qはブランチインデックスである(1又は2)。
Next, the noise
Wq = Yq−D・Hq …(3)
Eq = |Wq|2 …(4)
式(3)において、Dは送信値推定部26から出力される推定送信値であり、推定送信値Dに推定伝達特性Hqを乗じることで、雑音が無い状態での受信値を求め、これを実際の受信値Yqから減算することで、受信値Yqに含まれる雑音成分Wqを求めることが行われる。式(4)では、この雑音成分Wqの絶対値の2乗として瞬時雑音電力Eqが算出される。
Wq = Yq-D · Hq (3)
Eq = | Wq | 2 … (4)
In Expression (3), D is an estimated transmission value output from the transmission
こうして算出された瞬時雑音電力Eqはあくまで雑音電力の標本に過ぎず、そのまま合成等化処理に使用することはできない。雑音電力を推定するには、瞬時雑音電力に対して、なにかしらの平均化を行う必要がある。図4のシンボル方向フィルタ32は、瞬時雑音電力Eqをシンボル時間方向にフィルタリングすることにより、推定雑音電力Zqを算出する。
The instantaneous noise power Eq calculated in this way is merely a sample of the noise power and cannot be used for the synthesis equalization process as it is. In order to estimate the noise power, it is necessary to perform some averaging on the instantaneous noise power. The
シンボル方向フィルタ32は例えば、図5のサブキャリア変調信号のフォーマットにおいて同一サブキャリア周波数の◆で示される受信値の瞬時雑音電力Eqを平均化することで、●で示される受信値の推定雑音電力Zqを算出する。
For example, the
ここで、推定雑音電力Zqは過去のシンボルの瞬時雑音電力Eqに基づいて算出され、現在のシンボルの瞬時雑音電力Eqは推定雑音電力Zqに反映されない。これは、瞬時雑音電力Eqの算出には推定送信値Dが必要であり、推定送信値Dの算出には推定雑音電力Zqを用いた合成等化処理が必要であるからである。 Here, the estimated noise power Zq is calculated based on the instantaneous noise power Eq of the past symbol, and the instantaneous noise power Eq of the current symbol is not reflected in the estimated noise power Zq. This is because the estimated transmission value D is required to calculate the instantaneous noise power Eq, and the synthesis equalization process using the estimated noise power Zq is required to calculate the estimated transmission value D.
図6(a)及び(b)は、実際の車載受信環境で算出された推定雑音電力を示すグラフである。図6(a)はブランチB1の推定雑音電力Z1を示し、図6(b)は、ブランチB2の推定雑音電力Z2を示している。図6(a)及び(b)からは、ブランチB1,B2各々で異なる、周波数選択性雑音の電力分布が、良く推定されていることが分かる。このように、ブランチ毎と、かつサブキャリア周波数毎に算出された推定雑音電力に基づいて、合成等化処理を行うことにより、周波数選択性雑音に対して非常に高い耐性を発揮することができる。 FIGS. 6A and 6B are graphs showing estimated noise power calculated in an actual in-vehicle reception environment. 6 (a) shows the estimated noise power Z1 of the branch B1, and FIG. 6 (b) shows the estimated noise power Z2 of the branch B2. 6 (a) and 6 (b), it can be seen that the power distribution of frequency selective noise, which is different in each of the branches B1 and B2, is well estimated. As described above, by performing the synthesis equalization processing based on the estimated noise power calculated for each branch and for each subcarrier frequency, it is possible to exhibit extremely high resistance to frequency selective noise. .
以上のように、従来の受信装置は、周波数選択性雑音に対しては非常に高い耐性を有する。しかしながら、これとは対照的に、インパルス雑音に代表される時間領域雑音に対する耐性は低い。これは、特定のシンボルのみに大きなインパルス雑音が重畳されている場合を考えてみれば明らかである。その特定のシンボルにおいて、推定雑音電力は通常時に比較して高く算出されるべきであるが、このような仕組みを従来の受信装置は持っていない。その特定のシンボルにおいて、瞬時雑音電力には、高い値が観測されるであろうが、これが推定雑音電力の上昇として反映されるのは次のシンボルにおいてであり、その時点ではインパルス雑音の影響は既に無くなってしまっている。 As described above, the conventional receiving apparatus has a very high resistance to frequency selective noise. However, in contrast, the tolerance to time domain noise represented by impulse noise is low. This is apparent when considering the case where a large impulse noise is superimposed only on a specific symbol. In the specific symbol, the estimated noise power should be calculated higher than in the normal case, but the conventional receiving apparatus does not have such a mechanism. At that particular symbol, a high value will be observed in the instantaneous noise power, but this is reflected in the next symbol as an increase in the estimated noise power, at which point the impact of the impulse noise is It has already disappeared.
OFDM信号の移動受信や車載受信においては、周波数選択性雑音及び時間領域雑音の双方に対しての対策が必要である。しかしながら、従来のダイバーシティ受信装置において、時間領域雑音に対する対策が為されておらず、充分な受信品質を確保することができないという問題点があった。 In mobile reception and in-vehicle reception of OFDM signals, countermeasures against both frequency selective noise and time domain noise are required. However, the conventional diversity receiver has a problem in that no measures against time domain noise are taken and sufficient reception quality cannot be ensured.
そこで、本発明が解決しようとする課題には、上記の欠点が一例として挙げられ、周波数選択性雑音及び時間領域雑音の双方に対する耐性が高いダイバーシティ受信装置及びダイバーシティ受信方法を提供することが本発明の目的である。 Therefore, the problem to be solved by the present invention includes the above-mentioned drawbacks as an example, and it is an object of the present invention to provide a diversity receiving apparatus and a diversity receiving method that are highly resistant to both frequency selective noise and time domain noise. Is the purpose.
本願の請求項1に係る発明のダイバーシティ受信装置は、シンボル毎に1以上のパイロットキャリアを含む複数のキャリアからなるOFDM信号を受信系統毎に受信処理して合成するダイバーシティ受信装置であって、受信した前記OFDM信号を前記受信系統毎に周波数領域のOFDM信号に変換して前記複数のキャリア各々の受信値を出力する検波手段と、前記検波手段の出力受信値の伝達特性を前記受信系統毎に推定する伝送路推定手段と、前記検波手段の出力受信値、前記伝送路推定手段によって推定された推定伝達特性及び推定送信値に基づいて前記出力受信値の雑音電力を前記受信系統毎に推定する雑音電力推定手段と、前記受信系統毎の前記検波手段の出力受信値、前記伝送路推定手段による推定伝達特性、及び前記雑音電力推定手段による推定雑音電力を合成等化して復調値を算出する合成等化手段と、前記復調値を復号処理して送信情報系列を復元する復号手段と、前記復調値から送信値を推定して前記推定送信値を出力する送信値推定手段と、を備え、前記雑音電力推定手段は、前記受信系統毎に、前記出力受信値、前記出力受信値に対応する前記推定伝達特性、及び前記出力受信値に対応する前記推定送信値に基づいて前記出力受信値の瞬時雑音電力を算出する第1瞬時雑音電力算出手段と、前記第1瞬時雑音電力算出手段によって算出された前記瞬時雑音電力をシンボル時間方向にフィルタリングしてキャリア周波数毎の第1仮雑音電力を出力するシンボル方向フィルタ手段と、前記出力受信値のうちの前記パイロットキャリアに対応するパイロット受信値、前記パイロット受信値に対応する前記推定伝達特性、及び前記パイロット受信値に対応する既知の送信値に基づいて前記パイロット受信値の瞬時雑音電力を算出する第2瞬時雑音電力算出手段と、前記第1仮雑音電力を前記第2瞬時雑音電力算出手段によって算出された前記パイロット受信値の瞬時雑音電力に基づいて補正して前記推定雑音電力を出力する雑音電力補正手段と、を有することを特徴としている。
A diversity receiving apparatus according to
本願の請求項10に係る発明のダイバーシティ受信方法は、シンボル毎に1以上のパイロットキャリアを含む複数のキャリアからなるOFDM信号を受信系統毎に受信処理して合成するダイバーシティ受信装置のダイバーシティ受信方法であって、受信した前記OFDM信号を前記受信系統毎に周波数領域のOFDM信号に変換して前記複数のキャリア各々の受信値を出力する検波ステップと、前記検波ステップの出力受信値の伝達特性を前記受信系統毎に推定する伝送路推定ステップと、前記検波ステップの出力受信値、前記伝送路推定ステップによって推定された推定伝達特性及び推定送信値に基づいて前記出力受信値の雑音電力を前記受信系統毎に推定する雑音電力推定ステップと、前記受信系統毎の前記出力受信値、前記伝送路推定ステップによる推定伝達特性、及び前記雑音電力推定ステップによる推定雑音電力を合成等化して復調値を算出する合成等化ステップと、前記復調値を復号処理して送信情報系列を復元する復号ステップと、前記復調値から送信値を推定して前記推定送信値を出力する送信値推定ステップと、を備え、前記雑音電力推定ステップは、前記受信系統毎に、前記出力受信値、前記出力受信値に対応する前記推定伝達特性、及び前記出力受信値に対応する前記推定送信値に基づいて前記出力受信値の瞬時雑音電力を算出する第1瞬時雑音電力算出ステップと、前記第1瞬時雑音電力算出ステップによって算出された前記瞬時雑音電力をシンボル時間方向にフィルタリングしてキャリア周波数毎の第1仮雑音電力を出力するシンボル方向フィルタリングステップと、前記出力受信値のうちの前記パイロットキャリアに対応するパイロット受信値、前記パイロット受信値に対応する前記推定伝達特性、及び前記パイロット受信値に対応する既知の送信値に基づいて前記パイロット受信値の瞬時雑音電力を算出する第2瞬時雑音電力算出ステップと、前記第1仮雑音電力を前記第2瞬時雑音電力算出ステップによって算出された前記パイロット受信値の瞬時雑音電力に基づいて補正して前記推定雑音電力を出力する雑音電力補正ステップと、を有することを特徴としている。 The diversity reception method of the invention according to claim 10 of the present application is a diversity reception method of a diversity reception device that performs reception processing for each reception system and combines OFDM signals including a plurality of carriers including one or more pilot carriers for each symbol. A detection step of converting the received OFDM signal into a frequency domain OFDM signal for each reception system and outputting a reception value of each of the plurality of carriers, and a transfer characteristic of an output reception value of the detection step A transmission path estimation step for each reception system, an output reception value of the detection step, an estimated transmission characteristic estimated by the transmission path estimation step, and a noise power of the output reception value based on an estimated transmission value. Noise power estimation step for each estimation, received output value for each reception system, transmission path estimation A combined equalization step for calculating a demodulated value by combining and equalizing an estimated transfer characteristic by the step and an estimated noise power by the noise power estimating step; and a decoding step for decoding the demodulated value to restore a transmission information sequence; A transmission value estimation step of estimating a transmission value from the demodulated value and outputting the estimated transmission value, and the noise power estimation step corresponds to the output reception value and the output reception value for each reception system A first instantaneous noise power calculation step of calculating an instantaneous noise power of the output reception value based on the estimated transmission characteristic to be performed and the estimated transmission value corresponding to the output reception value, and the first instantaneous noise power calculation step. Symbol direction filtering that outputs the first temporary noise power for each carrier frequency by filtering the calculated instantaneous noise power in the symbol time direction. A pilot reception value corresponding to the pilot carrier of the output reception value, the estimated transfer characteristic corresponding to the pilot reception value, and a known transmission value corresponding to the pilot reception value. A second instantaneous noise power calculating step for calculating the instantaneous noise power of the value; and correcting the first temporary noise power based on the instantaneous noise power of the pilot reception value calculated by the second instantaneous noise power calculating step. And a noise power correction step for outputting the estimated noise power.
本発明のダイバーシティ受信装置及びダイバーシティ受信方法によれば、受信系統毎の検波手段の出力受信値、伝送路推定手段による推定伝達特性、及び雑音電力推定手段による推定雑音電力を合成等化して復調値を算出する合成等化手段と、復調値を復号処理して送信情報系列を復元する復号手段と、復調値から送信値を推定して推定送信値を出力する送信値推定手段と、を備え、その雑音電力推定手段は、受信系統毎に、出力受信値、出力受信値に対応する推定伝達特性、及び出力受信値に対応する推定送信値に基づいて出力受信値の瞬時雑音電力を算出する第1瞬時雑音電力算出手段と、その瞬時雑音電力をシンボル時間方向にフィルタリングしてキャリア周波数毎の第1仮雑音電力を出力するシンボル方向フィルタ手段と、出力受信値のうちのパイロットキャリアに対応するパイロット受信値、パイロット受信値に対応する推定伝達特性、及びパイロット受信値に対応する既知の送信値に基づいてパイロット受信値の瞬時雑音電力を算出する第2瞬時雑音電力算出手段と、第1仮雑音電力をパイロット受信値の瞬時雑音電力に基づいて補正して推定雑音電力を出力する雑音電力補正手段と、を備えている。このように、検波手段から出力される受信値の瞬時雑音電力をその出力受信値のうちのパイロット受信値の瞬時雑音電力に基づいて補正することにより定雑音電力が求められ、その推定雑音電力を用いて合成等化手段により合成等化処理が行われるので、周波数選択性雑音だけでなく時間領域雑音に対しても良好な受信特性を得ることができる。すなわち、周波数選択性雑音及び時間領域雑音の双方に対する耐性が高いダイバーシティ受信装置及びダイバーシティ受信方法が達成される。 According to the diversity receiver and diversity reception method of the present invention, the demodulated value is obtained by combining and equalizing the output reception value of the detection means for each reception system, the estimated transfer characteristic by the transmission path estimation means, and the estimated noise power by the noise power estimation means. Synthesizing and equalizing means for calculating, a decoding means for decoding the demodulated value to restore the transmission information sequence, and a transmission value estimating means for estimating the transmission value from the demodulated value and outputting the estimated transmission value, The noise power estimation means calculates the instantaneous noise power of the output reception value for each reception system based on the output reception value, the estimated transfer characteristic corresponding to the output reception value, and the estimated transmission value corresponding to the output reception value. 1 instantaneous noise power calculation means, symbol direction filter means for filtering the instantaneous noise power in the symbol time direction and outputting first temporary noise power for each carrier frequency, and output reception Second instantaneous noise for calculating the instantaneous noise power of the pilot reception value based on the pilot reception value corresponding to the pilot carrier, the estimated transmission characteristic corresponding to the pilot reception value, and the known transmission value corresponding to the pilot reception value Power calculating means, and noise power correcting means for correcting the first temporary noise power based on the instantaneous noise power of the pilot reception value and outputting estimated noise power. Thus, the constant noise power is obtained by correcting the instantaneous noise power of the received value output from the detection means based on the instantaneous noise power of the pilot received value of the output received value, and the estimated noise power is Since the synthesis equalization processing is performed by the synthesis equalization means, good reception characteristics can be obtained not only for frequency selective noise but also for time domain noise. That is, a diversity receiving apparatus and a diversity receiving method that are highly resistant to both frequency selective noise and time domain noise are achieved.
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図7は本発明の第1の実施例としてダイバーシティ受信装置の雑音電力推定部の構成を示している。この第1の実施例は図1に示した受信装置の復調部3において適用されるものである。すなわち、第1の実施例の雑音電力推定部は図3に示した復調部3の雑音電力推定部23,24として用いられるものである。
FIG. 7 shows the configuration of the noise power estimation unit of the diversity receiver as the first embodiment of the present invention. The first embodiment is applied to the demodulator 3 of the receiving apparatus shown in FIG. That is, the noise power estimator of the first embodiment is used as the
図7の雑音電力推定部は、瞬時雑音電力算出部41及びシンボル方向フィルタ42の他に、パイロットキャリア抽出部43と、パイロット瞬時雑音電力算出部44と、キャリア方向フィルタ45と、雑音電力補正部46と、を備えている。
7 includes a pilot
瞬時雑音電力算出部41及びシンボル方向フィルタ42は図4に示した瞬時雑音電力算出部31及びシンボル方向フィルタ32と同一であるので、ここでの説明は省略される。
Since the instantaneous noise
なお、シンボル方向フィルタ42によって推定された雑音電力を第1仮雑音電力Z1qと称する。
The noise power estimated by the
パイロットキャリア抽出部43は検波部(図1の検波部1又は2)の出力信号が示す受信値Yqのうちからパイロットキャリアに対応した受信値を抽出する。
The pilot
パイロット瞬時雑音電力算出部44には、パイロットキャリア抽出部43によって抽出された受信値のみが入力される。パイロット瞬時雑音電力算出部44は、これらの受信値の瞬時雑音電力(以下、パイロット瞬時雑音電力)を算出する。具体的な算出方法は、上記した式(3),(4)と同様である。ただし、推定送信値Dについては、対象がパイロット信号であるため、既知の送信値を用いる。この瞬時雑音電力は、既知の送信値を利用して算出され、パイロットキャリア以外のデータキャリアについては算出されない。
Only the reception value extracted by the pilot
キャリア方向フィルタ45は、パイロット瞬時雑音電力算出部44から出力されるパイロット瞬時雑音電力をキャリア周波数方向にフィルタリングすることにより、第2仮雑音電力Z2qをキャリア周波数毎に算出する。ここで単純な例をあげるならば、図8に示すOFDM信号のフォーマットにおいて●で示される位置の第2仮雑音電力は、矢印Aで示される4つのパイロットキャリア位置のパイロット瞬時雑音電力の単純平均として算出される。また、この例では、▲、■で示されるキャリア位置についても、この単純平均値が、第2仮雑音電力Z2qとなる。
The
なお、ここでは、単純なフィルタリングを例示したが、矢印Aで示される4つの位置のパイロット瞬時雑音電力の重み付け平均値、すなわちFIR演算結果として●点の第2仮雑音電力Z2qを得ることも可能である。また、●、▲、■の各々キャリア位置について、異なる重み係数を用いることも可能である。 Although simple filtering is illustrated here, it is also possible to obtain the second temporary noise power Z2q at the point ● as the weighted average value of the pilot instantaneous noise power at the four positions indicated by the arrow A, that is, the FIR calculation result. It is. It is also possible to use different weighting factors for the carrier positions of ●, ▲, and ■.
このように算出された第2仮雑音電力Z2qは、現在のシンボルのみに基づいて算出されているため、現在のシンボルに含まれる時間領域雑音を強く反映する。図9に示すように、通常時、すなわち時間領域雑音が含まれていない場合には、第2仮雑音電力Z2qは、第1仮雑音電力Z1qとほぼ同等の値となる。ただし、第2仮雑音電力Z2qは第1仮雑音電力Z1qに較べて精度が低いことに注意されたい。これは、第1仮雑音電力Z1qが過去のシンボルの長期的平均によって高精度に算出されることに対し、第2仮雑音電力Z2qは、現在のシンボルのパイロットキャリアのみから算出されるためである。一方、現在のシンボルに時間領域雑音が含まれている場合には、図10に示すように、第2仮雑音電力Z2qは第1仮雑音電力Z1qに対して大きい値となる。 Since the second temporary noise power Z2q calculated in this way is calculated based only on the current symbol, it strongly reflects the time domain noise included in the current symbol. As shown in FIG. 9, the second temporary noise power Z2q is substantially equal to the first temporary noise power Z1q during normal times, that is, when time domain noise is not included. However, it should be noted that the second temporary noise power Z2q is less accurate than the first temporary noise power Z1q. This is because the first temporary noise power Z1q is calculated with high accuracy by a long-term average of past symbols, whereas the second temporary noise power Z2q is calculated only from the pilot carrier of the current symbol. . On the other hand, when the current symbol includes time domain noise, the second temporary noise power Z2q is larger than the first temporary noise power Z1q, as shown in FIG.
雑音電力補正部46は第1仮雑音電力Z1qと第2仮雑音電力Z2qとを比較して時間領域雑音を検出し、時間領域雑音が検出された時には第1仮雑音電力Z1qを補正して最終的な推定雑音電力Zqとする。
The noise
雑音電力補正部46の最も簡単な補正方法としては、キャリア周波数毎に第1仮雑音電力Z1q及び第2仮雑音電力Z2qのうちで高い方の仮雑音電力を選択し、それを最終的な推定雑音電力とする方法が考えられる。こうすることで、例えば、図10においては、第2仮雑音電力Z2qが選択されることになり、時間領域雑音の影響を軽減することができる。
As the simplest correction method of the noise
しかしながら、この方法では、時間領域雑音が存在しない場合に、弊害が出てしまう。すなわち、図9の矢印Bで示される部分において、精度の低い第2仮雑音電力Z2qが選択されることとなり、好ましくない。通常時においては、高精度に求められた第1仮雑音電力Z1qを最終的な推定雑音電力Zqとして選択することが望ましい。 However, this method has a negative effect when there is no time domain noise. That is, the second temporary noise power Z2q with low accuracy is selected at the portion indicated by the arrow B in FIG. 9, which is not preferable. In normal times, it is desirable to select the first temporary noise power Z1q obtained with high accuracy as the final estimated noise power Zq.
そこで、好ましい雑音電力補正部46では、図11に示されるように、キャリア周波数毎に第1仮雑音電力Z1qに所定マージンを加算することにより、閾値Tqを設定することが行われる(ステップS1)。例えば、図12に示されるように閾値Tqは設定される。そして、第2仮雑音電力Z2qが閾値Tqと比較される(ステップS2)。
Therefore, in the preferred noise
雑音電力補正部46は第2仮雑音電力Z2qがこの閾値Tq以上の場合にのみ、第2仮雑音電力Z2qを最終的な推定雑音電力Zqとして選択する(ステップS3)。第2仮雑音電力Z2qがこの閾値Tqより小である場合には、第1仮雑音電力Z1qを最終的な推定雑音電力Zqとして選択する(ステップS4)。こうすることにより、通常時の第2仮雑音電力Z2qは、閾値Tqより低くなるため、最終的な推定雑音電力Zqとして選択されなくなる。
The noise
このように、第1の実施例によれば、シンボルに時間領域雑音が含まれる場合には最終的な推定雑音電力Zqとして時間領域雑音を含む第2仮雑音電力Z2qが選択され、シンボルに時間領域雑音が含まれない場合には最終的な推定雑音電力Zqとして周波数選択性雑音に対して高精度な第1仮雑音電力Z1qが選択されるので、周波数選択性雑音及び時間領域雑音の双方に対する耐性を高めることが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, when the time domain noise is included in the symbol, the second temporary noise power Z2q including the time domain noise is selected as the final estimated noise power Zq, and the time is included in the symbol. When the area noise is not included, the first estimated noise power Z1q with high accuracy is selected as the final estimated noise power Zq with respect to the frequency selective noise, so that both the frequency selective noise and the time domain noise are detected. It becomes possible to increase tolerance.
ただし、閾値Tqを必要以上に高く設定することは好ましくない。これは、閾値Tqを高くし過ぎると、時間領域雑音の検出感度が下がってしまうためである。閾値Tqは、第2仮雑音電力Z2qの推定精度に鑑みて、必要最低限に設定されることが望ましい。 However, it is not preferable to set the threshold Tq higher than necessary. This is because if the threshold value Tq is too high, the detection sensitivity of time domain noise is lowered. The threshold Tq is preferably set to the minimum necessary in view of the estimation accuracy of the second temporary noise power Z2q.
なお、閾値Tqの設定については、上述のように加算によって行う方法以外に、乗算で行うことも可能である。すなわち、第2仮雑音電力Z2qが、第1仮雑音電力Z1qの所定倍より大きい場合に、第2仮雑音電力Z2qを最終的な推定雑音電力Zqとして選択することも可能である。 Note that the threshold Tq can be set by multiplication in addition to the method by addition as described above. That is, when the second temporary noise power Z2q is larger than a predetermined multiple of the first temporary noise power Z1q, the second temporary noise power Z2q can be selected as the final estimated noise power Zq.
図13は本発明の第2の実施例として受信装置の雑音電力推定部の構成を示している。図13の雑音電力推定部は、図7の瞬時雑音電力算出部41、シンボル方向フィルタ42、パイロットキャリア抽出部43、パイロット瞬時雑音電力算出部44、キャリア方向フィルタ45、及び雑音電力補正部46からなる構成の他に、キャリア方向フィルタ47を備えている。
FIG. 13 shows the configuration of the noise power estimation unit of the receiving apparatus as the second embodiment of the present invention. The noise power estimation unit in FIG. 13 includes the instantaneous noise
キャリア方向フィルタ47は、シンボル方向フィルタ42から出力される第1仮雑音電力Z1qをキャリア周波数方向にフィルタリングすることにより、第3仮雑音電力Z3qをキャリア周波数毎に算出する。ここで、キャリア方向フィルタ47は、キャリア方向フィルタ45と同等のフィルタリングを行うことが望ましい。すなわち、キャリア方向フィルタ45が前述の演算を行う場合には、キャリア方向フィルタ47も、これと同様にして、図8において▲、●、■で示されるキャリア位置の第3仮雑音電力Z3qを、矢印Aで示される4つのキャリア位置の第1仮雑音電力の単純平均として算出するのが望ましい。
The carrier direction filter 47 calculates the third temporary noise power Z3q for each carrier frequency by filtering the first temporary noise power Z1q output from the
雑音電力補正部46はキャリア周波数毎に第1ないし第3仮雑音電力Z1q,Z2q,Z3qに基づいて最終的な推定雑音電力Zqを決定する。具体的には、図14に示されるように、先ず、第3仮雑音電力Z3qに所定マージンを加算することにより閾値Tqを設定する(ステップS11)。そして、第2仮雑音電力Z2qを閾値Tqと比較し(ステップS12)、第2仮雑音電力Z2qが閾値Tqより低い場合には、第1仮雑音電力Z1qを最終的な推定雑音電力Zqとして選択する(ステップS13)。一方、第2仮雑音電力Z2qが閾値Tq以上である場合には、第2仮雑音電力Z2qから第3仮雑音電力Z3qを減算して得られる差分値を、第1仮雑音電力Z1qに加算することで最終的な推定雑音電力Zqを算出する(ステップS14)。
The noise
第2の実施例は、正弦波妨害に代表される狭帯域妨害が存在する場合に有効である。まずは、こうした正弦波妨害環境における第1の実施例の雑音電力推定部の動きを考える。 The second embodiment is effective in the case where there is narrow-band interference represented by sinusoidal interference. First, consider the movement of the noise power estimation unit of the first embodiment in such a sinusoidal disturbance environment.
図15及び図16に、正弦波妨害が存在する場合の第1仮雑音電力Z1q、第2仮雑音電力Z2q、及び第1の実施例における閾値Tqを例示する。図15は時間領域雑音が存在しない場合を、図16は時間領域雑音が存在する場合を示すものである。図示したように、第1仮雑音電力Z1qには、狭帯域な正弦波妨害の電力スペクトラムが高分解能で推定される。これに対し、第2仮雑音電力Z2qでは、キャリア方向フィルタの影響により、局所的であるべき正弦波妨害のスペクトラムが周辺に広がってしまう。この結果、推定雑音電力Zqは、図15の場合には図17のように、図16の場合には図18のように算出される。どちらの場合においても、推定雑音電力Zqが、正弦波妨害周辺において、実際よりも高く推定されることになり、好ましくない。 FIGS. 15 and 16 illustrate the first temporary noise power Z1q, the second temporary noise power Z2q, and the threshold value Tq in the first embodiment in the case where sinusoidal interference exists. FIG. 15 shows a case where time domain noise does not exist, and FIG. 16 shows a case where time domain noise exists. As shown in the drawing, a narrow band sinusoidal interference power spectrum is estimated with high resolution for the first temporary noise power Z1q. On the other hand, in the second temporary noise power Z2q, the spectrum of the sinusoidal interference that should be local spreads to the periphery due to the influence of the carrier direction filter. As a result, the estimated noise power Zq is calculated as shown in FIG. 17 in the case of FIG. 15 and as shown in FIG. 18 in the case of FIG. In either case, the estimated noise power Zq is estimated to be higher than the actual value around the sinusoidal disturbance, which is not preferable.
こうした問題は、第2の実施例においては生じない。図19及び図21に、正弦波妨害が存在する場合の第3仮雑音電力Z3q、第2仮雑音電力Z2q、及び第2の実施例における閾値Tqを例示する。図19は時間領域雑音が存在しない場合を、図21は時間領域雑音が存在する場合を示すものである。シンボル方向フィルタ47の効果により、第3仮雑音電力Z3qおよび閾値Tqには、第2仮雑音電力Z2qと同様に正弦波妨害周辺におけるスペクトラムの広がりが観測される。この結果、第2の実施例においては、推定雑音電力は、図19の場合には図20のように、図21の場合には図22のように算出される。図17、図18と比較するならば、第2の実施例の有効性が理解されよう。 Such a problem does not occur in the second embodiment. 19 and 21 illustrate the third temporary noise power Z3q, the second temporary noise power Z2q, and the threshold value Tq in the second embodiment when sinusoidal interference exists. FIG. 19 shows a case where time domain noise does not exist, and FIG. 21 shows a case where time domain noise exists. Due to the effect of the symbol direction filter 47, the spread of the spectrum around the sine wave interference is observed in the third temporary noise power Z3q and the threshold value Tq, similarly to the second temporary noise power Z2q. As a result, in the second embodiment, the estimated noise power is calculated as shown in FIG. 20 in the case of FIG. 19 and as shown in FIG. 22 in the case of FIG. The effectiveness of the second embodiment will be understood when compared with FIGS.
このように、第2の実施例では、キャリア方向フィルタにより第1仮雑音電力の周波数分解能を故意に第2の仮雑音電力と同程度に低下させ、この結果と第2仮雑音電力との差分値に基づいて第1仮雑音電力の補正を行うことで最終的な推定雑音電力Zqを算出している。このように構成することにより、正弦波妨害等の狭帯域妨害が存在する場合においても推定雑音電力Zqを適切に求めることができ、受信性能を向上させることができる。 Thus, in the second embodiment, the carrier resolution filter intentionally reduces the frequency resolution of the first temporary noise power to the same level as the second temporary noise power, and the difference between this result and the second temporary noise power. The final estimated noise power Zq is calculated by correcting the first temporary noise power based on the value. With this configuration, the estimated noise power Zq can be appropriately obtained even when narrow-band interference such as sinusoidal interference is present, and reception performance can be improved.
図23は本発明の第3の実施例として受信装置の雑音電力推定部の構成を示している。図23の雑音電力推定部は、図7の瞬時雑音電力算出部41、シンボル方向フィルタ42、パイロットキャリア抽出部43、パイロット瞬時雑音電力算出部44、キャリア方向フィルタ45、雑音電力補正部46及びキャリア方向フィルタ47からなる構成の他に、第1及び第2のキャリア方向平均器48,49を備えている。
FIG. 23 shows the configuration of the noise power estimation unit of the receiving apparatus as the third embodiment of the present invention. 23 includes an instantaneous noise
第1のキャリア方向平均器48は、第1仮雑音電力Z1qを全てのパイロットキャリア周波数について平均化することで、第1雑音電力平均A1qを算出する。また、第2のキャリア方向平均器49は、パイロット瞬時雑音電力算出部44から出力されるパイロット瞬時雑音電力を全てのパイロットキャリア周波数について平均化することで、第2雑音電力平均A2qを算出する。
The first
雑音電力補正部46には図23に示されるように、第1仮雑音電力Z1q、第2仮雑音電力Z2q、第3仮雑音電力Z3q、第1雑音電力平均A1q、及び第2雑音電力平均A2qが供給される。雑音電力補正部46はこれらの値Z1q,Z2q,Z3q,A1q,A2qに基づいて推定雑音電力Zqを算出する。具体的には、図24に示されるように、先ず、第1雑音電力平均A1qに所定マージンを加算することにより閾値Tqを設定する(ステップS21)。第2雑音電力平均A2qと閾値Tqとを比較し(ステップS22)、第2雑音電力平均A2qが閾値Tqより小さい場合には、当該シンボルに時間領域雑音は含まれていないと判断して、全てのキャリア周波数について、第1仮雑音電力Z1qを推定雑音電力Zqとして出力する(ステップS23)。一方、第2雑音電力平均A2qが閾値Tqより大きい場合には、第2実施例における雑音電力補正部と同様の処理を行う。ただし、閾値のマージンは零とする。すなわち、第2仮雑音電力Z2qと第3仮雑音電力Z3qとを比較し(ステップS24)、第2仮雑音電力Z2qが第3仮雑音電力Z3qより低い場合には、第1仮雑音電力Z1qを推定雑音電力Zqとして選択し(ステップS25)、第2仮雑音電力Z2qが第3仮雑音電力Z3q以上である場合には、第2仮雑音電力Z2qから第3仮雑音電力Z3qを減算して得られる差分値を、第1仮雑音電力Z1qに加算することで推定雑音電力Zqを算出する(ステップS26)。
As shown in FIG. 23, the noise
第1の実施例及び第2の実施例では、時間領域雑音の検出、すなわち時間領域雑音が存在するか否かの判断は、ステップS2及びS12のようにキャリア周波数毎に第2仮雑音電力Z2qに基づいて行われていた。このため、第2仮雑音電力Z2qの低い精度に合わせて、閾値Tqマージンを設定する必要があった。これに対し、第3の実施例においては、時間領域雑音の検出は、ステップS22のように第2雑音電力平均A2qに基づいて行われる。このとき、第2雑音電力平均A2qの精度は、第2仮雑音電力Z2qの精度に較べて高くなるため閾値Tqマージンを小さくすることができる。この結果、時間領域雑音の検出感度を高めることが可能となる。 In the first and second embodiments, the time domain noise detection, that is, the determination as to whether or not the time domain noise exists is determined by the second temporary noise power Z2q for each carrier frequency as in steps S2 and S12. Was done on the basis of. For this reason, it is necessary to set the threshold Tq margin in accordance with the low accuracy of the second temporary noise power Z2q. In contrast, in the third embodiment, time domain noise is detected based on the second noise power average A2q as in step S22. At this time, since the accuracy of the second noise power average A2q is higher than the accuracy of the second temporary noise power Z2q, the threshold Tq margin can be reduced. As a result, it becomes possible to increase the detection sensitivity of time domain noise.
図25に、図16や図21に比べて小さい電力の時間領域雑音が存在する場合の第2仮雑音電力Z2q、第3仮雑音電力Z3q及び第2の実施例における閾値Tqを例示する。なお、図25は図16や図21に比べて縦軸方向に拡大されている。図25に示されるように時間領域雑音の電力が小さい場合には、第2仮雑音電力Z2qは、ほとんどの周波数領域で閾値マージンの範囲内に収まってしまう。このため、第2の実施例の場合には、時間領域雑音は検出されず、推定雑音電力Zqは図26のように算出されることとなり、好ましくない。 FIG. 25 exemplifies the second temporary noise power Z2q, the third temporary noise power Z3q, and the threshold value Tq in the second embodiment in the case where time domain noise having a lower power than those in FIGS. 16 and 21 is present. Note that FIG. 25 is enlarged in the vertical axis direction compared to FIG. 16 and FIG. As shown in FIG. 25, when the power of the time domain noise is small, the second temporary noise power Z2q falls within the threshold margin in most frequency regions. For this reason, in the case of the second embodiment, time domain noise is not detected, and the estimated noise power Zq is calculated as shown in FIG. 26, which is not preferable.
図27は時間領域雑音が存在しない場合の第1雑音電力平均A1q、第2雑音電力平均A2q及び第3の実施例における閾値Tqの設定を例示する図である。同図で示されるように、時間領域雑音が存在しない場合の第1雑音電力平均A1q及び第2雑音電力平均A2qは非常に近い値となる。よって、第3の実施例では閾値マージンは第2の実施例と較べて小さく設定することが可能となる。 FIG. 27 is a diagram illustrating setting of the first noise power average A1q, the second noise power average A2q, and the threshold value Tq in the third embodiment when no time domain noise exists. As shown in the figure, the first noise power average A1q and the second noise power average A2q in the absence of time domain noise are very close values. Therefore, in the third embodiment, the threshold margin can be set smaller than that in the second embodiment.
図28は、図25と同様の状況、すなわち小電力な時間領域雑音が存在する場合の第1雑音電力平均A1q、第2雑音電力平均A2q及び閾値Tqの設定を例示する図である。このように、第3の実施例では、閾値マージンを小さく設定できるため、雑音電力補正部46は、時間領域雑音が小電力な場合であっても、これを検出可能である。この結果、推定雑音電力Zqは、図29のように算出される。
FIG. 28 is a diagram illustrating the setting of the first noise power average A1q, the second noise power average A2q, and the threshold Tq in the same situation as in FIG. 25, that is, when low power time domain noise exists. In this way, in the third embodiment, the threshold margin can be set small, so that the noise
このように第3の実施例によれば、平均化によって高精度に算出された第1雑音電力平均A1q及び第2雑音電力平均A2qに基づいて、高感度に時間領域雑音の検出を行うことができるため、小さな電力の時間領域雑音が存在する受信環境における受信性能を向上することができる。 As described above, according to the third embodiment, the time domain noise can be detected with high sensitivity based on the first noise power average A1q and the second noise power average A2q calculated with high accuracy by averaging. Therefore, it is possible to improve reception performance in a reception environment where time domain noise with small power exists.
図30は本発明の第4の実施例として受信装置の雑音電力推定部の構成を示している。図30の雑音電力推定部は、瞬時雑音電力算出部41、シンボル方向フィルタ42、パイロットキャリア抽出部43、パイロット瞬時雑音電力算出部44、雑音電力補正部46、第1のキャリア方向平均器48、及び第2のキャリア方向平均器49を備えている。これまでの実施例において用いられていたキャリア方向フィルタは備えていない点に注意されたい。
FIG. 30 shows the configuration of the noise power estimation unit of the receiving apparatus as the fourth embodiment of the present invention. 30 includes an instantaneous noise
雑音電力補正部46には図30に示すように、第1仮雑音電力Z1q、第1雑音電力平均A1q及び第2雑音電力平均A2qが供給される。雑音電力補正部46は図31に示されるように、先ず、第1雑音電力平均A1qに所定マージンを加算することにより閾値Tqを設定する(ステップS31)。第2雑音電力平均A2qとこの閾値Tqとを比較し(ステップS32)、第2雑音電力平均A2qが閾値Tqより小さい場合には、当該シンボルに時間領域雑音は含まれていないと判断して、全てのキャリア周波数について、第1仮雑音電力Z1qを推定雑音電力Zqとして出力する(ステップS33)。ここまでの処理は、第3の実施例と同様である。一方、第2雑音電力平均A2qが閾値Tq以上である場合には、第2雑音電力平均A2qから第1雑音電力平均A1qを減算して得られる差分値を、全てのキャリア周波数について、第1仮雑音電力Z1qに加算することにより推定雑音電力Zqを算出する(ステップS34)。
As shown in FIG. 30, the noise
第4の実施例においては、キャリア方向フィルタを備えていないため、雑音電力補正部46の演算リソースを削減することができるという利点がある。ただし、時間領域雑音の持つ周波数依存性は全く考慮されない。このため、第3の実施例に較べて、若干の性能劣化が見込まれる。しかしながら、劣化量は軽微であり、第4の実施例は、コスト対性能比の見地から最も好ましい。
In the fourth embodiment, since no carrier direction filter is provided, there is an advantage that the calculation resources of the noise
なお、上記した各実施例においては、各々が個別のアンテナに接続された2つのブランチ(受信系統)を備えたダイバーシティ受信装置の例を示しているが、本発明はこれに限定されるものではない。各々が個別のアンテナに接続される3以上のブランチを備えたダイバーシティ受信装置にも本発明を適用することができることは勿論である。 In each of the above-described embodiments, an example of a diversity receiving device having two branches (reception systems) each connected to an individual antenna is shown, but the present invention is not limited to this. Absent. Of course, the present invention can also be applied to a diversity receiver having three or more branches each connected to a separate antenna.
また、ハードウエアとして構成しても良いし、記録媒体に記憶されたプログラムをコンピュータが読み取って実行することによって上記の各実施例の構成の全て又は一部を形成しても良い。 Further, it may be configured as hardware, or all or a part of the configuration of each of the above embodiments may be formed by a computer reading and executing a program stored in a recording medium.
1,2 検波部
1a,2a アンテナ
3 復調部
4 復号部
21,22 伝送路推定部
23,24 雑音電力推定部
31,41 瞬時雑音電力算出部
32,42 シンボル方向フィルタ
44 パイロット瞬時雑音電力算出部
45,47 キャリア方向フィルタ
46 雑音電力補正部
48,49 キャリア方向平均器
DESCRIPTION OF
Claims (10)
受信した前記OFDM信号を前記受信系統毎に周波数領域のOFDM信号に変換して前記複数のキャリア各々の受信値を出力する検波手段と、
前記検波手段の出力受信値の伝達特性を前記受信系統毎に推定する伝送路推定手段と、
前記検波手段の出力受信値、前記伝送路推定手段によって推定された推定伝達特性及び推定送信値に基づいて前記出力受信値の雑音電力を前記受信系統毎に推定する雑音電力推定手段と、
前記受信系統毎の前記検波手段の出力受信値、前記伝送路推定手段による推定伝達特性、及び前記雑音電力推定手段による推定雑音電力を合成等化して復調値を算出する合成等化手段と、
前記復調値を復号処理して送信情報系列を復元する復号手段と、
前記復調値から送信値を推定して前記推定送信値を出力する送信値推定手段と、を備え、
前記雑音電力推定手段は、前記受信系統毎に、
前記出力受信値、前記出力受信値に対応する前記推定伝達特性、及び前記出力受信値に対応する前記推定送信値に基づいて前記出力受信値の瞬時雑音電力を算出する第1瞬時雑音電力算出手段と、
前記第1瞬時雑音電力算出手段によって算出された前記瞬時雑音電力をシンボル時間方向にフィルタリングしてキャリア周波数毎の第1仮雑音電力を出力するシンボル方向フィルタ手段と、
前記出力受信値のうちの前記パイロットキャリアに対応するパイロット受信値、前記パイロット受信値に対応する前記推定伝達特性、及び前記パイロット受信値に対応する既知の送信値に基づいて前記パイロット受信値の瞬時雑音電力を算出する第2瞬時雑音電力算出手段と、
前記第1仮雑音電力を前記第2瞬時雑音電力算出手段によって算出された前記パイロット受信値の瞬時雑音電力に基づいて補正して前記推定雑音電力を出力する雑音電力補正手段と、を有することを特徴とするダイバーシティ受信装置。 A diversity receiver for receiving and combining OFDM signals composed of a plurality of carriers including one or more pilot carriers for each symbol for each reception system,
Detecting means for converting the received OFDM signal into an OFDM signal in a frequency domain for each reception system and outputting a reception value of each of the plurality of carriers;
Transmission path estimation means for estimating the transmission characteristic of the output reception value of the detection means for each reception system;
Noise power estimation means for estimating the noise power of the output reception value for each reception system based on the output reception value of the detection means, the estimated transmission characteristic estimated by the transmission path estimation means, and the estimated transmission value;
A combined equalization means for calculating a demodulated value by combining and equalizing an output reception value of the detection means for each reception system, an estimated transfer characteristic by the transmission path estimation means, and an estimated noise power by the noise power estimation means;
Decoding means for decoding the demodulated value to restore a transmission information sequence;
Transmission value estimation means for estimating a transmission value from the demodulated value and outputting the estimated transmission value,
The noise power estimation means is for each reception system,
First instantaneous noise power calculation means for calculating an instantaneous noise power of the output reception value based on the output reception value, the estimated transfer characteristic corresponding to the output reception value, and the estimated transmission value corresponding to the output reception value When,
Symbol direction filtering means for filtering the instantaneous noise power calculated by the first instantaneous noise power calculating means in a symbol time direction and outputting first temporary noise power for each carrier frequency;
The pilot reception value instantaneously based on the pilot reception value corresponding to the pilot carrier, the estimated transfer characteristic corresponding to the pilot reception value, and the known transmission value corresponding to the pilot reception value among the output reception values Second instantaneous noise power calculating means for calculating noise power;
Noise power correction means for correcting the first temporary noise power based on the instantaneous noise power of the pilot reception value calculated by the second instantaneous noise power calculation means and outputting the estimated noise power. A diversity receiving apparatus as a feature.
前記第1仮雑音電力を前記第2仮雑音電力に基づいて補正して前記推定雑音電力を出力する雑音電力補正部と、を有することを特徴とする請求項1記載のダイバーシティ受信装置。 The noise power correction means filters the instantaneous noise power calculated by the second instantaneous noise power calculation means in a carrier frequency direction and outputs a second temporary noise power for each carrier frequency; and
The diversity receiving apparatus according to claim 1, further comprising: a noise power correction unit that corrects the first temporary noise power based on the second temporary noise power and outputs the estimated noise power.
前記第1仮雑音電力をキャリア周波数方向にフィルタリングしてキャリア周波数毎の第3仮雑音電力を出力する第2キャリア方向フィルタと、
前記第1仮雑音電力を前記第2及び第3仮雑音電力に基づいて補正して前記推定雑音電力を出力する雑音電力補正部と、を有することを特徴とする請求項1記載のダイバーシティ受信装置。 The noise power correction means includes a first carrier direction filter that filters the instantaneous noise power calculated by the second instantaneous noise power calculation means in a carrier frequency direction and outputs a second temporary noise power for each carrier frequency;
A second carrier direction filter that filters the first temporary noise power in a carrier frequency direction and outputs a third temporary noise power for each carrier frequency;
The diversity reception apparatus according to claim 1, further comprising: a noise power correction unit that corrects the first temporary noise power based on the second and third temporary noise powers and outputs the estimated noise power. .
前記第1仮雑音電力をキャリア周波数方向にフィルタリングしてキャリア周波数毎の第3仮雑音電力を出力する第2キャリア方向フィルタと、
前記第1仮雑音電力を全パイロットキャリア周波数について平均化して第1雑音電力平均を出力する第1キャリア方向平均器と、
前記第2瞬時雑音電力算出手段によって算出された前記瞬時雑音電力を平均化して第2雑音電力平均を出力する第2キャリア方向平均器と、
前記第1仮雑音電力を、前記第2及び第3仮雑音電力並びに前記第1及び第2雑音電力平均に基づいて補正して前記推定雑音電力を出力する雑音電力補正部と、を有することを特徴とする請求項1記載のダイバーシティ受信装置。 The noise power correction means includes a first carrier direction filter that filters the instantaneous noise power calculated by the second instantaneous noise power calculation means in a carrier frequency direction and outputs a second temporary noise power for each carrier frequency;
A second carrier direction filter that filters the first temporary noise power in a carrier frequency direction and outputs a third temporary noise power for each carrier frequency;
A first carrier direction averager that averages the first temporary noise power over all pilot carrier frequencies and outputs a first noise power average;
A second carrier direction averager that averages the instantaneous noise power calculated by the second instantaneous noise power calculating means and outputs a second noise power average;
A noise power correction unit that corrects the first temporary noise power based on the second and third temporary noise powers and the average of the first and second noise powers and outputs the estimated noise power. The diversity receiver according to claim 1, wherein:
前記第2瞬時雑音電力算出手段によって算出された前記瞬時雑音電力を平均化して第2雑音電力平均を出力する第2キャリア方向平均器と、
前記第1仮雑音電力を、前記第1及び第2雑音電力平均に基づいて補正して前記推定雑音電力を出力する雑音電力補正部と、を有することを特徴とする請求項1記載のダイバーシティ受信装置。 The noise power correction means includes a first carrier direction averager that averages the first temporary noise power over all pilot carrier frequencies and outputs a first noise power average;
A second carrier direction averager that averages the instantaneous noise power calculated by the second instantaneous noise power calculating means and outputs a second noise power average;
The diversity reception according to claim 1, further comprising: a noise power correction unit that corrects the first temporary noise power based on the first and second noise power averages and outputs the estimated noise power. apparatus.
受信した前記OFDM信号を前記受信系統毎に周波数領域のOFDM信号に変換して前記複数のキャリア各々の受信値を出力する検波ステップと、
前記検波ステップの出力受信値の伝達特性を前記受信系統毎に推定する伝送路推定ステップと、
前記検波ステップの出力受信値、前記伝送路推定ステップによって推定された推定伝達特性及び推定送信値に基づいて前記出力受信値の雑音電力を前記受信系統毎に推定する雑音電力推定ステップと、
前記受信系統毎の前記出力受信値、前記伝送路推定ステップによる推定伝達特性、及び前記雑音電力推定ステップによる推定雑音電力を合成等化して復調値を算出する合成等化ステップと、
前記復調値を復号処理して送信情報系列を復元する復号ステップと、
前記復調値から送信値を推定して前記推定送信値を出力する送信値推定ステップと、を備え、
前記雑音電力推定ステップは、前記受信系統毎に、
前記出力受信値、前記出力受信値に対応する前記推定伝達特性、及び前記出力受信値に対応する前記推定送信値に基づいて前記出力受信値の瞬時雑音電力を算出する第1瞬時雑音電力算出ステップと、
前記第1瞬時雑音電力算出ステップによって算出された前記瞬時雑音電力をシンボル時間方向にフィルタリングしてキャリア周波数毎の第1仮雑音電力を出力するシンボル方向フィルタリングステップと、
前記出力受信値のうちの前記パイロットキャリアに対応するパイロット受信値、前記パイロット受信値に対応する前記推定伝達特性、及び前記パイロット受信値に対応する既知の送信値に基づいて前記パイロット受信値の瞬時雑音電力を算出する第2瞬時雑音電力算出ステップと、
前記第1仮雑音電力を前記第2瞬時雑音電力算出ステップによって算出された前記パイロット受信値の瞬時雑音電力に基づいて補正して前記推定雑音電力を出力する雑音電力補正ステップと、を有することを特徴とするダイバーシティ受信方法。 A diversity reception method of a diversity reception apparatus for receiving and combining OFDM signals composed of a plurality of carriers including one or more pilot carriers for each symbol for each reception system,
A detection step of converting the received OFDM signal into an OFDM signal in a frequency domain for each reception system and outputting a reception value of each of the plurality of carriers;
A transmission path estimation step for estimating the transmission characteristic of the output reception value of the detection step for each reception system;
A noise power estimation step for estimating the noise power of the output reception value for each reception system based on the output reception value of the detection step, the estimated transmission characteristic estimated by the transmission path estimation step, and the estimated transmission value;
A combined equalization step of calculating a demodulated value by combining and equalizing the output reception value for each reception system, the estimated transfer characteristic by the transmission path estimation step, and the estimated noise power by the noise power estimation step;
A decoding step of decoding the demodulated value to restore a transmission information sequence;
A transmission value estimation step of estimating a transmission value from the demodulated value and outputting the estimated transmission value,
In the noise power estimation step, for each reception system,
A first instantaneous noise power calculation step of calculating an instantaneous noise power of the output reception value based on the output reception value, the estimated transfer characteristic corresponding to the output reception value, and the estimated transmission value corresponding to the output reception value When,
A symbol direction filtering step of filtering the instantaneous noise power calculated in the first instantaneous noise power calculation step in a symbol time direction and outputting a first temporary noise power for each carrier frequency;
The pilot reception value instantaneously based on the pilot reception value corresponding to the pilot carrier, the estimated transfer characteristic corresponding to the pilot reception value, and the known transmission value corresponding to the pilot reception value among the output reception values A second instantaneous noise power calculating step for calculating noise power;
A noise power correcting step of correcting the first temporary noise power based on the instantaneous noise power of the pilot reception value calculated by the second instantaneous noise power calculating step and outputting the estimated noise power. A feature of diversity reception.
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