JP5658637B2 - Frequency error detection apparatus and program - Google Patents

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Description

本発明は、直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)伝送方式を用いた映像、音声またはデータを受信し、受信したOFDM信号の周波数誤差を検出する装置及びプログラムに関する。   The present invention relates to an apparatus and a program for receiving video, audio, or data using an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmission system and detecting a frequency error of the received OFDM signal.

OFDMは無線伝送に用いられる変調方式の1つであり、地上デジタル放送、無線LAN等の様々な伝送システムで採用されている。OFDMは、直交する複数のサブキャリアを用いた変調方式であり、これらのサブキャリアの情報を並列伝送する。このようなOFDM伝送方式を用いたシステムでは、送信側と受信側との間に信号の周波数ずれが存在すると、各サブキャリアの直交性が崩れて復調信号が劣化する。   OFDM is one of the modulation methods used for wireless transmission, and is used in various transmission systems such as digital terrestrial broadcasting and wireless LAN. OFDM is a modulation scheme using a plurality of orthogonal subcarriers, and information on these subcarriers is transmitted in parallel. In a system using such an OFDM transmission system, if there is a signal frequency shift between the transmission side and the reception side, the orthogonality of each subcarrier is lost and the demodulated signal deteriorates.

OFDM伝送方式を用いた地上デジタル放送システムの場合、数百から数千本のサブキャリアを用いることから、キャリア間隔は非常に狭くなり、復調信号に対する周波数誤差の影響が大きくなる。このため、受信側では、受信したOFDM信号の周波数誤差を検出し、その周波数誤差を補正する処理(自動周波数制御(AFC:Automatic Frequency Control))を行った後に、OFDM信号を復調する。   In the case of a terrestrial digital broadcasting system using the OFDM transmission system, since hundreds to thousands of subcarriers are used, the carrier interval becomes very narrow, and the influence of the frequency error on the demodulated signal becomes large. For this reason, the receiving side detects a frequency error of the received OFDM signal, performs a process of correcting the frequency error (automatic frequency control (AFC)), and then demodulates the OFDM signal.

一般に、受信したOFDM信号に対するAFCには、狭帯域AFCと広帯域AFCとがある。狭帯域AFCは、例えばサブキャリア間隔の±1/2以内の周波数誤差(狭帯域の周波数誤差)を補正する制御をいい(例えば、非特許文献1を参照)、広帯域AFCは、例えばサブキャリア間隔の±1/2を超える周波数誤差(広帯域の周波数誤差)を補正する制御をいう。   In general, there are narrowband AFC and wideband AFC in AFC for received OFDM signals. Narrowband AFC refers to control for correcting a frequency error within ± 1/2 of a subcarrier interval (narrowband frequency error) (see, for example, Non-Patent Document 1), and wideband AFC is, for example, a subcarrier interval. This is a control for correcting a frequency error (broadband frequency error) exceeding ± 1/2 of.

以下、従来の広帯域AFCについて説明する。ここで、受信するOFDM信号を、日本の地上デジタル放送方式であるISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting−Terrestrial)に採用されている信号として説明する。ISDB−Tでは、AC,TMCC,CP及びSPである4種類のパイロット信号が規定されている。それぞれのパイロット信号の電力値は、データシンボルの平均電力値に対して16/9倍にブーストされる。   Hereinafter, a conventional broadband AFC will be described. Here, the received OFDM signal will be described as a signal adopted in ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) which is a Japanese terrestrial digital broadcasting system. In ISDB-T, four types of pilot signals that are AC, TMCC, CP, and SP are defined. The power value of each pilot signal is boosted 16/9 times the average power value of the data symbols.

図4は、ISDB−TのSP配置を示す図である。図4において、横軸は周波数(サブキャリア番号)を示し、縦軸は時間(シンボル番号)を示し、縦軸の#0〜#3はSPのシーケンス番号を示す。SPは、キャリア方向に12キャリア毎、シンボル方向に4シンボル毎に分散され、4シンボルで1周期の配置となっている。シーケンス番号#0〜#3は、SP配置がこの4シンボルのうちどのシンボルの配置パターンに該当するかを示す番号である。それ以外のAC,TMCC及びCPは、予め設定されたサブキャリア番号に配置されている。   FIG. 4 is a diagram showing the SP arrangement of ISDB-T. In FIG. 4, the horizontal axis represents frequency (subcarrier number), the vertical axis represents time (symbol number), and the vertical axes # 0 to # 3 represent SP sequence numbers. The SPs are distributed every 12 carriers in the carrier direction and every 4 symbols in the symbol direction, and are arranged in a cycle of 4 symbols. Sequence numbers # 0 to # 3 are numbers indicating which symbol arrangement pattern of the four symbols the SP arrangement corresponds to. Other AC, TMCC, and CP are arranged in preset subcarrier numbers.

図5は、ISDB−Tのモード3における同期変調時のAC及びTMCCのパイロット配置を示す図である。AC(AC1_1,・・・,AC1_8)及びTMCC(TMCC1,・・・,TMCC4)が配置されるサブキャリア番号が、OFDMセグメントフレームのセグメント番号0〜12に対して示されている。例えば、セグメント番号11のOFDMセグメントフレームにおいて、AC1_1のパイロット信号は、サブキャリア番号10に配置され、TMCC1のパイロット信号は、サブキャリア番号70に配置される。このように、ISDB−Tのモード3においては、AC及びTMCCは、1シンボルのサブキャリア番号0〜431内で、所定の番号に配置される。   FIG. 5 is a diagram illustrating a pilot arrangement of AC and TMCC at the time of synchronous modulation in ISDB-T mode 3. Subcarrier numbers in which AC (AC1_1,..., AC1_8) and TMCC (TMCC1,..., TMCC4) are arranged are shown for segment numbers 0 to 12 in the OFDM segment frame. For example, in the OFDM segment frame of segment number 11, the pilot signal of AC1_1 is arranged at subcarrier number 10, and the pilot signal of TMCC1 is arranged at subcarrier number 70. In this way, in ISDB-T mode 3, AC and TMCC are arranged at predetermined numbers within subcarrier numbers 0 to 431 of one symbol.

図6は、従来の広帯域AFC部(周波数誤差検出装置)の構成を示すブロック図である。この従来の広帯域AFC部150は、電力算出部151、相関演算部(積算電力値算出部)152及び最大位置検出部(最大値判定部)153を備えている。広帯域AFC部150は、OFDM信号が直交復調及び高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)された周波数領域の信号であるサブキャリア毎のFFT出力信号を入力し、サブキャリア毎の電力値を算出し、所定のパイロット配置情報に対応するサブキャリアの積算電力値を、サブキャリア番号をスライドさせる所定範囲内でそれぞれ算出し、所定範囲におけるそれぞれの積算電力値のうちの最大となる積算電力値を判定し、最大となる積算電力値におけるサブキャリア番号のスライド数を検出する。このように、広帯域AFC部150は、サブキャリア間隔以上の周波数誤差を補正するための周波数誤差を検出し、広帯域の周波数情報として出力する。   FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a conventional broadband AFC unit (frequency error detection device). The conventional broadband AFC unit 150 includes a power calculation unit 151, a correlation calculation unit (integrated power value calculation unit) 152, and a maximum position detection unit (maximum value determination unit) 153. The broadband AFC unit 150 inputs an FFT output signal for each subcarrier, which is a frequency domain signal obtained by orthogonal demodulation and fast Fourier transform (FFT) of the OFDM signal, and calculates a power value for each subcarrier. The integrated power value of the subcarrier corresponding to the predetermined pilot arrangement information is calculated within a predetermined range where the subcarrier number is slid, and the maximum integrated power value of each integrated power value in the predetermined range is determined. Then, the number of subcarrier number slides at the maximum integrated power value is detected. As described above, the broadband AFC unit 150 detects a frequency error for correcting a frequency error equal to or greater than the subcarrier interval, and outputs the detected frequency error as broadband frequency information.

電力算出部151は、周波数領域の信号であるサブキャリア毎のFFT出力信号を入力し、各サブキャリアの振幅値を2乗して電力値を算出し、サブキャリア毎の電力値を相関演算部152に出力する。   The power calculation unit 151 receives an FFT output signal for each subcarrier that is a frequency domain signal, squares the amplitude value of each subcarrier, calculates a power value, and calculates the power value for each subcarrier. It outputs to 152.

相関演算部152は、電力算出部151からサブキャリア毎の電力値を入力すると共に、AC,TMCC及びCP配置情報(周波数軸上のサブキャリア番号が反映されたAC,TMCC及びCPの配置情報)をメモリ(図示せず)から読み出し、読み出したAC,TMCC及びCP配置情報に対応するサブキャリアの電力値を1シンボル(全サブキャリア)において積算し、その積算電力値を最大位置検出部153に出力する。また、相関演算部152は、メモリから読み出したAC,TMCC及びCP配置情報が示すサブキャリア番号を1キャリア分スライドさせ、1キャリア分スライドさせたときのサブキャリアの電力値を1シンボルにおいて積算し、その積算電力値を最大位置検出部153に出力する。さらに、相関演算部152は、メモリから読み出したAC,TMCC及びCP配置情報が示すサブキャリア番号を所定数分スライドさせたときの積算電力値を算出する。このように、相関演算部152は、読み出したAC,TMCC及びCP配置情報が示すサブキャリア番号における積算電力値、及び1キャリア毎にスライドさせたときのそれぞれの積算電力値を、所定範囲におけるそれぞれの積算電力値として最大位置検出部153に出力する。   Correlation calculation section 152 receives the power value for each subcarrier from power calculation section 151, and AC, TMCC, and CP arrangement information (AC, TMCC, and CP arrangement information reflecting the subcarrier number on the frequency axis) From the memory (not shown), the power values of the subcarriers corresponding to the read AC, TMCC, and CP arrangement information are integrated in one symbol (all subcarriers), and the integrated power value is stored in the maximum position detecting unit 153. Output. Further, the correlation calculation unit 152 slides the subcarrier number indicated by the AC, TMCC, and CP arrangement information read from the memory by one carrier, and integrates the power value of the subcarrier when it is slid by one carrier in one symbol. The integrated power value is output to the maximum position detector 153. Furthermore, correlation calculation section 152 calculates an integrated power value when a predetermined number of subcarrier numbers indicated by AC, TMCC, and CP arrangement information read from the memory are slid. As described above, the correlation calculation unit 152 sets the integrated power value at the subcarrier number indicated by the read AC, TMCC, and CP arrangement information, and the integrated power value when each carrier is slid for each predetermined range. Is output to the maximum position detector 153 as the integrated power value.

ここで、AC,TMCC及びCPは、周波数誤差検出のために使用するパイロット信号であり、前述のとおり、所定のサブキャリア番号に固定配置されている。メモリには、周波数軸上のサブキャリア番号を特定可能なAC,TMCC及びCP配置情報が予め格納されているものとする。   Here, AC, TMCC, and CP are pilot signals used for frequency error detection, and are fixedly arranged at predetermined subcarrier numbers as described above. It is assumed that AC, TMCC, and CP arrangement information that can specify a subcarrier number on the frequency axis is stored in advance in the memory.

最大位置検出部153は、相関演算部152から所定範囲におけるそれぞれの積算電力値を入力し、所定範囲におけるこれらの積算電力値のうち、最大となる積算電力値を判定し、最大となる積算電力値におけるサブキャリア番号のスライドキャリア数を検出し、これを周波数誤差として外部へ出力する。   The maximum position detection unit 153 inputs the respective integrated power values in the predetermined range from the correlation calculation unit 152, determines the maximum integrated power value among these integrated power values in the predetermined range, and determines the maximum integrated power. The number of slide carriers of the subcarrier number in the value is detected, and this is output to the outside as a frequency error.

図7は、周波数誤差検出処理を説明する第1のイメージ図であり、図6に示した相関演算部152が、メモリから読み出したAC,TMCC及びCP配置情報が示すサブキャリア番号の積算電力値を求める処理を示している。図8は、周波数誤差検出処理を説明する第2のイメージ図であり、図6に示した相関演算部152が、メモリから読み出したAC,TMCC及びCP配置情報が示すサブキャリア番号を1キャリア分スライドさせたときの積算電力値を求める処理を示している。   FIG. 7 is a first image diagram for explaining the frequency error detection process. The correlation calculation unit 152 shown in FIG. 6 shows the integrated power value of the subcarrier number indicated by the AC, TMCC, and CP arrangement information read from the memory. The processing to be obtained is shown. FIG. 8 is a second image diagram for explaining the frequency error detection processing. The correlation calculation unit 152 shown in FIG. 6 slides the subcarrier number indicated by the AC, TMCC, and CP arrangement information read from the memory by one carrier. The process which calculates | requires the integrated electric power value when making it show is shown.

図7及び図8の上段において、横軸はサブキャリア番号の周波数軸を示し、縦軸はサブキャリア毎の電力値を示している。電力値1付近の矢印は、データキャリアの電力値を表しており、電力16/9付近の矢印は、ブーストされたパイロット信号の電力値を表しており、データキャリアの電力値よりもパイロット信号の電力値の方が大きい。図7及び図8の中段のAC,TMCC及びCP配置情報は一例を示しており、周波数誤差検出に使用するサブキャリアの位置(サブキャリア番号)、すなわち周波数誤差検出に使用するパイロット信号の位置には1を、周波数誤差検出に使用しないサブキャリアの位置(サブキャリア番号)には0をそれぞれ配置し、1シンボルにおける各サブキャリア番号において1または0にて構成される数列情報である。図8に示すAC,TMCC及びCP配置情報は、図7に示すAC,TMCC及びCP配置情報(メモリから読み出したサブキャリア番号)に比べて1キャリア分ずれていることがわかる。この場合、図7では、AC,TMCC及びCP配置情報が1に対応する上段のサブキャリア番号は9,27であり、これらのサブキャリア番号9,27の電力値はデータキャリアの電力値である。これに対し、図8では、AC,TMCC及びCP配置情報が1に対応する上段のサブキャリア番号は10,28であり、これらのサブキャリア番号10,28の電力値はACの電力値である。   7 and 8, the horizontal axis indicates the frequency axis of the subcarrier number, and the vertical axis indicates the power value for each subcarrier. The arrow near the power value 1 represents the power value of the data carrier, and the arrow near the power 16/9 represents the power value of the boosted pilot signal, which is higher than the power value of the data carrier. The power value is larger. The AC, TMCC, and CP arrangement information in the middle stage of FIGS. 7 and 8 shows an example, and the position of the subcarrier used for frequency error detection (subcarrier number), that is, the position of the pilot signal used for frequency error detection is shown. Is sequence information composed of 1 or 0 in each subcarrier number in one symbol, with 1 being placed at each subcarrier position (subcarrier number) not used for frequency error detection. It can be seen that the AC, TMCC and CP arrangement information shown in FIG. 8 is shifted by one carrier compared to the AC, TMCC and CP arrangement information (subcarrier number read from the memory) shown in FIG. In this case, in FIG. 7, the upper subcarrier numbers corresponding to AC, TMCC, and CP arrangement information of 1 are 9, 27, and the power values of these subcarrier numbers 9, 27 are the power values of the data carriers. . In contrast, in FIG. 8, the upper subcarrier numbers corresponding to AC, TMCC, and CP arrangement information of 1 are 10, 28, and the power values of these subcarrier numbers 10, 28 are AC power values. .

図7及び図8の下段において、横軸はサブキャリア番号の周波数軸を示し、縦軸は、配置情報が1に対応するサブキャリアの電力値を示している。このように、図6に示した相関演算部152は、図7及び図8の下段に示した信号帯域幅内に残されたサブキャリアの電力値(AC,TMCC及びCP配置情報が1に対応するサブキャリアの電力値)を積算することにより、積算電力値を求めることができる。つまり、相関演算部152は、所定範囲内でサブキャリア番号をスライドさせ、そのときの積算電力値をそれぞれ求めることができる。   7 and 8, the horizontal axis indicates the frequency axis of the subcarrier number, and the vertical axis indicates the power value of the subcarrier corresponding to the arrangement information of 1. As described above, the correlation calculation unit 152 shown in FIG. 6 corresponds to the power values of the subcarriers remaining in the signal bandwidth shown in the lower part of FIG. 7 and FIG. The integrated power value can be obtained by integrating the subcarrier power value). In other words, correlation calculation section 152 can slide the subcarrier number within a predetermined range and obtain the integrated power value at that time.

図7及び図8の下段に示したサブキャリアの電力値から、積算電力値は、図7よりも図8の方が大きいことがわかる。これは、図8では、AC,TMCC及びCP配置情報が示すパイロット信号の配置と実際のパイロット信号の配置とが一致しており、図8の下段に示したサブキャリアの電力値が、データキャリアよりも大きいパイロット信号の電力値だからである。このようにして、所定範囲内で1キャリア毎にスライドさせて求めた積算電力値のうち、最大となる積算電力値におけるスライドキャリア数がわかれば、周波数誤差を検出することができる。   From the power values of the subcarriers shown in the lower part of FIGS. 7 and 8, it can be seen that the integrated power value is larger in FIG. 8 than in FIG. In FIG. 8, the pilot signal arrangement indicated by the AC, TMCC, and CP arrangement information matches the actual pilot signal arrangement, and the power value of the subcarrier shown in the lower part of FIG. This is because the power value of the pilot signal is larger than that. Thus, if the number of slide carriers at the maximum integrated power value among the integrated power values obtained by sliding for each carrier within a predetermined range is known, the frequency error can be detected.

関隆史、他2名、「OFDMにおけるガード期間を利用した新しい周波数同期方式の検討」、テレビジョン学会技術報告、1995年8月24日、ITE Technical Report Vol.19,No.38,pp.13〜18,BCS’95-42,BFO’95-49,ROFT’95-49(Aug.1995)Takashi Seki and two others, “Examination of new frequency synchronization method using guard period in OFDM”, Television Society Technical Report, August 24, 1995, ITE Technical Report Vol.19, No.38, pp.13 -18, BCS '95 -42, BFO '95 -49, ROFT '95 -49 (Aug. 1995)

図6に示した広帯域AFC部150の最大位置検出部153は、ブースト比(パイロット信号の電力比)が全てのパイロット信号にて同一である場合に、特定のパイロット信号の電力値がデータキャリアの平均電力値よりも大きいことを利用して、周波数誤差を検出するものである。しかしながら、この最大位置検出部153では、ブースト比がパイロット信号間で異なる場合に、周波数誤差を正しく検出することができない。   The maximum position detector 153 of the wideband AFC unit 150 shown in FIG. 6 has a specific pilot signal power value of the data carrier when the boost ratio (pilot signal power ratio) is the same for all pilot signals. The frequency error is detected by utilizing the fact that it is larger than the average power value. However, the maximum position detector 153 cannot correctly detect the frequency error when the boost ratio differs between pilot signals.

図9は、パイロット信号のブースト比が異なるOFDM信号の周波数誤差検出処理を説明するイメージ図であり、ISDB−T波のSPの電力値が従来の2倍である場合を想定したものである。図9の上段は、図7及び図8の上段と同様に、横軸がサブキャリア番号の周波数軸を示し、縦軸はサブキャリア毎の電力値を示している。電力値1付近の矢印はデータキャリアの電力値を、電力16/9付近の矢印はブーストされたACの電力値を、電力32/9付近の矢印はブーストされたSPの電力値をそれぞれ表しており、データキャリアよりもACの電力値の方が大きく、ACよりもSPの電力値の方が大きい。図9の中段のAC,TMCC及びCP配置情報は、図7及び図8の中段と同様に、その一例を示している。AC,TMCC及びCP配置情報が1に対応する上段のサブキャリア番号は12等であり、サブキャリア番号12の電力値はSPの電力値である。   FIG. 9 is a conceptual diagram illustrating frequency error detection processing of OFDM signals having different pilot signal boost ratios, and assumes a case where the power value of the SP of the ISDB-T wave is twice that of the prior art. 9, the horizontal axis indicates the frequency axis of the subcarrier number, and the vertical axis indicates the power value for each subcarrier, as in the upper stages of FIGS. 7 and 8. The arrow near the power value 1 represents the power value of the data carrier, the arrow near the power 16/9 represents the boosted AC power value, and the arrow near the power 32/9 represents the boosted SP power value. Thus, the power value of AC is larger than that of the data carrier, and the power value of SP is larger than that of AC. The middle stage AC, TMCC, and CP arrangement information in FIG. 9 shows an example as in the middle stage in FIGS. The upper subcarrier number corresponding to 1 in the AC, TMCC, and CP arrangement information is 12, and the power value of the subcarrier number 12 is the SP power value.

相関演算部152により算出される積算電力値は、AC,TMCC及びCP配置情報が1に対応するサブキャリアがSPの場合(図9を参照)、AC,TMCC及びCP配置情報が1に対応するサブキャリアがSP以外の場合よりも大きくなる。つまり、周波数誤差検出のために用いるAC,TMCC及びCP配置情報に基づいて算出される積算電力値は、電力値の大きいSPが大きく影響する。   The integrated power value calculated by correlation calculation section 152 corresponds to AC, TMCC, and CP arrangement information of 1 when the subcarrier corresponding to AC, TMCC, and CP arrangement information of 1 is SP (see FIG. 9). It becomes larger than the case where the subcarrier is other than SP. That is, the integrated power value calculated based on the AC, TMCC, and CP arrangement information used for frequency error detection is greatly influenced by the SP having a large power value.

このように、図6に示した従来の広帯域AFC部150では、ブースト比がパイロット信号間で異なる場合に、電力値が最も大きいパイロット信号(図9の場合はSP)が積算電力値に大きく影響することから、周波数誤差を正しく検出することができないという問題があった。具体的には、積算電力値を算出する際に基準とならないパイロット信号またはデータキャリアの電力値が、基準となるパイロット信号の電力値よりも大きい場合には(例えば、図9に示すように、基準とならないSPの電力値が、基準となるACの電力値よりも大きい場合には)、AC,TMCC及びCP配置情報が1に対応するサブキャリアに電力値が最も大きいパイロット信号(基準ではないパイロット信号)を含むときに、積算電力値が大きい値になってしまい、最大となる積算電力値を判定しても、周波数誤差を正しく検出することができない。   Thus, in the conventional broadband AFC unit 150 shown in FIG. 6, when the boost ratio differs between pilot signals, the pilot signal having the largest power value (SP in FIG. 9) greatly affects the integrated power value. Therefore, there is a problem that the frequency error cannot be detected correctly. Specifically, when the power value of the pilot signal or data carrier that is not the reference when calculating the integrated power value is larger than the power value of the pilot signal that is the reference (for example, as shown in FIG. 9, When the power value of the SP that is not the reference is larger than the power value of the AC that is the reference), the pilot signal having the largest power value in the subcarrier corresponding to AC, TMCC, and CP arrangement information of 1 (not the reference) When the pilot signal is included, the integrated power value becomes a large value, and even if the maximum integrated power value is determined, the frequency error cannot be detected correctly.

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ブースト比が異なるパイロット信号が混在するOFDM信号であっても、その周波数誤差を正しく検出することが可能な周波数誤差検出装置及びプログラムを提供することにある。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a frequency capable of correctly detecting a frequency error even in an OFDM signal in which pilot signals having different boost ratios are mixed. An object of the present invention is to provide an error detection device and a program.

前記目的を達成するために、本発明による周波数誤差検出装置は、複数種類のパイロット信号が混在するOFDM信号の周波数誤差を検出する装置において、前記OFDM信号をFFTして得られたサブキャリア毎の信号から、サブキャリア毎の電力値を算出する電力算出部と、パイロット信号がサブキャリアに配置された位置を示すパイロット配置情報、及び前記パイロット信号のブースト比を示すパイロットブースト比に基づいて、前記パイロット配置情報が示すパイロット信号の位置に対応するサブキャリアについて算出された前記電力値を、前記パイロット信号のパイロットブースト比で除算し、前記除算結果に基づいて積算電力値を算出する積算電力値算出部と、前記パイロット配置情報が示すパイロット信号の位置を所定範囲内でサブキャリア数分スライドさせて算出された前記積算電力値のうち、最大となる積算電力値を判定し、前記最大となる積算電力値においてスライドさせたキャリア数に基づいて、前記OFDM信号の周波数誤差を検出する最大値判定部と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a frequency error detection apparatus according to the present invention is an apparatus for detecting a frequency error of an OFDM signal in which a plurality of types of pilot signals are mixed, for each subcarrier obtained by performing FFT on the OFDM signal. Based on a power calculation unit that calculates a power value for each subcarrier from a signal, pilot arrangement information indicating a position where a pilot signal is arranged on a subcarrier, and a pilot boost ratio indicating a boost ratio of the pilot signal, Integrated power value calculation for dividing the power value calculated for the subcarrier corresponding to the position of the pilot signal indicated by the pilot arrangement information by the pilot boost ratio of the pilot signal and calculating the integrated power value based on the division result And the position of the pilot signal indicated by the pilot arrangement information within a predetermined range Of the integrated power values calculated by sliding the number of subcarriers, the maximum integrated power value is determined, and the frequency error of the OFDM signal is determined based on the number of carriers slid at the maximum integrated power value. And a maximum value determination unit for detecting.

また、本発明による周波数誤差検出装置は、前記積算電力値算出部が、前記積算電力値を算出するための対象となる所定種類のパイロット信号がサブキャリアに配置された位置を示す第1のパイロット配置情報、前記OFDM信号に混在する複数種類のパイロット信号のうち前記所定種類以外のパイロット信号の位置を示す第2のパイロット配置情報、及び、前記パイロット信号におけるそれぞれのブースト比を示すパイロットブースト比を用いて、前記第1のパイロット配置情報及び前記第2のパイロット配置情報が示すそれぞれのパイロット信号の位置に対応するサブキャリアについて算出された前記電力値を、前記パイロット信号のパイロットブースト比で除算し、前記除算結果に基づいて積算電力値を算出する、ことを特徴とする。   Further, in the frequency error detection apparatus according to the present invention, the integrated power value calculation unit is a first pilot indicating a position where a predetermined type of pilot signal that is a target for calculating the integrated power value is arranged on a subcarrier. Arrangement information, second pilot arrangement information indicating positions of pilot signals other than the predetermined type among a plurality of types of pilot signals mixed in the OFDM signal, and pilot boost ratios indicating respective boost ratios in the pilot signals. And dividing the power value calculated for the subcarrier corresponding to the position of each pilot signal indicated by the first pilot arrangement information and the second pilot arrangement information by the pilot boost ratio of the pilot signal. The integrated power value is calculated based on the division result.

また、本発明による周波数誤差検出装置は、前記積算電力値算出部が、前記積算電力値を算出するための対象となる所定種類の第1のパイロット信号がサブキャリアに配置された位置を示す第1のパイロット配置情報、前記OFDM信号に混在する複数種類のパイロット信号のうち前記所定種類以外の第2のパイロット信号が所定数のシンボルで1周期の配置となる場合に、前記所定数のシンボルのそれぞれに対応するシーケンス番号における前記第2のパイロット信号の位置を示す第2のパイロット配置情報、及び、前記パイロット信号におけるそれぞれのブースト比を示すパイロットブースト比を用いて、前記第1のパイロット配置情報及び前記第2のパイロット配置情報が示すそれぞれのパイロット信号の位置に対応するサブキャリアについて算出された前記電力値を、前記パイロット信号のパイロットブースト比で除算し、前記除算結果に基づいて積算電力値を算出し、前記最大値判定部が、前記第1のパイロット配置情報が示すパイロット信号の位置を所定範囲内でサブキャリア数分スライドさせ、前記第2のパイロット配置情報が示すシーケンス番号毎に算出された前記積算電力値のうち、最大となる積算電力値を判定し、前記最大となる積算電力値においてスライドさせたキャリア数に基づいて、前記OFDM信号の周波数誤差を検出し、前記最大となる積算電力値における前記シーケンス番号を検出する、ことを特徴とする。   Also, in the frequency error detection apparatus according to the present invention, the integrated power value calculation unit indicates a position where a predetermined type of first pilot signal that is a target for calculating the integrated power value is arranged on a subcarrier. 1 pilot arrangement information, and when a second pilot signal other than the predetermined type out of a plurality of types of pilot signals mixed in the OFDM signal is arranged in one period with a predetermined number of symbols, the predetermined number of symbols The first pilot arrangement information using the second pilot arrangement information indicating the position of the second pilot signal in the sequence number corresponding to each and the pilot boost ratio indicating each boost ratio in the pilot signal And subcarriers corresponding to the positions of the respective pilot signals indicated by the second pilot arrangement information The calculated power value is divided by a pilot boost ratio of the pilot signal, an integrated power value is calculated based on the division result, and the maximum value determination unit is a pilot indicated by the first pilot arrangement information. The position of the signal is slid by the number of subcarriers within a predetermined range, and the maximum integrated power value among the integrated power values calculated for each sequence number indicated by the second pilot arrangement information is determined, and the maximum The frequency error of the OFDM signal is detected based on the number of carriers slid at the integrated power value, and the sequence number at the maximum integrated power value is detected.

さらに、本発明による周波数誤差検出プログラムは、コンピュータを、前記周波数誤差検出装置として機能させることを特徴とする。   Furthermore, a frequency error detection program according to the present invention causes a computer to function as the frequency error detection device.

以上のように、本発明によれば、ブースト比が異なるパイロット信号が混在するOFDM信号であっても、その周波数誤差を正しく検出することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to correctly detect the frequency error of an OFDM signal in which pilot signals having different boost ratios are mixed.

本発明の実施形態による広帯域AFC部(周波数誤差検出装置)を含むOFDM信号受信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the OFDM signal receiver containing the wideband AFC part (frequency error detection apparatus) by embodiment of this invention. 広帯域AFC部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a wideband AFC part. 広帯域AFC部の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of a broadband AFC part. ISDB−TのSP配置を示す図である。It is a figure which shows SP arrangement | positioning of ISDB-T. ISDB−Tのモード3における同期変調時のAC及びTMCCのパイロット配置を示す図である。It is a figure which shows the pilot arrangement | positioning of AC and TMCC at the time of the synchronous modulation in the mode 3 of ISDB-T. 従来の広帯域AFC部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional broadband AFC part. 周波数誤差検出処理を説明する第1のイメージ図である。It is a 1st image figure explaining a frequency error detection process. 周波数誤差検出処理を説明する第2のイメージ図である。It is a 2nd image figure explaining a frequency error detection process. パイロット信号のブースト比が異なるOFDM信号の周波数誤差検出処理を説明するイメージ図である。It is an image figure explaining the frequency error detection process of the OFDM signal from which the boost ratio of a pilot signal differs.

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明は、パイロット信号の配置及びブースト比の情報に基づいて、異なるブースト比のパイロット信号の電力値を等しくし、この等しくした電力値を用いて積算電力値を算出し、OFDM信号の周波数誤差を検出することを特徴とする。これにより、ブースト比がパイロット信号間で異なる場合であっても、パイロット信号の電力値を等しくして積算電力値を算出するから、電力値が最も大きいパイロット信号が積算電力値に大きく影響することがなく、正しい周波数誤差を検出することができる。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention equalizes power values of pilot signals having different boost ratios based on information on the arrangement of pilot signals and boost ratios, calculates an integrated power value using the equalized power values, and generates a frequency error of the OFDM signal. Is detected. As a result, even if the boost ratio is different between pilot signals, the power value of the pilot signal is made equal to calculate the integrated power value, so that the pilot signal with the largest power value greatly affects the integrated power value. Therefore, a correct frequency error can be detected.

〔OFDM信号受信装置〕
まず、本発明の実施形態による広帯域AFC(周波数誤差検出装置)を含むOFDM信号受信装置について説明する。図1は、OFDM信号受信装置の構成を示すブロック図である。このOFDM信号受信装置1は、直交復調部10、複素乗算部11、FFT部12、復調部13、狭帯域AFC部14及び広帯域AFC部15を備えている。
[OFDM signal receiver]
First, an OFDM signal receiving apparatus including a wideband AFC (frequency error detection apparatus) according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an OFDM signal receiving apparatus. The OFDM signal receiving apparatus 1 includes an orthogonal demodulation unit 10, a complex multiplication unit 11, an FFT unit 12, a demodulation unit 13, a narrowband AFC unit 14, and a wideband AFC unit 15.

OFDM信号受信装置1がOFDM信号送信装置(図示せず)により送信されたOFDM信号を受信すると、直交復調部10は、受信したOFDM信号を入力し、OFDM信号を直交復調し、等価ベースバンド信号を生成して複素乗算部11に出力する。   When the OFDM signal receiving apparatus 1 receives an OFDM signal transmitted by an OFDM signal transmitting apparatus (not shown), the orthogonal demodulation unit 10 inputs the received OFDM signal, orthogonally demodulates the OFDM signal, and performs an equivalent baseband signal. Is output to the complex multiplier 11.

複素乗算部11は、直交復調部10から等価ベースバンド信号を入力すると共に、狭帯域AFC部14から狭帯域の周波数誤差情報を、広帯域AFC部15から広帯域の周波数誤差情報をそれぞれ入力する。そして、複素乗算部11は、狭帯域の周波数誤差情報及び広帯域の周波数誤差情報に基づいて、これらの周波数誤差を打ち消すように位相回転用係数を生成し、位相回転用係数を等価ベースバンド信号に複素乗算する。これにより、等価ベースバンド信号の周波数誤差を補正することができる。周波数誤差を補正した後の等価ベースバンド信号は分配され、FFT部12及び狭帯域AFC部14へそれぞれ入力される。   The complex multiplier 11 receives an equivalent baseband signal from the quadrature demodulator 10, and receives narrowband frequency error information from the narrowband AFC unit 14 and wideband frequency error information from the wideband AFC unit 15. The complex multiplication unit 11 generates a phase rotation coefficient so as to cancel these frequency errors based on the narrow band frequency error information and the wide band frequency error information, and converts the phase rotation coefficient into an equivalent baseband signal. Complex multiplication. Thereby, the frequency error of the equivalent baseband signal can be corrected. The equivalent baseband signal after correcting the frequency error is distributed and input to the FFT unit 12 and the narrowband AFC unit 14, respectively.

狭帯域AFC部14は、複素乗算部11から等価ベースバンド信号を入力し、サブキャリア間隔の±1/2以内の周波数誤差を補正するための周波数誤差を検出し、狭帯域の周波数誤差情報として複素乗算部11に出力する。狭帯域の周波数誤差を検出するには、等価ベースバンド信号に付加されたガードインターバルの相関に基づく手法等が用いられる。詳細については、例えば前述の非特許文献1を参照されたい。   The narrowband AFC unit 14 receives the equivalent baseband signal from the complex multiplication unit 11, detects a frequency error for correcting a frequency error within ± 1/2 of the subcarrier interval, and serves as narrowband frequency error information. Output to the complex multiplier 11. In order to detect a frequency error in a narrow band, a method based on the correlation of guard intervals added to the equivalent baseband signal is used. For details, see, for example, Non-Patent Document 1 described above.

FFT部12は、複素乗算部11から等価ベースバンド信号を入力し、有効シンボル期間の等価ベースバンド信号に対してFFTを施し、サブキャリア毎の信号を生成する。サブキャリア毎の信号である周波数領域の信号、すなわちサブキャリア毎のFFT出力信号は分配され、復調部13及び広帯域AFC部15へそれぞれ入力される。   The FFT unit 12 receives the equivalent baseband signal from the complex multiplication unit 11, performs FFT on the equivalent baseband signal in the effective symbol period, and generates a signal for each subcarrier. A frequency domain signal that is a signal for each subcarrier, that is, an FFT output signal for each subcarrier, is distributed and input to the demodulation unit 13 and the broadband AFC unit 15.

復調部13は、FFT部12からサブキャリア毎のFFT出力信号を入力し、デマッピング、デインターリーブ、デコード等の復調処理を行い、OFDM信号送信装置からの伝送情報を復元する。尚、デマッピング等の復調処理は既知であるから、説明を省略する。   The demodulator 13 receives the FFT output signal for each subcarrier from the FFT unit 12, performs demodulation processing such as demapping, deinterleaving, and decoding, and restores transmission information from the OFDM signal transmission apparatus. Since demodulation processing such as demapping is already known, the description thereof is omitted.

広帯域AFC部15は、FFT部12からサブキャリア毎のFFT出力信号を入力し、
サブキャリア毎の電力値を算出し、AC,TMCC及びCP配置情報、SP配置情報、AC,TMCC及びCPブースト比、並びにSPブースト比に基づいて、異なるブースト比のパイロット信号の電力値を等しくし、この等しくした電力値を用いて、サブキャリア番号をスライドさせる所定範囲内で積算電力値をそれぞれ算出する。そして、広帯域AFC部15は、所定範囲におけるそれぞれの積算電力値のうちの最大となる積算電力値を判定し、最大となる積算電力値におけるサブキャリア番号のスライドキャリア数を検出する。このように、広帯域AFC部15は、検出したスライドキャリア数を、サブキャリア間隔以上の周波数誤差を補正するための広帯域の周波数情報として複素乗算部11に出力する。
The broadband AFC unit 15 receives an FFT output signal for each subcarrier from the FFT unit 12, and
The power value for each subcarrier is calculated, and the power values of pilot signals having different boost ratios are made equal based on AC, TMCC and CP allocation information, SP allocation information, AC, TMCC and CP boost ratio, and SP boost ratio. Then, using this equalized power value, the integrated power value is calculated within a predetermined range where the subcarrier number is slid. Then, the broadband AFC unit 15 determines the maximum integrated power value among the respective integrated power values in the predetermined range, and detects the number of slide carriers of the subcarrier number in the maximum integrated power value. As described above, the broadband AFC unit 15 outputs the detected number of slide carriers to the complex multiplier 11 as broadband frequency information for correcting a frequency error equal to or greater than the subcarrier interval.

〔広帯域AFC部(周波数誤差検出装置)〕
次に、図1に示した広帯域AFC部15について説明する。図2は、広帯域AFC部15の構成を示すブロック図である。この広帯域AFC部15は、電力算出部151、相関演算部(積算電力値算出部)16及び最大位置検出部(最大値判定部)153を備えている。広帯域AFC部15は、ブースト比がパイロット信号間で同一である場合に加え、パイロット信号間で異なる場合であっても、周波数誤差を正しく検出する。具体的には、積算電力値を計算する際に基準となるパイロット信号の電力値よりも、それ以外のパイロット信号またはデータキャリアの電力値の方が大きい場合であっても、OFDM信号の周波数誤差を正しく検出することができる。
[Broadband AFC section (frequency error detector)]
Next, the broadband AFC unit 15 shown in FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the broadband AFC unit 15. The broadband AFC unit 15 includes a power calculation unit 151, a correlation calculation unit (integrated power value calculation unit) 16, and a maximum position detection unit (maximum value determination unit) 153. The wideband AFC unit 15 correctly detects the frequency error even when the boost ratio is the same between the pilot signals and even when the boost ratio is different between the pilot signals. Specifically, even if the pilot signal or data carrier power value is larger than the reference pilot signal power value when calculating the integrated power value, the frequency error of the OFDM signal Can be detected correctly.

図6に示した従来の広帯域AFC部150と図2に示す広帯域AFC部15とを比較すると、両広帯域AFC部150,15共に、電力算出部151及び最大位置検出部153を備えている点で同一である。これに対し、広帯域AFC部15は、広帯域AFC部150の相関演算部152とは異なる相関演算部16を備えている点で相違する。入力する情報を比較すると、広帯域AFC部150の相関演算部152は、積算電力値の算出対象の基準となるパイロット信号のサブキャリア番号が反映されたAC,TMCC及びCP配置情報を入力するのに対し、広帯域AFC部15の相関演算部16は、同じAC,TMCC及びCP配置情報に加え、積算電力値の算出対象の基準ではなく、かつ電力値がAC等に比べて大きいSPのサブキャリア番号が反映されたSP配置情報、AC,TMCC及びCPブースト比、並びにSPブースト比も入力する点で相違する。   Comparing the conventional broadband AFC unit 150 shown in FIG. 6 with the broadband AFC unit 15 shown in FIG. 2, both broadband AFC units 150 and 15 are provided with a power calculation unit 151 and a maximum position detection unit 153. Are the same. On the other hand, the broadband AFC unit 15 is different in that the correlation calculation unit 16 is different from the correlation calculation unit 152 of the broadband AFC unit 150. Comparing the input information, the correlation calculation unit 152 of the wideband AFC unit 150 inputs AC, TMCC, and CP arrangement information that reflects the subcarrier number of the pilot signal that is the reference for calculating the integrated power value. On the other hand, the correlation calculation unit 16 of the wideband AFC unit 15 is not the same AC, TMCC, and CP arrangement information, but is not a reference for calculation of the integrated power value, and the SP subcarrier number whose power value is larger than AC or the like Is different in that SP arrangement information, AC, TMCC, CP boost ratio, and SP boost ratio reflecting the above are also input.

図3は、広帯域AFC部15の処理を示すフローチャートである。広帯域AFC部15の電力算出部151が入力するサブキャリア毎のFFT出力信号をF(k)(kはサブキャリア番号)とすると、電力算出部151は、サブキャリア毎のFFT出力信号F(k)を入力し(ステップS301)、FFT出力信号F(k)の振幅値を2乗してサブキャリア毎の電力値F(k)×F(k)を求め、相関演算部16に出力する(ステップS302)。ここで、*は複素共役を表している。 FIG. 3 is a flowchart showing the processing of the broadband AFC unit 15. When the FFT output signal for each subcarrier input to the power calculation unit 151 of the broadband AFC unit 15 is F (k) (k is a subcarrier number), the power calculation unit 151 includes the FFT output signal F (k for each subcarrier. ) (Step S301), the amplitude value of the FFT output signal F (k) is squared to obtain a power value F (k) × F (k) * for each subcarrier, and is output to the correlation calculation unit 16 (Step S302). Here, * represents a complex conjugate.

相関演算部16は、電力算出部151からサブキャリア毎の電力値F(k)×F(k)を入力すると共に、メモリ(図示せず)から、AC,TMCC及びCP配置情報P’(k)、SP配置情報SP(i,k)(iはSPのシーケンス番号、kはサブキャリア番号)、AC,TMCC及びCPブースト比rP、並びにSPブースト比rSPを読み出す(ステップS303)。ここで、AC,TMCC及びCP配置情報P’(k)及びSP配置情報SP(i,k)は、1シンボルを構成する全サブキャリア番号において、そのパイロット信号が配置されているサブキャリア番号では1、それ以外のサブキャリア番号では0からなる数列とする。 The correlation calculation unit 16 inputs the power value F (k) × F (k) * for each subcarrier from the power calculation unit 151, and from the memory (not shown), AC, TMCC, and CP arrangement information P ′ ( k), SP arrangement information SP (i, k) (i is the SP sequence number, k is the subcarrier number), AC, TMCC, CP boost ratio r P , and SP boost ratio r SP are read (step S303). Here, AC, TMCC, CP arrangement information P ′ (k) and SP arrangement information SP (i, k) are the subcarrier numbers where the pilot signals are arranged in all subcarrier numbers constituting one symbol. 1 and a sequence of 0s in other subcarrier numbers.

相関演算部16は、AC,TMCC及びCP配置情報P’(k)及びSP配置情報SP(i,k)が示すパイロット信号の電力値を等しくするための重みからなる全パイロット重み情報Pall(i,k)を、AC,TMCC及びCP配置情報P’(k)、SP配置情報SP(i,k)、AC,TMCC及びCPブースト比rP、並びにSPブースト比rSPを用いて、以下の式により求める(ステップS304)。
all(i,k)=P’(k)/rP+SP(i,k)/rSP
The correlation calculation unit 16 performs total pilot weight information P all (P all () including weights for equalizing the power values of pilot signals indicated by AC, TMCC, CP arrangement information P ′ (k) and SP arrangement information SP (i, k). i, k) using AC, TMCC and CP arrangement information P ′ (k), SP arrangement information SP (i, k), AC, TMCC and CP boost ratio r P , and SP boost ratio r SP (Step S304).
P all (i, k) = P ′ (k) / r P + SP (i, k) / r SP

ここで、全パイロット重み情報Pall(i,k)は、パイロット信号の電力値F(k)×F(k)を乗算することにより、パイロット信号の電力値を等しくすることが可能な重みからなる数列である。AC,TMCC及びCPの位置における重みは、Pall(i,k)=P’(k)/rP=1/rPとなり、SPの位置における重みは、Pall(i,k)=SP(i,k)/rSP=1/rSPとなる。図9の例では、ACのブースト比rP=16/9、SPブースト比rSP=32/9とすると、ACの位置における全パイロット重み情報Pall(i,k)=9/16となり、SPの位置における全パイロット重み情報Pall(i,k)=9/32となる。 Here, the total pilot weight information P all (i, k) is a weight capable of equalizing the pilot signal power value by multiplying the pilot signal power value F (k) × F (k) *. It is a sequence consisting of The weights at the positions of AC, TMCC and CP are P all (i, k) = P ′ (k) / r P = 1 / r P , and the weight at the position of SP is P all (i, k) = SP. (I, k) / r SP = 1 / r SP . In the example of FIG. 9, assuming that the AC boost ratio r P = 16/9 and the SP boost ratio r SP = 32/9, the total pilot weight information P all (i, k) = 9/16 at the AC position is obtained. All pilot weight information P all (i, k) at the position of SP is 9/32 .

相関演算部16は、所定範囲内(探索スライドキャリア数内)でサブキャリア番号をスライドさせる数(スライドキャリア数)αを設定する(ステップS305)。最初の処理の場合は、スライドキャリア数α=0に設定し、サブキャリア番号をスライドさせない。そして、相関演算部16は、OFDM信号の総サブキャリア数をNとし、サブキャリア毎の電力値F(k+α)×F(k+α)と全パイロット重み情報Pall(i,k)とを乗算し、積算電力値(相関値)S(i,α)を以下の式により求め、最大位置検出部153に出力する(ステップS306)。

Figure 0005658637

例えば、所定範囲である探索スライドキャリア数の範囲を−50≦α≦50(αは整数)とすると、101×4=404通りの積算電力値S(i,α)が求められる。 The correlation calculation unit 16 sets the number (slide carrier number) α to slide the subcarrier number within a predetermined range (within the number of search slide carriers) (step S305). In the case of the first process, the number of slide carriers α is set to 0, and the subcarrier number is not slid. Then, the correlation calculation unit 16 multiplies the power value F (k + α) × F (k + α) * for each subcarrier by the total pilot weight information P all (i, k), where N is the total number of subcarriers in the OFDM signal. Then, the integrated power value (correlation value) S (i, α) is obtained by the following equation and output to the maximum position detecting unit 153 (step S306).
Figure 0005658637

For example, assuming that the range of the number of search slide carriers that is a predetermined range is −50 ≦ α ≦ 50 (α is an integer), 101 × 4 = 404 integrated power values S (i, α) are obtained.

尚、前記数式(1)では、サブキャリア毎の電力値F(k)×F(k)のサブキャリア番号kをスライドさせるようにしたが、全パイロット重み情報Pall(i,k)のサブキャリア番号kをスライドさせるようにしてもよい。 In the equation (1), the subcarrier number k of the power value F (k) × F (k) * for each subcarrier is slid, but the total pilot weight information P all (i, k) The subcarrier number k may be slid.

図9の例では、ACの電力値F(k+α)×F(k+α)と全パイロット重み情報Pall(i,k)との乗算結果は、(16/9)×(9/16)=1となり、SPの乗算結果は、(32/9)×(9/32)=1となる。ACよりもSPの電力値の方が大きいが、電力値F(k+α)×F(k+α)と全パイロット重み情報Pall(i,k)とを乗算することで、ACの場合とSPの場合とで電力値F(k+α)×F(k+α)×Pall(i,k)を等しくすることができ、等しくした電力値F(k+α)×F(k+α)×Pall(i,k)を用いて積算電力値S(i,α)を算出することができる。 In the example of FIG. 9, the multiplication result of the AC power value F (k + α) × F (k + α) * and the total pilot weight information P all (i, k) is (16/9) × (9/16) = The result of SP multiplication is (32/9) × (9/32) = 1. The power value of SP is larger than that of AC, but by multiplying power value F (k + α) × F (k + α) * by all pilot weight information P all (i, k), the case of AC and the value of SP The power value F (k + α) × F (k + α) * × P all (i, k) can be made equal to each other, and the equal power value F (k + α) × F (k + α) * × P all (i, k) The accumulated power value S (i, α) can be calculated using k).

相関演算部16は、所定範囲内で全てのスライドキャリア数αを設定済みであるか否かを判定し(ステップS307)、全てのスライドキャリア数αを設定済みであると判定した場合(ステップS307:Y)、ステップS308へ移行し、全てのスライドキャリア数αを設定済みでないと判定した場合(ステップS307:N)、ステップS305へ移行し、所定範囲内で新たなスライドキャリア数αを設定する。   The correlation calculation unit 16 determines whether or not all the slide carrier numbers α have been set within a predetermined range (step S307), and determines that all the slide carrier numbers α have been set (step S307). : Y), the process proceeds to step S308, and if it is determined that all the slide carrier numbers α have not been set (step S307: N), the process proceeds to step S305, and a new slide carrier number α is set within a predetermined range. .

最大位置検出部153は、ステップS307から移行して、相関演算部16から、スライドキャリア数α及びSPのシーケンス番号i毎の積算電力値S(i,α)を入力し、これらの積算電力値の中で最大値を判定し、最大となる積算電力値S(i,α)におけるスライドキャリア数α及びSPのシーケンス番号iを検出する(ステップS308)。そして、最大位置検出部153は、検出したスライドキャリア数αを広帯域の周波数誤差として外部へ出力すると共に、検出したSPのシーケンス番号iを当該シンボルにおけるSPの配置を示すシーケンス番号i(図4における#0〜#3のうちのいずれかのシーケンス番号)として外部へ出力する。尚、検出したスライドキャリア数αは、プラスの場合もあるし。マイナスの場合もある。   The maximum position detection unit 153 moves from step S307, inputs the number of slide carriers α and the integrated power value S (i, α) for each SP sequence number i from the correlation calculation unit 16, and these integrated power values The maximum value is determined, and the slide carrier number α and the SP sequence number i at the maximum integrated power value S (i, α) are detected (step S308). Then, the maximum position detection unit 153 outputs the detected number of slide carriers α to the outside as a wideband frequency error, and the detected sequence number i of the SP is a sequence number i (in FIG. 4) indicating the arrangement of SPs in the symbol. (Sequence number of any of # 0 to # 3) is output to the outside. The detected number of slide carriers α may be positive. It may be negative.

以上のように、本発明の実施形態による広帯域AFC部15(周波数誤差検出装置)によれば、電力算出部151が、サブキャリア毎のFFT出力信号F(k)の振幅値からサブキャリア毎の電力値を求め、相関演算部16が、AC,TMCC及びCP配置情報P’(k)、SP配置情報SP(i,k)、AC,TMCC及びCPブースト比rP、並びにSPブースト比rSPを用いて、パイロット信号の電力値を等しくするための重みからなる全パイロット重み情報Pall(i,k)を求め、所定範囲内でスライドキャリア数αを設定し、サブキャリア毎の電力値F(k+α)×F(k+α)と全パイロット重み情報Pall(i,k)とを乗算することで積算電力値(相関値)S(i,α)を求めるようにした。そして、最大位置検出部153が、スライドキャリア数α及びSPのシーケンス番号i毎の積算電力値S(i,α)の中で最大値を判定し、最大となる積算電力値S(i,α)におけるスライドキャリア数α及びSPのシーケンス番号iを検出し、検出したスライドキャリア数αを広帯域の周波数誤差とし、検出したSPのシーケンス番号iを当該シンボルにおけるSPの配置を示すシーケンス番号iとして出力するようにした。これにより、ブースト比が異なるパイロット信号が混在するOFDM信号であっても、サブキャリア毎の電力値F(k+α)×F(k+α)と全パイロット重み情報Pall(i,k)とを乗算することで、積算電力値を算出するための電力値が、AC,TMCC及びCP配置情報P’(k)並びにSP配置情報SP(i,k)の示す全てのパイロット信号において等しくなる。したがって、積算電力値は、電力値が最も大きいパイロット信号に影響を受けることがなく、全てのパイロット信号の電力値が等しいものとして算出されるから、積算電力値が最大となるスライドキャリア数α及びSPのシーケンス番号iを正しく検出することができ、周波数誤差及び当該シンボルにおけるSPのシーケンス番号を正しく検出することが可能となる。 As described above, according to the wideband AFC unit 15 (frequency error detection device) according to the embodiment of the present invention, the power calculation unit 151 determines whether the power value for each subcarrier is the amplitude value of the FFT output signal F (k) for each subcarrier. The power value is obtained, and the correlation calculation unit 16 performs AC, TMCC and CP arrangement information P ′ (k), SP arrangement information SP (i, k), AC, TMCC, CP boost ratio r P , and SP boost ratio r SP. Is used to obtain all pilot weight information P all (i, k) including weights for equalizing the power values of the pilot signals, and the number of slide carriers α is set within a predetermined range, and the power value F for each subcarrier is set. The integrated power value (correlation value) S (i, α) is obtained by multiplying (k + α) × F (k + α) * by all pilot weight information P all (i, k). Then, the maximum position detecting unit 153 determines the maximum value among the integrated power values S (i, α) for each of the slide carrier number α and the SP sequence number i, and the maximum integrated power value S (i, α). ) And the sequence number i of the SP are detected, the detected slide carrier number α is set as a wideband frequency error, and the detected SP sequence number i is output as a sequence number i indicating the SP arrangement in the symbol. I tried to do it. Thus, even for an OFDM signal in which pilot signals having different boost ratios are mixed, the power value F (k + α) × F (k + α) * for each subcarrier is multiplied by all pilot weight information P all (i, k). By doing so, the power value for calculating the integrated power value becomes equal in all pilot signals indicated by AC, TMCC, CP arrangement information P ′ (k) and SP arrangement information SP (i, k). Therefore, the integrated power value is not affected by the pilot signal having the largest power value, and is calculated assuming that the power values of all pilot signals are equal. The SP sequence number i can be detected correctly, and the frequency error and the SP sequence number in the symbol can be detected correctly.

尚、本発明の実施形態による広帯域AFC部15のハードウェア構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。広帯域AFC部15は、CPU、RAM等の揮発性の記憶媒体、ROM等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。広帯域AFC部15に備えた電力算出部151、相関演算部16及び最大位置検出部153の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをCPUに実行させることによりそれぞれ実現される。また、これらのプログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもできる。   As a hardware configuration of the broadband AFC unit 15 according to the embodiment of the present invention, a normal computer can be used. The broadband AFC unit 15 is configured by a computer including a volatile storage medium such as a CPU and a RAM, a non-volatile storage medium such as a ROM, an interface, and the like. The functions of the power calculation unit 151, the correlation calculation unit 16, and the maximum position detection unit 153 included in the broadband AFC unit 15 are realized by causing the CPU to execute a program describing these functions. These programs can also be stored and distributed in a storage medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), semiconductor memory, or the like.

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。本発明は、図1に示したOFDM信号受信装置1に適用があるだけでなく、OFDM伝送方式を用いた映像、音声またはデータを受信し、OFDM信号を測定する測定装置、補償装置、OFDM信号を中継する中継装置等にも適用がある。要するに、本発明は、広帯域AFC部15である周波数誤差検出装置を含む装置にも適用がある。   The present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the technical idea thereof. The present invention is not only applied to the OFDM signal receiving apparatus 1 shown in FIG. 1, but also a measuring apparatus, a compensating apparatus, and an OFDM signal that receive video, audio, or data using the OFDM transmission method and measure the OFDM signal. This also applies to a relay device that relays In short, the present invention is also applicable to an apparatus including a frequency error detection apparatus that is the broadband AFC unit 15.

1 OFDM信号受信装置
10 直交復調部
11 複素乗算部
12 FFT部
13 復調部
14 狭帯域AFC部
15,150 広帯域AFC部(周波数誤差検出装置)
16,152 相関演算部(積算電力値算出部)
151 電力算出部
153 最大位置検出部(最大値判定部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 OFDM signal receiver 10 Orthogonal demodulation part 11 Complex multiplication part 12 FFT part 13 Demodulation part 14 Narrow band AFC part 15,150 Wide band AFC part (frequency error detection apparatus)
16, 152 Correlation calculation unit (integrated power value calculation unit)
151 Power calculation unit 153 Maximum position detection unit (maximum value determination unit)

Claims (4)

複数種類のパイロット信号が混在するOFDM信号の周波数誤差を検出する装置において、
前記OFDM信号をFFTして得られたサブキャリア毎の信号から、サブキャリア毎の電力値を算出する電力算出部と、
パイロット信号がサブキャリアに配置された位置を示すパイロット配置情報、及び前記パイロット信号のブースト比を示すパイロットブースト比に基づいて、前記パイロット配置情報が示すパイロット信号の位置に対応するサブキャリアについて算出された前記電力値を、前記パイロット信号のパイロットブースト比で除算し、前記除算結果に基づいて積算電力値を算出する積算電力値算出部と、
前記パイロット配置情報が示すパイロット信号の位置を所定範囲内でサブキャリア数分スライドさせて算出された前記積算電力値のうち、最大となる積算電力値を判定し、前記最大となる積算電力値においてスライドさせたキャリア数に基づいて、前記OFDM信号の周波数誤差を検出する最大値判定部と、
を備えたことを特徴とする周波数誤差検出装置。
In an apparatus for detecting a frequency error of an OFDM signal in which a plurality of types of pilot signals are mixed,
A power calculator that calculates a power value for each subcarrier from a signal for each subcarrier obtained by performing FFT on the OFDM signal;
Based on the pilot arrangement information indicating the position where the pilot signal is arranged on the subcarrier and the pilot boost ratio indicating the boost ratio of the pilot signal, the subcarrier corresponding to the position of the pilot signal indicated by the pilot arrangement information is calculated. An integrated power value calculation unit that divides the power value by a pilot boost ratio of the pilot signal and calculates an integrated power value based on the division result;
Among the integrated power values calculated by sliding the position of the pilot signal indicated by the pilot arrangement information within a predetermined range by the number of subcarriers, a maximum integrated power value is determined, and the maximum integrated power value is A maximum value determination unit for detecting a frequency error of the OFDM signal based on the number of carriers slid;
A frequency error detection apparatus comprising:
請求項1に記載の周波数誤差検出装置において、
前記積算電力値算出部は、
前記積算電力値を算出するための対象となる所定種類のパイロット信号がサブキャリアに配置された位置を示す第1のパイロット配置情報、前記OFDM信号に混在する複数種類のパイロット信号のうち前記所定種類以外のパイロット信号の位置を示す第2のパイロット配置情報、及び、前記パイロット信号におけるそれぞれのブースト比を示すパイロットブースト比を用いて、前記第1のパイロット配置情報及び前記第2のパイロット配置情報が示すそれぞれのパイロット信号の位置に対応するサブキャリアについて算出された前記電力値を、前記パイロット信号のパイロットブースト比で除算し、前記除算結果に基づいて積算電力値を算出する、ことを特徴とする周波数誤差検出装置。
The frequency error detection device according to claim 1,
The integrated power value calculation unit
First pilot arrangement information indicating a position where a predetermined type of pilot signal that is a target for calculating the integrated power value is arranged on a subcarrier, and the predetermined type among a plurality of types of pilot signals mixed in the OFDM signal The first pilot arrangement information and the second pilot arrangement information are obtained by using second pilot arrangement information indicating the positions of pilot signals other than and pilot boost ratios indicating respective boost ratios in the pilot signal. The power value calculated for the subcarrier corresponding to each pilot signal position shown is divided by the pilot boost ratio of the pilot signal, and an integrated power value is calculated based on the division result Frequency error detection device.
請求項1に記載の周波数誤差検出装置において、
前記積算電力値算出部は、
前記積算電力値を算出するための対象となる所定種類の第1のパイロット信号がサブキャリアに配置された位置を示す第1のパイロット配置情報、前記OFDM信号に混在する複数種類のパイロット信号のうち前記所定種類以外の第2のパイロット信号が所定数のシンボルで1周期の配置となる場合に、前記所定数のシンボルのそれぞれに対応するシーケンス番号における前記第2のパイロット信号の位置を示す第2のパイロット配置情報、及び、前記パイロット信号におけるそれぞれのブースト比を示すパイロットブースト比を用いて、前記第1のパイロット配置情報及び前記第2のパイロット配置情報が示すそれぞれのパイロット信号の位置に対応するサブキャリアについて算出された前記電力値を、前記パイロット信号のパイロットブースト比で除算し、前記除算結果に基づいて積算電力値を算出し、
前記最大値判定部は、
前記第1のパイロット配置情報が示すパイロット信号の位置を所定範囲内でサブキャリア数分スライドさせ、前記第2のパイロット配置情報が示すシーケンス番号毎に算出された前記積算電力値のうち、最大となる積算電力値を判定し、前記最大となる積算電力値においてスライドさせたキャリア数に基づいて、前記OFDM信号の周波数誤差を検出し、前記最大となる積算電力値における前記シーケンス番号を検出する、ことを特徴とする周波数誤差検出装置。
The frequency error detection device according to claim 1,
The integrated power value calculation unit
Of the plurality of types of pilot signals mixed in the OFDM signal, first pilot arrangement information indicating a position where a predetermined type of first pilot signal to be calculated for calculating the integrated power value is arranged on a subcarrier. A second pilot signal indicating a position of the second pilot signal in a sequence number corresponding to each of the predetermined number of symbols when the second pilot signals other than the predetermined type are arranged in one cycle with a predetermined number of symbols; Corresponding to the positions of the respective pilot signals indicated by the first pilot arrangement information and the second pilot arrangement information, using the pilot arrangement information of the first pilot arrangement information and the pilot boost ratio indicating the respective boost ratios in the pilot signal. The power value calculated for the subcarrier is used as a pilot block of the pilot signal. Divided by the strike ratio to calculate an integrated power value based on the division result,
The maximum value determination unit
The position of the pilot signal indicated by the first pilot arrangement information is slid within the predetermined range by the number of subcarriers, and the maximum of the integrated power values calculated for each sequence number indicated by the second pilot arrangement information is Determining the integrated power value, detecting the frequency error of the OFDM signal based on the number of carriers slid at the maximum integrated power value, and detecting the sequence number at the maximum integrated power value. A frequency error detection apparatus characterized by the above.
コンピュータを、請求項1から3までのいずれか一項に記載の周波数誤差検出装置として機能させるための周波数誤差検出プログラム。   A frequency error detection program for causing a computer to function as the frequency error detection device according to any one of claims 1 to 3.
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