JP5783889B2 - 受信装置及び方法 - Google Patents
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Description
周波数分割多重信号を受信し、送信データを再生する受信装置であって、
受信信号を所望の周波数に周波数変換することで得られる第1の時間ドメイン信号をフーリエ変換して周波数ドメインの信号を出力するフーリエ変換部と、
上記フーリエ変換部の出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の偶数倍のサブキャリア成分を抽出する偶数番目サブキャリア抽出部と、
上記偶数番目サブキャリア抽出部の出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第1の逆フーリエ変換部と、
上記フーリエ変換部の出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の奇数倍のサブキャリア成分を抽出する奇数番目サブキャリア抽出部と、
上記奇数番目サブキャリア抽出部の出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第2の逆フーリエ変換部と、
上記第1の逆フーリエ変換部から出力される各シンボルの信号の前半部分と後半部分を加算して半シンボル長の和信号を生成し、出力する前後半加算部と、
上記第2の逆フーリエ変換部から出力される各シンボルの信号の前半部分と後半部分との差を求め、半シンボル長の差信号を生成し、出力する前後半減算部と、
上記前後半加算部で生成された上記和信号及び上記前後半減算部で生成された上記差信号をもとに、雑音や妨害の影響を抑圧した1シンボル長の信号を出力する再結合部と、
上記再結合部の出力をフーリエ変換する再フーリエ変換部と、
上記再フーリエ変換部におけるフーリエ変換の結果得られた信号を復調して復調信号を生成する等化部と
を備えたことを特徴とする。
本発明の第2の態様の受信装置は、
周波数分割多重信号を受信し、送信データを再生する受信装置であって、
受信信号を所望の周波数に周波数変換することで得られる第1の時間ドメイン信号をフーリエ変換して周波数ドメインの信号を出力するフーリエ変換部と、
上記フーリエ変換部の出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の偶数倍のサブキャリア成分を抽出する偶数番目サブキャリア抽出部と、
上記偶数番目サブキャリア抽出部の出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第1の逆フーリエ変換部と、
上記フーリエ変換部の出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の奇数倍のサブキャリア成分を抽出する奇数番目サブキャリア抽出部と、
上記奇数番目サブキャリア抽出部の出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第2の逆フーリエ変換部と、
上記フーリエ変換部の出力を入力とし、伝送路の遅延プロファイルを推定して推定結果を出力する遅延プロファイル推定部と、
上記遅延プロファイル推定部の出力を入力とし、ガードインターバル長よりも長い遅延時間をもつ遅延波成分を検出し、上記フーリエ変換部に入力される遅延波成分のうち、シンボル間干渉を引き起こす成分が含まれている時間を算出して算出結果を出力するガードインターバル越え遅延時間検出部と、
上記ガードインターバル越え遅延時間検出部の出力、上記第1の逆フーリエ変換部から出力される各シンボルの信号及び上記第2の逆フーリエ変換部から出力される各シンボルの信号に基づいてシンボル間干渉の影響を抑圧した1シンボル長の信号を出力する干渉抑圧部と、
上記干渉抑圧部の出力をフーリエ変換する再フーリエ変換部と、
上記再フーリエ変換部におけるフーリエ変換の結果得られる信号から復調信号を生成する等化部と
を備えたことを特徴とする。
図1はこの発明の実施の形態1による受信装置を示すブロック図である。図示の受信装置は、フーリエ変換部1、偶数番目サブキャリア抽出部2、第1の逆フーリエ変換部3、奇数番目サブキャリア抽出部4、第2の逆フーリエ変換部5、前後半加算部6、前後半減算部7、再結合部8、再フーリエ変換部9、及び等化部10を備える。
第1の逆フーリエ変換部3は、偶数番目サブキャリア抽出部2の出力D2を入力とし、フーリエ変換部1と同じポイント数の逆フーリエ変換を行って時間ドメインの信号D3を出力する。第1の逆フーリエ変換部3の出力D3は、時間ドメイン信号における全ての偶数番目のサブキャリア成分を重ね合わせた信号となる。
第2の逆フーリエ変換部5は、奇数番目サブキャリア抽出部4の出力D4を入力とし、フーリエ変換部1と同じポイント数の逆フーリエ変換を行って時間ドメインの信号D5を出力する。第2の逆フーリエ変換部5の出力D5は、時間ドメイン信号における全ての奇数番目のサブキャリア成分を重ね合わせた信号となる。
第2の繰り返し信号生成部82は、前後半減算部7の出力D7及び前後半減算部7の出力を蓄積した第2の半シンボル記憶部80bの出力D80bを入力とし、第2の半シンボル記憶部80bの出力D80bと前後半減算部7の出力D7を極性反転した上でこれらを連結することで、前後半減算部7の出力D7を極性反転した信号及び極性反転しない信号の一方を前半部分に他方を後半部分に有する1シンボル長の信号D82を生成する。
という効果がある。
次に、雑音を抑圧した信号を再フーリエ変換した信号と、雑音抑圧処理を実施していない信号を選択したうえで信号を復調する実施の形態を示す。
次に、シンボル間干渉によって生じる性能劣化を抑えるよう構成した実施の形態を示す。
例えば、図11(b)、(d)、(f)のような遅延波が存在する場合は、ガードインターバル越え遅延時間検出部15からはシンボル間干渉時間Xを示す信号D15が出力される。
干渉抑圧部16は、図12(a)に示すように、第1の逆フーリエ変換部3の出力D3の後半部分D3qから干渉を受けた部分Xに対応する部分Aの信号を抽出し、干渉を受けた部分Xの信号の代わりに抽出した信号Aを出力し、また、図12(b)に示すように、第2の逆フーリエ変換部5の出力D5の後半部分D5qから干渉を受けた部分Xに対応する部分Bの信号を抽出し、干渉を受けた部分Xの信号の代わりに抽出した信号Bの極性を反転した信号nBを出力する。
抽出される信号Aは、後半部分D3qの先頭から、干渉時間Xと同じ時間幅の部分の信号であり、抽出される信号Bは、後半部分D5qの先頭から、干渉時間Xと同じ時間幅の部分の信号である。
第1の信号再構成部160は、ガードインターバル越え遅延時間検出部15の出力D15及び第1の逆フーリエ変換部3の出力D3を入力とし、ガードインターバル越え遅延時間検出部15から出力されるシンボル間干渉時間の情報D15に従って第1の逆フーリエ変換部3の出力D3に含まれるシンボル間干渉成分(図11(d)において符号Xで示す部分)を除去し、第1の逆フーリエ変換部3の出力の後半部分D3qから信号Xと同じ長さで、対応する位置にある信号Aを抽出し、信号Xを信号Aで置き換え、その結果得られる信号D160(図12(a))を出力する。
干渉抑圧部16の出力D16は、実施の形態1で説明したのと同様に、再フーリエ変換部9によって再度周波数ドメイン信号D9に変換され、等化部10によって復調される。
伝送路において遅延波の遅延時間がガードインターバル長を越え、シンボル間干渉が発生している場合であっても、受信側でこの影響を抑圧して受信性能を向上することができる。
Claims (12)
- 周波数分割多重信号を受信し、送信データを再生する受信装置であって、
受信信号を所望の周波数に周波数変換することで得られる第1の時間ドメイン信号をフーリエ変換して周波数ドメインの信号を出力するフーリエ変換部と、
上記フーリエ変換部の出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の偶数倍のサブキャリア成分を抽出する偶数番目サブキャリア抽出部と、
上記偶数番目サブキャリア抽出部の出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第1の逆フーリエ変換部と、
上記フーリエ変換部の出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の奇数倍のサブキャリア成分を抽出する奇数番目サブキャリア抽出部と、
上記奇数番目サブキャリア抽出部の出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第2の逆フーリエ変換部と、
上記第1の逆フーリエ変換部から出力される各シンボルの信号の前半部分と後半部分を加算して半シンボル長の和信号を生成し、出力する前後半加算部と、
上記第2の逆フーリエ変換部から出力される各シンボルの信号の前半部分と後半部分との差を求め、半シンボル長の差信号を生成し、出力する前後半減算部と、
上記前後半加算部で生成された上記和信号及び上記前後半減算部で生成された上記差信号をもとに、雑音や妨害の影響を抑圧した1シンボル長の信号を出力する再結合部と、
上記再結合部の出力をフーリエ変換する再フーリエ変換部と、
上記再フーリエ変換部におけるフーリエ変換の結果得られた信号を復調して復調信号を生成する等化部と
を備えたことを特徴とする受信装置。 - 上記再結合部は、
上記前後半加算部で生成された上記和信号を前半及び後半に有する1シンボル長の信号を生成する第1の繰り返し信号生成部と、
上記前後半減算部で生成された上記差信号を極性反転した信号及び極性反転しない信号の一方を前半に他方を後半に有する1シンボル長の信号を生成する第2の繰り返し信号生成部と、
上記第1の繰り返し信号生成部の出力と上記第2の繰り返し信号生成部の出力を加算して1シンボル長の信号を生成するシンボル内加算部と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 - 上記再結合部は、
上記前後半加算部で生成された上記和信号を記憶する第1の半シンボル記憶部と、
上記前後半減算部で生成された上記差信号を記憶する第2の半シンボル記憶部とをさらに有し、
上記第1の繰り返し信号生成部は、
上記第1の半シンボル記憶部の出力と上記前後半加算部の出力とを入力とし、上記前後半加算部で生成された上記和信号を前半部分及び後半部分に有する1シンボル長の信号を生成し、
上記第2の繰り返し信号生成部は、
上記第2の半シンボル記憶部の出力と上記前後半減算部の出力とを入力とし、上記前後半減算部で生成された上記差信号を極性反転した信号及び極性反転しない信号の一方を前半部分に他方を後半部分に有する1シンボル長の信号を生成する
ことを特徴とする請求項2に記載の受信装置。 - 上記フーリエ変換部の出力を入力とし、伝送路の遅延プロファイルを推定し、推定結果を出力する遅延プロファイル推定部と、
上記遅延プロファイル推定部の出力を入力とし、ガードインターバル長よりも長い遅延時間をもつ遅延波成分を検出し、別途定められた判定閾値と比較して妨害の大きさを判定して判定結果を出力するガードインターバル越え遅延波判定部と、
上記フーリエ変換部の出力を所定の時間遅延する遅延調整部と、
上記ガードインターバル越え遅延波判定部の出力が、妨害成分が上記判定閾値よりも大きいとの判定結果を示している場合には上記遅延調整部の出力を、そうでない場合には上記再フーリエ変換部の出力を選択して出力する信号選択部とを更に備え、
上記等化部は、上記信号選択部の出力を入力として復調を行う
ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の受信装置。 - 周波数分割多重信号を受信し、送信データを再生する受信装置であって、
受信信号を所望の周波数に周波数変換することで得られる第1の時間ドメイン信号をフーリエ変換して周波数ドメインの信号を出力するフーリエ変換部と、
上記フーリエ変換部の出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の偶数倍のサブキャリア成分を抽出する偶数番目サブキャリア抽出部と、
上記偶数番目サブキャリア抽出部の出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第1の逆フーリエ変換部と、
上記フーリエ変換部の出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の奇数倍のサブキャリア成分を抽出する奇数番目サブキャリア抽出部と、
上記奇数番目サブキャリア抽出部の出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第2の逆フーリエ変換部と、
上記フーリエ変換部の出力を入力とし、伝送路の遅延プロファイルを推定して推定結果を出力する遅延プロファイル推定部と、
上記遅延プロファイル推定部の出力を入力とし、ガードインターバル長よりも長い遅延時間をもつ遅延波成分を検出し、上記フーリエ変換部に入力される遅延波成分のうち、シンボル間干渉を引き起こす成分が含まれている時間を算出して算出結果を出力するガードインターバル越え遅延時間検出部と、
上記ガードインターバル越え遅延時間検出部の出力、上記第1の逆フーリエ変換部から出力される各シンボルの信号及び上記第2の逆フーリエ変換部から出力される各シンボルの信号に基づいてシンボル間干渉の影響を抑圧した1シンボル長の信号を出力する干渉抑圧部と、
上記干渉抑圧部の出力をフーリエ変換する再フーリエ変換部と、
上記再フーリエ変換部におけるフーリエ変換の結果得られる信号から復調信号を生成する等化部と
を備えたことを特徴とする受信装置。 - 上記干渉抑圧部は、
上記ガードインターバル越え遅延時間検出部の出力に従って、上記第1の逆フーリエ変換部から出力される各シンボルの信号の前半部分におけるシンボル間干渉の影響を受けた
信号を、当該シンボルの信号の後半部分内の対応する位置にある信号で置き換え、1シンボル長の信号を再構成して再構成結果を出力する第1の信号再構成部と、
上記ガードインターバル越え遅延時間検出部の出力に従って、上記第2の逆フーリエ変換部から出力される各シンボルの信号の前半部分におけるシンボル間干渉の影響を受けた信号を、当該シンボルの信号の後半部分内の対応する位置にある信号を、極性反転させることで生成した信号で置き換え、1シンボル長の信号を再構成して再構成結果を出力する第2の信号再構成部と、
上記第1の信号再構成部の出力と上記第2の信号再構成部の出力を加算して加算結果を出力するシンボル内加算部と
を備えたことを特徴とする請求項5に記載の受信装置。 - 周波数分割多重信号を受信し、送信データを再生する受信方法であって、
受信信号を所望の周波数に周波数変換することで得られる第1の時間ドメイン信号をフーリエ変換して周波数ドメインの信号を出力するフーリエ変換ステップと、
上記フーリエ変換ステップの出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の偶数倍のサブキャリア成分を抽出する偶数番目サブキャリア抽出ステップと、
上記偶数番目サブキャリア抽出ステップの出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第1の逆フーリエ変換ステップと、
上記フーリエ変換ステップの出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の奇数倍のサブキャリア成分を抽出する奇数番目サブキャリア抽出ステップと、
上記奇数番目サブキャリア抽出ステップの出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第2の逆フーリエ変換ステップと、
上記第1の逆フーリエ変換ステップから出力される各シンボルの信号の前半部分と後半部分を加算して半シンボル長の和信号を生成し、出力する前後半加算ステップと、
上記第2の逆フーリエ変換ステップから出力される各シンボルの信号の前半部分と後半部分との差を求め、半シンボル長の差信号を生成し、出力する前後半減算ステップと、
上記前後半加算ステップで生成された上記和信号及び上記前後半減算ステップで生成された上記差信号をもとに、雑音や妨害の影響を抑圧した1シンボル長の信号を出力する再結合ステップと、
上記再結合ステップの出力をフーリエ変換する再フーリエ変換ステップと、
上記再フーリエ変換ステップにおけるフーリエ変換の結果得られた信号を復調して復調信号を生成する等化ステップと
を備えたことを特徴とする受信方法。 - 上記再結合ステップは、
上記前後半加算ステップで生成された上記和信号を前半及び後半に有する1シンボル長の信号を生成する第1の繰り返し信号生成ステップと、
上記前後半減算ステップで生成された上記差信号を極性反転した信号及び極性反転しない信号の一方を前半に他方を後半に有する1シンボル長の信号を生成する第2の繰り返し信号生成ステップと、
上記第1の繰り返し信号生成ステップの出力と上記第2の繰り返し信号生成ステップの出力を加算して1シンボル長の信号を生成するシンボル内加算ステップと
を備えることを特徴とする請求項7に記載の受信方法。 - 上記再結合ステップは、
上記前後半加算ステップで生成された上記和信号を記憶する第1の半シンボル記憶ステップと、
上記前後半減算ステップで生成された上記差信号を記憶する第2の半シンボル記憶ステップとをさらに有し、
上記第1の繰り返し信号生成ステップは、
上記第1の半シンボル記憶ステップの出力と上記前後半加算ステップの出力とを入力とし、上記前後半加算ステップで生成された上記和信号を前半部分及び後半部分に有する1シンボル長の信号を生成し、
上記第2の繰り返し信号生成ステップは、
上記第2の半シンボル記憶ステップの出力と上記前後半減算ステップの出力とを入力とし、上記前後半減算ステップで生成された上記差信号を極性反転した信号及び極性反転しない信号の一方を前半部分に他方を後半部分に有する1シンボル長の信号を生成する
ことを特徴とする請求項8に記載の受信方法。 - 上記フーリエ変換ステップの出力を入力とし、伝送路の遅延プロファイルを推定し、推定結果を出力する遅延プロファイル推定ステップと、
上記遅延プロファイル推定ステップの出力を入力とし、ガードインターバル長よりも長い遅延時間をもつ遅延波成分を検出し、別途定められた判定閾値と比較して妨害の大きさを判定して判定結果を出力するガードインターバル越え遅延波判定ステップと、
上記フーリエ変換ステップの出力を所定の時間遅延する遅延調整ステップと、
上記ガードインターバル越え遅延波判定ステップの出力が、妨害成分が上記判定閾値よりも大きいとの判定結果を示している場合には上記遅延調整ステップの出力を、そうでない場合には上記再フーリエ変換ステップの出力を選択して出力する信号選択ステップとを更に備え、
上記等化ステップは、上記信号選択ステップの出力を入力として復調を行う
ことを特徴とする請求項7から9までのいずれか1項に記載の受信方法。 - 周波数分割多重信号を受信し、送信データを再生する受信方法であって、
受信信号を所望の周波数に周波数変換することで得られる第1の時間ドメイン信号をフーリエ変換して周波数ドメインの信号を出力するフーリエ変換ステップと、
上記フーリエ変換ステップの出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の偶数倍のサブキャリア成分を抽出する偶数番目サブキャリア抽出ステップと、
上記偶数番目サブキャリア抽出ステップの出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第1の逆フーリエ変換ステップと、
上記フーリエ変換ステップの出力のうち、サブキャリア周波数がサブキャリア間隔の奇数倍のサブキャリア成分を抽出する奇数番目サブキャリア抽出ステップと、
上記奇数番目サブキャリア抽出ステップの出力を逆フーリエ変換して時間ドメインのシンボル毎の信号を出力する第2の逆フーリエ変換ステップと、
上記フーリエ変換ステップの出力を入力とし、伝送路の遅延プロファイルを推定して推定結果を出力する遅延プロファイル推定ステップと、
上記遅延プロファイル推定ステップの出力を入力とし、ガードインターバル長よりも長い遅延時間をもつ遅延波成分を検出し、上記フーリエ変換ステップに入力される遅延波成分のうち、シンボル間干渉を引き起こす成分が含まれている時間を算出して算出結果を出力するガードインターバル越え遅延時間検出ステップと、
上記ガードインターバル越え遅延時間検出ステップの出力、上記第1の逆フーリエ変換ステップから出力される各シンボルの信号及び上記第2の逆フーリエ変換ステップから出力される各シンボルの信号に基づいてシンボル間干渉の影響を抑圧した1シンボル長の信号を出力する干渉抑圧ステップと、
上記干渉抑圧ステップの出力をフーリエ変換する再フーリエ変換ステップと、
上記再フーリエ変換ステップにおけるフーリエ変換の結果得られる信号から復調信号を生成する等化ステップと
を備えたことを特徴とする受信方法。 - 上記干渉抑圧ステップは、
上記ガードインターバル越え遅延時間検出ステップの出力に従って、上記第1の逆フーリエ変換ステップから出力される各シンボルの信号の前半部分におけるシンボル間干渉の影響を受けた信号を、当該シンボルの信号の後半部分内の対応する位置にある信号で置き換え、1シンボル長の信号を再構成して再構成結果を出力する第1の信号再構成ステップと、
上記ガードインターバル越え遅延時間検出ステップの出力に従って、上記第2の逆フーリエ変換ステップから出力される各シンボルの信号の前半部分におけるシンボル間干渉の影響を受けた信号を、当該シンボルの信号の後半部分内の対応する位置にある信号を、極性反転させることで生成した信号で置き換え、1シンボル長の信号を再構成して再構成結果を出力する第2の信号再構成ステップと、
上記第1の信号再構成ステップの出力と上記第2の信号再構成ステップの出力を加算して加算結果を出力するシンボル内加算ステップと
を備えたことを特徴とする請求項11に記載の受信方法。
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