JP5896393B2 - Receiving apparatus and receiving method - Google Patents
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Description
この発明は、直交周波数分割多重(以下、OFDMと略す)信号の受信装置および受信方法に関する。 The present invention relates to an orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter abbreviated as OFDM) signal receiving apparatus and receiving method.
例えば、ISDB−TおよびDVB−Tなどといった地上デジタル放送方式の信号伝送システムにおいては、受信側で伝送路の特性を容易に推定できるように、送信側で既知のパイロットキャリアが伝送信号に割り当てられている。このような信号伝送システムは、伝送路の推定精度に受信性能が大きく影響されるためパイロットキャリアから正しく伝送路を推定することが重要である。 For example, in a terrestrial digital broadcasting signal transmission system such as ISDB-T and DVB-T, a known pilot carrier is assigned to a transmission signal on the transmission side so that the characteristics of the transmission path can be easily estimated on the reception side. ing. In such a signal transmission system, it is important to correctly estimate the transmission path from the pilot carrier because the reception performance is greatly affected by the estimation accuracy of the transmission path.
また、パイロットキャリアを利用する技術には様々な方式が提案されている。例えば、パイロットキャリアが伝送信号の時間方向および周波数方向に一定の間隔で割り当てられている信号伝送システムにおいてパイロットキャリアに対する伝送路推定値を得た上で信号を復調する受信技術が知られている。 Also, various methods have been proposed for techniques using a pilot carrier. For example, in a signal transmission system in which pilot carriers are allocated at regular intervals in the time direction and frequency direction of a transmission signal, a reception technique is known in which a signal is demodulated after obtaining a transmission path estimation value for the pilot carrier.
さらに、内挿フィルタを使って伝送路を推定する場合に、内挿フィルタを通過する雑音成分を抑圧することで、伝送路の推定精度が向上して受信性能が改善することが知られている。例えば、特許文献1には、伝送路に発生する送信信号の到来波のうち、最も遅延時間が長い到来波を基準として内挿フィルタの通過帯域を決定する技術が開示されている。
特許文献1に記載の装置では、受信信号に含まれる最大遅延時間以降の高域成分が抑圧されるため、内挿結果として得られる伝送路推定値に残留する雑音成分を低減させることができる。Furthermore, when estimating a transmission path using an interpolation filter, it is known that suppressing the noise component passing through the interpolation filter improves the estimation accuracy of the transmission path and improves the reception performance. . For example, Patent Document 1 discloses a technique for determining a pass band of an interpolation filter based on an arrival wave having the longest delay time among arrival waves of a transmission signal generated on a transmission path.
In the apparatus described in Patent Document 1, since the high frequency component after the maximum delay time included in the received signal is suppressed, the noise component remaining in the transmission path estimation value obtained as an interpolation result can be reduced.
また特許文献2には複数のサブバンドに入力信号をそれぞれ分割するフィルタを用い、必要な信号成分のみを再構成するマルチレートフィルタ処理によって内挿処理を行う技術が開示されている。
さらに特許文献3には遅延プロファイルで推定された到来波ごとに複数の異なるバンドパスフィルタで周波数方向の内挿を行う技術が開示されている。また特許文献3では時間方向内挿フィルタの出力信号が到来波ごとにフィルタリングされ、そのフィルタ出力を加算(合成)することで所望の伝送路推定結果を得ることができる。このため、周波数方向内挿フィルタの通過帯域を制御することができ雑音成分を抑圧できる。 Further, Patent Document 3 discloses a technique for performing frequency direction interpolation with a plurality of different bandpass filters for each incoming wave estimated by a delay profile. In Patent Document 3, the output signal of the time direction interpolation filter is filtered for each incoming wave, and a desired transmission path estimation result can be obtained by adding (synthesizing) the filter outputs. For this reason, the pass band of the frequency direction interpolation filter can be controlled, and the noise component can be suppressed.
特許文献1の技術では、内挿フィルタが低域通過フィルタで構成されており、最大遅延時間以降の高域成分は抑圧されるが、その通過帯域内に所望の信号成分以外の雑音成分が含まれる。このため雑音の抑圧効果が不十分であるという課題があった。 In the technique of Patent Document 1, the interpolation filter is configured by a low-pass filter, and high-frequency components after the maximum delay time are suppressed, but noise components other than the desired signal component are included in the pass-band. It is. Therefore, there is a problem that the noise suppression effect is insufficient.
また、特許文献2は、特許文献1と同様に最大遅延時間以降の周波数応答推定値を抑圧するものである。また、特許文献2のようにマルチレートフィルタ処理を実現するには、複数のフィルタを多段に構成する必要がある。従って実際の様々な電波環境に追従できる構成にするには、回路が大規模化するかあるいは演算量が膨大な量となり、実現が困難であるという課題があった。
さらに、特許文献3に開示される従来の技術では、各バンドパスフィルタが個別に動作してそれらの出力を合成する構成である。このため伝送路の遅延プロファイルと各バンドパスフィルタの周波数特性によってはフィルタ出力の合成結果に必要以上の到来波成分が残留し、正しい伝送路推定結果が得られないという課題があった。 Furthermore, the conventional technique disclosed in Patent Document 3 has a configuration in which each band-pass filter operates individually to synthesize their outputs. For this reason, depending on the delay profile of the transmission path and the frequency characteristics of each bandpass filter, there is a problem that more than necessary arrival wave components remain in the combined result of the filter outputs, and a correct transmission path estimation result cannot be obtained.
例えば、バンドパスフィルタの通過帯域と阻止域の間にある遷移域に到来波成分が残留する場合、この残留成分によって各到来波に対するフィルタゲインが所望のゲインにならなくなる。このため、結果として伝送路推定結果が実際の伝送路とは異なる特性となり、復調信号の品質が劣化する。このようなバンドパスフィルタの遷移域に到来波成分が残留する現象は、隣接するバンドパスフィルタの通過帯域が近いほど発生しやすい。 For example, when an incoming wave component remains in a transition band between the pass band and the stop band of the bandpass filter, the filter gain for each incoming wave does not become a desired gain due to the residual component. For this reason, as a result, the transmission path estimation result has a different characteristic from the actual transmission path, and the quality of the demodulated signal deteriorates. Such a phenomenon in which an incoming wave component remains in the transition region of a bandpass filter is more likely to occur as the passbands of adjacent bandpass filters are closer.
なお、バンドパスフィルタの遷移域をできるだけ急峻な特性にすれば、上述の減少をある程度は回避することができる。しかしながら、フィルタのタップ数は有限であり、遷移域を狭くするとしても限界がある。また、有限のフィルタタップ数のもとでは遷移域の周波数特性を急峻にするほど、通過帯域のリップルが大きくなる、阻止域における減衰量を十分に確保できなくなる等のトレードオフが生じる。
このように新たな問題が発生するため、根本的な解決策にはならない。If the transition region of the bandpass filter is made as steep as possible, the above reduction can be avoided to some extent. However, the number of taps of the filter is finite, and there is a limit even if the transition region is narrowed. Further, under a finite number of filter taps, the steepness of the frequency characteristics in the transition region causes tradeoffs such that the passband ripple increases and the attenuation in the stopband cannot be sufficiently secured.
As new problems arise in this way, they are not fundamental solutions.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易な構成で伝送路の雑音成分を的確に抑圧して受信性能を向上させることができる受信装置および受信方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a receiving apparatus and a receiving method capable of accurately suppressing a noise component of a transmission line and improving reception performance with a simple configuration. With the goal.
この発明に係る受信装置は、時間方向および周波数方向に既知のパイロットキャリアが割り当てられたOFDM信号を受信する受信装置であって、OFDMシンボルごとに受信信号を離散フーリエ変換して出力するフーリエ変換部と、フーリエ変換部の出力信号からパイロットキャリアに対応する信号を抽出して出力するパイロットキャリア抽出部と、パイロットキャリア抽出部の出力信号に基づいて推定したパイロットキャリアに対する伝送路特性を時間方向に内挿して出力する時間内挿フィルタ部と、時間内挿フィルタ部の出力信号から伝送路の遅延プロファイルを検出して出力する遅延プロファイル検出部と、遅延プロファイル検出部の出力信号に基づいて伝送路の到来波成分を検出し、当該到来波成分を含むサブバンドを決定するとともに、隣接するサブバンドをそれぞれ通過させるフィルタ間の周波数特性に阻止域以外の重なり部分がある場合は、これらのサブバンドをそれぞれ含むサブバンドを決定するパスバンド決定部と、パスバンド決定部に決定されたサブバンドを通過させる通過帯域が設定され、時間内挿フィルタ部の出力信号を帯域制限してパイロットキャリアに対する伝送路特性を周波数方向に内挿する周波数内挿フィルタ部と、フーリエ変換部の出力信号を周波数内挿フィルタ部の出力信号で除算してサブキャリアごとに復調を行う等化部とを備える。 A receiving apparatus according to the present invention is a receiving apparatus for receiving an OFDM signal to which a known pilot carrier is allocated in the time direction and the frequency direction, and a Fourier transform unit that outputs the received signal by performing a discrete Fourier transform for each OFDM symbol And a pilot carrier extraction unit that extracts and outputs a signal corresponding to the pilot carrier from the output signal of the Fourier transform unit, and the transmission path characteristics for the pilot carrier estimated based on the output signal of the pilot carrier extraction unit in the time direction. A time-interpolation filter unit that outputs by inserting, a delay profile detection unit that detects and outputs a delay profile of the transmission path from the output signal of the time interpolation filter unit, and a transmission path based on the output signal of the delay profile detection unit When an incoming wave component is detected and a subband including the incoming wave component is determined In addition, when there is an overlapping part other than the stopband in the frequency characteristics between the filters that pass adjacent subbands, a passband determination unit that determines a subband including each of these subbands, and a passband determination unit A pass band for passing the determined sub-band, and a frequency interpolation filter unit for band-limiting the output signal of the time interpolation filter unit to interpolate the transmission line characteristics for the pilot carrier in the frequency direction, and a Fourier transform And an equalization unit that performs demodulation for each subcarrier by dividing the output signal of the unit by the output signal of the frequency interpolation filter unit.
この発明によれば、簡易な構成で伝送路の雑音成分を的確に抑圧して受信性能を向上させることができるという効果がある。 According to the present invention, there is an effect that the reception performance can be improved by accurately suppressing the noise component of the transmission path with a simple configuration.
以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図1に示す受信装置は、OFDM信号を受信する受信装置である。なお、送信側は、送信データをQAM(直角位相振幅変調)またはQPSK(4相位相偏移変調)で1次変調して、時間方向および周波数方向に一定の間隔でパイロットキャリアが割り当てられたOFDM伝送方式で送信する。Hereinafter, in order to describe the present invention in more detail, modes for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The receiving apparatus illustrated in FIG. 1 is a receiving apparatus that receives an OFDM signal. Note that the transmission side performs primary modulation on transmission data with QAM (Quadrature Amplitude Modulation) or QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) and assigns pilot carriers at regular intervals in the time and frequency directions. Send by transmission method.
フーリエ変換部1は、ベースバンド帯域に変換された受信信号S1をOFDMシンボルごとに離散フーリエ変換して出力する。なお、OFDM方式で伝送された各サブキャリア成分は、フーリエ変換部1から出力される周波数ドメイン信号として得られる。 The Fourier transform unit 1 performs discrete Fourier transform on the received signal S1 converted into the baseband band for each OFDM symbol, and outputs the result. Each subcarrier component transmitted by the OFDM method is obtained as a frequency domain signal output from the Fourier transform unit 1.
パイロットキャリア抽出部2は、フーリエ変換部1の出力信号からパイロットキャリアに対応する信号を抽出して出力する。例えば、ISDB−TおよびDVB−Tなどの地上デジタル放送では、図2に示すように、時間方向(シンボル方向)に4シンボルごと、周波数方向(キャリア方向)に12キャリアごとに既知のパイロットキャリアが挿入されている。伝送路特性の推定は、パイロットキャリアに対する伝送路推定結果を時間方向および周波数方向に内挿することによって実現される。
The pilot
時間内挿フィルタ部3は、パイロットキャリア抽出部2の出力信号に基づいて推定したパイロットキャリアに対する伝送路特性を時間方向に内挿する。
例えば、時間内挿フィルタ部3は、パイロットキャリアに対応する受信信号(フーリエ変換出力値)をこのパイロットキャリアに対応する既知信号で除算して、このパイロットキャリアに対応する伝送路特性を推定する。そして、このパイロットキャリアに対応する伝送路特性を同じサブキャリア周波数ごとに時間方向に内挿して出力する。The time interpolation filter unit 3 interpolates in the time direction the transmission path characteristics for the pilot carrier estimated based on the output signal of the pilot
For example, the time interpolation filter unit 3 divides a received signal (Fourier transform output value) corresponding to a pilot carrier by a known signal corresponding to the pilot carrier, and estimates a transmission path characteristic corresponding to the pilot carrier. Then, the channel characteristics corresponding to the pilot carrier are interpolated in the time direction for each same subcarrier frequency and output.
周波数内挿フィルタ部4は、パスバンド決定部6に決定されたサブバンドを通過させる通過帯域が設定され、時間内挿フィルタ部3の出力信号を帯域制限してパイロットキャリアに対する伝送路特性を周波数方向に内挿する。すなわち、時間内挿フィルタ部3で時間方向に内挿された伝送路特性は、周波数内挿フィルタ部4によって周波数方向にも内挿されて、全てのサブキャリアの伝送路特性推定結果が得られる。
The frequency
遅延プロファイル検出部5は、時間内挿フィルタ部3の出力信号から伝送路の遅延プロファイルを検出する。例えば、時間内挿フィルタ部3の出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行い、この変換で得られる各複素信号の振幅の2乗値を遅延プロファイルとする。
The delay
パスバンド決定部6は、遅延プロファイル検出部5の出力信号に基づいて伝送路の到来波成分を検出し、当該到来波成分を含む部分帯域であるサブバンドを決定する。
例えば、遅延プロファイルに基づいて、伝送路で反射あるいは回折を繰り返して到来した送信信号(以下、到来波とも言う)の到来時間と電力値を検出し、検出した到来波成分を含む周波数帯域(サブバンド)を決定する。
なお、パスバンド決定部6に決定されたサブバンドを通過させる通過帯域は、遅延プロファイルに基づき検出された全ての到来波成分を通過させるために必要かつ十分な帯域幅を持つように制御される。
従って、通過帯域は1つとは限らず、伝送路の状況によっては、2つ以上の通過帯域が存在する場合がある。パスバンド決定部6は、到来波成分を含む周波数帯域をサブバンドとし、サブバンドを通過させる通過帯域を、後述するフィルタ種別制御情報およびシフト制御情報によって周波数内挿フィルタ部4に設定する。The
For example, based on the delay profile, the arrival time and power value of a transmission signal (hereinafter also referred to as an incoming wave) that arrives by repeatedly reflecting or diffracting on the transmission path are detected, and the frequency band (sub- Band).
The pass band for allowing the passband determined by the
Therefore, the number of pass bands is not limited to one, and there may be two or more pass bands depending on the state of the transmission path. The
また、パスバンド決定部6は、隣接するサブバンドをそれぞれ通過させるフィルタ間の周波数特性に阻止域以外の重なり部分がある場合、これらのサブバンドをそれぞれ含むサブバンドを改めて決定する。
なお、阻止域以外の重なり部分とは、フィルタ間の周波数特性における通過帯域同士の重なり部分、通過帯域と遷移域の重なり部分および遷移域同士の重なり部分のいずれかに相当する。この重なり部分がある場合、隣接するフィルタで同じ到来波成分が別個に通過されて、フィルタゲインが所望のゲインにならなくなる可能性がある。この場合、結果として伝送路推定結果が実際の伝送路とは異なる特性となり、復調信号の品質が劣化する。
そこで、パスバンド決定部6は、上述した重なり部分があれば、隣接するサブバンドをそれぞれ含むサブバンドを再決定する。In addition, when there is an overlapping portion other than the stop band in the frequency characteristics between the filters that allow the adjacent subbands to pass through, the
Note that the overlapping part other than the stop band corresponds to any of an overlapping part of pass bands, an overlapping part of the pass band and the transition area, and an overlapping part of the transition areas in the frequency characteristic between the filters. When this overlap portion exists, the same incoming wave component may be separately passed through adjacent filters, and the filter gain may not be a desired gain. In this case, as a result, the transmission path estimation result has a characteristic different from that of the actual transmission path, and the quality of the demodulated signal is deteriorated.
Therefore, if there is an overlapping portion as described above, the
等化部7は、フーリエ変換部1の出力信号を周波数内挿フィルタ部4の出力信号で除算してサブキャリアごとに復調を行う。これによって、サブキャリアごとの復調信号S2が得られ、後段へ出力される。
The
なお、フーリエ変換部1、パイロットキャリア抽出部2、時間内挿フィルタ部3、周波数内挿フィルタ部4、遅延プロファイル検出部5、パスバンド決定部6および等化部7はハードウェアの回路として実現可能である。また、上記構成要素1〜7は、例えば、マイクロコンピュータが、この発明に特有な処理が記述されたプログラムを実行することで、ハードウェアとソフトウェアが協働した具体的な手段としても実現することができる。
The Fourier transform unit 1, pilot
次に動作について説明する。
図3は、実施の形態1に係る受信装置の動作を示すフローチャートである。
まず、フーリエ変換部1が、受信信号S1をOFDMシンボルごとに離散フーリエ変換する(ステップST1)。
次にパイロットキャリア抽出部2が、フーリエ変換部1の出力信号から、受信信号に含まれるパイロットキャリアに対応する信号を抽出して出力する(ステップST2)。
時間内挿フィルタ部3は、パイロットキャリア抽出部3の出力信号に基づいてパイロットキャリアに対する伝送路特性を推定し、推定した伝送路特性をサブキャリアごとに時間方向に内挿する(ステップST3)。
次いで、遅延プロファイル検出部5が、時間内挿フィルタ部3の出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行い、この変換で得られる複素信号の振幅の2乗値を遅延プロファイルとして出力する(ステップST4)。Next, the operation will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of the receiving apparatus according to Embodiment 1.
First, the Fourier transform unit 1 performs discrete Fourier transform on the received signal S1 for each OFDM symbol (step ST1).
Next, the pilot
The time interpolation filter unit 3 estimates the channel characteristics for the pilot carrier based on the output signal of the pilot carrier extraction unit 3, and interpolates the estimated channel characteristics in the time direction for each subcarrier (step ST3).
Next, the delay
パスバンド決定部6は、遅延プロファイル検出部5の出力信号に基づいて検出した伝送路の到来波成分を含むサブバンドをそれぞれ決定し、決定したサブバンドを通過させる通過帯域を周波数内挿フィルタ部4に設定する(ステップST5)。
なお、パスバンド決定部6は、隣接するサブバンドをそれぞれ通過させるフィルタ間の周波数特性に阻止域以外の重なり部分がある場合、これらのサブバンドをそれぞれ含むサブバンドを改めて決定する。The
In addition, when there exists an overlapping part other than a stop band in the frequency characteristic between the filters which each pass an adjacent subband, the
周波数内挿フィルタ部4は、パスバンド決定部6に決定されたサブバンドを通過させる通過帯域が設定され時間内挿フィルタ部3の出力信号を帯域制限してパイロットキャリアに対する伝送路特性を周波数方向に内挿する(ステップST6)。
時間内挿フィルタ部3で時間方向に内挿された伝送路特性は、周波数内挿フィルタ部4によって周波数方向にも内挿され、全てのサブキャリアの伝送路特性推定結果が等化部7へ出力される。
この後、等化部7は、フーリエ変換部1の出力信号を周波数内挿フィルタ部4の出力信号で除算してサブキャリアごとに復調し、サブキャリアごとの復調信号S2を出力する(ステップST7)。The frequency
The channel characteristics interpolated in the time direction by the time interpolation filter unit 3 are also interpolated by the frequency
After that, the equalizing
次に、実施の形態1における周波数内挿フィルタ部4の構成および詳細な動作について説明する。図4は実施の形態1における周波数内挿フィルタ部の構成を示すブロック図であり、最大3つのサブバンドをそれぞれ通過させる3つのバンドパスフィルタを実現可能である。実施の形態1における周波数内挿フィルタ部4は、図4に示すように、サブバンドフィルタ部41a〜41c、フィルタ係数生成部42a〜42cおよび出力加算部43を備えて構成される。
Next, the configuration and detailed operation of the frequency
サブバンドフィルタ部41aは、フィルタ係数生成部42aが生成したフィルタ係数に基づいて通過帯域が設定され、時間内挿フィルタ部3の出力信号を帯域制限するフィルタである。同様に、サブバンドフィルタ部41bは、フィルタ係数生成部42bが生成したフィルタ係数に基づいて通過帯域が設定され、サブバンドフィルタ部41cは、フィルタ係数生成部42cが生成したフィルタ係数に基づいて通過帯域が設定されて、それぞれが時間内挿フィルタ部3の出力信号を帯域制限する。なお、サブバンドフィルタ部41a〜41cは、互いに異なる帯域幅を有するフィルタである。
The
フィルタ係数生成部42aは、パスバンド決定部6からフィルタ種別制御情報aおよびシフト制御情報aを入力して、フィルタ種別制御情報aに基づいて選択されたサブバンドフィルタの通過帯域を、シフト制御情報aに基づいて周波数シフトさせたフィルタ係数を生成する。このフィルタ係数は、例えば、遅延プロファイルで最も遅延時間が短い1つ目の到来波成分を含むサブバンドに対して有効なバンドパスフィルタを構成するフィルタ係数となる。
同様に、フィルタ係数生成部42bは、パスバンド決定部6から入力したフィルタ種別制御情報bに基づいて選択されたサブバンドフィルタの通過帯域を、シフト制御情報bに基づいて周波数シフトさせたフィルタ係数を生成する。
例えば、このフィルタ係数は、次に遅延時間が短い2つ目の到来波成分を含むサブバンドに有効なバンドパスフィルタを構成するフィルタ係数となる。
フィルタ係数生成部42cは、パスバンド決定部6から入力したフィルタ種別制御情報cに基づいて選択されたサブバンドフィルタの通過帯域を、シフト制御情報cに基づいて周波数シフトさせたフィルタ係数を生成する。
例えば、このフィルタ係数は、3番目に遅延時間が短い到来波成分のサブバンドに対して有効なバンドパスフィルタを構成するフィルタ係数となる。The filter
Similarly, the filter
For example, this filter coefficient is a filter coefficient constituting a bandpass filter effective for a subband including the second incoming wave component having the next shortest delay time.
The filter
For example, this filter coefficient is a filter coefficient constituting a bandpass filter effective for the subband of the incoming wave component having the third smallest delay time.
なお、図4では最大3つのサブバンドに対応可能な構成を示したが、全ての到来波成分を通過させるためにサブバンドが1つまたは2つで十分である場合、サブバンドフィルタ部41a〜41cの中から、1つまたは2つのサブバンドフィルタ部が有効になるようにフィルタ係数が生成される。また、サブバンドフィルタ部41a〜41cの出力信号は、出力加算部43によって加算されて等化部7へ出力される。
FIG. 4 shows a configuration that can handle a maximum of three subbands. However, when one or two subbands are sufficient to pass all incoming wave components, the
次に周波数内挿フィルタ部4の通過帯域について説明する。
周波数内挿フィルタ部4は、サブキャリアの周波数方向の内挿処理を行って全てのサブキャリアに対する伝送路特性の推定値を得るためのフィルタである。
ここで、伝送路特性を推定するために使用する周波数内挿フィルタ部4は、復調に必要な到来波成分を全て通過させる周波数帯域を有している必要がある。
同時に、フィルタの通過帯域が到来波成分の存在しない周波数帯域も含む場合は、雑音成分がフィルタを通過するため、伝送路特性の推定精度が低下して受信性能が劣化する。これは、必要最小限の通過帯域を持つ周波数内挿フィルタ部4の実現が望まれていることを意味する。Next, the pass band of the frequency
The frequency
Here, the frequency
At the same time, when the pass band of the filter includes a frequency band in which no incoming wave component exists, the noise component passes through the filter, so that the estimation accuracy of the transmission path characteristics is lowered and the reception performance is deteriorated. This means that it is desired to realize the frequency
例えば、図5(a)の遅延プロファイルに示すように、主波と遅延波とからなる2つの到来波成分が伝送される伝送路を例に挙げる。ここで横軸は到来波成分の到来時間、縦軸はその電力を表している。周波数内挿フィルタの通過帯域を制御しない場合、図5(b)に示すように、全ての到来波成分を通過帯域に含む低域通過フィルタとなる。この場合、高域成分は除去されるが、到来波成分以外に熱雑音などの信号帯域全体に均一に分布する多くの雑音成分がフィルタを通過する。 For example, as shown in the delay profile of FIG. 5A, a transmission path through which two incoming wave components consisting of a main wave and a delayed wave are transmitted will be described as an example. Here, the horizontal axis represents the arrival time of the incoming wave component, and the vertical axis represents the power. When the pass band of the frequency interpolation filter is not controlled, as shown in FIG. 5B, the low pass filter includes all incoming wave components in the pass band. In this case, although the high frequency component is removed, many noise components uniformly distributed over the entire signal band such as thermal noise other than the incoming wave component pass through the filter.
一方、到来波成分のみを通過させるフィルタを実現できれば、図5(c)に示すように雑音成分の通過を大幅に抑えることができる。
実際の伝送路においては、図6(a)に示すように複数の到来波成分が存在する場合があり、また図6(b)に示すように複数の到来波成分による遅延広がりが生じている場合もある。さらに、受信装置が移動しながら信号を受信する場合、受信装置の移動に伴って伝送路が時々刻々と変化するため、このような伝送路の変化に対しても受信装置は適応的に追従する必要がある。On the other hand, if a filter that passes only the incoming wave component can be realized, the passage of the noise component can be significantly suppressed as shown in FIG.
In an actual transmission path, there may be a plurality of incoming wave components as shown in FIG. 6A, and a delay spread is caused by a plurality of incoming wave components as shown in FIG. 6B. In some cases. Furthermore, when a signal is received while the receiving apparatus is moving, the transmission path changes momentarily as the receiving apparatus moves, so the receiving apparatus adaptively follows such a change in the transmission path. There is a need.
実施の形態1における周波数内挿フィルタ部4は、異なる帯域幅を有する複数のフィルタ(サブバンドフィルタ部)を備えており、これらのフィルタから実際の遅延プロファイルに応じてフィルタを選択し、その通過帯域を周波数シフトさせることで、到来波成分の部分帯域であるサブバンドのみを通過させている。
これに対して、特許文献1に開示される従来の周波数内挿フィルタでは、図5(b)に示すように、到来波成分のうち最も遅延時間が長い成分を通過帯域に含むように低域通過フィルタが構成される。このため到来波成分の遅延時間が長くなればなるほど通過帯域が広がり、通過帯域内の雑音成分が多くなって十分な受信性能が得られない。The frequency
On the other hand, in the conventional frequency interpolation filter disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 5 (b), the low frequency band includes the component with the longest delay time among the incoming wave components. A pass filter is configured. For this reason, the longer the delay time of the incoming wave component is, the wider the pass band becomes, and the noise component in the pass band increases, so that sufficient reception performance cannot be obtained.
また、特許文献2は、マルチレートフィルタ処理によって必要な信号成分のみを再構成して所望の周波数特性を実現しているが、信号成分を通過させる通過帯域の数が増えるに従って受信装置の規模が増大し信号処理が複雑化する。
これに対して、実施の形態1では、異なる帯域幅を有する複数のフィルタ(サブバンドフィルタ部)から、サブバンドの帯域幅に対応するフィルタを選択し、選択したフィルタの通過帯域を周波数シフトして到来波成分のみを通過させる通過帯域を設定する。
従って、特許文献2に比べて格段に簡易な構成で所望の周波数特性を得ることが可能である。Further,
In contrast, in the first embodiment, a filter corresponding to the bandwidth of the subband is selected from a plurality of filters (subband filter units) having different bandwidths, and the passband of the selected filter is frequency-shifted. Set the passband that allows only the incoming wave component to pass.
Therefore, it is possible to obtain a desired frequency characteristic with a much simpler configuration than that of
次に、周波数内挿フィルタ部4のフィルタ係数生成部42a〜42cの構成および動作を、図7を用いて説明する。図7に示すように、フィルタ係数生成部42a〜42cは、フィルタ係数選択部421および通過帯域シフト部422を備えて構成される。
フィルタ係数選択部421は、異なる帯域幅の低域通過フィルタであるサブバンドフィルタ部41a〜41cから、フィルタ種別制御情報に基づいて選択されたサブバンドフィルタ部のフィルタ係数を選択する。すなわち、フィルタ種別制御情報は、異なる帯域幅のサブバンドフィルタ部41a〜41cからどのフィルタを選択するかを示す情報である。
例えば、フィルタ係数生成部42aのフィルタ係数選択部421では、サブバンドフィルタ部41aを選択するフィルタ種別制御情報aが入力された場合、サブバンドフィルタ部41aの帯域幅などを規定するフィルタ係数を選択して通過帯域シフト部422に出力する。Next, the configuration and operation of the filter
The filter
For example, in the filter
通過帯域シフト部422では、フィルタ種別制御情報に基づいて選択されたサブバンドフィルタ部の通過帯域を、シフト制御情報に基づいて周波数シフトして周波数特性が所望の通過帯域となるようにフィルタ係数選択部421が選択したフィルタ係数を変換する。
例えば、シフト制御情報には、サブバンドの中心に通過帯域の中心周波数が合った所望のサブバンドフィルタ部の当該中心周波数が設定される。通過帯域シフト部422は、フィルタ係数選択部421に選択された低域通過フィルタのフィルタ係数と、この低域通過フィルタの通過帯域をシフト制御情報に設定された上記所望のサブバンドフィルタ部の中心周波数分だけ周波数シフトさせる係数を複素乗算する。これにより、フィルタ種別制御情報に基づいて選択されたサブバンドフィルタ部の通過帯域を、シフト制御情報を基に周波数シフトさせるフィルタ係数が生成される。このフィルタ係数に基づいて所望の通過帯域を有するサブバンドフィルタ部が構成される。The
For example, in the shift control information, the center frequency of a desired subband filter unit in which the center frequency of the passband matches the center of the subband is set. The
次に、パスバンド決定部6の構成および動作について説明する。
図8は、実施の形態1におけるパスバンド決定部の構成を示すブロック図である。図8に示すように、パスバンド決定部6は、到来波成分検出部61、サブバンド仮決定部62、フィルタ種別制御部63およびシフト制御部64を備えて構成される。Next, the configuration and operation of the
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of the passband determination unit in the first embodiment. As shown in FIG. 8, the
到来波成分検出部61は、遅延プロファイルに基づいて到来波成分の有無と到来時間差を検出する。到来波成分の有無は、例えば、予め定められた閾値(以下、電力判定閾値とも言う)と遅延プロファイルの各成分の電力値を比較して、閾値より大きな成分を到来波成分と判定する。電力判定閾値は、例えば電力値が最大の成分を基準に決定される。この場合、遅延プロファイル検出部5の出力信号、すなわち伝送路の遅延プロファイルが更新される度に電力判定閾値が変更される。このため、電波環境の変化に応じて到来波成分の有無を判定することが可能となる。
The incoming
到来時間差は、遅延プロファイル検出部5が行う逆離散フーリエ変換(以下、IFFTとも言う)のインデックスとして表現される。例えば、64ポイントのIFFTによって遅延プロファイルが検出された場合には、0から63までのインデックスごとにIFFT結果が得られる。このインデックスの違いが到来波成分の到来時間の差に比例する。
The arrival time difference is expressed as an index of inverse discrete Fourier transform (hereinafter also referred to as IFFT) performed by the delay
サブバンド仮決定部62は、到来波成分検出部61に検出された到来波成分を含むサブバンドを決定する。ここで、サブバンドの決定処理について具体的に説明する。図9(a)は、遅延プロファイル検出部5が検出した遅延プロファイルの例である。また、周波数内挿フィルタ部4が最大3つのサブバンドをそれぞれ通過させる3つのバンドパスフィルタを実現可能であるものとする。これに伴い、到来波成分検出部61も、最大3つのサブバンドを検出できるよう構成されている。
The subband temporary determination unit 62 determines a subband including the incoming wave component detected by the incoming wave
到来波成分検出部61は、図9(a)に示す遅延プロファイル検出結果と電力判定閾値を比較して、到来波成分の有無を2値の情報としてサブバンド仮決定部62に出力する。
サブバンド仮決定部62は、到来波成分検出部61から入力した上記情報に基づいて、図9(b)に示すように、IFFTインデックスが4から16までの区間T1、40から43までの区間T2、59から63までの区間T3にそれぞれ到来波成分が存在すると判定し、3つの部分帯域、すなわちサブバンドa、サブバンドb、サブバンドcを決定して記憶する。例えば、図10(a)に示すようなサブバンドa〜cのサブバンド名とこれらにそれぞれ対応する通過帯域のIFFTインデックスが記憶される。The incoming wave
Based on the information input from the incoming wave
フィルタ種別制御部63では、サブバンド仮決定部62に決定されたサブバンドを通過可能な帯域幅のフィルタを選択するフィルタ種別制御情報を生成する。
実施の形態1において、周波数内挿フィルタ部4は通過帯域幅が異なる複数の低域通過フィルタ(図4におけるサブバンドフィルタ部41a〜41c)を備えており、これらの低域通過フィルタがサブバンドを通過させるためのサブバンドフィルタ候補となる。
また、フィルタ種別制御部63には、周波数内挿フィルタ部4が備える全ての低域通過フィルタの識別情報とその通過帯域幅を対応付けたテーブルデータが設定されている。
このテーブルデータの一例を図10(b)に示す。図10(b)においては通過帯域幅をIFFTインデックス幅で表している。The filter
In the first embodiment, the frequency
The filter
An example of this table data is shown in FIG. In FIG. 10B, the pass bandwidth is represented by an IFFT index width.
フィルタ種別制御情報の生成を具体的に説明すると、フィルタ種別制御部63が、上記テーブルデータを参照して、サブバンドの帯域幅以上の通過帯域幅を有するサブバンドフィルタ候補の中から最も通過帯域幅が狭いサブバンドフィルタ候補を判別して、このサブバンドフィルタ候補を選択するフィルタ種別制御情報を生成する。
このときサブバンドのほぼ中心の周波数にサブバンドフィルタの通過帯域の中心周波数が合っていることが望ましいが、この限りではない。The generation of the filter type control information will be described in detail. The filter
At this time, it is desirable that the center frequency of the passband of the subband filter matches the frequency of the center of the subband, but this is not restrictive.
なお、フィルタ種別制御部63はサブバンドごとにサブバンドフィルタを選択するが、異なるサブバンドで同じサブバンドフィルタが選択されてもよい。
例えば、図9(b)の場合、最初の到来波成分が、IFFTインデックスが4から16までの区間T1のサブバンドaに含まれ、サブバンドaのIFFTインデックス幅は12である。そこで、図10(b)のテーブルデータを参照し、サブバンドaの帯域幅以上の通過帯域幅を有するサブバンドフィルタ候補(サブバンドフィルタC,D)の中から最も通過帯域幅が狭いサブバンドフィルタ候補であるサブバンドフィルタCが選択される。The filter
For example, in the case of FIG. 9B, the first incoming wave component is included in the subband a in the section T1 in which the IFFT index is 4 to 16, and the IFFT index width of the subband a is 12. Therefore, with reference to the table data of FIG. 10B, the subband having the narrowest passband width among the subband filter candidates (subband filters C and D) having a pass bandwidth equal to or larger than the bandwidth of subband a. A subband filter C which is a filter candidate is selected.
また、図9(b)でその次に到来した到来波成分は、IFFTインデックスが40から43までの区間T2のサブバンドbに含まれ、サブバンドbのIFFTインデックス幅は3である。そこで、図10(b)のテーブルデータを参照し、サブバンドbの帯域幅以上の通過帯域幅を有するサブバンドフィルタ候補(サブバンドフィルタA〜D)から最も通過帯域幅が狭いサブバンドフィルタ候補であるサブバンドフィルタAが選択される。 In addition, the incoming wave component that arrives next in FIG. 9B is included in the subband b of the section T2 in which the IFFT index is 40 to 43, and the IFFT index width of the subband b is 3. Therefore, referring to the table data of FIG. 10B, the subband filter candidate having the narrowest passband width from the subband filter candidates (subband filters A to D) having a passband width equal to or larger than the bandwidth of subband b. A subband filter A is selected.
同様に、図9(b)において遅延時間が最も長い到来波成分は、IFFTインデックスが59から63までの区間T3のサブバンドcに含まれ、サブバンドcのIFFTインデックス幅は4である。そこで、図10(b)のテーブルデータを参照し、サブバンドcの帯域幅以上の通過帯域幅を有するサブバンドフィルタ候補(サブバンドフィルタA〜D)から最も通過帯域幅が狭いサブバンドフィルタ候補であるサブバンドフィルタAが選択される。これらの判定結果が図10(c)である。 Similarly, the arriving wave component with the longest delay time in FIG. 9B is included in the subband c of the section T3 in which the IFFT index is 59 to 63, and the IFFT index width of the subband c is 4. Therefore, with reference to the table data of FIG. 10B, the subband filter candidate having the narrowest passband width from the subband filter candidates (subband filters A to D) having a passband width equal to or larger than the subband c bandwidth. A subband filter A is selected. These determination results are shown in FIG.
シフト制御部64は、フィルタ種別制御情報に基づいて選択されたサブバンドフィルタの通過帯域をサブバンドに合わせて周波数シフトさせるシフト制御情報を生成する。
具体的には、低域通過フィルタであるサブバンドフィルタを、サブバンドを通過させるバンドパスフィルタに変更するために、この低域通過フィルタの通過帯域を周波数シフトするシフト量を判定し、判定結果のシフト量で周波数シフトしたときの中心周波数が設定されたシフト制御情報をサブバンドごとに生成して出力する。なお、シフト量はIFFTインデックスで表すことができる。The
Specifically, in order to change the sub-band filter, which is a low-pass filter, to a band-pass filter that passes the sub-band, the shift amount for frequency-shifting the pass band of the low-pass filter is determined, and the determination result Shift control information in which the center frequency when the frequency is shifted by the shift amount is generated for each subband and output. Note that the shift amount can be represented by an IFFT index.
例えば、区間T1のサブバンドaは、IFFTインデックスが4から16であるので、その中心のIFFTインデックスが10となる。すなわち、サブバンドフィルタCの通過帯域をIFFTインデックス0から10だけ周波数シフトすれば、サブバンドフィルタCの通過帯域の中心周波数がサブバンドaの中心に一致する。従って、通過帯域シフト量(IFFTインデックス)は10となる。 For example, since the IFFT index of the subband a in the section T1 is 4 to 16, the center IFFT index is 10. That is, if the passband of the subband filter C is frequency shifted by IFFT index 0 to 10, the center frequency of the passband of the subband filter C coincides with the center of the subband a. Therefore, the passband shift amount (IFFT index) is 10.
同様に、区間T2のサブバンドbはIFFTインデックスが40から43であり、その中心のIFFTインデックスが41となる。すなわち、サブバンドフィルタAの通過帯域をIFFTインデックス0から41だけ周波数シフトすれば、サブバンドフィルタCの通過帯域の中心周波数がサブバンドbの中心に一致する。従って、通過帯域シフト量(IFFTインデックス)は41となる。 Similarly, the subband b in the section T2 has an IFFT index of 40 to 43, and its center IFFT index is 41. That is, if the passband of the subband filter A is frequency shifted by IFFT index 0 to 41, the center frequency of the passband of the subband filter C coincides with the center of the subband b. Therefore, the passband shift amount (IFFT index) is 41.
区間T3のサブバンドcについてもIFFTインデックスが59から63であるので、その中心のIFFTインデックスが61となる。すなわち、サブバンドフィルタAの通過帯域をIFFTインデックス0から61だけ周波数シフトすれば、サブバンドフィルタAの通過帯域の中心周波数がサブバンドcの中心に一致する。従って、通過帯域シフト量(IFFTインデックス)は61となる。これらの判定結果をまとめたものが図10(d)である。 Since the IFFT index is 59 to 63 for the subband c in the section T3, the IFFT index at the center is 61. That is, if the passband of the subband filter A is frequency-shifted by IFFT index 0 to 61, the center frequency of the passband of the subband filter A coincides with the center of the subband c. Therefore, the passband shift amount (IFFT index) is 61. A summary of these determination results is shown in FIG.
また、フィルタ種別制御部63は、サブバンド仮決定部62に決定されたサブバンドを通過させるサブバンドフィルタの通過帯域幅と、これに隣接するサブバンドを通過させるサブバンドフィルタとの周波数距離に基づいて、これらのサブバンドフィルタ間の周波数特性に阻止域以外の重なり部分があるか否かを判定する。この重なり部分がない場合は、フィルタ種別制御部63は、サブバンド仮決定部62に決定されたサブバンドをそのまま採用し、上記重なり部分がある場合には、隣接するサブバンドをそれぞれ含むサブバンドを改めて決定して、このサブバンドが通過可能な帯域幅の低域通過フィルタを選択するフィルタ種別制御情報を生成する。
Further, the filter
隣接するサブバンドの間隔が狭い場合、各サブバンドを通過させるために最適なサブバンドフィルタを選択した結果として、サブバンドフィルタ間の周波数特性に阻止域以外の重なり部分が発生する。図11に示す例では、到来波1を通過させるサブバンドフィルタBF1と到来波2を通過させるサブバンドフィルタBF2との間に通過帯域と遷移域との重なり部分があり、これらの重なり部分に到来波成分S12,S21が残留している。
When the interval between adjacent subbands is narrow, as a result of selecting an optimum subband filter for passing each subband, an overlapping portion other than the stopband occurs in the frequency characteristics between the subband filters. In the example shown in FIG. 11, there is an overlapping portion of the passband and the transition band between the subband filter BF1 that passes the incoming wave 1 and the subband filter BF2 that passes the
高域側の遷移域との重なり部分がある場合、サブバンドフィルタBF2で通過すべき到来波2の成分S12がサブバンドフィルタBF1においても通過し、低域側の遷移域との重なり部分がある場合は、サブバンドフィルタBF1で通過すべき到来波1の成分S21がサブバンドフィルタBF2においても通過する。この場合、周波数内挿フィルタ部4の出力において、重なり部分に残留している到来波成分の分だけ所望の信号レベルよりも大きくなり、正しい伝送路の推定結果が得られなくなる。この不具合は、通過帯域同士の重なり部分がある場合または遷移域同士の重なり部分がある場合においても発生し得る。
When there is an overlapping portion with the transition region on the high frequency side, the component S12 of the
そこで、この発明では、隣接するサブバンドをそれぞれ通過させるサブバンドフィルタ間の周波数特性に阻止域以外の重なり部分がある場合、これらのサブバンドが1つのサブバンドになるようにサブバンドを決定しなおす。
ここで、サブバンド仮決定部62が、例えば図12(a)に示すサブバンドを決定した場合を例に挙げて具体的に説明する。フィルタ種別制御部63は、図12(a)の結果を入力すると、図10(b)のテーブルデータを参照して最適なサブバンドフィルタを選択する。図12(a)におけるサブバンドaは、通過帯域のIFFTインデックスが4から16の区間でそのIFFTインデックス幅は12であるので、図10(b)のサブバンドフィルタCが選択される。一方、サブバンドb,cは、IFFTインデックス幅が2であり、通過帯域のIFFTインデックス幅が5のサブバンドフィルタAが選択される。Therefore, in the present invention, when there is an overlapping portion other than the stop band in the frequency characteristics between the subband filters that pass adjacent subbands, the subbands are determined so that these subbands become one subband. fix.
Here, the case where the subband temporary determination unit 62 determines, for example, the subband shown in FIG. 12A will be specifically described. When the result of FIG. 12A is input, the filter
サブバンドフィルタ(低域通過フィルタ)から、サブバンドを通過させる所望のバンドパスフィルタを構成する場合、サブバンドフィルタの通過帯域の中心周波数をサブバンドの中心位置に合わせている。
例えば、サブバンドbはIFFTインデックス42が中心であり、これにサブバンドフィルタAの通過帯域の中心周波数を合わせると、サブバンドbを通過させるサブバンドフィルタAの通過帯域は、IFFTインデックスが40から44までの区間となる。
また、サブバンドcはIFFTインデックス46が中心であり、これにサブバンドフィルタAの通過帯域の中心周波数を合わせると、サブバンドcを通過させるサブバンドフィルタAの通過帯域は、IFFTインデックスが44から48までの区間となる。
従って、IFFTインデックス44で2つのフィルタの通過帯域が重なることになる。When configuring a desired bandpass filter that passes a subband from a subband filter (low-pass filter), the center frequency of the passband of the subband filter is adjusted to the center position of the subband.
For example, the subband b is centered on the IFFT index 42. When the center frequency of the passband of the subband filter A is adjusted to this, the passband of the subband filter A that passes the subband b is from IFFT index 40. There are up to 44 sections.
The subband c is centered on the IFFT index 46, and when the center frequency of the passband of the subband filter A is adjusted to this, the passband of the subband filter A that passes the subband c has an IFFT index of 44. There are up to 48 sections.
Accordingly, the passbands of the two filters overlap at the
この場合、フィルタ種別制御部63は、図12(b)に示すようにサブバンドを決定しなおす。すなわち、サブバンドcを含めたサブバンドbを改めて決定することによって、サブバンドbをIFFTインデックスが41から47までの区間とし、サブバンドcを適用なしとする。この後、フィルタ種別制御部63は、新たなサブバンドbのIFFTインデックス幅が6であることから、図10(b)のテーブルデータを参照してサブバンドフィルタBを新たに選択する。
In this case, the filter
新たなサブバンドbは、IFFTインデックスが41から47であるのでその中心のIFFTインデックスが44となる。すなわち、サブバンドフィルタBの通過帯域をIFFTインデックス0から10だけ周波数シフトすれば、サブバンドフィルタBの通過帯域の中心周波数が新たなサブバンドbの中心に一致する。従って、シフト制御部64は、通過帯域シフト量(IFFTインデックス)を44と判定する。この判定結果を図12(d)に示す。
Since the new subband b has an IFFT index of 41 to 47, its center IFFT index is 44. That is, if the passband of the subband filter B is frequency shifted by IFFT index 0 to 10, the center frequency of the passband of the subband filter B coincides with the center of the new subband b. Therefore, the
以上のように、この実施の形態1によれば、パスバンド決定部6が決定したサブバンドの通過帯域を周波数内挿フィルタ部4に設定するだけの簡易な構成で実現できる。
また、サブバンドごとにサブバンドフィルタを構成することから、伝送路の雑音成分を的確に抑圧して受信性能を向上させることができる。
さらに、隣接したサブバンドをそれぞれ通過させるサブバンドフィルタ間の周波数特性に阻止域以外の重なり部分がある場合は、これらのサブバンドをそれぞれ含むサブバンドを決定することから、重なり部分における到来波成分が重複して検出されず、受信性能を向上させることができる。As described above, according to the first embodiment, it can be realized with a simple configuration in which the passband of the subband determined by the
In addition, since a subband filter is configured for each subband, it is possible to accurately suppress noise components in the transmission path and improve reception performance.
Furthermore, if there is an overlapping part other than the stopband in the frequency characteristics between the subband filters that pass adjacent subbands, the subbands that include these subbands are determined. Are not detected redundantly, and reception performance can be improved.
また、この実施の形態1によれば、周波数内挿フィルタ部4が、異なる帯域幅を有するサブバンドフィルタ部41a〜41cを備え、パスバンド決定部6が、サブバンドフィルタ部41a〜41cからサブバンドを通過させるフィルタを選択し、その通過帯域を設定する。このように構成することで、特許文献2に比べて格段に簡易な構成で所望の周波数特性を得ることが可能である。
Further, according to the first embodiment, the frequency
さらに、この実施の形態1によれば、サブバンドフィルタの通過帯域の中心周波数を、サブバンドの中心に合わせることで、到来波成分を的確に通過させることができる。 Furthermore, according to the first embodiment, the incoming wave component can be passed accurately by matching the center frequency of the passband of the subband filter with the center of the subband.
実施の形態2.
図13はこの発明の実施の形態2における周波数内挿フィルタ部の構成を示すブロック図であり、最大3つのサブバンドをそれぞれ通過させる3つのバンドパスフィルタを実現可能である。周波数内挿フィルタ部4Aは、図13に示すように、フィルタ係数生成部42a〜42c、フィルタ処理部44およびフィルタ係数加算部45を備えて構成される。
なお、図13において、図4と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
FIG. 13 is a block diagram showing the configuration of the frequency interpolation filter unit according to
In FIG. 13, the same components as those in FIG.
フィルタ処理部44は、フィルタ係数加算部45が加算したフィルタ係数に基づいて、通過帯域が設定され、時間内挿フィルタ部3の出力信号を帯域制限するフィルタである。
フィルタ係数加算部45は、フィルタ係数生成部42a〜42cに生成されたフィルタ係数を加算する。具体的には、フィルタ係数生成部42a〜42cが出力する各フィルタ係数をフィルタタップ係数ごとに加算して出力する。フィルタ係数加算部45の出力は、所望のサブバンドの信号成分を通過させ、雑音成分を抑圧した伝送路推定値となる。The
The filter
以上のように、この実施の形態2によれば、周波数内挿フィルタ部4Aが、フィルタ種別制御情報に基づいて選択されたフィルタの通過帯域を、シフト制御情報に基づいて周波数シフトさせるフィルタ係数を生成するフィルタ係数生成部42a〜42cと、フィルタ係数生成部42a〜42cに生成されたフィルタ係数を加算するフィルタ係数加算部45と、フィルタ係数加算部45が加算したフィルタ係数に基づいて通過帯域が設定され、時間内挿フィルタ部3の出力信号を帯域制限して等化部7に出力するフィルタ処理部44とを備える。このように構成することで、実施の形態1における周波数内挿フィルタ部4と同様な機能が得られ、さらに、その構成に比べて回路規模または演算量を低減することが可能である。
As described above, according to the second embodiment, the frequency
なお、本発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。 In the present invention, within the scope of the invention, any combination of each embodiment, any component of each embodiment can be modified, or any component can be omitted in each embodiment. .
この発明に係る受信装置は、簡易な構成で伝送路の雑音成分を的確に抑圧して受信性能を向上させることができるので、例えば、OFDM方式を用いた地上デジタル放送を受信する車載用受信機に好適である。 Since the receiving apparatus according to the present invention can improve the reception performance by accurately suppressing the noise component of the transmission path with a simple configuration, for example, a vehicle-mounted receiver that receives digital terrestrial broadcasting using the OFDM method It is suitable for.
1 フーリエ変換部、2 パイロットキャリア抽出部、3 時間内挿フィルタ部、4,4A 周波数内挿フィルタ部、5 遅延プロファイル検出部、6 パスバンド決定部、7 等化部、41a〜41c サブバンドフィルタ部、42a〜42c フィルタ係数生成部、43 出力加算部、44 フィルタ処理部、45 フィルタ係数加算部、61 到来波成分検出部、62 サブバンド仮決定部、63 フィルタ種別制御部、64 シフト制御部、421 フィルタ係数選択部、422 通過帯域シフト部。
1 Fourier transform unit, 2 pilot carrier extraction unit, 3 time interpolation filter unit, 4,4A frequency interpolation filter unit, 5 delay profile detection unit, 6 passband determination unit, 7 equalization unit, 41a to 41c subband filters , 42a to 42c filter coefficient generation unit, 43 output addition unit, 44 filter processing unit, 45 filter coefficient addition unit, 61 incoming wave component detection unit, 62 subband tentative determination unit, 63 filter type control unit, 64
Claims (6)
OFDMシンボルごとに受信信号を離散フーリエ変換して出力するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部の出力信号から前記パイロットキャリアに対応する信号を抽出して出力するパイロットキャリア抽出部と、
前記パイロットキャリア抽出部の出力信号を基づいて推定した前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を時間方向に内挿して出力する時間内挿フィルタ部と、
前記時間内挿フィルタ部の出力信号から伝送路の遅延プロファイルを検出して出力する遅延プロファイル検出部と、
前記遅延プロファイル検出部の出力信号に基づいて前記伝送路の到来波成分を検出し、当該到来波成分を含むサブバンドを決定するとともに、隣接する前記サブバンドをそれぞれ通過させるフィルタ間の周波数特性に阻止域以外の重なり部分がある場合は、これらのサブバンドをそれぞれ含むサブバンドを決定するパスバンド決定部と、
前記パスバンド決定部に決定された前記サブバンドを通過させる通過帯域が設定され、前記時間内挿フィルタ部の出力信号を帯域制限して前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を周波数方向に内挿する周波数内挿フィルタ部と、
前記フーリエ変換部の出力信号を前記周波数内挿フィルタ部の出力信号で除算してサブキャリアごとに復調を行う等化部とを備える受信装置。A receiving apparatus for receiving an OFDM signal to which a known pilot carrier is assigned in a time direction and a frequency direction,
A Fourier transform unit that outputs a received signal by discrete Fourier transform for each OFDM symbol; and
A pilot carrier extraction unit that extracts and outputs a signal corresponding to the pilot carrier from the output signal of the Fourier transform unit;
A time interpolation filter unit for interpolating in a time direction and outputting a transmission path characteristic for the pilot carrier estimated based on an output signal of the pilot carrier extraction unit;
A delay profile detector that detects and outputs a delay profile of the transmission path from the output signal of the time interpolation filter;
Based on the output signal of the delay profile detection unit, an incoming wave component of the transmission path is detected, a subband including the incoming wave component is determined, and a frequency characteristic between filters that respectively pass the adjacent subbands is determined. When there is an overlapping portion other than the stopband, a passband determining unit that determines a subband including each of these subbands;
A frequency for setting a pass band through which the subband determined by the passband determination unit is passed, and band-limiting the output signal of the time interpolation filter unit to interpolate the transmission path characteristic for the pilot carrier in the frequency direction An interpolation filter unit;
A receiving apparatus comprising: an equalization unit that divides an output signal of the Fourier transform unit by an output signal of the frequency interpolation filter unit and performs demodulation for each subcarrier.
前記遅延プロファイル検出部の出力信号に基づいて前記到来波成分の有無と到来時間差を検出する到来波成分検出部と、
前記到来波成分検出部に検出された到来波成分を含むサブバンドを決定するサブバンド仮決定部と、
前記サブバンド仮決定部に決定された前記サブバンドを通過可能な帯域幅のフィルタを選択するフィルタ種別制御情報を生成するとともに、隣接する前記サブバンドをそれぞれ通過させる前記フィルタ間の周波数特性に阻止域以外の重なり部分がある場合は、これらのサブバンドをそれぞれ含むサブバンドを通過可能な帯域幅のフィルタを選択するフィルタ種別制御情報を生成するフィルタ種別制御部と、
前記フィルタ種別制御情報に基づいて選択されたフィルタの通過帯域を前記サブバンドに合わせて周波数シフトさせるシフト制御情報を生成するシフト制御部とを備え、
前記周波数内挿フィルタ部は、
前記フィルタ種別制御情報および前記シフト制御情報に基づいて前記サブバンドを通過させる通過帯域が設定されることを特徴とする請求項1記載の受信装置。The passband determination unit
An arrival wave component detection unit that detects the presence and absence of the arrival wave component and an arrival time difference based on an output signal of the delay profile detection unit;
A subband provisional determination unit that determines a subband including the incoming wave component detected by the incoming wave component detection unit;
Generates filter type control information for selecting a filter having a bandwidth that can pass through the subband determined by the subband provisional determination unit, and inhibits frequency characteristics between the filters that pass through adjacent subbands. If there is an overlapping part other than the band, a filter type control unit that generates filter type control information for selecting a filter having a bandwidth that can pass through the subbands including these subbands, and
A shift control unit that generates shift control information for frequency-shifting the passband of the filter selected based on the filter type control information according to the subband,
The frequency interpolation filter unit is
The receiving apparatus according to claim 1, wherein a pass band for passing the subband is set based on the filter type control information and the shift control information.
異なる帯域幅を有する複数のフィルタと、
前記フィルタ種別制御情報に基づいて選択されたフィルタの通過帯域を、前記シフト制御情報に基づいて周波数シフトさせるフィルタ係数を生成するフィルタ係数生成部と、
前記複数のフィルタのうち、前記フィルタ係数に基づいて通過帯域が設定されたフィルタで前記時間内挿フィルタ部の出力信号を帯域制限した結果を加算して前記等化部に出力する出力加算部とを備えることを特徴とする請求項2記載の受信装置。The frequency interpolation filter unit is
A plurality of filters having different bandwidths;
A filter coefficient generation unit that generates a filter coefficient for frequency-shifting the pass band of the filter selected based on the filter type control information based on the shift control information;
An output addition unit that adds a result obtained by band-limiting the output signal of the time interpolation filter unit with a filter in which a pass band is set based on the filter coefficient among the plurality of filters, and outputs the result to the equalization unit; The receiving apparatus according to claim 2, further comprising:
前記フィルタ種別制御情報に基づいて選択されたフィルタの通過帯域を、前記シフト制御情報に基づいて周波数シフトさせるフィルタ係数を生成する複数のフィルタ係数生成部と、
前記複数のフィルタ係数生成部に生成されたフィルタ係数を加算するフィルタ係数加算部と、
前記フィルタ係数加算部が加算したフィルタ係数に基づいて通過帯域が設定され、前記時間内挿フィルタ部の出力信号を帯域制限して前記等化部に出力するフィルタとを備えることを特徴とする請求項2記載の受信装置。The frequency interpolation filter unit is
A plurality of filter coefficient generation units for generating a filter coefficient for frequency-shifting the passband of the filter selected based on the filter type control information based on the shift control information;
A filter coefficient adder for adding the filter coefficients generated in the plurality of filter coefficient generators;
And a filter configured to set a pass band based on the filter coefficient added by the filter coefficient adding unit, band-limit an output signal of the time interpolation filter unit, and output the band signal to the equalization unit. Item 3. The receiving device according to Item 2.
フーリエ変換部が、OFDMシンボルごとに受信信号を離散フーリエ変換して出力するステップと、
パイロットキャリア抽出部が、前記フーリエ変換部の出力信号から前記パイロットキャリアに対応する信号を抽出して出力するステップと、
時間内挿フィルタ部が、前記パイロットキャリア抽出部の出力信号に基づいて推定した前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を時間方向に内挿して出力するステップと、
遅延プロファイル検出部が、前記時間内挿フィルタ部の出力信号から伝送路の遅延プロファイルを検出して出力するステップと、
パスバンド決定部が、前記遅延プロファイル検出部の出力信号に基づいて前記伝送路の到来波成分を検出し、当該到来波成分を含むサブバンドを決定するとともに、隣接する前記サブバンドをそれぞれ通過させるフィルタ間の周波数特性に阻止域以外の重なり部分がある場合は、これらのサブバンドをそれぞれ含むサブバンドを決定するステップと、
周波数内挿フィルタ部が、前記パスバンド決定部に決定された前記サブバンドを通過させる通過帯域が設定され、前記時間内挿フィルタ部の出力信号を帯域制限して前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を周波数方向に内挿するステップと、
等化部が、前記フーリエ変換部の出力信号を前記周波数内挿フィルタ部の出力信号で除算してサブキャリアごとに復調を行うステップとを備える受信方法。A reception method for receiving an OFDM signal to which a known pilot carrier is allocated in a time direction and a frequency direction,
A Fourier transform unit for performing discrete Fourier transform on the received signal for each OFDM symbol and outputting the received signal;
A pilot carrier extraction unit that extracts and outputs a signal corresponding to the pilot carrier from an output signal of the Fourier transform unit;
A step of a time interpolation filter unit interpolating in a time direction a transmission line characteristic for the pilot carrier estimated based on an output signal of the pilot carrier extraction unit;
A delay profile detection unit detecting and outputting a delay profile of a transmission line from an output signal of the time interpolation filter unit; and
A passband determination unit detects an incoming wave component of the transmission path based on an output signal of the delay profile detection unit, determines a subband including the incoming wave component, and passes each adjacent subband. If there is an overlap other than the stopband in the frequency characteristics between the filters, determining a subband including each of these subbands;
The frequency interpolation filter unit sets a pass band for passing the subband determined by the passband determination unit, band-limits the output signal of the time interpolation filter unit, and sets transmission path characteristics for the pilot carrier. Interpolating in the frequency direction;
A reception method comprising: an equalization unit that divides an output signal of the Fourier transform unit by an output signal of the frequency interpolation filter unit and performs demodulation for each subcarrier.
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