JPH06197141A - ディジタル復調器 - Google Patents

ディジタル復調器

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JPH06197141A
JPH06197141A JP43A JP35942592A JPH06197141A JP H06197141 A JPH06197141 A JP H06197141A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 35942592 A JP35942592 A JP 35942592A JP H06197141 A JPH06197141 A JP H06197141A
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JP
Japan
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signal
fading
channel
fading distortion
detection
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Application number
JP43A
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English (en)
Inventor
Atsushi Sasa
敦 佐々
Fumito Tomaru
史人 都丸
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Hitachi Denshi KK
Original Assignee
Hitachi Denshi KK
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Publication of JPH06197141A publication Critical patent/JPH06197141A/ja
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マルチキャリア伝送方式のディジタル復調器
において,補償精度が高く,かつ回路の簡素化及び処理
時間の短縮化を図った実用的なディジタル復調器を提供
する。 【構成】 マルチキャリアの被変調波を受信検波しマル
チキャリアの各チャネルごとに検波信号を出力する検波
手段と,少なくとも2チャネルの該検波信号を入力し該
検波信号における異なるチャネルのパイロットシンボル
をベクトル合成する手段と,当該合成されたパイロット
シンボルを基準にして上記検波信号のフェージング歪量
を算出する演算手段と,該演算手段の出力信号に応じて
上記検波信号のフェージング歪を補償する補償手段とを
構成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,データ受信装置の復調
器に関するもので,特に移動通信におけるフェージング
歪の補償手段を備えたマルチキャリア伝送方式のディジ
タル復調器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の技術としては,例えば通信総合研
究所季報1991年2月号pp87〜98にある様に,
パイロットシンボルを挿入しフェージング補償を行なう
ものがある。図9にこの従来技術における復調部の構成
図を示す。図において,1は入力端子,2は自動周波数
制御装置,3は局部発振器,4は準同期直交検波器,5
はフェージング歪量推定回路,6はフェージング補償回
路,7は出力端子である。
【0003】動作について説明すると,自動周波数制御
装置2によって受信入力信号のキャリア周波数に合わせ
て局部発振器3の発振周波数を制御しオフセット周波数
を補償した後,準同期検波器4で準同期検波を行なう。
この検波出力信号はフェージング歪量推定回路5及びフ
ェージング補償回路6に与えられ,フェージング歪量推
定回路5でデータ間に周期的に挿入される既知のパイロ
ット信号を基にしてフェージング歪推定量が算出され
る。この算出されたフェージング歪量を用いてフェージ
ング補償回路6において上記検波出力の補償が行なわれ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし,上述の従来技
術は多値QAM(直交振幅変調:Quadrature
Amplitude Modulation)変復調方
式におけるフェージング歪の補償技術に関するもので,
M(マルチキャリア)16QAM変復調方式等のマルチ
キャリアを有するディジタル変復調方式においてパイロ
ットシンボルを利用したフェージング歪補償技術に関す
る報告は現在のところない。
【0005】上記マルチキャリア伝送の主要目的は周波
数選択性フェージングによる波形歪を軽減することであ
る。キャリアをN波(Nは2以上の自然数)に分配すれ
ば,それぞれのキャリアのシンボルレートは1/Nに下
がり,信号の帯域も1/Nになるので,一つのキャリア
で広帯域伝送する場合と比べて周波数選択性フェージン
グによる波形歪を軽減できる。
【0006】本発明の一つの目的は,上述の如くM16
QAM変復調方式等,マルチキャリアを有するディジタ
ル変復調方式の復調器において,補償精度の高いフェー
ジング歪補償を実現することにある。本発明の他の目的
は,上記復調器のフェージング歪量の推定部について処
理時間の短縮化及びハードウェアを簡素化し,実用に適
したディジタル復調器を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため,マルチキャリア伝送方式のディジタル復調
器において,マルチキャリアの被変調波信号が印加され
る入力端子と,該入力端子に印加される信号を検波しマ
ルチキャリアの各チャネルごとに検波信号を出力する検
波手段と,少なくとも1チャネルの検波信号を入力し該
検波信号のデータ間に周期的に挿入されたパイロットシ
ンボルを基準にして該検波信号のフェージング歪量を算
出する演算手段と,上記検波手段の各チャネルの出力段
ごとに設けられ上記演算手段の出力信号に応じて上記検
波信号のフェージング歪を補償し該フェージング歪が補
償された信号を出力する補償手段とを設けたものであ
る。
【0008】また,上記復調器において処理時間の短縮
化及びハードウェアの簡素化を図るため,少なくとも2
チャネルの検波信号を入力し該検波信号中における異な
るチャネルのパイロットシンボルをベクトル合成する合
成手段を設け,当該合成手段から出力されるベクトル合
成されたパイロットシンボルを基準にしてフェージング
歪量を算出する演算手段と,該演算手段の出力信号に応
じて上記検波信号のフェージング歪の補償を行なう補償
手段とを備える構成としたものである。
【0009】
【実施例】図2に,本発明の一実施例を示す。図2にお
いて,図9と同一部分には同一符号を付している。本構
成では,一例としてサブキャリア数を4とし,各々チャ
ネル1〜4と割り当てている。図において,5−1〜5
−4は各チャネルのフェージング歪量推定回路,6−1
〜6−4は各チャネルのフェージング補償回路である。
【0010】準同期検波器4で検波されたチャネル1〜
4の各検波出力信号は,各チャネル毎にフェージング歪
量推定回路5−1〜5−4及びフェージング補償回路6
−1〜6−4に与えられる。上記フェージング歪量推定
回路5−1〜5−4で各チャネル別に設けられたパイロ
ットシンボルを基準にしてフェージング歪推定量が算出
される。この算出されたフェージング歪量を用いて各チ
ャネル毎にフェージング補償回路6−1〜6−4におい
て各チャネル毎のフェージング補償が行われる。
【0011】以下,この原理について説明する。図3は
M16QAM変復調方式のデータシンボルとパイロット
シンボルの信号点配置図である。図3において,4チャ
ンネルにおける4つのパイロットシンボルP1〜P4の
うちの1つのパイロットシンボルP1を用いて考察す
る。図4はパイロットシンボルP1の送受信信号の一例
を示す図である。このパイロットシンボルは,図4に示
すように振幅と位相が既知であるパイロットシンボルP
1を送信信号としているので,次のような計算を行ない
フェージング歪推定量を算出することができる。
【0012】図4における各成分を次の様に設定する。
送信パイロットシンボルP1をPI+jPQ,伝送により
歪みを受けた受信のパイロットシンボルUをUI+j
Q,フェージング歪量をCI+jCQとすると,各成分
は次の数1の(1)〜(3)式で表される。
【0013】
【数1】 CI+jCQ =(UI+jUQ)/(PI+jPQ) ={(UII+PQQ)/(PI 2+PQ 2)} +j{(PIQ−PQI)/(PI 2+PQ 2)} ‥‥‥(1) CI =(UII+PQQ)/(PI 2+PQ 2)‥‥‥‥‥‥‥‥(2) CQ =(PIQ−PQI)/(PI 2+PQ 2)‥‥‥‥‥‥‥‥(3)
【0014】上記のようにパイロットシンボルにおける
フェージング歪量を同相成分,直交成分,各々に求め
る。このようなパイロットシンボルを図6に示すように
等間隔に挿入することで数フレームのパイロットシンボ
ルにおけるフェージング歪量を求め,求めたフェージン
グ歪量から補間公式を用いてパイロットシンボル以外の
データシンボルについてのフェージング歪量を求める。
【0015】具体例を図5に示す。図中Pは,各時間に
おける受信パイロットシンボルのI,Q相の値,各Pを
結ぶ曲線は,補間公式を用いて求めた補間曲線である。
図5に示すようにパイロットシンボルにおける同相成
分,直交成分,各々のフェージング歪量をCPI,CPQ
とし,そのパイロットシンボルからm番目のデータシン
ボルにおける同相成分,直交成分,各々のフェージング
歪量をCmI,CmQとすると,補償すべき位相歪量θm
は,次の数2の(4)式で求められる。
【0016】
【数2】
【0017】これにより求めたθmを用いてm番目のシ
ンボルの位相に対するフェージング補償を行なう。ま
た,回転方向については,CmQ/CmIの符号により求
まる。
【0018】振幅歪については,パイロットシンボルに
おけるベクトルの絶対値を求めることで,振幅が求ま
る。パイロットシンボルの振幅は既知であるので,その
振幅値を|P|,伝送により歪を受けたパイロットシン
ボル受信波の振幅値を|U|とすれば,振幅に対するフ
ェージング歪推定量|C|は,|U|/|P|により求
まる。この値を基に振幅に対するフェージング補償を行
なう。
【0019】以上の動作原理により,他の各チャンネル
も同様にフェージング推定,補償を行なうものである。
このように,マルチキャリアの各チャネル毎にフェージ
ング歪量を推定し,当該推定されたフェージング歪量を
基にしてフェージング補償を行なう構成としたことか
ら,推定補償量のサンプル数が増加し,著しく補償精度
を向上させることができる。
【0020】また,本発明の他の実施例として,フェー
ジング歪量を算出する演算手段を上記実施例の如く検波
出力の各チャネルごとに設けず,例えば図2においてフ
ェージング歪量推定回路5−1のみを設け,その出力信
号によって各チャネルのフェージング補償回路6−1〜
6−4における補償量を制御する例も簡易的で有用であ
る。すなわち,マルチキャリア伝送方式のディジタル復
調器において,マルチキャリアの被変調波信号が印加さ
れる入力端子と,該入力端子に印加される信号を検波し
マルチキャリアの各チャネルごとに検波信号を出力する
検波手段と,少なくとも1チャネルの検波信号を入力し
該検波信号のデータ間に周期的に挿入されたパイロット
シンボルを基準にして該検波信号のフェージング歪量を
算出する少なくとも1以上の演算手段と,上記検波手段
の各チャネルの出力段ごとに設けられ上記演算手段の出
力信号に応じて上記検波信号のフェージング歪を補償し
該フェージング歪が補償された信号を出力する補償手段
とを備える構成のディジタル復調器も有用である。
【0021】ところで上述の2つの実施例では,フェー
ジング歪量を推定するために,前記数1の式(1)〜
(3)の複雑な複素計算が必要となるため,処理時間及
びハードウェア量がチャネル数の増加に伴って増加す
る。本発明の一実施例では,上記の問題も解決し処理時
間の短縮化,ハードウェア量の削減を図った実用的なマ
ルチキャリア伝送方式のディジタル復調器を実現するも
のである。
【0022】以下本発明の一実施例について図1を用い
て説明する。入力端子1より入力された受信信号は,自
動周波数制御装置2を介して準同期直交検波器4で準同
期検波される。準同期検波器4で検波されたチャネル1
及び4の検波出力信号は,加算器8−1とフェージング
補償回路6−1及び6−4に与えられる。加算器8−1
でベクトル合成された信号は,フェージング歪量推定回
路5−1を介し各チャネル1〜4のフェージング補償回
路6−1〜6−4に入力され,各々チャネルのフェージ
ング補償回路6−1〜6−4の出力信号は出力端子7に
出力される。
【0023】以下,この動作について説明する。図7は
フェージング歪が無い場合におけるチャネル1と4の合
成パイロットシンボルを示す信号配置図である。図中パ
イロットシンボルP1,P4についてフェージングによ
る位相歪量が無いとき合成パイロットシンボルPG(パ
イロットシンボルP1,P4の同相成分の和)は図7に
示すように同相成分のみの信号となる様に空間配置され
ているものとする。
【0024】次に,送信符号に対する信号点配置とパイ
ロットシンボルの相対的な位置関係は不変であるという
性質を利用し,各パイロットシンボルP1〜P4の挿入
位置が図6の関係にあり,チャネル1と4,チャネル2
と3が図7に示すようにそれぞれ対で,かつパイロット
シンボルのベクトル和がI相となる関係にあるとすれ
ば,図8に示すように位相歪量をαとした場合,合成パ
イロットシンボルPG′はαだけ位相が回転する。
【0025】このときの合成パイロットシンボルPG′
の各成分は,図8に示すようにI相成分x,Q相成分y
に分割されそれぞれパイロットシンボルP1,P4の同
相成分の和,直交成分の和でありチャネル1,4の受信
を行なうことにより求められる。以上の値を用いて位相
歪量αを求めると,数3の(5)式のとおりとなる。
【0026】
【数3】
【0027】上記TANの計算は予め計算値をROMに
記憶させておけば,複雑な計算,処理が不要となる。ま
た,位相の回転の方向はy/xの符号によって判定でき
る。
【0028】このようにパイロットシンボル以外のデー
タについては,合成パイロットシンボルPG′の位相歪
量αをフェージング歪推定回路5において推定し,求め
たαの値を適用しフェージンク補償回路6において補間
法を用いて容易に位相補償を行なうことができる。
【0029】振幅歪については,従来と同様の手段で補
償を行なうものである。なお図1に示すように,チャネ
ル2及び3のパインロットシンボルP2,P3をベクト
ル合成するための加算器8−2と,当該ベクトル合成さ
れたパイロットシンボルを基準にしてフェージング歪量
を算出するフェージング歪量推定回路5−2とを設けて
前記フェージング推定回路5−1と併用すれば,高速フ
ェージングの場合に適し,推定補償量のサンプルを増加
させ,補償精度を向上させる効果を有する。なお,以上
の説明ではM16QAM復調器を例にあげ説明したが,
一般にマルチキャリア伝送方式の多値QAMやPSK
(Phase Shift Keying)等,マルチ
キャリア伝送のディジタル変復調方式の復調器において
も適用可能である。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば,マルチキャリアの多値
直交振幅変調方式の復調器において,フェージング歪に
対する補償精度を著しく高くすることができる。また,
本発明によれば,フェージング歪推定部において,複雑
な複素計算を行なうこと無く歪量の算出が行なえるた
め,処理時間が短くかつハードウェア量の削減した実用
に適した復調器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図2】本発明の他の実施例を示すブロック図。
【図3】M16QAM変復調方式のデータシンボルとパ
イロットシンボルの信号点配置図。
【図4】パイロットシンボル送信信号とパイロットシン
ボル受信信号の関係を示す図。
【図5】パイロットシンボル間のフェージング歪推定量
の関係を示す図。
【図6】パイロットシンボル4チャネル分の挿入位置の
関係図。
【図7】フェージング歪量が無い場合の合成パイロット
シンボルの信号点配置図。
【図8】フェージング歪量が存在する場合の合成パイロ
ットシンボルの信号点配置図。
【図9】従来の復調器の構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
1…入力端子,2…自動周波数制御装置,3…局部発振
器 4…準同期直交検波器 5,5−1〜5−4…フェージング歪量推定回路 6,6−1〜6−4…フェージング補償回路 7…出力端子,8−1〜8−2…加算器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マルチキャリアの被変調波信号が印加さ
    れる入力端子と,該入力端子に印加される信号を検波し
    マルチキャリアの各チャネルごとに検波信号を出力する
    検波手段と,少なくとも1チャネルの検波信号を入力し
    該検波信号のデータ間に周期的に挿入されたパイロット
    シンボルを基準にして該検波信号のフェージング歪量を
    算出する演算手段と,上記検波手段の各チャネルの出力
    段ごとに設けられ上記演算手段の出力信号に応じて上記
    検波信号のフェージング歪を補償し該フェージング歪が
    補償された信号を出力する補償手段とを具備することを
    特徴とするマルチキャリア伝送方式のディジタル復調
    器。
  2. 【請求項2】 上記演算手段は,上記検波手段の各チャ
    ネルの出力段ごとに設けられ,該各演算手段の出力信号
    によってそれぞれ同じチャネルの補償手段の補償量が制
    御されることを特徴とする特許請求の範囲請求項1記載
    のディジタル復調器。
  3. 【請求項3】 マルチキャリアの被変調波信号が印加さ
    れる入力端子と,該入力端子に印加される信号を検波し
    マルチキャリアの各チャネルごとに検波信号を出力する
    検波手段と,少なくとも2チャネルの上記検波信号を入
    力し該検波信号中の異なるチャネルのパイロットシンボ
    ルをベクトル合成する合成手段と,該合成手段の出力信
    号を入力し該入力信号中の上記ベクトル合成されたパイ
    ロットシンボルを基準にして上記検波信号のフェージン
    グ歪量を算出する演算手段と,上記検波手段の各チャネ
    ルの出力段ごとに設けられ上記演算手段の出力信号に応
    じて上記検波信号のフェージング歪を補償し該フェージ
    ング歪が補償された信号を出力する補償手段とを具備す
    ることを特徴とするマルチキャリア伝送方式のディジタ
    ル復調器。
JP43A 1992-12-25 1992-12-25 ディジタル復調器 Pending JPH06197141A (ja)

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JP43A JPH06197141A (ja) 1992-12-25 1992-12-25 ディジタル復調器

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6442218B1 (en) 1998-09-04 2002-08-27 Fujitsu Limited Demodulator
KR100459395B1 (ko) * 2001-11-28 2004-12-03 엘지전자 주식회사 비터비 입력신호의 조정 장치 및 방법
US10914927B2 (en) 2018-01-18 2021-02-09 Sintai Optical (Shenzhen) Co., Ltd. Wide-angle lens assembly

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