JPH0851409A - タイミング再生装置 - Google Patents
タイミング再生装置Info
- Publication number
- JPH0851409A JPH0851409A JP6206032A JP20603294A JPH0851409A JP H0851409 A JPH0851409 A JP H0851409A JP 6206032 A JP6206032 A JP 6206032A JP 20603294 A JP20603294 A JP 20603294A JP H0851409 A JPH0851409 A JP H0851409A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- timing
- ofdm
- circuit
- moving average
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- Pending
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- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速フーリエ変換のタイミング再生のための
送信側からの同期信号を要することなく、OFDM方式
の送受信機での復調における高速フーリエ変換の際のタ
イミング再生を可能とするタイミング再生装置の提供。 【構成】 タイミング再生装置30は移動平均回路3
1、整流器32、コンパレータ33、及びヒステリシス
回路34で構成されており、移動平均回路31でOFD
M信号の移動平均をとる。移動平均後の信号を整流
器32で全波整流して整流後の信号を得てこれをコン
パレータ33に通す。このとき、コンパレータ33の閾
値は零近傍にする。この結果、信号のような2値信号
を得る。信号をヒステリシス回路34を通し信号で
単発的に[Lo]になる信号を[Hi]に吸収すると、
信号のような周期信号を得ることができる。この周期
信号を用いることによりFFT回路による高速フーリ
エ変換のタイミングをとる。
送信側からの同期信号を要することなく、OFDM方式
の送受信機での復調における高速フーリエ変換の際のタ
イミング再生を可能とするタイミング再生装置の提供。 【構成】 タイミング再生装置30は移動平均回路3
1、整流器32、コンパレータ33、及びヒステリシス
回路34で構成されており、移動平均回路31でOFD
M信号の移動平均をとる。移動平均後の信号を整流
器32で全波整流して整流後の信号を得てこれをコン
パレータ33に通す。このとき、コンパレータ33の閾
値は零近傍にする。この結果、信号のような2値信号
を得る。信号をヒステリシス回路34を通し信号で
単発的に[Lo]になる信号を[Hi]に吸収すると、
信号のような周期信号を得ることができる。この周期
信号を用いることによりFFT回路による高速フーリ
エ変換のタイミングをとる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はデジタル音声放送受信装
置に関し、特に、その変調方式としてのOFDM(Orth
ogonal Frequency Division Multiplex;直交周波数分
割多重)信号の復調におけるFFT(Fast Fourier Tra
nsform;高速フーリエ変換)のタイミング再生装置に関
する。
置に関し、特に、その変調方式としてのOFDM(Orth
ogonal Frequency Division Multiplex;直交周波数分
割多重)信号の復調におけるFFT(Fast Fourier Tra
nsform;高速フーリエ変換)のタイミング再生装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、ヨーロッパやカナダを中心にDA
B(Digital Audio Broadcast;デジタル音声放送)が
検討されており、その変調方式としてOFDMの採用が
挙げられている。ここで、OFDMはマルチキャリア変
調方式の一種で多数のデジタル変調波を加え合わせたも
のである。各キャリアの変調方式にはQPSKが主とし
て使われ図5に示すような合成波(OFDM信号)を得
る。また、図6は図5のOFDM信号の周波数スペクト
ル図である。以下、OFDM信号を式で示す。まず、各
キャリアのQPSKは次式(1)で表わすことができ
る。
B(Digital Audio Broadcast;デジタル音声放送)が
検討されており、その変調方式としてOFDMの採用が
挙げられている。ここで、OFDMはマルチキャリア変
調方式の一種で多数のデジタル変調波を加え合わせたも
のである。各キャリアの変調方式にはQPSKが主とし
て使われ図5に示すような合成波(OFDM信号)を得
る。また、図6は図5のOFDM信号の周波数スペクト
ル図である。以下、OFDM信号を式で示す。まず、各
キャリアのQPSKは次式(1)で表わすことができ
る。
【0003】
【数1】
【0004】ここで、kはキャリアの番号を示し、ak
(t),bk(t)はk番目のキャリアのデータで[−
1]または[1]の値をとる。キャリアの本数をNとす
るとOFDM信号はN本のキャリアの合成であるから次
式(2)で表わすことができ、式(2)を周波数スペク
トルで示すと図6のようになる。
(t),bk(t)はk番目のキャリアのデータで[−
1]または[1]の値をとる。キャリアの本数をNとす
るとOFDM信号はN本のキャリアの合成であるから次
式(2)で表わすことができ、式(2)を周波数スペク
トルで示すと図6のようになる。
【0005】
【数2】
【0006】通常のOFDMではマルチパスの影響を軽
減するために、図7に示すようにガードインターバルを
付加する。なお、図7で(a)はk=1のとき有効シン
ボル期間Tsにガードインターバル△Tを付加したOF
DM信号を示し、(b)はk=1〜448として有効シ
ンボル期間Tsにガードインターバル△Tを付加したO
FDM信号(合成信号)を示す。
減するために、図7に示すようにガードインターバルを
付加する。なお、図7で(a)はk=1のとき有効シン
ボル期間Tsにガードインターバル△Tを付加したOF
DM信号を示し、(b)はk=1〜448として有効シ
ンボル期間Tsにガードインターバル△Tを付加したO
FDM信号(合成信号)を示す。
【0007】図8はOFDM変復調器の基本構成のブロ
ック図であり、以下、OFDM変復調器の動作について
図8により説明する。図8に示すようにOFDM変調に
はIFFT(Inverse Fast Fourier Transform;逆フー
リエ変換手段)81を用い、復調にはFFT(高速フー
リエ変換手段)82を用いる。IFFT81及びFFT
82は例えば、DSP処理手段によって構成する。
ック図であり、以下、OFDM変復調器の動作について
図8により説明する。図8に示すようにOFDM変調に
はIFFT(Inverse Fast Fourier Transform;逆フー
リエ変換手段)81を用い、復調にはFFT(高速フー
リエ変換手段)82を用いる。IFFT81及びFFT
82は例えば、DSP処理手段によって構成する。
【0008】送信側では、図8(a)に示すように、各
キャリアの同相成分Iを実数部データとし、直交成分Q
を虚数部データとしてIFFT81により逆フーリエ変
換を行い、時間領域としての信号を得る。この信号にガ
ードインターバル付加器82でガードインターバル分の
信号を付加した後、D/A変換器83により実数部信号
と虚数部信号のD/A変換を行い、直交変調器84で実
数部信号に対しては発振器85からの中心周波数fcの
キャリア信号で、虚数部信号に対しては発振器85から
の中心周波数fcのキャリア信号を90°移相器86に
より90°移相した信号で直交変調を施し、これら信号
を合成器87で合成してOFDM信号を得る。
キャリアの同相成分Iを実数部データとし、直交成分Q
を虚数部データとしてIFFT81により逆フーリエ変
換を行い、時間領域としての信号を得る。この信号にガ
ードインターバル付加器82でガードインターバル分の
信号を付加した後、D/A変換器83により実数部信号
と虚数部信号のD/A変換を行い、直交変調器84で実
数部信号に対しては発振器85からの中心周波数fcの
キャリア信号で、虚数部信号に対しては発振器85から
の中心周波数fcのキャリア信号を90°移相器86に
より90°移相した信号で直交変調を施し、これら信号
を合成器87で合成してOFDM信号を得る。
【0009】受信側では図8(b)に示すように、送信
側とは逆に、受信したOFDM信号について直交復調器
91で、実数部信号に対しては発振器93からの中心周
波数fcのキャリア信号で、虚数部信号に対しては発振
器93からの中心周波数fcのキャリア信号を90°移
相器92により90°移相した信号で直交復調を施し、
これら復調信号をA/D変換器94でA/D変換し、F
FT95でフーリエ変換を行うことによりOFMD復調
を行う。ここで、図8(b)に示すように高速フーリエ
変換を行う際にそのタイミングをとるためにタイミング
再生器96を用いる。
側とは逆に、受信したOFDM信号について直交復調器
91で、実数部信号に対しては発振器93からの中心周
波数fcのキャリア信号で、虚数部信号に対しては発振
器93からの中心周波数fcのキャリア信号を90°移
相器92により90°移相した信号で直交復調を施し、
これら復調信号をA/D変換器94でA/D変換し、F
FT95でフーリエ変換を行うことによりOFMD復調
を行う。ここで、図8(b)に示すように高速フーリエ
変換を行う際にそのタイミングをとるためにタイミング
再生器96を用いる。
【0010】高速フーリエ変換を行うタイミングをとる
手法として、従来の技術では図9に示すように送信側で
タイミング抽出用の信号(以下、同期信号と記す)をM
シンボルに対しmシンボルの割合で埋め込む。ここで1
シンボルとは有効シンボル期間Tsにガードインターバ
ル△Tを加えた全シンボル期間Tを指す。
手法として、従来の技術では図9に示すように送信側で
タイミング抽出用の信号(以下、同期信号と記す)をM
シンボルに対しmシンボルの割合で埋め込む。ここで1
シンボルとは有効シンボル期間Tsにガードインターバ
ル△Tを加えた全シンボル期間Tを指す。
【0011】受信側でこの同期信号を抽出することによ
り高速フーリエ変換のタイミングをとる。このためのタ
イミング再生器は、例えば、図10に示すような構成の
回路で実現できる。具体的には、タイミング再生器で予
め同期信号のパターン(例えば、単一周波数の正弦波)
をメモリ22に記憶しておき、相関器21にA/D変換
されたOFDM信号とメモリ22に記憶した信号を入力
し、相関が取れた(直交復調後の信号とメモリ内の信号
パターンが一致した)時、パルスを1つ出力するように
する。このパルスを用いて高速フーリエ変換のタイミン
グをとる。相関器21は例えばDSPを用いて構成す
る。
り高速フーリエ変換のタイミングをとる。このためのタ
イミング再生器は、例えば、図10に示すような構成の
回路で実現できる。具体的には、タイミング再生器で予
め同期信号のパターン(例えば、単一周波数の正弦波)
をメモリ22に記憶しておき、相関器21にA/D変換
されたOFDM信号とメモリ22に記憶した信号を入力
し、相関が取れた(直交復調後の信号とメモリ内の信号
パターンが一致した)時、パルスを1つ出力するように
する。このパルスを用いて高速フーリエ変換のタイミン
グをとる。相関器21は例えばDSPを用いて構成す
る。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のOFDM送
受信機での復調における高速フーリエ変換の際のタイミ
ング手法では、高速フーリエ変換のタイミング再生のた
めに送信側からの同期信号を必要とするので、 送信側で同期信号を埋め込むため信号の効率が(M
−m)/Mに低下する、 タイミング再生のための情報がm/Mしかない、 という問題点があった。
受信機での復調における高速フーリエ変換の際のタイミ
ング手法では、高速フーリエ変換のタイミング再生のた
めに送信側からの同期信号を必要とするので、 送信側で同期信号を埋め込むため信号の効率が(M
−m)/Mに低下する、 タイミング再生のための情報がm/Mしかない、 という問題点があった。
【0013】本発明は上記従来技術の問題点を解消する
ためになされたものであり、高速フーリエ変換のタイミ
ング再生のための送信側からの同期信号を要することな
く、OFDM方式の送受信機での復調における高速フー
リエ変換の際のタイミング再生を可能とするタイミング
再生装置の提供を目的とする。
ためになされたものであり、高速フーリエ変換のタイミ
ング再生のための送信側からの同期信号を要することな
く、OFDM方式の送受信機での復調における高速フー
リエ変換の際のタイミング再生を可能とするタイミング
再生装置の提供を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに第1の本発明のタイミング再生装置は、OFDM信
号の所定シンボル長区間の信号の移動平均をとる第1の
手段と、第1の手段による移動平均後の信号から無信号
区間を検出し、これを基にタイミング信号を出力するタ
イミング信号出力手段と、を有することを特徴とする。
めに第1の本発明のタイミング再生装置は、OFDM信
号の所定シンボル長区間の信号の移動平均をとる第1の
手段と、第1の手段による移動平均後の信号から無信号
区間を検出し、これを基にタイミング信号を出力するタ
イミング信号出力手段と、を有することを特徴とする。
【0015】第2の発明は上記第1の発明のタイミング
再生装置において、、タイミング信号出力手段が、第1
の手段による移動平均後の信号を整流する整流手段と、
該整流手段の出力を所定値と比較して2値信号を得るコ
ンパレータを含むことを特徴とする。
再生装置において、、タイミング信号出力手段が、第1
の手段による移動平均後の信号を整流する整流手段と、
該整流手段の出力を所定値と比較して2値信号を得るコ
ンパレータを含むことを特徴とする。
【0016】
【作用】上記構成により第1の本発明のタイミング再生
装置は、OFDM信号の全シンボル期間T中の所定シン
ボル長区間Tsの信号の移動平均をとることにより生ず
る移動平均零(ゼロ)の無信号区間を検出し、検出され
た無信号区間と信号区間を基にタイミング信号を出力す
る。
装置は、OFDM信号の全シンボル期間T中の所定シン
ボル長区間Tsの信号の移動平均をとることにより生ず
る移動平均零(ゼロ)の無信号区間を検出し、検出され
た無信号区間と信号区間を基にタイミング信号を出力す
る。
【0017】第2の発明では、タイミング信号出力手段
が整流手段とコンパレータを含み、整流手段により第1
の手段による移動平均後の信号を整流し、その出力をコ
ンパレータで所定値と比較して無信号区間と信号区間を
検出して2値信号を得て、この2値信号を基にタイミン
グ信号を出力する。
が整流手段とコンパレータを含み、整流手段により第1
の手段による移動平均後の信号を整流し、その出力をコ
ンパレータで所定値と比較して無信号区間と信号区間を
検出して2値信号を得て、この2値信号を基にタイミン
グ信号を出力する。
【0018】
【実施例】本発明のタイミング再生装置の実施例(図3
参照)の説明に先立ち本発明の原理について図1に基づ
いて説明する。図1(a)で示す信号ρ(t)は図8
(b)での直交復調器91の出力信号Aから周波数f1
(f1=1/Ts:Tsは有効シンボル長)をキャリア
とする信号を取り出したものである。ここで、信号ρ
(t)の有効シンボル長に当たるTsの区間の移動平均
σ(t)をとる。移動平均σ(t)は次式(3)及び図
1(b)で示される。
参照)の説明に先立ち本発明の原理について図1に基づ
いて説明する。図1(a)で示す信号ρ(t)は図8
(b)での直交復調器91の出力信号Aから周波数f1
(f1=1/Ts:Tsは有効シンボル長)をキャリア
とする信号を取り出したものである。ここで、信号ρ
(t)の有効シンボル長に当たるTsの区間の移動平均
σ(t)をとる。移動平均σ(t)は次式(3)及び図
1(b)で示される。
【0019】
【数3】
【0020】図1(b)で移動平均をとる区間が同じシ
ンボルのとき、すなわち、t=(iT−△T)〜△T
(iは任意の整数)の間はσ(t)は零となる。OFD
M信号の周波数はf1の整数倍であることからそれぞれ
の移動平均値はt=(iT−△T)〜△Tの間で零とな
る。従って、全てのキャリアを合成した信号を移動平均
した場合もt=(iT−△T)〜△Tの間で必ず零とな
る。
ンボルのとき、すなわち、t=(iT−△T)〜△T
(iは任意の整数)の間はσ(t)は零となる。OFD
M信号の周波数はf1の整数倍であることからそれぞれ
の移動平均値はt=(iT−△T)〜△Tの間で零とな
る。従って、全てのキャリアを合成した信号を移動平均
した場合もt=(iT−△T)〜△Tの間で必ず零とな
る。
【0021】図2はOFDM信号を有効シンボル区間T
sで移動平均したときの波形図であり、図示されている
ように周期T毎に△Tの長さの零の区間(無信号区間)
ができる。この零の区間を抽出することにより高速フー
リエ変換のタイミングをとることが可能となる。
sで移動平均したときの波形図であり、図示されている
ように周期T毎に△Tの長さの零の区間(無信号区間)
ができる。この零の区間を抽出することにより高速フー
リエ変換のタイミングをとることが可能となる。
【0022】図3(a)は本発明のタイミング再生装置
の一実施例の構成を示すブロック図であり、(b)は
(a)のタイミング再生装置の各構成部分の入出力波形
図である。図3(a)でタイミング再生装置30は移動
平均回路31、整流器32、コンパレータ33、及びヒ
ステリシス回路34で構成されており、移動平均回路3
1でOFDM信号の移動平均をとる。移動平均は、例
えば、図4に示すような係数なしのトランスバーサル型
フィルタ構成の回路によって実現できる。移動平均後の
信号を整流器32で全波整流して整流後の信号を得
てこれをコンパレータ33に通す。このとき、コンパレ
ータ33の閾値は零近傍にする。この結果、信号のよ
うな2値信号を得る。信号をヒステリシス回路34を
通し信号で単発的に[Lo]になる信号を[Hi]に
吸収すると、信号のような周期信号を得ることができ
る。この周期信号を用いることによりFFT回路95
(図8(b)参照)による高速フーリエ変換のタイミン
グをとる。
の一実施例の構成を示すブロック図であり、(b)は
(a)のタイミング再生装置の各構成部分の入出力波形
図である。図3(a)でタイミング再生装置30は移動
平均回路31、整流器32、コンパレータ33、及びヒ
ステリシス回路34で構成されており、移動平均回路3
1でOFDM信号の移動平均をとる。移動平均は、例
えば、図4に示すような係数なしのトランスバーサル型
フィルタ構成の回路によって実現できる。移動平均後の
信号を整流器32で全波整流して整流後の信号を得
てこれをコンパレータ33に通す。このとき、コンパレ
ータ33の閾値は零近傍にする。この結果、信号のよ
うな2値信号を得る。信号をヒステリシス回路34を
通し信号で単発的に[Lo]になる信号を[Hi]に
吸収すると、信号のような周期信号を得ることができ
る。この周期信号を用いることによりFFT回路95
(図8(b)参照)による高速フーリエ変換のタイミン
グをとる。
【0023】図4は、図3の移動平均回路31の構成例
を示す。図10では各遅延器41−1〜41−nの遅延
時間の合計が有効シンボル期間のTsになるようにし、
各遅延器41−1〜41−nの出力を合成回路42で合
成して移動平均を得る。
を示す。図10では各遅延器41−1〜41−nの遅延
時間の合計が有効シンボル期間のTsになるようにし、
各遅延器41−1〜41−nの出力を合成回路42で合
成して移動平均を得る。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来方式とは異なり送信側で同期信号を埋め込む必要がな
いので信号効率の低下がなく、従来方式に比べタイミン
グ再生用の情報量が多いので、より安定した受信ができ
る。また、OFDMによる画像情報のデジタル伝送方式
において各キャリアにQAM変調を施す場合にも本発明
のタイミング再生装置が適用可能となる。
来方式とは異なり送信側で同期信号を埋め込む必要がな
いので信号効率の低下がなく、従来方式に比べタイミン
グ再生用の情報量が多いので、より安定した受信ができ
る。また、OFDMによる画像情報のデジタル伝送方式
において各キャリアにQAM変調を施す場合にも本発明
のタイミング再生装置が適用可能となる。
【図1】本発明の原理の説明図である。
【図2】OFDM信号を有効シンボル期間Tsで移動平
均したときの波形図である。
均したときの波形図である。
【図3】本発明のタイミング再生装置の一実施例の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図4】移動平均回路の構成例である。
【図5】OFDM信号の一例である。
【図6】OFDM信号のスペクトル図である。
【図7】ガードインターバルの付加例である。
【図8】OFDM変復調器の基本構成のブロック図であ
る。
る。
【図9】同期信号を含む従来のOFDM信号のフォーマ
ット例である。
ット例である。
【図10】同期信号を使用したタイミング再生器の例で
ある。
ある。
30 タイミング再生装置 31 移動平均回路(移動平均手段) 32 整流器(整流手段、タイミング信号出力手段) 33 コンパレータ(比較手段、タイミング信号出力手
段) 34 ヒステリシス回路(タイミング信号出力手段)
段) 34 ヒステリシス回路(タイミング信号出力手段)
Claims (2)
- 【請求項1】 OFDM信号の所定シンボル長区間の信
号の移動平均をとる第1の手段と、第1の手段による移
動平均後の信号から無信号区間を検出し、これを基にタ
イミング信号を出力するタイミング信号出力手段と、を
有することを特徴とするタイミング再生装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のタイミング再生装置にお
いて、タイミング信号出力手段が、第1の手段による移
動平均後の信号を整流する整流手段と、該整流手段の出
力を所定値と比較して2値信号を得るコンパレータを含
むことを特徴とするタイミング再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6206032A JPH0851409A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | タイミング再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6206032A JPH0851409A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | タイミング再生装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0851409A true JPH0851409A (ja) | 1996-02-20 |
Family
ID=16516771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6206032A Pending JPH0851409A (ja) | 1994-08-08 | 1994-08-08 | タイミング再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0851409A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09181699A (ja) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Nec Corp | 移動中継装置 |
-
1994
- 1994-08-08 JP JP6206032A patent/JPH0851409A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09181699A (ja) * | 1995-12-22 | 1997-07-11 | Nec Corp | 移動中継装置 |
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