KR101233604B1 - 수신 장치 - Google Patents

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KR101233604B1
KR101233604B1 KR1020070054881A KR20070054881A KR101233604B1 KR 101233604 B1 KR101233604 B1 KR 101233604B1 KR 1020070054881 A KR1020070054881 A KR 1020070054881A KR 20070054881 A KR20070054881 A KR 20070054881A KR 101233604 B1 KR101233604 B1 KR 101233604B1
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사토루 에지마
다츠히로 나카다
마사토시 다카다
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가부시키가이샤 히다치 고쿠사이 덴키
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Abstract

CP 모드와 SP 모드를 포함하는 2개 이상의 모드 중의 어느 하나의 모드가 사용되어 OFDM 변조 방식에 의해 송신된 신호를 수신하는 수신 장치에서, 모드를 판별한다. 제 1 승산 수단(5, 6)이 각 캐리어마다 수신 신호와 그 1심볼 시간차의 신호의 승산 결과를 취득하고, 제 1 총합 수단(7)이 승산 결과를 1심볼 시간분의 복수 캐리어에 대해 모두 더하며, 제 1 판별 수단(14)이 총합 결과가 소정의 임계값을 넘는 경우에 CP 모드라고 판별한다. 제 2 승산 수단(8, 9)과 제 2 총합 수단(10)과 제 2 판별 수단(15)이 마찬가지의 판별을 하여, 동기 변조의 모드인지 차동 변조의 모드인지를 판별한다.
수신 장치, 캐리어, OFDM

Description

수신 장치{RECEIVING APPARATUS}
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 관한 OFDM 수신 장치의 구성예를 나타내는 도면,
도 2는 CP 모드시의 캐리어 배치의 일례를 나타내는 도면,
도 3은 SP 모드시의 캐리어 배치의 일례를 나타내는 도면,
도 4는 CP/SP 모드의 가판별 처리 결과의 일례를 나타내는 도면,
도 5는 차동 변조시에 있어서의 CP/SP 모드의 가판별 처리 결과의 일례를 나타내는 도면,
도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 관한 수신 장치의 구성예를 나타내는 도면,
도 7는 CP 모드시의 캐리어 배치의 일례를 TMCC 캐리어를 포함하여 나타내는 도면,
도 8은 SP 모드시의 캐리어 배치의 일례를 TMCC 캐리어를 포함하여 나타내는 도면,
도 9은 차동 변조시에 있어서의 차동/동기 변조 판별 결과의 일례를 나타내는 도면,
도 10은 동기 변조이고 또한 SP 모드시에 있어서의 차동/동기 변조 판별 결과의 일례를 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 제 3 실시예에 관한 OFDM 전송 장치의 수신 장치의 구성예를 나타내는 도면,
도 12는 신호의 타이밍의 일례를 나타내는 도면,
도 13는 본 발명의 제 4 실시예에 관한 OFDM 전송 장치의 수신 장치의 구성예를 나타내는 도면이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1…안테나,
2…RF부,
3…IF부,
4…FFT 처리부,
5…1심볼 지연부,
6, 9… 차동검파부,
7, 10, 12…가산부,
8…n심볼 지연부,
11…2승부,
13…승산부,
14…CP/SP 가판별부,
15…차동/동기 변조 판별부,
16…CP/SP 판별부,
101…안테나,
102…RF부,
103…IF부,
104…FFT 처리부,
105…1심볼 지연부,
106…차동검파부,
107, 109, 113, 116…가산부,
108, 114, 117…2승부,
110…승산부,
111…CP/SP 가판별부,
112, 115…TMCC 캐리어 타이밍 생성부,
118…차동/동기 변조 판별부,
119…CP/SP 판별부
201…믹서,
202…A/D 변환기,
203…직교검파기,
204…주파수 제어부,
205…전압 제어 발진기,
211…FFT부,
212…복조부,
221∼224, 241, 242…심볼 지연기,
225…복소 공액기,
226…심볼 타이밍 검출기,
227… 수신 전력 검출부,
228, 231, 243, 246…복소 승산기,
229, 232, 244, 247…적분기,
230, 233, 245, 248…절대값기,
234, 249… 비교기.
본 발명은 예를 들면, 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 변조 방식에 의해 디지털 무선통신을 실행하는 수신 장치에 관한 것으로서, 특히, 파일럿 캐리어를 주파수 방향으로 분산하여(예를 들면, 등간격으로) 배치하고 또한 시간 방향으로 연속적으로 배치하는 CP(Continual Pilot) 모드와, 파일럿 캐리어를 주파수 방향으로 분산하여(예를 들면, 등간격으로) 배치하고 또한 시간 방향으로 분산하여(예를 들면, 등간격으로) 배치하는 SP(Scattered Pilot) 모드를 포함하는 2개 이상의 모드 중의 어느 것인지를 판별하 는 기술에 관한 것이다.
최근, 이동체용 디지털 전송이나 지상 디지탈방송에의 응용에 적합한 변조 방식으로서, 멀티패스 페이딩이나 고스트에 강하다고 하는 특징이 있는 직교 주파수 분할 다중 변조 방식(OFDM 변조 방식)이 주목을 받고 있다.
OFDM 변조 방식은 멀티캐리어 변조 방식의 일종이며, 서로 직교하는 복수인 n개(n은 예를 들면 수십∼수백)의 반송파(캐리어)에 각각 디지탈변조를 실시하는 전송방식이다.
예를 들면, 디지털 텔레비전 방송 시스템에서는 텔레비전 방송 프로그램의 소재로 되는 영상이나 음성을 카메라나 마이크에 의해 취득하고, 취득한 영상 등을 중계국으로 되는 자동차에 탑재된 FPU(Field Pickup Unit) 등으로부터 방송국 등으로 무선에 의해 송신한다. OFDM 변조 방식은 일례로서 이러한 방송 시스템에서 사용되고 있으며, 또한 다른 각종의 시스템에서 사용된다.
또한, 각 캐리어의 디지털 변조 방식으로서는 16진 직교 진폭 변조(16 QAM: 16 Quadrature Amplitude Modulation)나 64 QAM 등의 다진 변조 방식이 흔히 이용되고 있다.
16QAM이나 64QAM의 변조 방식에서는 각 캐리어의 진폭 및 위상에 정보를 갖게 하고 있기 때문에, 복조시에는 수신캐리어의 절대 진폭 및 절대 위상을 정확하게 재생할 필요가 있다. 이 때문에, 진폭과 위상이 일정한 파일럿 캐리어를 수캐리어마다 배치하고, 수신기에서는 파일럿 캐리어에 의거하여 전송로 특성을 추정하여 진폭 및 위상의 등화를 실행하는 방식이 이용되고 있다.
OFDM 변조 방식에서는 CP 모드와 SP 모드라는 2종류의 모드 중의 어느 하나의 모드가 사용되어 무선통신이 실행되고, 또한 통신중에 이들 모드를 전환하는 것도 가능하다.
도 2에는 CP 모드시의 캐리어 배치의 일례를 나타내고 있다. 횡축은 주파수(캐리어)의 방향을 나타내고 있고, 종축은 시간(심볼)의 방향을 나타내고 있다.
도시되는 바와 같이, CP 모드시의 캐리어 배치에서는 주로, 데이터 캐리어와 파일럿 캐리어를 배치해서 구성되고, 파일럿 캐리어는 주파수 방향으로는 분산되어(본 예에서는 8캐리어의 등간격으로) 배치되고, 시간 방향으로는 연속적으로 배치된다. 여기서, 모든 캐리어의 수는 예를 들면 800개 정도 등의 다수이며, 파일럿 캐리어의 수는 예를 들면 모든 캐리어의 수에 대해 (1/8)로 된다.
또한, 예를 들면, 다른 캐리어로서 제어용의 캐리어가 10개 정도 배치되지만, 도시를 생략하고 있다. 또한, 그 밖의 캐리어가 배치되어도 좋지만, 본 예에서는 설명을 간략화하기 위해 생략한다.
또한, 예를 들면, 데이터 캐리어의 평균적인 전력이 1(=12)일 때, 파일럿 캐리어의 전력은 (4/3)2이며, 제어용의 캐리어의 전력은 (4/3)2이다.
도 3에는 SP 모드시의 캐리어 배치의 일례를 나타내고 있다. 횡축은 주파수(캐리어)의 방향을 나타내고 있고, 종축은 시간(심볼)의 방향을 나타내고 있다.
도시되는 바와 같이, SP 모드시의 캐리어 배치에서는 주로, 데이터 캐리어와 파일럿 캐리어를 배치해서 구성되고, 파일럿 캐리어는 주파수 방향으로 분산되어 (본 예에서는 8캐리어의 등간격으로) 배치되고 또한 시간 방향으로 분산되어(본 예에서는 2이상인 n심볼의 등간격으로) 배치된다. 여기서, 모든 캐리어의 수는 예를 들면 800개 정도 등의 다수이며, 파일럿 캐리어의 수는 예를 들면 모든 캐리어의 수에 대해 (1/8)로 된다.
또한, 예를 들면, 다른 캐리어로서 제어용의 캐리어가 10개 정도 배치되지만, 도시를 생략하고 있다. 또한, 그 밖의 캐리어가 배치되어도 좋지만, 본 예에서는 설명을 간략화하기 위해 생략한다.
또한, 예를 들면, 데이터 캐리어의 평균적인 전력이 1(=12)일 때, 파일럿 캐리어의 전력은 (4/3)2이며, 제어용의 캐리어의 전력은 (4/3)2이다.
수신측에서는 파일럿 캐리어를 이용하여 등화 처리를 실행한다.
일반적으로, 도 2에 나타내는 바와 같은 CP의 파일럿 배치에서는 고속의 이동전송과 같이 변동이 심한 전송로에 적합하고, 한편, 도 3에 나타내는 바와 같은 SP의 파일럿 배치에서는 시간응답성은 낮아지지만, 등화 가능한 멀티패스의 지연 시간이 길어진다고 하는 특징이 있다.
또한, 전송성능을 향상시키기 위해, 파일럿 캐리어의 진폭을 통상의 데이터 캐리어의 진폭보다도 조금 크게 설정하는 경우가 많다. 예를 들면, 파일럿 캐리어의 진폭을 데이터 캐리어에 비해 (4/3)배의 진폭비로 설정한다.
복수의 캐리어(데이터 캐리어나 파일럿 캐리어)는 서로 직교관계를 유지하도록 가산되고, 이것에 의해 OFDM의 시간축 파형이 생성된다. 이 가산 처리는 각 캐 리어에 대해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)의 처리를 실행하는 것에 의해 실현된다. IFFT 처리후의 시간축 파형인 유효심볼과, 해당 유효심볼의 일부를 복사하여 해당 유효심볼의 전에 부가한 가드 인터벌로 OFDM의 심볼이 구성된다.
이러한 처리에 의해 생성된 OFDM 신호는 고주파수(RF: Radio Frequency)의 신호로 주파수 변환된 후에, 무선에 의해 송신된다.
상술한 바와 같이, 사용하는 파일럿 캐리어의 배치로서는 이동전송에서는 CP 모드가 적합하고, 장(長)지연 멀티패스환경에서는 SP 모드가 적합하며, 대상으로 하는 전송로의 특성에 의해 최적의 파일럿 모드를 선정하는 것이 바람직하다. 또한, 선정하는 것이 가능한 전송 모드(전송방식)로서는 파일럿 모드 이외에, 변조 방식이나 에러정정 부호화 방식 등과 같은 다른 복수의 전송 모드에 대해서도 전송로 특성에 의거하여 선정하는 경우가 있다. 이 때문에, 정확한 전송을 실행하기 위해서는 송신측과 수신측의 사이에서 이들의 전송 모드가 모두 일치할 필요가 있지만, 예를 들면, 조작자의 설정 에러(설정 미스)를 피해, 신속하게 전송을 완료하기 위해서는 수신측에서 전송 모드를 자동 판별하는 기능을 마련하는 것이 바람직하다.
이 때문에, 지상 디지털 텔레비전 방송 방식(예를 들면, ARIB STD-B31 참조)이나 프로그램 소재 전송용 OFDM 방식 무선 전송 시스템(예를 들면, ARIB STD-B33 참조)에서는 TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)라 불리는 캐리어에 각종 전송 모드 정보를 할당하여 송신측으로부터 수신측으로 송신하고, 수신측에서 수신한 TMCC를 해독하여 전송 모드의 자동인식을 실행한다. TMCC 는 주파수 선택성 페이딩에 의해 복조 에러가 생기지 않도록, 랜덤하게 배치되어 있다.
도 7에는 CP 모드시의 캐리어 배치의 일례를 TMCC 캐리어를 포함하여 나타내고 있다. 종축은 심볼 방향(시간 방향)을 나타내고 있고, 횡축은 캐리어 방향(주파수 방향)을 나타내고 있다. 캐리어로서는 데이터 캐리어와, 파일럿 캐리어와, TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)캐리어가 배치된다.
CP 모드에서는 파일럿 캐리어를 심볼 방향으로 연속적으로 배치하고, 캐리어 방향으로 분산하여(예를 들면, 등간격으로) 배치한다.
도 7의 예에서는 소정의 캐리어번호 k=0, 8, 16, …의 위치에 파일럿 캐리어가 등간격으로 배치되어 있고, 또한 소정의 캐리어번호 k=60, 294, …의 위치에 TMCC 캐리어가 배치되어 있으며, 다른 캐리어번호 k의 위치에 데이터 캐리어가 배치되어 있다. 또한, 파일럿 캐리어와 TMCC 캐리어는 심볼 방향으로 연속적으로 배치되어 있다.
도 8에는 SP 모드시의 캐리어 배치의 일례를 TMCC 캐리어를 포함하여 나타내고 있다. 종축은 심볼 방향(시간 방향)을 나타내고 있고, 횡축은 캐리어 방향(주파수 방향)을 나타내고 있다. 캐리어로서는 데이터 캐리어와, 파일럿 캐리어와, TMCC 캐리어가 배치된다.
SP 모드에서는 파일럿 캐리어를 심볼 방향으로 분산하여(예를 들면, 등간격으로) 배치하고, 캐리어 방향으로 분산하여(예를 들면, 등간격으로) 배치한다.
도 8의 예에서는 심볼 방향에 있어서, 소정의 캐리어번호 k=0, 8, 16,…의 위치에 파일럿 캐리어가 등간격으로 배치되는 패턴과, 그곳으로부터 2개 어긋난 캐리어번호 k=2, 10, 18,…의 위치에 파일럿 캐리어가 등간격으로 배치되는 패턴과, 그곳으로부터 2개 어긋난 캐리어번호 k=4, 12, 20,…의 위치에 파일럿 캐리어가 등간격으로 배치되는 패턴과, 그곳으로부터 2개 어긋난 캐리어번호 k=6, 14, 22,…의 위치에 파일럿 캐리어가 등간격으로 배치되는 패턴과 같은 4종류의 패턴이 반복되어 있다. 또한, 소정의 캐리어번호 k=61, 295, …의 위치에 TMCC 캐리어가 배치되어 있고, 다른 캐리어번호 k의 위치에 데이터 캐리어가 배치되어 있다. 또한, TMCC 캐리어는 심볼 방향으로 연속적으로 배치되어 있다.
여기서, 데이터 캐리어는 통신 대상으로 되는 정보(데이터)를 통신하기 위한 캐리어이다.
또한, 파일럿 캐리어는 예를 들면, 진폭이나 위상을 등화(보정)하기 위한 기준으로 되는 캐리어이다. 파일럿 캐리어는 예를 들면, 기준으로 되는 일정한 진폭 및 일정한 위상을 갖는 심볼로 구성되고, 그 기준으로 되는 값이 미리 송신측(송신 장치)과 수신측(수신 장치)에 설정된다.
또한, TMCC 캐리어는 예를 들면, 통신에 관한 각종의 제어 정보를 통신하기 위한 캐리어이다. TMCC 캐리어는 예를 들면 ARIB STD-B33에서 규정되어 있는 바와 같이, 데이터 캐리어나 파일럿 캐리어 등과 같은 다른 캐리어에 비해 캐리어 개수가 적고, 임의의 정해진 위치에 배치되며, 그 위치는 일부 중복되지만 CP 모드와 SP 모드에서 다른 것으로 되어 있다.
또한, 파일럿 캐리어나 TMCC 캐리어의 전력은 데이터 캐리어의 전력보다도 큰 것으로 되어 있고, 예를 들면, ARIB STD-B33에서는 데이터 캐리어의 (4/3)2배의 전력으로 정의되어 있다.
수신 신호에 대해, 등화나 복조 등의 처리를 실행하기 위해서는 파일럿 캐리어나 TMCC 캐리어의 위치를 정확하게 파악할 필요가 있기 때문에, 송신측에서 CP 모드와 SP 모드를 전환하는 경우에는 수신측에서는 수동으로 CP 모드와 SP 모드를 전환할 필요가 있다.
OFDM 변조 방식에 의해 무선 송신된 신호를 수신하는 수신 장치에서는 수신 신호에 대해 등화나 복조 등의 처리를 실행하기 위해서는 파일럿 캐리어의 위치를 정확하게 파악할 필요가 있다. 이 때문에, 송신측에서 CP 모드와 SP 모드를 전환할 때에는 수신측에 있어서도 수동으로 CP 모드와 SP 모드를 전환할 필요가 있었다.
또, 일반적으로, CP 모드는 이동중인 무선통신에 유효하며, SP 모드는 멀티패스와 같이 지연파가 있을 때에 유효하다고 한 바와 같이, 각각의 모드에는 장점과 단점이 있어, 구별되어 사용된다.
동기 모드와 차동 모드에 대해 설명한다.
동기 모드에서는 예를 들면 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 변조 방식이나 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조 방식 등과 같이, 각 심볼의 절대 진폭이나 절대 위상을 이용하여 변조 및 복조하는 방식(동기 변조 방식)을 이용하여, 데이터 캐리어의 변복조가 실행된다. 동기 모드로서는 CP 모드와 SP 모드가 있다.
차동 모드에서는 예를 들면 DQPSK(Differential QPSK) 변조 방식 등과 같이, 심볼간의 차분(예를 들면, 위상의 차분)을 이용하여 변조 및 복조하는 방식(차동 변조 방식)을 이용하여, 데이터 캐리어의 변복조가 실행된다.
또한, 차동 모드에 있어서의 TMCC 캐리어의 위치는 CP 모드에 있어서의 TMCC 캐리어의 위치와 동일하다.
또한, TMCC 캐리어는 예를 들면, BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조 방식을 이용하여 변조 및 복조되고, 축 위(예를 들면, 직교 xy 좌표에 있어서의 x축 위 또는 y축 위)에서 +1 또는 -1의 값이 된다.
(특허문헌 1) 일본국 특허공개공보 제 2004-134883호
(비특허문헌 1) 「텔레비젼 방송 프로그램 소재 전송용 휴대형 OFDM 방식 디지털 무선전송 시스템」, ARIB STD-B33, 사단법인 전파산업회
상술한 바와 같이, CP 모드와 SP 모드의 양쪽을 갖는 OFDM 변조 방식의 시스템에서는 송신측에서 CP 모드와 SP 모드를 전환할 때에는 수신측에 있어서도 수동으로 CP 모드와 SP 모드를 전환할 필요가 있었다.
그러나, 전송로 상태에 따라서 CP 모드와 SP 모드를 전환한다고 하는 바와 같이, 송신측이 CP 모드와 SP 모드를 적응적으로 전환하여 통신을 실행하는 시스템을 상정한 경우에는 수신측에서는 자동으로 CP 모드와 SP 모드를 전환하는 것이 요 망된다.
또한, CP 모드와 SP 모드 이외의 모드가 적응적으로 사용되는 것도 고려된다.
또한, 예를 들면, 수신측에서 자동으로 CP 모드와 SP 모드를 전환하는 것이 가능하다고 상정해도, 복수 심볼분의 데이터를 저장하기 위한 메모리가 필요하게 되는 바와 같은 경우에는 회로규모가 방대하게 되어 버린다. 이 때문에, CP 모드와 SP 모드를 자동으로 전환하는 것이 가능하고, 또한 규모를 삭감한 회로를 개발하는 것이 요구되어 있다.
또한, 예를 들면, 동기 모드(CP 모드나 SP 모드)와 차동 모드가 전환되는 경우에는 CP 모드와 SP 모드를 판정함과 동시에, 차동 모드를 판정하는 것이 필요하게 된다.
또한, CP와 SP를 전환하여 운용하는 시스템에서는 TMCC의 캐리어의 위치의 랜덤성을 확보하고, 또한 CP와 SP의 파일럿 캐리어 위치를 피한 위치에 TMCC의 캐리어를 배치시키는 것은 곤란하기 때문에, CP 모드와 SP 모드로 TMCC의 배치를 전환할 필요가 있다. 이러한 시스템에서는 CP/SP의 파일럿 모드 판별이 완료하지 않으면, TMCC의 캐리어위치가 확정되지 않기 때문에, TMCC을 해독할 수 없다. 이 때문에, TMCC를 해독하지 않고 CP/SP의 모드판별을 실행할 필요가 있다.
본 발명은 이러한 종래의 사정을 감안해서 이루어진 것으로서, 송신측으로부터 수신된 신호에 사용된 모드가, CP 모드와 SP 모드를 포함하는 2개 이상의 모드 중의 어느 것인지를 판별할 수 있는 수신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 예를 들면, 동기 모드(CP 모드나 SP 모드)와 차동 모드가 전환되는 경우에는 CP 모드와 SP 모드를 판정함과 동시에, 차동 모드를 판정할 수 있는 수신 장치를 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다. 그리고, OFDM 변조 방식으로 변조된 신호를 수신할 때에, TMCC를 해독하지 않고, 파일럿 캐리어의 모드를 판별할 수 있는 수신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그리고, 본 발명에 따른 수신 장치에서는 이러한 모드의 판별 결과에 의거하여, 송신측에 맞추어 CP 모드와 SP 모드 등을 전환하는 것을 가능하게 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 1 양태에 의한 수신 장치에서는 파일럿 캐리어를 주파수 방향으로 분산적으로 시간 방향으로 연속적으로 배치하는 CP 모드와, 파일럿 캐리어를 주파수 방향 및 시간 방향으로 분산적으로 배치하는 SP 모드를 포함하는 2개 이상의 모드 중의 어느 하나의 모드가 사용되고 OFDM 변조 방식에 의해 송신된 신호를 수신할 때에, 다음과 같은 구성에 의해, 모드를 판별한다.
즉, 제 1 승산 수단이, 각 캐리어마다 수신 신호와 그 1심볼 시간차의 신호의 승산 결과(예를 들면, IQ 신호에 대한 복소 승산 결과)를 취득한다. 제 1 총합 수단이, 상기 제 1 승산 수단에 의해 취득된 승산 결과를 1심볼 시간분의 복수 캐리어에 대해 모두 더한다. 제 1 판별 수단이, 상기 제 1 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 소정의 임계값을 넘는(또는 소정의 임계값 이상인) 경우에, 수신 신호 에 사용된 모드가 CP 모드라고 판별한다.
따라서, CP 모드에서는 파일럿 캐리어의 위치에 있어서 1심볼 시간차에서의 상관성이 높은 것을 이용하여, 송신측으로부터 수신된 신호에 사용된 모드가 CP 모드인지 아닌지의 여부를 판별할 수 있어, 예를 들면, CP 모드라는 판별 결과에 의거하여, 송신측에 맞추어 CP 모드로 전환할 수 있다.
여기서, 소정의 임계값으로서는 각종의 값이 이용되어도 좋고, 예를 들면, 수신 신호 등에 의거하여 임계값이 생성되어도 좋으며, 혹은 미리 임계값이 설정되어도 좋다.
또한, 제 1 판별 수단에 있어서의 임계값과의 대소 판정의 양태로서는 「임계값을 넘는」 것을 판별하는 양태가 이용되어도 좋고, 혹은 「임계값 이상인」 것을 판별하는 양태가 이용되어도 좋다.
본 발명의 제 1 양태에 따른 수신 장치에 있어서, 다음과 같은 구성이 바람직하다.
즉, 상기 2개 이상의 모드에는 동기 변조의 모드인 상기 CP 모드 및 상기 SP 모드와, 파일럿 캐리어가 미사용인(즉, 사용되지 않은) 차동 변조의 모드가 포함된다.
상기 SP 모드에서는 파일럿 캐리어가 시간 방향으로 2이상인 n심볼의 간격으로 배치된다.
그리고, 해당 수신 장치에서는 제 2 승산 수단이 각 캐리어마다 수신 신호와 그 n심볼 시간차의 신호의 승산 결과(예를 들면, IQ 신호에 대한 복소 승산 결과) 를 취득한다. 제 2 총합 수단이, 상기 제 2 승산 수단에 의해 취득된 승산 결과를 1심볼 시간분의 복수 캐리어에 대해 모두 더한다. 제 2 판별 수단이, 상기 제 2 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 소정의 임계값을 넘는(또는 소정의 임계값 이상인) 경우에, 수신 신호에 사용된 모드가 동기 변조의 모드라고 판별하고, 상기 제 2 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 소정의 임계값 이하인(또는 소정의 임계값 미만인) 경우에, 수신 신호에 사용된 모드가 차동 변조의 모드라고 판별한다.
따라서, CP 모드 혹은 SP 모드와 같은 동기 변조의 모드에서는 파일럿 캐리어의 위치에 있어서 n심볼 시간차에서의 상관성이 높은 것을 이용하여, 송신측으로부터 수신된 신호에 사용된 모드가 동기 변조의 모드인지 혹은 차동 변조의 모드인지를 판별할 수 있다.
예를 들면, CP 모드와 SP 모드와 차동 변조의 모드가 전환되어 사용되는 경우에는 제 1 판별 수단에 의한 판별 결과와 제 2 판별 수단에 의한 판별 결과에 의거하여, 어느 모드인지를 판별할 수 있고, 이 판별 결과에 의거하여 송신측에 맞추어 모드를 전환할 수 있다.
여기서, 제 1 판별 수단에 의해 이용되는 소정의 임계값과 제 2 판별 수단에 의해 이용되는 소정의 임계값으로서는 예를 들면, 공통의 값이 이용되지만, 다른 구성예로서, 각각 공통이 아닌 값이 이용되어도 좋다.
또한, 제 2 판별 수단에 있어서의 임계값과의 대소 판정의 양태로서는 「임계값을 넘는」것을 판별하는 양태가 이용되어도 좋고, 혹은 「임계값 이상인」 것을 판별하는 양태가 이용되어도 좋으며, 마찬가지로, 「임계값 이하 인」것을 판별 하는 양태가 이용되어도 좋고, 혹은 「임계값 미만인」것을 판별하는 양태가 이용되어도 좋다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 2 양태에서는 파일럿 캐리어를 캐리어 방향(주파수 방향)으로 분산적으로 심볼 방향(시간 방향)으로 연속적으로 배치함과 동시에 TMCC 캐리어를 소정의 주파수 위치에 배치하는 동기 변조의 모드인 CP 모드와, 파일럿 캐리어를 캐리어 방향(주파수 방향) 및 심볼 방향(시간 방향)으로 분산적으로 배치함과 동시에 TMCC 캐리어를 상기 CP 모드와는 다른 소정의 주파수 위치에 배치하는 동기 변조의 모드인 SP 모드와, 파일럿 캐리어가 미사용(즉, 사용되지 않음)임과 동시에 TMCC 캐리어를 상기 CP 모드와 동일한 주파수 위치에 배치하는 차동 변조의 모드 중의 어느 하나의 모드가(예를 들면, 송신측에서 전환되어) 사용되고 OFDM 변조 방식에 의해 송신된 신호를 수신하는 수신 장치에 있어서, 다음과 같은 구성으로 하였다.
즉, 승산 수단이, 각 캐리어마다 수신 신호와 그 1심볼 시간차의 신호의 승산 결과를 취득한다. 제 1 총합 수단이, 상기 승산 수단에 의해 취득된 승산 결과를 1심볼분의 복수 캐리어에 대해 모두 더한다. 제 2 총합 수단이, 상기 승산 수단에 의해 취득된 승산 결과를, 1심볼분에 포함되는 상기 CP 모드의 TMCC 캐리어가 배치되는 주파수 위치에 대해 모두 더한다. 제 3 총합 수단이, 상기 승산 수단에 의해 취득된 승산 결과를, 1심볼분에 포함되는 상기 SP 모드의 TMCC 캐리어가 배치되는 주파수 위치에 대해 모두 더한다.
제 1 판별 수단이, 상기 제 1 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 소정의 임계값을 넘는(또는 소정의 임계값 이상인) 경우에는 수신 신호에 사용된 모드가 CP 모드라고 판별한다. 제 2 판별 수단이, 상기 제 1 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 상기 소정의 임계값 이하(또는 상기 소정의 임계값 미만)이고, 또한 상기 제 2 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 상기 제 3 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과보다 큰 경우에는 수신 신호에 사용된 모드가 상기 차동 변조의 모드라고 판별한다.
제 3 판별 수단이, 상기 제 1 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 상기 소정의 임계값 이하(또는 상기 소정의 임계값 미만)이고, 또한 상기 제 2 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 상기 제 3 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과보다 작은 경우에는 수신 신호에 사용된 모드가 상기 SP 모드라고 판별한다.
따라서, 파일럿 캐리어가 시간 방향으로 연속적으로 배치되어 있는지의 여부를 판정하는 것에 의해 CP 모드가 사용되고 있는지의 여부를 판정할 수 있고, 또한 TMCC 캐리어의 배치를 판정하는 것에 의해 SP 모드가 사용되고 있는지의 여부를 판정할 수 있으며, 이들을 조합하는 것에 의해, CP 모드와 SP 모드와 차동 모드(차동 변조의 모드)의 어느 것이 사용되고 있는지를 판정할 수 있다. 이것에 의해, 예를 들면, 송신측에서 송신에 사용하는 모드가 전환되는 바와 같은 경우에, 송신측으로부터 수신측에 사용하는 모드를 통지하지 않아도, 수신측에서 자동적으로, 송신측에서 사용된 통신의 모드를 판정할 수 있어, 송신측에서 사용된 모드에 대응한 처리를 실행할 수 있다.
여기서, CP 모드나, SP 모드나, 차동 변조의 모드의 각각에 있어서, 데이터 캐리어나 파일럿 캐리어나 TMCC 캐리어의 배치의 양태로서는 각종의 양태가 이용되어도 좋다.
또한, 예를 들면, TMCC 캐리어는 CP 모드(및 차동 변조의 모드)나 SP 모드에 있어서 복수의 주파수 위치에 배치되고, 이 경우, CP 모드와 SP 모드에서, TMCC 캐리어가 배치되는 주파수 위치가 전혀 다른(즉, 중복이 없는) 양태가 이용되어도 좋고, 혹은 일부가 중복된 양태가 이용되어도 좋다.
또한, 수신 신호와 그 1심볼 시간차의 신호의 승산 결과를 취득하는 양태로서는 예를 들면, 이들 2개의 복소 신호(IQ 신호)에 대해 복소 승산 결과를 취득하는 양태를 이용할 수 있으며, 구체예로서, 차동검파의 결과를 취득하는 양태를 이용할 수 있다.
또한, 각 심볼에 있어서의 각 캐리어마다 처리를 실행하는 양태로서는 예를 들면, 1개의 회로를 시분할로 사용해서, 복수의 캐리어의 각각마다 처리를 실행하는 바와 같은 양태를 이용할 수 있다.
또한, 소정의 임계값으로서는 예를 들면, 수신 신호의 레벨 등에 의거하여 적응적으로 생성되어도 좋고, 혹은 미리 장치에 설정되어도 좋다.
본 발명의 제 2 양태에 관한 수신 장치에서는 예를 들면, 다음과 같은 구성이 바람직하다.
즉, 상기 CP 모드의 TMCC 캐리어가 배치되는 주파수 위치와, 상기 SP 모드의 TMCC 캐리어가 배치되는 주파수 위치는 모두가 다르거나 또는 일부 중복된다.
여기서, CP 모드에 있어서의 TMCC 캐리어의 주파수 위치와, SP 모드에 있어서의 TMCC 캐리어의 주파수 위치는 일부가 중복되어도 좋고, 통상 중복 부분이 적은 쪽이 TMCC 캐리어의 위치에 의거하는 모드의 판정의 특성이 향상하며, 일례로서, 모두가 달라 중복이 없는 경우에는 가장 판정의 특성이 좋게 된다고 고려된다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 제 3 양태에 따른 수신 장치에서는 파일럿 캐리어를 주파수 방향(캐리어의 방향)으로 분산적으로 시간 방향(심볼의 방향)으로 연속적으로 배치하는 CP 모드와, 파일럿 캐리어를 주파수 방향 및 시간 방향으로 분산적으로 배치하는 SP 모드를 포함하는 2개 이상의 모드 중의 어느 하나의 모드가 사용되고 OFDM 변조 방식에 의해 송신된 신호를 수신할 때에, 다음과 같은 구성에 의해, 모드를 판별한다.
즉, 제 1 상관 수단이, 수신 신호와 그 1심볼 시간차의 신호의 상관 결과를 취득한다. L을 2 이상의 정수로 해서, 제 2 상관 수단이, 상기 수신 신호와 그 L심볼 시간차의 신호의 상관 결과를 취득한다. 판별 수단이, 상기 제 1 상관 수단에 의해 취득된 상관 결과와 상기 제 2 상관 수단에 의해 취득된 상관 결과의 양쪽이 소정의 임계값을 넘는(또는 소정의 임계값 이상인) 경우에는 상기 수신 신호에 사용된 모드가 CP 모드라고 판별하고, 상기 제 2 상관 수단에 의해 취득된 상관 결과만이 상기 소정의 임계값을 넘는(또는 상기 소정의 임계값 이상인) 경우에는 상기 수신 신호에 사용된 모드가 SP 모드라고 판별한다.
따라서, 예를 들면, OFDM 변조 방식으로 변조된 신호를 수신할 때에, TMCC를 해독하지 않고, 파일럿 캐리어의 모드(CP 모드, SP 모드)를 판별할 수 있고, 송신측에서 선택되어 있는 모드와 동일한 모드를 수신측에서 설정할 수 있다.
여기서, CP 모드와 SP 모드를 포함하는 2개 이상의 모드로서는 예를 들면, CP 모드와 SP 모드만이 전환되어 사용되는 양태가 이용되어도 좋고, 혹은 CP 모드와 SP 모드 이외의 다른 모드가 포함되어도 좋으며, 다른 모드의 판별이 필요한 경우에는 임의의 판별 방법이 이용되어도 좋다.
또한, 2개의 신호의 상관의 연산으로서는 예를 들면, 2개의 신호를 (복소) 승산해서, 해당 승산 결과를 시간적으로 평균화(적분이라도 좋다)하는 연산이 이용된다.
또한, 모드를 판별하기 위한 소정의 임계값으로서는 각종의 값이 이용되어도 좋고, 예를 들면, 수신 신호의 전력 등의 레벨에 의거하여 설정되어도 좋다.
본 발명의 제 4 양태에 따른 수신 장치에서는 파일럿 캐리어를 주파수 방향으로 분산적으로 배치함과 동시에 시간 방향으로 m종류의 시간 간격 Li(i=0∼m-1)로 배치하는 m종류의 파일럿 모드 중의 어느 하나의 모드가 사용되어 OFDM 변조 방식에 의해 송신된 신호를 수신할 때에, 다음과 같은 구성에 의해, 모드를 판별한다.
즉, 상관 수단이, 각 시간 간격 Li(i=0∼m-1)에 대해, 상기 수신 신호와 각각의 Li 심볼 시간차의 신호의 상관 결과를 취득한다. 판별 수단이, 상기 상관 수단에 의해 Li 심볼 시간차의 신호로부터 취득된 상관 결과가 소정의 임계값을 넘는(또는 소정의 임계값 이상인) 상관 결과 중, 파일럿 캐리어를 가장 작은 시간 간격 Li로 배치하는 파일럿 모드라고 판별한다.
따라서, 예를 들면, OFDM 변조 방식으로 변조된 신호를 수신할 때에, TMCC를 해독하지 않고, 파일럿 캐리어의 모드(복수 종류의 파일럿 모드)를 판별할 수 있고, 송신측에서 선택되어 있는 모드와 동일한 모드를 수신측에서 설정할 수 있다.
여기서, 복수 종류의 파일럿 모드를 포함하는 2개 이상의 모드로서는 예를 들면, 복수 종류의 SP 모드만이 전환되어 사용되는 양태가 이용되어도 좋고, 혹은 CP 모드와 복수 종류의 SP 모드가 전환되어 사용되는 양태가 이용되어도 좋으며, 혹은 CP 모드와 SP 모드 이외의 다른 모드가 포함되어도 좋고, 다른 모드의 판별이 필요한 경우에는 임의의 판별 방법이 이용되어도 좋다.
또한, 복수 종류의 SP 모드의 수로서는 각종의 수가 이용되어도 좋다.
(실시예)
본 발명에 따른 제 1 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1에는 본 발명의 제 1 실시예에 관한 OFDM 수신 장치의 구성예를 나타내고 있다.
본 예의 OFDM 수신 장치는 안테나(1)와, RF(Radio Frequency)부(2)와, IF(Intermediate Frequency)부(3)와, FFT(Fast Fourier Transform) 처리부(4)와, 1심볼 지연부(5)와, 차동검파부(6)와, 가산부(7)와, n심볼 지연부(8)와, 차동검파부(9)와, 가산부(10)와, 2승부(11)와, 가산부(12)와, 승산부(13)와, CP/SP 가판별부(14)와, 차동/동기 변조 판별부(15)와, CP/SP 판별부(16)를 구비하고 있다.
본 예에서는 도 2에 나타내는 캐리어 배치의 CP 모드와, 도 3에 나타내는 캐 리어 배치의 SP 모드를 전환하여 사용해서 OFDM 변조 방식에 의해, OFDM 송신 장치(도시하지 않음)와 OFDM 수신 장치의 사이에서 무선통신이 실행된다. CP 모드나 SP 모드에서는 예를 들면, 파일럿 캐리어를 사용하는 변조 방식인 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)이나 QPSK(Quaternary Phase Shift Keying) 등이 사용된다.
또한, 본 예에서는 다른 모드로서, 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 변조 방식인 DQPSK(Differential Quaternary Phase Shift Keying) 방식을 사용하는 모드를 전환하여 사용해서, OFDM 변조 방식에 의해 무선 통신하는 것도 가능하다.
이러한 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드에서는 데이터 캐리어는 배치되지만, 파일럿 캐리어가 배치되지 않는 캐리어 배치가 이용되고, 일례로서, 도 2나 도 3에 나타내어지는 캐리어 배치에 있어서 파일럿 캐리어의 위치에도 데이터 캐리어가 배치된 것이 이용된다.
또, 예를 들면, 다른 캐리어로서 제어용의 캐리어가 10개 정도 배치된다. 또한, 그 밖의 캐리어가 배치되어도 좋지만, 본 예에서는 설명을 간략화하기 위해 생략한다.
또한, 예를 들면, 데이터 캐리어가 평균적인 전력이 1(=12)일 때, 제어용의 캐리어의 전력은 (4/3)2이다.
본 예의 OFDM 수신 장치에 있어서 실행되는 동작의 일례를 나타낸다.
송신측으로부터 임의의 모드를 사용하여 무선에 의해 송신된 신호가 안테나(1)에 의해 수신되고, 수신 신호가 RF부(2) 및 IF부(3)에 의해 처리되며, FFT 처 리부(4)에 의해 고속 푸리에 변환되고, 각 캐리어마다의 신호가 취득된다.
본 예에서는 FFT 처리부(4)로부터는 1심볼분의 시간에, 모든 캐리어의 신호가 차례로 출력된다. 이것에 의해, 각 심볼시간마다 모든 캐리어의 신호가 처리된다.
1심볼 지연부(5)는 FFT 처리부(4)로부터 출력되는 캐리어 신호를 1심볼분 지연시키고, 차동검파부(6)는 FFT 처리부(4)로부터 출력되는 캐리어 신호와 그것이 1심볼 지연부(5)에 의해 지연시켜진 것을 복소 승산(IQ 신호에 대한 복소 승산)하고, 가산부(7)는 각 심볼 시간마다 모든 캐리어에 대해 차동검파부(6)에 의해 얻어진 복소 승산 결과를 모두 더한다. 이 총합은 예를 들면, 도 2나 도 3에 나타내어지는 바와 같은 캐리어 배치에 있어서, 각 시간(심볼) 방향에 대해 주파수(캐리어) 방향의 1행분에 대해 실행된다. 이 총합 결과는 CP/SP 가판별부(14)에 입력된다.
여기서, 도 2에 나타내는 바와 같이, 본 예의 CP 모드에서는 파일럿 캐리어는 주파수 방향으로는 등간격으로 배치되고, 시간 방향으로는 연속적으로 배치된다. 파일럿 캐리어에 대해서는 모두 동일한 신호이기 때문에, 차동검파부(6)에 있어서 수신 신호와 1심볼 지연부(5)로부터의 출력의 사이에서 차동검파 처리(본 예에서는 복소 승산 처리)를 실행하면, 모든 파일럿 캐리어 위치의 출력은 동일한 신호(본 예에서는 전력 (4/3)2의 신호)로 되며, 적은 개수의 제어용의 캐리어위치에 대해서도 마찬가지이다. 그 밖의 캐리어(데이터 캐리어)의 위치에 대해서는 모두 랜덤한 값으로 된다고 고려할 수 있고, 이 경우, 차동검파부(6)로부터의 출력이 랜 덤한 값으로 되어, 평균화하면 제로(0)로 된다고 간주할 수 있다.
따라서, 가산부(7)에 있어서 차동검파후의 신호의 1심볼분의 총합을 구하면, 파일럿 캐리어 위치 및 제어용의 캐리어 위치에서는 파일럿 캐리어수 분 및 제어용의 캐리어수 분만큼 동일한 신호가 가산되고, 그 밖의 캐리어위치에서는 랜덤한 값이 가산되어 제로에 수렴된다.
한편, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 예의 SP 모드에서는 파일럿 캐리어는 주파수 방향으로는 등간격으로 배치되고, 시간 방향으로는 분산되어(본 예에서는 2심볼분 이상의 간격을 두고) 배치되어 있기 때문에, 차동검파부(6)에 있어서 수신 신호와 1심볼 지연부(5)로부터의 출력의 사이에서 차동검파 처리(본 예에서는 복소 승산 처리)를 실행하면, 적은 개수의 제어용의 캐리어위치의 출력은 동일한 신호(본 예에서는 전력 (4/3)2의 신호)로 되고, 그 밖의 캐리어(데이터 캐리어, 파일럿 캐리어)의 위치에 대해서는 모두 랜덤한 값으로 된다.
따라서, 가산부(7)에 있어서 차동검파후의 신호의 1심볼분의 총합을 구하면, 제어용의 캐리어 위치에서는 제어용의 캐리어수 분만큼 동일한 신호가 가산되고, 그 밖의 캐리어 위치에서는 어느 캐리어위치에 있어서도 랜덤한 값이 가산되고 제로에 수렴된다.
또한, 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드에서는 파일럿 캐리어가 사용되지 않기 때문에, 가산부(7)에 있어서 차동검파후의 신호의 1심볼분의 총합을 구하면, 제어용의 캐리어위치에서는 제어용의 캐리어수 분만큼 동일한 신호가 가산되고, 그 밖의 캐리어(데이터 캐리어)의 위치에서는 랜덤한 값이 가산되고 제로에 수렴된다.
이들에 의거하면, CP 모드인지 또는 CP 모드가 아닌지(본 예에서는 SP 모드 혹은 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드인 것)를 판별하기 위해서는 파일럿 캐리어수 분 및 제어용캐리어수 분만큼 동일한 신호(본 예에서는 전력(4/3)2의 신호)가 가산된 값과, 적은 개수인 제어용 캐리어수 분만큼 동일한 신호(본 예에서는 전력 (4/3)2의 신호)가 가산된 값의 사이에 임계값을 마련하고, 이 임계값에 의해 대소 판정하는 방법을 사용할 수 있다. 가산부(7)로부터의 출력이 임계값보다 큰 경우에는 CP 모드라고 판별하고, 가산부(7)로부터의 출력이 임계값보다 작은 경우에는 CP 모드가 아니라고 판별한다.
이러한 임계값의 설정에 대해서는 차동검파전의 신호를 이용한다.
우선, 2승부(11)에 있어서 차동검파전의 신호(FFT 처리부(4)로부터의 각 캐리어마다의 출력 신호)의 2승을 산출하고, 이 2승값에 대해 가산부(12)에 있어서 1심볼분의 총합(합계)을 구한다.
여기서, 가산부(12)에서는 데이터 캐리어나 파일럿 캐리어 등의 각 캐리어를 2승한 값의 총합을 구하게 되기 때문에, 각 캐리어의 수가 동일한 한 총합 결과는 동일한 값을 나타내게 된다.
따라서, 캐리어 배치가 달라도 캐리어수가 동일한 CP 모드와 SP 모드에서는 가산부(12)에 의한 총합 결과는 동일한 값을 나타내게 된다. 구체적으로는 가산부(12)에 의한 총합 결과는 파일럿 캐리어수 분 및 제어용의 캐리어수 분만큼 동일 한 신호(본 예에서는 전력 (4/3)2의 신호)를 가산한 값과, 데이터 캐리어수 분만큼 동일한 신호(본 예에서는 전력1(=12)의 신호)를 가산한 값의 총합값으로 된다. 이와 같이, CP 모드와 SP 모드에서는 파일럿 캐리어의 배치의 차이에 관계없이, 가산부(12)에 의한 총합 결과가 동일한 값으로 되며, 이 총합 결과를 토대로 임계값을 설정할 수 있다.
또한, 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드에서는 가산부(12)에 의한 총합 결과는 제어용의 캐리어수 분만큼 동일한 신호(본 예에서는 전력 (4/3)2의 신호)를 가산한 값과, 데이터 캐리어수 분만큼 동일한 신호(본 예에서는 전력 1(=12)의 신호)를 가산한 값의 총합값으로 된다. 이 총합값은 CP 모드 혹은 SP 모드에 있어서의 총합값과는 다르다고 생각되지만, 이 총합값을 토대로, CP 모드인지 또는 CP 모드가 아닌지(본 예에서는 SP 모드 혹은 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드인 것)를 판별하기 위한 임계값을 설정하는 것이 가능하다.
가산부(12)에 의한 총합 결과는 승산부(13)에 입력되고 소정의 값 α가 승산되어 레벨 조정되고, 이 승산 결과의 값이 임계값으로서 CP/SP 가판별부(14) 및 차동/동기 변조 판별부(15)에 입력된다.
여기서, α는 (0<α<1)을 만족시키는 값으로 하고 있지만, 또한 CP 모드인지 또는 CP 모드가 아닌지(본 예에서는 SP 모드 혹은 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드인 것)를 판별하기 위한 임계값을 생성하는데 적합한 값이 이용된다.
구체적으로는 가산부(7)에 의한 총합 결과에 대해서는 CP 모드일 때의 쪽이 다른 모드(본 예에서는 SP 모드 혹은 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드)일 때에 비해, 파일럿 캐리어수 분만큼 동일한 신호(본 예에서는 전력 (4/3)2의 신호)를 가산한 분만큼 큰 값으로 되고, 이 차이를 판별하는 것이 가능한 임계값을 생성한다. 또, CP 모드가 아닌 다른 모드일 때의 총합 결과는 작은 값이며 제로에 가깝다고 고려할 수도 있다.
일례로서, 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드에 있어서의 가산부(12)에 의한 총합 결과 쪽이 CP 모드 혹은 SP 모드에 있어서의 가산부(12)에 의한 총합 결과보다 작은 것을 고려하면, 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드에 있어서의 가산부(12)에 의한 총합 결과에 α를 승산한 값이 SP 모드 혹은 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드에 있어서의 가산부(7)에 의한 총합 결과보다 커지고, 또한 CP 모드 혹은 SP 모드에 있어서의 가산부(12)에 의한 총합 결과에 α를 승산한 값이 CP 모드에 있어서의 가산부(7)에 의한 총합 결과보다 작아지도록, α의 값을 설정할 수 있다.
CP/SP 가판별부(14)에서는 가산부(7)로부터 입력된 차동검파후의 총합 결과와, 승산부(13)로부터 입력된 임계값에 대해 대소 판정을 실행하고, 총합 결과가 임계값보다 큰 경우에는 CP 모드라고 판별하고, 총합 결과가 임계값보다 작은 경우에는 다른 모드(본 예에서는 SP 모드 혹은 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드)라고 판별한다. 이 판별 결과는 CP/SP 판별부(16)에 입력된다.
여기서, 예를 들면, CP 모드와 SP 모드의 2개의 모드만이 전환되어 사용되는 경우에는 CP/SP 가판별부(14)에 의한 판별 결과로부터, 어느 모드인지를 특정할 수 있다.
도 4에는 CP 모드와 SP 모드의 가판별 처리 결과의 일례를 나타내고 있다. 횡축은 가산부(7)로부터 출력되는 차동검파후의 총합 결과 또는 승산부(13)로부터 출력되는 임계값으로서 심볼마다 산출한 값을 나타내고 있고, 종축은 빈도(%)를 나타내고 있으며, 총합 결과에 대해서는 히스토그램으로 나타내고 있다.
도시되는 바와 같이, CP 모드시에 있어서의 차동검파후의 1심볼분의 총합 결과는 비교적 큰 값으로 되고, SP 모드시에 있어서의 차동검파후의 1심볼분의 총합 결과는 비교적 작은 값으로 되며, 이들 2종류의 값을 구별할 수 있도록 하는 임계값을 설정한다.
다음에, 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 변조 방식으로 통신을 실행하는 경우로서, 예를 들면 DQPSK와 같은 차동 변조 방식으로 통신을 하는 경우에 대해 설명한다.
이 경우, 상기와 마찬가지의 1심볼차에서의 차동검파 처리를 실행하면, 적은 개수인 제어용의 캐리어의 위치를 제외하고, 출력은 모두 랜덤한 값으로 되며 그 값의 1심볼분의 총합은 제로에 수렴되어 버린다. 이 결과, CP/SP 가판별부(14)에서는 CP 모드가 아닌 다른 모드라고 판별되게 된다.
도 5에는 차동 변조시에 있어서의 CP 모드와 SP 모드의 가판별 처리 결과의 일례를 나타내고 있다. 횡축은 가산부(7)로부터 출력되는 차동검파후의 총합 결과 또는 승산부(13)로부터 출력되는 임계값으로서 심볼마다 산출한 값을 나타내고 있고, 종축은 빈도(%)를 나타내고 있으며, 총합 결과에 대해서는 히스토그램으로 나타내고 있다.
도시되는 바와 같이, 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 DQPSK의 모드시에 있어서의 차동검파후의 1심볼분의 총합 결과는 SP 모드시와 마찬가지로, 비교적 작은 값으로 되고, SP 모드시와 마찬가지의 판정 결과가 얻어진다.
그러나, 예를 들면「ARIB STD-B33」(비특허문헌 1)에서 규정되어 있는 바와 같이, 차동 변조시에는 일부의 캐리어(예를 들면, 제어용의 캐리어)의 배치가 CP 모드에 준거한다고 하는 경우에는 최종적인 CP/SP 모드의 판별 결과에서는 CP 모드로 판별될 필요가 있다. 이 때문에, 본 예에서는 CP/SP 가판별부(14)에 있어서 CP 모드는 아니라고 판별된 경우에는 또한, 차동/동기 변조 판별부(15)에 있어서, 차동 변조 방식인지 혹은 동기 변조 방식이고 또한 SP 모드인지를 판별한다.
또, CP 모드나 SP 모드는 동기 변조 방식이다.
본 예에서는 차동검파부(9)에 있어서 수신 신호와 n심볼 지연부(8)로부터의 출력의 사이에서 차동검파처리(본 예에서는 복소 승산 처리)를 실행하고, 그 결과에 대해 가산부(10)에 있어서 1심볼분의 총합을 구하여 차동/동기 변조 판별부(15)에 입력한다.
구체적으로는 n심볼 지연부(8)는 FFT 처리부(4)로부터 출력되는 캐리어 신호를 n심볼분 지연시키고, 차동검파부(9)는 FFT 처리부(4)로부터 출력되는 캐리어 신호와 그것이 n심볼 지연부(8)에 의해 지연시켜진 것을 복소 승산(IQ 신호에 대한 복소 승산)하고, 가산부(10)는 각 심볼 시간마다 모든 캐리어에 대해 차동검파부(9)에 의해 얻어진 복소 승산 결과를 모두 더한다. 이 총합은 예를 들면, 도 2나 도 3에 나타내는 바와 같은 캐리어 배치에 있어서, 각 시간(심볼) 방향에 대해 주파수(캐리어) 방향의 1행분에 대해 실행된다. 이 총합 결과는 차동/동기 변조 판별부(15)에 입력된다.
여기서, n으로서는 도 3에 나타내는 SP 모드시의 캐리어 배치에 있어서, 파일럿 캐리어가 시간(심볼) 방향으로 분산 배치되어 있는 간격 n의 값을 이용한다. 도 3의 예에서는 n=4이다.
이 경우, 도 2에 나타내는 CP 모드나 도 3에 나타내는 SP 모드와 같이, 신호에 파일럿 캐리어가 포함되어 있을 때에는 파일럿 캐리어의 위치에서의 차동검파 출력 혹은 제어용의 캐리어의 위치에서의 차동검파 출력은 동일한 신호(본 예에서는 전력 (4/3)2의 신호)로 되어 가산되는 반면, 그 밖의 캐리어(데이터 캐리어)의 위치에서의 차동검파 출력은 랜덤한 값으로 되어 가산하면 제로에 수렴된다.
또한, DQPSK와 같이 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드에서는 신호에 파일럿 캐리어가 포함되어 있지 않기 때문에, 적은 개수의 제어용의 캐리어의 위치에서의 차동검파 출력은 동일한 신호(본 예에서는 전력 (4/3)2의 신호)로 되는 반면, 그 밖의 캐리어(데이터 캐리어)의 위치에서의 차동검파 출력은 랜덤한 값으로 되어 가산하면 제로에 수렴된다.
그러면, 동기 변조의 모드인 CP 모드 혹은 SP 모드시에 있어서의 가산부(10) 로부터의 총합 결과는 CP 모드시에 있어서의 가산부(7)로부터의 총합 결과(예를 들면, 도 4에 나타내는 CP 모드와 마찬가지의 값)로 된다. 또한, 차동 변조의 모드인 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드시에 있어서의 가산부(10)로부터의 총합 결과는 SP 모드 혹은 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드시에 있어서의 가산부(7)로부터의 총합 결과(예를 들면, 도 4에 나타내는 SP 모드와 마찬가지의 값)로 된다.
따라서, 차동/동기 변조 판별부(15)에서는 승산부(13)로부터 입력되는 임계값(CP/SP 가판별부(14)에서 사용되는 임계값과 동일한 것)을 이용하여 대소 판정하는 것에 의해, 동기 변조인지 혹은 차동 변조인지를 판별할 수 있다. 구체적으로는 차동/동기 변조 판별부(15)에서는 가산부(10)로부터 입력된 차동검파후의 총합 결과와 승산부(13)로부터 입력된 임계값으로 대소 판정을 실행하고, 총합 결과가 임계값보다 큰 경우에는 동기 변조(본 예에서는 CP 모드 혹은 SP 모드)라고 판별하여, 총합 결과가 임계값보다 작은 경우에는 차동 변조(본 예에서는 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드)라고 판별한다. 이 판별 결과는 CP/SP 판별부(16)에 입력된다.
CP/SP 판별부(16)에서는 CP/SP 가판별부(14)로부터 입력된 CP 모드인지의 여부의 판별 결과와, 차동/동기 변조 판별부(15)로부터 입력된 동기 변조(본 예에서는 CP 모드 혹은 SP 모드)인지 혹은 차동 변조(본 예에서는 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드)인지의 판별 결과에 의거하여, 최종적으로 모드를 판별한다. 구체적으로는 CP/SP 가판별부(14)에서 CP 모드라고 판별된 경우에는 차동/동기 변조 판별부(15)에 의한 판별 결과와는 관계없이 CP 모드라고 판별하고, 또한, CP/SP 가판 별부(14)에 의해 CP 모드가 아니라고(예를 들면, SP 모드라고) 판별된 경우에는 차동/동기 변조 판별부(15)에 의한 판별 결과에 의거하여, 차동 변조라고 판별되었을 때에는 CP 모드(본 예에서는 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 CP 모드 준거의 모드)라고 판별하고, 동기 변조라고 판별되었을 때에는 SP 모드라고 판별한다.
그리고, 예를 들면, 수신 신호에 대해 판별한 모드(즉, 송신측에서 사용된 모드)에 맞추도록, 수신 처리에 사용하는 모드를 전환할 수 있다.
이상과 같이, 본 예의 OFDM 수신 장치의 판별기에서는 파일럿 캐리어를 주파수 방향으로 분산적으로 또한 시간 방향으로 연속적으로 배치하는 CP 모드와, 파일럿 캐리어를 주파수 방향 및 시간 방향으로 분산적으로 배치하는 SP 모드의 양 모드를 갖는 시스템의 수신측에 있어서, 수신 신호를 FFT 처리하고, 1심볼 지연부(5)에 의해 FFT 처리후의 신호를 심볼단위로 지연시키며, 차동검파부(6)에 의해 FFT 처리후의 신호와 지연된 신호의 사이에서 차동검파 처리를 실행하고, 가산부(7)에 의해 차동검파한 신호에 대해 1심볼분의 총합을 산출하며, 2승부(11)에 의해 FFT 처리후의 신호의 2승을 산출하고, 가산부(12)에 의해 2승한 신호에 대해 1심볼분의 총합을 산출하며, 승산부(13)에 의해 2승 후의 신호의 총합 결과에 대해 레벨조정을 실행하고, CP/SP 가판별부(14)에 의해 차동검파 신호의 총합 결과와 레벨조정후의 결과(임계값)의 비교를 실행하여 CP/SP 모드를 자동적으로 판별하는 것에 의해, 수신 신호에서 사용된 파일럿 배치를 판별할 수 있다.
또한, 본 예의 OFDM 수신 장치의 판별기에서는 파일럿 캐리어를 시간 방향으로 n심볼 주기로 분산 배치한 SP 모드와, 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드를 갖는 경우에, n심볼 지연부(8)나 차동검파부(9)나 가산부(10)에 의해 수신 신호와 n심볼전의 신호의 사이에서 차동검파 처리를 실행하여 그 1심볼분의 총합 결과를 취득하고, 차동/동기 변조 판별부(15)에 의해 차동검파 신호의 총합 결과와 레벨조정후의 결과(임계값)의 비교를 실행함으로써, SP 모드인지 혹은 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드인지를 판별할 수 있다.
따라서, 본 예의 OFDM 수신 장치에서는 수신 신호와 수신 신호를 심볼단위로 지연시킨 신호의 사이에서 차동검파 처리를 실행하고, 차동검파 처리 전후의 신호에 관해 1심볼분 가산한 결과의 비교를 실행함으로써, CP 모드인지 혹은 SP 모드인지를 판별할 수 있고, 또한 SP 모드인지 혹은 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 모드인지를 판별할 수 있다. 이것에 의해, 예를 들면, 송신측에서 CP 모드나 SP 모드 등의 모드가 전환된 경우에 있어서도 수신측에서는 송신측에서 사용된 모드를 자동적으로 판별할 수 있고, 판별한 모드로 자동적으로 전환할 수 있다.
여기서, 본 예의 OFDM 수신 장치에서는 수신 신호에 의거하여 CP/SP 가판별부(14)나 차동/동기 변조 판별부(15)에서 사용되는 임계값을 산출하는 구성을 나타내었지만, 예를 들면, 이러한 임계값이 미리 설정되는 구성이 이용되어도 좋고, 혹은 신호가 전송하는 전송로의 상황에 따라 임계값을 조정하는 경우에는 전송로의 상황을 검출하고, 그 검출 결과에 의거하여 미리 설정된 값을 조정하여 임계값을 생성하는 바와 같은 구성을 이용하는 것도 가능하다.
또, 본 예의 수신 장치(OFDM 수신 장치)에서는 1심볼 지연부(5) 및 차동검파부(6)에 의해 각 캐리어마다 1심볼 시간차에서의 차동검파 결과(본 예에서는 복소 승산 결과)를 취득하는 기능에 의해 제 1 승산 수단이 구성되어 있고, 가산부(7)에 의해 해당 차동검파 결과를 1심볼 시간분의 복수 캐리어에 대해(예를 들면, 도 2나 도 3에 나타내는 바와 같은 캐리어 배치에 있어서 횡방향의 1행분에 대해) 모두 더하는 기능에 의해 제 1 총합 수단이 구성되어 있으며, CP/SP 가판별부(14)에 의해 해당 총합 결과와 소정의 임계값의 대소 판정을 실행하는 기능에 의해 제 1 판별 수단이 구성되어 있다.
또한, 본 예의 수신 장치(OFDM 수신 장치)에서는 n심볼 지연부(8) 및 차동검파부(9)에 의해 각 캐리어마다 n심볼 시간차에서의 차동검파 결과(본 예에서는 복소 승산 결과)를 취득하는 기능에 의해 제 2 승산 수단이 구성되어 있고, 가산부(10)에 의해 해당 차동검파 결과를 1심볼 시간분의 복수 캐리어에 대해(예를 들면, 도 2나 도 3에 나타내는 바와 같은 캐리어 배치에 있어서 횡방향의 1행분에 대해) 모두 더하는 기능에 의해 제 2 총합 수단이 구성되어 있으며, 차동/동기 변조 판별부(15)에 의해 해당 총합 결과와 소정의 임계값의 대소 판정을 실행하는 기능에 의해 제 2 판별 수단이 구성되어 있다.
본 발명에 따른 제 2 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
본 예에서는 OFDM 변조 방식을 이용하여 무선에 의해 통신하는 디지털 무선통신 시스템에 있어서, 송신 장치가 OFDM 변조 방식에 의해 데이터를 변조하여 무선에 의해 송신하고, 그 무선 신호를 수신 장치가 수신하여 대응하는 복조방식에 의해 본래의 데이터를 복조한다.
또한, 본 예에서는 통신의 모드로서, 동기 모드와 차동 모드가 송신측(송신 장치)에서 전환되어 사용되고, 또한 동기 모드로서, CP 모드와 SP 모드가 송신측(송신 장치)에서 전환되어 사용된다. 또한, 본 예에서는 CP 모드에서는 도 7에 나타내는 바와 같은 캐리어 배치가 이용되고, SP 모드에서는 도 8에 나타내는 바와 같은 캐리어 배치가 이용된다.
본 예의 수신 장치에서는 송신 장치로부터 수신한 신호에 의거하여, 송신 장치에서 사용된 통신의 모드를 판정한다.
도 6에는 본 발명의 제 2 실시예에 관한 수신 장치의 구성예를 나타내고 있다.
본 예의 수신 장치는 안테나(101)와, RF(Radio Frequency)부(102)와, IF(Intermediate Frequency)부(103)와, FFT(Fast Fourier Transform) 처리부(104)와, 1심볼 지연부(105)와, 차동검파부(106)와, 가산부(107)와, 2승부(108)와, 가산부(109)와, 승산부(110)와, CP/SP 가판별부(111)와, TMCC 캐리어 타이밍 생성부(112)와, 가산부(113)와, 2승부(114)와, TMCC 캐리어 타이밍 생성부(115)와, 가산부(116)와, 2승부(117)와, 차동/동기 변조 판별부(118)와, CP/SP 판별부(119)를 구비하고 있다.
본 예의 수신 장치에 있어서 실행되는 동작의 일례를 나타낸다.
안테나(101)는 송신 장치로부터 무선 송신된 신호를 수신하고, 수신 신호를 RF부(102)로 출력한다.
RF부(102)는 안테나(101)로부터 입력된 신호에 대해 RF대에서 IF대로의 주파수 변환 등의 처리를 실행하고, 그 결과의 신호를 IF부(103)로 출력한다.
IF부(103)는 RF부(102)로부터 입력된 신호에 대해 IF대에서의 처리를 실행하고, 그 결과의 신호를 FFT 처리부(104)로 출력한다.
또, RF부(102) 및 IF부(103)에서는 수신 신호에 대해 각종의 수신 처리가 실행된다.
FFT 처리부(104)는 IF부(103)로부터 입력된 수신 신호에 대해 고속 푸리에 변환(FFT)의 처리를 실행해서, 각 캐리어마다의 신호를 취득하고, 그 신호를 1심볼 지연부(105)와 차동검파부(106)와 2승부(108)로 출력한다.
여기서, 본 예에서는 각 심볼에 있어서 복수의 캐리어분의 신호가 취득되고, FFT 처리부(104)로부터의 출력은 이들 복수의 캐리어분의 신호를 시분할로 시리얼로 배열한 것으로 된다. 이것에 맞추어, 이후의 처리의 타이밍이 정해진다.
1심볼 지연부(105)는 FFT 처리부(104)로부터 입력된 신호를 1심볼분의 시간만큼 지연시키고, 차동검파부(106)로 출력한다.
차동검파부(106)는 FFT 처리부(104)로부터 입력된 신호와 1심볼 지연부(105)로부터 입력된 신호를 차동 검파하고, 그 결과의 신호를 3개의 가산부(107, 113, 116)로 출력한다.
가산부(107)는 각 심볼에 대해, 차동검파부(106)로부터 입력된 차동검파후의 신호를 1심볼분에 걸쳐 모두 더하고, 그 결과의 신호를 CP/SP 가판별부(111)로 출력한다.
여기서, CP 모드에서는 도 7에 나타내는 바와 같이, 파일럿 캐리어가 캐리어 방향(주파수 방향)으로는 등간격으로 배치되고, 심볼 방향(시간 방향)으로는 연속 적으로 배치된다. 파일럿 캐리어는 주파수 방향으로는 서브캐리어 번호에 대응한 고유의 값이 부여되지만, 이들은 시간 방향에 대해서는 불변이다.
따라서, CP 모드에서는 차동검파부(106)에 의해 수신 신호와 1심볼 지연부(105)로부터의 출력 신호의 사이에서 서브캐리어마다 차동검파 처리를 실행하면, 모든 파일럿 캐리어 위치에 있어서의 출력이 동상 신호(동위상의 신호)로 된다. 또한, TMCC 캐리어에 대해서도 모두 동일한 신호이기 때문에, TMCC 캐리어위치에 있어서의 차동검파부(106)로부터의 출력도 동상 신호(동위상의 신호)로 된다.
한편, 다른 캐리어(본 예에서는 데이터 캐리어)에 대해서는 시간 방향으로 상관이 없는 값이라고 고려되고, 해당 다른 캐리어위치에 있어서의 차동검파부(106)로부터의 출력은 랜덤한 값으로 된다.
따라서, 가산부(107)에 의해 차동검파후의 신호의 1심볼분의 총합을 구하면, 파일럿 캐리어와 TMCC 캐리어를 합친 수분의 동상 신호가 가산되는 한편, 그 밖의 캐리어위치에 대해서는 랜덤한 값이 가산되어 제로에 수렴된다.
이것에 대해, SP 모드에서는 도 8에 나타내는 바와 같이, TMCC 캐리어는 심볼 방향(시간 방향)으로 연속적으로 배치되지만, 파일럿 캐리어는 캐리어 방향(주파수 방향)으로는 등간격으로 배치되고 심볼 방향(시간 방향)으로는 분산되어 배치된다.
따라서, SP 모드에서는 차동검파부(106)에 의해 수신 신호와 1심볼 지연부(105)로부터의 출력 신호의 사이에서 서브캐리어마다 차동검파 처리를 실행하면, TMCC 캐리어위치에 있어서의 출력이 동상 신호(동위상의 신호)로 되는 한편, 다른 캐리어(본 예에서는 데이터 캐리어 및 파일럿 캐리어) 위치에 있어서의 출력이 랜덤한 값으로 된다.
따라서, 가산부(107)에 의해 차동검파후의 신호의 1심볼분의 총합을 구하면, TMCC 캐리어의 수 분만큼의 동상 신호가 가산되는 한편, 그 밖의 캐리어위치에 대해서는 랜덤한 값이 가산되어 제로에 수렴된다.
상기로부터, CP 모드와 SP 모드를 판별하는 수법으로서, 1심볼에 걸쳐 파일럿 캐리어와 TMCC 캐리어를 합친 수분의 동상 신호가 가산된 값과, 1심볼에 걸쳐 TMCC 캐리어의 수 분만큼 동상 신호가 가산된 값의 사이에 임계값을 마련하고, 그것에 의해 대소 판정하는 수법을 이용할 수 있다.
본 예에서는 차동검파전의 신호를 이용하여 임계값을 설정한다.
2승부(108)는 FFT 처리부(104)로부터 입력된 차동검파전의 신호의 2승값을 산출하고, 그 결과의 신호를 가산부(109)로 출력한다.
가산부(109)는 2승부(108)로부터 입력되는 신호를 1심볼분에 걸쳐 모두 더하고, 그 결과의 신호를 승산부(110)로 출력한다.
여기서, 가산부(109)에서는 데이터 캐리어, 파일럿 캐리어, TMCC 캐리어 등의 각 캐리어를 2승한 값의 총합을 구하는 것으로 되기 때문에, 각 캐리어의 수가 동일한 한, 총합 결과는 동일한 값을 나타낸다고 고려된다. 따라서, 캐리어 배치가 달라도 각 캐리어의 수가 동일한 CP 모드와 SP 모드에서는 총합 결과는 동일한 값을 나타낸다고 고려된다. 그래서, 이와 같이 파일럿 배치에 관계없이 동일한 값을 나타내는 총합 결과를 토대로, 임계값을 설정할 수 있다.
승산부(110)는 가산부(109)로부터 입력된 신호(총합 결과)에 대해 소정의 값 α(본 예에서는 0<α<1)을 승산해서, 그 승산 결과의 값을 임계값으로 하고, 그 신호(임계값)를 CP/SP 가판별부(111)로 출력한다.
여기서, 소정의 값 α로서는 가산부(107)에 있어서의 차동검파후의 가산 처리에 의해 1심볼에 걸쳐 파일럿 캐리어와 TMCC 캐리어를 합친 수 분만큼 동상 신호가 가산된 신호와, 가산부(107)에 있어서의 차동검파후의 가산 처리에 의해 1심볼에 걸쳐 TMCC 캐리어의 수 분만큼 동상 신호가 가산된 신호를 판별하기 위한 임계값으로서, 가산부(109)로부터 출력되는 총합 결과를 적합한 레벨을 갖는 임계값으로 조정할 수 있는 값이 이용되고, 예를 들면, 미리 장치에 설정된다.
CP/SP 가판별부(111)는 가산부(107)로부터 입력된 차동검파후의 총합 결과의 값과 승산부(110)로부터 입력된 임계값에 대해 대소의 판정을 실행하고, 해당 총합 결과가 해당 임계값보다 큰 경우에는 CP 모드라고 판별하고, 해당 총합 결과가 해당 임계값보다 작은 경우에는 SP 모드라고 판별하며, 이들 판별 결과를 나타내는 신호를 CP/SP 판별부(119)로 출력한다.
또, 해당 총합 결과와 해당 임계값이 동일한 값인 경우에 대해서는 예를 들면, CP 모드라고 판별되는 양태가 이용되어도 좋고, 혹은 SP 모드라고 판별되는 양태가 이용되어도 좋다.
CP/SP 가판별부(111)에 의해 얻어지는 CP/SP 모드의 가판별 결과의 일례는 전술한 제 1 실시예와 마찬가지로 도 4에 의해 나타낼 수 있다.
여기서, 파일럿 캐리어를 사용하지 않는 변조 방식으로 통신을 실행하는 경 우로서, 예를 들면, DQPSK와 같은 차동 변조 방식으로 통신을 실행하는 경우에는 일반적으로 파일럿 캐리어는 배치되지 않으며, 본 예의 차동검파부(106)에 의해 상기와 마찬가지의 차동검파 처리를 실행하면, 차동검파후의 1심볼분의 총합 결과의 값은 (상기한 임계값보다도) 작아진다.
이 때문에, 본 예에서는 차동 모드에 대해서도, CP/SP 가판별부(111)에서는 SP 모드라고 판별되게 된다.
따라서, 본 예에서는 CP/SP 가판별부(111)에 의해 SP 모드라고 판별된 경우에는 실제로 SP 모드인 경우 뿐만 아니라, 차동 모드로 차동 변조 방식이 이용된 경우도 포함되어 있다. 즉, CP/SP 가판별부(111)는 CP 모드인지, 혹은 SP 모드 혹은 차동 모드 중의 어느 하나인지를 판별하고 있다.
차동 모드시에 CP/SP 가판별부(111)에 의해 얻어지는 CP/SP 모드의 가판별 결과의 일례는 전술한 제 1 실시예와 마찬가지로 도 5에 의해 나타낼 수 있다.
그러나, 예를 들면, ARIB STD-B33에서 규정되어 있는 바와 같이, 차동 변조시에는 TMCC 캐리어 등과 같은 일부의 캐리어의 배치가 CP 모드에 준거한다고 하는 경우에는 최종적인 CP/SP 모드의 판별에서는 CP 모드(CP 모드에 준거함)라고 판별될 필요가 있다.
그래서, 본 예에서는 CP/SP 가판별부(111)에 있어서 SP 모드라고 판별된 경우에 또한 판별을 실행하기 위해, 차동/동기 변조 판별부(118)에 있어서 차동 변조 방식(차동 모드)인지 혹은 동기 변조 방식(동기 모드)이고 또한 SP 모드인지를 판별한다.
CP 모드에 대응한 TMCC 캐리어 타이밍 생성부(112)는 CP 모드에 있어서의 TMCC 캐리어의 타이밍(TMCC 캐리어번호의 타이밍)에서 소정의 타이밍 신호를 발생시키고, 가산부(113)로 출력한다.
가산부(113)는 각 심볼에 대해, CP 모드에 대응한 TMCC 캐리어 타이밍 생성부(112)로부터 타이밍 신호가 입력되었을 때에만, 차동검파부(106)로부터 입력된 차동검파후의 신호를 가산하고, 그 결과의 신호를 2승부(114)로 출력한다. 이것에 의해, 가산부(113)에서는 CP 모드로 정해져 있는 TMCC 캐리어의 위치만으로 가산 처리를 실행하고, 그 총합을 구한다.
2승부(114)는 가산부(113)로부터 입력된 신호를 2승하고, 그 결과의 신호를 차동/동기 변조 판별부(118)로 출력한다.
SP 모드에 대응한 TMCC 캐리어 타이밍 생성부(115)는 SP 모드에 있어서의 TMCC 캐리어의 타이밍(TMCC 캐리어번호의 타이밍)에서 소정의 타이밍 신호를 발생시키고, 가산부(116)로 출력한다.
가산부(116)는 각 심볼에 대해, SP 모드에 대응한 TMCC 캐리어 타이밍 생성부(115)로부터 타이밍 신호가 입력되었을 때에만, 차동검파부(106)로부터 입력된 차동검파후의 신호를 가산하고, 그 결과의 신호를 2승부(117)로 출력한다. 이것에 의해, 가산부(116)에서는 SP 모드로 정해져 있는 TMCC 캐리어의 위치만으로 가산 처리를 실행하고, 그 총합을 구한다.
2승부(117)는 가산부(116)로부터 입력된 신호를 2승하고, 그 결과의 신호를 차동/동기 변조 판별부(118)로 출력한다.
여기서, 가산부(113) 및 2승부(114)에서 얻어지는 CP 모드에 대응한 총합 결과의 2승값과, 가산부(116) 및 2승부(117)에서 얻어지는 SP 모드에 대응한 총합 결과의 2승값의 2개의 값에서는 어느 하나는 수신 신호의 모드와는 일치하지 않는 것으로 되어, TMCC 캐리어의 모두를 정확하게 추출할 수 없게 되어 있는 것으로 된다.
이와 같이 수신 신호의 모드와는 일치하지 않는 경우에는 CP 모드와 SP 모드의 사이에서 중복된 일부의 TMCC 캐리어의 위치에서는 동상 신호가 가산되지만, 데이터 캐리어의 위치에서는 랜덤한 값이 가산되게 된다. 그러면, 그 총합 결과는 TMCC 캐리어보다도 전력이 작은 데이터 캐리어의 랜덤한 값의 가산을 포함하는 분만큼, 모든 TMCC 캐리어를 정확하게 추출했을 때의 총합 결과보다도 작은 값을 나타내게 된다.
또한, 본 예에서는 2개의 모드(CP 모드와 SP 모드)의 각각에 대응한 총합 결과의 값의 대소관계를 더욱 명확하게 하기 위해, 2승부(114, 117)에 의해 각 총합 결과를 2승하고 있다.
차동/동기 변조 판별부(118)는 2승부(114)로부터 입력된 CP 모드에 대응한 총합 결과의 2승값과, 2승부(117)로부터 입력된 SP 모드에 대응한 총합 결과의 2승값에 대해, 대소의 비교를 실행하고, 그 결과, CP 모드에 대응한 총합 결과의 2승값 쪽이 큰 경우에는 CP 모드의 캐리어 배치에 준거하고 있다고 간주하고, 차동 변조에 대응한 차동 모드 혹은 동기 변조에 대응한 CP 모드의 어느 하나라고 판별하는 한편, SP 모드에 대응한 총합 결과의 2승값 쪽이 큰 경우에는 SP 모드의 캐리어 배치에 준거하고 있다고 간주하고, 동기 변조에 대응한 SP 모드라고 판별하며, 이들 판별 결과를 나타내는 신호를 CP/SP 판별부(119)로 출력한다.
도 9에는 차동 변조시에 차동/동기 변조 판별부(118)에 의해 얻어지는 차동/동기 변조 판별 결과의 일례를 나타내고 있다. 횡축은 상기한 차동검파후의 총합 결과의 값을 나타내고 있고, 종축은 빈도[%]를 나타내고 있다.
구체적으로는 CP 모드의 TMCC 캐리어위치에서 추출하여 가산한 경우에 있어서의 차동검파후의 총합 결과의 값과, SP 모드의 TMCC 캐리어위치에서 추출하여 가산한 경우에 있어서의 차동검파후의 총합 결과의 값에 대해, 심볼마다 산출한 값을 나타내고 있다. 총합 결과의 값에 대해서는 히스토그램으로 나타내고 있다.
도 10에는 동기 변조이고 또한 SP 모드시에 차동/동기 변조 판별부(118)에 의해 얻어지는 차동/동기 변조 판별 결과의 일례를 나타내고 있다. 횡축은 상기한 차동검파후의 총합 결과의 값을 나타내고 있고, 종축은 빈도[%]를 나타내고 있다.
구체적으로는 CP 모드의 TMCC 캐리어위치에서 추출하여 가산한 경우에 있어서의 차동검파후의 총합 결과의 값과, SP 모드의 TMCC 캐리어위치에서 추출하여 가산한 경우에 있어서의 차동검파후의 총합 결과의 값에 대해, 심볼마다 산출한 값을 나타내고 있다. 총합 결과의 값에 대해서는 히스토그램으로 나타내고 있다.
CP/SP 판별부(119)는 CP/SP 가판별부(111)로부터 입력된 CP/SP 가판별 결과와, 차동/동기 변조 판별부(118)로부터 입력된 차동/동기 변조 판별 결과에 의거하여 통신의 모드를 판별하고, 그 결과를 나타내는 신호를 출력한다. 이 판별 결과는 예를 들면, 수신 신호의 수신 처리에 있어서, 파일럿 캐리어의 위치나 TMCC 캐 리어의 위치를 파악하기 위해 사용된다.
구체적으로는 CP/SP 판별부(119)는 CP/SP 가판별부(111)에 의해 CP 모드라고 판별된 경우에는 차동/동기 변조 판별부(118)에 의한 판별 결과와는 관계없이, CP 모드라고 판별하고, 또한 CP/SP 가판별부(111)에 의해 SP 모드라고 판별된 경우에는 차동/동기 변조 판별부(118)에 의해 차동 변조에 대응한 차동 모드 혹은 동기 변조에 대응한 CP 모드 중의 어느 하나라고 판별되었을 때에는 CP 모드에 준거한 차동 모드라고 판별하는 한편, 차동/동기 변조 판별부(118)에 의해 동기 변조에 대응한 SP 모드라고 판별되었을 때에는 SP 모드라고 판별한다.
또, 예를 들면, CP 모드인 경우와 CP 모드에 준거한 차동 모드인 경우에서 동일한 신호를 CP/SP 판별부(119)로부터 출력하는 구성에서는 CP/SP 가판별부(111)에 의해 SP 모드라고 판별된 경우에, 차동/동기 변조 판별부(118)에 의해 차동 변조에 대응한 차동 모드 혹은 동기 변조에 대응한 CP 모드 중의 어느 하나라고 판별되었을 때에는(CP 모드에 준거한 차동 모드라고까지는 특정하지 않고) CP 모드라고 판별하는 구성으로 되어도 좋다.
이상과 같이, 본 예의 수신 장치에서는 파일럿 캐리어를 캐리어 방향(주파수 방향)으로 분산적으로 배치하고 심볼 방향(시간 방향)으로 연속적으로 배치하는 CP 모드와, 파일럿 캐리어를 캐리어 방향(주파수 방향) 및 심볼 방향(시간 방향)으로 분산적으로 배치하는 SP 모드의 양 모드를 갖는 시스템의 수신측에 있어서, 수신 신호를 FFT 처리하는 FTT 처리부(104)와, FFT 처리후의 신호를 심볼 단위로 지연시키는 1심볼 지연부(105)와, FFT 처리후의 신호와 지연된 신호의 사이에서 차동검파 처리를 실행하는 차동검파부(106)와, 차동검파한 신호에 대해 1심볼분의 총합을 산출하는 가산부(107)와, FFT 처리후의 신호의 2승값을 산출하는 2승부(108)와, 2승한 신호에 대해 1심볼분의 총합을 산출하는 가산부(109)와, 2승한 신호의 총합 결과에 대해 레벨을 조정하는 승산부(110)와, 차동검파 신호의 총합 결과와 레벨조정후의 총합 결과의 비교를 실행하는 것에 의해 모드를 가판별하는 CP/SP 가판별부(111)와, 차동검파 신호에 대해 CP 모드에 대응한 TMCC 캐리어위치에서 가산을 실행하는 가산부(113)와, 차동검파 신호에 대해 SP 모드에 대응한 TMCC 캐리어위치에서 가산을 실행하는 가산부(116)와, 이들 가산 결과의 비교를 실행함으로써 변조 방식을 판별하는(본 예에서는 CP 모드에 준거할지 혹은 SP 모드에 준거할지를 판별하는) 차동/동기 변조 판별부(118)와, 최종적으로 모드를 판별하는 CP/SP 모드 판별부(119)를 구비하였다.
이러한 구성에 의해, 본 예의 수신 장치에서는 예를 들면, 송신측에서 차동 모드와 동기 모드(CP/SP 모드)가 전환되는 경우나, 동기 모드에 있어서 CP 모드와 SP 모드가 전환되는 경우에 있어서도, 송신측에서 사용된 모드에 따라서, 그 모드로 수신측에서 자동적으로 전환할 수 있고, 이것에 의해, 예를 들면, 파일럿 캐리어의 배치나 TMCC 캐리어의 배치를 판별하는 것 등이 가능하다.
또한, 매우 바람직한 양태예로서, 차동검파후의 신호를 CP 모드 또는 SP 모드에 대응한 TMCC 캐리어위치만에서 모두 더한 결과의 비교 처리를 차동/동기 변조 판별부(118)에 있어서 더욱 정확하게 실행할 수 있도록 하기 위해, 송신측에서 삽입하는 TMCC 캐리어의 위치를 CP 모드(및 CP 모드에 준거한 차동 모드)와 SP 모드 에서 전혀 다르도록(즉, 중복이 없도록) 배치하는 양태가 이용되어도 좋다.
따라서, 본 예의 수신 장치에서는 수신 신호와 해당 수신 신호를 1심볼 지연시킨 신호의 사이에서 차동검파 처리를 실행하고, 차동검파 처리의 전후에 있어서의 신호 전력에 관해 CP/SP 가판별부(111)에 의해 비교를 실행함과 동시에, TMCC 캐리어의 배치에 관해 차동/동기 변조 판별부(118)에 의해 비교를 실행하는 것에 의해, 예를 들면, 송신측에서 모드(본 예에서는 차동 모드, 동기 모드의 CP 모드, 동기 모드의 SP 모드)가 전환된 경우에 있어서도, 수신측에서 수신 신호에 의거하여 자동적으로 모드를 판별할 수 있다.
또한, 본 예의 수신 장치에서는 비교적 회로규모를 작게 하는 것이 가능하고, 예를 들면, 복수 심볼분의 데이터를 저장하기 위한 메모리가 필요하게 되는 바와 같은 구성에 비해, 회로규모를 저감하는 것이 가능하다.
또, 본 예의 수신 장치에서는 1심볼 지연부(105)나 차동검파부(106)가 각 심볼의 각 캐리어마다 수신 신호와 그 1심볼 시간차의 신호의 차동검파 결과를 취득하는 기능에 의해 승산 수단이 구성되어 있고, 가산부(107)가 차동검파 결과를 1심볼분 모두 더하는 기능에 의해 제 1 총합 수단이 구성되어 있으며, TMCC 캐리어 타이밍 생성부(112)나 가산부(113)가 차동검파 결과를 1심볼분에 포함되는 CP 모드의 TMCC 캐리어의 위치에 대해 모두 더하는 기능에 의해 제 2 총합 수단이 구성되어 있고, TMCC 캐리어 타이밍 생성부(115)나 가산부(116)가 차동검파 결과를 1심볼분에 포함되는 SP 모드의 TMCC 캐리어의 위치에 대해 모두 더하는 기능에 의해 제 3 총합 수단이 구성되어 있으며, CP/SP 판별부(119)가 CP/SP 가판별부(111)에 의한 판별 결과에 의거하여 CP 모드인 것을 판별하는 기능에 의해 제 1 판별 수단이 구성되어 있고, CP/SP 판별부(119)가 CP/SP 가판별부(111)에 의한 판별 결과 및 차동/동기 변조 판별부(118)에 의한 판별 결과에 의거하여 차동 변조의 모드인 것을 판별하는 기능에 의해 제 2 판별 수단이 구성되어 있으며, CP/SP 판별부(119)가 CP/SP 가판별부(111)에 의한 판별 결과 및 차동/동기 변조 판별부(118)에 의한 판별 결과에 의거하여 SP 모드인 것을 판별하는 기능에 의해 제 3 판별 수단이 구성되어 있다.
본 발명의 제 3 실시예를 설명한다.
도 11에는 본 발명의 제 3 실시예에 관한 OFDM 전송 장치를 구성하는 수신 장치의 구성예를 나타내고 있다. 또, OFDM 전송 장치는 송신 장치(OFDM 송신 장치)와 수신 장치(OFDM 수신 장치)로 구성된다.
본 예의 수신 장치는 믹서(201)와, A/D(Analog to Digital) 변환기(202)와, 직교검파기(203)와, 주파수 제어부(204)와, 전압 제어 발진기(VCO: Voltage Controlled Oscillator)(205)와, FFT(Fast Fourier Transform)부(211)와, 복조부(212)와, 4개의 심볼 지연기(221, 222, 223, 224)와, 복소 공액기(225)와, 심볼 타이밍 검출기(226)와, 수신 전력 검출부(227)와, 2개의 복소 승산기(228, 231)와, 2개의 적분기(229, 232)와, 2개의 절대값기(230, 233)와, 비교기(234)를 구비하고 있다.
본 예의 OFDM 전송 장치(무선통신 시스템)에서는 송신 장치가 OFDM 변조 방식으로 변조한 신호(OFDM 변조 신호)를 전송로로 무선 송신하고, 수신 장치가 해당 전송로를 거쳐서 해당 신호를 수신한다.
또한, 파일럿 캐리어의 모드로서, 도 2에 나타내는 바와 같은 CP 모드와, 도 3에 나타내는 바와 같은 SP 모드가 이용된다. 송신 장치에서는 전송로 특성 등에 따라서 사용하는 파일럿 캐리어 모드를 CP 모드와 SP 모드로 전환하고, 수신 장치에서는 수신 신호에 의거하여 송신 장치에서 사용되고 있는 파일럿 캐리어 모드를 판정한다.
본 예의 수신 장치에 있어서 실행되는 동작의 일례를 나타낸다.
안테나에 의해 수신된 신호가 무선 주파수(RF) 혹은 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency)로 믹서(201)에 입력된다.
믹서(201)는 입력된 수신 신호와 VCO(205)로부터 입력된 신호(로컬 신호)를 혼합해서, 해당 수신 신호를 베이스밴드(BB: Base Band) 신호로 변환하고 A/D 변환기(202)로 출력한다.
A/D 변환기(202)는 믹서(201)로부터 입력된 수신 신호를 샘플링하여, 아날로그 신호로부터 디지탈 신호로 변환하고, 그 결과를 직교검파기(203)로 출력한다.
직교검파기(203)는 A/D 변환기(202)로부터 입력된 수신 신호를 직교 검파하여, I성분의 신호(I 신호)와 Q성분의 신호(Q 신호)로 분리하고, 그 결과인 수신 샘플링 계열 r(t)를 주파수 제어부(204), FFT부(211), 심볼 지연기(221), 복소 공액기(225), 심볼 타이밍 검출기(226) 및 수신 전력 검출부(227)로 출력한다.
또, t는 시각을 나타낸다.
주파수 제어부(204)는 입력 신호에 의거하여, VCO(205)에 의해 발진하는 신 호의 주파수를 제어한다.
VCO(205)는 발진하는 신호의 주파수가 가변이고, 주파수 제어부(204)에 의해 제어된 주파수의 신호를 발진하여 믹서(201)로 출력한다.
FFT부(211)는 직교검파기(203)로부터 출력된 수신샘플링 계열 r(t)에 대해 FFT 처리를 실행하고, 그 결과를 복조부(212)로 출력한다.
복조부(212)는 비교기(234)로부터 입력된 정보에 의거하여 파일럿 캐리어의 모드를 판정하고, 판정된 모드에 있어서의 파일럿 캐리어의 위치의 진폭 및 위상을 기준으로 해서, FFT부(211)로부터 입력된 각 캐리어마다의 신호(데이터 캐리어)를 등화(진폭 및 위상을 조정)하고, 등화후의 신호에 의거하여 각 캐리어마다의 데이터를 판정하여 출력한다.
1단째의 심볼 지연기(221)는 직교검파기(203)로부터 출력된 수신샘플링 계열 r(t)에 대해 1심볼기간길이(시간 TS)의 지연을 부여하고, 그 결과인 1심볼길이 지연된 신호 r(t-TS)을 2단째의 심볼 지연기(222) 및 복소 승산기(228)로 출력한다.
2단째의 심볼 지연기(222)는 1단째의 심볼 지연기(221)로부터 입력된 신호 r(t-TS)에 대해 1심볼기간길이(시간 TS)의 지연을 부여하고, 그 결과인 대체로 2심볼길이 지연된 신호 r(t-2TS)를 3단째의 심볼 지연기(223)로 출력한다.
3단째의 심볼 지연기(223)는 2단째의 심볼 지연기(222)로부터 입력된 신호 r(t-2TS)에 대해 1심볼기간길이(시간 TS)의 지연을 부여하고, 그 결과인 대체로 3심 볼길이 지연된 신호 r(t-3TS)를 4단째의 심볼 지연기(224)로 출력한다.
4단째의 심볼 지연기(224)는 3단째의 심볼 지연기(223)로부터 입력된 신호 r(t-3TS)에 대해 1심볼기간길이(시간 TS)의 지연을 부여하고, 그 결과인 대체로 4심볼길이 지연된 신호 r(t-4TS)를 복소 승산기(231)로 출력한다.
복소 공액기(225)는 직교검파기(203)로부터 출력된 수신샘플링 계열 r(t)의 복소공액 신호 r*(t)를 생성해서 2개의 복소 승산기(228, 231)로 출력한다.
심볼 타이밍 검출기(226)는 직교검파기(203)로부터 출력된 수신샘플링 계열 r(t)에 의거하여, OFDM 변조 신호에 있어서의 심볼의 이행(移行) 타이밍을 검출하고, 그 검출 결과(심볼 타이밍)를 2개의 적분기(229, 232)로 출력한다. 또, 심볼의 이행 타이밍을 검출하는 방식으로서는 각종 방식이 이용되어도 좋고, 심볼의 이행 타이밍을 검출하는 알고리즘의 일례로서, OFDM 변조 신호에 포함되는 가드 인터벌의 상관성을 이용하는 방식을 이용할 수 있다.
여기서, 도 12에는 각종 신호의 타이밍의 일례를 나타내고 있다. 또, 횡축은 시각 t를 나타내고 있다.
도 12에 있어서, (a)에는 수신샘플링 계열 r(t)를 나타내고 있고, (b)에는 1단째의 심볼 지연기(221)로부터의 출력 신호 r(t-TS)를 나타내고 있으며, (c)에는 2단째의 심볼 지연기(222)로부터의 출력 신호 r(t-2TS)를 나타내고 있고, (d)에는 3단째의 심볼 지연기(223)로부터의 출력 신호 r(t-3TS)를 나타내고 있으며, (e)에는 4단째의 심볼 지연기(224)로부터의 출력 신호 r(t-4TS)를 나타내고 있다.
또한, 도 12(a)에는 심볼 타이밍 검출기(226)에 의해 검출되는 심볼 이행 타이밍을 화살표로 나타내고 있다. 이것에 의해, 수신샘플링 계열 r(t)과 심볼 이행 타이밍의 관계가 파악된다.
또한, 각각의 OFDM 심볼 파형 중에 나타낸 숫자(+4, +3, +2, +1, 0, -1 등)는 심볼 번호이다. 1심볼의 기간은 시간 TS이다.
수신 전력 검출부(227)는 직교검파기(203)로부터 출력된 수신샘플링 계열 r(t)에 의거하여 그 전력 P를 검출하고, 검출한 전력 P에 예를 들면 미리 설정된 소정값 α’를 승산한 결과를 임계값 THR로서 취득하고, 해당 임계값 THR을 비교기(234)로 출력한다.
복소 승산기(228)는 복소 공액기(225)로부터 입력된 복소 공액 신호 r*(t)와 1단째의 심볼 지연기(221)로부터 입력된 신호 r(t-TS)의 복소 승산을 실행하고, 그 결과를 적분기(229)로 출력한다.
적분기(229)는 심볼 타이밍 검출기(226)로부터 입력된 심볼 타이밍에 의거하여, 복소 승산기(228)로부터 입력된 복소 승산 결과의 신호를 적분기간길이 N으로 적분하고, 해당 적분 결과를 절대값기(230)로 출력한다.
절대값기(230)는 적분기(229)로부터 입력된 복소수인 적분 결과(상관 결과)의 절대값을 연산하고, 그 결과를 상관 신호 C1로서 비교기(234)로 출력한다.
복소 승산기(231)는 복소 공액기(225)로부터 입력된 복소 공액 신호 r*(t)와 4단째의 심볼 지연기(224)로부터 입력된 신호 r(t-4TS)의 복소 승산을 실행하고, 그 결과를 적분기(232)로 출력한다.
적분기(232)는 심볼 타이밍 검출기(226)로부터 입력된 심볼 타이밍에 의거하여, 복소 승산기(231)로부터 입력된 복소 승산 결과의 신호를 적분기간길이 N으로 적분하고, 해당 적분 결과를 절대값기(233)로 출력한다.
절대값기(233)는 적분기(232)로부터 입력된 복소수인 적분 결과(상관 결과)의 절대값을 연산하고, 그 결과를 상관 신호 C4로서 비교기(234)로 출력한다.
여기서, 본 예에서는 복소 승산기(228, 231)에 의한 복소 승산과 적분기(229, 232)에 의한 시간 평균화(본 예에서는 적분)에 의해, 상관 연산이 실현되고 있다. 또, 파일럿 캐리어와 데이터 캐리어의 상관 결과나 데이터 캐리어끼리의 상관 결과는 0(혹은 그것에 가까운 값)으로 되고, 파일럿 캐리어끼리의 상관 결과는 비교적 큰 값으로 된다.
본 예에서는 종속(縱續) 접속된 복소 승산기(228)와 적분기(229)와 절대값기(230)에 의해 수신 신호 r(t)와 1심볼 지연 신호 r(t-TS)의 상관 연산을 실행하고 있으며, 종속 접속된 복소 승산기(231)와 적분기(232)와 절대값기(233)에 의해 수신 신호 r(t)와 4심볼 지연 신호 r(t-4TS)의 상관 연산을 실행하고 있다.
또, 본 예에서는 도 3에 나타내는 SP 모드에 있어서의 파일럿 신호의 시간 간격이 4심볼이기 때문에, 4심볼 지연 신호와의 상관 연산을 실행하는 구성으로 했지만, 파일럿 신호의 시간 간격이 L심볼인 경우에는 L심볼 지연 신호와의 상관 연산을 실행하는 구성으로 한다.
또한, 적분기(229, 232)에 있어서 적분을 실행하는 타이밍은 심볼 타이밍 검출기(226)로부터의 타이밍 신호에 의거하여 설정된다. 적분 기간으로서는 심볼 간에 걸쳐 있지 않는 타이밍에서 설정되는 것이 바람직하다. 본 예에서는 심볼간의 상관성에 주목하여 파일럿 캐리어 모드를 판정하고 있으며, 예를 들면, 심볼 간에 걸쳐 있는 타이밍에서 상관 연산을 실행하면 상관도가 저감하기 때문에, 상관성의 효과를 최대한으로 얻기 위해 적분 기간이 심볼내로 되도록 하고 있다. 따라서, 적분기간길이 N을 1<N<TS(여기서는 단위는 샘플링 시간)의 범위에서 설정한다. 또, 도 12(a)에는 적분기간의 일례를 나타내고 있다.
비교기(234)는 수신 전력 검출부(227)로부터 입력된 신호의 값 THR을 임계값으로서 설정하고, 절대값기(230)로부터 입력된 상관 신호의 값(상관값) C1과 절대값기(233)로부터 입력된 상관 신호의 값(상관값) C4에 대해 임계값 THR의 대소 비교를 실행한다. 그리고, 2개의 상관값 C1, C4가 모두 임계값 THR을 넘고 있는 경우에는 송신측에서 사용되고 있는 파일럿 캐리어 모드는 CP 모드라고 판별하고, 상관값 C4만이 임계값 THR을 넘고 있는 경우에는 송신측에서 사용되고 있는 파일럿 캐리어 모드는 SP 모드라고 판별하며, 이들 판별 결과(송신측에서 사용되고 있는 파일럿 캐리어 모드를 식별하는 정보)를 복조부(212)로 출력한다.
여기서, 수신샘플링 계열 r(t)의 상관성을 설명하기 위해, OFDM 변조 신호의 구성에 대해 설명한다.
데이터 캐리어 및 파일럿 캐리어가 포함된 OFDM 변조 신호 s(t)는 수학식 1에 나타내는 바와 같이, 파일럿 캐리어만을 역푸리에 변환(본 예에서는 IFFT)한 신호 p(t)와, 데이터 캐리어만을 역푸리에 변환(본 예에서는 IFFT)한 신호 d(t)의 중첩으로 표시된다.
s(t) = p(t) + d(t)
수학식 2에 나타내는 바와 같이, 수신 신호 r(t)는 이러한 OFDM 변조 신호 s(t)가 전송로를 경유한 신호에 대해 잡음 n(t)가 가산된 신호로 되어 있다. 여기서, h(t)는 전송로의 특성을 나타내고 있다.
r(t) = h(t)s(t) + n(t) = h(t)p(t) + h(t)d(t) + n(t)
수학식 2에 나타내는 수신 신호 r(t)와 1심볼 지연 신호 r(t-TS)의 상관 연 산과, 수학식 2에 나타내는 수신 신호 r(t)와 4심볼 지연 신호 r(t-4TS)의 상관 연산에 대해, CP 모드와 SP 모드의 양 모드에 대해 검토한다.
데이터 신호 d(t), 잡음 n(t), 파일럿 신호 p(t)는 그들 조합의 사이에서의 상관성은 없고, 상관값은 0에 가까운 값으로 된다.
또한, 데이터 신호 d(t), 잡음 신호 n(t)에 관해서도, 1심볼 지연 신호와 4심볼 지연 신호에 대해 모두 상관성은 없다.
한편, 파일럿 신호 p(t)는 상관성을 갖는 성분이다.
CP 모드에서는 매 심볼에 대해 동일한 파일럿 신호 p(t)로 되기 때문에, 1심볼 지연 신호 및 4심볼 지연 신호의 양쪽에 대해 상관성을 갖는다.
이것에 대해, SP 모드에서는 본 예에서는 4심볼 주기에서 파일럿 신호가 반복되기 때문에, 1심볼 지연 신호와의 사이에서는 상관성이 없지만, 4심볼 지연 신호와의 사이에서는 상관성을 갖는다.
또, 파일럿 신호 p(t)의 상관에 관해서는 전송로 특성 h(t)의 상관성도 관여하지만, 본 예에서는 1심볼 혹은 4심볼의 사이에 있어서의 전송로 특성 h(t)의 변동은 무시할 수 있을 정도로 작게 하고 있다.
상기로부터, CP 모드에서는 절대값기(230) 및 절대값기(233)로부터의 출력값 C1, C4는 양쪽 모두 비교적 큰 값으로 되고, SP 모드에서는 절대값기(230)로부터의 출력값 C1은 0에 가까운 값으로 되며, 절대값기(233)로부터의 출력값 C4는 비교적 큰 값으로 된다. 따라서, 이들 절대값기(230, 233)로부터의 출력 결과의 대소 비 교를 실행하는 것에 의해, 파일럿 캐리어 모드를 판별할 수 있다.
또한, 수신 전력 검출부(227)에 의해 임계값 THR을 산출하는 방법에 대해 설명한다.
임계값 THR은 파일럿 신호의 상관성의 유무를 판별하기 위한 것으로서, 잡음에 의한 요란(擾亂) 성분으로 오검출하지 않는 바와 같은 값으로 설정한다.
또한, 상관값 C1, C4의 레벨은 수신샘플링 계열 r(t)의 2승에 비례하지만, 본 예에서는 전송로의 변동에 의해 수신샘플링 계열 r(t)의 레벨에 변동이 생겨도, 그 변동에 따라서 임계값 THR을 적응적으로 설정하는 구성으로 하고 있기 때문에, 파일럿 캐리어 모드를 오검출할 가능성은 극히 낮아진다.
본 예에서는 수신 전력 검출부(227)는 수신샘플링 계열 r(t)의 2승 연산을 실행하고, 해당 2승 연산 결과를 적분 기간 M으로 적분하고, M샘플 기간내에 있어서의 수신샘플링 계열 r(t)의 전력(평균 전력의 일례인 적분 전력) P를 산출한다. 또한, 상관값 C1, C4와 전력 P는 전송로 특성 h(t)의 2승에 비례하고 있기 때문에, 상관값 C1, C4와 전력 P는 수신 신호의 레벨에 관계없이 일정 비율을 유지하고 있다. 그리고, 산출된 전력 P에 대해 소정의 계수 α’를 곱한 값을 임계값 THR로서 마련하는 것에 의해, 수신전계가 변동하는 바와 같은 환경하에 있어서도, 파일럿 캐리어 모드를 정확하게 인식할 수 있다.
또, 소정의 계수 α’로서는 예를 들면, 미리 실행된 측정 등의 결과에 의거하여 고정값을 수신 장치의 메모리에 기억해 둘 수 있다.
또한, 본 예의 구성에서는 수신샘플링 계열 r(t)의 중심 주파수가 크게 어긋나고 있는 바와 같은 경우에 있어서도 정확하게 기능한다고 하는 효과도 있다.
예를 들면, 파일럿 캐리어 모드를 판별하는 방식으로서, 수신샘플링 계열 r(t)를 푸리에 변환(본 예에서는 FFT)한 주파수 영역의 신호를 처리하여 판별하는 방식도 고려되지만, 이 경우에는 캐리어간 간섭이 생기지 않도록 푸리에 변환전에 사전에 주파수의 동기를 취해 두는 것이 필요하게 된다. 이에 대해, 본 예의 구성에서는 시간 영역에서의 상관성을 이용하고 있기 때문에, 주파수 동기가 확립되어 있지 않은 상태에 있어서도, 주파수가 어긋난 신호끼리 상관성을 갖기 때문에, 파일럿 캐리어 모드의 판별이 가능해진다. 또, 구체적으로는 본 예에서는 VCO(205)의 발진 주파수가 최적의 주파수가 아니며 어긋나 있어도, 파일럿 캐리어 모드를 정확하게 판정할 수 있다.
이상과 같이, 본 예의 송신 장치에서는 진폭 및 위상이 송신측과 수신측에서 이미 알고 있는 파일럿 캐리어를 시간 방향으로 연속적으로 배치하는 CP 모드와, 파일럿 캐리어를 시간 방향으로 L(L은 정수) 심볼 간격으로 배치하는 SP 모드를 전환하는 기능을 갖고, 전환한 파일럿 캐리어 모드를 사용하여 OFDM 변조 방식으로 변조한 신호를 송신한다.
본 예의 수신 장치에서는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하는 기능과, 수신 신호를 1심볼 지연시키는 기능과, 수신 신호와 1심볼 지연 신호의 상관 연산을 실행하는 기능과, 수신 신호를 L심볼 지연시키는 기능과, 수신 신호와 L심볼 지연 신호의 상관 연산을 실행하는 기능과, 상기 1심볼 지연 신호로부터 얻어진 상관 연산 결과와 상기 L심볼 지연 신호로부터 얻어진 상관 연산 결과를 각각 임계값과 비교하는 기능과, 해당 비교 결과에 의거하여 파일럿 캐리어 모드를 판별하는 기능을 갖는다. 구체적으로는 양쪽의 상관값이 임계값을 넘는 경우에는 CP 모드라고 판별하고, L심볼 지연 신호와의 상관값만이 임계값을 넘는 경우에는 SP 모드라고 판별한다. 또한, 임계값으로서는 수신전계변동에 대응하도록, 수신 레벨에 따른 값을 적응적으로 설정한다.
따라서, 본 예의 수신 장치에서는 수신샘플링 계열 r(t)와 1심볼 지연 신호의 상관 연산 및 수신샘플링 계열 r(t)와 L 심볼 지연 신호의 상관 연산을 각각 시간 영역에서 실행하는 것에 의해, 수신측에서 CP/SP의 파일럿 캐리어 모드를 판별할 수 있고, 전송 모드(전송방식)를 송신측에 맞추어 자동적으로 설정할 수 있다.
또한, 예를 들면, FFT부(211)의 후단의 신호를 처리하여 파일럿 캐리어 모드를 판정하는 구성에서는 믹서(201)에서의 주파수 변환에 사용되는 VCO(205)로부터의 신호의 주파수가 어긋나면 직교관계가 무너져 캐리어간 간섭이 발생하기 때문에 판정의 정밀도가 낮아질 가능성이 있지만, 본 예에서는 FFT부(211)의 전단의 신호(시간 파형의 신호)를 처리하여 파일럿 캐리어 모드를 판정하는 구성이기 때문에, VCO(205)로부터의 신호의 주파수가 어긋난 바와 같은 경우에 있어서도, 판정의 정밀도를 유지할 수 있다.
또, 본 예의 수신 장치에서는 심볼 지연기(221)나 복소 공액기(225)나 복소 승산기(228)나 적분기(229)나 절대값기(230)나 심볼 타이밍 검출기(226)에 의해 수 신 신호와 1심볼 시간차의 신호의 상관 결과 C1을 취득하는 기능에 의해 제 1 상관 수단이 구성되어 있고, 4개의 심볼 지연기(221∼224)나 복소 공액기(225)나 복소 승산기(231)나 적분기(232)나 절대값기(233)나 심볼 타이밍 검출기(226)에 의해 수신 신호와 L(본 예에서는 L=4)심볼 시간차의 신호의 상관 결과 C4를 취득하는 기능에 의해 제 2 상관 수단이 구성되어 있으며, 상관 결과 C1, C4와 수신 전력 검출부(227)에 의해 생성되는 임계값 THR에 의거하여 비교기(234)가 파일럿 캐리어의 모드를 판별하는 기능에 의해 판별 수단이 구성되어 있다.
본 발명의 제 4 실시예를 설명한다.
도 13에는 본 발명의 제 4 실시예에 관한 OFDM 전송 장치를 구성하는 수신 장치의 구성예를 나타내고 이다.
본 예의 수신 장치는 믹서(201)와, A/D 변환기(202)와, 직교검파기(203)와, 주파수 제어부(204)와, 전압 제어 발진기(VCO)(205)와, FFT부(211)와, 복조부(212)와, 심볼 지연기(221)와, 복소 공액기(225)와, 심볼 타이밍 검출기(226)와, 수신 전력 검출부(227)와, (L0-1)심볼 지연기(241)와, (L1-1)심볼 지연기(242)와, 3개의 복소 승산기(228, 243, 246)와, 3개의 적분기(229, 244, 247)와, 3개의 절대값기(230, 245, 248)와, 비교기(249)를 구비하고 있다.
여기서, 도 13에서는 제 3 실시예에 관한 도 11에 나타내는 것과 마찬가지의 처리부에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 있다.
본 예에서는 제 3 실시예에 관한 도 11에 나타내는 수신 장치와는 다른 처리 부 및 동작에 대해, 상세하게 설명한다.
본 예의 OFDM 전송 장치에서는 도 3에 나타내는 바와 같은 SP 캐리어의 배치에 있어서, 파일럿 캐리어가 배치되는 시간 방향의 간격이 L0, L1로 되는 복수의 파일럿 캐리어 모드를 갖고 있고, 송신 장치는 CP 모드 혹은 복수의 SP 모드 중의 어느 하나의 파일럿 캐리어 모드를 사용하도록 전환한다.
여기서, 파일럿 캐리어의 시간 방향의 간격은 시간 방향의 추종 성능에 관계하며, 파일럿 캐리어의 주파수 방향의 간격은 등화 가능한 지연시간길이에 관계한다. 본 예에서는 각종 전파로에 대응하기 위해 복수의 SP 모드를 갖고 있다.
본 예의 수신 장치에 있어서 실행되는 동작의 일례를 나타낸다.
심볼 지연기(221)로부터 출력되는 1심볼길이 지연된 신호 r(t-TS)가 (L0-1)심볼 지연기(241), (L1-1)심볼 지연기(242) 및 복소 승산기(228)에 입력된다.
복소 공액기(225)로부터 출력되는 복소 공액 신호 r*(t)가 3개의 복소 승산기(228, 243, 246)에 입력된다.
심볼 타이밍 검출기(226)로부터 출력되는 심볼 타이밍은 3개의 적분기(229, 244, 247)에 입력된다.
수신 전력 검출부(227)로부터 출력되는 임계값 THR이 비교기(249)에 입력된다.
(L0-1)심볼 지연기(241)는 입력된 1심볼 지연 신호 r(t-TS)에 대해 (L0-1)심 볼기간길이의 지연을 부여하고, 그 결과인 L0심볼 길이 지연된 신호 r(t-L0TS)를 복소 승산기(243)로 출력한다.
(L1-1)심볼 지연기(242)는 입력된 1심볼 지연 신호 r(t-TS)에 대해 (L1-1)심볼기간길이의 지연을 부여하고, 그 결과인 L1심볼 길이 지연된 신호 r(t-L1TS)를 복소 승산기(246)로 출력한다.
복소 승산기(243)는 복소 공액기(225)로부터 입력된 복소 공액 신호 r*(t)와(L0-1)심볼 지연기(241)로부터 입력된 신호 r(t-L0TS)의 복소 승산을 실행하고, 그 결과를 적분기(244)로 출력한다.
적분기(244)는 심볼 타이밍 검출기(226)로부터 입력된 심볼 타이밍에 의거하여, 복소 승산기(243)로부터 입력된 복소 승산 결과의 신호를 적분기간길이 N으로 적분하고, 해당 적분 결과를 절대값기(245)로 출력한다.
절대값기(245)는 적분기(244)로부터 입력된 복소수인 적분 결과(상관 결과)의 절대값을 연산하고, 그 결과를 상관 신호 CL0로서 비교기(249)로 출력한다.
복소 승산기(246)는 복소 공액기(225)로부터 입력된 복소 공액 신호 r*(t)와(L1-1)심볼 지연기(242)로부터 입력된 신호 r(t-L1TS)의 복소 승산을 실행하고, 그 결과를 적분기(247)로 출력한다.
적분기(247)는 심볼 타이밍 검출기(226)로부터 입력된 심볼 타이밍에 의거하 여, 복소 승산기(246)로부터 입력된 복소승산 결과의 신호를 적분기간길이 N으로 적분하고, 해당 적분 결과를 절대값기(248)로 출력한다.
절대값기(248)는 적분기(247)로부터 입력된 복소수인 적분 결과(상관 결과)의 절대값을 연산하고, 그 결과를 상관 신호 CL1로서 비교기(249)로 출력한다.
본 예에서는 종속 접속된 복소 승산기(228)와 적분기(229)와 절대값기(230)에 의해 수신 신호 r(t)와 1심볼 지연 신호 r(t-TS)의 상관 연산을 실행하고 있고, 종속 접속된 복소 승산기(243)와 적분기(244)와 절대값기(245)에 의해 수신 신호 r(t)와 L0심볼 지연 신호 r(t-L0TS)의 상관 연산을 실행하고 있으며, 종속 접속된 복소 승산기(246)와 적분기(247)와 절대값기(248)에 의해 수신 신호 r(t)와 L1심볼 지연 신호 r(t-L1TS)의 상관 연산을 실행하고 있다.
비교기(249)는 수신 전력 검출부(227)로부터 입력된 신호의 값 THR을 임계값으로서 설정하고, 절대값기(230)로부터 입력된 상관 신호의 값(상관값) C1과 절대값기(245)로부터 입력된 상관 신호의 값(상관값) CL0과 절대값기(248)로부터 입력된 상관 신호의 값(상관값) CL1에 대해 임계값 THR의 대소 비교를 실행한다. 그리고, 모든 상관값 C1, CL0, CL1이 임계값 THR을 넘고 있는 경우에는 송신측에서 사용되고 있는 파일럿 캐리어 모드는 CP 모드라고 판별하고, 상관값 CL0만이 임계값 THR를 넘고 있는 경우에는 송신측에서 사용되고 있는 파일럿 캐리어 모드는 시간 간격이 L0 인 SP 모드라고 판별하며, 상관값 CL1만이 임계값 THR을 넘고 있는 경우에는 송신측에서 사용되고 있는 파일럿 캐리어 모드는 시간 간격이 L1인 SP 모드라고 판별하고, 이들 판별 결과(송신측에서 사용되고 있는 파일럿 캐리어 모드를 식별하는 정보)를 복조부(212)로 출력한다.
이상과 같이, 본 예의 송신 장치에서는 진폭 및 위상이 송신측과 수신측에서 이미 알고 있는 파일럿 캐리어를 시간 방향으로 연속적으로 배치하는 CP 모드와, 파일럿 캐리어를 시간 방향으로 L(L은 정수)심볼 간격으로 배치하는 SP 모드를 전환하는 기능을 갖고, SP 모드에 있어서의 시간 간격 L이 복수인 k종류의 값 L0, L1,…, Lk-1(L0, L1,…·, Lk-1은 자연수) 존재하고, 전환한 파일럿 캐리어 모드를 사용하여 OFDM 변조 방식으로 변조한 신호를 송신한다.
본 예의 수신 장치에서는 송신 장치로부터의 송신 신호를 수신하는 기능과, 수신 신호를 1심볼 지연시키는 기능과, 수신 신호와 1심볼 지연 신호의 상관 연산을 실행하는 기능과, 수신 신호를 k종류의 값 L0, L1,…·, Lk-1의 각각의 심볼분만큼 지연시키는 기능과, 수신 신호와 각 값 L0, L1,…·, Lk-1의 심볼 지연 신호의 상관 연산을 실행하는 기능과, 상기 1심볼 지연 신호로부터 얻어진 상관 연산 결과와 상기 k종류의 심볼 지연 신호로부터 얻어진 상관 연산 결과를 각각 임계값과 비교하는 기능과, 해당 비교 결과에 의거하여 파일럿 캐리어 모드를 판별하는 기능을 갖는다. 구체적으로는 모든 상관값이 임계값을 넘는 경우에는 CP 모드라고 판별하고, Li(i=0, 1, …, k-1)심볼 지연 신호와의 상관값만이 임계값을 넘는 경우에는 시간 간격이 Li인 SP 모드라고 판별한다.
바꿔 말하면, 임계값을 넘은 상관값 중, 가장 작은 시간 간격 Li인 파일럿 모드라고 판별한다.
따라서, 본 예의 수신 장치에서는 CP 모드 및 복수의 SP 모드 중에서 송신측에서 선택되어 있는 파일럿 캐리어 모드를 판별하여 자동적으로 설정할 수 있다.
또, 본 예의 수신 장치에서는 심볼 지연기(221) 및 (L0-1)심볼 지연기(241)나 복소 공액기(225)나 복소 승산기(243)나 적분기(244)나 절대값기(245)나 심볼 타이밍 검출기(226)에 의해 수신 신호와 L0 심볼 시간차의 신호의 상관 결과 CL0을 취득하는 기능이나 심볼 지연기(221) 및 (L1-1)심볼 지연기(242)나 복소 공액기(225)나 복소 승산기(246)나 적분기(247)나 절대값기(248)나 심볼 타이밍 검출기(226)에 의해 수신 신호와 L1 심볼 시간차의 신호의 상관 결과 CL1을 취득하는 기능에 의해 k(본 예에서는 k=2)종류의 SP 모드의 상관 수단이 구성되어 있고, 상관 결과 CL0, CL1(및, 본 예에서는 C1)과 수신 전력 검출부(227)에 의해 생성되는 임계값 THR에 의거하여 비교기(249)가 파일럿 캐리어의 모드를 판별하는 기능에 의해 판별 수단이 구성되어 있다.
여기서, 본 발명에 따른 시스템이나 장치 등의 구성으로서는 반드시 이상에 나타낸 것에 한정되지 않고, 각종 구성이 이용되어도 좋다. 또한, 본 발명은 예를 들면, 본 발명에 관한 처리를 실행하는 방법 혹은 방식이나, 이러한 방법이나 방식을 실현하기 위한 프로그램이나 해당 프로그램을 기록하는 기록 매체 등으로서 제공하는 것도 가능하며, 또한, 각종 시스템이나 장치로서 제공하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 적용분야로서는 반드시 이상에 나타낸 것에 한정되지 않으며, 본 발명은 각종 분야에 적용하는 것이 가능한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 시스템이나 장치 등에 있어서 실행되는 각종의 처리로서는 예를 들면 프로세서나 메모리 등을 구비한 하드웨어 자원에 있어서 프로세서가 ROM(Read Only Memory)에 저장된 제어 프로그램을 실행하는 것에 의해 제어되는 구성이 이용되어도 좋고, 또한, 예를 들면 해당 처리를 실행하기 위한 각 기능 수단이 독립된 하드웨어 회로로서 구성되어도 좋다.
또한, 본 발명은 상기의 제어 프로그램을 저장한 플로피(등록상표) 디스크나 CD(Compact Disc)-ROM 등의 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체나 해당 프로그램(자체)으로서 파악할 수도 있어, 해당 제어 프로그램을 해당 기록 매체로부터 컴퓨터에 입력하여 프로세서에 실행시키는 것에 의해, 본 발명에 따른 처리를 수행시킬 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 1 양태에 의한 수신 장치에 따르면, CP 모드와 같이 파일럿 캐리어 위치에 있어서의 1심볼 시간차에서의 상관이 높은 모드와 그렇지 않은 모드 중의 어느 하나의 모드가 사용된 신호를 수신하는 경우 에, 수신 신호의 1심볼 시간차에서의 상관이 높은지의 여부를 판별하는 것에 의해, CP 모드인지의 여부를 판별할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 양태에 의한 수신 장치에 따르면, CP 모드나 SP 모드와 같이 파일럿 캐리어 위치에 있어서의 n(n은 2 이상의 소정의 수) 심볼 시간차에서의 상관이 높은 동기 변조의 모드와 그렇지 않은 차동 변조의 모드 중의 어느 하나의 모드가 사용된 신호를 수신하는 경우에, 수신 신호의 n심볼 시간차에서의 상관이 높은지의 여부를 판별하는 것에 의해, 동기 변조의 모드인지 혹은 차동 변조의 모드인지를 판별할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 1 양태에 의한 수신 장치에서는 상기한 2종류의 판별의 양쪽을 실행하고, 양쪽의 판별 결과에 의거하여 모드를 판별할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 2 양태에 의한 수신 장치에 따르면, 파일럿 캐리어가 시간 방향으로 연속적으로 배치되어 있는지의 여부에 의거하여, CP 모드가 사용되고 있는지의 여부를 판정하고, TMCC 캐리어의 배치에 의거하여 SP 모드가 사용되고 있는지의 여부를 판정하는 것에 의해, CP 모드와 SP 모드와 차동 모드(차동 변조의 모드)의 어느 것이 사용되고 있는지를 판정하도록 했기 때문에, 예를 들면, 송신측에서 송신에 사용하는 모드가 전환되는 바와 같은 경우에 있어서도, 송신측에서 사용된 통신의 모드를 판정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제 3 양태 및 제 4 양태에 의한 수신 장치에 따르면, 수신 신호와 그 소정수의 심볼분의 시간차 신호의 상관 결과의 크기에 의거하여, 송신측에서 사용되고 있는 파일럿 캐리어의 모드(예를 들면, CP 모 드, 1종류 이상의 SP 모드)를 판별할 수 있어, 송신측과 동일한 모드를 자동적으로 판별하여 설정할 수 있다.

Claims (6)

  1. 복수의 파일럿 캐리어를 주파수 방향으로 분산적으로 시간 방향으로 연속적으로 배치하는 CP 모드와, 복수의 파일럿 캐리어를 주파수 방향 및 시간 방향으로 분산적으로 배치하는 SP 모드를 포함하는 2개 이상의 모드 중의 어느 하나의 모드가 사용되어, OFDM 변조 방식에 의해 송신된 신호를 수신하는 수신 장치에 있어서,
    수신 신호를 고속 푸리에 변환하여, 각 캐리어마다의 수신 신호를 얻는 FFT 처리 수단과,
    각 캐리어마다 수신 신호와 그 1심볼 시간차의 신호의 승산 결과를 취득하는 제 1 승산 수단과,
    상기 제 1 승산 수단에 의해 취득된 승산 결과를 1심볼 시간분의 복수 캐리어에 대해 모두 더하는 제 1 총합 수단과,
    각 캐리어마다 수신 신호의 2승값을 산출하고, 상기 2승값을 1심볼 시간분의 복수 캐리어에 대해 모두 더하는 2승 총합 수단과,
    상기 제 1 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가, 상기 2승 총합 수단에 의한 총합 결과를 기초로 설정한 임계값을 넘거나 또는 상기 임계값 이상인 경우에 수신 신호에 사용된 모드가 CP 모드라고 판별하는 제 1 판별 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 수신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 2개 이상의 모드에는 동기 변조의 모드인 상기 CP 모드 및 상기 SP 모드와, 파일럿 캐리어가 미사용인 차동 변조의 모드가 포함되고, 상기 SP 모드에서는 파일럿 캐리어가 시간 방향으로 2 이상인 n심볼의 간격으로 배치되어 있고,
    상기 수신 장치는,
    각 캐리어마다 수신 신호와 그 n심볼 시간차의 신호의 승산 결과를 취득하는 제 2 승산 수단과,
    상기 제 2 승산 수단에 의해 취득된 승산 결과를 1심볼 시간분의 복수 캐리어에 대해 모두 더하는 제 2 총합 수단과,
    상기 제 2 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가, 상기 2승 총합 수단에 의한 총합 결과를 기초로 설정한 임계값을 넘거나 또는 상기 임계값 이상인 경우에 수신 신호에 사용된 모드가 동기 변조의 모드라고 판별하고, 상기 제 2 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 상기 임계값 이하이거나 또는 상기 임계값 미만인 경우에 수신 신호에 사용된 모드가 차동 변조의 모드라고 판별하는 제 2 판별 수단을 구비하되,
    상기 제 1 판별 수단이 CP 모드라고 판별한 경우에는, 제 2 판별 수단에 의한 판별 결과와는 관계없이 CP 모드라고 최종적으로 판별하는 것
    을 특징으로 하는 수신 장치.
  3. 복수의 파일럿 캐리어를 주파수 방향으로 분산적으로 시간 방향으로 연속적으로 배치함과 아울러 복수의 TMCC 캐리어를 사전 결정된 주파수 위치에 배치하는 동기 변조의 모드인 CP 모드와, 복수의 파일럿 캐리어를 주파수 방향 및 시간 방향으로 분산적으로 배치함과 아울러 복수의 TMCC 캐리어를 상기 CP 모드와는 다른 사전 결정된 주파수 위치에 배치하는 동기 변조의 모드인 SP 모드와, 복수의 파일럿 캐리어가 미사용임과 아울러 복수의 TMCC 캐리어를 상기 CP 모드와 동일한 주파수 위치에 배치하는 차동 변조의 모드 중의 어느 하나의 모드가 사용되어, OFDM 변조 방식에 의해 송신된 신호를 수신하는 수신 장치에 있어서,
    각 캐리어마다 수신 신호의 2승값을 산출하고, 상기 2승값을 1심볼 시간분의 복수의 캐리어에 대해 모두 더하는 2승 총합 수단과,
    각 캐리어마다 수신 신호와 그 1심볼 시간차의 신호의 승산 결과를 취득하는 승산 수단과,
    상기 승산 수단에 의해 취득된 승산 결과를 1심볼분의 복수의 캐리어에 대해 모두 더하는 제 1 총합 수단과,
    상기 승산 수단에 의해 취득된 승산 결과를, 1심볼분에 포함되는 상기 CP 모드의 복수의 TMCC 캐리어가 배치되는 주파수 위치에 대해 모두 더하는 제 2 총합 수단과,
    상기 승산 수단에 의해 취득된 승산 결과를, 1심볼분에 포함되는 상기 SP 모드의 복수의 TMCC 캐리어가 배치되는 주파수 위치에 대해 모두 더하는 제 3 총합 수단과,
    상기 제 1 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가, 상기 2승 총합 수단에 의한 총합 결과를 기초로 설정한 임계값을 넘거나 또는 상기 임계값 이상인 경우에는 수신 신호에 사용된 모드가 CP 모드라고 판별하는 제 1 판별 수단과,
    상기 제 1 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 상기 임계값 이하 또는 상기 임계값 미만이고, 또한 상기 제 2 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 상기 제 3 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과보다 큰 경우에는 수신 신호에 사용된 모드가 상기 차동 변조 모드라고 판별하는 제 2 판별 수단과,
    상기 제 1 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 상기 임계값 이하 또는 상기 임계값 미만이고, 또한 상기 제 2 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과가 상기 제 3 총합 수단에 의해 얻어진 총합 결과보다 작은 경우에는 수신 신호에 사용된 모드가 상기 SP 모드라고 판별하는 제 3 판별 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 수신 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 CP 모드는, 차동 검파 처리를 행하면, 모든 파일럿 캐리어의 출력이 항상 동일한 위상으로 되도록 변조된 것이고,
    상기 CP 모드의 복수의 TMCC 캐리어가 배치되는 주파수 위치와, 상기 SP 모드의 복수의 TMCC 캐리어가 배치되는 주파수 위치는 모두가 다르거나 또는 일부 중복되는 것
    을 특징으로 하는 수신 장치.
  5. 복수의 파일럿 캐리어를 주파수 방향으로 분산적으로 시간 방향으로 연속적으로 배치하는 CP 모드와, 복수의 파일럿 캐리어를 주파수 방향 및 시간 방향으로 분산적으로 배치하는 SP 모드를 포함하는 2개 이상의 모드 중의 어느 하나의 모드가 사용되어, OFDM 변조 방식에 의해 송신된 신호를 수신하는 수신 장치에 있어서,
    수신 신호의 전력을 검출하고, 상기 전력에 사전 결정된 값을 승산한 결과를 임계값으로서 취득하는 전력 검출 수단과,
    수신 신호와 그 1심볼 시간차의 신호의 상관 결과를 취득하는 제 1 상관 수단과,
    L을 2 이상의 정수로 해서, 상기 수신 신호와 그 L심볼 시간차의 신호의 상관 결과를 취득하는 제 2 상관 수단과,
    상기 제 1 상관 수단에 의해 취득된 상관 결과와 상기 제 2 상관 수단에 의해 취득된 상관 결과의 양쪽이 상기 임계값을 넘거나 또는 상기 임계값 이상인 경우에는 상기 수신 신호에 사용된 모드가 CP 모드라고 판별하고, 상기 제 2 상관 수단에 의해 취득된 상관 결과만이 상기 임계값을 넘거나 또는 상기 임계값 이상인 경우에는 상기 수신 신호에 사용된 모드가 SP 모드라고 판별하는 판별 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 수신 장치.
  6. 복수의 파일럿 캐리어를 주파수 방향으로 분산적으로 배치함과 아울러 시간 방향으로 m종류의 시간 간격 Li(i=0∼m-1)로 배치하는 m종류의 파일럿 모드 중의 어느 하나의 모드가 사용되어 OFDM 변조 방식에 의해 송신된 신호를 수신하는 수신 장치에 있어서,
    수신 신호의 전력을 검출하고, 상기 전력에 사전 결정된 값을 승산한 결과를 임계값으로서 취득하는 전력 검출 수단과,
    각 시간 간격 Li(i=0∼m-1)에 대해, 상기 수신 신호와 각각의 Li 심볼 시간차의 신호의 상관 결과를 취득하는 상관 수단과,
    상기 상관 수단에 의해 Li 심볼 시간차의 신호로부터 취득된 상관 결과가 상기 임계값을 넘거나 또는 상기 임계값 이상인 상관 결과 중, 파일럿 캐리어를 가장 작은 시간 간격 Li로 배치하는 파일럿 모드라고 판별하는 판별 수단을 구비한 것
    을 특징으로 하는 수신 장치.
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