ES2235863T3 - Receptor de señales y metodo de compensacion del desplazamiento de frecuencia. - Google Patents

Abstract

Un receptor de señales para recibir y remodular una señal de recepción formada por una sección de símbolos de datos, en donde los símbolos están asignados en paralelo a una pluralidad de subportadoras y moduladas y un símbolo de inicio añadido delante de la mencionada sección de símbolos de datos, estando el mencionado receptor de señales caracterizado porque tiene: primeros medios de memoria (51) para almacenar N señales de referencia, correspondientes cada una a una parte arbitraria en el mencionado símbolo de inicio, siendo N un entero de 2 o superior, medios de cálculo del valor de correlación transversal (52, 53) para calcular un valor de correlación transversal entre la señal de recepción mencionada y cada una de las N mencionadas señales de referencia, medios de detección de la posición de pico (54) para detectar una posición de pico de cada uno de los N mencionados valores de correlación transversal calculados por los mencionados medios de cálculo del valor de correlación transversal, medios de estimación de desplazamiento de frecuencia (55) para estimar un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción para dar salida, basándose en un valor de correlación transversal en cada una de las N posiciones de pico detectadas por los mencionados medios de detección de pico, y medios de compensación de desplazamiento de frecuencia (37) para compensar el desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción basándose en el valor del desplazamiento de frecuencia estimado por los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia.

Description

Receptor de señales y método de compensación del desplazamiento de frecuencia.

Campo técnico

La presente invención está relacionada con un receptor de señales y un método de compensación del desplazamiento de frecuencia. Particularmente, la presente invención está relacionada con un receptor de señales que recibe señales transmitidas a través del método de la transmisión de multiportadora, tal como el método de multiplexado por división de frecuencia ortogonal (OFDM), y un método de compensación del desplazamiento de frecuencia de subportadoras utilizadas en la transmisión de tales señales.

Antecedentes del arte

Como un ejemplo de un esquema de transmisión utilizado en la transmisión de datos masivos tal como una emisión de difusión de televisión digital terrestre y una red LAN (red de área local) en alta velocidad, el método OFDM que es del tipo de un método de transmisión de multiportadora está llamando la atención recientemente. De acuerdo con este método OFDM, los datos son transferidos mediante la configuración de un tren de símbolos de los datos de la entrada en paralelo, y a continuación asignando los datos formados de los símbolos en paralelo a una pluralidad de subportadoras las cuales son ortogonales entre sí.

Más específicamente, la señal transmitida por el método OFDM (denominada como señal OFDM de aquí en adelante) se genera mediante la asignación de datos de código en serie-paralelo convertidos a una pluralidad de subportadoras que tienen frecuencias en una relación ortogonal entre sí, utilizando un modulador, aplicando una transformada de Fourier (de conversión del dominio de frecuencias en un dominio en el tiempo) en los datos de código respectivos para la conversión en ondas de modulación digital, y después aplicando la conversión serie-paralelo sobre las ondas moduladas digitales. En la parte del demodulador, los datos de código originales pueden ser reproducidos mediante la aplicación de un proceso inverso al proceso antes mencionado en la parte del modulador.

La figura 43A representa el espectro de una señal de transmisión y una señal de recepción en el método de modulación de una única onda portadora (modulación de una única portadora). Por contraste, la figura 43B representa el espectro de una señal de transmisión y una señal de recepción del método OFDM.

Tal como se muestra en la figura 43A, la señal de transmisión a través del método de modulación de una única portadora está afectada por el debilitamiento selectivo de frecuencia provocado por la variación en las características de frecuencia del recorrido de la transmisión, por lo que la calidad de la señal de recepción se degrada significativamente. Por contraste, la señal de transmisión por el método OFDM mostrado en la figura 43B es insensible a la influencia del debilitamiento selectivo de frecuencia, puesto que el ancho de banda de cada subportadora es pequeño con respecto a la variación en las características de frecuencia del recorrido de transmisión. En consecuencia, puede reducirse la degradación en la calidad de la señal de recepción. Puesto que los datos se transmiten utilizando una pluralidad de subportadoras en el método OFDM, existe la ventaja de que es excelente el rendimiento de utilización de la frecuencia.

No obstante, en el método OFDM, se perderá la sincronización entre la frecuencia de transmisión y la frecuencia de recepción cuando tenga lugar el fenómeno Doppler, en el cual la banda de frecuencias de la señal de transmisión se desplaza, o bien el sintonizador del receptor es inestable, dando lugar a un desplazamiento de la frecuencia \Deltaf (denominada como desplazamiento de frecuencia de ahora en adelante) con respecto a la frecuencia de subportadora original, tal como se muestra en la figura 44. Este desplazamiento de frecuencia alterará la fase de la señal de recepción, degradando la capacidad de decodificación del receptor.

La presencia de dicho desplazamiento de frecuencia en las señales de recepción en el método OFDM que utiliza una pluralidad de subportadoras alterará la ortogonalidad de frecuencias entre las subportadoras. Si la señal OFDM recibida es introducida en el transformador de Fourier del receptor en dicho estado, la componente de señal de una subportadora adyacente a dicha subportadora aparecerá como una componente de intermodulación en la salida del transformador de Fourier para impedir que los datos de código originales puedan ser reproducidos debidamente. Esto induce al problema de que se degradará la calidad de los datos reproducidos.

Se observará que conforme se incrementa el número de subportadoras en el método OFDM, las subportadoras respectivas se distribuirán en forma más densa en las bandas determinadas respectivas. En consecuencia, incluso un pequeño desplazamiento de frecuencia provocará una fuerte interferencia entre las subportadoras adyacentes. Así pues, la compensación del desplazamiento de frecuencia es uno de los temas más importantes a considerar en la implementación de dicho sistema.

Convencionalmente, se ha propuesto varias soluciones, tal como la técnica de detección y compensación de dicho desplazamiento de frecuencia. Por ejemplo, se expone una solución en el documento "Esquema de sincronización de sistemas OFDM para una red LAN inalámbrica de alta velocidad", INFORME TECNICO DEL IEICE, DSP97-165, SAT97-122, RCS97-210 (1998-01) de Takeshi Onizawa y otros.

Como ejemplo de un sistema de transmisión y recepción convencional de una señal OFDM, se describirá a continuación con referencia a las figuras 45 - 51 un sistema que utiliza un sistema DQPSK (modulación de desplazamiento de fase diferencial en cuadratura), como esquema de modulación y que lleva a cabo la detección de retardo en el lado del receptor.

En primer lugar, se describirá con referencia a la figura 45 una estructura de un transmisor de señales OFDM convencional. En la figura 45, la línea de señal representada por una línea negrita de trazo lleno grueso indica una señal compleja (una señal formada en un eje de detección de fase y una señal de eje de detección ortogonal), mientras que la línea de señal representada por una línea delgada indica una señal de numero real.

Tal como se muestra en la figura 45, la primera mitad del transmisor OFDM convencional incluye un convertidor serie-paralelo 1 que aplica una conversión serie-paralelo en las señales de información de la entrada, un modulador de código 2 que aplica la modulación tal como el tipo DQPSK en las señales de información en paralelo asignadas a las respectivas subportadoras, un transformador de Fourier discreto inverso 3 que aplica una transformación de Fourier discreta inversa en la salida de las señales procedentes del modulador 2, un convertidor paralelo-serie 4 que convierte las señales de salida del transformador de Fourier discreto inverso 3 en señales en serie, y un circuito de inserción 5 de sección de guarda que añade una sección de guarda al comienzo de la señal de salida del convertidor paralelo-serie 4 para generar un símbolo de datos.

La última mitad del transmisor OFDM convencional incluye una memoria 6 que almacena el preámbulo y el símbolo de inicio de los símbolos conocidos añadidos al comienzo de un paquete, un conmutador 7 de conmutación del preámbulo, símbolo de inicio y los símbolos de los datos para su salida de acuerdo con el reloj de conmutación suministrado desde un controlador 1000 que se describirá posteriormente, un modulador de cuadratura digital 8 que proporciona la componente real y la componente imaginaria de la salida del conmutador 7 como una componente de la señal, un convertidor D/A 9, que convierte la salida del modulador de cuadratura digital 8 en datos analógicos, y un convertidor de frecuencia 10 que convierte la frecuencia de los datos analógicos del convertidor D/A 9 para transmitir una señal OFDM. El transmisor OFDM incluye además un controlador 1000 formado por una CPU y similar para controlar la operación global del transmisor OFDM.

El formato de señal de la señal OFDM generada por el transmisor OFDM antes descrito está formado por símbolos conocidos que incluyen los símbolos del preámbulo (dos) y del inicio asociados en el comienzo de un paquete, y un símbolo de datos que tiene datos transformados de Fourier discretos inversos añadidos con una sección de guarda.

Más específicamente, el símbolo de datos se genera mediante la copia de la señal de una longitud de sección Tgi en la ultima mitad de la salida (sección de símbolos válidos) del transformador de Fourier 3 discreto inverso, y aplicando la misma cabecera (la sección de guarda) de la sección de símbolos válidos. Esta aplicación de una sección de guarda permite conseguir una robustez en la onda retardada que llega con retraso durante un periodo de tiempo dentro de la longitud de la sección de guarda Tgi.

El preámbulo que forma el símbolo conocido es una señal utilizada en el ajuste de ganancia de un control de ganancia automático (AGC), sincronización de símbolos, y similares. El símbolo de inicio que forma el símbolo conocido sirve para determinar la fase inicial en la realización de la modulación por codificación diferencial, y es una señal que incluye todas las subportadoras. La longitud de cada símbolo de inicio es igual a la longitud de la sección de símbolos válidos Tw excluyendo la sección de guarda del símbolo de datos.

En el caso en que se utilicen N subportadoras con el intervalo de frecuencia df, la amplitud de la señal tiene que ser muestreada N veces durante la longitud del símbolo de inicio Tw ( = 1/df).

La estructura de un receptor de señales OFDM convencional se describirá aquí con referencia a la figura 47. En la figura 47, la línea de señales representada por una línea negrita indica una señal compleja mientras que la línea de señales representada por una línea fina indica una señal de número real.

Con referencia a la figura 47, la primera mitad del receptor OFDM convencional incluye un convertidor de frecuencia 11, que convierte la frecuencia de una señal de recepción en una banda predeterminada, un convertidor A/D 12 que convierte la salida del convertidor de frecuencia 11 en datos digitales, un detector ortogonal digital 13 que separa la salida del convertidor A/D 12 en una componente real y una componente imaginaria, un compensador de desplazamiento de frecuencia 14 que compensa el desplazamiento de frecuencia, y que estima una sincronización en el tiempo (posición) del símbolo, y un generador de reloj de símbolos 15, que genera un reloj de símbolos basándose en un valor estimado de la posición del símbolo a partir del compensador de desplazamiento de frecuencia
14.

La última mitad del receptor OFDM convencional incluye un circuito de eliminación de la sección de guarda 16 que elimina la sección de guarda de la salida del compensador de desplazamiento de frecuencia 14, de acuerdo con un reloj de eliminación de la sección de guarda suministrado desde el controlador 2000 que se describirá más adelante basándose en el reloj de símbolos generado por el generador de reloj de símbolos 15, un convertidor serie-paralelo 17 que aplica la conversión serie-paralelo en la salida del circuito de eliminación de la sección de guarda 16, un transformador de Fourier discreto (FFT) 18 que aplica la transformada de Fourier discreta en la salida del convertidor serie-paralelo 17, un circuito de determinación de código 18 que demodula la salida del transformador de Fourier discreto 18, y un convertidor paralelo-serie 20 que aplica la conversión paralelo-serie sobre la salida del circuito de determinación de código 19. El receptor OFDM incluye además un controlador 2000 formado sobre una CPU y similar, que controla la operación global del receptor OFDM.

Con referencia a la figura 48, el detector ortogonal digital 13 de la figura 47 incluye un oscilador local 21 que oscila a una frecuencia constante, un desplazador de fase \pi/2 que desplaza en \pi2 la fase de la señal de salida del oscilador local 21, multiplicadores 23 y 24 que multiplican la salida del convertidor A/D 12 de la figura 47 por las salidas respectivas del oscilador local 21 y el desplazador de fase \pi\2 22m y los filtros 25 y 26 que extraen las señales complejas deseadas a partir de las salidas respectivas de los multiplicadores 23 y 24.

Con referencia a la figura 48, el compensador de desplazamiento de frecuencia 14 de la figura 47 incluye una unidad de retardo 13 que retarda la señal de salida del detector ortogonal digital 13 (figura 47) en una longitud de la sección de símbolos válidos Tw, un correlador transversal 32 que calcula un valor de correlación transversal entre la salida de la unidad de retardo 31 y la señal de recepción del detector ortogonal digital 13, y un autocorrelador 33 que calcula el valor de autocorrelación de la señal de recepción del detector ortogonal digital 13.

El compensador de desplazamiento de frecuencia 14 incluye un detector de pico 34 que detecta la posición de pico del valor del correlador transversal independientemente del nivel de la señal de recepción, dividiendo la salida del correlador transversal 32 por la salida del autocorrelador 33, y un estimador de posición de sincronización de símbolos 35, que proporciona un valor estimado de la posición del símbolo de la salida (posición del pico del valor de correlación transversal) del detector de pico 34.

El compensador de desplazamiento de frecuencia 14 incluye además un estimador del ángulo de rotación 36 que estima el ángulo de rotación del valor de correlación transversal de la salida del correlador transversal 32 y la salida del detector de pico 34 (posición del pico del valor de correlación transversal) para dar salida a un valor estimado del desplazamiento de frecuencia, y un circuito de rotación de fase 37 que proporciona una señal compensada para un desplazamiento de frecuencia mediante la rotación de la fase de la señal de recepción del detector ortogonal digital 13, basándose en el valor estimado del desplazamiento de frecuencia del estimador del ángulo de rotación 36.

Con referencia a la figura 50, los correladores 32 y 33 de la figura 49 incluyen una línea de retardo 41, una toma 42, y un sumador 43, para calcular el valor de correlación mediante la integración de la primera señal de entrada utilizando el número de la toma obtenida de la segunda señal de entrada.

Más específicamente, el correlador transversal 32 recibe una señal del detector ortogonal digital 13 (figura 47) como la primera señal de entrada y una versión retardada de la señal de recepción del detector ortogonal digital 13, retardada en Tw en la unidad de retardo 31, como la segunda señal de entrada. Se puede obtener un valor de correlación transversal mediante la integración de la primera señal de entrada a través de las distintas tomas M obtenidas a partir de la segunda señal de entrada.

El autocorrelador 33 recibe de forma común la señal de recepción del detector ortogonal digital 13 (figura 47) como la primera y segunda señales de entrada. Mediante la integración de esta señal de recepción a través de las distintas tomas M obtenidas a partir de la señal de recepción, se obtiene un valor de autocorrelación. En este caso, el numero de las tomas M es igual al numero de puntos (el numero máximo de subportadoras determinadas dependiendo de la estructura del FFT 18) del transformador de Fourier discreto (FFT) 18 (figura 47).

La operación del compensador de desplazamiento de frecuencia 14 se describirán más adelante con referencia a la figura 49.

El detector de pico 34 de la figura 49 proporciona la posición de pico de un valor de correlación transversal, dividiendo la salida del correlador transversal 32 por la salida del autocorrelador 33. Basándose en el resultado detectado del detector de pico 34, el estimador de posición de sincronización del símbolo 35 genera un valor estimado de la posición de sincronización del símbolo.

Puesto que cada valor de correlación se calcula con un número complejo, el ángulo de rotación \Delta\Theta con respecto al eje real del valor de correlación transversal puede estimarse a partir de la posición de pico del valor de correlación transversal en el estimador del ángulo de rotación 36, tal como se muestra en la figura 51. Basándose en este ángulo de rotación \Delta\Theta, el estimador del ángulo de rotación 36 puede estimar el valor de desplazamiento de la frecuencia \Deltaf, utilizando la siguiente ecuación:

\Delta f = \Delta \Theta / (2 \pi Tw

Basándose en el valor de desplazamiento de frecuencia \Deltaf estimado por el estimador del ángulo de rotación 36, el circuito de rotación de fase 37 puede compensar el desplazamiento de frecuencia mediante la rotación de la fase de la señal de recepción a partir del detector ortogonal digital 13 (figura 47). Puesto que el ángulo de rotación \Delta\Theta con respecto al eje real del valor de correlación transversal toma un valor de -\pi a \pi, puede ser compensado el desplazamiento de frecuencia en el rango de -1/(2Tw) a 1/(2Tw).

Aunque el desplazamiento de frecuencia está compensado por la rotación de fase de una señal de recepción utilizando el circuito de rotación de fase 37 en el compensador de desplazamiento de frecuencia 14 convencional anteriormente descrito, el desplazamiento de frecuencia de la señal de recepción puede ser compensado sin utilizar el circuito de rotación de fase 37. Más específicamente, el valor de desplazamiento de frecuencia \Deltaf obtenido del ángulo de rotación \Delta\Theta mediante el estimador del ángulo de rotación 36 se aplica a la entrada de control no mostrada del oscilador local 21 en el detector ortogonal digital 13 mostrado en la figura 48. Mediante el control en forma variable de la frecuencia de oscilación, puede compensarse el desplazamiento de frecuencia de la señal de recepción.

No obstante, el compensador de desplazamiento de frecuencia convencional utiliza el método de autocorrelación de retardo, utilizando una versión retardada de la señal de recepción como una señal de referencia. Existía el problema de que solo podría detectarse un desplazamiento de frecuencia en el rango de -0,5 a +0,5 y compensándose como el desplazamiento de frecuencia normalizado en el intervalo de frecuencia de la subportadora.

El documento EP 0898403 expone un aparato para recibir señales de información digitales, y más particularmente con un aparato de recepción de señales de información digitales, el cual es operativo para recibir una señal de información digital, tal como una señal de emisión de difusión de audio digital, y para obtener una seña de información reproducida, tal como una señal de audio reproducida, basándose en la señal de información digital recibida.

El documento EP 0898457 expone un sistema de sincronización para una señal de entrada que tenga una pluralidad de símbolos OFDM, teniendo cada símbolo al menos un intervalo de guarda, incluyendo unos medios de correlación para proporcionar un producto de la señal de entrada con un conjugado complejo de la señal de entrada retardada en un periodo predeterminado, medios aritméticos para obtener un valor de argumento del producto, y medios de detección para detectar una transición en valores de fase de una salida de los medios aritméticos, en los que la transición tiene lugar cuando el valor de fase en una parte de la duración del símbolo sea substancialmente menor que otra parte de la duración del símbolo. El sistema incluye adicionalmente un estimador de potencia para detectar una trama de símbolos OFDM de la señal de entrada con referencia a un umbral predeterminado, y medios para estimar el desplazamiento de la frecuencia de la portadora fraccional.

El documento US 4527278 expone un método de corrección de frecuencia utilizado en un receptor de un sistema de transmisión de datos, en el cual se transmite una palabra de sincronización antes de los datos. Durante cada uno de las distintas etapas se calculan al menos un par de correlaciones parciales en fase C, (k-1), C_{r}(k), y al menos un par de correlaciones parciales en cuadratura C_{r}(k-1), C_{r}(k).

Exposición de la invención

Es deseable proporcionar un receptor de señales y un método de compensación de desplazamiento de frecuencia con un rango de compensación incrementado del desplazamiento de frecuencia.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un receptor de señales para recibir y remodular una señal de recepción formada por una sección de símbolos de datos, en donde los símbolos están asignados en paralelo a una pluralidad de subportadoras y moduladas y un símbolo de inicio añadido delante de la mencionadas sección de símbolos de datos, en el que el mencionado receptor de señales comprende:

primeros medios de memoria para almacenar N (N es un entero de 2 o superior) señales de referencia, correspondientes cada una a una parte arbitraria en el mencionado símbolo de inicio,

medios de cálculo del valor de correlación transversal para calcular un valor de correlación transversal entre la señal de recepción mencionada y cada una de las N mencionadas señales de referencia,

medios de detección de la posición de pico para detectar una posición de pico de cada uno de los N mencionados valores de correlación transversal calculados por los mencionados medios de cálculo del valor de correlación transversal,

medios de estimación de desplazamiento de frecuencia para estimar un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción para dar salida, basándose en un valor de correlación transversal en cada una de las N posiciones de pico detectadas por los mencionados medios de detección de pico, y

medios de compensación de desplazamiento de frecuencia para compensar el desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción basándose en el valor del desplazamiento de frecuencia estimado por los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia,

en el que los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia comprenden:

medios de cálculo del ángulo de rotación de fase para calcular una diferencia de fase de los valores de correlación transversal en cada una de las mencionadas N posiciones de pico,

segundos medios de memoria para almacenar los datos de referencia basándose en un ángulo de rotación de fase entre los valores de correlación transversal correspondientes a las mencionadas N señales de referencia bajo un estado en donde esté presente un desplazamiento de frecuencia en particular, y

medios de un divisor para dividir la diferencia de fase de los valores de correlación transversal calculados por los mencionados medios de cálculo del ángulo de rotación por los mencionados datos de referencia para calcular el mencionado valor estimado del desplazamiento de frecuencia.

Preferiblemente, un receptor de señales que recibe y demodula una señal de recepción formada por una sección de símbolos de datos, en donde los símbolos están asignados en paralelo a una pluralidad de subportadoras y moduladas y un símbolo de inicio añadido delante de la sección de símbolos de datos, que incluye: primeros medios de memoria, medios de cálculo del valor de correlación transversal, medios de detección de la posición de pico, medios de estimación del desplazamiento de frecuencia, y medios de compensación del desplazamiento de frecuencia. Los primeros medios de memoria almacenan N tipos (N es un entero de 3 o más) de señales de referencia, correspondiendo cada uno a una parte arbitraria en el símbolo de inicio. Los medios de calcula del valor de correlación transversal calculan un valor de correlación transversal entre la señal de recepción y cada uno de los N tipos de señales de referencia. Los medios de detección de la posición de pico detectan una posición de pico de cada uno de los N valores de correlación transversal calculados por los medios de cálculo del valor de correlación transversal. Los medios de estimación del desplazamiento de frecuencia estiman y promedian una pluralidad de valores de estimación del desplazamiento de frecuencia de una subportadora de la señal de recepción para su salida, basándose en un valor de correlación transversal en cada una de las N posiciones de pico detectadas por los medios de detección de la posición de pico. Los medios de compensación del desplazamiento de frecuencia compensan el desplazamiento de frecuencia de una subportadora de la señal de recepción, basándose en el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia estimado y promediado por los medios de estimación del desplazamieneto de frecuencia.

Preferiblemente, un receptor de señales que recibe y demodula una señal de recepción formada por una sección de símbolos de datos, en donde los símbolos están asignados en paralelo a una pluralidad de subportadoras y moduladas y un símbolo de inicio añadido delante de la sección de símbolos de datos, que incluye: primeros medios de memoria, medios de cálculo del valor de correlación transversal, medios de detección de la posición de pico, medios de estimación del desplazamiento de frecuencia, medios de rotación de fase, segundos medios de memoria, medios de control, y medios de compensación del desplazamiento de frecuencia. Los primeros medios de memoria almacenan N tipos (N es un entero de 2 o superior) de señales de referencia, correspondientes cada uno a una parte arbitraria en el símbolo de inicio. Los medios de cálculo del valor de correlación transversal calculan un valor de correlación transversal entre una primera señal aplicada y cada uno de los N tipos de señales de referencia. Los medios de detección de la posición de pico detectan un posición de pico de cada uno de los N valores de correlación transversal calculados por los medios de cálculo del valor de correlación transversal. Los medios de estimación del desplazamiento de frecuencia estiman un valor estimado del desplazamiento de frecuencia de la primera señal aplicada a los medios de cálculo del valor de correlación transversal para su salida, basándose en un valor de correlación transversal en cada una de las N posiciones de pico detectadas por los medios de detección del desplazamiento de frecuencia, y acumula los valores de estimación del desplazamiento de frecuencia. Los medios de rotación de fase realizan la rotación de la fase de una subportadora de una segunda señal aplicada, basándose en el valor estimado del desplazamiento de frecuencia estimado por los medios de estimación del desplazamiento de frecuencia. Los segundos medios de memoria almacenan la segunda señal cuya fase está rotada por los mencionados medios de rotación. Los medios de control ejecutan una vez una primera operación de control de aplicación de la señal de recepción a los medios de cálculo del valor de correlación transversal como en la primera señal, y a los medios de rotación de fase como la segunda señal para acumular los valores de estimación del desplazamiento de frecuencia de una subportadora de la señal de recepción, y haciendo rotar la fase de la subportadora de la señal de recepción para el almacenamiento en los segundos medios de memoria, y repitiendo (N-1) veces una segunda operación de control de aplicación de la señal almacenada en los segundos medios de memoria a los medios de cálculo del valor de correlación transversal como la primera señal y a los medios de rotación de fase como la segunda señal, para acumular los valores de estimación del desplazamiento de frecuencia de una subportadora de la señal almacenada en la segunda memoria, y haciendo rotar la fase de la subportadora de la señal almacenada en la segunda memoria para el almacenamiento en los segundos medios de memoria. Los medios de compensación del desplazamiento de frecuencia compensan el desplazamiento de frecuencia de la subportadora de la señal de recepción, basándose en un valor añadido de los N valores de estimación del desplazamiento de frecuencia acumulados por la primera y segunda operaciones de control.

Preferiblemente, un receptor de señales que recibe y demodula una señal de recepción formada de una sección de símbolos de datos, en donde los símbolos están asignados en paralelo a una pluralidad de subportadoras y modulados y un símbolo de inicio añadido delante de la sección de símbolos de datos, que incluye: primeros medios de memoria, medios de cálculo del valor de correlación transversal, medios de detección de la posición de pico, segundos medios de memoria, medios de estimación del desplazamiento de frecuencia, medios de sumador, medios de rotación de fase, medios de control, y medios de compensación del desplazamiento de frecuencia. Los primeros medios de memoria almacenan N tipos (N es un entero de 2 o superior) de señales de referencia, correspondientes cada una a una parte arbitraria en el símbolo de inicio, y una pluralidad de datos de referencia basándose en un ángulo de rotación de fase entre los valores de correlación transversal correspondientes a una pluralidad de conjuntos de señales de referencia, formando cada conjunto por dos o más tipos de señales de referencia, bajo un estado en el que está presente un desplazamiento de frecuencia en particular. Los medios de cálculo del valor de correlación transversal calculan un valor de correlación transversal entre una primera señal aplicada y las señales de referencia respectivas de cada conjunto. Los medios de detección de la posición de pico detectan una posición de pico de cada valor de correlación transversal calculado por los medios de cálculo del valor de correlación transversal. Los segundos medios de memoria extraen y almacenan una parte de la señal de recepción. Los medios de estimación del desplazamiento de frecuencia estiman un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la primera señal aplicada a los medios de cálculo del valor de correlación transversal para su salida, basándose en un valor de correlación transversal en cada posición de pico detectada por los medios de detección de la posición de pico y datos de referencia correspondientes a las señales de referencia de cada conjunto. Los medios de sumador acumulan los valores estimados del desplazamiento de frecuencia obtenidos a la salida de los medios de estimación del desplazamiento de frecuencia. Los medios de rotación de fase rotan una fase de la señal de recepción almacenada en los segundos medios de memoria, basándose en el valor de la estimación del desplazamiento de frecuencia estimado por los medios de estimación del desplazamiento de frecuencia. Los medios de control ejecutan una primera operación de control de la aplicación de la señal de recepción a los medios de cálculo del valor de correlación transversal como la primera señal para calcular un valor de correlación transversal con las señales de referencia respectivas de un conjunto correspondiente a los datos de referencia más pequeños de la pluralidad de datos de referencia, y estimando un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la señal de recepción mediante los medios de estimación del desplazamiento de frecuencia sobre el valor de correlación transversal calculado y los datos de referencia más pequeños, y repitiendo una segunda operación de control de aplicar la señal de recepción cuya fase está rotada basándose en el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia estimado y almacenado en los segundos medios de memoria a los medios de cálculo del valor de correlación transversal como la primera señal, para calcular un valor de correlación transversal con el conjunto de señales de referencia correspondientes a los datos de referencia no utilizados más pequeños a partir de la pluralidad de datos de referencia, y estimando unos valores estimados del desplazamiento de frecuencia de la señal almacenada en la segunda memoria por los medios de estimación del desplazamiento de frecuencia, basándose en el valor de correlación transversal calculado y en los datos de referencia no utilizados más pequeños. Los medios de compensación del desplazamiento de frecuencia compensan el desplazamiento de frecuencia de la subportadora de la señal de recepción, basándose en un valor añadido de las estimaciones del desplazamiento de frecuencia acumuladas por los medios del sumador y calculadas por la primera y segunda operaciones de control.

Preferiblemente, un receptor de señales que recibe y demodula una señal de recepción formada por una sección de símbolos de datos en donde los símbolos están asignados en paralelo a una pluralidad de subportadoras y moduladas y un símbolo de inicio añadido delante de la sección de símbolos de datos, que incluye: medios de detección del valor C/N, medios de memoria, medios de salida de la señal de referencia, medios de cálculo del valor de correlación transversal, medios de cálculo de la posición de pico, medios de estimación del desplazamiento de frecuencia, y medios de compensación del desplazamiento de frecuencia. Los medios de detección de C/N detectan un valor de C/N de la señal de recepción. Los medios de memoria almacenan una tabla de datos que identifican una señal de referencia óptima correspondiente al valor de C/N de la señal de recepción. Los medios de salida de la señal de referencia dan salida a N tipos (N es un entero de 2 o superior) de señales de referencia óptimas, correspondientes cada una a un parte arbitraria del símbolo de inicio, basándose en la tabla de datos correspondiente al valor de C/N detectado. Los medios de cálculo del valor de correlación transversal calculan un valor de correlación transversal entre la señal de recepción y cada uno de los N tipos de señales de referencia. Los medios de detección de la posición de pico detectan una posición de pico de cada uno de los N valores de correlación transversal calculados por los medios de cálculo del valor de correlación transversal. Los medios de estimación del desplazamiento de frecuencia estiman un valor estimado del desplazamiento de frecuencia de una subportadora de la señal de recepción para su salida, basándose en un valor de correlación transversal en cada una de las N posiciones de pico detectadas por los medios de detección de la posición de pico. Los medios de compensación del desplazamiento de frecuencia compensan el desplazamiento de frecuencia de la subportadora de la señal de recepción, basándose en el valor estimado del desplazamiento de frecuencia estimado por los medios de estimación del desplazamiento de frecuencia.

De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método de compensación de un desplazamiento de frecuencia de una señal de recepción en un receptor de señales que recibe y demodula la señal de recepción formada por una sección de símbolos de datos en donde los símbolos están asignados en paralelo a una pluralidad de subportadoras y moduladas y un símbolo de inicio añadido delante de la mencionada sección de símbolos de datos, comprendiendo el método mencionado las etapas de:

calcular un valor de la correlación transversal entre la mencionada señal de recepción y cada una de las N señales de referencia (N es un entero de 2 o superior), correspondientes cada una a una parte arbitraria en el mencionado símbolo de inicio,

detectar una posición de pico de cada uno de los mencionados N valores de correlación transversal calculados,

estimar un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción para su salida, basándose en un valor de correlación transversal en cada una de las mencionadas posiciones de pico detectadas, y

compensar un desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción basándose en el mencionado valor de estimación del desplazamiento de frecuencia estimado,

en el que la mencionada etapa de compensación de un valor estimado del desplazamiento de frecuencia para su salida comprende las etapas de:

calcular una diferencia de fase de los valores de correlación transversal en cada una de las mencionadas N posiciones de pico,

almacenar los datos de referencia basados en un ángulo de rotación de fase entre los valores de correlación transversal correspondientes a las mencionadas N señales de referencia bajo un estado en donde esté presente un desplazamiento de frecuencia en particular, y

dividir la diferencia de fase de los mencionados valores de correlación transversal calculados por los mencionados datos de referencia, para calcular el mencionado valor de estimación del desplazamiento de frecuencia.

Preferiblemente, el método de compensación de un desplazamiento de frecuencia de una subportadora de una señal de recepción en un receptor de señales que recibe y demodula la señal de recepción formada por una sección de símbolos de datos en donde los símbolos están asignados a una pluralidad de subportadoras y modulados y un símbolo de inicio aplicado delante de la sección de símbolos de datos, que incluye las etapas de: calcular un valor de correlación transversal entre la señal de recepción y cada uno de los N tipos (N es un entero de 3 o superior) de señales de referencia, correspondientes cada una a una parte arbitraria en el símbolo de inicio, detectar una posición de pico de los N valores de correlación calculados, estimar y promediar una pluralidad de valores de estimación del desplazamiento de frecuencia de la subportadora de la señal de recepción para su salida, basándose en el valor de correlación transversal en cada una de las N posiciones de pico detectadas, y compensar el desplazamiento de frecuencia de la subportadora de la señal de recepción, basándose en el valor estimado del desplazamiento de frecuencia estimado y promediado.

Preferiblemente, el método de compensación de un desplazamiento de frecuencia de una subportadora de una señal de recepción en un receptor de señales que recibe y demodula la señal de recepción formada por una sección de símbolos de datos en donde los símbolos están asignados en paralelo a una pluralidad de subportadoras y remodulados, y un símbolo de inicio añadido delante de la sección de símbolos de datos, que incluye una primera etapa de control y una segunda etapa de control. La primera etapa de control incluye las etapas de calcular un valor de correlación transversal entre la señal de recepción y cada uno de los N tipos (N es entero de 2 o superior) de señales de referencia, correspondientes cada una a una parte arbitraria de un símbolo de inicio, detectar la posición de pico de cada uno de los N valores de correlación transversal calculados, estimar un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la subportadora de la señal de recepción, basándose en un valor de correlación transversal en cada una de las N posiciones del valor de pico detectadas para su salida, así como también acumular los valores estimados del desplazamiento de frecuencia rotando la fase de la subportadora de la señal de recepción, basándose en el valor estimado del desplazamiento de frecuencia y almacenando la señal de recepción rotada en fase. La segunda etapa de control incluye las etapas de calcular un valor de correlación transversal entre la señal de recepción rotada en su fase almacenada y cada uno de los N tipos de señales de referencia que detectan una posición de pico de cada uno de los valores de correlación calculados, estimar un valor estimado del desplazamiento de frecuencia de la subportadora de la señal de recepción rotada en fase almacenada para su salida, basándose en el valor de correlación transversal en cada una de las N posiciones de pico detectadas, así como también la acumulación del valor de estimación del desplazamiento de frecuencia estimado, rotando la fase de la subportadora de la señal de recepción rotada en fase almacenada, basándose en el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia estimado, y almacenando la señal de recepción rotada en su fase. El método incluye las etapas de repetir la segunda etapa de control (N-1) veces después de la primera etapa de control, y compensando el desplazamiento de frecuencia mediante la rotación de la fase de la subportadora de la señal de recepción basándose en un valor añadido de los N valores de estimación del desplazamiento de frecuencia acumulados por la primera y segunda etapas de control.

Preferiblemente, el método de compensación de un desplazamiento de frecuencia de una subportadora de una señal de recepción en un receptor de señales que recibe y demodula la señal de recepción formada por una sección de símbolos de datos, en donde los símbolos están asignados en paralelo a una pluralidad de subportadoras y remodulados, y un símbolo de inicio añadido delante de la sección de símbolos de datos, que incluye las etapas de: almacenar N tipos (N es un entero de 2 o superior) de señales de referencia, correspondientes cada una a una parte arbitraria del símbolo de inicio y una pluralidad de datos de referencia basándose en los ángulos de rotación de fase entre los valores de correlación transversal correspondientes a una pluralidad de conjuntos de las señales de referencia, formado cada conjunto por al menos dos o más tipos de señales de referencia, bajo un estado en el que está presente un desplazamiento de frecuencia en particular, una primera etapa de control, y una segunda etapa de control. La primera etapa de control incluye las etapas de calcular un valor de correlación transversal entre la señal de recepción y las respectivas señales de referencia de un conjunto correspondiente a los datos de referencia más pequeños a partir de la pluralidad de datos de referencia, detectando una posición de pico de cada uno de los valores de correlación transversal calculados, estimar un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la subportadora de la señal de recepción, basándose en el valor de correlación transversal en cada una de las posiciones de pico detectadas y en los datos de referencia más pequeños para su salida, así como también la acumulación de los valores de estimación del desplazamiento de frecuencia, extraer y almacenar una parte de la señal de recepción, y rotando la fase de la señal de recepción almacenada basándose en el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia estimado. La segunda etapa de control incluye las etapas de calcular un valor de correlación transversal entre la señal de recepción almacenada cuya fase se hace rotar, basándose en el valor estimado del desplazamiento de frecuencia estimado y en las señales de referencia respectivas de un conjunto correspondiente a los datos de referencia no utilizados más pequeños de la pluralidad de datos de referencia, detectar una posición de pico de cada uno de los valores de referencia transversales calculados, y estimar un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la señal de recepción almacenada y rotada en su fase para la salida, basándose en el valor de correlación transversal en cada una de las posiciones de pico detectadas y en los datos de referencia no utilizados más pequeños, así como también acumular los valores del desplazamiento de frecuencia estimados. El método incluye además las etapas de repetir la segunda etapa de control después de la primera etapa de control, y compensando el desplazamiento de frecuencia mediante la rotación de la fase de la subportadora de la señal de recepción, basándose en un valor añadido de los valores estimados del desplazamiento de frecuencia acumulados por la primera y segunda etapas de control.

Preferiblemente, el método de compensación del desplazamiento de frecuencia de una subportadora de una señal de recepción en un receptor de señales que recibe y demodula la señal de recepción formada por una sección de símbolos de datos, en donde los símbolos están asignados en paralelo a una pluralidad de subportadoras y modulados, y un símbolo de inicio añadido delante de la sección de símbolos de datos que incluye las etapas de: detectar el valor de C/N de la señal de recepción, almacenar una tabla de datos de identificación de una señal de referencia optima correspondiente al valor de C/N de la señal de recepción, proporcionando N tipos (N es un entero de 2 o superior) de señales de referencia óptimas, correspondientes cada una a una parte arbitraria en el símbolo de inicio, basándose en una tabla de datos, de acuerdo con el valor de C/N detectado, calcular un valor de correlación transversal entre la señal de recepción y cada uno de los N tipos de señales de referencia, detectar una posición de pico de cada uno de los N valores de referencia transversal calculados, estimar un valor de estimación de desplazamiento de frecuencia de la subportadora de la señal de recepción para su salida, basándose en el valor de correlación transversal en cada una de las N posiciones de pico detectadas, y compensar el desplazamiento de frecuencia de la subportadora de la señal de recepción basándose en el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia estimado.

Con el fin de que la presente invención pueda ser comprendida más fácilmente, se describirán a continuación unas realizaciones específicas de la misma, con referencia a los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es un diagrama de bloques que muestra un compensador de desplazamiento de frecuencia de un receptor OFDM de acuerdo con una primera realización de la presente invención.

La figura 2 es un diagrama para describir el mecanismo operativo del compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM de acuerdo con la primera realización de la presente invención, en donde x representa la posición estimada equivalente de un ángulo de rotación de fase. Ngi representa el número de muestras incluidas en Tgi. Nw representa el número de muestras incluidas en Tw.

La figura 3 es un diagrama para describir el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits del compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM, de acuerdo con la primera realización de la presente invención.

La figura 4 es un diagrama para describir la posición de una señal de referencia de un símbolo de inicio del compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM, de acuerdo con la primera realización de la presente invención.

La figura 5 es un diagrama para describir el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits cuando se utiliza una señal de referencia con distintos datos de referencia (diferencia equivalente del tiempo estimado) TE en un compensador de desplazamiento de frecuencia que tenga un valor alto CNR del receptor OFDM de acuerdo con la primera realización de la presente invención.

La figura 6 es un diagrama para describir el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits cuando se utiliza una señal de referencia con distintos datos de referencia (diferencia equivalente del tiempo estimado) TE en un compensador de desplazamiento de frecuencia que tenga un valor CNR bajo del receptor OFDM, de acuerdo con la primera realización de la presente invención.

La figura 7 es un diagrama para describir el incremento en el desplazamiento de frecuencia que puede ser estimado cuando el ruido sea relativamente pequeño y TE/Tw sea pequeño en el compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM.

La figura 8 es un diagrama para describir la reducción en un desplazamiento de frecuencia que puede ser estimado cuando TE/Tw sea grande en el compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM.

La figura 9 es un diagrama para describir el incremento en un error de estimación del desplazamiento de frecuencia debido al ruido, cuando TE/Tw es pequeño en el compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM.

La figura 10 es un diagrama para describir la reducción en un error de estimación del desplazamiento de frecuencia debido al ruido, cuando TE/Tw es grande en el compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM.

La figura 11 es un diagrama de bloques que muestra un compensador de desplazamiento de frecuencia de un receptor OFDM de acuerdo con una segunda realización de la presente invención.

La figura 12 es un diagrama para describir el mecanismo de operación del compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM de acuerdo con la segunda realización de la presente invención. X representa la posición estimada equivalente del ángulo de rotación de fase.

La figura 13 es un gráfico que muestra la relación entre un valor de desplazamiento de frecuencia y un valor estimado del desplazamiento de frecuencia por el método de estimación del desplazamiento de frecuencia general en un compensador de desplazamiento de frecuencia de un receptor OFDM. La línea de trazo lleno en negrita representa la parte sin ruido. La zona sombreada representa el rango del error estimado del desplazamiento de frecuencia en donde no existe ruido. El valor de \Deltaf representa el valor de desplazamiento de frecuencia. El valor de \DeltaF representa el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia.

La figura 14 es un diagrama para describir el incremento en el error estimado del ángulo de fase de un valor de correlación transversal cuando la amplitud del valor de correlación transversal llega a ser más pequeño en un compensador de desplazamiento de frecuencia de un receptor OFDM. La zona sombreada representa el rango de error de la salida del valor de correlación transversal debido al ruido.

La figura 15 es un diagrama de bloques de un compensador de desplazamiento de frecuencia de un receptor OFDM de acuerdo con una tercera realización de la presente invención.

La figura 16 es un diagrama de bloques para describir la operación del compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM de acuerdo con la tercera realización de la invención presente.

La figura 17 es un diagrama de bloques para describir la operación del compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM de acuerdo con la tercera realización de la presente invención.

La figura 18 es un diagrama de bloques para describir la operación del compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM de acuerdo con la tercera realización de la presente invención.

La figura 19 es un diagrama de flujo que representa el procedimiento en el compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM de acuerdo con la tercera realización de la presente invención.

La figura 20 es un gráfico que muestra la relación entre el desplazamiento de frecuencia normalizado y la tasa de errores de bits obtenida a partir del compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM, de acuerdo con la tercera realización de la presente invención.

La figura 21 es un diagrama de bloques que muestra un compensador de desplazamiento de frecuencia de un receptor OFDM de acuerdo con una cuarta realización de la presente invención.

La figura 22 es un diagrama de bloques que muestra un compensador de desplazamiento de frecuencia de un receptor OFDM, de acuerdo con una quinta realización de la presente invención.

La figura 23 muestra la realización entre las señales de referencia almacenadas en la memoria 211 del estimador de desplazamiento de frecuencia de la figura 22. X representa la posición estimada equivalente del ángulo de rotación de fase (la longitud de la señal de referencia es constante).

La figura 24 es un diagrama de flujo del procedimiento del estimador de desplazamiento de frecuencia de un receptor OFDM de acuerdo con la quinta realización de la presente invención.

La figura 25 es un diagrama para describir la relación entre las señales de referencia almacenadas en la memoria 211 de un estimador de desplazamiento de frecuencia de un receptor OFDM, de acuerdo con una sexta realización de la presente invención. X representa una posición estimada equivalente del ángulo de rotación de fase (la longitud de la señal de referencia es constante).

La figura 26 es un diagrama de bloques que muestra un detector ortogonal con una función de compensación de desplazamiento de frecuencia de un receptor OFDM, de acuerdo con una séptima realización de la invención presente.

La figura 27 es un diagrama de bloques de un estimador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM de acuerdo con la séptima realización de la presente invención.

La figura 28 es un diagrama de bloques que muestra un detector ortogonal digital de la unidad detectora ortogonal con la función de compensación de desplazamiento de frecuencia de la figura 26.

La figura 29 es un diagrama de bloques que muestra la relación entre un estimador de desplazamiento de frecuencia y un detector ortogonal digital de un receptor OFDM, de acuerdo con una octava realización de la presente invención.

La figura 30 es un diagrama de bloques de un estimador de desplazamiento de frecuencia de la figura 29.

La figura 31 es un gráfico que muestra el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits cuando el término de "ancho" de la señal de referencia sea constante y cuando el "desplazamiento" de la diferencia de tiempo se altere en el caso en que el valor de C/N sea relativamente pequeño.

La figura 32 es un gráfico que muestra el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits cuando el termino de "ancho" de la señal de referencia sea constante, y cuando el "desplazamiento" de la diferencia de tiempos de la señal de referencia se altere en el caso en el que el valor de C/N sea moderado.

La figura 33 es un gráfico que muestra el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits cuando el término de "ancho" de la señal de referencia sea constante y el "desplazamiento" de la diferencia de tiempo de la señal de referencia se altere en el caso de que el valor de C/N sea relativamente grande.

La figura 34 es un diagrama para describir la reducción en el tiempo de terminación de la operación con un "desplazamiento" de diferencia de tiempos más pequeño de la señal de referencia. A representa el valor (constante) del "ancho". B representa el valor del "desplazamiento" (B1 < B2), S1 representa la primera señal de referencia utilizada para correlacionar un par de señales de referencia con un ancho = A1. S21 representa la señal de referencia utilizada para la correlación después del desplazamiento de B1 desde S1. S22 representa la señal de referencia utilizada para la correlación después del desplazamiento de B2 desde S1.

La figura 35 es un gráfico que representa el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits cuando la diferencia en el "desplazamiento" de la diferencia de tiempos de la señal de referencia sea constante, y el "ancho" de la señal de referencia se altere en el caso en que el valor de C/N sea relativamente pequeño.

La figura 36 es un gráfico que representa el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits cuando el "desplazamiento" de la diferencia de tiempos de la señal de referencia sea constante y cuando el "ancho" de la señal de referencia se altere en el caso de que C/N sea moderado.

La figura 37 es un gráfico que representa el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits cuando el "desplazamiento" de la diferencia de tiempos de la señal de referencia sea constante y cuando el "ancho" de la señal de referencia se altere en el caso en que C/N sea relativamente grande.

La figura 38 es un diagrama para describir la reducción en el tiempo de terminación de la operación con un "ancho" menor de la señal de referencia. B representa el valor (constante) del "ancho". A representa el valor del "desplazamiento" (A1 < A2). S11 indica la primera señal de referencia utilizada para la correlación de un par de señales de referencia con ancho = A1. S22 indica la señal de referencia utilizada para la correlación después del desplazamiento en B desde S11. S21 indica la primera señal de referencia utilizada para la correlación de untar de señales de referencia con ancho = A2. S22 indica la señal de referencia utilizada para la correlación después del desplazamiento en B desde S21.

La figura 39 es un gráfico que indica el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits cuando el "desplazamiento" de diferencia de tiempos y el "ancho" de la señal de referencia se alteren en el caso en que C/N sea relativamente pequeño.

La figura 40 es un gráfico que indica el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits cuando el "desplazamiento" de la diferencia de tiempos y el "ancho" de la señal de referencia se alteren en el caso en que C/N sea moderado.

La figura 41 es un gráfico que indica el desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de error de bits cuando el "desplazamiento" de la diferencia de tiempos y el "ancho" de la señal de referencia se alteren en el caso en que C/N sea relativamente grande.

La figura 42 muestra un detector de C/N que obtiene la información de C/N de una señal de recepción en un receptor OFDM de acuerdo con una novena realización de la presente invención.

La figura 43A es un diagrama para describir el espectro de un método de modulación de una única portadora.

La figura 43B es un diagrama para describir el espectro de un método de transmisión OFDM.

La figura 44 es un diagrama para describir un desplazamiento de frecuencia en una señal OFDM. La línea de trazos vertical representa el caso en que no existe desplazamiento (cuando no está afectada por otra onda), mientras que la línea de trazo continuo horizontal representa el caso en que está presente un desplazamiento de la frecuencia (cuando está afectada por otra onda).

La figura 45 es un diagrama de bloques que muestra un aparato de transmisión OFDM del arte convencional.

La figura 46 es un diagrama para describir una estructura del paquete general de una señal OFDM.

La figura 47 es un diagrama de bloques que muestra un receptor OFDM del arte convencional.

La figura 48 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de un detector ortogonal digital en un receptor OFDM del arte convencional.

La figura 49 es un diagrama de bloques que muestra un ejemplo de un compensador de desplazamiento de frecuencia en un receptor OFDM del arte convencional.

La figura 50 es un diagrama de bloques que muestra un correlador de un compensador de desplazamiento de frecuencia en un receptor OFDM del arte convencional.

La figura 51 es un diagrama para describir el mecanismo operativo de un compensador de desplazamiento de frecuencia en un receptor OFDM del arte convencional.

Modos óptimos de realización de la invención

Primera realización

Se describirá de ahora en adelante un receptor OFDM de acuerdo con una primera realización de la presente invención con referencia a las figuras 1-6. Los componentes comunes del receptor OFDM del arte convencional descritos con referencia a la figura 47 tienen el mismo carácter de referencia asignado, y no se repetirá la descripción de los mismos.

El receptor OFDM de la primera realización es una versión mejorada del compensador de desplazamiento de frecuencia 14 del receptor OFDM descrito con referencia a la figura 47. Los componentes distintos al compensador de desplazamiento de frecuencia 14 tienen una estructura similar a los correspondientes del receptor OFDM convencional.

Se supone que el receptor OFDM de la primera realización así como también las realizaciones respectivas descritas posteriormente tiene su operación global controlada por el controlador 2000 mostrado en la figura 47.

La estructura del compensador de desplazamiento de frecuencia en el receptor OFDM de la primera realización será descrita con referencia a la figura 1. En la figura 1, la línea de señal es una línea en negrita que representa una señal compleja, mientras que la línea de señal con una línea delgada representa una señal de número real.

La memoria 51 en la figura 1 almacena N tipos (N = 2 en la primera realización) de señales, correspondiendo cada uno a una parte arbitraria en un símbolo de inicio, como señales de referencia. Los correladores transversales 52 y 53 calculan los valores de correlación transversales entre la señal de salida del detector ortogonal digital 13 (figura 47) y las correspondientes a las dos señales de referencia almacenadas en la memoria 51.

El detector de pico 54 detecta una posición de pico de cada salida de los correladores transversales 52 y 53. El circuito 55 de estimación del desplazamiento de frecuencia calcula una única rotación de fase para estimar un valor de desplazamiento de frecuencia de una señal OFDM recibida, basándose en el valor de correlación transversal en cada posición de pico detectada en el detector de pico 54.

El circuito de estimación del desplazamiento de frecuencia 55 incluye un circuito 56 de cálculo del ángulo de rotación de fase, que calcula un ángulo de rotación de fase basándose en el valor de la correlación transversal de cada posición de pico detectada en el detector de pico 54, una memoria 57 que almacena los datos de referencia (diferencia equivalente de tiempos estimada) 2\piTE correspondientes a las dos señales de referencia almacenadas en la memoria 51, y un divisor 58 que divide la salida del circuito 56 de cálculo del ángulo de rotación de fase por los datos de referencia 2\piTE almacenados en la memoria 57.

Mediante el cálculo del ángulo de rotación de fase \Delta\Thetaref entre los valores de correlación transversal calculados correspondientes a las dos señales de referencia almacenadas en la memoria 51 en un estado en que esté presente un desplazamiento de frecuencia en particular \Deltafref, pudiendo obtener los datos de referencia almacenados en la memoria 57. Más específicamente, los datos de referencia (diferencia de tiempo equivalente en las señales de referencia) TE, que son un valor basado en la forma de onda y en la posición de la señal de referencia almacenada en la memoria 51 que puede obtenerse utilizando la siguiente ecuación:

TE = \Delta \Theta ref / 2 \pi \Delta fref

La operación del compensador de desplazamiento de frecuencia de la figura 1 se describirá a continuación con referencia a la figura 2. Se supone que las dos señales de referencia correspondientes a la partes de dos símbolos de inicio consecutivos tiene cada una un "ancho" y desplazadas en el tiempo de sincronización entre sí por un "desplazamiento" tal como se muestra en la figura 2.

Más específicamente, cuando el numero de muestras incluidas en el tiempo Tgi y el tiempo Tw son Ngi y Nw, respectivamente, la primera señal de referencia es una señal correspondiente al símbolo de inicio de la sección representada por Ngi + Nw - (desplazamiento + ancho)/2 respecto a Ngi + Nw - (desplazamiento + ancho) /2, calculando desde el inicio del símbolo de inicio. La segunda señal de referencia es una señal correspondiente al símbolo de inicio de la sección representada por Ngi + Nw - (- desplazamiento + ancho)/2 con respecto a Ngi + Nw - (- desplazamiento- ancho)/2 calculando desde el inicio del símbolo de inicio.

Los correladores transversales 52 y 53 calculan los valores de correlación transversal entre la señal de recepción del detector ortogonal digital 13 (figura 47) y las respectivas de las dos señales de referencia anteriores. El circuito 56 de cálculo del ángulo de rotación obtiene un ángulo de rotación de fase \Delta\Theta de una señal de recepción del valor de correlación transversal en cada posición de pico calculada. Mediante la división de este ángulo de rotación de fase \Delta\Theta por los datos de referencia 2\piTE almacenados en la memoria 57, pude estimarse la estimación del desplazamiento de frecuencia \Deltaf = \Delta\Theta / (2\piTE).

Basándose en esta estimación de desplazamiento de frecuencia \Deltaf, el circuito de rotación de fase 37 puede compensar el desplazamiento de frecuencia de la señal de recepción del detector ortogonal digital 13 (figura 47).

En el caso en que se utilicen dos señales de referencia tal como las descritas anteriormente, el rango de estimación del desplazamiento de frecuencia normalizado puede configurarse desde -Tw / (2TE) a +Tw/(2TE), tal como se muestra en la figura 3, que difiere del rango de frecuencias del valor de desplazamiento de frecuencia \Deltaf.

Más específicamente, cuando TE < Tw, el rango de compensación del desplazamiento de frecuencia puede ser ampliado en el receptor OFDM de la primera realización en comparación con el caso convencional antes mencionado.

El ejemplo de la figura 3 muestra el desplazamiento de frecuencia normalizado (eje horizontal) con respecto a las características de la tasa de errores de bits (VER: tasa de errores de bits) (eje vertical) cuando la sincronización del reloj de muestreo y la sincronización de tiempos de los símbolos quedan establecidas completamente, y cuando el numero de muestras Nw (numero de puntos de FFT 18 (figura 47)) incluidas en la longitud Tw de la sección de símbolos validos sea de 64, y el número de subportadoras N sea de 48.

La figura 4 muestra las posiciones de las dos señales de referencia en el símbolo de inicio, cuando el ancho (numero de muestras) de las dos señales de referencia es 16, y en donde TE/Tw es de 0,25 y 1,5 respectivamente (en que el "desplazamiento de la señal de referencia" (numero de muestras) se ajusta a 16 y 96, respectivamente).

Cuando existe un error n\Theta en el ángulo de rotación de fase, el valor estimado del desplazamiento de frecuencia llega a ser \Deltaf + nf = (\Delta\Theta + n\Theta) / (2\piTE), dando lugar un error nf de estimación del desplazamiento de frecuencia. Más específicamente, cuando el valor de TE es pequeño, la influencia del error n\Theta del ángulo de rotación de fase (error nf de estimación del desplazamiento de frecuencia con respecto al valor \Deltaf de estimación del desplazamiento de frecuencia) se incrementa para provocar un error de fondo.

Por ejemplo, supóngase el caso en que el ruido es pequeño tal como se muestra en la figura 5 (por ejemplo, CNR (portadora con respecto al ruido) = 34 db). En el caso en el que esté presente un cierto desplazamiento de frecuencia \Deltaf, el ángulo de rotación \Delta\Theta llega ser más pequeño (1/6 veces mayor que cuando TE/Tw = 1,5) en el caso de TE/Tw = 0,25 tal como se muestra en la figura 7 que cuando TE/Tw = 1,5 tal como se muestra en la figura 8, por la relación de:

\Delta f = \Delta \Theta / (2 \pi TE) (en \ donde - \pi < \Delta \Theta < \pi)

Se observará que el rango de \Delta\Theta es -\pi < \Delta\Theta < \pi. En consecuencia, el rango del desplazamiento de frecuencia que puede ser estimado queda incrementado (seis veces con respecto a cuando TE/Tw = 1,5) ya que el ángulo de rotación \Delta\Theta con respecto a cierto desplazamiento de frecuencia \Deltaf llega a ser menor (es decir, TE/Tw llega a ser menor).

Esto significa que el rango del desplazamiento de frecuencia que puede ser estimado puede ser incrementado mediante la reducción del valor de los datos de referencia TE cuando el ruido sea pequeño como en la figura 5.

La presencia de ruido provocará un error en el valor de correlación transversal. Como resultado de ello, el error n\Theta se genera para el ángulo de rotación \Delta\Theta, tal como se muestra en las figuras 9 y 10.

En este caso, el error nf debido al ruido se genera también en el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia. Como resultado de ello, el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia es:

\Delta f + nf = (\Delta \Theta + n \Theta) / (2 \pi TE)

En consecuencia, el error estimado nf del desplazamiento de frecuencia queda incrementado relativamente conforme TE se reduce bajo la circunstancia en donde el ruido esté presente (en el caso de TE/Tw = 0,25, seis veces del correspondiente a TE/Tw = 1,5).

En consecuencia, tiene lugar el error de fondo puesto que el error estimado del desplazamiento de frecuencia nf es mayor cuando TE/Tw = 0,25, tal como se muestra en la figura 6, mientras que el error de fondo no tiene lugar cuando TE/Tw = 1,5, puesto que el error de estimación del desplazamiento de frecuencia nf está suprimido a un nivel relativamente bajo.

Se observará por tanto que el error estimado de un desplazamiento de frecuencia puede ser reducido adicionalmente mediante el incremento del valor TE de los datos de referencia.

Así pues, el rango y precisión de estimación del valor de desplazamiento de frecuencia puede ser configurado arbitrariamente dependiendo de la selección del valor de los datos de referencia TE de la diferencia de tiempos, equivalente a la señal de referencia, es decir, con la selección de la señal de referencia en si misma.

Aunque se utilizan dos símbolos de inicio continuos teniendo cada uno una longitud de Tgi + Tw como símbolos a añadir delante del símbolo de los datos en la primera realización, la longitud del símbolo de inicio y el numero de símbolos de inicio consecutivos no están limitados a los mismos. Pueden ser añadidos símbolos de inicio de una longitud arbitraria y con un número arbitrario.

La primera realización fue descrita para un compensador de desplazamiento de frecuencia que estimaba el desplazamiento de frecuencia con dos señales de referencia como un conjunto (N = 2). En general, el error de estimación del desplazamiento de frecuencia provocado por el ruido puede ser suprimido mediante la estimación del desplazamiento de frecuencia de dos o más señales de referencia como un conjunto (N \geq 2).

Segunda realización

Se describirá a continuación el compensador de desplazamiento de frecuencia de un receptor OFDM de acuerdo con una segunda realización de la presente invención con dos o más señales de referencia como un conjunto, con referencia a las figuras 11 y 12. Los componentes comunes a los correspondientes del compensador de desplazamiento de frecuencia de la primera realización mostrados en la figura 1 tienen el mismo carácter de referencia asignado, y no se repetirá la descripción de los mismos.

Tal como se muestra en la figura 11, el receptor OFDM de la segunda realización incluye una memoria que almacena tres tipos (N = 3) de señales de referencia, correspondientes cada una a una parte arbitraria en un símbolo de inicio, correladores transversales 52, 53 y 61 que calculan los valores de correlación transversal entre la salida de las señales del detector ortogonal digital 13 (figura 47) y las correspondientes a las tres señales de referencia almacenadas en la memoria 51, un detector de pico 54 que detecta la posición de pico de cada una de las salidas de los correladores transversales 52, 53 y 61, y un circuito de estimación del desplazamiento de frecuencia 65 que estima un valor de desplazamiento de frecuencia basándose en el valor de correlación transversal en cada posición de pico detectada en el detector de pico 54.

El circuito de estimación de desplazamiento de frecuencia 65 incluye un circuito de cálculo del ángulo de rotación de fase 56 que calcula un ángulo de rotación de fase de una señal de recepción de cada valor de correlación transversal con respecto a la primera y segunda señales de referencia, un divisor 58 que divide la salida del circuito de cálculo del ángulo de rotación de fase 56 por los datos de referencia (2\piTE1 almacenados en la memoria 57, un circuito de cálculo del ángulo de rotación de fase 66 que calcula el ángulo de rotación de fase de una señal de recepción a partir de los respectivos valores de la correlación transversal obtenidos para la segunda y tercera señales de referencia, un divisor 68 que divide la salida del circuito de cálculo del ángulo de rotación de fase 66 por los datos de referencia (diferencia de tiempo estimados de referencia) 2\piTE2 almacenados en la memoria 67, y un circuito de promediado 69 que obtiene el promedio entre la salida del divisor 58 y la salida del divisor 68 para dar salida al promedio como un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia.

Se describirá a continuación la operación del compensador de desplazamiento de frecuencia de la segunda realización, con referencia a la figura 12. En este caso, las tres señales de referencia correspondientes a partes en dos símbolos de inicio consecutivos tienen un "ancho" y desplazadas en el tiempo secuencialmente mediante un "desplazamiento" entre sí, tal como se muestra en la figura 12. Mediante el cálculo del valor de correlación transversal entre las respectivas tres señales de referencia y la señal de recepción, se obtiene el ángulo de rotación de fase de la señal de recepción a partir de cada valor de correlación transversal. A continuación, mediante la comparación de estos ángulos de rotación de fase entre sí, se estima el desplazamiento de frecuencia.

Puesto que se utilizan tres señales de referencia en la segunda realización, los valores de correlación transversal en las respectivas posiciones de pico de los correspondientes valores de correlación transversal, es decir, se obtiene tres ángulos de rotación de fase. Basándose en los ángulos de rotación de fase obtenidos, los circuitos 55 y 66 de cálculo del ángulo de rotación de fase pueden calcular 2 (= N - 1) diferencias del ángulo de rotación de fase.

La diferencia del ángulo de rotación de fase calculada por el circuito de cálculo del ángulo de rotación de fase 56 se divide por los datos de referencia (diferencia de tiempos estimados equivalente) 2\piTE1 correspondientes a la primera y segunda señales de referencia almacenados en la memoria 57. Así mismo, la diferencia del ángulo de rotación de fase calculada por el circuito de cálculo del ángulo de rotación de fase 66 se divide por los datos de referencia (diferencia de tiempos estimados equivalente) 2\piTE2 correspondientes a la segunda y tercera señales de referencia almacenados en la memoria 67. Estos resultados divididos son promediados en su totalidad y considerados como el valor estimado del desplazamiento de frecuencia. En consecuencia, el error de estimación provocado por el ruido puede ser suprimido al estimar el valor del desplazamiento de frecuencia.

De forma similar a la primera realización, los datos de referencia (diferencia de tiempo equivalente en las señales de referencia) TEn (n = 1 \approx N -1) se calculan a partir del ángulo de rotación de fase de los respectivos valores de correlación transversales cuando se aplica un cierto desplazamiento de frecuencia por adelantado al símbolo de inicio en la segunda realización. Utilizando los datos de referencia calculados, se obtiene cada valor de estimación del desplazamiento de frecuencia \Deltafn = \Delta\Theta / (2\piTEn) (n -1) \approx N - 1), en donde:

\Delta f = \Sigma \Delta fn / (N - 1)

que se suministran al circuito de rotación de fase 37 como el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia. Basándose en este valor estimado del desplazamiento de frecuencia promediado, el circuito de rotación de fase 37 puede compensar un desplazamiento de frecuencia de la señal de recepción a partir del detector ortogonal digital 13 (figura 47).

Cuando el número de tipos N de la señal de referencia se incrementa como en la segunda realización anteriormente descrita, Los N-1 valores estimados del desplazamiento de frecuencia se obtienen y se promedian para ser suministrados como el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia eventual. En consecuencia, puede ser implementado un estimador de desplazamiento de frecuencia que insensible al ruido.

En el compensador del desplazamiento de frecuencia de la primera y segunda realizaciones anteriores, el desplazamiento de frecuencia es compensado por la rotación de fase de una señal de recepción a través de un circuito de rotación de fase 37. El desplazamiento de frecuencia de una señal de recepción puede ser compensado sin utilizar el circuito de rotación de fase 37. Más específicamente, el valor de desplazamiento de frecuencia \Deltaf obtenido en el circuito de estimación de desplazamiento de frecuencia 65 se aplica a la entrada de control del oscilador local 21 (figura 48) en el detector ortogonal digital 13 para controlar de forma variable la frecuencia de oscilación.

Tercera realización

Se describirá a continuación un receptor OFDM de acuerdo con una tercera realización de la presente invención, con referencia a las figuras 13 - 20. Los componentes comunes a los correspondientes del compensador de desplazamiento de frecuencia en la primera realización mostrada en la figura 1, tienen el mismo carácter de referencia asignado, y no se repetirá la descripción de los mismos.

Antes de describir la estructura de la tercera realización, se describirá la razón por la que se mejora la precisión de la estimación mediante la estimación repetida del desplazamiento de frecuencia.

En general, la precisión de la estimación del desplazamiento de frecuencia se degrada conforme se haga mayor el desplazamiento de frecuencia.

El gráfico de la figura 13 representa la relación general entre un valor del desplazamiento de frecuencia y un valor estimado del desplazamiento de frecuencia. Se observa en el gráfico que el error de estimación del desplazamiento de frecuencia llega a ser mayor conforme aumenta el valor del desplazamiento de frecuencia. Esto se considera que está provocado por la amplitud del valor de correlación transversal que llega a ser menor cuando es grande el desplazamiento de frecuencia llegando a ser más susceptible al ruido, puesto que el desplazamiento de frecuencia se obtiene por el ángulo de rotación de fase de un valor de correlación transversal entre un símbolo de inicio incluido en una señal de recepción y una señal de referencia en la estimación del valor del desplazamiento de frecuencia.

Se observa en el gráfico de la figura 14 que el error de estimación del ángulo de fase del valor de correlación transversal llega a ser mayor, puesto que el ruido se incrementa con respecto a la amplitud del valor de correlación transversal conforme se hace menor la amplitud del valor de correlación transversal.

La tercera realización está dirigida a reducir el error de estimación del desplazamiento de frecuencia mediante la ejecución repetida de la estimación del desplazamiento de frecuencia.

Con referencia a la figura 15, el compensador de desplazamiento de frecuencia del receptor OFDM de la tercera realización incluye las memorias 101 y 102 que almacenan las señales de referencia, una memoria 103 que almacena una señal de recepción solo durante el periodo de tiempo necesario para calcular un desplazamiento de frecuencia, una memoria 104 que almacena la salida del circuito de rotación de fase 108, los correladores transversales 105 y 106 que calculan los valores de correlación transversal entre la salida del detector ortogonal digital 13 (figura 47) o el símbolo de inicio recibido almacenado en la memoria 104 y las respectivas señales de referencia almacenadas en las memorias 101 y 102, un detector de pico 114 que detecta una posición de pico a partir de la salida de cada correlador transversal para estimar una posición de sincronización del símbolo, un calculador de desplazamiento de frecuencia 107 que calcula el ángulo de rotación de fase de las salidas de los correladores transversales 105 y 106, para estimar un valor del desplazamiento de frecuencia, un circuito de rotación de fase 108 que efectúa la rotación de la fase de la salida de la memoria 103 y 104, basándose en la salida del calculador de desplazamiento de frecuencia 107, y suministrando entonces el resultado a la memoria 104, una unidad de retardo 109 que retarda la salida del detector ortogonal 13 (figura 47) en un periodo de tiempo necesario para compensar el desplazamiento de frecuencia, un circuito de rotación de fase 110 que hace rotar la fase de la señal a la salida de la unidad de retado 109 basándose en la salida del calculador del desplazamiento de frecuencia 107 un conmutador 111 que conmuta selectivamente entre las salidas del detector ortogonal digital 13 (figura 47) y la memoria 104 para proporcionar la salida seleccionada a los correladores transversales 105 y 106, un conmutador 112 de conmutación selectiva entre la salida de la memoria 103 y la salida de la memoria 104 para proporcionar la salida seleccionada al circuito de rotación de fase 108, y un conmutador 113 de conmutación selectiva de la señal almacenada en la memoria 104 a una entrada del conmutador 111 ó 112.

La operación de conmutación de los conmutadores 111, 112 y 113 está bajo el control de las señales de control del controlador 2000 (figura 47).

Se describirá la operación del compensador de desplazamiento de frecuencia de acuerdo con la tercera realización, con referencia a los diagramas de bloques de las figuras 16 - 18.

Tal como se muestra en la figura 16, el control de conmutación se efectúa por el controlador 2000 de forma que el conmutador 111 esté conectado en el lado de la salida del detector ortogonal digital 13 (figura 47), en el que el conmutador 112 está conectado en el lado de la memoria 103, y el conmutador 113 que está conectado en el lado del conmutador 111. La señal del detector ortogonal digital 13 se aplica a ambos correladores transversales 105 y 106 a través del conmutador 111. Los correladores transversales 105 y 106 obtienen los valores de correlación transversal con las señales de referencia respetivas almacenadas en las memorias 101 y 102. Los valores de correlación transversal calculados en los respectivos correladores transversales se aplican a un calculador de desplazamiento de frecuencia 107. La señal del detector ortogonal digital 13 se almacena en la memoria 103 al mismo tiempo.

El calculador de desplazamiento de frecuencia 107 calcula la estimación del desplazamiento de frecuencia basándose en los dos valores de correlación transversal aplicados. De acuerdo con el valor de estimación de desplazamiento de frecuencia calculado, el circuito de rotación de fase 110 hace rotar la fase de la salida del circuito de retardo 109. La unidad de retardo 109 retiene la salida del detector ortogonal 13 durante el periodo de tiempo necesario para calcular el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia, y proporciona el mismo al circuito de rotación de fase 110 a continuación de la terminación de la estimación del desplazamiento de frecuencia. En consecuencia, el desplazamiento de frecuencia se compensa desde el comienzo de los datos de recepción. El circuito de rotación de fase 108 hace rotar la fase de la señal almacenada en la memoria 103, basándose en el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia calculado. El resultado se almacena en la memoria 104.

A continuación, el control de conmutación se lleva a cabo por el controlador 2000, de forma que el conmutador 111 se conecte en el lado del conmutador 113 y en donde el conmutador 112 esté conectado en el lado del conmutador 113, tal como se muestra en la figura 17. Los correladores transversales 105 y 106 calculan los valores de correlación transversal entre la señal almacenada en la memoria 104 y las señales de referencia respectivas almacenadas en las memorias 101 y 102. Basándose en los valores de correlación transversal calculados, el calculador del desplazamiento de frecuencia 107 calcula y proporciona un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia a los circuitos de rotación de fase 108 y 110.

A continuación, el control de la conmutación se realiza por el controlador 2000, de forma que el conmutador 113 esté conectado en el lado del conmutador 112, tal como se muestra en la figura 18. Basándose en el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia calculado por el calculador de desplazamiento de frecuencia 107, el circuito de rotación de fase 108 hace rotar la fase de la señal almacenada en la memoria 104 y almacena la señal rotada en fase en la memoria 104 de nuevo. A continuación, el control de conmutación se realiza por el controlador 2000 de forma que el conmutador 113 esté conectado en el lado del conmutador 111. Posteriormente, la operación de obtención de los valores de correlación transversal entre la señal almacenada en la memoria 104 y las respectivas señales de referencia, se hace repitiendo la estimación del desplazamiento de frecuencia sobre los valores de correlación transversal calculados, haciendo rotar la fase de la señal almacenada en la memoria 104, y almacenando la señal rotada en fase en la memoria 104.

Se describirá a continuación el procedimiento anterior de un compensador de desplazamiento de frecuencia de acuerdo con la tercera realización, con referencia al diagrama de flujo de la figura 19.

En el ejemplo de la figura 19 se supone que la estimación de un desplazamiento de frecuencia se efectúa N veces bajo el control del controlador 2000 (figura 47). Así mismo, mediante la monitorización del valor de correlación transversal entre una señal de recepción y una señal de referencia a través del detector de pico 114, pueden estimarse la posición del símbolo de inicio y la posición del símbolo de datos en el estimador del desplazamiento de frecuencia.

En la etapa S1, el control de conmutación se ejecuta de forma que el conmutador 111 esté conectado en el lado de salida del detector ortogonal digital 13, en el que el conmutador 112 está conectado en el lado de la memoria 113. En la etapa S2, los valores de correlación transversal entre la señal de recepción del detector ortogonal digital 13 y las respectivas señales de referencia almacenadas en las memorias 101 y 102 se calculan por los correladores transversales 105 y 106. En la etapa S3, se realiza la determinación de si el detector de pico 114 ha detectado la posición de pico del valor de correlación transversal. Cuando no se detecte la posición de pico, el proceso de la etapa S2 se repite. Cuando se detecta la posición de pico, el control avanza a la etapa S4 para calcular un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia (valor de desplazamiento #1) a partir de los valores de correlación transversal calculados en los correladores transversales 105 y 106.

En la etapa S5, la señal del detector ortogonal 13 que se almacena en la memoria 103 es suministrada al circuito de rotación de fase 108 a través del conmutador 112. En la etapa S6, el circuito de rotación de fase 108 hace rotar la fase de la señal introducida desde la memoria 103 de acuerdo con el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia (valor de desplazamiento #1). En la etapa S7, la señal de recepción rotada en fase por el circuito de rotación de fase 108 es almacenada en la memoria 104.

En la etapa S8, el control de conmutación se realiza de forma que el conmutador 111 esté conectado en lado del conmutador 113 y el conmutador 112 conectado en el lado del conmutador 113. El proceso expuesto más adelante se repite (N-1) veces desde la etapa S9 a la etapa S16.

En la etapa S10, los correladores transversales 105 y 106 calculan los valores de correlación transversal entre la señal aplicada de la memoria 104 a través de los conmutadores 113 y 111, y las respectivas señales almacenadas en las memorias 101 y 102. En la etapa S11, el calculador de desplazamiento de frecuencia 107 calcula un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia (valor de desplazamiento #n). En la etapa S12, el control de conmutación se realiza para conmutar el conmutador 113 en el lado del conmutador 112. En la etapa S13, el circuito de rotación de fase 109 hace rotar la fase de la señal leída en la memoria 104 a través de los conmutadores 113 y 112 de acuerdo con el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia calculado (valor de desplazamiento #n). En la etapa S14, la señal rotada en fase por el circuito de rotación de fase 108 es almacenada de nuevo en la memoria 104.

En la etapa S15, el control de conmutación se realiza para conectar el conmutador 113 en el lado del conmutador 111. Se repite el proceso desde la etapa S10 a S16 (N-1) veces. A continuación de la repetición de (N-1) veces, el control avanza a la etapa S17 para añadir todos los valores de desplazamiento de frecuencia calculados #1 a #N. En la etapa S18, la fase de la señal a la salida de la unidad de retardo 109 es rotada por el circuito de rotación de fase 110 de acuerdo con el valor añadido.

La figura 20 es un gráfico que muestra la relación entre el desplazamiento de frecuencia normalizado obtenido en el compensador de desplazamiento de frecuencia de la tercera realización y la tasa de errores de bits cuando el ancho de la señal de referencia es un ancho = 16, y el desplazamiento entre las dos señales de referencia es de una desplazamiento = 8. Tal como se muestra en la figura 20, en la primera vez, los valores de correlación transversal entre el símbolo de inicio en la señal de recepción y las señales de referencia se calculan para obtener un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia. El desplazamiento de frecuencia se compensa mediante el valor obtenido. En la segunda vez, el valor de correlación transversal entre el símbolo de inicio después de la compensación del desplazamiento de frecuencia y las señales de referencia se calcula para obtener un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia. El desplazamiento de frecuencia se compensa basándose en el valor obtenido. El valor de correlación transversal obtenido en esta etapa tiene una amplitud mayor y un ángulo de fase menor que los correspondientes al valor de correlación transversal obtenido entre el símbolo de inicio en la señal de recepción y la señal de referencia en la primera vez. En consecuencia, se obtendrá un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia más cercano al valor de desplazamiento de frecuencia en curso mediante la segunda estimación del desplazamiento. Mediante la repetición de un proceso similar al de la segunda vez en la tercera vez, el número de estimaciones del desplazamiento se incrementa para permitir una mayor compensación del desplazamiento de frecuencia.

En la tercera realización anterior, el desplazamiento de frecuencia se estima con dos señales de referencia (N = 2) como un conjunto. Mediante la realización de la estimación de un desplazamiento de frecuencia con más de dos señales de referencia (N \geq 2) como un conjunto, puede suprimirse adicionalmente el error de estimación del desplazamiento de frecuencia provocado por el ruido.

Cuarta realización

Se describirá a continuación un receptor OFDM de acuerdo con una cuarta realización de la presente invención con referencia a la figura 21. Los componentes comunes a los correspondientes de la anterior tercera realización tienen el mismo numeral de referencia asignado, y no se repetirá la descripción de los mismos.

Tal como se muestra en la figura 21, el compensador de desplazamiento de frecuencia de la cuarta realización incluye las memorias 101, 102, 115 que almacenan tres tipos (N = 3) de señales de referencia correspondientes a partes arbitrarias en un símbolo de inicio, y los correladores transversales 105, 106 y 111 que calculan los valores de correlación transversal entre la salida de salida del detector ortogonal digital 13 (figura 14) y las tres señales de referencia almacenadas en las memorias 101, 102 y 115, respectivamente.

De acuerdo con el compensador de desplazamiento de frecuencia de la cuarta realización mostrada en la figura 21, los ángulos de rotación de fase se calculan mediante tres correladores transversales 105, 106 y 116, y se aplican al calculador del desplazamiento de frecuencia 107. El calculador de desplazamiento de frecuencia 107 estima dos valores del desplazamiento de frecuencia de acuerdo con los ángulos de rotación de fase. Se aplica un promedio de los mismos al circuito de rotación de fase 108 como un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia para la estimación del desplazamiento de frecuencia. Así pues, puede ser suprimido el error de estimación provocado por el ruido en la estimación de un valor del desplazamiento de frecuencia.

Quinta realización

Se describirá a continuación un receptor OFDM de acuerdo con una quinta realización de la presente invención, con referencia a las figuras 22 - 24. Los componentes comunes a los correspondientes en la primera realización anterior tienen los mismos caracteres de referencia asignados, y no se repetirá la descripción de los mismos.

Antes de describir la estructura de la quinta realización con detalle, se describirá la razón por la que se mejora la precisión de la estimación mediante el método de estimación del desplazamiento de frecuencia de la quinta realización.

Tal como se ha descrito en asociación con cada una de las anteriores realizaciones, el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia puede ser calculado básicamente a partir de un par de valores de correlación transversal. Más específicamente, el desplazamiento de frecuencia puede ser estimado en un rango más amplio conforme el valor de los datos de referencia (diferencia equivalente de tiempo estimada) TE llega a ser más pequeño a partir de la ecuación \Deltaf = \Delta\Theta / (2\piTE), la cual es la ecuación para derivar el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia. De forma contraria, el rango de estimación del desplazamiento de frecuencia llega a ser menor conforme se hace mayor el valor de los datos de referencia TE.

Considerando el caso en que el ruido está añadido a la señal de recepción, el ángulo de rotación de fase obtenido \Delta\Theta incluirá un error n\Theta debido al ruido. El valor de estimación del desplazamiento de frecuencia cuando está añadido el ruido a la señal de recepción está representado por \Deltaf + nf = (\Delta\Theta + n\Theta) / (2\piTE) teniendo en cuenta el error n\pi. En consecuencia, se observará que el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia está más o menos afectado por el error n\Theta provocado por el ruido conforme el valor de los datos de referencia TE llega a ser más pequeño y más grande, respectivamente.

Se comprenderá por tanto que cuando se toma un valor pequeño de los datos de referencia TE, la estimación del desplazamiento de frecuencia de un rango más grande está permitido mientras que el error nf de estimación del desplazamiento de frecuencia provocado por el ruido llega a ser mayor.

A la vista de lo expuesto anteriormente, el compensador de desplazamiento de frecuencia de acuerdo con la quinta realización de la presente invención está implementado para llevar a cabo la estimación y la compensación del desplazamiento de frecuencia, con el fin de compensar el desplazamiento de frecuencia en un rango amplio con una mayor precisión. Primeramente, se utiliza un valor pequeño de los datos de referencia TE para obtener un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia a través de un rango amplio para llevar a cabo la compensación del desplazamiento de frecuencia. A continuación, se utiliza un valor más grande de los datos de referencia TE para estimar y compensar el desplazamiento de frecuencia, de forma que se reduzca el error de la compensación del desplazamiento de frecuencia ejecutado previamente.

Más específicamente, se prepara una pluralidad de conjuntos de señales de referencia, formados cada uno por dos señales de referencia, y los datos de referencia TE que difieren para cada conjunto correspondiente de una pluralidad de señales de referencia. La estimación y la compensación de un desplazamiento de frecuencia se llevan a cabo de forma repetida y secuencial utilizando el conjunto de señales de referencia en el orden que se inicia desde el valor de los datos de referencia TE más pequeños. El valor de estimación del desplazamiento de frecuencia se obtiene cada vez que se acumula. El valor añadido de los valores estimados del desplazamiento de frecuencia obtenido eventualmente se aplica al circuito de rotación de fase. La fase de la señal del circuito detector ortogonal se hace girar basándose en el valor aplicado. Así pues, se puede llevar a cabo la estimación del desplazamiento de frecuencia correspondiente a un rango amplio del desplazamiento de frecuencia, y siendo un método robusto con respecto al ruido.

Tal como se muestra en la figura 22, el estimador del desplazamiento de frecuencia de acuerdo con la quinta realización de la presente invención incluye una memoria 211 que almacena un valor de Longitud, que representa la longitud desde el comienzo del símbolo de inicio de la señal de recepción y el fin de la señal de referencia, una pluralidad de señales de referencia, y una pluralidad de datos de referencia (diferencia equivalente de tiempos estimados) TE respectivamente correspondientes a la pluralidad de conjuntos de estas señales de referencia, una memoria 212 que almacena el símbolo de inicio recibido, un conmutador 203 que conmuta selectivamente las salidas del detector ortogonal digital 13 (figura 47) y la memoria 212 para su salida, correladores transversales 204 y 205 que calculan los valores de la correlación transversal entre la salida del conmutador 203 y los valores respectivos de los dos tipos de señales de referencia ( un conjunto) almacenados en la memoria 211, un detector de pico 209 que detecta un pico de la salida del valor de correlación transversal de cada uno de los correladores transversales 204 y 205 para dar salida a un valor de estimación de la posición del símbolo, un calculador del desplazamiento de frecuencia 206 que calcula el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia utilizando las salidas de los correladores 204 y 205, la salida del detector de pico 209, y el valor de los correspondientes datos de referencia TE almacenados en la memoria 212, un circuito de rotación de fase 207 que hace rotar la fase del símbolo de inicio recibido almacenado en la memoria 212 de acuerdo con la salida del calculador de desplazamiento de frecuencia 206, un sumador del valor de estimación del desplazamiento de frecuencia 214 que suma la salida del calculador de desplazamiento de frecuencia 206 para su salida, una unidad de retardo 213 que retarda la señal de recepción del detector ortogonal 13 hasta que termina la operación de suma del sumador 214 del valor de estimación del desplazamiento de frecuencia, un circuito de rotación de fase 208 que hace rotar la fase de la salida de la unidad de retardo 213 de acuerdo con la salida del sumador de estimación del desplazamiento de frecuencia 214, un conmutador 210 que controla la activación/desactivación de la salida de la señal del detector de pico 209, un estimador de la posición de sincronización del símbolo 201 que estima la posición del símbolo de datos, basándose en la salida del valor de pico del conmutador 210 y del valor de Longitud almacenado en la memoria 211, y un extractor del símbolo de inicio 202 que escribe la señal en la sección del símbolo de inicio de la señal de recepción 212, basándose en la salida del valor de pico del conmutador 210 y del valor de Longitud almacenado en la memoria 211.

Tal como se muestra en la figura 23, la memoria 211 almacena N conjuntos (N es un entero positivo) constituidos por un par de señales de referencia Ref (n, 1), Ref (n, 2), y datos de referencia TE (n) que representan la distancia entre la "posición estimada equivalente del ángulo de rotación de fase" de las respectivas señales de referencia. La memoria 211 almacena también la distancia desde el inicio del símbolo de inicio hasta el fin de Ref (n, 1) como "Longitud". En este caso, las señales de referencia Ref (n, 1) y Ref (n, 2) caen dentro del símbolo de inicio, y tienen una longitud igual y constante.

El extractor de símbolos de inicio 202 extrae el símbolo de inicio de la señal de recepción para iniciar la escritura en la memoria 212. Cuando el correlador transversal 205 proporciona una salida de pico después de que el correlador transversal 204 proporcione una salida de pico, el calculador de desplazamiento de frecuencia 206 estima el desplazamiento de frecuencia. De acuerdo con el resultado estimado, el circuito de rotación de fase 207 hace rotar la fase del símbolo de inicio escrito en la memoria 212, comenzando la re-escritura del contenido de la memoria 212. Se observará que el contenido de la memoria 212 no será re-escrita a través de la operación de escritura del símbolo de inicio extraído mediante el extractor del símbolo de inicio 202.

Subsiguientemente al primer proceso de rotación de fase en el símbolo de inicio almacenado en la memoria 212, la operación de escritura del símbolo de inicio en la memoria 212 desde el extractor del símbolo de inicio 202 no estará afectada hasta la llegada del símbolo de inicio del siguiente paquete. En consecuencia, al igual que en el segundo proceso de rotación de la fase y siguientes, solo el circuito de rotación de fase 207 re-escribe el contenido de la memoria 212. El conmutador 203 recibe los datos de la memoria 212 re-escrita por el circuito de rotación de fase 207. El detector de pico 209 tiene el valor de umbral del conjunto, y opera para determinar el pico y el punto en el tiempo en el que el valor de correlación transversal aplicado excede al valor del umbral relevante.

Se describirá a continuación la operación del estimador de desplazamiento de frecuencia de acuerdo con la quinta realización con referencia a la figura 22.

En este caso, se supone que la memoria 212 almacena tres pares de señales de referencia Ref (n, 1), Ref (n, 2), y los datos de referencia TE(n) (diferencia de tiempos estimados equivalente) entre las señales de referencia de cada par. Se supone también que los valores de los correspondientes TE(n) (n = 1, 2, 3) son TE(1) = TW/50, TE(2) = TW/8, TE(3) = TW/2, respectivamente, y la Longitud = 20.

La señal del detector ortogonal digital 13 (figura 47) se aplica al extractor del símbolo de inicio 202, así como también a los correladores transversales 204 y 205 a través del conmutador 203. Los correladores transversales 204 y 205 obtienen los valores de correlación transversales entre la señal de entrada y el valor respectivo de las señales de referencia Ref (1, 1), Ref (1, 2) del par almacenado en la memoria 212. el detector de pico 209 detecta la posición de pico del valor de correlación transversal calculado.

El calculador de desplazamiento de frecuencia 206 estima un valor de desplazamiento de frecuencia #1 utilizando el valor de correlación transversal en cada posición de pico y el valor de los correspondientes datos de referencia TE (1) almacenados en la memoria 211. La salida del detector de pico 209 se aplica al estimador de posición de sincronización del símbolo 203, a través del conmutador 210 en un estado de ACTIVADO. La salida de estimación de la posición del símbolo del estimador de posición de sincronización del símbolo 201 se suministra al generador del reloj de símbolos 15 mostrado en la figura 47. La salida del detector de pico 209 se aplica al extractor de símbolos de inicio 202 a través del conmutador 210 en un estado de ACTIVADO. El extractor de símbolos de inicio 202 extrae el símbolo de inicio de la señal de recepción y almacena el mismo en la memoria 212. El conmutado 210 se desactiva después de que el pico sea detectado por el correlador transversal 204.

Cuando se añade el ruido en la señal de recepción, la estimación del desplazamiento correcto no puede conseguirse puesto que está presente un error en el desplazamiento estimado. En la presente realización, la fase del símbolo de inicio almacenado en la memoria 212 se hace rotar por el circuito de rotación de fase 207 utilizando el valor #1 estimado del desplazamiento, y después escribiendo de nuevo en la memoria 212. Así mismo, el valor #1 estimado de desplazamiento se aplica al sumador del valor estimado del desplazamiento de frecuencia 214 para ser acumulado.

Bajo el control del controlador 2000 (figura 47), el conmutador 203 se conmuta de forma que la señal almacenada en la memoria 212 sea aplicada a los correladores transversales 204 y 205. Los correladores transversales 204 y 205 calculan los valores de correlación transversal entre la entrada de señal de la memoria 212 y los valores respectivos del par de señales de referencia Ref (2, 1), Ref (2, 2) almacenadas en la memoria 212. El detector de pico 209 detecta la posición de pico del valor de correlación transversal.

El calculador de desplazamiento de frecuencia 206 estima un valor de estimación de desplazamiento de frecuencia #2, utilizando el valor de correlación transversal en cada posición de pico y el valor de los datos de referencia correspondientes TE(2) almacenados en la memoria 211. El valor de estimación del desplazamiento #2 se aplica al sumador 212 de valor estimado del desplazamiento de frecuencia para ser acumulado. Aunque el valor del desplazamiento de frecuencia incluye un error, este error es menor que el de la estimación inicial.

Utilizando este valor #2 de estimación del desplazamiento, la fase del símbolo de inicio almacenada en la memoria 212 se hace rotar por el circuito de rotación de fase 207 para ser escrita en la memoria 212. A continuación, la señal en la memoria 212 se aplica de nuevo a los correladores transversales 204 y 205. Los correladores transversales 204 y 205 obtienen un valor de correlación transversal entre la señal introducida desde la memoria 212 y los valores respectivos del par de señales de referencia Ref (3, 1), Ref (3, 2) almacenados en la memoria 211. El detector de pico 209 detecta la posición de pico del valor de correlación transversal.

El calculador de desplazamiento de frecuencia 206 estima un valor #3 de estimación de desplazamiento de frecuencia, utilizando el valor de correlación transversal en cada posición de pico y el valor de los datos de referencia TE(3) almacenados en la memoria 211. El valor estimado de desplazamiento #3 se aplica al sumador 214 del valor de estimación del desplazamiento de frecuencia para ser acumulado. En este caso, el error incluido en el valor de desplazamiento estimado es además menor que el de la estimación previa.

El valor de estimación del desplazamiento de frecuencia eventual es el resultado de la suma de los valores de estimación del desplazamiento de frecuencia #1, #2 y #3, los cuales se aplican desde el sumador de estimación del desplazamiento de frecuencia 214 al circuito de rotación de fase 208. El circuito de rotación de fase 208 hace rotar la fase de la señal de recepción que sale de la unidad de retardo 213 de acuerdo con el valor de estimación de desplazamiento de frecuencia que sale del sumador 214 de estimación del desplazamiento de frecuencia para compensar un desplazamiento de frecuencia.

Se describirá a continuación el procedimiento bajo el control del controlador 2000 (figura 47) en el estimador de desplazamiento de frecuencia de la quinta realización, con referencia al diagrama de flujo de la figura 24.

En la etapa S21, se configura n = 1. En la etapa S22, la determinación se realiza cuando n = 1. Cuando n = 1 el control avanza a la etapa S23 para conmutar la salida del conmutador 203 a la entrada del detector ortogonal digital 13 (figura 47). Cuando n \neq 1, el control avanza a la etapa 24 para conmutar la salida del conmutador 203 a la salida de la memoria 212.

En la etapa S25, se obtiene el valor de correlación transversal entre la salida del conmutador 203 y la señal de referencia Ref (n, 1) almacenada en la memoria 21. En la etapa S26, se realiza la determinación de la posición de pico del valor de correlación transversal. Cuando no se determina la posición de pico, se repite el proceso de las etapas S25 y S26. Cuando se determina la posición de pico, el control avanza a la etapa S27 para desconectar el conmutador 210.

En la etapa S28, se obtiene el valor de correlación transversal entre la salida del conmutador 203 y la señal de referencia Ref (n, 2) de la memoria 211. En la etapa S29, se realiza la determinación de la posición de pico similar a la de la etapa previa S26. Cuando la posición de pico no se determina, se repite el proceso de las etapas S28 y S29. Cuando se determina la posición de pico, el control avanza a la etapa S30 para estimar el desplazamiento de frecuencia (valor de estimación del desplazamiento) basándose en los valores de correlación transversal respectivos y en los datos de referencia TE(n) almacenados en la memoria 211.

En la etapa S31, se hace la determinación de si n = N, es decir, si el proceso de estimación del desplazamiento de frecuencia se ha llevado a cabo para un numero predeterminado de veces N. Cuando no se haya llevado a cabo completamente, el control avanza a la etapa S32 para rotar la fase de la señal almacenada en la memoria 212 de acuerdo con el valor estimado del desplazamiento #n, y la señal rotada en su fase es re-escrita de nuevo en la memoria 212. Así mismo, se calcula incrementando n. El proceso desde la etapa S22 a S30 se repite hasta que n = N.

En otras palabras, el valor de correlación transversal se calcula entre la señal almacenada en la memoria 212 y un par de señales de referencia Ref (n, 1), Ref (m, 2) diferentes del par utilizado en el cálculo de la correlación transversal con la señal de recepción. Utilizando los datos de referencia TE(n) (TE(1) < TE(2) < ... < TE(N) almacenados en la memoria 212 se obtiene el valor #n de estimación del desplazamiento de frecuencia de una forma similar. A continuación, el proceso de rotación de la fase del símbolo de inicio de recepción almacenado en la memoria 212 basado en el valor estimado #n se lleva a cabo N-1 veces (n = 2, 3, ..., N).

En la etapa S31, cuando se hace la determinación de n = N, es decir, cuando se efectúa la determinación de que se ha realizado el proceso de determinación del desplazamiento de frecuencia durante un numero predeterminado de veces N, el control avanza a la etapa S34 para sumar los valores de las estimaciones del desplazamiento #1 - #n calculados por los procesos anteriores en el sumador 214 de valor añadido del desplazamiento de frecuencia. El resultado se suministra al circuito de rotación de fase 208 como el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia.

De acuerdo con el compensador de desplazamiento de la quinta realización de la presente invención, la compensación del desplazamiento está afectada por la obtención de un valor estimado del desplazamiento de frecuencia en cada una de las veces, mientras que el valor de los datos de referencia (diferencia de tiempo estimada equivalente) TE es incrementada secuencialmente durante el numero necesario de veces. Cada valor de estimación del desplazamiento de frecuencia se suma para obtener un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia, el cual se utiliza en la compensación del desplazamiento de frecuencia sobre la señal de recepción. En consecuencia, la compensación del desplazamiento de frecuencia puede ser llevada a cabo con una precisión mayor.

Sexta realización

Se describirá un receptor OFDM de acuerdo con una sexta realización de la presente invención con referencia a la figura 25.

En la quinta realización anterior, se preparan los N conjuntos constituidos por un par de señales de referencia Ref(1), Ref(2), y datos de referencia TE(n) que representan la distancia entre "la posición estimada equivalente del ángulo de rotación de fase" de las respectivas señales, tal como se muestra en la figura 23. En la sexta realización en curso, se encuentran almacenados los N conjuntos (N es un numero entero positivo) constituidos por un par de señales de referencia Ref(1), Ref(2), y datos de referencia TE(n), los cuales son la distancia entre la "posición estimada equivalente del ángulo de rotación de fase" de las respectivas señales de referencia, así como también la "Longitud" que representa la distancia desde el comienzo del símbolo de inicio hasta el fin de Ref(1). En este caso, Ref(1) y Ref(2) se encajan en el símbolo de inicio, y tienen unas longitudes iguales y constantes.

De acuerdo con la invención de la sexta realización, la cantidad de memoria utilizada puede ser reducida mediante la utilización de Ref(1) en un lado del par de señales de referencia.

Séptima realización

Se describirá a continuación un receptor OFDM de acuerdo con una séptima realización de la presente invención con referencia a las figuras 26-28.

En las anteriores quinta y sexta realizaciones, el compensador de desplazamiento de frecuencia llevó a cabo la compensación del desplazamiento de frecuencia mediante la rotación de la fase de la señal de recepción a través del circuito de rotación de fase 209 basándose en el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia eventual añadido y obteniéndose a la salida en el sumador 214 del valor de estimación del desplazamiento de frecuencia, tal como se muestra en la figura 22. En la presente séptima realización, el valor estimado y el valor estimado del desplazamiento de frecuencia añadido se aplica a un oscilador local del detector ortogonal digital 13 del receptor OFDM mostrado en la figura 47, similar a las realizaciones quinta y sexta, para controlar en forma variable la frecuencia de oscilación, con el fin de compensar el desplazamiento de frecuencia de la señal de recepción.

La figura 26 es un diagrama de bloques que muestra una estructura del detector ortogonal con la función de compensación del desplazamiento de frecuencia en un receptor OFDM de la séptima realización. La figura 27 es un diagrama de bloques que muestra la estructura del estimador de desplazamiento de frecuencia 218 de la figura 26. La figura 28 es un diagrama de bloques que muestra la estructura del detector ortogonal digital 217 de la figura 26. La estructura y operación del estimador de desplazamiento de frecuencia 218 mostrado en la figura 27 son substancialmente similares a los correspondientes del estimador de desplazamiento de frecuencia de la figura 22. En consecuencia, no se repetirá la descripción de los mismos.

Tal como se muestra en la figura 26, el detector ortogonal con la función de compensación del desplazamiento de frecuencia incluye una unidad de retardo 215 que retarla la salida de un convertidor A/D 12 (figura 47) durante un tiempo predeterminado, un conmutador 216 de conmutación selectiva de la salida entre la unidad de retardo 215 y la salida del convertidor A/D 12 (figura 47) para su salida, un detector ortogonal digital 217 que puede controlar la frecuencia de oscilación tal como se muestra en la figura 28, y que puede separar la salida del conmutador 216 en la componente real y la componente imaginaria, y un estimador de desplazamiento de frecuencia 218 que estima el valor del desplazamieneto de frecuencia a la salida del detector ortogonal digital 217.

Se describirá a continuación la operación de la unidad del detector ortogonal con la función de compensación del desplazamiento de frecuencia de la figura 26. La operación expuesta más adelante se ejecuta bajo el control del controlador 2000 (figura 47). En primer lugar, la salida del convertidor A/D 12 (figura 47) del receptor OFDM se aplica a la unidad de retardo 215 y al conmutador 216. El conmutador 216 selecciona la salida del convertidor A/D 12 (figura 47) para proporcionar la salida seleccionada al detector ortogonal digital 217. El detector ortogonal digital 217 divide la señal aplicada en la componente real y la componente imaginaria, y aplica las mismas al estimador de desplazamiento de frecuencia 218.

El estimador de desplazamiento de frecuencia 218 de la figura 27 recibe el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia obtenido a la salida del sumador de valor estimado del desplazamiento de frecuencia 214, tal como en la anterior quinta realización mostrada en la figura 22. A continuación, este valor de estimación del desplazamiento de frecuencia se aplica al detector ortogonal digital 217. Tal como se muestra en la figura 28, la frecuencia variable del oscilador local 21 utilizada en la realización de la detección ortogonal en la salida de la unidad de retardo 215 seleccionada por el conmutador 216 se ajusta mediante el valor estimado del desplazamiento de frecuencia. Como resultado de ello, una señal cuyo desplazamiento de frecuencia se compensará será la salida del detector ortogonal digital 217.

La séptima realización puede ahorrar la cantidad de memoria utilizada por la configuración de la señal de referencia almacenada en la memoria 211 en el estimador de desplazamiento de frecuencia 218 tal como en la sexta realización anterior.

Octava realización

Se describirá un receptor OFDM de acuerdo con una octava realización de la presente invención, con referencia a las figuras 29 - 41.

El estimador de desplazamiento de frecuencia 300 del receptor OFDM de la octava realización recibe una señal de recepción del detector ortogonal digital 301 para estimar el desplazamiento de frecuencia, tal como se muestra en la figura 29. El valor de estimación del desplazamiento de frecuencia se aplica al detector ortogonal digital 301. El detector ortogonal digital 301 tiene una estructura similar a la mostrada en la figura 28. La estructura de los componentes restantes en la figura 29 es similar a la mostrada en la figura 47. En consecuencia, no se repetirá la descripción de los mismos.

Con referencia a la figura 30, el estimador de desplazamiento de frecuencia 300 de la figura 29 incluye una memoria 201 que almacena una tabla de datos de las señales de referencia óptimas correspondientes al valor de C/N (relación de portadora con respecto al ruido) de las señales de recepción, un ajustador de señal de referencia 303 que selecciona una señal de referencia óptima a partir de la información almacenada en la memoria 302, de acuerdo con el valor de C/N de la señal de recepción para emitir una orden a la memoria 304, basándose en los datos seleccionados, una memoria 304 prealmacenada con señales de referencia, y desde las cuales se da salida a señales de referencia en respuesta a una orden desde el ajustador de señales de referencia 303, los correladores transversales 305 y 306 que calculan los valores de correlación transversal entre la salida del detector ortogonal digital 301 (figura 29) y las respectivas señales de referencia a la salida de la memoria 304, un detector de pico 307 que detecta la posición de pico de la salida del correlador transversal, para estimar la posición de sincronización del símbolo, y un calculador de desplazamiento de frecuencia 308 que calcula el ángulo de rotación de fase basándose en las salidas de los correladores transversales 305 y 306, para estimar un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia.

Se describirá a continuación la operación del estimador de desplazamiento de frecuencia 300 de la figura 30.

El ajustador de la señal de referencia 303 recibe la información relevante desde la fuente (no mostrada) que genera información asociada con el valor de C/N de una señal de recepción. La memoria 302 almacena una tabla de datos del ancho de la señal de referencia y los datos de referencia (diferencia de tiempo estimada equivalente) TE, correspondientes al C/N de la señal de recepción y generados basándose en un cierto estándar.

El ajustador de la señal de referencia 303 identifica los datos del ancho de la señal de referencia correspondiente y los datos de referencia TE a partir de la mencionada tabla anterior en la memoria 302, de acuerdo con la información recibida asociada con el C/N de la señal de recepción, y seleccionando un conjunto de las señales de referencia correspondientes.

El ajustador de la señal de referencia 303 ordena a la memoria 304 que de salida al conjunto seleccionado de señales de referencia. La memoria 304 almacena el símbolo de inicio en ejecución, y proporciona a los correladores transversales 305 y 306 la parte del símbolo de inicio almacenado como el conjunto de señal de referencia, para cumplir con el contenido de la orden del ajustador de señal de referencia 303.

Los correladores transversales 305 y 306 calculan los valores de correlación transversal entre los conjuntos respectivos aplicados de las señales de referencia y la salida del detector 301 ortogonal digital. Cada uno de los valores de correlación transversal calculados se aplican al calculador de desplazamiento de frecuencia 308. El calculador de desplazamiento de frecuencia 308 calcula el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia basándose en el valor de correlación transversal aplicado.

El estimador de desplazamiento de frecuencia 300 tiene un valor de correlación transversal entre una señal de recepción y una señal de referencia monitorizada por el detector de pico 307, para estimar la posición del símbolo de inicio y la posición del símbolo de datos, y calcula también el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia, basándose en el valor de correlación transversal en la posición de pico.

Será descrito a continuación un ejemplo de una tabla de datos de señales de referencia óptimas correspondientes a la información del C/N de la señal de recepción almacenada en la memoria 302, con referencia a las figuras 31 - 41.

Los datos TE de referencia antes mencionados tienen una relación de incremento monótono con respecto al "desplazamiento" de la diferencia de tiempo entre una pluralidad de señales de referencia (la diferencia de tiempo entre los comienzos de las respectivas señales de referencia). En consecuencia, los datos de referencia TE pueden ser incrementados mediante el aumento del "desplazamiento". Por tanto es posible utilizar el "desplazamiento" como un parámetro en lugar de datos de referencia TE. Aunque los datos de referencia TE deberán ser utilizados como el parámetro esencialmente, se describirá a continuación el caso en que el "desplazamiento" se utiliza como parámetro en aras de una simplificación.

Las figuras 31, 32 y 33 son gráficos del desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a la tasa de errores de bits , cuando el "ancho" de la señal de referencia sea constante y se altere el "desplazamiento" de los datos de referencia entre las señales de referencia, en el caso en que el valor de C/N sea pequeño, moderado y grande, respectivamente.

En estos gráficos, el desplazamiento de frecuencia normalizado se representa gráficamente a lo largo del eje de abscisas y las características del BER se representan gráficamente a lo largo del eje de ordenadas. Se supone que la sincronización del reloj de muestreo y la sincronización de tiempos de los símbolos están totalmente establecidas. Se supone también que: la sección del símbolo válida se configura para Tw =64; el numero de puntos de FFT es 64; el número de subportadoras es 48; el método DQPSK se utiliza como el método de modulación; y el método de detección de retardo se utiliza como método de demodulación. Los valores numéricos en los paréntesis indican secuencialmente el "ancho" y el "desplazamiento".

Es evidente a partir de estos gráficos que la precisión de estimación del desplazamiento de frecuencia se mejora mediante el incremento del "desplazamiento" en los respectivos casos sin importar el nivel del valor de C/N de la señal de recepción. Se comprenderá también que conforme sea menor el valor de C/N, aumentará el valor del "desplazamiento" para obtener el BER característico deseado.

En el caso en que el BER deseado sea de 1,0E-3, (ancho, desplazamiento) = (16, 19), (ancho, desplazamiento) = 16, 16) y (ancho, desplazamiento) = 16, 8) quedan configurados cuando el valor de C/N de la señal de recepción sea de C/N < 23dB, 23dB \leq C/N < 30 dB, y 30dB \leq C/N respectivamente. La configuración anterior está prealmacenada en la memoria 302 como una tabla de (ancho, desplazamiento) para el valor de C/N.

El ajustador de la señal de referencia 303 selecciona una señal de referencia correspondiente a los valores de (ancho, desplazamiento) obtenidos basándose en la tabla anteriormente descrita de acuerdo con el valor de C/N de la señal de recepción, y leyendo la señal de referencia seleccionada a partir del símbolo de inicio almacenado en la memoria 304. Los correladores 305 y 306 calculan un valor de correlación transversal basado en la señal de referencia leída.

Se observará que cuando existen dos o más valores del "desplazamiento" que satisfagan a las características del BER deseado, correspondiendo la señal de referencia al menor "desplazamiento" seleccionado. Mediante la selección de una señal de referencia con el "desplazamiento" menor, el tiempo de terminación de la operación puede ser reducido, tal como es evidente a partir de la figura 34.

Así pues, se prealmacena una tabla de datos (ancho, desplazamiento) correspondiente al conjunto C/N en la memoria 302, y se configura una señal de referencia basándose en la tabla de datos correspondiente al C/N de la señal de recepción. Así pues, el desplazamiento de frecuencia puede ser estimado con la precisión deseada.

Las figuras 35, 36 y 37 son gráficos del desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits (BER), cuando las señales de referencia respectivas tienen un "desplazamiento" constante y un "ancho" variable cunado el C/N sea relativamente pequeño, moderado y grande, respectivamente.

Es evidente a partir de estos gráficos que se mejora la precisión de la estimación del desplazamiento de frecuencia mediante el incremento del "ancho". Se comprenderá también que cuando el valor de C/N es menor, llega a ser grande mayor el "ancho" para obtener un BER deseado.

En este caso, con respecto a un BER deseado configurado, (ancho, desplazamiento) = (32, 16), (ancho, desplazamiento) = (16, 16) y (ancho, desplazamiento) = (8, 16) quedan configurados cuando el C/N de la señal de recepción sea de C/N < 25dB, 25dB \leq C/N < 30dB, y 30dB \leq C/N, respectivamente. Esta configuración se prealmacena en la memoria 302 como una tabla de (ancho, desplazamiento) con respecto a C/N.

El ajustador de la señal de referencia 303 selecciona una señal de referencia para el (ancho, desplazamiento) obtenido basándose en la tabla antes mencionada de acuerdo con el C/N de la señal de recepción, y leyendo la señal de referencia seleccionada en la memoria 304. Los correladores transversales 305 y 306 calculan el valor de correlación transversal basándose en las señales de referencia leídas.

Se observará que cuando existen dos o más valores del "ancho" que satisfacen las características del BER deseado, la señal de referencia correspondiente al "ancho" menor quedará seleccionada. Mediante la selección de una señal de referencia con un "ancho" menor, puede reducirse el tiempo de terminación de la operación, así como también la complejidad de los circuitos físicos, tal como es evidente a partir de la figura 38. Mediante el almacenamiento de dicha tabla de datos de (ancho, desplazamiento) para el C/N configurado en la memoria 302, y seleccionando una señal de referencia basada en la tabla de datos de acuerdo con el C/N de la señal de recepción, el desplazamiento de frecuencia puede ser estimado con la precisión deseada.

Las figuras 39, 40 y 41 son gráficos del desplazamiento de frecuencia normalizado con respecto a las características de la tasa de errores de bits, cuando el "desplazamiento" y el "ancho" de las respectivas señales de referencia se alteran en el caso en que el valor de C/N sea relativamente pequeño, moderado, y grande, respectivamente.

En este caso, con respecto a la configuración de un BER deseado, los valores de (ancho, desplazamiento) = (32, 16), (ancho, desplazamiento) = (32, 8) y (ancho, desplazamiento) = (16, 8) se configuran cuando el C/N de la señal de recepción sea de C/N < 23dB, 23dB \leq C/N < 30dB, y 30dB < C/N, respectivamente. La configuración anterior es prealmacenada en la memoria 302 como una tabla de valores de (ancho, desplazamiento) para el valor de C/N.

El ajustador de señales de referencia 303 selecciona una señal de referencia correspondiente a (ancho, desplazamiento) obtenida basándose en la tabla antes mencionada de acuerdo con el valor de C/N de la señal de recepción, y leyendo la señal de referencia seleccionada en la memoria 304. Los correladores transversales 305 y 306 calculan los valores de correlación transversal basándose en la señal de referencia leída. Se observará que cuando existen dos o más valores de (ancho, desplazamiento) que cumplen las características del BER deseado, se seleccionará aquel que pueda reducir más el tiempo de terminación de la operación.

Mediante el pre-almacenamiento de una tabla de datos (ancho, desplazamiento) correspondiente a un conjunto C/N en la memoria 302, y seleccionando una señal de referencia basada en esta tabla de datos de acuerdo con el C/N de la señal de recepción, puede estimarse el desplazamiento de frecuencia con la precisión deseada.

Novena realización

Se describirá a continuación un receptor OFDM de acuerdo con una novena realización de la presente invención con referencia a la figura 42.

La figura 42 es un diagrama de bloques de un receptor OFDM que muestra un ejemplo de una fuente de información de C/N que suministra la información del C/N de una señal de recepción a un estimador del desplazamiento de frecuencia 300 de la figura 30. El detector de C/N 309 detecta el nivel de las señales de salida de un transformador de Fourier discreto 18 para detectar el valor de C/N de una señal de recepción basándose en el nivel de la señal detectada. La estructura de otros componentes de la novena realización es similar a la mostrada en la figura 29. En consecuencia, no se repetirá la descripción de la misma.

En la suposición de la generación de la señal OFDM descrita en asociación con la figura 45, se establece que a relación de que el número de subportadoras < el numero de muestras FFT. El transformador de Fourier discreto inverso 3 (figura 45) asigna la amplitud 0 para una subportadora que no esté asignada a los datos de información para generar una señal OFDM. En el transformador de Fourier discreto 18 del receptor OFDM de la novena realización mostrada en la figura 42, se introduce la señal OFDM generada a través de la suposición de la generación descrita anteriormente. En cuanto a la salida del transformador de Fourier discreto 18, la salida correspondiente a una subportadora asignada, la amplitud 0 tendrá una amplitud de 0 cuando no se aplique ruido. No obstante, al ser aplicado el ruido, la salida de la subportadora asignada a la amplitud 0 tendrá una amplitud del nivel de ruido. En consecuencia, el valor C/N de la señal de recepción podrá ser detectado basándose en la salida de la subportadora asignada a la amplitud 9 y la salida de la subportadora asignada a los datos de información. El detector C/N 309 del receptor OFDM de acuerdo con la novena realización de la presente invención detecta el valor del C/N de la señal de recepción basándose en el principio de detección anteriormente descrito, y proporciona la información de C/N al estimador del desplazamiento de frecuencia 300.

Aplicabilidad industrial

La presente invención es aplicable a un receptor de señales y a un método de compensación de desplazamiento de frecuencia. Más específicamente, la presente invención es aplicable a un receptor de señales que recibe una señal transmitida por el método de transmisión multiportadora, tal como un receptor OFDM, y un método de compensación para un desplazamiento de frecuencia de una subportadora, utilizado en dicha transmisión de la señal.

Claims (13)

1. Un receptor de señales para recibir y remodular una señal de recepción formada por una sección de símbolos de datos, en donde los símbolos están asignados en paralelo a una pluralidad de subportadoras y moduladas y un símbolo de inicio añadido delante de la mencionada sección de símbolos de datos, estando el mencionado receptor de señales caracterizado porque tiene:

primeros medios de memoria (51) para almacenar N señales de referencia, correspondientes cada una a una parte arbitraria en el mencionado símbolo de inicio, siendo N un entero de 2 o superior,

medios de cálculo del valor de correlación transversal (52, 53) para calcular un valor de correlación transversal entre la señal de recepción mencionada y cada una de las N mencionadas señales de referencia,

medios de detección de la posición de pico (54) para detectar una posición de pico de cada uno de los N mencionados valores de correlación transversal calculados por los mencionados medios de cálculo del valor de correlación transversal,

medios de estimación de desplazamiento de frecuencia (55) para estimar un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción para dar salida, basándose en un valor de correlación transversal en cada una de las N posiciones de pico detectadas por los mencionados medios de detección de pico, y

medios de compensación de desplazamiento de frecuencia (37) para compensar el desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción basándose en el valor del desplazamiento de frecuencia estimado por los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia,

en el que los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia comprenden:

medios de cálculo del ángulo de rotación de fase (56) para calcular una diferencia de fase de los valores de correlación transversal en cada una de las mencionadas N posiciones de pico,

segundos medios de memoria (57) para almacenar los datos de referencia basándose en un ángulo de rotación de fase entre los valores de correlación transversal correspondientes a las mencionadas N señales de referencia bajo un estado en donde esté presente un desplazamiento de frecuencia en particular, y

medios de un divisor (58) para dividir la diferencia de fase de los valores de correlación transversal calculados por los mencionados medios de cálculo del ángulo de rotación por los mencionados datos de referencia para calcular el mencionado valor estimado del desplazamiento de frecuencia.

2. Un receptor de señales de acuerdo con la reivindicación 1 en el que:

los primeros medios de memoria (51) están adaptados para almacenar tres o más de las mencionadas señales de referencia;

los mencionados medios de cálculo del valor de correlación transversal (52, 53, 61) están adaptados para calcular un valor de correlación transversal entre la mencionada señal de recepción y cada una de las mencionadas tres o más señales de referencia,

los mencionados medios de detección de la posición de pico (54) están adaptados para detectar una posición de pico para cada uno de tres o más valores de correlación transversal calculados por los mencionados medios de cálculo del valor de correlación transversal,

los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia (65) están adaptados para estimar y para promediar una pluralidad de valores de estimación del desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción para su salida, basándose en un valor de correlación transversal en cada uno de tres o más posiciones de pico detectadas por los mencionados medios de detección de la posición de pico,

los mencionados medios de compensación del desplazamiento de frecuencia (37) están adaptados para compensar un desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción, basándose en el valor estimado del desplazamiento de frecuencia y promediado por los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia,

los mencionados medios de cálculo del ángulo de rotación de fase (56, 66) están adaptados para calcular las diferencias de fase de una pluralidad de combinaciones predeterminadas de los valores de correlación transversal en las respectivas posiciones de tres o más posiciones de pico,

los mencionados segundos medios de memoria (57, 67) están adaptados para almacenar una pluralidad de datos de referencia basándose en una pluralidad de ángulos de rotación de fase entre los valores de correlación transversal correspondientes a la mencionada pluralidad de combinaciones predeterminadas de las mencionadas tres o más señales de referencia, bajo un estado en el que está presente un desplazamiento de frecuencia en particular,

la mencionada pluralidad de medios de divisor (58, 68) están adaptados para dividir una pluralidad de diferencias de fase de los valores de correlación transversal calculados por la mencionada pluralidad de medios de cálculo del ángulo de rotación mediante los respectivos datos de la mencionada pluralidad de datos de referencia para calcular una pluralidad de valores de estimación del desplazamiento de frecuencia, y

los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia que comprenden además unos medios de promediado (69) para promediar una pluralidad de valores estimados del desplazamiento de frecuencia emitidos a partir de la mencionada pluralidad de medios divisores para su salida.

3. Un receptor de señales de acuerdo con la reivindicación 1, en el que los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia (107) están adaptados para acumular los mencionados valores de estimación del desplazamiento de frecuencia estimados,

en el que el mencionado receptor de señales comprende:

medios de rotación de fase (108) para rotar una fase de la mencionada señal de recepción basándose en el valor estimado del desplazamiento de frecuencia estimado por los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia,

terceros medios de memoria (104) para almacenar la mencionada señal de recepción cuya fase se hace rotar por los mencionados medios de rotación de fase, y

medios de control para ejecutar una vez una primera operación de control de acumulación de un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción y haciendo rotar la fase de la mencionada señal de recepción para el almacenamiento en los mencionados terceros medios de memoria, y repitiendo (N-1) veces una segunda operación de control de aplicación de la señal almacenada en los mencionados terceros medios de memoria a los mencionados medios de cálculo del valor de correlación transversal y a los mencionados medios de rotación de fase, en lugar de que la mencionada señal de recepción acumule un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la señal almacenada en los mencionados terceros medios de memoria, y rotando la fase de la señal almacenada en los mencionados terceros medios de memoria para el almacenamiento en los mencionados terceros medios de memoria.

estando adaptados los mencionados medios de compensación de desplazamiento de frecuencia para compensar un desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción basándose en un valor añadido de N valores estimados del desplazamiento de frecuencia acumulados por las mencionadas primera y segunda operaciones de control.

4. Un receptor de señales de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el mencionado numero N es un entero de tres o superior, y en el que los mencionados primeros medios de memoria (211) están adaptados para almacenar una pluralidad de datos de referencia basándose en un ángulo de rotación de fase entre los valores de correlación transversal correspondientes al menos a dos conjuntos de las mencionadas señales de referencia, estando formados cada uno de los conjuntos por dos de las mencionadas señales de referencia, bajo un estado en que está presente un desplazamiento de frecuencia en particular, además de las mencionadas N señales de referencia,

en el que el mencionado receptor de señales comprende además:

unos terceros medios de memoria (212) para extraer y almacenar una parte de la mencionada señal de recepción,

estando adaptados los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia (206) para estimar un valor estimado del desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción aplicada a los mencionados medios de cálculo del valor de desplazamiento transversal para su salida, basándose en el valor de correlación transversal en cada posición de pico detectada por los mencionados medios de detección de la posición de pico y datos de referencia correspondientes a la mencionada señal de referencia de cada mencionado conjunto,

medios de sumador (214) para acumular la salida del valor estimado del desplazamiento de frecuencia de los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia,

medios de rotación de fase (207) para rotar una fase de la mencionada señal de recepción almacenada en los mencionados segundos medios de memoria, basándose en el valor estimado del desplazamiento de frecuencia estimado por los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia, y

medios de control para ejecutar una primera operación de control de aplicación de la mencionada señal de recepción a los mencionados medios de cálculo del valor de correlación transversal para calcular un valor de correlación transversal con las respectivas señales de referencia de un conjunto correspondiente a los datos de referencia más pequeños de la mencionada pluralidad de datos de referencia, y estimando un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción mediante los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia, basándose en el valor de correlación transversal calculado y en los mencionados medios de referencia más pequeños, y para repetir una segunda operación de control de aplicación de la mencionada señal de recepción cuya fase se hace rotar basándose en el valor de estimación del desplazamiento de frecuencia estimado y almacenado en los mencionados terceros medios de memoria en los mencionados medios de cálculo del valor de correlación transversal, para calcular un valor de correlación transversal con el conjunto de señales de referencia correspondientes a los datos de referencia no utilizados más pequeños de la mencionada pluralidad de datos de referencia, y estimando un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la señal almacenada en los mencionados terceros medios de memoria por los mencionados medios de estimación del desplazamiento de frecuencia, basándose en el valor de correlación transversal calculado y en los mencionados datos de referencia no utilizados más pequeños,

estando adaptados los mencionados medios de compensación del desplazamiento de frecuencia (208) para compensar un desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción basándose en un valor añadido de los valores de estimación del desplazamiento de frecuencia acumulados por los mencionados medios del sumador y calculados por las mencionadas primera y segunda operaciones de control.

5. Un receptor de señales de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además:

medios de detección del valor de C/N (309) para detectar un C/N, tasa de la portadora con respecto al ruido, de la mencionada señal de recepción, terceros medios de memoria (302) para almacenar la tabla de datos de identificación de una señal de referencia óptima correspondiente al valor de C/N de la mencionada señal de recepción, y

medios de salida de la señal de recepción (303, 304) para proporcionar N señales de referencia optimas, correspondientes cada una a una parte arbitraria en el mencionado símbolo de inicio, basándose en la mencionada tabla de datos de acuerdo con el C/N detectado mencionado.

6. Un receptor de señales de acuerdo con la reivindicación 4, en el que la mencionada señal extraída de la mencionada señal de recepción y almacenada en los mencionados terceros medios de memoria es el mencionado símbolo de inicio.

7. Un receptor de señales de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en el que los mencionados medios de compensación del desplazamiento de frecuencia están adaptados para compensar un desplazamiento de frecuencia, mediante la rotación de la fase de la mencionada señal de recepción basándose en los mencionados valores estimados del desplazamiento de frecuencia.

8. Un receptor de señales de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprende además unos medios detectores para detectar la mencionada señal de recepción, incluyendo un oscilador local,

en el que los medios de compensación del desplazamiento de frecuencia comprenden medios para controlar en forma variable una frecuencia de oscilación del mencionado oscilador local basándose en los mencionados valores de estimación del desplazamiento de frecuencia.

9. Un método de compensación de un desplazamiento de frecuencia de una señal de recepción en un receptor de señales que recibe y demodula la señal de recepción formada por una sección del símbolo de datos, en donde los símbolos están asignados en paralelo con una pluralidad de subportadoras y moduladas y un símbolo de inicio añadido delante de la mencionada sección del símbolo de datos, estando dicho método caracterizado porque:

calcular un valor de correlación transversal entre la mencionadas señal de recepción y cada una de las N señales de referencia, correspondiente cada una a una parte arbitraria del mencionado símbolo de inicio, siendo N un número entero de 2 o más,

detecta una posición de pico de cada uno de los mencionados N valores de correlación calculados,

estimar un valor estimado del desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción para su salida, basándose en un valor de correlación transversal en cada una de las mencionadas N posiciones de pico detectadas, y

compensar un desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción basándose en el mencionado valor de estimación del desplazamiento de frecuencia estimado,

en el que la mencionada etapa de estimación de un valor estimado del desplazamiento de frecuencia para dar salida comprende las etapas de:

calcular una diferencia de fase de los valores de correlación transversal en cada una de las N posiciones de pico,

almacenar datos de referencia basándose en un ángulo de rotación de fase entre los valores de correlación transversal correspondientes a las mencionadas N señales de referencia bajo un estado en que esté presente un desplazamiento de frecuencia en particular, y

dividir la diferencia de fase de los mencionados valores de correlación transversal por los datos de referencia mencionados para calcular el mencionado valor de estimación del desplazamiento de frecuencia.

10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que:

la mencionada etapa de calcular un valor de correlación transversal calcula el valor de correlación transversal entre la mencionada señal de recepción y cada una de las tres o más señales de referencia mencionadas,

la mencionada etapa de detección de una posición de pico detecta la posición de pico de cada una de las mencionadas tres o más valores de correlación transversal calculados,

la mencionada etapa de estimación de un valor estimado del desplazamiento de frecuencia para su salida efectúa la estimación y el promediado de una pluralidad de valores estimados del desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción, basándose en el valor de correlación transversal en cada una de las mencionadas posiciones de pico detectadas,

la mencionada etapa de compensar un desplazamiento de frecuencia que compensa el desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción basándose en el mencionado valor de estimación del desplazamiento de frecuencia estimado y promediado,

la mencionada etapa de calcular una diferencia de fase que calcula las diferencias de fase de una pluralidad de combinaciones predeterminadas de los valores de correlación transversal en las respectivas posiciones de las mencionadas tres o más posiciones de pico,

la mencionada etapa de almacenamiento de una pluralidad de datos de referencia almacena una pluralidad de datos de referencia basados en una pluralidad de ángulos de rotación entre los valores de correlación transversales, correspondientes a la mencionada pluralidad de combinaciones predeterminadas de las mencionadas tres o más señales de referencia bajo un estado en el que está presente un desplazamiento de frecuencia en particular,

la mencionada etapa de cálculo de un valor estimado del desplazamiento de frecuencia que divide una pluralidad de diferencias de fase de los mencionados valores de correlación transversal calculados por los respectivos datos de la mencionada pluralidad de datos de referencia, para calcular una pluralidad de valores de estimación del desplazamiento de frecuencia,

comprendiendo además la etapa de promediar la mencionada pluralidad de valores de estimación del desplazamiento de frecuencia para su salida.

11. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, que comprende una primera etapa de control, en el que la mencionada primera etapa de control incluye las etapas de:

calcular el mencionado valor de correlación transversal,

detectar la mencionada posición de pico,

estimar el mencionado valor estimado del desplazamiento de frecuencia para su salida,

acumular los mencionados valores estimados del desplazamiento de frecuencia estimados, y

rotar la fase de la mencionada señal de recepción basándose en los mencionados valores de estimación del desplazamiento de frecuencia,

comprendiendo además el mencionado método una segunda etapa de control, en el que la mencionada segunda etapa de control incluye las etapas de:

calcular un valor de correlación transversal entre la mencionada señal de recepción rotada en su fase almacenada y cada una de las mencionadas N señales de referencia,

detectar una posición de pico de cada uno de los mencionados valores de correlación transversal calculados,

estimar un valor de estimación del desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción rotada en su fase almacenada para la salida, basándose en el valor de correlación transversal en cada una de las mencionadas N posiciones de pico detectadas, así como también la acumulación del valor de estimación del desplazamiento de frecuencia estimado,

rotar la fase de la mencionada señal de recepción rotada en su fase basándose en el mencionado valor estimado del desplazamiento de frecuencia estimado, y

almacenar la mencionada señal de recepción rotada en su fase,

comprendiendo además el método las etapas de:

repetir la mencionada segunda etapa de control (N-1) veces después de la mencionada primera etapa de control, y

compensar un desplazamiento de frecuencia mediante la rotación de la fase de la mencionada señal de recepción basándose en un valor añadido de los N valores de estimación del desplazamiento de frecuencia acumulados por las mencionadas primera y segunda etapas de control.

12. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, en el que N es un número entero de tres o superior, comprendiendo el mencionado método:

una etapa de almacenar una pluralidad de datos de referencia basándose en los ángulos de rotación entre los valores de correlación transversal correspondientes al menos a dos conjuntos de las mencionadas señales de referencia, en el que cada conjunto está formado por dos de las mencionadas señales de referencia, bajo un estado en el que está presente un desplazamiento de frecuencia en particular, además de las mencionadas N señales de referencia, y

una primera etapa de control, en la que la mencionada primera etapa de control incluye:

la etapa de calcular el mencionado valor de correlación transversal, en el que la mencionada etapa de cálculo del valor de correlación transversal calcula un valor de correlación transversal entre la mencionada señal de recepción y las respectivas señales de referencia de un conjunto correspondiente a los datos de referencia más pequeños a partir de la mencionada pluralidad de datos de referencia,

incluyendo además la mencionada primera etapa de control la etapa de detección de la posición de pico mencionada, y la etapa de estimación del mencionado valor de estimación del desplazamiento de frecuencia para su salida, en el que la mencionada etapa de estimación del mencionado valor del desplazamiento de frecuencia estimado para dar salida al valor de estimación del desplazamiento de frecuencia mencionado en cada una de las mencionadas posiciones de pico detectadas y los mencionados datos de referencia más pequeños, en el que la mencionada primera etapa de control incluye además las etapas de:

acumular los mencionados valores estimados de los valores estimados del desplazamiento de frecuencia,

extraer y almacenar una parte de la mencionada señal de recepción, y

hacer rotar la fase de la mencionada señal de recepción almacenada basándose en el valor estimado del desplazamiento de frecuencia estimado,

comprendiendo además el mencionado método una segunda etapa de control, en el que la mencionada segunda etapa de control incluye las etapas de:

calcular un valor de correlación transversal entre la mencionada señal de recepción almacenada cuya fase está rotada basándose en el valor estimado del desplazamiento de frecuencia y las respectivas señales de referencia de un conjunto correspondiente a los datos de referencia no utilizados más pequeños de la mencionada pluralidad de datos de referencia,

detectar una posición de pico de cada uno de los mencionados valores de correlación transversal calculados, y

estimar un valor estimado de desplazamiento de frecuencia de la mencionada señal de recepción almacenada rotada en fase para su salida, basándose en el valor de correlación transversal en cada una de las mencionadas posiciones de pico detectadas y en los mencionados datos de referencia no utilizados más pequeños, así como también acumular los valores de estimación del desplazamiento de frecuencia,

comprendiendo además el mencionado método las etapas de:

repetir la mencionada segunda etapa de control después de la mencionada primera etapa de control, y

compensar el desplazamiento de frecuencia mediante la rotación de la fase de la mencionada señal de recepción sobre un valor añadido de los valores de estimación del desplazamiento de frecuencia acumulados por la mencionada primera y segunda etapas de control.

13. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, comprendiendo el mencionado método las etapas de:

detectar el valor de C/N, relación de la portadora con respecto al ruido, de la mencionada señal de recepción,

almacenar una tabla de datos de identificación de una señal de referencia óptima correspondiente al C/N de la mencionada señal de recepción,

proporcionar N señales de referencia óptimas, correspondientes cada una a una parte arbitraria en el mencionado símbolo de inicio, basándose en la mencionada tabla de datos, de acuerdo con el mencionado C/N detectado,

en el que la mencionada etapa de calcular un valor de correlación transversal calcula los valores de correlación transversal entre la mencionada señal de recepción y cada una de las mencionadas N señales de referencia suministradas.