JPH11346204A - 受信方法及び受信装置 - Google Patents
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- JPH11346204A JPH11346204A JP10150330A JP15033098A JPH11346204A JP H11346204 A JPH11346204 A JP H11346204A JP 10150330 A JP10150330 A JP 10150330A JP 15033098 A JP15033098 A JP 15033098A JP H11346204 A JPH11346204 A JP H11346204A
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Abstract
トの検出が、簡単な構成で行えるようにする。 【解決手段】 受信したOFDM変調信号のサイクルプ
リフィックス成分を抽出し、この抽出したサイクルプリ
フィックス成分をフーリエ変換し、この成分の絶対値二
乗を算出し、この絶対値二乗値のエンベロープの周期性
を検出し、その位相からOFDM変調信号の周波数誤差
を判断する。
Description
重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:以
下OFDMと称する)変調された信号を受信する受信方
法及び受信装置に関し、特に受信信号の周波数誤差を検
出する技術に関する。
無線などで伝送する場合の変調方式の一つとして、OF
DM変調が実用化されている。OFDM変調方式は、送
信データを複数のサブキャリアに分散されたマルチキャ
リアとして伝送する方式であり、大容量のデータを効率
良く無線伝送することができるものである。
態として、1単位のOFDM変調信号が所定の周波数帯
域内に連続して伝送される場合がある。例えば図12に
示すように、無線電話システムなどにおいて、複数の移
動局MS1,MS2,MS3,MS4から無線伝送され
るOFDM変調信号を、基地局で受信処理する場合を想
定すると、各移動局MS1〜MA4からのOFDM変調
信号は、それぞれ異なる帯域F1〜F4を使用したマル
チキャリア信号として伝送され、基地局では全ての帯域
F1〜F4を受信処理する。このようにしてOFDM変
調波を使用して、基地局と周囲の複数の移動局との間で
多元接続を行うシステムが従来から提案されている。
局から伝送される信号を基地局で受信処理する場合、そ
れぞれの伝送信号毎に周波数オフセットを検出する必要
がある。図13は、従来の基地局での周波数オフセット
を検出する回路構成の一例を示した図で、ここでは図1
2に示す4つの移動局MS1〜MS4からの信号の周波
数オフセットを検出する例としてある。アンテナ1に接
続された受信処理部2で、伝送帯域の信号を一括して受
信処理した後、その受信信号をそれぞれ通過帯域が異な
る4つのバンドパスフィルタ3a,3b,3c,3dに
供給する。ここで、各バンドパスフィルタ3a〜3dの
通過帯域は、例えば図12に示す伝送帯域F1〜F4に
対応して設定してある。
の出力を、それぞれ別の周波数オフセット検出回路4
a,4b,4c,4dに供給し、それぞれの周波数オフ
セット検出回路4a〜4dで、4つの移動局MS1〜M
S4からの伝送信号の周波数オフセットを個別に検出処
理する。そして、それぞれの周波数オフセット検出回路
4a〜4dで検出した周波数オフセット量に基づいて、
各移動局から伝送される信号の受信周波数の補正をした
り、該当する移動局側に周波数オフセットを補正させる
データを伝送するなどの補正処理を行う。
の周波数オフセット検出処理としては、例えばOFDM
変調信号に含まれるサイクルプリフィックス成分を使用
した検出処理がある。このサイクルプリフィックス成分
を利用した周波数オフセット検出構成の一例を図14に
示すと、例えば各バンドパスフィルタ3a〜3dの出力
が得られる端子5の信号を、所定期間遅延させる遅延回
路6を介して乗算器7に供給すると共に、端子5に得ら
れる信号を直接端子5に供給し、両信号の乗算処理を行
う。ここで、遅延回路6の遅延量は、サイクルプリフィ
ックス成分に含まれる固有の遅延量に設定する。このサ
イクルプリフィックス成分と遅延量との関係については
後述する。また、遅延回路6で遅延された信号は、複素
信号であり、乗算器7では複素共役の乗算処理が行われ
る。
供給して、所定期間の平均をとり、その平均値を周波数
オフセット値に比例した値として出力端子9に供給す
る。平均化回路8で平均化する期間については、例えば
サイクルプリフィックス成分の1つの長さ(時間)に相
当する期間とする。このように処理することで、周波数
オフセット値に比例した値が出力端子9に得られる。
クルプリフィックス成分について説明すると、まず複素
正弦波を次の〔数1〕式に示される関数rot( )で定義す
る。
DM変調信号は、次の〔数2〕式で示すように記述でき
る。
ブキャリアにのせられる送信シンボル)、fc はサブキ
ャリア間隔である。この〔数2〕式に示される窓がけ前
のOFDM変調信号は、次の〔数3〕式で示すように表
すこともできる。
変調信号は、サブキャリア間隔fcに依存した周期Tc
の周期関数で示される。即ち、例えばfc =4.1666[kH
z] =100[kHz]/24であるとき、Tc =240[μs] とな
り、この場合の窓がけ前のOFDM信号は、例えば図1
5に示すように、240[μs] の周期性を有する信号波形
になる。
送信ウィンドウと称される窓がけデータ(時間波形)を
乗算する処理を行う。この窓がけデータを乗算した信号
は、次の数式で示される。この数式において、w(t) が
窓がけデータ(ウィンドウ)である。
上述したようにTc =240[μs] のとき、この時間を基
準とした窓がけデータを生成させる。ここでは説明を簡
単にするためにウィンドウを矩形波で示してあり、上述
した期間Tc (240[μs] )に、期間Tg ( 40[μs]
)が付加された期間L(280[μs] )のウィンドウと
してある。ここで、このウィンドウが乗算されたOFD
M変調波としては、1単位のウィンドウの始端部の期間
Tg のOFDM波と、終端部の同じ時間幅の期間Tg の
OFDM波とが、全く同じ波形としてあり、これをサイ
クルプリフィックス(Cycle Prifix)と呼ぶ。図16に
示すサイクルプリフィックスCPが、これに相当する。
は、v[Hz]の周波数オフセットがのった場合、次式で示
される。
部分だけに着目すると、次式で示される。
とすれば、次式のように記述できる。
離れて、位相a [回転] だけ回転して繰り返されている
ことになる。従来のOFDM波の周波数オフセット検出
回路では、このサイクルプリフィックス成分を利用し
て、周波数誤差を検出していた。即ち、既に説明した図
14の周波数オフセット検出回路で、図16に示す窓が
けデータが乗算されたOFDM波の周波数オフセットを
検出する場合には、遅延回路6の遅延量として240[μ
s] を設定し、平均化回路8で平均化する期間として 4
0[μs] を設定することで、始端部のサイクルプリフィ
ックス成分と終端部のサイクルプリフィックス成分との
相関がこの回路で検出されて、周波数誤差が検出され
る。次の〔数8〕式は、この図14の回路で周波数誤差
が検出される状態を示したもので、複素数qの値の位相
を求めることで周波数誤差が検出できる。
すように、OFDM波で多元接続を行う場合、図13に
示すように、各移動局からの信号の受信系ごとに周波数
オフセットの検出回路が必要であり、基地局が図14に
示す周波数オフセットの検出回路を複数備える必要があ
り、基地局の構成が複雑になる問題があった。
時の周波数オフセットの検出が、簡単な構成で行えるよ
うにすることにある。
に本発明の受信方法は、受信したOFDM変調信号のサ
イクルプリフィックス成分を抽出し、この抽出したサイ
クルプリフィックス成分をフーリエ変換で直交検波し、
この検波した成分の絶対値二乗を算出し、この絶対値二
乗値のエンベロープの周期性を検出し、その位相からO
FDM変調信号の周波数誤差を判断するようにしたもの
である。
値二乗値のエンベロープの周期性の値の位相値が、OF
DM変調信号の周波数誤差に比例した値になり、周波数
誤差を判断できる。
M変調信号のサイクルプリフィックス成分を抽出するサ
イクルプリフィックス成分抽出手段と、該抽出手段でこ
の抽出したサイクルプリフィックス成分を直交検波する
フーリエ変換手段と、該フーリエ変換変換手段で変換さ
れた成分の絶対値二乗を算出する絶対値二乗手段と、該
絶対値二乗手段の出力からエンベロープの周期性を検出
する周期性検出手段と、該周期性検出手段の出力の位相
を検出する位相検出手段とを備えたものである。
で検出した位相値が、OFDM変調信号の周波数誤差に
比例した値になり、その位相値に基づいて周波数誤差を
判断できる。
を、図1〜図8を参照して説明する。
処理を行う無線通信装置に適用したものである。まず、
このOFDM変調信号の送信側の構成を図4を参照して
説明する。ここでは、サブキャリア数が96本で、サブ
キャリア間隔を4.1666[kHz]としたOFDM信号に変調
する場合の例である。入力端子111に得られる送信シ
ンボル(ここでは1単位が96シンボル)のデータを、
シリアル/パラレル変換回路102に供給し、96ポイ
ントのパラレルデータに変換した後、ゼロ挿入回路10
3に供給し、32ポイントの0データを付加して、12
8ポイントのパラレルデータとし、この128ポイント
のパラレルデータをポイント数128の逆フーリエ変換
回路(IFFT回路)104に供給し、逆高速フーリエ
変換による演算処理で、時間軸を周波数軸に変換する直
交変換処理を行う。ここで、ゼロ挿入回路103で32
ポイントの0データを付加する処理は、ポイント数を2
の巾乗の値(ここでは128)として、逆フーリエ変換
処理回路の構成を簡単にするためである。
出力をパラレル/シリアル変換回路105に供給してシ
リアルデータに変換し、そのシリアルデータを送信用窓
がけデータ乗算回路106に供給し、送信用の窓がけデ
ータを乗算する。この送信用の窓がけデータは、例えば
図5に示すように、128ポイントのデータに対して、
所定期間Tc (ここでは240[μs] )を設定すると共
に、サイクルプリフィックスCPを設定するための21
ポイントの期間Tg (ここでは 40[μs] )を付加す
る。この場合、始端部の21ポイントの期間Tg と、終
端部の21ポイントの期間Tg とのサイクルプリフィッ
クスCPは、全く同じ波形である。なお、ここでは説明
を簡単するために、窓がけデータを矩形波として示して
あるが、実際には矩形波でない場合が多い(後述する受
信用の窓がけデータの場合も同様)。
がけデータが乗算された送信データを、デジタル/アナ
ログ変換器107に供給し、端子108に得られる所定
の周波数のクロック(ここではサブキャリア間隔4.1666
[kHz] にポイント数128を乗算した値である533.33[k
Hz] のクロック)に基づいたサンプリング周期でアナロ
グ信号に変換し、この変換された信号を変調回路109
に供給して送信用の変調処理を行い、その変調された信
号を端子110から送信処理回路(図示せず)に供給し
て所定の送信周波数に周波数変換して、無線送信させ
る。
変調信号を受信する構成を図6に示すと、所定の周波数
帯の信号を受信して中間周波信号などに周波数変換され
た信号が入力端子111に得られ、その入力端子111
に得られる信号を復調回路112に供給して受信用の復
調処理を行い、その復調された信号をアナログ/デジタ
ル変換器113に供給し、端子114に得られる所定の
周波数のクロック(ここでは533.33[kHz] :このクロッ
クは送信処理時のクロックと同じ周波数)によりサンプ
リング周期でデジタルデータに変換する。
データ乗算回路115に供給し、受信用の窓がけデータ
を乗算する。この受信用の窓がけデータは、例えば図5
に示すように、128ポイントのデータを選択する時間
L(ここでは240[μs] )を設定する。受信用の窓がけ
データが乗算された受信データは、シリアル/パラレル
変換回路116に供給して、所定単位毎にパラレルデー
タに変換し、その変換出力をフーリエ変換回路(FFT
回路)117に供給し、高速フーリエ変換による演算処
理で、周波数軸を時間軸に変換する直交変換処理を行
う。直交変換されたパラレルデータは、デマルチプレク
サ118に供給して、所定ポイントのデータを選択し、
その選択されたデータをパラレル/シリアル変換回路1
19に供給してシリアルデータに変換し、そのシリアル
データを出力端子120に供給する。
ル変換器113で変換された受信データを、周波数オフ
セット検出回路10に供給する。図1は、本例の周波数
オフセット検出回路10の構成を示した図で、アナログ
/デジタル変換器113で変換された受信データが端子
11を介してサイクルプリフィックス抽出回路12に供
給される。サイクルプリフィックス抽出回路12では、
受信したデータ中のサイクルプリフィックス成分だけを
抽出し、他の部分のデータは全てOデータとする処理を
行う。即ち、本例の場合には送信時に図5に示す窓がけ
データが乗算されて、サイクルプリフィックスCPが生
成されたデータが送信されるが、サイクルプリフィック
ス抽出回路12では、例えば図2に示すように、1つの
ウィンドウの始端部と終端部のサイクルプリフィックス
成分の期間Tg (ここでは 40[μs] )に相当する21
ポイントずつだけを抽出し、その間の107ポイントの
データは、全て0データとする。
回路12の出力を、シリアル/パラレル変換回路13に
供給してパラレルデータに変換し、そのパラレルデータ
をフーリエ変換回路(FFT回路)14に供給し、高速
フーリエ変換による演算処理で、周波数軸を時間軸に変
換する直交変換処理を行う。シリアル/パラレル変換回
路13で変換するポイント数及びFFT回路14で変換
処理を行うポイント数は、サイクルプリフィックス成分
の繰り返し距離に相当するポイント数よりも十分大きな
範囲のポイント数に選定する。例えば、FFT回路14
で変換処理を行うポイント数をNとし、サイクルプリフ
ィックス成分の繰り返し距離に相当するポイント数をM
としたとき、本例では繰り返し距離M=128ポイント
であり、変換処理ポイント数Nを、その4倍の値、即ち
変換処理ポイント数N=M×4=128×4=512と
する。
データは、パラレル/シリアル変換回路15に供給して
シリアルデータに変換し、そのシリアルデータを絶対値
二乗回路16に供給し、シリアルデータの絶対値を二乗
した値とする。絶対値二乗回路16で二乗した値は、乗
算器17に供給し、乗算係数発生回路18が出力する乗
算係数Rot(kM/N) を乗算する。この乗算器17で係数が
乗算された値は、平均化回路19に供給し、1つのサイ
クルプリフィックス成分の期間Tg (ここでは40[μs]
)の平均化を行い、その平均化された値(複素数)を
位相検出回路20に供給する。位相検出回路20では、
平均値の位相値を検出し、その検出データを端子21か
ら出力する。この端子21に得られる位相検出値は、受
信したOFDM変調信号の周波数オフセット量に比例し
た値となり、位相検出値から周波数オフセット量を判断
できる。
セットが検出できることを、数式を用いて説明する。ま
ず、v[Hz]の周波数オフセットがのったOFDM変調信
号y(t) を次式で示す。
ィックス抽出回路12で、サイクルプリフィックスCP
の成分が抽出されて、残りの部分が全て0データとされ
る。このサイクルプリフィックス抽出回路12で抽出さ
れるデータを、次式で示す。ここでは、図2に示すよう
に、始端部のサイクルプリフィックスCPをd(t) と
し、終端部のサイクルプリフィックスCPをd(t−Tc)
rot(a)とする。
路14でフーリエ変換することで、〔数11〕式に示す
ようになる。
対値の二乗を絶対値二乗回路16で求めることで、〔数
12〕式に示すようになる。
は、ほぼ白色のスペクトラムを持つと考えられるので、
絶対値の二乗を求めた値は、周波数軸上で例えば図8に
示すような概形をもつ信号になる。この信号は、負の値
にならない信号であり、サブキャリア間隔である4.1666
[kHz] 間隔で周期性を持つ信号になっている。もしも、
ここで周波数オフセットがあった場合には、この波形も
周波数オフセット分だけずれる。よって、この信号の周
期成分を抽出し、その位相を求めるために、rot(fTc)を
乗算器17で乗算すると、次式のように示される。
化回路19で周波数軸上で平均化する。この平均化処理
をE[ ]とすると、qの平均値は次式で示される。
の値aは周波数オフセットに比例する量であるので、周
波数オフセットvは〔数15〕式で示される。
ト検出回路によると、周波数オフセットを係数すること
ができる。従って、フーリエ変換された値の絶対値二乗
化と位相検出処理を行うだけの簡単な構成で、正確な周
波数オフセットの検出ができる。
で変換処理を行うポイント数をNとし、サイクルプリフ
ィックス成分の繰り返し距離に相当するポイント数をM
としたとき、フーリエ変換の変換ポイント数Nを、サイ
クルプリフィックス成分の繰り返し距離Mの4倍とした
ことで、図1に示した乗算器17及び係数発生回路18
を必要としない簡単な構成とすることも可能である。
を、サイクルプリフィックス成分の繰り返し距離Mの4
倍としたときに、乗算係数発生回路18が発生する乗算
係数Rot(kM/N) はRot(k/4)となり、乗算をしない構成と
することができる。この係数乗算器17の代わりに適用
できる回路の例を図3に示すと、絶対値二乗された値が
端子31に得られるとき、この端子31に得られるデー
タをシリアル/パラレル変換回路32に供給して4系統
のパラレルデータとし、それぞれの系統のデータを個別
に符号選択回路33a,33b,33c,33dに供給
する。各符号選択回路33a,33b,33c,33d
では、異なる状態(実数値又は虚数値と正又は負)を選
択する処理が行われる。例えば、符号選択回路33aで
は実数値で符号を正とし、符号選択回路33bでは虚数
値で符号を正とし、符号選択回路33cでは実数値で符
号を負とし、符号選択回路33dでは虚数値で符号を負
とする処理を行う。
出力を、パラレル/シリアル変換回路34に供給してシ
リアルデータに戻し、そのシリアルデータを端子35か
ら平均化回路19(図1参照)側に供給する。
数Nを、サイクルプリフィックス成分の繰り返し距離M
の4倍としたとき、乗算処理の代わりに、信号の実部又
は虚部の選択と符号反転処理だけで実現できる。
及び図10を参照して説明する。
態と同様に、OFDM変調信号の受信処理を行う受信装
置に適用したものである。
ついては、上述した第1の実施の形態で説明した図6の
構成と同じであり、受信するOFDM変調信号のサブキ
ャリア数(96本)、サブキャリア間隔(4.1666[kHz]
)についても、上述した例と同じとしてある。
ト検出回路の構成を示したもので、以下その構成を説明
すると、図6に示すアナログ/デジタル変換器113で
変換された受信データが、端子41を介してサイクルプ
リフィックス抽出回路42に供給される。サイクルプリ
フィックス抽出回路42では、受信したデータ中のサイ
クルプリフィックス成分だけを抽出し、他の部分のデー
タは全てOデータとする処理を行う。この処理は、第1
の実施の形態において、サイクルプリフィックス抽出回
路12で説明した処理と同じであり、例えば図10のA
に示す始端部のサイクルプリフィックスCPと終端部の
サイクルプリフィックスCPだけのデータになる。この
ときのサイクルプリフィックスCPの繰り返し間隔は1
28ポイント(時間で240[μs] )である。
プリフィックス抽出回路42で抽出された信号を、ウェ
ーブフォームスライド回路43に供給し、始端部のサイ
クルプリフィックスCPの位置を、終端部のサイクルプ
リフィックスCPに近い位置にスライドさせる。例えば
図10のBに示すように、2つのサイクルプリフィック
スCPの繰り返し間隔を32ポイント(時間で 60[μ
s] )とし、始端側のサイクルプリフィックスの先端部
から終端側のサイクルプリフィックスの終端部までのポ
イント数を53ポイントとする。
路43の出力を、シリアル/パラレル変換回路44に供
給してパラレルデータに変換し、そのパラレルデータを
フーリエ変換回路(FFT回路)45に供給し、高速フ
ーリエ変換による演算処理で、周波数軸を時間軸に変換
する直交変換処理を行う。シリアル/パラレル変換回路
44で変換するポイント数及びFFT回路45で変換処
理を行うポイント数は、ウェーブフォームスライド回路
43が出力するサイクルプリフィックス成分の繰り返し
距離に相当するポイント数よりも十分大きな範囲のポイ
ント数に選定する。例えば、FFT回路45で変換処理
を行うポイント数をNとし、サイクルプリフィックス成
分の繰り返し距離に相当するポイント数をMとしたと
き、本例では繰り返し距離Mを32ポイントとしてあ
り、変換処理ポイント数Nを、その4倍の値、即ち変換
処理ポイント数N=M×4=32×4=128とする。
データは、パラレル/シリアル変換回路46に供給して
シリアルデータに変換し、そのシリアルデータを絶対値
二乗回路47に供給し、シリアルデータの絶対値を二乗
した値とする。絶対値二乗回路47で二乗した値は、乗
算器48に供給し、乗算係数発生回路49が出力する乗
算係数Rot(kM/N) (上述したようにNがMの4倍である
ときRot(k/4))を乗算する。この乗算器48で係数が乗
算された値は、平均化回路50に供給し、1つのサイク
ルプリフィックス成分の期間Tg (ここでは 40[μs]
)の平均化を行い、その平均化された値(複素数)を
位相検出回路51に供給する。位相検出回路51では、
平均値の位相値を検出し、その検出データを端子52か
ら出力する。この端子52に得られる位相検出値は、受
信したOFDM変調信号の周波数オフセット量に比例し
た値となり、位相検出値から周波数オフセット量を判断
できる。
検出できる原理については、上述した第1の実施の形態
で〔数9〕式〜〔数15〕式で説明した原理と同じであ
り、第1の実施の形態の場合と同様に正確な周波数オフ
セットを良好に検出することができる。ここで、本実施
の形態の場合には、サイクルプリフィックス成分の繰り
返し間隔を短くしたので、フーリエ変換回路45での変
換ポイント数を大幅をに少なくすることができ、フーリ
エ変換回路及びその前後のシリアル/パラレル変換回
路,パラレル/シリアル変換回路の構成を大幅に簡単に
できるようになる。また、演算処理に必要な処理量も大
幅に削減される。
フーリエ変換処理を行うポイント数Nをサイクルプリフ
ィックス成分の繰り返し距離に相当するポイント数Mの
4倍としたとき、係数乗算器する構成の代わりに、第1
の実施の形態で説明した図3に示すように、実数又は虚
数の選択と符号反転を行う構成とすることもできる。こ
の図3に示す構成を適用することで、さらに周波数オフ
セット検出回路の構成を簡単にすることができる。
1を参照して説明する。
実施の形態と同様に、OFDM変調信号の受信処理を行
う受信装置に適用したものである。
されて多元接続された複数の移動局からのOFDM変調
信号の受信処理を一括して行う基地局での例(例えば従
来例として図12に示す状態の基地局)としてあり、こ
こでは4つの移動局からの信号を同時に受信する構成と
してある。
ット検出回路の構成を示したもので、以下その構成を説
明すると、受信系の回路のアナログ/デジタル変換器
(図6のアナログ/デジタル変換器113に相当する回
路:但し複数の局からの信号を同時に処理する能力が必
要)でデジタルデータに変換された受信データが、端子
61を介してサイクルプリフィックス抽出回路62に供
給される。サイクルプリフィックス抽出回路62では、
受信したデータ中のサイクルプリフィックス成分だけを
抽出し、他の部分のデータは全てOデータとする処理を
行う。この処理は、第1の実施の形態において、サイク
ルプリフィックス抽出回路12で説明した処理と同じで
ある。また、このとき第2の実施の形態で説明したよう
に、ウェーブフォームスライド回路を設けて、サイクル
プリフィックスCPの繰り返し間隔を短くしても良い。
回路62の出力を、シリアル/パラレル変換回路63に
供給してパラレルデータに変換し、そのパラレルデータ
をフーリエ変換回路(FFT回路)64に供給し、高速
フーリエ変換による演算処理で、周波数軸を時間軸に変
換する直交変換処理を行う。シリアル/パラレル変換回
路63で変換するポイント数及びFFT回路64で変換
処理を行うポイント数は、サイクルプリフィックス抽出
回路62が出力するサイクルプリフィックス成分の繰り
返し距離に相当するポイント数よりも十分大きな範囲の
ポイント数に選定する。
データは、パラレル/シリアル変換回路65に供給して
シリアルデータに変換し、そのシリアルデータを絶対値
二乗回路66に供給し、シリアルデータの絶対値を二乗
した値とする。絶対値二乗回路66で二乗した値は、乗
算器67に供給し、乗算係数発生回路68が出力する乗
算係数Rot(kM/N) を乗算する。
器67で係数が乗算された信号を、デマルチプレクサ6
9に供給して、元の信号の周波数帯域毎(所定ポイント
数毎)に4つの信号に分割する。その分割されたそれぞ
れの信号を、それぞれ別の平均化回路70a,70b,
70c,70dに供給し、それぞれの回路で1つのサイ
クルプリフィックス成分の期間Tg (ここでは 40[μ
s] )の平均化を行い、その平均化された値(複素数)
をそれぞれ別の位相検出回路71a,71b,71c,
71dに供給する。各位相検出回路71a〜71dで
は、平均値の位相値を検出し、その検出データをそれぞ
れの出力端子72a〜72dから出力する。このそれぞ
れの出力端子72a〜72dに得られる位相検出値が、
受信した各局からのOFDM変調信号の周波数オフセッ
ト量に比例した値となり、各移動局から伝送される信号
の周波数オフセット量を、個別に判断できる。
検出できる原理についても、上述した第1の実施の形態
で〔数9〕式〜〔数15〕式で説明した原理と同じであ
り、第1の実施の形態の場合と同様に正確な周波数オフ
セットを良好に検出することができる。ここで、本実施
の形態の場合には、係数乗算するまでの構成について
は、複数の移動局からの信号を一括して処理するので、
各移動局からの信号毎に回路を設けて処理する必要がな
く、非常に簡単な構成で、複数の局から同時に伝送され
るOFDM変調信号の周波数オフセットを検出できる。
第2の実施の形態で説明したように、サイクルプリフィ
ックス成分の繰り返し間隔を短くするこで、それだけフ
ーリエ変換回路の構成にすることもできる。また、フー
リエ変換処理を行うポイント数Nをサイクルプリフィッ
クス成分の繰り返し距離に相当するポイント数Mの4倍
としたとき、係数乗算器する構成の代わりに、第1の実
施の形態で説明した図3に示すように、実数又は虚数の
選択と符号反転を行う構成とすることもできる。この図
3に示す構成を適用することで、さらに周波数オフセッ
ト検出回路の構成を簡単にすることができる。
11の構成では、各局からの信号を分割する処理は、係
数が乗算された後としたが、少なくともフーリエ変換さ
れた後の信号(パラレル/シリアル変換回路65の出力
信号又は絶対値二乗回路66の出力信号)に対して分割
する処理を行うことで、複数の局からの信号を一括して
処理することによる回路構成の簡略化が図れる効果が得
られる。
検出した絶対値二乗値のエンベロープの周期性の値の位
相値が、OFDM変調信号の周波数誤差に比例した値に
なり、受信したOFDM変調信号の周波数誤差を位相値
から簡単に判断できるようになる。
求項1に記載した発明において、絶対値二乗値のエンベ
ロープの周期性を検出し、その位相の算出処理として、
その信号の(1/周期)の周波数で直交検波した後平均
化し、出力された複素数の位相を求める処理を行うこと
で、直交検波と平均化と位相検出処理とによる簡単な処
理で、周波数誤差に比例した位相値を検出できるように
なる。
求項1に記載した発明において、抽出したサイクルプリ
フィックス成分を構成する2つの信号成分の時間間隔を
狭くし、その狭くした時間範囲内のサイクルプリフィッ
クス成分をフーリエ変換することで、狭くした時間範囲
に対応してフーリエ変換時の変換ポイント数を少なくす
ることができ、フーリエ変換時の変換処理量を少なくす
ることができる。
求項3に記載した発明において、サイクルプリフィック
ス成分を構成する2つの信号成分の時間間隔を狭くした
場合に、短縮された繰り返し時間の4倍の時間範囲でフ
ーリエ変換を行い、そのフーリエ変換された信号の絶対
値二乗値のエンベロープの周期性を検出する際の周期を
4としたことで、実数又は虚数の選択と符号反転だけ
で、位相検出のための処理が行え、簡単な処理で位相検
出ができるようになる。
求項1に記載した発明において、受信したOFDM変調
信号として、帯域毎に多元接続された信号であるとき、
フーリエ変換の後に帯域毎の信号を分離し、その分離し
たそれぞれの信号の平均化した値から位相を検出するこ
とで、複数の帯域の受信データを、少なくともフーリエ
変換までは一括して処理でき、多元接続された信号の周
波数オフセット検出を、簡単な処理で行える。
相検出手段で検出した位相値が、OFDM変調信号の周
波数誤差に比例した値になり、その位相値に基づいて周
波数誤差を判断でき、受信したOFDM変調信号の周波
数誤差を位相を検出する簡単な構成で判断できるように
なる。
求項6に記載した発明において、周期性検出手段でエン
ベロープの周期性を検出するために、フーリエ変換手段
で(1/周期)の周波数で直交検波し、その直交検波さ
れた信号の平均値を平均値算出手段で算出し、この平均
値算出手段の出力としての複素数の位相を位相検出手段
で検出する構成としたことで、フーリエ変換手段と平均
値算出手段と位相検出手段とによる簡単な構成で、周波
数誤差に比例した位相値を検出できるようになる。
求項6に記載した発明において、抽出したサイクルプリ
フィックス成分を構成する2つの信号成分の時間間隔を
狭くするサイクルプリフィックス成分シフト手段を設
け、このサイクルプリフィックス成分シフト手段の出力
をフーリエ変換手段に供給する構成としたことで、シフ
トした時間間隔に対応してフーリエ変換手段での変換ポ
イント数を少なくすることができ、フーリエ変換手段と
して変換ポイント数の少ない簡単な構成のものを使用で
きるようになる。
求項8に記載した発明において、サイクルプリフィック
ス成分シフト手段が出力するサイクルプリフィックス成
分の繰り返し時間の4倍の時間範囲で、フーリエ変換手
段でフーリエ変換を行い、周期性検出手段で検出する際
の周期を4としたことで、実数又は虚数の選択と符号反
転だけで、位相検出のための処理構成が実現でき、簡単
な構成で位相検出ができるようになる。
請求項6に記載した発明において、フーリエ変換手段で
フーリエ変換された信号を所定の帯域毎に分離する分離
手段を設け、この分離手段で分離された信号に対して個
別に周期性検出手段及び位相検出手段で処理を行う構成
としたことで、複数の帯域の受信データを、少なくとも
フーリエ変換手段までは一括して処理する構成とするこ
とができ、多元接続されたそれぞれの伝送信号の周波数
オフセットを、簡単な構成で検出できる。
ット検出回路の例を示すブロック図である。
フィックス成分の抽出状態の例を示す説明図である。
部の構成例を示すブロック図である。
ック図である。
る。
ック図である。
る。
性図である。
ット検出回路の例を示すブロック図である。
リフィックス成分の抽出状態及びシフト状態の例を示す
説明図である。
セット検出回路の例を示すブロック図である。
す説明図である。
である。
ブロック図である。
ある。
る。
フィックス抽出回路、14…高速フーリエ変換回路(F
FT回路)、16…絶対値二乗回路、17…乗算器、1
8…乗算係数発生回路、19…平均化回路、20…位相
検出回路、42…サイクルプリフィックス抽出回路、4
3…ウェーブフォームスライド回路、45…高速フーリ
エ変換回路、47…絶対値二乗回路、48…乗算器、4
9…乗算係数発生回路、50…平均化回路、51…位相
検出回路、62…サイクルプリフィックス抽出回路、6
4…高速フーリエ変換回路、66…絶対値二乗回路、6
7…乗算器、68…乗算係数発生回路、69…デマルチ
プレクサ、70a〜70d…平均化回路、71a〜71
d…位相検出回路
に本発明の受信方法は、受信したOFDM変調信号のサ
イクルプリフィックス成分を抽出し、この抽出したサイ
クルプリフィックス成分をフーリエ変換し、この成分の
絶対値二乗を算出し、この絶対値二乗値のエンベロープ
の周期性を検出し、その位相からOFDM変調信号の周
波数誤差を判断するようにしたものである。
M変調信号のサイクルプリフィックス成分を抽出するサ
イクルプリフィックス成分抽出手段と、該抽出手段でこ
の抽出したサイクルプリフィックス成分をフーリエ変換
するフーリエ変換手段と、該フーリエ変換手段で変換さ
れた成分の絶対値二乗を算出する絶対値二乗手段と、該
絶対値二乗手段の出力からエンベロープの周期性を検出
する周期性検出手段と、該周期性検出手段の出力の位相
を検出する位相検出手段とを備えたものである。
求項6に記載した発明において、周期性検出手段でエン
ベロープの周期性を検出するために、直交検波手段で
(1/周期)の周波数で直交検波し、その直交検波され
た信号の平均値を平均値算出手段で算出し、この平均値
算出手段の出力としての複素数の位相を位相検出手段で
検出する構成としたことで、フーリエ変換手段と平均値
算出手段と位相検出手段とによる簡単な構成で、周波数
誤差に比例した位相値を検出できるようになる。
Claims (10)
- 【請求項1】 受信したOFDM変調信号のサイクルプ
リフィックス成分を抽出し、 この抽出したサイクルプリフィックス成分をフーリエ変
換で直交検波し、 この検波した成分の絶対値二乗を算出し、 この絶対値二乗値のエンベロープの周期性を検出し、そ
の位相から上記OFDM変調信号の周波数誤差を判断す
る受信方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の受信方法において、 上記絶対値二乗値のエンベロープの周期性を検出し、そ
の位相の算出処理として、 その信号の(1/周期)の周波数で直交検波した後平均
化し、出力された複素数の位相を求める処理を行う受信
方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の受信方法において、 上記抽出したサイクルプリフィックス成分を構成する2
つの信号成分の時間間隔を狭くし、 その狭くした時間範囲内のサイクルプリフィックス成分
を上記フーリエ変換する受信方法。 - 【請求項4】 請求項3記載の受信方法において、 上記サイクルプリフィックス成分を構成する2つの信号
成分の時間間隔を狭くした場合、 短縮された繰り返し時間の4倍の時間範囲でフーリエ変
換を行い、 そのフーリエ変換された信号の絶対値二乗値のエンベロ
ープの周期性を検出する際の周期を4とした受信方法。 - 【請求項5】 請求項1記載の受信方法において、 上記受信したOFDM変調信号として、帯域毎に多元接
続された信号であるとき、 フーリエ変換の後に帯域毎の信号を分離し、 その分離したそれぞれの信号の平均化した値から位相を
検出する受信方法。 - 【請求項6】 受信したOFDM変調信号のサイクルプ
リフィックス成分を抽出するサイクルプリフィックス成
分抽出手段と、 該抽出手段でこの抽出したサイクルプリフィックス成分
を直交検波するフーリエ変換手段と、 該フーリエ変換変換手段で変換された成分の絶対値二乗
を算出する絶対値二乗手段と、 該絶対値二乗手段の出力からエンベロープの周期性を検
出する周期性検出手段と、 該周期性検出手段の出力の位相を検出する位相検出手段
とを備えた受信装置。 - 【請求項7】 請求項6記載の受信装置において、 上記周期性検出手段でエンベロープの周期性を検出する
ために、 上記フーリエ変換手段で(1/周期)の周波数で直交検
波し、 その直交検波された信号の平均値を平均値算出手段で算
出し、 該平均値算出手段の出力としての複素数の位相を上記位
相検出手段で検出する受信装置。 - 【請求項8】 請求項6記載の受信装置において、 上記抽出したサイクルプリフィックス成分を構成する2
つの信号成分の時間間隔を狭くするサイクルプリフィッ
クス成分シフト手段を設け、 該サイクルプリフィックス成分シフト手段の出力を上記
フーリエ変換手段に供給する受信装置。 - 【請求項9】 請求項8記載の受信装置において、 上記サイクルプリフィックス成分シフト手段が出力する
サイクルプリフィックス成分の繰り返し時間の4倍の時
間範囲で、上記フーリエ変換手段でフーリエ変換を行
い、 上記周期性検出手段で検出する際の周期を4とした受信
装置。 - 【請求項10】 請求項6記載の受信装置において、 上記フーリエ変換手段でフーリエ変換された信号を所定
の帯域毎に分離する分離手段を設け、 該分離手段で分離された信号に対して個別に上記周期性
検出手段及び上記位相検出手段で処理を行う受信装置。
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