DE10004886B4

DE10004886B4 - Empfänger und Empfangsverfahren für eine modulierte Welle

Info

Publication number: DE10004886B4
Application number: DE2000104886
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Okanoue; Takeshi Yamamoto; Tomoki Osawa
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 2000-02-04
Publication date: 2004-10-28
Anticipated expiration: 2020-02-05
Also published as: CA2297873A1; US6643339B1; JP2000228655A; CA2297873C; DE10004886A1; JP3090138B2

Abstract

Empfangsvorrichtung zum Empfangen einer modulierten Welle, die in N Zwischenträger gemultiplexte Daten enthält, wobei die Empfangsvorrichtung folgendes aufweist:
eine Zwischenträgerdemodulierschaltung (102; 602) zum Empfangen von k Zwischenträgerkomponenten, die gemultiplext sind und entmultiplext werden, wobei k eine ganze positive Zahl kleiner oder gleich N ist, zum Demodulieren jeder Zwischenträgerkomponente und zum Ausgeben eines entsprechenden Demodulierergebnisses (R(1)-R(k)), und zum Korrigieren einer Störung jeder Zwischenträgerkomponente und zum Ausgeben einer entsprechenden korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k));
je eine Phasenvergleichsschaltung (302-1 – 302-k) für jede der k Zwischenträgerkomponenten zum Ermitteln und Ausgeben eines Phasendifferenzsignals, das die Phasendifferenz zwischen dem zugehörigen Demodulierergebnis (R(1)-R(k)) und der zugehörigen korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) angibt;
eine Wichtungs- und Synthetisierschaltung (307) zum Ermitteln und Ausgeben eines Gesamtphasenfehlers, basierend auf den Phasendifferenzsignalen von k oder weniger Zwischenträgerkomponenten und von k oder weniger zugehörigen Wichtungssignalen;
gekennzeichnet durch
je eine Wichtungseinstellschaltung (305-1 – 305-k; 705-1 – 705-k) für die k oder weniger...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Empfänger, der mit hoher Genauigkeit eine adaptive Phasensynchronisation bei einem modulierten Signal durchführen kann, bei welchem Zwischen-, Hilfs-, bzw. Unterträger gemultiplext sind, wie z.B. bei einem OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing bzw. Orthogonal-Frequenzteilungsmultiplex-)System.

Ein Beispiel für einen derartigen herkömmlichen Empfänger ist in der JP-A-95174/1995 beschrieben. 13 ist ein Blockdiagramm seiner Vorrichtung zum Demodulieren eines OFDM-Signals. Diese Vorrichtung ermittelt eine Phasendifferenz aus einem Modulationsergebnis eines beliebigen Trägers, um eine Phasensynchronisation für ein moduliertes Signal durchzuführen, bei welchem Zwischenträger gemultiplext sind.

In 13 bezeichnen die Bezugszeichen 1000-1 – 1000-n Eingangsanschlüsse, 1001 eine n-Punkt-Schnelle-Fouriertransformations-(FFT) Schaltung, 1002 eine Parallel/Seriell-Wandelschaltung, 1003 einen Auswähler, 1004 einen Phasendifferenzermittler und 1005 und 1006 Ausgangsanschlüsse.

Über die Eingangsanschlüsse 1000-1 – 1000-n werden n seriell/parallel gewandelte, empfangene Signale in die n-Punkt-FFT-Schaltung 1001 eingegeben. Die FFT-Schaltung 1001 führt bei den Eingangssignalen eine Fourier-Transformation durch und entmultiplext daraus Zwischenträger und gibt die Zwischenträger in die Parallel/Seriell-Wandelschaltung 1002 ein.

Die Parallel/Seriell-Wandelschaltung 1002 führt für jede eingegebene Zwischenträgerkomponente eine Parallel/Seriell-Wandlung durch, und gibt sie an den Ausgangsanschluß 1005, und ebenfalls an den Auswähler 1003 aus. Des weiteren gibt die Parallel/Seriell-Wandelschaltung 1002 an den Auswähler 1003 ein Signal aus, um die Zeit anzuzeigen, zu der jede Zwischenträgerkomponente ausgegeben wird.

Der Auswähler 1003 wählt basierend auf dem eingegebenen Signal eine einzugebende Zwischenträgerkomponente aus, und gibt sie an die Phasendifferenzermittlungsschaltung 1004 aus.

In der Phasendifferenzermittlungsschaltung 1004 wird unter der Annahme, daß eine Phase eines Symbols bzw. Zeichens unter idealen Bedingungen, bei welchen eine Phasensynchronisation eingerichtet wird, eine Bezugsphase ist, eine Differenz zwischen der eingegebenen Zwischenträgerkomponente und der Bezugsphase als Phasenfehler ermittelt. Dieser wird an den Ausgangsanschluß 1006 ausgegeben. Der an den Ausgangsanschluß 1006 ausgegebene Phasenfehler wird von einem Schleifenfilter usw. integriert, und an einen lokalen Oszillator zurückgeführt.

Jedoch ist ein Nachteil der oben genannten herkömmlichen OFDM Signaldemoduliervorrichtung, daß es schwierig wird, eine richtige Phasendifferenz zu ermitteln, wenn bei der ausgewählten Zwischenträgerkomponente wegen einer Verzerrung, z.B. einem Rauschen in einer Übertragungsleitung eine Störung auftritt.

Auch wird in der JP-A-95174/1995, obwohl vorgeschlagen ist, basierend auf einem Rauschen und einer Verzerrung adaptiv einen Zwischenträger auszuwählen, hierfür kein Verfahren und keine Anordnung offenbart.

Die gattungsgemäße DE 197 58 013 A1 verwendet Pilotzellen, die gemäß spezieller Muster entlang der Zeit- und der Frequenzachse angeordnet werden, zum Detektieren eines Phasenrauschens. Dabei wendet Sie einen Algorithmus des kleinsten mittleren quadratischen Fehlers bei der adaptiven Kanalentzerrung an, um die Phasenfehler der einzelnen Pilotzellen miteinander zu kombinieren. Die DE 42 08 808 A1 offenbart einen äußeren Trägerfrequenz-Regelkreis, der alle in den individuellen Trägerphasenregelkreisen erster Ordnung ermittelten statischen Phasenträger addiert. Durch die Addition sowie anschließende Wichtung werden Einflüsse eventuell vorhandener Störgrößen vermindert.

Ein Ziel der Erfindung ist, einen Empfänger zum Empfangen einer modulierten Welle bereitzustellen, bei welcher mehrere Zwischenträger gemultiplext sind, und den Empfänger so auszugestalten, daß mit hoher Genauigkeit ein Phasennachlauf durchgeführt wird, und er eine gute Empfangscharakteristik erreichen kann.

Die Erfindung erreicht dieses Ziel jeweils mit den Gegenständen der Ansprüche 1 und 8. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Bei der vorliegenden Erfindung wird, basierend auf einem Koeffizienten zum Korrigieren einer Störung, die bei jedem Zwischenträger erzeugt wird, eine Wichtung durchgeführt für ein Demodulierergebnis jedes Zwischenträgers und einen Phasenfehler von Signalermittlungspunkten. Beispielsweise erhält ein Störkorrekturkoeffizient für einen Zwischenträger, bei welchem in einer Übertragungsleitung eine hohe Dämpfungsverzerrung auftritt, einen hohen Wert, um die Dämpfungsverzerrung zu korrigieren. Andererseits erhält ein Störkorrekturkoeffizient für eine Zwischenträgerkomponente, bei welcher in einer Übertragungsleitung keine Verzerrung auftritt, einen Wert nahe bei 1.

Auf diese Weise wird durch Durchführen einer Wichtung für einen Phasenfehler jedes Zwischenträgers, die proportional zu einem inversen Wert eines Störkorrekturkoeffizienten ist, ein Rauscheinfluß unterdrückt. Damit wird bei der vorliegenden Erfindung zum Durchführen einer Phasensynchronisation adaptiv ein Zwischenträger ausgewählt bzw. mehr gewichtet, bei welchem eine Störkomponente geringer ist.

Dieses und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden genauen Beschreibung und der Zeichnung ersichtlich, in welcher:
1 ein Blockdiagramm ist, das ein Ausführungsbeispiel eines Empfängers gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung zeigt;
2 ein Blockdiagramm ist, welches ein Ausführungsbeispiel der Zwischenträgerdemodulierschaltung 102 in 1 zeigt;
3 ein Blockdiagramm ist, welches ein Ausführungsbeispiel der Störkompensationskoeffizienteneinstellschaltung 208 in 2 zeigt;
4 ein Blockdiagramm ist, welches ein Ausführungsbeispiel der Phasenschätzschaltung 103 in 1 zeigt;
5 eine Abbildung ist, die ein Beispiel einer Eingangs- und Ausgangskennlinie einer Gruppe der Wichtungseinstellschaltungen 305-1 – 305-k in 4 zeigt;
6 eine Abbildung ist, die ein weiteres Beispiel einer Eingangs- und Ausgangskennlinie einer Gruppe der Wichtungseinstellschaltungen 305-1 – 305-k in 4 zeigt;
7 eine Abbildung ist, die ein Beispiel einer Struktur eines Pakets ist, welches in den Empfänger der vorliegenden Erfindung eingegeben wird;
8 ein Blockdiagramm ist, welches ein Ausführungsbeispiel eines Empfängers gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung zeigt;
9 ein Blockdiagramm ist, welches ein Ausführungsbeispiel der Zwischenträgerdemodulierschaltung 602 in 8 zeigt;
10 ein Blockdiagramm ist, welches ein Ausführungsbeispiel der Phasenschätzschaltung 603 in 8 zeigt;
11 eine Abbildung ist, welche ein Beispiel einer Eingangs- und Ausgangskennlinie einer Gruppe der Wichtungseinstellschaltungen 705-1 – 705-k in 10 zeigt;
12 eine Abbildung ist, die ein weiteres Beispiel einer Eingangs- und Ausgangskennlinie einer Gruppe der Wichtungseinstellschaltungen 705-1 – 705-k in 10 zeigt; und
13 ein Blockdiagramm eines Empfängers mit herkömmlicher Phasennachlauffunktion ist.
Jetzt werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung unter Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
1 ist ein Blockdiagramm, welches ein Ausführungsbeispiel zeigt, bei welchem die vorliegende Erfindung bei einer Paketübertragung angewendet wird. In 1 bezeichnen die Bezugszeichen 100-1 – 100-n Eingangsanschlüsse, 101 eine schnelle Fourier-Transformations-(FFT bzw. Fast Fourier Transform) Schaltung, 102 eine Zwischenträgerdemodulierschaltung, 103 eine Phasenschätzschaltung und 104 und 105 Ausgangsanschlüsse. Hier führt die FFT Schaltung 101 an n Punkten eine Fourier-Transformation durch.
Auch wird als ein Beispiel für ein Übertragungspaket mit M Datensymbolen einer Struktur verwendet, die in 7 gezeigt ist. Wie in 7 gezeigt, weist dieses Übertragungspaket ein Übertragungsbeginnanzeigesignal 500 auf, um einen Übertragungsbeginn anzuzeigen, ein Einstellsignal 501 zur Zeitsteuerung, ein Einstellsignal 502 zur Übertragungsleitungsstörschätzung, M Datensymbole 503-1 – 503-M und ein Übertragungsendeanzeigesignal 504, um ein Übertragungsende anzuzeigen.
Das Paket von 7, welches aus einem OFDM-Modulationssymbol aufgebaut wird, bei welchem N Zwischenträger gemultiplext sind, wird nach dem Abtasten für alle n (N≤n) Abtastungen seriell/parallel gewandelt und über die Eingangsanschlüsse 100-1 – 100-n in die FFT Schaltung eingegeben. In der FFT Schaltung 101 wird bei einem Eingangssignal eine Fourier-Transformation durchgeführt, und es werden k (1≤k≤N) Zwischenträgerkomponenten ausgegeben. Die k Zwischenträgerkomponenten, die von der FFT Schaltung 101 ausgegeben werden, werden an die Zwischenträgerdemodulierschaltung 102 ausgegeben.
Die Zwischenträgerdemodulierschaltung 102 demoduliert die k Zwischenträgerkomponenten, ermittelt ein Demodulationsergebnis, und gibt ein Signal für jeden Signalermittlungspunkt bzw. ermittelten Signalpunkt R(1) – R(k) aus. Außerdem wird basierend auf den ermittelten Signalermittlungspunkten R(1) – R(k) bei einem übertragenen Informationsbit eine seriell/parallel-Wandlung durchgeführt, und es wird an den Ausgangsanschluß 104 ausgegeben. Außerdem gibt die Zwischenträgerdemodulierschaltung 102 Störkorrekturkoeffizienten C(1) – C(k), die während der Demodulation jedes Zwischenträgers verwendet werden, jede Zwischenträgerkomponente S(1) – S(k), bei welcher eine Störung korrigiert wird bzw. ist, und die Signalermittlungspunkte R(1) – R(k) für jeden Zwischenträger an die Phasenschätzschaltung 103 aus.
Die Phasenschätzschaltung 103 empfängt die Störkompensationskoeffizienten C(1) – C(k) für jeden Zwischenträger, die Signalermittlungspunkte R(1) – R(k), und jede Zwischenträgerkomponente S(1) – S(k), bei welcher die Störung korrigiert wird bzw. ist, welche von der Zwischenträgerdemodulierschaltung 102 erhalten werden, und gibt am Ausgangsanschluß 105 ein Phasenfehlersignal aus.
Das Phasenfehlersignal, welches am Ausgangsanschluß 105 ausgegeben wird, wird von einem Schleifenfilter usw. in tegriert, und wird zurück an einen lokalen Oszillator geführt. Dadurch wird ein Phasennachlauf erreicht.
Die Zwischenträgerdemodulierschaltung 102 kann z.B. wie in 2 aufgebaut sein. In 2 bezeichnen die Bezugszeichen 200-1 – 200-k Eingangsanschlüsse, 201-1 – 201-k Demodulierschaltungen, 202 eine Parallel-Seriell-Wandelschaltung, 206-1 – 206-k Multiplizierer, 207-1 – 207-k Umsetz- bzw. Abbildeschaltungen, 208 eine Störkompensationskoeffizienteneinstellschaltung und 203, 204-1 – 204-k, 205-1 – 205-k und 209-1 – 209-k Ausgangsanschlüsse. Die k Zwischenträgerkomponenten, die von der FFT Schaltung 101 ausgegeben werden, werden in die Eingangsanschlüsse 200-1 – 200-k eingegeben.
Von einem Paket mit einer in 7 gezeigten Struktur wird ein Teil, nämlich das Einstellsignal 502, bzw. wird ein Teil des Einstellsignals 502 zur Übertragungsleitungsstörschätzung in die Störkompensationskoeffizienteneinstellschaltung 208 eingegeben, und für jeden Zwischenträger werden die Störkompensationskoeffizienten C(1) – C(k) ermittelt. Die Störkompensationskoeffizienten C(1) – C(k) werden an eine Gruppe der Multiplizierer bzw. Ausgangsanschlüsse 204-1 – 204-k ausgegeben. Außerdem werden von der Gruppe der Multiplizierer 206-1 – 206-k die Störkompensationskoeffizienten C(1) – C(k) mit jedem Zwischenträger multipliziert, die die Symbole der Datensymbole 503-1 – 503-M bilden, und die empfangen werden, nachdem die Störkompensationskoeffizienten C(1) – C(k) ermittelt wurden, wobei die Störung, die in einer Übertragungsleitung auftritt, kompensiert wird.
Von jedem der Multiplizierer 206-1 – 206-k wird eine Ausgabe an die Ausgangsanschlüsse 209-1 – 209-k ausgegeben, die die jeweilige korrigierte Zwischenträgerkomponente S(1) – S(k) darstellt. Außerdem werden Ausgaben von der Gruppe der Multiplizierer 206-1 – 206-k von einer Gruppe der Demodulierschaltungen 201-1 – 201-k demodu liert, so daß die jeweiligen Übertragungssignalpunkte erhalten werden.
Die Signalpunkte R(1) – R(k), die der jeweiligen Zwischenträgerkomponente entsprechen, und die von den Demodulierschaltungen 201-1 – 201-k ausgegeben werden, werden an eine Gruppe der Ausgangsanschlüsse 205-1 – 205-k und auch an eine Gruppe der Umsetzschaltungen 207-1 – 207-k ausgegeben. Die Gruppe der Umsetzschaltungen 207-1 – 207-k führt für die jeweiligen Signalpunkte, die an einer den jeweiligen Signalpunkten entsprechenden Bitleitung eingegeben werden, eine Abbildung durch (Mapping), und gibt sie an die Parallel/Seriell-Wandelschaltung 202 aus. In der Parallel/Seriell-Wandelschaltung 202 wird eine Parallel/Seriell-Wandlung für die Bitleitungen von den Umsetzschaltungen 207-1 – 207-k durchgeführt und als Demodulationsergebnis an den Ausgangsanschluß 203 ausgegeben.
Des weiteren kann die Störkorrekturkoeffizienteneinstellschaltung 208 z. B. wie in 3 aufgebaut sein. In 3 bezeichnen die Bezugszeichen 220-1 – 220-k Eingangsanschlüsse, 221-1 – 221-k Teilerschaltungen, 222 einen Einstellsignalpunktspeicher und 223-1 – 223-k Ausgangsanschlüsse. Die k Zwischenträgerkomponenten, die das Einstellsignal 502 für die Übertragungsleitungsstörschätzung bilden, werden in die Eingangsanschlüsse 220-1 – 220-k eingegeben. Die Teiler- bzw. Divisionsschaltungen 221-1 – 221-k teilen bzw. bilden die Unterteilung für die Signalpunkte für jeden Zwischenträger, welcher das Einstellsignal 502 für die Übertragungsleitungsstörschätzung bildet bei einem empfangenen Signalpunkt jedes Zwischenträgers, welcher jeweils in dem entsprechenden Einstellsignalpunktspeicher 222 gespeichert ist. Die Teilungsergebnisse stellen Werte zum Korrigieren der Übertragungsleitungsstörung bei jeder Zwischenträgerkomponente dar. Diese Werte werden an die Ausgangsanschlüsse 223-1 – 223-k als die Störkorrekturkoeffizienten C(1) – C(k) für jede Zwischenträgerkomponente ausgegeben.
Die Phasenschätzschaltung 103 kann wie in 4 aufgebaut sein. In dieser Figur bezeichnen die Bezugszeichen 300-1 – 300-k, 301-1 – 301-k und 307-1 – 307-k Eingangsanschlüsse, 302-1 – 302-k Phasenvergleichsschaltungen, 303-1 – 303-k elektrische Leistungsermittlungsschaltungen, 305-1 – 305-k Wichtungseinstellschaltungen und 308 einen Ausgangsanschluß. Des weiteren bezeichnet das Bezugszeichen 307 eine Wichtungssyntheseschaltung, die aus Multiplizierern 304-1 – 304-k und einer Addierschaltung 306 aufgebaut ist.
Die Trägerkomponenten S(1) – S(k), bei welchen eine Störung korrigiert wird, werden in die Eingangsanschlüsse 300-1 – 300-k eingegeben, die der jeweiligen Zwischenträgerkomponente S(1) – S(k) entsprechenden Signalpunkte R(1) – R(k) werden in die Eingangsanschlüsse 301-1 – 301-k eingegeben, und für jede Zwischenträgerkomponente S(1) – S(k) werden die Störkorrekturkoeffizienten C(1) – C(k) in die Eingangsanschlüsse 307-1 – 307-k eingegeben. Die i-te (1≤i≤k) Phasenvergleichsschaltung 302-i empfängt den Signalpunkt R(i), der durch Demodulation der i-ten Zwischenträgerkomponente S(i) erhalten wurde, und die i-te Trägerkomponente S(i), bei welcher die Störung korrigiert wird, und gibt eine zwischen diesen vorhandene Phasendifferenz aus. Des weiteren erhält bzw. ermittelt die i-te elektrische Leistungsermittlungsschaltung 303-i die elektrische Leistung des Störkorrekturkoeffizienten C(i) für den i-ten Zwischenträger und gibt sie an die Wichtungseinstellschaltung 305-i aus. Eine Gruppe der Wichtungseinstellschaltungen 305-1 – 305-k ermittelt auf dem Störkorrekturkoeffizienten C(i) basierende Wichtungen jeweils für die eingegebene i-te Zwischenträgerkomponente S(i) und gibt sie aus.
Bezogen auf die Eingangs- und Ausgangskennlinie der Wichtungseinstellschaltungen wird z.B. die Kennlinie von 5 verwendet. Mit anderen Worten ist, da eine empfangene elektrische Leistung einer Zwischenträgerkomponente, bei welcher ein elektrischer Leistungswert eines Störkorrekturkoeffizienten groß ist, klein ist, die empfangene elektrische Leistung der Zwischenträgerkomponente klein, und ein Signal-Störverhältnis ist ebenfalls klein. Dementsprechend muß, da eine Störung möglicherweise eine Phasendifferenz, die aus einer derartigen Zwischenträgerkomponente ermittelt wird, stark beeinflußt, eine Wichtung klein gemacht werden.
Auch ist es, bezogen auf die Eingangs- und Ausgangskennlinie der Wichtungseinstellschaltungen, die in 6 gezeigt ist, möglich, durch Einstellen eines Schwellwerts und Durchführen einer nicht-linearen Operation, bei welcher eine Wichtung in dem Fall, daß der Schwellwert überschritten wird, 0 ist, und die Wichtung im Fall, daß der Schwellwert nicht überschritten wird, 1 ist, den Einfluß einer Störung zu verringern.
Ein auf diese Weise erhaltener Wichtungskoeffizient für jede Trägerkomponente wird in den Multiplizierern 304-1 – 304-k mit einer Phasendifferenz multipliziert, die von jeder Trägerkomponente erhalten wird. Eine Synthese der Wichtungen wird durchgeführt, indem die Multiplikationsergebnisse in der Addierschaltung 306 addiert werden. Ein Ergebnis hiervon wird als Phasenfehler an den Ausgangsanschluß 308 ausgegeben.
Obwohl das obige Ausführungsbeispiel einen Fall zeigt, bei welchem alle k Zwischenträger von Übertragungsdaten moduliert werden, kann die vorliegende Erfindung auf einfache Weise bei einem Fall angewandt werden, bei welchem ein Zwischenträger für ein Pilotsignal, welches bei einem vorbestimmten Signalpunkt moduliert wird, enthalten ist. Mit anderen Worten kann, angenommen, daß ein Zwischenträger für ein Pilotsignal der j-te Zwischenträger ist, ein vorbestimmter Signalpunkt eingegeben werden, anstelle eines Signalpunkts R(j), welcher durch Demodulieren der j- ten Zwischenträgerkomponente gewonnen wird, die an dem Eingangsanschluß 301-j eingegeben wird.
Auch ist es außerdem möglich, obwohl dieses Ausführungsbeispiel einen Fall zeigt, bei welchem k Zwischenträger verwendet werden, einen Phasenfehler aus Zwischenträgern zu erhalten, deren Anzahl beliebig und kleiner als oder gleich k ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Empfängers gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Verwendung eines Blockdiagramms gemäß 8 erklärt. In 8 bezeichnen die Bezugszeichen 100-1 – 100-n Eingangsanschlüsse, 101 eine schnelle Fourier-Transformations-(FFT) Schaltung, 602 eine Zwischenträgerdemodulierschaltung, 603 eine Phasenschätzschaltung und 104 und 105 Ausgangsanschlüsse. Hier sind die Eingangsanschlüsse 100-1 – 100-k, die FFT Schaltung 101 und die Ausgangsanschlüsse 104 und 105 die gleichen wie in 8. Die k Zwischenträgerkomponenten, die von der FFT Schaltung 101 ausgegeben werden, werden an die Zwischenträgerdemodulierschaltung 602 und die Phasenschätzschaltung 603 ausgegeben. Die Zwischenträgerdemodulierschaltung 602 demoduliert die k Zwischenträgerkomponenten. Ein übertragenes Informationsbit wird parallel/seriell gewandelt und an den Ausgangsanschluß 104 ausgegeben.
Außerdem gibt die Zwischenträgerdemodulierschaltung 602 Signalermittlungspunkte R(1) – R(k) für jeden Zwischenträger und jede Zwischenträgerkomponente S(1) – S(k), bei welcher eine Störung korrigiert wird, an die Phasenschätzschaltung 603 aus. Die Phasenschätzschaltung 603 empfängt die Signalermittlungspunkte R(1) – R(k) und jede Zwischenträgerkomponente S(1) – S(k), bei welcher eine Störung korrigiert wird, welche von der Zwischenträgerdemodulierschaltung 102 erhalten werden, und empfängt die k Zwischenträgerkomponenten von der FFT Schaltung 101 und gibt an den Ausgangsanschluß 105 ein Phasenfehlersignal aus. Das Phasenfehlersignal, das an den Ausgangsanschluß 105 ausgegeben wird, wird von einem Schleifenfilter usw. integriert und an einen lokalen Oszillator zurückgeführt. Dabei wird ein Phasennachlauf erreicht.
Die Zwischenträgerdemodulierschaltung 602 kann z.B. wie in 9 aufgebaut sein. In 9 bezeichnen die Bezugszeichen 650-1 – 650-k Eingangsanschlüsse, 651-1 – 651-k Demodulierschaltungen, 652 eine Parallel/Seriell-Wandelschaltung, 656-1 – 656-k Multiplizierer, 657-1 – 657-k Umsetz- bzw. Abbildeschaltungen, 208 eine Störkompensationskoeffizienteneinstellschaltung und 653 und 655-1 – 655-k Ausgangsanschlüsse. Die k Zwischenträgerkomponenten, die von der FFT Schaltung 102 ausgegeben werden, werden in die Eingangsanschlüsse 650-1 – 650-k eingegeben.
Von dem Paket mit einer in 7 gezeigten Struktur wird ein Teil, nämlich das Einstellsignal 502, bzw. wird ein Teil des Einstellsignals 502 zur Übertragungsleitungsstörschätzung in die Störkompensationskoeffizienteneinstellschaltung 208 eingegeben, und für jeden Zwischenträger werden die Störkompensationskoeffizienten C(1) – C(k) ermittelt. Als Störkompensationskoeffizienteneinstellschaltung 208 wird die gleiche verwendet, wie diejenige, die in 3 dargestellt ist. Von der Gruppe der Multiplizierer 206-1 – 206-k werden die Störkompensationskoeffizienten C(1) – C(k) mit jedem Zwischenträger multipliziert, der die Symbole der Datensymbole 503-1 – 503-M bildet, die empfangen werden, nachdem die Störkompensationskoeffizienten C(1) – C(k) ermittelt wurden. Daraufhin werden die Störkompensationskoeffizienten C(1) – C(k) von einer Gruppe der Demodulierschaltungen 651-1 – 651-k demoduliert, so daß die jeweiligen Übertragungssignalpunkte erhalten werden.
Die Signalpunkte R(1) – R(k), die der jeweiligen Zwischenträgerkomponente entsprechen, und die von den Demodulierschaltungen 651-1 – 651-k ausgegeben werden, werden an eine Gruppe der Ausgangsanschlüsse 655-1 – 655-k und auch an eine Gruppe der Umsetzschaltungen 657-1 – 657-k ausgegeben. Die Gruppe der Umsetzschaltungen 657-1 – 657-k führen für die jeweiligen Signalpunkte, die an einer den Signalpunkten entsprechenden Bitleitung angegeben werden, eine Abbildung durch (Mapping), und geben sie an die Parallel/Seriell-Wandelschaltung 652 aus. In der Parallel/Seriell-Wandelschaltung 652 wird die Bitleitung von den Umsetzschaltungen 657-1 – 657-k parallel/seriell gewandelt und als ein Demodulationsergebnis an den Ausgangsanschluß 653 ausgegeben.
Die Phasenschätzschaltung 603 bei diesem Ausführungsbeispiel kann wie in 10 aufgebaut sein. Unterschiedlich zu 4 ist, daß eine Eingabe an die elektrischen Leistungsermittlungsschaltungen 303-1 – 303-k nicht die Störkorrekturkoeffizienten C(1) – C(k) für jeden Zwischenträger ist, sondern die Zwischenträgerkomponente, die von der FFT Schaltung 101 erhalten wird, und die Eingangs- und Ausgangskennlinie der Wichtungseinstellschaltungen 705-1 – 705-k. Vorteilhaft ist die Eingangs- und Ausgangskennlinie der Wichtungseinstellschaltungen 705-1 – 705-k die Kennlinie von 11. Mit anderen Worten muß, da dann, wenn eine elektrische Leistung einer Zwischenträgerkomponente, die von der FFT Schaltung 101 ausgegeben wird, kleiner wird, der Störeinfluß größer wird, eine Wichtung einer Phasendifferenz, die aus dem Zwischenträger ermittelt wird, kleiner gemacht werden, und muß, da dann, wenn eine elektrische Leistung einer Zwischenträgerkomponente größer wird, die Zuverlässigkeit höher wird, die Wichtung größer gemacht werden.
Unter Bezug auf die Eingangs- und Ausgangskennlinie der Wichtungseinstellschaltungen ist es, wie in 12 gezeigt, auch möglich, durch Einstellen eines Schwellwerts und Ausführen einer nicht-linearen Operation, bei welcher eine Wichtung in dem Fall, daß der Schwellwert überschritten wird, 1 ist, und die Wichtung in dem Fall, daß der Schwellwert nicht überschritten wird, 0 ist, einen Störeinfluß zu verringern.
Obwohl das obige Ausführungsbeispiel einen Fall zeigt, bei welchem alle k Zwischenträger von Übertragungsdaten moduliert werden, kann die vorliegende Erfindung auf einfache Weise bei einem Fall angewandt werden, bei welchem ein Zwischenträger für ein Pilotsignal, welches bei einem vorbestimmten Signalpunkt moduliert wird, enthalten ist. Mit anderen Worten kann die Erfindung angewandt werden, indem unter der Annahme, daß ein Zwischenträger für ein Pilotsignal der j-te Zwischenträger ist, ein vorbestimmter Signalpunkt eingegeben wird, anstelle eines Signalpunkts R(j), welcher durch Demodulieren der j-ten Zwischenträgerkomponente gewonnen wird, die an dem Eingangsanschluß 301-j eingegeben wird.
Außerdem ist es auch möglich, obwohl dieses Ausführungsbeispiel einen Fall zeigt, bei welchem k Zwischenträger verwendet werden, einen Phasenfehler aus Zwischenträgern zu erhalten, deren Anzahl beliebig und kleiner als oder gleich k ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es in dem Empfänger zum Empfangen eines Signals, wie z.B. einem OFDM Signal, bei welchem mehrere Zwischenträger gemultiplext werden und welches übertragen wird, möglich, mit hoher Genauigkeit einen Phasennachlauf durchzuführen.

Claims

Empfangsvorrichtung zum Empfangen einer modulierten Welle, die in N Zwischenträger gemultiplexte Daten enthält, wobei die Empfangsvorrichtung folgendes aufweist: eine Zwischenträgerdemodulierschaltung (102; 602) zum Empfangen von k Zwischenträgerkomponenten, die gemultiplext sind und entmultiplext werden, wobei k eine ganze positive Zahl kleiner oder gleich N ist, zum Demodulieren jeder Zwischenträgerkomponente und zum Ausgeben eines entsprechenden Demodulierergebnisses (R(1)-R(k)), und zum Korrigieren einer Störung jeder Zwischenträgerkomponente und zum Ausgeben einer entsprechenden korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)); je eine Phasenvergleichsschaltung (302-1 – 302-k) für jede der k Zwischenträgerkomponenten zum Ermitteln und Ausgeben eines Phasendifferenzsignals, das die Phasendifferenz zwischen dem zugehörigen Demodulierergebnis (R(1)-R(k)) und der zugehörigen korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) angibt; eine Wichtungs- und Synthetisierschaltung (307) zum Ermitteln und Ausgeben eines Gesamtphasenfehlers, basierend auf den Phasendifferenzsignalen von k oder weniger Zwischenträgerkomponenten und von k oder weniger zugehörigen Wichtungssignalen; gekennzeichnet durch je eine Wichtungseinstellschaltung (305-1 – 305-k; 705-1 – 705-k) für die k oder weniger Zwischenträgerkomponenten zum Einstellen und zum Ausgeben des Wichtungssignals für die zugehörige Zwischenträgerkomponente, basierend auf einem die Störung der zugehörigen Zwischenträgerkomponente charakterisierenden Signal, derart, daß das Wichtungssignal für weniger gestörte Zwischenträgerkomponenten höher ist.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Zwischenträgerdemodulierschaltung (302) ferner einen Störkorrekturkoeffizienten (C(1)-C(k)) für jede Zwischenträgerkomponente ermittelt und ausgibt, wobei die Empfangsvorrichtung ferner je eine Leistungsermittlungsschaltung (303-1 – 303-k) für die k oder weniger Zwischenträgerkomponenten aufweist, die das die Störung der zugehörigen Zwischenträgerkomponente charakterisierende Signal in Form eines Signals ermitteln und ausgeben, das die Leistung des zugehörigen Störkorrekturkoeffizienten (C(1)-C(k)) angibt.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, bei dem die Wichtungseinstellschaltungen (305-1 – 305-k) Mittel aufweisen, die einen hohen Wert für das Wichtungssignal einstellen, wenn die elektrische Leistung des Störkorrekturkoeffizienten (C(1)-C(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente niedrig ist, und die einen niedrigen Wert für das Wichtungssignal einstellen, wenn die elektrische Leistung des Störkorrekturkoeffizienten (C(1)-C(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente hoch ist.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 2, bei dem die Wichtungseinstellschaltungen (305-1 – 305-k) Mittel aufweisen, die das Wichtungssignal auf eine Wert 1 einstellen, wenn die elektrische Leistung des Störkorrekturkoeffizienten (C(1)-C(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und die das Wichtungssignal auf einen Wert 0 einstellen, wenn die elektrische Leistung des Störkorrekturkoeffizienten (C(1)-C(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente höher als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 1, die je eine Leistungsermittlungsschaltung (303-1 – 303-k) für die k oder weniger Zwischenträgerkomponenten aufweist, die das die Störung der zugehörigen Zwischenträgerkomponente charakterisierende Signal in Form eines Signals ermitteln und ausgeben, das die Leistung der zugehörigen korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) angibt.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 5, bei dem die Wichtungseinstellschaltungen (305-1 – 305-k) Mittel aufweisen, die einen hohen Wert für das Wichtungssignal einstellen, wenn die elektrische Leistung der korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente hoch ist, und die einen niedrigen Wert für das Wichtungssignal einstellen, wenn die elektrische Leistung der korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente niedrig ist.
Empfangsvorrichtung nach Anspruch 5, bei dem die Wichtungseinstellschaltungen (305-1 – 305-k) Mittel aufweisen, die das Wichtungssignal auf eine Wert 1 einstellen, wenn die elektrische Leistung der korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente höher als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und die das Wichtungssignal auf einen Wert 0 einstellen, wenn die elektrische Leistung der korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
Verfahren zum Empfangen einer modulierten Welle, die in N Zwischenträger gemultiplexte Daten enthält, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt: Empfangen von k Zwischenträgerkomponenten, die gemultiplext sind und entmultiplext werden, wobei k eine ganze positive Zahl kleiner oder gleich N ist; Demodulieren jeder Zwischenträgerkomponente und Ausgeben eines entsprechenden Demodulierergebnisses (R(1)-R(k)), Korrigieren der Störung jeder Zwischenträgerkomponente und Ausgeben einer entsprechenden korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)); für jede der k Zwischenträgerkomponenten, Empfangen des entsprechenden Demodulierergebnisses (R(1)-R(k)) und der entsprechenden korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) und Ermitteln und Ausgeben eines entsprechenden Phasendifferenzsignals, das die Phasendifferenz zwischen dem Demodulierergebnis (R(1)-R(k)) und der zugehörigen korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) angibt; Ermitteln und Ausgeben eines Gesamtphasenfehlers, basierend auf den Phasendifferenzsignalen von k oder weniger Zwischenträgerkomponenten und von k oder weniger zugehörigen Wichtungssignalen; gekennzeichnet durch folgenden Schritt: für die k oder weniger Zwischenträgerkomponenten, Einstellen und Ausgeben des Wichtungssignals für die zugehörige Zwischenträgerkomponente, basierend auf einem die Störung der zugehörigen Zwischenträgerkomponente charakterisierenden Signal, derart, daß das Wichtungssignal für weniger gestörte Zwischenträgerkomponenten höher ist.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem ein Störkorrekturkoeffizient (C(1)-C(k)) für jede Zwischenträgerkomponente ermittelt und ausgegeben wird, und für die k oder weniger Zwischenträgerkomponenten, das die Störung der zugehörigen Zwischenträgerkomponente charakterisierende Signal in Form eines Signals ermittelt und ausgegeben wird, das die Leistung des zugehörigen Störkorrekturkoeffizienten (C(1)-C(k)) angibt.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem ein hoher Wert für das Wichtungssignal eingestellt wird, wenn die elektrische Leistung des Störkorrekturkoeffizienten (C(1)-C(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente niedrig ist, und bei dem ein niedriger Wert für das Wichtungssignal eingestellt wird, wenn die elektrische Leistung des Störkorrekturkoeffizienten (C(1)-C(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente hoch ist.
Verfahren nach Anspruch 9, bei dem das Wichtungssignal auf einen Wert 1 eingestellt wird, wenn die elektrische Leistung des Störkorrekturkoeffizienten (C(1)-C(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und bei dem das Wichtungssignal auf einen Wert 0 eingestellt wird, wenn die elektrische Leistung des Störkorrekturkoeffizienten (C(1)-C(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente höher als ein vorbestimmter Schwellwert ist.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem, für die k oder weniger Zwischenträgerkomponenten, das die Störung der zugehörigen Zwischenträgerkomponente charakterisierende Signal in Form eines Signals ermittelt und ausgegeben wird, das die Leistung der zugehörigen korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) angibt.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem ein hoher Wert für das Wichtungssignal eingestellt wird, wenn die elektrische Leistung der korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente hoch ist, und bei dem ein niedriger Wert für das Wichtungssignal eingestellt wird, wenn die elektrische Leistung der korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente niedrig ist.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Wichtungssignal auf einen Wert 1 eingestellt wird, wenn die elektrische Leistung der korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente höher als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und bei dem das Wichtungssignal auf einen Wert 0 eingestellt wird, wenn die elektrische Leistung der korrigierten Zwischenträgerkomponente (S(1)-S(k)) der zugehörigen Zwischenträgerkomponente niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist.