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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Empfänger zum
Empfangen eines OFDM-(Orthogonal Frequency Division Multiple = Orthogonalfrequenzmehrfachteilung)Sendesignals
und bezieht sich insbesondere auf eine Verbesserung der Erfassung
eines Empfangsqualitätssignals,
das insbesondere bei einer Antennenanpassung verwendet wird.
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Es
wurde vor kurzem ein digitales Sendungssystem durch Verwendung eines
OFDM-Sendesignals vornehmlich auf einem Gebiet eines terrestrischen
digitalen Übertragens
in eine praktische Verwendung umgesetzt. Das OFDM-Verfahren wirkt,
um einer Mehrzahl von gegenseitig orthogonalen Trägern (Trägerwellen)
für eine
Modulation und eine Demodulation, durch die eine Sendungsseite ein
umgekehrtes FFT-(Fast Fourier Transfer = schnelle Fourier-Transformation)Verarbeiten
ausführt
und eine Empfangsseite ein FFT-Verarbeiten
durchführt,
Daten zuzuteilen.
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Für jeden
der Träger,
die durch das OFDM-Verfahren gesendet werden, kann ein beliebiges Modulationsverfahren,
wie ein QAM-(Quadrature Amplitude Modulation = Quadraturamplitudenmodulation)Verfahren
mittels einer kohärenten
Erfassung und ein Sendeverfahren mittels einer Differentialerfassung,
eingesetzt werden. Bei einer kohärenten
Erfassung wird ein Pilotsymbol mit einer bereits bekannten Qualität im Voraus
periodisch eingefügt,
so, dass die Empfangsseite eine Differenz eines empfangenen Signals
hinsichtlich des Pilotsymbols erhalten kann, um dadurch die Amplitude
und die Phase des empfangenen Signals zu entzerren. Bei einer Differentialerfassung
wird ein empfangenes Signal zwischen den empfangenen Symbolen differentialcodiert,
um demoduliert zu werden, ohne den Träger wieder zu erzeugen.
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Ein
terrestrisches digitales Übertragen
setzt verschiedene Empfangsbedingungen voraus, wie eine Mehrwegstörung oder
eine Störung
von einer existierenden analogen Übertragung, so dass die Größe einer
Empfangsleistung die Empfangsqualität nicht immer anzeigt. Eine
Antennenanpassung hat daher beispielsweise eine Hauptaufgabe, einem Empfänger zu
erlauben, ein Empfangsqualitätssignal mit
einer hohen Rate und ferner in einem breiten Bereich zu erfassen.
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Das
Empfangsqualitätssignal-Erfassungsverfahren
hängt typischerweise
von einer Bitfehlerrate oder einem S/N-Verhältnis
(einem Varianzwert) eines demodulierten Signals ab.
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Das
Verfahren durch Verwendung einer Bitfehlerrate hat jedoch ein Problem,
dass ein Versuch, einen guten Empfangszustand zu erfassen, Fehler bei
einem empfangenen Signal reduziert, um dadurch eine Erfassungseinheitszeit
zu verlängern,
in der die Zahl von Abtastungen, die erforderlich ist, um eine Bitfehlerrate
zu erfassen, erfasst wird, wobei eine ziemlich lange Zeit verbracht
wird, um das Empfangsqualitätssignal
zu erfassen. Bei dem terrestrischen digitalen Übertragen durch Verwendung
des OFDM-Sendungssystems ist als das Modulationsverfahren ein QPSK-
(Quadrature Phase Shift Keying = Quadraturphasenverschiebungsverschlüsseln),
ein 16QAM oder ein 64QAM-Verfahren vorgeschrieben, so dass wenn
ein Empfangsqualitätssignal
einfach unter Verwendung einer Fehlerrate oder eines S/N-Verhältnisses
von demodulierten Daten erfasst wird, das eingesetzte Modulationsverfahren
den Erfassungsbereich problematisch beschränken kann. Das 64QAM-Verfahren liefert
beispielsweise ein kleines Intervall zwischen den benachbarten demodulierten
Signalen verglichen mit dem bei dem QPSK-Verfahren und demselben
fällt es
daher schwer, die demodulierten Signale zu erfassen, wenn diese
eine große
Streuung haben. Das heißt,
das 64QAM-Modulationsverfahren
liefert einen schmalen Erfassungsbereich eines Empfangsqualitätssignals verglichen
mit dem QPSK-Verfahren.
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Die
Abhandlung „A
receiver architecture conforming to the OFDM based digital video
broadcasting standard for terrestrial transmission (DVB-T)" von P. Combelles
et al, Communications, 1998, ICC 98, Conference Record, 1998 IEEE
International Conference in Atlanta, GA, USA, 7.-11. Juni 1998, New
York, NY, USA, IEEE, US, Band 2, 7. Juni, 1998, Seiten 780-785,
XP010284718 ISBN: 0-7803-4788-9 beschreibt eine OFDM-Demodulation,
eine Differentialerfassungsschaltung und eine SNR-Schätzung. Die
OFDM-Demodulation wird durch ein Anwenden einer 2K- oder einer 8K-FFT
auf die Frequenzkorrigierten Zeitabtastungen durchgeführt. Die
Entnahme wird unter Verwendung der spezifischen TPS-Bits durchgeführt, um
eine sanfte Entscheidung zu treffen.
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Die
Abhandlung „Clock
frequency synchronization in OFDM system power line communications" von M. Sliskovic,
First International Workshop an image and signal processing and
analysis, 14-15. Juni, 2000, Pula, Kroatien, Seiten 241-246, XP10538153
ISBN: 953-96769-2-4 beschreibt ein Verwenden von Pilotinformationen,
um das Signal-Rausch-Verhältnis
(englisch: Signal-to-Noise-Ratio; SNR) zu schätzen.
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Angesichts
des Vorhergehenden besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung
darin, einen OFDM-Sendesignalempfänger zu schaffen, der ein S/N-Verhältnis eines
demodulierten Signals verwenden kann, um dadurch ein Empfangsqualitätssignal
mit einer hohen Rate und einem breiten Bereich zu erfassen. Diese
Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche 1, 2, 6, 7 gelöst. Es sind
weitere vorteilhafte Modifikationen in den abhängigen Ansprüchen gezeigt.
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Die
Erfindung kann aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen
mit den beigefügten Zeichnungen
vollständiger
verstanden werden, bei denen:
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1 eine
schematische Darstellung zum Zeigen eines Beispiels eines Formatierens
eines OFDM-Sendesignals ist, das bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung verwendet wird;
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2 ein
Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines OFDM-Sendesignalempfängers gemäß einem
ersten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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3 ein
Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines OFDM-Sendesignalempfängers gemäß einem
zweiten Beispiel der vorliegenden Erfindung ist;
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4 ein
Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines OFDM-Sendesignalempfängers gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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5 ein
Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines OFDM-Sendesignalempfängers gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist;
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6 ein
Blockdiagramm zum Zeigen einer anderen Konfiguration des OFDM-Sendesignalempfängers gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist;
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7 ein
Blockdiagramm zum Zeigen einer weiteren Konfiguration des OFDM-Sendesignalempfängers gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung ist; und
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8 ein
Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines OFDM-Sendesignalempfängers gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist.
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Es
werden im Folgenden Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben.
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Es
ist zuerst ein Beispiel eines Formatierens eines OFDM-Sendesignals, das
bei Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beschrieben. 1 ist
eine schematische Darstellung zum Zeigen eines Beispiels eines Formatierens des
OFDM-Sendesignals, das bei dem Ausführungsbeispiel verwendet wird,
in der die horizontale Achse eine Frequenz und eine vertikale Achse
eine Zeit anzeigt.
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In 1 wird
ein Informationssymbol 1 verwendet, um Informationsdaten,
wie Bilder und Sprache, die beispielsweise durch das 64QAM-Verfahren moduliert
werden, zu senden. Ein TMCC-Träger
(Trägerwelle)
und ein AC-Träger 2 werden
verwendet, um jeweils Sendungsparameterinformationen (zum Beispiel
ein Modulationsverfahren, ein Verschachteln) und Zusatzinformationen
zu senden, und werden durch einen Träger (einen Frequenzschlitz)
bei einer spezifischen Frequenz durch das Differential-BPSK-(Binary
Phase Shift Keying = Binärphasenverschiebungsverschlüsseln)Verfahren
gesendet.
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Ein
folgendes Pilot-(englisch: consecutive Pilot; im Folgenden als CP
abgekürzt)Signal 3 ist
ferner ein nichtmoduliertes Signal, das durch einen Träger (einen
Frequenzschlitz) bei einer spezifischen Frequenz gesendet wird und
für eine
Synchronisation von empfangenen Signalen verwendet wird. Ein gestreutes
Pilot-(englisch: scattered Pilot; im Folgenden als SP abgekürzt)Signal 4 ist
ein nichtmoduliertes Signal, das gestreut entlang der Frequenz- und der Zeitachse
gesendet wird und durch einen Empfänger verwendet wird, wenn dieser
Sendungswegeigenschaften oder ein synchrones Wiedererzeugen eines
Trägers
abschätzt.
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Erstes Beispiel
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Es
wird im Folgenden ein Orthogonalfrequenzmehrfachteilungs-Sendesignalempfänger (im Folgenden
als ein OFDM- Sendesignalempfänger abgekürzt) gemäß einem
Beispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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2 ist
ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration eines OFDM-Sendesignalempfängers gemäß dem ersten
Beispiel.
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In 2 werden
OFDM-Sendesignale, die bei einer Antenne 11 empfangen werden,
zu einer Abstimmvorrichtung 12, die dann ein solches OFDM-Sendesignal
von diesen, das von einem vorbestimmten Kanal ist, auswählt und
dieses in ein IF-(Intermediate
Frequency = Zwischenfrequenz)Bandsignal umwandelt, eingegeben. Ein
Ausgangssignal der Abstimmvorrichtung 12 wird einem Analog-/Digitalwandler
(einem A/D-Wandler) 13, der dieses dann in ein digitales
Signal umwandelt, zugeführt.
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Ein
Ausgangssignal des A/D-Wandlers 13 wird einer IQ-Demodulationsschaltung 14 zugeführt. Die
IQ-Demodulationsschaltung 14 weist
eine Quadraturerfassungsschaltung, die dazu dient, das Ausgangssignal
des A/D-Wandlers 13 auf eine quasisynchrone orthogonale
Art und Weise zu erfassen und dieses in ein komplexes Basisbandsignal
umzuwandeln, auf. Das komplexe Basisbandsignal, das aus der IQ-Demodulationsschaltung 14 ausgegeben wird,
wird einer FFT-(Fast Fourier Transfer = schnelle Fourier-Transformation)Schaltung 15 zugeführt. Die FFT-Schaltung 15 führt FFT-(schnelle
Fourier Transformation)Operationen an dem komplexen Basisbandsignal
aus, um diese Zeitachsendaten in Frequenzachsendaten umzuwandeln.
Durch dieses Verarbeiten nimmt ein Ausgangssignal der FFT-Schaltung 15 ein
solches Signalformat an, wie in 1 gezeigt
ist.
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Das
Ausgangssignal der FFT-Schaltung 15, das eine Phase und
eine Amplitude jedes Trägers des
OFDM-Sendesignals anzeigt, wird einer Entzerrungsschaltung 16 zugeführt. Diese
Entzerrungsschaltung 16 verwendet das in 1 gezeigte
SP-Signal 4,
um dadurch eine Sendewegantwort über
alle Zeiten und alle Frequenzen abzuschätzen, um dann die Amplitude,
die Phase etc. des Informationssymbols 1 gemäß einem
Demodulationsverfahren, das dieser Sendewegantwort entspricht, zu
entzerren. Ein Ausgangssignal der Entzerrungsschaltung 16 wird
einer Fehlerkorrekturschaltung 17, die dann ein Decodieren
für eine
Fehlerkorrektur ausführt,
das heißt,
Fehler korrigiert, die während
einer Sendung aufgetreten sind, zugeführt, deren Ausgangssignal als
empfangene Daten geliefert wird.
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Das
Ausgangssignal der FFT-Schaltung 15 verzweigt ferner, um
einer Trägerauswahlschaltung 18 zugeführt zu werden.
Die Trägerauswahlschaltung 18 wählt entweder
den TMCC-Träger,
den AC-Träger 2 oder
den CP-Träger 3 aus
und führt
diesen einer Differentialerfassungsschaltung 19 zu. Die Differentialerfassungsschaltung 19 erfasst
den so ausgewählten
Träger
durch Betrachten eines vorhergehenden Symbols der gleichen Frequenz
als eine Sendewegantwort. Das heißt, die Differentialerfassungsschaltung 19 führt durch
Verwenden eines Erfassungssubjektsymbols einer Mehrzahl von Symbolen,
die bei einem vorbestimmten Intervall in dem gleichen Frequenzbereich
gegeben sind, und ferner Verwenden eines Symbols, das in der Zeit
um eine vorbestimmte Zeit vorausgeht, ein Erfassungsverarbeiten
aus. Durch das Differentialerfassungsverarbeiten wird ein aktuelles
Symbol durch ein Vorausgehendes dividiert, so dass eine Erfassung
ohne ein Wiedererzeugen des Trägers
ermöglicht
wird.
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Ein
Ausgangssignal der Differentialerfassungsschaltung 19 wird
einer S/N-Verhältnis-Erzeugungsschaltung 40 mit
einer Varianzerfassungsschaltung 20 und einer Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 zugeführt. Die
S/N-Verhältnis-Erzeugungsschaltung 40 verwendet
diese Varianzerfassungsschaltung 20 und diese Durchschnittsbestimmungsschaltung 21,
um dadurch basierend auf einem Erfassungsausgangssignal, das von
der Differentialerfassungsschaltung 19 geliefert wird,
ein S/N- Verhältnis, das
eine Empfangsqualität
eines empfangenen Signals anzeigt, zu erzeugen.
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Es
werden im Folgenden die Operationen der Varianzerfassungsschaltung 20 und
der Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 beschrieben. Die Varianzerfassungsschaltung 20 entscheidet über ein Erfassungsausgangssignal
für sowohl
den TMCC- als auch den AC-Träger,
um dadurch einen BPSK-Bezugssignalpunkt zu erhalten, und bekommt dann
einen quadrierten Wert (einen I-Varianzwert)
einer Differenz zwischen einem Erfassungsausgangs-I-Signal und dem
Bezugs-I-Signal und einen anderen quadrierten Wert (einen Q-Varianzwert)
einer Differenz zwischen einem Erfassungsausgangs-Q-Signal und dem
Bezugs-Q-Signal. Was den CP-Träger
anbelangt, werden ein quadrierter Wert (ein I-Varianzwert) einer
Differenz zwischen dem Erfassungsausgangs-I-Signal und dem bekannten
Bezugs-I-Signal
und ein anderer quadrierter Wert (ein Q-Varianzwert) einer Differenz
zwischen dem Erfassungsausgangs-Q-Signal und dem bekannten Bezugs-Q-Signal
erhalten.
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Ein
Ausgangssignal (ein I- und ein Q-Varianzwert) der Differentialerfassungsschaltung 20 wird der
Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 zugeführt. Die
Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 bestimmt einen Durchschnitt
eines I- und eines Q-Varianzwerts sowohl des TMCC-Trägers als
auch des AC-Trägers
sowie des CP-Trägers
in sowohl der Frequenzrichtung (zwischen komplexen Trägern) als auch
der Zeitrichtung (zwischen komplexen Symbolen) und gibt einen so
erhaltenen Durchschnitt als ein S/N-Verhältnis eines empfangenen Signals
aus. Es sei bemerkt, dass die Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 einen
Durchschnitt, der auf den I-Varianzwerten basiert, und diesen, der
auf den Q-Varianzwerten
basiert, in ein S/N-Verhältnis
synthetisieren kann oder lediglich einen Durchschnitt, der auf den
I-Varianzwerten
oder den Q-Varianzwerten basiert, als ein S/N-Verhältnis
nehmen kann.
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Das
Ausgangssignal der Verzögerungsschaltung 19 verzweigt
ferner, um der TMCC-Erfassungsschaltung 22 zugeführt zu werden.
Die TMC-Erfassungsschaltung 22 erfasst einen TMCC-Träger eines
Differentialerfassungsausgangssignals, das von der Differentialerfassungsschaltung 19 geliefert
wird, decodiert diesen und gibt diesen als TMCC-Daten aus. So ausgegebene
TMCC-Daten werden jedem Abschnitt des Empfängers, der diese dann zum Einstellen
eines Trägermodulationsparameters,
eines Fehlerkorrekturparameters etc. verwendet, zugeführt.
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Bei
einer solchen Konfiguration verwendet dieser OFDM-Sendesignalempfänger solche
Daten, die einen niedrigeren mehrwertigen Modulationspegel als das
Informationssymbol 1 haben (64QAM), das heißt, den
TMCC-Träger
und den AC-Träger 2 und
den CP-Träger 3 (Differential-BPSK),
um dadurch ein S/N-Verhältnis (einen
Varianzwert) eines empfangenen Signals zu erfassen. Dies ermöglicht ein
Erfassen eines S/N-Verhältnisses über einen breiten
Bereich von Frequenzen des empfangenen Signals. Da ein Durchschnitt
einer Varianz der komplexen Träger
(des TMCC- und des AC-Trägers 2 und
des CP-Trägers 3),
die in einem Sendungsband gestreut werden, bestimmt wird, ist es
außerdem möglich, ein
S/N-Verhälnis,
das der Empfangsqualität
der empfangenen Daten als Ganzes entspricht, zu erfassen.
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Obwohl
dieses erste Beispiel mit einem Beispiel, bei dem sowohl der TMCC-Träger, der
AC-Träger
als auch der CP-Träger
verwendet werden, um ein S/N-Verhältnis zu erhalten, beschrieben
wurde, können
einige von diesen verwendet werden, um dies zu tun. Es ist außerdem möglich, zu
betrachten, dass der CP-Träger
BPSK-moduliert wurde, um dadurch einen BPSK-Bezugssignalpunkt für eine Streuungserfassung zu
erhalten.
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Es
kann ferner entweder die I-Varianz oder die Q-Varianz verwendet
werden, um ein S/N-Verhältnis
zu erfassen. Es sei bemerkt, dass, wenn der TMCC-Träger, der
AC-Träger
und der CP-Träger
unterschiedliche Sendungsenergien haben, es vor einem Durchschnittsbestimmungsverarbeiten
durch die Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 notwendig
ist, die Differentialerfassungsschaltung 19 oder die Varianzerfassungsschaltung 20 zu
verwenden, um einen Signalpegel zu normieren.
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Zweites Beispiel
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Es
wird im Folgenden der OFDM-Sendesignalempfänger gemäß dem zweiten Beispiel der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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3 ist
ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration des OFDM-Sendesignalempfängers gemäß dem zweiten
Beispiel. Zusätzlich
zu der Konfiguration des in 2 gezeigten
ersten Beispiels hat der OFDM-Sendesignalempfänger dieses zweiten Beispiels
eine SP-Auswahlschaltung 23 zum Erfassen eines S/N-Verhältnisses
eines empfangenen Signals unter Verwendung des SP-Signals 4 und eine
Differentialerfassungsschaltung 24. Die gleichen Komponenten,
wie dieselben des ersten Beispiels, sind durch die gleichen Bezugsziffern
gezeigt, und ihre Erklärung
ist daher weggelassen, um lediglich die unterschiedlichen Komponenten
wie folgt zu beschreiben.
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Wie
in 3 gezeigt ist, verzweigt ein Ausgangssignal der
im Vorhergehenden erwähnten FFT-Schaltung 15,
um der SP-Auswahlschaltung 23 zugeführt zu werden.
Die SP-Auswahlschaltung 23 wählt lediglich
das in 1 gezeigte SP-Signal aus und führt dieses der Differentialerfassungsschaltung 24 zu.
Die Differentialerfassungsschaltung 24 erfasst das ausgewählte SP-Signal
durch Betrachten eines vorhergehenden SP-Signals (Daten, die in 1 in der
Zeit in dem gleichen Träger
vier Symbolen vorausgehen) als eine Sendeantwort. Das heißt, die
Differentialerfassungschaltung 24 führt eine Erfassung durch ein
Verwenden eines Erfassungssubjektsymbols einer Mehrzahl von Symbolen,
die bei einem vorbestimmten Intervall in der gleichen Frequenzregion
gezeigt sind, und ferner eines Symbols, das eine vorbestimmte Zeit
vorausgeht, aus. Durch eine Differentialerfassung wird ein aktuelles
Symbol durch ein Vorausgehendes geteilt, so, dass eine Erfassung ohne
ein Wiedererzeugen der Trägerwelle
möglich ist.
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Ein
Ausgangssignal der Differentialerfassungsschaltung 24 wird
der S/N-Verhältnis-Erzeugungsschaltung 40 mit
der Varianzerfassungsschaltung 20 und der Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 zugeführt. Die
S/N-Verhältnis-Erzeugungsschaltung 40 verwendet
die Varianzerfassungsschaltung 20 und die Durchschnittsbestimmungsschaltung 21,
um dadurch basierend auf Erfassungsausgangssignalen, die durch die
Differentialerfassungsschaltungen 19 und 24 geliefert
werden, ein S/N-Verhältnis,
das die Empfangsqualität
eines empfangenen Signals anzeigt, zu erzeugen.
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Was
das SF-Signal anbelangt, erhält
die Varianzerfassungsschaltung 20 einen quadrierten Wert (einen
I-Varianzwert) einer Differenz zwischen einem Erfassungsausgangs-I-Signal
und einem bekannten Bezugs-I-Signal
und einen quadrierten Wert (einen Q-Varianzwert) einer Differenz
zwischen einem Erfassungsausgangs-Q-Signal und einem bekannten Bezugs-Q-Signal.
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Die
I-Varianzwerte und die Q-Varianzwerte des SF-Signals, der TMCC-
und der AC-Träger
und der CP-Träger,
der aus der Varianzerfassungsschaltung 20 ausgegeben wird,
werden alle der Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 zugeführt. Die Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 bestimmt sowohl
in der Frequenzrichtung (zwischen einer Mehrzahl von Trägern) als
auch in der Zeitrichtung (zwischen einer Mehrzahl von Symbolen)
einen Durchschnitt des I- und des Q-Varianzwerts sowohl des SP-Signals,
des TMCC- und des AC-Trägers
als auch des CP-Trägers,
die in Reihe zugeführt
werden, und gibt diese als ein S/N-Verhältnis (einen Varianzwert) des
empfangenen Signals aus. Hier sei bemerkt, dass die Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 einen
Durchschnitt, der auf den I-Varianzwerten basiert, und diesen, der
auf den Q-Varianzwerten
basiert, in das S/N-Verhältnis
synthetisieren kann oder lediglich einen Durchschnittswert, der
auf den I-Varianzwerten
oder den Q-Varianzwerten basiert, als das S/N-Verhältnis
nehmen kann.
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Bei
einer solchen Konfiguration kann dieser OFDM-Sendesignalempfänger durch ein Verwenden ferner
des SP-Signals,
das für
alle drei Träger
zusätzlich
zu dem TMCC- und dem AC-Träger
und dem CP-Träger übermittelt
wird, die bei der Erfassung des S/N-Verhältnisses, das bei dem ersten
Ausführungsbeispiel
verwendet wird, verwendet werden, ein S/N-Verhältnis erfassen, um dadurch
ein solches S/N-Verhältnis, das
der Empfangsqualität
der empfangenen Daten als Ganzes entspricht, zu erfassen.
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Obwohl
das zweite Beispiel unter Bezugnahme auf ein Beispiel, bei dem das
SP-Signal 4, das, wie in 1 gezeigt
ist, ein Streuungspilotsignal ist, verwendet wird, um ein S/N-Verhältnis zu
erfassen, beschrieben wurde, ist dieses Beispiel durch die Anordnung
des Pilotsignals nicht begrenzt; es ist beispielsweise klar, dass
dieses Beispiel ferner auf einen Fall eines Sendens der Pilotsignale
aller Träger zu
einer spezifischen Zeit anwendbar ist.
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Das
zweite Beispiel wurde ferner unter Bezugnahme auf ein Beispiel beschrieben,
bei dem ein S/N-Verhältnis
durch ein Kombinieren des ersten Ausführungsbeispiels und der SP-Auswahlschaltung 23 und
der Differentialerfassungsschaltung 24 zum Erfassen des
S/N-Verhältnisses
eines empfangenen Signals unter Verwendung des SP-Signals, das heißt durch
ein Benutzen des SP-Signals, des TMCC- und des AC-Trägers und
des CP-Trägers,
erfasst wird, wobei lediglich das SP-Signal, das ein Streuungspilotsignal
ist, verwendet werden kann, um das S/N-Verhältnis zu erfassen.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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Es
wird im Folgenden der OFDM-Sendesignalempfänger gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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4 ist
ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration des OFDM-Sendesignalempfängers des
ersten Ausführungsbeispiels.
Zusätzlich
zu der Konfiguration des in 2 gezeigten
ersten Beispiels hat der OFDM-Sendesignalempfänger des ersten
Ausführungsbeispiels
eine Datenauswahlschaltung 25 zum Verwenden des Informationssymbols 1,
um ein S/N-Verhältnis
eines empfangenen Signals zu erfassen, eine Varianzerfassungsschaltung 26,
eine Durchschnittsbestimmungsschaltung 27 und eine Auswahlschaltung 28 zum
Auswählen
entweder eines S/N-Verhältnisses,
das unter Verwendung des Informationssymbols 1 erfasst
wird, oder desselben, das unter Verwendung des TMCC- und des AC-Trägers 2 und
des CP-Trägers 3 erfasst
wird. Die gleichen Komponenten, wie die des ersten Beispiels, sind
durch die gleichen Bezugsziffern gezeigt, und ihre Erklärung ist
daher weggelassen, um lediglich die unterschiedlichen Komponenten
wie folgt zu beschreiben.
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Wie
in 4 gezeigt ist, verzweigt ein Ausgangssignal der
im Vorhergehenden erwähnten
Entzerrungsschaltung 16, um der Datenauswahlschaltung 25 zugeführt zu werden.
Die Datenauswahlschaltung 25 wählt lediglich das in 1 gezeigte
Informationssymbol 1 aus und führt dieses einer S/N-Verhältnis-Erzeugungsschaltung 41 mit
der Varianzerfassungsschaltung 26 und der Durchschnittsbestimmungsschaltung 27 zu.
Die S/N-Verhältnis-Erzeugungsschaltung 41 verwendet
die Varianzerfassungsschaltung 26 und die Durchschnittsbestimmungsschaltung 27,
um basierend auf einem Signal, das durch die Datenauswahlschaltung 25 ausgegeben
wird, ein S/N-Verhältnis,
das die Empfangsqualität
eines empfangenen Signals anzeigt, zu erzeugen.
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Die
Operationen der Varianzerfassungsschaltung 26 und der Durchschnittsbestimmungsschaltung 27 sind
wie folgt beschrieben. Die Varianzerfassungsschaltung 26 bestimmt
basierend auf einem Verfahren zum Modulieren eines Informationssymbols,
das auf der Basis von TMCC-Daten zugeführt wird, um einen quadrierten
Wert (einen I-Varianzwert)
einer Differenz zwischen einem entzerrten Ausgangs-I-Signal und
einem Bezugs-I-Signal und einen quadrierten Wert (einen Q-Varianzwert)
einer Differenz zwischen einem entzerrten Ausgangs-Q-Signal und
einem Bezugs-Q-Signal
zu erhalten, einen Bezugssignalpunkt.
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Ein
Ausgangssignal (ein I- und ein Q-Varianzwert) der Varianzerfassungsschaltung 26 wird
der Durchschnittsbestimmungsschaltung 27 zugeführt. Die
Durchschnittsbestimmungsschaltung 27 bestimmt in sowohl
der Frequenzrichtung (zwischen einer Mehrzahl von Trägern) als
auch der Zeitrichtung (zwischen einer Mehrzahl von Symbolen) einen Durchschnitt
des I- und des Q-Varianzwerts von Informationssymbolen, um dadurch
ein S/N-Verhältnis dieser
Informationssymbole zu berechnen. Hier sei bemerkt, dass die Durchschnittsbestimmungsschaltung 27 einen
Durchschnitt, der auf dem I-Varianzwert basiert, und denselben,
der auf dem Q-Varianzwert
basiert, in ein S/N-Verhältnis
synthetisieren kann, oder lediglich einen Durchschnitt, der auf
dem I- oder dem Q-Varianzwert basiert, als ein S/N-Verhältnis nehmen
kann.
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Das
S/N-Verhältnis
der Informationssymbole, das durch die Durchschnittsbestimmungsschaltung 27 berechnet
wird, und des TMCC- und des AC-Trägers und des CP-Trägers, das
durch die Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 berechnet wird,
werden beide der Auswahlschaltung 28 zugeführt.
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Die
Auswahlschaltung 28 verwendet das Informationssymbol-Modulationsverfahren
und das S/N-Verhältnis
des TMCC- und des AC-Trägers
und des CP-Trägers,
um dadurch zu entscheiden, ob ein S/N-Verhältnis des Informationssymbols
gültig
oder ungültig
ist. Wenn die S/N-Verhältniswerte
(die Varianzwerte) des TMCC- und des AC-Trägers und des CP-Trägers beispielsweise
größer als
ein vorbestimmter Wert sind, der von dem Modulationsverfahren abhängt, wird
entschieden, dass das S/N-Verhältnis,
das auf dem Informatonssymbol basiert, ungültig ist, so dass die S/N-Verhältnisse
des TMCC- und des AC-Trägers
und des CP-Trägers
als ein S/N-Verhältnis
des empfangenen Signals ausgegeben werden. Wenn die S/N-Verhältniswerte
des TMCC- und des AC-Trägers
und des CP-Trägers kleiner als
der vorbestimmte Wert sind, der von dem Modulationsverfahren abhängt, wird
entschieden, dass das S/N-Verhältnis, das
auf dem Informationssymbol basiert, gültig ist, so dass das S/N-Verhältnis des
Informationssymbols als ein S/N-Verhältnis des empfangenen Signals
ausgegeben wird.
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Es
ist ferner möglich,
eine Syntheseschaltung an Stelle der Auswahlschaltung 28 zu
verwenden, um dadurch ein S/N-Verhältnis eines
Informationssymbols und S/N-Verhältnisse
des TMCC- und des AC-Trägers
und des CP-Trägers
mit der Zahl von Trägern
zu gewichten und diese zu synthetisieren.
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Bei
einer solchen Konfiguration verwendet dieser OFDM-Sendesignalempfänger ferner
ein Informationssymbol, um ein S/N-Verhältnis zu erfassen, wenn die
S/N-Verhältniswerte
des TMCC- und des AC-Trägers
und des CP-Trägers
kleiner als ein vorbestimmter Wert sind, der von einem Informationssymbol-Modulationsverfahren
abhängt,
und, wenn dieselben größer als
dieser vorbestimmte Wert sind, das heißt, es wird entschieden, dass
die Empfangsbedingungen nicht gut sind, verwendet das Informationssymbol
nicht, um das S/N-Verhältnis zu
erfassen. Dies ermöglicht
ein Erfassen eines S/N-Verhältnisses über einen
breiten Bereich von Frequenzen des empfangenen Signals. Wenn entschieden wird,
dass die Empfangsbedingungen gut sind, kann ferner ein korrekteres
S/N-Verhältnis
erfasst werden.
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Obwohl
das erste Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf ein Beispiel, bei dem das erste Beispiel mit
der Datenauswahlschaltung 25, der Varianzerfassungsschaltung 26,
der Durchschnittsbestimmungsschaltung 27 und der Auswahlschaltung 28 kombiniert
ist, beschrieben wurde, ist es ferner möglich, ein S/N-Verhältnis des
empfangenen Signals durch ein Kombinieren des zweiten Beispiels
mit der Datenauswahlschaltung 25, der Varianzerfassungsschaltung 26,
der Durchschnittsbestimmungsschaltung 27 und der Auswahlschaltung 28,
das heißt durch
ein Verwenden eines S/N-Verhältnisses,
das unter Verwendung des SP-Signals, das ein Streuungspilotsignal
ist, des TMCC- und des AC-Trägers und
des CP-Trägers
erfasst wird, und eines S/N-Verhältnisses,
das unter Verwendung eines Informatonssymbols erfasst wird, zu erhalten.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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Es
wird im Folgenden der OFDM-Sendesignalempfänger gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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5 ist
ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration des OFDM-Sendesignalempfängers des
zweiten Ausführungsbeispiels.
Zusätzlich zu
der Konfiguration des in 2 gezeigten ersten Beispiels
hat der OFDM-Sendesignalempfänger des zweiten
Ausführungsbeispiels
eine Datenauswahlschaltung 29 zum Verwenden eines Trägerstörungs-Erfassungsresultats,
um ein S/N-Verhältnis
eines empfangenen Signals zu erfassen, eine Varianzerfassungsschaltung 30,
eine Trägerstörungs-Erfassungsschaltung 31 und
eine Korrekturschaltung 32. Die gleichen Komponenten, wie
diese des ersten Beispiels, sind durch die gleichen Bezugsziffern
gezeigt, und ihre Erklärung
ist daher weggelassen, um lediglich die unterschiedlichen Komponenten
wie folgt zu beschreiben.
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Wie
in 5 gezeigt ist, verzweigt ein Ausgangssignal der
im Vorhergehenden erwähnten
Entzerrungschaltung 16, um der Datenauswahlschaltung 29 zugeführt zu werden.
Die Datenauswahlschaltung 29 wählt lediglich das in 1 gezeigte
Informationssymbol 1 aus und führt dieses der Varianzerfassungsschaltung 30 zu.
Die Varianzerfassungsschaltung 30 bestimmt basierend auf
einem Informationssymbol-1-Modulationsverfahren, das auf
der Basis von TMCC-Daten zugeführt
wird, um einen quadrierten Wert (einen I-Varianzwert) einer Differenz zwischen
einem Entzerrungsausgangs-I-Signal und einem Bezugs-I-Signal und
einen quadrierten Wert (einen Q-Varianzwert) einer Differenz zwischen
einem Entzerrungsausgangs-Q-Signal und einem Bezugs-Q-Signal zu erhalten,
einen Bezugssignalpunkt.
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Ein
Ausgangssignal (ein I- und ein Q-Varianzwert) der Varianzerfassungsschaltung 30 wird
der Trägerstörungs-Erfassungsschaltung 31 zugeführt. Die
Trägerstörungs-Erfassungsschaltung 31 bestimmt
einen Durchschnitt von Varianzwerten in der Zeitrichtung für diese
Träger
(Frequenzschlitze), die bei jeweiligen spezifischen Frequenzen sind,
um dadurch zu entscheiden, dass ein solcher Träger, bei dem ein größerer Durchschnitt
als ein vorbestimmter Wert aufgetreten ist, gestört ist.
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Ein
Entscheidungsresultat einer Trägerstörung, das
durch die Trägerstörungs-Erfassungsschaltung 31 bestimmt
wird, wird der Fehlerkorrekturschaltung 17 zugeführt. Basierend
auf dem Entscheidungsresultat der Trägerstörung führt diese Fehlerkorrekturschaltung 17 ein
Fehlerkorrekturverarbeiten durch beispielsweise ein Beseitigen eines
Informationssymbols eines Trägers
aus, von dem entschieden wird, dass dieser gestört ist.
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Die
Trägerstörungs-Erfassungsschaltung 31 führt ferner
der Korrekturschaltung 32 ein Steuersignal zum Korrigieren
eines S/N-Verhältnisses
gemäß der Zahl
von gestörten
Trägern
zu. Gemäß dem Steuersignal,
das von der Trägerstörungs-Erfassungsschaltung 31 zugeführt wird,
führt die
Korrekturschaltung 32 ein Korrekturverarbeiten auf eine
Art und Weise aus, um eine Trägerverschlechterung
an einem S/N-Verhältnis, das
durch die Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 ausgegeben
wird, widerzuspiegeln, und gibt dann einen korrigierten Wert als ein
S/N-Verhältnis
des empfangenen Signals aus.
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Die
Bitfehlerrate, die ursprünglich
stark verschlechtert ist, wenn ein spezifischer Träger des empfangenen
Signals gestört
ist, ist hier nicht so groß,
da das S/N-Verhältnis
durch ein Bestimmen eines Durchschnitts der Streuungen einer Mehrzahl von
Trägern
angegeben wird. Wenn einige der Träger verwendet werden, um das
S/N-Verhältnis
wie bei dem Fall des ersten Beispiels zu erfassen, ist es außerdem unmöglich, eine
solche Verschlechterung, die auftritt, wenn lediglich das Informationssymbol gestört ist,
in dem S/N-Verhältnis
widerzuspiegeln.
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Durch
das in 5 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel ist es möglich, eine
Verschlechterung, die auftritt, wenn ein spezifischer Träger des
empfangenen Signals gestört
ist, in dem S/N-Verhältnis
widerzuspiegeln, wobei ein solches S/N-Verhältnis,
das der Empfangsqualität
von empfangenen Daten als Ganzes entspricht, korrekter erfasst wird.
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Obwohl
das zweite Ausführungsbeispiel
unter Bezugnahme auf ein Beispiel beschrieben wurde, bei dem das
erste Beispiel mit der Datenauswahlschaltung 29, der Varianzerfassungsschaltung 30, der
Trägerstörungs- Erfassungsschaltung 31 und
der Korrekturschaltung 32 kombiniert ist, das heißt, S/N-Verhältniswerte,
die von dem TMCC- und dem AC-Träger
und dem CP-Träger
erfasst werden, auf der Basis eines Resultats eines Erfassens einer
Störung
von Trägern
unter Verwendung eines Informationssymbols korrigiert werden, ist
es ferner möglich, wie
in 6 gezeigt ist, das zweite Beispiel mit der Datenauswahlschaltung 29,
der Varianzerfassungsschaltung 30, der Trägerstörungs-Erfassungsschaltung 31 und
der Korrekturschaltung 32 zu kombinieren oder ferner das
erste Ausführungsbeispiel
mit den Schaltungen 29, 30, 31 und 32 zu
kombinieren.
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Der
OFDM-Sendesignalempfänger
ist in 6 bei einem Beispiel, bei dem S/N-Verhältnisse, die
von dem TMCC- und dem AC-Träger
und dem CP-Träger
erfasst werden, auf der Basis eines Resultats eines Erfassens einer
Störung
der Träger
unter Verwendung eines Infromationssymbols korrigiert werden, gezeigt.
Obwohl bei diesem Beispiel zuerst die Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 ein Durchschnittsbestimmungsverarbeiten
ausführt
und dann die Korrekturschaltung 32 ein Korrekturverarbeiten
ausführt,
können
diese Verfahren in der Reihenfolge umgekehrt sein, das heißt, die
Korrekturschaltung 32 führt
zuerst eine Korrektur für
das anschließende
Bestimmen eines Durchschnitts durch die Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 aus.
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Der
OFDM-Sendesignalempfänger
ist in 7 bei einem Beispiel, bei dem S/N-Verhältnisse, die
von dem TMCC- und dem AC-Träger
und dem CP-Träger
erfasst werden, auf der Basis eines Resultats eines Erfassens einer
Störung
der Träger
unter Verwendung eines Infromationssymbols korrigiert werden, gezeigt.
Obwohl bei diesem Beispiel zuerst die Auswahlschaltung 28 ein
Auswahlverarbeiten ausführt
und dann die Korrekturschaltung 32 ein Korrekturverarbeiten
ausführt,
können
diese zwei Verfahren in Reihenfolge umgekehrt sein, das heißt, die Korrekturschaltung 32 kann
zuerst eine Korrektur für die
anschließende
Auswahl durch die Auswahlschaltung 28 ausführen.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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Es
wird im Folgenden der OFDM-Sendesignalempfänger gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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8 ist
ein Blockdiagramm zum Zeigen einer Konfiguration des OFDM-Sendesignalempfängers des
dritten Ausführungsbeispiels.
Zusätzlich
zu der Konfiguration des in 2 gezeigten
ersten Beispiels hat der OFDM-Sendesignalempfänger des dritten
Ausführungsbeispiels
eine Sendeweg-Antwortschwankungs-Erfassungsschaltung 33 zum
Erfassen eines S/N-Verhältnisses
eines empfangenen Signals basierend auf einem Resultat eines Erfassens
einer Schwankung einer Sendewegantwort und eine Korrekturschaltung 34.
Die gleichen Komponenten, wie dieselben des ersten Beispiels, sind
durch die gleichen Bezugsziffern gezeigt, und ihre Erklärung ist
daher weggelassen, um lediglich die unterschiedlichen Komponenten
wie folgt zu beschreiben.
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Basierend
auf einem Signal, das aus der FFT-Schaltung 15 ausgegeben
wird, demoduliert die im Vorhergehenden erwähnte Entzerrungschaltung 16 einen
Informationsträger
und entzerrt diesen und schätzt
ferner eine Sendewegantwort entlang der Zeit- und der Frequenzachse
ab. Wie in 8 gezeigt ist, wird eine Sendeantwort,
die bei der Entzerrungsschaltung 16 abgeschätzt wird,
der Sendeweg-Antwortschwankungs-Erfassungsschaltung 33 zugeführt. Die
Sendeweg-Antwortschwankungs-Erfassungsschaltung 33 erfasst
Schwankungen der Sendewegantwort sowohl in der Frequenzrichtung als
auch der Zeitrichtung, um dann ein S/N-Verhältnis gemäß einer
Frequenz und einer Größe der Schwankungen
auszugeben.
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Ein
Ausgangssignal der Sendeweg-Antwortschwankungs-Erfassungsschaltung 33 wird
der Korrekturschaltung 34 zugeführt. Gemäß einem S/N-Verhältnis-Korrektursignal,
das von der Sendeweg-Antwortschwankungs-Erfassungsschaltung 33 gesendet
wird, führt
die Korrekturschaltung 34 eine Korrektur auf eine Art und
Weise aus, um eine Verschlechterung, die aufgrund der Schwankungen
der Sendewegantwort auftritt, an einem S/N-Verhältnis, das aus der Durchschnittsbestimmungsschaltung 21 ausgegeben
wird, widerzuspiegeln, um dann einen korrigierten Wert als ein S/N-Verhältnis des
empfangenen Signals auszugeben.
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Es
sei hier bemerkt, dass eine Mehrwegstörung, wenn vorhanden, eine
Frequenzrichtungsschwankung der Sendewegantwort verursacht, um dadurch
eine Empfangsleistung eines spezifischen Trägers zu senken, so dass die
Bitfehlerrate stark verschlechtert wird. Bei dem Fall des mobilen
Empfangs schwankt außerdem
die Sendeantwort ebenfalls in der Zeitrichtung, so dass die Bitfehlerrate
stark verschlechtert wird.
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Um
dem vorzubeugen, erfasst das in 8 gezeigte
dritte Ausführungsbeispiel
sowohl Frequenzrichtungs- als auch Zeitrichtungsschwankungen der
Sendewegantwort und korrigiert dann das S/N-Verhältnis gemäß einem Pegel dieser Schwankungen,
um dadurch eine Verschlechterung der Bitfehlerrate aufgrund der
Sendewegantwort an dem S/N-Verhältnis widerzuspiegeln,
so dass ein korrektes Erfassen eines solchen S/N-Verhältnisses,
das der Empfangsqualität
von empfangenen Daten als Ganzes entspricht, ermöglicht wird.
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Obwohl
das dritte Ausführungsbeispiel
mit einem Beispiel beschrieben wurde, bei dem das in 2 gezeigte
erste Beispiel mit der Sendeweg-Antwortschwankungs-Erfassungsschaltung 33 und
der Korrekturschaltung 34 kombiniert ist, das heißt, S/N-Verhältnisse,
die von dem TMCC- und dem AC-Träger
und dem CP-Träger
erfasst werden, auf der Basis eines Resultats eines Erfassens von Schwankungen
einer Sendewegantwort korrigiert werden, ist es ferner möglich, das
in 3 gezeigte zweite Beispiel mit der Sendeweg-Antwortschwankungs-Erfassungsschaltung 33 und
der Korrekturschaltung 34 zu kombinieren oder das in 4 gezeigte
erste Ausführungsbeispiel
mit der Sendeweg-Antwortschwankungs-Erfassungsschaltung 33 und
der Korrekturschaltung 34 zu kombinieren oder selbst das
in 5 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel mit der Sendeweg-Antwortschwankungs-Erfassungsschaltung 33 und
der Korrekturschaltung 34.
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Obwohl
der OFDM-Sendesignalempfänger bei
den Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, wobei angenommen wird,
dass dieser ein OFDM-Sendesignal
in einem in 1 gezeigten Signalformat empfängt, ist
ferner das Signalformat, das auf die vorliegende Erfindung anwendbar
ist, auf jenes, das in 1 gezeigt ist, nicht begrenzt.
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Die
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung ermöglichen
daher ein Schaffen eines OFDM-Signalempfängers, der ein S/N-Verhältnis eines demodulierten
Signals verwenden kann, um dadurch ein Empfangsqualitätssignal
mit einer hohen Rate und über
einen breiten Bereich korrekt zu erfassen.