JP2008118611A - Ofdmスキームにて時間同期を実行するための受信機および方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】OFDMスキームにて時間同期を実行するための受信機は、初期開始点以前のOFDMシンボルのサンプルに対する自己相関値を演算して累積する自己相関処理部と、累積した自己相関値に基づいて少なくとも1つの所定サンプル区間で各サンプルインデックスの基準値を演算する基準値演算部とを含み、基準値は累積した自己相関値の虚数部を実数部で割った値であり、初期開始点を繰り返し再設定して最終開始点を決定するのに用いられることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
OFDMシステムから伝送された信号を受信して正確に復調するためには、時間同期化を考慮する必要がある。すなわち、OFDMシンボルの開始点を探し出せないとICI(Inter-Carrier Interference:隣接キャリア間干渉)やISI(Inter-Symbol Interference:符号間干渉)が発生して伝送信号を正確に復元することができない。したがって、時間同期化を正確に実行するための研究が数多く成されてきた。一般的には、データストリームの前に繰り返しパターンを有するプリアンブル(Preamble)構造を含ませ、受信したプリアンブルの自己相関値を累積してそのサイズを用いたり、既知のプリアンブル値と受信したプリアンブル値との相関値を累積してそのサイズを用いたりする時間同期化方式が多く用いられている。
図1は、本発明の一実施形態に係るOFDMスキームにて時間同期化を実行するための受信機100を説明するための構成図である。
自己相関処理部110は、受信信号から初期開始点以前のOFDMシンボルのサンプルに対する自己相関値を演算し、この演算された自己相関値をサンプルインデックスごとに累積する。
微分値演算部130は、少なくとも1つの所定サンプル区間にて基準値演算部で演算された基準値を用いて隣り合う2つの基準値の差を演算して累積する。
比較部140は、微分値演算部で累積した差値と臨界値を比較し、決定部150は、比較結果によって初期開始点を再設定して最終開始点を決定する。
図2は、本発明の一実施形態に係るOFDMスキームにて時間同期化を実行するための方法を説明するためのフローチャートである。
図2に示すように、本発明の一実施形態に係るOFDMスキームにて時間同期化を実行するための方法は、自己相関値を演算する段階210と、演算された自己相関値を累積する段階220と、初期開始点を設定する段階230と、基準値を演算する段階240と、微分値を演算して累積する段階250と、累積した微分値の差と臨界値を比較する段階260と、最終開始点を決定する段階270とを含む。
まず、繰り返しパターンを有するプリアンブルを用いるOFDMシステムにおいて、OFDMシステムの受信端で受けた受信信号は次の数式1のように表現することができる。
自己相関処理部110は、段階210で、初期開始点以前のOFDMシンボルのサンプルに対する自己相関値を演算し、段階220で、演算された自己相関値をサンプルインデックスごとに累積する。すなわち、自己相関部111は、各サンプルインデックスごとに自己相関値を演算し、累積部112は、演算された自己相関値を各サンプルインデックスごとに累積する。
図3は、本発明の一実施形態に係る正確なOFDMシンボルの開始点を説明するための図である。
図4は、本発明の一実施形態に係る時間同期化を実行するための動作原理を説明するための図である。
しかし、r(m)が同一の繰り返し区間を脱する瞬間、すなわち、m≧2Nでは前述した数式が成立しないためB(n)/A(n)は変動し、B(n)/A(n)の微分値も変動し得る。
例えば、基準演算部120の第1演算部は、2つのスライディングウィンドウの第1スライディングウィンドウ内で各サンプルインデックスごとに第1基準値を演算し、基準演算部120の第2演算部は、2つのスライディングウィンドウの第2スライディングウィンドウ内で各サンプルインデックスごとに第2基準値を演算する。
比較部140は、段階260において、微分値演算部で2つのスライディングウィンドウに対応する累積した差値の差と臨界値βthを比較するが、これを次の数式4のように示すことができる。
一方、初期開始点npが2Nより小さくなれば基準値の微分値は小さな値、すなわち0に近くなるため、第1スライディングウィンドウSupperと第2スライディングウィンドウSlowerの差が減少する。
一方、決定部150は、累積した差値の差が臨界値以上であれば、累積した差値の差が臨界値未満になるまで初期開始点以前のサンプルの方向に繰り返し移動して所定サンプルまで移動した位置を最終開始点npに決定する。
111:自己相関部
112:累積部
120:基準値演算部
130:微分値演算部
140:比較部
150:決定部
Claims (21)
- OFDMスキームの受信機において、
初期開始点以前のOFDMシンボルのサンプルに対する自己相関値を演算して累積する自己相関処理部と、
前記累積した自己相関値に基づいて少なくとも1つの所定サンプル区間で各サンプルインデックスの基準値を演算する基準値演算部と、
を含み、前記基準値は、前記累積した自己相関値の虚数部を前記累積した自己相関値の実数部で割った値であり、前記初期開始点を繰り返して再設定して最終開始点を決定するのに用いられることを特徴とする受信機。 - 前記少なくとも1つの所定サンプル区間は、
前記初期開始点から以前サンプル方向に互いに異なるサンプルを含むことを特徴とする請求項1に記載の受信機。 - 前記自己相関処理部は、
各サンプルインデックスごとに自己相関値を演算する自己相関部と、
前記演算された自己相関値を前記各サンプルインデックスごとに累積する累積部と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の受信機。 - 前記基準値演算部で演算された基準値を用いて隣り合う2つの基準値の差を演算して累積する微分値演算部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の受信機。
- 前記微分値演算部で前記累積した差値と臨界値を比較する比較部と、
前記比較結果によって前記初期開始点を再設定して前記最終開始点を決定する決定部と、
をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載の受信機。 - 前記決定部は、
前記累積した差値が前記臨界値未満であれば、前記初期開始点を最終開始点に決定し、
前記累積した差値が前記臨界値以上であれば、前記累積した差値が前記臨界値未満になるまで前記初期開始点から以前サンプル方向に所定サンプル間隔で繰り返し移動し、所定サンプル移動した位置を前記最終開始点に決定することを特徴とする請求項5に記載の受信機。 - 前記少なくとも1つの所定サンプル区間は、
少なくとも1つのスライディングウィンドウを用いて設定し、前記設定された少なくとも1つのスライディングウィンドウのサイズであることを特徴とする請求項1に記載の受信機。 - 前記OFDMは、繰り返しパターンを有するプリアンブルを含むことを特徴とする請求項1に記載の受信機。
- OFDMシステムでの時間同期化方法において、
初期開始点以前のOFDMシンボルのサンプルに対する自己相関値を演算して累積する段階と、
前記累積した自己相関値に基づいて少なくとも1つの所定サンプル区間で各サンプルインデックスの基準値を演算する段階と、
を含み、前記基準値は、前記累積した自己相関値の虚数部を前記累積した自己相関値の実数部で割った値であり、前記初期開始点を繰り返し再設定して最終開始点を決定するのに用いられることを特徴とする時間同期方法。 - 前記少なくとも1つの所定サンプル区間は、
前記初期開始点から以前サンプル方向に互いに異なるサンプルを含むことを特徴とする請求項9に記載の時間同期化方法。 - 前記自己相関値を演算して累積する段階は、
前記各サンプルインデックスごとに自己相関値を演算する段階と、
前記演算された自己相関値を前記各サンプルインデックスごとに累積する段階と、
を含むことを特徴とする請求項9に記載の時間同期化方法。 - 前記演算された基準値を用いて隣り合う2つの基準値の差を演算して累積する段階をさらに含むことを特徴とする請求項9に記載の時間同期化方法。
- 前記累積した差値と臨界値を比較する段階と、
前記比較結果によって前記初期開始点を再設定して前記最終開始点を決定する段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項12に記載の時間同期化方法。 - 前記決定する段階は、
前記累積した差値が前記臨界値未満であれば、前記初期開始点を最終開始点に決定する段階と、
前記累積した差値が前記臨界値以上であれば、前記累積した差値が前記臨界値未満になるまで前記初期開始点から以前サンプル方向に所定サンプル間隔で繰り返し移動し、所定のサンプルだけ移動した位置を最終開始点に決定する段階と、
を含むことを特徴とする請求項13に記載の時間同期化方法。 - 前記少なくとも1つの所定サンプル区間は、
少なくとも1つのスライディングウィンドウを用いて設定し、前記設定された少なくとも1つのスライディングウィンドウのサイズであることを特徴とする請求項9に記載の時間同期化方法。 - 前記OFDMは、繰り返しパターンを有するプリアンブルを含むことを特徴とする請求項9に記載の時間同期化方法。
- 請求項9〜16のいずれか一項の方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
- OFDMシステムにおける時間同期化方法において、
初期開始点を設定する段階と、
前記設定された初期開始点に基づいて複数のスライディングウィンドウを設定する段階と、
複数のサンプルの累積した自己相関値に基づいて複数のスライディングウィンドウの少なくとも1つでOFDMシンボルの複数のサンプルそれぞれのインデックスのための基準値を演算する段階と、
各スライディングウィンドウのための2つの隣り合った基準値の差の合計を計算する段階と、
前記計算結果に基づいて最終開始点を決定する段階と、
を含むことを特徴とする時間同期化方法。 - 前記決定する段階は、
前記複数のスライディングウィンドウの前記計算された合計が臨界値以内であれば、前記最終開始点を前記初期開始点に決定することを特徴とする請求項18に記載の時間同期化方法。 - 前記計算された合計の差が臨界値より大きければ、前記複数のスライディングウィンドウを既設定されたサンプルだけ移動する段階と、
前記移動したスライディングウィンドウを用いて前記計算して比較する段階を繰り返す段階と、
をさらに含むことを特徴とする請求項18に記載の時間同期化方法。 - 前記複数のスライディングウィンドウは2つのスライディングウィンドウSupperとSlowerとで構成され、各スライディングウィンドウのための2つの隣り合った基準値の差の合計を計算する段階は、
で表される合計を計算する段階を含むことを特徴とする請求項18に記載の時間同期方法。
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