JP2009290280A - Ofdm transmitter and receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）の規格であるIEEE802.11a、地上波によるデジタルテレビ放送、ならびに家庭内等の屋内電力線を通信回線として利用する電力線搬送通信（ＰＬＣ）等において採用されているＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式を用いたＯＦＤＭ送信装置及びＯＦＤＭ受信装置に関するものである。 The present invention is adopted in IEEE802.11a which is a standard of a wireless LAN (local area network), digital television broadcasting by terrestrial waves, and power line carrier communication (PLC) using an indoor power line in a home as a communication line. The present invention relates to an OFDM transmission apparatus and an OFDM reception apparatus using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system.
音声や映像データのように一定の期間毎にデータを有するデータをリアルタイムに伝送する場合、受信装置側ではデータの再生タイミングを送信装置側に合わせる仕組みが必要になる。 When transmitting data having data at regular intervals, such as audio and video data, in real time, a mechanism for matching the data reproduction timing with the transmitting device side is necessary on the receiving device side.
従来、このようなリアルタイム性が求められるデータを、ＯＦＤＭ方式を用いたデジタル伝送により行う場合、送信装置側では伝送するデータが発生した時点で有限長のＯＦＤＭフレームとしてこれを変調して送信し、受信装置側では受信したＯＦＤＭフレームを受信、復調し、再生することでリアルタイム性を保っている。 Conventionally, when data that requires real-time performance is performed by digital transmission using the OFDM method, the transmission device modulates and transmits it as a finite-length OFDM frame when data to be transmitted is generated, On the receiving device side, the received OFDM frame is received, demodulated, and reproduced to maintain real-time characteristics.
又、別の方式として、例えば、下記の特許文献１に記載されているように、送信装置側ではデータに対し、再生時間を示すデータを埋め込み、これを有限長のＯＦＤＭフレームとしてこれを変調して送信し、受信装置側でその再生時間を示すデータを使用して再生タイミングを制御することでリアルタイム性を保っている。
As another method, for example, as described in
しかしながら、従来の送受信方式では、以下の（ａ）〜（ｃ）のような課題があった。
（ａ） 従来の方式は、有限長のパケットでの伝送である。ＯＦＤＭフレームの伝送は受信装置側では到来するＯＦＤＭフレームの先頭を検出するため、フレーム同期又はシンボル同期処理が必要であるが、複数のＯＦＤＭフレームを受信した際、必ず同一のタイミングで同期することは難しい。よって、従来の方式では、送信装置側でのデータのタイミングと、受信装置側で復調されるデータのタイミングは必ずしも一致しない場合があった。
However, the conventional transmission / reception system has the following problems (a) to (c).
(A) The conventional method is transmission in a finite-length packet. For the transmission of OFDM frames, frame synchronization or symbol synchronization processing is necessary to detect the beginning of the incoming OFDM frame on the receiving device side, but when multiple OFDM frames are received, synchronization is always performed at the same timing. difficult. Therefore, in the conventional method, the timing of data on the transmission device side and the timing of data demodulated on the reception device side may not always match.
（ｂ） 特許文献１に記載されているように、データに対し、再生時間を示すデータ（タイムスタンプ）を付加する場合においては、送信装置側においては再生時間を示すデータの生成や、受信装置側の再生時間を制御する必要があり、制御が複雑化し、低コストなシステムを実現することが難しかった。又、タイムスタンプに基づき受信装置側で再生データの出力を行うためには、相当量のバッファメモリを装備する必要があり、このバッファメモリへのデータの書き込み、読み出しの動作分だけ、どうしても相当時間の伝送遅延が生じてしまうという課題も発生する。
(B) As described in
（ｃ） 更に、有限長のＯＦＤＭフレームでの伝送においては、ＯＦＤＭフレーム間の間隔や、ＯＦＤＭフレームの先頭にフレーム同期をとるためのプリアンブルシンボル、伝送路の推定、補正に用いられるパイロットシンボルが必要になるため、データを伝送できない期間がある。よって、データの伝速度に比べ高い伝送能力を持つＯＦＤＭフレームを使用する必要があった。 (C) Furthermore, in transmission in a finite-length OFDM frame, an interval between OFDM frames, a preamble symbol for achieving frame synchronization at the beginning of the OFDM frame, and a pilot symbol used for transmission path estimation and correction are required. Therefore, there is a period during which data cannot be transmitted. Therefore, it is necessary to use an OFDM frame having a higher transmission capability than the data transmission speed.
本発明のＯＦＤＭ送信装置は、固定長からなるＯＦＤＭ信号のＯＦＤＭシンボル部と可変長のその他の可変長部とからなるシンボル構成で、データを送信するＯＦＤＭ送信装置であって、外部から入力される入力データをデジタル変調する入力データ変調手段と、前記入力データの入力タイミングを検出する入力データタイミング検出手段と、前記入力データタイミング検出手段の出力データをデジタル変調する入力タイミングデータ変調手段と、前記入力データ変調手段の出力データと、前記入力タイミングデータ変調手段の出力データと、をそれぞれ所定のサブキャリアに振り分けて配置した前記ＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭシンボル部生成手段と、前記入力データの入力タイミングに合わせて前記可変長部の信号又は無変調信号を生成する可変長部信号生成手段と、を有することを特徴とする。 An OFDM transmission apparatus according to the present invention is an OFDM transmission apparatus that transmits data in a symbol configuration including an OFDM symbol part of an OFDM signal having a fixed length and another variable length part having a variable length, and is input from the outside. Input data modulating means for digitally modulating input data, input data timing detecting means for detecting input timing of the input data, input timing data modulating means for digitally modulating output data of the input data timing detecting means, and the input OFDM symbol part generation means for generating the OFDM signal in which the output data of the data modulation means and the output data of the input timing data modulation means are respectively allocated to predetermined subcarriers, and the input timing of the input data Combined with the variable length signal or unmodulated signal A variable length portion signal generating means for forming, characterized by having a.
本発明のＯＦＤＭ受信装置は、固定長からなるＯＦＤＭシンボル部と可変長のその他の可変長部とからなるシンボル構成で送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、前記受信信号中のプリアンブル信号から所定周期のＦＦＴ（高速フーリエ変換）時間窓タイミング信号を生成するＦＦＴ時間窓信号生成手段と、前記ＦＦＴ時間窓タイミング信号に基づいて、前記受信信号をＦＦＴ処理するＦＦＴ処理手段と、前記ＦＦＴ処理手段の出力データをデジタル復調し、外部に復調データを出力する出力データ復調手段と、前記ＦＦＴ処理手段の出力データから所定サブキャリアに配置されたタイミング情報を抽出し、前記タイミング情報をデジタル復調するタイミング情報復調手段と、を有するＯＦＤＭ受信装置であって、前記ＦＦＴ時間窓信号生成手段は、前記デジタル復調したタイミング情報に基づき、ＦＦＴ時間窓のタイミング位置を補正して受信シンボルに対する前記ＦＦＴ時間窓タイミング信号を生成することを特徴とする。 An OFDM receiving apparatus of the present invention receives an OFDM signal transmitted in a symbol configuration including an OFDM symbol portion having a fixed length and another variable length portion having a variable length, and receives a predetermined period from a preamble signal in the received signal. FFT time window signal generating means for generating an FFT (Fast Fourier Transform) time window timing signal, FFT processing means for performing FFT processing on the received signal based on the FFT time window timing signal, and output data of the FFT processing means Data demodulating means for outputting the demodulated data to the outside, and timing information demodulating means for extracting the timing information arranged in a predetermined subcarrier from the output data of the FFT processing means and digitally demodulating the timing information An FFT receiver comprising the FFT time window signal generating means , Based on the digital demodulation timing information, and generates the FFT time window timing signal to the received symbol by correcting the timing position of the FFT time window.
このような構成を採用することにより、本発明のＯＦＤＭ送信装置においては、送信しようとするデータのタイミングを検出し、これを情報としてデータ化しデジタル変調し送信する。一方、ＯＦＤＭ受信装置においては、送信されたデータのタイミング情報をデジタル復調し、これをＯＦＤＭシンボルのタイミング調整に使用しＯＦＤＭシンボルタイミングをＯＦＤＭ送信装置とＯＦＤＭ受信装置間で同期させると共にデータのタイミングについても同期させる。これにより、無限長のパケットでの伝送を実現し、高い実効伝送レートを実現している。 By adopting such a configuration, the OFDM transmission apparatus of the present invention detects the timing of data to be transmitted, converts this into data as information, digitally modulates it, and transmits it. On the other hand, in the OFDM receiver, the timing information of the transmitted data is digitally demodulated and used for timing adjustment of the OFDM symbol, and the OFDM symbol timing is synchronized between the OFDM transmitter and the OFDM receiver, and the data timing is Also synchronize. As a result, transmission using an infinitely long packet is realized, and a high effective transmission rate is realized.
本発明の他のＯＦＤＭ送信装置及びＯＦＤＭ受信装置は、ＯＦＤＭシンボルのタイミング調整において、送信されるデータのタイミング情報のみを送信されるデータに先行して送信し、ＯＦＤＭ受信装置では復調されたタイミング情報を使用して、送信されたデータを適切なタイミングで受信可能とする手段や、送信されるデータのタイミング情報と送信されるデータを同一のＯＦＤＭシンボルによって送信し、ＯＦＤＭ受信装置では復調されたタイミング情報を使用して、ＯＦＤＭシンボルの受信タイミングのずれによる１次回転を補正し、復調されたタイミング情報を使用して次のＯＦＤＭシンボルのタイミングを調整する手段により、無限長のパケットでの伝送を実現している。 Other OFDM transmitters and OFDM receivers of the present invention transmit only the timing information of transmitted data prior to the transmitted data in the OFDM symbol timing adjustment, and the OFDM receiver demodulates the timing information. Means for making it possible to receive the transmitted data at an appropriate timing, and the timing information of the transmitted data and the transmitted data are transmitted by the same OFDM symbol, and the OFDM receiver demodulates the timing Information is used to correct primary rotation due to a shift in OFDM symbol reception timing, and by means of adjusting the timing of the next OFDM symbol using demodulated timing information, transmission in an infinite packet is performed. Realized.
本発明によれば、伝送遅延を増加させることなく、ＯＦＤＭ送信装置側でのデータのタイミングと、ＯＦＤＭ受信装置側で復調されるデータのタイミングを同期させることが可能となる。しかも、プリアンブルシンボルとパイロットシンボルはフレーム先頭のみとし、その後はデータシンボルのみの無限長フレームによる伝送としたので、従来の有限長フレームでの伝送に比べて、高い実効伝送レートを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to synchronize the timing of data on the OFDM transmitter side and the timing of data demodulated on the OFDM receiver side without increasing the transmission delay. In addition, since the preamble symbol and pilot symbol are only transmitted at the beginning of the frame, and thereafter, transmission is performed using an infinite length frame of only data symbols, a higher effective transmission rate can be realized as compared with transmission using a conventional finite length frame. .
本発明を実施するための最良の形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。 The best mode for carrying out the invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments when read in conjunction with the accompanying drawings. However, the drawings are only for explanation and do not limit the scope of the present invention.
（実施例１の構成）
図２（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例におけるＯＦＤＭ方式を用いた送信信号のフレームフォーマットを示す図であり、同図（ａ）はフレームフォーマットの全体図、及び、同図（ｂ）はそのフレームフォーマット中のデータシンボルのフォーマットを示す図である。
(Configuration of Example 1)
FIGS. 2A and 2B are diagrams showing a frame format of a transmission signal using the OFDM system in the embodiment of the present invention. FIG. 2A is an overall view of the frame format, and FIG. b) is a diagram showing a format of data symbols in the frame format.
図２（ａ）に示されるように、ＯＦＤＭフレーム１は、プリアンブルシンボル２、パイロットシンボル３、及び複数のデータシンボル１０（例えば、データシンボル１、２、３、４、・・・）により構成される無限長のＯＦＤＭフレームである。図２（ｂ）に示されるように、各データシンボル１０は、ＯＦＤＭ信号のＯＦＤＭシンボル部１１と、可変長のその他の部分である可変長部１２とで構成される。ＯＦＤＭシンボル部１１は、データ長ｔＧＩのガードインターバル（ＧＩ）１１ａと、データ長ｔＦＦＴのＯＦＤＭデータ（ＯＦＤＭ ＤＡＴＡ）１１ｂとで構成されている。可変長部１２は、データ長が可変長の可変長部信号１２ａにより構成されている。
As shown in FIG. 2A, the
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１におけるＯＦＤＭ送受信装置の例を示す構成図であり、同図（ａ）はＯＦＤＭ送信装置の構成図、及び、同図（ｂ）はＯＦＤＭ受信装置の構成図である。更に、図３は入力タイミング情報生成を示す図、図４は入力データ変調信号と入力タイミング情報変調信号のサブキャリアマッピングを示す図である。
FIGS. 1A and 1B are configuration diagrams illustrating an example of an OFDM transmission / reception apparatus according to
図１（ａ）に示されるように、本実施例１のＯＦＤＭ送信装置は、入力データＳ１９を入力する入力データ変調手段（例えば、入力データ変調部）２０及び入力データタイミング検出手段（例えば、入力データタイミング検出部）２１を有し、この入力データタイミング検出部２１の出力側に、入力タイミング情報変調手段（例えば、入力タイミング情報変調部）２２が接続されている。入力データ変調部２０及び入力タイミング情報変調部２２の出力側には、ＯＦＤＭシンボル部生成手段（例えば、ＯＦＤＭシンボル部生成部）２３が接続されている。入力データタイミング検出部２１の出力側には、可変長部信号生成手段（例えば、可変長部信号生成部）２４が接続され、この可変長部信号生成部２４及びＯＦＤＭシンボル部生成部２３の出力側に、フレーム生成部２５が接続されている。
As shown in FIG. 1A, the OFDM transmission apparatus according to the first embodiment includes an input data modulation unit (for example, an input data modulation unit) 20 that inputs input data S19 and an input data timing detection unit (for example, an input). Data timing detector) 21, and input timing information modulation means (for example, input timing information modulator) 22 is connected to the output side of the input
入力データ変調部２０は、入力データＳ１９を入力し、デジタル変調を実施し、入力データ変調信号Ｓ２０をＯＦＤＭシンボル部生成部２３へ出力する機能を有している。ここで、デジタル変調とは、入力データＳ１９を各種の変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ等）によりＩＱ軸の信号へ変換することである。変調方式には、ＤＢＰＳＫ、π／４shiftＱＰＳＫ等の差動変調を行うことも可能である。
The input
入力データタイミング検出部２１は、入力データＳ１９の入力タイミングを検出し、入力タイミング情報Ｓ２１を入力タイミング情報変調部２２及び可変長部信号生成部２４へ出力する機能を有している。入力タイミング情報Ｓ２１は、現行の入力データＳ１９の開始タイミングと後続の入力データＳ１９の開始タイミングの期間を測定し、所定の期間Ｔと比較し、期間の差分値を演算することで得られる。図３には、その所定の期間をＴとした場合の入力データタイミング情報の演算について示されている。
The input data
入力タイミング情報変調部２２は、入力タイミング情報Ｓ２１を入力し、これをデジタル変調し、入力タイミング情報変調信号Ｓ２２をＯＦＤＭシンボル部生成部２３へ出力する機能を有している。デジタル変調については、入力データ変調部２０に示す方法と同一であるが、重要なデータの伝送に使用されるために、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＤＢＰＳＫ、π／４shiftＱＰＳＫ等の誤り率の低い変調方式を用いることが望ましい。
The input timing
ＯＦＤＭシンボル部生成部２３は、入力データ変調信号Ｓ２０と入力タイミング情報変調信号Ｓ２２とを入力し、それぞれ所定のサブキャリアに振り分けて配置し、これをＯＦＤＭ変調し、ＯＦＤＭシンボル部データＳ２３をフレーム生成部２５へ出力機能を有している。図４には、入力データ変調信号Ｓ２０と入力タイミング情報変調信号Ｓ２２を所定のサブキャリアに配置する例が示されている。ＯＦＤＭ変調とは、周波数軸の信号に対してＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）処理を実施し、時間軸の信号に変換することである。
The OFDM symbol
可変長部信号生成部２４は、入力タイミング情報Ｓ２１を入力し、可変長部信号１２ａの可変長部データＳ２４を生成してフレーム生成部２５へ出力する機能を有している。フレーム生成部２５は、ＯＦＤＭシンボル部データＳ２３と可変長部データＳ２４を入力し、フレームフォーマットに組み立て、送信信号Ｓ２５を出力する機能を有している。
The variable length part
このような構成のＯＦＤＭ送信装置において、例えば、入力データ変調部２０、入力タイミング情報変調部２２、ＯＦＤＭシンボル部生成部２３、可変長部信号生成部２４、及びフレーム生成部２５は、ハードウェア（集積回路等）又はソフトウェア（プロセッサ等を用いたプログラム制御）により構成され、入力データタイミング検出部２１は、ハードウェア等により構成されている。
In the OFDM transmission apparatus having such a configuration, for example, the input
図２（ｂ）に示されるように、本実施例１のＯＦＤＭ受信装置は、受信信号Ｓ２９を入力するＦＦＴ時間窓信号生成手段（例えば、ＦＦＴ時間窓信号生成部）３０及びＦＦＴ処理手段（例えば、ＦＦＴ処理部）３１を有し、そのＦＦＴ時間窓信号生成部３０の出力側に、タイミング情報復調手段（例えば、タイミング情報復調部）３２が接続されている。このタイミング情報復調部３２及びＦＦＴ処理部３１の出力側には、出力データ復調手段（例えば、出力データ復調部）３３が接続されている。
As shown in FIG. 2B, the OFDM receiving apparatus according to the first embodiment includes an FFT time window signal generating unit (for example, FFT time window signal generating unit) 30 and an FFT processing unit (for example, receiving a received signal S29). , FFT processing unit) 31, and timing information demodulation means (for example, timing information demodulation unit) 32 is connected to the output side of the FFT time window
ＦＦＴ時間窓信号生成部３０は、受信信号Ｓ２９を入力し、プリアンブルシンボル２のデータを用いて後段のパイロットシンボル３、及びデータシンボル１０に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０をＦＦＴ処理部３１へ出力する機能を有している。ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、タイミング情報復調部３２からのＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２に基づき、プリアンブルシンボル２より生成したＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０のタイミングを補正する働きがある。
The FFT time window
図５には、ＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２を用いて、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を補正する例が示されている。例えば、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、ＦＦＴ時間タイミング補正信号値が論理０の場合、先行するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０の立ち上がりより時間Ｔ遅れてＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を論理“Ｈ”にする。又、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、ＦＦＴ時間タイミング補正信号値が＋ａの場合、先行するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０の立ち上がりより時間Ｔ＋ａ遅れてＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を“Ｈ”にする。更に、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、ＦＦＴ時間窓タイミング補正信号値が−ｂの場合、先行するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０の立ち上がりより時間Ｔ−ｂ遅れてＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を“Ｈ”にする。ここで、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０のタイミング調整は、先行するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０の立ち上がりより時間Ｔの付近のＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２を参照することとする。
FIG. 5 shows an example in which the FFT time window timing signal S30 is corrected using the FFT time window timing correction signal S32. For example, the FFT time window timing signal S30 sets the FFT time window timing signal S30 to logic "H" after a time T from the rising edge of the preceding FFT time window timing signal S30 when the FFT time timing correction signal value is
図５では、データシンボル１０（例えば、データシンボル２）のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を“Ｈ”にするタイミングがデータシンボル１０（例えば、データシンボル１）のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を“Ｈ”にするタイミングに対しＴ＋ａの時間となっている。これは、ＦＦＴ時間窓タイミング補正信号値が＋ａを指しているためである。 In FIG. 5, the timing for setting the FFT time window timing signal S30 of the data symbol 10 (for example, data symbol 2) to “H” is “H” for the FFT time window timing signal S30 of the data symbol 10 (for example, data symbol 1). The time is T + a with respect to the timing. This is because the FFT time window timing correction signal value indicates + a.
ここで、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、データシンボル１０中のガードインターバル（ＧＩ）１１ａを除くＯＦＤＭデータ（ＯＦＤＭ ＤＡＴＡ）１１ｂに対しての有効信号となっているが、一般的に本信号はガードインターバル１１ａの先頭よりデータ長ｔＧＩまでの期間にて“Ｈ”とするのが望ましい。
Here, the FFT time window timing signal S30 is a valid signal for OFDM data (OFDM DATA) 11b excluding the guard interval (GI) 11a in the
ＦＦＴ処理部３１は、受信信号Ｓ２９とＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を入力し、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０で示される受信信号Ｓ２９に対してＦＦＴ処理を実施し、ＦＦＴ処理信号Ｓ３１をタイミング情報復調部３２及び出力データ復調部３３へ出力する機能を有している。タイミング情報復調部３２は、ＦＦＴ処理信号Ｓ３１を入力し、所定のサブキャリアに配置されたタイミング情報をデジタル復調し、ＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２をＦＦＴ時間窓信号生成部３０へ出力する機能を有している。又、このタイミング情報復調部３２は、復調したタイミング情報を１つ以上の所定数だけ保持するタイミング情報保持手段としての機能も有している。出力データ復調部３３は、ＦＦＴ処理信号Ｓ３１を入力し、所定のサブキャリアに配置されたデータをデジタル復調して復調信号Ｓ３３を出力する機能を有している。
The
このような構成のＯＦＤＭ受信装置において、例えば、ＦＦＴ時間窓信号生成部３０は、ハードウェア等により構成され、ＦＦＴ処理部３１、タイミング情報復調部３２、及び出力データ復調部３３は、ハードウェア又はソフトウェアにより構成されている。
In the OFDM receiver having such a configuration, for example, the FFT time window
（実施例１のＯＦＤＭ送信動作例）
図６（ａ）〜（ｇ）は、図１（ａ）の実施例１におけるＯＦＤＭ送信装置のＯＦＤＭ送信動作例を示す図である。図７はＯＦＤＭ変調の概要を示す図、及び、図８はガードインターバルの付加処理を示す図である。
(Example of OFDM transmission operation in embodiment 1)
FIGS. 6A to 6G are diagrams illustrating an example of an OFDM transmission operation of the OFDM transmission apparatus according to the first embodiment illustrated in FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating an outline of OFDM modulation, and FIG. 8 is a diagram illustrating a guard interval addition process.
図１（ａ）のＯＦＤＭ送信装置において、図６（ａ）のような入力データＳ１９（例えば、データ１、２、３、４、５）が入力される場合の送信動作を以下説明する。ここで、入力データＳ１９におけるデータ１とデータ２の開始時間の間隔（期間）はＴ、データ２とデータ３の開始時間の期間はＴ＋Ｍ、データ３とデータ４の開始時間の期間はＴ−Ｎ、データ４とデータ５の開始時間の期間はＴとする。
In the OFDM transmission apparatus of FIG. 1A, a transmission operation when input data S19 (for example,
入力データ変調部２０は、入力データＳ１９におけるデータ１、２、３、４、５に対して順にデジタル変調を実施する。これにより、入力データ変調部２０からは、入力データ変調信号Ｓ２０における第１のデータとしてデータ１変調信号、第２のデータとしてデータ２変調信号、続いてデータ３変調信号、データ４変調信号、データ５変調信号の順に出力される（図６（ｂ））。
The input
入力データタイミング検出部２１は、後続の入力データＳ１９の入力開始のタイミングで入力データタイミング検出を行い、入力タイミング情報Ｓ２１を出力する。第１のデータでは、データ１とデータ２の期間Ｔより所定の期間Ｔを減算し０が得られる。第２のデータでは、データ２とデータ３の期間Ｔ＋Ｍより所定の期間Ｔを減算し＋Ｍが得られる。同様に、第３のデータは−Ｎ、第４のデータは０が得られる（図６（ｃ））。
The input data timing
入力タイミング情報変調部２２は、入力タイミング情報Ｓ２１の更新と共に入力タイミング情報Ｓ２１のデジタル変調を行い、入力タイミング情報変調信号Ｓ２２を生成する。即ち、０，＋Ｍ，−Ｎ，０を順にデジタル変調し、０の変調信号、＋Ｍの変調信号、−Ｎの変調信号、０の変調信号が得られる。
The input timing
ＯＦＤＭシンボル部生成部２３は、先に生成した入力データ変調信号Ｓ２０と入力タイミング情報変調信号Ｓ２２を、図４に示されるように、それぞれを所定のサブキャリアＳＣ１，ＳＣ２に配置し、ＯＦＤＭ変調を行い、ＯＦＤＭシンボル部データＳ２３を生成する。ここでのＯＦＤＭ変調とは、図７に示されるように、サブキャリアＳＣ１，ＳＣ２に配置（２３ａ）されたデータをＩＦＦＴ処理（２３ｂ）することにより、周波数軸の信号Ｓ２３ａから時間軸の信号Ｓ２３ｂに変換すると共に、図８に示されるように、ガードインターバル（ＧＩ）と呼ばれる繰り返しパターンをＩＦＦＴデータの前方に配置する処理（２３ｃ）をすることで、ＯＦＤＭシンボル部データＳ２３を生成する処理を行うことである（図６（ｅ））。図６（ｅ）では、説明の都合上、上段を入力データ変調信号用サブキャリアＳＣ１のデータ、下段を入力タイミング情報変調信号用サブキャリアＳＣ２に配置したことが分かるように記載されている。
The OFDM
可変長部信号生成部２４は、入力タイミング情報Ｓ２１よりデータシンボル中の可変長部データＳ２４を生成する。可変長部データＳ２４は、入力タイミング情報Ｓ２１により、データ長が可変となる。入力タイミング情報Ｓ２１が０の場合には所定のデータ長ｔの信号となり、入力タイミング情報Ｓ２１が＋Ｍの場合はデータ長がｔ＋Ｍとなる。更に、入力タイミング情報Ｓ２１が−Ｎの場合はデータ長がｔ−Ｎとなる。可変長部データＳ２４は、ＯＦＤＭ通信に無関係な信号であり、データ長のみに意味を持つため無変調信号としても構わない。又、無変調信号の他、可変長データを後方ガードインターバルとし、この期間を可変長とするのでもよい（図６（ｆ））。
The variable length part
なお、本実施例１では、図２（ｂ）で示されるように、可変長部１２はＯＦＤＭシンボル部１１の後端に配置した構成となっているが、これはもちろん先端に配置することも可能である。この際、可変長データは無変調信号としてもよいし、ガードインターバル１１ａを可変長データ分だけ延長して付加することにしてもよい。即ち、本実施例１の実施に当たって、可変長部１２とは固定長のＯＦＤＭシンボル部以外の部分であれば、どのような用途で用いられる信号であろうと不問である。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2 (b), the
フレーム生成部２５は、ＯＦＤＭシンボル部データＳ２３と可変長部データＳ２４を結合してデータシンボルを生成すると共に、複数のデータシンボルを結合し、その前方に更にプリアンブルシンボル２とパイロットシンボル３を結合する。プリアンブルシンボル２とパイロットシンボル３の結合が図２（ａ）に、データシンボル１０の生成が図２（ｂ）に、それぞれ示されている。フレーム生成部２５が出力する送信信号Ｓ２５の例が、図６（ｇ）に示されている。この送信信号Ｓ２５では、フレーム先頭にプリアンブルシンボル２、パイロットシンボル３、データシンボル１０のデータが結合されるが、可変長部データ長の調整により、入力データＳ１９（図６（ａ））の期間はデータシンボル１０の期間（図６（ｇ））と一致する。
The
（実施例１のＯＦＤＭ受信動作例）
図９（ａ）〜（ｅ）は、図１（ｂ）の実施例１におけるＯＦＤＭ受信装置のＯＦＤＭ受信動作例を示す図である。
(Example of OFDM reception operation in embodiment 1)
FIGS. 9A to 9E are diagrams illustrating an example of an OFDM reception operation of the OFDM receiving apparatus according to the first embodiment illustrated in FIG.
ＯＦＤＭ受信装置におけるＦＦＴ時間窓信号生成部３０は、プリアンブルシンボル２のデータよりＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を生成する。ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、ＦＦＴ処理部３１でＦＦＴ処理される受信データＳ２９の位置を示すための信号となる。
The FFT time window
このＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、先ずパイロットシンボル３に対する受信信号Ｓ２９の位置を示す。パイロットシンボル３のシンボル位置は、タイミングＴＭ１となる。タイミングＴＭ１のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、ＦＦＴ処理部３１でＦＦＴ処理される。伝送路の推定等に使用される。
The FFT time window timing signal S30 first indicates the position of the reception signal S29 with respect to the
その後、データシンボル１０（例えば、ＯＦＤＭシンボルデータ１、２、３、４のうちのＯＦＤＭシンボルデータ１）に対しては、タイミングＴＭ２の位置でアサートされる（有効になる）。タイミングＴＭ２はタイミングＴＭ１より期間Ｔだけ経過したタイミングとなる。
Thereafter, the data symbol 10 (for example,
続いて、ＯＦＤＭシンボルデータ２に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０としてタイミングＴＭ３でアサートされるが、タイミングＴＭ３は後述するＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２によるタイミング補正が実施される。タイミングＴＭ３の直前でＯＦＤＭシンボルデータ１に含まれるＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２の復調が完了し、ＯＦＤＭ時間窓のタイミングＴＭ３の直前に確定する。アサートタイミングＴＭ３は、アサートタイミングＴＭ２より所定の期間Ｔだけ経過したタイミングに対し、ＯＦＤＭシンボルデータ１に含まれるＦＦＴタイミング補正信号値の時間０だけ補正される。ここでの補正値は０であるため、タイミングＴＭ２とタイミングＴＭ３の期間はＴとなる。ここで、ＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２は、タイミング情報復調部３２がＦＦＴ処理信号Ｓ３１より図４に示される入力タイミング情報変調信号用サブキャリアＳＣ２の信号を復調して得られた信号である。
Subsequently, the FFT time window timing signal S30 for the
同様に、ＯＦＤＭシンボルデータ３に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０としてタイミングＴＭ４でアサートされるが、タイミングＴＭ４は後述するＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２によるタイミング補正が実施される。タイミングＴＭ４の直前でＯＦＤＭシンボルデータ２に含まれるＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２の復調が完了し、ＯＦＤＭ時間窓のタイミングＴＭ４の直前に確定する。アサートタイミングＴＭ４はアサートタイミングＴＭ３より所定の期間Ｔだけ経過したタイミングに対し、ＯＦＤＭシンボルデータ２に含まれるＦＦＴタイミング補正信号値の時間＋Ｍだけ補正される。ここでの補正値は＋Ｍであるため、タイミングＴＭ３とタイミングＴＭ４の期間はＴ＋Ｍとなる。
Similarly, the FFT time window timing signal S30 for the
更に、ＯＦＤＭシンボルデータ４に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０としてタイミングＴＭ５でアサートされるが、タイミングＴＭ５は後述するＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３０によるタイミング補正が実施される。タイミングＴＭ５の直前でＯＦＤＭシンボルデータ３に含まれるＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３０の復調が完了し、ＯＦＤＭ時間窓のタイミングＴＭ５の直前に確定する。アサートタイミングＴＭ５はアサートタイミングＴＭ４より所定の期間Ｔだけ経過したタイミングに対し、ＯＦＤＭシンボルデータ３に含まれるＦＦＴタイミング補正信号値の時間−Ｎだけ補正される。ここでの補正値は−Ｎであるため、タイミングＴＭ４とタイミングＴＭ５の期間はＴ−Ｎとなる（図９（ｂ））。
Furthermore, the FFT time window timing signal S30 for the
このような動作により、受信信号Ｓ２９のＯＦＤＭシンボルデータの間隔をＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０が再現しており、結果、ＯＦＤＭシンボルデータ内でのＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は受信信号Ｓ２９に追従する。 With this operation, the FFT time window timing signal S30 reproduces the interval of the OFDM symbol data of the reception signal S29. As a result, the FFT time window timing signal S30 in the OFDM symbol data follows the reception signal S29.
以上より、図１（ａ）のＯＦＤＭ送信装置では、入力データＳ１９をＯＦＤＭ変調する際、現入力データＳ１９の入力タイミングと後続の入力データＳ１９の入力タイミングの時間を検出し、これを入力タイミング情報Ｓ２１として入力データＳ１９と共に送信する。一方、図１（ｂ）のＯＦＤＭ受信装置では、現シンボルの復調信号Ｓ３３と共に、後続のシンボルのタイミング情報を復調することで、後続のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を補正し、後続のシンボルの復調を実施する。このような仕組みにより、ＯＦＤＭ送信装置に入力される入力データＳ１９のタイミングを、ＯＦＤＭ受信装置で完全に再現することが可能となる。 1A, when the input data S19 is OFDM-modulated, the time of the input timing of the current input data S19 and the input timing of the subsequent input data S19 is detected, and this is used as input timing information. It transmits with input data S19 as S21. On the other hand, in the OFDM receiver of FIG. 1B, the subsequent FFT time window timing signal S30 is corrected by demodulating the timing information of the subsequent symbol together with the demodulated signal S33 of the current symbol, and the demodulation of the subsequent symbol is performed. To implement. With such a mechanism, the timing of the input data S19 input to the OFDM transmitter can be completely reproduced by the OFDM receiver.
（実施例１の効果）
本実施例１では、図１（ａ）のＯＦＤＭ送信装置において、入力データＳ１９の入力タイミングを検出し、これを情報化して特定のサブキャリアに配置して送信する。更に、入力データＳ１９の入力タイミングは、可変長部１２の生成によりＯＦＤＭシンボルのタイミングに反映される。一方、図１（ｂ）のＯＦＤＭ受信装置では、受信信号Ｓ２９より入力タイミング情報Ｓ２１を復調し、後続のＯＦＤＭシンボルのタイミングを補正し、復調することで、復調信号Ｓ３３のタイミングをＯＦＤＭ送信装置の入力データＳ１９のタイミングと完全同期させることが可能となる。このような本実施例１のＯＦＤＭ送信装置、及びＯＦＤＭ受信装置により、以下の効果（ｉ）〜（ｉｖ）が得られる。
(Effect of Example 1)
In the first embodiment, in the OFDM transmission apparatus of FIG. 1A, the input timing of the input data S19 is detected, and this is converted into information and arranged and transmitted on a specific subcarrier. Furthermore, the input timing of the input data S19 is reflected in the timing of the OFDM symbol by the generation of the
（ｉ） 例えば、オーディオ信号、映像信号等の一定のサンプリング時間にデータを有するデータの伝送において、再生装置のタイミングでＯＦＤＭシンボルを形成し、これを復調することが可能となるため、伝送遅延が極めて小さな伝送を行うことが可能となる。通常、無線ＬＡＮ等の方式では、データが発生した時点でフレームを形成して送信するため、フレーム先頭のプリアンブル信号等の同期信号の期間だけ必ず遅延する。これに対し、本実施例１では、データシンボル１０の期間をサンプリング時間と等しくすることで、即座にデータシンボル１０を生成することが可能になる。一方、ＯＦＤＭ受信装置では、フレーム間隔や、プリアンブルシンボル２、パイロットシンボル３をデータ受信中処理することなくデータをシンボル単位に復調できるため、伝送遅延が極めて少ない通信が可能となる。更に、サンプリングのずれに対しては、可変長部１２の生成と、入力タイミング情報Ｓ２１を生成して伝送することにより、受信装置側で送信装置内でのタイミングを再現することが可能となる。
(I) For example, in the transmission of data having data at a certain sampling time such as an audio signal and a video signal, an OFDM symbol can be formed at the timing of the playback device and demodulated. An extremely small transmission can be performed. Usually, in a system such as a wireless LAN, a frame is formed and transmitted when data is generated. Therefore, the frame is always delayed by a period of a synchronization signal such as a preamble signal at the head of the frame. On the other hand, in the first embodiment, the
（ｉｉ） サンプリングデータの時間の揺れを、受信装置で完全に再現することが可能となる。これは、送信装置において可変長部１２の生成と、入力タイミング情報Ｓ２１を生成して伝送すること、又、受信装置においては、入力タイミング情報の復調により受信タイミングを制御することで、受信装置側で送信装置内でのタイミングを再現することが可能となる。
(Ii) The time fluctuation of the sampling data can be completely reproduced by the receiving device. This is because the transmission apparatus generates the
（ｉｉｉ） プリアンブルシンボル２とパイロットシンボル３はフレーム先頭にのみ存在し、その後はデータシンボル１０のみの無限長フレームによる伝送となるため、パイロットシンボル以降はデータを送信できない期間が存在しないので、ＯＦＤＭシンボルの伝送レートは伝送に必要な伝送レートと等しくすることができる。
(Iii) Since the
従来の方式では、有限長のフレームフォーマットを用いており、一定の周期でＯＦＤＭフレーム間の間隔や、プリアンブルシンボル続いてパイロット信号を挿入する必要がある。プリアンブル信号とパイロット信号の期間ではデータ伝送が不可能なため、データ伝送不可能な期間に発生したデータについては、その後のデータシンボル期間で伝送する必要があった。よって、データの伝送レートに対してＯＦＤＭシンボルの伝送レートは、マージンを持った伝送レートとする必要があった。本実施例１では、このような不都合を解消している。 In the conventional system, a finite-length frame format is used, and it is necessary to insert an interval between OFDM frames and a pilot signal following a preamble symbol at a constant period. Since data transmission is impossible in the period of the preamble signal and the pilot signal, it is necessary to transmit data generated in a period in which data transmission is impossible in the subsequent data symbol period. Therefore, the transmission rate of the OFDM symbol needs to be a transmission rate having a margin with respect to the transmission rate of data. In the first embodiment, such inconvenience is solved.
（ｉｖ） 変調方式の誤り率を抑えることができる。従来の方式と比較し、ＯＦＤＭシンボルの伝送レートを下げることができるため、デジタル変調の多値数を下げる、つまり誤り訂正の符号化率を上げる等の変調方式を誤り率の少ない方式とすることができ、結果、伝送時の誤り率を下げる効果が得られる。 (Iv) The error rate of the modulation scheme can be suppressed. Compared with conventional methods, the transmission rate of OFDM symbols can be reduced, so the modulation method such as lowering the digital modulation multi-value number, that is, increasing the error correction coding rate, should be a method with a lower error rate. As a result, the effect of reducing the error rate during transmission can be obtained.
（実施例２の構成）
図１０は、本発明の実施例２におけるＯＦＤＭ送信装置の例を示す構成図であり、実施例１のＯＦＤＭ送信装置を示す図１（ａ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 2)
FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an example of an OFDM transmission apparatus according to the second embodiment of the present invention. Common elements to the elements in FIG. 1A illustrating the OFDM transmission apparatus according to the first embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.
本実施例２のＯＦＤＭ送信装置では、実施例１のＯＦＤＭ送信装置に対して、入力データ変調部２０の後段に、第１のデータ保持手段（例えば、バッファメモリ等の変調信号保持部）２６が付加され、更に、可変長部信号生成部２４の前段に、第２のデータ保持手段（例えば、バッファメモリ等の入力タイミング情報保持部）２７が付加されている。
In the OFDM transmission apparatus according to the second embodiment, a first data holding unit (for example, a modulation signal holding unit such as a buffer memory) 26 is provided at the subsequent stage of the input
変調信号保持部２６は、入力データ変調部２０から出力される入力データ変調信号Ｓ２０を所定数のＯＦＤＭシンボル期間（例えば、１ＯＦＤＭシンボル以上）保持し、遅延済み入力データ変調信号Ｓ２６としてＯＦＤＭシンボル部生成部２３へ出力する機能を有し、更に、第１の入力時より所定数の入力までの期間ＮＵＬＬ（ＡＬＬ ０）信号を出力する機能を持っている。又、入力タイミング情報保持部２７は、入力データタイミング検出部２１から出力される入力タイミング情報Ｓ２１を所定数のＯＦＤＭシンボル期間（例えば、１ＯＦＤＭシンボル以上）保持し、遅延済み入力タイミング情報Ｓ２７を可変長部信号生成部２４へ出力する機能を有し、更に、第１の入力時より所定数の入力までの期間、’０’を示す入力タイミング情報を出力する機能を持っている。
The modulation
その他の構成は、実施例１のＯＦＤＭ送信装置と同様である。又、本実施例２では、図１（ｂ）と同様のＯＦＤＭ受信装置を備えている。 Other configurations are the same as those of the OFDM transmission apparatus according to the first embodiment. In the second embodiment, the same OFDM receiver as that shown in FIG. 1B is provided.
（実施例２のＯＦＤＭ送信動作例）
図１１（ａ）〜（ｉ）は、図１０の実施例２におけるＯＦＤＭ送信装置のＯＦＤＭ送信動作例を示す図であり、実施例１におけるＯＦＤＭ送信動作例を示す図６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Example of OFDM transmission operation in the second embodiment)
FIGS. 11A to 11I are diagrams illustrating an example of the OFDM transmission operation of the OFDM transmission apparatus according to the second embodiment of FIG. 10, and are common to the elements in FIG. 6 illustrating the example of the OFDM transmission operation according to the first embodiment. Elements are given common symbols.
例えば、変調信号保持部２６、及び入力タイミング情報保持部２７でのデータ保持数を１とした場合のＯＦＤＭ送信動作を以下説明する。
For example, an OFDM transmission operation when the number of data held in the modulation
図１０のＯＦＤＭ送信装置において、図６（ａ）と同様に、入力データＳ１９（例えば、データ１、２、３、４、５）が順に入力データ変調部２０及び入力データタイミング検出部２１に入力される（図１１（ａ））。入力データ変調部２０では、データ１、２、３、４、５に対して順にデジタル変調を実施し、入力データ変調信号Ｓ２０（例えば、データ１変調信号、データ２変調信号、データ３変調信号、データ４変調信号、データ５変調信号）を順に出力する。即ち、入力データ変調部２０から、データ１に対してデータ１変調信号、データ２に対してデータ２変調信号、データ３に対してデータ３変調信号、データ４に対してデータ４変調信号、データ５に対してデータ５変調信号が順に出力され、変調信号保持部２６へ送られる（図１１（ｂ））。
In the OFDM transmitter of FIG. 10, as in FIG. 6A, input data S19 (for example,
変調信号保持部２６は、入力データ変調部２０から出力された入力データ変調信号Ｓ２０を内部に保持する。この時、変調信号保持部２６からは、遅延済み入力データ変調信号Ｓ２６として、例えば、第１のデータとしてＮＵＬＬ信号、次にデータ１の変調信号、続いてデータ２の変調信号、データ３の変調信号、データ４の変調信号、データ５の変調信号の順で出力され（図１１（ｃ））、ＯＦＤＭシンボル部生成部２３へ送られる。
The modulation
入力データタイミング検出部２１は、後続の入力データＳ１９の入力開始のタイミングで入力データタイミング検出を行い、入力タイミング情報Ｓ２１を出力する（図１１（ｄ））。入力タイミング情報Ｓ２１として、第１のデータはデータ１とデータ２の開始期間Ｔより所定の期間Ｔを減算し０が得られる。第２のデータはデータ２とデータ３の開始期間Ｔ＋Ｍより所定の期間Ｔを減算し＋Ｍが得られる。同様に、第３のデータは−Ｎ、第４のデータは０が得られる。このような入力タイミング情報Ｓ２１は、入力タイミング情報変調部２２及び入力タイミング情報保持部２７へ送られる。
The input data timing
入力タイミング情報変調部２２は、入力タイミング情報Ｓ２１の更新と共に入力タイミング情報Ｓ２１のデジタル変調処理を行い、入力タイミング情報変調信号Ｓ２２を生成する（図１１（ｆ））。デジタル変調処理では、０，＋Ｍ，−Ｎ，０が順にデジタル変調され、０の変調データ、＋Ｍの変調データ、−Ｎの変調データ、０の変調データが得られる。これらの入力タイミング情報変調信号Ｓ２２は、ＯＦＤＭシンボル部生成部２３へ送られる。
The input timing
ＯＦＤＭシンボル生成部２３は、先に生成された遅延済み入力データ変調信号Ｓ２６と入力タイミング情報変調信号Ｓ２２を、図４に示すようにそれぞれを所定のサブキャリアＳＣ１，ＳＣ２に配置し、ＯＦＤＭ変調を行い、ＯＦＤＭシンボル部データＳ２３を生成する（図１１（ｇ））。生成方法は、実施例１と同様である。図１１（ｇ）のＯＦＤＭシンボル部データＳ２３の欄は、上段に遅延済み入力データ変調信号用サブキャリアＳ１のデータ、下段を入力タイミング情報変調信号用サブキャリアＳＣ２に配置したことが分かるように記載されている。これらのＯＦＤＭシンボル部データＳ２３は、フレーム生成部２５へ送られる。
The OFDM
一方、入力タイミング情報保持部２７は、第１のデータとして‘０’を、次に‘０’を、続いて‘＋Ｍ’、‘−Ｎ’、‘０’の順で遅延済み入力タイミング情報Ｓ２７を出力する（図１１（ｅ））。ここで、第１のデータの‘０’は入力信号を所定数保持するためにＮＵＬＬデータとして‘０’を出力していることに注意する必要がある。このような遅延済み入力タイミング情報Ｓ２７は、可変長部信号生成部２４へ送られる。
On the other hand, the input timing
可変長部信号生成部２４は、遅延済み入力タイミング情報Ｓ２７よりデータシンボル中の可変長部データＳ２４を生成する（図１１（ｈ））。可変長部データＳ２４は、遅延済み入力タイミング情報Ｓ２７により、データ長が可変となる。遅延済み入力タイミング情報Ｓ２７が０の場合には、所定のデータ長ｔの信号となり、遅延済み入力タイミング情報Ｓ２７が＋Ｍの場合は、データ長がｔ＋Ｍとなる。更に、遅延済み入力タイミング情報Ｓ２７が−Ｎの場合は、データ長がｔ−Ｎとなる。なお、可変長部データＳ２４はＯＦＤＭ通信に無関係な信号であり、データ長に意味を持つため無変調信号として構わない。これらの可変長部データＳ２４は、フレーム生成部２５へ送られる。
The variable length part
フレーム生成部２５は、ＯＦＤＭシンボル部データＳ２３と可変長部データＳ２４を結合してデータシンボル１０を生成すると共に、複数のデータシンボル１０を結合し、その前方に更にプリアンブルシンボル２とパイロットシンボル３を結合し、送信信号Ｓ２５Ａを出力する。各シンボルの結合方法は実施例１と同様である。
The
フレーム生成部２５が出力する送信信号例が図１１（ｉ）の送信信号Ｓ２５Ａの欄に示されている。本実施例２の送信信号Ｓ２５Ａと実施例１の送信信号Ｓ２５の相違点は、パイロットシンボル直後にＮＵＬＬの入力データＳ１９の変調信号（即ち、変調データ）が追加されている点と、入力データＳ１９の変調信号Ｓ２６が入力タイミング情報Ｓ２１の変調信号Ｓ２２に対し１シンボル後方に配置されていることである。
An example of a transmission signal output by the
（実施例２のＯＦＤＭ受信動作例）
図１２（ａ）〜（ｅ）は、図１（ｂ）のＯＦＤＭ受信装置における実施例２のＯＦＤＭ受信動作例を示す図であり、実施例１におけるＯＦＤＭ受信動作例を示す図９中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Example of OFDM reception operation in the second embodiment)
FIGS. 12A to 12E are diagrams illustrating an example of the OFDM reception operation of the second embodiment in the OFDM receiver of FIG. 1B, and the elements in FIG. 9 illustrating the example of the OFDM reception operation in the first embodiment. Common elements are denoted by common reference numerals.
図１（ｂ）のＯＦＤＭ受信装置において、ＦＦＴ時間窓信号生成部３０は、受信信号Ｓ２９におけるプリアンブルシンボルデータよりＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を生成する。このＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、ＦＦＴ処理部３１でＦＦＴ処理される受信信号（即ち、受信データ）の位置を示すための信号となる。
In the OFDM receiver of FIG. 1B, the FFT time window
本ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、先ずパイロットシンボル３に対する受信データの位置を示す。パイロットシンボル３のシンボル位置は、タイミングＴＭ１となる。タイミングＴＭ１のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、ＦＦＴ処理部３１でＦＦＴ処理される。伝送路の推定等に使用される。
This FFT time window timing signal S30 first indicates the position of received data with respect to
その後、ＯＦＤＭシンボル（ＮＵＬＬ）に対しては、タイミングＴＭ２の位置でアサートされる。タイミングＴＭ２はタイミングＴＭ１より期間Ｔ経過した後のタイミングとなる。 Thereafter, the signal is asserted at the timing TM2 for the OFDM symbol (NULL). Timing TM2 is a timing after a period T has elapsed from timing TM1.
続いて、受信信号Ｓ２９におけるデータシンボル１０（例えば、ＯＦＤＭシンボルデータ１、２、３、４、５のうちのＯＦＤＭシンボルデータ１）に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０として、タイミングＴＭ３でアサートされる。タイミングＴＭ３はタイミングＴＭ２より期間Ｔ経過した後のタイミングとなる。
Subsequently, it is asserted at timing TM3 as an FFT time window timing signal S30 for the data symbol 10 (for example,
次に、ＯＦＤＭシンボルデータ２に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０として、タイミングＴＭ４でアサートされるが、このタイミングＴＭ４は後述するＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２によるタイミング補正が実施される。タイミングＴＭ４の直前で、ＯＦＤＭシンボル（ＮＵＬＬ）に含まれるＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２の復調が完了し、ＯＦＤＭ時間窓のタイミングＴＭ４の直前に確定する。アサートタイミングＴＭ４はアサートタイミングＴＭ３より所定の期間Ｔ経過したタイミングに対し、ＯＦＤＭシンボル（ＮＵＬＬ）に含まれるＦＦＴタイミング補正信号値の時間０だけ補正される。ここでの補正値は０であるため、タイミングＴＭ３とタイミングＴＭ４の期間はＴとなる。
Next, the FFT time window timing signal S30 for the
更に、ＯＦＤＭシンボルデータ３に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０として、タイミングＴＭ５でアサートされるが、このタイミングＴＭ５は後述するＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２によるタイミング補正が実施される。タイミングＴＭ５の直前でＯＦＤＭシンボルデータ１に含まれるＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２の復調が完了し、ＯＦＤＭ時間窓のタイミングＴＭ４の直前に確定する。アサートタイミングＴＭ５はアサートタイミングＴＭ４より所定の期間Ｔ経過したタイミングに対し、ＯＦＤＭシンボルデータ１に含まれるＦＦＴタイミング補正信号値の時間＋Ｍだけ補正される。ここでの補正値は＋Ｍであるため、タイミングＴＭ４とタイミングＴＭ５の期間はＴ＋Ｍとなる。
Further, as the FFT time window timing signal S30 for the
その後、ＯＦＤＭシンボルデータ４に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０として、タイミングＴＭ６でアサートされるが、このタイミングＴＭ６は後述するＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２によるタイミング補正が実施される。タイミングＴＭ６の直前でＯＦＤＭシンボルデータ２に含まれるＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２の復調が完了し、ＯＦＤＭ時間窓のタイミングＴＭ６の直前に確定する。アサートタイミングＴＭ６は、アサートタイミングＴＭ５より所定の期間Ｔ経過したタイミングに対し、ＯＦＤＭシンボルデータ２に含まれるＦＦＴタイミング補正信号値の時間−Ｎだけ補正される。ここでの補正値は−Ｎであるため、タイミングＴＭ５とタイミングＴＭ６の期間はＴ−Ｎとなる。この処理の様子が図１２（ｂ）に示されている。
Thereafter, it is asserted at timing TM6 as the FFT time window timing signal S30 for the
出力データ復調部３３における復調処理では、ＦＦＴ処理信号Ｓ３１を用いた復調処理が行われるが、処理タイミングは復調信号Ｓ３３（例えば、復調データ１、２、３、４のうちの復調データ１）に対してはタイミングＴＭ３が、復調データ２に対してはタイミングＴＭ４が、復調データ３に対してはタイミングＴＭ５が起点となるため、復調データ１と復調データ２の期間はＴ、復調データ２と復調データ３の期間はＴ＋Ｍ、復調データ３と復調データ４の期間はＴ−ＮとＯＦＤＭ送信装置側での入力データタイミングと同一となる。
In the demodulation processing in the
以上より、ＯＦＤＭ送信装置では、入力データＳ１９をＯＦＤＭ変調する際、現入力データＳ１９の入力タイミングと後続の入力データＳ１９の入力タイミングの期間を検出し、これを入力タイミング情報Ｓ２１として入力データＳ１９と共に送信する。このような仕組みにより、ＯＦＤＭ送信装置に入力される入力データＳ１９のタイミングをＯＦＤＭ受信装置で完全に再現可能となる。 As described above, in the OFDM transmitter, when the input data S19 is subjected to OFDM modulation, the input timing of the current input data S19 and the input timing period of the subsequent input data S19 are detected, and this is used as input timing information S21 together with the input data S19. Send. With such a mechanism, the timing of the input data S19 input to the OFDM transmitter can be completely reproduced by the OFDM receiver.
（実施例２の効果）
本実施例２は、実施例１と全く同様の効果を得ることが可能な他の構成例である。
本実施例２は、ＦＦＴ時間窓タイミング信号アサートからＦＦＴ処理までの処理時間が長い場合を考慮した構成となっている。これに対して実施例１では、ＯＦＤＭ受信装置側のＦＦＴ処理が短い場合であり、可変長部１２とガードインターバル１１ａの期間にＦＦＴ処理が終了している。
(Effect of Example 2)
The second embodiment is another configuration example that can obtain the same effect as the first embodiment.
The second embodiment is configured in consideration of the case where the processing time from the FFT time window timing signal assertion to the FFT processing is long. On the other hand, in the first embodiment, the FFT processing on the OFDM receiver side is short, and the FFT processing is completed in the period between the
ＦＦＴ処理は多くの演算量が必要となるため、演算時間を短縮する場合はＦＦＴ演算の並列処理等が必要になる。本実施例２の構成は、ＦＦＴ処理が低速な場合を考慮し、送信信号Ｓ２５Ａを生成することで、受信装置側のＦＦＴ処理の処理速度、演算回路量等の点で負担を軽減する効果がある。 Since the FFT processing requires a large amount of calculation, parallel processing of FFT calculation is required to shorten the calculation time. The configuration of the second embodiment takes into consideration the case where the FFT processing is slow and generates the transmission signal S25A, thereby reducing the burden in terms of the processing speed of the FFT processing on the receiving apparatus side, the amount of arithmetic circuit, and the like. is there.
（実施例３の構成）
図１３は、本発明の実施例３におけるＯＦＤＭ受信装置の例を示す構成図であり、実施例１のＯＦＤＭ送信装置を示す図１（ｂ）中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 3)
FIG. 13 is a configuration diagram illustrating an example of an OFDM receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention. Common elements to elements in FIG. 1B illustrating the OFDM transmitting apparatus according to the first embodiment are denoted by common reference numerals. It is attached.
本実施例３のＯＦＤＭ受信装置では、実施例１のＯＦＤＭ受信装置に対して、出力データ復調部３３の前段に、位相回転補正手段（例えば、位相回転補正部）３４とこの後段に出力タイミング補正手段（例えば、復調タイミング調整部）３５が付加されている。
In the OFDM receiving apparatus according to the third embodiment, compared with the OFDM receiving apparatus according to the first embodiment, a phase rotation correction unit (for example, a phase rotation correction unit) 34 and an output timing correction after the output
位相回転補正部３４は、ＦＦＴ処理部３１から出力されるＦＦＴ処理信号Ｓ３１と、タイミング情報復調部３２から出力されるＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２とを入力し、位相回転補正済みＦＦＴ処理信号Ｓ３４を復調タイミング調整部３５へ出力する機能を有している。復調タイミング調整部３５は、位相回転補正済みＦＦＴ処理信号Ｓ３４と、ＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２とを入力し、このＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２に応じて、位相回転補正済みＦＦＴ処理信号Ｓ３４の出力タイミングを時間的に前方又は後方に調整した復調タイミング調整済みＦＦＴ処理信号Ｓ３５を出力データ復調部３３へ出力する機能を有している。これらの位相回転補正部３４、及び復調タイミング調整部３５は、ソフトウェア又はハードウェアにより構成されている。
The phase
その他の構成は、実施例１のＯＦＤＭ受信装置と同様である。又、本実施例３では、図１（ａ）と同様のＯＦＤＭ送信装置を備えている。 Other configurations are the same as those of the OFDM receiving apparatus according to the first embodiment. In the third embodiment, the same OFDM transmitter as that shown in FIG.
（実施例３のＯＦＤＭ送信動作例）
図１４（ａ）〜（ｆ）は、図１（ａ）の実施例３におけるＯＦＤＭ送信装置のＯＦＤＭ送信動作例を示す図であり、実施例１におけるＯＦＤＭ送信動作例を示す図６中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Example of OFDM transmission operation in embodiment 3)
FIGS. 14A to 14F are diagrams illustrating an example of the OFDM transmission operation of the OFDM transmission apparatus according to the third embodiment illustrated in FIG. 1A, and elements in FIG. 6 illustrating the OFDM transmission operation example according to the first embodiment. Common elements are denoted by common reference numerals.
図１（ａ）のＯＦＤＭ送信装置において、図６（ａ）と同様に、入力データＳ１９（例えば、データ１、２、３、４、５）が順に入力されると、入力データ変調部２０では、データ１、２、３、４、５に対して順にデジタル変調を実施し、入力データ変調信号Ｓ２０を出力する。よって、入力データ変調部２０から、データ１に対してデータ１変調信号、データ２に対してデータ２変調信号、続いてデータ３変調信号、データ４変調信号、データ５変調信号が順に出力される（図１４（ｂ））。
In the OFDM transmitter in FIG. 1A, when input data S19 (for example,
入力データタイミング検出部２１は、前段の入力データＳ１９の入力開始のタイミングと現入力データＳ１９との期間を検出し、所定の期間Ｔとの差分を演算し、入力タイミング情報Ｓ２１を出力する（図１４（ｃ））。この入力データタイミング検出部２１では、データ１入力開始時、前段のデータがないため０を出力する。データ２入力開始時、前段のデータ１の入力開始タイミングとデータ２の入力開始タイミングの期間を検出し、所定の期間Ｔとの差分を演算し、出力する。データ１の入力データの開始タイミングからデータ２の入力データの開始タイミングまでの期間はＴであるため、０を出力する。同様にデータ３、データ４、データ５の入力時は、＋Ｍ，−Ｎ，０を出力する。これらの入力タイミング情報Ｓ２１は、入力タイミング情報変調部２２及び可変長部信号生成部２４へ送られる。
The input data timing
入力タイミング情報変調部２２は、入力タイミング情報Ｓ２１の更新と共に入力タイミング情報Ｓ２１のデジタル変調を行い、入力タイミング情報変調信号Ｓ２２を生成する（図１４（ｄ））。この入力タイミング情報変調部２２において、０，０，＋Ｍ，−Ｎ，０を順にデジタル変調し、０の変調信号、０の変調信号、＋Ｍの変調信号、−Ｎの変調信号、０の変調信号が得られる。これらの入力タイミング情報変調信号Ｓ２２は、ＯＦＤＭシンボル部生成部２３へ送られる。
The input timing
ＯＦＤＭシンボル部生成部２３は、先に生成された入力データ変調信号Ｓ２０と入力タイミング情報変調信号Ｓ２２を、図４に示すようにそれぞれを所定のサブキャリアＳＣ１，ＳＣ２に配置し、ＯＦＤＭ変調を行い、ＯＦＤＭシンボル部データＳ２３を生成する（図１４（ｅ））。図１４（ｅ）に示されるＯＦＤＭシンボル部データＳ２３は、説明の都合上、上段を入力データ変調信号用サブキャリアＳＣ１のデータ、下段を入力タイミング情報変調信号用サブキャリアＳＣ２に配置したことが分かるように記載されている。これらのＯＦＤＭシンボル部データＳ２３は、フレーム生成部２５へ送られる。
The OFDM
可変長部信号生成部２４は、入力タイミング情報Ｓ２１よりデータシンボル中の可変長部データＳ２４を生成するが、この可変長部データＳ２４はデータシンボル間の期間を調整する目的で使用されるため、ＯＦＤＭ通信に無関係な信号である。ここでは、可変長部データＳ２４を無変調信号として扱うため、常に０を出力することとする。この可変長部データＳ２４は、フレーム生成部２５へ送られる。
The variable length part
フレーム生成部２５は、ＯＦＤＭシンボル部データＳ２３と可変長部データＳ２４を結合してデータシンボル１０（例えば、ＯＦＤＭシンボルデータ１、２、３、・・・）を生成すると共に、複数のＯＦＤＭシンボルデータ１、２、３、・・・を結合し、その前方に更にプリアンブルシンボル２とパイロットシンボル３を結合し、送信信号Ｓ２５を出力する。実施例１、２では、可変長部１２のデータ長がデータシンボル長を決定していたが、本実施例３では、ＯＦＤＭシンボル部データＳ２３が生成されたタイミングでこれを送信信号Ｓ２５として出力し、ＯＦＤＭシンボル部データＳ２３がない期間を可変長部１２とする。このフレーム生成部２５が出力する送信信号Ｓ２５の例が、図１４（ｆ）に示されている。図１４（ｆ）の送信信号Ｓ２５では、フレーム先頭にプリアンブルシンボル２、パイロットシンボル３、データシンボル１０のデータが結合されるが、各入力データＳ１９の期間はデータシンボル１０の期間と一致する。
The
（実施例３のＯＦＤＭ受信動作例）
図１５（ａ）〜（ｇ）は、図１３の実施例３におけるＯＦＤＭ受信装置のＯＦＤＭ受信動作例を示す図であり、実施例１におけるＯＦＤＭ受信動作例を示す図９中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Example of OFDM reception operation in embodiment 3)
FIGS. 15A to 15G are diagrams illustrating an example of an OFDM reception operation of the OFDM receiving apparatus according to the third embodiment of FIG. 13, and are common to the elements in FIG. 9 illustrating the example of the OFDM reception operation according to the first embodiment. Elements are given common symbols.
受信信号Ｓ２９が入力されると（図１５（ａ））、ＦＦＴ時間窓信号生成部３０は、プリアンブルシンボルデータよりＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を生成し（図１５（ｂ））、ＦＦＴ処理部３１へ出力する。ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、ＦＦＴ処理部３１でＦＦＴ処理される受信データの位置を示すための信号となる。
When the reception signal S29 is input (FIG. 15 (a)), the FFT time window
本ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、先ずパイロットシンボル３に対する受信データの位置を示す。パイロットシンボル３のシンボル位置はタイミングＴＭ１となる。タイミングＴＭ１のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、ＦＦＴ処理部３１でＦＦＴ処理され、その後、伝送路の推定等に使用される。
This FFT time window timing signal S30 first indicates the position of received data with respect to
その後、データシンボル１０（例えば、ＯＦＤＭシンボルデータ１、２、３、４、５、６のうちのＯＦＤＭシンボルデータ１）に対してはタイミングＴＭ２の位置でアサートされる。タイミングＴＭ２はタイミングＴＭ１より期間Ｔ経過した後タイミングとなる。ここで、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は、ＯＦＤＭシンボルデータの後半の位置より数サンプル前方でアサートされていることに注意が必要である。本受信方式では、後述するＦＦＴ時間窓タイミングＳ３０が受信したＯＦＤＭシンボルに対して＋Ｍ又は＋Ｎの時間ずれる可能性があるため、そのずれが発生した場合もＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０がＯＦＤＭシンボルデータ内に収まるように、予めＯＦＤＭシンボルデータに対し、前方にアサートされるように配慮してあるためである。この配慮は、先のパイロットシンボル３の位置のＦＦＴ時間窓で実施されているものとする。
Thereafter, the data symbol 10 (for example,
続いて、ＯＦＤＭシンボルデータ２に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０としてタイミングＴＭ３でアサートされる。タイミングＴＭ３は、ＯＦＤＭシンボルデータ１内のＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２のデータにより補正が実施されるが、補正値が０であるため、タイミングＴＭ２より期間Ｔ経過した後タイミングとなる。
Subsequently, it is asserted at timing TM3 as an FFT time window timing signal S30 for
次に、ＯＦＤＭシンボルデータ３に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０としてタイミングＴＭ４でアサートされる。ここでもＦＦＴ時間窓補正値は０であるため、タイミングＴＭ４はタイミングＴＭ３より期間Ｔ経過した後のタイミングとなる。ここで、受信信号Ｓ２９のＯＦＤＭシンボルデータ３は、先のＯＦＤＭシンボルデータ２に対し、期間Ｔ＋Ｍ後に入力されるため、タイミングＴＭ４のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０とＯＦＤＭシンボルデータ３は、これまでのタイミングから＋Ｍのずれが生じることとなる。
Next, it is asserted at timing TM4 as an FFT time window timing signal S30 for
続いて、ＯＦＤＭシンボルデータ４に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０としてタイミングＴＭ５でアサートされる。ここで、ＦＦＴ時間窓補正値は＋Ｍであるため、タイミングＴＭ４はタイミングＴＭ３より期間Ｔ＋Ｍ経過した後のタイミングとなる。ここで、受信信号Ｓ２９のＯＦＤＭシンボルデータ４は、先のＯＦＤＭシンボルデータ３に対し、期間Ｔ−Ｎ後に入力されるため、タイミングＴＭ４のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０とＯＦＤＭシンボルデータ４は、これまでのタイミングから−Ｎのずれが生じることとなる。
Subsequently, it is asserted at timing TM5 as the FFT time window timing signal S30 for the
更に、ＯＦＤＭシンボルデータ５に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０として、タイミングＴＭ６でアサートされる。ここで、ＦＦＴ時間窓補正値は−Ｎであるため、タイミングＴＭ５はタイミングＴＭ４より期間Ｔ−Ｎ経過した後のタイミングとなる。ここで、受信信号Ｓ２９のＯＦＤＭシンボルデータ５は、先のＯＦＤＭシンボルデータ４に対し、期間Ｔ後に入力されるため、タイミングＴＭ５のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０とＯＦＤＭシンボルデータ５は共に＋Ｍ、−Ｎのずれが生じているため、ＯＦＤＭシンボルデータとＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０のタイミングが一致することとなる。この処理の様子が図１５（ｂ）に示されている。
Further, it is asserted at timing TM6 as the FFT time window timing signal S30 for the OFDM symbol data 5. Here, since the FFT time window correction value is −N, the timing TM5 is a timing after a period TN has elapsed from the timing TM4. Here, since the OFDM symbol data 5 of the received signal S29 is input after the period T with respect to the previous
次に、ＦＦＴ処理部３１の動作を説明する。
ＦＦＴ処理部３１では、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０が指し示す、受信信号Ｓ２９のデータを入力し、以下のようなＦＦＴ演算を実施してＦＦＴ処理信号Ｓ３１を出力する（図１５（ｃ））。
Next, the operation of the
The
パイロットシンボル３の期間では、タイミングＴＭ１の期間の受信信号Ｓ２９を入力してＦＦＴ演算を実施する。ＯＦＤＭシンボルデータ１では、タイミングＴＭ２の期間の受信信号Ｓ２９を入力してＦＦＴ演算を実施する。ＯＦＤＭシンボルデータ２では、タイミングＴＭ３の期間の受信信号Ｓ２９を入力してＦＦＴ演算を実施する。ＯＦＤＭシンボルデータ３では、タイミングＴＭ４の期間の受信信号を入力してＦＦＴ演算を実施する。ＯＦＤＭシンボルデータ４では、タイミングＴＭ５の期間の受信信号Ｓ２９を入力してＦＦＴ演算を実施する。ＯＦＤＭシンボルデータ６では、タイミングＴＭ６の期間の受信信号Ｓ２９を入力してＦＦＴ演算を実施する。これらのＦＦＴ処理信号Ｓ３１は、位相回転補正部３４へ送られる。
In the period of the
位相回転補正部３４では、ＦＦＴ処理信号Ｓ３１に対する補正処理を行うが、この補正はＯＦＤＭシンボルデータ３、ＯＦＤＭシンボルデータ４のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０のずれによる影響を補正するものである。ＯＦＤＭシンボルデータ３及びＯＦＤＭシンボルデータ４では、受信信号Ｓ２９の時間のずれによって、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０とＯＦＤＭシンボルデータの時間位置がそれぞれ＋Ｍ，−Ｎだけ誤差が生じている。ＯＦＤＭシンボルデータとＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０の時間的位相がずれを起こした場合、以下の位相補正が必要になる。
The phase
位相回転補正部３４での補正は、次式（１）の演算により実施され、位相回転補正済みＦＦＴ処理信号Ｓ３４が出力される（図１５（ｅ））。
The correction in the phase
式（１）の演算は、本実施例３のＯＦＤＭ送信装置が送信タイミングを調整して出力した送信信号Ｓ２５を、本実施例３のＯＦＤＭ受信装置が受信した場合に、このＯＦＤＭ受信装置はＯＦＤＭシンボルの送信タイミングを知らずにＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を生成したことにより発生する位相回転を補正するための処理である。 The calculation of Expression (1) is performed when the OFDM receiver of the third embodiment receives the transmission signal S25 output by adjusting the transmission timing by the OFDM transmitter of the third embodiment. This is a process for correcting the phase rotation generated by generating the FFT time window timing signal S30 without knowing the symbol transmission timing.
この補正の動作を詳細に説明すると、図１５において、ＯＦＤＭシンボルデータ３はＯＦＤＭシンボルデータ２に対し期間Ｔ＋Ｍ後に入力されている。これに対し、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０においてはタイミングＴＭ３とタイミングＴＭ４は期間Ｔだけ離れているため、タイミングＴＭ４のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は正規の位置に対し、時間−Ｍだけ前方にアサートされたことになる。
The correction operation will be described in detail. In FIG. 15,
ここで、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０が正規の位置に対して誤差が生じた場合の位相誤差について説明する。 Here, a phase error when an error occurs in the FFT time window timing signal S30 with respect to the normal position will be described.
周波数ｆ、振幅ａ（ｆ）のＯＦＤＭ信号の１キャリアをＦＦＴ時間窓が正規の時間位置で観測した波形の式を次式（２）に示す。 An equation of a waveform obtained by observing one carrier of the OFDM signal having the frequency f and the amplitude a (f) at the time position where the FFT time window is normal is shown in the following equation (2).
ここで、ＦＦＴ時間窓が正規の時間位置からτ前方にずれた場合の波形は次式（３）で示される。 Here, the waveform when the FFT time window deviates forward from the regular time position by τ is expressed by the following equation (3).
従って、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０が正規の位置に対し、τ前方に誤差が生じた場合の位相誤差は、次式（４）で示される。 Therefore, the phase error when an error occurs ahead of τ with respect to the normal position of the FFT time window timing signal S30 is expressed by the following equation (4).
以上のように、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０の時間誤差により位相誤差が発生する。又、位相誤差は式（４）からも分かるように、キャリア周波数に比例し、位相特性は１次傾斜として現れる。 As described above, the phase error occurs due to the time error of the FFT time window timing signal S30. Further, as can be seen from the equation (4), the phase error is proportional to the carrier frequency, and the phase characteristic appears as a primary slope.
図１６は、周波数と位相ずれにおける１次傾斜の様子を示す図である。
ＯＦＤＭシンボルデータ３の場合、ＦＦＴ時間窓タイミング信号位置は正規の時間位置から時間Ｍだけ前方の位置となり、式（３）のτにＭを代入した１次傾斜を発生する。位相回転補正部３４では、式（１）のτにＭを代入した補正が実施される。
FIG. 16 is a diagram illustrating a state of the primary inclination in the frequency and the phase shift.
In the case of
同様に、ＯＦＤＭシンボルデータ４おいては受信信号Ｓ２９が−Ｎだけ遅れているため、ＦＦＴ時間窓タイミング信号位置は正規の時間位置から時間Ｎだけ後方の位置となり、式（３）のτに−Ｎを代入した１次傾斜を発生する。位相回転補正部３４では、式（１）のτに−Ｎを代入した補正が実施される。
Similarly, in the
ＯＦＤＭシンボルデータ２、ＯＦＤＭシンボルデータ５については、受信信号Ｓ２９とＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０にずれがないため、式（１）のτに０を代入した補正が実施される。この処理の様子が図１５（ｅ）に示されている。位相回転補正部３４から出力された位相回転補正済みＦＦＴ処理信号Ｓ３４は、復調タイミング調整部３５へ送られる。
For the
復調タイミング調整部３５は、タイミング情報復調部３２から与えられるＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２に応じて、位相回転補正済みＦＦＴ処理信号Ｓ３４の出力タイミングを調整し、復調タイミング調整済みＦＦＴ処理信号Ｓ３５（図１５（ｆ））を出力する機能を持つ。この復調タイミング調整部３５において、ＦＦＴ処理信号Ｓ３１（例えば、ＦＦＴ処理信号１、２、３、４、５、・・・のうちのＦＦＴ処理信号１）は、ＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２が０であるため、規定の時間Ｓだけ遅延させる。ＦＦＴ処理信号２はＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２が０であるため、規定の時間Ｓだけ遅延させる。ＦＦＴ処理信号３はＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２が＋Ｍであるため、規定の時間Ｓと補正時間＋Ｍだけ遅延させる。ＦＦＴ処理信号４はＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２が−Ｎであるため、規定の時間Ｓと補正時間−Ｎだけ遅延させる。このような復調タイミング調整済みＦＦＴ処理信号Ｓ３５は、出力データ復調部３３へ送られる。
The demodulation
出力データ復調部３３では、復調タイミング補正済みＦＦＴ処理信号Ｓ３５を用いてデジタル復調を行い、復調信号Ｓ３３（例えば、復調データ１、２、３、４、・・・）を出力する（図１５（ｇ））。
The
ここで、受信信号復調手順の途中の時間について説明する。
先ず、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０のアサートタイミングは、ＯＦＤＭシンボルデータ１のタイミングＴＭ２を０とすると、ＯＦＤＭシンボルデータ２のタイミングＴＭ３はＴ、ＯＦＤＭシンボルデータ３のタイミングＴＭ４は２Ｔ、ＯＦＤＭシンボルデータ４のタイミングＴＭ５は３Ｔ＋Ｍ、ＯＦＤＭシンボルデータ５のタイミングＴＭ６は４Ｔ＋Ｍ−Ｎ、ＯＦＤＭシンボルデータ６のタイミングＴＭ７は５Ｔ＋Ｍ−Ｎとなる。
Here, the time in the middle of the received signal demodulation procedure will be described.
First, when the timing TM2 of the
次に、ＦＦＴ処理部３１から出力されるＦＦＴ処理信号Ｓ３１（例えば、ＦＦＴ処理信号１、２、３、４、５、６）については、ＦＦＴ処理信号１のデータの出力開始タイミングを０とすると、ＦＦＴ処理信号２のデータの出力開始タイミングはＴ、ＦＦＴ処理信号３のデータの出力開始タイミングは２Ｔ、ＦＦＴ処理信号４のデータの出力開始タイミングは３Ｔ＋Ｍ、ＦＦＴ処理信号５のデータの出力開始タイミングは４Ｔ＋Ｍ−Ｎ、ＦＦＴ処理信号６のデータの出力開始タイミングは５Ｔ＋Ｍ−Ｎとなる。この処理の様子が図１５（ｆ）に示されている。
Next, regarding the FFT processing signal S31 output from the FFT processing unit 31 (for example, the FFT processing signals 1, 2, 3, 4, 5, 6), the data output start timing of the
次に、位相回転補正部３４の出力は、時間調整が実施されないのでＦＦＴ処理部３１の出力に追従して、０，Ｔ，２Ｔ，３Ｔ＋Ｍ，４Ｔ＋Ｍ−Ｎ，５Ｔ＋Ｍ−Ｎとなる。そして、復調タイミング調整部３５は、タイミング調整のための所定の時間をＳとしたとき、先の位相回転補正部３４の出力を基準に考えると、Ｓ，Ｔ＋Ｓ，２Ｔ＋Ｓ＋Ｍ，３Ｔ＋Ｓ＋Ｍ−Ｎ，４Ｔ＋Ｓ＋Ｍ−Ｎとなる。
Next, since the time adjustment is not performed, the output of the phase
次に、復調タイミング調整部３５の出力では、デジタル復調に時間Ｆが必要だとすると、Ｓ＋Ｆ，Ｔ＋Ｓ＋Ｆ，２Ｔ＋Ｓ＋Ｍ＋Ｆ，３Ｔ＋Ｓ＋Ｍ−Ｎ＋Ｆ，４Ｔ＋Ｓ＋Ｍ−Ｎ＋Ｆとなる。
Next, if the time F is required for digital demodulation, the output of the demodulation
ここで、復調タイミング調整部３５の出力の各データの間隔を考えてみると、復調信号Ｓ３３における復調データ１と復調データ２の間隔はＴ、復調データ２と復調データ３の間隔はＴ＋Ｍ、復調データ３と復調データ４の間隔はＴ−Ｎ、復調データ４と復調データ５の間隔はＴとなる。この間隔は、ＯＦＤＭ送信装置の入力データＳ１９の期間と一致する。
Here, considering the interval of each data output from the demodulation
（実施例３の効果）
本実施例３のＯＦＤＭ送信装置、及びＯＦＤＭ受信装置によれば、実施例１、２の場合と同様な効果が得られる。
(Effect of Example 3)
According to the OFDM transmitting apparatus and OFDM receiving apparatus of the third embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.
更に、実施例１、２では、入力データＳ１９を変調する際、後段に続くデータの入力開始を待ち、この期間を入力タイミング情報Ｓ２１とし、データを処理する必要があり、送信処理遅延が多く必要であったが、本実施例３では、前段の入力データＳ１９との期間をデータとして変調するため、送信処理を入力データＳ１９が入力開始した段階で開始できるため、送信遅延を短縮することができる。 Furthermore, in the first and second embodiments, when the input data S19 is modulated, it is necessary to wait for the start of data input subsequent to the subsequent stage, and to process the data using this period as the input timing information S21, which requires a large transmission processing delay. However, in the third embodiment, since the period with the input data S19 in the previous stage is modulated as data, the transmission process can be started at the stage where the input of the input data S19 is started, so that the transmission delay can be shortened. .
実施例１、２、３で生成した入力タイミング情報Ｓ２１は現在の入力データＳ１９と後続の入力データＳ１９の期間、又は、先行する送信データと現在の送信データの期間を検出し、これを規定の時間Ｔで減算することで生成し、これをＯＦＤＭデータシンボル１０のタイミング情報として伝送するが、ＯＦＤＭ受信装置において送信タイミングデータの復調に誤りが発生するケースも想定される。もしＯＦＤＭ受信装置で入力タイミング情報に誤りが発生した場合、タイミングを復旧する手段がないため、一度誤りが発生すると、通信ができなくなるという不都合があった。
The input timing information S21 generated in the first, second, and third embodiments detects the period of the current input data S19 and the subsequent input data S19, or the period of the preceding transmission data and the current transmission data, and defines this. It is generated by subtracting at time T, and this is transmitted as timing information of
そこで、このような不都合を解消するために、本実施例４では、生成する入力データタイミング情報を送信開始時点からの時間データ（タイマ値）とする。ＯＦＤＭ受信装置においては入力データタイミング情報を復調し、これをＯＦＤＭ受信装置内のタイマ値と比較することで、受信したＯＦＤＭシンボルの位相回転補正と次のＯＦＤＭシンボルのＦＦＴ時間窓位置を制御する。 Therefore, in order to eliminate such inconvenience, in the fourth embodiment, input data timing information to be generated is time data (timer value) from the transmission start time. In the OFDM receiver, the input data timing information is demodulated and compared with a timer value in the OFDM receiver to control the phase rotation correction of the received OFDM symbol and the FFT time window position of the next OFDM symbol.
このような構成を採用することにより、入力データタイミング情報の復調に誤りが発生した場合においても、誤りが発生したＯＦＤＭシンボルのデータ復調では誤りが発生するが、次のＯＦＤＭシンボルの送信タイミングデータの復調に誤りがなければ、正しいＦＦＴ時間窓位置を回復することができ、データの復調が可能となる。以下、本実施例４の具体的な構成、動作、及び効果を説明する。 By adopting such a configuration, even when an error occurs in the demodulation of the input data timing information, an error occurs in the data demodulation of the OFDM symbol in which the error has occurred, but the transmission timing data of the next OFDM symbol If there is no error in demodulation, the correct FFT time window position can be recovered, and data can be demodulated. Hereinafter, a specific configuration, operation, and effect of the fourth embodiment will be described.
（実施例４の構成）
本実施例４のＯＦＤＭ送信装置は、実施例１を示す図１（ａ）において、入力データタイミング検出部２１に代えて、これとは内部構成の異なる入力データタイミング検出部２１Ｂが設けられ、その他の構成は実施例１と同様である。更に、本実施例４のＯＦＤＭ受信装置は、実施例３を示す図１３の構成と同様である。
(Configuration of Example 4)
The OFDM transmission apparatus according to the fourth embodiment is provided with an input data timing detection unit 21B having a different internal configuration in place of the input data timing
図１７は、本発明の実施例４を示すＯＦＤＭ送信装置における入力データタイミング検出部２１Ｂの内部構成図である。 FIG. 17 is an internal configuration diagram of the input data timing detection unit 21B in the OFDM transmission apparatus showing the fourth embodiment of the present invention.
この入力データタイミング検出部２１Ｂは、入力データＳ１９を入力してタイマ制御信号Ｓ２１ａを出力する入力データ検出部２１ａを有し、この出力側に、タイマ２１ｂが接続されている。タイマ２１ｂは、タイマ制御信号Ｓ２１ａに基づいてタイマ動作を行い、タイマ値Ｓ２１ｂを出力する機能を有し、この出力側と入力データ検出部２１ａの出力側とに、タイマ出力制御部２１ｃが接続されている。タイマ出力制御部２１ｃは、タイマ制御信号Ｓ２１ａとタイマ値Ｓ２１ｂを入力し、送信データの先頭のタイミングでタイマ値（即ち、入力タイミング情報）Ｓ２１Ｂを出力し、その後ホールド（保持）する機能を持つ。
The input data timing detection unit 21B has an input
図１８は、本発明の実施例４を示す図１３のＯＦＤＭ受信装置におけるタイミング情報復調部３２の内部構成図である。
FIG. 18 is an internal block diagram of the
タイミング情報復調部３２は、ＦＦＴ処理部３１から出力されるＦＦＴ処理信号Ｓ３１を入力してタイマ制御信号Ｓ３２ａを出力する受信データ検出部３２ａと、この受信データ検出部３２ａの出力側に接続され、タイマ制御信号Ｓ３２ａに基づきタイマ動作を行ってタイマ値Ｓ３２ｂを出力するタイマ３２ｂとを有している。受信データ検出部３２ａから出力されるタイマ制御信号Ｓ３２ａは、タイマ３２ｂを０リセットし、タイマ動作の開始を指示し、又、制御信号発行時のタイマ値Ｓ３２ｂの表示を指示する第１の機能と、制御信号発行時のタイマ値Ｓ３２ｂの表示を指示する第２の機能とを有している。即ち、タイマ制御信号Ｓ３２ａは、第１番目の受信信号Ｓ２９が到来すると、タイマ３２ｂを０リセットし、タイマ動作の開始を指示し、又、制御信号発行時のタイマ値Ｓ３２ｂの表示を指示し、第２番目以降の受信信号Ｓ２９の到来時には、制御信号発行時のタイマ値Ｓ３２ｂの表示を指示する機能を有している。
The timing
更に、このタイミング情報復調部３２には、入力タイミング情報復調回路３２ｃが設けられている。入力タイミング情報復調回路３２ｃは、ＦＦＴ処理信号Ｓ３１より所定のサブキャリアに対してデジタル復調を実施し、入力タイミング情報Ｓ３２ｃを出力する回路である。この入力タイミング情報復調回路３２ｃ及びタイマ３２ｂの出力側には、タイミング情報演算手段（例えば、演算回路３２ｄ及びリミッタ回路３２ｅ）が接続されている。演算回路３２ｄは、ＦＦＴ処理信号Ｓ３１の到来のタイミングでタイマ値Ｓ３２ｂと復調した入力タイミング情報Ｓ３２ｃとに基づき、入力データタイミングタイマ値の演算（＝入力タイミング情報３２ｃ−タイマ値Ｓ３２ｂ）を行い、演算値Ｓ３２ｄをリミッタ回路３２ｅへ出力する回路である。リミッタ回路３２ｅは、演算値Ｓ３２ｄが−Ｌ〜＋Ｌの範囲を超えた場合に−Ｌと＋Ｌの近い方向に制限をかける回路であり、所定範囲内にある最終的な演算値であるＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２を出力する機能を有している。
（実施例４のＯＦＤＭ送信動作例）
Further, the timing
(Example of OFDM transmission operation in Embodiment 4)
図１９（ａ）〜（ｆ）は、図１７の入力データタイミング検出部２１Ｂを有する実施例４におけるＯＦＤＭ送信装置のＯＦＤＭ送信動作例を示す図であり、実施例３におけるＯＦＤＭ送信動作例を示す図１４中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。 FIGS. 19A to 19F are diagrams illustrating an OFDM transmission operation example of the OFDM transmission apparatus according to the fourth embodiment having the input data timing detection unit 21B of FIG. 17, and illustrate an OFDM transmission operation example according to the third embodiment. Elements common to those in FIG. 14 are denoted by common reference numerals.
図１（ａ）のＯＦＤＭ送信装置において、図１４（ａ）と同様に、入力データＳ１９（例えば、データ１、２、３、４）の時間間隔が期間Ｔ，Ｔ＋Ｍ，Ｔ−Ｎ，Ｔの順でデータ１、２、３、４が入力されると（図１９（ａ））、実施例３とほぼ同様の送信動作が行われるが、入力タイミング情報Ｓ２１Ｂに関する部分だけが実施例３と異なる。
In the OFDM transmitter of FIG. 1A, the time interval of input data S19 (for example,
実施例３の入力データタイミング検出部２１では、先の入力データＳ１９と現在の入力データＳ１９の入力タイミングを所定の期間Ｔと比較し、その差分値を入力タイミング情報Ｓ２１としている。これに対し、本実施例４の入力データタイミング検出部２１Ｂでは、入力データ検出部２１ａ、タイマ２１ｂ及びタイマ出力制御部２１ｃの働きにより、入力データＳ１９がデータ１の場合に入力タイミング情報Ｓ２１Ｂを０とし、データ２が入力されたタイミングをＴ、データ３が入力されたタイミングを２Ｔ＋Ｍというように、先頭のデータが入力された時点からのタイミングデータを入力タイミング情報Ｓ２１Ｂとしている。
In the input data timing
（実施例４のＯＦＤＭ受信動作例）
図２０（ａ）〜（ｉ）は、図１８のタイミング情報復調部３２を有する実施例４におけるＯＦＤＭ受信装置のＯＦＤＭ受信動作例を示す図であり、実施例３におけるＯＦＤＭ受信動作例を示す図１５中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Example of OFDM reception operation in embodiment 4)
FIGS. 20A to 20I are diagrams illustrating an example of an OFDM reception operation of the OFDM receiving apparatus according to the fourth embodiment having the timing
本実施例４の受信動作が実施例３と異なる点は、タイミング情報復調部３２のみであるため、このタイミング情報復調部３２の動作を中心に説明する。
The difference between the receiving operation of the fourth embodiment and the third embodiment is only the
ＦＦＴ処理信号Ｓ３１（例えば、ＦＦＴ処理信号１、２、３、４、５）が順にタイミング情報復調部３２に入力されると、受信データ検出部３２ａを介して、タイマ３２ｂから出力されるタイマ値Ｓ３２ｂは、最初のＦＦＴ処理信号１が入力された時点で０にリセットされる。その後はＦＦＴ処理データ２、・・・が入力された時点で、入力された時点でのタイマ値Ｓ３２ｂが表示される。ＦＦＴ処理信号２が入力された時点でＴとなり、ＦＦＴ処理信号３が入力された時点で２Ｔとなり、ＦＦＴ処理信号４が入力された時点で３Ｔ＋Ｍとなり、ＦＦＴ処理信号５が入力された時点で４Ｔ＋Ｍ−Ｎと続く。この動作が図２０（ｅ）に示されている。
When the FFT processing signal S31 (for example, FFT processing signals 1, 2, 3, 4, 5) is sequentially input to the
これに対し、入力タイミング情報復調回路３２ｃから出力される入力タイミング情報Ｓ３２ｃである入力タイミング情報復調結果は、ＦＦＴ処理信号１からは０が復調される。その後、ＦＦＴ処理信号２、３と続けて復調が行われ、Ｔ，２Ｔ＋Ｍ，３Ｔ＋Ｍ−Ｎ，４Ｔ＋Ｍ−Ｎの順で復調される。
On the other hand, in the input timing information demodulation result, which is the input timing information S32c output from the input timing
次に、演算回路３２ｄにおいて、入力タイミング情報Ｓ３２ｃである入力タイミング情報復調結果とタイマ値Ｓ３２ｂとにより、リミッタ回路３２ｅを介して、ＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２が以下の演算により算出される。
ＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２
＝入力タイミング情報復調結果（Ｓ３２ｃ）−タイマ値Ｓ３２ｂ
Next, in the
FFT time window timing correction signal S32
= Input timing information demodulation result (S32c) -Timer value S32b
但し、演算値Ｓ３２ｄは、−Ｌ〜＋Ｌを超える場合は−Ｌ、＋Ｌに近い値とする。このように算出されたＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２の値は、実施例３と同一であり、このＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２により、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０が補正される。 However, the calculated value S32d is close to −L and + L when it exceeds −L to + L. The value of the FFT time window timing correction signal S32 calculated in this way is the same as that in the third embodiment, and the FFT time window timing signal S30 is corrected by the FFT time window timing correction signal S32.
図２１（ａ）〜（ｉ）は、本発明の実施例４のＯＦＤＭ受信装置において入力タイミング情報に誤りがある場合（即ち、タイマ値誤りのケース）の受信動作例を示す図である。この図２１（ａ）〜（ｉ）では、図２０においてＯＦＤＭシンボルデータ２で入力タイミング情報復調結果がＴと復調される部分が、Ｔ＋Ｅと誤って復調された場合の動作が示されている。
FIGS. 21A to 21I are diagrams illustrating an example of a reception operation when there is an error in input timing information (that is, a timer value error case) in the OFDM receiver according to the fourth embodiment of the present invention. 21 (a) to 21 (i) show an operation when the portion of the
以下に誤りがない場合との違いについて、図２１（ａ）〜（ｉ）を用いて、入力タイミング情報に誤りがある場合の動作を説明する。 The difference between the case where there is no error and the operation when there is an error in the input timing information will be described with reference to FIGS.
図２１（ａ）の受信信号Ｓ２９中のＯＦＤＭシンボルデータ２において入力タイミング復調結果がＴ＋Ｅと復調され、演算回路３２ｄにより、その時点でのタイマ値Ｔとの減算が行われ、ＦＦＴ時間窓タイミング補正信号Ｓ３２が＋Ｅとなる。
The input timing demodulation result is demodulated as T + E in the
次に、受信信号Ｓ２９中のＯＦＤＭシンボルデータ３のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０（タイミングＴＭ４）は、先のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０（タイミングＴＭ３）に対し、期間Ｔ＋Ｅのタイミングでアサートされることになる。ＯＦＤＭシンボルデータ３は実際は期間Ｔ＋Ｍで受信されているため、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０は本来のタイミングに対しＥ−Ｍの期間遅れてアサートされることとなる。この詳細を図２２（ａ）〜（ｊ）に示す。
Next, the FFT time window timing signal S30 (timing TM4) of the
図２２（ａ）〜（ｊ）は、本発明の実施例４の入力タイミング情報復調に誤りなしの場合のＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０と入力タイミング情報復調に誤りがある場合でのＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を示す図である。 FIGS. 22A to 22J show the FFT time window timing signal S30 when there is no error in the input timing information demodulation and the FFT time window timing when there is an error in the input timing information demodulation according to the fourth embodiment of the present invention. It is a figure which shows signal S30.
入力タイミング情報復調に誤りがない場合は、タイミングＴＭ２とタイミングＴＭ３の期間はＴであるが、ＯＦＤＭシンボルデータ２とＯＦＤＭシンボルデータ３の間隔はＴ＋Ｍであるため、タイミングＴＭ３はＯＦＤＭシンボルデータに対し、時間Ｍ前方でアサートされることになる。この誤差はＯＦＤＭシンボルデータ３をＦＦＴ処理した場合に時間Ｍのずれによる１次傾斜が発生するが、時間ＭのずれをＯＦＤＭシンボルデータ３の復調時に検出し、位相回転補正部３４の位相回転補正により、修正することができる。
When there is no error in the input timing information demodulation, the period between the timing TM2 and the timing TM3 is T, but since the interval between the
次に、誤りのある場合は、ＯＦＤＭシンボルデータ２内の入力タイミング復調結果がＴ＋Ｅとなり、ＦＦＴタイミング補正値は＋Ｅとなり、タイミングＴＭ’は＋Ｅの遅延補正となるため、タイミングＴＭ２’とタイミングＴＭ３’の期間はＴ＋Ｅとなる。ここで、ＯＦＤＭシンボルデータ２については、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０が＋Ｅの時間ずれていると判断するため、＋Ｅのずれがあったとみなし、位相回転補正部３４による位相回転補正が実施されることとなり、ＯＦＤＭシンボルデータ２については正しく復調できない現象が発生する。
Next, if there is an error, the input timing demodulation result in the
次に、ＯＦＤＭシンボルデータ３に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０について考えてみる。ＯＦＤＭシンボルデータ２とＯＦＤＭシンボルデータ３の期間はＴ＋Ｍであるが、タイミングＴＭ２’とタイミングＴＭ３’の期間はＴ＋Ｅとなるため、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０のずれはＴ＋Ｅ−（Ｔ＋Ｍ）となり、Ｅ−Ｍのずれが生じる。ＯＦＤＭシンボルデータ３の入力タイミング情報復調値が正しく２Ｔ＋Ｍ復調できたとすると、ＦＦＴ時間窓タイミング補正値は＋Ｍ−Ｅとなる。ＯＦＤＭシンボルデータ４においてはＦＦＴ時間窓タイミング補正値が＋Ｍ−Ｅとなるため、タイミングＴＭ３’とタイミングＴＭ４’の期間はＴ＋Ｍ−Ｅとなる。
Next, consider the FFT time window timing signal S30 for the
更に、ＯＦＤＭシンボルデータ４に対するＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０について考えてみる。ＯＦＤＭシンボルデータ３とＯＦＤＭシンボルデータ４の期間はＴ−Ｎであるが、タイミングＴＭ３’とタイミングＴＭ４’の期間はＴ＋Ｍ−Ｅとなるため、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０のずれは＋Ｍ−Ｎ−（＋Ｅ＋Ｍ−Ｅ）＝−Ｎとなり、−Ｎのずれが生じる。ＯＦＤＭシンボルデータ４の入力タイミング情報復調値が正しく３Ｔ＋Ｍ−Ｎ復調できたとすると、ＦＦＴ時間窓タイミング補正値は−Ｎとなる。ここで、ＯＦＤＭシンボルデータ２の入力タイミング復調に誤りが発生した場合でも復帰可能であることが分かる。
Further, consider the FFT time window timing signal S30 for the
図１８のリミッタ回路３２ｅでは、補正値に上限／下限値を持たせる仕組みとなっているが、これは復調誤りが発生した場合に補正値が想定以上の値にならないように制限をかけることを目的としている。本構成のシステムを利用する場合において、入力データＳ１９は音声、映像等、ほぼ一定の周期でデータが入力される。その場合、音声データ、映像データの入力タイミングは一定のサンプリング精度を持つため、補正値の制限値はサンプリング精度のワースト値を設定するとよい。
In the
（実施例４の効果）
実施例１、２、３では、入力タイミング情報Ｓ２１に誤りが発生した場合、誤りが発生した段階でＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０がずれ、このずれを回復することができなかったが、本実施例４では、入力タイミング情報Ｓ２１Ｂの伝送に誤りが発生した場合においても、後続のＯＦＤＭシンボルデータの入力タイミング情報Ｓ２１Ｂに誤りが発生しなければ、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０のタイミングを回復し、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０を復帰することができる。
(Effect of Example 4)
In the first, second, and third embodiments, when an error occurs in the input timing information S21, the FFT time window timing signal S30 shifts at the stage where the error occurs, and this shift cannot be recovered. 4, even if an error occurs in the transmission of the input timing information S21B, if no error occurs in the input timing information S21B of the subsequent OFDM symbol data, the timing of the FFT time window timing signal S30 is recovered, and the FFT time The window timing signal S30 can be restored.
但し、入力タイミング情報Ｓ２１Ｂの伝送に誤りが発生した場合においては、ＦＦＴ処理信号Ｓ３１に対し正しい位相回転補正ができなくなるため、復調データ誤りが発生する。しかし、入力タイミング情報Ｓ２１Ｂの復調が回復すれば、後段のデータを正しく復調することが可能である。この際、送信タイミング情報の伝送に誤りの幅を−Ｌ〜＋Ｌで抑え、この制限値を送信の際に考えられる変動幅を設定することで、ＦＦＴ時間窓タイミング信号Ｓ３０をシンボルに跨って調整することがないようにし、入力タイミング情報Ｓ２１Ｂの復調誤りの影響を抑えることができる。 However, when an error occurs in the transmission of the input timing information S21B, correct phase rotation correction cannot be performed on the FFT processing signal S31, and thus a demodulated data error occurs. However, if the demodulation of the input timing information S21B is restored, the subsequent data can be correctly demodulated. At this time, the error width in the transmission of transmission timing information is suppressed to −L to + L, and this limit value is set to a fluctuation range that can be considered at the time of transmission, thereby adjusting the FFT time window timing signal S30 across symbols. Thus, the influence of the demodulation error of the input timing information S21B can be suppressed.
（変形例）
本発明は、上記実施例１〜４に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。例えば、実施例４では、入力タイミング情報Ｓ２１Ｂとしてタイマ値Ｓ２１ｂを送信しているが、タイマ値Ｓ２１ｂは無限のビット数を持つ必要はなく、リミッタ値Ｌに対して十分大きな値であれば実現可能である。例えば、リミッタ値Ｌが５の場合、入力タイミング情報Ｓ３２ｃの連続エラー回数をＮ回まで許容することを想定する場合、Ｌ＊Ｎ＊２以上のタイマ３２ｂを持つことで、−Ｌ＊Ｎから＋Ｌ＊Ｎまでの誤差を累積して調整することが可能である。
(Modification)
This invention is not limited to the said Examples 1-4, A various utilization form and deformation | transformation are possible. For example, in the fourth embodiment, the timer value S21b is transmitted as the input timing information S21B. However, the timer value S21b does not need to have an infinite number of bits, and can be realized as long as the limiter value L is sufficiently large. It is. For example, when the limiter value L is 5, when it is assumed that the number of continuous errors in the input timing information S32c is allowed up to N, by having a
２０ 入力データ変調部
２１，２１Ｂ 入力データタイミング検出部
２１ｂ，３２ｂ タイマ
２２ 入力タイミング情報変調部
２３ ＯＦＤＭシンボル部生成部
２４ 可変長部信号生成部
２５ フレーム生成部
２６ 変調信号保持部
２７ 入力タイミング情報保持部
３０ ＦＦＴ時間窓信号生成部
３１ ＦＦＴ処理部
３２ タイミング情報復調部
３２ｄ 演算回路
３２ｅ リミッタ回路
３３ 出力データ復調部
３４ 位相回転補正部
３５ 復調タイミング調整部
20 Input
Claims (11)
外部から入力される入力データをデジタル変調する入力データ変調手段と、
前記入力データの入力タイミングを検出する入力データタイミング検出手段と、
前記入力データタイミング検出手段の出力データをデジタル変調する入力タイミングデータ変調手段と、
前記入力データ変調手段の出力データと、前記入力タイミングデータ変調手段の出力データと、をそれぞれ所定のサブキャリアに振り分けて配置した前記ＯＦＤＭ信号を生成するＯＦＤＭシンボル部生成手段と、
前記入力データの入力タイミングに合わせて前記可変長部の信号又は無変調信号を生成する可変長部信号生成手段と、
を有することを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。 An OFDM transmission apparatus that transmits data in a symbol configuration including an OFDM symbol portion of an OFDM signal having a fixed length and another variable length portion having a variable length,
Input data modulation means for digitally modulating input data input from the outside;
Input data timing detection means for detecting the input timing of the input data;
Input timing data modulation means for digitally modulating the output data of the input data timing detection means;
OFDM symbol part generation means for generating the OFDM signal in which the output data of the input data modulation means and the output data of the input timing data modulation means are respectively allocated to predetermined subcarriers;
Variable length part signal generating means for generating a signal of the variable length part or an unmodulated signal in accordance with the input timing of the input data;
An OFDM transmitter characterized by comprising:
前記入力データ又は前記入力データ変調手段の出力データを１つ以上の所定数だけ保持しておく第１のデータ保持手段と、前記可変長部信号生成手段の前段に設けられ、前記入力タイミング検出手段の出力データを１つ以上の所定数だけ保持しておく第２のデータ保持手段と、を有し、
前記入力データの送信を所定数のシンボルだけ遅延して実行することを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。 The OFDM transmitter according to claim 1, further comprising:
A first data holding means for holding a predetermined number of one or more input data or output data of the input data modulating means; and a stage preceding the variable length signal generating means, the input timing detecting means Second data holding means for holding a predetermined number of output data of one or more,
An OFDM transmission apparatus, wherein transmission of the input data is delayed by a predetermined number of symbols.
前記ＦＦＴ時間窓タイミング信号に基づいて、前記受信信号をＦＦＴ処理するＦＦＴ処理手段と、
前記ＦＦＴ処理手段の出力データをデジタル復調し、外部に復調データを出力する出力データ復調手段と、
前記ＦＦＴ処理手段の出力データから所定サブキャリアに配置されたタイミング情報を抽出し、前記タイミング情報をデジタル復調するタイミング情報復調手段と、
を有するＯＦＤＭ受信装置であって、
前記ＦＦＴ時間窓信号生成手段は、前記デジタル復調したタイミング情報に基づき、ＦＦＴ時間窓のタイミング位置を補正して受信シンボルに対する前記ＦＦＴ時間窓タイミング信号を生成することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。 Receives an OFDM signal transmitted in a symbol configuration consisting of a fixed length OFDM symbol part and a variable length other variable length part, and generates an FFT time window timing signal of a predetermined period from the preamble signal in the received signal FFT time window signal generating means;
FFT processing means for performing FFT processing on the received signal based on the FFT time window timing signal;
Output data demodulating means for digitally demodulating the output data of the FFT processing means and outputting demodulated data to the outside;
Timing information demodulating means for extracting timing information arranged in predetermined subcarriers from output data of the FFT processing means and digitally demodulating the timing information;
An OFDM receiver comprising:
The OFDM time window signal generation means corrects the timing position of the FFT time window based on the digital demodulated timing information, and generates the FFT time window timing signal for the received symbol.
前記デジタル復調したタイミング情報を１つ以上の所定数だけ保持するタイミング情報保持手段を有し、
前記ＦＦＴ時間窓信号生成手段は、前記保持しておいたタイミング情報に基づき前記ＦＦＴ時間窓のタイミング位置を補正して、所定数後の受信シンボルに対する前記ＦＦＴ時間窓タイミング信号を生成することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。 The OFDM receiver according to claim 3, further comprising:
Timing information holding means for holding a predetermined number of one or more digitally demodulated timing information;
The FFT time window signal generation means corrects the timing position of the FFT time window based on the held timing information, and generates the FFT time window timing signal for a predetermined number of received symbols. An OFDM receiver.
前記デジタル復調したタイミング情報に基づき、前記ＦＦＴ処理手段のタイミングずれにより発生した出力データの位相回転を補正する位相回転補正手段を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。 The OFDM receiver according to claim 3, further comprising:
An OFDM receiving apparatus comprising phase rotation correction means for correcting phase rotation of output data generated due to timing shift of the FFT processing means based on the digitally demodulated timing information.
前記デジタル復調したタイミング情報に基づき、当該受信シンボル又は所定数後の受信シンボルから復調された前記出力データ復調手段の出力タイミングを所定時間だけ補正する出力タイミング補正手段を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。 The OFDM receiver according to claim 3 or 4, further comprising:
An OFDM reception comprising: output timing correction means for correcting the output timing of the output data demodulating means demodulated from the received symbol or a predetermined number of received symbols after a predetermined time based on the digital demodulated timing information. apparatus.
前記ＦＦＴ時間窓信号生成手段は、前記タイミング情報演算手段の出力データに基づいて前記ＦＦＴ時間窓タイミング信号を生成することを特徴とする請求項３記載のＯＦＤＭ受信装置。 The timing information demodulating means calculates a timer for measuring the time from the first received data in the output data of the FFT processing means, and a difference between the measured data of the timer and the output data of the timing information demodulating means. Timing information calculation means,
4. The OFDM receiver according to claim 3, wherein the FFT time window signal generation means generates the FFT time window timing signal based on output data of the timing information calculation means.
前記位相回転補正手段は、前記タイミング情報演算手段の出力データに基づいて前記位相回転の補正を行うことを特徴とする請求項５記載のＯＦＤＭ受信装置。 The timing information demodulating means calculates a timer for measuring the time from the first received data in the output data of the FFT processing means, and a difference between the measured data of the timer and the output data of the timing information demodulating means. Timing information calculation means,
6. The OFDM receiver according to claim 5, wherein the phase rotation correction unit corrects the phase rotation based on output data of the timing information calculation unit.
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