JP2012175283A - Ofdm信号受信装置および中継装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】OFDM信号受信装置1のリーク処理部55は、伝搬路の推定結果である遅延プロファイル上に現れる、伝搬路には存在しないマルチパス成分、特に、シンボル判定誤りおよびシンボル間での不連続、チャネル推定部23におけるキャリヤ方向の補間処理に伴って生じる、キャリヤフィルタの遷移域に相当する遅延時間に現れる不要なマルチパス成分を除去する。符号判定器71は遅延プロファイルの符号を判定し、窓関数乗算器72はその符号に窓関数を乗算し、減算器73は、遅延プロファイルから窓関数乗算器72の乗算結果を減算する。窓関数は、キャリヤフィルタの遷移域では大きく、その他の領域では小さい値を用いる。これにより、受信特性の劣化を改善することができる。
【選択図】図2
Description
まず、本発明の実施形態によるOFDM信号受信装置の構成について説明する。図1は、本発明の実施形態によるOFDM信号受信装置の構成を示すブロック図である。このOFDM信号受信装置1は、周波数領域等化部10、OFDM復調部20および等化係数算出部30を備えている。なお、周波数領域等化部10の前段に、図示しないBPF(Band Pass Filter:バンドパスフィルタ)、周波数変換部、A/D変換部および直交復調部を備えている。
次に、周波数領域等化部10について詳細に説明する。図1に示すように、周波数領域等化部10は、FFT部11、等化部12およびIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)部13を備えている。
次に、OFDM復調部20について詳細に説明する。OFDM復調部20は、図1に示すように、GI除去部21、FFT部22、チャネル推定部23、チャネル等化部24、デマッピング部25およびパラレルシリアル変換部(P/S変換部)26を備えている。
次に、等化係数算出部30について詳細に説明する。等化係数算出部30は、図1に示すように、周波数特性算出部40、等化誤差算出部31、遅延プロファイル算出部50および領域変換部60を備えている。
次に、等化係数算出部30の周波数特性算出部40について詳細に説明する。周波数特性算出部40は、図1に示すように、マッピング部41、除算器42および除算器43を備えている。
次に、等化係数算出部30の遅延プロファイル算出部50について詳細に説明する。遅延プロファイル算出部50は、図1に示すように、IFFT部51、適応係数乗算器52、加算器53、遅延部54およびリーク処理部55を備えている。
次に、図1に示した等化係数算出部30の遅延プロファイル算出部50に備えたリーク処理部55について詳細に説明する。リーク処理部55は、伝搬路には存在しないマルチパス成分、特に、シンボル判定誤りおよびシンボル間での不連続、チャネル推定部23におけるキャリヤ方向の補間処理などに伴って生じる、キャリヤフィルタの遷移域に相当する遅延時間に現れる不要なマルチパス成分および雑音成分を除去する。まず、第1のリーク処理部55について説明する。図2は、第1のリーク処理部55の構成を示すブロック図である。この第1のリーク処理部55−1は、符号判定器71、窓関数乗算器72および減算器73を備えている。リーク処理部55−1は、遅延部54から入力される遅延プロファイルp(n)の実部または虚部ごとに、リーク処理を施す。なお、実部に対する処理と虚部に対する処理は同じである。
Re{q(n)}=p(n)−sign(Re{p(n)})・w(n) ・・・(1)
次に、第2のリーク処理部55について説明する。図6は、第2のリーク処理部55の構成を示すブロック図である。この第2のリーク処理部55−2は乗算器74を備えている。
q(n)=p(n)・v(n) ・・・(2)
次に、図1に示したOFDM信号受信装置1を用いた中継装置について説明する。図8は、中継装置の構成を示すブロック図である。この中継装置2は、受信アンテナ131、受信フィルタ132、周波数変換部133、A/D変換部134、直交復調部135、周波数領域等化部10、OFDM復調部20、等化係数算出部30、選択部136、IFFT部137、GI付加部138、直交変調部139、D/A変換部140、周波数変換部141、送信フィルタ142および送信アンテナ143を備えている。受信アンテナ131、受信フィルタ132、周波数変換部133、A/D変換部134、直交復調部135、周波数領域等化部10、OFDM復調部20および等化係数算出部30は、図1に示したOFDM信号受信装置1に相当する構成部である。なお、図1では、受信アンテナ131から直交復調部135までの構成を省略してある。
次に、実験結果(室内実験による結果)について説明する。図9は、第1の実験結果を示す図である。(a)は、受信信号の遅延プロファイルを示し、(b)は、従来のOFDM信号受信装置(特許文献2)を用いた場合の遅延プロファイルを示し、(c)は、図1の本発明の実施形態によるOFDM信号受信装置1を用いた場合の遅延プロファイルを示している。(a)に示すように、本実験では、主波の他、D/U 3dB、遅延時間60μsの遅延波およびD/U 15dB、遅延時間180μsの遅延波が受信されるマルチパスの環境を想定している。ここで、GI長は126μsであり、遅延時間180μsの遅延波(α1)が受信特性を劣化させる遅延波である。
2 中継装置
10 周波数領域等化部
11,22,61,215,225 FFT部
12 等化部
13,51,137 IFFT部
20 OFDM復調部
21,214 GI除去部
23,216 チャネル推定部
24,217 チャネル等化部
25,218 デマッピング部
26,219 パラレルシリアル変換部
30 等化係数算出部
31 等化誤差算出部
40 周波数特性算出部
41,222 マッピング部
42,43,223,233 除算器
50 遅延プロファイル算出部
52 適応係数乗算器
53 加算器
54 遅延部
55 リーク処理部
60 領域変換部
71 符号判定器
72 窓関数乗算器
73,220 減算器
74 乗算器
131 受信アンテナ
132 受信フィルタ
133,141,211 周波数変換部
134,212 A/D変換部
135,213 直交復調部
136 選択部
138 GI付加部
139 直交変調部
140 D/A変換部
142 送信フィルタ
143 送信アンテナ
221 適応フィルタ部
224 フィルタ係数制御部
231 SP抽出部
232 SP生成部
234 補間部
Claims (6)
- OFDM信号を受信して復調し、ビット列を出力するOFDM信号受信装置であって、
前記OFDM信号を直交復調して算出された等価ベースバンド信号をFFTし、等化係数を用いてキャリヤ間隔の2のべき乗分の1の周波数間隔で等化し、IFFTして時間領域の等価ベースバンド信号を出力する周波数領域等化部と、
前記周波数領域等化部により出力された時間領域の等価ベースバンド信号からGIを除去した後にFFTしてキャリヤシンボルを生成し、前記キャリヤシンボルに基づいてチャネル推定を行ってチャネル応答を生成し、前記キャリヤシンボルおよびチャネル応答からチャネル等化後のキャリヤシンボルを生成し、OFDM復調によりビット列を出力するOFDM復調部と、
前記周波数領域等化部にて用いる等化係数を算出する等化係数算出部と、を備え、
前記等化係数算出部は、周波数特性算出部、等化誤差算出部、遅延プロファイル算出部および領域変換部を有し、
前記周波数特性算出部は、前記チャネル等化後のキャリヤシンボルからシンボル再生後のキャリヤシンボルを生成し、前記FFTにより生成されたキャリヤシンボルを前記シンボル再生後のキャリヤシンボルで除算して第1の周波数特性を求め、前記第1の周波数特性を前記チャネル応答で除算して第2の周波数特性を求め、
前記等化誤差算出部は、前記第2の周波数特性から主波成分を除去して等化誤差を求め、
前記遅延プロファイル算出部は、前記等化誤差に基づいて遅延プロファイルを算出し、
前記領域変換部は、前記遅延プロファイルをFFTし、前記周波数領域等化部にて用いる等化係数を求め、
前記遅延プロファイル算出部は、
前記等化誤差を時間領域の等化誤差に変換するIFFT部、
前記時間領域の等化誤差に適応係数を乗算する乗算器、
単位更新時間前の遅延プロファイルを入力し、前記遅延プロファイルに、前記乗算器により乗算された等化誤差を加算して遅延プロファイルを更新する加算器、
前記更新された遅延プロファイルを、前記単位更新時間遅延させて出力する遅延部、および、
前記遅延部の出力する遅延プロファイルに対し、遅延波の振幅を減少させるためのリーク処理を施すリーク処理部を有し、
前記OFDM復調部が、前記キャリヤシンボルに基づいてチャネル推定を行う際に、前記キャリヤシンボルから抽出したパイロット信号および予め決められたパイロット信号からチャネル応答を求め、前記チャネル応答をシンボル方向およびキャリヤ方向に補間するときの、前記キャリヤ方向の補間を行うキャリヤフィルタが、GI長の時間幅を持つ通過域と、前記通過域の両側に位置する所定範囲の遷移域と、前記遷移域の片側に位置する阻止域とからなる場合に、
前記リーク処理部は、
前記遷移域に相当する遅延時間における遅延波の振幅を、前記通過域および阻止域に相当する遅延時間における遅延波の振幅よりも減少させる、ことを特徴とするOFDM信号受信装置。 - 請求項1に記載のOFDM信号受信装置において、
前記リーク処理部は、
前記遅延プロファイルの符号を判定する符号判定器、
前記符号判定器により判定された符号に、予め決められた窓関数の値を乗算する窓関数乗算器、および
前記遅延プロファイルから前記窓関数乗算器の乗算結果を減算する減算器を有することを特徴とするOFDM信号受信装置。 - 請求項2に記載のOFDM信号受信装置において、
前記窓関数乗算器の窓関数は、前記遷移域における第1の値と、前記通過域および阻止域における第2の値とを有し、前記第1の値が前記第2の値よりも大きくなるように予め決められている、ことを特徴とするOFDM信号受信装置。 - 請求項1に記載のOFDM信号受信装置において、
前記リーク処理部は、
前記遅延プロファイルに、予め決められた窓関数の値を乗算する乗算器を有することを特徴とするOFDM信号受信装置。 - 請求項4に記載のOFDM信号受信装置において、
前記乗算器で乗算する窓関数は、前記遷移域における第1の値と、前記通過域および阻止域における第2の値とを有し、前記第1の値及び前記第2の値が1よりも小さく、かつ、前記第1の値が前記第2の値よりも小さくなるように予め決められている、ことを特徴とするOFDM信号受信装置。 - 請求項1から5までのいずれか一項に記載のOFDM信号受信装置を用いる中継装置。
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