JP2015073296A - スプリアス測定装置及びそれを利用した受信装置,通信システム - Google Patents
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Abstract
Description
前記部分周波数領域の帯域幅の2倍の周波数を有するサンプルクロックに同期して擬似雑音信号を生成する擬似雑音信号発生器と,前記擬似雑音信号の周波数を前記部分周波数領域の周波数に周波数変換するミキサと,当該周波数変換された擬似雑音信号を離散フーリエ変換(以下DFT)して部分相関同期パターンを発生するDFT部とを有する部分相関同期パターン発生器と,
前記部分相関同期パターンを逆離散フーリエ変換(以下IDFT)して参照時間領域信号を生成するIDFT部と,
送信側で前記周波数変換された擬似雑音信号をDFTして得られた送信同期パターンをIDFTして送信された受信時間領域信号と,前記参照時間領域信号との乗算値を積分して相関値を生成する相関値生成部と,
前記相関値からスプリアスを抽出するスプリアス判定部とを有する。
下の数1の式になる。すなわち,クロック信号をフーリエ変換することで以下の高調波成分に分解される。
図2は,本実施の形態における通信システムの送信装置と受信装置を示す図である。送信装置TXは,送信データを符号化する符号化処理部10と,符号化されたデータをサブキャリアで変調してIDFT処理するIDFT処理部12と,IDFTされた時間領域信号SBS(t)を高周波にアップコンバートし増幅してアンテナから送出するRF送信処理部14とを有する。さらに,送信装置TXは,プリアンブル期間において符号化データに代えて,部分相関同期パターンを生成してIDFT処理部12に出力する部分相関同期パターン発生器16を有する。この部分相関同期パターン発生器16については,後述する。
数スペクトルを示す。横軸が周波数fに対応し,OFDMのベースバンドの時間領域信号の周波数帯域WBがM個の部分周波数領域W1〜WMに分割されている。この部分周波数領域W1〜WM内は,各領域内に多くとも1つのスプリアスSP1〜SPMが含まれ,さらに複数のサブキャリア(図示せず)が含まれるように分割される。すなわち,各部分周波数領域の帯域幅fwは,サブキャリアの周波数間隔fsc,スプリアスの周波数間隔fspとすると,次のとおりである。
fsc<fw<fsp
そして,第m部分周波数領域Wmの帯域幅は,次のとおりである。
の部分周波数領域Wmのための参照用時間領域信号Rm(t)は,部分周波数領域の帯域幅fwだけ高い電力を有する擬似雑音信号(PN信号: Pseudo Noise信号)を周波数m*fwにアップコンバートし,そのPN信号をDFTして部分相関同期パターンを生成し,その部分相関同期パターンをIDFTした時間領域信号である。そして,部分相関測定部22が,この受信時間領域信号S(t)と参照時間領域信号Rm(t)との相関値を測定し,第m部分周波数領域Wm内のスプリアスSPmの強度を検出する。
数9の推定値A’は,ノイズであるスプリアス強度が受信信号に比較して小さい場合に,前記の通りAGCより検出したRSSIの平均値から求めることができる。しかし,スプリアス強度が大きく,受信信号のS/N比が悪い場合には,上記の方法で推定値A’を求めても,スプリアスの検出精度は高くならない。
スプリアス強度が大きくなると干渉したスプリアスと受信信号との相対位相の影響が顕著になる。すなわち,数6のスプリアス成分Ds(t)は,第m部分周波数領域内に含まれるスプリアスの周波数をfs,受信信号との相対位相をθsとすると,次の数11の式の通りになる。
りである。
上記第3の実施の形態では,推定値A’を利用してAを除去した。しかし,このAは,前述の第2の実施の形態で説明した2回のプリアンブル期間で求めたスプリアス強度を加算して1/2倍することで除去することができる。つまり,2回のプリアンブル期間で求めたスプリアス強度CI(1),CI(2)は,以下のとおりである。
通信周波数帯域を区分した部分周波数領域内のスプリアスを測定するスプリアス測定装置において,
前記部分周波数領域の帯域幅の2倍の周波数を有するサンプルクロックに同期して擬似雑音信号を生成する擬似雑音信号発生器と,前記擬似雑音信号の周波数を前記部分周波数領域の周波数に周波数変換するミキサと,当該周波数変換された擬似雑音信号を離散フーリエ変換(以下DFT)して部分相関同期パターンを発生するDFT部とを有する部分相関同期パターン発生器と,
前記部分相関同期パターンを逆離散フーリエ変換(以下IDFT)して参照時間領域信号を生成するIDFT部と,
送信側で前記周波数変換された擬似雑音信号をDFTして得られた送信同期パターンをIDFTして送信された受信時間領域信号と,前記参照時間領域信号との乗算値を積分して相関値を生成する相関値生成部と,
前記相関値からスプリアスを抽出するスプリアス判定部とを有するスプリアス測定装置。
付記1において,
前記スプリアス判定部は,第1の期間で前記相関値生成部が生成する第1の相関値と,前記第1の期間の前記送信同期パターンの符号を反転させた符号反転送信同期パターンをIDFTして送信される第2の期間で前記相関値生成部が生成する第2の相関値とを加算して,前記スプリアスを抽出するスプリアス測定装置。
付記1において,
前記IDFT部は,前記部分相関同期パターンの同相成分をIDFTして同相参照時間領域信号を生成する同相IDFT部と,前記部分相関同期パターンの直交位相成分をIDFTして直交位相参照時間領域信号を生成する直交位相IDFT部とを有し,
前記相関値生成部は,前記受信時間領域信号と前記同相参照時間領域信号との乗算値を積分して同相相関値を生成する同相相関値生成部と,前記受信時間領域信号と前記直交位相参照時間領域信号との乗算値を積分して直交位相相関値を生成する直交位相相関値生成部とを有し,
前記スプリアス判定部は,前記同相相関値と前記直交位相相関値とをそれぞれ二乗して加算して,前記スプリアスによる相関電力を求めるスプリアス測定装置。
付記1において,
前記相関値生成部は,前記受信時間領域信号と,前記部分相関同期パターン発生器が前記複数の部分周波数領域毎に生成した複数の参照時間領域信号とを乗算し,当該乗算値を積分して,前記複数の部分周波数領域毎の相関値を生成する複数の積分器を有し,
前記受信時間領域信号は,送信装置にて前記複数の部分周波数領域それぞれに周波数変換された複数の擬似雑音信号をそれぞれDFTして得られた複数の送信同期パターンをIDFTして送信された信号であるスプリアス測定装置。
受信時間領域信号を複数の周波数領域信号に変換する受信装置において,
設定されたデューティ比でクロック信号を生成するクロック発生回路と,
通信周波数帯域を区分した複数の部分周波数領域内それぞれのスプリアスを測定するスプリアス測定部と,
前記クロック信号の複数のデューティ比毎に,前記スプリアス測定部が測定した前記複数の部分周波数領域内それぞれのスプリアスの最大値である最大スプリアスを検出し,前記複数のデューティ比毎に検出した最大スプリアスのうち,最小の最大スプリアスに対応するデューティ比を検出して,当該検出したデューティ比を前記クロック発生回路に設定するスプリアス抑制制御部とを有する受信装置。
付記5において,
前記スプリアス測定部は,
前記部分周波数領域の帯域幅の2倍の周波数を有するサンプルクロックに同期して擬似雑音信号を生成する擬似雑音信号発生器と,前記擬似雑音信号の周波数を前記部分周波数領域の周波数に周波数変換するミキサと,当該周波数変換された擬似雑音信号を離散フーリエ変換(以下DFT)して部分相関同期パターンを発生するDFT部とを有する部分相関同期パターン発生器と,
前記部分相関同期パターンを逆離散フーリエ変換(以下IDFT)して参照時間領域信号を生成するIDFT部と,
前記周波数変換された擬似雑音信号をDFTして得られた送信同期パターンをIDFTして送信された受信時間領域信号と,前記参照時間領域信号との乗算値を積分して相関値を生成する相関値生成部と,
前記相関値からスプリアスを抽出するスプリアス判定部とを有する受信装置。
付記5において,
前記部分周波数領域は,前記クロック信号の単一の高調波成分を有する周波数領域に設定される受信装置。
付記5,6,7のいずれかの受信装置と,
前記受信時間領域信号を送信する送信装置とを有し,
前記送信装置は,
前記部分周波数領域の帯域幅の2倍の周波数を有するサンプルクロックに同期して擬似雑音信号を生成する送信側擬似雑音信号発生器と,前記送信側擬似雑音信号の周波数を前記部分周波数領域に周波数変換する送信側ミキサと,当該周波数変換された擬似雑音信号を離散フーリエ変換(以下DFT)して送信側部分相関同期パターンを発生する送信側DFT部とを有する送信側部分相関同期パターン発生器と,
前記送信側部分相関同期パターンをIDFTして送信時間領域信号を生成する送信側IDFT部とを有し,
前記送信装置から送信された前記送信時間領域信号が,前記受信装置で前記受信時間領域信号として受信される通信システム。
FW:通信周波数帯域 fw(=fc):部分周波数領域の帯域幅W1〜WM:複数の部分周波数領域 SP:スプリアス
D:デューティ比 Dm:スプリアス
dn,{dn}m:同期パターン
Claims (7)
- 通信周波数帯域を区分した部分周波数領域内のスプリアスを測定するスプリアス測定装置において,
前記部分周波数領域の帯域幅の2倍の周波数を有するサンプルクロックに同期して擬似雑音信号を生成する擬似雑音信号発生器と,前記擬似雑音信号の周波数を前記部分周波数領域の周波数に周波数変換するミキサと,当該周波数変換された擬似雑音信号を離散フーリエ変換(以下DFT)して部分相関同期パターンを発生するDFT部とを有する部分相関同期パターン発生器と,
前記部分相関同期パターンを逆離散フーリエ変換(以下IDFT)して参照時間領域信号を生成するIDFT部と,
送信側で前記周波数変換された擬似雑音信号をDFTして得られた送信同期パターンをIDFTして送信された受信時間領域信号と,前記参照時間領域信号との乗算値を積分して相関値を生成する相関値生成部と,
前記相関値からスプリアスを抽出するスプリアス判定部とを有するスプリアス測定装置。 - 請求項1において,
前記スプリアス判定部は,第1の期間で前記相関値生成部が生成する第1の相関値と,前記第1の期間の前記送信同期パターンの符号を反転させた符号反転送信同期パターンをIDFTして送信される第2の期間で前記相関値生成部が生成する第2の相関値とを加算して,前記スプリアスを抽出するスプリアス測定装置。 - 請求項1において,
前記IDFT部は,前記部分相関同期パターンの同相成分をIDFTして同相参照時間領域信号を生成する同相IDFT部と,前記部分相関同期パターンの直交位相成分をIDFTして直交位相参照時間領域信号を生成する直交位相IDFT部とを有し,
前記相関値生成部は,前記受信時間領域信号と前記同相参照時間領域信号との乗算値を積分して同相相関値を生成する同相相関値生成部と,前記受信時間領域信号と前記直交位相参照時間領域信号との乗算値を積分して直交位相相関値を生成する直交位相相関値生成部とを有し,
前記スプリアス判定部は,前記同相相関値と前記直交位相相関値とをそれぞれ二乗して加算して,前記スプリアスによる相関電力を求めるスプリアス測定装置。 - 請求項1において,
前記相関値生成部は,前記受信時間領域信号と,前記部分相関同期パターン発生器が前記複数の部分周波数領域毎に生成した複数の参照時間領域信号とを乗算し,当該乗算値を積分して,前記複数の部分周波数領域毎の相関値を生成する複数の積分器を有し,
前記受信時間領域信号は,送信装置にて前記複数の部分周波数領域それぞれに周波数変換された複数の擬似雑音信号をそれぞれDFTして得られた複数の送信同期パターンをIDFTして送信された信号であるスプリアス測定装置。 - 受信時間領域信号を複数の周波数領域信号に変換する受信装置において,
設定されたデューティ比でクロック信号を生成するクロック発生回路と,
通信周波数帯域を区分した複数の部分周波数領域内それぞれのスプリアスを測定するスプリアス測定部と,
前記クロック信号の複数のデューティ比毎に,前記スプリアス測定部が測定した前記複数の部分周波数領域内それぞれのスプリアスの最大値である最大スプリアスを検出し,前記複数のデューティ比毎に検出した最大スプリアスのうち,最小の最大スプリアスに対応するデューティ比を検出して,当該検出したデューティ比を前記クロック発生回路に設定するスプリアス抑制制御部とを有する受信装置。 - 請求項5において,
前記スプリアス測定部は,
前記部分周波数領域の帯域幅の2倍の周波数を有するサンプルクロックに同期して擬似雑音信号を生成する擬似雑音信号発生器と,前記擬似雑音信号の周波数を前記部分周波数領域の周波数に周波数変換するミキサと,当該周波数変換された擬似雑音信号を離散フーリエ変換(以下DFT)して部分相関同期パターンを発生するDFT部とを有する部分相関同期パターン発生器と,
前記部分相関同期パターンを逆離散フーリエ変換(以下IDFT)して参照時間領域信号を生成するIDFT部と,
前記周波数変換された擬似雑音信号をDFTして得られた送信同期パターンをIDFTして送信された受信時間領域信号と,前記参照時間領域信号との乗算値を積分して相関値を生成する相関値生成部と,
前記相関値からスプリアスを抽出するスプリアス判定部とを有する受信装置。 - 請求項5,6のいずれかの受信装置と,
前記受信時間領域信号を送信する送信装置とを有し,
前記送信装置は,
前記部分周波数領域の帯域幅の2倍の周波数を有するサンプルクロックに同期して擬似雑音信号を生成する送信側擬似雑音信号発生器と,前記送信側擬似雑音信号の周波数を前記部分周波数領域に周波数変換する送信側ミキサと,当該周波数変換された擬似雑音信号を離散フーリエ変換(以下DFT)して送信側部分相関同期パターンを発生する送信側DFT部とを有する送信側部分相関同期パターン発生器と,
前記送信側部分相関同期パターンをIDFTして送信時間領域信号を生成する送信側IDFT部とを有し,
前記送信装置から送信された前記送信時間領域信号が,前記受信装置で前記受信時間領域信号として受信される通信システム。
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