JP3956828B2 - Ofdm受信装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing:直交周波数分割多重)受信装置、より詳しくは、FFT(fast fourier transform:高速フーリエ変換)部から出力される同期復調するデータキャリアから妨害波の影響を削減する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
図4は従来のOFDM受信装置の一例の一部分を示す回路図である。図4中、1は受信アンテナ、2はチューナ、3はA/D変換部、4は同期部、5はFFT部、6は復調部であり、受信アンテナ1で受信されてチューナ2で選局されたOFDM信号は、A/D変換部3でディジタル信号に変換され、同期部4で同期を確立され、FFT部5で高速フーリエ変換され、復調部6で復調される。
【0003】
図5は日本の地上ディジタル放送の伝送方式であるISDB−T(integrated services digital broadcasting system for terrestrial)におけるSP(scattered pilot:分散パイロット)信号の挿入位置を示す図である。ISDB−Tでは、送信側において、OFDMシンボルの周波数方向に1/12の割合、時間方向に1/4の割合、かつ、1シンボル進むごとに3キャリアずれるように、SP信号を送るためのキャリア(SPキャリア)が挿入される。
【0004】
ここで、SP信号は固定値であるから、受信側では、受信したSPキャリアのレベルを見れば、そのSPキャリアの近傍のデータキャリアが伝送中にどのような影響を受けたのかを知ることができ、このSPキャリアが送信時と同一レベルとなるような処理(等化処理)を近傍のデータキャリアに対して行えば、送信時のデータキャリアのレベルを復元することができる。
【0005】
しかし、スプリアス、同一チャネル等の妨害波を受信している状況で妨害周波数がSPキャリアの周波数と一致した場合には、SPキャリアが伝送路特性以外の要因でレベル変動していることになるため、等化処理によってデータキャリアを復元することができなくなる。
【0006】
これに対処するため、SPキャリアの平均、分散の値を用いてSPキャリアの平均的な値から大きく外れているSPキャリアを検出し、このSPキャリアの近傍のデータキャリアは妨害を受けているものと判定し、後段の誤り訂正処理の性能向上に利用するという方法が提案されている(例えば、特許文献1)。
【0007】
【特許文献1】
特開平11−252040号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の方法は、SPキャリアが妨害を受けているか否かの情報を元にした誤り訂正の性能向上をねらったものであり、データキャリアからの妨害波の影響の削減は行っていない。更なる受信性能向上のためには、FFT部5から出力される同期復調するデータキャリアから妨害波の影響を削減して等化処理を行う必要がある。
【0009】
本発明は、かかる点に鑑み、妨害波の影響を削減した同期復調するデータキャリアについて等化処理を行うことができるようにし、受信性能の向上を図ることができるようにしたOFDM受信装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のOFDM受信装置は、FFT部から出力される同期復調するデータキャリアから妨害波の影響を削減する妨害削減部を備えているというものである。
【0011】
本発明によれば、FFT部から出力される同期復調するデータキャリアから妨害波の影響を削減する妨害削減部を備えているので、妨害波の影響を削減した同期復調するデータキャリアについて等化処理を行うことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の一実施形態の一部分を示す回路図である。図1中、7は受信アンテナ、8はチューナ、9はA/D変換部、10は同期部、11はFFT部、12は復調部である。
【0013】
復調部12において、13はFFT部11から出力されるキャリアをDQPSK方式で変調された差動復調するデータキャリアと、QPSK、16QAM又は64QAM方式で変調された同期復調するデータキャリアと、SPキャリアとに分別するキャリア選択部である。
【0014】
14はキャリア選択部13から出力される差動復調するデータキャリアについて差動復調を行う差動復調部、15はキャリア選択部13から出力されるSPキャリアを入力して補間処理、平均値算出処理、妨害ベクトル算出処理、妨害検出信号作成処理を行うSPキャリア処理部、16はキャリア選択部13から出力される同期復調するデータキャリアについて同期復調を行う同期復調部である。
【0015】
SPキャリア処理部15において、17は4シンボル分のSPキャリアを格納して3キャリアに1個の割合のSPキャリアを得るためのメモリ、18はメモリ17の出力について補間処理を行いデータキャリアに対応したSPキャリアを得る補間処理部である。
【0016】
19は補間処理部18の出力を入力して、補間処理してなるSPキャリアの平均値の算出、SPキャリアが受けている妨害波による妨害の大きさ(妨害ベクトル)の算出処理及び妨害ベクトルの絶対値が許容値を超えているか否かを示す妨害検出信号の作成処理を行う妨害検出部である。
【0017】
同期復調部16において、20はキャリア選択部13から出力される同期復調するデータキャリアを遅延する遅延部であり、SPキャリア処理部15での処理遅延時間と等しい遅延時間を有するものである。
【0018】
21は遅延部20から出力される同期復調するデータキャリアと、妨害検出部19から送られてくる妨害ベクトルを入力して同期復調するデータキャリアから妨害波の影響を削減する妨害削減部である。
【0019】
22は妨害検出信号に制御され、遅延部20から出力される同期復調するデータキャリア又は妨害削減部21から出力される同期復調するデータキャリアを選択するセレクタであり、SPキャリアが許容値を超える妨害を受けていないときは、遅延部20から出力される同期復調するデータキャリアを選択し、SPキャリアが許容値を超える妨害を受けているときは、妨害削減部21から出力される同期復調するデータキャリアを選択するものである。
【0020】
23は妨害検出信号に制御され、妨害検出部19から出力されるSPキャリアの平均値又は補間処理部18から出力される補間されてなるSPキャリアを選択するセレクタであり、SPキャリアが許容値を超える妨害を受けていないときは、補間処理部18から出力される補間されてなるSPキャリアを選択し、SPキャリアが許容値を超える妨害を受けているときは、妨害検出部19から出力されるSPキャリアの平均値を選択するものである。
【0021】
24はSPキャリアが許容値を超える妨害を受けていないときは、補間されてなるSPキャリアを基準として、遅延部20から出力される同期復調するデータキャリアについて等化処理を行い、SPキャリアが許容値を超える妨害を受けているときは、SPキャリアの平均値を基準として、妨害削減部21から出力される同期復調するデータキャリアについて等化処理を行う等化処理部である。
【0022】
図2は妨害検出部19の構成を示す回路図である。図2中、25はn段シフトレジスタ(但し、nは奇数)、26はn段シフトレジスタ25の並列出力値を加算する加算器、27は加算器26の出力値をn段シフトレジスタ25の段数nで除算し、補間されてなるSPキャリアの平均値を算出する除算器である。
【0023】
28は除算器27の出力値からn段シフトレジスタ25の[(n+1)/2]段目のレジスタ25Aの出力値を減算して妨害ベクトルを算出する減算器、29は減算器28から出力される妨害ベクトルの絶対値を算出する絶対値算出回路、30は絶対値算出回路29から出力される妨害ベクトルの絶対値と許容値(閾値)とを比較し、SPキャリアが許容値を超える妨害を受けているか否かを示す妨害検出信号を作成する比較器である。
【0024】
本実施形態では、受信アンテナ7で受信されてチューナ8で選局されたOFDM信号は、A/D変換部9でディジタル信号に変換され、同期部10で同期を確立され、FFT部11で高速フーリエ変換され、復調部12で復調され、誤り訂正部の周波数/時間デインターリーブ部に伝送される。
【0025】
復調部12では、FFT部11の出力は、キャリア選択部13で差動復調するデータキャリアと同期復調するデータキャリアとSPキャリアに分別される。キャリア選択部13から出力される差動復調するデータキャリアについては差動復調部14で差動復調が行われる。
【0026】
キャリア選択部13から出力されるSPキャリアは、メモリ17に保存され3キャリアに1個の割合のSPキャリアが得られ、補間処理部18でSPキャリア間の補間処理が行われ、補間されてなるSPキャリアが妨害検出部19に伝送される。
【0027】
妨害検出部19では、補間処理部18の出力は、n段シフトレジスタ25に入力され、過去n個のSPキャリアが保存され、加算器26でn段シフトレジスタ25の並列出力値が加算され、除算器27で加算器26の出力値がn段シフトレジスタ25の段数nで除算され、補間されてなるSPキャリアの平均値が算出される。
【0028】
また、減算器28で除算器27の出力値からn段シフトレジスタ25の中心部のレジスタ25Aの出力値が減算されて妨害ベクトルが算出され、更に、絶対値算出回路29で減算器28から出力される妨害ベクトルの絶対値が算出され、比較器30で絶対値算出回路29から出力される妨害ベクトルの絶対値と閾値とが比較されて妨害検出信号が作成される。
【0029】
同期復調部16では、遅延部20において、キャリア選択部13から出力される同期復調するデータキャリアがSPキャリア処理部15の処理遅延時間と等しい遅延時間だけ遅延される。また、妨害削減部21では、遅延部20から出力される同期復調するデータキャリアから妨害検出部19から出力される妨害ベクトルが差し引かれる。
【0030】
ここで、SPキャリアが許容値を超える妨害を受けていないときは、セレクタ22は、遅延部20から出力される妨害削減処理が行われていない同期復調するデータキャリアを選択し、セレクタ23は、補間処理部18から出力される補間されてなるSPキャリアを選択する。
【0031】
したがって、この場合には、等化処理部24では、補間処理部18から出力される補間されてなるSPキャリアを基準として、遅延部20から出力される妨害削減処理が行われていない同期復調するデータキャリアについて等化処理が行われることになる。
【0032】
これに対して、SPキャリアが許容値を超える妨害を受けているときは、セレクタ22は、妨害削減部21から出力される妨害削減処理が行われた同期復調するデータキャリアを選択し、セレクタ23は、妨害検出部19から出力されるSPキャリアの平均値を選択する。
【0033】
したがって、この場合には、等化処理部24では、妨害検出部19から出力されるSPキャリアの平均値を基準として、妨害削減部21から出力される妨害削減処理が行われた同期復調するデータキャリアについて等化処理が行われることになる。
【0034】
図3は本実施形態で行われる同期復調するデータキャリアからの妨害波の影響の削減処理を説明するための図である。図3A中、31は受信したSPキャリアの値(n段シフトレジスタ25のレジスタ25Aに格納されているSPキャリアの値)、32は妨害波による妨害を受けていないSPキャリアの推定値(除算器27の出力値)であり、減算器28では、[(受信したSPキャリアの値31)−(妨害波による妨害を受けていないSPキャリアの推定値32)]なる演算が行われ、妨害ベクトル33が算出される。
【0035】
図3B中、34は受信した同期復調するデータキャリアの値(遅延部20から出力される同期復調するデータキャリアの値)であり、妨害削減部21においては、[(受信した同期復調するデータキャリアの値34)+(妨害ベクトル33と向きを反対とするベクトル35)]=[(受信した同期復調するデータキャリアの値34)−(妨害ベクトル33)]なる演算が行われ、妨害波による妨害を受けていない同期復調するデータキャリアの推定値(妨害波の影響を削減した同期復調するデータキャリアの値)36が算出される。
【0036】
以上のように、本実施形態によれば、復調部12はキャリア選択部13とSPキャリア処理部15と同期復調部16を備え、SPキャリア処理部15はメモリ17と補間処理部18と妨害検出部19を備え、同期復調部16は遅延部20と妨害削減部21とセレクタ22、23と等化処理部24を備えるとしたことにより、FFT部11から出力される同期復調するデータキャリアから妨害波の影響を削減した同期復調するデータキャリアについて等化処理を行うことができる。したがって、受信性能の向上を図ることができる。
【0037】
なお、本実施形態の場合には、妨害検出信号は、セレクタ22、23の選択制御信号として使用されるほか、周波数/時間デインターリーブ部へ送られ、復号情報としても用いられる。
【0038】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、FFT部から出力される同期変調データキャリアから妨害波の影響を削減する妨害削減部を備えるとしたことにより、妨害波の影響を削減した同期復調するデータキャリアについて等化処理を行うことができるので、受信性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の一部分を示す回路図である。
【図2】 本発明の一実施形態が備える妨害検出部の構成を示す回路図である。
【図3】 本発明の一実施形態で行われる同期復調するデータキャリアからの妨害波の影響の削減処理を説明するための図である。
【図4】 従来のOFDM受信装置の一例の一部分を示す回路図である。
【図5】 ISDB−TにおけるSP信号の挿入位置を示す図である。
【符号の説明】
1…受信アンテナ
2…チューナ
3…A/D変換部
4…同期部
5…FFT部
6…復調部
7…受信アンテナ
8…チューナ
9…A/D変換部
10…同期部
11…FFT部
12…復調部
13…キャリア選択部
14…差動復調部
15…SPキャリア処理部
16…同期復調部
17…メモリ
18…補間処理部
19…妨害検出部
20…遅延部
21…妨害削減部
22、23…セレクタ
24…等化処理部
25…n段シフトレジスタ
26…加算器
27…除算器
28…減算器
29…絶対値算出回路
30…比較器
Claims (10)
- OFDM受信装置であって、
SPキャリア処理部と、
遅延部と、
妨害削減部とを含み、
前記SPキャリア処理部は、前記OFDM受信装置で受信した信号に基づくSPキャリアと、前記受信した信号に基づくSPキャリアの補間による前記SPキャリア以外のSPキャリアとを含む、補間されてなるSPキャリアを生成する補間処理部と、
前記補間されてなるSPキャリアの平均値を算出し、前記平均値と前記補間されてなるSPキャリア内の所定の時点のSPキャリアとから、前記所定の時点における妨害量を検出する妨害検出部とを備え、
前記遅延部は、前記OFDM受信装置で受信した信号に基づく同期復調するデータキャリアを前記SPキャリア処理部の処理時間遅延させ、
前記妨害削減部は、前記遅延部から出力される同期復調するデータキャリアから、前記妨害量を削減することを特徴とするOFDM受信装置。 - 前記遅延部から出力される同期復調するデータキャリアと、前記妨害削減部から出力される同期復調するデータキャリアとが入力される第1選択回路を含み、
前記第1選択回路の出力は、前記妨害量と閾値との比較に基づいて切り替えられることを特徴とする請求項1記載のOFDM受信装置。 - 前記第1選択回路の出力は、前記妨害量が前記閾値を超えない場合は、前記遅延部から出力される同期復調するデータキャリアが選択され、前記妨害量が前記閾値を超える場合は、前記妨害削減部から出力される同期復調するデータキャリアが選択されることを特徴とする請求項2記載のOFDM受信装置。
- 第2選択回路と、
等化処理部とを含み、
前記第2選択回路は、前記妨害量と前記閾値との比較に基づいて、前記補間されてなるSPキャリアと、前記補間されてなるSPキャリアの平均値とを切り替えて前記等化処理部へ出力し、
前記等化処理部は、前記第2選択回路の出力に応じて、前記第1選択回路の出力を等化処理することを特徴とする請求項2又は3記載のOFDM受信装置。 - 前記第2選択回路の出力は、前記妨害量が前記閾値を超えない場合は、前記補間されてなるSPキャリアが選択され、前記妨害量が前記閾値を超える場合は、前記補間されてなるSPキャリアの平均値が選択されることを特徴とする請求項4記載のOFDM受信装置。
- OFDM受信装置であって、
SPキャリア処理部と、
妨害削減部と、
等化処理部とを含み、
前記SPキャリア処理部は、前記OFDM受信装置で受信した信号に基づくSPキャリアと、前記受信した信号に基づくSPキャリアの補間による前記SPキャリア以外のSPキャリアとを含む、補間されてなるSPキャリアを生成する補間処理部と、
前記補間されてなるSPキャリアの平均値を算出し、前記平均値と前記補間されてなる SPキャリア内の所定の時点のSPキャリアとから、前記所定の時点における妨害量を検出する妨害検出部とを備え、
前記妨害削減部は、前記OFDM受信装置で受信した信号に基づく同期復調するデータキャリアから、前記所定の時点における妨害量を削減し、
前記等化処理部は、前記妨害削減部から出力される同期復調するデータキャリアを等化処理することを特徴とするOFDM受信装置。 - 前記OFDM受信装置で受信した信号に基づく同期復調するデータキャリアと、前記妨害削減部から出力される同期復調するデータキャリアとが入力される第1選択回路を含み、
前記第1選択回路の出力は、前記妨害量と閾値との比較に基づいて切り替えられることを特徴とする請求項6記載のOFDM受信装置。 - 前記第1選択回路の出力は、前記妨害量が前記閾値を超えない場合は、前記OFDM受信装置で受信した信号に基づく同期復調するデータキャリアが選択され、前記妨害量が前記閾値を超える場合は、前記妨害削減部から出力される同期復調するデータキャリアが選択されることを特徴とする請求項7記載のOFDM受信装置。
- 前記妨害量と前記閾値との比較に基づいて、前記補間されてなるSPキャリアと、前記補間されてなるSPキャリアの平均値とを切り替えて、前記等化処理部へ出力する第2選択回路を含むことを特徴とする請求項7又は8記載のOFDM受信装置。
- 前記第2選択回路の出力は、前記妨害量が前記閾値を超えない場合は、前記補間されてなるSPキャリアが選択され、前記妨害量が前記閾値を超える場合は、前記補間されてなるSPキャリアの平均値が選択されることを特徴とする請求項9記載のOFDM受信装置。
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