JP4063030B2 - Multicarrier demodulation method and multicarrier demodulation device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はマルチキャリア復調方法及びマルチキャリア復調装置に関する。本発明は遅延波の影響の大きい場所でのOFDM受信に特に有効である。
【0002】
【従来の技術】
例えばOFDM変調方式において、遅延波の重畳による直交性の崩れを防止する為、有効シンボルの前に、ガードインターバルとよばれる波形を付加している。このガードインターバルは、例えば有効シンボルの末尾1/4を付加し、1シンボルを5/4倍として、ガードインターバル長以下の遅延波に対しては復調時に影響を受けないようにするものである。この際、有効シンボル長の「ウインドウ」をかけることより、有効シンボル長分の波形が復調に用いられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしマルチパスの影響によりガードインターバルを越える遅延時間差を持つ遅延波が到来すると、誤り率が大きく劣化するという問題がある。このような場合、ガードインターバル長を大きくとる必要が有るが、これは通信の冗長さを増すこととなり、通信効率を落とす結果となる。
【0004】
ところでOFDMにおいては、例えばN本のキャリアの帯域を使用する場合でもガードバンド等のヌルキャリアを多数有することが多い。そこで本発明は、ヌルキャリアを有するマルチキャリア通信において、より短いシンボル長から有効キャリアを全て復調できることに着目し、遅延波による波形歪みの生じている信号部分を用いずに、有効キャリアを分離復調することで、ガードインターバルを越える遅延時間差を持つ遅延波が到来するマルチバスの影響下でも誤り率が大きく劣化しない復調方法及び復調装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する為、請求項1に記載の手段によれば、有効シンボル長がT、N本のサブキャリアの隣り合う周波数間隔が1/Tで、N−L本(L<N)のサブキャリアがヌルキャリアであるマルチキャリア変調信号を受信し、各サブキャリアに分離復調するマルチキャリア復調方法において、遅延波の遅延時間差を推定し、推定された遅延時間差を基に、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように有効シンボル長Tから長さTM/N(L≦M<N)の使用シンボルとなる部分を決定し、サンプリング間隔T/Nで直交復調された複素ディジタル信号から、前記使用シンボル部分M点を用いてL本のサブキャリアを分離復調することを特徴とする。
【0006】
また、請求項2に記載の手段によれば、有効シンボル長がT、有効シンボル長の前に付加されたガードインターバル長がTGI、N本のサブキャリアの隣り合う周波数間隔が1/Tで、N−L本(L<N)のサブキャリアがヌルキャリアであるマルチキャリア変調信号を受信し、各サブキャリアに分離復調するマルチキャリア復調方法において、遅延波の遅延時間差を推定し、推定された遅延時間差を基に、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように有効シンボル長とガードインターバル長の和T+TGIから長さTM'/N(L≦M'<N+(NTGI/T))の使用シンボル部分を決定したのち、サンプリング間隔T/Nで直交復調された複素ディジタル信号から、前記使用シンボル部分M'点を用いてL本のサブキャリアを分離復調することを特徴とする。
【0007】
また、請求項3に記載の手段によれば、有効シンボル長がT、N本のサブキャリアの隣り合う周波数間隔が1/Tで、N−L本(L<N)のサブキャリアがヌルキャリアであるマルチキャリア変調信号を受信し、各サブキャリアに分離復調するマルチキャリア復調方法において、遅延波の遅延時間差を推定し、推定された遅延時間差を基に、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように有効シンボル長Tから長さTM/N(M<N)の使用シンボル部分を決定する工程と、サンプリング間隔T/Nで直交復調された複素ディジタル信号から、前記使用シンボル部分M点を用いてL本のサブキャリアを整合フィルタにより分離する工程と、L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを仮判定し、仮判定したL個のシンボルから前記整合フィルタにより分離されたL本のサブキャリアの各信号に含まれる他のサブキャリアとの間の干渉成分を求め、前記整合フィルタにより分離したL本のサブキャリアからL本のサブキャリア間の前記干渉成分を減じて、より信頼度の高いL本のサブキャリアの信号を求める1乃至複数の干渉成分除去工程を有することを特徴とする。
【0008】
また、請求項4に記載の手段によれば、有効シンボル長がT、有効シンボル長の前に付加されたガードインターバル長がTGI、N本のサブキャリアの隣り合う周波数間隔が1/Tで、N−L本(L<N)のサブキャリアがヌルキャリアであるマルチキャリア変調信号を受信し、各サブキャリアに分離復調するマルチキャリア復調方法において、遅延波の遅延時間差を推定し、推定された遅延時間差を基に、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように有効シンボル長とガードインターバル長の和T+TGIから長さTM'/N(M'<N+(NTGI/T))の使用シンボル部分を決定する工程と、サンプリング間隔T/Nで直交復調された複素ディジタル信号から、前記使用シンボル部分M'点を用いてL本のサブキャリアを整合フィルタにより分離する工程と、L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを仮判定し、仮判定したL個のシンボルから前記整合フィルタにより分離されたL本のサブキャリアの各信号に含まれる他のサブキャリアとの間の干渉成分を求め、前記整合フィルタにより分離したL本のサブキャリアからL本のサブキャリア間の前記干渉成分を減じて、より信頼度の高いL本のサブキャリアの信号を求める1乃至複数の干渉成分除去工程を有することを特徴とする。
【0009】
また、請求項5に記載の手段によれば、有効シンボル長がT、N本のサブキャリアの隣り合う周波数間隔が1/Tで、N−L本(L<N)のサブキャリアがヌルキャリアであるマルチキャリア変調信号を受信し、各サブキャリアに分離復調するマルチキャリア復調装置において、サンプリング間隔T/Nで直交復調されたN個の複素ディジタル信号を得る直交復調及びサンプリング部と、遅延波の遅延時間差を推定する遅延時間差推定部と、当該遅延時間差推定部の遅延時間差から、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように前記N個の複素ディジタル信号のうち使用シンボルとしてM個(L≦M<N)の複素ディジタル信号を抽出する使用シンボル抽出部と、当該使用シンボル抽出部の出力する前記M個の複素ディジタル信号を用いてL本のサブキャリアを分離復調するための線形演算式であるL行M列の複素行列を計算する行列演算部と、行列演算部の求めたL行M列の複素行列と前記M個の複素ディジタル信号による長さMの列ベクトルとを乗じてL本のサブキャリアを分離復調する線形演算部とを有することを特徴とする。
【0010】
また、請求項6に記載の手段によれば、有効シンボル長がT、有効シンボル長の前に付加されたガードインターバル長がTGI、N本のサブキャリアの隣り合う周波数間隔が1/Tで、N−L本(L<N)のサブキャリアがヌルキャリアであるマルチキャリア変調信号を受信し、各サブキャリアに分離復調するマルチキャリア復調装置において、サンプリング間隔T/Nで直交復調されたN+(NTGI/T)個の複素ディジタル信号を得る直交復調及びサンプリング部と、遅延波の遅延時間差を推定する遅延時間差推定部と、当該遅延時間差推定部の遅延時間差から、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように前記N+(NTGI/T)個の複素ディジタル信号のうち使用シンボルとしてM'個(L≦M'<N+(NTGI/T))の複素ディジタル信号を抽出する使用シンボル抽出部と、当該使用シンボル抽出部の出力する前記M'個の複素ディジタル信号を用いてL本のサブキャリアを分離復調するための線形演算式であるL行M'列の複素行列を計算する行列演算部と、行列演算部の求めたL行M'列の複素行列と前記M'個の複素ディジタル信号による長さM'の列ベクトルとを乗じてL本のサブキャリアを分離復調する線形演算部とを有することを特徴とする。
【0011】
また、請求項7に記載の手段によれば、有効シンボル長がT、N本のサブキャリアの隣り合う周波数間隔が1/Tで、N−L本(L<N)のサブキャリアがヌルキャリアであるマルチキャリア変調信号を受信し、各サブキャリアに分離復調するマルチキャリア復調装置において、サンプリング間隔T/Nで直交復調されたN個の複素ディジタル信号を得る直交復調及びサンプリング部と、遅延波の遅延時間差を推定する遅延時間差推定部と、当該遅延時間差推定部の遅延時間差から、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように前記N個の複素ディジタル信号のうち使用シンボルとしてM個(M<N)の複素ディジタル信号を抽出する使用シンボル抽出部と、当該使用シンボル抽出部の出力する前記M個の複素ディジタル信号を用いて整合フィルタによりL本のサブキャリアを分離する整合フィルタ部と、L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを仮判定する仮判定器と、仮判定したL個のシンボルから前記整合フィルタ部で分離されたL本のサブキャリアの各信号に含まれる他のサブキャリアとの間の干渉成分を求める干渉成分推定器と、前記整合フィルタ部の出力するL本のサブキャリアの信号からL本のサブキャリア間の前記干渉成分を減じる干渉成分減算器とから成る1乃至複数の干渉成分除去部とを有することを特徴とする。
【0012】
また、請求項8に記載の手段によれば、有効シンボル長がT、有効シンボル長の前に付加されたガードインターバル長がTGI、N本のサブキャリアの隣り合う周波数間隔が1/Tで、N−L本(L<N)のサブキャリアがヌルキャリアであるマルチキャリア変調信号を受信し、各サブキャリアに分離復調するマルチキャリア復調装置において、サンプリング間隔T/Nで直交復調されたN+(NTGI/T)個の複素ディジタル信号を得る直交復調及びサンプリング部と、遅延波の遅延時間差を推定する遅延時間差推定部と、当該遅延時間差推定部の遅延時間差から、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように前記N+(NTGI/T)個の複素ディジタル信号のうち使用シンボルとしてM'個(M'<N+(NTGI/T))の複素ディジタル信号を抽出する使用シンボル抽出部と、当該使用シンボル抽出部の出力する前記M'個の複素ディジタル信号を用いて整合フィルタによりL本のサブキャリアを分離する整合フィルタ部と、L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを仮判定する仮判定器と、仮判定したL個のシンボルから前記整合フィルタ部で分離されたL本のサブキャリアの各信号に含まれる他のサブキャリアとの間の干渉成分を求める干渉成分推定器と、前記整合フィルタ部の出力するL本のサブキャリアの信号からL本のサブキャリア間の前記干渉成分を減じる干渉成分減算器とから成る1乃至複数の干渉成分除去部とを有することを特徴とする。
【0013】
また、請求項9に記載の手段によれば、請求項3又は請求項4に記載のマルチキャリア復調方法において、1乃至複数の干渉成分除去工程の各々においては、L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを仮判定することに替えて、L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを軟判定することを特徴とする。
また、請求項10に記載の手段によれば、請求項3、請求項4又は請求項9に記載のマルチキャリア復調方法において、1乃至複数の干渉成分除去工程の各々においては、仮判定又は軟判定されたL個のシンボルの、誤り訂正をした後に前記整合フィルタにより分離されたL本のサブキャリアの各信号に含まれる他のサブキャリアとの間の干渉成分を求めることを特徴とする。
また、請求項11に記載の手段によれば、請求項10に記載のマルチキャリア復調方法において、L個のシンボルの誤り訂正をすることに替えて、前記L個のシンボルの軟出力誤り訂正をすることを特徴とする。
また、請求項12に記載の手段によれば、請求項3、請求項4、請求項9乃至請求項11のいずれか1項に記載のマルチキャリア復調方法において、1乃至複数の干渉成分除去工程において、L個のシンボルを仮判定又は軟判定、更には誤り訂正又は軟出力誤り訂正したのち、L個のシンボルを更新する工程を有し、当該各干渉成分除去工程のL個のシンボルを更新する工程は、前段の干渉成分除去工程のL個のシンボルを更新する工程の出力、ただし第1段の干渉成分除去工程においては前段に替えてL個の初期値、を用いてL個のシンボルを更新するものであることを特徴とする。
【0014】
また、請求項13に記載の手段によれば、請求項7又は請求項8に記載のマルチキャリア復調装置において、1乃至複数の干渉成分除去部の各々においては、L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを仮判定する仮判定器に替えて、L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを軟判定する軟判定器を有することを特徴とする。
また、請求項14に記載の手段によれば、請求項7、請求項8又は請求項13に記載のマルチキャリア復調装置において、1乃至複数の干渉成分除去部の各々においては、仮判定器又は軟判定器の出力であるL個のシンボルに対し、誤り訂正をする誤り訂正器を有し、当該誤り訂正器の出力を前記干渉成分推定器に入力することを特徴とする。
尚、ここで誤り訂正器とは、前段の出力するシンボル点又は軟判定出力を、2値データを演算したのち、誤り訂正符号化とシンボル点マッピングを行ってシンボル点を出力するものを言うものとする。
また、請求項15に記載の手段によれば、請求項14に記載のマルチキャリア復調装置において、誤り訂正器に替えて、前記L個のシンボルの軟出力誤り訂正をする軟出力誤り訂正器を有することを特徴とする。
尚、ここで軟出力誤り訂正器とは、前段の出力するシンボル点又は又は軟判定出力を、軟出力復号を行って信頼度データを演算すると共に誤り訂正符号化と信頼度に応じたシンボル点マッピッングを行ってシンボル点を出力するものを言うものとする。
また、請求項16に記載の手段によれば、請求項7、請求項8、請求項13乃至請求項15のいずれか1項に記載のマルチキャリア復調装置において、1乃至複数の干渉成分除去部において、仮判定器又は軟判定器、更には誤り訂正器又は軟出力誤り訂正器の出力からL個のシンボルを更新するシンボル更新器を有し、各干渉成分除去部のシンボル更新器は、前段の干渉成分除去部の更新器の出力、ただし第1段の干渉成分除去部においては前段に替えてL個の初期値、を用いてL個のシンボルを更新するものであることを特徴とする。
【0015】
【作用及び発明の効果】
OFDM変調されたN本のサブキャリアのうち、L本の有効キャリア(L<N)を復調するには、後述する一般逆行列が存在すれば良く、少なくともL点以上のサンプリング点を必要としている。しかし、必ずしもN点を用いる必要はない。すると、ガードインターバルよりも大きい遅延波が到来した場合は、その遅延時間による波形の歪みが生じることによる影響が、例えば有効シンボル中末尾からM点(L≦M<N)のサンプリング点に及ばなければ当該M点のサンプリング点を用いてL本の有効キャリア(L<N)を復調することが可能と言える。即ち、有効キャリアを分離復調する以前に、遅延波による波形歪みの影響を取り除くことも可能である。これはノイズの影響も受けるので、あくまでも理想である。こうして、ガードインターバルを越える遅延波が到来した場合でも、誤り率が大きく劣化しない復調方法及び復調装置とすることができる(請求項1、2、5、6)。また、ガードインターバルよりも小さい遅延波しか到来しない場合は、有効シンボルのN点のサンプリング点よりも多くのサンプリング点を用いることで、ノイズの影響を抑えることも可能である(請求項2、6)。
【0016】
また、次のような1乃至複数の干渉成分除去工程を設けることで、より遅延による干渉波の影響を抑えることも可能である。上記と同様に事前に遅延波による波形歪みの影響を取り除いたのち、有効キャリアを分離する為のM点のサンプリング点を取り出す。次に整合フィルタによりノイズの影響を最小限にするようにL本のサブキャリアを分離する。次に整合フィルタにより分離したL本のサブキャリアの信号について、つぎのようにしてキャリア間干渉成分を減じていく。まず、整合フィルタで分離したL本のサブキャリアの信号について、L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを仮判定する。この際、伝搬路特性が考慮されるようにする。次に、仮判定されたL個のシンボルから伝搬路特性及び使用するM点のシンボル部分を考慮して、整合フィルタで分離したL本のサブキャリア信号に含まれるキャリア間干渉成分を演算する。このキャリア間干渉成分を先の整合フィルタで分離したL本のサブキャリアの信号から減じればより確度の高いL本のサブキャリアの信号が得られる。
【0017】
複数段の干渉成分除去工程としては、前段の干渉成分除去工程で求められた確度の高いL本のサブキャリアの信号から伝搬路特性を考慮してL個のシンボル仮判定する。次に、仮判定されたL個のシンボルから伝搬路特性及び使用するM点のシンボル部分を考慮して、整合フィルタで分離したL本のサブキャリア信号に含まれるキャリア間干渉成分を演算する。このキャリア間干渉成分を整合フィルタで分離したL本のサブキャリアの信号から減じればより確度の高いL本のサブキャリアの信号が得られる(請求項3、4、7、8)。
【0018】
仮判定を軟判定に替えることで、仮判定の誤りにより却ってL個のシンボルがL本のサブキャリアの信号から遠ざかることを避けることも可能である(請求項9、13)。誤り訂正、軟出力誤り訂正を加えることで、誤り訂正をすることにより確度の高いL本のサブキャリアの信号が得られる(請求項10、11、14、15)。シンボル更新工程又は更新器を設け、前段の干渉成分除去工程又は干渉成分除去部のシンボル更新工程又は更新器との出力をも取り入れてシンボル更新をすれば、多段数の干渉成分除去により、更に確度の高いL本のサブキャリアの信号が得られる(請求項12、16)。
【0019】
【発明の実施の形態】
まず、請求項1、5における一般逆行列について説明する。OFDM系のキャリアにおいては、第n点(nは0からN−1までの整数)での波形x(n)が、次の式(1)を満たすものを考える。なお、X(k)は第k(kは0からN−1までの整数)のサブキャリアが有するシンボルである。また、x(n)、X(k)ともに複素数である。
【数1】
【0020】
数1は、言わばN個の複素数x(n)から成る列ベクトルが、n+1行k+1列がWN -knのN行N列の行列とN個の複素数X(k)から成る列ベクトルの積であることを示す。数1の左辺をベクトル、右辺を行列とベクトルの積と考えて、n+1行k+1列がWN -knのN行N列の行列の逆行列、即ちk+1行n+1列がWN knのN行N列の行列を数1の両辺に左から乗ずれば、当該行列とN個の複素数x(n)から成る列ベクトルの積によりN個の複素数X(k)から成る列ベクトルが得られる。これがOFDMで通常用いられている変調側のN点逆離散フーリエ変換(IDFT)と復調側のN点離散フーリエ変換(DFT)の関係である。
【0021】
今、N個のサブキャリアのうちヌルシンボル(X(k)=0となるもの)がN−L個(L<N)あるとすると、数1の右辺はN行L列の行列と、X(k)が0でないL個の複素数X(kp)から成る列ベクトルの積となる。そこで更に、波形を示すn個の複素数x(n)のうち、M個(L≦M<N、例えばN−MからN−1までの整数nq)についてのみ着目すると、M個の複素数x(nq)から成る列ベクトルが、q行p列がWN -kpnqのM行L列の行列とL個の複素数X(kp)から成る列ベクトルの積であることになる。即ち、次のとおりである。
【数2】
【0022】
当該q行p列がWN -kpnqのM行L列の行列Aの階数(rank)がLであればいわゆる一般逆行列が存在する。それは、(A*A)-1A*として得られるL行M列の行列である。ただしA*はAの共役転置行列であってL行M列であり、A*AはL行L列の行列である。数2の左辺をベクトル、右辺を行列とベクトルの積と考えて、一般逆行列(A*A)-1A*を数2の両辺に左から乗ずれば、当該行列とM個の複素数x(nq)から成る列ベクトルの積によりL個の複素数X(kp)から成る列ベクトルが得られる。これが本願発明で用いる復調側の線形演算である。また、一般逆行列(A*A)-1A*を求めることが本願発明の行列演算である。即ち、本願の請求項5における行列演算部で(A*A)-1A*を求め、線形演算部でM個の複素数x(nq)から成る列ベクトルに(A*A)-1A*を左から乗ずる。
【0023】
また、当該q行p列がWN -kpnqのM行L列の行列Aの階数(rank)がLより小さい場合でも、次のようにして画一的にL行M列の行列を求め、当該行列とM個の複素数x(nq)から成る列ベクトルの積によりL個の複素数から成る列ベクトルが得られる。M行L列の行列Aの階数(rank)をr(r≦L)とすると、行列Aは適当なユニタリ行列U(ただしM行M列)とV(ただしL行L列)を用いて次のような「対角化」を行うことができる(特異値分解定理、又はAutonne-Eckart-Young定理)。
【数3】
【0024】
ここでσ1、σ2、…、σrは正であってM行L列の行列Aの0でない特異値であり、L行L列の行列A*Aの0でない固有値はσ1 2、σ2 2、…、σr 2となる。そこで、一般逆行列A+を次のように求める。A+はL行M列の行列である。
【数4】
【0025】
このように、数4の一般逆行列A+を用いれば、M行L列の行列Aの階数(rank)rがLに等しくない場合でも、一般逆行列A+とM個の複素数x(nq)から成る列ベクトルの積によりL個の複素数から成る列ベクトルが得られる。これは最小2乗法によりL個の複素数X(kp)の近似解を求めることと考えて良い。また、以上の説明と全く同様にして、N個を越えるM'個の波形からL個の複素数X(kp)を求める場合も、一般逆行列を求めることができるのは同様である(請求項2、6)。
【0026】
また、請求項3、4、7、8における整合フィルタは、遅延時間差の情報が必要である。使用シンボル部の各サブキャリアについて時間反転した波形を乗ずることで整合フィルタを形成する。即ち、整合フィルタにおける演算は次のとおりであり、M個の複素数x(nq)から成る列ベクトル(太字のx)に、上述のL行M列の行列A*を左から乗じたものである。出力であるL個の複素数から成る列ベクトルの各成分が、分離された各サブキャリアの信号である。
【数5】
【0027】
〔第1実施例〕
図1は本願の具体的な第1の実施例に係るマルチキャリア復調装置100の構成を示すブロック図である。マルチキャリア復調装置100は、直交復調及びサンプリング部10、プリアンブル抽出部21、同期確立部22、遅延時間差推定部23、サブキャリア位相・振幅推定部24、使用シンボル抽出部31、行列演算及び線形演算部32、伝搬路特性等化部25、シンボル判定部26から成る。以下、本実施例ではプリアンブル(パイロットシンボル)を有し、ガードインターバルを有するOFDM変調波からデータを復調する復調装置を示す。キャリア数はN本、うち有効キャリアをL本(L<N)とする。本実施例は請求項1、2、5、6の具体的な実施例に当たる。
【0028】
直交復調及びサンプリング部10にて、いわゆる同相成分I及び直交成分Qのディジタル信号列が形成される。即ち、有効シンボル長がT、有効シンボル長の前に付加されたガードインターバル長がTGIとして、サンプリング間隔T/Nで直交復調されたN+(NTGI/T)個の複素ディジタル信号の実部と虚部である。この出力のうち、プリアンブル(パイロット信号)をプリアンブル抽出部21で検出する。こうして、プリアンブル(パイロット信号)を有するシンボル区間の情報から、同期確立部22で復調装置全体の同期が計られる。また、遅延時間差推定部22で最も遅い遅延波との時間差が検出される。また、サブキャリア位相・振幅推定部24により各サブキャリアの位相・振幅情報が検出され、等化のための情報が出力される。
【0029】
同期確立部22の同期信号と、遅延時間差推定部23の最も遅い遅延波との時間差の情報により、使用シンボル抽出部31では、同相成分I及び直交成分Qのディジタル信号列から、例えばつぎのように使用シンボルを抽出する。即ち、N+(NTGI/T)個の複素ディジタル信号の実部と虚部から、有効シンボルの末尾からM'点(L≦M'<N+(NTGI/T))を抽出する。ここでT+TGI−(M'T/N)は、最も遅い遅延波との時間差よりも大きい。
【0030】
次に、使用シンボル抽出部31のM'個の複素数x(nq)と、遅延時間推定部23の最も遅い遅延波との時間差の情報が行列演算及び線形演算部32に出力される。行列演算及び線形演算部32では、L本のサブキャリアの番号の集合{kp}と、M'点のサンプリング番号の集合{nq}から、q行p列がexp(2πjkpnq/N)のM'行L列の行列A(L≦M')の一般逆行列(L行M'列)を計算する。L=M'の場合は通常の逆行列A-1である。L<Mの場合はA*をAの共役転置行列として、(A*A)-1A*として得られる。このように当該逆行列をM'個の複素数x(nq)に乗じて、L本のサブキャリアの複素信号X(kp)が得られる。こうして、最も遅い遅延波の影響をも受けない区間から、L本の有効キャリアを復調することが可能となる。このL本のサブキャリアの複素信号X(kp)は、伝搬路特性等化部25に出力され、サブキャリア位相・振幅推定部24の出力する各サブキャリアの位相・振幅情報によって等化処理が行われたのち、シンボル判定器26で復調データ信号列として出力される。
【0031】
図2に、マルチキャリア復調装置100の作用を示す。(a)のように、先行波に対し、ガードインターバルを越える遅延波が到来した場合は、有効シンボル長より短い使用シンボルによりL本のサブキャリアの復調が可能である。また、(b)のように、先行波に対し、ガードインターバルを越えない遅延波が到来した場合は、有効シンボル長より長い使用シンボルにより、よりS/N比を改善することが可能となる。
【0032】
図3に、マルチキャリア復調装置100のシミュレーションによる効果を示す。DCキャリアをヌルとしたL=52のサブキャリアを用い、TGI=T/4、サブキャリア変調をQPSKとして、遅延波と所望波を等電力とし、ビット当り電力/雑音電力密度を30dB、移動によるドップラー周波数とシンボル長の積を0.000032とした。図3から、本願発明によれば、ガードインターバルをT/16程度越える遅延波が(合計5T/16)到来しても、誤り率が大きく劣化しない復調装置とすることができることがわかる。
【0033】
〔第2実施例〕
図4は本願の具体的な第2の実施例に係るマルチキャリア復調装置200の構成を示すブロック図である。マルチキャリア復調装置200は、直交復調及びサンプリング部10、プリアンブル抽出部21、同期確立部22、遅延時間差推定部23、サブキャリア位相・振幅推定部24、使用シンボル抽出部31、整合フィルタ部33、キャリア間干渉除去部40、伝搬路特性等化部25、シンボル判定部26から成る。キャリア間干渉除去部40は、キャリア間干渉推定部41と減算器42から成り、キャリア間干渉推定部41は、図5に示すとおり、伝搬路特性等化部411、サブキャリアシンボル判定部412、伝搬路特性再現部413、キャリア間干渉成分演算部414から成る。以下、本実施例ではプリアンブル(パイロットシンボル)を有し、ガードインターバルを有するOFDM変調波からデータを復調する復調装置を示す。キャリア数はN本、うち有効キャリアをL本(L<N)とする。本実施例は請求項3、4、7、8の具体的な実施例に当り、伝搬路特性等化部411及びサブキャリアシンボル判定部412が仮判定器に、伝搬路特性再現部413及びキャリア間干渉成分演算部414が干渉成分推定器に、減算器42が干渉成分減算器に、キャリア間干渉除去部40が干渉成分除去部に当たる。
【0034】
マルチキャリア復調装置200において、直交復調及びサンプリング部10にて、いわゆる同相成分I及び直交成分Qのディジタル信号列が形成されたのち、整合フィルタ部33からL個の複素信号が算出される。ここで、マルチキャリア復調装置200の整合フィルタ部33の出力であるL個の複素信号は各サブキャリアに整合したフィルタにより分離することで、ノイズの影響を最小限に抑えるが、他のサブキャリアからの干渉成分を含んでいるため、キャリア間干渉除去部40にて処理される。
【0035】
整合フィルタ部33で分離された各サブキャリアの信号は、伝搬路特性等化部411にて、サブキャリア位相・振幅推定部24の出力する各サブキャリアの位相・振幅情報によって等化処理が行われる。次に,サブキャリアシンボル判定部412に出力され、仮判定が行われる。次に、伝搬路特性再現部413に出力され、サブキャリア位相・振幅推定部24の出力する各サブキャリアの位相・振幅情報によって伝搬路特性の影響が再現される。次にキャリア間干渉成分演算部414に出力され、遅延時間差推定部23の出力する遅延波との時間差から求められる使用シンボル長に基づきキャリア間干渉が演算される。これを減算器42にて整合フィルタ部33で分離された各サブキャリアの信号から減じれば、より確度の高い各サブキャリアの信号が得られる。
【0036】
確度の高くなった各サブキャリアの信号は、伝搬路特性等化部25、シンボル判定部26にて順に処理されても良いが、キャリア間干渉除去部40を多段に組んでより確度を高めることも可能である。図6はキャリア間干渉除去部40−1乃至40−nの、n段の構成を示す。第1段のキャリア間干渉除去部40−1の作用は上述の通りである。第2段以降のキャリア間干渉除去部40−i(2≦i≦n)においては前段のキャリア間干渉除去部40−(i−1)の出力である確度の高い各サブキャリアの信号を基に各シンボルを仮判定し、キャリア間干渉を演算し、整合フィルタ部33の出力である整合フィルタで分離された各サブキャリアの信号から減じて後段のキャリア間干渉除去部40−(i+1)又は伝搬路特性等化部25に出力する。こうして各段のキャリア間干渉除去部40−iを通過する毎に、キャリア間干渉がより正確に除去された確度の高い各サブキャリアの信号となっていく。
【0037】
この間の状況を式を用いて説明する。以下、M'個の複素数x(nq)から成る列ベクトルとL個の複素数X(kp)から成る列ベクトルを単にx、Xと記す。行列A、A*の内容は今までの説明と同様である。整合フィルタ部33に入力される波形はx=AXであり、L個の複素数X(kp)を各々有する各サブキャリアの波形はexp(2πjkpnq/N)である。整合フィルタ部33の作用は当該各サブキャリアの波形を時間反転して乗ずるものであるから、結局A*x=A*AXで示されるL個の複素数が出力される。即ち、L行M'列の行列A*のp行q列の成分はexp(-2πjkpnq/N)だからである。出力される列ベクトルをX0と置く。ここで、L行L列の行列A*Aは、対角成分が全てM'であることに注意する。
【0038】
整合フィルタ部33の出力する列ベクトルX0に対し、第1段の伝搬路特性等化部411−1及びサブキャリアシンボル判定部412−1にて、等化処理と仮判定が行われる。伝搬路特性等化部では、各サブキャリア毎の信号を各サブキャリアに対応する伝搬路特性係数で割り算を行う。次に、サブキャリアシンボル判定部にて、仮判定が行われる。その後、伝搬路特性再現部にて、各サブキャリアの仮判定結果に、各サブキャリア対応する伝搬路特性係数が乗算される。その乗算結果を列ベクトルX1とする。次に、伝搬路特性再現部413−1にて、伝搬路特性の影響が再現される。次にキャリア間干渉成分演算部414−1にて、キャリア間干渉が演算される。これはA*AX1−M'X1=(A*A−M'E)X1を 求めることである。ただし、EはL行L列の単位行列であり、Lは今までと同じ整数である。減算器42にて整合フィルタ部33で分離された各サブキャリアの信号X0から減じて得られる(A*A−M'E)(X−X1)+M'Xは、X0より確度の高い各サブキャリアの信号である。多段に組んだ場合は以下のとおりである。第2段のキャリア間干渉除去部40−2においては、第1段のキャリア間干渉除去部40−1の出力(A*A−M'E)(X−X1)+M'Xから等化処理と仮判定して列ベクトルX2を求め、(A*A−M'E)(X−X2)+M'Xを出力する。以下 同様に第n段のキャリア間干渉除去部40−nでは(A*A−M'E)(X−Xn) +M'Xを出力する。列ベクトルX0から、X1、X2、…、Xnと行くに従って、 L個の複素数X(kp)から成る列ベクトルに近づく。こうして、最終段のキャリア間干渉除去部40−nの出力(A*A−M'E)(X−Xn)+M'Xから、伝搬路 特性等化部25とシンボル判定部26からより確度の高いL個の複素数が得られる。
【0039】
図7にn=1乃至3におけるマルチキャリア復調装置200のシミュレーションを示す。シミュレーション条件は図3のマルチキャリア復調装置100のそれと同様である。本願発明によれば、ガードインターバルをT/4程度近く越える遅延波が(合計T/2)到来しても、誤り率が大きくは劣化しない復調装置とすることができることがわかる。
【0040】
〔第3実施例〕
本実施例は第1実施例と第2実施例を組み合わせたものである。図8に示すマルチキャリア復調装置300は、第2実施例のマルチキャリア復調装置200に第1実施例の行列演算及び線形演算部32を組み入れ、その出力と整合フィルタ部33の出力からキャリア間干渉を除去するキャリア間干渉除去部50としたものである。マルチキャリア復調装置300の行列演算及び線形演算部32の作用は第1実施例のそれと同様である。マルチキャリア復調装置300のキャリア間干渉除去部50は、第2実施例のマルチキャリア復調装置200のキャリア間干渉除去部40を構成するキャリア間干渉推定部41に替えて、入力を行列演算及び線形演算部32の出力であるX(kp)としたキャリア間干渉推定部51とした他は、第2実施例のマルチキャリア復調装置200のキャリア間干渉除去部40と全く同様の作用を示す。
【0041】
〔第4実施例〕
本実施例は第2実施例のマルチキャリア復調装置200のキャリア間干渉除去部40の構成のうち、サブキャリアシンボル判定部412をキャリアシンボル軟判定部444に置き換えたものである。キャリアシンボル軟判定部444の内容を図9に基づいて説明する。
【0042】
例えばQPSK変調により、1のサブキャリアにおいてシンボル00(I/Q共に正で等しい)、01(Iが負、Qが正で絶対値が等しい)、11(I/Q共に負で等しい)、10(Iが正、Qが負で絶対値が等しい)のいずれかが送信されたはずだが、図9の(a)のように、そのいずれとも一致しない×点(I/Q共に正)に入力信号が有ったとする。通常の判定においてはシンボル00、01、11、10のうち最も近いシンボルが選択され、出力される(図9の(a)ではシンボル00)。
【0043】
これに対し、軟判定では例えば次のように演算を行い、シンボル00、01、11、10の中間のシンボルを出力する。まずIQ平面上でシンボル00、01、11、10を複素数1+j, -1+j, -1-j, 1-jで、×点をa+bjと表す(図9の(a)但し、jは虚数単位で、a, bは実数)。次に、dx0、dx1、d0x、d1xを各々、dx0=1-a、dx1=-1-a、d0x=1-b、d1x=-1-bとおく(図9の(b))。こうして、出力すべき点の座標として、(dx1 2−dx0 2)/(dx1 2+dx0 2)+j(d1x 2−d0x 2)/(d1x 2+d0x 2)を出力する(図9の(c))。
【0044】
図10は、第4実施例のマルチキャリア復調装置のキャリア間干渉除去部440の構成を示したものである。図5の第2実施例のマルチキャリア復調装置200のキャリア間干渉除去部40との差はサブキャリアシンボル判定部412をキャリアシンボル軟判定部444に置き換えたことである。図10のキャリア間干渉除去部440を多段に組んだ本実施例のマルチキャリア復調装置の主要部を図11に示す。
【0045】
多段構成を3段とした第4実施例のシミュレーションを、図7に示したシミュレーションと重ねて図12に示す。第4実施例の軟判定を用いた場合、同じ段数のキャリア間干渉除去部で、より誤り率が向上することがわかる。第4実施例の軟判定を用いた場合、ガードインターバルを3T/8程度近く越える遅延波が(合計5T/8)到来しても、誤り率が大きくは劣化しない復調装置とすることができることがわかる。
【0046】
〔第5実施例〕
本実施例は第2実施例のマルチキャリア復調装置200の各キャリア間干渉除去部40−iの構成のうち、サブキャリアシンボル判定部412−iと伝搬路特性再現部413−iの間にシンボル更新器82−iを設けたものである。これにより各キャリア間干渉除去部80−i、キャリア間干渉推定部81−iと符号を付した。各i段のシンボル更新器82−iの作用はサブキャリアシンボル判定部412−iの出力である列ベクトルXiと前段のi−1段のシンボル更新器82−(i−1)の出力である列ベクトルXi-1'とから、Xi'=(1−δ)Xi-1'+δXi、但しδは0<δ<1の定数の演算により列ベクトルXi'を算出して伝搬路特性再現部413−iに出力する。
【0047】
これを図13の3段のキャリア間干渉除去部80−1〜80−3を有する本実施例で示す。第2実施例と同様に、整合フィルタ部33の出力X0=A*xが、第1段の伝搬路特性等化部411−1及びサブキャリアシンボル判定部412−1にて等化処理と仮判定が行われ、列ベクトルX1がシンボル更新器82−1に出力される。シンボル更新器82−1においては、前段が無いので、初期値X0'を零ベクトルとして用いる。即ち、シンボル更新器82−1において、X1'=(1−δ)X0'+δX1=δX1が算出され、当該列ベクトルX1'が伝搬路特性再現部413−1に出力される。この後、当該列ベクトルX1'に対し第2実施例でのX1と同様の処理が行われ、第1段のキャリア間干渉除去部80−1の出力が第2段のキャリア間干渉除去部80−2に入力される。第2段の伝搬路特性等化部411−2及びサブキャリアシンボル判定部412−2にて等化処理と仮判定が行われ、列ベクトルX2がシンボル更新器82−2に出力される。シンボル更新器82−2においては、前段の第1段のキャリア間干渉除去部80−1のシンボル更新器82−1の出力X1'と併せて、X2'=(1−δ)X1'+δX2が算出され、当該列ベクトルX2'が伝搬路特性再現部413−2に出力される。全く同様に、第3段のキャリア間干渉除去部80−3においては、第3段の伝搬路特性等化部411−3及びサブキャリアシンボル判定部412−3にて等化処理と仮判定が行われ、列ベクトルX3がシンボル更新器82−3に出力される。シンボル更新器82−3においては、前段の第2段のキャリア間干渉除去部80−2のシンボル更新器82−2の出力X2'と併せて、X3'=(1−δ)X2'+δX3が算出され、当該列ベクトルX3'が伝搬路特性再現部413−3に出力される。第3段のキャリア間干渉除去部80−3の出力は、伝搬路特性等化部25、シンボル判定部26を通して最終的にシンボルが復調される。
【0048】
n段の多段構成を変化させた場合の第5実施例のシミュレーションを、図14に示す。比較例として第2実施例を示した。図14より、δが0.3では10段まで、δが0.5では5段までは、本実施例は第2実施例よりも誤り率が高いが、その段数を超えるとδがいずれの場合も本実施例は第2実施例よりも誤り率を低減させることができることがわかる。
【0049】
〔第6実施例〕
本実施例は第4実施例のマルチキャリア復調装置の各キャリア間干渉除去部440−iの構成のうち、サブキャリアシンボル軟判定部444−iと伝搬路特性再現部413−iの間にシンボル更新器87−iを設けたものである。これにより各キャリア間干渉除去部85−i、キャリア間干渉推定部86−iと符号を付した。各i段のシンボル更新器87−iの作用はサブキャリアシンボル軟判定部444−iの出力である列ベクトルXiと前段のi−1段のシンボル更新器87−(i−1)の出力である列ベクトルXi-1'とから、Xi'=(1−δ)Xi-1'+δXi、但しδは0<δ<1の定数の演算により列ベクトルXi'を算出して伝搬路特性再現部413−iに出力するものであり、本実施例と第4実施例の関係は第5実施例と第2実施例の関係と同様である。図15に3段のキャリア間干渉除去部85−1〜85−3を有する本実施例を示す。キャリア間干渉除去部85−1〜85−3のシンボル更新器87−1〜87−3の作用は、図13のキャリア間干渉除去部80−1〜80−3のシンボル更新器82−1〜82−3の作用と全く同様である。即ち、図15のシンボル更新器87−1においては、サブキャリアシンボル軟判定部444−1の出力X1から初期値X0'を零ベクトルとしてX1'=δX1を算出し、伝搬路特性再現部413−1に出力する。シンボル更新器87−2(3)においては、サブキャリアシンボル軟判定部444−2(3)の出力X2(X3)とシンボル更新器87−1(2)の出力X1'(X2')からX2'=(1−δ)X1'+δX2 (X3'=(1−δ)X2'+δX3) を算出し、伝搬路特性再現部413−2(3)に出力する。
【0050】
n段の多段構成を変化させた場合の第6実施例のシミュレーションを、図16に示す。比較例として第4実施例を示した。δが0.3では16段まで、δが0.5では10段までは、本実施例は第4実施例よりも誤り率が高いが、その段数を超えるとδがいずれの場合も本実施例は第4実施例よりも誤り率を低減させることができることがわかる。
【0051】
〔変形例〕
図17及び図18に第2実施例の変形例、図19及び図20に第4実施例の変形例を示す。図17及び図19においては、図5のサブキャリアシンボル判定部412と伝搬路特性再現部413の間、及び図10のサブキャリアシンボル軟判定部444と伝搬路特性再現部413の間に誤り訂正器43を設けたもの、図18及び図20においては、図5のサブキャリアシンボル判定部412と伝搬路特性再現部413の間、及び図10のサブキャリアシンボル軟判定部444と伝搬路特性再現部413の間に、軟出力誤り訂正器434を設けたものである。これにより図17乃至図20においてはキャリア間干渉除去部を60、65、70、75と、キャリア間干渉推定部を61、66、71、76と符号を付した。このように誤り訂正器43又は軟出力誤り訂正器434を設けることで、誤り率が低減され、通信品質をより向上させることができる。更には、第3実施例が第1実施例と第2実施例を組み合わせたものであるように、第4乃至第6実施例、図17乃至図20の変形例と第1実施例を組み合わせても良い。
【0052】
上述の各実施例では、最も早い到来波と最も遅い遅延波との遅延時間差を考慮し、且つ最も早い到来波により同期が確立することを前提としているが、遅延時間差推定部の働きとして次のような遅延時間差を各構成要素に出力するとしても良い。即ち、各遅延波の強度も考慮した遅延時間差、或いは、予め定められた閾値以上の電力を持つ最も遅い遅延波と最も早い到来波との遅延時間差が挙げられる。
【0053】
上述の各実施例では、遅延波のガードインターバル先頭から最も早い到来波の有効シンボル末尾までを使用シンボル部としたが、使用シンボル部は当該区間の内部で且つサンプル点がヌルキャリアでないサブキャリアの本数のL個以上あれば良い。
【0054】
上述の第1、第3実施例においては、行列演算及び線形演算部32を設け、遅延時間差を推定の後、必要な行列(A*A)-1A*を求める構成とし、また、第2実施例においては、整合フィルタ33を設け、遅延時間差を推定の後、必要な行列A*を求める構成としたが、予め想定された遅延時間差による行列(A*A)-1A*又は行列A*を用意し、メモリに蓄えて呼び出す構成としても良い。それらは複数用意されていれば多様な遅延時間差に対応できる。これにより実動作時の計算量を削減することができる。或いは整合フィルタをFFTで構成し、L個の時間軸入力に加えてN−L個の0を入力することで、上記整合フィルタの役割をさせても良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願の第1の実施例に係るマルチキャリア復調装置100の構成を示すブロック図。
【図2】マルチキャリア復調装置100の作用を示す概念図、(a)はガードインターバルを越える遅延波が到来した場合、(b)はガードインターバルを越えない遅延波が到来した場合。
【図3】マルチキャリア復調装置100の、遅延波と誤り率の関係を示すシミュレーションの結果図。
【図4】本願の第2の実施例に係るマルチキャリア復調装置200の構成を示すブロック図。
【図5】マルチキャリア復調装置200の構成要素であるキャリア間干渉除去部40の構成の細部を示すブロック図。
【図6】マルチキャリア復調装置200の構成要素であるキャリア間干渉除去部40の多段構成を示すブロック図。
【図7】マルチキャリア復調装置200の、遅延波と誤り率の関係を示すシミュレーションの結果図。
【図8】本願の第3の実施例に係るマルチキャリア復調装置300の構成を示すブロック図。
【図9】本願の第4の実施例に係るマルチキャリア復調装置の特徴である軟判定器の作用を説明する説明図。
【図10】本願の第4の実施例に係るマルチキャリア復調装置の構成要素であるキャリア間干渉除去部440の構成の細部を示すブロック図。
【図11】本願の第4の実施例に係るマルチキャリア復調装置の構成要素であるキャリア間干渉除去部440の多段構成を示すブロック図。
【図12】第4の実施例に係るマルチキャリア復調装置の、遅延波と誤り率の関係を示すシミュレーションの結果図。
【図13】本願の第5の実施例に係るマルチキャリア復調装置の構成要素であるキャリア間干渉除去部80−1乃至80−3による多段構成を示すブロック図。
【図14】第5の実施例に係るマルチキャリア復調装置の、キャリア間干渉除去部の繰り返し回数(段数)nと誤り率の関係を示すシミュレーションの結果図。
【図15】本願の第6の実施例に係るマルチキャリア復調装置の構成要素であるキャリア間干渉除去部85−1乃至85−3による多段構成を示すブロック図。
【図16】第6の実施例に係るマルチキャリア復調装置の、キャリア間干渉除去部の繰り返し回数(段数)nと誤り率の関係を示すシミュレーションの結果図。
【図17】第1の変形例に係るキャリア間干渉除去部60の構成の細部を示すブロック図。
【図18】第2の変形例に係るキャリア間干渉除去部65の構成の細部を示すブロック図。
【図19】第3の変形例に係るキャリア間干渉除去部70の構成の細部を示すブロック図。
【図20】第4の変形例に係るキャリア間干渉除去部75の構成の細部を示すブロック図。
【符号の説明】
10 直交復調及びサンプリング部
21 プリアンブル抽出部
22 同期確立部
23 遅延時間差推定部
24 サブキャリア位相・振幅推定部
25 伝搬路特性等化部
26 シンボル判定部
31 使用シンボル抽出部
32 行列演算及び線形演算部
33 整合フィルタ部
40、440、50、60、65、70、75 キャリア間干渉除去部
41、51、61、66、71、76 キャリア間干渉推定部
42 減算器
43 誤り訂正器
434 軟出力誤り訂正器
411、441 伝搬路特性等化部
412 サブキャリアシンボル判定部
413 伝搬路特性再現部
414 キャリア間干渉成分演算部
444 キャリアシンボル軟判定部
40−i、440−i、80−i、85−i(1≦i≦n) n段構成の各キャリア間干渉除去部
81−i、86−i(1≦i≦n) キャリア間干渉推定部
82−i、87−i(1≦i≦n) シンボル更新器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multicarrier demodulation method and a multicarrier demodulation device. The present invention is particularly effective for OFDM reception in a place where the influence of delay waves is large.
[0002]
[Prior art]
For example, in the OFDM modulation system, a waveform called a guard interval is added before an effective symbol in order to prevent the loss of orthogonality due to the superposition of delay waves. This guard interval adds, for example, the last quarter of the effective symbol, and 1 symbol is multiplied by 5/4 so that a delayed wave having a length equal to or shorter than the guard interval length is not affected during demodulation. At this time, by applying a “window” of the effective symbol length, a waveform corresponding to the effective symbol length is used for demodulation.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, when a delay wave having a delay time difference exceeding the guard interval arrives due to the influence of multipath, there is a problem that the error rate greatly deteriorates. In such a case, it is necessary to increase the guard interval length. However, this increases communication redundancy, resulting in a decrease in communication efficiency.
[0004]
By the way, OFDM often has a large number of null carriers such as a guard band even when a band of N carriers is used. Therefore, the present invention focuses on the fact that all effective carriers can be demodulated from a shorter symbol length in multicarrier communication having null carriers, and separates and demodulates effective carriers without using a signal portion in which waveform distortion due to delayed waves occurs. Thus, an object of the present invention is to provide a demodulation method and a demodulation device in which the error rate is not greatly deteriorated even under the influence of a multi-bus in which a delayed wave having a delay time difference exceeding a guard interval arrives.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, according to the means of
[0006]
According to the means of
[0007]
According to the means of
[0008]
According to the means of
[0009]
According to the means of claim 5, the effective symbol length is T, the frequency interval between adjacent N subcarriers is 1 / T, and NL (L <N) subcarriers are null carriers. In a multicarrier demodulator that receives a multicarrier modulation signal and separates and demodulates each subcarrier, an orthogonal demodulation and sampling unit that obtains N complex digital signals orthogonally demodulated at a sampling interval T / N, and a delay wave A delay time difference estimation unit that estimates a delay time difference between the delay time difference estimation unit and a delay time difference between the delay time difference estimation unit and M as a use symbol of the N complex digital signals so as not to include a portion in which waveform distortion due to a delay wave is generated. A used symbol extractor for extracting L (M ≦ M <N) complex digital signals, and the M complex digital signals output from the used symbol extractor. A matrix operation unit that calculates a complex matrix of L rows and M columns, which is a linear arithmetic expression for separating and demodulating L subcarriers using L, and a complex matrix of L rows and M columns obtained by the matrix operation unit and the M And a linear arithmetic unit that separates and demodulates L subcarriers by multiplying a column vector of length M by the number of complex digital signals.
[0010]
According to the means of
[0011]
Further, according to the means of claim 7, the effective symbol length is T, the frequency interval between adjacent N subcarriers is 1 / T, and NL (L <N) subcarriers are null carriers. In a multicarrier demodulator that receives a multicarrier modulation signal and separates and demodulates each subcarrier, an orthogonal demodulation and sampling unit that obtains N complex digital signals orthogonally demodulated at a sampling interval T / N, and a delay wave A delay time difference estimation unit that estimates a delay time difference between the delay time difference estimation unit and a delay time difference between the delay time difference estimation unit and M as a use symbol of the N complex digital signals so as not to include a portion in which waveform distortion due to a delay wave is generated. A used symbol extracting unit for extracting M (N <N) complex digital signals, and the M complex digital signals output from the used symbol extracting unit. A matched filter unit that separates L subcarriers by a matched filter, a temporary determination unit that temporarily determines L symbols from the signals of L subcarriers, and the matched filter unit based on the temporarily determined L symbols An interference component estimator that obtains an interference component with other subcarriers included in each signal of the L subcarriers separated in step L, and L signals from the L subcarrier signals output from the matched filter unit And an interference component subtractor that includes an interference component subtractor that subtracts the interference component between the subcarriers.
[0012]
According to the means of
[0013]
Further, according to the means described in claim 9, in the multicarrier demodulation method according to
Further, according to the means described in
According to the means of
Further, according to the means described in
[0014]
Further, according to the means described in claim 13, in the multicarrier demodulator according to claim 7 or
Further, according to the means described in
Here, the error corrector means a symbol point or soft decision output that is output in the previous stage, which is obtained by calculating binary data and then performing error correction coding and symbol point mapping to output a symbol point. And
According to the means described in claim 15, in the multicarrier demodulator according to
Here, the soft output error corrector is a symbol point corresponding to the error correction coding and reliability as well as calculating the reliability data by performing soft output decoding on the symbol point or soft decision output output in the previous stage. Let us say what performs mapping and outputs symbol points.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the multicarrier demodulator according to any one of the seventh, eighth, and thirteenth to fifteenth aspects, one to a plurality of interference component removal units. The symbol updater for updating L symbols from the output of the provisional decision unit or the soft decision unit, and further the error correction unit or the soft output error correction unit. The output of the updater of the interference component removing unit, except that the first stage interference component removing unit updates L symbols using L initial values instead of the previous stage. .
[0015]
[Operation and effect of the invention]
In order to demodulate L effective carriers (L <N) among N subcarriers subjected to OFDM modulation, it is sufficient that a general inverse matrix described later exists, and at least L sampling points are required. . However, it is not always necessary to use N points. Then, when a delay wave larger than the guard interval arrives, the influence of the waveform distortion due to the delay time must reach, for example, M points (L ≦ M <N) from the end of the effective symbol. For example, it can be said that L effective carriers (L <N) can be demodulated using the M sampling points. That is, before the effective carrier is separated and demodulated, it is possible to remove the influence of waveform distortion due to the delayed wave. This is ideal because it is affected by noise. In this way, even when a delayed wave exceeding the guard interval arrives, a demodulation method and a demodulation device can be provided in which the error rate does not deteriorate greatly. In addition, when only a delay wave smaller than the guard interval arrives, the influence of noise can be suppressed by using more sampling points than the N sampling points of the effective symbol (claims 2 and 6). ).
[0016]
In addition, by providing one or more interference component removal steps as described below, it is possible to further suppress the influence of interference waves due to delay. Similarly to the above, after removing the influence of the waveform distortion due to the delay wave in advance, M sampling points for separating effective carriers are taken out. Next, L subcarriers are separated by a matched filter so as to minimize the influence of noise. Next, the inter-carrier interference component is reduced as follows for the L subcarrier signals separated by the matched filter. First, for L subcarrier signals separated by the matched filter, L symbols are provisionally determined from the L subcarrier signals. At this time, propagation path characteristics are taken into consideration. Next, the inter-carrier interference component included in the L subcarrier signals separated by the matched filter is calculated in consideration of the propagation path characteristics and the used M point symbol portions from the temporarily determined L symbols. If the inter-carrier interference component is subtracted from the L subcarrier signals separated by the matched filter, L subcarrier signals with higher accuracy can be obtained.
[0017]
In the multiple-stage interference component removal step, L symbols are provisionally determined in consideration of propagation path characteristics from L subcarrier signals with high accuracy obtained in the previous interference component removal step. Next, the inter-carrier interference component included in the L subcarrier signals separated by the matched filter is calculated in consideration of the propagation path characteristics and the used M point symbol portions from the temporarily determined L symbols. If this inter-carrier interference component is subtracted from the L subcarrier signals separated by the matched filter, more accurate L subcarrier signals can be obtained (
[0018]
By changing the tentative decision to a soft decision, it is possible to avoid the L symbols from moving away from the signals of the L subcarriers due to an error in the tentative decision (claims 9 and 13). By adding error correction and soft output error correction, it is possible to obtain L subcarrier signals with high accuracy by performing error correction (claims 10, 11, 14, and 15). If a symbol update process or updater is provided, and the symbol update process or updater of the previous interference component removal process or interference component removal unit is also incorporated to update the symbol, more accuracy is achieved by removing multiple stages of interference components. A signal of L subcarriers having a high value is obtained (
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the general inverse matrix in
[Expression 1]
[0020]
[0021]
Now, assuming that there are N−L (L <N) null symbols (those where X (k) = 0) among N subcarriers, the right side of
[Expression 2]
[0022]
The q row and p column are WN -kpnqIf the rank of the matrix A with M rows and L columns is L, a so-called general inverse matrix exists. (A*A)-1A*Is a matrix with L rows and M columns. However, A*Is a conjugate transpose of A, L rows and M columns, and A*A is a matrix of L rows and L columns. Considering the left side of
[0023]
The q row and p column are WN -kpnqEven when the rank of the matrix A of M rows and L columns is smaller than L, a matrix of L rows and M columns is uniformly obtained as follows, and the matrix and M complex numbers x (nq) To obtain a column vector consisting of L complex numbers. If the rank of the matrix A with M rows and L columns is r (r ≦ L), then the matrix A can be expressed using an appropriate unitary matrix U (where M rows and M columns) and V (where L rows and L columns). Can be performed (singular value decomposition theorem, or Autonne-Eckart-Young theorem).
[Equation 3]
[0024]
Where σ1, Σ2, ..., σrIs a positive non-zero singular value of the matrix A with M rows and L columns, and the matrix A with L rows and L columns*The non-zero eigenvalue of A is σ1 2, Σ2 2, ..., σr 2It becomes. Therefore, general inverse matrix A+Is obtained as follows. A+Is a matrix of L rows and M columns.
[Expression 4]
[0025]
Thus, the general inverse matrix A of
[0026]
Further, the matched filter according to the third, fourth, seventh, and eighth aspects needs information on a delay time difference. A matched filter is formed by multiplying the time-reversed waveform for each subcarrier of the used symbol part. That is, the operation in the matched filter is as follows, and M complex numbers x (nq) To the above-mentioned matrix A of L rows and M columns in a column vector (bold x)*Is multiplied from the left. Each component of a column vector composed of L complex numbers as an output is a signal of each separated subcarrier.
[Equation 5]
[0027]
[First embodiment]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
[0028]
In the quadrature demodulation and
[0029]
Based on the information on the time difference between the synchronization signal of the
[0030]
Next, M ′ complex numbers x (nq) And the time difference information of the slowest delayed wave of the delay
[0031]
FIG. 2 shows the operation of
[0032]
FIG. 3 shows the effect of the simulation of
[0033]
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a
[0034]
In the
[0035]
The signal of each subcarrier separated by the matched
[0036]
The signals of the subcarriers with high accuracy may be processed in order by the propagation path
[0037]
The situation during this time will be described using equations. Hereinafter, M ′ complex numbers x (nq) And L complex numbers X (kp) Are simply written as x and X. Matrix A, A*The contents of are the same as described so far. The waveform input to the matched
[0038]
Column vector X output from matched
[0039]
FIG. 7 shows a simulation of the
[0040]
[Third embodiment]
This embodiment is a combination of the first embodiment and the second embodiment. A multicarrier demodulator 300 shown in FIG. 8 incorporates the matrix operation and
[0041]
[Fourth embodiment]
In this embodiment, the subcarrier
[0042]
For example, with QPSK modulation, symbols 00 (I / Q are both positive and equal), 01 (I is negative, Q is positive and absolute value is equal), and 11 (I / Q are both negative and equal) in one subcarrier. (I is positive, Q is negative, and absolute values are equal), but it should be sent, but as shown in (a) of FIG. Suppose there was a signal. In the normal determination, the closest symbol among
[0043]
On the other hand, in the soft decision, for example, calculation is performed as follows, and an intermediate symbol between
[0044]
FIG. 10 shows the configuration of the intercarrier
[0045]
FIG. 12 shows a simulation of the fourth embodiment having a multi-stage configuration of three stages, superimposed on the simulation shown in FIG. When the soft decision of the fourth embodiment is used, it can be seen that the error rate is further improved by the inter-carrier interference removing unit having the same number of stages. When the soft decision of the fourth embodiment is used, it is possible to provide a demodulator that does not significantly deteriorate the error rate even when delayed waves that exceed the guard interval by about 3T / 8 (total 5T / 8) arrive. Recognize.
[0046]
[Fifth embodiment]
In the present embodiment, among the configurations of the inter-carrier interference removal units 40-i of the
[0047]
This is shown in the present embodiment having the three-stage inter-carrier interference removal units 80-1 to 80-3 in FIG. As in the second embodiment, the output X of the matched
[0048]
FIG. 14 shows a simulation of the fifth example when the n-stage multistage configuration is changed. The second embodiment is shown as a comparative example. As shown in FIG. 14, the error rate of this embodiment is higher than that of the second embodiment up to 10 steps when δ is 0.3, and up to 5 steps when δ is 0.5. It can be seen that the example can reduce the error rate more than the second embodiment.
[0049]
[Sixth embodiment]
In the present embodiment, among the configurations of the inter-carrier interference canceling sections 440-i of the multicarrier demodulating apparatus of the fourth embodiment, symbols are inserted between the subcarrier symbol soft decision section 444-i and the propagation path characteristic reproducing section 413-i. An updater 87-i is provided. Accordingly, the inter-carrier interference removing unit 85-i and the inter-carrier interference estimating unit 86-i are labeled. The operation of each i-stage symbol updater 87-i is the column vector X which is the output of the subcarrier symbol soft decision section 444-i.iAnd the column vector X which is the output of the preceding i-1 stage symbol updater 87- (i-1).i-1'From, Xi'= (1-δ) Xi-1'+ ΔXiWhere δ is a column vector X by a constant operation of 0 <δ <1.i'Is calculated and output to the propagation path characteristic reproduction unit 413-i, and the relationship between the present embodiment and the fourth embodiment is the same as the relationship between the fifth embodiment and the second embodiment. FIG. 15 shows this embodiment having three stages of intercarrier interference canceling units 85-1 to 85-3. The operations of the symbol updaters 87-1 to 87-3 of the intercarrier interference canceling units 85-1 to 85-3 are the same as those of the symbol updaters 82-1 to 82-1 of the intercarrier interference canceling units 80-1 to 80-3 of FIG. The operation is the same as that of 82-3. That is, in the symbol updater 87-1 in FIG. 15, the output X of the subcarrier symbol soft decision unit 444-1.1To initial value X0X with 'as the zero vector1'= ΔX1Is output to the propagation path characteristic reproduction unit 413-1. In symbol updater 87-2 (3), output X of subcarrier symbol soft decision section 444-2 (3)2(XThree) And the output X of the symbol updater 87-1 (2)1'(X2') To X2'= (1-δ) X1'+ ΔX2 (XThree'= (1-δ) X2'+ ΔXThree) Is calculated and output to the propagation path characteristic reproduction unit 413-2 (3).
[0050]
FIG. 16 shows a simulation of the sixth embodiment when the n-stage multistage configuration is changed. A fourth example is shown as a comparative example. In this embodiment, the error rate is higher than that of the fourth embodiment up to 16 stages when δ is 0.3 and up to 10 stages when δ is 0.5. However, if the number of stages exceeds the number of stages, this embodiment is the fourth embodiment. It can be seen that the error rate can be reduced as compared with the embodiment.
[0051]
[Modification]
17 and 18 show a modification of the second embodiment, and FIGS. 19 and 20 show a modification of the fourth embodiment. 17 and 19, error correction is performed between the subcarrier
[0052]
In each of the above-described embodiments, it is assumed that the delay time difference between the earliest arrival wave and the latest delay wave is taken into account and that synchronization is established by the earliest arrival wave. Such a delay time difference may be output to each component. That is, a delay time difference considering the intensity of each delay wave, or a delay time difference between the slowest delay wave having the power equal to or higher than a predetermined threshold and the earliest arrival wave.
[0053]
In each of the above-described embodiments, the used symbol part is from the beginning of the guard interval of the delayed wave to the end of the effective symbol of the earliest incoming wave. However, the used symbol part is a subcarrier within the interval and the sample point is not a null carrier. It is sufficient if the number is L or more.
[0054]
In the first and third embodiments described above, the matrix calculation and
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
2A and 2B are conceptual diagrams showing the operation of the
3 is a simulation result diagram showing a relationship between a delayed wave and an error rate in the
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a
FIG. 5 is a block diagram showing details of the configuration of an intercarrier
6 is a block diagram showing a multi-stage configuration of an inter-carrier
7 is a simulation result diagram showing a relationship between a delayed wave and an error rate in the
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a multicarrier demodulator 300 according to a third embodiment of the present application.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of a soft decision device, which is a feature of a multicarrier demodulator according to a fourth embodiment of the present application.
FIG. 10 is a block diagram showing details of the configuration of an intercarrier
FIG. 11 is a block diagram showing a multistage configuration of an intercarrier
FIG. 12 is a simulation result diagram illustrating a relationship between a delayed wave and an error rate in the multicarrier demodulator according to the fourth embodiment;
FIG. 13 is a block diagram showing a multi-stage configuration by inter-carrier interference cancellers 80-1 to 80-3, which are components of a multicarrier demodulator according to a fifth embodiment of the present application.
FIG. 14 is a simulation result diagram showing the relationship between the number of repetitions (number of stages) n of the intercarrier interference canceling unit and the error rate in the multicarrier demodulation apparatus according to the fifth example.
FIG. 15 is a block diagram showing a multi-stage configuration of inter-carrier interference cancellation units 85-1 to 85-3 that are components of a multicarrier demodulator according to a sixth embodiment of the present application.
FIG. 16 is a simulation result chart showing the relationship between the number of repetitions (number of stages) n of the intercarrier interference cancellation unit and the error rate in the multicarrier demodulation apparatus according to the sixth example.
FIG. 17 is a block diagram showing details of the configuration of the intercarrier
FIG. 18 is a block diagram showing details of the configuration of an intercarrier
FIG. 19 is a block diagram showing details of the configuration of an intercarrier
FIG. 20 is a block diagram showing details of the configuration of an intercarrier
[Explanation of symbols]
10 Quadrature demodulation and sampling unit
21 Preamble extraction unit
22 Synchronization establishment unit
23 Delay time difference estimation unit
24 Subcarrier phase / amplitude estimation unit
25 Channel characteristics equalization section
26 Symbol determination unit
31 Used symbol extractor
32 Matrix operations and linear operations
33 Matched filter section
40, 440, 50, 60, 65, 70, 75 Inter-carrier interference removal unit
41, 51, 61, 66, 71, 76 Inter-carrier interference estimator
42 Subtractor
43 Error corrector
434 Soft Output Error Corrector
411, 441 Channel characteristic equalization section
412 Subcarrier symbol determination unit
413 Propagation path characteristic reproduction unit
414 Inter-carrier interference component calculation unit
444 Carrier symbol soft decision section
40-i, 440-i, 80-i, 85-i (1 ≦ i ≦ n) Inter-carrier interference canceller with n stages
81-i, 86-i (1 ≦ i ≦ n) Inter-carrier interference estimator
82-i, 87-i (1 ≦ i ≦ n) Symbol updater
Claims (16)
遅延波の遅延時間差を推定し、推定された遅延時間差を基に、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように有効シンボル長Tから長さTM/N(L≦M<N)の使用シンボルとなる部分を決定し、
サンプリング間隔T/Nで直交復調された複素ディジタル信号から、前記使用シンボル部分M点を用いてL本のサブキャリアを分離復調することを特徴とするマルチキャリア復調方法。A multicarrier modulation signal is received in which the effective symbol length is T, the frequency interval between adjacent N subcarriers is 1 / T, and NL (L <N) subcarriers are null carriers. In a multi-carrier demodulation method that separates and demodulates into
The delay time difference of the delay wave is estimated, and based on the estimated delay time difference, the length TM / N (L ≦ M <N) from the effective symbol length T so as not to include the portion in which the waveform distortion due to the delay wave occurs. Determine the part that will be used symbol
A multicarrier demodulating method, wherein L subcarriers are separated and demodulated from a complex digital signal demodulated orthogonally at a sampling interval T / N, using the used symbol portion M points.
遅延波の遅延時間差を推定し、推定された遅延時間差を基に、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように有効シンボル長とガードインターバル長の和T+TGIから長さTM'/N(L≦M'<N+(NTGI/T))の使用シンボル部分を決定したのち、
サンプリング間隔T/Nで直交復調された複素ディジタル信号から、前記使用シンボル部分M'点を用いてL本のサブキャリアを分離復調することを特徴とするマルチキャリア復調方法。The effective symbol length is T, the guard interval length added before the effective symbol length is T GI , the adjacent frequency interval of N subcarriers is 1 / T, and NL (L <N) subcarriers In a multicarrier demodulation method for receiving a multicarrier modulation signal in which is a null carrier and separating and demodulating each subcarrier,
The delay time difference of the delayed wave is estimated, and based on the estimated delay time difference, the length TM ′ / is calculated from the sum T + T GI of the effective symbol length and the guard interval length so as not to include the portion where the waveform distortion due to the delayed wave is generated After determining the used symbol portion of N (L ≦ M ′ <N + (NT GI / T)),
A multicarrier demodulating method, wherein L subcarriers are separated and demodulated using a used symbol portion M ′ point from a complex digital signal orthogonally demodulated at a sampling interval T / N.
遅延波の遅延時間差を推定し、推定された遅延時間差を基に、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように有効シンボル長Tから長さTM/N(M<N)の使用シンボル部分を決定する工程と、
サンプリング間隔T/Nで直交復調された複素ディジタル信号から、前記使用シンボル部分M点を用いてL本のサブキャリアを整合フィルタにより分離する工程と、
L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを仮判定し、仮判定したL個のシンボルから前記整合フィルタにより分離されたL本のサブキャリアの各信号に含まれる他のサブキャリアとの間の干渉成分を求め、前記整合フィルタにより分離したL本のサブキャリアからL本のサブキャリア間の前記干渉成分を減じて、より信頼度の高いL本のサブキャリアの信号を求める1乃至複数の干渉成分除去工程を有することを特徴とするマルチキャリア復調方法。A multicarrier modulation signal is received in which the effective symbol length is T, the frequency interval between adjacent N subcarriers is 1 / T, and NL (L <N) subcarriers are null carriers. In a multi-carrier demodulation method that separates and demodulates into
Use the length TM / N (M <N) from the effective symbol length T so that the delay time difference of the delay wave is estimated and the portion where the waveform distortion due to the delay wave is generated is not included based on the estimated delay time difference. Determining a symbol portion;
Separating the L subcarriers from the complex digital signal orthogonally demodulated at the sampling interval T / N by using the used symbol portion M points by a matched filter;
Between L subcarriers included in each signal of L subcarriers, which are provisionally determined from L subcarrier signals and which are separated from the temporarily determined L symbols by the matched filter 1 to a plurality of L subcarriers obtained by subtracting the interference component between the L subcarriers from the L subcarriers separated by the matched filter to obtain a signal of L subcarriers with higher reliability. A multicarrier demodulation method comprising an interference component removing step.
遅延波の遅延時間差を推定し、推定された遅延時間差を基に、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように有効シンボル長とガードインターバル長の和T+TGIから長さTM'/N(M'<N+(NTGI/T))の使用シンボル部分を決定する工程と、
サンプリング間隔T/Nで直交復調された複素ディジタル信号から、前記使用シンボル部分M'点を用いてL本のサブキャリアを整合フィルタにより分離する工程と、
L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを仮判定し、仮判定したL個のシンボルから前記整合フィルタにより分離されたL本のサブキャリアの各信号に含まれる他のサブキャリアとの間の干渉成分を求め、前記整合フィルタにより分離したL本のサブキャリアからL本のサブキャリア間の前記干渉成分を減じて、より信頼度の高いL本のサブキャリアの信号を求める1乃至複数の干渉成分除去工程を有することを特徴とするマルチキャリア復調方法。The effective symbol length is T, the guard interval length added before the effective symbol length is T GI , the adjacent frequency interval of N subcarriers is 1 / T, and NL (L <N) subcarriers In a multicarrier demodulation method for receiving a multicarrier modulation signal in which is a null carrier and separating and demodulating each subcarrier,
The delay time difference of the delay wave is estimated, and based on the estimated delay time difference, the length TM ′ / is calculated from the sum T + T GI of the effective symbol length and the guard interval length so as not to include the portion where the waveform distortion due to the delay wave is generated. Determining a used symbol portion of N (M ′ <N + (NT GI / T));
Separating the L subcarriers from the complex digital signal orthogonally demodulated at the sampling interval T / N by using the used symbol portion M ′ by a matched filter;
Between L subcarriers included in each signal of L subcarriers, which are provisionally determined from L subcarrier signals and which are separated from the temporarily determined L symbols by the matched filter 1 to a plurality of L subcarriers obtained by subtracting the interference component between the L subcarriers from the L subcarriers separated by the matched filter to obtain a signal of L subcarriers with higher reliability. A multicarrier demodulation method comprising an interference component removing step.
サンプリング間隔T/Nで直交復調されたN個の複素ディジタル信号を得る直交復調及びサンプリング部と、
遅延波の遅延時間差を推定する遅延時間差推定部と、
当該遅延時間差推定部の遅延時間差から、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように前記N個の複素ディジタル信号のうち使用シンボルとしてM個(L≦M<N)の複素ディジタル信号を抽出する使用シンボル抽出部と、
当該使用シンボル抽出部の出力する前記M個の複素ディジタル信号を用いてL本のサブキャリアを分離復調するための線形演算式であるL行M列の複素行列を計算する行列演算部と、
行列演算部の求めたL行M列の複素行列と前記M個の複素ディジタル信号による長さMの列ベクトルとを乗じてL本のサブキャリアを分離復調する線形演算部とを有することを特徴とするマルチキャリア復調装置。A multicarrier modulation signal is received in which the effective symbol length is T, the frequency interval between adjacent N subcarriers is 1 / T, and NL (L <N) subcarriers are null carriers. In a multicarrier demodulator that separates and demodulates
An orthogonal demodulation and sampling unit for obtaining N complex digital signals orthogonally demodulated at a sampling interval T / N;
A delay time difference estimator for estimating a delay time difference between delay waves;
From the delay time difference of the delay time difference estimation unit, M (L ≦ M <N) complex digital signals are used as symbols to be used among the N complex digital signals so as not to include a portion where waveform distortion due to a delay wave is generated. A used symbol extractor for extracting
A matrix operation unit for calculating an L-row M-column complex matrix that is a linear operation expression for separating and demodulating L subcarriers using the M complex digital signals output from the used symbol extraction unit;
A linear operation unit that separates and demodulates L subcarriers by multiplying a complex matrix of L rows and M columns obtained by the matrix operation unit and a column vector of length M by the M complex digital signals. Multicarrier demodulator.
サンプリング間隔T/Nで直交復調されたN+(NTGI/T)個の複素ディジタル信号を得る直交復調及びサンプリング部と、
遅延波の遅延時間差を推定する遅延時間差推定部と、
当該遅延時間差推定部の遅延時間差から、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように前記N+(NTGI/T)個の複素ディジタル信号のうち使用シンボルとしてM'個(L≦M'<N+(NTGI/T))の複素ディジタル信号を抽出する使用シンボル抽出部と、
当該使用シンボル抽出部の出力する前記M'個の複素ディジタル信号を用いてL本のサブキャリアを分離復調するための線形演算式であるL行M'列の複素行列を計算する行列演算部と、
行列演算部の求めたL行M'列の複素行列と前記M'個の複素ディジタル信号による長さM'の列ベクトルとを乗じてL本のサブキャリアを分離復調する線形演算部とを有することを特徴とするマルチキャリア復調装置。The effective symbol length is T, the guard interval length added before the effective symbol length is T GI , the adjacent frequency interval of N subcarriers is 1 / T, and NL (L <N) subcarriers In a multicarrier demodulator that receives a multicarrier modulation signal in which is a null carrier and separates and demodulates each subcarrier,
A quadrature demodulation and sampling unit for obtaining N + (NT GI / T) complex digital signals orthogonally demodulated at a sampling interval T / N;
A delay time difference estimator for estimating a delay time difference between delay waves;
From the delay time difference of the delay time difference estimator, M ′ symbols (L ≦ M) are used as symbols of use among the N + (NT GI / T) complex digital signals so as not to include a portion in which waveform distortion due to a delay wave is generated. A use symbol extraction unit for extracting a complex digital signal of '<N + (NT GI / T));
A matrix operation unit for calculating a complex matrix of L rows and M ′ columns, which is a linear operation expression for separating and demodulating L subcarriers using the M ′ complex digital signals output from the used symbol extraction unit; ,
A linear operation unit that separates and demodulates L subcarriers by multiplying a complex matrix of L rows and M ′ columns obtained by the matrix operation unit and a column vector of length M ′ by the M ′ complex digital signals. A multicarrier demodulator characterized by the above.
サンプリング間隔T/Nで直交復調されたN個の複素ディジタル信号を得る直交復調及びサンプリング部と、
遅延波の遅延時間差を推定する遅延時間差推定部と、
当該遅延時間差推定部の遅延時間差から、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように前記N個の複素ディジタル信号のうち使用シンボルとしてM個(M<N)の複素ディジタル信号を抽出する使用シンボル抽出部と、
当該使用シンボル抽出部の出力する前記M個の複素ディジタル信号を用いて整合フィルタによりL本のサブキャリアを分離する整合フィルタ部と、
L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを仮判定する仮判定器と、仮判定したL個のシンボルから前記整合フィルタ部で分離されたL本のサブキャリアの各信号に含まれる他のサブキャリアとの間の干渉成分を求める干渉成分推定器と、前記整合フィルタ部の出力するL本のサブキャリアの信号からL本のサブキャリア間の前記干渉成分を減じる干渉成分減算器とから成る1乃至複数の干渉成分除去部とを有することを特徴とするマルチキャリア復調装置。A multicarrier modulation signal is received in which the effective symbol length is T, the frequency interval between adjacent N subcarriers is 1 / T, and NL (L <N) subcarriers are null carriers. In a multicarrier demodulator that separates and demodulates
An orthogonal demodulation and sampling unit for obtaining N complex digital signals orthogonally demodulated at a sampling interval T / N;
A delay time difference estimator for estimating a delay time difference between delay waves;
From the delay time difference of the delay time difference estimation unit, M (M <N) complex digital signals are extracted as used symbols from the N complex digital signals so as not to include a portion in which waveform distortion due to a delayed wave occurs. A used symbol extractor,
A matched filter unit that separates L subcarriers by a matched filter using the M complex digital signals output from the used symbol extraction unit;
Temporary determinators that tentatively determine L symbols from L subcarrier signals and other signals included in each of the L subcarrier signals separated by the matched filter unit from the temporarily determined L symbols. An interference component estimator for obtaining an interference component between subcarriers and an interference component subtractor for subtracting the interference component between L subcarriers from the L subcarrier signals output from the matched filter unit. A multicarrier demodulator comprising one or more interference component removal units.
遅延波の遅延時間差を推定する遅延時間差推定部と、
当該遅延時間差推定部の遅延時間差から、遅延波による波形歪みの生じている部分を含まないように前記N+(NTGI/T)個の複素ディジタル信号のうち使用シンボルとしてM'個(M'<N+(NTGI/T))の複素ディジタル信号を抽出する使用シンボル抽出部と、
当該使用シンボル抽出部の出力する前記M'個の複素ディジタル信号を用いて整合フィルタによりL本のサブキャリアを分離する整合フィルタ部と、
L本のサブキャリアの信号からL個のシンボルを仮判定する仮判定器と、仮判定したL個のシンボルから前記整合フィルタ部で分離されたL本のサブキャリアの各信号に含まれる他のサブキャリアとの間の干渉成分を求める干渉成分推定器と、前記整合フィルタ部の出力するL本のサブキャリアの信号からL本のサブキャリア間の前記干渉成分を減じる干渉成分減算器とから成る1乃至複数の干渉成分除去部とを有することを特徴とするマルチキャリア復調装置。The effective symbol length is T, the guard interval length added before the effective symbol length is T GI , the adjacent frequency interval of N subcarriers is 1 / T, and NL (L <N) subcarriers Receives N + (NT GI / T) complex digital signals orthogonally demodulated at a sampling interval T / N in a multicarrier demodulator that receives a multicarrier modulation signal in which is a null carrier and separates and demodulates each subcarrier. An orthogonal demodulation and sampling unit;
A delay time difference estimator for estimating a delay time difference between delay waves;
From the delay time difference of the delay time difference estimation unit, M ′ symbols (M ′ <M ′ <M + <NT GI / T) are used as symbols to be used from among the N + (NT GI / T) complex digital signals so as not to include a portion where waveform distortion due to a delay wave is generated. A use symbol extraction unit for extracting N + (NT GI / T)) complex digital signals;
A matched filter unit that separates L subcarriers by a matched filter using the M ′ complex digital signals output from the used symbol extraction unit;
Temporary determinators that tentatively determine L symbols from L subcarrier signals and other signals included in each of the L subcarrier signals separated by the matched filter unit from the temporarily determined L symbols. An interference component estimator for obtaining an interference component between subcarriers and an interference component subtractor for subtracting the interference component between L subcarriers from the L subcarrier signals output from the matched filter unit. A multicarrier demodulator comprising one or more interference component removal units.
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