JP4083970B2

JP4083970B2 - OFDM digital signal relay device

Info

Publication number: JP4083970B2
Application number: JP2000353245A
Authority: JP
Inventors: 俊二中原; 浩一郎今村; 直彦居相; 啓之濱住; 一彦澁谷; 誠佐々木
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2008-04-30
Anticipated expiration: 2020-11-20
Also published as: JP2002158632A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変調内容が同一で、周波数が同一または異なる複数のＯＦＤＭデジタル信号を中継伝送するＯＦＤＭデジタル信号中継装置に関する。
【０００２】
［発明の概要］
本発明は、変調内容が同一で、周波数が同一または異なる複数のＯＦＤＭデジタル信号の中継伝送に関し、中継のために受信したＯＦＤＭデジタル信号のマルチパスの影響による特性劣化を改善し、かつ受信したＯＦＤＭデジタル信号の各キャリアのＣＮ比をできるだけ大きくなるように改善し、さらに、送信するＯＦＤＭデジタル信号の送信波各々のキャリアの電力を等しくすることにより中継装置の送信出力を有効に使用できるようにすることを、ＯＦＤＭデジタル信号の非再生中継により実現するものである。
【０００３】
【従来の技術】
一般に、デジタル信号の中継は、中継装置において受信デジタル信号を復調し、ビット判定を行い、再び変調して送信するような再生中継を採用している。しかし、再生中継を行わない場合、即ち、非再生中継の場合、ＯＦＤＭデジタル信号の非再生中継では、例えば図４に示すような中継方法が行われている。
【０００４】
即ち、ＯＦＤＭデジタル信号の中継においては、従来では、図４に示すように、１つの受信アンテナ１０１で受信されたＯＦＤＭデジタル信号は、ダウンコンバータ（Ｄｏｗｎ／ｃｏｎ）１０２にて特定周波数のIＦ（中間周波数）信号にダウンコンバートされ、不要波を除去するためのバンドパスフィルタ１０３を通過され、アップコンバータ（Ｕｐ／ｃｏｎ）１０４にて再び送信周波数にアップコンバートされ、増幅器１０５にて所要の出力レベルに増幅され、送信アンテナ４６から送信されていた。
【０００５】
なお、ＯＦＤＭデジタル信号の中継では、周波数及び変調内容が同一である場合と変調内容は同一であるが周波数が異なる場合とがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＯＦＤＭデジタル信号中継装置では、ＯＦＤＭデジタル信号の送信波を１つの受信アンテナで受信していたため、電波伝搬路のフェージングにより受信レベルが低下し、ＯＦＤＭデジタル信号の全キャリアのＣＮ比が低下しても、それを改善できずそのまま中継送信していた。そのため、従来では、中継装置で増幅され、再送信されたＯＦＤＭデジタル信号を受信しても誤り率特性は劣化したままであった。
【０００７】
また、受信されたＯＦＤＭデジタル信号に含まれるマルチパス歪の影響による劣化及びキャリア毎のＣＮ比の劣化が改善されることなく再送信されていたため、中継後のＯＦＤＭデジタル信号を受信した場合、中継後の伝送特性の劣化に加えて中継前の伝送特性の劣化が重なり、さらに誤り率特性の劣化が大きくなっていた。
【０００８】
さらに、中継するＯＦＤＭデジタル信号の伝送信号帯域内の振幅周波数特性を一定にするような改善も行われていないため、中継後のＯＦＤＭデジタル信号を受信した場合、キャリア毎にＣＮ比が異なるためＣＮ比の小さいキャリアの誤り率が劣化し、それが全キャリアの平均誤り率をさらに劣化させていた。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、変調内容が同一で、周波数が同一または異なる複数のＯＦＤＭデジタル信号の非再生中継伝送において、ＯＦＤＭデジタル信号の受信電波がフェージングを受けていても受信レベルを大きくすることができるようにして、受信したＯＦＤＭデジタル信号の特性劣化を改善でき、さらに、送信するＯＦＤＭデジタル信号の送信波各々のキャリアの電力を等しくすることにより中継装置の送信出力を有効に使用することを可能とするＯＦＤＭデジタル信号中継装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のＯＦＤＭデジタル信号中継装置は、周波数及び変調内容が同一のＯＦＤＭデジタル信号を中継伝送するＯＦＤＭデジタル信号中継装置であって、前記ＯＦＤＭデジタル信号の送信波を受信する複数の受信アンテナと、前記複数の受信アンテナで受信された複数系統の受信信号を系統毎にベースバンドデジタル信号に変換する手段と、前記複数系統の受信信号それぞれに対応したＦＩＲフィルタを備え、前記変換された複数系統のベースバンドデジタル信号を、系統毎に求められる伝送路の周波数応答から算出されるダイバーシティ合成用の重み付け係数に基づいて前記ＦＩＲフィルタ毎に算出されるフィルタ係数によりフィルタ処理することによって、各系統のベースバンドデジタル信号の周波数特性を適応的に変更する手段と、前記ＦＩＲフィルタ通過後の各系統のベースバンドデジタル信号をダイバーシティ合成して１系統のベースバンドデジタル信号を生成する手段と、前記生成された１系統のベースバンドデジタル信号を所望送信周波数のＯＦＤＭデジタル信号送信波に変換する手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１１】
また、本発明のＯＦＤＭデジタル信号中継装置は、異なる周波数で送られてきた同一変調内容の複数のＯＦＤＭデジタル信号を中継伝送するＯＦＤＭデジタル信号中継装置であって、前記変調内容が同一でも周波数が異なる複数のＯＦＤＭデジタル信号の送信波を受信する１以上の受信アンテナと、前記１以上の受信アンテナで受信された周波数が異なる複数のＯＦＤＭデジタル信号をバンドパスフィルタによって所望の周波数帯域の受信信号成分に分波する手段と、前記分波された複数系統の受信信号を系統毎にベースバンドデジタル信号に変換する手段と、前記複数系統の受信信号それぞれに対応したＦＩＲフィルタを備え、前記変換された複数系統のベースバンドデジタル信号を、系統毎に求められる伝送路の周波数応答から算出されるダイバーシティ合成用の重み付け係数に基づいて前記ＦＩＲフィルタ毎に算出されるフィルタ係数によりフィルタ処理することによって、各系統のベースバンドデジタル信号の周波数特性を適応的に変更する手段と、前記ＦＩＲフィルタ通過後の各系統のベースバンドデジタル信号をダイバーシティ合成して１系統のベースバンドデジタル信号を生成する手段と、前記生成された１系統のベースバンドデジタル信号を所望送信周波数のＯＦＤＭデジタル信号送信波に変換する手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、ＯＦＤＭデジタル信号の受信電波がフェージングを受けていても、受信レベルを大きくすることができるので、受信ＣＮ比を大きくすることができる。また、各系統のベースバンドデジタル信号の周波数特性を変更して合成するので、受信ＣＮ比をさらに改善することができ、受信したＯＦＤＭデジタル信号の特性劣化を改善することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭデジタル信号中継装置の構成を示すブロック図である。なお、この第１の実施形態は、例えばＳＦＮ（Single Frequency Network）のように周波数及び変調内容が同一のＯＦＤＭデジタル信号が送信されるシステムにおいて中継伝送する中継局で用いられる場合、あるいは変調内容が同一のままで周波数を変えて送信する場合に関する。
【００１５】
図１において、このＯＦＤＭデジタル信号中継装置は、信号伝送系が受信部１とダイバーシティ合成部２と送信部３と構成でされ、制御系が同期回路部４とフィルタ係数演算部５とで構成されている。
【００１６】
受信部１は、ブランチ数Ｌのスペースダイバーシティアンテナ（ブランチ＃０，＃１，…＃Ｌ−１）１１と、対応するアンテナの無線周波（ＲＦ）受信信号をベースバンドの受信信号に変換する系統数Ｌのダウンコンバータ（Ｄｏｗｎ／ｃｏｎ）１２と、系統数Ｌのベースバンド受信信号をデジタル信号（複素ベースバンド信号）に変換するＡ／Ｄ変換器１３とを備えている。
【００１７】
ダイバーシティ合成部２は、系統数ＬのＡ／Ｄ変換器１３の出力を受ける系統数ＬのＦＩＲフィルタ２１と、系統数ＬのＦＩＲフィルタ２１の出力を合成する信号合成回路２２とを備えている。
【００１８】
系統数ＬのＦＩＲフィルタ２１は、それぞれＭタップのトランスバーサルフィルタで構成され、各タップにはフィルタ係数演算部５から系統別に適応的に重み付けされたフィルタ係数ｗl(m)（ｍ＝０，１，２，…，Ｍ−１）が与えられるようになっている。
【００１９】
送信部３は、信号合成回路２２の出力をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器３１と、Ｄ／Ａ変換器３１の出力をＲＦ送信信号に変換するアップコンバータ（Ｕｐ／ｃｏｎ）３２と、ＲＦ送信信号のチャンネル（ＣＨ）を変換するチャンネル変換器（ＣＨ変換器）３３と、ＣＨ変換器３３の出力を所定レベルに増幅する増幅器３４と、増幅器３４で増幅されたＯＦＤＭデジタル信号の送信電波を送出する送信アンテナ３５とを備えている。なお、ＳＦＮの場合は中継局受信の周波数と同じ送信周波数なので、ＣＨ変換器３３は使用しない。
【００２０】
フィルタ係数演算部５は、受信部１のＡ／Ｄ変換器１３が出力するＬ系統の複素ベースバンド信号から各系統の周波数応答を求める伝送路応答演算回路５１と、伝送路応答演算回路５１が求めた周波数応答に基づきダイバーシティ合成用のキャリア毎の重み付け係数を演算する周波数重み付係数演算回路５２と、周波数重み付係数演算回路５２の出力に基づきダイバーシティ合成部２のＦＩＲフィルタ２１の各タップに出力するフィルタ重み係数ｗl(m)を求めるフィルタ係数演算回路５３とを備えている。
【００２１】
同期回路部４は、受信部１のＡ／Ｄ変換器１３が出力するＬ系統の複素ベースバンドデジタル信号のうち任意の１系統の複素ベースバンドデジタル信号を使用して、主に次の３つの制御信号を生成する。図示例では、ブランチ＃１の複素ベースバンド信号を使用している。
【００２２】
１つは、信号伝送系の受信部１のダウンコンバータ１２と送信部３のアップコンバータ３２において使用する周波数変換のための共通の周波数Loのローカル信号（以下「ローカル信号Lo」という）を生成する。
【００２３】
２つ目は、受信部１のＡ／Ｄ変換器１３、送信部３のＤ／Ａ変換器３１、ダイバーシティ合成部２及びフィルタ係数演算部５において使用するサンプリング周波数fsのクロック（以下「サンプリングクロックfs」という）を生成する。
【００２４】
３つ目は、フィルタ係数演算部５内の伝送路応答演算回路５１における系統数Ｌの離散フーリエ変換（ＤＦＴ、ＦＦＴ）のウィンドウ位置を設定するために共通に使用するシンボルタイミングクロックを発生する。
【００２５】
次に、以上のように構成されるＯＦＤＭデジタル信号中継装置の動作を図１を用いて説明する。
【００２６】
このＯＦＤＭデジタル信号中継装置では、ＯＦＤＭデジタル信号は、受信部１とダイバーシティ合成部２と送信部３のみを中継伝送される。
【００２７】
有効シンボル長Tu、キャリア数ＫのＯＦＤＭデジタル信号の変復調は、サンプリングクロックfsにより、分点数Noの逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ、ＩＦＦＴ）と分点数Noの離散フーリエ変換（ＤＦＴ、ＦＦＴ）によって行われる。
【００２８】
このとき、サンプリングクロックfsは、分点数Noと有効シンボル長Tuとの比（fs＝No／Tu）で与えられる。また、分点数Noとキャリア数Ｋとは、No＞Ｋの関係がある。
【００２９】
受信部１では、当該中継局の親局から送信されてきたＯＦＤＭデジタル信号の送信電波が、ブランチ数Ｌ（ｌ＝０，１，２，…，Ｌ−１）のスペースダイバーシティアンテナによって受信される。その受信された系統数Ｌの受信信号は、系統数Ｌのダウンコンバータ１２において、同期回路部４から供給される共通のローカル信号Loにより、それぞれＲＦ周波数帯から複素ベースバンド信号に変換される。
【００３０】
さらに、系統数LのＡ／Ｄ変換器１３において、同期回路部４から供給される共通のサンプリングクロックfsによりデジタル信号に変換される。
【００３１】
ダイバーシティ合成部２では、Ａ／Ｄ変換器１３にてデジタル化されたＬ系統の複素ベースバンド信号が、Ｍタップのトランスバーサルフィルタによって構成されるＬ系統のＦＩＲフィルタ２１にそれぞれ入力された後、信号合成回路２２において合成され、１系統の複素ベースバンド信号となる。
【００３２】
ＳＦＮ（Single Frequency Network）では、サービスエリア内の全ての送信局は、同一周波数で同一内容のＯＦＤＭ変調波を送信している。したがって、中継局は、中継伝送する送受信信号の周波数を同一にする必要がある。
【００３３】
即ち、送信部３では、ダイバーシティ合成部２から出力された１系統の複素ベースバンド信号が、Ｄ／Ａ変換器３１において受信部１と共通のサンプリングクロックfsによりアナログ信号に変換される。そして、変換されたアナログベースバンド信号は、アップコンバータ３２において、受信部１と共通のローカル信号Loにより、ＲＦ周波の信号に変換され、増幅器３４にて増幅され、アンテナ３５から送信される。なお、中継がＳＦＮでない場合には、ＣＨ変換器３３で所望の周波数に変換する。
【００３４】
以上の中継伝送動作の過程で、同期回路部４は、上記ローカル信号Lo、サンプリングクロックfsを精度良く生成して供給する。また、同期回路部４は、シンボルタイミングクロックを精度良く発生し、フィルタ係数演算部５内の伝送路応答演算回路５１に供給する。
【００３５】
さて、フィルタ係数演算部５における伝送路応答演算回路５１では、Ｌ系統の複素ベースバンド信号に基づき系統毎に伝送路の周波数応答Ｈl(k)を求める。周波数応答Ｈl(k)は、系統ｌのＯＦＤＭ信号のキャリアｋに作用する周波数応答を意味する。ＯＦＤＭデジタル信号には、伝送路推定に利用できる受信側既知のデータが挿入されており、ここではそれをパイロットと呼ぶ。
【００３６】
周波数応答Ｈl(k)は、受信信号を分点数Noの離散フーリエ変換（ＤＦＴ、ＦＦＴ）し、その出力から抽出したパイロットの値を既知のパイロットの値で複素除算することにより求める。
【００３７】
フィルタ係数演算部５における周波数重み付係数演算回路５２では、伝送路応答演算回路５１で求められたＬ系統の周波数応答Ｈl(k)に基づき、Ｌ系統のダイバーシティ合成用のキャリア毎の重み付け係数Ｗl(k)を求め、フィルタ係数演算回路５３に出力する。
【００３８】
このキャリア重み付け係数Ｗl(k)は、最大比合成の場合は、系統毎に次の式（１）ように与える。
【００３９】
【数１】

【００４０】
また、このキャリア毎の重み付け係数Ｗl(k)は、等利得合成の場合は、系統毎に次の式（２）ように与える。
【００４１】
【数２】

【００４２】
また、このキャリア毎の重み付け係数Ｗl(k)は、選択合成の場合は、系統毎に次の式（３）ように与える。
【００４３】
【数３】

【００４４】
次いで、フィルタ係数演算部５におけるフィルタ係数演算回路５３では、入力するＬ系統のダイバーシティ合成用のキャリア毎の重み付け係数Ｗl(k)に基づき、系統毎にNo−Ｋ個のヌルデータを加え、分点数Noの逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ、ＩＦＦＴ）を行うことによりNo個のフィルタ係数ｗl(m)を求め、ダイバーシティ合成部２のＦＩＲフィルタ２１の対応するタップに出力する。
【００４５】
このとき、フィルタ係数演算部５の逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ、ＩＦＦＴ）の分点数Noとダイバーシティ合成部２のＦＩＲフィルタ２１が備えるタップ数Ｍとは、Ｍ≦Noの関係にある。
【００４６】
このNo個のフィルタ係数ｗl(m)（ｍ＝０，１，２，…，No-1）のうち、ｍ＝０，１，２，…Ｍ−１のＭ個のフィルタ係数ｗl(m)をダイバーシティ合成部２における系統１のＦＩＲフィルタ２１にフィルタ係数として与えられる。
【００４７】
これにより、Ｌ系統のＦＩＲフィルタ２１を構成するトランスバーサルフィルタでは、系統別に適応的に重み付けされたフィルタ係数が与えられることになるので、受信部１で得られたＬ系統の複素ベースバンドデジタル信号は、Ｌ系統のＦＩＲフィルタ２１を通過することにより周波数特性が適応的に変更されることになる。
【００４８】
以上のように、この実施の形態によれば、ＯＦＤＭデジタル信号を非再生中継する場合において、ＯＦＤＭデジタル信号の受信電波がフェージングを受けた場合に、従来より大きな受信レベルが確保できるので、受信ＣＮ比を大きくすることができる。また、受信したＯＦＤＭデジタル信号をダイバーシティ合成するので、ＣＮ比をさらに改善することができるようになる。
【００４９】
また、同期回路部４が、受信部１の複数系統のベースバンドデジタル信号の任意の１系統を選択し、その１系統の信号に同期するサンプリングクロックを発生する手段と、その１系統の信号のキャリア再生を行って受信部１と送信部３で使用する周波数変換のための基準ローカル信号を発生する手段として機能している。
【００５０】
これにより、それぞれの系統のＯＦＤＭデジタル信号の周波数が一致し、なおかつサンプリング周波数が一致するようになる。したがって、当該中継装置でダイバーシティ合成する際に、精度の高い合成が行えるようになる。
【００５１】
また、フィルタ係数演算部５が、受信した複数系統のＯＦＤＭデジタル信号の各々についてキャリア毎の伝送路の周波数応答を得る手段と、その周波数応答から複数系統のＯＦＤＭ信号のダイバーシティ合成を行うためのキャリア毎の重み付け係数を系統毎に得る手段と、その系統毎のキャリア毎の重み付け係数を逆離散フーリエ変換してＦＩＲフィルタ２１に与えるべきフィルタ係数を得る手段として機能している。
【００５２】
これにより、各系統のＯＦＤＭデジタル信号をダイバーシティ合成する際に、ＯＦＤＭデジタル信号のキャリア毎に重み付け係数を与えることができ、どのキャリアについても同相合成が行えるようになり、ダイバーシティ合成後のＯＦＤＭデジタル信号全体のＣＮ比を大きくすることができるようになる。
【００５３】
また、フィルタ係数演算部５が、ダイバーシティ合成が最大比合成、もしくは等利得合成、もしくは選択合成となるようなキャリア毎の重み付け係数を系統毎に得る手段として機能している。
【００５４】
これにより、各系統のＯＦＤＭデジタル信号をダイバーシティ合成する際に、ＯＦＤＭのキャリア毎に最大比合成もしくは等利得合成もしくは選択合成となるように、キャリア毎に重み付け係数が得られるため、ＯＦＤＭのダイバーシティ合成として、キャリア毎にＣＮ比を大きくすることができるようなる。
【００５５】
さらに、フィルタ係数演算部５には、ダイバーシティ合成後のＯＦＤＭ信号の各々のキャリアの電力が等しくなるようなキャリア毎の重み付け係数を系統毎に得る手段として機能させることができる。
【００５６】
これによれば、ダイバ−シティ合成後のキャリアの電力を等しくすることができるので、当該中継装置の送信出力を有効に使用することができるようになる。
【００５７】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭデジタル信号中継装置の構成を示すブロック図である。
【００５８】
図２に示すように、この第２の実施形態では、図１に示した第１の実施形態のＯＦＤＭデジタル信号中継装置における伝送路応答演算回路５１と周波数重み付係数演算回路５２の間に、周波数間引き回路５４を挿入し、伝送路応答演算回路５１でキャリア毎に得られた周波数応答から一部のキャリアの周波数応答を間引くようにしたものである。
【００５９】
図３は、周波数間引き回路５４の動作説明図である。図３において、周波数間引き回路５４では、伝送路応答演算回路５１からの系統毎のＫ個の周波数応答Ｈl(k)にNo−K個のヌルデータを加えたNo個の周波数応答Ｈl(n)に対し１／Ｎの間引きを行い、No／Ｎ個の周波数応答Ｈl(n)を得る。
【００６０】
Ｎは、２，４，８，…と変化させる。Ｎ＝２の場合には，No／２個の周波数応答Ｈl(n)が得られ、Ｎ＝４の場合には，No／４個の周波数応答Ｈl(n)が得られる。
【００６１】
周波数間引き回路５４では、このようにして得られたNo／Ｎ個の周波数応答Ｈl(n)からヌルデータを除いたＫ／Ｎの周波数応答Ｈl(n)を出力する。
【００６２】
周波数重み付係数演算回路５２では、各系統のキャリア毎にＫ／Ｎ個の重み付け係数Ｗl(k)を出力する。
【００６３】
フィルタ係数演算回路５３では、入力するＬ系統のダイバーシティ合成用のキャリア毎の重み付け係数Ｗl(k)に基づき、系統毎に（No−Ｋ）／Ｎ個のヌルデータを加え、分点数No／Ｎの逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ、ＩＦＦＴ）を行うことによりフィルタ係数ｗl(m)を出力する。
【００６４】
このとき、フィルタ係数演算部５の逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ、ＩＦＦＴ）の分点数Noとダイバーシティ合成部２のＦＩＲフィルタ２１を構成するトランスバーサルフィルタのタップ数Ｍとは、Ｍ≦No／Ｎの関係にある。
【００６５】
このNo／Ｎ個のフィルタ係数ｗl(m)（ｍ＝０，１，２，…，No／Ｎ−１）のうち、ｍ＝０，１，２，…Ｍ−１のＭ個のフィルタ係数ｗl(m)をダイバーシティ合成部２における系統１のＦＩＲフィルタ２１にフィルタ係数として与えられる。
【００６６】
なお、図２において、周波数間引き回路５４は、周波数重み付係数演算回路５２とフィルタ係数演算回路５３の間に挿入しても良い。
【００６７】
つまり、この第２の実施形態では、フィルタ係数演算部５において、キャリア毎に得られた周波数応答から一部のキャリアの周波数応答を間引く手段、もしくはキャリア毎の重み付け係数から一部のキャリアの重み付け係数を間引く手段を設けるようにしてある。
【００６８】
これにより、周波数重み付係数演算回路５２とフィルタ係数演算回路５３の演算規模を小さくすることができるようになる。
【００６９】
また、ダイバーシティ合成部２の系統毎のＦＩＲファイルタ２１を構成するトランスバーサルフィルタのタップ数も小さくすることができ、回路規模の縮小が可能となる。
【００７０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、第１の実施形態と第２の実施形態の双方または一方に次の事項を追加して構成したものである。
【００７１】
即ち、第１の実施形態と第２の実施形態の双方または一方のＯＦＤＭデジタル信号中継装置において、受信部１の各系統に、ブランチ数Ｌのスペースダイバーシティアンテナ１１の受信信号に対し個別の利得を持つ信号増幅器を挿入する。
【００７２】
この信号増幅器は、各系統毎にその後のダウンコンバータ１２とＡ／Ｄ変換器１３において最適な信号レベルとなるように利得glを制御するＡＧＣ回路を備えている。
【００７３】
各系統毎の信号増幅器は、増幅した受信ＯＦＤＭデジタル信号を出力する他、各系統毎にＡＧＣで求めた利得情報glを伝送路応答演算回路５１に出力している。
【００７４】
伝送路応答演算回路５１では、系統毎に求められた伝送路の周波数応答Ｈl(k)に１／glを乗じた値（１／gl）Ｈl(k)を、利得補正された周波数応答Ｈl(k)として出力する。
【００７５】
このように、この第３の実施形態では、受信部１の各系統毎に設けた増幅器の利得情報を得る手段と、受信した複数系統のＯＦＤＭデジタル信号の各々について得られたキャリア毎の伝送路の周波数応答を各系統毎に得られた利得値で除算する手段とを備える。
【００７６】
これにより、受信部の各系統に設ける増幅器の利得が異なっても、系統毎に正しい伝送路の周波数応答を求めることが可能となるので、各系統へのＯＦＤＭデジタル信号の入力レベルが異なっても、効果的なダイバーシティ合成ができるようになる。
【００７７】
（第４の実施形態）
この第４の実施形態は、異なる周波数で送られてきた同一変調内容の複数のＯＦＤＭデジタル信号を中継伝送するＯＦＤＭデジタル信号中継装置に関する。
【００７８】
このＯＦＤＭデジタル信号中継装置は、上記第１〜第３の実施の形態におけるＯＦＤＭデジタル信号中継装置の受信部１を次のように構成することにより実現できる。
【００７９】
即ち、第１〜第３の実施形態で示す受信部１において、L個の異なる送信周波数で送信されてきた同一変調内容のＯＦＤＭデジタル信号を、１以上の受信アンテナで受信し、バンドパスフィルタによって分波し、系統数Ｌのダウンコンバータにそれぞれ入力するようにする。そして、系統数Ｌのダウンコンバータに同期回路部４から異なる周波数のローカル信号を入力して、系統数Ｌの複素ベースバン信号に変換する。以降は、第１〜第３の実施形態と同様である。
これにより、変調内容は同一であるが、周波数が異なる複数のＯＦＤＭデジタル信号の中継伝送を、第１〜第３の実施形態と同様の効果を奏しつつ実施することができる。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、変調内容が同一で、周波数が同一または異なる複数のＯＦＤＭデジタル信号の非再生中継伝送において、ＯＦＤＭデジタル信号の受信電波がフェージングを受けていても受信レベルを大きくすることができるようにして、受信したＯＦＤＭデジタル信号の特性劣化を改善でき、さらに、送信するＯＦＤＭデジタル信号の送信波各々のキャリアの電力を等しくすることにより中継装置の送信出力を有効に使用することを可能とするＯＦＤＭデジタル信号中継装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭデジタル信号中継装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭデジタル信号中継装置の構成を示すブロック図である。
【図３】周波数間引き回路の動作説明図である。
【図４】従来のＯＦＤＭデジタル信号中継装置の構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１受信部
２ダイバーシティ合成部
３送信部
４同期回路部
５フィルタ係数演算部
１１ブランチ数Ｌのスペースダイバーシティアンテナ
１２系統数Ｌのダウンコンバータ（Ｄｏｗｎ／ｃｏｎ）
１３系統数ＬのＡ／Ｄ変換器
２１系統数ＬのＦＩＲフィルタ
２２信号合成回路
３１Ｄ／Ａ変換器
３２アップコンバータ（Ｕｐ／ｃｏｎ）
３３チャンネル変換器（ＣＨ変換器）
３４増幅器
３５送信アンテナ
５１伝送路応答演算回路
５２周波数重み付け係数演算回路
５３フィルタ係数演算回路
５４周波数間引き回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an OFDM digital signal relay apparatus that relays and transmits a plurality of OFDM digital signals having the same modulation contents and the same or different frequencies.
[0002]
[Summary of Invention]
The present invention relates to relay transmission of a plurality of OFDM digital signals having the same modulation contents and the same or different frequencies, and improves the characteristic deterioration due to the multipath effect of the OFDM digital signals received for relay, and the received OFDM The CN ratio of each carrier of the digital signal is improved to be as large as possible, and the transmission power of the relay apparatus can be effectively used by equalizing the carrier power of each transmission wave of the OFDM digital signal to be transmitted. This is realized by non-regenerative relay of the OFDM digital signal.
[0003]
[Prior art]
Generally, digital signal relaying employs regenerative relaying in which a received digital signal is demodulated in a relay device, bit determination is performed, and modulation is performed again before transmission. However, when the regenerative relay is not performed, that is, in the case of the non-regenerative relay, a non-regenerative relay of the OFDM digital signal uses a relay method as shown in FIG. 4, for example.
[0004]
That is, in relaying an OFDM digital signal, conventionally, as shown in FIG. 4, an OFDM digital signal received by one receiving antenna 101 is converted into an IF (intermediate) by a down converter (Down / con) 102. Frequency) signal, passed through a band-pass filter 103 for removing unwanted waves, up-converted again to a transmission frequency by an up-converter (Up / con) 104, and set to a required output level by an amplifier 105. It was amplified and transmitted from the transmitting antenna 46.
[0005]
In relaying an OFDM digital signal, the frequency and modulation content may be the same, and the modulation content may be the same but the frequency may be different.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional OFDM digital signal relay apparatus, since the transmission wave of the OFDM digital signal is received by one receiving antenna, the reception level is reduced due to fading of the radio wave propagation path, and the CN ratio of all carriers of the OFDM digital signal is reduced. However, it could not be improved and it was relayed as it was. For this reason, conventionally, even when an OFDM digital signal amplified by a relay device and retransmitted is received, the error rate characteristic remains degraded.
[0007]
In addition, when the OFDM digital signal after the relay is received because the degradation due to the influence of the multipath distortion included in the received OFDM digital signal and the deterioration of the CN ratio for each carrier have been retransmitted, the relay is performed. In addition to the later degradation of transmission characteristics, the degradation of transmission characteristics before relaying overlapped, and the degradation of error rate characteristics was further increased.
[0008]
Further, since no improvement has been made to make the amplitude frequency characteristic in the transmission signal band of the OFDM digital signal to be relayed constant, when the relayed OFDM digital signal is received, the CN ratio differs for each carrier. The error rate of carriers with a small ratio deteriorated, which further deteriorated the average error rate of all carriers.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention is to increase the reception level even when the received radio wave of the OFDM digital signal is fading in non-regenerative relay transmission of a plurality of OFDM digital signals having the same modulation contents and the same or different frequencies. It is possible to improve the characteristic degradation of the received OFDM digital signal, and to effectively use the transmission output of the relay device by equalizing the power of the carrier of each transmission wave of the transmitted OFDM digital signal. An object of the present invention is to provide an OFDM digital signal relay device that can be used.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an OFDM digital signal relay apparatus of the present invention is an OFDM digital signal relay apparatus that relays and transmits an OFDM digital signal having the same frequency and modulation content, and receives a transmission wave of the OFDM digital signal. comprising a plurality of receiving antennas, and means for converting the baseband digital signal received signals of a plurality of systems received by the plurality of receiving antennas for each system, the FIR filter corresponding to the respective received signals of said plurality of systems, Filtering the converted baseband digital signals of a plurality of systems with a filter coefficient calculated for each FIR filter based on a weighting coefficient for diversity synthesis calculated from a frequency response of a transmission path obtained for each system by, the frequency characteristic of the baseband digital signals of each system And means for changing the応的, means for generating a base band digital signal of one system baseband digital signals of each path after passing through the FIR filter and diversity combining, the baseband digital signal of the generated one system And a means for converting the signal into an OFDM digital signal transmission wave having a desired transmission frequency.
[0011]
The OFDM digital signal relay device of the present invention is an OFDM digital signal relay device that relays and transmits a plurality of OFDM digital signals having the same modulation content transmitted at different frequencies, and the frequency is different even if the modulation content is the same. One or more receiving antennas that receive transmission waves of a plurality of OFDM digital signals, and a plurality of OFDM digital signals that are received at different frequencies by the one or more receiving antennas are converted into received signal components in a desired frequency band by a bandpass filter. and means for demultiplexing, means for converting the received signal of the demultiplexed a plurality of systems into a baseband digital signal in each system, the FIR filter corresponding to the respective received signals of said plurality of systems, which is the converted plurality the baseband digital signals of the system is calculated from the frequency response of the channel required for each system By filtering by the filter coefficient calculated for each of the FIR filter based on the weighting factor for diversity combining, and means for changing the frequency characteristic of the baseband digital signals of each path adaptively, after passing the FIR filter Means for diversity-combining baseband digital signals of each system to generate one system of baseband digital signals, and converting the generated one system of baseband digital signals into OFDM digital signal transmission waves of a desired transmission frequency Means.
[0012]
According to the present invention, since the reception level can be increased even if the received radio wave of the OFDM digital signal is fading, the reception CN ratio can be increased. Further, since the frequency characteristics of the baseband digital signals of each system are changed and synthesized, the received CN ratio can be further improved, and the characteristic deterioration of the received OFDM digital signal can be improved.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0014]
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an OFDM digital signal relay apparatus according to the first embodiment of the present invention. The first embodiment is used in a relay station that relays and transmits in an OFDM digital signal having the same frequency and modulation content, such as SFN (Single Frequency Network). The present invention relates to a case where transmission is performed while changing the frequency with the same frequency.
[0015]
In FIG. 1, the OFDM digital signal relay apparatus has a signal transmission system including a receiving unit 1, a diversity combining unit 2, and a transmitting unit 3, and a control system including a synchronizing circuit unit 4 and a filter coefficient calculating unit 5. ing.
[0016]
The receiving unit 1 includes a space diversity antenna (branches # 0, # 1,... # L-1) 11 having a number of branches L and a system for converting radio frequency (RF) reception signals of the corresponding antennas into baseband reception signals. A number L of down converters (Down / con) 12 and an A / D converter 13 that converts the number L of baseband received signals into a digital signal (complex baseband signal) are provided.
[0017]
The diversity combining unit 2 includes an LIR FIR filter 21 that receives the output of the L number of A / D converters 13 and a signal combining circuit 22 that combines the outputs of the L number of FIR filters 21. .
[0018]
The FIR filters 21 of the number of systems L are each composed of M-tap transversal filters, and filter coefficients wl (m) (m = 0, 1) are adaptively weighted for each system from the filter coefficient calculation unit 5 to each tap. , 2,..., M-1).
[0019]
The transmission unit 3 includes a D / A converter 31 that converts the output of the signal synthesis circuit 22 into an analog signal, an up converter (Up / con) 32 that converts the output of the D / A converter 31 into an RF transmission signal, A channel converter (CH converter) 33 for converting the channel (CH) of the RF transmission signal, an amplifier 34 for amplifying the output of the CH converter 33 to a predetermined level, and a transmission radio wave of the OFDM digital signal amplified by the amplifier 34 And a transmission antenna 35 for transmitting the signal. In the case of SFN, the CH converter 33 is not used because the transmission frequency is the same as the reception frequency of the relay station.
[0020]
The filter coefficient calculation unit 5 includes a transmission line response calculation circuit 51 for obtaining a frequency response of each system from the L complex baseband signals output from the A / D converter 13 of the reception unit 1, and a transmission line response calculation circuit 51. A frequency weighting coefficient calculating circuit 52 that calculates a weighting coefficient for each carrier for diversity combining based on the obtained frequency response, and each tap of the FIR filter 21 of the diversity combining unit 2 based on the output of the frequency weighting coefficient calculating circuit 52 And a filter coefficient calculation circuit 53 for obtaining a filter weight coefficient wl (m) to be output.
[0021]
The synchronization circuit unit 4 mainly uses the following three complex baseband digital signals among the L complex baseband digital signals output from the A / D converter 13 of the reception unit 1, and mainly uses the following three types of complex baseband digital signals: Generate a control signal. In the illustrated example, the complex baseband signal of branch # 1 is used.
[0022]
One is to generate a local signal (hereinafter referred to as “local signal Lo”) having a common frequency Lo for frequency conversion used in the down-converter 12 of the receiver 1 and the up-converter 32 of the transmitter 3 of the signal transmission system. .
[0023]
The second is a clock with a sampling frequency fs (hereinafter referred to as “sampling clock”) used in the A / D converter 13 of the receiver 1, the D / A converter 31 of the transmitter 3, the diversity combiner 2, and the filter coefficient calculator 5. fs ").
[0024]
Third, a symbol timing clock used in common to set the window position of the discrete Fourier transform (DFT, FFT) of the number of systems L in the transmission line response calculation circuit 51 in the filter coefficient calculation unit 5 is generated.
[0025]
Next, the operation of the OFDM digital signal relay apparatus configured as described above will be described with reference to FIG.
[0026]
In this OFDM digital signal relay apparatus, the OFDM digital signal is relayed and transmitted only through the receiving unit 1, the diversity combining unit 2, and the transmitting unit 3.
[0027]
Modulation / demodulation of an OFDM digital signal having an effective symbol length Tu and a carrier number K is performed by an inverse discrete Fourier transform (IDFT, IFFT) with a fractional number No and a discrete Fourier transform (DFT, FFT) with a fractional number No by a sampling clock fs. .
[0028]
At this time, the sampling clock fs is given by the ratio (fs = No / Tu) between the number of points No and the effective symbol length Tu. Further, the number of points No and the number of carriers K have a relationship of No> K.
[0029]
In the receiving unit 1, the transmission radio wave of the OFDM digital signal transmitted from the master station of the relay station is received by the space diversity antenna having the number of branches L (l = 0, 1, 2,..., L−1). . The received number L of received signals of the number of systems is converted from the RF frequency band to the complex baseband signal by the common local signal Lo supplied from the synchronization circuit unit 4 in the down converter 12 of the number of systems L, respectively.
[0030]
Further, in the A / D converters 13 having the number of systems L, the signals are converted into digital signals by the common sampling clock fs supplied from the synchronization circuit unit 4.
[0031]
In the diversity combining unit 2, after the L complex baseband signals digitized by the A / D converter 13 are respectively input to the L FIR filters 21 configured by M-tap transversal filters, The signal is synthesized by the signal synthesis circuit 22 and becomes a single complex baseband signal.
[0032]
In SFN (Single Frequency Network), all transmitting stations in a service area transmit OFDM modulated waves having the same content at the same frequency. Therefore, the relay station needs to make the frequency of the transmission / reception signal relayed and transmitted the same.
[0033]
That is, in the transmission unit 3, one complex baseband signal output from the diversity combining unit 2 is converted into an analog signal by the D / A converter 31 using the sampling clock fs common to the reception unit 1. The converted analog baseband signal is converted into an RF frequency signal by the local signal Lo common to the receiver 1 in the up-converter 32, amplified by the amplifier 34, and transmitted from the antenna 35. If the relay is not SFN, the CH converter 33 converts it to a desired frequency.
[0034]
In the process of the above relay transmission operation, the synchronization circuit unit 4 generates and supplies the local signal Lo and the sampling clock fs with high accuracy. In addition, the synchronization circuit unit 4 generates a symbol timing clock with high accuracy and supplies the symbol timing clock to the transmission line response calculation circuit 51 in the filter coefficient calculation unit 5.
[0035]
The transmission line response calculation circuit 51 in the filter coefficient calculation unit 5 obtains the transmission line frequency response H1 (k) for each system based on the L complex baseband signals. The frequency response Hl (k) means a frequency response acting on the carrier k of the OFDM signal of the system l. In the OFDM digital signal, data known on the receiving side that can be used for transmission path estimation is inserted, which is called a pilot here.
[0036]
The frequency response Hl (k) is obtained by subjecting the received signal to discrete Fourier transform (DFT, FFT) with a fractional number No, and complex-dividing the pilot value extracted from the output by the known pilot value.
[0037]
In the frequency weighting coefficient calculation circuit 52 in the filter coefficient calculation unit 5, based on the L system frequency response Hl (k) obtained by the transmission line response calculation circuit 51, the weighting coefficient Wl for each carrier for diversity combining of the L system. (k) is obtained and output to the filter coefficient calculation circuit 53.
[0038]
This carrier weighting coefficient Wl (k) is given by the following equation (1) for each system in the case of maximum ratio combining.
[0039]
[Expression 1]

[0040]
Further, the weighting coefficient Wl (k) for each carrier is given by the following equation (2) for each system in the case of equal gain synthesis.
[0041]
[Expression 2]

[0042]
In addition, the weighting coefficient Wl (k) for each carrier is given by the following equation (3) for each system in the case of selective combination.
[0043]
[Equation 3]

[0044]
Next, the filter coefficient calculation circuit 53 in the filter coefficient calculation unit 5 adds No-K null data for each system based on the input weighting coefficient Wl (k) for each carrier for diversity combining of L systems, By performing inverse discrete Fourier transform (IDFT, IFFT) of No, No filter coefficients wl (m) are obtained and output to corresponding taps of the FIR filter 21 of the diversity combining unit 2.
[0045]
At this time, the number of fraction points No. of the inverse discrete Fourier transform (IDFT, IFFT) of the filter coefficient calculation unit 5 and the number of taps M of the FIR filter 21 of the diversity synthesis unit 2 are in a relationship of M ≦ No.
[0046]
Of the No filter coefficients wl (m) (m = 0, 1, 2,..., No-1), M filter coefficients wl (m) of m = 0, 1, 2,. Is given as a filter coefficient to the FIR filter 21 of the system 1 in the diversity combining unit 2.
[0047]
Thereby, in the transversal filter constituting the L system FIR filter 21, adaptively weighted filter coefficients are given for each system, so that the L system complex baseband digital signal obtained by the receiving unit 1 is provided. The frequency characteristics are adaptively changed by passing through the L-system FIR filter 21.
[0048]
As described above, according to this embodiment, when the OFDM digital signal is subjected to non-regenerative relaying, when the received radio wave of the OFDM digital signal is subjected to fading, a higher reception level can be ensured than before. The ratio can be increased. In addition, since the received OFDM digital signal is diversity combined, the CN ratio can be further improved.
[0049]
The synchronizing circuit unit 4 selects any one of a plurality of baseband digital signals of the receiving unit 1 and generates a sampling clock synchronized with the one system signal, and the signal of the one system It functions as means for generating a reference local signal for frequency conversion to be used in the receiver 1 and transmitter 3 by performing carrier regeneration.
[0050]
As a result, the frequencies of the OFDM digital signals of the respective systems match, and the sampling frequencies match. Therefore, when diversity combining is performed by the relay device, highly accurate combining can be performed.
[0051]
Further, the filter coefficient calculation unit 5 obtains a frequency response of the transmission path for each carrier for each of the received multiple systems of OFDM digital signals, and a carrier for performing diversity combining of the multiple systems of OFDM signals from the frequency response. It functions as means for obtaining a weighting coefficient for each system and means for obtaining a filter coefficient to be given to the FIR filter 21 by performing inverse discrete Fourier transform on the weighting coefficient for each carrier for each system.
[0052]
As a result, when diversity combining OFDM digital signals of each system, a weighting coefficient can be given to each carrier of the OFDM digital signal, and in-phase combining can be performed for any carrier, and the OFDM digital signal after diversity combining can be performed. The overall CN ratio can be increased.
[0053]
Further, the filter coefficient calculation unit 5 functions as a means for obtaining a weighting coefficient for each carrier such that diversity combining is maximum ratio combining, equal gain combining, or selective combining.
[0054]
As a result, when combining OFDM digital signals of each system with diversity, a weighting coefficient is obtained for each carrier so that maximum ratio combining, equal gain combining, or selective combining is performed for each OFDM carrier. As a result, the CN ratio can be increased for each carrier.
[0055]
Furthermore, the filter coefficient calculation unit 5 can function as means for obtaining a weighting coefficient for each carrier so that the power of each carrier of the OFDM signal after diversity combining becomes equal for each system.
[0056]
According to this, since the powers of the carriers after diversity combining can be made equal, the transmission output of the relay device can be used effectively.
[0057]
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an OFDM digital signal relay apparatus according to the second embodiment of the present invention.
[0058]
As shown in FIG. 2, in the second embodiment, between the transmission line response calculation circuit 51 and the frequency weighting coefficient calculation circuit 52 in the OFDM digital signal relay device of the first embodiment shown in FIG. The frequency thinning circuit 54 is inserted, and the frequency response of some carriers is thinned out from the frequency response obtained for each carrier by the transmission path response calculation circuit 51.
[0059]
FIG. 3 is an explanatory diagram of the operation of the frequency thinning circuit 54. In FIG. 3, the frequency decimation circuit 54 adds No-K null data to K frequency responses Hl (n) for each system from the transmission line response calculation circuit 51 to No frequency responses Hl (n). On the other hand, 1 / N is thinned out to obtain No / N frequency responses Hl (n).
[0060]
N is changed to 2, 4, 8,. When N = 2, No / 2 frequency responses Hl (n) are obtained, and when N = 4, No / 4 frequency responses Hl (n) are obtained.
[0061]
The frequency thinning circuit 54 outputs a K / N frequency response Hl (n) obtained by removing null data from the No / N frequency responses Hl (n) thus obtained.
[0062]
The frequency weighting coefficient calculation circuit 52 outputs K / N weighting coefficients Wl (k) for each carrier of each system.
[0063]
The filter coefficient calculation circuit 53 adds (No−K) / N null data for each system based on the input weighting coefficient Wl (k) for each carrier for diversity combining of the L system, A filter coefficient wl (m) is output by performing inverse discrete Fourier transform (IDFT, IFFT).
[0064]
At this time, the number of fraction points No. of the inverse discrete Fourier transform (IDFT, IFFT) of the filter coefficient calculation unit 5 and the number of taps M of the transversal filter constituting the FIR filter 21 of the diversity combining unit 2 are M ≦ No / N. There is a relationship.
[0065]
Of the No / N filter coefficients wl (m) (m = 0, 1, 2,..., No / N-1), M filter coefficients of m = 0, 1, 2,. wl (m) is given as a filter coefficient to the FIR filter 21 of the system 1 in the diversity combining unit 2.
[0066]
In FIG. 2, the frequency thinning circuit 54 may be inserted between the frequency weighting coefficient calculation circuit 52 and the filter coefficient calculation circuit 53.
[0067]
In other words, in the second embodiment, the filter coefficient calculation unit 5 thins out the frequency response of some carriers from the frequency response obtained for each carrier, or weights some carriers from the weighting coefficient for each carrier. Means for thinning out the coefficient is provided.
[0068]
Thereby, the calculation scale of the frequency weighting coefficient calculation circuit 52 and the filter coefficient calculation circuit 53 can be reduced.
[0069]
Further, the number of taps of the transversal filter constituting the FIR filter 21 for each system of the diversity combining unit 2 can be reduced, and the circuit scale can be reduced.
[0070]
(Third embodiment)
The third embodiment is configured by adding the following items to both or one of the first embodiment and the second embodiment.
[0071]
That is, in the OFDM digital signal relay apparatus according to the first embodiment and / or the second embodiment, each system of the receiving unit 1 has an individual gain for the received signal of the space diversity antenna 11 having the number L of branches. Insert a signal amplifier with.
[0072]
This signal amplifier is provided with an AGC circuit that controls the gain gl so that the down-converter 12 and the A / D converter 13 thereafter have optimum signal levels for each system.
[0073]
In addition to outputting the amplified received OFDM digital signal, the signal amplifier for each system outputs gain information gl obtained by AGC for each system to the transmission line response calculation circuit 51.
[0074]
In the transmission line response calculation circuit 51, the frequency response Hl (k) obtained by multiplying the frequency response Hl (k) of the transmission line obtained for each system by 1 / gl (1 / gl) Hl (k) is corrected in gain. Output as k).
[0075]
As described above, in the third embodiment, the means for obtaining the gain information of the amplifier provided for each system of the receiver 1 and the transmission path for each carrier obtained for each of the received multiple systems of OFDM digital signals. The frequency response is divided by the gain value obtained for each system.
[0076]
As a result, even if the gain of the amplifier provided in each system of the receiving unit is different, it is possible to obtain the correct frequency response of the transmission path for each system, so even if the input level of the OFDM digital signal to each system is different Effective diversity synthesis will be possible.
[0077]
(Fourth embodiment)
The fourth embodiment relates to an OFDM digital signal relay apparatus that relays and transmits a plurality of OFDM digital signals having the same modulation content transmitted at different frequencies.
[0078]
This OFDM digital signal relay device can be realized by configuring the receiving unit 1 of the OFDM digital signal relay device in the first to third embodiments as follows.
[0079]
That is, in the receiving unit 1 shown in the first to third embodiments, OFDM digital signals having the same modulation content transmitted at L different transmission frequencies are received by one or more receiving antennas, and are received by a bandpass filter. The signal is demultiplexed and input to each of the down converters having the number of lines L. Then, a local signal having a different frequency is input to the down converter having the number of systems L from the synchronous circuit unit 4 and converted into a complex baseband signal having the number of systems L. The subsequent steps are the same as those in the first to third embodiments.
Accordingly, relay transmission of a plurality of OFDM digital signals having the same modulation contents but different frequencies can be performed while producing the same effects as those of the first to third embodiments.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the non-regenerative relay transmission of a plurality of OFDM digital signals having the same modulation content and the same frequency or different frequencies, even if the received radio wave of the OFDM digital signal is fading, the reception level Can improve the characteristic degradation of the received OFDM digital signal, and further, by making the power of each carrier of the transmitted OFDM digital signal equal, the transmission output of the relay device is made effective. An OFDM digital signal relay device that can be used can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an OFDM digital signal relay device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an OFDM digital signal relay device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of a frequency thinning circuit.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional OFDM digital signal relay device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Receiving part 2 Diversity combining part 3 Transmitting part 4 Synchronous circuit part 5 Filter coefficient calculating part 11 Space diversity antenna 12 with the number of branches L Down converter with the number of lines L (Down / con)
13 A / D converter 21 with L number of lines FIR filter 22 with L number of lines Signal synthesis circuit 31 D / A converter 32 Up converter (Up / con)
33 Channel converter (CH converter)
34 Amplifier 35 Transmitting antenna 51 Transmission path response calculation circuit 52 Frequency weighting coefficient calculation circuit 53 Filter coefficient calculation circuit 54 Frequency decimation circuit

Claims

周波数及び変調内容が同一のＯＦＤＭデジタル信号を中継伝送するＯＦＤＭデジタル信号中継装置であって、
前記ＯＦＤＭデジタル信号の送信波を受信する複数の受信アンテナと、
前記複数の受信アンテナで受信された複数系統の受信信号を系統毎にベースバンドデジタル信号に変換する手段と、
前記複数系統の受信信号それぞれに対応したＦＩＲフィルタを備え、前記変換された複数系統のベースバンドデジタル信号を、系統毎に求められる伝送路の周波数応答から算出されるダイバーシティ合成用の重み付け係数に基づいて前記ＦＩＲフィルタ毎に算出されるフィルタ係数によりフィルタ処理することによって、各系統のベースバンドデジタル信号の周波数特性を適応的に変更する手段と、
前記ＦＩＲフィルタ通過後の各系統のベースバンドデジタル信号をダイバーシティ合成して１系統のベースバンドデジタル信号を生成する手段と、
前記生成された１系統のベースバンドデジタル信号を所望送信周波数のＯＦＤＭデジタル信号送信波に変換する手段と、
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭデジタル信号中継装置。An OFDM digital signal relay device that relays and transmits an OFDM digital signal having the same frequency and modulation content,
A plurality of receiving antennas for receiving transmission waves of the OFDM digital signal;
Means for converting a plurality of received signals received by the plurality of receiving antennas into baseband digital signals for each system ;
An FIR filter corresponding to each of the received signals of the plurality of systems is provided, and the converted baseband digital signals of the plurality of systems are based on a weighting coefficient for diversity synthesis calculated from a frequency response of a transmission path obtained for each system. Means for adaptively changing the frequency characteristics of the baseband digital signal of each system by filtering with a filter coefficient calculated for each FIR filter ;
Means for diversity combining baseband digital signals of each system after passing through the FIR filter to generate one system of baseband digital signals ;
Means for converting the generated one baseband digital signal into an OFDM digital signal transmission wave having a desired transmission frequency;
An OFDM digital signal relay device comprising:

異なる周波数で送られてきた同一変調内容の複数のＯＦＤＭデジタル信号を中継伝送するＯＦＤＭデジタル信号中継装置であって、
前記変調内容が同一でも周波数が異なる複数のＯＦＤＭデジタル信号の送信波を受信する１以上の受信アンテナと、
前記１以上の受信アンテナで受信された周波数が異なる複数のＯＦＤＭデジタル信号をバンドパスフィルタによって所望の周波数帯域の受信信号成分に分波する手段と、
前記分波された複数系統の受信信号を系統毎にベースバンドデジタル信号に変換する手段と、
前記複数系統の受信信号それぞれに対応したＦＩＲフィルタを備え、前記変換された複数系統のベースバンドデジタル信号を、系統毎に求められる伝送路の周波数応答から算出されるダイバーシティ合成用の重み付け係数に基づいて前記ＦＩＲフィルタ毎に算出されるフィルタ係数によりフィルタ処理することによって、各系統のベースバンドデジタル信号の周波数特性を適応的に変更する手段と、
前記ＦＩＲフィルタ通過後の各系統のベースバンドデジタル信号をダイバーシティ合成して１系統のベースバンドデジタル信号を生成する手段と、
前記生成された１系統のベースバンドデジタル信号を所望送信周波数のＯＦＤＭデジタル信号送信波に変換する手段と、
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭデジタル信号中継装置。An OFDM digital signal relay device that relays and transmits a plurality of OFDM digital signals of the same modulation content transmitted at different frequencies,
One or more receiving antennas for receiving transmission waves of a plurality of OFDM digital signals having the same modulation contents but different frequencies;
Means for demultiplexing a plurality of OFDM digital signals having different frequencies received by the one or more receiving antennas into received signal components in a desired frequency band by a band-pass filter;
Means for converting the demultiplexed received signals of a plurality of systems into baseband digital signals for each system ;
An FIR filter corresponding to each of the received signals of the plurality of systems is provided, and the converted baseband digital signals of the plurality of systems are based on a weighting coefficient for diversity synthesis calculated from a frequency response of a transmission path obtained for each system. Means for adaptively changing the frequency characteristics of the baseband digital signal of each system by filtering with a filter coefficient calculated for each FIR filter ;
Means for diversity combining baseband digital signals of each system after passing through the FIR filter to generate one system of baseband digital signals ;
Means for converting the generated one baseband digital signal into an OFDM digital signal transmission wave having a desired transmission frequency;
An OFDM digital signal relay device comprising:

前記ＦＩＲフィルタのフィルタ係数をそれぞれ演算するフィルタ係数演算手段として、  As filter coefficient calculation means for calculating the filter coefficients of the FIR filter,
前記複数系統のベースバンドデジタル信号を入力して系統毎の伝送路の周波数応答を求める伝送路応答演算回路と、  A transmission line response calculation circuit for obtaining a frequency response of a transmission line for each system by inputting the plurality of baseband digital signals;
求められた系統毎の伝送路の周波数応答に基づきダイバーシティ合成用のキャリア毎の重み付け係数を演算する周波数重み付け係数演算回路と、  A frequency weighting coefficient calculating circuit for calculating a weighting coefficient for each carrier for diversity combining based on the frequency response of the transmission path for each system obtained;
求められた重み付け係数に基づき、系統別に適応的に重み付けされた各フィルタ係数を求めて前記ＦＩＲフィルタにそれぞれ出力するフィルタ係数演算回路と、  A filter coefficient calculation circuit that obtains each filter coefficient that is adaptively weighted for each system based on the obtained weighting coefficient and outputs the filter coefficient to the FIR filter;
を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のＯＦＤＭデジタル信号中継装置。  The OFDM digital signal relay device according to claim 1 or 2, further comprising:

ＯＦＤＭデジタル信号を中継伝送するＯＦＤＭデジタル信号中継装置であって、  An OFDM digital signal relay device that relays and transmits an OFDM digital signal,
前記ＯＦＤＭデジタル信号の送信波を受信する受信アンテナと、  A receiving antenna for receiving a transmission wave of the OFDM digital signal;
前記受信アンテナで受信された受信信号をベースバンドデジタル信号に変換する手段と、  Means for converting a received signal received by the receiving antenna into a baseband digital signal;
前記ベースバンドデジタル信号を入力して伝送路の周波数応答を求める伝送路応答演算回路と、求められた伝送路の周波数応答に基づき重み付け係数を演算する周波数重み付け係数演算回路と、求められた重み付け係数に基づき、適応的に重み付けされたフィルタ係数を求めるフィルタ係数演算回路とを有するフィルタ係数演算手段と、  A transmission line response calculation circuit for obtaining the frequency response of the transmission line by inputting the baseband digital signal, a frequency weighting coefficient calculation circuit for calculating a weighting coefficient based on the obtained frequency response of the transmission line, and the obtained weighting coefficient A filter coefficient calculation circuit having a filter coefficient calculation circuit for obtaining adaptively weighted filter coefficients based on
ＦＩＲフィルタを備え、前記変換されたベースバンドデジタル信号を、前記フィルタ係数演算手段で求められたフィルタ係数によりフィルタ処理することによって、ベースバンドデジタル信号の周波数特性を適応的に変更する手段と、  Means for adaptively changing the frequency characteristics of the baseband digital signal, comprising an FIR filter, and filtering the converted baseband digital signal with the filter coefficient obtained by the filter coefficient computing means;
前記周波数特性が適応的に変更されたベースバンドデジタル信号を所望送信周波数のＯＦＤＭデジタル信号送信波に変換する手段と、Means for converting a baseband digital signal whose frequency characteristics are adaptively changed into an OFDM digital signal transmission wave having a desired transmission frequency;
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭデジタル信号中継装置。  An OFDM digital signal relay device comprising: