JP6845044B2 - 無線通信装置および周波数オフセット補償方法 - Google Patents
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Description
ところで、近年、通信容量を大きくするために、複数の周波数帯を利用して信号を伝送する通信方式が検討されている。例えば、920MHz帯、2.4GHz帯、5GHz帯のうちの2つ以上の周波数帯を利用して信号が伝送される。そして、複数の周波数帯を利用して信号を伝送する通信方式においては、周波数帯ごとに周波数オフセットが補償される。
周波数オフセットは、受信信号中に所定の繰返し間隔で挿入されている系列を利用して推定される。この系列は、例えば、各フレームの先頭に付加されているプリアンブルにより実現される。以下、周波数オフセットの推定方法の一例を記載する。
ここで、周波数オフセット処理部27は、相互相関処理でプリアンブルを検出することにより周波数オフセットを推定するものとする。この場合、周波数オフセット処理部27は、相関器を用いて受信信号と既知信号パターンsとの間の相関を計算する。そうすると、相関値cは、(2)式で表される。
よって、上述の方法においては、推定可能な周波数オフセットの範囲は、±1/2Tである。例えば、IEEE802.11aでは、各フレームの先頭に付加されているプリアンブル(STF:short training field)を利用して周波数オフセットが推定される。ここで、STFは、0.8μ秒間隔で挿入される。よって、推定可能な周波数オフセットは、(5)式で計算される。
図4は、本発明の第1の実施形態に係わる無線通信装置2、3において使用される周波数オフセット処理部27の一例を示す。この実施例では、無線通信装置2、3は、N個の周波数帯を利用してデータを伝送する。図1〜図3に示す実施例では、無線通信装置2、3は、3個の周波数帯(920MHz帯、2.4GHz帯、5GHz帯)を利用してデータを伝送する。
優先度1:920MHz帯(信号S1)
優先度2:2.4GHz帯(信号S2)
優先度3:5GHz帯(信号S3)
920MHz帯を利用して伝送される信号S1の周波数オフセットΔf1が500kHzである。ここで、各周波数帯の周波数偏差は互いに同じであるものとする。この場合、2.4GHz帯を利用して伝送される信号S2の周波数オフセットΔf2は1304kHzであり、5GHz帯を利用して伝送される信号S3の周波数オフセットΔf3は2717kHzである。さらに、推定器31−1〜31−3により推定可能な周波数オフセットは±625kHzであるものとする。
図6は、本発明の第2の実施形態に係わる無線通信装置2、3において使用される周波数オフセット処理部27の一例を示す。なお、第2の実施形態では、各周波数帯の周波数偏差が完全に同一であるケースを想定する。
第1の実施形態では、各周波数帯の周波数偏差は、実質的に互いに同じと仮定しているが、第3の実施形態では、周波数帯毎に周波数偏差よりも小さな差があるケースを想定する。なお、第3の実施形態の周波数オフセット処理部27は、図4に示す第1の実施形態の周波数オフセット処理部27の構成と実質的に同様であるため説明を省略する。
この場合、最も優先度の高い周波数帯の周波数オフセットの推定値は(11)式で表される。なお、δ1は、推定器31−1による推定誤差を表す。
2、3 無線通信装置
10 送信回路
11a〜11c 信号生成回路
12 局部発振器
13 シンセサイザ
14a〜14c ミキサ
20 受信回路
21 局部発振器
22 シンセサイザ
23a〜23c ミキサ
24 A/D変換器
25 信号検出器
25x SNRモニタ
26 同期検出器
27 周波数オフセット処理部
28 データ再生器
29 優先度判定器
31−1〜31−N 推定器
32−1〜32−N 補償器
33−2〜33−N 仮補償器
Claims (6)
- 第1の周波数帯を利用して伝送される第1の信号および第2の周波数帯を利用して伝送される第2の信号を受信する無線通信装置であって、
発振器と、
前記発振器の出力信号から生成される第1の局発信号で前記第1の信号をダウンコンバートして第1のダウンコンバート信号を生成すると共に、前記発振器の出力信号から生成される第2の局発信号で前記第2の信号をダウンコンバートして第2のダウンコンバート信号を生成するダウンコンバート回路と、
前記第1の周波数帯の周波数オフセットおよび前記第2の周波数帯の周波数オフセットを補償する周波数オフセット処理部と、を備え、
前記周波数オフセット処理部は、
前記第1のダウンコンバート信号に基づいて前記第1の周波数帯の周波数オフセットを推定する第1の推定部と、
前記第1の推定部により推定された周波数オフセットに基づいて、前記第1の周波数帯の周波数オフセットを補償する第1の補償部と、
前記第1の推定部により推定された周波数オフセットに基づいて前記第2のダウンコンバート信号を補正することにより、前記第2の周波数帯の周波数オフセットを補償する仮補償部と、
前記仮補償部により補正された前記第2のダウンコンバート信号に基づいて、前記仮補償部により周波数オフセットが補償された前記第2の周波数帯の残留周波数オフセットを推定する第2の推定部と、
前記第2の推定部により推定された残留周波数オフセットに基づいて、前記仮補償部により周波数オフセットが補償された前記第2の周波数帯の残留周波数オフセットを補償する第2の補償部と、を備える
ことを特徴とする無線通信装置。 - 第1の周波数帯を利用して伝送される第1の信号および第2の周波数帯を利用して伝送される第2の信号を受信する無線通信装置であって、
発振器と、
前記発振器の出力信号から生成される第1の局発信号で前記第1の信号をダウンコンバートして第1のダウンコンバート信号を生成すると共に、前記発振器の出力信号から生成される第2の局発信号で前記第2の信号をダウンコンバートして第2のダウンコンバート信号を生成するダウンコンバート回路と、
所定の優先度に基づいて前記第1の周波数帯または前記第2の周波数帯を選択する選択部と、
前記第1の周波数帯の周波数オフセットおよび前記第2の周波数帯の周波数オフセットを補償する周波数オフセット処理部と、を備え、
前記周波数オフセット処理部は、
前記選択部により前記第1の周波数帯が選択されたときに、前記第1のダウンコンバート信号に基づいて前記第1の周波数帯の周波数オフセットを推定する第1の推定部と、
前記第1の推定部により推定された周波数オフセットに基づいて、前記第1の周波数帯の周波数オフセットを補償する第1の補償部と、
前記第1の推定部により推定された周波数オフセットに基づいて前記第2のダウンコンバート信号を補正することにより、前記第2の周波数帯の周波数オフセットを補償する仮補償部と、
前記仮補償部により補正された前記第2のダウンコンバート信号に基づいて、前記仮補償部により周波数オフセットが補償された前記第2の周波数帯の残留周波数オフセットを推定する第2の推定部と、
前記第2の推定部により推定された残留周波数オフセットに基づいて、前記仮補償部
により周波数オフセットが補償された前記第2の周波数帯の残留周波数オフセットを補償する第2の補償部と、を備える
ことを特徴とする無線通信装置。 - 前記選択部は、前記第1の周波数帯と前記第2の周波数帯のうち、周波数の低い周波数帯を選択する
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。 - 前記選択部は、前記第1の周波数帯と前記第2の周波数帯のうち、品質の高い周波数帯を選択する
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。 - 第1の周波数帯を利用して伝送される第1の信号および第2の周波数帯を利用して伝送される第2の信号を受信する無線通信装置において、前記第1の周波数帯および前記第2の周波数帯の周波数オフセットを補償する周波数オフセット補償方法であって、
発振器の出力信号から生成される第1の局発信号で前記第1の信号をダウンコンバートして第1のダウンコンバート信号を生成すると共に、前記発振器の出力信号から生成される第2の局発信号で前記第2の信号をダウンコンバートして第2のダウンコンバート信号を生成し、
前記第1のダウンコンバート信号に基づいて前記第1の周波数帯の周波数オフセットを推定して第1の推定値を生成し、
前記第1の推定値に基づいて、前記第1の周波数帯の周波数オフセットを補償し、
前記第1の推定値に基づいて前記第2のダウンコンバート信号を補正することにより、前記第2の周波数帯の周波数オフセットを仮補償し、
補正された前記第2のダウンコンバート信号に基づいて、周波数オフセットが仮補償された前記第2の周波数帯の残留周波数オフセットを推定して第2の推定値を生成し、
前記第2の推定値に基づいて、周波数オフセットが仮補償された前記第2の周波数帯の残留周波数オフセットを補償する
ことを特徴とする周波数オフセット補償方法。 - 第1の周波数帯を利用して伝送される第1の信号および第2の周波数帯を利用して伝送される第2の信号を受信する無線通信装置において、前記第1の周波数帯および前記第2
の周波数帯の周波数オフセットを補償する周波数オフセット補償方法であって、
発振器の出力信号から生成される第1の局発信号で前記第1の信号をダウンコンバートして第1のダウンコンバート信号を生成すると共に、前記発振器の出力信号から生成される第2の局発信号で前記第2の信号をダウンコンバートして第2のダウンコンバート信号を生成し、
前記第1の周波数帯および前記第2の周波数帯のうちで、所定の優先度に基づいて前記第1の周波数帯が選択されたときに、
前記第1のダウンコンバート信号に基づいて前記第1の周波数帯の周波数オフセットを推定して第1の推定値を生成し、
前記第1の推定値に基づいて、前記第1の周波数帯の周波数オフセットを補償し、
前記第1の推定値に基づいて前記第2のダウンコンバート信号を補正することにより、前記第2の周波数帯の周波数オフセットを仮補償し、
補正された前記第2のダウンコンバート信号に基づいて、周波数オフセットが仮補償された前記第2の周波数帯の残留周波数オフセットを推定して第2の推定値を生成し、
前記第2の推定値に基づいて、周波数オフセットが仮補償された前記第2の周波数帯の残留周波数オフセットを補償する
ことを特徴とする周波数オフセット補償方法。
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