DE112014006186T5

DE112014006186T5 - Empfangsvorrichtung und Empfangsverfahren

Info

Publication number: DE112014006186T5
Application number: DE112014006186.7T
Authority: DE
Inventors: Jun Ido; Satoshi Murata
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2014-01-17
Filing date: 2014-01-17
Publication date: 2016-09-29
Anticipated expiration: 2034-01-18
Also published as: WO2015107677A1; CN105917604B; JP5896393B2; CN105917604A; JPWO2015107677A1; DE112014006186B4

Abstract

Das Bestimmen von Unterbändern, die eingehende Wellenkomponenten, die aus einem Verzögerungsprofil detektiert werden, enthalten; und wenn eine andere Überlappung als eine Zurückweisungsregion in den Frequenz-Charakteristika zwischen den Filtern, die angrenzende Unterbänder passieren lassen, vorhanden ist, das Bestimmen eines Unterbandes, das diese angrenzenden Unterbänder enthält. Dann interpoliert eine Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4, welche die Passbänder aufweist, die zum Passierenlassen der bestimmten Unterbänder eingestellt sind, eine Sendeleitungs-Charakteristik in einer Frequenzrichtung durch Bandbegrenzen des Ausgangssignals einer Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Empfangsvorrichtung und ein Empfangsverfahren eines Orthogonal-Frequenzteiler-Multiplex-(ab jetzt als "OFDM" abgekürzt)Signals.
HINTERGRUND
In einem Signalübertragungssystem mit einem terrestrischen Digitalrundfunkschema, wie etwa ISDB-T und DVB-T, wird ein bekannter Pilotträger einem Sendesignal auf einer Sendeseite so zugeordnet, dass eine Empfangsseite leicht die Charakteristika einer Sendeleitung abschätzen kann. Bezüglich eines solchen Signalübertragungssystems, da seine Empfangsleistungsfähigkeit stark durch die Schätzgenauigkeit der Sendeleitung beeinträchtigt wird, ist es wichtig, die Sendeleitung korrekt aus dem Pilotträger abzuschätzen.
Zusätzlich sind verschiedene Schemata als Technik vorgeschlagen worden, die einen Pilotträger verwenden. Beispielsweise ist bei einem Signalübertragungssystem mit einem in Zeitrichtung und Frequenzrichtung eines Sendesignals zugewiesenen Pilotträger eine Empfangstechnik zum Demodulieren des Signals nach Ermitteln einer Sendeleitungsabschätzung für den Pilotträger bekannt gewesen.
Weiter, wenn eine Sendeleitung unter Verwendung eines Interpolationsfilters abgeschätzt würde, ist bekannt, dass die Schätzgenauigkeit der Sendeleitung vergrößert wird und die Empfangsleistungsfähigkeit verbessert wird, indem die den Interpolationsfilter passierende Rauschkomponente unterdrückt wird. Beispielsweise offenbart Patentdokument 1 eine Technik, die das Passband eines Interpolationsfilters auf Basis einer eingehenden Welle bestimmt, wobei die längste Verzögerungszeit aus den eingehenden Wellen des Sendesignals auf der Sendeleitung auftritt.
Da eine in Patentdokument 1 offenbarte Vorrichtung die Hochfrequenzkomponente jenseits der in dem empfangenen Signal enthaltenen maximalen Verzögerungszeit unterdrücken kann, kann sie die Rauschkomponente reduzieren, die in einer als Ergebnis der Interpolation ermittelten Sendeleitungsschätzung verbleibt.
Zusätzlich offenbart Patentdokument 2 eine Technik, die eine Interpolationsverarbeitung durch Multiraten-Filterverarbeitung durchführt, welche nur notwendige Signalkomponenten unter Verwendung von Filtern rekonstruiert, um ein eingegebenes Signal in eine Mehrzahl von Unterbändern zu teilen.
Weiterhin offenbart Patentdokument 3 eine Technik, welche die individuellen eingehenden Wellen, die durch ein Verzögerungsprofil in der Frequenzrichtung mit einer Mehrzahl verschiedener Bandpassfilter abgeschätzt werden, interpoliert. Zusätzlich werden in Patentdokument 3 die Ausgangssignale des Zeitrichtungs-Interpolationsfilters für die individuellen eingehenden Wellen gefiltert und kann ein gewünschtes Sendeleitungs-Schätzergebnis durch Addieren (Kombinieren) der Filterausgaben ermittelt werden.
Entsprechend kann sie das Passband des Frequenzrichtungs-Interpolationsfilters steuern, wodurch sie in der Lage ist, die Rauschkomponente zu reduzieren.
DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIK

Patentdokument 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 10-765226
Patentdokument 2: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2000-286821
Patentdokument 3: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. 2010-246024

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
In der Technik des Patentdokuments 1, obwohl die Hochfrequenzkomponente jenseits der maximalen Verzögerungszeit vermindert wird, weil der Interpolationsfilter aus einem Tiefpassfilter besteht, ist eine andere Rauschkomponente als die gewünschte Signalkomponente im Passband enthalten. Somit hat es das Problem gegeben, dass der Unterdrückungseffekt des Rauschens unzureichend ist.
Zusätzlich bezieht sich Patentdokument 2 auf eine Technik, welche die Frequenzantwortabschätzung jenseits der maximalen Verzögerungszeit wie im Patentdokument 1 unterdrückt. Zusätzlich, um die Mehrraten-Filterverarbeitung, wie im Patentdokument 2 beschrieben, zu implementieren, muss die Mehrzahl von Filtern in mehreren Stufen konstruiert sein. Entsprechend, um eine Konfiguration zu implementieren, die für das Verfolgen verschiedener realer Funkumgebungen in der Lage ist, muss die Schaltungsskala vergrößert oder die Rechenmenge expandiert werden, was ein Problem damit gibt, dass dies schwierig zu implementieren ist.
Weiterhin weist gemäß einer konventionellen, im Patentdokument 3 offenbarten Technik sie eine Konfiguration auf, in der die individuellen Bandpassfilter getrennt arbeiten und ihre Ausgaben kombiniert werden. Entsprechend, abhängig von Verzögerungsprofil der Sendeleitung und den Frequenz-Charakteristika der individuellen Bandpassfilter, verbleiben die eingehenden Wellenkomponenten mehr als notwendig im kombinierten Ergebnis der Filterausgaben, was das Problem gibt, nicht in der Lage zu sein, ein korrektes Sendeleitungs-Schätzergebnis zu ermitteln.
Beispielsweise wenn eine eingehende Wellenkomponente in einer Übergangsregion zwischen dem Passband und der Zurückweisungsregion des Bandpassfilters verbleibt, unterscheiden sich die Filterverstärkungen für die individuellen eingehenden Wellen von einer erwünschten Verstärkung aufgrund der Restkomponente. Als Ergebnis weist ein Sendeleitungs-Schätzergebnis Charakteristika auf, die sich von der echten Sendeleitung unterscheiden, wodurch die Qualität des Demodulationssignals beeinträchtigt wird. Ein solches Phänomen, dass die eingehende Wellenkomponente in der Übergangsregion der Bandpassfilter verbleibt, kann leicht auftreten, wenn die Passbänder der angrenzenden Bandpassfilter näher sind.
Übrigens wird, wenn man die Charakteristika der Übergangsregionen der Bandpassfilter so scharf wie möglich macht, es dies ihnen ermöglichen, in einem gewissen Grad die vorstehende Beeinträchtigung zu verhindern. Jedoch ist die Anzahl von Abgriffen der Filter begrenzt und das Einengen der Übergangsregion hat ebenfalls eine Grenze. Zusätzlich treten unter der begrenzten Anzahl von Abgriffen der Filter Nachteile auf, wie etwa das, dass die Frequenz-Charakteristika der Übergangsregion so scharf wie möglich gemacht werden, ein Brummen in Passband vergrößert, oder es verunmöglicht, eine ausreichende Abschwächung in der Rückweisungsregion sicherzustellen.
Aufgrund solcher neuer Probleme können sie keine fundamentale Lösung erzielen.
Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um die vorstehenden Probleme zu lösen. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Empfangsvorrichtung und ein Empfangsverfahren bereitzustellen, die zum Verbessern der Empfangsleistungsfähigkeit in der Lage sind, indem angemessen die Rauschkomponente der Sendeleitung mit einer einfachen Konfiguration reduziert wird.
MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
Die Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen eines OFDM-Signals mit einem bekannten Pilotträger, der sowohl in der Zeitrichtung als auch der Frequenzrichtung zugewiesen ist, wobei die Empfangsvorrichtung umfasst: eine Fourier-Transformationseinheit zum Durchführen einer diskreten Fourier-Transformation eines empfangenen Signals für jedes OFDM-Symbol, und zum Ausgeben ihres Ergebnisses; eine Pilotträger-Extrahiereinheit zum Extrahieren eines Signals, welches dem Pilotträger entspricht, aus dem Ausgabesignal der Fourier-Transformationseinheit, und zum Ausgeben des dem Pilotträger entsprechenden Signals; eine Zeitinterpolations-Filtereinheit zum Interpolieren, in einer Zeitrichtung, einer Sendeleitungs-Charakteristik für den Pilotträger, welche aus dem Ausgangssignal der Pilotträger-Extrahiereinheit geschätzt wird, und zum Ausgeben ihres Ergebnisses; einen Verzögerungsprofil-Detektor zum Detektieren eines Verzögerungsprofils einer Sendeleitung aus dem Ausgabesignal der Zeitinterpolations-Filtereinheit und zum Ausgeben des Verzögerungsprofils; eine Passband-Bestimmungseinheit zum Detektieren eingehender Wellenkomponenten der Sendeleitung aus dem Ausgabesignal des Verzögerungsprofil-Detektors und zum Bestimmen von Unterbändern, welche die eingehenden Wellenkomponenten enthalten, und zum Bestimmen, wenn eine Überlappung außer einer Zurückweisungsregion in den Frequenz-Charakteristik zwischen Filtern vorhanden ist, die angrenzende Unterbänder jeweils passieren lassen, eines Unterbands, das die angrenzenden Unterbänder enthält; eine Frequenz-Interpolationsfiltereinheit, in welcher Passbänder zum Passierenlassen der durch die Passband-Bestimmungseinheit bestimmten Unterbänder eingestellt sind, zum Interpolieren in der Frequenzrichtung der Sendeleitungs-Charakteristik für den Pilotträger durch Bandbegrenzen des Ausgabesignals der Zeitinterpolations-Filtereinheit; und einen Ausgleicher zum Durchführen von Demodulation für jeden Unterträger durch Teilen des Ausgabesignals der Fourier-Transformationseinheit durch das Ausgabesignal der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung bietet sie einen Vorteil, in der Lage zu sein, die Empfangsleistung zu verbessern, durch angemessenes Unterdrücken der Rauschkomponente der Sendeleitung mit einer einfachen Konfiguration.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Empfangsvorrichtung einer Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist ein Diagramm, das eine Konstellation eines Pilotträgers zeigt;
3 ist ein Flussdiagramm, das den Betrieb der Empfangsvorrichtung der Ausführungsform 1 zeigt;
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Frequenz-Interpolationsfiltereinheit der Ausführungsform 1 zeigt;
5 ist ein Diagramm, das ein Filterausgabespektrum zeigt;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verzögerungsprofils zeigt;
7 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Filterkoeffizienten-Generators der Ausführungsform 1 zeigt;
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Passband-Bestimmungseinheit der Ausführungsform 1 zeigt;
9 ist ein Diagramm, das ein Detektionsergebnis des Verzögerungsprofils und einer eingehenden Wellenkomponente zeigt;
10 ist ein Diagramm, das Daten zeigt, welche durch Bestimmen der Verarbeitung von Passbändern durch eine Passband-Bestimmungseinheit ermittelt werden (wenn keine eingehende Wellenkomponente in einer Übergangsregion vorhanden ist);
11 ist ein Diagramm, das ein Verzögerungsprofil zeigt, wenn eingehende Wellenkomponenten in einer Übergangsregion zwischen angrenzenden Filtern vorhanden sind;
12 ist ein Diagramm, das Daten zeigt, die durch Bestimmungsverarbeitung von Passbändern durch die Passband-Bestimmungseinheit ermittelt werden (wenn ein eingehende Wellenkomponente in der Übergangsregion vorhanden ist); und
13 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Frequenz-Interpolationsfiltereinheit einer Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Der beste Modus zum Ausführen der Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung detaillierter zu erläutern.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Empfangsvorrichtung einer Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Die in 1 gezeigte Empfangsvorrichtung ist eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen eines OFDM-Signals. Übrigens führt eine Sendeseite eine primäre Modulation ihrer Sendedaten unter Verwendung von QAM (Quadraturamplituden-Modulation) oder QPSK (Quadraturphasenschiebungs-Verschlüsselung) durch und sendet sie durch ein OFDM-Sendeschema mit einem in regulären Intervallen sowohl in Zeitrichtung als auch in Frequenzrichtung zugewiesenen Pilotträger.
Eine Fourier-Transformationseinheit 1 führt eine diskrete Fourier-Transformation eines empfangenen Signals S1 durch, das in ein Basisband umgewandelt worden ist, für jedes OFDM-Symbol, und gibt ihr Ergebnis aus. Übrigens werden die durch das OFDM-Schema gesendeten, individuellen Unterträgerkomponenten als Frequenzdomänensignal erhalten, welches aus der Fourier-Transformationseinheit 1 ausgegeben wird.
Eine Pilotträger-Extrahiereinheit 2 extrahiert ein Signal entsprechend einem Pilotträger aus dem Ausgangssignal der Fourier-Transformationseinheit 1 und gibt es aus. Beispielsweise wird in dem terrestrischen digitalen Rundfunk, wie ISDB-T oder DVB-T, ein bekannter Pilotträger alle vier Symbole in Zeitrichtung (Symbolrichtung) und alle 12 Träger in Frequenzrichtung (Trägerrichtung) inseriert, wie in 2 gezeigt. Bezüglich Abschätzung einer Sendeleitungs-Charakteristik wird sie durch Interpolieren eines Sendeleitungs-Schätzergebnisses für den Pilotträger sowohl in Zeitrichtung als auch in Frequenzrichtung implementiert.
Eine Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3 interpoliert in der Zeitrichtung die Sendeleitungs-Charakteristik für den Pilotträger, den sie gemäß dem Ausgabesignal der Pilotträger-Extrahiereinheit 2 schätzt.
Beispielsweise schätzt die Zeit-Interpolations-Filtereinheit 3 die Sendeleitungs-Charakteristik, welche dem Pilotträger entspricht, durch Dividieren des empfangenen Signals (Fourier-Transformations-Ausgabewerte) entsprechend dem Pilotträger durch das dem Pilotträger entsprechende bekannte Signal. Dann interpoliert sie die Sendeleitungs-Charakteristik entsprechend dem Pilotträger in der Zeitrichtung für jede derselben Unterträgerfrequenz und gibt sie aus.
Eine Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4, in der Passbänder, welche die Unterbänder passieren lassen, die durch eine Passband-Bestimmungseinheit 6 bestimmt sind, eingestellt werden, bandbegrenzt das Ausgabesignal der Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3 und interpoliert die Sendeleitungs-Charakteristik für den Pilotträger in der Frequenzrichtung. Somit wird auch die in der Zeitrichtung durch die Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3 interpolierte Sendeleitungs-Charakteristik in der Frequenzrichtung durch die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 interpoliert, so dass die Sendeleitungs-Charakteristik-Schätzergebnisse für alle Unterrahmen erhalten werden.
Ein Verzögerungsprofil-Detektor 5 detektiert ein Verzögerungsprofil der Sendeleitung aus dem Ausgabesignal der Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3. Beispielsweise führt sie inverse Fourier-Transformation des Ausgabesignals der Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3 durch und berechnet als das Verzögerungsprofil die Quadrate der Amplituden der individuellen komplexen Signale, welche durch die Transformation erhalten werden.
Die Passband-Bestimmungseinheit 6 detektiert die eingehenden Wellenkomponenten der Übertragungsleitung aus dem Ausgabesignal des Verzögerungsprofil-Detektors 5 und bestimmt die Unterbänder, die Teilbänder sind, welche die eingehenden Wellenkomponenten beinhalten.
Beispielsweise detektiert die Passband-Bestimmungseinheit 6 aus dem Verzögerungsprofil die Ankunftszeit und den Leistungswert eines Sendesignals (ab jetzt auch als eine "eingehende Welle" bezeichnet), die nach dem Wiederholen von Reflektion und Diffraktion durch die Sendeleitung ankommt und bestimmt ein Frequenzband (Teilband), welches die detektierte eingehende Wellenkomponente enthält.
Übrigens, bezüglich der Passbänder, welche die durch die Passband-Bestimmungseinheit 6 bestimmten Teilbänder passieren lässt, werden sie auf solche Weise gesteuert, dass sie notwendige und ausreichende Bandbreiten aufweisen, um alle eingehenden Wellenkomponenten passieren zu lassen, die aus dem Verzögerungsprofil detektiert werden.
Entsprechend ist das Passband nicht auf eines beschränkt, sondern es können manchmal zwei oder mehr Passbänder abhängig von der Bedingung der Sendeleitung existieren. Die Passband-Bestimmungseinheit 6 entscheidet über die Frequenzbänder, welche die eingehenden Wellenkomponenten beinhalten, als die Unterbänder und stellt die, die Unterbänder in der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 passierenden Passbänder unter Verwendung von Filterkategorie-Steuerinformation ein und verschiebt Steuerinformation, die später beschrieben wird.
Zusätzlich, wenn es eine andere Überlappung als eine Zurückweisungsregion in der Frequenz-Charakteristik zwischen den Filtern gibt, die jeweils angrenzende Unterbänder passieren, bestimmt die Passband-Bestimmungseinheit 6 ein Unterband, welches die angrenzenden Unterbänder beinhaltet.
Übrigens bezieht sich der Ausdruck "andere Überlappung als eine Zurückweisungsregion" auf entweder eine Überlappung zwischen den Passbändern in den Frequenz-Charakteristika zwischen den Filtern, oder eine Überlappung zwischen dem Passband und der Übergangsregion oder eine Überlappung zwischen den Übergangsregionen. Wenn eine Überlappung existiert, gibt es die Möglichkeit, dass die angrenzenden Filter dieselbe eingehende Wellenkomponente getrennt passieren lassen, so dass die Filterverstärkung sich von der gewünschten Verstärkung unterscheidet. Als ein Ergebnis eines solchen Falls kann sich das Sendeleitungs-Schätzergebnis von den Charakteristika der realen Sendeleitung unterscheiden, was die Qualität des Demodulationssignals verschlechtert.
Somit, falls die vorstehende Überlappung existiert, bestimmt die Passband-Bestimmungseinheit 6 das Teilband, welches die angrenzenden Teilbänder enthält.
Ein Ausgleicher 7 dividiert das Ausgabesignal der Fourier-Transformationseinheit 1 durch das Ausgabesignal der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4, um jeden der Unterträger zu demodulieren. Dies führt zu einem Demodulationssignal S2 für jeden Unterträger, welcher der Nachstufe zugeführt wird.
Übrigens, bezüglich der Fourier-Transformationseinheit 1, der Pilotträger-Extrahiereinheit 2, der Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3, der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4, dem Verzögerungsprofil-Detektor 5, der Passband-Bestimmungseinheit 6 und dem Ausgleicher 7 können sie als eine Hardware-Schaltung realisiert werden. Alternativ können die vorstehenden Komponenten 1 bis 7 als ein konkretes Mittel realisiert werden, in welchem Hardware und Software über einen Mikrocomputer kooperieren, der Programme ausführt, welche die einmalige Verarbeitung der vorliegenden Erfindung beschreiben.
Als Nächstes wird der Betrieb beschrieben.
3 ist ein Flussdiagramm, welches den Betrieb der Empfangsvorrichtung der Ausführungsform 1 zeigt.
Zuerst führt die Fourier-Transformationseinheit 1 die diskrete Fourier-Transformation des empfangenen Signals S1 für jedes der OFDM-Symbole durch (Schritt ST1).
Als Nächstes extrahiert die Pilotträger-Extrahiereinheit 2 aus dem Ausgangssignal der Fourier-Transformationseinheit 1 das dem, im empfangenen Signal enthaltenen Pilotträger entsprechende Signal und gibt es aus (Schritt ST2).
Die Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3 schätzt die Sendeleitungs-Charakteristik für jeden Pilotträger gemäß dem Ausgangssignal der Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3 ab und interpoliert die geschätzte Sendeleitungs-Charakteristik in der Zeitrichtung für jeden Unterträger (Schritt ST3).
Danach führt der Verzögerungsprofil-Detektor 5 die inverse diskrete Fourier-Transformation für das Ausgangssignal der Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3 durch, und gibt die Quadrate der Amplituden des durch die Transformation ermittelten komplexen Signals als das Verzögerungsprofil aus (Schritt ST4).
Die Passband-Bestimmungseinheit 6 bestimmt die Unterbänder, welche die eingehenden Wellenkomponenten der aus dem Ausgangssignal des Verzögerungsprofil-Detektors 5 detektierten Sendeleitung jeweils enthalten, und stellt die Passbänder, welche die bestimmten Unterbänder passieren lassen, in der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 ein (Schritt ST5).
Übrigens, falls es eine andere Überlappung gibt als die Rückweisungsregion in den Frequenz-Charakteristik zwischen den Filtern, welche jeweils die angrenzenden Unterbänder passieren lassen, bestimmt die Passband-Bestimmungseinheit 6 das Unterband, welches beide angrenzenden Unterbänder beinhaltet.
Die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4, in welcher die Passbänder zum Passieren lassen der durch die Passband-Bestimmungseinheit 6 bestimmten Unterbänder eingestellt werden, bandlimitiert das Ausgangssignal der Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3 zum Interpolieren in Frequenzrichtung der Sendeleitungs-Charakteristik für den Pilotträger (Schritt ST6).
Die in der Zeitrichtung durch die Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3 interpolierte Sendeleitungs-Charakteristik wird auch in der Frequenzrichtung durch die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 interpoliert, so dass die Sendeleitungs-Charakteristik-Schätzergebnisse aller Unterträger dem Ausgleicher 7 zugeführt werden.
Danach teilt der Ausgleicher 7 das Ausgangssignal der Fourier-Transformationseinheit 1 durch das Ausgangssignal der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4, um die individuellen Unterträger zu demodulieren und gibt das Demodulationssignal S2 für die individuellen Unterträger aus (Schritt ST7).
Als Nächstes wird eine Konfiguration und ein detaillierter Betrieb der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 in Ausführungsform 1 beschrieben. 4 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit der Ausführungsform 1 zeigt, die mit drei Bandpassfiltern versehen ist, die zum Passierenlassen des Maximums von drei Unterbändern in der Lage sind. Wie in 4 gezeigt, umfasst die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 in der Ausführungsform 1 die Unterband-Filtereinheiten 41a bis 41c, Filterkoeffizienten-Generatoren 42a bis 42c und einen Ausgabe-Addierer 43.
Die Unterband-Filtereinheit 41a ist ein Filter, welcher das Passband gemäß dem Filterkoeffizienten eingestellt hat, den der Filterkoeffizienten-Generator 42 erzeugt, und welcher das Ausgangssignal der Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3 bandbegrenzt. Gleichermaßen weist die Unterband-Filtereinheit 41b den gemäß dem Filterkoeffizienten, den der Filterkoeffizienten-Generator 42b erzeugt, eingestellte Passband auf und weist die Unterband-Filtereinheit 41c das gemäß dem Filterkoeffizienten, den der Filterkoeffizienten-Generator 42c erzeugt, eingestellte Passband auf, und sie beide bandbegrenzen jeweils das Ausgangssignal der Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3. Übrigens sind die Unterband-Filtereinheiten 41a bis 41c Filter mit zueinander unterschiedlichen Bandbreiten.
Der Filterkoeffizienten-Generator 42a, der die Filterkategorie-Steuerinformation a empfängt und die Schiebesteuer-Information a aus der Passband-Bestimmungseinheit 6, erzeugt den Filterkoeffizienten zum Frequenzschieben gemäß der Schiebesteuer-Information a, das Passband des Unterbandfilters ausgewählt gemäß der Filterkategorie-Steuerinformation a. Der Filterkoeffizient dient als der Filterkoeffizient, der einen effektiven Bandpassfilter für das Unterband bildet, welches beispielsweise die erste eingehende Wellenkomponente mit der kürzesten Verzögerungszeit im Verzögerungsprofil enthält.
Gleichermaßen erzeugt der Filterkoeffizienten-Generator 42b den Filterkoeffizienten zur Frequenzverschiebung gemäß der Schiebesteuer-Information b, dem Passband des Unterbandfilters, ausgewählt gemäß der aus der Passband-Bestimmungseinheit 6 empfangenen Filterkategorie-Steuerinformation b.
Beispielsweise dient der Filterkoeffizient als ein Filterkoeffizient, der einen Bandpassfilter bildet, welcher für das Unterband effektiv ist, das die eingehende Wellenkomponente mit der zweitkürzesten Verzögerungszeit enthält.
Der Filterkoeffizienten-Generator 42c erzeugt den Filterkoeffizienten für das Frequenzverschieben gemäß der Schiebesteuer-Information c, des Passbands des Unterbandfilters, ausgewählt gemäß der aus der Passband-Bestimmungseinheit 6 empfangenen Filterkategorie-Steuerinformation c.
Beispielsweise dient der Filterkoeffizient als ein Filterkoeffizient, der einen Bandpassfilter bildet, welcher für das Unterband effektiv ist, das die eingehende Wellenkomponente mit der drittkürzesten Verzögerungszeit enthält.
Übrigens, obwohl 4 eine Konfiguration zeigt, die zur Handhabung von maximal drei Unterbändern in der Lage ist, werden, wenn ein oder zwei Unterbänder ausreichen, um alle eingehenden Wellenkomponenten passieren zu lassen, die Filterkoeffizienten auf solche Weise erzeugt, dass sie ein oder zwei Unterband-Filtereinheiten, die effektiv sind, aus den Unterband-Filtereinheiten 41a bis 41c bilden. Zusätzlich werden die Ausgangssignale der Unterband-Filtereinheit 41a bis 41c durch den Ausgabe-Addierer 43 aufsummiert und dem Ausgleicher 7 zugeführt.
Als Nächstes wird das Passband der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 beschrieben.
Die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 ist ein Filter zum Durchführen der Interpolationsverarbeitung der Unterträger in der Frequenzrichtung, um Schätzungen der Sendeleitungs-Charakteristik für alle Unterträger zu ermitteln.
Hier muss die für das Abschätzen der Sendeleitungs-Charakteristik verwendete Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 ein Frequenzband aufweisen, das zum Passieren assen aller eingehenden, für Demodulation notwendigen Wellenkomponenten in der Lage ist.
Zur selben Zeit, falls das Passband des Filters ein Frequenzband enthält, ohne jegliche eingehende Wellenkomponente zu enthalten, passiert eine Rauschkomponente den Filter. Entsprechend sinkt die Schätzgenauigkeit der Sendeleitungs-Charakteristik, wodurch die Empfangsleistungsfähigkeit beeinträchtigt wird. Dies bedeutet, dass es erwünscht ist, dass die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 mit den minimalen notwendigen Passbändern implementiert wird.
Wie beispielsweise durch das Verzögerungsprofil von 5(a) gezeigt, wird ein Beispiel einer Sendeleitung beschrieben, die zwei eingehende Wellenkomponenten sendet, eine Hauptwelle und eine Verzögerungswelle. Hier zeigt die horizontale Achse die Ankunftszeit der eingehenden Wellenkomponenten und zeigt die vertikale Achse ihre Leistung. Wenn das Passband des Frequenz-Interpolationsfilters nicht gesteuert wird, wird es zu einem Tiefpassfilter, der alle eingehenden Wellenkomponenten in seinem Passband enthält. In diesem Fall, obwohl die Hochfrequenzkomponenten eliminiert werden, können viele gleichförmig über das gesamte Signalband verteilte Rauschkomponenten wie thermisches Rauschen zusätzlich zu den eingehenden Wellenkomponenten den Filter passieren.
Falls andererseits ein Filter, der nur die eingehenden Wellenkomponenten passieren lässt, realisiert werden kann, kann das Passierenlassen der Rauschkomponenten scharf unterdrückt werden, wie in 5(c) gezeigt.
Auf der realen Sendeleitung, wie in 6(a) gezeigt, gibt es einige Fälle, bei denen eine Mehrzahl von eingehenden Wellenkomponenten vorhanden sind, und wie in 6(b) gezeigt, gibt es einige Fälle, bei denen die Verzögerung sich aufgrund der Mehrzahl von eingehenden Wellenkomponenten verbreitert. Weiterhin muss beim Empfangen eines Signals, während sich die Empfangsvorrichtung bewegt, da die Sendeleitung von Zeit zu Zeit mit der Bewegung der Empfangsvorrichtung variiert, die Empfangsvorrichtung einer solchen Variation der Sendeleitung adaptiv folgen.
Die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 der Ausführungsform 1, die eine Mehrzahl von Filtern (Unterband-Filtereinheiten) mit unterschiedlichen Bandbreiten umfasst, wählt die Filter anhand des realen Verzögerungsprofils aus den Filtern aus und lässt nur die Unterbänder passieren, die Teilbänder sind, welche den eingehenden Wellenkomponenten entsprechen, durch Frequenzverschieben ihrer Passbänder.
Im Gegensatz dazu weist der in Patentdokument 1 offenbarte konventionelle Frequenzinterpolationsfilter einen Tiefpassfilter auf, der auf solche Weise konfiguriert ist, dass das Passband die Komponente mit der längsten Verzögerungszeit aus den eingehenden Wellenkomponenten enthält, wie in 5(b) gezeigt. Somit verbreitert sich das Passband und die Rauschkomponenten innerhalb des Passbands steigen mit einem Ansteigen der Verzögerungszeit der eingehenden Wellenkomponenten an, was ausreichende Empfangsleistungsfähigkeit behindert.
Zusätzlich, obwohl das Patentdokument 2 gewünschten Frequenz-Charakteristika durch Rekonstruieren nur der durch die Mehrfachraten-Filterverarbeitung erforderlichen Signalkomponenten implementiert, wächst Der Maßstab der Empfangsvorrichtung mit der Anzahl von Passbändern zum Passieren lassen der Signalkomponenten, was die Signalverarbeitung verkompliziert.
Im Gegensatz dazu wählt Ausführungsform 1 die Filter entsprechend der Bandbreiten der Unterbänder aus der Mehrzahl von Filtern (Unterband-Filtereinheiten) mit den verschiedenen Bandbreiten aus und Frequenz verschiebt die Passbänder der Filter, die ausgewählt sind, um die Passbänder zum Passieren lassen nur der eingehenden Wellenkomponenten einzustellen.
Entsprechend kann die vorliegende Ausführungsform 1 die gewünschten Frequenz-Charakteristika mit einer viel einfacheren Konfiguration im Vergleich zum Patentdokument 2 erzielen.
Als Nächstes werden eine Konfiguration und ein Betrieb der Filterkoeffizienten-Generatoren 42a bis 42c der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. Wie in 7 gezeigt, umfassen die Filterkoeffizienten-Generatoren 42a bis 42c alle einen Filterkoeffizientenselektor 421 und einen Passbandverschieber 422.
Der Filterkoeffizientenselektor 421 wählt den Filterkoeffizienten der aus den Unterband-Filtereinheiten 41a bis 41c ausgewählten Unterband-Filtereinheit, die Tiefpassfilter sind mit verschiedenen Bandbreiten, gemäß der Filterkategorie-Steuerinformation aus. Mit anderen Worten ist die Filterkategorie-Steuerinformation Information, die den aus den Unterband-Filtereinheiten 41a bis 41c mit unterschiedlichen Bandbreiten auszuwählenden Filter angibt.
Beispielsweise wählt der Filterkoeffizientenselektor 421 des Filterkoeffizienten-Generators 42a beim Empfangen der Filterkategorie-Steuerinformation a zum Auswählen der Unterband-Filtereinheit 41a den Filterkoeffizienten aus, der die Bandbreite und dergleichen der Unterband-Filtereinheit 41a vorschreibt und liefert an den Passbandverschieber 422.
Der Passbandverschieber 422 wandelt den Filterkoeffizienten, den der Filterkoeffizientenselektor 421 auswählt, auf solche Weise um, dass das Passband der in Übereinstimmung mit der Filterkategorie-Steuerinformation ausgewählten Unterband-Filtereinheit gemäß der Verschiebungssteuerinformation so frequenzverschoben wird, dass die Frequenz-Charakteristik das erwünschte Passband aufweist.
Beispielsweise wird die Zentralfrequenz der gewünschten Unterband-Filtereinheit, welche mit der Zentralfrequenz des Passbands des Unterbands übereinstimmt, als die Verschiebungssteuerinformation eingestellt. Der Passbandverschieber 422 führt eine Komplexmultiplikation des Filterkoeffizienten des durch den Filterkoeffizientenselektor 421 ausgewählten Tiefpassfilters und des Koeffizienten für das Frequenzverschieben des Passbandes des Tiefpassfilters um den Betrag der Zentralfrequenz der in der Verschiebungssteuerinformation eingestellten gewünschten Unterband-Filtereinheit durch. Somit wird der Filterkoeffizient erzeugt, der gemäß der Verschiebungssteuerinformation das Passband der Unterband-Filtereinheit, ausgewählt gemäß der Filterkategorie-Steuerinformation, frequenzverschiebt. Somit wird die Unterband-Filtereinheit mit dem gewünschten Passband gemäß dem Filterkoeffizienten konstruiert.
Als Nächstes werden eine Konfiguration und ein Betrieb der Passband-Bestimmungseinheit 6 beschrieben.
8 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Passband-Bestimmungseinheit in der Ausführungsform 1 zeigt. Wie in 8 gezeigt, umfasst die Passband-Bestimmungseinheit 6 einen eingehenden Wellenkomponentendetektor 61, eine Unterband-Provisorisch-Entscheidungseinheit 62, eine Filterkategoriesteuerung 63 und eine Verschiebungssteuerung 64.
Der eingehende Wellenkomponentendetektor 61 detektiert Anwesenheit oder Abwesenheit und Ankunftszeitdifferenz der eingehenden Wellenkomponenten gemäß dem Verzögerungsprofil. Bezüglich Anwesenheit oder Abwesenheit der eingehenden Wellenkomponenten vergleicht beispielsweise der eingehende Wellenkomponentendetektor 61 den vorbestimmten Schwellenwert (ab jetzt als "Leistungsentscheidungs-Schwellenwert" bezeichnet) mit Leistungswerten der individuellen Komponenten des Verzögerungsprofils und setzt die Komponenten, die größer als der Schwellenwert sind, als die eingehenden Wellenkomponenten fest. Der Leistungsentscheidungs-Schwellenwert wird beispielsweise unter Bezugnahme auf die Komponente mit dem maximalen Leistungswert bestimmt. In diesem Fall wird jedes Mal, wenn das Ausgangssignal des Verzögerungsprofil-Detektors 5, das heißt das Verzögerungsprofil der Sendeleitung aktualisiert wird, der Leistungsentscheidungs-Schwellenwert geändert. Entsprechend kann der eingehende Wellenkomponentendetektor 61 über Anwesenheit oder Abwesenheit der eingehenden Wellenkomponenten gemäß den Änderungen der Funkwellenumgebung entscheiden.
Die Ankunftszeitdifferenz wird anhand eines Index der inversen diskreten Fourier-Transformation (ab jetzt auch als "IFFT" bezeichnet), die der Verzögerungsprofil-Detektor 5 durchführt, ausgedrückt. Wenn beispielsweise das Verzögerungsprofil anhand von 64-Punkt-IFFT detektiert wird, werden die IFFT-Ergebnisse für die individuellen Indizes von 0 bis 63 ermittelt. Die Differenz zwischen den Indizes ist proportional zur Differenz bei der Ankunftszeit zwischen den eingehenden Wellenkomponenten.
Die Unterband-Provisorisch-Entscheidungseinheit 62 bestimmt die Unterbänder, welche die eingehenden Wellenkomponenten enthalten, die durch den eingehenden Wellenkomponentendetektor 61 detektiert werden. Hier wird die Bestimmungsverarbeitung eines Unterbandes konkret beschrieben. 9(a) ist ein Beispiel des Verzögerungsprofils, das der Verzögerungsprofil-Detektor 5 detektiert. Es wird hier angenommen, dass die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 drei Bandpassfilter implementieren kann, die in der Lage sind, das Maximum von drei Unterbändern passieren zu lassen. Folglich ist der eingehende Wellenkomponentendetektor 61 auch so konfiguriert, dass er in der Lage ist, maximal drei Unterbänder zu detektieren.
Der eingehende Wellenkomponentendetektor 61 vergleicht das in 9(a) gezeigte Verzögerungsprofil-Detektionsergebnis mit dem Leistungsentscheidungs-Schwellenwert und beliefert die Unterband-Provisorisch-Entscheidungseinheit 62 mit der Binärinformation, welche die Anwesenheit oder Abwesenheit der eingehenden Wellenkomponente repräsentiert.
Gemäß der aus dem eingehenden Wellenkomponentendetektor 61 empfangenen Information entscheidet die Unterband-Provisorisch-Entscheidungseinheit 62 wie in 9(b) gezeigt, dass die eingehenden Wellenkomponenten in einem Integral T1 von 4 bis 16 sind, anhand des IFFT-Index, in einem Intervall T2 von 40 bis 43 und in einem Intervall T3 von 59 bis 63, und entscheidet die drei Partialbänder, ? das heißt das Unterband a, das Unterband b und das Unterband c und speichert sie. Beispielsweise wie in 10(a) gezeigt, werden die Unterbandnamen der Unterbänder a bis c und die IFFT-Indizes der Passbänder ihnen entsprechend gespeichert.
Die Filterkategoriesteuerung 63 erzeugt die Filterkategorie-Steuerinformation zum Auswählen eines Filters mit einer Bandbreite, die in der Lage ist, das durch die Unterband-Provisorisch-Entscheidungseinheit 62 bestimmte Unterband passieren zu lassen.
In der Ausführungsform 1 umfasst die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 eine Mehrzahl von Tiefpassfiltern (Unterband-Filtereinheiten 41a bis 41c in 4) mit unterschiedlichen Passbandbreiten und diese Tiefpassfilter werden Unterbandfilterkandidaten zum Passierenlassen der Unterbänder.
Zusätzlich weist die Filterkategoriesteuerung 63 in sich eingestellte Tabellendaten auf, welche die identifizierenden Informationsobjekte aller Tiefpassfilter, welche die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 umfasst, mit ihren Passbandbreiten assoziiert.
10(b) zeigt ein Beispiel der Tabellendaten. In 10(b) sind die Passbandbreiten anhand einer IFFT-Indexbreite angegeben.
Ein Verfahren zum Erzeugen der Filterkategorie-Steuerinformation wird konkret beschrieben. Bezug nehmend auf die Tabellendaten entscheidet die Filterkategoriesteuerung 63 über einen Unterbandfilterkandidaten mit der engsten Passbandbreite aus den Unterbandfilterkandidaten mit den Passbandbreiten, die nicht kleiner als die Bandbreite des Unterbands sind, und erzeugt die Filterkategorie-Steuerinformation zum Auswählen des Unterbandfilterkandidaten. Zu dieser Zeit, obwohl es wünschenswert ist, dass die Zentralfrequenz des Passbandes des Unterbandfilters ungefähr zur Zentralfrequenz des Unterbands passt, ist dies nicht essentiell.
Übrigens, obwohl die Filterkategoriesteuerung 63 ein Unterbandfilter für jedes Unterband auswählt, kann sie denselben Unterbandfilter für die unterschiedlichen Unterbänder auswählen.
Beispielsweise bezüglich des Beispiels von 9(b) ist die erste eingehende Wellenkomponente im Unterband a mit dem Intervall T1 von 4 bis 16 im Hinblick auf den IFFT-Index enthalten, und ist die IFFT-Indexbreite des Unterbands a 12. Somit, Bezug nehmend auf die Tabellendaten von 10(b), wählt die Filterkategoriesteuerung 63 den Unterbandfilter C, einen Unterbandfilterkandidaten mit der engsten Passbandbreite aus den Unterbandfilterkandidaten mit der Passbandbreite nicht kleiner als die Passbandbreite des Unterbands a (Unterbandfilter C und D) aus.
Zusätzlich ist die nächste eingehende Wellenkomponente in 9(b) im Unterband b mit dem Intervall T2 von 40 bis 43 im Hinblick auf den IFFT-Index enthalten und ist die IFFT-Indexbreite des Unterbands b 3. Somit wählt Bezug nehmend auf die Tabellendaten in 10(b) die Filterkategoriesteuerung 63 den Unterbandfilter A, einen Unterbandfilterkandidaten mit der engsten Passbandbreite aus den Unterbandfilterkandidaten mit Passbandbreite nicht kleiner als der Bandbreite des Unterbands b (Unterbandfilter A bis D) aus.
Gleichermaßen ist die eingehende Wellenkomponente mit der geringsten Verzögerungszeit in 9(b) im Unterband c mit dem Intervall T3 von 59 bis 63 im Hinblick auf den IFFT-Index enthalten und die IFFT-Indexbreite des Unterbands c ist 4. Somit wählt Bezug nehmend auf die Tabellendaten von 10(b) die Filterkategoriesteuerung 63 den Unterbandfilter A, einen Unterbandfilterkandidaten mit der schmalsten Passbandbreite aus den Unterbandfilterkandidaten mit Passbandbreite nicht kleiner als der Bandbreite des Unterbands c (Unterbandfilter A bis D) aus. Die Entscheidungsergebnisse sind in 10(c) gezeigt.
Die Verschiebungssteuerung 64 erzeugt die Verschiebungssteuerinformation für Frequenzverschieben, konform mit dem Unterband, des Passbands des gemäß der Filterkategorie-Steuerinformation ausgewählten Unterbandfilters.
Spezifischer, um den Unterbandfilter, der ein Tiefpassfilter ist, zu einem Bandpassfilter zum Passieren lassen des Unterbands zu ändern, entscheidet die Verschiebungssteuerung 64 über den Verschiebungsbetrag der Frequenzverschiebung des Passbands des Tiefpassfilters, erzeugt für jedes Unterband die die Zentrumsfrequenz zum Zeitpunkt der Frequenzverschiebung enthaltende Verschiebungssteuerinformation um den Verschiebungsbetrag des Entscheidungsergebnisses und gibt die Verschiebungssteuerinformation aus. Übrigens kann der Verschiebungsbetrag anhand des IFFT-Index gegeben werden.
Beispielsweise, da das Unterband a mit dem Intervall T1 einen IFFT-Index von 4 bis 16 aufweist, beträgt der IFFT-Index in seinem Zentrum 10. Spezifischer justiert die Frequenzverschiebung des Passbands des Unterbandfilters C von 0 zu 10 anhand des IFFT-Index die Zentrumsfrequenz des Passbands des Unterbandfilters C zum Filter des Unterbands a. Entsprechend beträgt der Passband-Verschiebungsbetrag (in IFFT-Index) 10.
Gleichermaßen, da das Unterband b mit dem Intervall T2 den IFFT-Index von 40 bis 43 aufweist, ist der IFFT-Index in seinem Zentrum 41. Spezifischer justiert die Frequenzverschiebung des Passbands des Unterbandfilters A von 0 zu 41 anhand des IFFT-Index die Zentrumsfrequenz des Passbands des Unterbandfilters C zum Zentrum des Unterbands b. Entsprechend ist der Passband-Verschiebungsbetrag (in IFFT-Index) 41.
Gleichermaßen, da das Unterband c mit dem Intervall T3 den IFFT-Index von 59 bis 63 aufweist, ist der IFFT-Index an seinem Zentrum 61. Spezifischer justiert die Frequenzverschiebung des Passbands des Unterbandfilters A von 0 zu 61 im Hinblick auf den IFFT-Index die Zentrumsfrequenz des Passbandes des Unterbandfilters A zum Zentrum des Unterbands c. Entsprechend zeigt der Passband-Verschiebungsbetrag (in IFFT-Index) 61. 10(d) zeigt die Zusammenfassung der Entscheidungsergebnisse.
Zusätzlich, entscheidet anhand der Passbandbreite des Unterbandfilters, der das durch die Unterband-Provisorisch-Entscheidungseinheit 62 bestimmte Unterband passieren lässt und anhand der Frequenzdistanz aus dem Unterbandfilter, das ihr angrenzende Unterband passieren lässt, die Filterkategoriesteuerung 63, ob eine andere Überlappung als die Rückweisungsregion in den Frequenz-Charakteristika zwischen diesen Unterbandfiltern vorhanden ist. Wenn die Überlappung nicht vorhanden ist, verwendet die Filterkategoriesteuerung 63 die durch die Unterband-Provisorisch-Entscheidungseinheit 62 bestimmten Unterbänder ohne jede Änderung. Wenn die Überlappung vorhanden ist, bestimmt die Filterkategoriesteuerung 63 erneut ein Unterband, welches die angrenzenden Unterbänder enthält, und erzeugt die Filterkategorie-Steuerinformation zum Auswählen des Tiefpassfilters mit der Bandbreite, die in der Lage ist, das Unterband passieren zu lassen.
Wenn die Beabstandung zwischen den angrenzenden Unterbändern eng ist, kann eine andere Überlappung als die Rückweisungsregion nicht in den Frequenz-Charakteristik zwischen den Unterbandfiltern als Ergebnis des Auswählens der optimalen Unterbandfilter zum Passieren lassen der individuellen Unterbänder auftreten. Im in 11 gezeigten Beispiel, zwischen dem Unterbandfilter BF1, der die eingehende Welle 1 passieren lässt und dem Unterbandfilter BF2, der die eingehende Welle 2 passieren lässt, gibt es Überlappungen zwischen einem Passband und einer Übergangsregion, so dass die eingehenden Wellenkomponenten S12 und S21 in den Überlappungen verbleiben.
Wenn die Überlappung in der Hochfrequenzseiten-Übergangsregion auftritt, passiert die Komponente S12 der eingehenden Welle 2, die den Unterbandfilter BF2 zu passieren hat, auch den Unterbandfilter BF1, und wenn die Überlappung in der Niederfrequenzseiten-Übergangsregion auftritt, passiert die Komponente S21 der eingehenden Welle 1, welche den Unterbandfilter BF1 zu passieren hat, auch den Unterbandfilter BF2. In diesem Fall übersteigt die Ausgabe der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 den gewünschten Signalpegel um den Betrag der in den Überlappungen verbleibenden, eingehenden Wellenkomponenten, was verhindert, dass ein korrektes Schätzergebnis der Sendeleitung erhalten wird. Eine solche Schwierigkeit kann auch auftreten, wenn eine Überlappung zwischen den Passbändern oder zwischen den Übergangsregionen auftritt.
Somit, wenn eine andere Überlappung als die Rückweisungsregion in den Frequenz-Charakteristik zwischen den Unterbandfiltern auftritt, welche die jeweils angrenzenden Unterbänder passieren, bestimmt in der vorliegenden Erfindung die Filterkategoriesteuerung 63 erneut die Unterbänder, so dass die Unterbänder ein einzelnes Unterband bilden.
Hier wird dies konkret unter Verwendung eines Beispiels beschrieben, in welchem die Unterband-Provisorisch-Entscheidungseinheit 62 die Unterbänder bestimmt, wie in 12(a) gezeigt. Die Ergebnisse von 12(a) empfangend, wählt die Filterkategoriesteuerung 63 die optimalen Unterbandfilter durch Bezugnahme auf die Tabellendaten von 10(b) aus. Da das Unterband a in 12(a) das Passband mit dem Intervall von 4 bis 12 im Hinblick auf den IFFT-Index ist, und seine IFFT-Indexbreite 12 ist, wählt sie den Unterbandfilter C von 10(b) aus. Andererseits, da die Unterbänder B und C die IFFT-Indexbreite von 2 aufweisen, wählt sie den Unterbandfilter A mit der IFFT-Indexbreite des Passbands als 5 aus.
Um gewünschte Bandpassfilter zum Passierenlassen der Unterbänder aus den Unterbandfiltern (Tiefpassfiltern) zu konstruieren, wird die Zentrumsfrequenz des Passbands jedes Unterbandfilters auf die Zentrumsposition des Unterbands justiert.
Beispielsweise weist das Unterband b sein Zentrum beim IFFT-Index 42 auf und das Justieren der Zentrumsfrequenz des Passbands des Unterbandfilters A darauf führt dazu, dass das Passband des Unterbandfilters A, welche das Unterband b passieren lässt, das Intervall von 40 bis 44 im Hinblick auf den IFFT-Index aufweist.
Zusätzlich weist das Unterband c sein Zentrum am IFFT-Index 46 auf, und das Justieren der Zentrumsfrequenz des Passbandes des Teilbandfilters A darauf führt dazu, dass das Passband des Unterbandfilters A, welcher das Unterband c passieren lässt, das Intervall von 44 bis 48 im Hinblick auf den IFFT-Index aufweist.
Entsprechend überlappen die Passbänder der zwei Filter beim IFFT-Index 44.
In diesem Fall bestimmt die Filterkategoriesteuerung 63 die Unterbänder erneut, wie in 12(b) gezeigt. Spezifischer bestimmt sie das Unterband b einschließlich des Unterbands c erneut, so dass das Unterband b in Intervallen von 41 bis 47 im Hinblick auf den IFFT-Index aufweist, um das Unterband c zu enthalten. Danach, berücksichtigend, dass das neue Unterband b die IFFT-Indexbreite von 6 aufweist, wählt die Filterkategoriesteuerung 63 erneut den Unterbandfilter B aus, unter Bezugnahme auf die Tabellendaten von 10(b).
Da das Unterband b ein Intervall von 41 bis 47 im Hinblick auf den IFFT-Index aufweist, beträgt das Zentrum des IFFT-Index 44. Spezifischer ermöglicht Frequenzverschiebung des Passbandes des Unterbandfilters B um 44 vom IFFT-Index 0, das die Zentrumsfrequenz des Passbands des Unterbandfilters B auf das Zentrum des neuen Unterbands B justiert wird. Entsprechend entscheidet die Verschiebungssteuerung 64, dass der Passband-Verschiebungsbetrag (im IFFT-Index) 44 ist. Die Entscheidungsergebnisse sind n 12(d) gezeigt.
Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1, sie mit einer einfachen Konfiguration des Einstellens der Passbänder der Unterbänder implementiert werden, welche die Passband-Bestimmungseinheit 6 in der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 bestimmt.
Zusätzlich, da sie den Unterbandfilter für jedes Unterband konfiguriert, kann sie die Empfangsleistungsfähigkeit durch angemessenes Unterdrücken der Rauschkomponente der Sendeleitung verbessern.
Weiterhin, wenn es eine andere Überlappung als die Rückweisungsregion in der Frequenz-Charakteristik zwischen den Unterbandfiltern gibt, welche die angrenzenden Unterbänder passieren lassen, bestimmt die vorliegende Ausführungsform 1 das diese Unterbänder enthaltende Unterband. Entsprechend kann sie eine duplizierte Detektion der eingehenden Wellenkomponente in der Überlappung vermeiden, wodurch sie in der Lage ist, die Empfangsleistungsfähigkeit zu verbessern.
Zusätzlich, gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1, ist sie in solcher Weise konfiguriert, dass die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 die Unterband-Filtereinheiten 41a bis 41c mit unterschiedlichen Bandbreiten umfasst, und dass die Passband-Bestimmungseinheit 6 die Filter auswählt, welche die Unterbänder passieren lassen, aus den Unterband-Filtereinheiten 41a bis 41c und die Passbänder bestimmt. Mit einer solchen Konfiguration kann die vorliegende Ausführungsform 1 die gewünschten Frequenz-Charakteristika mit einer viel einfacheren Konfiguration als das Patentdokument 2 erzielen.
Weiterhin, gemäß der vorliegenden Ausführungsform 1, justiert sie die Zentrumsfrequenz des Passbandes jedes Unterbandfilters auf das Zentrum des Unterbandes, wodurch sie in der Lage ist, angemessen die eingehende Wellenkomponente passieren zu lassen.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
13 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Frequenzinterpolations-Filtereinheit der Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, die mit drei Bandpassfiltern versehen ist, welche maximal drei Unterbänder passieren lassen. Wie in 13 gezeigt, besteht die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4A aus Filterkoeffizienten-Generatoren 42a bis 42c, einem Filterprozessor 44 und einen Filterkoeffizienten-Addierer 45.
Übrigens sind in 13 dieselben Komponenten wie jene in 4 durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Der Filterprozessor 44 ist ein Filter, dessen Passbänder gemäß den Filterkoeffizienten eingestellt sind, welche die Addition des Filterkoeffizienten-Addierers 45 passieren, und der Filterprozessor 44 bandlimitiert das Ausgangssignal der Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3.
Der Filterkoeffizienten-Addierer 45 summiert die durch die Filterkoeffizienten-Generatoren 42a bis 42c erzeugten Filterkoeffizienten auf. Spezifischer summiert er für jeden der Filterabgriffskoeffizienten getrennt die individuellen Filterkoeffizienten, welche die Filterkoeffizienten-Generatoren 42a bis 43c ausgeben, auf und gibt die Ergebnisse aus. Die Ausgabe des Filterkoeffizienten-Addierers 45 ermöglicht dem Filterprozessor 44, die Signalkomponenten der gewünschten Unterbänder passieren zu lassen, was zur Sendeleitungs-Abschätzung führt, welche die Rauschkomponente unterdrückt.
Wie oben beschrieben, umfasst gemäß der vorliegenden Ausführungsform 2 die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4A die Filterkoeffizienten-Generatoren 42a bis 42c, um die Filterkoeffizienten zu erzeugen, um die Passbänder der gemäß der Filterkategorie-Steuerinformation ausgewählten Filter zu veranlassen, eine Frequenzverschiebung anhand der Verschiebungssteuerinformation durchzuführen; den Filterkoeffizienten-Addierer 45, um die durch die Filterkoeffizienten-Generatoren 42a bis 42c erzeugten Koeffizienten aufzusummieren, und den Filterprozessor 44, der die Passbänder gemäß den durch den Filterkoeffizienten-Addierer 45 berechneten Filterkoeffizienten eingestellten Passbänder aufweist, das Ausgangssignal der Zeit-Interpolationsfiltereinheit 3 zu bandbegrenzen, und an den Ausgleicher 7 auszugeben. Mit einer solchen Konfiguration kann die vorliegende Ausführungsform 2 dieselben Funktionen wie jene der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 in der Ausführungsform 1 erzielen. Weiterhin kann sie den Schaltungsmaßstab oder die Rechenmenge im Vergleich mit der Konfiguration der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit 4 in der Ausführungsform 1 reduzieren.
Übrigens versteht es sich, dass eine freie Kombination der individuellen Ausführungsformen, Variationen jeglicher Komponenten der individuellen Ausführungsformen oder Entfernen jeglicher Komponenten der individuellen Ausführungsformen innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung möglich ist.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Eine Empfangsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Lage, ihre Empfangsleistungsfähigkeit zu verbessern, indem sie die Rauschkomponente einer Sendeleitung angemessen mit einer einfachen Konfiguration unterdrückt. Entsprechend wird sie beispielsweise geeigneter Maßen auf einem Bordempfänger zum Empfangen terrestrischen digitalen Rundfunks unter Verwendung eines OFDM-Schemas angewendet.
BESCHREIBUNG VON BEZUGSZEICHEN

1 Fourier-Transformationseinheit, 2 Pilotträger-Extrahiereinheit, 3 Zeit-Interpolationsfiltereinheit, 4, 4A Frequenz-Interpolationsfiltereinheit, 5 Verzögerungsprofil-Detektor, 6 Passband-Bestimmungseinheit, 7 Ausgleicher, 41a bis 41c Unterband-Filtereinheit, 42a bis 42c Filterkoeffizienten-Generator, 43 Ausgabe-Addierer, 44 Filterprozessor, 45 Filterkoeffizienten-Addierer, 61 eingehender Wellenkomponentendetektor, 62 Unterband-Provisorisch-Entscheidungseinheit, 63 Filterkategoriesteuerung, 64 Verschiebungssteuerung, 421 Filterkoeffizienten-Selektor, 422 Passbandverschieber.

Claims

Empfangsvorrichtung zum Empfangen eines OFDM-Signals mit einem bekannten Pilotträger, der sowohl in einer Zeitrichtung als auch einer Frequenzrichtung zugewiesen ist, wobei die Empfangsvorrichtung umfasst: eine Fourier-Transformationseinheit zum Durchführen einer diskreten Fourier-Transformation eines empfangenen Signals für jedes OFDM-Symbol, und zum Ausgeben ihres Ergebnisses; eine Pilotträger-Extrahiereinheit zum Extrahieren eines Signals, welches dem Pilotträger entspricht, aus dem Ausgabesignal der Fourier-Transformationseinheit, und zum Ausgeben des dem Pilotträger entsprechenden Signals; eine Zeitinterpolations-Filtereinheit zum Interpolieren, in einer Zeitrichtung, einer Sendeleitungs-Charakteristik für den Pilotträger, welche aus dem Ausgangssignal der Pilotträger-Extrahiereinheit geschätzt wird, und zum Ausgeben ihres Ergebnisses; einen Verzögerungsprofil-Detektor zum Detektieren eines Verzögerungsprofils einer Sendeleitung aus dem Ausgabesignal der Zeitinterpolations-Filtereinheit, und zum Ausgeben des Verzögerungsprofils; eine Passband-Bestimmungseinheit zum Detektieren eingehender Wellenkomponenten der Sendeleitung aus dem Ausgabesignal des Verzögerungsprofil-Detektors und zum Bestimmen von Unterbändern, welche die eingehenden Wellenkomponenten enthalten, und zum Bestimmen, wenn eine Überlappung außer einer Zurückweisungsregion in Frequenz-Charakteristika zwischen Filtern vorhanden ist, die angrenzende Unterbänder jeweils passieren lassen, eines Unterbands, das die angrenzenden Unterbänder enthält; eine Frequenz-Interpolationsfiltereinheit, in welcher Passbänder zum Passierenlassen der durch die Passband-Bestimmungseinheit bestimmten Unterbänder eingestellt sind, zum Interpolieren in der Frequenzrichtung der Sendeleitungs-Charakteristik für den Pilotträger durch Bandbegrenzen des Ausgabesignals der Zeitinterpolations-Filtereinheit; und einen Ausgleicher zum Durchführen von Demodulation für jeden Unterträger durch Teilen des Ausgabesignals der Fourier-Transformationseinheit durch das Ausgabesignal der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit.
Empfangsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Passband-Bestimmungseinheit umfasst: einen eingehenden Wellenkomponenten-Detektor zum Detektieren von Anwesenheit oder Abwesenheit von und einer Ankunftszeitdifferenz zwischen den eingehenden Wellenkomponenten aus dem Ausgangssignal des Verzögerungsprofil-Detektors; eine Unterband-Provisorisch-Entscheidungseinheit zum Entscheiden über Unterbänder, welche die durch den eingehenden Wellenkomponentendetektor detektierten eingehenden Wellenkomponenten enthalten; eine Filterkategoriesteuerung zum Erzeugen von Filterkategorie-Steuerinformation zum Auswählen eines Filters mit einer Bandbreite, die in der Lage ist, ein oder mehrere Unterbänder, über die durch die Unterband-Provisorisch-Entscheidungseinheit entschieden ist, passieren zu lassen und, wenn eine andere Überlappung als die Rückweisungsregion in den Frequenz-Charakteristika zwischen den Filtern, welche die angrenzenden Unterbänder passieren lassen, vorhanden ist, der Filterkategorie-Steuerinformation zum Auswählen eines Filters mit einer Bandbreite, die zum Passieren lassen eines die angrenzenden Unterbänder enthaltenen Unterbands in der Lage ist, zu erzeugen; und eine Verschiebungssteuerung zum Erzeugen von Verschiebungssteuerinformation zum Durchführen einer Frequenzverschiebung zum Anpassen der Passbänder der Filter, die gemäß der Filterkategorie-Steuerinformation ausgewählt werden, an die Unterbänder, wobei die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit die Passbänder aufweist, die zum Passieren lassen der Unterbänder gemäß der Filterkategorie-Steuerinformation und der Verschiebungssteuerinformation eingestellt werden.
Empfangsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit umfasst: eine Mehrzahl von Filtern mit unterschiedlichen Bandbreiten; Filterkoeffizienten-Generatoren zum Erzeugen von Filterkoeffizienten, um die Passbänder der gemäß der Filterkategorie-Steuerinformation ausgewählten Filter zu veranlassen, eine Frequenzverschiebung gemäß der Verschiebungssteuerinformation zu machen; und einen Ausgangsaddierer zum Aufsummieren von Ergebnissen der Bandbeschränkung des Ausgangssignals der Zeitinterpolations-Filtereinheit durch die Filter, wobei ihre Passbänder gemäß den Filterkoeffizienten eingestellt sind, aus der Mehrzahl von Filtern, und zum Ausgeben des zusätzlichen Ergebnisses an den Ausgleicher.
Empfangsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Frequenz-Interpolationsfiltereinheit umfasst: eine Mehrzahl von Filterkoeffizienten-Generatoren zum Erzeugen von Filterkoeffizienten zum Veranlassen der Passbänder der gemäß der Filterkategorie-Steuerinformation ausgewählten Filter, eine Frequenzverschiebung gemäß der Verschiebungssteuerinformation zu machen; einen Filterkoeffizienten-Addierer zum Aufsummieren der Filterkoeffizienten, welche durch die Mehrzahl von Filterkoeffizienten-Generatoren erzeugt sind; und einen Filter, der Passbänder aufweist, die gemäß den die Addition durch den Filterkoeffizienten-Addierer passierenden Filterkoeffizienten eingestellt sind, um das Ausgangssignal der Zeitinterpolations-Filtereinheit zu bandbeschränken, und das bandbeschränkte Ergebnis an den Ausgleicher auszugeben.
Empfangsvorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Verschiebungssteuerung eine Information zum Einstellen der Zentrumsfrequenz des Passbandes des gemäß der Filterkategorie-Steuerinformation ausgewählten Filters auf das Zentrum des Unterbandes als die Verschiebungssteuerinformation erzeugt.
Empfangsverfahren zum Empfangen eines OFDM-Signals mit einem bekannten Pilotträger, der sowohl in einer Zeitrichtung als auch einer Frequenzrichtung zugewiesen ist, wobei das Empfangsverfahren die Schritte umfasst: Durchführen, durch eine Fourier-Transformationseinheit, einer diskreten Fourier-Transformation eines empfangenen Signals für jedes OFDM-Symbol, und Ausgeben ihres Ergebnisses; Extrahieren, durch eine Pilotträger-Extrahiereinheit, eines Signals, welches dem Pilotträger entspricht, aus dem Ausgabesignal der Fourier-Transformationseinheit, und Ausgeben des dem Pilotträger entsprechenden Signals; Interpolieren, durch eine Zeitinterpolations-Filtereinheit, in einer Zeitrichtung, einer Sendeleitungs-Charakteristik für den Pilotträger, welche aus dem Ausgangssignal der Pilotträger-Extrahiereinheit geschätzt wird, und Ausgeben ihres Ergebnisses; Detektieren, durch einen Verzögerungsprofil-Detektor, eines Verzögerungsprofils einer Sendeleitung aus dem Ausgabesignal der Zeitinterpolations-Filtereinheit und Ausgeben des Verzögerungsprofils; Detektieren, durch eine Passband-Bestimmungseinheit, eingehender Wellenkomponenten der Sendeleitung aus dem Ausgabesignal des Verzögerungsprofildetektors und zum Bestimmen von Unterbändern, welche die eingehenden Wellenkomponenten enthalten, und Bestimmen, wenn eine Überlappung außer einer Zurückweisungsregion in den Frequenz-Charakteristik zwischen Filtern vorhanden ist, die angrenzende Unterbänder jeweils passieren lassen, eines Unterbands, das die angrenzenden Unterbänder enthält; Interpolieren, durch eine Frequenz-Interpolationsfiltereinheit, in welcher Passbänder zum Passierenlassen der durch die Passband-Bestimmungseinheit bestimmten Unterbänder eingestellt sind, in der Frequenzrichtung der Sendeleitungs-Charakteristik für den Pilotträger durch Bandbegrenzen des Ausgabesignals der Zeitinterpolations-Filtereinheit; und Durchführen, durch einen Ausgleicher, von Demodulation für jeden Unterträger durch Teilen des Ausgabesignals der Fourier-Transformationseinheit durch das Ausgabesignal der Frequenz-Interpolationsfiltereinheit.