[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP4883635B2 - Measuring apparatus, measuring method, and program - Google Patents

Measuring apparatus, measuring method, and program Download PDF

Info

Publication number
JP4883635B2
JP4883635B2 JP2007179276A JP2007179276A JP4883635B2 JP 4883635 B2 JP4883635 B2 JP 4883635B2 JP 2007179276 A JP2007179276 A JP 2007179276A JP 2007179276 A JP2007179276 A JP 2007179276A JP 4883635 B2 JP4883635 B2 JP 4883635B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
frequency
symbol
unit
transmission
subchannel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2007179276A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2009017426A (en
Inventor
弘毅 太田
誠 伊丹
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Information and Communications Technology
Original Assignee
National Institute of Information and Communications Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Information and Communications Technology filed Critical National Institute of Information and Communications Technology
Priority to JP2007179276A priority Critical patent/JP4883635B2/en
Publication of JP2009017426A publication Critical patent/JP2009017426A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4883635B2 publication Critical patent/JP4883635B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、複数の送信局(典型的には放送局)が同じ送信場所から送信したOFDM信号を受信して分解能の高い遅延プロファイルを取得するのに好適な測定装置、測定方法、ならびに、コンピュータを用いてこれらを実現するプログラムに関する。   The present invention relates to a measuring apparatus, a measuring method, and a computer suitable for receiving an OFDM signal transmitted from the same transmitting location by a plurality of transmitting stations (typically broadcast stations) and obtaining a delay profile with high resolution. The present invention relates to a program that realizes these by using.

従来から、地上ディジタル放送は、マルチパスなどの多重伝搬に強いOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex;直交周波数分割多重)通信を採用しており、これに関連する様々な技術が提案されている。このような技術は、以下の文献に開示されている。
特許第3598371号公報 特許第3605638号公報
Conventionally, terrestrial digital broadcasting has adopted OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) communication that is resistant to multiple propagation such as multipath, and various techniques related to this have been proposed. Such a technique is disclosed in the following document.
Japanese Patent No. 3598371 Japanese Patent No. 3605638

ここで、[特許文献1]では、OFDM通信の信号処理において、復調により得られた信号空間ダイアグラムの複数の信号点や復調した信号の相対位相差でプロットされた信号空間ダイアグラムの複数の信号点の統計処理を行って、信号空間ダイアグラムにおける変動を抽出して、複数の信号点を分類し、情報の誤りが生じる確率が高い領域を信号空間ダイアグラムの中で定めて、その領域に含まれる信号点を統計処理から除外する技術が提案されている。   Here, in [Patent Document 1], in signal processing of OFDM communication, a plurality of signal points of a signal space diagram obtained by demodulation and a plurality of signal points of a signal space diagram plotted by the relative phase difference of the demodulated signal Is used to extract fluctuations in the signal space diagram, classify multiple signal points, determine areas in the signal space diagram where there is a high probability of information errors, and the signals contained in those areas Techniques have been proposed for excluding points from statistical processing.

一方、[特許文献2]では、全帯域が複数のセグメントに分割され、伝送品質の異なる複数の情報をこの複数のセグメントのいくつかに振り分けて同時に伝送することによって階層構造を持たせたディジタル変調信号を、階層毎に分離し、少なくとも1つの階層の信号から伝送路の特性を抽出し、抽出した特性を用いて等化制御情報を生成し、これを用いて階層に分離したそれぞれの信号の等化を行う技術が提案されている。   On the other hand, in [Patent Document 2], the entire band is divided into a plurality of segments, and a plurality of pieces of information having different transmission qualities are distributed to some of the plurality of segments and transmitted simultaneously, thereby providing a digital modulation having a hierarchical structure. The signal is separated for each layer, the characteristics of the transmission line are extracted from the signal of at least one layer, the equalization control information is generated using the extracted characteristic, and the signal of each signal separated into the layer by using this is generated. Techniques for equalization have been proposed.

そして、地上ディジタル放送が提供される地域は、大都市圏から全国各地へと順次拡大されている。   And the area where terrestrial digital broadcasting is provided is gradually expanded from metropolitan areas to all over the country.

ここで、送信所からの放送波を受信するには、受信点での所要電界強度を満足することが必要である。しかし、ビル影や屋内、地下空間等では、送信所からの電波が効率よく伝搬しない。このため、移動体や携帯端末型の受信機など、アンテナ設置高が低い場合は受信電界強度が低下し、所要の電界強度を得られなくなる場合がある。   Here, in order to receive the broadcast wave from the transmitting station, it is necessary to satisfy the required electric field strength at the receiving point. However, in building shadows, indoors, underground spaces, etc., radio waves from the transmitting station do not propagate efficiently. For this reason, when the antenna installation height is low, such as a mobile object or a portable terminal type receiver, the received electric field strength is lowered, and the required electric field strength may not be obtained.

また、複数の経路から伝搬する到来波の遅延時間差が僅かである場合、受信点で合成される到来波の位相関係によっては帯域内の電力低下を招く場合があり、受信電界の十分な場所であっても、電界強度が低くなる領域が点在してしまう。   Also, if the delay time difference between the arriving waves propagating from multiple paths is slight, depending on the phase relationship of the arriving waves synthesized at the receiving point, the power in the band may be reduced. Even if it exists, the area | region where an electric field strength becomes low will be scattered.

受信品質を改善するためには、送信所の電波を中継するギャップフィラー方式があるが、干渉妨害を発生させないために、到来している放送波の受信状況を正確に把握する必要がある。   In order to improve reception quality, there is a gap filler system that relays radio waves at a transmitting station. However, in order not to cause interference, it is necessary to accurately grasp the reception status of incoming broadcast waves.

しかし、現在のディジタル放送においては、一つの送信局をなすディジタル放送局から送信される信号のチャンネル幅は、およそ6MHzであり、OFDMキャリアの占有帯域幅は、およそ5.6MHzである。このため、一つの送信局から送信される信号を利用して遅延プロファイルを取得し、伝搬特性を解析すると、遅延時間分解能は1/5.6MHz = 0.17857×10-6sであり、通路差に換算すると、3.0×108m/s / 5.6MHz = 53.57mとなる。 However, in the current digital broadcasting, the channel width of a signal transmitted from a digital broadcasting station constituting one transmitting station is approximately 6 MHz, and the occupied bandwidth of the OFDM carrier is approximately 5.6 MHz. Therefore, when the delay profile is obtained using the signal transmitted from one transmitter station and the propagation characteristics are analyzed, the delay time resolution is 1 / 5.6 MHz = 0.17857 × 10 -6 s, which is converted to a path difference. Then, 3.0 × 10 8 m / s / 5.6 MHz = 53.57 m.

上記のような距離分解能では、屋内規模の伝搬経路の解析を行うには不十分である。したがって、より分解性能が高い遅延プロファイルを取得するための手法が強く望まれている。   The distance resolution as described above is insufficient for analyzing indoor-scale propagation paths. Therefore, a method for acquiring a delay profile with higher resolution performance is strongly desired.

一方で、現行のディジタル放送では、複数の送信局から異なる信号が送信されるから、これを考慮し、かつ、利用することが望ましい。   On the other hand, in the current digital broadcasting, since different signals are transmitted from a plurality of transmitting stations, it is desirable to take this into account and use it.

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたもので、複数の送信局が同じ送信場所から送信したOFDM信号を受信して分解能の高い遅延プロファイルを取得するのに好適な測定装置、測定方法、ならびに、コンピュータを用いてこれらを実現するプログラムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a measurement apparatus suitable for acquiring a high-resolution delay profile by receiving OFDM signals transmitted from the same transmission location by a plurality of transmission stations. It is an object of the present invention to provide a measurement method and a program that realizes these using a computer.

以上の目的を達成するため、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示する。   In order to achieve the above object, the following invention is disclosed in accordance with the principle of the present invention.

本発明の第1の観点に係る測定装置は、複数の送信局が同じ送信場所から送信したOFDM信号を受信して、当該送信場所と、当該受信場所との間の遅延プロファイルを取得し、当該複数の送信局が送信するOFDM信号は、いずれも、既知のシンボル時間長、既知のサブチャネル周波数間隔を有し、互いに異なる帯域を占有し、受信部、周波数変換部、シンボル同期部、フーリエ変換部、周波数偏差取得部、周波数補正部、個別プロファイル取得部、シンボルタイミング補正部、連結プロファイル取得部を備え、以下のように構成する。   The measuring apparatus according to the first aspect of the present invention receives OFDM signals transmitted from the same transmission location by a plurality of transmission stations, acquires a delay profile between the transmission location and the reception location, and Each of the OFDM signals transmitted by a plurality of transmitting stations has a known symbol time length and a known subchannel frequency interval, occupies different bands, and receives a receiving unit, a frequency converting unit, a symbol synchronizing unit, and a Fourier transform. Unit, a frequency deviation acquisition unit, a frequency correction unit, an individual profile acquisition unit, a symbol timing correction unit, and a connection profile acquisition unit, which are configured as follows.

ここで、受信部は、当該受信場所にて観測される観測信号を受信する。   Here, the reception unit receives an observation signal observed at the reception location.

一方、周波数変換部は、当該複数の送信局ごとに、当該送信局に対して設定された変調周波数および搬送波周波数を用いて受信された観測信号を所定のベースバンド周波数に変換する。   On the other hand, the frequency conversion unit converts, for each of the plurality of transmission stations, an observation signal received using a modulation frequency and a carrier frequency set for the transmission station to a predetermined baseband frequency.

さらに、シンボル同期部は、当該複数の送信局のそれぞれについて周波数変換された観測信号を、当該送信局のサブチャネル周波数間隔の逆数をN分割したサンプリング周期で離散時間サンプリングし、当該送信局に対して設定されたシンボル区間に含まれるシンボルデータを抽出する。   Further, the symbol synchronization unit performs discrete time sampling of the observation signal frequency-converted for each of the plurality of transmission stations at a sampling period obtained by dividing the reciprocal of the subchannel frequency interval of the transmission station by N, and The symbol data included in the set symbol interval is extracted.

そして、フーリエ変換部は、当該複数の送信局のそれぞれについて抽出されたシンボルデータをフーリエ変換してサブチャネルシンボルを取得する。   The Fourier transform unit then performs Fourier transform on the symbol data extracted for each of the plurality of transmission stations to obtain subchannel symbols.

一方、周波数偏差取得部は、当該複数の送信局のそれぞれについて取得されたサブチャネルシンボルに含まれる既知シンボルから伝達関数を得て、当該伝達関数の時間経過から周波数偏差を求める。   On the other hand, the frequency deviation acquisition unit obtains a transfer function from known symbols included in the subchannel symbols acquired for each of the plurality of transmitting stations, and obtains a frequency deviation from the passage of time of the transfer function.

さらに、周波数補正部は、当該複数の送信局のそれぞれについて求められた周波数偏差が極小に収束するまで、当該送信局について設定された変調周波数および搬送波周波数を補正して、周波数変換部に再度観測信号を周波数変換させ、シンボル同期部に再度シンボルデータを抽出させ、フーリエ変換部に再度サブチャネルシンボルを取得させ、周波数偏差取得部に再度周波数偏差を求めさせる。   Further, the frequency correction unit corrects the modulation frequency and the carrier frequency set for the transmission station until the frequency deviation obtained for each of the plurality of transmission stations converges to a minimum, and observes again in the frequency conversion unit. The frequency of the signal is converted, the symbol synchronization unit extracts symbol data again, the Fourier transform unit acquires the subchannel symbol again, and the frequency deviation acquisition unit calculates the frequency deviation again.

そして、個別プロファイル取得部は、当該複数の送信局のそれぞれについて周波数補正がされた後、当該複数の送信局のそれぞれについて取得されたサブチャネルシンボルから、複素遅延プロファイルを求める。   Then, the individual profile acquisition unit obtains a complex delay profile from the subchannel symbols acquired for each of the plurality of transmission stations after frequency correction is performed for each of the plurality of transmission stations.

一方、シンボルタイミング補正部は、当該複数の送信局のいずれか1つの基準局(1番目の局)について得られた複素遅延プロファイルを基準プロファイル(C1(m,τ))とし、当該複数の送信局のそれぞれについて、当該送信局(i番目の局)の占有帯域と当該基準局の占有帯域との周波数差だけ複素補正したものと、当該送信局について得られた複素遅延プロファイルと、の位相差が遅延時間に対して収束するまで、当該送信局について設定されたシンボル区間を移動して、シンボル同期部に再度シンボルデータを抽出させ、フーリエ変換部に再度サブチャネルシンボルを取得させ、周波数偏差取得部に再度周波数偏差を求めさせ、周波数補正部に再度周波数を補正させ、個別プロファイル取得部に再度基準プロファイルを取得させ、位相差取得部に再度位相差を取得させる。 On the other hand, the symbol timing correction unit uses the complex delay profile obtained for any one of the plurality of transmission stations as the reference profile (C 1 (m, τ)) for the plurality of transmission stations. For each of the stations, the phase difference between the complex corrected by the frequency difference between the occupied band of the transmitting station (i-th station) and the occupied band of the reference station and the complex delay profile obtained for the transmitting station is The symbol interval set for the transmission station is moved until convergence with respect to the delay time, the symbol synchronization unit extracts symbol data again, the Fourier transform unit acquires the subchannel symbol again, and the frequency deviation acquisition unit The frequency deviation is calculated again, the frequency correction unit corrects the frequency again, the individual profile acquisition unit acquires the reference profile again, and the phase difference The resulting unit to be re-acquired the phase difference.

さらに、連結プロファイル取得部は、取得されたすべてのサブチャネルシンボルのそれぞれについて、当該サブチャネルシンボルに対する送信局に対して得られた位相差の収束値だけ、当該サブチャネルシンボルから得られる伝達関数を補正し、当該補正されたすべての伝達関数を連結してから、複素遅延プロファイルを取得する。   Further, the concatenated profile acquisition unit calculates a transfer function obtained from the subchannel symbol for each of the acquired subchannel symbols by the convergence value of the phase difference obtained for the transmitting station for the subchannel symbol. After correcting and concatenating all the corrected transfer functions, a complex delay profile is obtained.

また、本発明の測定装置において、シンボルタイミング補正部は、当該シンボル区間を、当該送信局のチャネル周波数間隔の逆数のN分割よりも小さい単位長で補正するように構成することができる。   Further, in the measurement apparatus of the present invention, the symbol timing correction unit can be configured to correct the symbol section with a unit length smaller than the N division that is the reciprocal of the channel frequency interval of the transmission station.

また、本発明の測定装置において、連結プロファイル取得部は、取得されたすべてのチャネルシンボルに対する伝達関数を、所定のチャネル周波数間隔、所定のシンボル時間長に補正することにより連結し、当該補正されて連結されたすべての伝達関数から複素遅延プロファイルを取得するように構成することができる。   In the measurement apparatus of the present invention, the concatenated profile acquisition unit concatenates the transfer functions for all the acquired channel symbols by correcting the transfer functions to a predetermined channel frequency interval and a predetermined symbol time length, and the correction is performed. A complex delay profile can be obtained from all concatenated transfer functions.

本発明のその他の観点に係る測定方法は、複数の送信局が同じ送信場所から送信したOFDM信号を受信して、当該送信場所と、当該受信場所との間の遅延プロファイルを取得する測定装置にて実行され、当該複数の送信局が送信するOFDM信号は、いずれも、既知のシンボル時間長、既知のサブチャネル周波数間隔を有し、互いに異なる帯域を占有し、当該測定装置は、受信部、周波数変換部、シンボル同期部、フーリエ変換部、周波数偏差取得部、周波数補正部、個別プロファイル取得部、シンボルタイミング補正部、連結プロファイル取得部を備え、当該測定方法は、受信工程、周波数変換工程、シンボル同期工程、フーリエ変換工程、周波数偏差取得工程、周波数補正工程、個別プロファイル取得工程、シンボルタイミング補正工程、連結プロファイル取得工程を備え、以下のように構成する。   A measurement method according to another aspect of the present invention is a measurement apparatus that receives OFDM signals transmitted from the same transmission location by a plurality of transmission stations and acquires a delay profile between the transmission location and the reception location. Each of the OFDM signals transmitted by the plurality of transmitting stations has a known symbol time length and a known subchannel frequency interval, occupies different bands, and the measurement apparatus includes a receiving unit, A frequency conversion unit, a symbol synchronization unit, a Fourier transform unit, a frequency deviation acquisition unit, a frequency correction unit, an individual profile acquisition unit, a symbol timing correction unit, a connection profile acquisition unit, the measurement method includes a reception step, a frequency conversion step, Symbol synchronization process, Fourier transform process, frequency deviation acquisition process, frequency correction process, individual profile acquisition process, symbol timing correction process , A connecting profile acquisition step, which are configured as follows.

すなわち、受信工程では、受信部が、当該受信場所にて観測される観測信号を受信する。   That is, in the reception process, the reception unit receives an observation signal observed at the reception location.

一方、周波数変換工程では、周波数変換部が、当該複数の送信局ごとに、当該送信局に対して設定された変調周波数および搬送波周波数を用いて受信された観測信号を所定のベースバンド周波数に変換する。   On the other hand, in the frequency conversion step, the frequency conversion unit converts, for each of the plurality of transmission stations, the observation signal received using the modulation frequency and the carrier frequency set for the transmission station into a predetermined baseband frequency. To do.

さらに、シンボル同期工程では、シンボル同期部が、当該複数の送信局のそれぞれについて周波数変換された観測信号を、当該送信局のサブチャネル周波数間隔の逆数をN分割したサンプリング周期で離散時間サンプリングし、当該送信局に対して設定されたシンボル区間に含まれるシンボルデータを抽出する。   Further, in the symbol synchronization step, the symbol synchronization unit performs discrete time sampling of the observation signal frequency-converted for each of the plurality of transmission stations at a sampling period obtained by dividing the reciprocal of the subchannel frequency interval of the transmission station by N, Symbol data included in the symbol section set for the transmitting station is extracted.

そして、フーリエ変換工程では、フーリエ変換部が、当該複数の送信局のそれぞれについて抽出されたシンボルデータをフーリエ変換してサブチャネルシンボルを取得する。   In the Fourier transform process, the Fourier transform unit performs Fourier transform on the symbol data extracted for each of the plurality of transmitting stations to obtain subchannel symbols.

一方、周波数偏差取得工程では、周波数偏差取得部が、当該複数の送信局のそれぞれについて取得されたサブチャネルシンボルに含まれる既知シンボルから伝達関数を得て、当該伝達関数の時間経過から周波数偏差を求める。   On the other hand, in the frequency deviation acquisition step, the frequency deviation acquisition unit obtains a transfer function from the known symbols included in the subchannel symbols acquired for each of the plurality of transmission stations, and calculates the frequency deviation from the passage of time of the transfer function. Ask.

さらに、周波数補正工程では、周波数補正部が、当該複数の送信局のそれぞれについて求められた周波数偏差が極小に収束するまで、当該送信局について設定された変調周波数および搬送波周波数を補正して、周波数変換部に再度観測信号を周波数変換させ、シンボル同期部に再度シンボルデータを抽出させ、フーリエ変換部に再度サブチャネルシンボルを取得させ、周波数偏差取得部に再度周波数偏差を求めさせる。   Further, in the frequency correction step, the frequency correction unit corrects the modulation frequency and the carrier frequency set for the transmission station until the frequency deviation obtained for each of the plurality of transmission stations converges to a minimum, The frequency of the observation signal is again converted by the conversion unit, the symbol data is extracted again by the symbol synchronization unit, the subchannel symbol is acquired again by the Fourier conversion unit, and the frequency deviation is obtained again by the frequency deviation acquisition unit.

そして、個別プロファイル取得工程では、個別プロファイル取得部が、当該複数の送信局のそれぞれについて周波数補正がされた後、当該複数の送信局のそれぞれについて取得されたサブチャネルシンボルから、複素遅延プロファイルを求める。   Then, in the individual profile acquisition step, the individual profile acquisition unit obtains a complex delay profile from the subchannel symbols acquired for each of the plurality of transmission stations after the frequency correction is performed for each of the plurality of transmission stations. .

さらに、シンボルタイミング補正工程では、シンボルタイミング補正部が、当該複数の送信局のいずれか1つの基準局(1番目の局)について得られた複素遅延プロファイルを基準プロファイル(C1(m,τ))とし、当該複数の送信局のそれぞれについて、当該送信局(i番目の局)の占有帯域と当該基準局の占有帯域との周波数差だけ複素補正したものと、当該送信局について得られた複素遅延プロファイルと、の位相差が遅延時間に対して収束するまで、当該送信局について設定されたシンボル区間を移動して、シンボル同期部に再度シンボルデータを抽出させ、フーリエ変換部に再度サブチャネルシンボルを取得させ、周波数偏差取得部に再度周波数偏差を求めさせ、周波数補正部に再度周波数を補正させ、個別プロファイル取得部に再度基準プロファイルを取得させ、位相差取得部に再度位相差を取得させる。 Further, in the symbol timing correction step, the symbol timing correction unit uses the complex delay profile obtained for any one of the plurality of transmitting stations as the reference profile (C 1 (m, τ)). For each of the plurality of transmission stations, a complex correction of the frequency difference between the occupied band of the transmitting station (i-th station) and the occupied band of the reference station, and a complex delay profile obtained for the transmitting station The symbol interval set for the transmitting station is moved until the phase difference between and converges with respect to the delay time, symbol data is extracted again by the symbol synchronization unit, and subchannel symbols are acquired again by the Fourier transform unit. The frequency deviation acquisition unit to obtain the frequency deviation again, the frequency correction unit to correct the frequency again, and the individual profile acquisition unit to To obtain a semi-profile, thereby obtaining again the phase difference to the phase difference acquiring portion.

そして、連結プロファイル取得工程では、連結プロファイル取得部が、取得されたすべてのサブチャネルシンボルのそれぞれについて、当該サブチャネルシンボルに対する送信局に対して得られた位相差の収束値だけ、当該サブチャネルシンボルから得られる伝達関数を補正し、当該補正されたすべての伝達関数を連結してから、複素遅延プロファイルを取得する。   Then, in the concatenated profile acquisition step, the concatenated profile acquisition unit, for each of all the acquired subchannel symbols, only the convergence value of the phase difference obtained for the transmitting station for the subchannel symbol, The transfer function obtained from (1) is corrected, and all the corrected transfer functions are concatenated to obtain a complex delay profile.

また、本発明の測定方法において、シンボルタイミング補正工程では、当該シンボル区間を、当該送信局のチャネル周波数間隔の逆数のN分割よりも小さい単位長で補正するように構成することができる。   Further, in the measurement method of the present invention, the symbol timing correction step can be configured to correct the symbol section with a unit length smaller than the N division of the reciprocal of the channel frequency interval of the transmission station.

また、本発明の測定方法において、連結プロファイル取得工程では、取得されたすべてのチャネルシンボルに対する伝達関数を、所定のチャネル周波数間隔、所定のシンボル時間長に補正することにより連結し、当該補正されて連結されたすべての伝達関数から複素遅延プロファイルを取得するように構成することができる。   In the measurement method of the present invention, in the connection profile acquisition step, transfer functions for all acquired channel symbols are connected by correcting them to a predetermined channel frequency interval and a predetermined symbol time length, and the correction is performed. A complex delay profile can be obtained from all concatenated transfer functions.

本発明の他の観点に係るプログラムは、各種のコンピュータ、たとえば、ソフトウェアのダウンロードによって当該ソフトウェアに対応する各種の無線装置として機能するようなソフトウェアラジオを、上記の測定装置の各部として機能させるように構成する。   A program according to another aspect of the present invention causes various types of computers, for example, software radios that function as various types of wireless devices corresponding to the software by downloading the software, to function as each unit of the measurement device. Constitute.

また、当該ソフトウェアラジオ等のコンピュータとは独立して、本発明のプログラムを記録した情報記録媒体を配布、販売することができる。また、本発明のプログラムを、インターネット等のコンピュータ通信網を介して伝送し、配布、販売することができる。   In addition, an information recording medium in which the program of the present invention is recorded can be distributed and sold independently from the computer such as the software radio. In addition, the program of the present invention can be transmitted, distributed, and sold via a computer communication network such as the Internet.

特に、当該ソフトウェアラジオ等のコンピュータがDSP(Digital Signal Processor)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などのプログラム可能な電子回路を有する場合には、本発明の情報記録媒体に記録されたプログラムを無線にて当該コンピュータに伝送し、当該コンピュータ内のDSPやFPGAにこれを実行させて、本発明の測定装置とすることができる。   In particular, when a computer such as the software radio has a programmable electronic circuit such as a DSP (Digital Signal Processor) or FPGA (Field Programmable Gate Array), the program recorded on the information recording medium of the present invention is wirelessly provided. Then, the data is transmitted to the computer, and the DSP or FPGA in the computer can execute this, so that the measuring apparatus of the present invention can be obtained.

本発明によれば、複数の送信局が同じ送信場所から送信したOFDM信号を受信して分解能の高い遅延プロファイルを取得するのに好適な測定装置、測定方法、ならびに、コンピュータを用いてこれらを実現するプログラムを提供することができる。   According to the present invention, a measuring apparatus, a measuring method, and a computer that are suitable for receiving OFDM signals transmitted from the same transmitting location by a plurality of transmitting stations and acquiring a delay profile with high resolution are realized using a computer. A program can be provided.

以下に本発明の一実施形態を説明する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのものであり、本発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、これらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。   An embodiment of the present invention will be described below. In addition, embodiment described below is for description and does not limit the scope of the present invention. Therefore, those skilled in the art can employ embodiments in which each or all of these elements are replaced with equivalent ones, and these embodiments are also included in the scope of the present invention.

まず、本実施形態において、考慮すべき事項について、検討する。   First, items to be considered in this embodiment are examined.

まず、キャリア間干渉は、移動受信のように周波数偏移が大きい場合には影響を無視することはできない。しかしながら、搬送波周波数の差が1Hz程度の場合には、キャリア間干渉の影響は無視することができる。   First, the influence of inter-carrier interference cannot be ignored when the frequency shift is large as in mobile reception. However, when the difference in carrier frequency is about 1 Hz, the influence of inter-carrier interference can be ignored.

次に、複数の送信局が同じアンテナ(一つの送信塔)から信号を送信している場合には、同一の送信点とみなすことができる。一方で、東京タワーでは、異なるアンテナから各チャネルが送信されているが受信点までの距離が十分遠ければ、同一の送信点からの放射とみなすことができる。   Next, when a plurality of transmitting stations transmit signals from the same antenna (one transmission tower), they can be regarded as the same transmission point. On the other hand, at Tokyo Tower, each channel is transmitted from a different antenna, but if the distance to the reception point is sufficiently long, it can be regarded as radiation from the same transmission point.

この時、伝搬路が、ある特定の周波数帯域に限定されるような周波数特性を持たなければ、伝達関数はチャネル周波数に係らず一定である。   At this time, if the propagation path does not have a frequency characteristic limited to a specific frequency band, the transfer function is constant regardless of the channel frequency.

したがって、異なる送信局から送信される互いに独立したチャネルから伝達関数を求めたとしても、その伝達関数の間には高い相関関係が成り立つ。   Therefore, even if the transfer functions are obtained from mutually independent channels transmitted from different transmitting stations, a high correlation is established between the transfer functions.

そこで、本実施形態では、複数の隣接するチャネルを連結して、実効的に観測帯域を拡大することにより、遅延時間の分解能を向上させるのである。   Therefore, in this embodiment, the resolution of the delay time is improved by connecting a plurality of adjacent channels and effectively expanding the observation band.

各送信局は互いに非同期で信号を送信するから、本実施形態では、非同期のチャネルの受信信号についてチャネルごと(送信局ごと)に伝達関数を解析し、その後、連続する帯域とみなして周波数軸上の伝達関数を連結する。   Since each transmitting station transmits signals asynchronously with each other, in this embodiment, the transfer function is analyzed for each channel (for each transmitting station) for the received signal of the asynchronous channel, and then considered as a continuous band on the frequency axis. Concatenate the transfer functions.

ひとたび伝達関数が連結できれば、これらを一括でフーリエ解析することにより、遅延時間の分解能を向上させた遅延プロファイルを得ることができる。   Once the transfer functions can be connected, a delay profile with improved resolution of the delay time can be obtained by performing a Fourier analysis on them in a lump.

ここで検討すべき事項は、各チャネルが非同期であることから、以下の状況が発生する。
(1)フレームタイミングが異なる。
(2)シンボル同期タイミングが異なる。
(3)同期回路に周波数の差分が残留する。
The matter to be examined here is that the following situations occur because each channel is asynchronous.
(1) The frame timing is different.
(2) Symbol synchronization timing is different.
(3) A frequency difference remains in the synchronous circuit.

まず、現行のディジタル放送では、一つのフレームは204シンボルからなる。したがって、フレームタイミングが異なると、204シンボルのフレーム長で非同期となる。   First, in the current digital broadcasting, one frame consists of 204 symbols. Therefore, if the frame timing is different, the frame length becomes 204 symbols and becomes asynchronous.

たとえば、現行のディジタル放送では、1シンボルの時間長は、各送信局で共通で、1.008msであるから、フレームずれの最大量は204×1.008ms×1/2 = 102.816msであり、103ms程度となる。   For example, in the current digital broadcasting, the time length of one symbol is common to each transmitting station and is 1.008 ms. Therefore, the maximum amount of frame deviation is 204 × 1.008 ms × 1/2 = 102.816 ms, and 103 ms. It will be about.

次に、シンボル同期タイミングが異なると、複素遅延プロファイルの絶対位相が異なる。そして、主波の特定位置が異なる等シンボル位置がずれると、遅延した複数のパスの初期位相の値が異なってしまうため、単純に帯域連結をしてしまうと、チャネル位相連続性がくずれる結果となってしまう。   Next, when the symbol synchronization timing is different, the absolute phase of the complex delay profile is different. And, if the symbol positions that are different from each other in the specific position of the main wave are shifted, the initial phase values of the plurality of delayed paths are different, and therefore, if the bands are simply connected, the channel phase continuity is lost. turn into.

また、同期回路で周波数の差分が残留すると、差が僅かであれば伝達関数の情報が差分の周期で位相回転する。なお、この差分は、等化器で除去することも可能である。   Further, when the frequency difference remains in the synchronization circuit, the information of the transfer function is rotated in phase by the period of the difference if the difference is small. Note that this difference can be removed by an equalizer.

以下、詳細に検討する。図1は、本実施形態に係る測定装置の概要構成を示す模式図である。   The details will be discussed below. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a measuring apparatus according to the present embodiment.

図2は、本実施形態に係る測定装置において実行される測定処理の制御の流れを示すフローチャートである。以下、本図を参照して説明する。   FIG. 2 is a flowchart showing a control flow of measurement processing executed in the measurement apparatus according to the present embodiment. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

本実施形態に係る測定装置101は、受信部102、周波数変換部103、シンボル同期部104、フーリエ変換部105、周波数偏差取得部106、周波数補正部107、個別プロファイル取得部108、シンボルタイミング補正部109、連結プロファイル取得部110を有する。   A measuring apparatus 101 according to the present embodiment includes a receiving unit 102, a frequency converting unit 103, a symbol synchronizing unit 104, a Fourier transform unit 105, a frequency deviation acquiring unit 106, a frequency correcting unit 107, an individual profile acquiring unit 108, and a symbol timing correcting unit. 109 and a linked profile acquisition unit 110.

受信部102が、同じ位置から送信された複数の送信局から信号を受信すると(ステップS201)、周波数変換部103が、各送信局ごとに周波数変換を行う(ステップS202)。   When the receiving unit 102 receives signals from a plurality of transmitting stations transmitted from the same position (step S201), the frequency converting unit 103 performs frequency conversion for each transmitting station (step S202).

そして、シンボル同期部104が各送信局ごとにシンボル同期のための切り出し位置で離散サンプリングして(ステップS203)、フーリエ変換部105が各送信局ごとに高速フーリエ変換を行う(ステップS204)。   The symbol synchronization unit 104 performs discrete sampling at the cut-out positions for symbol synchronization for each transmission station (step S203), and the Fourier transform unit 105 performs fast Fourier transform for each transmission station (step S204).

そして、周波数偏差取得部106は、各送信局ごとに、フレーム同期を取り(ステップS205)、SP(Scattered Pilot)を抽出して(ステップS206)、各サブキャリアの伝達関数を求め(ステップS207)、その時間経過から周波数偏差を求める(ステップS208)。   Then, the frequency deviation acquisition unit 106 obtains frame synchronization for each transmitting station (step S205), extracts SP (Scattered Pilot) (step S206), and obtains a transfer function of each subcarrier (step S207). The frequency deviation is obtained from the elapsed time (step S208).

そして、いずれかの送信局について、周波数偏差が収束していなければ(ステップS209;No)、周波数補正部107が当該送信局について周波数補正を行って(ステップS210)、ステップS202に戻る。   If the frequency deviation does not converge for any of the transmission stations (step S209; No), the frequency correction unit 107 performs frequency correction for the transmission station (step S210), and the process returns to step S202.

ここでステップS202に戻って以降の処理では、周波数補正を行った送信局についてのみ、ステップS202〜ステップS208の処理を繰り返せば良い。したがって、周波数変換部103、シンボル同期部104、フーリエ変換部105、周波数偏差取得部106、周波数補正部107の処理は、各送信局ごとに独立して計算処理を実行するのが典型的である。   Here, in the processing after returning to step S202, the processing of step S202 to step S208 may be repeated only for the transmitting station that has performed frequency correction. Therefore, the processing of the frequency conversion unit 103, the symbol synchronization unit 104, the Fourier transform unit 105, the frequency deviation acquisition unit 106, and the frequency correction unit 107 is typically performed independently for each transmitting station. .

一方、すべての送信局について周波数偏差が収束していれば(ステップS209;Yes)、個別プロファイル取得部108が、各送信局ごとに遅延プロファイルを求める(ステップS211)。   On the other hand, if the frequency deviation has converged for all transmission stations (step S209; Yes), the individual profile acquisition unit 108 obtains a delay profile for each transmission station (step S211).

そして、ある基準局の遅延プロファイルに対する他の遅延プロファイルの位相差が一定の値に収束していなければ(ステップS212;No)、シンボルタイミング補正部109が、当該遅延プロファイルの位相差が収束するようにシンボル同期をとるための切り出し位置を補正して(ステップS213)、ステップS203に戻る。   If the phase difference of another delay profile with respect to the delay profile of a certain reference station does not converge to a constant value (step S212; No), the symbol timing correction unit 109 causes the phase difference of the delay profile to converge. The cut-out position for symbol synchronization is corrected (step S213), and the process returns to step S203.

一方、各遅延プロファイルの位相差が収束していれば(ステップS212;Yes)、連結プロファイル取得部110が、位相差の収束値だけ補正した伝達関数を連結して、遅延プロファイルを得る(ステップS214)。   On the other hand, if the phase difference of each delay profile has converged (step S212; Yes), the concatenated profile acquisition unit 110 concatenates the transfer functions corrected by the convergence value of the phase difference to obtain a delay profile (step S214). ).

以下、各信号について、理論的背景を参照しながら説明する。   Hereinafter, each signal will be described with reference to the theoretical background.

(送信信号)
まず、ある1つの送信局、すなわち、1つのチャネルについて考える。時刻tにおける送信信号Q(t)は、以下のように表現できる。
Q(t) = Re〔Σm=-∞ g(t-mτs)・Σn=0 N-1{d(m,n)・r・exp(j 2π n f0(t-mτs))・exp(j 2π(fc + ΔfT)t)}〕
(Transmission signal)
First, consider one transmitting station, that is, one channel. The transmission signal Q (t) at time t can be expressed as follows.
Q (t) = Re [Σ m = -∞ g (t-mτ s ) ・ Σ n = 0 N-1 {d (m, n) ・ r ・ exp (j 2π nf 0 (t-mτ s ) ) ・ Exp (j 2π (f c + Δf T ) t)}]

ここで、当該一つの送信局について、
mは、シンボル番号に、
nは、サブキャリア番号に、
Nは、サブキャリア総数に、
d(m,n)は、送信シンボルに、
τsは、サブキャリア周波数間隔の逆数に、
Σm=-∞ g(t-mτs)は、シンボルゲートに、
rは、振幅に、
f0は、サブキャリア周波数間隔に、
fcは、搬送波周波数に、
exp(j 2π n f0(t-mτs))は、キャリア周波数成分に、
exp(j 2π(fc + ΔfT)t)は、搬送波成分に、
ΔfTは、周波数差分に、
それぞれ相当する。
Here, for the one transmitting station,
m is the symbol number
n is the subcarrier number
N is the total number of subcarriers,
d (m, n) is the transmitted symbol
τ s is the reciprocal of the subcarrier frequency interval,
Σ m = -∞ g (t-mτ s )
r is the amplitude,
f 0 is the subcarrier frequency interval,
f c is the carrier frequency,
exp (j 2π nf 0 (t-mτ s )) is the carrier frequency component
exp (j 2π (f c + Δf T ) t) is
Δf T is the frequency difference
Each corresponds.

(受信信号)
到達遅延時間をτとすると、当該送信信号Q(t)に対する受信部102における受信信号R(t)は、Q(t)に登場するtをt-τに書き換えるとともに、伝搬路の影響を考慮して、以下のように表現できる。
R(t) = Σm=-∞ g(t-τ-mτs)・Σn=0 N-1{d(m,n)・r・exp(j 2π n f0(t-τ-mτs))・exp(j 2π(fc + ΔfT)(t-τ))・exp(jβ)} + Σn=0 N-1{ (An + jBn)・exp(j 2π(n f0 + fc)t)}
(Received signal)
Assuming that the arrival delay time is τ, the reception signal R (t) in the reception unit 102 for the transmission signal Q (t) rewrites t appearing in Q (t) to t−τ and considers the influence of the propagation path. And can be expressed as:
R (t) = Σ m = -∞ g (t-τ-mτ s ) ・ Σ n = 0 N-1 {d (m, n) ・ r ・ exp (j 2π nf 0 (t-τ-mτ s )) ・ exp (j 2π (f c + Δf T ) (t-τ)) ・ exp (jβ)} + Σ n = 0 N-1 {(A n + jB n ) ・ exp (j 2π (nf 0 + f c ) t)}

ここで、
βは、初期位相に、
An + jBnは、雑音成分に、
それぞれ相当する。
here,
β is the initial phase,
A n + jB n is the noise component,
Each corresponds.

これを整理して、
R(t) = Σm=-∞ g(t-τ-mτs)・Σn=0 N-1{d(m,n)・r・exp(jβ)・exp(j 2π n f0(t-mτs))・exp(j 2π(fc + ΔfT)t)・exp(-j 2π(n f0 + fc + ΔfT)τ)} + Σn=0 N-1{ (An + jBn)・exp(j 2π(n f0 + fc)t)}
Organize this,
R (t) = Σ m = -∞ g (t-τ-mτ s ) ・ Σ n = 0 N-1 {d (m, n) ・ r ・ exp (jβ) ・ exp (j 2π nf 0 ( t-mτ s )) ・ exp (j 2π (f c + Δf T ) t) ・ exp (-j 2π (nf 0 + f c + Δf T ) τ)} + Σ n = 0 N-1 {(A n + jB n ) · exp (j 2π (nf 0 + f c ) t)}

当該R(t)が、当該送信局から、受信装置(測定装置101)のアンテナに到達する信号である。   The R (t) is a signal that reaches the antenna of the receiving device (measuring device 101) from the transmitting station.

受信信号R(t)は、理論的にはアナログ信号であるが、適当な時間間隔Δtsampleでディジタルサンプリングし、その時系列データは、ハードディスク等の記憶装置に記憶する。そして、以降の処理では、時刻tがΔtsampleの整数倍である場合には、サンプリングした結果をそのままR(t)とし、時刻tがΔtsampleの整数倍でない場合には、適当な補間をおこなって、R(t)を得るものとする。当該補間には、線形補間・補外、スプライン補間・補外など、種々の補正技術を利用することができる。 The received signal R (t) is theoretically an analog signal, but is digitally sampled at an appropriate time interval Δt sample and the time-series data is stored in a storage device such as a hard disk. In the subsequent processing, if the time t is an integer multiple of Δt sample , the sampled result is set as R (t), and if the time t is not an integer multiple of Δt sample , appropriate interpolation is performed. R (t) is obtained. Various correction techniques such as linear interpolation / extrapolation and spline interpolation / extrapolation can be used for the interpolation.

(周波数変換)
さて、
exp(-j 2π f'ct)
を用いて、周波数変換部103が受信信号R(t)をベースバンド周波数に周波数変換した結果をS(t)とすると、S(t)は、以下のように表現できる。
S(t) = R(t)・exp(-j 2π f'ct)
= Σm=-∞ g(t-τ-mτs)・Σn=0 N-1{d(m,n)・r・exp(jβ)・exp(j 2π n f0(t-mτs))・exp(j 2π(fc + ΔfT)t)・exp(-j 2π(n f0 + fc + ΔfT)τ)}・exp(-j 2π f'ct) + Σn=0 N-1{ (An + jBn)・exp(j 2π(n f0 + fc)t)}・exp(-j 2π f'ct)
(Frequency conversion)
Now,
exp (-j 2π f ' c t)
S (t) can be expressed as follows, where S (t) is the result of frequency conversion unit 103 frequency-converting received signal R (t) to the baseband frequency.
S (t) = R (t) ・ exp (-j 2π f ' c t)
= Σ m = -∞ g (t-τ-mτ s ) ・ Σ n = 0 N-1 {d (m, n) ・ r ・ exp (jβ) ・ exp (j 2π nf 0 (t-mτ s )) ・ Exp (j 2π (f c + Δf T ) t) ・ exp (-j 2π (nf 0 + f c + Δf T ) τ)} ・ exp (-j 2π f ' c t) + Σ n = 0 N-1 {(A n + jB n ) ・ exp (j 2π (nf 0 + f c ) t)} ・ exp (-j 2π f ' c t)

ここで、f'cは、受信側で想定する搬送波周波数であり、理想的にはfcに等しいものである。ただし、前述した通り、周波数には差分が生じるから、実際にはfcとf'cとは異なり、周波数補正を行う必要がある。 Here, f ′ c is a carrier frequency assumed on the receiving side, and is ideally equal to f c . However, as described above, since a difference occurs in the frequency, it is actually necessary to perform frequency correction unlike f c and f ′ c .

周波数補正値fadjが後述する手法によって求められたとすると、当該S(t)に対して、さらに周波数補正を行った結果S'(t)は、
S'(t) = S(t)・exp(-j 2π fadjt)
のように求めることができる。周波数補正は、この差分がなくなるまで繰り返し行い、補正がされた後には、S'(t)を新たなS(t)として、以降の処理で使用する。
Assuming that the frequency correction value f adj is obtained by the method described later, the result S ′ (t) obtained by performing further frequency correction on the S (t) is
S '(t) = S (t) ・ exp (-j 2π f adj t)
Can be obtained as follows. The frequency correction is repeated until this difference is eliminated. After the correction is made, S ′ (t) is set as a new S (t) and used in the subsequent processing.

上記のように、同期復調後の受信信号に周波数差が僅かに残っていると、時間経過と共に周波数差の分だけ伝達関数の位相が回転してしまう。そこで、後述するように、送信局ごとに伝達関数の周期変動を解析して上記のように逆補正を行えば、送信局ごとに非同期な伝達関数について、周波数成分の差を一致させることができるのである。   As described above, if a slight frequency difference remains in the received signal after synchronous demodulation, the phase of the transfer function rotates by the amount of the frequency difference over time. Therefore, as will be described later, if the period variation of the transfer function is analyzed for each transmitting station and the reverse correction is performed as described above, the difference in frequency components can be matched for the asynchronous transfer function for each transmitting station. It is.

(離散時間サンプリング)
さて、周波数変換(周波数補正)が行われたら、シンボル同期部104が、離散時間サンプリングを行う。時刻t = pτs + k/(N f0) - Δtで離散サンプリングすることとなる。ここで、
pは、サブキャリア番号に、
kは、データのサンプル点番号に、
Δtは、シンボル切り出し位置の補正値に、
それぞれ相当する。
(Discrete time sampling)
When frequency conversion (frequency correction) is performed, the symbol synchronization unit 104 performs discrete time sampling. Discrete sampling is performed at time t = pτ s + k / (N f 0 ) −Δt. here,
p is the subcarrier number,
k is the sample point number of the data,
Δt is the correction value for the symbol cutout position.
Each corresponds.

Δtは、当初は適当な初期値を採用し、以降の処理でより適切な推定値に更新していくことにより、シンボルタイミングを一致させるのである。   For Δt, an appropriate initial value is initially adopted, and the symbol timing is matched by updating to a more appropriate estimated value in the subsequent processing.

離散サンプリングの結果S(m,k)は、以下のように表現できる。
S(m,k) = Σn=0 N-1 d(m,n)・h'(m,k,n) + Σn=0 N-1 (An + jBn)・exp(j 2π n f0(mτs + k/(N f0))
The result S (m, k) of the discrete sampling can be expressed as follows.
S (m, k) = Σ n = 0 N-1 d (m, n) ・ h '(m, k, n) + Σ n = 0 N-1 (A n + jB n ) ・ exp (j 2π nf 0 (mτ s + k / (N f 0 ))

ただし、
h'(m,k,n) = r・exp(jβ)・exp(j 2π(n f0 + Δf)k/(f0N))・exp(j 2π(Δf m τs - n f0 + fc + ΔfT)t);
Δf = ΔfT - ΔfR
であり、
ΔfRは、受信側の周波数ずれの成分に、
相当する。
However,
h '(m, k, n) = r ・ exp (jβ) ・ exp (j 2π (nf 0 + Δf) k / (f 0 N)) ・ exp (j 2π (Δf m τ s -nf 0 + f c + Δf T ) t);
Δf = Δf T -Δf R
And
Δf R is a component of frequency deviation on the receiving side.
Equivalent to.

詳細については後述するが、ここで簡単にΔtを補正する手法について説明する。すなわち、複数の送信局のうち、いずれか1つの送信局を基準送信局とする。そして、基準送信局の伝達関数から、精密な複素遅延プロファイルを求め、手法な伝搬パスを求める。   Although details will be described later, a method for simply correcting Δt will be described here. That is, any one of the plurality of transmission stations is set as a reference transmission station. Then, a precise complex delay profile is obtained from the transfer function of the reference transmitting station, and a method-like propagation path is obtained.

次に、当該送信局について、基準送信局との周波数差を補正する。各送信局のチャネル帯域幅をBw、送信局番号(チャネル番号)の差をchとすると、この周波数差はBw・chと表現できる。   Next, the frequency difference between the transmission station and the reference transmission station is corrected. If the channel bandwidth of each transmitting station is Bw and the difference between the transmitting station numbers (channel numbers) is ch, this frequency difference can be expressed as Bw · ch.

そして、補正した主要パスの成分と、基準送信局以外の複素遅延プロファイル位相成分を比較し、位相の差のばらつきが最小となるように、シンボルの切り出し位置Δtをスライディングさせる。これにより、各送信局の間の相対位相差が求められるのである。   Then, the corrected main path component and the complex delay profile phase component other than the reference transmission station are compared, and the symbol cutout position Δt is slid so that the variation in the phase difference is minimized. As a result, the relative phase difference between the transmitting stations is obtained.

これらの処理を繰り返して、シンボル切り出し位置が収束すれば、それが所望のシンボルタイミング、ということになる。   If these processes are repeated and the symbol cut-out position converges, this is the desired symbol timing.

図3は、シンボル切り出し位置をスライディングできる範囲を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。   FIG. 3 is an explanatory diagram showing a range in which the symbol cutout position can be slid. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

本図に示すように、時間方向で有効シンボル区間(Effect symbol)の前には、ガードインターバル区間(G)が配置されており、両者の境界がk = 0に相当する。理想的なシンボル区間は、有効シンボル区間と一致しているが、実用的なシンボル区間は、Δtだけガードインターバフ区間(G)にスライドしていても良い。Δtは、シンボルタイミングの調整可能区間の範囲で、移動される。   As shown in the figure, a guard interval section (G) is arranged in front of an effective symbol section (Effect symbol) in the time direction, and the boundary between the two corresponds to k = 0. The ideal symbol period coincides with the effective symbol period, but the practical symbol period may slide to the guard inter buff period (G) by Δt. Δt is moved within the adjustable range of the symbol timing.

(高速フーリエ変換)
上記のように離散サンプリングがされたら、時間多重されたシンボルデータS(m,k)を周波数軸上のマッピングデータに変換するため、フーリエ変換部105が高速フーリエ変換を行う。すなわち、
y(m,p) = (1/N)Σk=0 N-1 S(m,k)・exp(-j 2π k p/N)
(Fast Fourier transform)
When discrete sampling is performed as described above, the Fourier transform unit 105 performs fast Fourier transform in order to convert the time-multiplexed symbol data S (m, k) into mapping data on the frequency axis. That is,
y (m, p) = (1 / N) Σ k = 0 N-1 S (m, k) ・ exp (-j 2π kp / N)

ここで、
pは、サブキャリア番号に
相当する。
here,
p corresponds to a subcarrier number.

さて、y(m,p)を詳細に展開すると、
y(m,p) = d(m,p)・h(m,p,p) + Σn=0,n≠m N-1d(m,n)・h(m,p,n) + N(m,l);
となる。ここで、
Σn=0,n≠m N-1d(m,n)・h(m,p,n)は、サブキャリア間干渉項に、
N(m,p)は、雑音に、
それぞれ相当する。
Now, if y (m, p) is expanded in detail,
y (m, p) = d (m, p) ・ h (m, p, p) + Σ n = 0, n ≠ m N-1 d (m, n) ・ h (m, p, n) + N (m, l);
It becomes. here,
Σ n = 0, n ≠ m N-1 d (m, n) · h (m, p, n) is the intersubcarrier interference term
N (m, p)
Each corresponds.

多重伝搬がされるため、主な経路パスがP個あるとし、iを経路パス番号とすると、
h(m,p,n) = Σi=1 P wi(p,n)・φi(p,n)・f(m)
のように書くことができる。ここで、
wi(p,n)は、i番目のパスの振幅変動成分に、
φi(p,n)は、i番目のパスの位相変動成分に、
f(m)は、周波数振動成分に、
それぞれ相当し、具体的には、以下のように書くことができる。
wi(p,n) = ri・sin(παi(p,n))/παi(p,n);
φi(p,n) = exp〔(j π (n-p)f0 + Δf)/f0〕・exp(jβi)・exp〔-j 2π (n f0 + fc + ΔfTi〕;
f(m) = exp(j 2π Δf m τs);
αi(p,n) = 〔(n-p)f0 - Δf〕/f0
Because there are multiple propagations, assuming that there are P main path paths and i is the path path number,
h (m, p, n) = Σ i = 1 P w i (p, n) ・ φ i (p, n) ・ f (m)
Can be written as here,
w i (p, n) is the amplitude fluctuation component of the i-th path,
φ i (p, n) is the phase fluctuation component of the i-th path,
f (m) is the frequency vibration component,
Each is equivalent, and specifically, it can be written as follows.
w i (p, n) = r i · sin (πα i (p, n)) / πα i (p, n);
φ i (p, n) = exp [(j π (np) f 0 + Δf) / f 0 ] ・ exp (jβ i ) ・ exp [-j 2π (nf 0 + f c + Δf T ) τ i ] ;
f (m) = exp (j 2π Δf m τ s );
α i (p, n) = ((np) f 0 -Δf] / f 0

ここで、
βiは、i番目のパスの初期位相に
相当する。
here,
β i corresponds to the initial phase of the i-th path.

(フレーム同期・SP抽出・伝達関数)
高速フーリエ変換が行われ、時間方向m、周波数方向pの受信シンボルy(m,p)が得られれば、フレーム同期をとることができる。
(Frame synchronization, SP extraction, transfer function)
If fast Fourier transform is performed and a received symbol y (m, p) in the time direction m and the frequency direction p is obtained, frame synchronization can be achieved.

各フレームは、TMCC(Transmission Multiplexing Configration Control)に埋め込まれている同期バイトを読み出すことで確認でき、フレームの先頭位置を確定することができる。   Each frame can be confirmed by reading a synchronization byte embedded in TMCC (Transmission Multiplexing Configuration Control), and the head position of the frame can be determined.

すると、当該送信局における各サブキャリアに配置されたパイロット信号の位置が正確に取り出せる。本実施形態では、SP(Scattered Pilot)を採用している。   Then, the position of the pilot signal arranged on each subcarrier in the transmitting station can be accurately extracted. In this embodiment, SP (Scattered Pilot) is adopted.

図4は、SPが配置される様子を示す説明図である。以下、本図を参照して説明する。   FIG. 4 is an explanatory diagram showing how SPs are arranged. Hereinafter, a description will be given with reference to FIG.

本図に示すように、時間(Time;m)方向と周波数(Frequency;p)方向に通常のシンボル(本図白丸)のほかに、SP(本図黒丸)が分散配置されている。   As shown in this figure, in addition to normal symbols (white circles in this figure), SPs (black circles in this figure) are dispersedly arranged in the time (Time; m) direction and frequency (Frequency; p) direction.

このSP値は、送信時の既知データd(m,p)であり、SPが配置されているm,pにおける伝達関数は、以下のように計算できる。
g(m,p) = y(m,p)/d(m,p)
This SP value is known data d (m, p) at the time of transmission, and the transfer function at m, p where the SP is arranged can be calculated as follows.
g (m, p) = y (m, p) / d (m, p)

また、SPが配置されているm,pについては、時間軸方向、もしくは、周波数方向のいずれかに対する1次元補間、もしくは、2つの軸方法に対する2次元補間を行うことで、伝達関数g(m,p)を求めることができる。   For m and p in which SPs are arranged, the transfer function g (m) is obtained by performing one-dimensional interpolation in either the time axis direction or the frequency direction, or two-dimensional interpolation with respect to the two axis methods. , p).

(周波数補正)
上記のように各送信局についてg(m,p)が求められたら、各送信局についての周波数偏差を求める。
(Frequency correction)
When g (m, p) is obtained for each transmitting station as described above, the frequency deviation for each transmitting station is obtained.

上記のように、求められた伝達関数g(m,p)を用いて、フーリエ変換を行う。シンボル区間のシンボル数Lに対して、フーリエ変換の結果は、以下の通りとなる。
G(m,n) = (1/L)Σk=0 L-1 g(k,n)・exp(-j 2π k n/L)
As described above, Fourier transform is performed using the obtained transfer function g (m, p). For the number of symbols L in the symbol interval, the result of Fourier transform is as follows.
G (m, n) = (1 / L) Σ k = 0 L-1 g (k, n) ・ exp (-j 2π kn / L)

このG(m,n)のピークが、n = 0以外のところに出ている場合には、周波数偏差が存在することとなる。したがって、この場合には、このピークにおけるnの値npeakを用いて、
fadj = npeak/(τs L)
のように周波数差を打ち消すようにfadjを求め、周波数補正部107が周波数補正
S(t) ← S(t)・exp(-j 2π fadjt)
を行って(← は、いわゆる代入演算に相当する。)、周波数変換以降の処理を再度行うこととなる。
When the peak of G (m, n) appears at a place other than n = 0, there is a frequency deviation. Therefore, in this case, using the value n peak of n at this peak,
f adj = n peak / (τ s L)
As shown, f adj is calculated so as to cancel the frequency difference, and the frequency correction unit 107 corrects the frequency.
S (t) ← S (t) ・ exp (-j 2π f adj t)
(← corresponds to a so-called substitution operation), and the processing after frequency conversion is performed again.

(シンボルタイミング補正)
送信局ごとのΔtは、隣接する送信局の遅延プロファイルの位相の連続性が保たれるように設定する必要がある。
(Symbol timing correction)
Δt for each transmission station needs to be set so that the phase continuity of the delay profile of the adjacent transmission station is maintained.

各送信局の送信局番号(チャネル番号)chは、使用する周波数帯が低い順に0,1,2,…,S-1のように設定される。また、各送信局の送信帯域幅(チャネル帯域幅)Bwは、一定であるとする。   The transmitting station number (channel number) ch of each transmitting station is set as 0, 1, 2,..., S-1 in ascending order of frequency band to be used. Further, the transmission bandwidth (channel bandwidth) Bw of each transmission station is assumed to be constant.

そうすると、チャネル番号0である基準送信局に対するチャネル番号chの送信局の周波数差は、ch・Bwとなる。   Then, the frequency difference of the transmission station of channel number ch with respect to the reference transmission station of channel number 0 is ch · Bw.

各送信局の複素遅延プロファイルは、当該送信局のサブキャリア数をNcとすると、τ = 0,1,…,Nc-1に対して、
C(m,τ) = (1/Nc)Σk=0 Nc-1 g(m,k)・exp(-j 2π k τ/Nc);
のように求めることができる。
The complex delay profile of each transmitting station is represented by τ = 0, 1, ..., Nc-1, where Nc is the number of subcarriers of the transmitting station.
C (m, τ) = (1 / Nc) Σk = 0 Nc−1 g (m, k) · exp (−j 2π kτ / Nc);
Can be obtained as follows.

この複素遅延プロファイルのピークが主要なパス成分となる。   The peak of this complex delay profile becomes the main path component.

さて、以下では、送信局番号chの遅延プロファイルをCch(m,τ)のように表記するものとする。 In the following, it is assumed that the delay profile of the transmission station number ch is expressed as C ch (m, τ).

基準局の遅延プロファイルC0(m,τ)を当該chの送信局に対して連結の際の周波数差だけ補正した複素遅延プロファイルは、
C'0(m,τ) = C0(m,τ)・exp(-j 2π τ ch Bw / (f0Nc)
のように求めることができる。
The complex delay profile obtained by correcting the delay profile C 0 (m, τ) of the reference station by the frequency difference at the time of connection to the transmitting station of the ch is
C ' 0 (m, τ) = C 0 (m, τ) ・ exp (-j 2π τ ch Bw / (f 0 Nc)
Can be obtained as follows.

したがって、0番目の基準局に対するch番目の送信局の位相差成分は、
θch(τ) = angle〔C'0(m,τ)*conj(Cch(m,τ))〕
のように求められる。ここで、
angle(・)は、複素数の偏角を求める演算であり、
conj(・)は、複素共役を求める演算であり、
*は、mについての相関演算である。
Therefore, the phase difference component of the chth transmitting station with respect to the 0th reference station is
θ ch (τ) = angle [C ' 0 (m, τ) * conj (C ch (m, τ))]
It is required as follows. here,
angle (・) is an operation to calculate the argument of a complex number,
conj (・) is an operation to find a complex conjugate,
* Is a correlation calculation for m.

一般に、複素数zについて
|z| = |conj(z)| = (z conj(z))1/2
と絶対値を定めるときに、m,τをパラメータとする複素数a(m,τ),b(m,τ)について、上記の相関演算は、
a(m,τ)*b(m,τ) = |Σm a(m,τ)b(m,τ)|/〔|Σm a(m,τ)| |Σm b(m,τ)|〕;
a(m,τ)*b(m,τ) = |Σm a(m,τ)conj(b(m,τ))|/〔|Σm a(m,τ)| |Σm b(m,τ)|〕
のように計算する。
In general, for complex number z
| z | = | conj (z) | = (z conj (z)) 1/2
For the complex numbers a (m, τ) and b (m, τ) with m and τ as parameters, the above correlation calculation is
a (m, τ) * b (m, τ) = | Σ m a (m, τ) b (m, τ) | / [| Σ m a (m, τ) | | Σ m b (m, τ ) |];
a (m, τ) * b (m, τ) = | Σ m a (m, τ) conj (b (m, τ)) | / [| Σ m a (m, τ) | | Σ m b ( m, τ) |]
Calculate as follows.

ch番目の送信局について、複素遅延プロファイルがピークとなるτをτchとすると、θchch)は、当該送信局chについて求められた主要パスの位相差成分ということになる。 Assuming that τ ch at which the complex delay profile peaks for the ch-th transmitting station is τ ch , θ chch ) is the phase difference component of the main path obtained for the transmitting station ch.

そこで、θ11),θ22),θ33),…,θS-1S-1)が同じ値に収束するように、各送信局1,2,3,…のそれぞれについて、シンボル切り出し位置をスライディングさせて、シンボルタイミングを補正し、シンボル同期(離散サンプリング)からやり直す。この切り出し位置のスライディングには、ニュートン法や最急降下法などの計算手法を採用することができる。 Therefore, each transmission station 1, 2 is set so that θ 11 ), θ 22 ), θ 33 ),..., Θ S-1S-1 ) converge to the same value. For each of, 3,..., The symbol cutout position is slid, the symbol timing is corrected, and redoing from symbol synchronization (discrete sampling). A calculation method such as a Newton method or a steepest descent method can be employed for sliding of the cutout position.

一方、θ11),θ22),θ33),…,θS-1S-1)が同じ値に収束したら、各送信局について、伝達関数を位相差分だけ補正する。 On the other hand, once θ 11 ), θ 22 ), θ 33 ),..., Θ S-1S-1 ) converge to the same value, Correct only the phase difference.

すなわち、ch番目の送信局の伝達関数をg(m,n)としたとき、
θch = (1/Nc)Στ=0 Nc angle〔C'0(m,τ)*conj(Cch(m,τ))〕;
を求めて、補正後の伝達関数g'ch(m,n)を、
g'ch(m,n) = gch(m,n)exp(jθch)
のように得る。
That is, when the transfer function of the ch-th transmitting station is g (m, n),
θ ch = (1 / Nc) Σ τ = 0 Nc angle [C ' 0 (m, τ) * conj (C ch (m, τ))];
And the corrected transfer function g ' ch (m, n)
g ' ch (m, n) = g ch (m, n) exp (jθ ch )
Get like.

(帯域連結)
各送信局について補正が終わったら、最後に、帯域連結を行う。
(Band concatenation)
When correction is completed for each transmitting station, band concatenation is finally performed.

Nw = Bw/f0とすると、Nwは、サブキャリア数に相当する。また、本実施形態では、各送信局のサブキャリアは隣接していると想定するので、連結後の伝達関数は、
gw(m,ch・Nw + n) = gch(m,n)
のように書くことができる。
If Nw = Bw / f 0 , Nw corresponds to the number of subcarriers. Also, in this embodiment, since it is assumed that the subcarriers of each transmitting station are adjacent, the transfer function after concatenation is
g w (m, ch ・ Nw + n) = g ch (m, n)
Can be written as

本質的には、gw(・,・)の値は、gw(時間,周波数)のような関係にあり、時間方向についてはシンボル同期、周波数方向については周波数同期でずれを除去しているから、あとは、適当な単位で2次元的な広がりの連結された伝達関数gwを求めれば良い。また、この際に、シンボル長やサブキャリア周波数間隔が異なる場合には、適当な補間や補外を行うこととなる。 In essence, the value of g w (·, ·) has a relationship like g w (time, frequency), and the deviation is removed by symbol synchronization in the time direction and frequency synchronization in the frequency direction. From this, the transfer function g w having a two-dimensional spread in an appropriate unit may be obtained. At this time, if the symbol length or subcarrier frequency interval is different, appropriate interpolation or extrapolation is performed.

帯域連結された高い分解能を持つ遅延プロファイルは、τ = 0,1,…,Nw・S-1について、
Cw(m,τ) = (1/(Nw・S))Σk=0 Nw・S-1 gw(m,k)exp(-j 2π k τ/(Nw・S)
のように計算することができる。
Band-connected delay profiles with high resolution are for τ = 0, 1, ..., Nw · S-1.
C w (m, τ) = (1 / (Nw ・ S)) Σ k = 0 Nw ・ S-1 g w (m, k) exp (-j 2π k τ / (Nw ・ S)
It can be calculated as follows.

すなわち、S個の送信局から得られる遅延プロファイルの遅延時間分解能、距離分解能は、値Sに反比例し、送信局の数を増やせば増やすほど、分解能を高くすることができる。   That is, the delay time resolution and distance resolution of the delay profile obtained from S transmitting stations are inversely proportional to the value S, and the resolution can be increased as the number of transmitting stations is increased.

上記のように、一旦アンテナを介して信号を受信し、これを時間長1/(N・f0)以下の長さでA−D変換した受信データを保存してしまえば、その後の周波数変換や高速フーリエ変換の処理は、すべて、公知のディジタル処理によって行うことが可能である。したがって、ディジタル信号処理プロセッサで実行したり、プログラムをCPUで動作させることによって、本発明の測定装置を実現することが可能である。 As described above, once the signal is received via the antenna and the received data obtained by performing A / D conversion with a time length of 1 / (N · f 0 ) or less is stored, the subsequent frequency conversion is performed. In addition, all the processes of the fast Fourier transform can be performed by known digital processing. Therefore, the measurement apparatus of the present invention can be realized by executing it with a digital signal processor or operating a program with a CPU.

上記実施形態では、各送信局で、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数、シンボル時間長が等しく、各送信局の送信周波数帯域は、当該サブキャリア周波数間隔だけ離れて隣接しているものとして説明を加えているが、これらの条件が満たされない場合には、各送信局ごとの伝達関数が得られた後に、必要な点での値を、適当な補間や補外(たとえば線形補間・補外やスプライン補間・補外)により得れば、同様の条件に落としこみ、連結を行うことが可能となる。   In the above embodiment, it is assumed that each transmitting station has the same subcarrier frequency interval, the number of subcarriers, and the symbol time length, and the transmission frequency bands of each transmitting station are adjacent to each other by the subcarrier frequency interval. In addition, if these conditions are not satisfied, after the transfer function for each transmitting station is obtained, the value at the required point is changed to appropriate interpolation or extrapolation (for example, linear interpolation / extrapolation or If it is obtained by spline interpolation / extrapolation), it is possible to connect to the same conditions.

以上説明したように、本発明によれば、複数の送信局が同じ送信場所から送信したOFDM信号を受信して分解能の高い遅延プロファイルを取得するのに好適な測定装置、測定方法、ならびに、コンピュータを用いてこれらを実現するプログラムを提供することができる。   As described above, according to the present invention, a measurement apparatus, a measurement method, and a computer suitable for receiving an OFDM signal transmitted from the same transmission location by a plurality of transmission stations and acquiring a delay profile with high resolution. The program which implement | achieves these using can be provided.

本実施形態に係る測定装置の概要構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows schematic structure of the measuring apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る測定装置において実行される測定処理の制御の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of control of the measurement process performed in the measuring apparatus which concerns on this embodiment. シンボル切り出し位置をスライディングできる範囲を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the range which can slide a symbol cut-out position. SPが配置される様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that SP is arrange | positioned.

符号の説明Explanation of symbols

101 測定装置
102 受信部
103 周波数変換部
104 シンボル同期部
105 フーリエ変換部
106 周波数偏差取得部
107 周波数補正部
108 個別プロファイル取得部
109 シンボルタイミング補正部
110 連結プロファイル取得部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Measuring apparatus 102 Receiving part 103 Frequency conversion part 104 Symbol synchronization part 105 Fourier transformation part 106 Frequency deviation acquisition part 107 Frequency correction part 108 Individual profile acquisition part 109 Symbol timing correction part 110 Connection profile acquisition part

Claims (7)

複数の送信局が同じ送信場所から送信したOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)信号を受信して、当該送信場所と、当該受信場所との間の遅延プロファイルを取得する測定装置であって、当該複数の送信局が送信するOFDM信号は、いずれも、既知のシンボル時間長、既知のサブチャネル周波数間隔を有し、互いに異なる帯域を占有し、
当該受信場所にて観測される観測信号を受信する受信部、
当該複数の送信局ごとに、当該送信局に対して設定された変調周波数および搬送波周波数を用いて前記受信された観測信号を所定のベースバンド周波数に変換する周波数変換部、
当該複数の送信局のそれぞれについて前記周波数変換された観測信号を、当該送信局のサブチャネル周波数間隔の逆数をN分割したサンプリング周期で離散時間サンプリングし、当該送信局に対して設定されたシンボル区間に含まれるシンボルデータを抽出するシンボル同期部、
当該複数の送信局のそれぞれについて前記抽出されたシンボルデータをフーリエ変換してサブチャネルシンボルを取得するフーリエ変換部、
当該複数の送信局のそれぞれについて前記取得されたサブチャネルシンボルに含まれる既知シンボルから伝達関数を得て、当該伝達関数の時間経過から周波数偏差を求める周波数偏差取得部、
当該複数の送信局のそれぞれについて前記求められた周波数偏差が極小に収束するまで、当該送信局について設定された変調周波数および搬送波周波数を補正して、前記周波数変換部に再度観測信号を周波数変換させ、前記シンボル同期部に再度シンボルデータを抽出させ、前記フーリエ変換部に再度サブチャネルシンボルを取得させ、前記周波数偏差取得部に再度周波数偏差を求めさせる周波数補正部、
当該複数の送信局のそれぞれについて前記周波数補正がされた後、当該複数の送信局のそれぞれについて取得されたサブチャネルシンボルから、複素遅延プロファイルを求める個別プロファイル取得部、
当該複数の送信局のいずれか1つの基準局(1番目の局)について得られた複素遅延プロファイルを基準プロファイルとし、当該複数の送信局のそれぞれについて、当該送信局の占有帯域と当該基準局の占有帯域との周波数差だけ複素補正したものと、当該送信局について得られた複素遅延プロファイルと、の位相差が遅延時間に対して収束するまで、当該送信局について設定されたシンボル区間を移動して、前記シンボル同期部に再度シンボルデータを抽出させ、前記フーリエ変換部に再度サブチャネルシンボルを取得させ、前記周波数偏差取得部に再度周波数偏差を求めさせ、前記周波数補正部に再度周波数を補正させ、前記個別プロファイル取得部に再度基準プロファイルを取得させ、前記位相差取得部に再度位相差を取得させるシンボルタイミング補正部、
前記取得されたすべてのサブチャネルシンボルのそれぞれについて、当該サブチャネルシンボルに対する送信局に対して前記得られた位相差の収束値だけ、当該サブチャネルシンボルから得られる伝達関数を補正し、当該補正されたすべての伝達関数を連結してから、複素遅延プロファイルを取得する連結プロファイル取得部
を備えることを特徴とする測定装置。
A measurement apparatus that receives OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) signals transmitted from the same transmission location by a plurality of transmission stations and obtains a delay profile between the transmission location and the reception location. Each of the OFDM signals transmitted by the transmitting station has a known symbol time length, a known subchannel frequency interval, occupies different bands,
A receiver for receiving an observation signal observed at the reception location;
For each of the plurality of transmission stations, a frequency conversion unit that converts the received observation signal into a predetermined baseband frequency using a modulation frequency and a carrier frequency set for the transmission station,
The frequency-converted observation signal for each of the plurality of transmitting stations is sampled in discrete time with a sampling period obtained by dividing the reciprocal of the subchannel frequency interval of the transmitting station by N, and a symbol interval set for the transmitting station A symbol synchronizer for extracting symbol data contained in
A Fourier transform unit that obtains subchannel symbols by Fourier transforming the extracted symbol data for each of the plurality of transmitting stations;
A frequency deviation acquisition unit that obtains a transfer function from a known symbol included in the acquired subchannel symbol for each of the plurality of transmission stations, and obtains a frequency deviation from the passage of time of the transfer function,
The modulation frequency and carrier frequency set for the transmitting station are corrected until the obtained frequency deviation converges to the minimum for each of the plurality of transmitting stations, and the frequency conversion unit converts the observation signal again. A frequency correction unit that causes the symbol synchronization unit to extract symbol data again, causes the Fourier transform unit to acquire subchannel symbols again, and causes the frequency deviation acquisition unit to obtain frequency deviation again,
After the frequency correction is performed for each of the plurality of transmission stations, an individual profile acquisition unit that obtains a complex delay profile from the subchannel symbols acquired for each of the plurality of transmission stations,
A complex delay profile obtained for any one of the plurality of transmitting stations (first station) is used as a reference profile, and for each of the plurality of transmitting stations, the occupied bandwidth of the transmitting station and the occupied bandwidth of the reference station The symbol interval set for the transmitting station is moved until the phase difference between the complex correction of the frequency difference between and the complex delay profile obtained for the transmitting station converges with respect to the delay time, The symbol synchronization unit extracts symbol data again, the Fourier transform unit acquires the subchannel symbol again, the frequency deviation acquisition unit obtains the frequency deviation again, the frequency correction unit corrects the frequency again, A thin profile that causes the individual profile acquisition unit to acquire the reference profile again and causes the phase difference acquisition unit to acquire the phase difference again. Le timing correction unit,
For each of the acquired subchannel symbols, the transfer function obtained from the subchannel symbol is corrected by the convergence value of the obtained phase difference with respect to the transmitting station for the subchannel symbol, and the correction is performed. And a connected profile acquisition unit that acquires a complex delay profile after connecting all the transfer functions.
請求項1に記載の測定装置であって、
前記シンボルタイミング補正部は、当該シンボル区間を、当該送信局のチャネル周波数間隔の逆数のN分割よりも小さい単位長で補正する
ことを特徴とする測定装置。
The measuring device according to claim 1,
The symbol timing correction unit corrects the symbol section with a unit length smaller than N division that is the reciprocal of the channel frequency interval of the transmission station.
請求項1または2に記載の測定装置であって、
前記連結プロファイル取得部は、前記取得されたすべてのチャネルシンボルに対する伝達関数を、所定のチャネル周波数間隔、所定のシンボル時間長に補正することにより連結し、当該補正されて連結されたすべての伝達関数から複素遅延プロファイルを取得する
ことを特徴とする測定装置。
The measuring device according to claim 1 or 2,
The concatenated profile acquisition unit concatenates transfer functions for all the acquired channel symbols by correcting the transfer functions to a predetermined channel frequency interval and a predetermined symbol time length, and all the transfer functions connected after the correction. A measurement apparatus characterized by acquiring a complex delay profile from
複数の送信局が同じ送信場所から送信したOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)信号を受信して、当該送信場所と、当該受信場所との間の遅延プロファイルを取得する測定装置にて実行される測定方法であって、当該複数の送信局が送信するOFDM信号は、いずれも、既知のシンボル時間長、既知のサブチャネル周波数間隔を有し、互いに異なる帯域を占有し、当該測定装置は、受信部、周波数変換部、シンボル同期部、フーリエ変換部、周波数偏差取得部、周波数補正部、個別プロファイル取得部、シンボルタイミング補正部、連結プロファイル取得部を備え、
前記受信部が、当該受信場所にて観測される観測信号を受信する受信工程、
前記周波数変換部が、当該複数の送信局ごとに、当該送信局に対して設定された変調周波数および搬送波周波数を用いて前記受信された観測信号を所定のベースバンド周波数に変換する周波数変換工程、
前記シンボル同期部が、当該複数の送信局のそれぞれについて前記周波数変換された観測信号を、当該送信局のサブチャネル周波数間隔の逆数をN分割したサンプリング周期で離散時間サンプリングし、当該送信局に対して設定されたシンボル区間に含まれるシンボルデータを抽出するシンボル同期工程、
前記フーリエ変換部が、当該複数の送信局のそれぞれについて前記抽出されたシンボルデータをフーリエ変換してサブチャネルシンボルを取得するフーリエ変換工程、
前記周波数偏差取得部が、当該複数の送信局のそれぞれについて前記取得されたサブチャネルシンボルに含まれる既知シンボルから伝達関数を得て、当該伝達関数の時間経過から周波数偏差を求める周波数偏差取得工程、
前記周波数補正部が、当該複数の送信局のそれぞれについて前記求められた周波数偏差が極小に収束するまで、当該送信局について設定された変調周波数および搬送波周波数を補正して、前記周波数変換部に再度観測信号を周波数変換させ、前記シンボル同期部に再度シンボルデータを抽出させ、前記フーリエ変換部に再度サブチャネルシンボルを取得させ、前記周波数偏差取得部に再度周波数偏差を求めさせる周波数補正工程、
前記個別プロファイル取得部が、当該複数の送信局のそれぞれについて前記周波数補正がされた後、当該複数の送信局のそれぞれについて取得されたサブチャネルシンボルから、複素遅延プロファイルを求める個別プロファイル取得工程、
前記シンボルタイミング補正部が、当該複数の送信局のいずれか1つの基準局(1番目の局)について得られた複素遅延プロファイルを基準プロファイルとし、当該複数の送信局のそれぞれについて、当該送信局の占有帯域と当該基準局の占有帯域との周波数差だけ複素補正したものと、当該送信局について得られた複素遅延プロファイルと、の位相差が遅延時間に対して収束するまで、当該送信局について設定されたシンボル区間を移動して、前記シンボル同期部に再度シンボルデータを抽出させ、前記フーリエ変換部に再度サブチャネルシンボルを取得させ、前記周波数偏差取得部に再度周波数偏差を求めさせ、前記周波数補正部に再度周波数を補正させ、前記個別プロファイル取得部に再度基準プロファイルを取得させ、前記位相差取得部に再度位相差を取得させるシンボルタイミング補正工程、
前記連結プロファイル取得部が、前記取得されたすべてのサブチャネルシンボルのそれぞれについて、当該サブチャネルシンボルに対する送信局に対して前記得られた位相差の収束値だけ、当該サブチャネルシンボルから得られる伝達関数を補正し、当該補正されたすべての伝達関数を連結してから、複素遅延プロファイルを取得する連結プロファイル取得工程
を備えることを特徴とする測定方法。
A measurement method executed by a measurement apparatus that receives an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) signal transmitted from the same transmission location by a plurality of transmission stations and acquires a delay profile between the transmission location and the reception location The OFDM signals transmitted by the plurality of transmitting stations all have a known symbol time length and a known subchannel frequency interval, occupy different bands, and the measurement apparatus includes a receiving unit, A frequency conversion unit, a symbol synchronization unit, a Fourier transform unit, a frequency deviation acquisition unit, a frequency correction unit, an individual profile acquisition unit, a symbol timing correction unit, a linked profile acquisition unit,
A receiving step in which the receiving unit receives an observation signal observed at the receiving location;
A frequency conversion step in which the frequency conversion unit converts, for each of the plurality of transmission stations, the received observation signal into a predetermined baseband frequency using a modulation frequency and a carrier frequency set for the transmission station;
The symbol synchronization unit performs discrete-time sampling of the frequency-converted observation signal for each of the plurality of transmission stations at a sampling period obtained by dividing the reciprocal of the subchannel frequency interval of the transmission station by N, and A symbol synchronization process for extracting symbol data included in the symbol interval set in
A Fourier transform step in which the Fourier transform unit Fourier transforms the extracted symbol data for each of the plurality of transmitting stations to obtain subchannel symbols;
The frequency deviation acquisition unit obtains a transfer function from a known symbol included in the acquired subchannel symbol for each of the plurality of transmitting stations, and obtains a frequency deviation from the passage of time of the transfer function,
The frequency correction unit corrects the modulation frequency and the carrier wave frequency set for the transmission station until the obtained frequency deviation converges to a minimum for each of the plurality of transmission stations, and again returns to the frequency conversion unit. A frequency correction step of frequency conversion of the observation signal, causing the symbol synchronization unit to extract symbol data again, causing the Fourier transform unit to acquire subchannel symbols again, and causing the frequency deviation acquisition unit to obtain frequency deviation again;
After the frequency correction is performed for each of the plurality of transmission stations, the individual profile acquisition unit obtains a complex delay profile from the subchannel symbols acquired for each of the plurality of transmission stations,
The symbol timing correction unit uses a complex delay profile obtained for any one reference station (first station) of the plurality of transmission stations as a reference profile, and occupies the transmission station for each of the plurality of transmission stations. It is set for the transmitting station until the phase difference between the complex corrected by the frequency difference between the band and the occupied band of the reference station and the complex delay profile obtained for the transmitting station converges with respect to the delay time. The symbol interval is moved, the symbol synchronization unit extracts symbol data again, the Fourier transform unit acquires the subchannel symbol again, the frequency deviation acquisition unit calculates the frequency deviation again, and the frequency correction unit The frequency is corrected again, the individual profile acquisition unit is made to acquire the reference profile again, and the phase difference acquisition is performed. Symbol timing correction step of re-acquiring the phase difference section,
For each of all the acquired subchannel symbols, the concatenated profile acquisition unit obtains a transfer function obtained from the subchannel symbol by the convergence value of the obtained phase difference with respect to the transmitting station for the subchannel symbol. And a connected profile acquisition step of acquiring a complex delay profile after connecting all of the corrected transfer functions.
請求項4に記載の測定方法であって、
前記シンボルタイミング補正工程では、当該シンボル区間を、当該送信局のチャネル周波数間隔の逆数のN分割よりも小さい単位長で補正する
ことを特徴とする測定方法。
The measurement method according to claim 4,
In the symbol timing correction step, the symbol section is corrected with a unit length smaller than N division which is the inverse of the channel frequency interval of the transmitting station.
請求項4または5に記載の測定方法であって、
前記連結プロファイル取得工程では、前記取得されたすべてのチャネルシンボルに対する伝達関数を、所定のチャネル周波数間隔、所定のシンボル時間長に補正することにより連結し、当該補正されて連結されたすべての伝達関数から複素遅延プロファイルを取得する
ことを特徴とする測定方法。
The measurement method according to claim 4 or 5, wherein
In the connection profile acquisition step, transfer functions for all the acquired channel symbols are connected to each other by correcting the transfer functions to a predetermined channel frequency interval and a predetermined symbol time length, and all the transfer functions connected after the correction are connected. A measurement method characterized by acquiring a complex delay profile from
複数の送信局が同じ送信場所から送信したOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)信号を受信可能なコンピュータを、請求項1から3のいずれか1項に記載の測定装置の各部として機能させることを特徴とするプログラム。   A computer capable of receiving an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) signal transmitted from the same transmission location by a plurality of transmission stations is caused to function as each part of the measurement apparatus according to any one of claims 1 to 3. Program to do.
JP2007179276A 2007-07-09 2007-07-09 Measuring apparatus, measuring method, and program Expired - Fee Related JP4883635B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007179276A JP4883635B2 (en) 2007-07-09 2007-07-09 Measuring apparatus, measuring method, and program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007179276A JP4883635B2 (en) 2007-07-09 2007-07-09 Measuring apparatus, measuring method, and program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009017426A JP2009017426A (en) 2009-01-22
JP4883635B2 true JP4883635B2 (en) 2012-02-22

Family

ID=40357721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007179276A Expired - Fee Related JP4883635B2 (en) 2007-07-09 2007-07-09 Measuring apparatus, measuring method, and program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4883635B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5478451B2 (en) * 2010-09-28 2014-04-23 日本放送協会 Delay profile measuring apparatus and program

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007166424A (en) * 2005-12-15 2007-06-28 Toshiba Corp Repeating device, relay method, and computer program
JP4425880B2 (en) * 2006-01-18 2010-03-03 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ Communication apparatus, mobile station and method
JP4955322B2 (en) * 2006-07-07 2012-06-20 日本無線株式会社 Transmission line characteristic measuring instrument and wraparound canceller

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009017426A (en) 2009-01-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6118616B2 (en) Receiver and synchronization correction method
JP2989742B2 (en) Digital broadcasting system, transmission system for the digital broadcasting, and receiving system for the digital broadcasting
JP3737264B2 (en) Diversity receiver
JP5144687B2 (en) OFDM Code Timing Recovery Method and System
KR101505091B1 (en) Apparatus and method for initial synchronization wireless communication system based on ofdm
JPH11205273A (en) Ofdm diversity reception device
WO2007022564A1 (en) Method and system for communication in a wireless network
JP4145240B2 (en) Diversity receiving method and apparatus
JP2019522929A (en) Receiving apparatus and receiving method
JP4434983B2 (en) Digital broadcast receiver with transmission path estimation function
KR101727600B1 (en) Apparatus for calibrating in arrary antenna system and method thereof
CN107196887A (en) Satellite OFDM synchronized algorithms based on conjugation CAZAC sequences
JP4465797B2 (en) Receiving apparatus and receiving method
JP5624527B2 (en) Single carrier receiver
JP2024023636A (en) Transmitting device and transmitting method
JP6009059B2 (en) Method, device and computer program for correcting frequency shifts on symbols received by a receiver
CN108347399B (en) Method and device for generating and receiving preamble signal
JP5183419B2 (en) Receiver or relay device
JP4191919B2 (en) Frequency characteristic detector for OFDM, frequency characteristic compensator for OFDM, and relay apparatus for OFDM
JP4883635B2 (en) Measuring apparatus, measuring method, and program
KR100484491B1 (en) OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) receiving apparatus
KR100718592B1 (en) Apparatus and method for estimating channel in communication system supporting ofdm/ofdma
CN106416167A (en) Timing offset estimation through SINR measurements in OFDM-based system
JP6140055B2 (en) Propagation measurement system and propagation measurement method
KR20070094314A (en) Apparatus for receiving broadcasting

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100625

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111129

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111201

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141216

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees