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

JP5344429B2 - FFT window extension generation method - Google Patents

FFT window extension generation method Download PDF

Info

Publication number
JP5344429B2
JP5344429B2 JP2009071507A JP2009071507A JP5344429B2 JP 5344429 B2 JP5344429 B2 JP 5344429B2 JP 2009071507 A JP2009071507 A JP 2009071507A JP 2009071507 A JP2009071507 A JP 2009071507A JP 5344429 B2 JP5344429 B2 JP 5344429B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fft
window
signal
received signal
coefficient
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.)
Active
Application number
JP2009071507A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010226428A (en
Inventor
博次 赤堀
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.)
Lapis Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
Lapis Semiconductor Co Ltd
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 Lapis Semiconductor Co Ltd filed Critical Lapis Semiconductor Co Ltd
Priority to JP2009071507A priority Critical patent/JP5344429B2/en
Publication of JP2010226428A publication Critical patent/JP2010226428A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5344429B2 publication Critical patent/JP5344429B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex;直交周波数分割多重)変調方式により変調された受信信号を、FFT(Fast Fourier Transform;高速フーリエ変換)により復調する際に用いられるFFT解析区間である拡張されたFFT窓を生成するためのFFT窓拡張生成方法に関するものである。   The present invention is an extended FFT analysis section used when a received signal modulated by an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) modulation method is demodulated by FFT (Fast Fourier Transform). The present invention relates to an FFT window extension generation method for generating an FFT window.

従来、複数の直交サブキャリア(搬送波)を同時に伝送するOFDM方式は、例えば、下記の特許文献1、2に記載されているように、地上系デジタルテレビジョン放送システム(以下単に「地上デジタル放送」という。)等の種々の用途に使用可能である。   Conventionally, an OFDM system that transmits a plurality of orthogonal subcarriers (carrier waves) at the same time is a terrestrial digital television broadcasting system (hereinafter simply referred to as “terrestrial digital broadcasting”) as described in Patent Documents 1 and 2, for example. It can be used for various purposes.

図7は、下記の特許文献1、2等に記載された従来のOFDM方式における伝送信号のフレーム構成図である。以下、図7を参照しつつ、従来のOFDM方式の復調方法を説明する。   FIG. 7 is a frame configuration diagram of a transmission signal in the conventional OFDM system described in Patent Documents 1 and 2 below. Hereinafter, a conventional OFDM demodulation method will be described with reference to FIG.

各伝送シンボルSBは、ガードインターバル(サイクリックプリフィックスとも言う。)GIと有効OFDMシンボル(以下単に「有効シンボル」という。)Sとにより構成されている。ガードインターバルGIは、有効シンボルSの時間波形の後部Saを抽出し、先頭にコピーしたものである。   Each transmission symbol SB includes a guard interval (also referred to as a cyclic prefix) GI and an effective OFDM symbol (hereinafter simply referred to as “effective symbol”) S. The guard interval GI is obtained by extracting the rear part Sa of the time waveform of the effective symbol S and copying it to the head.

OFDM方式を用いたデジタル伝送では、伝送路に歪みやマルチパスが存在すると、受信信号の直交性は損傷を受けて乱され、復調信号に符号間干渉(Inter Symbol Interference、以下「ISI」という。)を生じることになり、誤り率を悪化させる。これを解決するために、送信エネルギー(送信電力)の一部を犠牲にして、本来伝送したい有効シンボルSの前に、この有効シンボルSの後部(全体の数十分の1から数分の1の期間)Saのデータを用い、緩衝データ部分として無効なISI吸収用のガードインターバルGIが設けられる。このようなガードインターバルGIを設けると、直接波の他に、障害物により反射された遅延波が存在しても、この遅延量がガードインターバルGIよりも短かければ、ISIを生じることなく良好な受信が可能となる。   In digital transmission using the OFDM method, if distortion or multipath exists in the transmission path, the orthogonality of the received signal is damaged and disturbed, and the demodulated signal is referred to as inter symbol interference (hereinafter referred to as “ISI”). ) And the error rate is deteriorated. In order to solve this, at the expense of a part of transmission energy (transmission power), before the effective symbol S that is originally intended to be transmitted, the rear part of this effective symbol S (the whole tens of tenths to one-fifth Period) The data of Sa is used, and an invalid ISI absorption guard interval GI is provided as the buffer data portion. If such a guard interval GI is provided, even if there is a delayed wave reflected by an obstacle in addition to the direct wave, if this delay amount is shorter than the guard interval GI, it is good without causing ISI. Reception is possible.

このような構成の送信信号が受信側に送られてくると、受信側では、ガードインターバルGIの情報を無視することで、あるキャリアだけに遅延が生じた場合でも、このガードインターバルGI内であれば、遅延が無視されるので、正しく受信できる。特に、ガードインターバルGIには有効シンボルSの後部Saのデータがコピーされているので、あるキャリアがずれても情報が欠落することはない。   When a transmission signal having such a configuration is sent to the receiving side, the receiving side ignores the information of the guard interval GI, so that even if a delay occurs only in a certain carrier, it can be within this guard interval GI. Since the delay is ignored, it can be received correctly. In particular, since the data of the rear portion Sa of the effective symbol S is copied in the guard interval GI, no information is lost even if a certain carrier shifts.

そのため、従来の復調方法では、ガードインターバル除去部により、受信されたOFDMの伝送信号から、伝送シンボルSB毎にそのガードインターバルGIを除去し、有効シンボルSのみを抽出する。抽出された有効シンボルSは、FFT部により、高速離散フーリエ変換して復調している。   Therefore, in the conventional demodulation method, the guard interval removal unit removes the guard interval GI for each transmission symbol SB from the received OFDM transmission signal, and extracts only the effective symbol S. The extracted effective symbol S is demodulated by fast discrete Fourier transform by the FFT unit.

しかし、従来のOFDM復調では、ガードインターバルGIをつけた変調波形からOFDM変調信号の1周期のみしか復調に用いないため、ガードインターバルGIと同じ長さに相当する受信信号波形は用いていない。そのため、ガードインターバルGIを送っていた分の電力効率が下がってしまう。   However, in the conventional OFDM demodulation, since only one period of the OFDM modulated signal is used for demodulation from the modulation waveform with the guard interval GI, the received signal waveform corresponding to the same length as the guard interval GI is not used. For this reason, the power efficiency corresponding to the transmission of the guard interval GI is lowered.

この対策として、例えば、特許文献1、2に記載された技術では、OFDM方式の変調に用いられるFFT窓拡張生成方法において、OFDM変調された有効シンボル長W以上の時間長の受信信号に対し、拡張されたFFT窓を用いて、FFT処理により前記受信信号を復調する際に、前記拡張されたFFT窓は、前記有効シンボル長Wの前又は後ろの前記受信信号を演算により合成して生成している。   As a countermeasure, for example, in the techniques described in Patent Documents 1 and 2, in the FFT window extension generation method used for the modulation of the OFDM scheme, for a received signal having a time length equal to or greater than the effective symbol length W that is OFDM-modulated, When the received signal is demodulated by FFT processing using the extended FFT window, the extended FFT window is generated by combining the received signals before or after the effective symbol length W by calculation. ing.

特開2008−109173号公報JP 2008-109173 A

特表2008−537424号公報Special table 2008-537424 gazette

しかしながら、特許文献1、2等に記載された従来のFFT窓拡張生成方法では、拡張窓分の受信信号を使用しているので、受信特性を改善でき、更に、フェージング(fading)耐性を向上でき、これにより、ガードインターバルGIを送っていた分の電力効率を向上できるが、特性の改善効果が小さいので、更なる特性の改善が望まれていた。   However, in the conventional FFT window extension generation methods described in Patent Documents 1 and 2 and the like, since reception signals for the extension window are used, reception characteristics can be improved and fading resistance can be improved. As a result, the power efficiency corresponding to the transmission of the guard interval GI can be improved. However, since the effect of improving the characteristics is small, further improvement of the characteristics has been desired.

本発明のFFT窓拡張生成方法は、OFDM変調された有効OFDMシンボル長以上の時間長の受信信号に対し、拡張された拡張窓を用いて、FFT処理により前記受信信号を復調する際に、前記拡張窓は、前記有効OFDMシンボル長の前又は後ろの前記受信信号を演算により合成して生成するFFT窓拡張生成方法において、前記合成する際前記有効OFDMシンボル長内の前記受信信号に掛ける第1の係数と前記拡張窓内の前記受信信号に掛ける第2の係数において、前記第2の係数を前記第1の係数より大きく設定して演算を行い、前記拡張窓を生成することを特徴とする。 The FFT window extension generation method of the present invention uses the extended extension window to demodulate the received signal by FFT processing with respect to the received signal having a time length equal to or longer than the OFDM-modulated effective OFDM symbol length. expansion window, the FFT window expansion method of generating synthesized by calculating the received signal before or after the effective OFDM symbol length, the applied to the received signal in said effective OFDM symbol length when said synthetic In the first coefficient and the second coefficient to be multiplied by the received signal in the extended window, the second window is set to be larger than the first coefficient, and the calculation is performed to generate the extended window. To do.

本発明のFFT窓拡張生成方法によれば、第2の係数を第1の係数より大きく設定して演算を行い、拡張窓を生成しているので、回線品質劣化原因の支配項がコード間干渉(Inter Carrier Interference、以下「ICI」という。)等の位相回転によるものであれば、従来のα+β=1とする方法より特性を改善できる。従って、受信特性やフェージング耐性をより向上できる。 According to the FFT window extension generation method of the present invention, since the calculation is performed by setting the second coefficient to be larger than the first coefficient and generating the extension window, the dominant term causing the channel quality degradation is inter-code interference. If it is based on phase rotation such as (Inter Carrier Interference, hereinafter referred to as “ICI”), the characteristics can be improved over the conventional method of α + β = 1. Therefore, the reception characteristics and fading resistance can be further improved.

図1は本発明の実施例1の概要を示すOFDM方式における伝送信号のフレーム構成図である。FIG. 1 is a frame configuration diagram of a transmission signal in the OFDM system showing an outline of Embodiment 1 of the present invention. 図2は図1のOFFM方式における伝送信号の例を示すフレーム構成図である。FIG. 2 is a frame configuration diagram showing an example of a transmission signal in the OFFM system of FIG. 図3は図1のOFDM方式における伝送信号の他の例を示すフレーム構成図である。FIG. 3 is a frame configuration diagram showing another example of a transmission signal in the OFDM system of FIG. 図4は本発明の実施例1を示すOFDM方式における復調装置の概略の構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a demodulation device in the OFDM system showing Embodiment 1 of the present invention. 図1は本発明の実施例2の概要を示すOFDM方式における伝送信号のフレーム構成図である。FIG. 1 is a frame configuration diagram of a transmission signal in the OFDM system, showing an outline of Embodiment 2 of the present invention. 図6は図5のOFDM方式における伝送信号の例を示すフレーム構成図である。FIG. 6 is a frame configuration diagram showing an example of a transmission signal in the OFDM system of FIG. 図7は従来のOFDM方式における伝送信号のフレーム構成図である。FIG. 7 is a frame configuration diagram of a transmission signal in the conventional OFDM system.

本発明を実施するための形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。   Modes for carrying out the present invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments when read in light of the accompanying drawings. However, the drawings are only for explanation and do not limit the scope of the present invention.

図1は、本発明の実施例1の概要を示すOFDM方式における伝送信号のフレーム構成図である。図2は、図1のOFDM方式における伝送信号の例を示すフレーム構成図であり、更に、図3は、図1のOFDM方式における伝送信号の他の例を示すフレーム構成図である。   FIG. 1 is a frame configuration diagram of a transmission signal in the OFDM system showing an outline of the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a frame configuration diagram illustrating an example of a transmission signal in the OFDM scheme of FIG. 1, and FIG. 3 is a frame configuration diagram illustrating another example of a transmission signal in the OFDM scheme of FIG.

図1には、受信信号S12における基準位相θの例が示され、これに対応して、従来方法による基準位相θの例、実施例1の図2による基準位相θの例(係数β=1.1、α=0)、及び実施例1の図3による基準位相θの例(係数β=0.6、α=0.5)が示されている。 FIG. 1 shows an example of the reference phase θ in the received signal S12. Correspondingly, an example of the reference phase θ according to the conventional method and an example of the reference phase θ according to FIG. 2 of the first embodiment (coefficient β = 1). .1, α = 0) and an example of the reference phase θ (coefficient β = 0.6, α = 0.5) according to FIG.

図1〜図3に示す伝送信号のフレーム構成は、従来の図7のフレーム構成と同様に、例えば、OFDM方式で変調された送信信号(伝送信号)が、複数の伝送シンボルSBをひとまとめにして1フレームが構成される。1フレームの先頭には、同期検出用のパイロットシンボルが挿入されている。パイロットシンボルは、無信号期間であり、この信号を用いて受信側においてシンボル基準信号を生成することができる。各伝送シンボルSBは、ガードインターバルGIと有効シンボルSとにより構成されている。ガードインターバルGIは、有効シンボルSの時間波形の後部を抽出し、先頭にコピーしたものである。   The transmission signal frame structure shown in FIGS. 1 to 3 is similar to the conventional frame structure of FIG. 7. For example, a transmission signal (transmission signal) modulated by the OFDM method is a group of a plurality of transmission symbols SB. One frame is configured. A pilot symbol for synchronization detection is inserted at the head of one frame. The pilot symbol is a no-signal period, and a symbol reference signal can be generated on the receiving side using this signal. Each transmission symbol SB includes a guard interval GI and an effective symbol S. The guard interval GI is obtained by extracting the rear part of the time waveform of the effective symbol S and copying it to the head.

本実施例1の特徴は、有効シンボルS以上の時間長に相当する受信信号をメモリに格納し、このメモリに格納された受信信号から、FFT窓生成演算により、有効シンボルSの時間長以上に拡張した分の受信信号(即ち、有効シンボル長W0の先頭及び末尾に拡張窓(拡張ウィンドウ)W1,W2がそれぞれ付加された拡張されたFFT窓1)を用いてFFT入力信号を生成するためのFFT窓拡張方法である。   A feature of the first embodiment is that a received signal corresponding to a time length equal to or greater than the effective symbol S is stored in a memory, and from the received signal stored in the memory, the time length of the effective symbol S is increased by an FFT window generation operation For generating an FFT input signal using an extended reception signal (that is, an expanded FFT window 1 in which expansion windows (expansion windows) W1 and W2 are added to the beginning and end of the effective symbol length W0), respectively. This is an FFT window expansion method.

以下、このFFT窓拡張方法を用いたOFDM方式の復調装置及びこの復調方法について説明する。   Hereinafter, an OFDM demodulator using this FFT window expansion method and this demodulation method will be described.

(実施例1の復調装置)
図4(a)、(b)は、本発明の実施例1を示すOFDM方式における復調装置の概略の構成図であり、同図(a)は復調装置の全体の図、及び、同図(b)は復調装置中のメモリ及びFFT窓生成演算部の機能ブロック図である。
(Demodulation device of Embodiment 1)
4 (a) and 4 (b) are schematic configuration diagrams of a demodulation device in the OFDM system showing Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 (a) is an overall view of the demodulation device, and FIG. b) is a functional block diagram of the memory and the FFT window generation calculation unit in the demodulator.

図4(a)に示すOFDM方式の復調装置は、装置の動作タイミングを制御する同期処理部10を有している。同期処理部10には、受信された入力信号Sinの周波数を変換してアナログベースバンド信号S11を出力する周波数変換部11と、そのアナログベースバンド信号S11をデジタルベースバンド信号である受信信号S12に変換するアナログ/デジタル(以下「A/D」という。)変換部12と、その受信信号S12を高速離散フーリエ変換処理して複素シンボルデータからなる受信データS24を出力するFFT処理部20と、その受信データS24を復号処理して復調データSoutを出力する復号部25等とが接続されている。   The OFDM demodulator shown in FIG. 4A includes a synchronization processing unit 10 that controls the operation timing of the apparatus. The synchronization processing unit 10 converts the frequency of the received input signal Sin and outputs an analog baseband signal S11, and converts the analog baseband signal S11 into a received signal S12 that is a digital baseband signal. An analog / digital (hereinafter referred to as “A / D”) conversion unit 12 for conversion, an FFT processing unit 20 that outputs a reception data S24 composed of complex symbol data by performing a fast discrete Fourier transform process on the reception signal S12, and A decoding unit 25 that decodes the received data S24 and outputs demodulated data Sout is connected.

FFT処理部20は、有効シンボルS以上の時間長に相当する受信信号S12を格納するメモリ21と、このメモリ21に格納された受信信号S12から、有効シンボルSの時間長(即ち、有効シンボル長)W0と同一のFFT入力信号長fft_t_length(これに相当する受信信号S12aはrx_sig(T))以上に拡張した分の受信信号[即ち、拡張窓W1分の受信信号S12bはrx_sig(T-fft_t_length)、拡張窓W2分の受信信号S12cはrx_sig(T+fft_t_length)]を用いて、FFT入力信号fft_in(T)を生成するFFT窓生成演算部22と、そのFFT入力信号fft_in(T)を高速離散フーリエ変換してパラレル受信データを出力するFFT部23と、そのパラレル受信データをシリアル受信データS24に変換するパラレル/シリアル(以下「P/S」という。)変換部24とを有している。   The FFT processing unit 20 stores a received signal S12 corresponding to a time length equal to or greater than the effective symbol S, and the time length of the effective symbol S (that is, the effective symbol length) from the received signal S12 stored in the memory 21. ) The same FFT input signal length fft_t_length as W0 (the reception signal S12a corresponding thereto is rx_sig (T)) or more of the received signal [that is, the reception signal S12b for the expansion window W1 is rx_sig (T-fft_t_length) , The received signal S12c for the extended window W2 uses rx_sig (T + fft_t_length)] to generate an FFT window generation calculation unit 22 that generates an FFT input signal fft_in (T) and the FFT input signal fft_in (T) at high speed. An FFT unit 23 that performs Fourier transform and outputs parallel received data; a parallel / serial (hereinafter referred to as “P / S”) converter 24 that converts the parallel received data into serial received data S24; have.

図4(b)に示すメモリ21は、受信信号S12を入力し、有効シンボル長W0に相当する受信信号S12a=rx_sig(T)と、有効シンボルSの時間長以上に拡張した拡張窓W1の受信信号S12b=rx_sig(T-fft_t_length)と、有効シンボル長W0以上に拡張した拡張窓W2の受信信号S12c=rx_sig(T+fft_t_length)とを格納する領域を有している。   The memory 21 shown in FIG. 4B receives the received signal S12, and receives the received signal S12a = rx_sig (T) corresponding to the effective symbol length W0 and the extended window W1 extended beyond the time length of the effective symbol S. It has an area for storing the signal S12b = rx_sig (T-fft_t_length) and the received signal S12c = rx_sig (T + fft_t_length) of the extended window W2 extended to the effective symbol length W0 or more.

図4(b)に示すFFT窓生成演算部22は、メモリ21から読み出された有効シンボル長W0の受信信号S12bに対して割合である第1の係数αを掛ける乗算手段22aと、メモリ21から読み出された拡張窓W1の受信信号S12bに対して割合である第2の係数βを掛ける乗算手段22bと、メモリ21から読み出された拡張窓W2の受信信号S12cに対して係数βを掛ける乗算手段22cとを有している。乗算手段22a及び22bの出力側には、加算手段22dが接続され、更に、乗算手段22a及び22cの出力側にも、加算手段22eが接続されている。 The FFT window generation calculation unit 22 shown in FIG. 4B includes a multiplication unit 22a that multiplies the first coefficient α that is a ratio to the reception signal S12b of the effective symbol length W0 read from the memory 21, and the memory 21. Multiplication means 22b for multiplying the received signal S12b of the expansion window W1 read from the second coefficient β, which is a ratio, and the coefficient β for the reception signal S12c of the expansion window W2 read from the memory 21. Multiplication means 22c for multiplication. An adding means 22d is connected to the output sides of the multiplying means 22a and 22b, and an adding means 22e is also connected to the output sides of the multiplying means 22a and 22c.

ここで、係数αは、図2及び図3中の拡張窓W1,W2にそれぞれ含まれる受信信号S12b,S12cの成分に掛け合わせるものである(この時の係数βは0<β≦1.1)。更に、係数βは、図2及び図3中の有効シンボル長W0に含まれる受信信号S12aの成分に掛け合わせるものである(この時の係数αは0≦α≦1)。本実施例1の特徴は、α+β≠1であって、β>αに設定している。図2では、係数α=0、係数β=1.1の例が示されている。又、図3では、係数α=0.5、係数β=0.6の例が示されている。 Here, the coefficient α is multiplied by the components of the received signals S12b and S12c included in the extended windows W1 and W2 in FIGS. 2 and 3, respectively (the coefficient β at this time is 0 <β ≦ 1.1). ). Further, the coefficient β is multiplied by the component of the received signal S12a included in the effective symbol length W0 in FIGS. 2 and 3 (the coefficient α at this time is 0 ≦ α ≦ 1). The feature of the first embodiment is that α + β ≠ 1 , and β> α is set. FIG. 2 shows an example in which the coefficient α = 0 and the coefficient β = 1.1 . FIG. 3 shows an example in which the coefficient α = 0.5 and the coefficient β = 0.6 .

加算手段22dは、乗算手段22aの出力信号S22a=α*rx_sig(T)と乗算手段22bの出力信号S22b=β*rx_sig(T-fft_t_length)とを加算して出力信号S22d={α*rx_sig(T)+β*rx_sig(T-fft_t_length)}を出力するものであり、この出力側に乗算手段22fが接続されている。加算手段22eは、乗算手段22cの出力信号S22c=β*rx_sig(T+fft_t_length)と乗算手段22aの出力信号S22aとを加算して出力信号S22e={β*rx_sig(T+fft_t_length)+α*rx_sig(T)}を出力するものであり、この出力側に乗算手段22gが接続されている。   The adding unit 22d adds the output signal S22a = α * rx_sig (T) of the multiplying unit 22a and the output signal S22b = β * rx_sig (T-fft_t_length) of the multiplying unit 22b, and adds the output signal S22d = {α * rx_sig ( T) + β * rx_sig (T-fft_t_length)} is output, and the multiplication means 22f is connected to the output side. The adding means 22e adds the output signal S22c of the multiplying means 22c = β * rx_sig (T + fft_t_length) and the output signal S22a of the multiplying means 22a, and outputs an output signal S22e = {β * rx_sig (T + fft_t_length) + α *. rx_sig (T)} is output, and a multiplier 22g is connected to the output side.

乗算手段22fは、加算手段22dの出力信号S22dに対して係数1/(α+β)を掛けて出力信号S22f={α*rx_sig(T)+β*rx_sig(T-fft_t_length)}/(α+β)を出力するものであり、この出力側に切替手段22hが接続されている。乗算手段22gは、加算手段22eの出力信号S22eに対して係数1/(α+β)を掛けて出力信号S22g={β*rx_sig(T+fft_t_length)+α*rx_sig(T)}/(α+β)を出力するものであり、この出力側に切替手段22hが接続されている。   The multiplying unit 22f multiplies the output signal S22d of the adding unit 22d by a coefficient 1 / (α + β) and outputs an output signal S22f = {α * rx_sig (T) + β * rx_sig (T-fft_t_length)} / (α + β) is output, and the switching means 22h is connected to this output side. The multiplication unit 22g multiplies the output signal S22e of the addition unit 22e by a coefficient 1 / (α + β) and outputs the output signal S22g = {β * rx_sig (T + fft_t_length) + α * rx_sig (T)} / (α + β) is output, and the switching means 22h is connected to this output side.

切替手段22hは、乗算手段22fの出力信号S22fと、受信信号S12aと、乗算手段22gの出力信号S22gとを切り替えて、これらを順にFFT入力信号fft_in(T)の形でFFT部23へ出力するものである。   The switching unit 22h switches the output signal S22f of the multiplication unit 22f, the reception signal S12a, and the output signal S22g of the multiplication unit 22g, and sequentially outputs them to the FFT unit 23 in the form of an FFT input signal fft_in (T). Is.

(実施例1の復調方法)
本実施例1の復調方法の特徴は、図4の復調装置において、有効シンボル長W0の他に、拡張窓W1,W2による受信信号成分を使用し、部分的な時間ダイバシティ(diversity)効果を得るものである。以下、この復調方法を説明する。
(Demodulation method of Embodiment 1)
The demodulating method according to the first embodiment is characterized in that, in the demodulating device of FIG. 4, the received signal components by the extended windows W1 and W2 are used in addition to the effective symbol length W0, thereby obtaining a partial time diversity effect. Is. Hereinafter, this demodulation method will be described.

OFDM変調された図1〜図3のような伝送信号(例えば、図3の伝送信号)が、フィルタリング等の信号処理が施された後、入力信号Sinとして入力されると、この入力信号Sinが周波数変換部11により、対応するアナログベースバンド信号S11に変換される。変換されたアナログベースバンド信号S11は、A/D変換部12によりサンプリングされてデジタルベースバンド信号(I信号及びQ信号)である受信信号S12に変換され、この変換されたOFDMシンボル以上の時間長に相当する受信信号S12がFFT処理部20内のメモリ21に格納される。   When a transmission signal as shown in FIGS. 1 to 3 (for example, the transmission signal in FIG. 3) subjected to OFDM modulation is subjected to signal processing such as filtering and then input as an input signal Sin, the input signal Sin is The frequency converter 11 converts the signal into a corresponding analog baseband signal S11. The converted analog baseband signal S11 is sampled by the A / D converter 12 and converted into a received signal S12 which is a digital baseband signal (I signal and Q signal), and a time length equal to or longer than the converted OFDM symbol. Is received in the memory 21 in the FFT processing unit 20.

FFT処理部20内のFFT窓生成演算部22では、図3に示すように、有効シンボル長W0分の受信信号S12aに加え、この受信信号S12aと連続する前後の拡張窓W1,W2に含まれる受信信号S12b,S12cをFFT入力信号fft_in(T)に用いるために、以下のようなFFT窓生成演算を行う。   As shown in FIG. 3, the FFT window generation calculation unit 22 in the FFT processing unit 20 includes, in addition to the reception signal S12a corresponding to the effective symbol length W0, the expansion windows W1 and W2 before and after the reception signal S12a. In order to use the received signals S12b and S12c for the FFT input signal fft_in (T), the following FFT window generation calculation is performed.

図3の受信信号S12の先頭に位置する拡張窓W1にて得られる受信信号S12bは、有効シンボル長W0分だけ後となる時間位置の有効シンボルS内の受信信号S12aと合成する。同様に、受信信号S12の末尾に位置する拡張窓W2にて得られる受信信号S12cは、有効シンボル長W0分だけ前となる時間位置の有効シンボルS内の受信信号S12aと合成する。これらを数式で表すと、(1)式のようになる。   The reception signal S12b obtained in the extended window W1 positioned at the head of the reception signal S12 in FIG. 3 is combined with the reception signal S12a in the effective symbol S at the time position that is after the effective symbol length W0. Similarly, the reception signal S12c obtained in the extended window W2 located at the end of the reception signal S12 is combined with the reception signal S12a in the effective symbol S at the time position that is the previous effective symbol length W0. When these are expressed by mathematical formulas, the formula (1) is obtained.

Figure 0005344429
Figure 0005344429




但し、T:受信信号S12のサンプリング時間
fft_in(T):FFT入力信号
rx_sig(T):受信信号S12
fft_t_length:FFT入力信号長(有効シンボル長と同一)
spr_win_size:拡張窓長
β:FFT窓1の外側の拡張窓W1,W2に含まれる信号成分に掛け合わせる係
数(0<β≦1.1
α:有効シンボル長W0に含まれる信号成分に掛け合わせる係数(0≦α≦1)
(なお、図2はα=0とした例)
Where T: sampling time of the received signal S12
fft_in (T): FFT input signal
rx_sig (T): received signal S12
fft_t_length: FFT input signal length (same as effective symbol length)
spr_win_size: Extended window length
β : a coefficient to be multiplied by signal components included in the expansion windows W1 and W2 outside the FFT window 1 ( 0 <β ≦ 1.1 )
α : coefficient multiplied by signal component included in effective symbol length W0 (0 ≦ α ≦ 1)
(Note that FIG. 2 shows an example in which α = 0)

このような演算により得られたFFT入力信号fft_in(T)は、FFT処理部20内のFFT部23により、高速離散フーリエ変換されて各サブキャリアに対応したパラレル受信データに変換される。変換されたパラレル受信データは、P/S変換部24により、シリアル受信データ(複素シンボルデータ)S24に変換される。   The FFT input signal fft_in (T) obtained by such calculation is subjected to fast discrete Fourier transform by the FFT unit 23 in the FFT processing unit 20 and converted into parallel received data corresponding to each subcarrier. The converted parallel received data is converted by the P / S converter 24 into serial received data (complex symbol data) S24.

変換されたシリアル受信データS24は、復号部25により、伝送路特性の補正を行う波形等化処理、振幅と位相情報を検出するQAM(Quadrature Amplitude Modulation)マッピング処理、トレリス復号処理、及び誤り訂正処理等が行われて復調データSoutが出力される。   The converted serial reception data S24 is subjected to waveform equalization processing for correcting transmission path characteristics, QAM (Quadrature Amplitude Modulation) mapping processing for detecting amplitude and phase information, trellis decoding processing, and error correction processing by the decoding unit 25. Etc. and the demodulated data Sout is output.

(実施例1の効果)
本実施例1によれば、次の(a)〜(c)のような効果がある。
(Effect of Example 1)
According to the first embodiment, there are the following effects (a) to (c).

(a) 本実施例1では、従来の特許文献1、2等に記載された方法と異なり、FFT窓1内の受信信号S12aに含まれる信号成分と、拡張窓W1,W2の受信信号S12b,S12cに含まれる信号成分とに、それぞれ掛け合わせる係数α,βが、1/2やそれぞれの係数α,βの合計が1になる(α+β=1)等の電力的に従来の方法で行った場合の信号成分と同様になるよう合わせることを、敢えてしない。例えば、係数β=0.6、α=0.5とした場合、拡張窓W1,W2の信号成分が、FFT窓1内の有効シンボル長W0に含まれる信号成分に比べ、電力的に大きくなる。しかし、図1に示されるように、フェージング等による位相回転が生じた場合においては、位相回転角がもっとも大きくなっている拡張窓W1,W2に含まれる信号成分の電力割合を高くし、時間位置を変えて合成することにより、FFT窓1内の位相回転成分をより強く打ち消すことが可能となる。 (A) In the first embodiment, unlike the methods described in the conventional Patent Documents 1 and 2, etc., the signal components included in the received signal S12a in the FFT window 1 and the received signals S12b, The coefficients α and β to be multiplied with the signal components included in S12c are 1/2 and the sum of the coefficients α and β is 1 (α + β = 1). Do not dare to match the signal components to the same. For example, when coefficients β = 0.6 and α = 0.5, the signal components of the extension windows W1 and W2 are larger in power than the signal components included in the effective symbol length W0 in the FFT window 1. . However, as shown in FIG. 1, when phase rotation occurs due to fading or the like, the power ratio of the signal components included in the extended windows W1 and W2 having the largest phase rotation angle is increased, and the time position is increased. It is possible to cancel out the phase rotation component in the FFT window 1 more strongly by combining them with different values.

このα+β≠1とする方法は、希望信号成分の時間領域における信号レベルの連続性は失われ希望信号の劣化が生じる場合があるが、回線品質劣化原因の支配項がICI等の位相回転によるものであれば、従来の特許文献1、2等に記載されたα+β=1とする方法より特性が改善する。   In this method of α + β ≠ 1, the continuity of the signal level in the time domain of the desired signal component may be lost and the desired signal may be degraded. However, the dominant term causing the channel quality degradation is due to phase rotation such as ICI. If so, the characteristics are improved compared to the conventional method of α + β = 1 described in Patent Documents 1 and 2 and the like.

(b) 同一の変調信号成分を持ち、且つ無相関の雑音成分が重畳する拡張窓W1,W2の受信信号S12b,S12cにより、この拡張窓W1,W2に含まれる雑音成分を抑圧する効果が生じ、受信特性をより改善できる。   (B) The received signals S12b and S12c of the extended windows W1 and W2 having the same modulation signal component and superposed with uncorrelated noise components have an effect of suppressing the noise components included in the extended windows W1 and W2. The reception characteristics can be further improved.

(c) 同一の変調信号成分を持ち、且つ無相関の雑音成分が重畳する拡張窓W1,W2の受信信号S12b,S12cにより、フェージングによる変調信号成分の位相回転を緩和してICIの影響を軽減することで、フェージング耐性をより向上できる。   (C) The reception signals S12b and S12c of the extended windows W1 and W2 having the same modulation signal component and superposed with an uncorrelated noise component alleviate the phase rotation of the modulation signal component due to fading and reduce the influence of ICI. By doing so, fading tolerance can be improved more.

(実施例2の構成)
図5は本発明の実施例2の概要を示すOFDM方式における伝送信号のフレーム構成図、及び、図6は図5のOFDM方式における伝送信号の例を示すフレーム構成図であり、実施例1を示す図1〜図3中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
(Configuration of Example 2)
FIG. 5 is a frame configuration diagram of a transmission signal in the OFDM scheme showing an outline of the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a frame configuration diagram showing an example of a transmission signal in the OFDM scheme of FIG. Elements common to those shown in FIGS. 1 to 3 are denoted by common reference numerals.

図5には、受信信号S12における基準位相θの例が示され、これに対応して、実施例1の図2への適用例である本実施例2の例と、実施例1の図3への適用例である本実施例2の他の例が示されている。又、図6には、図5に対応して、実施例1の図2に対して傾斜窓関数を用いた場合の本実施例2の例と、実施例1の図3に対して傾斜窓関数を用いた場合の本実施例2の他の例とが示されている。   FIG. 5 shows an example of the reference phase θ in the received signal S12. Correspondingly, an example of the second embodiment which is an application example of the first embodiment to FIG. 2 and FIG. 3 of the first embodiment. Another example of the second embodiment which is an application example is shown. FIG. 6 corresponds to FIG. 5 and shows an example of the second embodiment in which the tilt window function is used with respect to FIG. 2 of the first embodiment and a tilt window with respect to FIG. 3 of the first embodiment. Another example of the second embodiment in the case of using a function is shown.

本実施例2の伝送信号のフレーム構成、及び復調装置の構成は、実施例1とほぼ同様である。   The frame configuration of the transmission signal and the configuration of the demodulator in the second embodiment are almost the same as those in the first embodiment.

(実施例1の復調方法・効果)
本実施例2は、実施例1と同様に、有効シンボルS以上の時間長に相当する受信信号S12をメモリ21に格納し、このメモリ21に格納された受信信号S12から、FFT窓生成演算部22を用いたFFT窓生成演算により、有効シンボルSの時間長以上に拡張した拡張窓W1,W2の受信信号を用いてFFT入力信号fft_in(T)を生成するためのFFT窓拡張方法である。
(Demodulation method and effect of Embodiment 1)
In the second embodiment, similarly to the first embodiment, the reception signal S12 corresponding to a time length equal to or greater than the effective symbol S is stored in the memory 21, and the FFT window generation calculation unit is obtained from the reception signal S12 stored in the memory 21. 22 is an FFT window expansion method for generating the FFT input signal fft_in (T) using the received signals of the expansion windows W1 and W2 that have been expanded beyond the time length of the effective symbol S by the FFT window generation calculation using FIG.

本実施例2のFFT窓拡張方法は、例えば、図5及び図6に示すように、図4中のFFT窓生成演算部22により、実施例1の図2において、FFT窓1の外側の拡張窓W1,W2の受信信号S12b,S12cの成分を、有効シンボル長W0の受信信号S12aの成分に合成する場合、拡張窓W1,W2の受信信号S12b,S12cの成分が合成される時間領域(例えば、受信信号S12b+S12c、受信信号S12c+S12a、受信信号S12a+S12b、受信信号S12b+S12c)と、合成されない時間領域(例えば、受信信号S12c、受信信号S12b)との境界線の近傍において、所定の窓関数(例えば、傾斜窓関数)を掛けるようにしている。   For example, as shown in FIGS. 5 and 6, the FFT window expansion method of the second embodiment is performed by the FFT window generation operation unit 22 in FIG. 4 in the expansion outside the FFT window 1 in FIG. 2 of the first embodiment. When combining the components of the received signals S12b and S12c of the windows W1 and W2 with the components of the received signal S12a having the effective symbol length W0, the time domain in which the components of the received signals S12b and S12c of the extended windows W1 and W2 are combined (for example, , Reception signal S12b + S12c, reception signal S12c + S12a, reception signal S12a + S12b, reception signal S12b + S12c) and a predetermined window function (for example, slope) in the vicinity of the boundary between the unsynthesized time domain (for example, reception signal S12c, reception signal S12b) Window function).

又、実施例1の図3において、拡張窓W1,W2の受信信号S12b,S12cの成分が合成される時間領域(例えば、受信信号S12a+S12b+S12c、受信信号S12c+S12a、受信信号S12a+S12b、受信信号S12a+S12b+S12c)と、合成されない時間領域(例えば、受信信号S12c、受信信号S12b)との境界線の近傍において、傾斜窓関数を掛けるようにしている。   In FIG. 3 of the first embodiment, the time domain (for example, received signal S12a + S12b + S12c, received signal S12c + S12a, received signal S12a + S12b, received signal S12a + S12b + S12c) in which the components of the received signals S12b and S12c of the expansion windows W1 and W2 are combined. An inclination window function is applied in the vicinity of the boundary line with the time domain (for example, reception signal S12c, reception signal S12b) that is not combined.

そのため、FFTポイント数が少ないOFDMにおいては、FFT入力信号fft_in(T)の総数に対する非連続点(図5に示す基準位相θが繋がっていない箇所)により生じる希望信号の劣化が軽減される。FFT入力に非連続点により生じる不要信号成分がある場合、FFTポイント数が大きい程、1ポイント当たりに混入する非連続点による劣化成分割合が小さくなる。従って、FFTポイント数が小さい程、このような傾斜窓関数を掛けることで受信性能が改善する。   Therefore, in OFDM with a small number of FFT points, degradation of the desired signal caused by discontinuous points with respect to the total number of FFT input signals fft_in (T) (locations where the reference phase θ shown in FIG. 5 is not connected) is reduced. When there is an unnecessary signal component generated by discontinuous points in the FFT input, the larger the number of FFT points, the smaller the deterioration component ratio due to discontinuous points mixed per point. Therefore, as the number of FFT points is smaller, the reception performance is improved by applying such a gradient window function.

このようなFFT窓生成演算により得られたFFT入力信号fft_in(T)は、実施例1と同様に、FFT処理部20内のFFT部23により、高速離散フーリエ変換されて各サブキャリアに対応したパラレル受信データに変換された後、実施例1と同様に、P/S変換部24及び復号部25により処理され、復調データSoutが出力される。従って、実施例1とほぼ同様の効果を奏することができる   The FFT input signal fft_in (T) obtained by such an FFT window generation operation is subjected to fast discrete Fourier transform by the FFT unit 23 in the FFT processing unit 20 corresponding to each subcarrier, as in the first embodiment. After being converted into parallel received data, the P / S conversion unit 24 and the decoding unit 25 process the same as in the first embodiment, and the demodulated data Sout is output. Therefore, it is possible to achieve substantially the same effect as in the first embodiment.

(変形例)
本発明は、上記実施例に限定されず、例えば、図4に示すFFT窓生成演算部22を他の構成の機能ブロックに変更したり、あるいは、図5及び図6の傾斜窓関数に代えて他の窓関数を用いてこれを掛けるようにしてもよい。又、本発明のFFT窓拡張生成方法は、地上デジタル放送に限らず、OFDM変調を用いるもの全てにおいて適用可能であり、それらに対して特性改善が強く見込まれる。
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the FFT window generation calculation unit 22 shown in FIG. 4 is changed to a functional block having another configuration, or the gradient window function shown in FIGS. 5 and 6 is used. You may make it multiply using another window function. The FFT window extension generation method of the present invention can be applied not only to terrestrial digital broadcasting but also to all those using OFDM modulation, and characteristics improvement is strongly expected for them.

20 FFT処理部
21 メモリ
22 FFT窓生成演算部
23 FFT部
24 P/S変換部
20 FFT processing unit 21 Memory 22 FFT window generation calculation unit 23 FFT unit 24 P / S conversion unit

Claims (5)

OFDM変調された有効OFDMシンボル長以上の時間長の受信信号に対し、拡張された拡張窓を用いて、FFT処理により前記受信信号を復調する際に、前記拡張窓は、前記有効OFDMシンボル長の前又は後ろの前記受信信号を演算により合成して生成するFFT窓拡張生成方法において、
前記合成する際前記有効OFDMシンボル長内の前記受信信号に掛ける第1の係数と前記拡張窓内の前記受信信号に掛ける第2の係数において、前記第2の係数を前記第1の係数より大きく設定して演算を行い、前記拡張窓を生成することを特徴とするFFT窓拡張生成方法。
When the received signal is demodulated by FFT processing using an extended extension window with respect to a received signal having a time length equal to or longer than an OFDM-modulated effective OFDM symbol length, the extension window is set to the effective OFDM symbol length. In the FFT window extension generation method for generating the reception signal before or after by combining the reception signals by calculation,
In the first coefficient to be applied to the received signal within the effective OFDM symbol length and the second coefficient to be applied to the received signal within the extension window at the time of combining, the second coefficient is set to be greater than the first coefficient. An FFT window extension generation method , wherein the extension window is generated by performing a calculation with a large setting .
前記第1の係数と前記第2の係数の合計が1を超える演算を行うことを特徴とする請求項1に記載のFFT窓拡張生成方法。2. The FFT window extension generation method according to claim 1, wherein an operation in which a sum of the first coefficient and the second coefficient exceeds 1 is performed. 前記有効OFDMシンボル長内の前記受信信号と前記拡張窓内の前記受信信号との繋ぎ目において所定の窓関数を掛けることを特徴とする請求項1又は2記載のFFT窓拡張生成方法。 FFT window expansion generating method according to claim 1 or 2, characterized in applying a predetermined window function in joint between the received signal of the reception signal and the extension in the window in said effective OFDM symbol length. 前記所定の窓関数は、傾斜窓関数であることを特徴とする請求項3に記載のFFT窓拡張生成方法。 The method of claim 3, wherein the predetermined window function is an inclined window function. 前記拡張窓は、
前記OFDM変調された前記有効OFDMシンボル長以上の時間長の受信信号をメモリに格納し、前記格納された受信信号を用いてFFT窓生成演算手段により生成することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のFFT窓拡張生成方法。
The expansion window is
5. The received signal having a time length equal to or longer than the effective OFDM symbol length modulated by the OFDM is stored in a memory, and is generated by an FFT window generation calculation means using the stored received signal. The FFT window extension generation method according to any one of the above.
JP2009071507A 2009-03-24 2009-03-24 FFT window extension generation method Active JP5344429B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009071507A JP5344429B2 (en) 2009-03-24 2009-03-24 FFT window extension generation method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009071507A JP5344429B2 (en) 2009-03-24 2009-03-24 FFT window extension generation method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010226428A JP2010226428A (en) 2010-10-07
JP5344429B2 true JP5344429B2 (en) 2013-11-20

Family

ID=43043136

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009071507A Active JP5344429B2 (en) 2009-03-24 2009-03-24 FFT window extension generation method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5344429B2 (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7706428B2 (en) * 2005-04-21 2010-04-27 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Low complexity inter-carrier interference cancellation
JP2008109173A (en) * 2006-10-23 2008-05-08 Oki Electric Ind Co Ltd Fft window extending and generating method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010226428A (en) 2010-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4938679B2 (en) Inter-carrier interference canceling apparatus and receiving apparatus using the same
JP4958565B2 (en) Wireless communication device
US8085859B2 (en) Platform noise mitigation
JP4388943B2 (en) Correlator
GB2412551A (en) Receiver
JP3715282B2 (en) OFDM receiver and OFDM signal correction method
JP4311132B2 (en) Receiver for OFDM transmission system
KR100749447B1 (en) method and apparatus for estimating timing error and frequency offset of HPI system
US20060158366A1 (en) Receiver and method thereof
JP2007151097A (en) Delay profile analysis circuit and device using the same
JP4340679B2 (en) Equalizer
JP2934225B1 (en) OFDM demodulator
JP3841819B1 (en) Orthogonal frequency division multiplexed signal receiver and reception method
JP4780161B2 (en) Receiving device, receiving method, and program
TWI466508B (en) Receiver and signal receiving method thereof applied in ofdm system for removing isi
JP4362954B2 (en) Demodulator and demodulation method
JP2004241804A (en) Apparatus and method for estimating transmission path characteristic, wireless demodulator, and computer program
JP5344429B2 (en) FFT window extension generation method
JP3558879B2 (en) Digital communication device
JP2004282613A (en) Equalization apparatus and receiving apparatus with the same
KR101511777B1 (en) Method of creating extension fft window
JP2007142603A (en) Receiver and channel estimate apparatus
KR100874011B1 (en) Frequency offset compensation device and method in wireless communication system
WO2011070822A1 (en) Receiver apparatus, reception method, and reception program
JP3507657B2 (en) Orthogonal frequency division multiplexing demodulator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120316

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130416

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130617

TRDD Decision of grant or rejection written
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20130708

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

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130709

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20130711

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130806

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5344429

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150