JP5640763B2 - Receiving device and propagation path compensation method thereof - Google Patents
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本発明は,受信装置およびその伝搬路補償方法に関する。 The present invention relates to a receiving apparatus and its propagation path compensation method.
マルチキャリアを用いて信号を送受信する通信方式であるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 直交周波数分割多重)やOFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access : 直交周波数分割多元接続)方式の無線通信システムでは,送信側が,互いに位相が直交関係にある周波数を持つ複数のサブキャリアで被変調成分を変調し,複数のサブキャリアにIFFTを行い,搬送周波数にアップコンバートして送信する。一方,受信側が,受信信号をダウンコンバートし,FFTを行い,複数のサブキャリアの被変調成分を復調する。各サブキャリアの周波数が異なるため,受信されるサブキャリアの位相が互いに異なるとともに,伝搬路や受信装置の移動に応じて振幅も変動する。 In a wireless communication system using OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) or OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access), which is a communication method for transmitting and receiving signals using multicarriers, The modulated component is modulated by a plurality of subcarriers having frequencies whose phases are orthogonal to each other, IFFT is performed on the plurality of subcarriers, up-converted to a carrier frequency, and transmitted. On the other hand, the receiving side downconverts the received signal, performs FFT, and demodulates the modulated components of a plurality of subcarriers. Since the frequencies of the subcarriers are different, the phases of the received subcarriers are different from each other, and the amplitude varies according to the movement of the propagation path and the receiving apparatus.
そこで,送信側で複数のサブキャリアに所定の割合で既知シンボルであるパイロット信号を挿入し,受信側でパイロット信号の既知の被変調成分の位相と振幅情報を抽出し,それを基準ベクトルとしてデータ伝送するサブキャリアの被変調成分を復調することが行われる。このパイロット信号の位相と振幅情報(基準ベクトル)が伝搬路の歪みの推定値(伝搬路推定値)である。 Therefore, a pilot signal, which is a known symbol, is inserted into a plurality of subcarriers at a predetermined ratio on the transmitting side, and the phase and amplitude information of a known modulated component of the pilot signal is extracted on the receiving side. Demodulating the modulated component of the subcarrier to be transmitted. The phase and amplitude information (reference vector) of this pilot signal is an estimated value of propagation path distortion (estimated propagation path value).
伝搬路特性を高精度に推定するためには全てのサブキャリアにパイロット信号を挿入するのが望ましいが,そうするとデータ伝送効率が下がるので,時間軸上の複数のシンボルの中の一部のシンボルにパイロット信号が挿入される。そして,各サブキャリアにおいて,同じサブキャリアの一部のシンボルにマッピングされている複数のパイロット信号から得られた基準ベクトルの移動平均をとることで,伝搬路変動による基準ベクトルの変動を平滑化し,伝搬路推定値である基準ベクトルの精度を高める。さらに,この移動平均された基準ベクトルにしたがって,そのパイロット信号間のシンボル内のサブキャリアの位相と振幅を補正して伝搬路補償を行う。 In order to estimate the propagation path characteristics with high accuracy, it is desirable to insert pilot signals into all subcarriers. However, since this reduces the data transmission efficiency, some of the multiple symbols on the time axis have some symbols. A pilot signal is inserted. Then, in each subcarrier, by taking a moving average of the reference vectors obtained from a plurality of pilot signals mapped to some symbols of the same subcarrier, the fluctuation of the reference vector due to propagation path fluctuation is smoothed, The accuracy of the reference vector that is the propagation path estimation value is increased. Further, in accordance with this moving averaged reference vector, the phase and amplitude of the subcarrier in the symbol between the pilot signals are corrected to perform propagation path compensation.
OFDM方式におけるパイロット信号については,以下の特許文献に記載されている。 The pilot signal in the OFDM system is described in the following patent documents.
受信装置においては,フーリエ変換前の時間領域の受信信号の複数のサンプル点について,所定の係数を乗算してフーリエ変換後の周波数領域の受信信号を求めるDFT(Discrete Fourier Transform:離散フーリエ変換)処理が行われる。そして,このDFT処理の演算は,シンボルに同期したDFTウインドウ内の複数のサンプル点に対して行われる。ここでサンプル点とは,AD変換器によりアナログ信号をデジタル信号に変換するときのサンプル点の意味である。 ところが,端末の移動による受信信号の時間変動や,マルチパスの経路の違いにより受信信号の到来時間が異なるなどの外乱による受信信号の時間変動により,DFTウインドウの開始位置が,本来のシンボルに同期した位置とずれることがある。このDFTウインドウのずれに起因して,本来のDFT演算対象のサンプル点からずれたサンプル点に対してDFT演算が行われる。 In the receiving apparatus, DFT (Discrete Fourier Transform) processing for multiplying a plurality of sample points of the time domain received signal before Fourier transform by multiplying a predetermined coefficient to obtain the frequency domain received signal after Fourier transform Is done. The calculation of the DFT process is performed on a plurality of sample points in the DFT window synchronized with the symbol. Here, the sample point means a sample point when an analog signal is converted into a digital signal by the AD converter. However, the start position of the DFT window is synchronized with the original symbol due to the time variation of the received signal due to the movement of the terminal and the time variation of the received signal due to the disturbance such as the arrival time of the received signal due to the difference in the multipath path. The position may deviate. Due to the shift of the DFT window, the DFT calculation is performed on the sample point shifted from the original sample point of the DFT calculation target.
そのため,時間軸上で異なる位置に内挿されたパイロット信号の間に上記のサンプル点ずれが発生すると,両側のパイロット信号の位相が異なり,それらの移動平均値の精度が低下し,高精度な伝搬路推定値を得ることができない。 For this reason, if the above sample point deviation occurs between pilot signals interpolated at different positions on the time axis, the phases of the pilot signals on both sides differ, and the accuracy of their moving average values decreases, resulting in high accuracy. Propagation path estimation value cannot be obtained.
そこで,本発明の目的は,DFTウインドウのサンプル点ずれが発生してDFT処理された周波数領域信号の位相補正を行う受信装置及び伝搬路補償方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a receiving apparatus and a propagation path compensation method for correcting the phase of a frequency domain signal that has undergone DFT processing due to the occurrence of a DFT window sample point shift.
受信装置の第1の側面は,マルチキャリアを用いて送信された信号を受信する受信装置において,
時間領域の受信信号を離散フーリエ変換(以下DFT)演算して周波数領域の複数のサブキャリア信号に変換するDFTユニットと,
前記複数のサブキャリア信号に内挿されているパイロット信号の基準ベクトルに基づいて前記複数のサブキャリア信号のデータ信号から伝搬路による歪を補正する伝搬路推定回路を有し,
前記伝搬路推定回路は,DFT演算の回転因子の最小角度情報を格納する最小角度情報格納部と,前記最小角度情報をDFTウインドウのサンプル点ずれ数に応じて前記複数のサブキャリア信号に対する第1の位相回転量をそれぞれ算出する位相回転量算出部と,前記第1の位相回転量に基づいて前記複数のサブキャリア信号の位相を補正する位相補正部とを有する。
A first aspect of the receiving device is a receiving device that receives a signal transmitted using a multicarrier.
A DFT unit that converts a time domain received signal into a plurality of frequency domain subcarrier signals by performing a discrete Fourier transform (DFT) operation;
A propagation path estimation circuit that corrects distortion due to a propagation path from a data signal of the plurality of subcarrier signals based on a reference vector of a pilot signal interpolated in the plurality of subcarrier signals;
The propagation path estimation circuit includes a minimum angle information storage unit that stores minimum angle information of a twiddle factor of a DFT operation, and a first angle for the plurality of subcarrier signals corresponding to the minimum angle information according to the number of sample point deviations of the DFT window. And a phase correction unit that corrects phases of the plurality of subcarrier signals based on the first phase rotation amount.
第1の側面によれば,DFTウインドウのサンプル点ずれによる位相変動を簡単な構成で補正することができる。 According to the first aspect, it is possible to correct the phase fluctuation due to the sample point shift of the DFT window with a simple configuration.
図1は,本実施の形態に係る無線装置の構成図である。無線装置の送信側は,送信データTxdを符号化(エンコード)する符号化回路10と,符号化データをI,Q座標軸上にマッピングするマッピング回路11と,マッピングされた座標点のI成分,Q成分を複数のサブキャリアで変調し高速逆フーリエ変換(IFFT)する変調回路12と,デジタルアナログ変換回路13と,I成分,Q成分の時間領域信号をローカル周波数信号で直交変調する直交変調回路14と,さらに搬送波の高周波にアップコンバートするIF/RF回路15とを有する。搬送波信号は,ディプレクサ16を介してアンテナATから送出される。
FIG. 1 is a configuration diagram of a radio apparatus according to the present embodiment. The transmission side of the wireless device includes an
一方,無線装置の受信側では,アンテナATで受信された受信信号は,ディプレクサ16を介してRF/IF回路20に入力され中間周波数までダウンコンバートされる。そして,直交検波回路21がローカル周波数信号で直交検波してI成分とQ成分の時間領域信号を生成する。その後,アナログデジタル変換回路22がデジタル信号に変換し,復調回路23で高速フーリエ変換(FFT)されて周波数領域信号に変換され,各サブキャリアの伝搬路特性がパイロット信号から推定されて,データ信号のI成分とQ成分から伝搬路特性が除去されて復調され,デマッピング回路24がI,Q座標上の座標点からデマッピングして符号化データを再生し,さらにデコーダ回路25がそれを復号化(デコード)して受信データRxdを抽出する。
On the other hand, on the reception side of the wireless device, the received signal received by the antenna AT is input to the RF /
本実施の形態にかかる伝搬路推定回路は,復調回路23内に設けられる。
The propagation path estimation circuit according to the present embodiment is provided in the
図2は,本実施の形態に係る受信装置の構成図である。この受信装置は,図1の受信部をより詳細に示すものであり,OFDM方式またはOFDMA方式の通信システムに適用される。アンテナで受信された受信信号はバンドパスフィルタ26を通過してローノイズアンプLNAで増幅され自動ゲイン制御アンプ27で一定の振幅に増幅される。そして,その受信信号に基準信号発振器VCO_RFが生成する0°とπ/2の位相のローカル信号FLがミキサMIXi,MIXqで乗算され,ローパスフィルタLPFを経由してベースバンドまでダウンコンバートされる。つまり,図1のRF/IF回路20と直交検波回路21とが,アナログ回路30A内のミキサMIXi,MIXqにより構成されている。そして,アナログデジタル変換器A/DによりI成分とQ成分のデジタル受信信号がデジタルベースバンド部30Bに入力される。
FIG. 2 is a configuration diagram of the receiving apparatus according to the present embodiment. This receiving apparatus shows the receiving unit of FIG. 1 in more detail, and is applied to an OFDM or OFDMA communication system. The received signal received by the antenna passes through the
デジタルベースバンド部30Bでは,自動ゲイン制御回路AGCがI信号とQ信号の振幅が一定になるように自動ゲイン制御アンプ27のゲインを制御する。さらに,I信号とQ信号からDFTタイミング検出回路31がDFTウインドウを検出し,そのタイミング信号をサイクリックプレフィックス(CP)除去回路32とDFT33とに供給する。サイクリックプレフィックス除去回路32は,時間領域のI信号とQ信号から受信信号の有効シンボルの先頭に付加されているサイクリックプレフィックスを除去して有効シンボル成分を出力し,DFT33は,時間領域のI信号とQ信号をDFT変換して周波数領域の複数のサブキャリアを抽出する。
In the
ここで,DFT33は,一般にFFT(Fast Fourier Transform)と称されるが,これはフーリエ変換を離散化して高速に計算する手法であり,本明細書では離散フーリエ変換(DFT)と称する。つまり,アナログデジタル変換器A/Dでは,一定時間間隔のサンプリング点のアナログ値をデジタル値に変換し,DFT33は,そのサンプリング点の離散値に対してDFT演算を行う。すなわち,DFTタイミング検出回路31が検出するDFTウインドウ内の離散的なサンプル値に対して,DFT33はDFT演算を行う。このDFT演算については後で詳述する。
Here, the
さらに,伝搬路推定回路(Channel Estimation)34は,一部のシンボル及び一部のサブキャリアに挿入されている既知信号であるパイロット信号の位相と振幅を検出し,時間軸上の異なる位置に内挿されている複数のパイロット信号の位相及び振幅(基準ベクトル)の平均(時間平均)を算出する。このように複数のパイロット信号の位相及び振幅(基準ベクトル)の平均をとることで,基準ベクトルの位相及び振幅の精度を高め,伝搬路推定値の信頼性を高めている。そして,伝搬路推定回路34は,各サブキャリアのデータ領域のI信号とQ信号に対して,各サブキャリアの基準ベクトルに基づいて位相回転などを行い,データ領域のI信号とQ信号の絶対位相などを取得する。変調方式がQPSKであればデータ領域の位相情報を取得し,QAMであれば位相情報と振幅情報を取得する。
Further, a channel estimation circuit (Channel Estimation) 34 detects the phase and amplitude of a pilot signal, which is a known signal inserted in some symbols and some subcarriers, and places it in a different position on the time axis. An average (time average) of phases and amplitudes (reference vectors) of a plurality of inserted pilot signals is calculated. Thus, by taking the average of the phase and amplitude (reference vector) of a plurality of pilot signals, the accuracy of the phase and amplitude of the reference vector is improved, and the reliability of the propagation path estimation value is improved. Then, the propagation
そして,デマッピング回路24は,データ領域のI信号とQ信号の座標点から元の送信コードをデマッピングし,デコーダ回路25が誤り訂正(FEC:Forward Error Correction)などの復号化を行い,受信データRxdを出力する。
Then, the
上記のDFTタイミング検出回路31,サイクリックプレフィックス除去回路32,DFT33,伝搬路推定回路34などが,図1の復調回路23に対応する。
The DFT
図3は,伝搬路推定回路の構成図である。伝搬路推定回路34は,DFT変換されたパイロット信号の位相と振幅(基準ベクトル)を検出する基準ベクトル検出部35と,各サブキャリアについて検出した複数の基準ベクトルの平均値を演算する平均化部36と,平均化された基準ベクトルの位相と振幅に基づいて,各サブキャリアのデータ領域の信号の位相を回転して絶対位相に修正する位相回転部37,つまり伝搬路補償回路とを有する。
FIG. 3 is a configuration diagram of a propagation path estimation circuit. The propagation
図4は,OFDMの複数のサブキャリアと複数のシンボルとの関係を示す図である。この図では,複数のサブキャリアSC0〜SC7と,複数のシンボルSm+1〜Sm+9とが配置され,そのうち,シンボルSm+2,Sm+8には全てのサブキャリアにパイロットが挿入され,それ以外のシンボルSm+1,Sm+3〜Sm+7,Sm+9のサブキャリアにはデータが変調されている。 FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a plurality of OFDM subcarriers and a plurality of symbols. In this figure, a plurality of subcarriers SC 0 to SC 7 and a plurality of symbols S m + 1 to S m + 9 are arranged, among which symbols S m + 2 and S m + 8 have pilots inserted in all subcarriers, and others Data is modulated on the subcarriers of symbols S m + 1 , S m + 3 to S m + 7 , and S m + 9 .
図4では,全てのシンボルでDFTウインドウのサンプル点ずれは発生していないものとする。この場合,全てのシンボルで各サブキャリアの基準位相は同じである。したがって,図3の平均化部36が,シンボルSm+2,Sm+8のパイロット信号の位相と振幅(基準ベクトル)の平均値を各サブキャリア毎に演算し,位相回転部37が,その平均化されたパイロット信号の位相と振幅(基準ベクトル)により,シンボルSm+2,Sm+8の間のシンボルSm+3〜Sm+7の各サブキャリアを補正する。
In FIG. 4, it is assumed that the DFT window sample point shift does not occur in all symbols. In this case, the reference phase of each subcarrier is the same for all symbols. Therefore, the averaging
ここで,基準位相とは,DFTウインドウのタイミングに基づく位相であり,DFTウインドウのサンプル点ずれが発生すると,この基準位相がずれてしまう。したがって,ここでの基準位相は,伝搬路特性に起因したパイロット信号の基準ベクトルとは異なる。 Here, the reference phase is a phase based on the timing of the DFT window. If a sample point shift of the DFT window occurs, the reference phase shifts. Therefore, the reference phase here is different from the reference vector of the pilot signal due to the propagation path characteristics.
図5は,OFDMの複数のサブキャリアと複数のシンボルとの関係を示す図である。複数のサブキャリアと複数のシンボルとパイロットは,図4と同じである。図5では,シンボルSm+4とSm+5との間でDFTウインドウのサンプル点のずれが発生している。したがって,サンプル点のずれが発生する前のシンボルと発生した後のシンボルとでは,各シンボルの基準位相が異なる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a plurality of OFDM subcarriers and a plurality of symbols. The plurality of subcarriers, the plurality of symbols, and the pilot are the same as those in FIG. In FIG. 5, the DFT window sample point shift occurs between the symbols S m + 4 and S m + 5 . Therefore, the reference phase of each symbol differs between the symbol before the occurrence of the sample point shift and the symbol after the occurrence.
そのため,シンボルSm+2,Sm+8のパイロット信号の位相と振幅(基準ベクトル)も異なり,これらの平均値は精度の低い基準ベクトルになる。その結果,これらの平均値を利用してデータシンボルSm+3〜Sm+7の各サブキャリアを補正すると,正しくない伝搬路補償がなされることになる。 Therefore, the phases and amplitudes (reference vectors) of the pilot signals of the symbols S m + 2 and S m + 8 are also different, and their average value becomes a reference vector with low accuracy. As a result, if each subcarrier of the data symbols S m + 3 to S m + 7 is corrected using these average values, incorrect channel compensation is performed.
そこで,本実施の形態では,第1の方法として,サンプルSm+8のパイロットの基準位相をサンプル点のずれ数に応じてサンプルSm+2のパイロットの基準位相と同じになるように補正し,それらのパイロットの基準ベクトルの平均値を適用して,サンプル点のずれが発生する前のデータシンボルSm+3,Sm+4の伝搬路補償を行う。さらに,上記平均値の複素共役(Qchを反転したI,Q信号)を適用して,サンプル点のずれが発生した後のデータシンボルSm+5,Sm+6,Sm+7の伝搬路補償を行う。この平均値の複素共役は,サンプルSm+2のパイロットの基準位相をサンプル点のずれ数に応じてサンプルSm+8のパイロットの基準位相と一致するように位相補正し,それらの平均をとったパイロットの基準ベクトルの平均値と同じである。 Therefore, in the present embodiment, as a first method, the pilot reference phase of the sample Sm + 8 is corrected so as to be the same as the pilot reference phase of the sample Sm + 2 according to the number of sample point deviations. Is applied to the data symbols S m + 3 and S m + 4 before the sample point shift occurs. Further, the complex conjugate of the average value (I and Q signals with inverted Qch) is applied to perform propagation path compensation of the data symbols S m + 5 , S m + 6 , and S m + 7 after the sample point deviation occurs. Complex conjugate of the mean value, the sample S m + 2 of the pilot reference phase and the phase correction so as to match the sample S m + 8 pilot reference phase according to the deviation number of sample points, the pilot taking the average of It is the same as the average value of the reference vector.
また,第2の方法として,サンプル点ずれ発生後のデータシンボルとパイロット信号の全てを,サンプル点ずれ発生前の基準位相に補正する。そして,サンプル点ずれ発生前のパイロット信号と発生後で補正したパイロット信号の位相と振幅(基準ベクトル)の平均値を適用して,パイロット信号の間のデータシンボルの伝搬路補償を行う。 As a second method, all the data symbols and pilot signals after the occurrence of the sample point deviation are corrected to the reference phase before the occurrence of the sample point deviation. Then, the average value of the phase and amplitude (reference vector) of the pilot signal before the occurrence of the sample point deviation and the corrected pilot signal after the occurrence is applied to compensate the propagation path of the data symbol between the pilot signals.
第1の方法のほうが,パイロット信号にのみサンプル点のずれに対応した位相補正を行えば良いので,消費電力を節約できる。 The first method only needs to perform phase correction corresponding to the deviation of the sample points only for the pilot signal, so that power consumption can be saved.
次に,DFT演算について説明し,DFTウインドウにサンプル点ずれが発生したときの位相補正について説明する。 Next, the DFT calculation will be described, and the phase correction when a sample point shift occurs in the DFT window will be described.
DFT(離散フーリエ変換)の演算は,DFT演算の離散点の数であるポイント数がNの場合,N個の複素数列x0〜xN−1に対して以下の演算を行うことによりN個の複素数列X0〜XN−1を求める演算であることが知られている。
Xj=Σ(k=0〜N−1)xke{(−2π/N)jk}
そして,OFDMまたはOFDMA方式において,時間領域の信号を周波数領域の信号に変換するDFT演算においてもこの演算が行われる。この演算式は,以下の行列式で表すことができる。
When the number of points, which is the number of discrete points in the DFT operation, is N, the DFT (Discrete Fourier Transform) operation is performed by performing the following operation on N complex number sequences x 0 to x N−1 to perform N operations. it is known that the a calculation for obtaining a
X j = Σ (k = 0 to N−1) x k e {(−2π / N) jk}
In the OFDM or OFDMA system, this calculation is also performed in a DFT calculation for converting a time domain signal into a frequency domain signal. This arithmetic expression can be expressed by the following determinant.
図6は,そのDFT演算の行列式を示す図である。図6(A)では,x0〜xN−1は,DFT演算される時間領域信号のサンプル点0〜N−1の値である。そして,W0〜W(N−1)^2は,時間領域信号x0〜xN−1に乗算される回転因子である。さらに,X0〜XN−1はDFT演算された周波数領域信号である。この周波数領域信号X0〜XN−1は,それぞれ異なる周波数0,f,2f,3f〜(N−1)fと,それぞれの位相と振幅を有する。なお,(N−1)^2は,(N−1)2を意味する。
FIG. 6 is a diagram showing a determinant of the DFT operation. In FIG. 6A, x 0 to x N−1 are values of sample points 0 to N−1 of the time domain signal to be DFT-calculated. W 0 to W (N−1) ^ 2 are twiddle factors multiplied by the time domain signals x 0 to x N−1 . Further, X 0 to X N−1 are frequency domain signals obtained by DFT calculation. The frequency domain signals X 0 ~X N-1 have
つまり,このDFT行列式では,DFTウインドウのポイント数がN点(0〜N−1),サブキャリア(周波数)の数もN個(0〜N−1)である。ポイント数はDFT演算対象のサンプル点数であり,全てのサンプル点がポイントになる場合はDFTウインドウ内のサンプル点が全てDFT演算対象になる。 That is, in this DFT determinant, the number of points in the DFT window is N points (0 to N-1), and the number of subcarriers (frequency) is N (0 to N-1). The number of points is the number of sample points subject to DFT operation. When all sample points are points, all sample points in the DFT window are subject to DFT operation.
そして,図6(B)には,DFTポイント数がN=8の例を示している。つまり,DFTウインドウ内の時間領域信号のサンプル点x0〜x7に,回転因子W0〜W49を乗算して周波数領域信号X0〜X7が求められる。
FIG. 6B shows an example in which the number of DFT points is N = 8. That is, the
図7は,DFT演算の回転因子WNを説明する図である。図7(A)は,DFTポイント数がNの場合の回転因子W0〜WN−1を示している。回転因子WNは,角度0°のW0から角度2π/Nずつ時計回りに回転する位相成分を有する。図7(B)は,DFTポイント数が8の場合の回転因子W0〜W7を示している。この場合は角度0°から45°ずつ時計回りに回転する位相成分を有する。
FIG. 7 is a diagram for explaining the twiddle factor W N of the DFT operation. FIG. 7A shows twiddle factors W 0 to W N-1 when the number of DFT points is N. Twiddle factors W N has a phase component which rotates clockwise from W 0 angle 0 ° by the angle 2 [pi / N. FIG. 7B shows twiddle factors W 0 to W 7 when the number of DFT points is eight. In this case, it has a phase component that rotates clockwise from the
図6,7の回転因子W0〜WN−1が,上記のDFT演算式のe{(−2π/N)jk}に対応していることが理解できる。 It can be understood that the twiddle factors W 0 to W N−1 in FIGS. 6 and 7 correspond to e {(−2π / N) jk} in the above DFT arithmetic expression.
図8,図9は,フーリエ変換後の周波数領域信号X0〜X7のQ成分(sin),I成分(cos)の8つのサブキャリアの信号波形を示す図である。この図から,上記の回転因子W0〜WN−1の位相の意味が理解される。FT演算ではDFT演算と異なり連続点に対する演算であるので,図8,9に示されるとおり周波数領域信号X0〜X7は連続点からなり波形を認識することができる。一方,DFT演算の場合は,サンプル点という離散点に対する演算であり,求められる周波数領域信号も離散点のデータになる。 8, 9, Q components of the frequency domain signals X 0 to X 7 after the Fourier transform (sin), is a diagram showing a signal waveform of the eight sub-carrier of the I component (cos). From this figure, the meaning of the phase of the twiddle factors W 0 to W N-1 is understood. Unlike the DFT operation, the FT operation is an operation for continuous points. Therefore, as shown in FIGS. 8 and 9, the frequency domain signals X 0 to X 7 consist of continuous points and can recognize the waveform. On the other hand, in the case of the DFT calculation, the calculation is performed on discrete points called sample points, and the obtained frequency domain signal is also discrete point data.
この図に示される通り,各サブキャリアX0〜X7の周波数は,X0が0(DC),X1〜X7がf〜7fであるので,同じ8つのサンプリング点SP0〜SP7でそれぞれのサブキャリアの位相が異なる。例えば,図8に示されるように以下の通りである。
X1:0,π/4,2π/4,3π/4,4π/4,5π/4,6π/4,7π/4
X2:0,2π/4,4π/4,6π/4,8π/4,10π/4,12π/4,14π/4
X3:0,3π/4,6π/4,9π/4,12π/4,15π/4,18π/4,21π/4
X4:0,4π/4,8π/4,12π/4,16π/4,20π/4,24π/4,28π/4
X5:0,5π/4,10π/4,15π/4,20π/4,25π/4,30π/4,35π/4
X6:0,6π/4,12π/4,18π/4,24π/4,30π/4,36π/4,42π/4
X7:0,7π/4,14π/4,21π/4,28π/4,35π/4,42π/4,49π/4
このように,各サブキャリアの周波数が0,f〜7fの関係にあるので,各サンプリング点での位相も異なる。上記の位相は,回転因子W0〜W49の位相成分と符号は逆であるが一致している。
As shown in this figure, the frequency of each
X 1 : 0, π / 4, 2π / 4, 3π / 4, 4π / 4, 5π / 4, 6π / 4, 7π / 4
X 2 : 0, 2π / 4, 4π / 4, 6π / 4, 8π / 4, 10π / 4, 12π / 4, 14π / 4
X 3 : 0,3π / 4, 6π / 4, 9π / 4, 12π / 4, 15π / 4, 18π / 4, 21π / 4
X 4 : 0,4π / 4, 8π / 4, 12π / 4, 16π / 4, 20π / 4, 24π / 4, 28π / 4
X 5 : 0,5π / 4, 10π / 4, 15π / 4, 20π / 4, 25π / 4, 30π / 4, 35π / 4
X 6 : 0,6π / 4, 12π / 4, 18π / 4, 24π / 4, 30π / 4, 36π / 4, 42π / 4
X 7 : 0,7π / 4, 14π / 4, 21π / 4, 28π / 4, 35π / 4, 42π / 4, 49π / 4
Thus, since the frequency of each subcarrier has a relationship of 0, f to 7f, the phase at each sampling point is also different. The above phase coincides with the phase components of the twiddle factors W 0 to W 49 although the signs are opposite.
図10は,到来波の位相が進んでいるためにDFTウインドウが1サンプル点ずれた場合のDFT行列式を示す図である。図2のDFT33は,予め決められたDFTウインドウ内の時間領域信号のサンプル点に対してSFT演算を行う。したがって,到来波の位相が進んでDFTウインドウが1サンプル点ずれると,DFT演算される時間領域信号のサンプル点は,x1〜x7,x0になる。そのため,DFT演算で時間領域信号のサンプル点x1〜x7,x0に回転因子W0〜W49が乗算された結果,DFT演算で得られた各サブキャリアの周波数領域信号X0〜X7は,それぞれ1サンプル点の位相だけ進んでしまっている。
FIG. 10 is a diagram showing a DFT determinant when the DFT window is shifted by one sample point because the phase of the incoming wave is advanced. The
図10において,本来なら時間領域信号のサンプル点x1〜x7,x0には,図中破線で囲まれた回転因子が乗算されるべきところ,誤って破線とは異なる回転因子W0〜W49が乗算されている。その結果,DFT演算で得られた周波数領域信号X0〜X7は,それぞれのサブキャリアの1サンプル点に対応する位相π/4,2π/4,3π/4,4π/4,5π/4,6π/4,7π/4だけそれぞれ位相が進んでいる。 In Figure 10, the sample point x 1 ~x 7, x 0 of the original if the time domain signals, where should the rotation factors surrounded by a broken line in FIG multiplied, wrong rotation factor W 0 is different from the broken lines - W 49 is multiplied. As a result, the frequency domain signals X 0 to X 7 obtained by the DFT calculation have phases π / 4, 2π / 4, 3π / 4, 4π / 4, 5π / 4 corresponding to one sample point of each subcarrier. , 6π / 4, 7π / 4, the phase is advanced.
この位相ずれは,各サブキャリアの回転因子W1〜W7の位相に対応し,図8のサンプル点SP0とSP1との間の各サブキャリアの位相に対応する。従って,図8中に矢印で示した1サンプルずれ時の補正量を,DFT演算結果X0〜X7に乗算することで,1サンプルずれに伴うDFT演算結果の位相ずれを補正して,DFTウインドウのサンプル点ずれがないDFT演算結果を得ることができる。 This phase shift corresponds to the phase of the rotation factors W 1 to W 7 of each subcarrier, and corresponds to the phase of each subcarrier between the sample points SP0 and SP1 in FIG. Accordingly, the DFT calculation result X 0 to X 7 is multiplied by the correction amount at the time of one sample shift indicated by the arrow in FIG. 8 to correct the phase shift of the DFT calculation result due to the one sample shift, and the DFT calculation result is corrected. It is possible to obtain a DFT calculation result without a window sample point shift.
このことは実際の行列演算で説明すると次の通りである。図10の行列演算において,例えば,周波数領域信号X1は,
X1=W0*x1+W1*x2+W2*x3+W3*x4+W4*x5+W5*x6+W6*x7+W7*x0
となるので,これらにこのサブキャリアX1の1サンプル点のずれに対応する最小角度の回転因子W1(位相−π/4)を乗算することで,
X1=W1*(W0*x1+W1*x2+W2*x3+W3*x4+W4*x5+W5*x6+W6*x7+W7*x0)
=W1*x1+W2*x2+W3*x3+W4*x4+W5*x5+W6*x6+W7*x7+W0*x0
となり,進んだ位相が補正されサンプル点ずれのない演算結果X1を得ることができる。
This can be explained by actual matrix calculation as follows. In the matrix operation of Fig. 10, for example, the frequency domain signals X 1 is
X 1 = W 0 * x 1 + W 1 * x 2 + W 2 * x 3 + W 3 * x 4 + W 4 * x 5 + W 5 * x 6 + W 6 * x 7 + W 7 * x 0
Therefore, by multiplying them by the rotation factor W 1 (phase −π / 4) of the minimum angle corresponding to the deviation of one sample point of the subcarrier X 1 ,
X 1 = W 1 * (W 0 * x 1 + W 1 * x 2 + W 2 * x 3 + W 3 * x 4 + W 4 * x 5 + W 5 * x 6 + W 6 * x 7 + W 7 * x 0 )
= W 1 * x 1 + W 2 * x 2 + W 3 * x 3 + W 4 * x 4 + W 5 * x 5 + W 6 * x 6 + W 7 * x 7 + W 0 * x 0
Next, it is possible to advanced phases obtain operation results X 1 no sample point deviation is corrected.
他の周波数領域信号X2〜X7にも同様に,それぞれの最小角度の回転因子W2〜W7を乗算すれば,サンプル点ずれのない演算結果を得ることができる。 Similarly, by multiplying the other frequency domain signals X 2 to X 7 by the rotation factors W 2 to W 7 of the respective minimum angles, it is possible to obtain a calculation result without sample point deviation.
また,2サンプル点ずれの場合は,周波数領域信号X1〜X7に,それぞれのサブキャリアの2サンプル点に対応する回転因子,つまり最小角度の回転因子W1〜W7の2倍の位相をもつ回転因子W2〜W8を乗算すれば,サンプル点ずれのない演算結果を得ることができる。次の通りである。
X1=W2*(W0*x2+W1*x3+W2*x4+W3*x5+W4*x6+W5*x7+W6*x0+W0*x1)
=W2*x2+W3*x3+W4*x4+W5*x5+W6*x6+W7*x7+W0*x0+W1*x1
そして,Mサンプル点のずれの場合は,周波数領域信号X1〜X7に,それぞれの最小角度のM倍の回転因子WM〜WM+7を乗算すれば,サンプル点ずれのない演算結果を得ることができる。
In the case of two sample point shifts, the frequency domain signals X 1 to X 7 have a twiddle factor corresponding to the two sample points of each subcarrier, that is, a phase twice the minimum angle twiddle factor W 1 to W 7. Multiplication by twiddle factors W 2 to W 8 having can yield an operation result without sample point deviation. It is as follows.
X 1 = W 2 * (W 0 * x 2 + W 1 * x 3 + W 2 * x 4 + W 3 * x 5 + W 4 * x 6 + W 5 * x 7 + W 6 * x 0 + W 0 * x 1 )
= W 2 * x 2 + W 3 * x 3 + W 4 * x 4 + W 5 * x 5 + W 6 * x 6 + W 7 * x 7 + W 0 * x 0 + W 1 * x 1
In the case of a deviation of M sample points, if the frequency domain signals X 1 to X 7 are multiplied by a rotation factor W M to W M + 7 which is M times the minimum angle, an operation result without deviation of the sample points is obtained. be able to.
図11は,到来波の位相が遅れたためDFTウインドウが1サンプル点ずれた場合のDFT行列式を示す図である。時間領域信号のサンプル点x7,x0〜x6に回転因子W0〜W49が乗算された結果,DFT演算で得られた各サブキャリアの周波数領域信号X0〜X7は,それぞれ1サンプル点の位相だけ遅れてしまっている。
FIG. 11 is a diagram showing a DFT determinant when the DFT window is shifted by one sample point because the phase of the incoming wave is delayed.
図11において,本来なら時間領域信号のサンプル点x7,x0〜x6には,図中破線で囲まれた回転因子が乗算されるべきところ,誤って破線とは異なる回転因子W0〜W49が乗算されている。その結果,DFT演算で得られた周波数領域信号X0〜X7は,それぞれのサブキャリアの1サンプル点に対応する位相π/4,2π/4,3π/4,4π/4,5π/4,6π/4,7π/4だけ位相が遅れている。 11, the sample point x 7, x 0 ~x 6 of the original if the time domain signals, where should the rotation factors surrounded by a broken line in FIG multiplied, wrong rotation factor W 0 is different from the broken lines - W 49 is multiplied. As a result, the frequency domain signals X 0 to X 7 obtained by the DFT calculation have phases π / 4, 2π / 4, 3π / 4, 4π / 4, 5π / 4 corresponding to one sample point of each subcarrier. , 6π / 4, 7π / 4, the phase is delayed.
したがって,この場合は,DFT演算後の周波数領域信号X1〜X7に,それぞれのキャリアの1サンプル点に対応する最小角度の回転因子W1〜W7を除算もしくはその回転因子W1〜W7の複素共役を乗算すれば,サンプル点ずれのない演算結果を得ることができる。 Therefore, in this case, the frequency domain signals X 1 to X 7 after the DFT operation are divided by the minimum angle twiddle factors W 1 to W 7 corresponding to one sample point of each carrier or the twiddle factors W 1 to W If the complex conjugate of 7 is multiplied, an operation result with no sample point deviation can be obtained.
上記の説明によれば,到来波の位相が進んだ場合は,最小角度に対応する回転因子W1をサンプル点ずれ数の回数だけ乗算(位相回転)して周波数fのサブキャリアX1の補正位相を求め,周波数2f〜7f(Nの場合は(N−1)f)のサブキャリアX2〜X7の補正位相は,周波数fのサブキャリアX1の補正位相をそれぞれ2倍〜7倍(Nの場合は(N−1)倍)して求める。そして,DFT演算されたX1〜X7にそれらの補正位相を乗算(位相回転)する。 According to the above description, when the phase of the incoming wave advances, the twiddle factor W 1 corresponding to the minimum angle is multiplied by the number of sample point deviations (phase rotation) to correct the subcarrier X 1 of the frequency f. The phase is obtained, and the correction phase of subcarriers X 2 to X 7 of frequencies 2f to 7f (in the case of N, (N−1) f) is 2 to 7 times the correction phase of subcarrier X 1 of frequency f, respectively. (In the case of N, (N-1) times). Then, multiply their correction phase in X 1 to X 7 which is DFT operation to (phase rotation).
その代わりに,上記補正位相として,最小角度に対応する回転因子W1を(DFTポイント数−サンプル点ずれ数)の回数だけ乗算(位相回転)して周波数fのサブキャリアX1の補正位相を求め,それから2倍〜7倍して他のサブキャリアX2〜X7の補正位相も求め,DFT演算されたX1〜X7にそれらの補正位相を除算または複素共役を乗算(位相回転)するようにしてもよい。 Instead, the correction phase of the subcarrier X 1 of frequency f is obtained by multiplying (phase rotation) the rotation factor W 1 corresponding to the minimum angle by the number of times (number of DFT points−number of sample point deviations) as the correction phase. Then, the correction phase of other subcarriers X 2 to X 7 is also obtained by multiplying by 2 to 7 times, and the corrected phase is divided by DFT operation X 1 to X 7 or multiplied by a complex conjugate (phase rotation). You may make it do.
逆に,上記の説明では,到来波の位相が遅れた場合は,最小角度に対応する回転因子W1をサンプル点ずれ数の回数だけ乗算(位相回転)して周波数fのサブキャリアX1の補正位相を求め,周波数2f〜7fのサブキャリアX2〜X7の補正位相は,周波数fのサブキャリアX1の補正位相をそれぞれ2倍〜7倍して求める。そして,DFT演算されたX1〜X7にそれらの補正位相を除算または複素共役を乗算(位相回転)している。 Conversely, in the above description, when the phase of the incoming wave is delayed, the rotation factor W 1 corresponding to the minimum angle is multiplied by the number of sample point deviations (phase rotation), and the subcarrier X 1 of the frequency f The correction phase is obtained, and the correction phases of the subcarriers X 2 to X 7 having the frequencies 2f to 7f are obtained by multiplying the correction phase of the subcarrier X 1 having the frequency f by 2 to 7 times, respectively. Then, X 1 to X 7 subjected to the DFT operation are divided by their correction phases or multiplied by complex conjugates (phase rotation).
その代わりに,上記補正位相として,最小角度に対応する回転因子W1を(DFTポイント数−サンプル点ずれ数)の回数だけ乗算(位相回転)して周波数fのサブキャリアX1の補正位相を求め,それから2倍〜7倍して他のサブキャリアX2〜X7の補正位相も求め,DFT演算されたX1〜X7にそれらの補正位相を乗算(位相回転)するようにしてもよい。 図10の1サンプル点分位相が進んだ場合において,DFT演算された周波数領域信号X1〜X7に対応するFT演算された周波数領域信号X1〜X7は,以下の通りである。
X1=A1ej(2πft+θ1+π/4)
ここで,A1は振幅,θ1は位相成分,fは周波数成分である。
X2=A2ej(2π2ft+θ2+2π/4)
X3=A3ej(2π3ft+θ3+3π/4)
X4=A4ej(2π4ft+θ4+4π/4)
X5=A5ej(2π5ft+θ5+5π/4)
X6=A6ej(2π6ft+θ6+6π/4)
X7=A7ej(2π7ft+θ7+7π/4)
X1は,図8に示す通り,DFTウインドウの1サンプル点ずれにより位相が1サンプル点に対応するπ/4だけ進んでいる。したがって,1サンプル点に対応する最小角度の回転因子
W1=e−j(π/4)
を乗算すると,
X1*W1=A1ej(2πft+θ1+π/4)*e−j(π/4)=A1ej(2πf1t+θ1)
と進んだ位相成分を除去することができる。
Instead, the correction phase of the subcarrier X 1 of frequency f is obtained by multiplying (phase rotation) the rotation factor W 1 corresponding to the minimum angle by the number of times (number of DFT points−number of sample point deviations) as the correction phase. Then, the correction phase of the other subcarriers X 2 to X 7 is also obtained by multiplying by 2 to 7 times, and X 1 to X 7 subjected to the DFT operation are multiplied (phase rotation) by those correction phases. Good. When advanced one sample point worth phase of FIG. 10, the frequency domain signals X 1 to X 7 which are FT operation corresponding to the frequency domain signals X 1 to X 7 which is DFT operation is as follows.
X 1 = A 1 e j (2πft + θ1 + π / 4)
Here, A 1 is the amplitude, θ 1 is the phase component, and f is the frequency component.
X 2 = A 2 e j (2π2ft + θ2 + 2π / 4)
X 3 = A 3 e j (2π3ft + θ3 + 3π / 4)
X 4 = A 4 ej (2π4ft + θ4 + 4π / 4)
X 5 = A 5 ej (2π5ft + θ5 + 5π / 4)
X 6 = A 6 e j (2π6ft + θ6 + 6π / 4)
X 7 = A 7 ej (2π7ft + θ7 + 7π / 4)
As shown in FIG. 8, the phase of X 1 is advanced by π / 4 corresponding to one sample point due to a deviation of one sample point in the DFT window. Therefore, the minimum angle twiddle factor corresponding to one sample point W 1 = e −j (π / 4)
Is multiplied by
X 1 * W 1 = A 1 e j (2πft + θ1 + π / 4) * e -j (π / 4) = A 1 e j (2πf1t + θ1)
The advanced phase component can be removed.
同様に,
X2=A2ej(2π2ft+θ2+2π/4)
W2=e−j(2π/4)
を乗算すると,
X2*W2=A2ej(2π2ft+θ2+2π/4)*e−j(2π/4)=A2ej(2π2ft+θ2)
X3〜X7も同様である。
Similarly,
X 2 = A 2 e j (2π2ft + θ2 + 2π / 4)
W 2 = e −j (2π / 4)
Is multiplied by
X 2 * W 2 = A 2 e j (2π2ft + θ2 + 2π / 4) * e -j (2π / 4) = A 2 e j (2π2ft + θ2)
The same applies to X 3 to X 7 .
逆に,図11の場合は,X1は,DFTウインドウの1サンプル点ずれにより位相が1サンプル点に対応するπ/4だけ遅れているので,
X1=A1ej(2πft+θ1-π/4)
したがって,これに回転因子W1
W1=e−j(π/4)
を除算すると,
X1/W1=A1ej(2πft+θ1-π/4)/e−j(π/4)=A1ej(2πft+θ1)
同様に,
X2=A2ej(2π2ft+θ2-2π/4)
W2=e−j(2π/4)
を除算すると,
X2/W2=A2ej(2π2ft+θ2-2π/4)/e−j(2π/4)=A2ej(2π2ft+θ2)
上記の除算は,回転因子の複素共役を乗算することと等価であるので,
X1*W1=A1ej(2πft+θ1-π/4)*e−j(-π/4)=A1ej(2πft+θ1)
X2*W2=A2ej(2π2ft+θ2-2π/4)*e−j(-2π/4)=A2ej(2π2ft+θ2)
となる。他の周波数領域信号X3〜X7も同様である。
On the other hand, in the case of FIG. 11, X 1 is delayed by π / 4 corresponding to one sample point due to a shift of one sample point in the DFT window.
X 1 = A 1 e j (2πft + θ1−π / 4)
Therefore, the twiddle factor W 1
W 1 = e −j (π / 4)
When dividing
X 1 / W 1 = A 1 e j (2πft + θ1-π / 4) / e -j (π / 4) = A 1 e j (2πft + θ1)
Similarly,
X 2 = A 2 ej (2π2ft + θ2-2π / 4)
W 2 = e −j (2π / 4)
When dividing
X 2 / W 2 = A 2 e j (2π2ft + θ2-2π / 4) / e -j (2π / 4) = A 2 e j (2π2ft + θ2)
Since the above division is equivalent to multiplying the complex conjugate of the twiddle factor,
X 1 * W 1 = A 1 e j (2πft + θ1-π / 4) * e -j (-π / 4) = A 1 e j (2πft + θ1)
X 2 * W 2 = A 2 e j (2π2ft + θ2-2π / 4) * e -j (-2π / 4) = A 2 e j (2π2ft + θ2)
It becomes. The same applies to the other frequency domain signals X 3 to X 7 .
以上の通り,DFTウインドウが本来のウインドウからずれた場合,そのずれたサンプル点数に応じて,かつ各サブキャリアの回転因子の最小角度の位相に応じて,DFT演算後のX1〜X7の位相を補正すれば良い。そして,各サブキャリアの回転因子の最小角度の位相は,図6のとおりW1〜W7の位相である。なお,DFT演算後のX0は位相成分がないDC波であるので,位相補正は必要なく位相ゼロの回転因子W0で補正すれば良い。 As described above, when the DFT window is deviated from the original window, X 1 to X 7 after the DFT calculation are performed according to the number of sample points deviated and the phase of the minimum angle of the rotation factor of each subcarrier. What is necessary is just to correct | amend a phase. Then, the phase of the minimum angle of rotation factor of each sub-carrier is phase as W 1 to W-7 of FIG. Since X 0 after the DFT operation is a DC wave having no phase component, phase correction is not necessary, and correction may be made with a phase zero rotation factor W 0 .
上記のことから,DFTウインドウのサンプル点ずれの補正値は,最小角度を有する回転因子W1を,サンプル点のずれ数とサブキャリアとに対応させて位相回転して演算で求めることができる。この考え方を利用して,本実施の形態では,伝搬路推定回路CEはDFTタイミング信号からサンプル点のずれ数を求め,そのずれ数に応じて,各サブキャリアの位相補正量を求める。以下,その具体例について説明する。 From the above, the correction value of the sample point deviation of the DFT window can be obtained by calculation by rotating the phase of the twiddle factor W 1 having the minimum angle corresponding to the number of sample point deviations and the subcarriers. Using this concept, in this embodiment, the propagation path estimation circuit CE obtains the number of sample point deviations from the DFT timing signal, and obtains the phase correction amount of each subcarrier according to the number of deviations. Specific examples will be described below.
[第1の実施の形態]
図12は,第1の実施の形態における伝搬路推定回路の構成図である。この実施の形態において,簡単化のために,DFTのポイント数は8とする。伝搬路推定回路34は,DFT演算部33でDFT演算されたI,Qチャネルの信号から,データ信号とパイロット信号とを識別して別々に出力するデータパイロット識別部45を有する。さらに,伝搬路推定回路34は,パイロット信号のDFTウインドウのサンプル点ずれを補正するパイロット信号補正部40を有する。パイロット信号補正部40は,位相回転量算出部41と位相補正部42とを有する。
[First Embodiment]
FIG. 12 is a configuration diagram of a propagation path estimation circuit according to the first embodiment. In this embodiment, for simplification, the number of points of DFT is 8. The propagation
位相回転量算出部41は,DFTタイミング生成部31が生成するDFTタイミング信号S31の本来のDFTタイミングからのずれ(サンプル点ずれ数)と,各サブキャリアの回転因子の最小角度とに応じて,サンプル点ずれを補正する位相回転量を算出する。そして,位相補正部42は,DFT演算されたパイロット信号の位相を,位相回転量算出部41が算出した回転量だけ回転させて位相補正を行う。位相補正部42は,後述する位相回転器からなる。
The phase rotation
さらに,伝搬路推定回路34では,パイロット平均部36が,パイロット信号補正部40によりDFTウインドウのサンプル点ずれが補正された複数のパイロット信号の平均値を演算する。そして,伝搬路補償部37は,時間平均されたパイロット信号の位相と振幅(基準ベクトル)基づいて,データ信号の位相と振幅を補正する。データ信号はデータ遅延部46により所定時間遅延され,パイロット平均部36の出力タイミングに整合される。伝搬路補償部37は,後述する位相回転器であり,本実施の形態では,位相補正部42と同等の位相回転器である。
Further, in the propagation
図5の例を適用して説明すると,シンボルSm+8のパイロット信号は,サンプル点ずれが発生した後のシンボルであるので,パイロット信号補正部40でサンプル点ずれに対応する位相補正が行われる。具体的には位相回転処理である。そして,パイロット平均部36で位相補正されたシンボルSm+8のパイロット信号とサンプル点ずれのないシンボルSm+2のパイロット信号との時間平均が求められる。さらに,伝搬路補償部37では,サンプル点ずれ発生前のシンボルSm+3,Sm+4のデータ信号に対して,時間平均したパイロット信号で伝搬路補償される。具体的には位相回転処理である。
When the example of FIG. 5 is applied, the pilot signal of the symbol S m + 8 is a symbol after the occurrence of the sample point deviation, so that the pilot
また,サンプル点ずれ発生後のシンボルSm+5,Sm+6,Sm+7に対しては,サンプル点ずれ後に位相補正されたパイロット信号の時間平均で伝搬路補償されることが望まれる。 Further, for symbols S m + 5 , S m + 6 , and S m + 7 after the occurrence of the sample point deviation, it is desirable that the propagation path compensation is performed with the time average of the pilot signal phase-corrected after the sample point deviation.
そのために,上記の位相補正されたシンボルSm+8のパイロット信号とサンプル点ずれのないシンボルSm+2のパイロット信号との時間平均の複素共役を求める複素共役生成部43と,Qチャネル符号反転イネーブル信号S44に応じて複素共役生成部43の出力を選択するセレクタ44とを有する。この複素共役は,シンボルSm+2のパイロット信号を位相回転量算出部41が求めた位相回転量の逆方向に位相回転し,シンボルSm+8のパイロット信号と時間平均したものと一致する。そして,伝搬路補償部37は,そのパイロット信号の複素共役で,サンプル点ずれ発生後のシンボルSm+5,Sm+6,Sm+7が伝搬路補償される。
For this purpose, a
図13は,パイロット信号補正部の構成図である。図12で説明したとおり,パイロット信号補正部40は,位相回転量算出部41と位相補正部42とを有する。図13中,位相回転量算出部41には,符号410〜415を付している。また,図13には,サンプル点ずれがない場合と,1サンプル点ずれが発生した場合と,2サンプル点ずれが発生した場合それぞれのシンボル周期内のサンプル点ずれ補正処理での信号S1,S2,S3,S4が示されている。
FIG. 13 is a configuration diagram of the pilot signal correction unit. As described with reference to FIG. 12, the pilot
位相回転量算出部41は,サンプル点ずれに伴うDFT演算後のパイロット信号の位相補正での位相回転量を各サブキャリア毎に算出する。位相回転量算出部41は,複数の回転因子のうち最小角度情報を有する回転因子W1のI,Qチャネルの情報S0が格納されたW1テーブル410を有する。この回転因子W1のI,Qチャネル信号は,I=1/√2,Q=−1/√2である。
The phase rotation
さらに,制御信号生成部413は,DFTタイミング信号S31からDFTウインドウのずれ数(サンプル点数)を求め,それに対応する回数のイネーブル信号S413を生成し,シンボル周期に同期してリセット信号RSTを生成し,前述のQチャネル符号反転イネーブル信号S44を生成する。
Further, the control
さらに,位相回転量算出部41は,フリップフロップ412と,サブキャリアSC1の回転量算出部411とを有し,サンプル点ずれ量に応じたサブキャリアSC1(X1)の位相回転量を求める。制御信号生成部413が,シンボル周期の開始タイミングでリセット信号RSTを出力すると,フリップフロップ412がリセットされ,2つの出力端子Qの信号S1には,Iチャネル成分「1」と,Qチャネル成分「0」が出力される。これは,回転因子W0に対応する。そして,制御信号生成部413がサンプル点ずれ数の回数だけイネーブル信号S413を出力すると,フリップフロップ412は,SC1回転量算出部411により信号S1の初期値(I=1/√2,Q=−1/√2)を回転因子の最小角度情報W1のサンプル点ずれ数だけ回転したI,Q信号を出力する。
Furthermore, the phase rotation
この回転回数は,図10のように到来波の位相が進んでいる場合は,(DFTポイント数−サンプル点ずれ数)であり,図11のように位相が遅れている場合は,サンプル点ずれ数である。 The number of rotations is (DFT point number−sample point deviation number) when the phase of the incoming wave is advanced as shown in FIG. 10, and sample point deviation when the phase is delayed as shown in FIG. Is a number.
したがって,図13中に示すとおり,サンプル点ずれがないシンボル周期では信号S1は回転因子W0に,位相遅れの1サンプル点ずれ後のシンボル周期では信号S1は回転因子W2に,さらに,位相遅れの2サンプル点ずれ後のシンボル周期では信号S1は回転因子W3になる。逆に,図13に示していないが,位相進みの1サンプル点ずれ後のシンボル周期では信号S1は回転因子W2*に,さらに,位相進みの2サンプル点ずれ後のシンボル周期では信号S1は回転因子W3*になる。*は複素共役を示す。 Therefore, as shown in FIG. 13, the rotation factors W 0 is the signal S1 is at no symbol period sample point deviation, the signal S1 at symbol periods after one sample point deviation of the phase delay in the rotation factor W 2, further phase signal S1 becomes twiddle factor W 3 being a symbol period after 2 sample point deviation of delay. On the contrary, although not shown in FIG. 13, the signal S1 becomes the twiddle factor W 2 * in the symbol period after one sample point of phase advance, and the signal S1 becomes the symbol period after two sample points of phase advance. The twiddle factor W 3 * . * Indicates a complex conjugate.
さらに,位相回転量算出部41は,フリップフロップ415と,各SC回転量算出部414とを有し,サブキャリアに応じたサンプル点ずれに対応する位相回転量を求める。すなわち,フリップフロップ415は,リセット信号RSTで両出力Qの信号S2には,回転因子W0に対応するIチャネル成分「1/√2」と,Qチャネル成分「−1/√2」が出力される。そして,シンボル周期内のサブキャリアX0〜X7の位相補正タイミングを制御するクロックCLKに同期して,フリップフロップ415は,各SC回転量算出部414で信号S2の初期値(I=1/√2,Q=−1/√2)からフリップフロップ412に保持された位相回転量S1ずつ順に位相回転された位相補正量S2を出力する。
Furthermore, the phase rotation
そして,位相補正部42が,データパイロット識別部45から出力されるパイロット信号S3に,位相補正量S2の複素共役を乗算(位相回転)し,サンプル点ずれによる位相ずれが補正されたパイロット信号S4を出力する。
Then, the
さらに,制御信号生成部413は,後段の伝搬路補償部37の前段のセレクタ44に出力するQチャネル符号反転イネーブル信号S44を生成する。これは,DFTタイミング信号S31に基づいて検出したサンプル点ずれが発生した後のシンボルのデータ信号に対する伝搬路補償では,図5の例で説明したとおり,シンボルSm+2のパイロット信号と,シンボルSm+8のパイロット信号であってサンプル点ずれが補正されたパイロット信号との時間平均の複素共役を,サンプル点ずれ後のシンボルSm+5,Sm+6,Sm+7に乗算する必要があることに対応する。したがって,制御信号生成部413は,伝搬路補償部42によるシンボルSm+5,Sm+6,Sm+7の位相補正タイミングでQチャネル符号反転イネーブル信号S44を出力する。
Further, the control
図13に示された信号S1,S2,S3,S4のタイミングチャートにしたがって,パイロット信号補正部40を構成する位相回転量算出部41と位相補正部42の動作について説明する。
The operations of the phase rotation
まず,図13のタイミングチャートの左端のDFTウインドウにサンプル点のずれが発生していない場合は,制御信号生成部413は,DFTタイミング信号S31にもとづいてサンプル点ずれがないことを検出し,イネーブル信号S413を出力しない。これにより,リセット信号RSTに応答してフリップフロップ412が出力信号S1から回転因子W0のI,Q信号(I=0,Q=0)を出力する。また,リセット信号RSTに応答してフリップフロップ415も出力信号S2から回転因子W0のI,Q信号を出力する。そして,各SC回転量算出部414は,この角度0°の回転因子W0をフリップフロップ415の出力S2に乗算するので,クロックCLKに同期してフリップフロップ415に格納される信号S2は全てW0である。
First, when there is no sample point shift in the leftmost DFT window of the timing chart of FIG. 13, the control
その結果,位相補正部42は,各サブキャリアのパイロット信号S3に対して,位相補正量0°の回転因子W0*を乗算し,すなわち位相補正されずに,パイロット信号S3をそのまま補正後のパイロット信号S4として出力する。
As a result, the
次に,図13のタイミングチャートの真ん中のDFTウインドウに位相遅れの1サンプル点のずれが発生した場合は,制御信号生成部413は,DFTタイミング信号S31にもとづいて1サンプル点ずれを検出し,イネーブル信号S413を1回出力する。これにより,フリップフロップ412がリセット信号RSTに応答して出力信号S1から回転因子W0のI,Q信号を出力したあと,1回のイネーブル信号S413により,出力信号S1から回転因子W1のI,Q信号(I=1/√2,Q=−1/√2)を出力する。
Next, when a phase lag of one sample point occurs in the middle DFT window of the timing chart of FIG. 13, the
また,シンボル周期の最初に,リセット信号RSTに応答してフリップフロップ415が出力信号S2として回転因子W0のI,Q信号を出力する。そして,各SC回転量算出部414は,この角度−π/4の回転因子W1をフリップフロップ415の出力S2に乗算するので,フリップフロップ415は,クロックCLKに同期して信号S2をW1,W2,W3,W4,W5,W6,W7と変更する。
At the beginning of the symbol period, in response to the reset signal RST, the flip-
その結果,位相補正部42は,パイロット信号S3に対して,位相補正量0°,−π/4,−2π/4,−3π/4,−4π/4,−5π/4,−6π/4,−7π/4の回転因子W0,W1,W2,W3,W4,W5,W6,W7の複素共役(位相回転量が量0°,+π/4,+2π/4,+3π/4,+4π/4,+5π/4,+6π/4,+7π/4)を乗算し,パイロット信号S3を位相補正したパイロット信号S4として出力する。
As a result, the
図13のタイミングチャートの右端のDFTウインドウに2サンプル点のずれが発生した場合は,制御信号生成部413は,DFTタイミング信号S31にもとづいて2サンプル点ずれを検出し,イネーブル信号S413を2回出力する。これにより,フリップフロップ412がリセット信号RSTに応答して出力信号S1から回転因子W0のI,Q信号を出力したあと,2回のイネーブル信号S413により,出力信号S1から回転因子W2のI,Q信号(I=0,Q=−1)を出力する。
When a two sample point shift occurs in the rightmost DFT window in the timing chart of FIG. 13, the control
また,シンボル周期の最初に,リセット信号RSTに応答してフリップフロップ415が出力信号S2として回転因子W0のI,Q信号を出力する。そして,各SC回転量算出部414は,この角度−2π/4の回転因子W2をフリップフロップ415の出力S2に乗算するので,フリップフロップ415は,クロックCLKに同期して信号S2をW2,W4,W6,W8,W10,W12,W14と変更する。
At the beginning of the symbol period, in response to the reset signal RST, the flip-
その結果,位相補正部42は,パイロット信号S3に対して,位相補正量0°,−2π/4,−4π/4,−6π/4,−8π/4,−10π/4,−12π/4,−14π/4の回転因子W0,W2,W4,W6,W8,W10,W12,W14の複素共役(位相回転量が量0°,+2π/4,+4π/4,+6π/4,+8π/4,+10π/4,+12π/4,+14π/4)を乗算し,パイロット信号S3を位相補正したパイロット信号S4として出力する。
As a result, the
上記の通り,位相補正されたパイロット信号は,図12で説明したとおり,パイロット平均部36で平均され,伝搬路補償部37で,その平均パイロット信号の複素共役がデータ信号に乗算される。その結果,伝搬路による歪が除去されたデータ信号のI,Q信号がデマップ部24に出力される。
As described above, the phase-corrected pilot signal is averaged by the
図7に示された回転因子から理解できるとおり,ポイント点が8の場合,回転因子W5,W6,W7は,回転因子W1,W2,W3の複素共役である。したがって,回転因子W5,W6,W7は,必ずしも回転因子W0から最小角度の回転因子W1の位相である−π/4を,それぞれ5,6,7回位相回転させなくともよく,回転因子W1の複素共役の位相である+π/4をそれぞれ3,2,1回位相回転させて求めることができる。しかも,複素共役を利用したほうが回転回数が少なくなる。
As can be understood from the twiddle factor shown in FIG. 7, when the point point is 8, the twiddle factors W 5 , W 6 , and W 7 are complex conjugates of the twiddle factors W 1 , W 2 , and W 3 . Therefore, the twiddle factors W 5 , W 6 , and W 7 do not necessarily have to rotate −π / 4, which is the phase of the
図14は,上記の回転因子W1の複素共役でSC1回転量算出部411が位相回転するパイロット信号補正部40の構成図である。図13と異なる構成は,最小角度情報W1を格納するW1テーブル410のQチャネル出力の符号反転を行う複素共役生成部416と,その出力か符号反転されていないQチャネル出力かのいずれかを選択信号S417に応じて選択するセレクタ417とである。
FIG. 14 is a configuration diagram of the pilot
それに伴い,制御信号生成部413は,DFTタイミング信号S31に基づいて検出したサンプル点ずれ数に応じて,信号S1をW1,W2,W3に設定する場合は,選択信号S417を符号非反転側にし,イネーブル信号S413をそれぞれ1回,2回,3回出力する。この動作は,図13と同じである。一方で,信号S1をW5,W6,W7に設定する場合は,制御信号生成部413は,選択信号S417を符号反転側にし,イネーブル信号S413をそれぞれ3回,2回,1回出力する。これにより,信号S1は,W0からW7,W6,W5と回転される。それ以外の構成と動作は,図13と同じである。
Accordingly, when the signal S1 is set to W 1 , W 2 , W 3 according to the number of sample point deviations detected based on the DFT timing signal S31, the control
図10のように到来波が位相進みの場合は,制御信号生成部413が生成する選択信号S417は,(ポイント数−サンプル点ずれ数)がN/2を超えていれば複素共役生成部416側を選択し,イネーブル信号S417は(ポイント数−(ポイント数−サンプル点ずれ数))回だけ出力される。逆に,位相遅れの場合は,制御信号生成部413が生成する選択信号S417は,サンプル点ずれ数がN/2を超えていれば複素共役生成部416側を選択し,イネーブル信号S417は(ポイント数−サンプル点ずれ数))回だけ出力される。これにより,SC1回転量算出部411の回転演算回数を最大でN/2に抑えることができる。
When the incoming wave has a phase advance as shown in FIG. 10, the selection signal S417 generated by the control
図15は,位相回転量算出部41内のSC1回転量算出部411と,各SC回転量算出部414の構成図である。図中の信号は,SC1回転量算出部411の信号を,括弧内が各SC回転量算出部414の信号をそれぞれ示している。また,M1〜M4は乗算器(ミキサ),D1は減算器,D2は加算器をそれぞれ示す。
FIG. 15 is a configuration diagram of the SC1 rotation
SC1回転量算出部411の場合は,フリップフロップ412の出力S1にW1テーブル410からの信号S0を乗算し,フリップフロップ412の入力に出力する。一方,各SC回転量算出部414の場合は,フリップフロップ415の出力S2にフリップフロップ412の出力S1を乗算し,フリップフロップ415の入力に出力する。いずれの場合も,入力は振幅成分がいずれも1であるので,信号S1,S2に対して,信号S0,S1の位相だけ位相回転を行う位相回転器として動作する。
In the case of the SC1 rotation
図16は,位相補正部42の構成図である。M1〜M4は乗算器(ミキサ),D1は加算器,D2は減算器である。図15とはD1,D2の減算と加算とが逆になっている。したがって,図16の位相補正部42は,位相回転器であり,位相補正前のパイロット信号S3に位相回転量S2の複素共役を乗算して,位相補正されたパイロット信号S4を出力する。
FIG. 16 is a configuration diagram of the
伝搬路推定回路34内の伝搬路補償部37も,図16の位相回転器と同じ構成である。その場合は,図16中の信号S3に被補償信号であるデータ信号が入力され,信号S2に基準位相を有するパイロット信号の平均値が入力される。
The propagation
そして,パイロット信号の平均値がサンプル点ずれ前の基準位相になっている場合は,同じ基準位相のデータ信号,図5のSm+3,Sm+4,に対してパイロット信号の平均値の複素共役が乗算されて,伝搬路特性が除去される。 If the average value of the pilot signal is the reference phase before the sampling point shift, the complex conjugate of the average value of the pilot signal is equal to the data signal of the same reference phase, S m + 3 and S m + 4 in FIG. Multiplying to remove propagation path characteristics.
一方,パイロット信号の平均値がサンプル点ずれ後の位相になっている場合は,同じサンプル点ずれ後のデータ信号,図5のSm+5,Sm+6,Sm+7に対して,サンプル点ずれ後の位相のパイロット信号の平均値の複素共役が乗算されて,伝搬路特性とサンプル点ずれとが同時に除去される。 On the other hand, when the average value of the pilot signal is the phase after the sample point deviation, the data signal after the sample point deviation is compared with the data signal after the same sample point deviation, S m + 5 , S m + 6 , and S m + 7 in FIG. The complex conjugate of the average value of the phase pilot signal is multiplied to simultaneously remove the propagation path characteristic and the sample point shift.
上記の伝搬路推定回路34は,第1に,回転因子W1の最小角度情報S0のみをテーブル410に格納しておけば,全てのサブキャリアの信号X1〜X7に対し且つ全てのサンプル点ずれ数に対する補正位相量を演算により求めることができる。よって,テーブル410の記憶容量を小さくすることができる。通常,DFTのポイント数は210=1024など大きな数になるので,テーブル410の記憶容量を小さくすることは大きな意味を持つ。
第2に,伝搬路推定回路34はDFTウインドウのサンプル点ずれの影響を受けたパイロット信号に対してのみ位相補正を行ってサンプル点ずれの影響のない基準位相に補正している。したがって,後述する第2の実施の形態のように,データ信号に対してまで位相補正を行わないので,その分省電力化することができる。
Second, the propagation
第3に,パイロット信号の平均部36の出力側に,複素共役生成部43とセレクタ44を設けて,サンプル点ずれ前の基準位相のパイロット信号平均値か,サンプル点ずれ後の基準位相のパイロット信号平均値かのいずれかを求めれば,他方の平均値は複素共役生成部43が生成するQチャネル信号を選択するだけで良い。よって,パイロット平均部36の構成を簡素化できる。
Third, a complex
[第2の実施の形態]
図17は,第2の実施の形態における伝搬路推定回路の構成図である。この実施の形態においても,DFTのポイント数は8とする。伝搬路推定回路34は,DFT演算部33でDFT演算されたパイロット信号及びデータ信号のI,Qチャネルの信号に対して,DFTウインドウのサンプル点ずれを補正するサンプル点ずれ補正部40Aを有する。サンプル点ずれ補正部40Aは,位相回転量算出部41Aと位相補正部42Aとを有する。
[Second Embodiment]
FIG. 17 is a configuration diagram of a propagation path estimation circuit according to the second embodiment. Also in this embodiment, the number of DFT points is 8. The propagation
位相回転量算出部41Aは,DFTタイミング生成部31が生成するDFTタイミング信号S31の本来のタイミングからのずれ(サンプル点ずれ数)と,各サブキャリアの回転因子の最小角度とに応じて,サンプル点ずれを補正する位相回転量を算出する。そして,位相補正部42Aは,DFT演算されたパイロット信号及びデータ信号の位相を,位相回転量算出部41Aが算出した位相回転量だけ回転させて位相補正を行う。
The phase rotation
さらに,伝搬路推定回路34は,サンプル点ずれ補正された信号から,データ信号とパイロット信号とを識別して別々に出力するデータパイロット識別部45を有する。そして,伝搬路推定回路34では,パイロット平均部36が,サンプル点ずれ補正部40AによりDFTウインドウのサンプル点ずれが補正された複数のパイロット信号の平均値を演算する。そして,伝搬路補償部37は,時間平均されたパイロット信号の位相と振幅(基準ベクトル)に基づいて,データ信号の位相と振幅を補正する。データ信号はデータ遅延部46により所定時間遅延され,パイロット平均部36の出力タイミングに整合される。
Furthermore, the propagation
すなわち,第2の実施の形態の伝搬路推定回路34は,図5の例を適用して説明すると,サンプル点ずれが発生したシンボルSm+5以降の信号は,シンボルSm+5,Sm+6,Sm+7のデータ信号も,シンボルSm+8のパイロット信号も,サンプル点ずれ補正部40Aでサンプル点ずれに対応する位相補正が行われる。その結果,サンプル点ずれが発生した前後のシンボルは全て同じ基準位相にそろえられ,パイロット平均部36で,位相補正されたシンボルSm+8のパイロット信号とサンプル点ずれのないシンボルSm+2のパイロット信号との時間平均が求められ,伝搬路補償部37では,サンプル点ずれ発生前のシンボルSm+3,Sm+4のデータ信号と,サンプル点ずれを補正されたシンボルSm+5,Sm+6,Sm+7のデータ信号に対して,時間平均したパイロット信号で伝搬路補償される。
That is, the propagation
図18は,サンプル点ずれ補正部40Aの構成図である。その構成は,図13のサンプル点ずれ補正部40と殆ど同じである。異なる点は,制御信号生成部413がQチャネル符号反転イネーブル信号を出力していないこと,位相補正部42がパイロット信号に加えてデータ信号に対しても位相補正を行うことである。
FIG. 18 is a configuration diagram of the sample point
SC1回転量算出部411とフリップフロップ412で,サンプル点ずれ数に対応してサブキャリアSC1(X1)に対する位相補正量を信号S1に算出することと,各SC回転量算出部414とフリップフロップ415で,各サブキャリアSC2〜SC7(X2〜X7)に対する位相補正量を信号S2に算出することは,図13と同じである。
The SC1 rotation
図19は,サンプル点ずれ補正部40Aの別の構成図である。その構成は,図14のサンプル点ずれ補正部40と殆ど同じである。異なる点は,制御信号生成部413がQチャネル符号反転イネーブル信号を出力していないこと,位相補正部42がパイロット信号に加えてデータ信号に対しても位相補正を行うことである。
FIG. 19 is another configuration diagram of the sample point
SC1回転量算出部411とフリップフロップ412で,サンプル点ずれ数に対応してサブキャリアSC1(X1)に対する位相補正量を信号S1に算出することと,位相遅れの場合のサンプル点ずれ数,位相進みの場合の(ポイント数−サンプル点ずれ数)がポイント数の1/2(N/2)を超えた場合には,テーブル410内のW1の複素共役をSC1位相量算出部411が乗算することと,各SC回転量算出部414とフリップフロップ415で,各サブキャリアSC2〜SC7(X2〜X7)に対する位相補正量を信号S2に算出することは,図14と同じである。
The SC1 rotation
図4,5では,全てのサブキャリアにパイロット信号が内挿されているが,複数のサブキャリアの一部のサブキャリアにパイロット信号が内挿されていても,それらに基づいてパイロット信号が内挿されていないサブキャリアの基準ベクトルを求めることができる。よって,そのような場合も,勿論,本実施の形態を適用することができる。 4 and 5, pilot signals are interpolated in all subcarriers, but even if pilot signals are interpolated in some subcarriers of a plurality of subcarriers, pilot signals are interpolated based on them. A reference vector of subcarriers not inserted can be obtained. Therefore, in this case, of course, the present embodiment can be applied.
以上の実施の形態をまとめると,次の付記のとおりである。 The above embodiment is summarized as follows.
(付記1)
マルチキャリアを用いて送信された信号を受信する受信装置において,
時間領域の受信信号を離散フーリエ変換(以下DFT)演算して周波数領域の複数のサブキャリア信号に変換するDFTユニットと,
前記複数のサブキャリア信号に内挿されているパイロット信号の基準ベクトルに基づいて前記複数のサブキャリア信号のデータ信号から伝搬路による歪を補正する伝搬路推定回路を有し,
前記伝搬路推定回路は,DFT演算の回転因子の最小角度情報を格納する最小角度情報格納部と,前記最小角度情報をDFTウインドウのサンプル点ずれ数に応じて前記複数のサブキャリア信号に対する第1の位相回転量をそれぞれ算出する位相回転量算出部と,前記第1の位相回転量に基づいて前記複数のサブキャリア信号の位相を補正する位相補正部とを有する受信装置。
(Appendix 1)
In a receiving apparatus that receives a signal transmitted using a multicarrier,
A DFT unit that converts a time domain received signal into a plurality of frequency domain subcarrier signals by performing a discrete Fourier transform (DFT) operation;
A propagation path estimation circuit that corrects distortion due to a propagation path from a data signal of the plurality of subcarrier signals based on a reference vector of a pilot signal interpolated in the plurality of subcarrier signals;
The propagation path estimation circuit includes a minimum angle information storage unit that stores minimum angle information of a twiddle factor of a DFT operation, and a first angle for the plurality of subcarrier signals corresponding to the minimum angle information according to the number of sample point deviations of the DFT window. A phase rotation amount calculation unit for calculating the phase rotation amount of each of the subcarrier signals, and a phase correction unit for correcting the phases of the plurality of subcarrier signals based on the first phase rotation amount.
(付記2)
付記1において,
前記位相回転量算出部は,
前記最小角度情報を前記DFTウインドウのサンプル点ずれ数に応じて位相回転して第2の位相回転量を算出する第2の位相回転量算出部と,前記第2の位相回転量を各サブキャリア信号に応じて位相回転して前記複数のサブキャリア信号に対する第1の位相回転量を算出する第1の回転量算出部とを有する受信装置。
(Appendix 2)
In
The phase rotation amount calculation unit
A second phase rotation amount calculation unit for calculating a second phase rotation amount by rotating the minimum angle information according to the number of sample point deviations of the DFT window; and the second phase rotation amount for each subcarrier. A receiving apparatus comprising: a first rotation amount calculation unit configured to calculate a first phase rotation amount for the plurality of subcarrier signals by performing phase rotation according to a signal.
(付記3)
付記2において,
前記第2の回転量算出部は,前記サンプル点ずれ数がDFT演算のポイント数の1/2を超える場合に,前記最小角度情報の複素共役を前記ポイント数から前記サンプル点ずれ数を減算した数だけ位相回転する受信装置。
(Appendix 3)
In
The second rotation amount calculation unit subtracts the sample point deviation number from the number of points in the complex conjugate of the minimum angle information when the sample point deviation number exceeds 1/2 of the number of points in the DFT calculation. A receiver that rotates the phase by a number.
(付記4)
付記1乃至3のいずれかにおいて,
前記位相回転量算出部は,前記複数のサブキャリア信号のうち前記パイロット信号のサブキャリア信号に対する前記第1の位相回転量を求め,前記位相補正部は,前記第1の位相回転量に基づいて前記パイロット信号のサブキャリア信号の位相を補正する受信装置。
(Appendix 4)
In any one of
The phase rotation amount calculation unit obtains the first phase rotation amount with respect to the subcarrier signal of the pilot signal among the plurality of subcarrier signals, and the phase correction unit is based on the first phase rotation amount. A receiving device for correcting a phase of a subcarrier signal of the pilot signal.
(付記5)
付記4において,
前記伝搬路推定回路は,さらに,
前記DFTウインドウのサンプル点ずれが発生する前後の一方のシンボルのパイロット信号と,発生前後の他方のシンボルのパイロット信号であって前記位相補正されたパイロット信号との平均を生成するパイロット平均部と,
前記パイロット信号の平均値に応じて前記DFTウインドウのサンプル点ずれが発生する前後の一方のシンボルのデータ信号を補償する伝搬路補償部とを有する受信装置。
(Appendix 5)
In
The propagation path estimation circuit further includes:
A pilot averaging unit that generates an average of the pilot signal of one symbol before and after the occurrence of the sample point deviation of the DFT window and the pilot signal of the other symbol before and after the occurrence and the phase-corrected pilot signal;
And a propagation path compensator that compensates for the data signal of one symbol before and after the DFT window sample point shift occurs according to the average value of the pilot signal.
(付記6)
付記5において,
前記伝搬路推定回路は,さらに,
前記パイロット平均部が生成したパイロット信号の平均値の複素共役を生成する複素共役部を有し,
前記伝搬路補償部は,前記複素共役部が生成した前記パイロット信号の平均値の複素共役に応じて,前記DFTウインドウのサンプル点ずれが発生する前後の他方のシンボルのデータ信号を補償する受信装置。
(Appendix 6)
In
The propagation path estimation circuit further includes:
A complex conjugate part for generating a complex conjugate of an average value of pilot signals generated by the pilot average part;
The propagation path compensation unit compensates for the data signal of the other symbol before and after the DFT window sample point shift occurs according to the complex conjugate of the average value of the pilot signals generated by the complex conjugate unit. .
(付記7)
付記1または2において,
前記位相回転量算出部は,前記複数のサブキャリア信号に対する前記第1の位相回転量を求め,
前記位相補正部は,前記第1の位相回転量に基づいて前記パイロット信号及びデータ信号のサブキャリア信号の位相を補正する受信装置。
(Appendix 7)
In
The phase rotation amount calculation unit obtains the first phase rotation amount for the plurality of subcarrier signals,
The phase correction unit corrects the phase of the pilot signal and the subcarrier signal of the data signal based on the first phase rotation amount.
(付記8)
時間領域の受信信号を離散フーリエ変換(以下DFT)演算して周波数領域の複数のサブキャリア信号に変換するDFTユニットと,前記複数のサブキャリア信号に内挿されているパイロット信号の基準ベクトルに基づいて前記複数のサブキャリア信号のデータ信号から伝搬路による歪みを補正する伝搬路推定回路を有するマルチキャリアを用いて送信された信号を受信する受信装置の伝搬路補償方法において,
DFT演算の回転因子の最小角度情報をDFTウインドウのサンプル点ずれ数に応じて前記複数のサブキャリア信号に対する第1の位相回転量をそれぞれ算出する位相回転量算出工程と,
前記第1の位相回転量に基づいて前記複数のサブキャリア信号の位相を補正する位相補正工程とを有する伝搬路補償方法。
(Appendix 8)
Based on a DFT unit that performs discrete Fourier transform (hereinafter DFT) operation on a received signal in the time domain and converts it into a plurality of subcarrier signals in the frequency domain, and a reference vector of a pilot signal interpolated in the plurality of subcarrier signals In a propagation path compensation method for a receiving apparatus that receives a signal transmitted using a multicarrier having a propagation path estimation circuit that corrects distortion due to a propagation path from the data signals of the plurality of subcarrier signals,
A phase rotation amount calculation step of calculating first angle rotation amounts for the plurality of subcarrier signals according to the number of sample point deviations of the DFT window, as minimum angle information of a rotation factor of DFT operation;
And a phase correction step of correcting the phases of the plurality of subcarrier signals based on the first phase rotation amount.
(付記9)
付記8において,
前記位相回転量算出工程は,
前記最小角度情報を前記DFTウインドウのサンプル点ずれ数に応じて位相回転して第2の位相回転量を算出する第2の位相回転量算出工程と,
前記第2の位相回転量を各サブキャリア信号に応じて位相回転して前記複数のサブキャリア信号に対する第1の位相回転量を算出する第1の回転量算出工程とを有する伝搬路補償方法。
(Appendix 9)
In
The phase rotation amount calculating step includes:
A second phase rotation amount calculating step of calculating a second phase rotation amount by rotating the minimum angle information according to the number of sample point deviations of the DFT window;
And a first rotation amount calculation step of calculating a first phase rotation amount for the plurality of subcarrier signals by rotating the second phase rotation amount according to each subcarrier signal.
(付記10)
付記9において,
前記第2の回転量算出工程は,前記サンプル点ずれ数がDFT演算のポイント数の1/2を超える場合に,前記最小角度情報の複素共役を前記ポイント数から前記サンプル点ずれ数を減算した数だけ位相回転する伝搬路補償方法。
(Appendix 10)
In
In the second rotation amount calculation step, when the sample point deviation number exceeds 1/2 of the DFT calculation point number, the complex conjugate of the minimum angle information is subtracted from the sample point deviation number. Propagation path compensation method that rotates the number of phases.
(付記11)
付記8乃至10のいずれかにおいて,
前記位相回転量算出工程は,前記複数のサブキャリア信号のうち前記パイロット信号のサブキャリア信号に対する前記第1の位相回転量を求め,
前記位相補正工程は,前記第1の位相回転量に基づいて前記パイロット信号のサブキャリア信号の位相を補正する伝搬路補償方法。
(Appendix 11)
In any of
The phase rotation amount calculating step obtains the first phase rotation amount for the subcarrier signal of the pilot signal among the plurality of subcarrier signals,
The phase correction step is a propagation path compensation method for correcting a phase of a subcarrier signal of the pilot signal based on the first phase rotation amount.
34:伝搬路補償回路 40:位相回転量算出部
41:位相回転量算出部 42:位相補正部
410:最小角度情報テーブル 411,412:第2の位相回転量算出部
414,415:第1の位相回転量算出部
34: propagation path compensation circuit 40: phase rotation amount calculation unit 41: phase rotation amount calculation unit 42: phase correction unit 410: minimum angle information table 411, 412: second phase rotation
Claims (6)
時間領域の受信信号を離散フーリエ変換(以下DFT)演算して周波数領域の複数のサブキャリア信号に変換するDFTユニットと,
前記複数のサブキャリア信号に内挿されているパイロット信号の基準ベクトルに基づいて前記複数のサブキャリア信号のデータ信号から伝搬路による歪を補正する伝搬路推定回路を有し,
前記伝搬路推定回路は,
前記DFT演算の回転因子の最小角度情報とDFTウインドウのサンプル点ずれ数に応じて前記パイロット信号のサブキャリア信号に対する第1の位相回転量を算出する位相回転量算出部と,
前記第1の位相回転量に基づいて前記パイロット信号のサブキャリア信号の位相を補正する位相補正部と,
前記DFTウインドウのサンプル点ずれが発生する前後の一方のシンボルのパイロット信号と,発生前後の他方のシンボルのパイロット信号であって前記位相補正されたパイロット信号との平均を生成するパイロット平均部と,
前記パイロット信号の平均値に応じて前記DFTウインドウのサンプル点ずれが発生する前後の一方のシンボルのデータ信号を補償する伝搬路補償部とを有する受信装置。 In a receiving apparatus that receives a signal transmitted using a multicarrier,
A DFT unit that converts a time domain received signal into a plurality of frequency domain subcarrier signals by performing a discrete Fourier transform (DFT) operation;
A propagation path estimation circuit that corrects distortion due to a propagation path from a data signal of the plurality of subcarrier signals based on a reference vector of a pilot signal interpolated in the plurality of subcarrier signals;
The propagation path estimation circuit is:
A phase rotation amount calculation section for calculating a first amount of phase rotation with respect to sub-carrier signals of the pilot signal according to the sample point number shift of the DFT computation minimum angle information and the DFT window for rotation factors,
A phase correction unit that corrects a phase of a subcarrier signal of the pilot signal based on the first phase rotation amount;
A pilot averaging unit that generates an average of the pilot signal of one symbol before and after the occurrence of the sample point deviation of the DFT window and the pilot signal of the other symbol before and after the occurrence and the phase-corrected pilot signal;
And a propagation path compensator that compensates for the data signal of one symbol before and after the DFT window sample point shift occurs according to the average value of the pilot signal .
前記位相回転量算出部は,
前記最小角度情報を前記DFTウインドウのサンプル点ずれ数に応じて位相回転して第2の位相回転量を算出する第2の位相回転量算出部と,前記第2の位相回転量を各サブキャリア信号に応じて位相回転して前記第1の位相回転量を算出する第1の位相回転量算出部とを有する受信装置。 In claim 1,
The phase rotation amount calculation unit
A second phase rotation amount calculation unit for calculating a second phase rotation amount by rotating the minimum angle information according to the number of sample point deviations of the DFT window; and the second phase rotation amount for each subcarrier. receiving device having a first phase rotation amount calculating unit and the phase rotation according to the signal to calculate a first amount of phase rotation.
前記第2の位相回転量算出部は,前記サンプル点ずれ数がDFT演算のポイント数の1/2を超える場合に,前記最小角度情報の複素共役を前記ポイント数から前記サンプル点ずれ数を減算した数だけ位相回転する受信装置。 In claim 2,
The second phase rotation amount calculation unit subtracts the sample point deviation number from the number of points for the complex conjugate of the minimum angle information when the number of sample point deviations exceeds 1/2 of the number of points in the DFT calculation. Receiver that rotates the phase by the specified number.
前記伝搬路推定回路は,さらに,
前記パイロット平均部が生成したパイロット信号の平均値の複素共役を生成する複素共役部を有し,
前記伝搬路補償部は,前記複素共役部が生成した前記パイロット信号の平均値の複素共役に応じて,前記DFTウインドウのサンプル点ずれが発生する前後の他方のシンボルのデータ信号を補償する受信装置。 In claim 1 ,
The propagation path estimation circuit further includes:
A complex conjugate part for generating a complex conjugate of an average value of pilot signals generated by the pilot average part;
The propagation path compensation unit compensates for the data signal of the other symbol before and after the DFT window sample point shift occurs according to the complex conjugate of the average value of the pilot signals generated by the complex conjugate unit. .
前記位相回転量算出部は,前記複数のサブキャリア信号に対する前記第1の位相回転量を求め,
前記位相補正部は,前記第1の位相回転量に基づいて前記パイロット信号及びデータ信号のサブキャリア信号の位相を補正する受信装置。 In claim 1 or 2,
The phase rotation amount calculation unit obtains the first phase rotation amount for the plurality of subcarrier signals,
The phase correction unit corrects the phase of the pilot signal and the subcarrier signal of the data signal based on the first phase rotation amount.
DFT演算の回転因子の最小角度情報とDFTウインドウのサンプル点ずれ数に応じて前記パイロット信号のサブキャリア信号に対する第1の位相回転量を算出する位相回転量算出工程と,
前記第1の位相回転量に基づいて前記パイロット信号のサブキャリア信号の位相を補正する位相補正工程と,
前記DFTウインドウのサンプル点ずれが発生する前後の一方のシンボルのパイロット信号と,発生前後の他方のシンボルのパイロット信号であって前記位相補正されたパイロット信号との平均を生成する工程と,
前記パイロット信号の平均値に応じて前記DFTウインドウのサンプル点ずれが発生する前後の一方のシンボルのデータ信号を補償する伝搬路補償工程とを有する伝搬路補償方法。 Based on a DFT unit that performs discrete Fourier transform (hereinafter DFT) operation on a received signal in the time domain and converts it into a plurality of subcarrier signals in the frequency domain, and a reference vector of a pilot signal interpolated in the plurality of subcarrier signals In a propagation path compensation method for a receiving apparatus that receives a signal transmitted using a multicarrier having a propagation path estimation circuit that corrects distortion due to a propagation path from the data signals of the plurality of subcarrier signals,
A phase rotation amount calculation step of calculating a first amount of phase rotation with respect to sub-carrier signals of the pilot signal according to DFT sample point number shift of the minimum angle information and the DFT window twiddle factor operations,
A phase correction step of correcting a phase of a subcarrier signal of the pilot signal based on the first phase rotation amount ;
Generating an average of a pilot signal of one symbol before and after the occurrence of a sample point shift of the DFT window and a pilot signal of the other symbol before and after the occurrence and the phase-corrected pilot signal;
A propagation path compensation method comprising compensating a data signal of one symbol before and after the DFT window sample point shift occurs according to an average value of the pilot signal .
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