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JP5745959B2 - OFDM transmitter and receiver for wireless microphone - Google Patents

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JP5745959B2
JP5745959B2 JP2011152273A JP2011152273A JP5745959B2 JP 5745959 B2 JP5745959 B2 JP 5745959B2 JP 2011152273 A JP2011152273 A JP 2011152273A JP 2011152273 A JP2011152273 A JP 2011152273A JP 5745959 B2 JP5745959 B2 JP 5745959B2
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Description

本発明は、デジタルの音声信号をOFDM変調方式により送受信するワイヤレスマイク用OFDM送信装置及び受信装置に関するものである。   The present invention relates to an OFDM transmitter and receiver for wireless microphones that transmit and receive digital audio signals by OFDM modulation.

従来、ワイヤレスマイクの伝送方式として、アナログ方式とデジタル方式がある。非特許文献1には「特定ラジオマイクの陸上移動局の無線設備」について策定された標準規格が記されており、非特許文献2には「特定小電力無線局ラジオマイク用無線設備」について策定された標準規格が記されている。   Conventionally, there are an analog method and a digital method as a transmission method of a wireless microphone. Non-Patent Document 1 describes the standards established for “radio equipment for land mobile stations of specific radio microphones”, and Non-Patent Document 2 describes “radio equipment for specific low-power radio stations radio microphones”. Standards written are written.

アナログ方式のワイヤレスマイクは、遅延時間が少なく、現在広く用いられているが、障害物で途切れやすい、伝送距離が短い、干渉しやすいという問題がある。そのため、屋外やコンサートホールなどで高品質の音声を提供するには、デジタル方式のワイヤレスマイクを用いる必要がある。   An analog wireless microphone has a short delay time and is currently widely used, but has a problem that it is easily interrupted by an obstacle, has a short transmission distance, and easily interferes. Therefore, it is necessary to use a digital wireless microphone to provide high-quality sound outdoors or at a concert hall.

例えば、特許文献1には、デジタル方式で音声を圧縮符号化して伝送するワイヤレスマイクシステムが開示されている。図7はこのような従来のワイヤレスマイクシステムの構成を示すブロック図である。ワイヤレスマイク送信装置3は、マイク31と、A/D変換部32と、圧縮符号化部33と、インターリーブ・誤り訂正部34と、変調部35と、D/A変換部36と、送信周波数変換部37と、送信アンテナ38とを備える。ワイヤレスマイク送信装置3は、A/D変換部32によりマイク31から入力されるアナログの音声信号をデジタル信号に変換し、圧縮符号化部33によりデジタル信号を圧縮符号化し、インターリーブ・誤り訂正部34によりインターリーブ及び誤り訂正を行う。続いて、ワイヤレスマイク送信装置3は、変調部35により例えばπ/4シフトDQPSK変調方式で変調し、D/A変換部36により変調信号をアナログ信号に変換し、送信周波数変換部37により送信周波数に変換し、送信アンテナ38に出力する。   For example, Patent Literature 1 discloses a wireless microphone system that compresses and encodes and transmits audio in a digital manner. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of such a conventional wireless microphone system. The wireless microphone transmission device 3 includes a microphone 31, an A / D conversion unit 32, a compression encoding unit 33, an interleave / error correction unit 34, a modulation unit 35, a D / A conversion unit 36, and a transmission frequency conversion. A unit 37 and a transmission antenna 38 are provided. The wireless microphone transmission device 3 converts an analog audio signal input from the microphone 31 into a digital signal by the A / D conversion unit 32, compresses and encodes the digital signal by the compression encoding unit 33, and interleaves and error correction unit 34. Interleave and error correction. Subsequently, in the wireless microphone transmission device 3, the modulation unit 35 modulates, for example, with the π / 4 shift DQPSK modulation method, the D / A conversion unit 36 converts the modulation signal into an analog signal, and the transmission frequency conversion unit 37 transmits the transmission frequency. And output to the transmitting antenna 38.

ワイヤレスマイク受信装置4は、受信アンテナ41と、受信周波数変換部42と、A/D変換部43と、復調部44と、デインターリーブ・誤り訂正部45と、伸張復号部46と、D/A変換部47と、スピーカ48とを備える。ワイヤレスマイク受信装置4は、受信周波数変換部42により受信アンテナ41から入力される信号を周波数変換し、A/D変換部43によりデジタル信号に変換し、復調部44により、送信側で変調された変調信号を復調し、デインターリーブ・誤り訂正部45によりデインターリーブ及び誤り訂正を行う。続いて、ワイヤレスマイク受信装置4は、伸張復号部46により、送信側で圧縮された信号を伸張し、D/A変換部47により伸張信号をアナログ信号に変換し、スピーカ48に出力する。   The wireless microphone receiver 4 includes a reception antenna 41, a reception frequency conversion unit 42, an A / D conversion unit 43, a demodulation unit 44, a deinterleave / error correction unit 45, a decompression decoding unit 46, a D / A A conversion unit 47 and a speaker 48 are provided. The wireless microphone receiver 4 frequency-converts the signal input from the reception antenna 41 by the reception frequency conversion unit 42, converts it to a digital signal by the A / D conversion unit 43, and modulates the signal on the transmission side by the demodulation unit 44. The modulated signal is demodulated, and deinterleave and error correction unit 45 performs deinterleave and error correction. Subsequently, in the wireless microphone receiver 4, the decompression decoding unit 46 decompresses the signal compressed on the transmission side, the D / A conversion unit 47 converts the decompressed signal into an analog signal, and outputs the analog signal to the speaker 48.

しかし、従来のデジタル方式のワイヤレスマイクシステムでは、周波数帯域を節約するために、圧縮符号化部33により圧縮処理を行い、伸張復号部46により圧縮処理された信号の伸張処理を行っており、これらの処理による遅延時間が生じている。図7に示した従来のデジタル方式のワイヤレスマイクシステムでは、ワイヤレスマイク送信装置3とワイヤレスマイク受信装置4で合わせて約3msの遅延時間が生じている。そのうち、圧縮符号化部33の圧縮処理及び伸張復号部46の伸張処理による遅延時間は、合計で約1msであると言われている。また、屋外や移動しながらワイヤレスマイクを使用する場合には、マルチパスによるフェージングが発生し、品質が低下する。そのため、デジタルの音声信号をOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)変調方式により変調して伝送することが考えられる。   However, in the conventional digital wireless microphone system, in order to save the frequency band, the compression encoding unit 33 performs compression processing, and the expansion decoding unit 46 performs expansion processing of the signal. There is a delay time due to the process. In the conventional digital wireless microphone system shown in FIG. 7, a delay time of about 3 ms occurs in the wireless microphone transmission device 3 and the wireless microphone reception device 4 in total. Among them, the delay time due to the compression processing of the compression encoding unit 33 and the expansion processing of the expansion decoding unit 46 is said to be about 1 ms in total. In addition, when using a wireless microphone outdoors or while moving, fading due to multipath occurs and the quality deteriorates. Therefore, it is conceivable that a digital audio signal is modulated and transmitted by an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation method.

特開平10−150692JP-A-10-150692

「特定ラジオマイクの陸上移動局の無線設備」、ARIB RCR STD−22、社団法人電波産業会“Radio equipment of land mobile stations with specific radio microphones”, ARIB RCR STD-22, The Japan Radio Industry Association 「特定小電力無線局ラジオマイク用無線設備」、ARIB RCR STD−15、社団法人電波産業会"Radio equipment for specified low-power radio stations radio microphones", ARIB RCR STD-15, Japan Radio Industry Association

OFDM変調方式により信号を伝送する場合、位相及び振幅が既知である基準信号をパイロット信号として特定のキャリアシンボル位置に挿入することができる。図6は、地上デジタルテレビジョン放送の放送方式であるISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting−Terrestrial)方式やDVB−T(Digital Video Broadcasting−Terrestrial)方式におけるパイロット信号の配置を示す図である。図中において、Sはスキャッタードパイロット(Scattered Pilot:SP)信号を示し、その他はデータ信号を示している。SP信号は、信号生成時の振幅及び位相が既知であるため、受信側において伝送路特性を推定することができる。pを非負整数、iをシンボル番号、kをSP信号が配置されるキャリアシンボル位置とすると、SP信号は次式(1)を満たすキャリアシンボル位置に配置される。   When transmitting a signal by the OFDM modulation method, a reference signal having a known phase and amplitude can be inserted as a pilot signal at a specific carrier symbol position. FIG. 6 is a diagram showing an arrangement of pilot signals in an ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) system and a DVB-T (Digital Video Broadcasting-Terrestrial) system, which are broadcasting systems for terrestrial digital television broadcasting. In the figure, S indicates a scattered pilot (SP) signal, and the others indicate data signals. Since the SP signal has known amplitude and phase at the time of signal generation, the transmission path characteristic can be estimated on the receiving side. When p is a non-negative integer, i is a symbol number, and k is a carrier symbol position where an SP signal is arranged, the SP signal is arranged at a carrier symbol position satisfying the following expression (1).

k=3×(imod4)+12p (1)
ここで、(imod4)は、シンボル番号iを4で除した余りを示す。
k = 3 × (mod4) + 12p (1)
Here, (imod4) indicates a remainder obtained by dividing the symbol number i by 4.

すなわち、図6に示すように、あるシンボルにおける信号を注目したとき、SP信号はキャリア方向に12キャリアごとに配置される。そして、1シンボル進むごとに、SP信号は3キャリア分だけキャリア方向にシフトして配置される。このようなISDB−T方式では、SP信号の挿入比率は高く、データの伝送効率は11/12(91.7%)である。なお、実際にはSP信号以外のパイロット信号も挿入されるため、さらに伝送効率は悪くなる。また、地上デジタルテレビジョン放送とワイヤレスマイクシステムとでは使用される環境が異なり、満たすべき各設定条件は異なるものとなる。   That is, as shown in FIG. 6, when attention is paid to a signal in a certain symbol, the SP signal is arranged every 12 carriers in the carrier direction. Each time one symbol is advanced, the SP signal is shifted in the carrier direction by 3 carriers. In such an ISDB-T system, the SP signal insertion ratio is high, and the data transmission efficiency is 11/12 (91.7%). Actually, since a pilot signal other than the SP signal is also inserted, the transmission efficiency is further deteriorated. In addition, the environment to be used is different between the terrestrial digital television broadcast and the wireless microphone system, and each setting condition to be satisfied is different.

本発明の目的は、上記課題を解決するため、パイロット信号の挿入比率をワイヤレスマイクシステム用に最適化し、伝送効率を向上させることが可能なワイヤレスマイク用OFDM送信装置及び受信装置を提供することにある。   In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an OFDM transmitter and receiver for a wireless microphone that can optimize the insertion ratio of a pilot signal for a wireless microphone system and improve transmission efficiency. is there.

上記課題を解決するため、本発明に係るワイヤレスマイク用OFDM送信装置は、デジタルの音声信号をOFDM変調方式により変調したOFDM信号を送信するワイヤレスマイク用OFDM送信装置であって、デジタルの音声信号を、キャリアごとに所定の変調方式に応じてIQ平面へのマッピングを行い、キャリア変調信号を生成するキャリア変調部と、前記キャリア変調信号に対して、パイロット信号を挿入して配置し、OFDMセグメントフレームを生成するOFDMフレーム構成部と、を備え、前記OFDMフレーム構成部は、パイロット信号のシンボル方向の挿入間隔を、パイロット信号のシンボル方向の挿入間隔にOFDM信号の有効シンボル長を乗じた値が、最大ドップラー周波数の逆数であるフェージング周期の1/100以下となるように設定し、パイロット信号のキャリア方向の挿入間隔を、OFDM信号の有効シンボル長を反射波の最大遅延時間で除した値に、前記パイロット信号のシンボル方向の挿入間隔を乗じた値以下となるように設定することを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, an OFDM transmitter for a wireless microphone according to the present invention is an OFDM transmitter for a wireless microphone that transmits an OFDM signal obtained by modulating a digital audio signal by an OFDM modulation method. Mapping for the IQ plane according to a predetermined modulation scheme for each carrier, generating a carrier modulation signal, inserting a pilot signal into the carrier modulation signal, arranging the carrier, and an OFDM segment frame And an OFDM frame configuration unit that generates an insertion interval in the symbol direction of the pilot signal, and a value obtained by multiplying the insertion interval in the symbol direction of the pilot signal by the effective symbol length of the OFDM signal, 1/10 of the fading period, which is the reciprocal of the maximum Doppler frequency A value obtained by dividing the insertion interval in the carrier direction of the pilot signal by the effective symbol length of the OFDM signal divided by the maximum delay time of the reflected wave, and the insertion interval in the symbol direction of the pilot signal. It is characterized by setting as follows.

さらに、本発明に係るワイヤレスマイク用OFDM送信装置において、前記OFDMフレーム構成部は、OFDM信号の帯域幅をチャンネルごとに複数のセグメントに分割した各セグメントの1本のキャリアに、TMCC信号及びSP信号を第1のTMCC/SP信号として配置し、さらに、各チャンネルの最も周波数が高いキャリア又は最も周波数が低いキャリアに、TMCC信号及びSP信号を第2のTMCC/SP信号として配置し、前記第1のTMCC/SP信号と前記第2のTMCC/SP信号とは、シンボル方向にTMCC信号及びSP信号の配置が同一であることを特徴とする。 Further, in the OFDM transmitter for a wireless microphone according to the present invention, the OFDM frame configuration unit may transmit a TMCC signal and an SP signal to one carrier of each segment obtained by dividing the bandwidth of the OFDM signal into a plurality of segments for each channel. Are arranged as the first TMCC / SP signal, and the TMCC signal and the SP signal are arranged as the second TMCC / SP signal on the carrier having the highest frequency or the lowest frequency of each channel, The TMCC / SP signal and the second TMCC / SP signal have the same arrangement of the TMCC signal and the SP signal in the symbol direction.

さらに、本発明に係るワイヤレスマイク用OFDM送信装置において、前記OFDMフレーム構成部は、1セグメントあたりのデータキャリア数を、全帯域内のデータキャリア数をセグメント数で除した値とすることを特徴とする。   Furthermore, in the OFDM transmitter for a wireless microphone according to the present invention, the OFDM frame configuration unit sets the number of data carriers per segment to a value obtained by dividing the number of data carriers in the entire band by the number of segments. To do.

さらに、本発明に係るワイヤレスマイク用OFDM送信装置において、デジタルの音声信号をブロック単位で入力し、ブロックごとに内符号化して内符号を生成する内符号符号化部と、前記内符号符号化部に入力されるブロック単位のデータのビット数をNo、前記内符号の符号化率をRi、前記OFDM信号の変調多値数をM、前記OFDM信号のデータキャリア数をNdとしたとき、No=Ri×M×Ndとなるように、前記No,前記Ri,前記M,及び前記Ndを設定する送信パラメータ設定部と、を備え、前記キャリア変調部は、前記内符号符号化部により内符号化されたデジタルの音声信号を、キャリアごとに所定の変調方式に応じてIQ平面へのマッピングを行い、キャリア変調信号を生成することを特徴とする。   Further, in the wireless microphone OFDM transmitter according to the present invention, an inner code encoder that inputs a digital audio signal in units of blocks and performs inner encoding for each block to generate an inner code, and the inner code encoder No is the number of bits of block-unit data input to the inner code, Ri is the coding rate of the inner code, M is the modulation multi-level number of the OFDM signal, and Nd is the number of data carriers of the OFDM signal. A transmission parameter setting unit that sets the No, the Ri, the M, and the Nd so that Ri × M × Nd, and the carrier modulation unit performs inner coding by the inner code coding unit The digital digital audio signal is mapped to an IQ plane according to a predetermined modulation method for each carrier to generate a carrier modulation signal.

また、上記課題を解決するため、本発明に係るワイヤレスマイク用OFDM受信装置は、上述のワイヤレスマイク用OFDM送信装置により送信されるOFDM信号を受信し、デジタルの音声信号を生成するワイヤレスマイク用OFDM受信装置であって、前記パイロット信号を抽出して伝送路特性を推定し、前記OFDM信号を復調するOFDM復調部を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problem, an OFDM receiver for a wireless microphone according to the present invention receives an OFDM signal transmitted from the above-described OFDM transmitter for a wireless microphone and generates a digital audio signal. The receiving apparatus includes an OFDM demodulator that extracts a pilot signal, estimates a transmission path characteristic, and demodulates the OFDM signal .

本発明によれば、パイロット信号の挿入比率をワイヤレスマイクシステム用に最適化し、伝送効率を向上させることができるようになる。   According to the present invention, the pilot signal insertion ratio can be optimized for the wireless microphone system, and the transmission efficiency can be improved.

本発明による一実施形態のワイヤレスマイク用OFDM送信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the OFDM transmitter for wireless microphones of one Embodiment by this invention. 本発明による一実施形態のワイヤレスマイク用OFDM受信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the OFDM receiver for wireless microphones of one Embodiment by this invention. 本発明による一実施形態のワイヤレスマイク用OFDM送信装置における第1の信号配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the 1st signal arrangement | positioning in the OFDM transmitter for wireless microphones of one Embodiment by this invention. 本発明による一実施形態のワイヤレスマイク用OFDM送信装置における第2の信号配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the 2nd signal arrangement | positioning in the OFDM transmitter for wireless microphones of one Embodiment by this invention. 本発明による一実施形態のワイヤレスマイク用OFDM送信装置のパラメータ例を示す図である。It is a figure which shows the parameter example of the OFDM transmitter for wireless microphones of one Embodiment by this invention. 従来の地上デジタルテレビジョン放送のパイロット信号の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the pilot signal of the conventional terrestrial digital television broadcast. 従来のデジタル方式のワイヤレスマイクシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional wireless microphone system of a digital system.

以下、本発明による実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[ワイヤレスマイク用OFDM送信装置]
図1は、本発明によるワイヤレスマイク用OFDM送信装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、ワイヤレスマイク用OFDM送信装置1は、マイク11と、A/D変換部12と、インターリーブ・誤り訂正部13と、OFDM変調部14と、D/A変換部15と、送信周波数変換部16と、送信アンテナ17と、送信パラメータ設定部18と、水晶発振器19(19−1〜19−n)と、クロック供給部20とを備える。インターリーブ・誤り訂正部13は、外符号符号化部131と、インターリーブ部132と、内符号符号化部133とを備え、OFDM変調部14は、S/P変換部141と、キャリア変調部142と、OFDMフレーム構成部143と、IFFT部144と、GI付加部145とを備える。
[OFDM transmitter for wireless microphone]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an OFDM transmitter for a wireless microphone according to the present invention. As shown in FIG. 1, an OFDM transmitter 1 for a wireless microphone includes a microphone 11, an A / D converter 12, an interleave / error corrector 13, an OFDM modulator 14, a D / A converter 15, A transmission frequency conversion unit 16, a transmission antenna 17, a transmission parameter setting unit 18, a crystal oscillator 19 (19-1 to 19 -n), and a clock supply unit 20 are provided. The interleave / error correction unit 13 includes an outer code encoding unit 131, an interleaving unit 132, and an inner code encoding unit 133. The OFDM modulation unit 14 includes an S / P conversion unit 141, a carrier modulation unit 142, and the like. OFDM frame configuration section 143, IFFT section 144, and GI addition section 145.

A/D変換部12は、マイク11から入力されるアナログの音声信号をデジタル信号に変換し、外符号符号化部131に出力する。   The A / D conversion unit 12 converts an analog audio signal input from the microphone 11 into a digital signal and outputs the digital signal to the outer code encoding unit 131.

外符号符号化部131は、RS符号、BCH符号、差集合巡回符号、あるいは、CRCを付けてインターリーブ部132に出力する。これは、受信側で誤り訂正を行うため、あるいは誤り検出を行い、誤ったブロックに対してコンシールメントをかけるためである。特に、BCH符号を用いることで、遅延時間を少なくすることができる。例えば、RS(204,188)符号の場合、符号1ブロックに含まれるビット数は、204(バイト)×8(ビット/バイト)=1632ビットであり、符号化及び復号による遅延時間は1310μsとなる。これに対し、BCH(144,128)符号の場合、符号1ブロックに含まれるビット数が144ビットであり、符号化及び復号による遅延時間は115μsである。ブロック符号化により、情報長Koのデータから符号長Noの符号が生成される場合、この符号を(No,Ko)符号と表し、Ro=Ko/Noを符号化率という。符号長Noは、外符号化後のブロック長を意味する。なお、後述する内符号の符号化率と区別するために、外符号の符号化率Roを外符号化率と称する。   Outer code encoding section 131 adds an RS code, BCH code, difference set cyclic code, or CRC, and outputs the result to interleaving section 132. This is because error correction is performed on the receiving side, or error detection is performed and concealment is applied to an erroneous block. In particular, the delay time can be reduced by using the BCH code. For example, in the case of the RS (204, 188) code, the number of bits included in the code 1 block is 204 (bytes) × 8 (bits / byte) = 1632 bits, and the delay time due to encoding and decoding is 1310 μs. . On the other hand, in the case of the BCH (144, 128) code, the number of bits included in one code block is 144 bits, and the delay time due to encoding and decoding is 115 μs. When a code having a code length No is generated from data having an information length Ko by block coding, this code is represented as a (No, Ko) code, and Ro = Ko / No is referred to as a coding rate. The code length No means the block length after outer coding. In order to distinguish from the coding rate of the inner code described later, the coding rate Ro of the outer code is referred to as the outer coding rate.

インターリーブ部132は、誤り訂正の効率を上げるために、外符号符号化部131から入力される外符号の順序を並び替え、内符号符号化部133に出力する。   Interleaving section 132 rearranges the order of outer codes input from outer code encoding section 131 and outputs the result to inner code encoding section 133 in order to increase the efficiency of error correction.

内符号符号化部133は、インターリーブ部132から入力される信号を内符号化(例えば、畳み込み符号化)し、S/P変換部141に出力する。一般に、内符号化により、情報長Kiのデータから符号長Niの符号が生成される場合、Ri=Ki/Niを符号化率という。なお、前述した外符号化率(外符号化率)と区別するために、内符号の符号化率Riを内符号化率と称する。   The inner code encoding unit 133 performs inner encoding (for example, convolutional encoding) on the signal input from the interleaving unit 132 and outputs the signal to the S / P conversion unit 141. In general, when a code having a code length Ni is generated from data having an information length Ki by inner coding, Ri = Ki / Ni is referred to as a coding rate. In order to distinguish from the above-described outer coding rate (outer coding rate), the coding rate Ri of the inner code is referred to as an inner coding rate.

S/P変換部141は、内符号符号化部133から入力される内符号を、内部に備えるメモリなどの記憶領域に一時的に記憶し、所定のデータ数に達した時点でパラレルデータに変換してキャリア変調部142に出力する。例えば、キャリア数がNdで、各キャリアの変調方式の変調多値数がMの場合には、Mビットずつ、Nd本の信号に変換する。   The S / P converter 141 temporarily stores the inner code input from the inner code encoder 133 in a storage area such as an internal memory, and converts it into parallel data when a predetermined number of data is reached. And output to the carrier modulation unit 142. For example, when the number of carriers is Nd and the modulation level of the modulation scheme of each carrier is M, it is converted into Nd signals by M bits.

キャリア変調部142は、S/P変換部141からMビットごとにパラレル入力される信号に対し、キャリアごとに所定の変調方式(変調多値数M)に応じてIQ平面へのマッピングを行い、キャリア変調信号を生成し、OFDMフレーム構成部143に出力する。   The carrier modulation unit 142 performs mapping to the IQ plane according to a predetermined modulation method (modulation multilevel number M) for each carrier for a signal input in parallel from the S / P conversion unit 141 every M bits, A carrier modulation signal is generated and output to OFDM frame configuration section 143.

OFDMフレーム構成部143は、キャリア変調部142から入力されるキャリア変調信号に対して、パイロット信号を挿入して配置することによりOFDMセグメントフレームを生成し、IFFT部144に出力する。ここで、パイロット信号には、SP信号、及びシンボル方向に連続する基準信号であるCP(Continual Pilot)信号が含まれる。さらに、パイロット信号に制御情報を伝送するための信号であるTMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)信号や、付加情報を伝送するための信号であるAC(Auxiliary Channel)信号を含めてもよい。パイロット信号の配置例については後述する。   The OFDM frame configuration unit 143 generates an OFDM segment frame by inserting and arranging a pilot signal with respect to the carrier modulation signal input from the carrier modulation unit 142 and outputs the OFDM segment frame to the IFFT unit 144. Here, the pilot signal includes an SP signal and a CP (Continual Pilot) signal that is a reference signal continuous in the symbol direction. Further, the pilot signal may include a TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control) signal that is a signal for transmitting control information and an AC (Auxiliary Channel) signal that is a signal for transmitting additional information. An arrangement example of pilot signals will be described later.

IFFT部144は、OFDMフレーム構成部143から入力されるOFDMセグメントフレームに対して、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)処理を施して有効シンボル信号を生成し、GI付加部145に出力する。   The IFFT unit 144 performs an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) process on the OFDM segment frame input from the OFDM frame configuration unit 143 to generate an effective symbol signal, which is output to the GI adding unit 145 To do.

GI付加部145は、IFFT部144から入力される有効シンボル信号の先頭に、有効シンボル信号の後半部分をコピーしたガードインターバルを挿入し、送信レート調整バッファメモリ145に出力する。ガードインターバルは、OFDM信号を受信する際にシンボル間干渉を低減させるために挿入されるものであり、マルチパス遅延波の遅延時間がガードインターバル長を超えないように設定される。   The GI adding unit 145 inserts a guard interval obtained by copying the latter half of the effective symbol signal at the head of the effective symbol signal input from the IFFT unit 144, and outputs the guard interval to the transmission rate adjustment buffer memory 145. The guard interval is inserted in order to reduce intersymbol interference when receiving an OFDM signal, and is set so that the delay time of the multipath delay wave does not exceed the guard interval length.

D/A変換部15は、送信レート調整バッファメモリ145から入力されるデジタル信号をアナログ信号に変換する。送信周波数変換部16は、D/A変換部15から入力されるアナログ信号を、送信周波数に変調し、電力増幅して送信アンテナ17に出力し、送信アンテナ17を介して受信側に変調信号を送信する。   The D / A converter 15 converts the digital signal input from the transmission rate adjustment buffer memory 145 into an analog signal. The transmission frequency conversion unit 16 modulates the analog signal input from the D / A conversion unit 15 to a transmission frequency, amplifies the power, and outputs the modulated signal to the reception antenna via the transmission antenna 17. Send.

送信パラメータ設定部18は、パラメータとして、外符号符号化部131に対して情報長Ko及び符号長Noを設定し、インターリーブ部132に対してインターリーブパラメータを設定し、内符号符号化部133に対して内符号化率Riを設定し、S/P変換部141に対して変調多値数M及びデータキャリア数Ndを設定し、キャリア変調部142に変調方式の種別及びデータキャリア数Ndを設定し、IFFT部144にFFTポイント数、変調多値数M、及びデータキャリア数Ndを設定し、GI付加部145にガードインターバル比を設定する。なお、変調方式の種別ごとに変調多値数Mが異なる場合には、キャリア変調部142に変調多値数Mを設定してもよいのは勿論である。   The transmission parameter setting unit 18 sets the information length Ko and the code length No for the outer code encoding unit 131 as parameters, sets the interleave parameter for the interleaving unit 132, and sets the interleave parameter for the inner code encoding unit 133. The inner coding rate Ri is set, the modulation multi-level number M and the data carrier number Nd are set for the S / P converter 141, and the modulation scheme type and the data carrier number Nd are set for the carrier modulation unit 142. The IFFT unit 144 sets the number of FFT points, the modulation multi-level number M, and the number of data carriers Nd, and the GI adding unit 145 sets the guard interval ratio. Of course, if the modulation multi-level number M is different for each type of modulation scheme, the modulation multi-level number M may be set in the carrier modulation unit 142.

ここで、外符号符号化部131による外符号の符号長をNoとすると、外符号符号化部131から出力される1ブロックあたりのデータ量aは、No(単位はビット)と等しい。また、内符号符号化部133による内符号化率をRi、キャリア変調部142における変調方式の変調多値数をM、OFDM信号のキャリア数をNdとすると、OFDM信号1シンボルあたりのデータ量bは、Ri×M×Nd(単位はビット)で表される。   Here, if the code length of the outer code by the outer code encoder 131 is No, the data amount a per block output from the outer code encoder 131 is equal to No (the unit is bits). Further, if the inner coding rate by the inner code coding unit 133 is Ri, the modulation multi-level number of the modulation scheme in the carrier modulation unit 142 is M, and the number of carriers of the OFDM signal is Nd, the data amount b per OFDM signal symbol b Is represented by Ri × M × Nd (the unit is bits).

a=bの場合、外符号符号化部131、インターリーブ部132からブロック単位で処理するごとに出力される符号長のaビットと、内符号符号化部133、OFDM変調部14にてシンボル単位で処理すべきデータ量のbビットが等しいため、内符号符号化部133、OFDM変調部14は、外符号符号化部131、インターリーブ部132から出力されるaビット(=bビット)のデータをバッファに蓄積後、直ちに内符号符号化処理、OFDM変調処理を実行することができる。そこで、送信パラメータ設定部18は、次式(2)を満たすようにパラメータを制御し、設定する。   In the case of a = b, a bit of the code length output every time processing is performed from the outer code encoding unit 131 and the interleaving unit 132 in units of blocks, and the inner code encoding unit 133 and the OFDM modulation unit 14 in units of symbols. Since the b bits of the amount of data to be processed are equal, the inner code encoding unit 133 and the OFDM modulation unit 14 buffer the a bit (= b bits) data output from the outer code encoding unit 131 and the interleaving unit 132. Then, the inner code encoding process and the OFDM modulation process can be immediately executed. Therefore, the transmission parameter setting unit 18 controls and sets parameters so as to satisfy the following expression (2).

No=Ri×M×Nd (2)   No = Ri * M * Nd (2)

なお、外符号化率Ro=1とすることも可能であり、この場合には、外符号符号化部131は不要となり、内符号符号化部133は、デジタルの音声信号をブロック単位で入力し、ブロックごとに内符号化して内符号を生成する。この場合、パラメータは、内符号符号化部に入力されるブロック単位のデータのビット長をNoとして、式(2)を満たすように設定される。   It is also possible to set the outer coding rate Ro = 1. In this case, the outer code coding unit 131 is unnecessary, and the inner code coding unit 133 inputs a digital audio signal in units of blocks. The inner code is generated by performing inner coding for each block. In this case, the parameter is set so as to satisfy Expression (2), where No is the bit length of the block unit data input to the inner code encoding unit.

このように、送信パラメータ設定部18が、No=Ri×M×Ndとなるようにパラメータを設定することにより、OFDM信号を連続して生成することができるため、送信レート調整用のバッファメモリは不要となり、外符号符号化部131、インターリーブ部132に入力されるデータに対する、内符号符号化部133、OFDM変調部14から出力されるデータの遅延を少なくすることができる。   Thus, since the transmission parameter setting unit 18 can continuously generate OFDM signals by setting the parameters so that No = Ri × M × Nd, the buffer memory for adjusting the transmission rate is The delay of data output from the inner code encoding unit 133 and the OFDM modulation unit 14 with respect to data input to the outer code encoding unit 131 and the interleaving unit 132 can be reduced.

クロック供給部20は、OFDM信号のキャリアのシンボルレートに応じて水晶発振器19を選択してクロックを生成し、インターリーブ・誤り訂正部13、及びOFDM変調部14にクロックを供給する。   The clock supply unit 20 selects the crystal oscillator 19 according to the symbol rate of the carrier of the OFDM signal, generates a clock, and supplies the clock to the interleave / error correction unit 13 and the OFDM modulation unit 14.

[ワイヤレスマイク用OFDM受信装置]
次に、本発明によるワイヤレスマイク用OFDM受信装置について説明する。図2は、本発明によるワイヤレスマイク用OFDM受信装置の構成を示すブロック図である。図2に示すように、ワイヤレスマイク用OFDM受信装置2は、受信アンテナ21と、受信周波数変換部22と、A/D変換部23と、OFDM復調部24と、デインターリーブ・誤り訂正部25と、D/A変換部26と、スピーカ27と、受信パラメータ設定部28と、水晶発振器29(29−1〜29−n)と、クロック供給部30とを備える。OFDM復調部24はGI除去部241と、FFT部242と、キャリア復調部243と、P/S変換部244とを備え、デインターリーブ・誤り訂正部25は、内符号復号部251と、デインターリーブ部252と、外符号復号部253とを備える。
[OFDM receiver for wireless microphone]
Next, an OFDM receiver for a wireless microphone according to the present invention will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an OFDM receiver for a wireless microphone according to the present invention. As shown in FIG. 2, the wireless microphone OFDM receiving apparatus 2 includes a receiving antenna 21, a receiving frequency converting unit 22, an A / D converting unit 23, an OFDM demodulating unit 24, a deinterleaving / error correcting unit 25, , A D / A conversion unit 26, a speaker 27, a reception parameter setting unit 28, a crystal oscillator 29 (29-1 to 29-n), and a clock supply unit 30. The OFDM demodulation unit 24 includes a GI removal unit 241, an FFT unit 242, a carrier demodulation unit 243, and a P / S conversion unit 244. The deinterleave / error correction unit 25 includes an inner code decoding unit 251 and a deinterleave unit. Unit 252 and outer code decoding unit 253.

受信周波数変換部22は、受信アンテナ21で受信した音声信号を電力増幅し、中間周波数のデータに周波数変換し、A/D変換部23に出力する。A/D変換部23は、受信周波数変換部22から入力されるアナログ信号をデジタル信号に変換し、パラメータ情報を受信パラメータ設定部28に出力し、GI除去部241に出力する。   The reception frequency conversion unit 22 amplifies the power of the audio signal received by the reception antenna 21, converts the frequency to intermediate frequency data, and outputs the data to the A / D conversion unit 23. The A / D conversion unit 23 converts the analog signal input from the reception frequency conversion unit 22 into a digital signal, outputs the parameter information to the reception parameter setting unit 28, and outputs the parameter information to the GI removal unit 241.

GI除去部241は、A/D変換部23から入力されるにデジタル信号対して、ガードインターバルを除去して有効シンボルを抽出し、FFT部242に出力する。   The GI removal unit 241 removes the guard interval from the digital signal input from the A / D conversion unit 23, extracts a valid symbol, and outputs the effective symbol to the FFT unit 242.

FFT部242は、GI除去部241から入力される有効シンボルに対して、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)処理を施し、キャリア復調部243に出力する。   The FFT unit 242 performs FFT (Fast Fourier Transform) processing on the effective symbol input from the GI removal unit 241 and outputs the result to the carrier demodulation unit 243.

キャリア復調部243は、FFT部242から入力される信号に対して、キャリアごとに復調を行い、P/S変換部244に出力する。復調する際には、SP信号を抽出し、基準値(既知の振幅と位相)と比較することにより、SP信号の存在するキャリアの伝送路特性を算出し、算出した伝送路特性を時間方向および周波数方向に補間し、全てのOFDMキャリアの伝送路特性の推定値を算出する。   The carrier demodulator 243 demodulates the signal input from the FFT unit 242 for each carrier and outputs the demodulated signal to the P / S converter 244. When demodulating, the SP signal is extracted and compared with a reference value (known amplitude and phase) to calculate the channel characteristic of the carrier in which the SP signal exists, and the calculated channel characteristic is calculated in the time direction and Interpolate in the frequency direction to calculate the estimated values of the transmission path characteristics of all OFDM carriers.

P/S変換部244は、キャリア復調部243からパラレル入力される信号を、シリアル信号に変換する。   The P / S converter 244 converts the signal input in parallel from the carrier demodulator 243 into a serial signal.

内符号復号部251は、P/S変換部244から入力される内符号を内符号復号して外符号を生成し、デインターリーブ部252に出力する。なお、送信側で畳み込み符号化により内符号化されている場合には、内符号復号部251は、ビタビ復号を行って誤り訂正し、デインターリーブ部252に出力する。   The inner code decoding unit 251 performs inner code decoding on the inner code input from the P / S conversion unit 244 to generate an outer code, and outputs the outer code to the deinterleaving unit 252. In addition, when the transmission side performs the inner coding by the convolutional coding, the inner code decoding unit 251 performs Viterbi decoding to correct the error, and outputs the error to the deinterleaving unit 252.

デインターリーブ部252は、内符号復号部251から入力される外符号に対してデータの順序を並び替え、受信レート調整バッファメモリ254に出力する。   The deinterleaving unit 252 rearranges the data order with respect to the outer code input from the inner code decoding unit 251, and outputs the rearranged data to the reception rate adjustment buffer memory 254.

外符号復号部253は、ワイヤレスマイク用OFDM送信装置1の外符号符号化部131にてBCH符号等の外符号を用いて符号化された符号を復号する。なお、ワイヤレスマイク用OFDM送信装置1が、外符号化率Ro=1として外符号符号化部131を設けていない場合には、同様に外符号復号部253も不要となる。   Outer code decoding section 253 decodes the code encoded by outer code encoding section 131 of OFDM transmitter 1 for wireless microphone using an outer code such as a BCH code. If the wireless microphone OFDM transmitter 1 does not include the outer code encoder 131 with the outer code rate Ro = 1, the outer code decoder 253 is also unnecessary.

D/A変換部26は、外符号復号部253から入力されるデジタル信号をアナログ信号に変換し、スピーカ27に出力する。   The D / A conversion unit 26 converts the digital signal input from the outer code decoding unit 253 into an analog signal and outputs the analog signal to the speaker 27.

受信パラメータ設定部28は、ワイヤレスマイク用OFDM送信装置1に設定するパラメータと同じパラメータを、各ブロックに設定する。例えば、GI除去部241に対してガードインターバル比を設定し、FFT部242に対してFFTポイント数、変調多値数M、及びデータキャリア数Ndを設定し、キャリア復調部243に対して変調方式の種別(変調多値数M)及びデータキャリア数Ndを設定し、内符号復号部251に対して内符号化率Riを設定し、デインターリーブ部252に対してインターリーブパラメータを設定する。外符号復号部253に対して情報長Ko及び符号長Noを設定する。なお、パラメータはワイヤレスマイク用OFDM送信装置1から受信するようにしてもよいし、TMCC信号からパラメータ情報を取得するようにしてもよい。   The reception parameter setting unit 28 sets the same parameter as that set in the wireless microphone OFDM transmitter 1 in each block. For example, the guard interval ratio is set for the GI removal unit 241, the number of FFT points, the modulation multilevel number M, and the number of data carriers Nd are set for the FFT unit 242, and the modulation scheme is set for the carrier demodulation unit 243. Type (modulation multi-level number M) and data carrier number Nd are set, the inner coding rate Ri is set for the inner code decoding unit 251, and the interleave parameter is set for the deinterleaving unit 252. An information length Ko and a code length No are set for the outer code decoding unit 253. The parameter may be received from the wireless microphone OFDM transmitter 1, or the parameter information may be acquired from the TMCC signal.

ここで、受信パラメータ設定部28が設定するパラメータは、式(2)のNo=Ri×M×Ndという条件を満たしているため、ワイヤレスマイク用OFDM送信装置1と同様に、受信レート調整用のバッファメモリは不要となる。   Here, since the parameter set by the reception parameter setting unit 28 satisfies the condition of No = Ri × M × Nd in Expression (2), the reception rate adjustment is performed in the same manner as the wireless microphone OFDM transmitter 1. No buffer memory is required.

クロック供給部30は、OFDM信号のキャリアのシンボルレート(パラメータの設定モード)に応じて水晶発振器29を選択してクロックを生成し、OFDM復調部24、及びデインターリーブ・誤り訂正部25にクロックを供給する。   The clock supply unit 30 generates a clock by selecting the crystal oscillator 29 according to the symbol rate (parameter setting mode) of the carrier of the OFDM signal, and supplies the clock to the OFDM demodulation unit 24 and the deinterleave / error correction unit 25. Supply.

[有効シンボル長]
次に、本発明に係るワイヤレスマイクシステムにおけるOFDM信号のシンボル長について、送受信間の遅延時間、すなわちワイヤレスマイク用OFDM送信装置1のマイク11に入力された音声がワイヤレスマイク用OFDM受信装置2のスピーカ27から出力されるまでの遅延時間、及びマルチパスによる基本波に対する反射波の遅延時間の観点から最適な値を検討する。
[Effective symbol length]
Next, regarding the symbol length of the OFDM signal in the wireless microphone system according to the present invention, the delay time between transmission and reception, that is, the voice input to the microphone 11 of the wireless microphone OFDM transmitter 1 is the speaker of the wireless microphone OFDM receiver 2. The optimum value is examined from the viewpoints of the delay time until output from 27 and the delay time of the reflected wave with respect to the fundamental wave due to multipath.

まず、送受信間の遅延時間について検討する。主観評価によると、送受信間による遅延時間が2ms程度以下になると、遅延を検知しにくくなり、遅延はほぼ気にならなくなると言われている。そこで、本実施例では、送受信間の遅延時間が2ms以下となるように有効シンボル長Tuを決定する。A/D変換部12による遅延時間は約400μs、D/A変換部26による遅延時間が約400μsである。外符号符号化部131及び外符号復号部253による合計の遅延時間は、BCH符号を用いた場合、約115μsである。インターリーブ部132及びデインターリーブ部252による合計の遅延時間は、約125μsである。内符号符号化部133及び内符号復号部251の遅延時間の合計は、約270μsである。すると、送受信全体での遅延時間を2ms以下とするためには、OFDM変調部14及びOFDM復調部24の遅延時間の合計TOFDMを690μs以下とする必要がある。OFDM変調部14及びOFDM復調部24の処理に、3シンボル長程度の遅延時間が生じるため、有効シンボル長Tuは、次式(3)の条件を満たす必要がある。 First, consider the delay time between transmission and reception. According to the subjective evaluation, it is said that when the delay time between transmission and reception is about 2 ms or less, it becomes difficult to detect the delay, and the delay becomes almost unnoticeable. Therefore, in this embodiment, the effective symbol length Tu is determined so that the delay time between transmission and reception is 2 ms or less. The delay time by the A / D converter 12 is about 400 μs, and the delay time by the D / A converter 26 is about 400 μs. The total delay time by the outer code encoding unit 131 and the outer code decoding unit 253 is about 115 μs when the BCH code is used. The total delay time by the interleaving unit 132 and the deinterleaving unit 252 is about 125 μs. The total delay time of the inner code encoder 133 and the inner code decoder 251 is about 270 μs. Then, in order to set the delay time in the entire transmission and reception to 2 ms or less, the total delay time T OFDM of the OFDM modulation unit 14 and the OFDM demodulation unit 24 needs to be set to 690 μs or less. Since the delay time of about 3 symbols is generated in the processing of the OFDM modulator 14 and the OFDM demodulator 24, the effective symbol length Tu needs to satisfy the condition of the following equation (3).

Tu≦TOFDM/3 (3) Tu ≦ T OFDM / 3 (3)

次に、マルチパスによる最大遅延時間について検討する。伝搬距離差の最大値をLとすると、反射波の最大遅延時間τは、光速cを用いて、τ=L/cで表される。ワイヤレスマイクの使用環境下では、無指向のアンテナを使用した場合でも、直接波と反射波との最大伝搬距離差Lは2000m程度である。マルチパスによるフェージングを防止するためには、有効シンボル長Tuを遅延分散の10倍程度以上にする必要がある。よって、有効シンボル長Tuは、次式(4)の条件を満たす必要がある。なお、有効シンボル長Tuを遅延分散の10倍程度以上にする必要がある点については、例えば、庄納 崇、「インプレス標準教科書シリーズ WiMAX教科書」、インプレスR&D、2008年7月16日、P71の記載を参照されたい。   Next, consider the maximum delay time due to multipath. When the maximum value of the propagation distance difference is L, the maximum delay time τ of the reflected wave is expressed by τ = L / c using the speed of light c. Under the use environment of the wireless microphone, even when an omnidirectional antenna is used, the maximum propagation distance difference L between the direct wave and the reflected wave is about 2000 m. In order to prevent fading due to multipath, the effective symbol length Tu needs to be about 10 times the delay dispersion or more. Therefore, the effective symbol length Tu needs to satisfy the condition of the following equation (4). Regarding the point that the effective symbol length Tu needs to be about 10 times the delay dispersion, see, for example, Takashi Shono, “Impress Standard Textbook Series WiMAX Textbook”, Impress R & D, July 16, 2008, P71. See description.

Tu≧τ×10=10L/c (4)   Tu ≧ τ × 10 = 10 L / c (4)

式(3)においてTOFDM≦690[μs]とし、式(4)においてL=2000[m]とすると、有効シンボル長Tuは、次式(5)を満たす範囲に設定する必要がある。 If T OFDM ≦ 690 [μs] in Equation (3) and L = 2000 [m] in Equation (4), the effective symbol length Tu needs to be set in a range that satisfies the following Equation (5).

66.6[μs]≦Tu≦230[μs] (5)   66.6 [μs] ≦ Tu ≦ 230 [μs] (5)

[SP信号の挿入間隔]
次に、SP信号のシンボル方向(時間方向)の挿入間隔について検討する。移動受信をすると、移動のためドップラー効果によりキャリア間の干渉が発生する。このキャリア間の干渉を補償するために、OFDMフレーム構成部143は、時間方向にSP信号を挿入する。
[SP signal insertion interval]
Next, the insertion interval in the symbol direction (time direction) of the SP signal will be considered. When mobile reception is performed, interference between carriers occurs due to the Doppler effect due to movement. In order to compensate for the interference between the carriers, the OFDM frame configuration unit 143 inserts an SP signal in the time direction.

移動受信によるドップラーシフトによる伝送特性の劣化の影響を防ぐには、有効シンボル長Tuは、フェージング周期Tfの1/100程度以下にする必要がある。フェージング周期Tfは、最大ドップラー周波数fdの逆数であり、最大ドップラー周波数fdは、移動速度vと搬送周波数fcと光速cを用いて次式(6)で表される。なお、有効シンボル長Tuをフェージング周期Tfの1/100程度以下にする必要がある点については、例えば、庄納 崇、「インプレス標準教科書シリーズ WiMAX教科書」、インプレスR&D、2008年7月16日や、Young-Cheol YU, M, OKADA and H. YAMAMOTO, “Dipole Array Antenna Assisted Doppler Spread Compensator with MRC Diversity for ISDB-T Receiver.”, Vol.E90-B, No.5, IEICE TRANS. COMMUN, May 2007の記載を参照されたい。   In order to prevent the influence of transmission characteristic deterioration due to Doppler shift due to mobile reception, the effective symbol length Tu needs to be about 1/100 or less of the fading period Tf. The fading period Tf is the reciprocal of the maximum Doppler frequency fd, and the maximum Doppler frequency fd is expressed by the following equation (6) using the moving speed v, the carrier frequency fc, and the speed of light c. Regarding the point that the effective symbol length Tu needs to be about 1/100 or less of the fading period Tf, for example, Takashi Shono, “Impress Standard Textbook Series WiMAX Textbook”, Impress R & D, July 16, 2008 , Young-Cheol YU, M, OKADA and H. YAMAMOTO, “Dipole Array Antenna Assisted Doppler Spread Compensator with MRC Diversity for ISDB-T Receiver.”, Vol.E90-B, No.5, IEICE TRANS. COMMUN, May 2007 Please refer to the description.

fd=v×fc/c (6)   fd = v × fc / c (6)

ただし、受信側では受信したOFDM信号をシンボル方向に零次ホールドすることにより、見かけ上キャリア方向の挿入間隔を狭くし、伝送路応答に用いるSP信号の数を増やすことが可能である。例えば、図6に示した従来のISDB−T方式の場合、0次ホールドにより、見かけ上のSP信号のキャリア方向の挿入間隔を3シンボルおきとしている。このように、受信側で0次ホールドする場合には、SP信号のシンボル方向挿入間隔Itは、次式(7)の条件を満たす必要がある。すなわち、OFDMフレーム構成部143は、SP信号のシンボル方向の挿入間隔Itを、SP信号のシンボル方向の挿入間隔ItにOFDM信号の有効シンボル長Tuを乗じた値が、最大ドップラー周波数fdの逆数であるフェージング周期Tfの1/100以下となるように設定する。   However, on the receiving side, the received OFDM signal is zero-order held in the symbol direction, so that it is possible to apparently reduce the insertion interval in the carrier direction and increase the number of SP signals used for the transmission path response. For example, in the case of the conventional ISDB-T system shown in FIG. 6, the apparent insertion interval of the SP signal in the carrier direction is set every three symbols by the 0th-order hold. Thus, in the case of zero-order hold on the receiving side, the symbol direction insertion interval It of the SP signal needs to satisfy the condition of the following equation (7). That is, the OFDM frame configuration section 143 is obtained by multiplying the insertion interval It in the symbol direction of the SP signal by the insertion interval It in the symbol direction of the SP signal and the effective symbol length Tu of the OFDM signal as a reciprocal of the maximum Doppler frequency fd. It is set to be 1/100 or less of a certain fading cycle Tf.

It×Tu≦Tf/100 (7)   It × Tu ≦ Tf / 100 (7)

次に、SP信号のキャリア方向(周波数方向)の挿入間隔について検討する。SP信号のキャリア方向の挿入間隔Ifは、有効シンボル長Tuを反射波の最大遅延時間τで除したTu/τ以下とする必要がある。ただし、上述したように、受信側ではシンボル方向に0次ホールドすることが可能であり、この場合には、SP信号のキャリア方向挿入間隔Ifは、次式(8)の条件を満たす必要がある。すなわち、OFDMフレーム構成部143は、SP信号のキャリア方向の挿入間隔Ifを、OFDM信号の有効シンボル長Tuを反射波の最大遅延時間τで除した値に、SP信号のシンボル方向の挿入間隔Itを乗じた値以下となるように設定する。   Next, the insertion interval of the SP signal in the carrier direction (frequency direction) will be considered. The insertion interval If in the carrier direction of the SP signal needs to be equal to or less than Tu / τ obtained by dividing the effective symbol length Tu by the maximum delay time τ of the reflected wave. However, as described above, the receiving side can hold the zeroth order in the symbol direction, and in this case, the carrier signal insertion interval If of the SP signal needs to satisfy the condition of the following equation (8). . That is, the OFDM frame configuration section 143 sets the insertion interval It in the SP signal symbol direction to the value obtained by dividing the insertion interval If in the carrier direction of the SP signal by the effective symbol length Tu of the OFDM signal by the maximum delay time τ of the reflected wave. Set to be less than or equal to the value multiplied by.

If≦(Tu/τ)×It (8)   If ≦ (Tu / τ) × It (8)

マイクを使用して音声を伝送する状況では、携帯電話による受信のように乗物に乗って移動している環境を想定する必要は無く、大人が早歩き又は軽く走る速度で移動する場合を考慮すれば充分である。そこで、具体的に、v=2.5m/sとした場合に必要となるSP信号の挿入間隔を求める。移動速度vを2.5m/sとすると、搬送周波数fが600MHzのときは、fd=2.5×600×10/(3×10)=5[Hz]、搬送周波数fcが1200MHzのときは、fd=2.5×1200×10/(3×10)=10[Hz]となる。よって、フェージング周期Tf=1/fdは、搬送周波数が600MHzのときは200ms、搬送周波数が1200MHzでのときは100msとなる。式(7)のTfに100ms、Tuに66.6μsを代入し、式(8)のTuに66.6μs、τに6.66μsを代入すると、SP信号のシンボル方向挿入間隔It、及びSP信号のキャリア方向挿入間隔Ifは、次式(9)を満たす範囲に設定する必要がある。 In a situation where sound is transmitted using a microphone, there is no need to assume an environment where the user is moving on a vehicle as in the case of reception by a mobile phone, and consideration is given to the case where an adult moves fast or lightly. Is enough. Therefore, specifically, the SP signal insertion interval required when v = 2.5 m / s is obtained. When the moving velocity v and 2.5 m / s, when the carrier frequency f c is 600MHz, fd = 2.5 × 600 × 10 6 / (3 × 10 8) = 5 [Hz], the carrier frequency fc is 1200MHz In this case, fd = 2.5 × 1200 × 10 6 / (3 × 10 8 ) = 10 [Hz]. Therefore, the fading cycle Tf = 1 / fd is 200 ms when the carrier frequency is 600 MHz, and 100 ms when the carrier frequency is 1200 MHz. Substituting 100 ms for Tf in Equation (7), 66.6 μs for Tu, substituting 66.6 μs for Tu in Equation (8), and 6.66 μs for τ, the symbol direction insertion interval It of the SP signal and the SP signal The carrier direction insertion interval If needs to be set in a range satisfying the following expression (9).

It≦15、If≦10×It (9)   It ≦ 15, If ≦ 10 × It (9)

このように、OFDMフレーム構成部143は、SP信号のシンボル方向の挿入間隔Itを、SP信号のシンボル方向の挿入間隔ItにOFDM信号の有効シンボル長Tuを乗じた値が、最大ドップラー周波数fdの逆数であるフェージング周期Tfの1/100以下となるように設定し、SP信号のキャリア方向の挿入間隔Ifを、OFDM信号の有効シンボル長Tuを反射波の最大遅延時間τで除した値に、SP信号のシンボル方向の挿入間隔Itを乗じた値以下となるように設定することにより、SP信号の挿入比率をワイヤレスマイクシステム用に最適化し、伝送効率を向上させることができるようになる。   In this way, the OFDM frame configuration section 143 has a value obtained by multiplying the insertion interval It in the symbol direction of the SP signal by the insertion symbol It in the symbol direction of the SP signal and the effective symbol length Tu of the OFDM signal. It is set to be 1/100 or less of the reciprocal fading period Tf, and the insertion interval If in the carrier direction of the SP signal is divided by the effective symbol length Tu of the OFDM signal by the maximum delay time τ of the reflected wave, By setting the SP signal to be equal to or less than the value multiplied by the insertion interval It in the symbol direction, the SP signal insertion ratio can be optimized for the wireless microphone system and the transmission efficiency can be improved.

[パイロット信号の配置例]
次に、本発明によるワイヤレスマイクシステムのパイロット信号の配置例を示す。ISDB−T方式と同様に、OFDMフレーム構成部143により、パイロット信号として、SP信号、TMCC信号、及びCP信号を挿入することができる。本実施例では、SP信号をキャリア方向に20キャリアごとに配置する。また、ワイヤレスマイク用に割り当てられたOFDM信号の帯域幅を複数のセグメントに分割してもよい。本実施例では、1セグメントあたりのキャリア数を20本としている。
[Pilot signal arrangement example]
Next, an arrangement example of pilot signals in the wireless microphone system according to the present invention is shown. As in the ISDB-T system, the OFDM frame configuration unit 143 can insert an SP signal, a TMCC signal, and a CP signal as pilot signals. In this embodiment, SP signals are arranged every 20 carriers in the carrier direction. Further, the bandwidth of the OFDM signal allocated for the wireless microphone may be divided into a plurality of segments. In this embodiment, the number of carriers per segment is 20.

図3は、ワイヤレスマイク用OFDM送信装置1における各セグメントの第1の信号配置の例を示す図である。図3(a)に示す例では、OFDMフレーム構成部143は次式(10)を満たすキャリアシンボル位置にSP信号を配置しており、図3(b)に示す例では、OFDMフレーム構成部143は次式(11)を満たすキャリアシンボル位置にSP信号を配置している。すなわち、It=5、If=20であり、この値は式(9)の条件を満たしている。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a first signal arrangement of each segment in the wireless microphone OFDM transmitter 1. In the example shown in FIG. 3A, the OFDM frame configuration unit 143 arranges SP signals at carrier symbol positions that satisfy the following equation (10). In the example shown in FIG. 3B, the OFDM frame configuration unit 143 SP signals are arranged at carrier symbol positions satisfying the following equation (11). That is, It = 5 and If = 20, and these values satisfy the condition of Expression (9).

k=4×(imod5)+20p (10)
k=2×(imod10)+20p (11)
k = 4 × (imod5) + 20p (10)
k = 2 × (imod10) + 20p (11)

また、セグメントごとの制御を可能とするために、OFDMフレーム構成部143は、各セグメントの1本のキャリア(図中ではキャリア番号11のキャリア)にTMCC信号を配置している。つまり、TMCC信号の配置はシンボル方向に固定(各シンボルで同一のキャリア位置)である。このようにパイロット信号を配置した場合、データの伝送効率は18/20(90%)となる。   In addition, in order to enable control for each segment, the OFDM frame configuration unit 143 arranges a TMCC signal on one carrier of each segment (carrier number 11 in the figure). That is, the arrangement of TMCC signals is fixed in the symbol direction (the same carrier position for each symbol). When pilot signals are arranged in this way, the data transmission efficiency is 18/20 (90%).

図3(c)は、OFDM送信装置1が伝送する各チャンネルの全帯域のキャリアを示しており、最も周波数が高いキャリアにCP信号を配置している。なお、セグメントのスペクトルを反転してCP信号を各チャンネルの最も周波数が低いキャリアに配置してもよい。   FIG. 3C shows the carriers of the entire band of each channel transmitted by the OFDM transmitter 1, and the CP signal is arranged on the carrier having the highest frequency. In addition, the spectrum of the segment may be inverted and the CP signal may be arranged on the carrier having the lowest frequency of each channel.

図4は、本発明によるワイヤレスマイク用OFDM送信装置1における各セグメントの第2の信号配置の例を示す図である。図3と同様に、図4(a)に示す例では、OFDMフレーム構成部143は式(10)を満たすキャリアシンボル位置にSP信号を配置しており、図4(b)に示す例では、OFDMフレーム構成部143は式(11)を満たすキャリアシンボル位置にSP信号を配置している。また、OFDMフレーム構成部143は、各セグメントの1本のキャリア(図中ではキャリア番号10のキャリア)にTMCC/SP信号を配置している。ここで、TMCC/SP信号とは、同一のキャリア番号に配置され、シンボル方向にTMCC信号及びSP信号を含む信号のことをいう。   FIG. 4 is a diagram showing an example of the second signal arrangement of each segment in the wireless microphone OFDM transmitter 1 according to the present invention. Similar to FIG. 3, in the example shown in FIG. 4A, the OFDM frame configuration unit 143 arranges the SP signal at the carrier symbol position that satisfies Equation (10), and in the example shown in FIG. The OFDM frame configuration unit 143 arranges SP signals at carrier symbol positions that satisfy Equation (11). In addition, the OFDM frame configuration unit 143 arranges the TMCC / SP signal on one carrier of each segment (carrier of carrier number 10 in the figure). Here, the TMCC / SP signal is a signal that is arranged on the same carrier number and includes a TMCC signal and an SP signal in the symbol direction.

図4(c)は、OFDM送信装置1が伝送する各チャンネルの全帯域のキャリアを示しており、最も周波数が高いキャリアにTMCC/SP信号を配置している。なお、TMCC/SP信号を各チャンネルの最も周波数が低いキャリアに配置してもよい。ここで、最も周波数が高いキャリア(又は最も周波数が低いキャリア)に配置されたTMCC/SP信号のシンボル方向のTMCC信号及びSP信号の配置は、各セグメントに配置されたTMCC/SP信号と同一の配置とする。例えば、図4に示すように、シンボル番号iを5で除した余りである(imod5)が0であるキャリアシンボル位置にSP信号を配置し、それ以外のキャリアシンボル位置にTMCC信号を配置する。 FIG. 4C shows the carriers of the entire band of each channel transmitted by the OFDM transmitter 1, and the TMCC / SP signal is arranged on the carrier with the highest frequency. Note that the TMCC / SP signal may be arranged on the carrier having the lowest frequency of each channel. Here, the arrangement of the TMCC signal and the SP signal in the symbol direction of the TMCC / SP signal arranged in the carrier having the highest frequency (or the carrier having the lowest frequency) is the same as the TMCC / SP signal arranged in each segment. Arrange. For example, as shown in FIG. 4, an SP signal is arranged at a carrier symbol position where (imod5), which is a remainder obtained by dividing symbol number i by 5, is arranged, and a TMCC signal is arranged at other carrier symbol positions.

このように、OFDMフレーム構成部143は、各セグメントの1本のキャリアに、TMCC信号及びSP信号を第1のTMCC/SP信号として配置し、さらに、各チャンネルの最も周波数が高いキャリア又は最も周波数が低いキャリアに、TMCC信号及びSP信号を第2のTMCC/SP信号として配置し、第1のTMCC/SP信号と第2のTMCC/SP信号とを、シンボル方向にTMCC信号及びSP信号の配置を同一とすることにより、TMCC信号用の抽出回路とCP信号用の抽出回路をそれぞれ設ける必要がなくなり、TMCC/SP信号用に共通の抽出回路を設けるだけで済むようになる。また、TMCC信号の代わりにTMCC/SP信号を採用することにより、SP信号が挿入されている分だけTMCC信号の受信特性を向上させることができる。   As described above, the OFDM frame configuration unit 143 arranges the TMCC signal and the SP signal as the first TMCC / SP signal on one carrier of each segment, and furthermore, the highest frequency carrier or the highest frequency of each channel. The TMCC signal and the SP signal are arranged as the second TMCC / SP signal on the carrier having a low signal level, and the first TMCC / SP signal and the second TMCC / SP signal are arranged in the symbol direction. Since it is not necessary to provide a TMCC signal extraction circuit and a CP signal extraction circuit, it is only necessary to provide a common extraction circuit for TMCC / SP signals. Further, by adopting the TMCC / SP signal instead of the TMCC signal, the reception characteristics of the TMCC signal can be improved by the amount of the SP signal inserted.

[パラメータ例]
次に、本発明によるワイヤレスマイクシステムで用いられるパラメータ例を示す。図5は、本発明によるワイヤレスマイクシステムのパラメータ例を示す図である。本実施例では、量子化ビット長を24ビット、サンプリング周波数を48KHzとしている。よって、入力情報レートIは、I=24×48=1152[kbps]となる。また、ワイヤレスマイク用OFDM送信装置1及びワイヤレスマイク用受信装置2は、送受信間の遅延量を少なくするために圧縮伸張処理を行わず、すなわち情報圧縮率を1としている。外符号化率Roは一定となるように、Ro=128/144=8/9としている。外符号化後のレートVoは、Vo=I×1/Ro=1152×9/8=1296[kbps]となる。内符号化率Ri及び変調多値数Mはモードにより異なる値となる。
[Parameter example]
Next, parameter examples used in the wireless microphone system according to the present invention will be shown. FIG. 5 is a diagram showing an example of parameters of the wireless microphone system according to the present invention. In this embodiment, the quantization bit length is 24 bits and the sampling frequency is 48 KHz. Therefore, the input information rate I is I = 24 × 48 = 1152 [kbps]. The wireless microphone OFDM transmitter 1 and the wireless microphone receiver 2 do not perform compression / decompression processing in order to reduce the amount of delay between transmission and reception, that is, the information compression rate is 1. Ro = 128/144 = 8/9 is set so that the outer coding rate Ro is constant. The rate Vo after the outer coding is Vo = I × 1 / Ro = 11152 × 9/8 = 1296 [kbps]. The inner coding rate Ri and the modulation multi-level number M are different values depending on the mode.

モード1の場合について説明すると、内符号化率Ri=1/3であり、変調多値数M=2である。よってOFDM信号全体のシンボルレートVsは、Vs=Vo×(1/Ri)×(1/M)=1296×3/2=1944[kHz]となる。   In the case of mode 1, the inner coding rate Ri = 1/3 and the modulation multi-level number M = 2. Therefore, the symbol rate Vs of the entire OFDM signal is Vs = Vo × (1 / Ri) × (1 / M) = 1296 × 3/2 = 1944 [kHz].

外符号符号化部131は、1ブロックで伝送するビット数だけ情報ビットが入力されるのを待って処理を開始することになる。そのため、1ブロックで伝送する情報ビット数は少ないほど遅延時間を減らすことができる。しかし、伝送するビット数はある程度大きくないと符号化効率が悪くなる、すなわち、符号長Noをある程度大きくしないと外符号化率Roが小さくなる。したがって、遅延時間と符号化率との兼ね合いで、好適な値を符号長Noに設定する必要がある。本実施例では、外符号の符号長Noを144bitとしている。   The outer code encoder 131 starts processing after waiting for the number of information bits to be transmitted in the number of bits transmitted in one block. Therefore, the delay time can be reduced as the number of information bits transmitted in one block is smaller. However, if the number of bits to be transmitted is not large to some extent, the coding efficiency is deteriorated, that is, the outer coding rate Ro is small unless the code length No is increased to some extent. Therefore, it is necessary to set a suitable value for the code length No in consideration of the delay time and the coding rate. In this embodiment, the code length No. of the outer code is 144 bits.

モード1の場合は、全帯域内のデータキャリア数Ndは、Nd=No×(1/Ri)×(1/M)=144×3/2=216となる。よって、1キャリアのシンボルレートVscは、Vsc=Vs/Nd=1944/216=9[kbps]となる。このとき、シンボル長TsはTs=1/Vsc≒111.1[μs]である。なお、このシンボル長Tsは、式(5)の条件を満たしている。   In the case of mode 1, the number of data carriers Nd in the entire band is Nd = No × (1 / Ri) × (1 / M) = 144 × 3/2 = 216. Therefore, the symbol rate Vsc of one carrier is Vsc = Vs / Nd = 1944/216 = 9 [kbps]. At this time, the symbol length Ts is Ts = 1 / Vsc≈111.1 [μs]. This symbol length Ts satisfies the condition of the equation (5).

ここで、ヌルキャリアが発生しないようにするためには、1セグメントあたりのデータキャリア数Ndsegを、全帯域内のデータキャリア数Nd、及びセグメント数Sを用いて、次式(12)を満たすように設定する必要がある。   Here, in order to prevent the generation of null carriers, the number of data carriers per segment Ndseg is set so as to satisfy the following equation (12) using the number of data carriers Nd and the number of segments S in the entire band. Must be set to

Ndseg=Nd/S (12)   Ndseg = Nd / S (12)

すなわち、OFDMフレーム構成部143は、1セグメントあたりのデータキャリア数を、全帯域内のデータキャリア数をセグメント数で除した値とするのが好適である。モード1の場合は、Nd=216、S=12であるため、式(12)を満たすためには、Ndseg=216/12=18とする必要がある。モード8とモード11には式(12)を満たさない例を示している。ヌルキャリア数Nnullは、Nnull=S×Ndseg−Ndで表される。モード8の場合は、Nnull=3×18−48=6であり、モード11の場合は、Nnull=2×18−27=9である。   That is, the OFDM frame configuration unit 143 preferably uses the number of data carriers per segment as a value obtained by dividing the number of data carriers in the entire band by the number of segments. In the case of mode 1, since Nd = 216 and S = 12, it is necessary to set Ndseg = 216/12 = 18 in order to satisfy Expression (12). Mode 8 and mode 11 show examples that do not satisfy equation (12). The number of null carriers Nnull is expressed as Nnull = S × Ndseg−Nd. In the case of mode 8, Nnull = 3 × 18−48 = 6, and in the case of mode 11, Nnull = 2 × 18−27 = 9.

モード1の場合は、セグメント数Sは12であり、各セグメントについて、SP信号数が1、TMCC信号数が1であるため、全帯域内では、SP信号数Nspは12となり、TMCC信号数Ntmccは12となる。また、CP信号数Ncpは全帯域内で1である。よって、全キャリア数Ncarrは、Ncarr=216+12+12+1=241となる。   In the case of mode 1, since the number of segments S is 12, and the number of SP signals is 1 and the number of TMCC signals is 1 for each segment, the number of SP signals Nsp is 12 in all bands, and the number of TMCC signals Ntmcc Becomes 12. The number of CP signals Ncp is 1 in the entire band. Therefore, the total number of carriers Ncarr is Ncarr = 216 + 12 + 12 + 1 = 241.

このように、OFDMフレーム構成部143は、1セグメントあたりのデータキャリア数Ndsegを、全帯域内のデータキャリア数Ndをセグメント数Sで除した値とすることにより、ヌルキャリアの発生を防止することができる。   As described above, the OFDM frame configuration unit 143 prevents the occurrence of null carriers by setting the number of data carriers Ndseg per segment to a value obtained by dividing the number of data carriers Nd in all bands by the number of segments S. Can do.

上述の実施形態は、代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、ワイヤレスマイク用OFDM送信装置1が、インターリーブ部132を備えず、ワイヤレスマイク用OFDM受信装置2がデインターリーブ部252を備えない構成とすることも可能である。   Although the above embodiments have been described as representative examples, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims. For example, the wireless microphone OFDM transmitter 1 may not include the interleave unit 132, and the wireless microphone OFDM receiver 2 may not include the deinterleave unit 252.

このように、本発明によれば、パイロット信号の挿入比率をワイヤレスマイクシステム用に最適化することができるので、デジタルの音声信号をOFDM変調方式により送受信する任意の用途に有用である。   Thus, according to the present invention, the pilot signal insertion ratio can be optimized for a wireless microphone system, which is useful for any application for transmitting and receiving digital audio signals using the OFDM modulation scheme.

1 ワイヤレスマイク用OFDM送信装置
2 ワイヤレスマイク用OFDM受信装置
11 マイク
12 A/D変換部
13 インターリーブ・誤り訂正部
14 OFDM変調部
15 D/A変換部
16 送信周波数変換部
17 送信アンテナ
18 送信パラメータ設定部
19 水晶発振器
20 クロック供給部
131 外符号符号化部
132 インターリーブ部
133 内符号符号化部
141 S/P変換部
142 キャリア変調部
143 OFDMフレーム構成部
144 IFFT部
145 GI付加部
21 受信アンテナ
22 受信周波数変換部
23 A/D変換部
24 OFDM復調部
25 デインターリーブ・誤り訂正部
26 D/A変換部
27 スピーカ
28 受信パラメータ設定部
29 水晶発振器
30 クロック供給部
241 GI除去部
242 FFT部
243 キャリア復調部
244 P/S変換部
251 内符号復号部
252 デインターリーブ部
253 外符号復号部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 OFDM transmitter for wireless microphones 2 OFDM receiver for wireless microphones 11 Microphone 12 A / D conversion unit 13 Interleave / error correction unit 14 OFDM modulation unit 15 D / A conversion unit 16 Transmission frequency conversion unit 17 Transmission antenna 18 Transmission parameter setting Unit 19 crystal oscillator 20 clock supply unit 131 outer code encoding unit 132 interleave unit 133 inner code encoding unit 141 S / P conversion unit 142 carrier modulation unit 143 OFDM frame configuration unit 144 IFFT unit 145 GI addition unit 21 reception antenna 22 reception Frequency conversion unit 23 A / D conversion unit 24 OFDM demodulation unit 25 Deinterleave / error correction unit 26 D / A conversion unit 27 Speaker 28 Reception parameter setting unit 29 Crystal oscillator 30 Clock supply unit 241 GI removal unit 242 F T 243 in the carrier demodulator 244 P / S conversion unit 251 code decoding section 252 deinterleaver 253 outer code decoding section

Claims (5)

デジタルの音声信号をOFDM変調方式により変調したOFDM信号を送信するワイヤレスマイク用OFDM送信装置であって、
デジタルの音声信号を、キャリアごとに所定の変調方式に応じてIQ平面へのマッピングを行い、キャリア変調信号を生成するキャリア変調部と、
前記キャリア変調信号に対して、パイロット信号を挿入して配置し、OFDMセグメントフレームを生成するOFDMフレーム構成部と、を備え、
前記OFDMフレーム構成部は、パイロット信号のシンボル方向の挿入間隔を、パイロット信号のシンボル方向の挿入間隔にOFDM信号の有効シンボル長を乗じた値が、最大ドップラー周波数の逆数であるフェージング周期の1/100以下となるように設定し、
パイロット信号のキャリア方向の挿入間隔を、OFDM信号の有効シンボル長を反射波の最大遅延時間で除した値に、前記パイロット信号のシンボル方向の挿入間隔を乗じた値以下となるように設定することを特徴とするワイヤレスマイク用OFDM送信装置。
An OFDM transmitter for a wireless microphone that transmits an OFDM signal obtained by modulating a digital audio signal by an OFDM modulation method,
A carrier modulation unit for mapping a digital audio signal to an IQ plane according to a predetermined modulation method for each carrier and generating a carrier modulation signal;
An OFDM frame configuration unit that inserts and arranges a pilot signal with respect to the carrier modulation signal and generates an OFDM segment frame, and
The OFDM frame configuration unit is configured such that a value obtained by multiplying an insertion interval in a symbol direction of a pilot signal by an insertion interval in the symbol direction of the pilot signal and an effective symbol length of the OFDM signal is a reciprocal of a maximum Doppler frequency. Set to 100 or less,
The pilot signal insertion interval in the carrier direction is set to be equal to or smaller than the value obtained by dividing the effective symbol length of the OFDM signal by the maximum delay time of the reflected wave and the pilot signal symbol interval insertion interval. An OFDM transmitter for a wireless microphone.
前記OFDMフレーム構成部は、OFDM信号の帯域幅をチャンネルごとに複数のセグメントに分割した各セグメントの1本のキャリアに、TMCC信号及びSP信号を第1のTMCC/SP信号として配置し、さらに、各チャンネルの最も周波数が高いキャリア又は最も周波数が低いキャリアに、TMCC信号及びSP信号を第2のTMCC/SP信号として配置し、
前記第1のTMCC/SP信号と前記第2のTMCC/SP信号とはTMCC信号及びSP信号の配置が同一であることを特徴とする、請求項1に記載のワイヤレスマイク用OFDM送信装置。
The OFDM frame configuration unit arranges the TMCC signal and the SP signal as a first TMCC / SP signal on one carrier of each segment obtained by dividing the bandwidth of the OFDM signal into a plurality of segments for each channel , and The TMCC signal and the SP signal are arranged as the second TMCC / SP signal on the highest frequency carrier or the lowest frequency carrier of each channel,
2. The OFDM transmitter for wireless microphone according to claim 1, wherein the first TMCC / SP signal and the second TMCC / SP signal have the same arrangement order of the TMCC signal and the SP signal. 3. .
前記OFDMフレーム構成部は、1セグメントあたりのデータキャリア数を、全帯域内のデータキャリア数をセグメント数で除した値とすることを特徴とする、請求項1又は2に記載のワイヤレスマイク用OFDM送信装置。   3. The wireless microphone OFDM according to claim 1, wherein the OFDM frame configuration unit sets the number of data carriers per segment to a value obtained by dividing the number of data carriers in all bands by the number of segments. Transmitter device. デジタルの音声信号をブロック単位で入力し、ブロックごとに内符号化して内符号を生成する内符号符号化部と、
前記内符号符号化部に入力されるブロック単位のデータのビット数をNo、前記内符号の符号化率をRi、前記OFDM信号の変調多値数をM、前記OFDM信号のデータキャリア数をNdとしたとき、No=Ri×M×Ndとなるように、前記No,前記Ri,前記M,及び前記Ndを設定する送信パラメータ設定部と、を備え、
前記キャリア変調部は、前記内符号符号化部により内符号化されたデジタルの音声信号を、キャリアごとに所定の変調方式に応じてIQ平面へのマッピングを行い、キャリア変調信号を生成することを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載のワイヤレスマイク用OFDM送信装置。
An inner code encoder that inputs a digital audio signal in units of blocks and performs inner encoding for each block to generate an inner code;
The number of bits of block unit data input to the inner code encoder is No, the coding rate of the inner code is Ri, the modulation multi-level number of the OFDM signal is M, and the number of data carriers of the OFDM signal is Nd. A transmission parameter setting unit that sets No, Ri, M, and Nd so that No = Ri × M × Nd.
The carrier modulation unit maps the digital audio signal encoded by the inner code encoding unit to an IQ plane according to a predetermined modulation method for each carrier, and generates a carrier modulation signal. The OFDM transmitter for a wireless microphone according to any one of claims 1 to 3, wherein the device is an OFDM transmitter.
請求項1〜4のいずか一項に記載のワイヤレスマイク用OFDM送信装置により送信されるOFDM信号を受信し、デジタルの音声信号を生成するワイヤレスマイク用OFDM受信装置であって、
前記パイロット信号を抽出して伝送路特性を推定し、前記OFDM信号を復調するOFDM復調部
を備えることを特徴とするワイヤレスマイク用OFDM受信装置。
An OFDM receiver for a wireless microphone that receives an OFDM signal transmitted from the OFDM transmitter for a wireless microphone according to any one of claims 1 to 4 and generates a digital audio signal .
An OFDM demodulator that extracts the pilot signal, estimates transmission path characteristics, and demodulates the OFDM signal
OFDM receiver for wireless microphone, characterized in that it comprises a.
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