JP3689768B2 - Orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus, orthogonal frequency division multiplex signal receiving method, and program - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直交周波数分割多重化が施された信号を受信して伝送データを復調する直交周波数分割多重信号受信装置に係り、特に、伝送路応答を適切に補償して伝送データを復調可能とする直交周波数分割多重信号受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
ディジタル信号を伝送する方式の1つとして、直交周波数分割多重(OFDM;Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式が知られている。
この直交周波数分割多重方式は、1つのチャンネル帯域内で多数のキャリアを多重化して伝送し、これら多数のキャリアに含まれる所定のキャリアを用いて、受信側で既知となっている振幅、位相を有するパイロット信号を伝送する。
こうした多数のキャリア信号から構成される直交周波数分割多重信号を受信して伝送データを復調する従来の受信装置は、パイロット信号を用いることにより、伝送路応答を、ある程度補償することができる。
【0003】
すなわち、図7に示すような構成を有する従来の受信装置は、直並列変換器50が、例えばA/D(Analog/Digital)変換器等により中間周波信号をサンプリングすることで得られた受信データxsを受け、1シンボル分の並列データxに集約する。離散フーリエ変換器51は、直並列変換器50から送られた並列データxにフーリエ変換を施すことにより伝送データを復調し、受信シンボルXを得る。また、パイロット検出器54は、受信シンボルXより抽出したパイロット信号から、伝送路のマルチパス等による振幅、位相の変化を検出し、例えばパイロット周波数fpi(i=1、2、…)における伝送路応答Hpiを特定する。補間器53は、伝送路応答Hpiを補間して、データ周波数fdiにおける伝送路応答Hdiを推定する。除算器52は、Ydi=Xdi/Hdiを計算することにより、等化後のデータYを得ることができる。
【0004】
ここで、パイロット信号は、所定の周波数間隔を有する複数のキャリアを用いて伝送される。例えば、図8に示す周波数fp1、fp2、fp3、fp4を有する4本のキャリアを用いて、パイロット信号が伝送される。また、データ信号を伝送するためのキャリアは、パイロット信号を伝送するキャリアの周波数間隔よりも狭い所定の周波数間隔を有している。すなわち、例えば図8に示す周波数fd1、fd2、…を有するキャリアにより、データ信号が伝送される。
補間器53は、周波数fpi(i=1、2、3、4)における伝送路応答を0次又は1次補間することにより、周波数fdiにおける伝送路応答Hdiを推定する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、反射波が1本のみの単純な伝送路の場合には、補間器53による伝送路応答の補間が有効である。しかし、多数の反射波が重畳される複雑な伝送路の場合には、伝送路応答を補償できなくなるという問題があった。
【0006】
また、直交周波数分割多重方式によりディジタルデータが伝送されるとともに、同一帯域内でアナログ変調波を多重伝送する場合には、アナログ変調波に対して伝送路応答を補償できなくなるという問題があった。
【0007】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、伝送路応答を適切に補償して伝送データを復調することができる直交周波数分割多重信号受信装置を、提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第1の観点に係る直交周波数分割多重信号受信装置は、
直交周波数分割多重化が施された中間周波信号をサンプリングすることにより得られた受信データから伝送データを復調するものであって、
受信データを適応フィルタにより等化したのち離散フーリエ変換を施すことにより、伝送データを復調する復調手段を備え、
前記復調手段は、前記適応フィルタに入力される受信データに離散フーリエ変換を施すことにより得られた受信シンボルと、前記適応フィルタから出力されたデータに離散フーリエ変換を施すことにより得られた復調データとを用いて、前記適応フィルタにおけるフィルタ係数を制御する係数制御手段を備える、
ことを特徴とする。
【0009】
この発明によれば、受信データを適応フィルタにより等化したのち離散フーリエ変換を施すことにより、伝送データを復調する。
これにより、伝送路応答を適切に補償して伝送データを復調することができる。
【0011】
また、前記復調手段は、前記適応フィルタから出力されたデータをフィルタリングしてアナログ変調波を抽出するアナログ復調手段を備えることが望ましい。
これにより、同一帯域内でアナログ変調波が多重伝送されている場合に、アナログ変調波に対する伝送路応答を適切に補償することができる。
【0012】
また、前記復調手段は、前記適応フィルタから出力されたデータに離散フーリエ変換を施すことにより得られた復調データからパイロット信号を検出し、検出結果に基づいて伝送路応答を補間して推定し、復調データを推定した伝送路応答で除算することにより等化することが望ましい。
これにより、適応フィルタの等化により補償された伝送路応答の残差を除去することができ、伝送路応答をより適切に補償することができる。
【0013】
この発明の第2の観点に係る直交周波数分割多重信号受信装置は、
直交周波数分割多重化が施された中間周波信号をサンプリングすることにより得られた受信データから伝送データを復調するものであって、
受信データをフィルタ係数可変でフィルタリングして等化するフィルタリング手段と、
前記フィルタリング手段により等化されたデータに離散フーリエ変換を施して復調データを特定する第1のフーリエ変換手段と、
受信データにフーリエ変換を施して受信シンボルを特定する第2のフーリエ変換手段と、
前記第1のフーリエ変換手段により特定された復調データと、前記第2のフーリエ変換手段により特定された受信シンボルとを用いて、前記フィルタリング手段のフィルタ係数を制御する係数制御手段とを備える、
ことを特徴とする。
【0014】
この発明によれば、係数制御手段は、第1のフーリエ変換手段により特定された復調データと、第2のフーリエ変換手段により特定された受信シンボルとを用いて、フィルタリング手段のフィルタ係数を制御する。フィルタリング手段は、受信データをフィルタリングし、第1のフーリエ変換手段により離散フーリエ変換を施すことにより、復調データを特定する。
これにより、伝送路応答を適切に補償して伝送データを復調することができる。
【0015】
より具体的には、前記係数制御手段は、前記第1のフーリエ変換手段により特定された復調データと、前記第2のフーリエ変換手段により特定された受信シンボルとを用いて、LMS(Least Mean Square)アルゴリズムに従って前記フィルタリング手段のフィルタ係数を制御することが望ましい。
【0016】
前記係数制御手段は、前記第1のフーリエ変換手段により特定された復調データのうちでパイロット信号を伝送したものと、受信側にて振幅及び位相が既知のパイロット信号との残差を低減させるべく、前記フィルタリング手段のフィルタ係数を制御することが望ましい。
【0017】
この発明の第3の観点に係る直交周波数分割多重信号受信方法は、
直交周波数分割多重化が施された中間周波信号をサンプリングすることにより得られた受信データから伝送データを復調する方法であって、
受信データをフィルタ係数可変でフィルタリングして等化するフィルタリングステップと、
前記フィルタリングステップにて等化されたデータに離散フーリエ変換を施して復調データを特定する第1のフーリエ変換ステップと、
受信データに離散フーリエ変換を施して受信シンボルを特定する第2のフーリエ変換ステップと、
前記第1のフーリエ変換ステップにて特定した復調データと、前記第2のフーリエ変換ステップにて特定した受信シンボルとを用いて、前記フィルタリングステップにおけるフィルタ係数を制御する係数制御ステップとを備える、
ことを特徴とする。
【0018】
この発明の第4の観点に係るプログラムは、
コンピュータに、
受信データをフィルタ係数可変でフィルタリングして等化するフィルタリング処理と、
前記フィルタリング処理にて等化されたデータに離散フーリエ変換を施して復調データを特定する第1のフーリエ変換処理と、
受信データに離散フーリエ変換を施して受信シンボルを特定する第2のフーリエ変換処理と、
前記第1のフーリエ変換処理により特定した復調データと、前記第2のフーリエ変換処理により特定した受信シンボルとを用いて、前記フィルタリング処理におけるフィルタ係数を制御する係数制御処理とを実行させる、
ことを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る直交周波数分割多重信号受信装置について詳細に説明する。
【0020】
図1は、この発明の実施の形態に係る直交周波数分割多重信号受信装置100の構成を示す図である。
図示するように、この直交周波数分割多重信号受信装置100は、適応フィルタ1と、第1及び第2の直並列変換器2、3と、第1及び第2の離散フーリエ変換器4、5と、係数制御器6とを備えている。
【0021】
適応フィルタ1は、例えばタップ数がL(Lは整数)のFIR(Finite Impulse Response)フィルタである。
すなわち、適応フィルタ1は、例えば受信信号をサンプリングすることにより得られた受信データxsをフィルタ係数可変でフィルタリングして、直列データysを生成する。
このため、適応フィルタ1は、図2に示すように、受信データxsを遅延させるための(L−1)個の遅延回路101、102、…、10L−1と、L個の乗算器110、111、…、11L−1と、加算器12とを備えている。
【0022】
遅延回路101〜10L−1は、それぞれ伝達関数z−1を有する遅延素子から構成され、互いにカスケード接続されて受信データxsを遅延させるためのものである。
ここで、伝達関数z−1は、z変換において、1ステップ分のサンプリングステップに相当する時間だけ信号を遅延させる作用を示す伝達関数である。
【0023】
乗算器110〜11L−1は、受信データxs及び、それを遅延回路101〜10L−1により遅延させたデータに、それぞれ係数制御器6により生成されたフィルタ係数c0、c1、…、cL−1を掛け合わせるためのものである。
【0024】
加算器12は、各乗算器110〜11L−1によりフィルタ係数が掛け合わされた信号を加え合わせて合成し、直列データysを生成するためのものである。
【0025】
図1に示す第1及び第2の直並列変換器2、3は、1つのデータ系列を構成する直列データを、複数のデータ系列を構成する並列データに変換するためのものである。
すなわち、第1の直並列変換器2は、適応フィルタ1から受けた直列データysを集約し、1シンボル分の並列データyとして、第1の離散フーリエ変換器4に送る。また、第2の直並列変換器3は、受信信号をサンプリングすることにより得られた直列データである受信データxsを集約し、1シンボル分の並列データxとして、第2の離散フーリエ変換器5に送る。
【0026】
第1及び第2の離散フーリエ変換器4、5は、並列データに、離散フーリエ変換(DFT;Discrete Fourier Transform)といったフーリエ変換を施すことにより、時系列データを周波数成分データに変換するためのものである。
すなわち、第1の離散フーリエ変換器4は、第1の直並列変換器2から受けた並列データyを用いてフーリエ変換を実行することにより伝送データを復調し、等化後のデータYを特定する。また、第2の離散フーリエ変換器5は、第2の直並列変換器3から受けた並列データxを用いてフーリエ変換を実行し、受信シンボルXを特定する。
【0027】
係数制御器6は、適応フィルタ1のフィルタ係数を制御するためのものである。
すなわち、係数制御器6は、各乗算器110〜11L−1が受信データxs等のデータに掛け合わせるためのフィルタ係数c0〜cL−1を生成し、係数cとして適応フィルタ1に供給する。ここで、係数制御器6は、第1の離散フーリエ変換器4により特定された等化後のデータYと、第2の離散フーリエ変換器5により特定された受信シンボルXとを用いて、例えばLMS(Least Mean Square;最小2乗法)アルゴリズムに従って各フィルタ係数c0〜cL−1を求め、係数cを生成する。
【0028】
以下に、この発明の実施の形態に係る直交周波数分割多重信号受信装置100の動作を説明する。
この直交周波数分割多重信号受信装置100は、受信信号である中間周波信号を例えばA/D(Analog/Digital)変換器(図示せず)等によりサンプリングして得られた受信データxsを受けると、これを適応フィルタ1と第2の直並列変換器3に入力する。
【0029】
適応フィルタ1は、受信データxsを遅延回路101〜10L−1により遅延させつつ、係数制御器6により生成された係数cを掛け合わせ、加算器12により合成することで、受信データxsをフィルタリングした直列データysを生成する。
適応フィルタ1は、生成した直列データysを、第1の直並列変換器2に送る。
【0030】
第1の直並列変換器2は、適応フィルタ1から受けた直列データysを集約し、1シンボル分の並列データyとして第1の離散フーリエ変換器4に送る。
第1の離散フーリエ変換器4は、並列データyにフーリエ変換を施して時系列データから周波数成分データに変換することにより伝送データを復調し、等化後のデータYとして出力する。この際、第1の離散フーリエ変換器4は、等化後のデータYを係数制御器6に送る。
【0031】
また、第2の直並列変換器3は、受信データxsを集約し、1シンボル分の並列データxとして第2の離散フーリエ変換器5に送る。
第2の離散フーリエ変換器5は、並列データxにフーリエ変換を施して時系列データから周波数成分データに変換することにより受信シンボルXを特定し、係数制御器6に送る。
【0032】
次に、係数制御器6が、フィルタ係数c0〜cL−1から構成される係数cを決定する動作について説明する。
以下では、受信データxsを、xs=xi=xIi+jxQiとして複素数で表すものとする。ここで、xIは、受信データxsの同相成分であり、xQは、受信データxsの直交成分である。
【0033】
まず、適応フィルタ1の構成より、直列データysは、数式1を用いて示すことができる。
【0034】
【数1】
ここで、xs(m)=xm、ys(n)=ynとする。また、*は、共役複素数であることを示す。
【0035】
次に、第1及び第2の離散フーリエ変換器4、5は、それぞれ並列データy、xに離散フーリエ変換を施すことから、1シンボル分のデータ数をNとすれば、等化後のデータYk及び受信シンボルXkは、それぞれ数式2、3を用いて示すことができる。
【0036】
【数2】
【0037】
【数3】
【0038】
ここで、周波数fpiのキャリアに対応して直交周波数分割多重信号受信装置100にて既知であるパイロット信号をGpiとし、パイロット信号を伝送するキャリアの周波数fpiにおける等化後のデータYkの値をYpiとすると、これらの残差εは、数式4を用いて求めることができる。
【0039】
【数4】
なお、Pは、パイロット信号の数である。
【0040】
このようにして求められる残差εを用いたLMSアルゴリズムによると、フィルタ係数cm(m=0、1、…、L−1)は、α>0となるパラメータαを用いて、数式5のように更新すればよい。
【0041】
【数5】
【0042】
ここで、数式2〜4を用いると、数式6に示す関係が成立する。
【0043】
【数6】
【0044】
従って、数式5は、数式7のように示すことができる。
【0045】
【数7】
【0046】
そこで、フィルタ係数cmを生成する係数制御器6を、図3に示すように構成することにより、LMSアルゴリズムに従ったフィルタ係数cmの更新が可能となる。なお、ここでは一例として、パイロット信号の数P=3とした。
また、z計算器23〜25は、いずれも図4に示すような同一の構成を有している。
【0047】
すなわち、各z計算器23〜25は、加算器31により、パイロット信号を伝送するキャリアの周波数fpiにおける等化後のデータYpiの共役複素数と、直交周波数分割多重信号受信装置100にて既知であるパイロット信号Gpiの共役複素数との差を求める。また、各z計算器23〜25は移相係数計算器32により、パイロット信号の挿入位置及びフィルタ係数cmを掛け合わせる信号に加えられた遅延量に対応した移相だけ回転させる作用を有する移相係数exp(−j2πa/N)を求める。
各z計算器23〜25は、乗算器33を用いて、加算器31により求められた値に、移相係数計算器32により求められた移相係数及び受信シンボルXpiを掛け合わせて、加算器26に出力する。
【0048】
加算器26は、各z計算器23〜25から出力された値を加え合わせて合成し、乗算器27に送る。
乗算器27は、加算器26により合成された値にパラメータαを負値化したものを掛け合わせ、加算器28に送る。
加算器28は、係数レジスタ29に記憶されているフィルタ係数cmに、乗算器27から受けた値を加え合わせ、係数レジスタ29の記憶内容を更新する。これにより、フィルタ係数cmを更新することができる。
【0049】
つまり、係数制御器6は、適応フィルタ1の入力となる受信データxsをフーリエ変換することにより特定された受信シンボルXと、適応フィルタ1の出力となる直列データysをフーリエ変換することにより特定されたデータYとを用いて、適応フィルタ1のフィルタ係数cmをLMSアルゴリズムに従って制御する。
これにより、残差εを低減させるように適応フィルタ1を制御して、受信データxsを等化することができ、伝送路応答を適切に補償して伝送データを復調することができる。
【0050】
以上説明したように、この発明によれば、等化後のデータYk及び受信シンボルXkを用いてフィルタ係数cmを求め、受信データxsをフィルタリングしたのちフーリエ変換を施すことにより、等化後のデータYkを復調する。これにより、伝送路の状態変化に対応してフィルタ係数cmを変更することができ、伝送路応答を適切に補償して伝送データを復調することができる。
また、係数制御器6は、LMSアルゴリズムに従って、残差εを低減させるようにフィルタ係数cmを制御することから、反射波が複数となる複雑な伝送路であっても、伝送路応答を適切に補償して伝送データを復調することができる。
【0051】
この発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。
例えば、図5に示すように、適応フィルタ1がフィルタリングした直列データysを、BPF(Band Pass Filter)40を介してFM(Frequency Modulation)復調器41に供給することで、同一帯域内で伝送されたアナログ変調波に対しても伝送路応答を補償して、復調することができる。なお、FM復調器41は、AM(Amplitude Modulation)復調器といった任意のアナログ復調器であってもよい。
【0052】
また、例えば図6に示すように、等化後のデータYから、従来と同様にしてパイロット信号を検出し、伝送路応答を補償した残差をさらに等化するようにしてもよい。なお、図6において、従来の受信装置と同一の構成には同一の符号を付している。
これにより、適応フィルタ1が受信データxsを等化することより補償した伝送路応答の残差を除去することができ、伝送路応答をより適切に補償して伝送データを復調することができる。
【0053】
上記実施の形態では、直交周波数分割多重信号受信装置100はハードウェアの回路構成により実現されるものとして説明したが、これに限定されず、コンピュータに動作プログラムを実行させることによっても実現可能である。
すなわち、コンピュータに、上述の直交周波数分割多重信号受信装置100の各部位に相当する処理を実行させるための動作プログラムを作成してメモリに記憶させる。この動作プログラムを、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)といったプロセッサ等を備えて構成されるコンピュータに実行させることにより、上述の動作を実行する直交周波数分割多重信号受信装置を構築することができる。
また、動作プログラムは、FD、CD−ROM、DVDなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して配布するものとしてもよい。さらに、インターネット上のサーバ装置が有するディスク装置等に動作プログラムを記録しておき、コンピュータに、例えば、搬送波に重畳して、ダウンロード等するものとしてもよい。
【0054】
【発明の効果】
以上の説明のように、この発明によれば、反射波が複数となる複雑な伝送路の場合等であっても、伝送路応答を適切に補償して伝送データを復調することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態に係る直交周波数分割多重信号受信装置の構成を示す図である。
【図2】適応フィルタの構成を示す図である。
【図3】係数制御器の構成を示す図である。
【図4】z計算器の構成を示す図である。
【図5】この発明の実施の形態に係る直交周波数分割多重信号受信装置の変形例を示す図である。
【図6】この発明の実施の形態に係る直交周波数分割多重信号受信装置の変形例を示す図である。
【図7】直交周波数分割多重信号を受信する従来の受信装置の構成を示す図である。
【図8】補間器による伝送路応答の補間について説明するための図である。
【符号の説明】
1 適応フィルタ
2、3、50 直並列変換器
4、5、51 離散フーリエ変換器
6 係数制御器
101〜10L−1 遅延回路
110〜11L−1、20〜22、27、33 乗算器
12、26、28、31 加算器
23〜25 z計算器
29 係数レジスタ
30 複素共役器
32 移相係数計算器
40 BPF
41 FM復調器
52 除算器
53 補間器
54 パイロット検出器
100 直交周波数分割多重信号受信装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an orthogonal frequency division multiplexing signal receiving apparatus that receives a signal subjected to orthogonal frequency division multiplexing and demodulates transmission data, and in particular, can properly demodulate transmission data by properly compensating a transmission path response. The present invention relates to an orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus.
[0002]
[Prior art]
As one of systems for transmitting digital signals, an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system is known.
In this orthogonal frequency division multiplexing method, a large number of carriers are multiplexed and transmitted within one channel band, and a predetermined carrier included in the large number of carriers is used to change the amplitude and phase known on the receiving side. A pilot signal having the same is transmitted.
A conventional receiving apparatus that receives an orthogonal frequency division multiplexing signal composed of a large number of carrier signals and demodulates transmission data can compensate the transmission line response to some extent by using the pilot signal.
[0003]
That is, in the conventional receiving apparatus having the configuration as shown in FIG. 7, the serial-parallel converter 50 receives received data obtained by sampling an intermediate frequency signal by an A / D (Analog / Digital) converter, for example. Receives x s and aggregates it into parallel data x for one symbol. The discrete Fourier
[0004]
Here, the pilot signal is transmitted using a plurality of carriers having a predetermined frequency interval. For example, the pilot signal is transmitted using four carriers having frequencies f p1 , f p2 , f p3 , and f p4 shown in FIG. The carrier for transmitting the data signal has a predetermined frequency interval narrower than the frequency interval of the carrier transmitting the pilot signal. That is, for example, a data signal is transmitted by a carrier having the frequencies f d1 , f d2 ,... Shown in FIG.
The
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, in the case of a simple transmission line with only one reflected wave, interpolation of the transmission line response by the
[0006]
In addition, when digital data is transmitted by the orthogonal frequency division multiplexing system and an analog modulated wave is multiplexed and transmitted within the same band, there is a problem that a transmission line response cannot be compensated for the analog modulated wave.
[0007]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide an orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus capable of appropriately compensating a transmission path response and demodulating transmission data.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus according to a first aspect of the present invention provides:
Demodulating transmission data from received data obtained by sampling an intermediate frequency signal subjected to orthogonal frequency division multiplexing,
Demodulating means for demodulating transmission data by performing discrete Fourier transform after equalizing received data with an adaptive filter,
The demodulating means includes a received symbol obtained by performing discrete Fourier transform on the received data input to the adaptive filter, and demodulated data obtained by performing discrete Fourier transform on the data output from the adaptive filter. And a coefficient control means for controlling a filter coefficient in the adaptive filter.
It is characterized by that.
[0009]
According to the present invention, the reception data is demodulated by performing the discrete Fourier transform after equalizing the reception data with the adaptive filter.
Thereby, transmission data can be demodulated by appropriately compensating the transmission line response.
[0011]
The demodulator preferably includes an analog demodulator that filters the data output from the adaptive filter and extracts an analog modulated wave.
Thereby, when the analog modulated wave is multiplexed and transmitted in the same band, the transmission line response to the analog modulated wave can be appropriately compensated.
[0012]
Further, the demodulating means detects a pilot signal from demodulated data obtained by performing discrete Fourier transform on the data output from the adaptive filter, and estimates and estimates a transmission line response based on the detection result, It is desirable to equalize by dividing the demodulated data by the estimated transmission line response.
Thereby, the residual of the transmission line response compensated by equalization of the adaptive filter can be removed, and the transmission line response can be compensated more appropriately.
[0013]
An orthogonal frequency division multiplex signal receiver according to a second aspect of the present invention provides:
Demodulating transmission data from received data obtained by sampling an intermediate frequency signal subjected to orthogonal frequency division multiplexing,
Filtering means for filtering and equalizing received data with variable filter coefficients;
First Fourier transform means for specifying demodulated data by performing discrete Fourier transform on the data equalized by the filtering means;
Second Fourier transform means for performing a Fourier transform on received data to identify a received symbol;
Coefficient control means for controlling the filter coefficient of the filtering means using the demodulated data specified by the first Fourier transform means and the received symbol specified by the second Fourier transform means;
It is characterized by that.
[0014]
According to this invention, the coefficient control means controls the filter coefficient of the filtering means using the demodulated data specified by the first Fourier transform means and the received symbol specified by the second Fourier transform means. . The filtering means specifies the demodulated data by filtering the received data and applying discrete Fourier transform by the first Fourier transform means.
Thereby, transmission data can be demodulated by appropriately compensating the transmission line response.
[0015]
More specifically, the coefficient control means uses an LMS (Least Mean Square) using the demodulated data specified by the first Fourier transform means and the received symbols specified by the second Fourier transform means. It is desirable to control the filter coefficient of the filtering means according to an algorithm.
[0016]
The coefficient control means reduces the residual between the demodulated data specified by the first Fourier transform means and the pilot signal transmitted and the pilot signal whose amplitude and phase are known on the receiving side. It is desirable to control the filter coefficient of the filtering means.
[0017]
An orthogonal frequency division multiplex signal receiving method according to a third aspect of the present invention provides:
A method of demodulating transmission data from received data obtained by sampling an intermediate frequency signal subjected to orthogonal frequency division multiplexing,
A filtering step for filtering and equalizing received data with variable filter coefficients;
A first Fourier transform step of performing a discrete Fourier transform on the data equalized in the filtering step to identify demodulated data;
A second Fourier transform step of performing discrete Fourier transform on the received data to identify a received symbol;
A coefficient control step for controlling a filter coefficient in the filtering step by using the demodulated data specified in the first Fourier transform step and the received symbol specified in the second Fourier transform step;
It is characterized by that.
[0018]
A program according to the fourth aspect of the present invention is:
On the computer,
A filtering process for equalizing the received data by filtering with variable filter coefficients;
A first Fourier transform process for performing a discrete Fourier transform on the data equalized by the filtering process to identify demodulated data;
A second Fourier transform process for performing discrete Fourier transform on received data to identify a received symbol;
Using the demodulated data identified by the first Fourier transform process and the received symbol identified by the second Fourier transform process, to execute a coefficient control process for controlling a filter coefficient in the filtering process,
It is characterized by that.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an orthogonal frequency division multiplex
As shown in the figure, the orthogonal frequency division multiplex
[0021]
The adaptive filter 1 is a FIR (Finite Impulse Response) filter having, for example, L taps (L is an integer).
In other words, the adaptive filter 1, the received data x s obtained by sampling the example received signal filtered by the filter coefficient variable, to generate a serial data y s.
Therefore, as shown in FIG. 2, the adaptive filter 1 includes (L−1)
[0022]
The
Here, the transfer function z −1 is a transfer function indicating an action of delaying a signal by a time corresponding to one sampling step in z conversion.
[0023]
The
[0024]
The
[0025]
The first and second series-
That is, the first serial-
[0026]
The first and second
That is, the first
[0027]
The
That is, the
[0028]
The operation of orthogonal frequency division multiplex
The orthogonal frequency division multiplexing
[0029]
The adaptive filter 1 multiplies the coefficient c generated by the
The adaptive filter 1 sends the generated serial data y s to the first serial /
[0030]
The first serial /
The first
[0031]
The second serial /
The second
[0032]
Next, an operation in which the
In the following, it is assumed that the received data x s is represented by a complex number as x s = x i = x Ii + jx Qi . Here, x I is the in-phase component of the received data x s, x Q is the quadrature component of the received data x s.
[0033]
First, from the configuration of the adaptive filter 1, serial data y s can be shown using Equation 1.
[0034]
[Expression 1]
Here, x s (m) = x m, and y s (n) = y n . * Indicates that it is a conjugate complex number.
[0035]
Next, since the first and second
[0036]
[Expression 2]
[0037]
[Equation 3]
[0038]
Here, the pilot signal is known at orthogonal frequency division multiplex
[0039]
[Expression 4]
Note that P is the number of pilot signals.
[0040]
According to the LMS algorithm using the residual ε thus obtained, the filter coefficient c m (m = 0, 1,..., L−1) is expressed by the
[0041]
[Equation 5]
[0042]
Here, when
[0043]
[Formula 6]
[0044]
Therefore,
[0045]
[Expression 7]
[0046]
Therefore, by configuring the
The
[0047]
That is, each of the
Each
[0048]
The
The
The
[0049]
That is, the
Thus, by controlling the adaptive filter 1 to reduce the residual epsilon, it is possible to equalize the received data x s, it is possible to demodulate the transmission data properly compensate for the channel response.
[0050]
As described above, according to the present invention, the filter coefficient cm is obtained using the equalized data Y k and the received symbol X k , the received data x s is filtered, and then subjected to Fourier transform, etc. Demodulated data Yk is demodulated. As a result, the filter coefficient cm can be changed in response to a change in the state of the transmission line, and the transmission data can be appropriately compensated to demodulate the transmission data.
In addition, the
[0051]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications and applications are possible.
For example, as shown in FIG. 5, the serial data y s of the adaptive filter 1 is filtered, by supplying the FM (Frequency Modulation)
[0052]
Further, for example, as shown in FIG. 6, a pilot signal may be detected from the equalized data Y in the same manner as in the prior art, and the residual obtained by compensating the transmission line response may be further equalized. In FIG. 6, the same components as those of the conventional receiving apparatus are denoted by the same reference numerals.
Thereby, the residual of the transmission path response compensated by the adaptive filter 1 equalizing the reception data x s can be removed, and the transmission data can be more appropriately compensated to demodulate the transmission data. .
[0053]
In the above embodiment, the orthogonal frequency division multiplex
That is, an operation program for causing a computer to execute processing corresponding to each part of the above-described orthogonal frequency division multiplexing
Further, the operation program may be recorded and distributed on a computer-readable recording medium such as an FD, a CD-ROM, or a DVD. Furthermore, an operation program may be recorded in a disk device or the like included in a server device on the Internet, and may be downloaded onto a computer, for example, superimposed on a carrier wave.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, even in the case of a complicated transmission line having a plurality of reflected waves, the transmission data can be appropriately compensated and the transmission data can be demodulated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an adaptive filter.
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a coefficient controller.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a z calculator.
FIG. 5 is a diagram showing a modification of the orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a modification of the orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a conventional receiving apparatus that receives orthogonal frequency division multiplexing signals.
FIG. 8 is a diagram for explaining transmission path response interpolation by an interpolator;
[Explanation of symbols]
1
41
Claims (8)
受信データを適応フィルタにより等化したのち離散フーリエ変換を施すことにより、伝送データを復調する復調手段を備え、
前記復調手段は、前記適応フィルタに入力される受信データに離散フーリエ変換を施すことにより得られた受信シンボルと、前記適応フィルタから出力されたデータに離散フーリエ変換を施すことにより得られた復調データとを用いて、前記適応フィルタにおけるフィルタ係数を制御する係数制御手段を備える、
ことを特徴とする直交周波数分割多重信号受信装置。An orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus for demodulating transmission data from reception data obtained by sampling an intermediate frequency signal subjected to orthogonal frequency division multiplexing,
Demodulating means for demodulating transmission data by performing discrete Fourier transform after equalizing received data with an adaptive filter,
The demodulating means includes a received symbol obtained by performing discrete Fourier transform on the received data input to the adaptive filter, and demodulated data obtained by performing discrete Fourier transform on the data output from the adaptive filter. And a coefficient control means for controlling a filter coefficient in the adaptive filter.
An orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の直交周波数分割多重信号受信装置。 The demodulating means includes analog demodulating means for filtering the data output from the adaptive filter and extracting an analog modulated wave .
The orthogonal frequency division multiplex signal receiver according to claim 1 .
ことを特徴とする請求項1に記載の直交周波数分割多重信号受信装置。 The demodulating means detects a pilot signal from demodulated data obtained by subjecting the data output from the adaptive filter to discrete Fourier transform, estimates and interpolates a transmission line response based on the detection result, and generates demodulated data Is divided by the estimated channel response,
The orthogonal frequency division multiplex signal receiver according to claim 1 .
受信データをフィルタ係数可変でフィルタリングして等化するフィルタリング手段と、
前記フィルタリング手段により等化されたデータに離散フーリエ変換を施して復調データを特定する第1のフーリエ変換手段と、
受信データにフーリエ変換を施して受信シンボルを特定する第2のフーリエ変換手段と、
前記第1のフーリエ変換手段により特定された復調データと、前記第2のフーリエ変換手段により特定された受信シンボルとを用いて、前記フィルタリング手段のフィルタ係数を制御する係数制御手段とを備える、
ことを特徴とする直交周波数分割多重信号受信装置。An orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus for demodulating transmission data from reception data obtained by sampling an intermediate frequency signal subjected to orthogonal frequency division multiplexing,
Filtering means for filtering and equalizing received data with variable filter coefficients;
First Fourier transform means for specifying demodulated data by performing discrete Fourier transform on the data equalized by the filtering means;
Second Fourier transform means for performing a Fourier transform on received data to identify a received symbol;
Coefficient control means for controlling the filter coefficient of the filtering means using the demodulated data specified by the first Fourier transform means and the received symbol specified by the second Fourier transform means;
An orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus.
ことを特徴とする請求項4に記載の直交周波数分割多重信号受信装置。The coefficient control means uses the demodulated data specified by the first Fourier transform means and the received symbol specified by the second Fourier transform means, and uses the filtering means according to an LMS (Least Mean Square) algorithm. Control the filter coefficients of
The orthogonal frequency division multiplex signal receiver according to claim 4 .
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の直交周波数分割多重信号受信装置。The coefficient control means reduces the residual between the demodulated data specified by the first Fourier transform means and the pilot signal transmitted and the pilot signal whose amplitude and phase are known on the receiving side. Controlling filter coefficients of the filtering means;
The orthogonal frequency division multiplex signal receiver according to claim 4 or 5 ,
受信データをフィルタ係数可変でフィルタリングして等化するフィルタリングステップと、
前記フィルタリングステップにて等化されたデータに離散フーリエ変換を施して復調データを特定する第1のフーリエ変換ステップと、
受信データに離散フーリエ変換を施して受信シンボルを特定する第2のフーリエ変換ステップと、
前記第1のフーリエ変換ステップにて特定した復調データと、前記第2のフーリエ変換ステップにて特定した受信シンボルとを用いて、前記フィルタリングステップにおけるフィルタ係数を制御する係数制御ステップとを備える、
ことを特徴とする直交周波数分割多重信号受信方法。An orthogonal frequency division multiplexing signal reception method for demodulating transmission data from reception data obtained by sampling an intermediate frequency signal subjected to orthogonal frequency division multiplexing,
A filtering step for filtering and equalizing received data with variable filter coefficients;
A first Fourier transform step of performing a discrete Fourier transform on the data equalized in the filtering step to identify demodulated data;
A second Fourier transform step of performing discrete Fourier transform on the received data to identify a received symbol;
A coefficient control step for controlling a filter coefficient in the filtering step by using the demodulated data specified in the first Fourier transform step and the received symbol specified in the second Fourier transform step;
An orthogonal frequency division multiplex signal receiving method.
受信データをフィルタ係数可変でフィルタリングして等化するフィルタリング処理と、
前記フィルタリング処理にて等化されたデータに離散フーリエ変換を施して復調データを特定する第1のフーリエ変換処理と、
受信データに離散フーリエ変換を施して受信シンボルを特定する第2のフーリエ変換処理と、
前記第1のフーリエ変換処理により特定した復調データと、前記第2のフーリエ変換処理により特定した受信シンボルとを用いて、前記フィルタリング処理におけるフィルタ係数を制御する係数制御処理とを実行させる、
ことを特徴とするプログラム。On the computer,
A filtering process for equalizing the received data by filtering with variable filter coefficients;
A first Fourier transform process for performing a discrete Fourier transform on the data equalized by the filtering process to identify demodulated data;
A second Fourier transform process for performing discrete Fourier transform on received data to identify a received symbol;
Using the demodulated data identified by the first Fourier transform process and the received symbol identified by the second Fourier transform process, to execute a coefficient control process for controlling a filter coefficient in the filtering process,
A program characterized by that.
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