JP6580449B2 - Delay profile creation circuit and delay profile creation method - Google Patents
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Description
本発明は、受信したOFDM方式を用いるデジタル信号に基づいて、遅延波状態の測定に用いる遅延プロファイルを作成する作成回路及びその作成方法に関するものである。 The present invention relates to a creation circuit for creating a delay profile used for measurement of a delay wave state based on a received digital signal using the OFDM method, and a creation method thereof.
従来から、デジタルFPU(Field Pickup Unit)や、地上デジタルTV放送などで用いられているOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式における送受信において、受信側におけるマルチパス等に起因する電波遅延の状態を計測するために、遅延プロファイルが作成されているが、この遅延プロファイルを作成する方法としては、位相・振幅・挿入位置などが既知であるパイロット信号から得られるチャネル情報に基づいて逆フーリエ変換(IFFT)の処理を行うといったプロセスが採用されている技術が一般的とされてきていた。 Conventionally, in the transmission / reception in the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) method used in digital FPU (Field Pickup Unit), terrestrial digital TV broadcasting, etc., the state of radio wave delay caused by multipath on the receiving side is measured. Therefore, a delay profile has been created. As a method of creating this delay profile, the inverse Fourier transform (IFFT) is performed based on channel information obtained from a pilot signal whose phase, amplitude, insertion position, etc. are known. A technique that employs a process such as processing has been generally adopted.
例えば、図4に示すように、従来の遅延プロファイル作成回路50は、一般的なOFDM復調側と、遅延プロファイル作成(算出)側とから構成されているもので、まず、OFDM復調側において、フーリエ変換部52が、受信し、同期再生・直交復調されたOFDM信号に対しフーリエ変換を行うことで、周波数領域の信号を出力し、さらに、サブキャリア判定部54が、フーリエ変換部52により出力された周波数領域の信号から各サブキャリア情報を取得し、この取得したサブキャリアの種類をそれぞれ判定していく。 For example, as shown in FIG. 4, a conventional delay profile creation circuit 50 is composed of a general OFDM demodulation side and a delay profile creation (calculation) side. The transform unit 52 performs a Fourier transform on the received, synchronously reproduced / orthogonally demodulated OFDM signal to output a frequency domain signal, and further, a subcarrier determination unit 54 is output by the Fourier transform unit 52. Each subcarrier information is acquired from the frequency domain signal, and the type of the acquired subcarrier is determined.
続いて、サブキャリア調整部56が、サブキャリア判定部54によってパイロット信号と判定されたサブキャリアに対しては、そこからパイロット情報のデータを抽出し、その他のサブキャリアからのデータは、全て破棄するといった処理を行う。そして、データ個数調整部58が、サブキャリア調整部56により抽出されたパイロット情報のデータの両端にそれぞれ、Nullデータ(0データ)を挿入することで、データ個数を調整し、そのデータに対して、窓関数処理部60が窓関数処理を行い、さらに、逆フーリエ変換処理といった、それに続く処理(62、64、66)を経て遅延プロファイルが作成されていくといった構成となっている。 Subsequently, the subcarrier adjustment unit 56 extracts pilot information data from the subcarriers determined by the subcarrier determination unit 54 as pilot signals, and discards all data from other subcarriers. Process. Then, the data number adjustment unit 58 adjusts the number of data by inserting Null data (0 data) to both ends of the pilot information data extracted by the subcarrier adjustment unit 56, and the data is adjusted. The window function processing unit 60 performs window function processing, and a delay profile is created through subsequent processing (62, 64, 66) such as inverse Fourier transform processing.
例えば、特許文献1には、OFDM信号を受信し、伝送路特性を算出するOFDM信号受信装置において、前記OFDM信号のRF信号をIF信号に変換し、前記アナログのIF信号をデジタルのIF信号に変換し、前記デジタルのIF信号を直交復調して等価ベースバンド信号を生成し、前記等価ベースバンド信号からGIを除去して有効シンボル期間の等価ベースバンド信号を出力する無線部と、前記無線部により出力された等価ベースバンド信号をFFTし、周波数領域の信号を出力するFFT部と、前記FFT部により出力された周波数領域の信号からパイロット信号を抽出し、パイロットキャリア位置の伝送路特性を算出するパイロット信号抽出部と、前記パイロット信号抽出部により算出されたパイロットキャリア位置の伝送路特性の位相を補正し、OFDMシンボル間の位相を揃える位相補正部と、前記位相補正部によりシンボル間の位相が揃えられた信号に対し、OFDMシンボル方向に内挿補間を行う内挿補間処理部と、前記内挿補間処理部により内挿補間された複数の信号をOFDMシンボル間で加算平均する加算平均処理部と、前記加算平均処理部により加算平均された信号をIFFTし、遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出部とを備えたことを特徴とするOFDM信号受信装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, in an OFDM signal receiving apparatus that receives an OFDM signal and calculates a transmission path characteristic, the RF signal of the OFDM signal is converted into an IF signal, and the analog IF signal is converted into a digital IF signal. A radio unit for performing an orthogonal demodulation on the digital IF signal to generate an equivalent baseband signal, removing a GI from the equivalent baseband signal, and outputting an equivalent baseband signal in an effective symbol period; and the radio unit FFT of the equivalent baseband signal output by the above, and an FFT unit that outputs a frequency domain signal, and a pilot signal is extracted from the frequency domain signal output by the FFT unit to calculate the channel characteristics of the pilot carrier position A pilot signal extraction unit that performs transmission of the pilot carrier position calculated by the pilot signal extraction unit A phase correction unit that corrects the phase of the signal and aligns the phases between the OFDM symbols, and an interpolation processing unit that performs interpolation in the OFDM symbol direction on the signal in which the phase between the symbols is aligned by the phase correction unit And IFFT of the addition average processing unit that adds and averages a plurality of signals interpolated by the interpolation processing unit between OFDM symbols, and calculates the delay profile by performing IFFT on the addition averaged signal by the addition average processing unit There is disclosed an OFDM signal receiving apparatus comprising a delay profile calculation unit for performing the above-described operation.
また、特許文献2には、予め決められたキャリア位置に振幅・位相等化用のパイロット信号が配置されたデジタルベースバンドのOFDM信号をFFT処理するFFT手段と、この手段のFFT出力から前記パイロット信号を抽出するパイロット信号抽出手段と、この手段で抽出されたパイロット信号から入力信号の振幅周波数特性及び位相周波数特性を推定する特定推定手段と、この手段で推定された特性値をIFFT処理し、振幅値及び位相値を検出するIFFT手段とを具備することを特徴とする遅延プロファイル測定装置が開示されている。 Patent Document 2 discloses FFT means for performing FFT processing on a digital baseband OFDM signal in which pilot signals for amplitude / phase equalization are arranged at predetermined carrier positions, and the pilot output from the FFT output of this means. Pilot signal extracting means for extracting a signal, specific estimation means for estimating the amplitude frequency characteristic and phase frequency characteristic of the input signal from the pilot signal extracted by this means, and IFFT processing of the characteristic value estimated by this means, There is disclosed a delay profile measuring device comprising IFFT means for detecting an amplitude value and a phase value.
しかしながら、上記従来技術や、特許文献に記載されている技術によると、例えば、パイロット信号から得られる情報データのみに基づいて遅延プロファイルを作成する構成となっているため、図5(a)に示しているように、遅延プロファイル作成のための演算に用いるサブキャリアの周波数間隔が広くなってしまうため、(b)に示すように、遅延プロファイルが短い時間までしか推定できないこととなり、マルチパス等に起因する伝送路歪みの周波数間隔が、パイロット信号の挿入間隔よりも短くなるような長時間の遅延波については、正しく測定できないという欠点が指摘されている。 However, according to the above-described conventional technique and the technique described in the patent document, for example, the delay profile is created based only on the information data obtained from the pilot signal. As shown in (b), since the frequency interval of subcarriers used for computation for creating a delay profile becomes wide, the delay profile can be estimated only for a short time, so that multipath and the like can be performed. It has been pointed out that a long-time delayed wave in which the frequency interval of the resulting transmission path distortion is shorter than the pilot signal insertion interval cannot be measured correctly.
本発明は、上述の課題を解決するためのもので、マルチパス等に起因する伝送路歪みの周波数間隔が、パイロット信号の挿入間隔よりも短くなるような長時間の遅延波についても、正確な測定が可能となる遅延プロファイルの作成回路及びその作成方法を提供することにある。 The present invention is for solving the above-described problem, and it is accurate even for a long delay wave in which the frequency interval of transmission path distortion caused by multipath or the like is shorter than the insertion interval of the pilot signal. It is an object of the present invention to provide a delay profile creation circuit and a creation method thereof that enable measurement.
上述の課題に対応するため、本発明は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、請求項1記載の発明は、受信したOFDM信号に対しフーリエ変換を行い、周波数領域の信号を出力するフーリエ変換手段と、前記フーリエ変換手段により出力された周波数領域の信号から各サブキャリア情報を取得し、当該取得したサブキャリアの種類をそれぞれ判定するサブキャリア判定手段と、前記サブキャリア判定手段により、振幅が増大されていると判定されたサブキャリアに対しては、その振幅に所定の係数を乗じたものを振幅とし、無変調と判定されたサブキャリアに対しては、その振幅を当該サブキャリアの両隣のサブキャリアの振幅の平均値とする振幅調整手段と、前記振幅調整手段により調整された各サブキャリアの複素数で表された座標の絶対値を取り、実数化することで、各サブキャリアのそれぞれの振幅を得る振幅取得手段と、前記振幅取得手段により取得された各サブキャリアの振幅の時間平均をとり、サブキャリア毎の平均振幅を求めることで、振幅特性の変化データを得る振幅特性データ取得手段と、前記振幅特性データ取得手段により取得された振幅特性の変化データの両端にそれぞれ、Nullデータを挿入し、データ個数を調整するデータ個数調整手段と、前記データ個数調整手段により調整されたデータに対して、窓関数処理を行う窓関数処理手段と、前記窓関数処理手段により処理されたデータが入力されるとともに、入力値の虚数部を0とみなして逆フーリエ変換を行う逆フーリエ変換手段と、前記逆フーリエ変換手段による処理データから、その片側部分のみを抽出する処理データ抽出手段と、前記処理データ抽出手段により抽出されたデータの絶対値及び対数を算出するデータ算出手段と、前記データ算出手段から算出された数値に基づき、遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段とを備えることを特徴とする遅延プロファイル作成回路である。
In order to cope with the above-described problems, the present invention takes the following technical means.
That is, the invention according to claim 1 performs Fourier transform on the received OFDM signal and outputs a frequency domain signal, and each subcarrier information from the frequency domain signal output by the Fourier transform means. Subcarrier determination means for determining the type of the acquired subcarrier and subcarriers determined to have increased in amplitude by the subcarrier determination means. An amplitude adjustment unit that sets the amplitude multiplied by the coefficient and sets the amplitude as the average value of the amplitudes of the subcarriers adjacent to the subcarrier for the subcarrier determined to be unmodulated by the amplitude adjustment unit. By taking the absolute value of the coordinate represented by the complex number of each adjusted subcarrier and converting it to a real number, the amplitude of each subcarrier can be calculated. Amplitude acquisition means, and amplitude characteristic data acquisition means for obtaining amplitude characteristic change data by taking a time average of the amplitude of each subcarrier acquired by the amplitude acquisition means and obtaining an average amplitude for each subcarrier, Null data is inserted into both ends of the amplitude characteristic change data acquired by the amplitude characteristic data acquisition means, and the data number adjustment means for adjusting the number of data, and the data adjusted by the data number adjustment means Window function processing means for performing window function processing, and data processed by the window function processing means, and inverse Fourier transform means for performing inverse Fourier transform with the imaginary part of the input value regarded as 0, Processing data extraction means for extracting only one side portion from the processing data obtained by the inverse Fourier transform means; and the processing data extraction means. A delay profile creation circuit comprising: data calculation means for calculating an absolute value and logarithm of extracted data; and delay profile creation means for creating a delay profile based on a numerical value calculated from the data calculation means It is.
次に、請求項2記載の発明は、請求項1記載の遅延プロファイル作成回路であって、前記データ算出手段は、前記処理データ抽出手段により抽出されたデータの絶対値及び対数を算出するとともに、それらに対して、振幅方向の正規化処理を行うことを特徴としている。 Next, the invention according to claim 2 is the delay profile creation circuit according to claim 1, wherein the data calculation means calculates an absolute value and a logarithm of the data extracted by the processing data extraction means, A feature of this is that normalization processing in the amplitude direction is performed.
さらに、請求項3記載の発明は、受信したOFDM信号に対しフーリエ変換を行い、周波数領域の信号を出力するフーリエ変換ステップと、前記フーリエ変換ステップにより出力された周波数領域の信号から各サブキャリア情報を取得し、当該取得したサブキャリアの種類をそれぞれ判定するサブキャリア判定ステップと、前記サブキャリア判定ステップにより、振幅が増大されていると判定されたサブキャリアに対しては、その振幅に所定の係数を乗じたものを振幅とし、無変調と判定されたサブキャリアに対しては、その振幅を当該サブキャリアの両隣のサブキャリアの振幅の平均値とする振幅調整ステップと、前記振幅調整ステップにより調整された各サブキャリアの複素数で表された座標の絶対値を取り、実数化することで、各サブキャリアのそれぞれの振幅を得る振幅取得ステップと、前記振幅取得ステップにより取得された各サブキャリアの振幅の時間平均をとり、サブキャリア毎の平均振幅を求めることで、振幅特性の変化データを得る振幅特性データ取得ステップと、前記振幅特性データ取得ステップにより取得された振幅特性の変化データの両端にそれぞれ、Nullデータを挿入し、データ個数を調整するデータ個数調整ステップと、前記データ個数調整ステップにより調整されたデータに対して、窓関数処理を行う窓関数処理ステップと、前記窓関数処理ステップにより処理されたデータが入力されるとともに、入力値の虚数部を0とみなして逆フーリエ変換を行う逆フーリエ変換ステップと、前記逆フーリエ変換ステップによる処理データから、その片側部分のみを抽出する処理データ抽出ステップと、前記処理データ抽出ステップにより抽出されたデータの絶対値及び対数を算出するデータ算出ステップと、前記データ算出ステップから算出された数値に基づき、遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成ステップとを含むことを特徴とする遅延プロファイル作成方法である。 Furthermore, the invention according to claim 3 performs a Fourier transform on the received OFDM signal and outputs a frequency domain signal, and each subcarrier information from the frequency domain signal output by the Fourier transform step. And a subcarrier determination step for determining each of the acquired subcarrier types, and a subcarrier for which the amplitude is determined to be increased by the subcarrier determination step, a predetermined value is set for the amplitude. For the subcarrier determined to be non-modulated by multiplying the coefficient by the amplitude, an amplitude adjustment step in which the amplitude is the average value of the amplitudes of the subcarriers adjacent to the subcarrier, and the amplitude adjustment step By taking the absolute value of the coordinate represented by the complex number of each adjusted subcarrier and converting it to a real number, Amplitude acquisition step for obtaining each amplitude of the carrier, and amplitude for obtaining amplitude characteristic change data by taking the time average of the amplitude of each subcarrier acquired by the amplitude acquisition step and obtaining the average amplitude for each subcarrier Characteristic data acquisition step, Null data is inserted at both ends of the amplitude characteristic change data acquired by the amplitude characteristic data acquisition step, and the data number adjustment step for adjusting the number of data and the data number adjustment step for adjustment A window function processing step for performing window function processing on the received data, and data processed by the window function processing step are input, and an inverse Fourier transform is performed by regarding the imaginary part of the input value as 0 From the Fourier transform step and the processed data by the inverse Fourier transform step, one side thereof A processing data extraction step for extracting only the minutes, a data calculation step for calculating the absolute value and logarithm of the data extracted by the processing data extraction step, and a delay profile based on the numerical values calculated from the data calculation step A delay profile creating step comprising: a delay profile creating step.
そして、請求項4記載の発明は、請求項3記載の遅延プロファイル作成方法であって、前記データ算出ステップは、前記処理データ抽出ステップにより抽出されたデータの絶対値及び対数を算出するとともに、それらに対して、振幅方向の正規化処理を行うことを特徴としている。 The invention according to claim 4 is the delay profile creation method according to claim 3, wherein the data calculation step calculates absolute values and logarithms of the data extracted by the processing data extraction step, and On the other hand, a normalization process in the amplitude direction is performed.
本発明によれば、マルチパス等に起因する伝送路歪みの周波数間隔が、パイロット信号の挿入間隔よりも短くなるような長時間の遅延波についても、正確な測定できる遅延プロファイルを作成することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to create a delay profile that can be accurately measured even for a long-time delay wave in which the frequency interval of transmission path distortion caused by multipath or the like is shorter than the pilot signal insertion interval. It becomes possible.
本発明に係る遅延プロファイル作成回路及びその作成方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係る遅延プロファイル作成回路の実施形態を示したブロック図で、図2は、本発明に係る遅延プロファイル作成方法の実施形態を示したフローチャートである。また、図3は、本発明に係る遅延プロファイル作成回路及び遅延プロファイル作成方法の実施形態に関する概念図で、(a)は演算に用いるサブキャリアを示したグラフで、(b)は演算結果に基づいてグラフ表示された遅延プロファイルの一例を示したものである。 Embodiments of a delay profile creation circuit and a creation method thereof according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a delay profile creating circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing an embodiment of a delay profile creating method according to the present invention. FIG. 3 is a conceptual diagram relating to an embodiment of the delay profile creation circuit and the delay profile creation method according to the present invention. FIG. 3A is a graph showing subcarriers used for computation, and FIG. 3B is based on the computation result. 8 shows an example of a delay profile displayed in a graph.
なお、符号については、10は遅延プロファイル作成回路、12はOFDM復調部、14はフーリエ変換部、16はサブキャリア判定部、18は振幅調整部、20は振幅取得部、22は振幅特性データ取得部、24はデータ個数調整部、26は窓関数処理部、28は逆フーリエ変換部、30は処理データ抽出部、32はデータ算出部、34は遅延プロファイル作成部を示している。 As for codes, 10 is a delay profile creation circuit, 12 is an OFDM demodulation unit, 14 is a Fourier transform unit, 16 is a subcarrier determination unit, 18 is an amplitude adjustment unit, 20 is an amplitude acquisition unit, and 22 is amplitude characteristic data acquisition. , 24 is a data number adjustment unit, 26 is a window function processing unit, 28 is an inverse Fourier transform unit, 30 is a processing data extraction unit, 32 is a data calculation unit, and 34 is a delay profile creation unit.
まず、本実施形態における遅延プロファイル作成回路10は、図1に示すように、一般的なOFDM復調側と、遅延プロファイル作成(算出)側とから構成されている。そして、この遅延プロファイル作成回路10は、OFDM復調部12が受信し、同期再生・直交復調したOFDM信号に対しフーリエ変換を行うことで、周波数領域の信号を出力するフーリエ変換部14と、フーリエ変換部14により出力された周波数領域の信号から各サブキャリア情報を取得し、この取得したサブキャリアの種類をそれぞれ判定するサブキャリア判定部16とを備えている。 First, as shown in FIG. 1, the delay profile creation circuit 10 according to the present embodiment includes a general OFDM demodulation side and a delay profile creation (calculation) side. The delay profile creation circuit 10 includes a Fourier transform unit 14 that outputs a frequency domain signal by performing a Fourier transform on the OFDM signal received by the OFDM demodulator 12 and synchronously reproduced and orthogonally demodulated, and a Fourier transform A subcarrier determination unit 16 that acquires each subcarrier information from the frequency-domain signal output by the unit 14 and determines the type of the acquired subcarrier.
さらに、遅延プロファイル作成回路10は、サブキャリア判定部16により、振幅が増大されていると判定されたサブキャリアに対しては、その振幅に所定の係数を乗じたもの(本実施形態では、係数を3/4としている。)を振幅とし、無変調と判定されたサブキャリアに対しては、その振幅を対応するサブキャリアの両隣のサブキャリアの振幅の平均値とする振幅調整部18と、振幅調整部18により調整された各サブキャリアの複素数で表された座標の絶対値を取り、実数化することで、各サブキャリアのそれぞれの振幅を得る振幅取得部20とを備えている。 Further, the delay profile creation circuit 10 multiplies the amplitude by a predetermined coefficient for the subcarrier whose amplitude is determined to be increased by the subcarrier determination unit 16 (in this embodiment, the coefficient For subcarriers determined to be unmodulated, and the amplitude is an average value of amplitudes of subcarriers on both sides of the corresponding subcarrier; An amplitude acquisition unit 20 is provided which obtains the respective amplitudes of the subcarriers by taking the absolute values of the coordinates represented by the complex numbers of the subcarriers adjusted by the amplitude adjustment unit 18 and converting them to real numbers.
またさらに、遅延プロファイル作成回路10は、振幅取得部20により取得された各サブキャリアの振幅の時間平均をとり(本実施形態では、16OFDMシンボル程度としている。)、サブキャリア毎の平均振幅を求めることで、振幅特性の変化データを得る振幅特性データ取得部22と、振幅特性データ取得部22により取得された振幅特性の変化データの両端にそれぞれ、Nullデータ(0データ)を挿入し、データ個数を調整するデータ個数調整部24と、データ個数調整部24により調整されたデータに対して、窓関数処理を行う窓関数処理部26を備えている。 Furthermore, the delay profile creation circuit 10 takes the time average of the amplitudes of the subcarriers acquired by the amplitude acquisition unit 20 (in this embodiment, about 16 OFDM symbols), and obtains the average amplitude for each subcarrier. Thus, Null data (0 data) is inserted into both ends of the amplitude characteristic data acquisition unit 22 for obtaining amplitude characteristic change data and the amplitude characteristic change data acquired by the amplitude characteristic data acquisition unit 22, respectively. And a window function processing unit 26 for performing window function processing on the data adjusted by the data number adjusting unit 24.
続いて、遅延プロファイル作成回路10は、窓関数処理部26により処理されたデータが入力されるとともに、入力値の虚数部を0とみなして逆フーリエ変換を行う逆フーリエ変換部28と、逆フーリエ変換部28による処理データから、その片側部分のみを抽出する処理データ抽出部30と、処理データ抽出部30により抽出されたデータの絶対値及び対数を算出するデータ算出部32と、データ算出部32から算出された数値に基づき、遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成部34とを備えている。 Subsequently, the delay profile creation circuit 10 receives the data processed by the window function processing unit 26, and also performs an inverse Fourier transform unit 28 that performs an inverse Fourier transform by regarding the imaginary part of the input value as 0, and an inverse Fourier transform. A processing data extraction unit 30 that extracts only one side portion from the processing data by the conversion unit 28, a data calculation unit 32 that calculates the absolute value and logarithm of the data extracted by the processing data extraction unit 30, and a data calculation unit 32 And a delay profile creating unit 34 for creating a delay profile based on the numerical value calculated from the above.
次に、本実施形態における遅延プロファイル作成回路10の詳細について、本発明に係る遅延プロファイルの作成方法の実施形態とともに、図2に示すフローチャートも参照しながら説明する。まず、OFDM復調部12は、受信したOFDM信号に対し、同期再生・直交復調の処理をするとともに、その信号をフーリエ変換部14によって、フーリエ変換し、周波数領域の信号として出力させていく(ステップ1)。 Next, details of the delay profile creating circuit 10 in the present embodiment will be described with reference to a flowchart shown in FIG. 2 together with an embodiment of a delay profile creating method according to the present invention. First, the OFDM demodulator 12 performs synchronous reproduction / orthogonal demodulation processing on the received OFDM signal, and Fourier-transforms the signal by the Fourier transform unit 14 to output it as a frequency domain signal (step). 1).
そして、サブキャリア判定部16が、フーリエ変換部14により出力された信号から各サブキャリアの情報を取得し、この取得した情報に基づいて、それぞれのサブキャリアの種類を判定していく(ステップ2)。続いて、振幅調整部18が、サブキャリア判定部16により、振幅が増大されていると判定されたサブキャリアに対しては、その振幅に所定の係数を乗じたもの(本実施形態では、係数を3/4としている。)を振幅とし、無変調と判定されたサブキャリアに対しては、その振幅を対応するサブキャリアの両隣のサブキャリアの振幅の平均値とする振幅調整を行う。なお、その他一般のサブキャリアと判定されたものに対しては、特段の処理を行わない(ステップ3)。 Then, the subcarrier determination unit 16 acquires information on each subcarrier from the signal output from the Fourier transform unit 14, and determines the type of each subcarrier based on the acquired information (step 2). ). Subsequently, the amplitude adjusting unit 18 multiplies the amplitude by a predetermined coefficient for the subcarrier determined by the subcarrier determining unit 16 as having increased amplitude (in this embodiment, the coefficient For subcarriers determined to be non-modulated, the amplitude is adjusted so that the amplitude is the average value of the amplitudes of the subcarriers adjacent to the corresponding subcarrier. Note that special processing is not performed for other subcarriers determined to be general (step 3).
これは、デジタルFPUや、地上デジタルTV放送で用いられているOFDM信号は、サブキャリア毎の平均振幅は一定ではなく、例えば、パイロット信号やTMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)のサブキャリアは、振幅が大きく、また、帯域中心に当たるサブキャリアや、AC(Auxiliary Channel)を使用しない場合のAC用サブキャリアは無変調であるため、帯域全体の振幅特性を推定するためには、振幅調整を行うことが重要だからである。 This is because the average amplitude for each subcarrier is not constant for an OFDM signal used in a digital FPU or terrestrial digital TV broadcast. For example, the amplitude of a pilot signal or a subcarrier of TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control) The subcarrier corresponding to the center of the band and the subcarrier for AC when the AC (Auxiliary Channel) is not used are unmodulated. Therefore, amplitude adjustment is performed to estimate the amplitude characteristics of the entire band. Because is important.
そして、振幅取得部20が、振幅調整部18により調整された各サブキャリアの振幅を取得していく(ステップ4)。各サブキャリアは、振幅・位相が複素数により表されているが、この座標の絶対値を取り、実数化することで、各サブキャリアの振幅を取得していくというものである。なお、位相の情報は、ここで破棄することになる。 Then, the amplitude acquisition unit 20 acquires the amplitude of each subcarrier adjusted by the amplitude adjustment unit 18 (step 4). The amplitude and phase of each subcarrier are represented by complex numbers. The absolute value of this coordinate is taken and converted into a real number to acquire the amplitude of each subcarrier. Note that the phase information is discarded here.
次に、振幅特性データ取得部22が、振幅取得部20により取得された各サブキャリアの振幅の時間平均をとり、サブキャリア毎の平均振幅を求め、伝送路歪みによる振幅特性の変化データを取得していく(ステップ5)。なお、本実施形態では、計算機シミュレーションにおいて、16OFDMシンボル程度に渡る時間平均を行うが、演算速度や、回路規模を勘案し、適宜増減させるようにする。 Next, the amplitude characteristic data acquisition unit 22 takes the time average of the amplitude of each subcarrier acquired by the amplitude acquisition unit 20, obtains the average amplitude for each subcarrier, and acquires amplitude characteristic change data due to transmission path distortion. (Step 5). In the present embodiment, in the computer simulation, time averaging over about 16 OFDM symbols is performed, but the number is appropriately increased or decreased in consideration of the calculation speed and the circuit scale.
続いて、後工程において、振幅特性データ取得部22が取得した振幅特性データに対して逆フーリエ変換を行うため、データ個数調整部24が、振幅特性データのデータ個数を2^n個単位とすべく、両側にNullデータをそれぞれ付け足す処理を行う(ステップ6)。そして、両側にNullデータが付け足されたデータに対し、窓関数処理部26が、窓関数処理を行う(ステップ7)。なお、本実施形態では、計算機シミュレーションにおいて、Blackman窓関数を用いるが、適宜他の窓関数を用いても良い。 Subsequently, in a subsequent process, in order to perform inverse Fourier transform on the amplitude characteristic data acquired by the amplitude characteristic data acquisition unit 22, the data number adjustment unit 24 sets the data number of the amplitude characteristic data in units of 2 ^ n. Accordingly, processing for adding Null data to both sides is performed (step 6). The window function processing unit 26 performs window function processing on the data with Null data added on both sides (step 7). In the present embodiment, the Blackman window function is used in the computer simulation, but other window functions may be used as appropriate.
次に、逆フーリエ変換部28が、窓関数処理部26により窓関数処理されたデータの入力に対し、その入力値の虚数部を0とみなして逆フーリエ変換を行う(ステップ8)。さらに、処理データ抽出部30が、逆フーリエ変換部28による処理データ(2^n)pointから、その片側部分のみ(2^(n−1)point)を抽出していく(ステップ9)。これは、実数IFFTであることから、演算結果が時間方向に対称となっているためである。この処理は、伝送路歪みが原因である遅延波は、主波より時間的に遅延したものだけとみなす処理に該当する。 Next, the inverse Fourier transform unit 28 performs inverse Fourier transform on the input of the data subjected to the window function processing by the window function processing unit 26 while regarding the imaginary part of the input value as 0 (step 8). Furthermore, the processing data extraction unit 30 extracts (2 ^ (n-1) point) only from one side of the processing data (2 ^ n) point by the inverse Fourier transform unit 28 (step 9). This is because the calculation result is symmetrical in the time direction because it is a real number IFFT. This process corresponds to a process in which a delayed wave caused by transmission path distortion is regarded as only delayed in time from the main wave.
そして、データ算出部32が、抽出されたデータの絶対値及び対数を算出する(ステップ10)。これは、演算した遅延プロファイルをグラフ表示するのに当たり、縦軸をdB単位で表すために必要な処理である。なお、通常、遅延プロファイルの演算をする以前の工程において、AGC(自動ゲイン制御)が用いられることから、正規化処理を行うことは不要ではあるが、主波強度を常に0dB(基準強度)とするために、データ算出部32において、振幅方向の正規化処理を行うよう構成しても良い。 And the data calculation part 32 calculates the absolute value and logarithm of the extracted data (step 10). This is a process necessary to display the calculated delay profile in a graph in order to display the vertical axis in dB units. Normally, since AGC (automatic gain control) is used in the process before the calculation of the delay profile, it is not necessary to perform normalization processing, but the main wave intensity is always set to 0 dB (reference intensity). Therefore, the data calculation unit 32 may be configured to perform normalization processing in the amplitude direction.
そして、遅延プロファイル作成部34が、データ算出部32により算出された数値に基づき、遅延プロファイルを作成していく(ステップ11)。上記の通りの構成により遅延プロファイル作成の処理を行うため、図3(a)に示しているように、遅延プロファイル作成のための演算に用いるサブキャリアの周波数間隔が狭く、マルチパス等に起因する伝送路歪みの周波数間隔が、パイロット信号の挿入間隔よりも短くなるような長時間の遅延波についても、(b)に示すように、正しく測定することができるようになるわけである。 Then, the delay profile creation unit 34 creates a delay profile based on the numerical value calculated by the data calculation unit 32 (step 11). Since the delay profile creation processing is performed with the configuration as described above, as shown in FIG. 3A, the frequency interval of subcarriers used for computation for delay profile creation is narrow, which is caused by multipath or the like. As shown in (b), it is possible to correctly measure a long-time delayed wave whose transmission path distortion frequency interval is shorter than the pilot signal insertion interval.
本発明に係る遅延プロファイル作成回路及びその作成方法は、マルチパス等に起因する伝送路歪みの周波数間隔が、パイロット信号の挿入間隔よりも短くなるような長時間の遅延波についても正確な遅延プロファイルを作成することが必要な状況において、好適に用いることができる。 The delay profile creation circuit and the creation method according to the present invention provide an accurate delay profile even for a long delay wave in which the frequency interval of transmission path distortion due to multipath or the like is shorter than the pilot signal insertion interval. Can be suitably used in situations where it is necessary to create
10 遅延プロファイル作成回路
12 OFDM復調部
14 フーリエ変換部
16 サブキャリア判定部
18 振幅調整部
20 振幅取得部
22 振幅特性データ取得部
24 データ個数調整部
26 窓関数処理部
28 逆フーリエ変換部
30 処理データ抽出部
32 データ算出部
34 遅延プロファイル作成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Delay profile creation circuit 12 OFDM demodulation part 14 Fourier transform part 16 Subcarrier determination part 18 Amplitude adjustment part 20 Amplitude acquisition part 22 Amplitude characteristic data acquisition part 24 Data number adjustment part 26 Window function process part 28 Inverse Fourier transform part 30 Process data Extraction unit 32 Data calculation unit 34 Delay profile creation unit
Claims (4)
前記フーリエ変換手段により出力された周波数領域の信号から各サブキャリア情報を取得し、当該取得したサブキャリアの種類をそれぞれ判定するサブキャリア判定手段と、
前記サブキャリア判定手段により、振幅が増大されていると判定されたサブキャリアに対しては、その振幅に所定の係数を乗じたものを振幅とし、無変調と判定されたサブキャリアに対しては、その振幅を当該サブキャリアの両隣のサブキャリアの振幅の平均値とする振幅調整手段と、
前記振幅調整手段により調整された各サブキャリアの複素数で表された座標の絶対値を取り、実数化することで、各サブキャリアのそれぞれの振幅を得る振幅取得手段と、
前記振幅取得手段により取得された各サブキャリアの振幅の時間平均をとり、サブキャリア毎の平均振幅を求めることで、振幅特性の変化データを得る振幅特性データ取得手段と、
前記振幅特性データ取得手段により取得された振幅特性の変化データの両端にそれぞれ、Nullデータを挿入し、データ個数を調整するデータ個数調整手段と、
前記データ個数調整手段により調整されたデータに対して、窓関数処理を行う窓関数処理手段と、
前記窓関数処理手段により処理されたデータが入力されるとともに、入力値の虚数部を0とみなして逆フーリエ変換を行う逆フーリエ変換手段と、
前記逆フーリエ変換手段による処理データから、その片側部分のみを抽出する処理データ抽出手段と、
前記処理データ抽出手段により抽出されたデータの絶対値及び対数を算出するデータ算出手段と、
前記データ算出手段から算出された数値に基づき、遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、
を備えることを特徴とする遅延プロファイル作成回路。 Fourier transform means for performing a Fourier transform on the received OFDM signal and outputting a frequency domain signal;
Subcarrier determination means for acquiring each subcarrier information from the frequency domain signal output by the Fourier transform means and determining the type of the acquired subcarrier,
For subcarriers determined by the subcarrier determination means to be increased in amplitude, the amplitude is obtained by multiplying the amplitude by a predetermined coefficient, and for subcarriers determined as unmodulated. , An amplitude adjusting means that sets the amplitude as the average value of the amplitudes of the subcarriers adjacent to the subcarrier;
Amplitude acquisition means for obtaining the amplitude of each subcarrier by taking the absolute value of the coordinates represented by the complex number of each subcarrier adjusted by the amplitude adjustment means and making it a real number;
Amplitude characteristic data acquisition means for obtaining amplitude characteristic change data by taking a time average of the amplitude of each subcarrier acquired by the amplitude acquisition means and obtaining an average amplitude for each subcarrier;
Data number adjusting means for inserting Null data at both ends of the amplitude characteristic change data acquired by the amplitude characteristic data acquiring means and adjusting the number of data;
Window function processing means for performing window function processing on the data adjusted by the data number adjusting means;
The data processed by the window function processing means is input, and the inverse Fourier transform means for performing the inverse Fourier transform by regarding the imaginary part of the input value as 0,
Processing data extracting means for extracting only one side portion from the processing data by the inverse Fourier transform means;
Data calculating means for calculating the absolute value and logarithm of the data extracted by the processing data extracting means;
A delay profile creating means for creating a delay profile based on the numerical value calculated from the data calculating means;
A delay profile creation circuit comprising:
前記フーリエ変換ステップにより出力された周波数領域の信号から各サブキャリア情報を取得し、当該取得したサブキャリアの種類をそれぞれ判定するサブキャリア判定ステップと、
前記サブキャリア判定ステップにより、振幅が増大されていると判定されたサブキャリアに対しては、その振幅に所定の係数を乗じたものを振幅とし、無変調と判定されたサブキャリアに対しては、その振幅を当該サブキャリアの両隣のサブキャリアの振幅の平均値とする振幅調整ステップと、
前記振幅調整ステップにより調整された各サブキャリアの複素数で表された座標の絶対値を取り、実数化することで、各サブキャリアのそれぞれの振幅を得る振幅取得ステップと、
前記振幅取得ステップにより取得された各サブキャリアの振幅の時間平均をとり、サブキャリア毎の平均振幅を求めることで、振幅特性の変化データを得る振幅特性データ取得ステップと、
前記振幅特性データ取得ステップにより取得された振幅特性の変化データの両端にそれぞれ、Nullデータを挿入し、データ個数を調整するデータ個数調整ステップと、
前記データ個数調整ステップにより調整されたデータに対して、窓関数処理を行う窓関数処理ステップと、
前記窓関数処理ステップにより処理されたデータが入力されるとともに、入力値の虚数部を0とみなして逆フーリエ変換を行う逆フーリエ変換ステップと、
前記逆フーリエ変換ステップによる処理データから、その片側部分のみを抽出する処理データ抽出ステップと、
前記処理データ抽出ステップにより抽出されたデータの絶対値及び対数を算出するデータ算出ステップと、
前記データ算出ステップから算出された数値に基づき、遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成ステップと、
を含むことを特徴とする遅延プロファイル作成方法。 A Fourier transform step for performing a Fourier transform on the received OFDM signal and outputting a frequency domain signal;
Subcarrier determination step of acquiring each subcarrier information from the frequency domain signal output by the Fourier transform step and determining the type of the acquired subcarrier,
For subcarriers determined to have increased in amplitude by the subcarrier determination step, the amplitude is obtained by multiplying the amplitude by a predetermined coefficient, and for subcarriers determined to be unmodulated. An amplitude adjustment step in which the amplitude is an average value of the amplitudes of the subcarriers adjacent to the subcarrier;
Taking the absolute value of the coordinates represented by the complex number of each subcarrier adjusted by the amplitude adjustment step, and converting it to a real number, an amplitude acquisition step for obtaining each amplitude of each subcarrier;
Amplitude characteristic data acquisition step of obtaining amplitude characteristic change data by taking a time average of the amplitude of each subcarrier acquired by the amplitude acquisition step and obtaining an average amplitude for each subcarrier;
A data number adjusting step of inserting Null data at both ends of the amplitude characteristic change data acquired by the amplitude characteristic data acquiring step and adjusting the number of data;
A window function processing step for performing window function processing on the data adjusted in the data number adjustment step;
The data processed by the window function processing step is input, and the inverse Fourier transform step for performing the inverse Fourier transform with the imaginary part of the input value regarded as 0,
A processing data extraction step for extracting only one side portion from the processing data by the inverse Fourier transform step;
A data calculation step for calculating the absolute value and logarithm of the data extracted by the processing data extraction step;
A delay profile creating step for creating a delay profile based on the numerical value calculated from the data calculating step;
A delay profile creation method comprising:
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