JP6163052B2 - OFDM wave measuring apparatus and program - Google Patents
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Description
本発明は、地上デジタル放送、地上デジタル音声放送、マルチメディア放送等の信号を検出及び測定する技術に関し、特に、パイロット信号を含むOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)信号の受信電力等を測定するOFDM波測定装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a technique for detecting and measuring signals such as terrestrial digital broadcasting, terrestrial digital audio broadcasting, and multimedia broadcasting, and in particular, reception power of an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal including a pilot signal, and the like. The present invention relates to an OFDM wave measuring apparatus and a program for measuring the frequency.
従来、地上デジタル放送、地上デジタル音声放送、マルチメディア放送等の分野において、OFDM信号からパイロット信号を抽出し、受信電力、スペクトル、遅延プロファイル等を測定する装置が知られている。例えば、特許文献1には、受信したOFDM信号から伝送モード及びGI(Guard Interval:ガードインターバル)を検出し、ローカル周波数補正及びサンプリング周波数補正を行い、フレーム同期を捕捉することなくパイロット信号を抽出し、遅延プロファイルを算出するOFDM信号解析装置が記載されている。また、特許文献2には、受信したOFDM信号からSP(Scattered Pilot:スキャッタードパイロット)信号を抽出し、SP信号に基づいて従来よりも多数のFFT点数によって遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル測定装置が記載されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in fields such as terrestrial digital broadcasting, terrestrial digital audio broadcasting, and multimedia broadcasting, apparatuses that extract a pilot signal from an OFDM signal and measure received power, spectrum, delay profile, and the like are known. For example, Patent Document 1 detects a transmission mode and GI (Guard Interval) from a received OFDM signal, performs local frequency correction and sampling frequency correction, and extracts a pilot signal without capturing frame synchronization. An OFDM signal analyzing apparatus for calculating a delay profile is described. Further, Patent Document 2 discloses a delay profile measuring device that extracts a SP (Scattered Pilot) signal from a received OFDM signal and calculates a delay profile based on the SP signal with a larger number of FFT points than before. Is described.
一方、ホワイトスペースを活用したサービス及びシステムの制度化が進められ、そのビジネス展開を促進するための研究開発も積極的に行われている。ホワイトスペースは、特定の電波利用サービスに割り当てられている周波数領域のうち、地理的及び時間的に使用されていない周波数領域の電波をいう。このホワイトスペースを活用するサービス等において、ホワイトスペース利用局から放送波への干渉許容レベルは、熱雑音以下である必要があり、例えば干渉許容レベルがI(Interference)/N(Noise)=−10dBのように、熱雑音以下の低レベルの信号を測定する技術が求められる。 On the other hand, institutionalization of services and systems utilizing white space is being promoted, and research and development are being actively conducted to promote business development. White space refers to radio waves in a frequency region that is not used geographically and temporally among frequency regions assigned to a specific radio wave service. In a service utilizing this white space, the allowable level of interference from the white space using station to the broadcast wave needs to be equal to or less than thermal noise. For example, the allowable level of interference is I (Interference) / N (Noise) = − 10 dB. As described above, there is a need for a technique for measuring a low level signal equal to or lower than thermal noise.
そこで、熱雑音以下の低レベルの信号を測定する装置として、特許文献3のOFDM波測定装置が知られている。このOFDM波測定装置は、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタ処理または移動平均処理を行った後に、ガードインターバル相関によって有効シンボルの位置を検出し、その後、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)を行って得られたキャリアシンボルを所定番目のシンボル毎に同期加算することにより、パイロット信号を抽出し、受信電力等を算出するものである。一方で、このOFDM波測定装置では、時間軸上にてループフィルタ処理または移動平均処理及び同期加算処理を行うため、送受信機間のクロック誤差または周波数誤差が存在する場合には、受信電力等を精度良く算出することができない。そこで、特許文献3には、粗い補正としてガードインターバル相関の値からクロック誤差を算出すると共に、さらに精度を上げるため、同期加算後のSP信号の電力が時間軸上でピーク値となる計算シンボル数から周波数誤差を換算する表または計算式を用いて、受信電力等を算出する例が示されている。 Therefore, an OFDM wave measuring apparatus disclosed in Patent Document 3 is known as an apparatus for measuring a low level signal equal to or lower than thermal noise. This OFDM wave measuring apparatus detects the position of an effective symbol by guard interval correlation after performing loop filter processing or moving average processing in a predetermined number of symbol units on the time axis, and then performs FFT (Fast Fourier Transform: A pilot symbol is extracted by synchronously adding carrier symbols obtained by performing (Fast Fourier Transform) every predetermined number of symbols, and received power and the like are calculated. On the other hand, since this OFDM wave measuring apparatus performs loop filter processing or moving average processing and synchronous addition processing on the time axis, if there is a clock error or frequency error between the transceivers, the received power etc. It cannot be calculated with high accuracy. Therefore, in Patent Document 3, as a rough correction, the clock error is calculated from the value of the guard interval correlation, and in order to further improve the accuracy, the number of calculation symbols in which the power of the SP signal after synchronous addition becomes a peak value on the time axis is disclosed. An example is shown in which received power and the like are calculated using a table or a calculation formula for converting a frequency error from.
前述の特許文献3には、時間軸上でシンボル単位の加算を行いガードインターバル相関の値からクロック誤差及び周波数誤差を算出し、さらに、周波数軸上でSP信号の電力がピーク値となる計算シンボル数から周波数誤差を算出する手法が示されている。この手法では、周波数誤差の絶対値が算出されるが、周波数誤差の方向(正負)については判定されない。 In the above-mentioned patent document 3, addition in symbol units on the time axis is performed to calculate a clock error and a frequency error from the value of the guard interval correlation, and further, a calculated symbol in which the power of the SP signal has a peak value on the frequency axis A technique for calculating a frequency error from a number is shown. In this method, the absolute value of the frequency error is calculated, but the direction (positive or negative) of the frequency error is not determined.
周波数誤差の方向を判定するためには、周波数誤差を正方向または負方向へ反映した場合のSP信号電力がピーク値となる計算シンボル数をそれぞれ算出し、ピーク値となる計算シンボル数が大きい方向を周波数誤差の方向として判定する。 In order to determine the direction of the frequency error, the number of calculated symbols at which the SP signal power has a peak value when the frequency error is reflected in the positive direction or the negative direction is calculated, and the direction in which the number of calculated symbols at the peak value is large Is determined as the direction of frequency error.
しかしながら、この周波数誤差の方向を判定する手法では、計算量が多くなり処理負荷が高くなるという問題がある。このため、正負の方向を含む精度の高い周波数誤差を、少ない計算量及び低負荷にて算出できることが所望されていた。 However, the method for determining the direction of the frequency error has a problem that the amount of calculation increases and the processing load increases. For this reason, it has been desired that a highly accurate frequency error including positive and negative directions can be calculated with a small amount of calculation and a low load.
また、前述の特許文献3には、周波数軸上でSP信号の電力がピーク値となる計算シンボル数から周波数誤差を算出し、周波数誤差の絶対値と受信電力を換算する表等により受信電力等を求める手法も示されている。この手法では、周波数誤差の方向を判定する必要はない。 Also, in the above-mentioned Patent Document 3, the frequency error is calculated from the number of calculated symbols where the power of the SP signal has a peak value on the frequency axis, and the received power and the like are calculated using a table for converting the absolute value of the frequency error and the received power. A method for obtaining the value is also shown. With this method, it is not necessary to determine the direction of the frequency error.
また、クロック誤差は、時間軸上でシンボル単位の加算を行いガードインターバル相関の値を用いて算出できるが、信号電力が低レベルの場合はその精度が不十分であるという問題がある。 Further, the clock error can be calculated by adding symbol units on the time axis and using the value of the guard interval correlation, but there is a problem that the accuracy is insufficient when the signal power is low.
このように、従来のOFDM波測定装置では、算出される周波数誤差及びクロック誤差の精度が不十分であることから、周波数誤差及びクロック誤差の検出精度を向上させることにより、OFDM波の信号を一層精度高く測定することが所望されていた。 As described above, in the conventional OFDM wave measuring apparatus, the accuracy of the calculated frequency error and clock error is insufficient. Therefore, by improving the detection accuracy of the frequency error and clock error, the OFDM wave signal is further improved. It has been desired to measure with high accuracy.
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、信号電力が低レベルの場合であっても、精度の高い周波数誤差及びクロック誤差を算出し、OFDM波の信号を精度高く測定可能なOFDM波測定装置及びプログラムを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to calculate a highly accurate frequency error and clock error even when the signal power is at a low level, and to generate an OFDM wave signal. It is an object to provide an OFDM wave measuring apparatus and program capable of accurately measuring the frequency.
前記目的を達成するために、本発明によるOFDM波測定装置は、パイロット信号を含むOFDM波を受信し、前記パイロット信号を抽出して前記OFDM波の信号を測定するOFDM波測定装置において、前記受信したOFDM波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位で加算を行い、ガード相関によりシンボル先頭位置、周波数誤差及びクロック誤差を検出する第1の誤差検出部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出された周波数誤差を補正する第1の周波数誤差補正部と、前記第1の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、GIを除去し有効シンボルを切り出す第1のシンボル切出部と、前記第1のシンボル切出部により切り出された有効シンボルをFFTし、キャリアシンボルを生成する第1のFFT部と、前記第1のFFT部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第1のシンボル加算部と、前記第1のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大となるパターンを検出するパターン検出部と、前記第1のFFT部により生成されたキャリアシンボルに対し、前記第1の誤差検出部により検出されたクロック誤差を補正する第1のクロック誤差補正部と、前記第1のクロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第2のシンボル加算部と、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第2のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第1のパイロット抽出部と、前記第1のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号の偏角を算出し、前記偏角の変化量に基づいて、周波数誤差及びクロック誤差を検出する第2の誤差検出部と、前記第1の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第2の誤差検出部により検出された周波数誤差を補正する第2の周波数誤差補正部と、前記第2の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、GIを除去し有効シンボルを切り出す第2のシンボル切出部と、前記第2のシンボル切出部により切り出された有効シンボルをFFTし、キャリアシンボルを生成する第2のFFT部と、前記第2のFFT部により生成されたキャリアシンボルに対し、前記第2の誤差検出部により検出されたクロック誤差を補正する第2のクロック誤差補正部と、前記第2のクロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第3のシンボル加算部と、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第3のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第2のパイロット抽出部と、を備え、前記第2のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、前記OFDM波の信号を測定する、ことを特徴とする。 To achieve the above object, an OFDM wave measuring apparatus according to the present invention receives an OFDM wave including a pilot signal, extracts the pilot signal, and measures the signal of the OFDM wave. The orthogonal demodulation unit that generates the baseband signal by performing orthogonal demodulation on the OFDM wave signal, and the baseband signal generated by the orthogonal demodulation unit, adds in units of a predetermined number of symbols on the time axis, A first error detection unit that detects a symbol head position, a frequency error, and a clock error by guard correlation, and a frequency error detected by the first error detection unit with respect to the baseband signal generated by the orthogonal demodulation unit A first frequency error correction unit that corrects the frequency error, and a baseband signal whose frequency error is corrected by the first frequency error correction unit. Then, based on the symbol head position detected by the first error detection unit, a first symbol cut-out unit that cuts off a GI and cuts out an effective symbol, and an effective cut-out by the first symbol cut-out unit A first FFT unit that performs symbol FFT to generate a carrier symbol and a carrier symbol generated by the first FFT unit are synchronously added for each predetermined symbol to generate a synchronous addition result. A pattern for calculating a correlation value between a symbol addition unit, a synchronous addition result generated by the first symbol addition unit, and a plurality of preset patterns, and detecting a pattern having the maximum correlation value A first clock that corrects a clock error detected by the first error detection unit with respect to the carrier symbol generated by the detection unit and the first FFT unit. An error correction unit, a second symbol addition unit that synchronously adds the carrier symbols whose clock error has been corrected by the first clock error correction unit for each predetermined symbol, and generates a synchronous addition result; and the pattern Based on the pattern detected by the detection unit, a first pilot extraction unit that extracts a pilot signal from the carrier symbol of the synchronous addition result generated by the second symbol addition unit, and the first pilot extraction unit A second error detector that calculates a deviation angle of the extracted pilot signal and detects a frequency error and a clock error based on the variation of the deviation angle, and a frequency error is generated by the first frequency error correction unit. A second frequency error correction unit that corrects the frequency error detected by the second error detection unit with respect to the corrected baseband signal; A second band that removes the GI and cuts out an effective symbol based on the symbol head position detected by the first error detector for the baseband signal whose frequency error has been corrected by the second frequency error corrector. FFT on the symbol cutout unit, the effective symbol cut out by the second symbol cutout unit, and a carrier symbol generated by the second FFT unit that generates a carrier symbol. A second clock error correction unit that corrects the clock error detected by the second error detection unit, and a carrier symbol whose clock error has been corrected by the second clock error correction unit, for each predetermined symbol. Based on the pattern detected by the pattern detection unit, and a third symbol addition unit that generates a synchronous addition result. A second pilot extraction unit for extracting a pilot signal from the carrier symbol of the synchronous addition result generated by the third symbol addition unit, and based on the pilot signal extracted by the second pilot extraction unit The OFDM wave signal is measured.
また、本発明によるOFDM波測定装置は、前記第2のシンボル加算部が、さらに、前記シンボル毎に同期加算した回数を計算シンボル数としてカウントし、前記第2の誤差検出部が、前記第2のシンボル加算部によりカウントされた計算シンボル数に基づいて、所定の第1のシンボル番目、及び前記第1のシンボル番目よりも大きい所定の第2のシンボル番目を判定し、前記第1のシンボル番目及び前記第2のシンボル番目における、前記第1のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、前記パイロット信号の偏角を算出し、前記偏角の時間軸上の変化量に基づいて、周波数誤差及びクロック誤差を検出する、ことを特徴とする。 In the OFDM wave measuring apparatus according to the present invention, the second symbol adder further counts the number of times of synchronous addition for each symbol as the number of calculated symbols, and the second error detector A predetermined first symbol number and a predetermined second symbol number larger than the first symbol number are determined based on the number of calculated symbols counted by the symbol adding unit of the first symbol number, and the first symbol number And, based on the pilot signal extracted by the first pilot extraction unit at the second symbol number, the deflection angle of the pilot signal is calculated, and based on the amount of change of the deflection angle on the time axis, A frequency error and a clock error are detected.
また、本発明によるOFDM波測定装置は、前記第2の誤差検出部が、前記第1のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号のうち、所定の異なる周波数位置に配置された複数のパイロット信号に基づいて、前記複数のパイロット信号のそれぞれについて、1シンボルあたりの偏角の変化量を算出し、前記偏角の変化量を前記パイロット信号の中心周波数のずれ量に変換し、前記複数のパイロット信号におけるそれぞれの中心周波数のずれ量を用いて、周波数誤差及びクロック誤差を検出する、ことを特徴とする。 Further, in the OFDM wave measuring apparatus according to the present invention, the second error detecting unit applies a plurality of pilot signals arranged at predetermined different frequency positions among pilot signals extracted by the first pilot extracting unit. Based on each of the plurality of pilot signals, calculating a deviation amount per symbol, converting the deviation amount into a deviation amount of a center frequency of the pilot signal, and the plurality of pilot signals A frequency error and a clock error are detected by using the shift amount of each center frequency in.
また、本発明によるOFDM波測定装置は、前記複数のパイロット信号を、最も周波数の低いSP信号及び最も周波数の高いCP(Continual Pilot:コンティニュアルパイロット)信号とする、ことを特徴とする。 The OFDM wave measuring apparatus according to the present invention is characterized in that the plurality of pilot signals are an SP signal having the lowest frequency and a CP (Continual Pilot) signal having the highest frequency.
また、本発明によるOFDM波測定装置は、前記第2の誤差検出部が、前記第1のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号のうち、周波数軸上の複数の所定範囲内のそれぞれにおいて最も振幅値の高いパイロット信号を選択し、前記選択した複数のパイロット信号に基づいて、前記複数のパイロット信号のそれぞれについて1シンボルあたりの偏角の変化量を算出し、前記偏角の変化量を前記パイロット信号の中心周波数のずれ量に変換し、前記複数のパイロット信号におけるそれぞれの中心周波数のずれ量を用いて、周波数誤差及びクロック誤差を検出する、ことを特徴とする。 In the OFDM wave measuring apparatus according to the present invention, the second error detection unit has the largest amplitude in each of a plurality of predetermined ranges on the frequency axis among pilot signals extracted by the first pilot extraction unit. A pilot signal having a high value is selected, a variation amount of the deflection angle per symbol is calculated for each of the plurality of pilot signals based on the plurality of selected pilot signals, and the variation amount of the deflection angle is calculated as the pilot amount. The frequency error and the clock error are detected by using the shift amounts of the center frequencies of the plurality of pilot signals, which are converted into shift amounts of the center frequency of the signals.
また、本発明によるOFDM波測定装置は、前記周波数軸上の複数の所定範囲を、最も周波数の低いSP信号を含む範囲、及び最も周波数の高いCP信号を含む範囲とする、ことを特徴とする。 The OFDM wave measuring apparatus according to the present invention is characterized in that the plurality of predetermined ranges on the frequency axis are a range including an SP signal having the lowest frequency and a range including a CP signal having the highest frequency. .
さらに、本発明によるプログラムは、パイロット信号を含むOFDM波の信号から前記パイロット信号を抽出し、前記OFDM波の信号を測定するコンピュータに、前記OFDM波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部の機能と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位で加算を行い、ガード相関によりシンボル先頭位置、周波数誤差及びクロック誤差を検出する第1の誤差検出部の機能と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出された周波数誤差を補正する第1の周波数誤差補正部の機能と、前記第1の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、GIを除去し有効シンボルを切り出す第1のシンボル切出部の機能と、前記第1のシンボル切出部により切り出された有効シンボルをFFTし、キャリアシンボルを生成する第1のFFT部の機能と、前記第1のFFT部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第1のシンボル加算部の機能と、前記第1のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大となるパターンを検出するパターン検出部の機能と、前記第1のFFT部により生成されたキャリアシンボルに対し、前記第1の誤差検出部により検出されたクロック誤差を補正する第1のクロック誤差補正部の機能と、前記第1のクロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第2のシンボル加算部の機能と、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第2のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第1のパイロット抽出部の機能と、前記第1のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号の偏角を算出し、前記偏角の変化量に基づいて、周波数誤差及びクロック誤差を検出する第2の誤差検出部の機能と、前記第1の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第2の誤差検出部により検出された周波数誤差を補正する第2の周波数誤差補正部の機能と、前記第2の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、GIを除去し有効シンボルを切り出す第2のシンボル切出部の機能と、前記第2のシンボル切出部により切り出された有効シンボルをFFTし、キャリアシンボルを生成する第2のFFT部の機能と、前記第2のFFT部により生成されたキャリアシンボルに対し、前記第2の誤差検出部により検出されたクロック誤差を補正する第2のクロック誤差補正部の機能と、前記第2のクロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第3のシンボル加算部の機能と、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第3のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第2のパイロット抽出部の機能と、を実現させることを特徴とする。 Further, the program according to the present invention extracts the pilot signal from the OFDM wave signal including the pilot signal, and orthogonally demodulates the OFDM wave signal to a computer that measures the OFDM wave signal to generate a baseband signal. The function of the orthogonal demodulator and the baseband signal generated by the orthogonal demodulator are added in units of a predetermined number of symbols on the time axis, and the symbol head position, frequency error and clock error are calculated by guard correlation. The function of the first error detection unit to detect and the first frequency error correction unit that corrects the frequency error detected by the first error detection unit with respect to the baseband signal generated by the quadrature demodulation unit For the function and the baseband signal whose frequency error has been corrected by the first frequency error correction unit, the first error detection unit Based on the detected symbol head position, the function of the first symbol cutout unit that removes the GI and cuts out the effective symbol, and the effective symbol cut out by the first symbol cutout unit are subjected to FFT to obtain a carrier symbol The function of the first FFT unit that generates the synchronous addition of the carrier symbol generated by the first FFT unit for each predetermined symbol, and the function of the first FFT unit that generates the synchronous addition result A correlation value between the synchronous addition result generated by the first symbol addition unit and a plurality of preset patterns, and a pattern detection unit for detecting a pattern having the maximum correlation value Function and a first clock error that corrects the clock error detected by the first error detector for the carrier symbol generated by the first FFT unit. A function of a correction unit, and a function of a second symbol addition unit that synchronously adds a carrier symbol whose clock error has been corrected by the first clock error correction unit for each predetermined symbol and generates a synchronous addition result; A function of a first pilot extraction unit that extracts a pilot signal from a carrier symbol of a synchronous addition result generated by the second symbol addition unit based on the pattern detected by the pattern detection unit; A function of a second error detector that calculates a deviation of the pilot signal extracted by the pilot extractor and detects a frequency error and a clock error based on the variation of the deviation, and the first frequency A second error correction unit that corrects the frequency error detected by the second error detection unit with respect to the baseband signal whose frequency error has been corrected by the error correction unit. Based on the function of the frequency error correction unit and the baseband signal whose frequency error has been corrected by the second frequency error correction unit, the GI is removed based on the symbol head position detected by the first error detection unit. And a function of a second symbol cutout unit that cuts out an effective symbol, a function of a second FFT unit that generates a carrier symbol by performing FFT on the effective symbol cut out by the second symbol cutout unit, A function of a second clock error correction unit that corrects a clock error detected by the second error detection unit with respect to the carrier symbol generated by two FFT units, and a clock generated by the second clock error correction unit. A function of a third symbol addition unit that synchronously adds the carrier symbol with the error corrected for each predetermined symbol and generates a synchronous addition result; Realizing a function of a second pilot extraction unit that extracts a pilot signal from a carrier symbol of a synchronous addition result generated by the third symbol addition unit, based on the pattern detected by the turn detection unit. Features.
以上のように、本発明によれば、信号電力が低レベルの場合であっても、周波数軸上でシンボルの同期加算によりパイロット信号を抽出すると共に、その偏角を時間軸上で観測し、周波数誤差及びクロック誤差を算出するようにした。これにより、正負の方向を含む精度の高い周波数誤差を算出することができ、また、精度の高いクロック誤差を算出することができる。したがって、OFDM波の信号を精度高く測定することが可能となる。 As described above, according to the present invention, even when the signal power is at a low level, the pilot signal is extracted by synchronous addition of symbols on the frequency axis, and the deviation angle is observed on the time axis. The frequency error and clock error were calculated. As a result, a highly accurate frequency error including positive and negative directions can be calculated, and a highly accurate clock error can be calculated. Therefore, it is possible to measure an OFDM wave signal with high accuracy.
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。実施例1によるOFDM波測定装置は、周波数軸上でシンボルの同期加算によりパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号の偏角を時間軸上で観測し、その変化量から、正負の方向を含む周波数誤差及びクロック誤差を算出することを特徴とする。これにより、信号電力が低レベルの場合であっても、精度の高い周波数誤差及びクロック誤差を得ることができ、これらの周波数誤差及びクロック誤差を補正することで、OFDM波の信号を精度高く測定することができる。また、実施例2によるOFDM波測定装置は、周波数軸上でシンボルの同期加算によりパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号の中から振幅値の高いパイロット信号を選択し、選択したパイロット信号の偏角を時間軸上で観測し、その変化量から、正負の方向を含む周波数誤差及びクロック誤差を算出することを特徴とする。これにより、特定の周波数においてキャリアの振幅値が低い、いわゆるマルチパス等を含むOFDM波を受信した場合であっても、OFDM波の信号を精度高く測定することができる。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The OFDM wave measuring apparatus according to the first embodiment extracts a pilot signal by synchronous addition of symbols on the frequency axis, observes the deflection angle of the extracted pilot signal on the time axis, and includes positive and negative directions from the amount of change. A frequency error and a clock error are calculated. As a result, even when the signal power is at a low level, highly accurate frequency and clock errors can be obtained, and by correcting these frequency and clock errors, the OFDM wave signal can be measured with high accuracy. can do. Further, the OFDM wave measuring apparatus according to the second embodiment extracts a pilot signal by synchronous addition of symbols on the frequency axis, selects a pilot signal having a high amplitude value from the extracted pilot signals, and biases the selected pilot signal. An angle is observed on a time axis, and a frequency error and a clock error including positive and negative directions are calculated from the amount of change. Accordingly, even when an OFDM wave including a so-called multipath or the like having a low carrier amplitude value at a specific frequency is received, the signal of the OFDM wave can be measured with high accuracy.
〔実施例1〕
まず、実施例1について説明する。実施例1は、前述のとおり、周波数軸上でシンボルの同期加算によりパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号の偏角を時間軸上で観測し、その変化量から、正負の方向を含む周波数誤差及びクロック誤差を算出することを特徴とする。
[Example 1]
First, Example 1 will be described. In the first embodiment, as described above, a pilot signal is extracted by synchronous addition of symbols on the frequency axis, the deviation angle of the extracted pilot signal is observed on the time axis, and the frequency including the positive and negative directions is determined from the amount of change. An error and a clock error are calculated.
図1は、実施例1によるOFDM波測定装置の構成を示すブロック図である。このOFDM波測定装置1は、周波数変換部11、A/D(Analog/Digital)変換部12、直交復調部13、誤差検出部14、周波数誤差補正部15−1,15−2、シンボル切出部16−1,16−2,16−3、FFT部17−1,17−2,17−3、シンボル加算部18−1,18−2,18−3、SPパターン検出部(パターン検出部)19、クロック誤差補正部20−1,20−2、SP抽出部(パイロット抽出部)21−1,21−2、誤差検出部22、受信電力算出部23、スペクトル算出部24及び遅延プロファイル算出部25を備えている。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an OFDM wave measurement apparatus according to the first embodiment. This OFDM wave measuring apparatus 1 includes a frequency conversion unit 11, an A / D (Analog / Digital)
周波数変換部11は、受信アンテナにて受信したOFDM信号のRF(Radio Frequency:無線周波数)信号を入力し、周波数変換してIF(Intermediate Frequency:中間周波数)信号を生成し、A/D変換部12に出力する。A/D変換部12は、周波数変換部11からIF信号を入力し、アナログのIF信号をデジタルのIF信号に変換し、直交復調部13に出力する。直交復調部13は、A/D変換部12からデジタルのIF信号を入力し、直交復調してI(In-phase:同相),Q(Quadrature:直交位相)のベースバンド信号を生成し、誤差検出部14及び周波数誤差補正部15−1に出力する。
The frequency converter 11 receives an RF (Radio Frequency) signal of the OFDM signal received by the receiving antenna, generates a IF (Intermediate Frequency) signal by frequency conversion, and an A /
誤差検出部14は、直交復調部13からIQのベースバンド信号を入力し、時間軸上の所定のデータ先頭位置を基準にして、4シンボル単位に加算を順次行い、加算結果にガード相間を施してガード相関値を算出し、ガード相関値に基づいてシンボル先頭位置、クロック誤差及び周波数誤差を検出する。ここで、所定のデータ先頭位置は、IQのベースバンド信号の時間軸上における任意の位置を示す。そして、誤差検出部14は、検出したシンボル先頭位置をシンボル切出部16−1,16−2,16−3に出力し、検出したクロック誤差(時間軸上のシンボル加算にて検出したクロック誤差)をクロック誤差補正部20−1に出力し、検出した周波数誤差(時間軸上のシンボル加算にて検出した周波数誤差)を周波数誤差補正部15−1に出力する。ここで、誤差検出部14によるシンボル先頭位置、クロック誤差及び周波数誤差の検出処理は既知であり、その詳細については前述の特許文献3を参照されたい。
The
周波数誤差補正部15−1は、直交復調部13からIQのベースバンド信号を入力すると共に、誤差検出部14から周波数誤差を入力し、入力した周波数誤差に基づいて、ベースバンド信号(IQ信号)における周波数の誤差を補正する。そして、周波数誤差補正部15−1は、周波数誤差(時間軸上のシンボル加算にて検出された周波数誤差)を補正したベースバンド信号を周波数誤差補正部15−2及びシンボル切出部16−1,16−2に出力する。
The frequency error correction unit 15-1 receives the IQ baseband signal from the
シンボル切出部16−1は、周波数誤差補正部15−1から周波数誤差(時間軸上のシンボル加算にて検出された周波数誤差)が補正されたベースバンド信号を入力すると共に、誤差検出部14からシンボル先頭位置を入力する。そして、シンボル切出部16−1は、誤差検出部14において4シンボル単位の加算の基準としたデータ先頭位置からシンボル先頭位置分シフトした位置を基準にして、ベースバンド信号からGIを除去し有効シンボルの信号を切り出す。そして、シンボル切出部16−1は、有効シンボルの信号をFFT部17−1に出力する。
The symbol cutout unit 16-1 receives the baseband signal in which the frequency error (frequency error detected by symbol addition on the time axis) is corrected from the frequency error correction unit 15-1 and the
FFT部17−1は、シンボル切出部16−1から有効シンボルの信号を入力し、FFTしてキャリアシンボルを生成し、キャリアシンボルのFFT出力信号をシンボル加算部18−1に出力する。この場合、FFT部17−1は、シンボル番号が4n番目のキャリアシンボル、シンボル番号が4n+1番目のキャリアシンボル、シンボル番号が4n+2番目のキャリアシンボル及びシンボル番号が4n+3番目のキャリアシンボルの4グループに分け、そのグループ毎にFFT出力信号をシンボル加算部18−1に出力する。nは、0以上の整数である。 The FFT unit 17-1 receives the effective symbol signal from the symbol cutout unit 16-1, performs FFT to generate a carrier symbol, and outputs the carrier symbol FFT output signal to the symbol adder 18-1. In this case, the FFT unit 17-1 divides into four groups of a symbol number of 4nth carrier symbol, a symbol number of 4n + 1th carrier symbol, a symbol number of 4n + 2nd carrier symbol, and a symbol number of 4n + 3rd carrier symbol. The FFT output signal is output to the symbol adder 18-1 for each group. n is an integer of 0 or more.
シンボル加算部18−1は、FFT部17−1からFFT出力信号である4グループのキャリアシンボル(シンボル番号が4n番目のキャリアシンボル、シンボル番号が4n+1番目のキャリアシンボル、シンボル番号が4n+2番目のキャリアシンボル及びシンボル番号が4n+3番目のキャリアシンボル)を入力し、グループ毎にキャリアシンボルの同期加算を行う。すなわち、シンボル加算部18−1は、各グループについて、サブキャリア毎にベクトル加算を行う。そして、シンボル加算部18−1は、グループ毎の同期加算結果であるシンボル番号が4n番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が4n+1番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が4n+2番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が4n+3番目のキャリアシンボルの同期加算結果をSPパターン検出部19に出力する。具体的には、シンボル加算部18−1は、同期加算の処理として、ループフィルタによる加算処理、または移動平均による加算処理を行う。ここで、シンボル加算部18−1による加算処理は既知であり、その詳細については前述の特許文献3を参照されたい。
The symbol adder 18-1 includes four groups of carrier symbols (symbol number is 4nth carrier symbol, symbol number is 4n + 1th carrier symbol, symbol number is 4n + 2nd carrier) that is an FFT output signal from the FFT unit 17-1. Symbol and symbol number 4n + 3rd carrier symbol) are input, and carrier symbols are synchronously added for each group. That is, the symbol addition unit 18-1 performs vector addition for each subcarrier for each group. Then, the symbol addition unit 18-1 performs the synchronous addition result of the 4nth carrier symbol whose symbol number is the synchronous addition result for each group, the synchronous addition result of the 4n + 1th carrier symbol, and the symbol number of 4n + 2th. The synchronous addition result of the carrier symbol and the synchronous addition result of the 4n + 3rd carrier symbol with the symbol number are output to the SP
SPパターン検出部19は、シンボル加算部18−1から4グループの同期加算結果(シンボル番号が4n番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が4n+1番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が4n+2番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が4n+3番目のキャリアシンボルの同期加算結果)を入力する。そして、SPパターン検出部19は、これらの同期加算結果と、予め設定された4つのSPパターンとの間の相関値を算出し、4つの相関値に基づいて、SPの抽出が可能か否かを判定し、SP抽出可またはSP抽出不可の信号を生成し、SP抽出可のときの最大相関値を有するSPパターンを検出する。そして、SPパターン検出部19は、SP抽出不可能であると判定した場合、SP抽出不可の信号をSP抽出部21−1,21−2に出力し、SP抽出可能であると判定した場合、SP抽出可の信号及びSPパターンをSP抽出部21−1,21−2に出力する。ここで、SPパターン検出部19によるSPパターン検出処理は既知であり、その詳細については前述の特許文献3を参照されたい。
The SP
ここで、SPパターン検出部19において、受信信号の電力が低レベルの場合、SPパターンの検出処理開始直後は、同期加算結果と4つのSPパターンとの間の相関値の差はさほど無い。これは、受信信号の電力が低レベルの場合には、1シンボル内にそれぞれ存在する異なる4種類のSP信号(振幅及び位相が異なるSP信号)を、明確に区別することができないからである。同期加算されるシンボル数が増加してSPパターンの検出処理が進むことで、4つの相関値のうちの1つの相関値が他の3つの相関値よりも大きくなる。すなわち、同期加算結果は、同期加算処理が進むに従って、4つのSPパターンのうちの1つのSPパターンに近くなる。これは、受信信号の電力が低レベルの場合であっても、同期加算処理が進むことで、1シンボル内に存在する異なる4種類のSP信号を明確に区別することができるからである。この相関値の違いに基づいて、SP抽出可能及びSPパターン、またはSP抽出不可能が判定される。
Here, in the SP
シンボル切出部16−2及びFFT部17−2は、前述のシンボル切出部16−1及びFFT部17−1と同様の処理をそれぞれ行う。 The symbol cutout unit 16-2 and the FFT unit 17-2 perform the same processes as those of the symbol cutout unit 16-1 and the FFT unit 17-1, respectively.
クロック誤差補正部20−1は、FFT部17−2からFFT出力信号である4グループのキャリアシンボルを入力すると共に、誤差検出部14からクロック誤差(時間軸上のシンボル加算にて検出されたクロック誤差)を入力し、グループ毎に、クロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τを算出し、SP信号の位相を2πfkτ逆回転させることで、クロック誤差を補正し、クロック誤差が補正された4グループのキャリアシンボルをシンボル加算部18−2に出力する。ここで、fkは、サブキャリア番号kにおけるSP信号の中心キャリア周波数を示す。クロック誤差補正部20−1によるクロック誤差補正処理は既知であり、その詳細については前述の特許文献3を参照されたい。
The clock error correction unit 20-1 receives four groups of carrier symbols as FFT output signals from the FFT unit 17-2, and receives a clock error (clock detected by symbol addition on the time axis) from the
シンボル加算部18−2は、クロック誤差補正部20−1からクロック誤差(時間軸上のシンボル加算にて検出されたクロック誤差)が補正された4グループのキャリアシンボルを入力し、シンボル加算部18−1と同様の処理を行い、シンボル番号が4n番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が4n+1番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が4n+2番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が4n+3番目のキャリアシンボルの同期加算結果をSP抽出部21−1に出力する。また、シンボル加算部18−2は、同期加算の回数をカウントし、これを計算シンボル数として誤差検出部22に出力する。
The symbol adder 18-2 receives four groups of carrier symbols in which the clock error (clock error detected by symbol addition on the time axis) is corrected from the clock error corrector 20-1, and the symbol adder 18 -1 is performed, the symbol number is the 4nth carrier symbol synchronous addition result, the symbol number is the 4n + 1 carrier symbol synchronous addition result, the symbol number is the 4n + 2nd carrier symbol synchronous addition result, and the symbol number Outputs the synchronous addition result of the 4n + 3rd carrier symbol to the SP extraction unit 21-1. The symbol adder 18-2 counts the number of times of synchronous addition, and outputs this to the
SP抽出部21−1は、シンボル加算部18−2から4グループの同期加算結果を入力すると共に、SPパターン検出部19からSP抽出不可、またはSP抽出可及びSPパターンを入力する。そして、SP抽出部21−1は、SP抽出不可を入力した場合、SP抽出処理を行わない。一方、SP抽出部21−1は、SP抽出可を入力した場合、SPパターンに基づいて4グループの同期加算結果からSP信号を抽出すると共に、CP信号を抽出し、抽出したSP信号及びCP信号を誤差検出部22に出力する。
The SP extraction unit 21-1 receives the four groups of synchronous addition results from the symbol addition unit 18-2, and inputs the SP extraction impossibility or SP extraction enabled and the SP pattern from the SP
誤差検出部22は、SP抽出部21−1からSP信号及びCP信号を入力すると共に、シンボル加算部18−2から同期加算の回数を示す計算シンボル数を入力し、OFDM波の左端の最も周波数の低いSP信号及び右端の最も周波数の高いCP信号を観測し、これらのSP信号及びCP信号の1シンボルあたりの偏角変化量が安定する計算シンボル数以上になった段階で、これらのSP信号及びCP信号について時間軸上で偏角を算出し、周波数誤差及びクロック誤差を検出する。そして、誤差検出部22は、検出した周波数誤差(周波数軸上のシンボル加算及び時間軸上の偏角算出にて検出した周波数誤差)を周波数誤差補正部15−2に出力すると共に、検出したクロック誤差(周波数軸上のシンボル加算及び時間軸上の偏角算出にて検出したクロック誤差)をクロック誤差補正部20−2に出力する。周波数誤差検出部22の処理の詳細については後述する。
The
周波数誤差補正部15−2は、周波数誤差補正部15−1から周波数誤差(時間軸上のシンボル加算にて検出された周波数誤差)が補正されたベースバンド信号を入力すると共に、誤差検出部22から周波数誤差(周波数軸上のシンボル加算及び時間軸上の偏角算出にて検出された周波数誤差)を入力し、入力した周波数誤差に基づいて、再度、周波数誤差補正部15−1と同様の処理を行い、入力したベースバンド信号における周波数誤差を補正する。そして、周波数誤差補正部15−2は、周波数誤差(周波数軸上のシンボル加算及び時間軸上の偏角算出にて検出された周波数誤差)を補正したベースバンド信号をシンボル切出部16−3に出力する。
The frequency error correction unit 15-2 receives the baseband signal in which the frequency error (frequency error detected by symbol addition on the time axis) is corrected from the frequency error correction unit 15-1, and the
シンボル切出部16−3及びFFT部17−3は、シンボル切出部16−1及びFFT部17−1と同様の処理を行う。クロック誤差補正部20−2は、FFT部17−3からFFT出力信号である4グループのキャリアシンボルを入力すると共に、誤差検出部22からクロック誤差(周波数軸上のシンボル加算及び時間軸上の偏角算出にて検出したクロック誤差)を入力し、クロック誤差補正部20−1と同様の処理を行い、グループ毎に、キャリアシンボルのクロック誤差を補正する。そして、クロック誤差補正部20−2は、クロック誤差(周波数軸上のシンボル加算及び時間軸上の偏角算出にて検出したクロック誤差)を補正した4グループのキャリアシンボルをシンボル加算部18−3に出力する。
The symbol cutout unit 16-3 and the FFT unit 17-3 perform the same processing as the symbol cutout unit 16-1 and the FFT unit 17-1. The clock error correction unit 20-2 receives four groups of carrier symbols, which are FFT output signals, from the FFT unit 17-3, and receives a clock error (symbol addition on the frequency axis and deviation on the time axis) from the
シンボル加算部18−3及びSP抽出部21−2は、シンボル加算部18−1及びSP抽出部21−1と同様の処理を行う。受信電力算出部23、スペクトル算出部24及び遅延プロファイル算出部25は、SP抽出部21−2からSP信号を入力し、OFDM信号の受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルをそれぞれ算出する。尚、OFDM信号の受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルの算出手法は既知であるから、ここでは詳細な説明を省略する。また、SP抽出部21−2は、SP信号以外のパイロット信号を抽出し、受信電力算出部23、スペクトル算出部24及び遅延プロファイル算出部25は、そのパイロット信号を用いて、受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルをそれぞれ算出するようにしてもよい。
The symbol adder 18-3 and the SP extractor 21-2 perform the same processing as the symbol adder 18-1 and the SP extractor 21-1. The received
(誤差検出部)
次に、図1に示した誤差検出部22について詳細に説明する。前述のとおり、誤差検出部22は、SP抽出部21−1からSP信号及びCP信号を入力すると共に、シンボル加算部18−2から同期加算の回数を示す計算シンボル数を入力し、OFDM波の左端の最も周波数の低いSP信号及び右端の最も周波数の高いCP信号を観測し、これらのSP信号及びCP信号の1シンボルあたりの偏角変化量が安定する計算シンボル数以上になった段階で、これらのSP信号及びCP信号について時間軸上で偏角を算出し、周波数誤差及びクロック誤差を検出する。
(Error detection unit)
Next, the
図2は、誤差検出部22がSP抽出部21−1から入力したSP信号の推移イメージを示す。具体的には、誤差検出部22がSP抽出部21−1から入力したSP信号について、同じキャリア位置のSP信号を時系列に観測し、IQ軸上にプロットしたイメージ(M番目のシンボルにおけるSP信号の位置及びN番目のシンボルにおけるSP信号の位置)を示している。N>Mとする。(1)は周波数誤差及びクロック誤差(以下、総称して誤差という。)がない場合、(2)は誤差がある場合を示す。
FIG. 2 shows a transition image of the SP signal input by the
図2(1)に示すように、誤差がない場合、SP信号は、IQ軸の原点を通る直線上にプロットされ、SP信号の偏角α1は、どの時間(シンボル)で観測しても変わらない。これに対し、図2(2)に示すように、誤差がある場合、SP信号は直線上にプロットされず、SP信号の偏角α1,α2は、時間の経過と共に変化する。また、この場合のSP信号の偏角の変化量(1つのOFDMシンボル間に変化する偏角の量)は、キャリアシンボルによって異なる。 As shown in FIG. 2 (1), when there is no error, the SP signal is plotted on a straight line passing through the origin of the IQ axis, and the deflection angle α1 of the SP signal changes at any time (symbol). Absent. On the other hand, as shown in FIG. 2B, when there is an error, the SP signal is not plotted on a straight line, and the deflection angles α1 and α2 of the SP signal change with the passage of time. In this case, the amount of change in the declination of the SP signal (the amount of declination changing between one OFDM symbol) varies depending on the carrier symbol.
図3は、送受信機間の周波数誤差及びクロック誤差とパイロットキャリアの中心周波数の関係を示す図である。(1)における縦の実線及び(2)〜(4)における縦の点線は、各OFDMキャリアにおける中心周波数の位置を示す。(2)に示すように、OFDMキャリアが周波数誤差Δfcのみを含む場合、全てのキャリアシンボルの中心周波数は、一律にΔfcだけずれる。このため、全てのキャリアシンボルについて、偏角の変化量は同じとなる。(3)に示すように、OFDMキャリアがクロック誤差Δfclkのみを含む場合、中央の位置(0)にあるキャリアシンボルから周波数位置が離れるほど、キャリアシンボルのクロック誤差Δfclkは大きくなる。したがって、(4)に示すように、OFDMキャリアが周波数誤差及びクロック誤差を含む場合、誤差は周波数誤差Δfcとクロック誤差Δfclkの和となる。このため、キャリアシンボルの偏角の変化量は、キャリアシンボルの周波数位置によって異なることになる。そこで、誤差検出部22は、複数のキャリアシンボルについて、それぞれの偏角の変化量を算出し、その変化量から周波数誤差及びクロック誤差を検出する。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the frequency error and clock error between the transceiver and the center frequency of the pilot carrier. The vertical solid line in (1) and the vertical dotted line in (2) to (4) indicate the position of the center frequency in each OFDM carrier. As shown in (2), when the OFDM carrier includes only the frequency error Δfc, the center frequencies of all carrier symbols are uniformly shifted by Δfc. For this reason, the amount of change in declination is the same for all carrier symbols. As shown in (3), when the OFDM carrier includes only the clock error Δfclk, the carrier symbol clock error Δfclk increases as the frequency position moves away from the carrier symbol at the center position (0). Therefore, as shown in (4), when the OFDM carrier includes a frequency error and a clock error, the error is the sum of the frequency error Δfc and the clock error Δfclk. For this reason, the amount of change in the deviation angle of the carrier symbol differs depending on the frequency position of the carrier symbol. Therefore, the
図4(1)は、OFDM波の左端の最も周波数の低いSP信号(左端SP信号)におけるIQ軸上の推移例を示す図であり、図4(2)は、OFDM波の右端の最も周波数の高いCP信号(右端CP信号)におけるIQ軸上の推移例を示す図であり、図4(3)は、左端SP信号における偏角の変化量θの推移例を示す図である。図4(1)(2)に示すように、左端SP信号及び右端CP信号共に、シンボルが進むに従い、その位置は誤差によって回転するが、所定シンボル以上の計算シンボルになると、それ以降は、IQ軸上の原点を中心とした円周上を回転するようになる。また、図4(3)に示すように、左端SP信号は、所定シンボル以上の計算シンボルになると、1シンボルあたりの偏角の変化量θが安定するようになる。これは、右端CP信号についても同様である。したがって、誤差検出部22は、1シンボルあたりの偏角の変化量θが安定した段階で(所定の計算シンボル数以上になった段階で)、誤差検出に用いる偏角の変化量として、1シンボルあたりの偏角の変化量θを求めればよい。
FIG. 4 (1) is a diagram showing a transition example on the IQ axis of the SP signal having the lowest frequency at the left end of the OFDM wave (left end SP signal), and FIG. 4 (2) is the frequency at the right end of the OFDM wave. FIG. 4C is a diagram showing a transition example on the IQ axis of a high CP signal (right end CP signal), and FIG. 4C is a diagram showing a transition example of the change amount θ of the deflection angle in the left end SP signal. As shown in FIGS. 4 (1) and (2), both the left-end SP signal and the right-end CP signal are rotated by error as the symbol advances. It rotates on the circumference around the origin on the axis. Also, as shown in FIG. 4 (3), when the left end SP signal becomes a calculation symbol of a predetermined symbol or more, the variation amount θ of the declination per symbol becomes stable. The same applies to the right end CP signal. Therefore, the
図5は、実施例1において観測対象となる左端SP信号及び右端CP信号を説明する図である。図5に示すように、左端SP信号は、周波数軸上の中心キャリアの位置から周波数が低い方向へ2808本目のキャリア位置の信号であり、最も周波数の低いSP信号である。また、右端CP信号は、周波数軸上の中心キャリアの位置から周波数が高い方向へ2808本目のキャリア位置の信号であり、最も周波数が高いCP信号である。誤差検出部22は、SP抽出部21−1から入力したSP信号及びCP信号のうち、図5に示した位置の左端SP信号及び右端CP信号を観測し、図4に示したように、左端SP信号及び右端CP信号の1シンボルあたりの偏角変化量が安定した段階で、それぞれの偏角の変化量を算出し、それらの変化量から周波数誤差及びクロック誤差を検出する。
FIG. 5 is a diagram for explaining the left end SP signal and the right end CP signal to be observed in the first embodiment. As shown in FIG. 5, the leftmost SP signal is a signal at the 2808th carrier position in the direction of lower frequency from the position of the center carrier on the frequency axis, and is the SP signal with the lowest frequency. The rightmost CP signal is a signal at the 2808th carrier position in the direction of higher frequency from the position of the center carrier on the frequency axis, and is the CP signal with the highest frequency. The
図6は、実施例1による誤差検出部22の処理を示すフローチャートである。まず、誤差検出部22は、SP抽出部21−1からSP信号及びCP信号を入力すると共に、シンボル加算部18−2から同期加算の回数を示す計算シンボル数を入力する(ステップS601)。そして、誤差検出部22は、入力した計算シンボル数から予め設定されたM番目のシンボル(Mシンボル目)を判定すると、Mシンボル目のSP信号及びCP信号のうちの左端SP信号におけるIQ値(ISP(M),QSP(M))及び右端CP信号におけるIQ値(ICP(M),QCP(M))をメモリに格納する(ステップS602)。ここで、Mは、左端SP信号及び右端CP信号において1シンボルあたりの偏角変化量が安定する計算シンボル数以上になった段階のシンボル数であり、左端SP信号及び右端CP信号が配置されたシンボルを指定するための、予め設定された値が用いられる。後述する実施例2においても同様である。
FIG. 6 is a flowchart illustrating the processing of the
誤差検出部22は、入力した計算シンボル数から予め設定されたN(>M)番目のシンボル(Nシンボル目)を判定すると、Nシンボル目のSP信号及びCP信号のうちの左端SP信号におけるIQ値(ISP(N),QSP(N))及び右端CP信号におけるIQ値(ICP(N),QCP(N))をメモリに格納する(ステップS603)。ここで、Nは、左端SP信号及び右端CP信号において1シンボルあたりの偏角変化量が安定する計算シンボル数以上になった段階の前記Mよりも大きいシンボル数であり、左端SP信号及び右端CP信号が配置されたシンボルを指定するための、予め設定された値が用いられる。後述する実施例2においても同様である。
When the
尚、誤差検出部22は、ステップS602及びステップS603において、左端SP信号及び右端CP信号の1シンボルあたりの偏角変化量が安定する計算シンボル数以上になった段階として、入力した計算シンボル数から予め設定されたM,Nシンボル目を判定するようにしたが、図4に示したように、左端SP信号及び右端CP信号の1シンボルあたりの偏角変化量が安定した段階を判定し、その後の左端SP信号及び右端CP信号が配置されたシンボルをMシンボル目とし、Mよりも大きく、左端SP信号及び右端CP信号が配置されたシンボルをNシンボル目として判定するようにしてもよい。例えば、誤差検出部22は、所定数のシンボル毎に、左端SP信号及び右端CP信号の1シンボルあたりの偏角変化量を算出し、その偏角変化量の変化が一定のしきい値以下になったときに、前述の安定した段階であると判定してもよい。また、誤差検出部22は、入力した計算シンボル数を用いて、所定数のシンボル毎に、左端SP信号及び右端CP信号の振幅値を算出し、その振幅値の平均値についてその変化が一定のしきい値以下になったときに、前述の安定した段階であると判定してもよい。後述する実施例2においても同様である。
Note that the
誤差検出部22は、メモリから、Mシンボル目の左端SP信号のIQ値(ISP(M),QSP(M))及び右端CP信号のIQ値(ICP(M),QCP(M))、並びに、Nシンボル目の左端SP信号のIQ値(ISP(N),QSP(N))及び右端CP信号のIQ値(ICP(N),QCP(N))を読み出し、以下の式により、これらのIQ値を用いて、左端SP信号における1シンボルあたりの偏角変化量(回転量)θSP及び右端CP信号における1シンボルあたりの偏角変化量θCPを算出する(ステップS604)。
[数式1]
θSP={atan(QSP(N)/ISP(N))−atan(QSP(M)/ISP(M))}/(N−M) ・・・(1)
[数式2]
θCP={atan(QCP(N)/ICP(N))−atan(QCP(M)/ICP(M))}/(N−M) ・・・(2)
The
[Formula 1]
θ SP = {atan (Q SP (N) / I SP (N)) − atan (Q SP (M) / I SP (M))} / (N−M) (1)
[Formula 2]
θ CP = {atan (Q CP (N) / I CP (N)) − atan (Q CP (M) / I CP (M))} / (N−M) (2)
誤差検出部22は、ステップS604にて算出した左端SP信号の偏角変化量θSP及び右端CP信号の偏角変化量θCPを、以下の式により、左端SP信号の中心周波数のずれ量ΔFSP及び右端CP信号の中心周波数のずれ量ΔFCPに変換する(ステップS605)。
[数式3]
ΔFSP=θSP/1.008e-3/2/π ・・・(3)
[数式4]
ΔFCP=θCP/1.008e-3/2/π ・・・(4)
ここで、1.008e-3はOFDMシンボル長(sec)を示す。
[Formula 3]
ΔF SP = θ SP /1.008e −3 / 2 / π (3)
[Formula 4]
ΔF CP = θ CP /1.008e −3 / 2 / π (4)
Here, 1.008e −3 indicates the OFDM symbol length (sec).
誤差検出部22は、以下の式により、ステップS605にて変換した左端SP信号の中心周波数のずれ量ΔFSP及び右端CP信号の中心周波数のずれ量ΔFCPを用いて、周波数誤差Δfc及びクロック誤差Δfclkを算出し、周波数誤差Δfcを周波数誤差補正部15−2に出力し、クロック誤差Δfclkをクロック誤差補正部20−2に出力する(ステップS606)。
[数式5]
Δfc=(ΔFCP+ΔFSP)/2 ・・・(5)
[数式6]
Δfclk=(ΔFCP−ΔFSP)×8192/5616 ・・・(6)
ここで、FFTサイズを8192とし、サブキャリア本数を5617とする。これにより、周波数誤差Δfc及びクロック誤差Δfclkは、同時に算出される。
The
[Formula 5]
Δfc = (ΔF CP + ΔF SP ) / 2 (5)
[Formula 6]
Δfclk = (ΔF CP −ΔF SP ) × 8192/5616 (6)
Here, the FFT size is 8192, and the number of subcarriers is 5617. Thereby, the frequency error Δfc and the clock error Δfclk are calculated simultaneously.
ステップS606における前記数式(5)(6)について詳細に説明する。右端CP信号の中心周波数のずれ量ΔFCPは、全てのキャリアにおける一定の周波数誤差Δfcと、FFT時のクロック誤差の成分とによって定まる。FFT時にはクロックは中央キャリアに合わせられており、右端CP信号は中央キャリアの位置から周波数が高い方向へ2808本目のキャリア位置にあることから、右端CP信号のクロック誤差の成分は、Δfclk×2808/8192となる。したがって、右端CP信号の中心周波数のずれ量ΔFCPは、以下の式で表される。
[数式7]
ΔFCP=Δfc+Δfclk×2808/8192 ・・・(7)
The mathematical formulas (5) and (6) in step S606 will be described in detail. The shift amount ΔF CP of the center frequency of the right end CP signal is determined by a constant frequency error Δfc in all carriers and a clock error component at the time of FFT. At the time of FFT, the clock is aligned with the center carrier, and the right end CP signal is located at the 2808th carrier position in the direction of higher frequency from the position of the center carrier. Therefore, the clock error component of the right end CP signal is Δfclk × 2808 / 8192. Therefore, the shift amount ΔF CP of the center frequency of the right end CP signal is expressed by the following equation.
[Formula 7]
ΔF CP = Δfc + Δfclk × 2808/8192 (7)
左端SP信号の中心周波数のずれ量ΔFSPも、右端CP信号と同様に、全てのキャリアにおける一定の周波数誤差Δfcと、FFT時のクロック誤差の成分とによって定まる。また、左端SP信号は中心キャリアの位置から周波数が低い方向へ2808本目のキャリア位置にあることから、左端SP信号のクロック誤差の成分は、右端CP信号とは異なり負の値となり、Δfclk×(−2808)/8192となる。したがって、左端SP信号の中心周波数のずれ量ΔFSPは、以下の式で表される。
[数式8]
ΔFSP=Δfc+Δfclk×(−2808)/8192 ・・・(8)
これにより、前記数式(7)(8)から前記数式(5)(6)が導出される。
Similarly to the right end CP signal, the shift amount ΔF SP of the center frequency of the left end SP signal is also determined by a constant frequency error Δfc in all carriers and a clock error component at the time of FFT. Further, since the left end SP signal is located at the 2808th carrier position in the direction of lower frequency from the position of the center carrier, the clock error component of the left end SP signal is a negative value unlike the right end CP signal, and Δfclk × ( -2808) / 8192. Therefore, the shift amount ΔF SP of the center frequency of the left end SP signal is expressed by the following equation.
[Formula 8]
ΔF SP = Δfc + Δfclk × (−2808) / 8192 (8)
Thereby, the formulas (5) and (6) are derived from the formulas (7) and (8).
以上のように、実施例1のOFDM波測定装置1によれば、シンボル加算部18−2は、4グループのキャリアシンボルの同期加算を行うと共に、同期加算の回数を示す計算シンボル数をカウントし、SP抽出部21-1は、4グループのキャリアシンボルの同期加算結果から、SPパターン検出部19により検出されたSPパターンに基づいて、SP信号を抽出すると共に、CP信号も抽出するようにした。そして、誤差検出部22は、SP抽出部21−1により抽出されたSP信号及びCP信号のうち、左端SP信号及び右端CP信号を観測し、所定の計算シンボル数以上になった段階で、これらのSP信号及びCP信号について時間軸上で偏角を算出し、周波数誤差及びクロック誤差を検出するようにした。そして、周波数誤差補正部15−2は、誤差検出部22により検出された周波数誤差を補正し、クロック誤差補正部20−2は、誤差検出部22により検出されたクロック誤差を補正し、シンボル加算部18−3は、クロック誤差を補正した後のキャリアシンボルにおけるSP信号を同期加算し、SP抽出部21−2は、この同期加算結果からSP信号を抽出し、受信電力算出部23、スペクトル算出部24及び遅延プロファイル算出部25は、抽出したSP信号に基づいてOFDM波の信号を測定するようにした。
As described above, according to the OFDM wave measuring apparatus 1 of the first embodiment, the symbol adder 18-2 performs synchronous addition of four groups of carrier symbols and counts the number of calculated symbols indicating the number of synchronous additions. The SP extraction unit 21-1 extracts the SP signal and the CP signal based on the SP pattern detected by the SP
従来は、絶対値の周波数誤差を検出した後、周波数誤差の方向を判定するために、SP信号電力がピーク値となる計算シンボル数を求める等の複雑な処理が必要であった。これに対し、実施例1では、SP信号等の偏角を時間軸上で観測し、その変化量から正負の方向を含む周波数誤差を算出するようにしたから、従来よりも少ない計算量にて簡易な手法で、精度の高い周波数誤差を算出することができる。また、従来は、時間軸上の加算処理及びガード相関処理によりクロック誤差を算出していたのに対し、実施例1では、周波数軸上でシンボル加算によりパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号の偏角を時間軸上で観測し、その変化量からクロック誤差を算出するようにした。これにより、従来よりも精度の高いクロック誤差を算出することができる。したがって、受信電力が低レベルの場合であっても、精度の高い周波数誤差及びクロック誤差が算出され、これらの誤差が補正されるから、OFDM波の信号を精度高く測定することが可能となる。つまり、受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルを精度高く測定することが可能となる。 Conventionally, in order to determine the direction of the frequency error after detecting the frequency error of the absolute value, complicated processing such as obtaining the number of calculation symbols at which the SP signal power reaches the peak value has been required. On the other hand, in the first embodiment, the deviation angle of the SP signal or the like is observed on the time axis, and the frequency error including the positive and negative directions is calculated from the amount of change. A highly accurate frequency error can be calculated with a simple method. Conventionally, the clock error is calculated by the addition processing on the time axis and the guard correlation processing, whereas in the first embodiment, the pilot signal is extracted by symbol addition on the frequency axis, and the extracted pilot signal The declination was observed on the time axis, and the clock error was calculated from the amount of change. This makes it possible to calculate a clock error with higher accuracy than in the past. Therefore, even when the received power is at a low level, a highly accurate frequency error and clock error are calculated, and these errors are corrected. Therefore, it is possible to measure an OFDM wave signal with high accuracy. That is, the received power, spectrum, and delay profile can be measured with high accuracy.
〔実施例2〕
次に、実施例2について説明する。実施例2は、特定の周波数においてキャリアの振幅値が低い、いわゆるマルチパス等を含むOFDM波の信号を精度高く測定するために、周波数軸上でシンボルの同期加算によりパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号の中から振幅値の高いパイロット信号を選択し、選択したパイロット信号の偏角を時間軸上で観測し、その変化量から、正負の方向を含む周波数誤差及びクロック誤差を算出することを特徴とする。
[Example 2]
Next, Example 2 will be described. In the second embodiment, a pilot signal is extracted by synchronous addition of symbols on the frequency axis in order to accurately measure an OFDM wave signal including a so-called multipath having a low carrier amplitude value at a specific frequency. Select a pilot signal with a high amplitude value from the selected pilot signals, observe the declination of the selected pilot signal on the time axis, and calculate the frequency error and clock error including positive and negative directions from the amount of change. It is characterized by.
実施例2によるOFDM波測定装置1は、図1に示した実施例1によるOFDM波測定装置1と同じ構成であるが、実施例1の誤差検出部22とは異なる処理を行う。周波数変換部11、A/D変換部12、直交復調部13、誤差検出部14、周波数誤差補正部15−1,15−2、シンボル切出部16−1,16−2,16−3、FFT部17−1,17−2,17−3、シンボル加算部18−1,18−2,18−3、SPパターン検出部19、クロック誤差補正部20−1,20−2、SP抽出部21−1,21−2、受信電力算出部23、スペクトル算出部24及び遅延プロファイル算出部25は、実施例1と同様であるので、ここでは説明を省略する。
The OFDM wave measuring apparatus 1 according to the second embodiment has the same configuration as the OFDM wave measuring apparatus 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1, but performs processing different from that of the
実施例2の誤差検出部22は、SP抽出部21−1からSP信号及びCP信号を入力すると共に、シンボル加算部18−2から同期加算の回数を示す計算シンボル数を入力し、予め設定された範囲A,B内で最も振幅値が高いSP1信号及びSP2信号をそれぞれ選択し、SP1信号及びSP2信号の1シンボルあたりの偏角変化量が安定する計算シンボル数以上になった段階で、選択したSP1信号及びSP2信号について時間軸上の偏角を算出し、周波数誤差及びクロック誤差を検出する。
The
(誤差検出部)
次に、実施例2の誤差検出部22について詳細に説明する。図7は、実施例2において選択されるSP1信号及びSP2信号を説明する図である。図7に示すように、周波数軸上で、SP1信号が選択される範囲A及びSP2信号が選択される範囲Bが予め設定されている。ここで、SP1信号の中心周波数は、SP2信号の中心周波数よりも低いものとする。範囲A内の複数のSP信号のうち、最も振幅値が高いSP信号としてSP1信号が選択され、範囲B内の複数のSP信号のうち、最も振幅値が高いSP信号としてSP2信号が選択される。選択されたSP1信号が、周波数軸上の中心キャリアの位置から周波数が低い方向へa本目のキャリア位置の信号であり、SP2信号が、周波数軸上の中心キャリアの位置から周波数が高い方向へb本目のキャリア位置の信号であるとすると、SP1信号は、中心キャリアから周波数が低い方向へa×Δf(Hz)離れた位置にあり、SP2信号は、中心キャリアから周波数が高い方向へb×Δf(Hz)離れた位置にある。ここで、Δfはキャリア間隔の周波数を示す。
(Error detection unit)
Next, the
例えば、周波数軸上でキャリアが配置されている周波数領域において、SP1信号が選択される範囲Aとして、最も周波数の低いSP信号を含む範囲であって、最も周波数の低いキャリア位置から1/4の範囲が予め設定され、SP2信号が選択される範囲Bとして、最も周波数の高いSP信号を含む範囲であって、最も周波数の高いキャリア位置から1/4の範囲が予め設定される。これにより、周波数が近い範囲A,Bが設定されている場合に比べ、SP1信号の中心周波数とSP2信号の中心周波数とが離れることになり、偏角の差が大きくなるから、精度の高い周波数誤差及びクロック誤差を算出することができる。 For example, in the frequency region in which carriers are arranged on the frequency axis, the range A in which the SP1 signal is selected is a range including the SP signal having the lowest frequency and is ¼ from the carrier position having the lowest frequency. As the range B in which the range is preset and the SP2 signal is selected, a range including the SP signal with the highest frequency and a range of ¼ from the carrier position with the highest frequency is preset. As a result, the center frequency of the SP1 signal and the center frequency of the SP2 signal are separated from each other as compared with the case where the ranges A and B where the frequencies are close to each other, and the difference in the declination becomes large. Errors and clock errors can be calculated.
図8は、実施例2による誤差検出部22の処理を示すフローチャートである。まず、誤差検出部22は、図6に示したステップS601と同様に、SP抽出部21−1からSP信号及びCP信号を入力すると共に、シンボル加算部18−2から同期加算の回数を示す計算シンボル数を入力する(ステップS801)。
FIG. 8 is a flowchart illustrating the processing of the
誤差検出部22は、入力した計算シンボル数から予め設定されたMシンボル目を判定すると、Mシンボル目において、予め設定された範囲A内の複数のSP信号について振幅値をそれぞれ算出し、最も振幅値が高いSP信号としてSP1信号(中心キャリアからa本目のキャリア、図7を参照)を選択すると共に、予め設定された範囲B内の複数のSP信号について振幅値をそれぞれ算出し、最も振幅値が高いSP信号としてSP2信号(中心キャリアからb本目のキャリア)を選択する(ステップS802)。
When the
尚、誤差検出部22は、予め設定されたMシンボル目よりも前のシンボルにおいて、前記と同様の処理により、SP1信号及びSP2信号を選択するようにしてもよい。
Note that the
誤差検出部22は、Mシンボル目において、ステップS802にて選択したSP1信号のIQ値(ISP1(M),QSP1(M))及びSP2信号のIQ値(ISP2(M),QSP2(M))をメモリに格納する(ステップS803)。そして、誤差検出部22は、入力した計算シンボル数から予め設定されたN(>M)シンボル目を判定すると、ステップS802にて選択した同じキャリア位置のSP1信号のIQ値(ISP1(N),QSP1(N))、及び同じキャリア位置のSP2信号のIQ値(ISP2(N),QSP2(N))をメモリに格納する(ステップS804)。
In the Mth symbol, the
誤差検出部22は、メモリから、Mシンボル目のSP1信号のIQ値(ISP1(M),QSP1(M))及びSP2信号のIQ値(ISP2(M),QSP2(M))、並びに、Nシンボル目のSP1信号のIQ値(ISP1(N),QSP1(N))及びSP2信号のIQ値(ISP2(N),QSP2(N))を読み出し、以下の式により、これらのIQ値を用いて、SP1信号における1シンボルあたりの偏角変化量(回転量)θSP1及びSP2信号における1シンボルあたりの偏角変化量θSP2を算出 する(ステップS805)。
[数式9]
θSP1={atan(QSP1(N)/ISP1(N))−atan(QSP1(M)/ISP1(M))}/(N−M) ・・・(9)
[数式10]
θSP2={atan(QSP2(N)/ISP2(N))−atan(QSP2(M)/ISP2(M))}/(N−M) ・・・(10)
The
[Formula 9]
θ SP1 = {atan (Q SP1 (N) / I SP1 (N)) − atan (Q SP1 (M) / I SP1 (M))} / (N−M) (9)
[Formula 10]
θ SP2 = {atan (Q SP2 (N) / I SP2 (N)) − atan (Q SP2 (M) / I SP2 (M))} / (N−M) (10)
誤差検出部22は、ステップS805にて算出したSP1信号の偏角変化量θSP1及びSP2信号の偏角変化量θSP2を、以下の式により、SP1信号の中心周波数のずれ量ΔFSP1及びSP2信号の中心周波数のずれ量ΔFSP2に変換する(ステップS806)。
[数式11]
ΔFSP1=θSP1/1.008e-3/2/π ・・・(11)
[数式12]
ΔFSP2=θSP2/1.008e-3/2/π ・・・(12)
ここで、1.008e-3はOFDMシンボル長(sec)を示す。
The
[Formula 11]
ΔF SP1 = θ SP1 /1.008e −3 / 2 / π (11)
[Formula 12]
ΔF SP2 = θ SP2 /1.008e −3 / 2 / π (12)
Here, 1.008e −3 indicates the OFDM symbol length (sec).
誤差検出部22は、以下の式により、ステップS806にて変換したSP1信号の中心周波数のずれ量ΔFSP1及びSP2信号の中心周波数のずれ量ΔFSP2を用いて、周波数誤差Δfc及びクロック誤差Δfclkを算出し、周波数誤差Δfcを周波数誤差補正部15−2に出力し、クロック誤差Δfclkをクロック誤差補正部20−2に出力する(ステップS807)。
[数式13]
Δfc=(a×ΔFSP2+b×ΔFSP1)/(a+b) ・・・(13)
[数式14]
Δfclk=(ΔFSP2−ΔFSP1)×8192/(a+b) ・・・(14)
ここで、FFTサイズを8192とし、サブキャリア本数を5617とする。これにより、周波数誤差Δfc及びクロック誤差Δfclkは、同時に算出される。
The
[Formula 13]
Δfc = (a × ΔF SP2 + b × ΔF SP1 ) / (a + b) (13)
[Formula 14]
Δfclk = (ΔF SP2 −ΔF SP1 ) × 8192 / (a + b) (14)
Here, the FFT size is 8192, and the number of subcarriers is 5617. Thereby, the frequency error Δfc and the clock error Δfclk are calculated simultaneously.
ステップS807における前記数式(13)(14)について詳細に説明する。SP1信号の中心周波数のずれ量ΔFSP1は、全てのキャリアにおける一定の周波数誤差Δfcと、FFT時のクロック誤差の成分とによって定まる。FFT時にはクロックは中央キャリアに合わせられており、SP1信号は中心キャリアの位置から周波数が低い方向へa本目のキャリア位置にあることから、SP1信号のクロック誤差の成分は、Δfclk×(−a)/8192となる。したがって、SP1信号の中心周波数のずれ量ΔFSP1は、以下の式で表される。
[数式15]
ΔFSP1=Δfc+Δfclk×(−a)/8192 ・・・(15)
The mathematical formulas (13) and (14) in step S807 will be described in detail. The shift amount ΔF SP1 of the center frequency of the SP1 signal is determined by a constant frequency error Δfc in all carriers and a clock error component at the time of FFT. At the time of FFT, the clock is aligned with the center carrier, and since the SP1 signal is located at the a-th carrier position in the direction of lower frequency from the position of the center carrier, the clock error component of the SP1 signal is Δfclk × (−a). / 8192. Therefore, the shift amount ΔF SP1 of the center frequency of the SP1 signal is expressed by the following equation.
[Formula 15]
ΔF SP1 = Δfc + Δfclk × (−a) / 8192 (15)
SP2信号の中心周波数のずれ量ΔFSP2も、SP1信号と同様に、全てのキャリアにおける一定の周波数誤差Δfcと、FFT時のクロック誤差の成分とによって定まる。また、SP2信号は中心キャリアの位置から周波数が高い方向へb本目のキャリア位置にあることから、SP2信号のクロック誤差の成分は、SP1信号とは異なり正の値となり、Δfclk×b/8192となる。したがって、SP2信号の中心周波数のずれ量ΔFSP2は、以下の式で表される。
[数式16]
ΔFSP2=Δfc+Δfclk×b/8192 ・・・(16)
これにより、前記数式(15)(16)から前記数式(13)(14)が導出される。
Similarly to the SP1 signal, the shift amount ΔF SP2 of the center frequency of the SP2 signal is also determined by a constant frequency error Δfc in all carriers and a clock error component at the time of FFT. Further, since the SP2 signal is located at the b-th carrier position in the direction of higher frequency from the position of the center carrier, the component of the clock error of the SP2 signal is a positive value unlike the SP1 signal, and Δfclk × b / 8192. Become. Therefore, the shift amount ΔF SP2 of the center frequency of the SP2 signal is expressed by the following equation.
[Formula 16]
ΔF SP2 = Δfc + Δfclk × b / 8192 (16)
Thereby, the formulas (13) and (14) are derived from the formulas (15) and (16).
以上のように、実施例2のOFDM波測定装置1によれば、シンボル加算部18−2は、4グループのキャリアシンボルの同期加算を行うと共に、同期加算の回数を示す計算シンボル数をカウントし、SP抽出部21-1は、4グループのキャリアシンボルの同期加算結果から、SPパターン検出部19により検出されたSPパターンに基づいて、SP信号を抽出すると共に、CP信号も抽出するようにした。そして、誤差検出部22は、SP抽出部21−1により抽出されたSP信号であって、所定範囲A,B内のSP信号のうち最も振幅値が高いSP1信号及びSP2信号をそれぞれ選択し、選択したSP1信号及びSP2信号を観測し、所定の計算シンボル数以上になった段階で、これらのSP1信号及びSP2信号について時間軸上で偏角を算出し、周波数誤差及びクロック誤差を検出するようにした。そして、周波数誤差補正部15−2は、誤差検出部22により検出された周波数誤差を補正し、クロック誤差補正部20−2は、誤差検出部22により検出されたクロック誤差を補正し、シンボル加算部18−3は、クロック誤差を補正した後のキャリアシンボルにおけるSP信号を同期加算し、SP抽出部21−2は、この同期加算結果からSP信号を抽出し、受信電力算出部23、スペクトル算出部24及び遅延プロファイル算出部25は、抽出したSP信号に基づいてOFDM波の信号を測定するようにした。
As described above, according to the OFDM wave measuring apparatus 1 of the second embodiment, the symbol adder 18-2 performs synchronous addition of four groups of carrier symbols and counts the number of calculation symbols indicating the number of synchronous additions. The SP extraction unit 21-1 extracts the SP signal and the CP signal based on the SP pattern detected by the SP
これにより、受信状態の良いSP1信号及びSP2信号を用いて周波数誤差及びクロック誤差を算出するようにしたから、実施例1の効果に加え、受信したOFDM信号が、特定の周波数においてキャリアの振幅値が低い、いわゆるマルチパス等を含む場合であっても、OFDM波の信号を精度高く測定することが可能となる。つまり、受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルを精度高く測定することが可能となる。 As a result, the frequency error and the clock error are calculated using the SP1 signal and the SP2 signal in good reception state, so that in addition to the effects of the first embodiment, the received OFDM signal has a carrier amplitude value at a specific frequency. Even when a so-called multipath or the like is included, an OFDM wave signal can be measured with high accuracy. That is, the received power, spectrum, and delay profile can be measured with high accuracy.
以上、実施例1,2を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例1,2に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、前記実施例1,2による誤差検出部22では、SP信号及びCP信号、またはSP信号を用いて周波数誤差及びクロック誤差を検出するようにしたが、SP信号及びCP信号以外のパイロット信号を用いるようにしてもよい。例えば、実施例2による誤差検出部22は、予め設定された範囲A(周波数の低い領域)内で複数のSP信号から最も振幅値の高いSP信号を選択し、予め設定された範囲B(周波数の高い領域)内で複数のSP信号から最も振幅値の高いSP信号を選択するようにしたが、範囲B内で複数のSP信号及びCP信号から最も振幅値の高いSP信号またはCP信号を選択するようにしてもよい。
The present invention has been described with reference to the first and second embodiments. However, the present invention is not limited to the first and second embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical idea thereof. For example, in the
また、実施例1による誤差検出部22は、異なる2つのSP信号及びCP信号を用いて周波数誤差及びクロック誤差を検出するようにしたが、異なる2つのSP信号を用いるようにしてもよいし、異なる3つ以上のSP信号等を用いるようにしてもよい。また、実施例2による誤差検出部22は、異なる2つのSP信号等を用いて周波数誤差及びクロック誤差を検出するようにしたが、異なる3つ以上のSP信号等を用いるようにしてもよい。例えば、実施例1,2による誤差検出部22は、2本のSP信号の組み合わせにより第1の周波数誤差及びクロック誤差を検出し、他の2本のSP信号の組み合わせにより第2の周波数誤差及びクロック誤差を検出し、検出した第1の周波数誤差及びクロック誤差と第2の周波数誤差及びクロック誤差からそれぞれの中央値を求め、周波数誤差の中央値を周波数誤差補正部15−2に出力し、クロック誤差の中央値をクロック誤差補正部20−2に出力するようにしてもよい。また、2本のSP信号についての3組以上の組み合わせについて、それぞれの周波数誤差及びクロック誤差を検出し、これらの平均値を求めて周波数誤差補正部15−2及びクロック誤差補正部20−2にそれぞれ出力するようにしてもよい。
Further, the
尚、OFDM波測定装置1のハードウェア構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。OFDM波測定装置1は、CPU、RAM等の揮発性の記憶媒体、ROM等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。OFDM波測定装置1に備えた直交復調部13、誤差検出部14、周波数誤差補正部15−1,15−2、シンボル切出部16−1,16−2,16−3、FFT部17−1,17−2,17−3、シンボル加算部18−1,18−2,18−3、SPパターン検出部19、クロック誤差補正部20−1,20−2、SP抽出部21−1,21−2、誤差検出部22、受信電力算出部23、スペクトル算出部24及び遅延プロファイル算出部25の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをCPUに実行させることによりそれぞれ実現される。
As a hardware configuration of the OFDM wave measuring apparatus 1, a normal computer can be used. The OFDM wave measuring apparatus 1 is configured by a computer including a volatile storage medium such as a CPU and a RAM, a non-volatile storage medium such as a ROM, an interface, and the like.
また、図1のOFDM波測定装置1に備えた周波数変換部11及びA/D変換部12以外の構成部、すなわち直交復調部13、誤差検出部14、周波数誤差補正部15−1,15−2、シンボル切出部16−1,16−2,16−3、FFT部17−1,17−2,17−3、シンボル加算部18−1,18−2,18−3、SPパターン検出部19、クロック誤差補正部20−1,20−2、SP抽出部21−1,21−2、誤差検出部22、受信電力算出部23、スペクトル算出部24及び遅延プロファイル算出部25を備えた測定装置を構成することができる。この測定装置も、通常のコンピュータを使用することができ、前述のOFDM波測定装置1と同様に、CPU、RAM等の揮発性の記憶媒体、ROM等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。この測定装置に備えた直交復調部13等の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをCPUに実行させることによりそれぞれ実現される。
Further, components other than the frequency conversion unit 11 and the A /
この場合、図1に示した周波数変換部11及びA/D変換部12を備えた受信装置は、受信アンテナにてOFDM信号を受信し、A/D変換部12により変換したデジタルのIF信号を受信OFDM信号データとしてメモリに格納する。そして、測定装置は、受信装置のメモリに格納された受信OFDM信号データをダウンロードし、または記憶装置を介して読み出すことで、受信OFDM信号データをメモリに格納する。そして、測定装置は、メモリから受信OFDMデータを読み出し、直交復調部13等の機能を記述したプログラムを実行する。これにより、受信装置にて受信したOFDM信号を、測定装置にて処理することができ、受信電力等を算出することができる。
In this case, the reception apparatus including the frequency conversion unit 11 and the A /
また、これらのプログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもでき、ネットワークを介して送受信することもできる。 These programs can also be stored and distributed in a storage medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), semiconductor memory, etc. You can also send and receive.
1 OFDM波測定装置
11 周波数変換部
12 A/D変換部
13 直交復調部
14 誤差検出部
15 周波数誤差補正部
16 シンボル切出部
17 FFT部
18 シンボル加算部
19 SPパターン検出部
20 クロック誤差補正部
21 SP抽出部
22 誤差検出部
23 受信電力算出部
24 スペクトル算出部
25 遅延プロファイル算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 OFDM wave measuring device 11 Frequency conversion part 12 A /
Claims (7)
前記受信したOFDM波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位で加算を行い、ガード相関によりシンボル先頭位置、周波数誤差及びクロック誤差を検出する第1の誤差検出部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出された周波数誤差を補正する第1の周波数誤差補正部と、
前記第1の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、GIを除去し有効シンボルを切り出す第1のシンボル切出部と、
前記第1のシンボル切出部により切り出された有効シンボルをFFTし、キャリアシンボルを生成する第1のFFT部と、
前記第1のFFT部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第1のシンボル加算部と、
前記第1のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大となるパターンを検出するパターン検出部と、
前記第1のFFT部により生成されたキャリアシンボルに対し、前記第1の誤差検出部により検出されたクロック誤差を補正する第1のクロック誤差補正部と、
前記第1のクロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第2のシンボル加算部と、
前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第2のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第1のパイロット抽出部と、
前記第1のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号の偏角を算出し、前記偏角の変化量に基づいて、周波数誤差及びクロック誤差を検出する第2の誤差検出部と、
前記第1の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第2の誤差検出部により検出された周波数誤差を補正する第2の周波数誤差補正部と、
前記第2の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、GIを除去し有効シンボルを切り出す第2のシンボル切出部と、
前記第2のシンボル切出部により切り出された有効シンボルをFFTし、キャリアシンボルを生成する第2のFFT部と、
前記第2のFFT部により生成されたキャリアシンボルに対し、前記第2の誤差検出部により検出されたクロック誤差を補正する第2のクロック誤差補正部と、
前記第2のクロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第3のシンボル加算部と、
前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第3のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第2のパイロット抽出部と、を備え、
前記第2のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、前記OFDM波の信号を測定する、ことを特徴とするOFDM波測定装置。 In an OFDM wave measuring apparatus that receives an OFDM wave including a pilot signal, extracts the pilot signal, and measures the signal of the OFDM wave,
A quadrature demodulator for demodulating the received OFDM wave signal to generate a baseband signal;
A first error detection unit that adds a predetermined number of symbols on the time axis to the baseband signal generated by the orthogonal demodulation unit and detects a symbol head position, a frequency error, and a clock error by guard correlation When,
A first frequency error correction unit that corrects a frequency error detected by the first error detection unit with respect to the baseband signal generated by the orthogonal demodulation unit;
A baseband signal whose frequency error is corrected by the first frequency error correction unit is a first band for removing an GI and cutting out an effective symbol based on the symbol head position detected by the first error detection unit. A symbol cut-out section;
A first FFT unit that performs FFT on the effective symbols cut out by the first symbol cutout unit to generate carrier symbols;
A first symbol adding unit that synchronously adds the carrier symbols generated by the first FFT unit for each predetermined symbol and generates a synchronous addition result;
A pattern detection unit for calculating a correlation value between a synchronous addition result generated by the first symbol addition unit and a plurality of preset patterns, and detecting a pattern having the maximum correlation value;
A first clock error correction unit that corrects a clock error detected by the first error detection unit with respect to the carrier symbol generated by the first FFT unit;
A carrier symbol whose clock error has been corrected by the first clock error correction unit, a second symbol addition unit that synchronously adds the carrier symbols for each predetermined symbol, and generates a synchronous addition result;
A first pilot extraction unit that extracts a pilot signal from a carrier symbol of a synchronous addition result generated by the second symbol addition unit based on the pattern detected by the pattern detection unit;
A second error detection unit that calculates a deviation angle of the pilot signal extracted by the first pilot extraction unit and detects a frequency error and a clock error based on a change amount of the deviation angle;
A second frequency error correction unit that corrects the frequency error detected by the second error detection unit with respect to the baseband signal whose frequency error has been corrected by the first frequency error correction unit;
A second band that removes the GI and cuts out an effective symbol based on the symbol head position detected by the first error detector for the baseband signal whose frequency error has been corrected by the second frequency error corrector. A symbol cut-out section;
A second FFT unit that performs FFT on the effective symbols cut out by the second symbol cutout unit to generate carrier symbols;
A second clock error correction unit that corrects a clock error detected by the second error detection unit with respect to the carrier symbol generated by the second FFT unit;
A carrier symbol whose clock error is corrected by the second clock error correction unit, a third symbol addition unit that synchronously adds the carrier symbols for each predetermined symbol, and generates a synchronous addition result;
A second pilot extraction unit that extracts a pilot signal from a carrier symbol of a synchronous addition result generated by the third symbol addition unit based on the pattern detected by the pattern detection unit;
An OFDM wave measuring apparatus, wherein the OFDM wave signal is measured based on a pilot signal extracted by the second pilot extracting unit.
前記第2のシンボル加算部は、
さらに、前記シンボル毎に同期加算した回数を計算シンボル数としてカウントし、
前記第2の誤差検出部は、
前記第2のシンボル加算部によりカウントされた計算シンボル数に基づいて、所定の第1のシンボル番目、及び前記第1のシンボル番目よりも大きい所定の第2のシンボル番目を判定し、前記第1のシンボル番目及び前記第2のシンボル番目における、前記第1のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、前記パイロット信号の偏角を算出し、前記偏角の時間軸上の変化量に基づいて、周波数誤差及びクロック誤差を検出する、ことを特徴とするOFDM波測定装置。 In the OFDM wave measuring device according to claim 1,
The second symbol adder is
Further, the number of synchronous additions for each symbol is counted as the number of calculated symbols,
The second error detector is
Based on the number of calculated symbols counted by the second symbol adding unit, a predetermined first symbol number and a predetermined second symbol number larger than the first symbol number are determined, and the first symbol number is determined. Based on the pilot signal extracted by the first pilot extraction unit at the symbol number and the second symbol number, the deviation angle of the pilot signal is calculated, and the variation amount of the deviation angle on the time axis is calculated. An OFDM wave measuring apparatus, wherein a frequency error and a clock error are detected based on the error.
前記第2の誤差検出部は、
前記第1のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号のうち、所定の異なる周波数位置に配置された複数のパイロット信号に基づいて、前記複数のパイロット信号のそれぞれについて、1シンボルあたりの偏角の変化量を算出し、前記偏角の変化量を前記パイロット信号の中心周波数のずれ量に変換し、前記複数のパイロット信号におけるそれぞれの中心周波数のずれ量を用いて、周波数誤差及びクロック誤差を検出する、ことを特徴とするOFDM波測定装置。 In the OFDM wave measuring device according to claim 1 or 2,
The second error detector is
Based on a plurality of pilot signals arranged at predetermined different frequency positions from among the pilot signals extracted by the first pilot extraction unit, a change in declination per symbol for each of the plurality of pilot signals The amount of deviation is calculated and converted into the amount of deviation of the center frequency of the pilot signal, and the frequency error and clock error are detected using the amount of deviation of the center frequency in the plurality of pilot signals. An OFDM wave measuring apparatus characterized by that.
前記複数のパイロット信号を、最も周波数の低いSP信号及び最も周波数の高いCP信号とする、ことを特徴とするOFDM波測定装置。 In the OFDM wave measuring device according to claim 3,
An OFDM wave measuring apparatus, wherein the plurality of pilot signals are an SP signal having a lowest frequency and a CP signal having a highest frequency.
前記第2の誤差検出部は、
前記第1のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号のうち、周波数軸上の複数の所定範囲内のそれぞれにおいて最も振幅値の高いパイロット信号を選択し、前記選択した複数のパイロット信号に基づいて、前記複数のパイロット信号のそれぞれについて1シンボルあたりの偏角の変化量を算出し、前記偏角の変化量を前記パイロット信号の中心周波数のずれ量に変換し、前記複数のパイロット信号におけるそれぞれの中心周波数のずれ量を用いて、周波数誤差及びクロック誤差を検出する、ことを特徴とするOFDM波測定装置。 In the OFDM wave measuring device according to claim 1 or 2,
The second error detector is
Among pilot signals extracted by the first pilot extraction unit, select a pilot signal having the highest amplitude value in each of a plurality of predetermined ranges on the frequency axis, and based on the selected plurality of pilot signals, A variation amount of a deviation angle per symbol is calculated for each of the plurality of pilot signals, the variation amount of the deviation angle is converted into a deviation amount of a center frequency of the pilot signal, and each center in the plurality of pilot signals is calculated. An OFDM wave measuring apparatus, wherein a frequency error and a clock error are detected using a frequency shift amount.
前記周波数軸上の複数の所定範囲を、最も周波数の低いSP信号を含む範囲、及び最も周波数の高いCP信号を含む範囲とする、ことを特徴とするOFDM波測定装置。 In the OFDM wave measuring device according to claim 5,
The OFDM wave measuring apparatus characterized in that the plurality of predetermined ranges on the frequency axis are a range including an SP signal having the lowest frequency and a range including a CP signal having the highest frequency.
前記OFDM波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部の機能と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位で加算を行い、ガード相関によりシンボル先頭位置、周波数誤差及びクロック誤差を検出する第1の誤差検出部の機能と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出された周波数誤差を補正する第1の周波数誤差補正部の機能と、
前記第1の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、GIを除去し有効シンボルを切り出す第1のシンボル切出部の機能と、
前記第1のシンボル切出部により切り出された有効シンボルをFFTし、キャリアシンボルを生成する第1のFFT部の機能と、
前記第1のFFT部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第1のシンボル加算部の機能と、
前記第1のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大となるパターンを検出するパターン検出部の機能と、
前記第1のFFT部により生成されたキャリアシンボルに対し、前記第1の誤差検出部により検出されたクロック誤差を補正する第1のクロック誤差補正部の機能と、
前記第1のクロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第2のシンボル加算部の機能と、
前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第2のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第1のパイロット抽出部の機能と、
前記第1のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号の偏角を算出し、前記偏角の変化量に基づいて、周波数誤差及びクロック誤差を検出する第2の誤差検出部の機能と、
前記第1の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第2の誤差検出部により検出された周波数誤差を補正する第2の周波数誤差補正部の機能と、
前記第2の周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、前記第1の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、GIを除去し有効シンボルを切り出す第2のシンボル切出部の機能と、
前記第2のシンボル切出部により切り出された有効シンボルをFFTし、キャリアシンボルを生成する第2のFFT部の機能と、
前記第2のFFT部により生成されたキャリアシンボルに対し、前記第2の誤差検出部により検出されたクロック誤差を補正する第2のクロック誤差補正部の機能と、
前記第2のクロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第3のシンボル加算部の機能と、
前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第3のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第2のパイロット抽出部の機能と、
を実現させるためのプログラム。 Extracting the pilot signal from an OFDM wave signal including a pilot signal and measuring the OFDM wave signal;
A function of an orthogonal demodulator that orthogonally demodulates the signal of the OFDM wave and generates a baseband signal;
A first error detection unit that adds a predetermined number of symbols on the time axis to the baseband signal generated by the orthogonal demodulation unit and detects a symbol head position, a frequency error, and a clock error by guard correlation Functions and
A function of a first frequency error correction unit that corrects a frequency error detected by the first error detection unit with respect to the baseband signal generated by the orthogonal demodulation unit;
A baseband signal whose frequency error is corrected by the first frequency error correction unit is a first band for removing an GI and cutting out an effective symbol based on the symbol head position detected by the first error detection unit. The function of the symbol cutout part,
A function of a first FFT unit that performs an FFT on the effective symbol cut out by the first symbol cutout unit and generates a carrier symbol;
A function of a first symbol addition unit that synchronously adds the carrier symbols generated by the first FFT unit for each predetermined symbol and generates a synchronous addition result;
A function of a pattern detection unit that calculates a correlation value between a synchronous addition result generated by the first symbol addition unit and a plurality of preset patterns and detects a pattern having the maximum correlation value; ,
A function of a first clock error correction unit that corrects a clock error detected by the first error detection unit with respect to the carrier symbol generated by the first FFT unit;
A function of a second symbol addition unit that synchronously adds the carrier symbols whose clock error is corrected by the first clock error correction unit for each predetermined symbol, and generates a synchronous addition result;
A function of a first pilot extraction unit that extracts a pilot signal from a carrier symbol of a synchronous addition result generated by the second symbol addition unit based on the pattern detected by the pattern detection unit;
A function of a second error detection unit that calculates a deviation angle of the pilot signal extracted by the first pilot extraction unit and detects a frequency error and a clock error based on a variation amount of the deviation angle;
A function of a second frequency error correction unit for correcting the frequency error detected by the second error detection unit with respect to the baseband signal whose frequency error has been corrected by the first frequency error correction unit;
A second band that removes the GI and cuts out an effective symbol based on the symbol head position detected by the first error detector for the baseband signal whose frequency error has been corrected by the second frequency error corrector. The function of the symbol cutout part,
A function of a second FFT unit that performs FFT on the effective symbols cut out by the second symbol cutout unit to generate carrier symbols;
A function of a second clock error correction unit that corrects a clock error detected by the second error detection unit with respect to the carrier symbol generated by the second FFT unit;
A function of a third symbol addition unit that synchronously adds the carrier symbol whose clock error is corrected by the second clock error correction unit for each predetermined symbol, and generates a synchronous addition result;
A function of a second pilot extraction unit that extracts a pilot signal from a carrier symbol of a synchronous addition result generated by the third symbol addition unit based on the pattern detected by the pattern detection unit;
A program to realize
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