(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ信号のシンボル同期情報を決定する装置であって、前記ＯＦＤＭ信号が、少なくともＯＦＤＭシンボル及び前記ＯＦＤＭシンボルに対応するガードインターバルを含む、装置であって、
各ＯＦＤＭシンボル及びその対応するガードインターバルに基づいて、相関信号を生成する相関器と、
前記相関信号の移動合計を算出して、少なくとも２つの局所的なピークを有する第１の条件信号を生成するピーク信号生成器と、
前記第１の条件信号を、単一のピークを有する第２の条件信号に変換する変換器と、
前記単一のピークに対応するシンボル同期情報を得るために、前記単一のピークを検出する検出器と、
を有し、
前記変換器が、
予め規定された遅延だけ、前記第１の条件信号を遅延させる遅延器と、
前記第１の条件信号から前記遅延された第１の条件信号を減算して、前記単一のピークを有する前記第２の条件信号を生成する減算器と、
を有する、装置。
【請求項２】
前記単一のピークの高さは、前記予め規定された遅延の長さに依存し、前記予め規定された遅延は、前記検出器が前記単一のピークを検出することができるように、対応する単一のピークが予め規定された閾値より小さくないような長さを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記予め規定された遅延の長さ及び前記ガードインターバルの長さは、プリセットされた長さ関係を満たす、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記予め規定された遅延及び前記ガードインターバルが、等しい長さを有する、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記第２の条件信号が更に、包括的な最小値を含み、前記検出器が更に、前記包括的な最小値を検出するようにも構成され、
前記装置が更に、対応するチャネルのチャネル拡散を計算するために、前記単一のピークと前記包括的な最小値との間の時間間隔から、予め規定された遅延の長さを減算するチャネル拡散計算機を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記ピーク信号生成器は、前記相関信号の偏角を計算する偏角計算機を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記ピーク信号生成器は更に、
移動合計条件信号を生成するために、前記相関信号及び前記偏角計算機から出力される信号のうちの１つについて移動合計を実施する移動合計ユニットと、
前記第１の条件信号を得るために、前記移動合計条件信号の各サンプルの実数成分の絶対値を計算する絶対値計算機と、
を有する、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
ＯＦＤＭ受信機であって、
受信されたＯＦＤＭ  ＲＦ信号を処理してＯＦＤＭベースバンド信号を生成するＲＦフロントエンドであって、前記ＯＦＤＭベースバンド信号は、少なくともＯＦＤＭシンボル及び前記ＯＦＤＭシンボルに対応するガードインターバルを含む、ＲＦフロントエンドと、
前記ＯＦＤＭベースバンド信号からシンボル同期情報を評価するシンボル同期評価器と、
を有し、前記シンボル同期評価器は、
前記ＯＦＤＭシンボル及びその対応するガードインターバルの各々に基づいて、相関信号を生成する相関器と、
前記相関信号の移動合計を算出して、少なくとも２つの局所的なピークを有する第１の条件信号を生成するピーク信号生成器と、
前記第１の条件信号を、単一のピークを有する第２の条件信号に変換する変換器と、
前記単一のピークに対応するシンボル同期情報を得るために、前記単一のピークを検出する検出器と、
を有し、
前記変換器が、
予め規定された遅延だけ、前記第１の条件信号を遅延させる遅延器と、
前記第１の条件信号から前記遅延された第１の条件信号を減算して、前記単一のピークを有する前記第２の条件信号を生成する減算器と、
を有する、ＯＦＤＭ受信機。
【請求項９】
ＯＦＤＭ信号のシンボル同期情報を決定する方法であって、前記ＯＦＤＭ信号が、少なくともＯＦＤＭシンボル及び前記ＯＦＤＭシンボルに対応するガードインターバルを含む、方法であって、
ａ）各ＯＦＤＭシンボル及びその対応するガードインターバルに基づいて、相関信号を生成するステップと、
ｂ）前記相関信号の移動合計を算出して、少なくとも２つの局所的なピークを有する第１の条件信号を生成するステップと、
ｃ）前記第１の条件信号を、単一のピークを有する第２の条件信号に変換するステップと、
ｄ）前記単一のピークに対応する前記シンボル同期情報を得るために、前記単一のピークを検出するステップと、
を含み、
前記ステップｃ）は更に、
Ｉ）予め規定された遅延だけ、前記第１の条件信号を遅延させるステップと、
ＩＩ）前記第１の条件信号から前記遅延された第１の条件信号を減算して、前記単一のピークを有する前記第２の条件信号を生成するステップと、
を含む、方法。
【請求項１０】
前記予め規定された遅延及び前記ガードインターバルは、等しい長さを有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
ｅ）前記第２の条件信号から包括的な最小値を検出するステップと、
ｆ）対応するチャネルの前記チャネル拡散を計算するために、前記単一のピークと前記包括的な最小値との間の時間間隔から、前記予め規定された遅延の長さを減算するステップと、
を更に含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ステップｂ）は、
Ｉ）前記相関信号の振幅の累積を表す移動合計条件信号を生成するために、前記相関信号について移動合計を実施するステップと、
ＩＩ）前記第１の条件信号を得るために、前記移動合計条件信号の各サンプルの実数成分の絶対値を計算するステップと、
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ステップｂ）は更に、
Ｉ）偏角条件信号を生成するために、前記相関信号の各サンプルについて偏角を計算するステップと、
ＩＩ）前記相関信号の偏角の累積を表す移動合計条件信号を生成するために、前記偏角条件信号について移動合計を実施するステップと、
ＩＩＩ）前記第１の条件信号を得るために、前記移動合計条件信号の各サンプルの実数成分の絶対値を計算するステップと、
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記ステップａ）は更に、
Ｉ）前記ＯＦＤＭシンボル及び前記ガードインターバルを遅延させるステップと、
ＩＩ）前記遅延されたＯＦＤＭシンボル及び前記ガードインターバルについて共役信号を計算するステップと、
ＩＩＩ）前記相関信号を生成するために、前記ＯＦＤＭシンボル及び前記ガードインターバルを前記共役信号と相関付けるステップと、
を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１５】
前記ステップａ）は更に、
Ｉ）前記ＯＦＤＭシンボル及び前記ガードインターバルを遅延させるステップと、
ＩＩ）前記ＯＦＤＭシンボル及び前記ガードインターバルについて共役信号を計算するステップと、
ＩＩＩ）前記相関信号を生成するために、前記遅延されたＯＦＤＭシンボル及び前記遅延されたガードインターバルを、前記共役信号と相関付けるステップと、
を含む、請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）システムに関し、特に、ＧＩ（ガードインターバル）に基づいて、ＯＦＤＭ信号についてシンボル同期情報を得る方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
より高い伝送レート、多重通路干渉に対する耐性、その他の望ましい利点により、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重化）技術は、例えば、ＤＡＢ（デジタル音声放送）及びＤＶＢ―Ｔ（デジタル地上波ビデオ放送）システムのようないくつかのデジタル放送システムの変調スキームとして選ばれている。一般に、ＯＦＤＭ信号は、１又は複数のＯＦＤＭシンボルを有する。多重通路伝播を受けるＩＳＩ（シンボル間干渉）を抑制するために、ＧＩ（ガードインターバル）に基づく方法が、用いられることができ、すなわち、各ＯＦＤＭシンボルの前に特定の持続時間を有するＧＩを挿入し、ＧＩの内容を形成するために、ＯＦＤＭシンボルの最後の部分を複製する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
J-J. van De Beek, M. Sandell, M. Isaksson及びP.O. Borjessonによる文献「Low-complex Frame Synchronization In OFDM System」（Proceeding of ICUPC'95, Tokyo, 1995, pp.982-986）において、J-J.van De Beek他は、ＧＩを使用することによって、ＯＦＤＭ信号のシンボル同期情報を検出する方法を提案した。図１は、J-J. van De Beek他によって提案されるような、ＧＩによりＯＦＤＭ信号のシンボル同期情報を検出する方法に従って実現される受信機を示すブロック図である。図示するように、受信機１００は、相関器１１０、移動合計ユニット１２０、絶対値計算機１３０及び検出器１４０を有する。相関器１１０は、遅延器１１２、共役計算機１１４及びコンボルバ１１６を有する。
【０００４】
例えばNordig規格に規定されるＳＦＮ（単一周波数ネットワーク）及び０ＤＢエコーを有するチャネルのような大きいチャネル拡散（スプレッド）が存在する環境において、J-J. van De Beek他によって提案された方法によってシンボル同期を検出することは難しい。Arto Palin及びJukka Rinneによる文献「Enhanced Symbol Synchronization Method for OFDM system in SFN Channels」（GLOBECOM'98, Vol.5, Nov.1998, pp.2788〜2793）において、Arto Palin及びJukka Rinneは、その理由を示した。理解の目的で、理由は、以下のように簡略化される。
【０００５】
図２は、大きいチャネル拡散を有するチャネルのインパルス応答を示す概略図である。図２において、第１の多重通路信号δ（ｎ）は、インスタント０に到達し、他の多重通路信号δ（ｎ―τ）は、インスタントτに到達し、ここで、τは、大きい値を有することができる。例えば、Nordig規格のバージョン１．０．２によって規定されるＳＦＮチャネルにおいて、τは、［１．９５μｓ，０．９５＊ＤＧＩ］のレンジを有し、ここで、ＤＧＩは、ＧＩの持続時間である。表１は、Nordig規格に規定されるＧＩのいくつかの一般的な値を挙げる。
【表１】
0005421780.tif 000002
【０００６】
図３は、J-J. van De Beek他によって提案された方法により、図２に示すように大きいチャネル拡散を有するチャネルを通じた伝播後の相関信号を形成するプロセスを示す。図示するように、信号ｒ（ｎ）は、第１の多重通路を介して受け取られる信号、又は第１の多重通路信号δ（ｎ）により伝送信号をコンボルブすることによって生成される信号である；ここで、信号ｒ（ｎ―τ）は、他の多重通路を介して受け取られる信号、又はδ（ｎ―τ）により送信信号をコンボルブすることによって生成される受信信号である。信号ｒ（ｎ）及びｒ（ｎ―τ）は、受信機にて受け取られる受信信号を形成するために、一緒に重ね合わせられる（スーパーインポーズされる）。明らかに、信号ｒ（ｎ）が、ＧＩ及びＯＦＤＭシンボルｘ（ｎ）を含むことが分かり、ＧＩは、ｘ（ｎ）の最後の部分と同じ長さ及び内容を有する。信号ｒ（ｎ―Ｎ）及びｒ（ｎ―τ―Ｎ）は、遅延器１１２において得られることができ、ここで、Ｎは、概して、ＯＦＤＭシンボルの持続時間であり、対応するＯＦＤＭ送信器において実施されるＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）のサイズと考えられることができる。信号ｒ（ｎ）及びｒ（ｎ―Ｎ）の相関付け及び移動合計、及び各サンプルの実数成分の絶対値の計算の後、相関信号Ｃ０（ｎ）が、得られることができる。信号ｒ（ｎ―τ）及びｒ（ｎ―τ―Ｎ）を相関付け、移動合計を求め、各サンプルの実数成分について絶対値を計算した後、相関信号Ｃτ（ｎ）が、得られることができる。相関信号Ｃ０（ｎ）及びＣτ（ｎ）の各々は、ピークを有する。相関信号がただ１つの包括的なピークを有する場合、検出器は、概して、相関信号のピークを検出することによってシンボル同期の開始ポイントを得ることができる。しかしながら、信号ｒ（ｎ）及びｒ（ｎ―τ）は、スーパーインポーズされ、それによって、相関信号Ｃ０（ｎ）及びＣτ（ｎ）の加算をもたらし、合成された相関信号Ｃ０＋τ（ｎ）を形成する。理解を容易にするため、チャネルは干渉を有さず、従って、相関信号Ｃ０（ｎ）及びＣτ（ｎ）は、理想的な三角形を有し、それによって、加算によって得られた合成された相関信号Ｃ０＋τ（ｎ）が、もはや唯一のピークをもたないが、特定の長さ及び唯一の値をもつプラットホームを有するものとされる。かかるプラットホームの開始ポイント及び終了ポイントは、相関信号Ｃ０（ｎ）及びＣτ（ｎ）のピークと同じ位置を有する。しかしながら、実際のシステムにおいて、干渉の存在のため、相関信号Ｃ０＋τ（ｎ）は、特定の長さ及び唯一の値を有するプラットホームの代わりに、複数の小さい鋭いピーク、すなわち、局所的なピークを有しうる。この理由のため、検出器は、正確に同期ポイントを検出することは困難であり、従って、シンボル同期を達成することが難しく又は不可能にさえなる。
【０００７】
この問題を解決するために、図４に示すように、A. Palin及びJ. Rinneは、二重相関のための方法を提案した。二重相関方法を実現する受信機４００において、第２の相関器４３０及び第２の移動合計ユニット４４０は、第１の相関器４１０及び第１の移動合計ユニット４２０の後であって、絶対値計算器４５０の前に挿入される。第２の相関器４３０は、遅延器４３２、共役計算機４３４及びコンボルバ４３６を有し、遅延器４３２は、（Ｎ＋Ｌ）サンプルだけ、第２の相関器４３０の入力信号を遅延させる。２つの相関付け及び移動合計の後、従来のピーク検出方法が、シンボル同期ポイントを検出するために使用されることができる。
【０００８】
二重相関方法は、ノイズ及び干渉からの影響を低減することができる。しかしながら、文献「Enhanced Symbol Synchronization Method for OFDM system in SFN Channels」においても認められるように、二重相関方法は、チャネル拡散がＧＩの長さの半分より小さい又はそれに等しいチャネルにのみ当てはまる。
【０００９】
従って、伝播チャネルのチャネル拡散によって制限されることなく、ＧＩに基づいてＯＦＤＭ信号のためのシンボル同期情報の正確な検出を可能にする方法を提供することが必要である。
【００１０】
ＧＩに基づいてＯＦＤＭ信号のシンボル同期情報の正確な検出を可能にする方法及び装置を提供することが有利である。
【００１１】
他の利点は、伝播チャネルのチャネル拡散を評価する方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一実施例によって、ＯＦＤＭ信号のシンボル同期情報を決定する装置であって、ＯＦＤＭ信号が、少なくともＯＦＤＭシンボル及びＯＦＤＭシンボルに対応するＧＩを含む、装置であって、各ＯＦＤＭシンボル及びその対応するＧＩに基づいて、相関信号を生成する相関器と、少なくとも２つの局所的なピークを有する第１の条件（conditional）信号を生成するように相関信号を処理するピーク信号生成器と、第１の条件信号を、包括的なピークを有する第２の条件信号に変換する変換器と、包括的なピークに対応するシンボル同期情報を得るために、包括的なピークを検出する検出器と、を有する装置が提供される。
【００１３】
ここで、変換器は、予め規定された遅延だけ、第１の条件信号を遅延させる遅延器と、第２の条件信号を生成するために、第１の条件信号から、遅延された第１の条件信号を減算する減算器と、を有する。
【００１４】
予め規定された遅延は、検出器が包括的なピークを検出することができるように、遅延及び減算処理によって得られた対応する包括的なピークが、予め規定された閾値より小さくないような長さを有しなければならない。
【００１５】
任意には、予め規定された遅延及びＧＩは、プリセットされた長さ関係を満たす長さを有する。好適には、予め規定された遅延及びＧＩは、等しい長さを有する。
【００１６】
任意には、第２の条件信号は、包括的な最小値を更に有し、検出器は、包括的な最小値を検出するようにも構成されうる。装置は、ＯＦＤＭ信号が伝播されるチャネルのチャネル拡散を計算するために、包括的なピークと包括的な最小値との間の時間間隔から、予め規定された遅延の長さを減算するチャネル拡散計算器を更に有する。
【００１７】
本発明の一実施例によれば、ＯＦＤＭ信号のシンボル同期情報を決定する方法であって、前記ＯＦＤＭ信号が、少なくともＯＦＤＭシンボル及びＯＦＤＭシンボルに対応するＧＩを含む、方法であって、各ＯＦＤＭシンボル及びその対応するＧＩに基づいて、相関信号を生成するステップと、少なくとも２つの局所的なピークを有する第１の条件信号を生成するように相関信号を処理するステップと、第１の条件信号を、包括的なピークを有する第２の条件信号に変換するステップと、包括的なピークに対応するシンボル同期情報を得るために、包括的なピークを検出するステップと、を含む方法が提供される。
【００１８】
ここで、変換ステップは更に、予め規定された遅延だけ、第１の条件信号を遅延させるステップと、第２の条件信号を生成するために、第１の条件信号から、遅延された第１の条件信号を減算するステップと、を含む。
【００１９】
任意には、予め規定された遅延及びＧＩは、等しい長さを有する。
【００２０】
任意には、方法が更に、第２の条件信号から、包括的な最小値を検出するステップと、対応するチャネルのチャネル拡散を計算するために、包括的なピークと包括的な最小値との間の時間間隔から、予め規定された遅延の長さを減算するステップと、を含む。
【００２１】
上述したように、J-J. van De Beek他によって提案される方法を使用すると、チャネルが大きいチャネル拡散を有する場合、シンボル同期を正確に検出することは困難である；Arto Palin及びJukka Rinneによって提案される二重相関方法を使用すると、チャネル拡散がＧＩの長さの半分より大きい場合、シンボル同期を正確に検出することは困難である。対照的に、本発明の各実施例に提供される方法及び装置は、伝播チャネルのチャネル拡散によって制限されることなく、シンボル同期情報の検出の精度を十分に改善することができる。
【００２２】
本発明のいくつかの実施例に提供される方法及び装置により、チャネルのチャネル拡散も、同様に、容易に評価されることができる。
【００２３】
本発明のより完全な理解と他の目的及び達成は、添付の図面に関連して示される以下の説明及び特許請求の範囲を参照することによって、明らかになり、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】J-J. van De Beek他によって提案されるような、ＧＩによりシンボル同期情報を検出する方法によって実現される受信機を示すブロック図。
【図２】大きいチャネル拡散を有するチャネルのインパルス応答を示す概略図。
【図３】J-J. van De Beek他によって提案される方法による、図２に示されるようなチャネルに沿った伝播後に相関信号を形成するプロセスを示す図。
【図４】二重相関方法によって実現される受信機を示すブロック図。
【図５】本発明の一実施例により実現される受信機を示すブロック図。
【図６Ａ】本発明の一実施例により実現されるピーク信号生成器を示すブロック図。
【図６Ｂ】本発明の他の実施例により実現されるピーク信号生成器を示すブロック図。
【図７Ａ】本発明の一実施例により実現される変換器を示すブロック図。
【図７Ｂ】本発明の他の実施例により実現される変換器を示すブロック図。
【図８】本発明の一実施例により実現されるＯＦＤＭ信号のシンボル同期情報を決定する方法を示すフローチャート。
【図９】本発明の実施例により実現される、少なくとも２つの局所的なピークを含む第１の条件信号を、包括的なピークを有する第２の条件信号に変換するプロセスを示す図。
【図１０】本発明の他の実施例により実現される、少なくとも２つの局所的なピークを有する第１の条件信号を、包括的なピークを有する第２の条件信号に変換するプロセスを示す図。
【図１１】本発明の実施例により実現される受信機を示すブロック図。
【図１２Ａ】チャネル拡散が０．５＊ＤＧＩに等しい場合に、それぞれ異なる方法によりシンボル同期を検出するシミュレーション結果を図式的に示す図。
【図１２Ｂ】チャネル拡散が０．９５＊ＤＧＩに等しい場合に、それぞれ異なる方法によりシンボル同期を検出するシミュレーション結果を図式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
すべての図面を通じて、同様の参照数字は、同類の、類似の又は対応するフィーチャ又は機能をさすことが理解されるであろう。
【００２６】
特定の実施例及び添付の図面を参照して、本発明の方法及び装置の詳細な説明を以下に示す。
【００２７】
ＯＦＤＭ信号のシンボル同期情報を検出するために、図５は、本発明の一実施例により実現される受信機のブロック図を示している。受信機５００は、相関器５１０、ピーク信号生成器５２０、変換器５３０及び検出器５４０を有する。相関器５１０は、ＯＦＤＭシンボル及びその対応するＧＩに基づいて相関信号を生成するように構成される。ピーク信号生成器５２０は、少なくとも２つの局所的なピークを有する第１の条件信号を生成するように相関信号を処理するように構成される。変換器５３０は、第１の条件信号を、包括的なピークを有する第２の条件信号に変換するように構成される。検出器５４０は、シンボル同期情報を得るために、第２の条件信号における包括的なピークを検出するように構成される。
【００２８】
ＧＩ及びＯＦＤＭシンボルの対応する部分が、同じ長さ及び内容を有するという事実に基づいて、相関器５１０は、２つの信号を得るために、入力されたＯＦＤＭ信号について遅延及び共役処理を実施し、相関信号を得るために、２つの信号を相関付ける。
【００２９】
図５に示す実施例において、相関器５１０は、遅延器５１２、共役計算機５１４及びコンボルバ５１６を有する。入力信号ｒ（ｎ）は、コンボルバ５１６に直接に到達するようにパスを通る。一方、入力信号ｒ（ｎ）は、遅延された信号ｒ（ｎ―Ｎ）を得るために、遅延器５１２を通り、ここで、Ｎは、遅延器５１２の遅延長さである。一般に、Ｎは、ＯＦＤＭ送信器において実施されるＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）のサイズに等しく、ＯＦＤＭ送信器は、相関付けを実施するために、ＧＩ中のサンプル及びＯＦＤＭシンボルの対応する部分中のサンプルを揃える。共役計算機５１４は、共役信号ｒ＊（ｎ―Ｎ）を得るように、遅延された信号ｒ（ｎ―Ｎ）を処理する。コンボルバ５１６は、相関信号を得るために、信号ｒ（ｎ）及びｒ＊（ｎ―Ｎ）を相関付ける。
【００３０】
代替として、相関器５１０は、他のやり方で実現されることができる。遅延器５１２及び共役計算機５１４が、遅延された信号ｒ（ｎ―Ｎ）及び共役信号ｒ＊（ｎ）を得るために、それぞれ２つのパスに設けられ、それらの信号について、コンボルバ５１６が、相関付けを実施する。同様に、相関信号は、ＧＩ及びＯＦＤＭシンボルに基づいて、得られることもできる。
【００３１】
ピーク信号生成器５２０の基本的な考えは、相関器から出力される相関信号を処理して、ピークを有する信号、すなわち第１の条件信号を得ることである。移動合計が、一般に用いられる方法である。説明を容易にするため、ピーク信号生成器５２０の処理が、移動合計に関して以下に説明される。しかしながら、当業者であれば、相関信号を処理することによって１又は複数のピークを有する信号を生成する他の方法も、本発明にとって実現可能であることが分かるであろう。図６Ａは、本発明の一実施例により実現されるピーク信号生成器５２０'を示すブロック図である。ピーク信号生成器５２０'は、移動合計ユニット６１０及び絶対値計算機６２０を有する。移動合計ユニット６１０は、移動合計条件信号を生成するために、相関器５１０から出力される相関信号について移動合計を実施するように構成される。移動合計の移動ウィンドウのサイズは、一般に、ＧＩの長さＬに等しい。絶対値計算機６２０は、第１の条件信号を得るために、移動合計条件信号の各サンプルの実数成分の絶対値を計算するように構成される。図６Ａに示す実施例において、移動合計ユニット６１０は、相関信号の振幅を合計し、こうして、移動合計条件信号及び第１の条件信号の各サンプルの値は、相関信号のサンプルの振幅の累積を反映する。
【００３２】
相関信号の位相情報は、同期情報を検出するのを助けることができることが知られている。図６Ｂは、本発明の他の実施例により実現されるピーク信号生成器５２０"を示すブロック図である。ピーク信号生成器５２０"は、偏角計算機６０２、移動合計ユニット６１０及び絶対値計算機６２０を有する。偏角計算機６０２は、相関信号の各サンプルの偏角を計算するように構成される。移動合計ユニット６１０は、移動合計条件信号を得るために、偏角情報を包含する条件信号について移動合計を実施する。こうして、得られた第１の条件信号の各サンプルの値は、相関信号のサンプルの偏角の累積を反映する。
【００３３】
図７Ａは、本発明の一実施例により実現される変換器５３０を示すブロック図である。変換器５３０は、遅延器７１０及び減算器７２０を有する。遅延器７１０は、遅延された第１の条件信号を得るために、予め規定された遅延だけ、変換器５３０の入力信号を、すなわち第１の条件信号を、遅延させるように構成される。減算器７２０は、遅延された第１の条件信号を第１の条件信号から減算することによって、第２の条件信号を生成するように構成される。変換器５３０の主な考えは、予め規定された遅延を使用することによって、第１の条件信号及び遅延された第１の条件信号の対応するサンプリングポイントの間の振幅の差を生成し、減算を通じて多重サンプリングの差を得ることである。予め規定された遅延の長さをセットするための基本的な基準は、減算によって得られた多重サンプリングの差のただ１つが、包括的な最大値、すなわち包括的なピークを有するようなものであり、包括的なピークは、特定の振幅を有さなければならず、すなわち、検出器５４０が包括的なピークを検出することができるような閾値を上回らなければならない。
【００３４】
図７Ａにおいて、減算器７２０は、包括的なピーク又は包括的な最大値を有する第２の条件信号を得るために、第１の条件信号から、遅延された第１の条件信号を減算する。次の検出器５４０は、包括的なピークを検出することによって、シンボル同期情報を得る。代替として、変換器５３０'の他の実現例が、図７Ｂに示されている。減算器７２０は、遅延された第１の条件信号から、第１の条件信号を減算することによって、包括的な最小値を有する第２の条件信号を生成するように構成される。当業者であれば、本実施例において包括的な最小値に対応するインスタントが、図７Ａの実施例における包括的な最大値に対応するものと同じであることが分かるであろう。このように、次の検出器５４０は、包括的な最小値を検出することによって、シンボル同期情報を得ることができる。２つの実施例は、等価な方法及び効果を有する。
【００３５】
変換器５３０の遅延及び減算を通じて、複数の局所的なピークを有する第１の条件信号が、包括的なピークを有する第２の条件信号に変換されることができる。検出器５４０は、第２の条件信号を検出して、包括的なピーク及び対応する時間情報を見つけ、シンボル同期情報を得る。
【００３６】
図８は、本発明の一実施例により実現されるＯＦＤＭ信号のシンボル同期情報を決定する方法を示すフローチャート８００である。最初に、ステップＳ８１０において、相関信号が、入力信号に基づいて生成される。ステップＳ８２０において、相関信号は、複数の局所的なピークを有しうる第１の条件信号を生成するように処理される。ステップＳ８３０において、第１の条件信号は、包括的なピークを有する第２の条件信号に変換される。ステップＳ８４０において、シンボル同期情報が、包括的なピークを検出することによって得られる。
【００３７】
本発明において提供される方法及び装置のより良好な理解のために、本発明において提供される方法及び装置によりシンボル同期情報を検出するプロセス、特に、図９に示すような複数の局所的なピークを有する第１の条件信号を、包括的なピークを有する第２の条件信号に変換するプロセスの詳細な説明が、一実施例を参照して以下に示される。
【００３８】
図９の実施例において、伝播チャネルは、０ＤＢエコーを有する多重通路チャネルであり、ここで、第１の多重通路のインパルス応答関数は、δ（ｎ）であり、０ＤＢエコーを有するパスのインパルス応答関数は、δ（ｎ―τ）である。τの値は、下限が０に近づくことができ、上限がＧＩの持続時間ＤＧＩより大きくてよい広いレンジ内にあり、例えばNordig規格に示される（１．９５μｓ，０．９５＊ＤＧＩ］である。以下の説明から、本発明において提供される方法及び装置は、τが０．５＊ＤＧＩより大きいチャネルにも、τが０．５＊ＤＧＩ以下であるチャネルにも、適用できる。
【００３９】
０ＤＢエコーの存在のため、受信機にて受信される信号ｒ（ｎ）は、ｒ（ｎ）＝ｘ（ｎ）＋ｘ（ｎ―τ）によって与えられることができ、ここで、ｘ（ｎ）が、第１の多重通路を介して受け取られる信号であり、ｘ（ｎ―τ）は、０ＤＢエコーに対応するパスを介して受け取られる信号である。信号ｘ（ｎ）は、信号ｆ１（ｎ）を生成するように、相関器及びピーク生成器において処理される；信号ｘ（ｎ―τ）は、信号ｆ２（ｎ）を生成するように、相関器及びピーク生成器において処理される。ｆ１（ｎ）及びｆ２（ｎ）が、両方とも唯一のピークを有することが分かる。スーパーインポーズのため、変換器の入力信号は、実質的に、特定の幅のプラットホームを有する信号であり、すなわち、第１の条件信号ｆ（ｎ），ｆ（ｎ）＝ｆ１（ｎ）＋ｆ２（ｎ）である。
【００４０】
第１の条件信号ｆ（ｎ）のパスは、図７の実施例に示される直線を介して、減算器に到達する。第１の条件信号ｆ（ｎ）の他のパスは、ｆ（ｎ―Ｌ）に変えるために、図７の実施例に示される遅延器を通り、減算器に達する。減算器は、第２の条件信号ｓ（ｎ）＝ｆ（ｎ）―ｆ（ｎ―Ｌ）を得るように、減算を実施する。第２の条件信号ｓ（ｎ）が、＊マークによって示される包括的なピークを有することが分かる。包括的なピークに対応するインスタントが、第１の条件信号ｆ（ｎ）のピークに対応するものと同じであることが分かるだろう。従って、検出器は、第２の条件信号ｓ（ｎ）を検出することによって、シンボル同期のための時間情報を正確に得ることができる。説明を容易にするため、入力信号ｘ（ｎ）及びｘ（ｎ―τ）は、信号ｆ１（ｎ）及びｆ２（ｎ）を生成するために、相関器及びピーク信号生成器を通る。かかる信号ｆ１（ｎ）及びｆ２（ｎ）は両方とも、標準の三角関数である。しかしながら、当業者には理解されるように、信号ｆ１（ｎ）及びｆ２（ｎ）が、相関器及びピーク信号生成器から生じるノイズ、干渉及びエラーにより、標準の三角関数でない場合であっても、減算を介して形成される第２の条件信号の包括的なピークに対応するインスタントもまた、ｆ１（ｎ）のピークに対応するものと一致する。
【００４１】
図９の実施例において、予め規定された遅延及びＧＩは、等しい長さを有する。しかしながら、当業者であれば、予め規定された遅延が、ＧＩの長さＬであることに制限されず、同様にＬより小さくてもよいことが分かるであろう。第２の条件信号が、値が予め規定された閾値を上回る包括的なピークを有する限り、予め規定された遅延は、いかなる値であってもよく、これにより、次の検出器が包括的なピークを検出することを可能にする。理解を容易にするために、図１０は、予め規定された遅延Ｄｄｅｌａｙが２Ｌ／３に等しい実施例を示している。図１０から分かるように、第２の条件信号ｓ（ｎ）＝ｆ（ｎ）―ｆ（ｎ―２Ｌ／３）もまた、＊マークによって示されるような唯一の包括的なピークを有する。図９及び図１０の間の比較は、図１０の包括的なピークが図９のものより小さいことを示す。概して、予め規定された遅延が小さいほど、より小さい包括的なピークが得られる。予め規定された遅延が、ＧＩの幅に近いほど、より大きな包括的なピークが得られる。
【００４２】
本発明において提供される方法及び装置は、シンボル同期情報の検出及び伝播チャネルのチャネル拡散の評価に適用できる。図９及び図１０から、第２の条件信号ｓ（ｎ）が、唯一の包括的な最大に加えて、○印によって示される唯一の包括的な最小値を有するということが分かるであろう。包括的な最小値に対応するインスタントは、遅延された第１の条件信号ｆ（ｎ―Ｄｄｅｌａｙ）のプラットホームの終了ポイントに対応するインスタントと同じであり、例えば図９のｆ（ｎ−Ｌ）及び図１０のｆ（ｎ−２Ｌ／３）である。包括的なピーク及び包括的な最小値に対応するインスタントの間の差は、Δｔｍｉｎ−ｔｍａｘ＝τ＋Ｄｄｅｌａｙであり、ここで、ｔｍｉｎは、包括的な最小値に対応するインスタントであり、ｔｍａｘは、包括的なピークに対応するインスタントである。Ｌが知られているので、チャネル拡散τ＝Δ―Ｄｄｅｌａｙは、時間差Δを測定した後に得られることができる。予め規定された遅延ＤｄｅｌａｙがＬである場合、チャネル拡散は、τ＝Δ−ＤＧＩ＝Δ−Ｌである。当業者であれば、変換器５３０の減算器が、遅延された第１の条件信号から第１の条件信号を減算することによって、第２の条件信号を生成する場合、チャネル拡散がΔ＝ｔｍａｘ−ｔｍｉｎ＝τ＋Ｄｄｅｌａｙによって計算されることができることが分かるであろう。従って、チャネル拡散を計算するための式は、Δ＝｜ｔｍａｘ―ｔｍｉｎ｜＝τ＋Ｄｄｅｌａｙと一般化される。
【００４３】
図１１は、シンボル同期情報の検出及びチャネル拡散の評価に適用できる受信機を示すブロック図である。相関器５１０、ピーク信号生成器５２０、変換器５３０及び検出器５４０に加えて、受信機１１００は更に、受信信号が伝送されるチャネルについてチャネル拡散を評価するためのチャネル拡散計算機１１５０を有する。検出器５４０は、包括的なピーク及び包括的な最小値を検出し、チャネル拡散計算機１１５０に、対応するインスタントｔｍｉｎ及びｔｍａｘを送る。チャネル拡散計算機１１５０は、Δ＝｜ｔｍａｘ―ｔｍｉｎ｜＝τ＋Ｄｄｅｌａｙに基づいてチャネル拡散τを得る。
【００４４】
本発明のさまざまな実施例に提供される方法の性能をテストするために、シミュレーションが、本発明の方法（ＧＩオフセット減算相関付け）及びJ-J. van De Beek他によって提案されるＧＩに基づく相関付けの方法（ＧＩ相関付け）に関して、チャネルが異なるチャネル拡散を有する場合のシンボル同期の検出の性能を比較するために実行される。シミュレーションモデルは、２０４８ポイントＩＦＦＴ／ＦＦＴを使用するＤＶＢ―Ｔシステムであり、チャネルは、０ＤＢエコーを有するＳＦＮチャネルであり、チャネルノイズは、ガウシアンノイズである。図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて、水平軸は、それぞれ異なる方法によって検出されるシンボル同期と理想的なシンボル同期の間のオフセットにおけるポイントの数を示し、垂直軸は、オフセットの発生の確率を示す。
【００４５】
図１２Ａの例において、チャネル拡散は、τ＝０．５＊ＤＧＩである。ＧＩ相関付け方法によると、シンボル同期ポイントが、ほとんど検出されることができないことが分かるであろう。しかしながら、ＧＩオフセット減算方法によれば、検出されるシンボル同期ポイントは、５５％より大きい確率で、真のシンボル同期ポイントとの完全な整合を有し、すなわち、Ｏｆｆｓｅｔ＝０の確率が５５％より大きい。
【００４６】
図１２Ｂの例において、チャネル拡散は、τ＝０．９５＊ＤＧＩである。ＧＩ相関付け方法によると、シンボル同期ポイントは、ほとんど検出されることができないことが分かるであろう。しかしながら、ＧＩオフセット減算方法によれば、検出されるシンボル同期ポイントは、４５％より大きい確率で、真のシンボル同期ポイントとの完全な整合を有する。
【００４７】
本発明のさまざまな実施例に提供される方法及び装置は、伝播チャネルのチャネル拡散に関係なく、ＧＩに基づくＯＦＤＭ信号のシンボル同期情報の検出の精度を大幅に改善することができることが分かる。
【００４８】
当業者であれば、本発明において提供される方法及び装置に対するさまざまな改良及び変更が、本発明の基礎を逸脱することなく行われることができ、本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲によって規定されることが分かるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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