JP2772282B2 - OFDM transmission system and its transmission / reception device - Google Patents

OFDM transmission system and its transmission / reception device

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JP2772282B2
JP2772282B2 JP8171179A JP17117996A JP2772282B2 JP 2772282 B2 JP2772282 B2 JP 2772282B2 JP 8171179 A JP8171179 A JP 8171179A JP 17117996 A JP17117996 A JP 17117996A JP 2772282 B2 JP2772282 B2 JP 2772282B2
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隆史 関
石川  達也
健志 澤田
正典 斉藤
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康 杉田
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、OFDM変調方
式を採用してディジタル信号を伝送するOFDM伝送シ
ステムと、このシステムで使用されるOFDM送受信装
置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to an OFDM transmission system for transmitting a digital signal by employing an OFDM modulation method, and an OFDM transmitting / receiving apparatus used in the system.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、音声信号および映像信号の伝送に
おいては、ディジタル変調方式の開発が盛んである。そ
の中で、ディジタル地上放送または通信においては、マ
ルチパス妨害に強くまた周波数利用率の高い等の特徴を
有する直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Fre
queney Division Multiplex )変調方式が注目されてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, in the transmission of audio signals and video signals, digital modulation systems have been actively developed. Among them, in digital terrestrial broadcasting or communication, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing), which is characterized by being resistant to multipath interference and having a high frequency utilization factor.
queney Division Multiplex) modulation schemes are receiving attention.

【0003】OFDM変調方式は、互いに直交する複数
のキャリアにデータを分散して伝送する方式であり、変
復調には一般に離散フーリエ変換が用いられる。すなわ
ち、送信側では、複数のシンボルデータに対して逆離散
フーリエ変換(IDFT)を行なうことによりOFDM
信号の有効シンボル部を生成し、この有効シンボルの前
にマルチパス妨害を低減するためのガード期間を付加し
て送信する。これに対し受信側では、受信信号の有効シ
ンボル期間に対して離散フーリエ変換(DFT)を行な
うことによりシンボルを復調する。
[0003] The OFDM modulation system is a system in which data is distributed and transmitted to a plurality of carriers that are orthogonal to each other, and a discrete Fourier transform is generally used for modulation and demodulation. That is, on the transmitting side, an OFDM is performed by performing an inverse discrete Fourier transform (IDFT) on a plurality of symbol data.
An effective symbol part of the signal is generated, and a guard period for reducing multipath interference is added before the effective symbol and transmitted. On the other hand, the receiving side demodulates the symbols by performing a discrete Fourier transform (DFT) on the effective symbol period of the received signal.

【0004】OFDMのキャリア数は、変調に用いるD
FT回路のポイント数によって決まり、OFDMのシン
ボル長はキャリア間隔の逆数に等しい。したがって、サ
ンプリングクロック周波数が一定の場合、DFT回路ポ
イント数が大きくなるほどキャリア間隔は小さくなり、
シンボル長は大きくなる。
[0004] The number of OFDM carriers is D
Determined by the number of points in the FT circuit, the OFDM symbol length is equal to the reciprocal of the carrier interval. Therefore, when the sampling clock frequency is constant, the carrier interval decreases as the number of DFT circuit points increases,
The symbol length increases.

【0005】また、OFDMの伝送フレームは、複数の
OFDMシンボルを時分割多重することにより構成さ
れ、伝送フレーム毎に受信同期用の同期シンボルが伝送
される。図12はOFDMの伝送フレームの一例を示す
図である。同図において、フレームの先頭位置にはヌル
シンボルと呼ばれる無信号期間が伝送される。このヌル
シンボルは、受信側でフレーム同期の検出とシンボルタ
イミングの粗同期の検出のために使用される。
[0005] An OFDM transmission frame is formed by time-division multiplexing a plurality of OFDM symbols, and a synchronization symbol for reception synchronization is transmitted for each transmission frame. FIG. 12 illustrates an example of an OFDM transmission frame. In the figure, a no-signal period called a null symbol is transmitted at the head position of a frame. The null symbol is used on the receiving side for detection of frame synchronization and detection of coarse synchronization of symbol timing.

【0006】上記ヌルシンボルの次には、タイミング同
期用の基準シンボルが伝送される。この基準シンボル
は、受信側で精密なシンボル同期を検出するために使用
される。基準シンボルの例としてはチャープ(サインス
イープ)シンボルがある。チャープシンボルは自己相関
の大きい波形であり、受信側では受信信号に含まれるチ
ャープシンボルの相関を検出することにより精密なシン
ボル同期を検出することができる。そして、上記基準シ
ンボルの後ろの位置において、複数の情報シンボルが時
分割多重されて伝送される。
After the null symbol, a reference symbol for timing synchronization is transmitted. This reference symbol is used to detect precise symbol synchronization on the receiving side. An example of the reference symbol is a chirp (sine sweep) symbol. The chirp symbol has a waveform with a large autocorrelation, and the receiving side can detect precise symbol synchronization by detecting the correlation of the chirp symbol included in the received signal. Then, at a position after the reference symbol, a plurality of information symbols are time-division multiplexed and transmitted.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、最近OFD
Mを用いた地上ディジタル放送または通信において、固
定受信装置向けのシンボルと移動受信装置向けのシンボ
ルとを一つの伝送フレーム内で時分割多重して伝送する
ことが提唱されている。OFDMの有効シンボル長は、
先に述べたように変復調に用いるDFT回路のポイント
数によって決まる。このため、固定受信のみを考えた場
合には、有効シンボル期間を長くするとそれに応じてガ
ード期間も長くすることができるのでマルチパス妨害に
対しては有利である。しかし移動受信の場合には、有効
シンボル期間が長すぎると伝送路の時間的な変動のため
に伝送特性の劣化を招く。
By the way, recently, OFD
In terrestrial digital broadcasting or communication using M, it has been proposed that symbols for fixed receiving apparatuses and symbols for mobile receiving apparatuses are time-division multiplexed and transmitted in one transmission frame. The effective symbol length of OFDM is
As described above, it is determined by the number of points of the DFT circuit used for modulation and demodulation. Therefore, when only fixed reception is considered, if the effective symbol period is made longer, the guard period can be made longer accordingly, which is advantageous for multipath interference. However, in the case of mobile reception, if the effective symbol period is too long, the transmission characteristics deteriorate due to the temporal variation of the transmission path.

【0008】そこで、固定受信装置向けのシンボルと移
動受信装置向けのシンボルとを同一フレームで伝送する
場合に、移動受信装置向けのシンボル長を固定受信装置
向けのシンボル長よりも短く設定する方式が考えられて
いる。
Therefore, when transmitting a symbol for the fixed receiving apparatus and a symbol for the mobile receiving apparatus in the same frame, a method of setting the symbol length for the mobile receiving apparatus to be shorter than the symbol length for the fixed receiving apparatus. It is considered.

【0009】しかし、この伝送方式を実現するために
は、受信側でそれぞれのOFDMシンボルをシンボル長
に応じたポイント数のDFT回路で復調する必要があ
る。また受信装置のタイプとしては、どちらのOFDM
シンボルも復調可能な受信装置の他に、移動受信装置向
けのシンボルあるいは固定受信装置向けのシンボルのい
ずれかを復調する受信装置も考えられる。
However, in order to realize this transmission system, it is necessary for the receiving side to demodulate each OFDM symbol with a DFT circuit having the number of points corresponding to the symbol length. As for the type of the receiving device, either OFDM
In addition to a receiving device capable of demodulating symbols, a receiving device that demodulates either a symbol for a mobile receiving device or a symbol for a fixed receiving device may be considered.

【0010】この場合、伝送フレーム内の同期シンボル
の伝送方式としては、送信側で各シンボル長に対応する
同期シンボルをそれぞれ伝送フレームに挿入して送信
し、受信側においてDFT回路のポイント数に応じてど
ちらかを復調する方式が考えられる。しかしこのように
すると、伝送フレーム中で伝送する同期シンボルの数が
2倍になるので伝送効率の低下を招き極めて好ましくな
い。
In this case, as a transmission method of the synchronization symbol in the transmission frame, the transmission side inserts a synchronization symbol corresponding to each symbol length into the transmission frame and transmits the transmission symbol, and the reception side responds to the number of points of the DFT circuit. A method of demodulating either of them is conceivable. However, in this case, the number of synchronization symbols to be transmitted in the transmission frame is doubled, which causes a decrease in transmission efficiency, which is extremely undesirable.

【0011】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的とするところは、シンボル長の異なる複
数種のシンボル群を多重伝送する場合でも、複数種の同
期シンボルを伝送する必要性をなくし、これにより伝送
効率の向上を図り得るOFDM伝送システムとその送受
信装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances. It is an object of the present invention to transmit a plurality of types of synchronization symbols even when multiplexing a plurality of types of symbol groups having different symbol lengths. It is an object of the present invention to provide an OFDM transmission system capable of improving transmission efficiency and a transmission / reception apparatus therefor.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明のOFDM伝送システムは、送信側におい
て、情報シンボルのサンプル数Niの最大値がNmax
(Nmax /Niは整数)、最小値がNmin であり、かつ
最大Nmax 本のキャリアを使用して伝送する場合に、上
記Nmax 本のキャリアのうちNmax /Nmin 本おきのキ
ャリアを有効キャリアとするとともに、これらの有効キ
ャリアの有無を規定するパターン情報を含むOFDMシ
ンボルを発生して、このOFDMシンボルを基準シンボ
ルとして上記伝送フレームの所定の位置に多重して送信
し、一方受信側においては、上記基準シンボル内の任意
のNiサンプルを復調し、この復調結果を基に受信同期
を達成するようにしたものである。
In order to achieve the above object, an OFDM transmission system according to the present invention is arranged such that, on the transmitting side, the maximum number of information symbol samples Ni is Nmax.
(Nmax / Ni is an integer), the minimum value is Nmin, and when transmitting using the maximum Nmax carriers, every Nmax / Nmin carriers among the Nmax carriers are used as effective carriers. Generates an OFDM symbol including pattern information defining the presence or absence of these effective carriers, multiplexes the OFDM symbol as a reference symbol at a predetermined position of the transmission frame, and transmits the OFDM symbol. An arbitrary Ni sample in a symbol is demodulated, and reception synchronization is achieved based on the demodulation result.

【0013】また、受信側においては、受信信号中から
上記基準シンボルを検出してその検出結果を基にフレー
ム同期を検出するとともに、上記基準シンボルの復調結
果から上記パターン情報を検出し、このパターン情報に
基づいて上記受信信号の周波数離調を調整するようにし
たことを特徴とするものである。
On the receiving side, the reference symbol is detected from the received signal, frame synchronization is detected based on the detection result, and the pattern information is detected from the demodulation result of the reference symbol. The frequency detuning of the reception signal is adjusted based on the information.

【0014】したがってこの発明によれば、基準シンボ
ルは、Nmax 本のキャリアのうちNmax /Nmin 本おき
のキャリアのみが有効とされているので、全シンボル期
間内の任意のサンプルを抜き出して復調することが可能
となる。したがって、有効シンボル期間内のサンプル数
の異なる複数種のシンボル群が一つの伝送フレーム内で
時分割多重化されて伝送されているシステムにあって、
受信側が上記複数種のシンボル群のいずれを受信しよう
とする場合でも、基準シンボルを検出して受信同期をと
ることができる。
Therefore, according to the present invention, since only Nmax / Nmin carriers out of Nmax carriers are valid as reference symbols, an arbitrary sample within the entire symbol period is extracted and demodulated. Becomes possible. Therefore, in a system where a plurality of types of symbol groups having different numbers of samples in the effective symbol period are transmitted in a time-division multiplexed manner in one transmission frame,
Regardless of which of the plurality of types of symbol groups the receiving side intends to receive, it is possible to detect the reference symbol and synchronize the reception.

【0015】また、有効キャリアの有無を規定するパタ
ーン情報を擬似雑音系列を基に発生するようにすれば、
受信側でキャリア周波数のずれをキャリア間隔で検出す
ることが可能となり、これにより周波数離調をキャリア
間隔で確実に補正することができる。
Further, if the pattern information defining the presence or absence of an effective carrier is generated based on a pseudo noise sequence,
On the receiving side, it is possible to detect a shift in carrier frequency at the carrier interval, whereby frequency detuning can be reliably corrected at the carrier interval.

【0016】また、基準シンボルの各有効キャリアをP
SK変調して各有効キャリアの位相を互いにランダムに
することにより、有効キャリアの復調振幅が他より突出
しないようにすることができる。
Further, each effective carrier of the reference symbol is represented by P
By SK-modulating and making the phases of the effective carriers random with each other, it is possible to prevent the demodulation amplitude of the effective carriers from protruding more than others.

【0017】さらに、基準シンボルの各有効キャリアの
振幅を、他のOFDMシンボルのキャリアの振幅よりも
大きく設定することで、基準シンボルの検出をより高精
度に行なうことができる。
Further, by setting the amplitude of each effective carrier of the reference symbol to be larger than the amplitude of the carrier of another OFDM symbol, the detection of the reference symbol can be performed with higher accuracy.

【0018】送信側で、有効キャリアの有無を規定する
パターン情報を基準シンボル内の複数箇所にそれぞれ挿
入したのちOFDM変調して送信し、受信側では、基準
シンボル内の上記複数箇所をそれぞれOFDM復調して
その各復調結果の平均を求め、この復調結果の平均から
パターン情報を検出することにより、時間ダイバーシチ
を行なうことができ、これによりフェージングなどの影
響を低減して基準シンボルの検出をさらに高精度に行な
うことが可能となる。
On the transmitting side, pattern information defining the presence or absence of an effective carrier is inserted at each of a plurality of locations in the reference symbol, and then OFDM modulated and transmitted. On the receiving side, the plurality of locations in the reference symbol are OFDM demodulated. Then, by obtaining the average of the respective demodulation results and detecting the pattern information from the average of the demodulation results, it is possible to perform time diversity, thereby reducing the effects of fading and the like and further improving the detection of the reference symbol. It is possible to perform with high accuracy.

【0019】また本発明のOFDM送信装置は、Nmax
本のキャリアのうちサンプル数の最大値Nmax /最小値
Nmin 本おきのキャリアを有効キャリアとするととも
に、これらの有効キャリアの有無を規定するパターン情
報を含むOFDMシンボルを受信同期用の基準シンボル
として発生する基準シンボル発生手段を備え、この基準
シンボル発生手段により発生された基準シンボルと複数
種の情報シンボル群とを多重化手段で多重化して、上記
基準シンボルがフレーム内の所定の位置に配置された伝
送フレームを形成し、この形成された伝送フレームの各
シンボルをそれぞれその有効シンボル期間のサンプル数
に応じて逆離散フーリエ変換することによりOFDM変
調して、伝送路へ送信するようにしたものである。
Further, the OFDM transmitting apparatus according to the present invention has Nmax
The maximum number Nmax / minimum value Nmin of the number of samples among the number of carriers is set as an effective carrier, and an OFDM symbol including pattern information defining the presence or absence of these effective carriers is generated as a reference symbol for reception synchronization. The reference symbol generated by the reference symbol generator is multiplexed with a plurality of types of information symbol groups by multiplexing means, and the reference symbol is arranged at a predetermined position in the frame. A transmission frame is formed, and each symbol of the formed transmission frame is OFDM-modulated by performing an inverse discrete Fourier transform according to the number of samples in the effective symbol period, and transmitted to a transmission line. .

【0020】この様なOFDM送信装置を用いてOFD
M送信を行なえば、受信側がサンプル数の異なる複数種
のシンボル群のうちのいずれのシンボル群を復調しよう
とする場合でも、基準シンボルを確実に復調して受信同
期をとることができる。
An OFD using such an OFDM transmitting apparatus
By performing M transmission, even if the receiving side intends to demodulate any of a plurality of types of symbol groups having different numbers of samples, it is possible to reliably demodulate the reference symbol and achieve reception synchronization.

【0021】さらに、この発明のOFDM受信装置は、
受信しようとするシンボル群の有効シンボル期間のサン
プル数Niに応じて受信信号を離散フーリエ変換するこ
とにより基準シンボルをOFDM復調し、この復調され
た基準シンボルを用いて受信同期検出を行なうことによ
り、基準シンボル内の任意のNiサンプルを復調し、こ
の復調結果を基に受信同期を達成するするように構成し
たものである。
Further, the OFDM receiving apparatus of the present invention
By performing a discrete Fourier transform on the received signal in accordance with the number of samples Ni in the effective symbol period of the symbol group to be received, OFDM demodulating the reference symbol, and performing reception synchronization detection using the demodulated reference symbol, An arbitrary Ni sample in the reference symbol is demodulated, and reception synchronization is achieved based on the demodulation result.

【0022】また、この発明のOFDM受信装置は、受
信信号中から基準シンボルを検出してその検出結果を基
にフレーム同期を検出するとともに、受信しようとする
シンボル群の有効シンボル期間のサンプル数Niに応じ
て受信信号を離散フーリエ変換することにより基準シン
ボルをOFDM復調し、この復調された基準シンボルか
ら上記パターン情報を検出して、このパターン情報に基
づいて前記受信信号の周波数離調を調整することも特徴
としている。
Further, the OFDM receiving apparatus of the present invention detects a reference symbol from a received signal, detects frame synchronization based on the detection result, and detects the number of samples Ni in a valid symbol period of a symbol group to be received. OFDM demodulation of a reference symbol by subjecting the received signal to discrete Fourier transform in accordance with the following formula, detecting the pattern information from the demodulated reference symbol, and adjusting the frequency detuning of the received signal based on the pattern information. It is also characterized.

【0023】したがって、基準シンボルを用いて粗いフ
レーム同期ばかりでなく、周波数離調の補正を行なうこ
とができ、これにより伝送系における周波数変換などに
よって周波数ずれが発生している場合でもこの周波数ず
れを除去してより正確な受信同期をとることが可能とな
って、これにより信頼性の高いOFDM復調を行なうこ
とができる。
Therefore, not only coarse frame synchronization but also frequency detuning correction can be performed using the reference symbols, so that even if a frequency shift occurs due to frequency conversion in a transmission system, this frequency shift can be corrected. By removing the signal, more accurate reception synchronization can be achieved, and thereby highly reliable OFDM demodulation can be performed.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(第1の実施形態)以下、この発明に係わるOFDM伝
送システムの第1の実施形態について説明する。なお、
以下の説明では表に示す伝送パラメータを用いて、固定
受信用および移動受信用の2種類のOFDMシンボルを
1伝送フレーム内で時分割多重して伝送する場合につい
て説明する。
(First Embodiment) Hereinafter, a first embodiment of an OFDM transmission system according to the present invention will be described. In addition,
In the following description, a case will be described in which two types of OFDM symbols for fixed reception and mobile reception are time-division multiplexed and transmitted in one transmission frame using the transmission parameters shown in the table.

【0025】[0025]

【表1】 [Table 1]

【0026】図1は、この発明の第1の実施形態に係わ
るOFDM伝送データのフレームフォーマットを示すも
のである。この伝送フレームは、先頭に基準シンボルを
配置するとともに、この基準シンボルに続いてチャープ
シンボルを配置し、それ以降に複数の移動受信用の情報
シンボルと複数の固定受信用の情報シンボルとを時分割
多重して配置するように構成したものである。基準シン
ボルおよびチャープシンボルの有効シンボル長およびガ
ードインターバル長は、固定受信用シンボルのシンボル
長と等しく設定してある。本実施形態のシステムでは、
受信側がフレーム先頭の上記基準シンボルを使用して、
フレーム同期を検出するとともに周波数同期の検出をも
行なう。
FIG. 1 shows a frame format of OFDM transmission data according to the first embodiment of the present invention. In this transmission frame, a reference symbol is arranged at the beginning, a chirp symbol is arranged following the reference symbol, and thereafter, a plurality of information symbols for mobile reception and a plurality of information symbols for fixed reception are time-divided. It is configured to be multiplexed and arranged. The effective symbol length and the guard interval length of the reference symbol and the chirp symbol are set equal to the symbol length of the fixed reception symbol. In the system of the present embodiment,
The receiving side uses the above reference symbol at the beginning of the frame,
In addition to detecting frame synchronization, frequency synchronization is also detected.

【0027】基準シンボルのキャリア間隔は、固定受信
用シンボルの有効シンボルのサンプル数Nmax と、移動
受信用シンボルの有効シンボルのサンプル数Nmin との
比に相当する本数おきの間隔に設定される。例えば、固
定受信用シンボルのサンプル数Nmax が8192、移動
受信用シンボルのサンプル数Nmin が1024であれ
ば、Nmax /Nmin =8本おきのキャリアが基準シンボ
ル用の有効キャリアとなる。また、予め定めたパターン
によりこれらの有効キャリアの有無が規定される。この
有効キャリアの有無を規定するパターンは、例えば擬似
雑音(PN:pseudorandom noise)系列を基に発生され
る。
The carrier interval of the reference symbol is set to an interval corresponding to the ratio between the number Nmax of effective symbol samples of the fixed reception symbol and the number Nmin of effective symbol samples of the mobile reception symbol. For example, if the number of fixed reception symbol samples Nmax is 8192 and the number of mobile reception symbol samples Nmin is 1024, Nmax / Nmin = every eight carriers are effective carriers for reference symbols. The presence or absence of these effective carriers is defined by a predetermined pattern. The pattern defining the presence or absence of the effective carrier is generated based on, for example, a pseudo noise (PN) sequence.

【0028】図2は上記基準シンボル用の有効キャリア
を示したもので、横軸はキャリア番号で表わした周波数
を、縦軸はキャリア振幅を示している。同図に示すよう
に、全キャリア(5696本)のうち、DCを中心とし
た8本おきのキャリアのみが有効キャリアとして使用さ
れる。また、これらの有効キャリアの有無のパターンは
先に述べたようにPN系列により規定される。例えば、
PN系列の符号が“1”に対応するキャリアは有効キャ
リアとし、また符号“0”に対応するキャリアは無効キ
ャリアとしてそれぞれ規定される。図2の例では実線が
有効キャリアを、破線が無効キャリアを示している。
FIG. 2 shows the effective carrier for the reference symbol. The horizontal axis shows the frequency represented by the carrier number, and the vertical axis shows the carrier amplitude. As shown in the figure, out of all carriers (5696), only every eighth carrier centering on DC is used as an effective carrier. Also, the pattern of the presence or absence of these effective carriers is defined by the PN sequence as described above. For example,
The carrier corresponding to the code of the PN sequence "1" is defined as an effective carrier, and the carrier corresponding to the code "0" is defined as an invalid carrier. In the example of FIG. 2, a solid line indicates an effective carrier, and a broken line indicates an invalid carrier.

【0029】このように、基準シンボルの有効シンボル
期間のサンプル数は8192であるが、DCを中心とし
た8本置きのキャリアのみを有効としているので、有効
シンボル期間の中から1024サンプルを抜き出して1
024ポイントの離散フーリエ変換を用いることによっ
ても基準シンボルを復調することが可能となる。すなわ
ち、8192ポイントの離散フーリエ変換および102
4ポイントの離散フーリエ変換のどちらでも基準シンボ
ルを復調可能であり、固定受信装置でもまた移動受信装
置でも受信可能となる。
As described above, the number of samples in the effective symbol period of the reference symbol is 8,192. However, since only every eighth carrier centering on DC is effective, 1024 samples are extracted from the effective symbol period. 1
It is also possible to demodulate the reference symbol by using the 024-point discrete Fourier transform. That is, a discrete Fourier transform of 8192 points and 102
The reference symbol can be demodulated by any of the four-point discrete Fourier transforms, and can be received by the fixed receiver or the mobile receiver.

【0030】また、基準シンボルの有効キャリア数は他
の情報シンボルの1/8以下になっているので、他のO
FDMシンボルに比べて時間軸波形の振幅が小さい。し
たがって、受信信号のエンベロープから基準シンボルを
検出することが可能であり、これによりフレーム同期を
とることができる。
Also, since the number of effective carriers of the reference symbol is 1/8 or less of other information symbols,
The amplitude of the time axis waveform is smaller than that of the FDM symbol. Therefore, it is possible to detect the reference symbol from the envelope of the received signal, thereby achieving frame synchronization.

【0031】さらに、キャリアの配置が既知の基準シン
ボルを送信側から送信し、受信側で基準シンボルのキャ
リアパターンを検出して既知パターンと比較することに
より、キャリア間隔単位の周波数誤差を検出することが
可能であり、この周波数誤差情報を用いてキャリアの周
波数離調を補正することができる。
Further, a reference symbol having a known carrier arrangement is transmitted from the transmitting side, and the receiving side detects a carrier pattern of the reference symbol and compares it with the known pattern, thereby detecting a frequency error per carrier interval. The frequency detuning of the carrier can be corrected using the frequency error information.

【0032】特に、有効キャリアの有無を規定するパタ
ーン情報をPN系列を基に発生しているので、受信側で
キャリア周波数のずれをキャリア間隔で検出することが
可能となり、これにより周波数離調をキャリア間隔でよ
り確実に補正することができる。
In particular, since the pattern information that defines the presence or absence of an effective carrier is generated based on the PN sequence, it is possible to detect the carrier frequency deviation at the carrier interval on the receiving side, thereby making frequency detuning possible. Correction can be made more reliably at the carrier interval.

【0033】さらに、上記基準シンボルの有効キャリア
の振幅を他のOFDMシンボルのキャリア振幅よりも大
きく設定すれば、基準シンボルを他のOFDMシンボル
と識別しやすくなり、これにより基準シンボルの検出精
度を高めることが可能となる。
Further, if the amplitude of the effective carrier of the reference symbol is set to be larger than the carrier amplitude of the other OFDM symbols, the reference symbol can be easily distinguished from other OFDM symbols, thereby improving the detection accuracy of the reference symbol. It becomes possible.

【0034】次に、本実施形態のOFDM伝送システム
で使用するOFDM送信装置およびOFDM受信装置に
ついて説明する。先ずOFDM送信装置は、階層符号化
された2系統の情報を入力し、このうち重要度の高いデ
ータ(HPデータ)を移動受信用のOFDMシンボルに
割り当て、重要度の低いデータ(LPデータ)データ
(HPデータ)を固定受信用のOFDMシンボルに割り
当てるように構成される。図3は本実施形態のOFDM
送信装置の構成を示す回路ブロック図である。
Next, an OFDM transmitting apparatus and an OFDM receiving apparatus used in the OFDM transmission system of the present embodiment will be described. First, the OFDM transmitting apparatus inputs hierarchically coded information of two systems, allocates high-importance data (HP data) to OFDM symbols for mobile reception, and assigns low-importance data (LP data) data. (HP data) is assigned to the OFDM symbol for fixed reception. FIG. 3 shows the OFDM of this embodiment.
FIG. 2 is a circuit block diagram illustrating a configuration of a transmission device.

【0035】すなわち、HPデータは誤り訂正符号化回
路11で誤り訂正符号化され、さらにインターリーバ1
2でインターリーブが施されたのち、DQPSK(diff
erentially encoded quadrature phase shift keying)
符号化回路13に入力される。DQPSK符号化回路1
3では、同じキャリアに割り当てるデータ間で差動符号
化が行なわれたのちQPSKシンボルに変換され、この
QPSKシンボルはマルチプレクサ14に入力される。
That is, the HP data is error-correction-coded by the error-correction coding circuit 11,
2, after interleaving is performed, DQPSK (diff
erentially encoded quadrature phase shift keying)
Input to the encoding circuit 13. DQPSK encoding circuit 1
In 3, differential encoding is performed between data allocated to the same carrier, and then converted into a QPSK symbol, and this QPSK symbol is input to the multiplexer 14.

【0036】また、LPデータは誤り訂正符号化回路1
5で誤り訂正符号化され、さらにインターリーバ16で
インターリーブが施されたのち、64QAM(quadratu
re amplitude modulation )符号化回路17に入力され
る。この64QAM符号化回路17では、入力データが
64QAMシンボルに変換され、これにより得られた6
4QAMシンボルは上記QPSKシンボルと同様にマル
チプレクサ14に入力される。
The LP data is sent to the error correction encoding circuit 1
5 is subjected to error correction coding, and further interleaved by an interleaver 16, after which 64QAM (quadratutu
re amplitude modulation) input to the encoding circuit 17. In the 64QAM encoding circuit 17, the input data is converted into 64QAM symbols, and 6
The 4QAM symbol is input to the multiplexer 14 like the QPSK symbol.

【0037】基準シンボル発生回路18は、基準シンボ
ルデータを発生してマルチプレクサ14に供給するもの
で、例えば図4に示すように第1および第2のPN系列
発生回路181,182と、BPSKシンボル発生回路
183と、セレクタ184とから構成される。
The reference symbol generation circuit 18 generates reference symbol data and supplies the reference symbol data to the multiplexer 14. For example, as shown in FIG. 4, first and second PN sequence generation circuits 181 and 182 and a BPSK symbol generation circuit It comprises a circuit 183 and a selector 184.

【0038】第1のPN系列発生回路181は、BPS
Kシンボルの位相を制御するためのもので、発生したP
N系列をBPSKシンボル発生回路183に供給する。
BPSKシンボル発生回路183は、第1のPN系列発
生回路181から発生されたPN系列が“0”のときに
位相が0°となるI,Qデータを、また“1”のときに
位相が180°となるI,Qデータをそれぞれ発生す
る。
The first PN sequence generation circuit 181 has a BPS
This is for controlling the phase of the K symbol.
The N sequence is supplied to a BPSK symbol generation circuit 183.
The BPSK symbol generation circuit 183 outputs I and Q data whose phase becomes 0 ° when the PN sequence generated from the first PN sequence generation circuit 181 is “0”, and 180 phase when it is “1”. ° and I and Q data, respectively.

【0039】第2のPN系列発生回路182は、基準シ
ンボルのキャリア配置を決定するためのもので、発生し
たPN系列を選択制御信号としてセレクタ184に供給
する。セレクタ184は、第2のPN系列発生回路18
2から発生されたPN系列が“0”のときに0データを
選択し、“1”のときに上記BPSKシンボル発生回路
183から発生されたI,Qデータを選択して、この選
択したデータを基準シンボルデータとしてマルチプレク
サ14へ出力する。かくして、キャリアの有無がPN系
列で規定され、かつ各キャリアの位相がランダムなBP
SKシンボルデータによって変調された基準シンボルデ
ータが発生される。
The second PN sequence generation circuit 182 is for determining the carrier arrangement of the reference symbol, and supplies the generated PN sequence to the selector 184 as a selection control signal. The selector 184 is connected to the second PN sequence generation circuit 18.
When the PN sequence generated from 2 is "0", 0 data is selected. When the PN sequence is "1", the I and Q data generated from the BPSK symbol generation circuit 183 are selected. Output to the multiplexer 14 as reference symbol data. Thus, the presence or absence of carriers is defined by the PN sequence, and the phase of each carrier is random BP
Reference symbol data modulated by the SK symbol data is generated.

【0040】なお、上記第1のPN系列発生回路181
が発生するPN系列と、第2のPN系列発生回路182
が発生するPN系列とは、互いに異なる系列かもしくは
同一系列でも位相が異なるように設定される。これは、
キャリア位相の一致を防ぐためである。
The first PN sequence generation circuit 181
And a second PN sequence generating circuit 182
Are set to be different from each other or to have the same phase even in the same sequence. this is,
This is to prevent the carrier phases from matching.

【0041】また、BPSKシンボル発生回路183が
発生するBPSKシンボルの振幅を適宜設定することに
より、基準シンボルのキャリア振幅を他のシンボルより
も大きくすることができる。
By appropriately setting the amplitude of the BPSK symbol generated by the BPSK symbol generation circuit 183, the carrier amplitude of the reference symbol can be made larger than that of the other symbols.

【0042】チャープシンボル発生回路19では、チャ
ープシンボルの周波数軸上のデータが発生される。マル
チプレクサ14は、上記DQPSK符号化回路13から
出力されたQPSKシンボルと、64QAM符号化回路
17から出力された64QAMシンボルと、上記基準シ
ンボル発生回路18で発生された基準シンボルデータ
と、チャープシンボル発生回路19で発生されたチャー
プシンボルデータとを、所定の順序で時分割多重して図
1に示した伝送フレームを構成する。そして、この多重
化シンボルデータを逆離散フーリエ変換(IDFT)回
路21に供給する。
The chirp symbol generation circuit 19 generates data on the frequency axis of the chirp symbol. The multiplexer 14 includes a QPSK symbol output from the DQPSK encoding circuit 13, a 64QAM symbol output from the 64QAM encoding circuit 17, the reference symbol data generated by the reference symbol generation circuit 18, and a chirp symbol generation circuit. The chirp symbol data generated in step 19 is time-division multiplexed in a predetermined order to form the transmission frame shown in FIG. The multiplexed symbol data is supplied to an inverse discrete Fourier transform (IDFT) circuit 21.

【0043】IDFT回路21では、上記多重化シンボ
ルデータの各シンボルごとに、そのシンボル長に応じた
ポイント数による逆フーリエ変換処理がそれぞれ行なわ
れる。例えば、移動受信用のシンボルデータに対しては
1024ポイントの逆離散フーリエ変換が行なわれ、一
方基準シンボル、チャープシンボルおよび固定受信用の
各シンボルデータに対しては8192ポイントの逆離散
フーリエ変換処理が行なわれる。
In the IDFT circuit 21, for each symbol of the multiplexed symbol data, an inverse Fourier transform process is performed using the number of points corresponding to the symbol length. For example, an inverse discrete Fourier transform of 1024 points is performed on symbol data for mobile reception, while an inverse discrete Fourier transform of 8192 points is performed on reference symbol, chirp symbol, and symbol data for fixed reception. Done.

【0044】IDFT回路21の回路構成としては、1
024ポイントのIDFT回路と8192ポイントのI
DFT回路をそれぞれ設け、これらのIDFT回路を選
択的に使用することにより上記2種類のシンボルデータ
の逆離散フーリエ変換を行なうものが考えられる。また
他の回路構成としては、最大ポイント数が8192のI
DFT回路を1つ設け、シンボルデータのシンボル長に
応じてこのIDFT回路のポイント数を切り替えること
により、上記2種類のシンボルデータの逆離散フーリエ
変換を行なうものも考えられる。
The circuit configuration of the IDFT circuit 21 is as follows.
024-point IDFT circuit and 8192-point I
A DFT circuit may be provided, and the IDFT circuit may be selectively used to perform the inverse discrete Fourier transform of the above two types of symbol data. Further, as another circuit configuration, the maximum number of points is 8192.
It is also conceivable that one DFT circuit is provided and the number of points of the IDFT circuit is switched according to the symbol length of the symbol data, thereby performing the inverse discrete Fourier transform of the two types of symbol data.

【0045】上記IDFT回路21から出力されたOF
DMシンボルは、続いてガード期間付加回路22に入力
される。ガード期間付加回路22では、上記IDFT回
路21から出力された各OFDMシンボルごとに、その
後尾の一部がガード期間としてシンボルの前にコピーさ
れる。図6はこのガード期間を付加した後のOFDMシ
ンボルの構成を示したものである。
OF output from the IDFT circuit 21
The DM symbol is subsequently input to the guard period adding circuit 22. In the guard period adding circuit 22, for each OFDM symbol output from the IDFT circuit 21, a part of the tail is copied before the symbol as a guard period. FIG. 6 shows the configuration of the OFDM symbol after the addition of the guard period.

【0046】上記ガード期間付加回路22から出力され
たOFDMシンボルデータは、次に直交変調回路23に
入力され、ここで所定周波数のキャリア信号で直交変調
されたのち、ディジタル/アナログ(D/A)変換回路
24でアナログ信号に変換される。そして、このD/A
変換回路24の出力信号は、周波数変換回路25におい
てキャリア周波数に相当する無線高周波信号に周波数変
換され、図示しないアンテナから送信される。
The OFDM symbol data output from the guard period adding circuit 22 is then input to an orthogonal modulation circuit 23, where it is orthogonally modulated with a carrier signal of a predetermined frequency, and then digital / analog (D / A). The conversion circuit 24 converts the signal into an analog signal. And this D / A
The output signal of the conversion circuit 24 is frequency-converted by the frequency conversion circuit 25 into a radio high-frequency signal corresponding to a carrier frequency, and transmitted from an antenna (not shown).

【0047】なお、20はタイミング発生回路であり、
基準となるクロック信号を基に上記各回路の動作に必要
なクロック信号およびタイミング信号を生成し、上記各
回路に供給する。
Reference numeral 20 denotes a timing generation circuit.
A clock signal and a timing signal necessary for the operation of each of the above circuits are generated based on a reference clock signal, and supplied to each of the above circuits.

【0048】一方、OFDM受信装置は次のように構成
される。この装置は、伝送フレームに時分割多重されて
いる2種類のOFDMシンボルをどちらも復調する機能
を有するものである。図5はその構成を示す回路ブロッ
ク図である。図示しないアンテナで受信された無線周波
の受信信号は、周波数変換回路31で中間周波数の信号
に周波数変換されたのち、アナログ/ディジタル(A/
D)変換回路32でディジタル信号に変換されて、直交
検波回路33に入力される。直交検波回路33は、上記
入力信号を再生キャリアにより直交検波するもので、こ
れにより得られたベースバンドのOFDM変調波信号は
離散フーリエ変換(DFT)回路34、エンベロープ検
出回路42、チャープシンボル検出回路44および周波
数誤差検出回路49に入力される。
On the other hand, the OFDM receiver is configured as follows. This apparatus has a function of demodulating both OFDM symbols time-division multiplexed into a transmission frame. FIG. 5 is a circuit block diagram showing the configuration. A radio frequency signal received by an antenna (not shown) is frequency-converted to an intermediate frequency signal by a frequency conversion circuit 31 and then converted to an analog / digital (A / A / D) signal.
D) The digital signal is converted by the conversion circuit 32 and input to the quadrature detection circuit 33. The quadrature detection circuit 33 performs quadrature detection of the input signal with a reproduced carrier, and obtains a baseband OFDM modulated wave signal by a discrete Fourier transform (DFT) circuit 34, an envelope detection circuit 42, a chirp symbol detection circuit. 44 and a frequency error detection circuit 49.

【0049】DFT回路34は、入力されたOFDM変
調波信号の各シンボルごとに、そのガード期間を除いた
有効シンボルに対しそのシンボル長に応じたポイント数
で離散フーリエ変換処理を行なう。例えば、図1に構成
を示した伝送フレームを受信した場合には、移動受信用
のシンボルに対しては1024ポイントの離散フーリエ
変換が行なわれ、またチャープシンボルおよび固定受信
用の各シンボルに対しては8192ポイントの離散フー
リエ変換処理が行なわれる。
The DFT circuit 34 performs, for each symbol of the input OFDM modulated wave signal, a discrete Fourier transform process on the effective symbol excluding the guard period with the number of points corresponding to the symbol length. For example, when a transmission frame having the configuration shown in FIG. 1 is received, a discrete Fourier transform of 1024 points is performed on a symbol for mobile reception, and a chirp symbol and each symbol for fixed reception are performed. Is subjected to a discrete Fourier transform process of 8192 points.

【0050】また基準シンボルは、1024ポイントの
DFTおよび8192ポイントのDFTのどちらでも復
調可能であるが、ここでは8192ポイントのDFTを
用いて、図6に示すように基準シンボルの有効シンボル
期間全体を復調する。
The reference symbol can be demodulated by either the 1024-point DFT or the 8192-point DFT. Here, the 8192-point DFT is used to cover the entire effective symbol period of the reference symbol as shown in FIG. Demodulate.

【0051】なお、DFT回路34の回路構成として
は、1024ポイントのDFT回路と8192ポイント
のDFT回路をそれぞれ設け、これらのDFT回路を選
択的に使用することにより上記2種類のOFDMシンボ
ルの離散フーリエ変換するものが考えられる。また他の
回路構成としては、最大ポイント数が8192のDFT
回路を1つ設け、OFDMシンボルのシンボル長に応じ
てこのDFT回路のポイント数を切り替えることによ
り、上記2種類のOFDMシンボルの離散フーリエ変換
を行なうものも考えられる。
As the circuit configuration of the DFT circuit 34, a 1024-point DFT circuit and an 8192-point DFT circuit are provided, and by selectively using these DFT circuits, a discrete Fourier transform of the above two types of OFDM symbols is performed. Something to convert is possible. As another circuit configuration, a DFT having a maximum point number of 8192
It is also conceivable that one circuit is provided, and the number of points of the DFT circuit is switched according to the symbol length of the OFDM symbol, thereby performing the discrete Fourier transform of the two types of OFDM symbols.

【0052】上記DFT回路34から出力された復調シ
ンボルデータは、デマルチプレクサ35に入力される。
デマルチプレクサ35では、上記復調シンボルデータが
シンボルごとに分離され、このうち移動受信用シンボル
の復調シンボルデータは遅延検波回路36に、また固定
受信用シンボルの復調シンボルデータは同期検波回路3
7にそれぞれ入力され、さらに基準シンボルの復調デー
タはキャリアパターン検出回路46に入力される。
The demodulated symbol data output from the DFT circuit 34 is input to a demultiplexer 35.
In the demultiplexer 35, the demodulated symbol data is separated for each symbol. Among them, the demodulated symbol data of the mobile reception symbol is sent to the delay detection circuit 36, and the demodulation symbol data of the fixed reception symbol is sent to the synchronous detection circuit 3.
7, and the demodulated data of the reference symbol is further input to the carrier pattern detection circuit 46.

【0053】遅延検波回路36では、上記移動受信用シ
ンボルの復調データに対し、同じキャリア間に割り当て
られたデータ間で遅延検波が行なわれ、この検波された
シンボルデータはデインターリーブ回路38でデインタ
ーリーブが施されたのち、誤り訂正復号回路39におい
て誤り訂正復号処理されて、HPデータとして出力され
る。同期検波回路37では、固定受信用シンボルの復調
データに対し同期検波が行なわれ、その検波出力はデイ
ンターリーブ回路40デインターリーブが施されたの
ち、誤り訂正復号回路41において誤り訂正復号処理さ
れて、LPデータとして出力される。
In the delay detection circuit 36, the demodulated data of the mobile reception symbol is subjected to delay detection between data allocated to the same carrier, and the detected symbol data is deinterleaved by a deinterleave circuit 38. , The data is subjected to error correction decoding processing in an error correction decoding circuit 39, and is output as HP data. In the synchronous detection circuit 37, synchronous detection is performed on the demodulated data of the fixed reception symbol, and the detection output is subjected to deinterleaving by a deinterleave circuit 40 and then subjected to an error correction decoding process in an error correction decoding circuit 41. Output as LP data.

【0054】ところで、基準シンボルを利用してタイミ
ング同期検出を行なうための回路は次のように構成され
る。エンベロープ検出回路42では、直交検波回路33
から出力されたベースバンドのOFDM変調波信号のエ
ンベロープを検出することにより、フレーム先頭の基準
シンボルが検出され、その検出タイミングはタイミング
再生回路43に供給される。タイミング再生回路43
は、受信信号に同期してクロックおよびタイミング信号
を発生するもので、上記検出タイミングによりフレーム
タイミング信号の発生タイミングがリセットされる。す
なわち、フレームタイミングの粗同期が行なわれる。
A circuit for detecting timing synchronization using a reference symbol is configured as follows. In the envelope detection circuit 42, the quadrature detection circuit 33
By detecting the envelope of the baseband OFDM modulated wave signal output from, the reference symbol at the head of the frame is detected, and the detection timing is supplied to the timing recovery circuit 43. Timing recovery circuit 43
Generates a clock and a timing signal in synchronization with the received signal. The detection timing resets the generation timing of the frame timing signal. That is, coarse synchronization of frame timing is performed.

【0055】またチャープシンボル検出回路44は、上
記直交検波回路33から出力されたベースバンドのOF
DM変調波信号と、チャープシンボル発生回路45から
発生される基準のチャープシンボルデータとの相関を検
出することにより、伝送フレーム内のチャープシンボル
を検出し、その検出タイミングをタイミング再生回路4
3に供給する。タイミング生成回路43は、このチャー
プシンボルの検出タイミングを基に、フレームタイミン
グの精密な同期制御と、クロックの同期制御をそれぞれ
行なう。タイミング再生回路43から出力されたタイミ
ング信号およびクロック信号は、これらの信号を必要と
する各回路に供給される。
The chirp symbol detection circuit 44 outputs the baseband OF signal output from the quadrature detection circuit 33.
By detecting the correlation between the DM modulated wave signal and the reference chirp symbol data generated from the chirp symbol generation circuit 45, a chirp symbol in the transmission frame is detected, and the detection timing is detected by the timing recovery circuit 4.
Supply 3 The timing generation circuit 43 performs precise synchronization control of the frame timing and synchronization control of the clock based on the detection timing of the chirp symbol. The timing signal and the clock signal output from the timing reproduction circuit 43 are supplied to each circuit that needs these signals.

【0056】一方、基準シンボルを利用して周波数同期
のための調整を行なうための回路部は次のように構成さ
れる。すなわち、基準シンボルの復調データはキャリア
パターン検出回路46に入力される。キャリアパターン
検出回路46は、上記復調データから基準シンボルの振
幅を求めて所定のしきい値と比較することによりキャリ
アの有無を判定し、その判定結果つまりPN系列のパタ
ーン情報を周波数誤差検出回路47に与える。また基準
パターン発生回路48は、図2に示した基準シンボルの
キャリアの有無を規定するPN系列からなるパターン情
報を発生し、上記周波数誤差検出回路47に供給する。
周波数誤差検出回路47は、上記基準シンボルの復調デ
ータから検出したキャリアパターン情報と、上記基準パ
ターン発生回路48から発生された基準パターン情報と
の相関を求め、これにより受信キャリアパターンのずれ
を検出する。そして、この受信キャリアパターンのずれ
を1kHz間隔単位の周波数誤差信号として出力する。
On the other hand, a circuit unit for performing adjustment for frequency synchronization using the reference symbol is configured as follows. That is, the demodulated data of the reference symbol is input to the carrier pattern detection circuit 46. The carrier pattern detection circuit 46 determines the presence or absence of a carrier by calculating the amplitude of the reference symbol from the demodulated data and comparing the amplitude with a predetermined threshold value. Give to. Further, the reference pattern generation circuit 48 generates pattern information composed of a PN sequence defining the presence or absence of the carrier of the reference symbol shown in FIG. 2 and supplies the pattern information to the frequency error detection circuit 47.
The frequency error detection circuit 47 obtains a correlation between the carrier pattern information detected from the demodulated data of the reference symbol and the reference pattern information generated from the reference pattern generation circuit 48, thereby detecting a deviation of the received carrier pattern. . Then, the shift of the received carrier pattern is output as a frequency error signal in units of 1 kHz.

【0057】また、周波数誤差検出回路49では、直交
検波回路33から出力されたベースバンドのOFDM変
調波信号を用いて、キャリア間隔の±1/2に相当する
±0.5kHzまでの周波数ずれが検出される。そし
て、この周波数誤差検出回路49により検出された周波
数誤差信号と、上記周波数誤差検出回路47から出力さ
れた周波数誤差信号とは、加算器50で相互に加算され
た後、直交検波回路33に供給される。
The frequency error detection circuit 49 uses the baseband OFDM modulated wave signal output from the quadrature detection circuit 33 to detect a frequency shift up to ± 0.5 kHz corresponding to ± 1/2 of the carrier interval. Is detected. Then, the frequency error signal detected by the frequency error detection circuit 49 and the frequency error signal output from the frequency error detection circuit 47 are added to each other by the adder 50 and then supplied to the quadrature detection circuit 33. Is done.

【0058】直交検波回路33は、上記加算器50から
供給された周波数誤差信号に基づいて検波キャリア周波
数を制御する。したがって、伝送における周波数変換な
どによって生じた周波数ずれは除去される。
The quadrature detection circuit 33 controls the detection carrier frequency based on the frequency error signal supplied from the adder 50. Therefore, a frequency shift caused by frequency conversion or the like in transmission is removed.

【0059】尚、上記周波数誤差検出回路49の詳細な
構成および動作については、文献「OFDMにおけるガ
ード期間を利用した新しい周波数同期方式の検討」(テ
レビジョン学会技術報告、Vol.19、No18、P
P.13−18)に詳しく述べられている。
The detailed configuration and operation of the frequency error detecting circuit 49 are described in the document "Study of a New Frequency Synchronization Method Using Guard Period in OFDM" (Technical Report of the Institute of Television Engineers of Japan, Vol. 19, No. 18,
P. 13-18).

【0060】この様に本実施形態のOFDM伝送システ
ムでは、OFDM送信装置の基準シンボル発生回路18
において、移動受信用シンボルの有効期間サンプル数1
024と固定受信用シンボルの有効期間サンプル数81
92との比に応じて基準シンボルを伝送するためのキャ
リアを8本おきに定め、かつこれらのキャリアの有効の
有無を規定したキャリアパターン情報を発生し、このキ
ャリアパターン情報を基準シンボルに含めて送信してい
る。これに対しOFDM受信装置では、直交検波後のO
FDM変調波信号のエンベロープから基準シンボルの位
置を検出してこの検出タイミングを基にフレーム同期の
粗調整を行ない、かつ基準シンボルの復調データからキ
ャリアパターンを検出してこの検出キャリアパターンと
基準パターンとの相関からキャリア間隔単位の周波数誤
差を検出し、この周波数誤差を基にキャリア周波数の離
調を補正するようにしている。
As described above, in the OFDM transmission system of this embodiment, the reference symbol generation circuit 18 of the OFDM transmission device
, The number of valid period samples of the symbol for mobile reception is 1
024 and the number of valid period samples of the fixed reception symbol 81
In accordance with the ratio of N.92, a carrier for transmitting the reference symbol is determined every eight carriers, and carrier pattern information defining whether these carriers are valid or not is generated, and this carrier pattern information is included in the reference symbol. Sending. On the other hand, in the OFDM receiver, the O.D.
The position of the reference symbol is detected from the envelope of the FDM modulated wave signal, the frame synchronization is coarsely adjusted based on the detection timing, and the carrier pattern is detected from the demodulated data of the reference symbol. , A frequency error in the unit of a carrier interval is detected, and the detuning of the carrier frequency is corrected based on the frequency error.

【0061】したがって本実施形態によれば、基準シン
ボル伝送に使用するキャリアを8本おきに定めているの
で、8192ポイントまたは1024ポイントのどちら
のDFT回路を用いても基準シンボルデータを復調でき
る。そして、この復調した基準シンボルのキャリアパタ
ーン情報を既知のパターン情報と比較することによりキ
ャリア間隔単位の周波数誤差を検出し、この検出結果を
基に周波数離調を補正するようにしている。このため、
周波数ずれを除去して誤り少ない復調を行なうことがで
きる。
Therefore, according to the present embodiment, the carrier used for the reference symbol transmission is determined every eight lines, so that the reference symbol data can be demodulated using either the 8192 point or 1024 point DFT circuit. Then, by comparing the demodulated carrier pattern information of the reference symbol with the known pattern information, a frequency error per carrier interval is detected, and the frequency detuning is corrected based on the detection result. For this reason,
Demodulation with less errors can be performed by removing the frequency shift.

【0062】(第2の実施形態)この実施形態は、OF
DM受信装置を、移動受信用シンボルのみを受信するよ
うに構成したものである。図7は、本実施形態に係わる
OFDM受信装置の構成を示す回路ブロック図である。
なお、同図において、前記図3と同一部分には同一符号
を付して詳しい説明は省略する。
(Second Embodiment) In this embodiment, an OF
The DM receiver is configured to receive only mobile reception symbols. FIG. 7 is a circuit block diagram illustrating a configuration of the OFDM receiver according to the present embodiment.
3, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0063】本実施例のOFDM受信装置は、移動受信
用シンボルのみを復調するために、DFT回路としてポ
イント数1024のDFT回路61を有している。この
ポイント数1024のDFT回路61においては、移動
受信用の各シンボルが復調されるとともに、基準シンボ
ルが復調される。この基準シンボルの復調は、例えば図
8に示すごとく基準シンボルの有効期間中における最後
尾の1024サンプル分の領域を抜き出して復調するこ
とにより行なわれる。この1024サンプル分の領域を
抜き出して復調できる理由は、OFDM送信装置におい
て図2に示したように基準シンボルを伝送するための有
効キャリアを8本おきに設定したからである。
The OFDM receiving apparatus of this embodiment has a DFT circuit 61 having 1024 points as a DFT circuit for demodulating only mobile reception symbols. In the DFT circuit 61 having 1024 points, each symbol for mobile reception is demodulated and a reference symbol is demodulated. The demodulation of the reference symbol is performed, for example, by extracting the last 1024 samples of the area in the valid period of the reference symbol and demodulating it, as shown in FIG. The reason why the 1024 sample area can be extracted and demodulated is that the effective carriers for transmitting the reference symbols are set every eight in the OFDM transmission apparatus as shown in FIG.

【0064】基準シンボルの復調結果は、デマルチプレ
クサ35で分離されてキャリアパターン検出回路46に
入力される。キャリアパターン検出回路46は、上記基
準シンボルの復調結果から基準シンボルのキャリアの有
無を表わすキャリアパターン情報を検出して、周波数誤
差検出回路47に供給する。基準パターン発生回路48
は、図2に示した基準シンボルの中で、DCを中心とし
た8本おきのキャリアのみに関してキャリアの有無を表
わす基準パターンを発生し、上記周波数誤差検出回路4
7に供給する。周波数誤差検出回路47は、上記2つの
パターン情報の相関を求めることにより受信キャリアパ
ターンのずれを検出し、これを8kHz間隔単位の周波
数ずれとして出力する。
The demodulation result of the reference symbol is separated by the demultiplexer 35 and input to the carrier pattern detection circuit 46. The carrier pattern detection circuit 46 detects carrier pattern information indicating the presence or absence of the carrier of the reference symbol from the demodulation result of the reference symbol, and supplies the carrier pattern information to the frequency error detection circuit 47. Reference pattern generation circuit 48
Generates a reference pattern indicating the presence / absence of a carrier only for every eight carriers centered at DC in the reference symbol shown in FIG.
7 The frequency error detection circuit 47 detects the deviation of the received carrier pattern by calculating the correlation between the two pieces of pattern information, and outputs this as a frequency deviation in units of 8 kHz.

【0065】一方周波数誤差検出回路49では、直交検
波回路33から出力されたベースバンドのOFDM変調
波信号の中から移動受信用シンボルを用いて±4kHz
までの周波数ずれが検出される。加算器50では、上記
周波数誤差検出回路47および49から出力された周波
数誤差信号を相互に加算し、この加算後の周波数誤差信
号を直交検波回路33に供給する。このため、直交検波
回路33では、上記周波数誤差信号に応じて再生キャリ
ア周波数のずれが補正され、これにより高精度の直交検
波が可能となる。
On the other hand, the frequency error detection circuit 49 uses the mobile reception symbol from the baseband OFDM modulated wave signal output from the quadrature detection circuit 33 and uses ± 4 kHz.
The frequency deviation up to is detected. The adder 50 adds the frequency error signals output from the frequency error detection circuits 47 and 49 to each other, and supplies the added frequency error signal to the quadrature detection circuit 33. For this reason, in the quadrature detection circuit 33, the deviation of the reproduction carrier frequency is corrected according to the frequency error signal, thereby enabling high-precision quadrature detection.

【0066】このように本実施形態によれば、OFDM
送信装置において基準シンボルを伝送するための有効キ
ャリアを8本おきに設定しているので、ポイント数10
24のDFT回路61を使用して、移動受信用の各シン
ボルは勿論のこと基準シンボルを確実に復調することが
できる。
As described above, according to the present embodiment, the OFDM
Since every 8 effective carriers for transmitting the reference symbol are set in the transmitting apparatus, the number of points is 10 points.
By using the 24 DFT circuits 61, it is possible to reliably demodulate not only the symbols for mobile reception but also the reference symbols.

【0067】また、基準シンボルのキャリアの有効の有
無を表わすパターン情報を伝送し、このパターン情報を
基準パターンと比較するようにしているので、キャリア
間隔単位の周波数誤差を検出することができ、この周波
数誤差信号を用いて周波数離調を補正することができ
る。
Further, since pattern information indicating the validity of the carrier of the reference symbol is transmitted and the pattern information is compared with the reference pattern, a frequency error per carrier interval can be detected. The frequency detuning can be corrected using the frequency error signal.

【0068】なお、上記実施形態では、図8に示したよ
うに基準シンボルの有効期間中における最後尾の102
4サンプル分の領域を抜き出して復調するようにした
が、移動受信用シンボルのガード期間を除いて、基準シ
ンボル内の任意の部分の1024サンプルを抜き出して
キャリアパターン情報を復調するようにしてもよい。
In the above embodiment, as shown in FIG. 8, the last 102 in the valid period of the reference symbol is used.
Although an area for four samples is extracted and demodulated, 1024 samples of an arbitrary part in the reference symbol may be extracted and the carrier pattern information demodulated except for the guard period of the mobile reception symbol. .

【0069】(第3の実施形態)この実施形態は、移動
受信用シンボルのみを復調するOFDM受信装置の他の
構成を示したもので、基準シンボル内を複数回復調し、
その各復調出力を平均したものからキャリアパターン情
報を検出して周波数誤差の検出に供するようにしたもの
である。
(Third Embodiment) This embodiment shows another configuration of an OFDM receiver for demodulating only mobile reception symbols.
The carrier pattern information is detected from the average of the respective demodulated outputs and used for detecting a frequency error.

【0070】図9は、本実施形態に係わるOFDM受信
装置の構成を示す回路ブロック図である。なお、同図に
おいて前記図7と同一部分には同一符号を付して詳しい
説明は省略する。
FIG. 9 is a circuit block diagram showing the configuration of the OFDM receiver according to the present embodiment. 7, the same parts as those in FIG. 7 are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0071】1024ポイントのDFT回路63では、
図10に示すごとく基準シンボルの有効シンボル期間の
全域にわたり、1024サンプルの復調が8回行なわれ
る。そして、この8回の基準シンボルの復調データは、
デマルチプレクサ35で分離されたのち平均回路62に
入力される。平均回路62では、上記8回の復調により
それぞれ得られた基準シンボルの復調データを平均する
処理が行なわれる。このとき、基準シンボルは1024
サンプル周期で同じ波形の繰り返しになってるので、平
均をとることは可能である。
In the 1024-point DFT circuit 63,
As shown in FIG. 10, 1024 samples are demodulated eight times over the entire effective symbol period of the reference symbol. Then, the demodulated data of the eight reference symbols is
After being separated by the demultiplexer 35, it is input to the averaging circuit 62. The averaging circuit 62 averages the demodulated data of the reference symbols obtained by the eight demodulations. At this time, the reference symbol is 1024
Since the same waveform is repeated in the sample period, it is possible to take an average.

【0072】また、本実施形態では、移動受信用シンボ
ルと固定受信用シンボルにおいて、ガード長および有効
シンボル長がどちらも1:8の関係になっているので、
図11に示すように基準シンボル内を8回復調すること
も可能である。
In the present embodiment, the guard length and the effective symbol length of the mobile reception symbol and the fixed reception symbol both have a relationship of 1: 8.
As shown in FIG. 11, it is also possible to perform eight restorations in the reference symbol.

【0073】上記基準シンボル復調データの平均値は、
キャリアパターン検出回路46に入力され、ここでキャ
リアパターン情報が検出される。そして、このキャリア
パターン情報と基準パターン情報との相関からキャリア
間隔単位の周波数誤差が周波数誤差検出回路47で検出
され、この周波数誤差信号を基にキャリア周波数の離調
が補正される。
The average value of the reference symbol demodulated data is
The signal is input to a carrier pattern detection circuit 46, where carrier pattern information is detected. Then, a frequency error per carrier interval is detected by the frequency error detection circuit 47 from the correlation between the carrier pattern information and the reference pattern information, and the detuning of the carrier frequency is corrected based on the frequency error signal.

【0074】このように本実施形態によれば、基準シン
ボルに対し8回の復調を行ない、これらの復調により得
られたデータの平均を平均回路62で求めて、この平均
した復調データからキャリアパターン情報を検出して周
波数誤差の検出を行なうようにしているので、基準シン
ボルの復調出力のC/Nを高めることができ、これによ
り周波数誤差の検出精度を高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, the reference symbol is demodulated eight times, the average of the data obtained by the demodulation is obtained by the averaging circuit 62, and the carrier pattern is obtained from the averaged demodulated data. Since the frequency error is detected by detecting the information, it is possible to increase the C / N of the demodulated output of the reference symbol, thereby improving the accuracy of detecting the frequency error.

【0075】なお、この発明は上記各実施形態に限定さ
れるものではない。例えば、前記各実施形態では有効シ
ンボル期間が1024サンプルの情報シンボルと、81
92サンプルの情報シンボルとを、1伝送フレーム内で
時分割多重して伝送する場合について説明したが、10
24サンプルの情報シンボルのみもしくは8192サン
プルの情報シンボルのみを多重して伝送する場合にも同
様に本発明を適用することができる。また、多重化する
情報シンボルの種類を2種類としたが、サンプル数の条
件を満たせば、3種類以上の情報シンボルを多重して伝
送する場合にも本発明は適用可能である。
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in each of the above embodiments, an information symbol whose effective symbol period is 1024 samples,
A case has been described in which information symbols of 92 samples are transmitted in a time-division multiplexed manner within one transmission frame.
The present invention can be similarly applied to a case where only information symbols of 24 samples or only information symbols of 8192 samples are multiplexed and transmitted. Although two types of information symbols are multiplexed, the present invention can be applied to a case where three or more types of information symbols are multiplexed and transmitted as long as the condition of the number of samples is satisfied.

【0076】また、第1の実施形態では、図1に示した
ように伝送フレームの先頭位置に基準シンボルを配置す
るとともに次の位置にチャープシンボルを配置し、それ
以降に情報シンボルを配置するようにしたが、基準シン
ボルおよびチャープシンボルの多重伝送位置は任意に設
定することができる。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, a reference symbol is arranged at the head position of a transmission frame, a chirp symbol is arranged at the next position, and an information symbol is arranged thereafter. However, the multiplex transmission position of the reference symbol and the chirp symbol can be arbitrarily set.

【0077】さらに、前記第1の実施形態では、階層符
号化された2系統のデータをそれぞれ移動受信用シンボ
ルおよび固定受信用シンボルに割り当てて伝送するよう
にしたが、例えば音声データと映像データ、異なる番組
のデータというように別のデータをそれぞれ移動受信用
シンボルおよび固定受信用シンボルに割り当てて多重伝
送するようにしてもよい。
Further, in the first embodiment, two systems of hierarchically encoded data are allocated to the mobile reception symbol and the fixed reception symbol, respectively, and transmitted. However, for example, audio data and video data, Different data such as data of different programs may be allocated to the mobile reception symbol and the fixed reception symbol, respectively, and multiplexed.

【0078】さらに、前記各実施形態では、OFDM送
信装置のみまたはOFDM受信装置のみの構成について
説明したが、OFDM送信機能とOFDM受信機能とを
合わせ持ったOFDM送受信装置に本発明を適用するこ
ともできる。
Further, in each of the above embodiments, the configuration of only the OFDM transmitting apparatus or only the OFDM receiving apparatus has been described. However, the present invention may be applied to an OFDM transmitting / receiving apparatus having both an OFDM transmitting function and an OFDM receiving function. it can.

【0079】さらに、タイミング同期検出手段は、受信
信号のエンベロープから基準シンボルを検出するもので
なくてもよく、また周波数離調補正手段の構成について
も、この発明を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であ
る。その他、表に示した各種伝送パラメータ、送信装置
および受信装置の回路構成、伝送フレームのフォーマッ
ト、キャリアの有効の有無を規定するパターンの構成な
どについても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できることは勿論である。
Further, the timing synchronization detecting means does not need to detect the reference symbol from the envelope of the received signal, and the configuration of the frequency detuning correcting means may be variously modified without departing from the present invention. It is possible. In addition, the various transmission parameters shown in the table, the circuit configuration of the transmission device and the reception device, the format of the transmission frame, the configuration of the pattern that defines the validity of the carrier, and the like are variously modified without departing from the gist of the present invention. Of course, it can be implemented.

【0080】[0080]

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明では、送信
側において、情報シンボルのサンプル数Niの最大値が
Nmax (Nmax /Niは整数)、最小値がNmin であ
り、かつ最大Nmax 本のキャリアを使用して伝送する場
合に、上記Nmax 本のキャリアのうちNmax /Nmin 本
おきのキャリアを有効キャリアとするとともに、これら
の有効キャリアの有無を規定するパターン情報を含むO
FDMシンボルを発生して、このOFDMシンボルを基
準シンボルとして上記伝送フレームの所定の位置に多重
して送信し、一方受信側においては、受信信号中から上
記基準シンボルを検出してその検出結果を基にフレーム
同期を検出するとともに、上記基準シンボルの復調結果
から上記パターン情報を検出し、このパターン情報に基
づいて上記受信信号の周波数離調を調整するようにして
いる。
As described above in detail, according to the present invention, on the transmitting side, the maximum value of the number of information symbol samples Ni is Nmax (Nmax / Ni is an integer), the minimum value is Nmin, and the maximum is Nmax. When transmission is performed using a carrier, every Nmax / Nmin of the Nmax carriers is set as an effective carrier, and pattern information including the pattern information for defining the presence or absence of these effective carriers is included.
An FDM symbol is generated, and the OFDM symbol is multiplexed at a predetermined position in the transmission frame as a reference symbol and transmitted. On the receiving side, the reference symbol is detected from a received signal and the detection result is used as a basis. The frame synchronization is detected at the same time, the pattern information is detected from the demodulation result of the reference symbol, and the frequency detuning of the received signal is adjusted based on the pattern information.

【0081】したがってこの発明によれば、シンボル長
の異なる複数種のシンボル群を多重伝送する場合でも、
複数種の同期シンボルを伝送しなくても済むようにな
り、これにより伝送効率の向上を図り得るOFDM伝送
システムとその送受信装置を提供することができる。
Therefore, according to the present invention, even when a plurality of symbol groups having different symbol lengths are multiplexed and transmitted,
This eliminates the need to transmit a plurality of types of synchronization symbols, thereby providing an OFDM transmission system that can improve transmission efficiency and a transmission / reception apparatus therefor.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の第1の実施形態に係わる伝送フレー
ムフォーマットを示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a transmission frame format according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の第1の実施形態に係わる基準シンボ
ル用の有効キャリアの構成を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an effective carrier for a reference symbol according to the first embodiment of the present invention.

【図3】この発明の第1の実施形態に係わるOFDM送
信装置の構成を示す回路ブロック図。
FIG. 3 is a circuit block diagram showing a configuration of an OFDM transmission device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】図3に示したOFDM送信装置における基本シ
ンボル発生回路の構成を示す回路ブロック図。
FIG. 4 is a circuit block diagram showing a configuration of a basic symbol generation circuit in the OFDM transmitting apparatus shown in FIG.

【図5】この発明の第1の実施形態に係わるOFDM受
信装置の構成を示す回路ブロック図。
FIG. 5 is a circuit block diagram showing a configuration of an OFDM receiver according to the first embodiment of the present invention.

【図6】図5に示した受信装置における基準シンボルの
復調動作を説明するための図。
FIG. 6 is a diagram for explaining a reference symbol demodulation operation in the receiving apparatus shown in FIG. 5;

【図7】この発明の第2の実施形態に係わるOFDM受
信装置の構成を示す回路ブロック図。
FIG. 7 is a circuit block diagram showing a configuration of an OFDM receiver according to a second embodiment of the present invention.

【図8】図7に示した受信装置における基準シンボルの
復調動作を説明するための図。
FIG. 8 is a diagram for explaining a reference symbol demodulation operation in the receiving apparatus shown in FIG. 7;

【図9】この発明の第3の実施形態に係わるOFDM受
信装置の構成を示す回路ブロック図。
FIG. 9 is a circuit block diagram showing a configuration of an OFDM receiver according to a third embodiment of the present invention.

【図10】図9に示した受信装置における基準シンボル
の復調動作を説明するための図。
FIG. 10 is a diagram for explaining a reference symbol demodulation operation in the receiving apparatus shown in FIG. 9;

【図11】図9に示した受信装置における基準シンボル
のその他の復調動作を説明するための図。
11 is a diagram for explaining another demodulation operation of a reference symbol in the receiving apparatus shown in FIG.

【図12】従来のOFDM伝送フレームの構成の一例を
示す図。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional OFDM transmission frame.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,15…誤り訂正符号化回路 12,16…インターリーバ 13…DQPSK符号化回路 14…マルチプレクサ 17…64QAM符号化回路 18…基準シンボル発生回路 19…チャープシンボル発生回路 20…タイミング発生回路 21…逆離散フーリエ変換(IDFT)回路 22…ガード期間付加回路 23…直交変調回路 24…ディジタル/アナログ(D/A)変換回路 25…送信用の周波数変換回路 31…受信用の周波数変換回路 32…アナログ/ディジタル(A/D)変換回路 33…直交検波回路 34,61,63…離散フーリエ変換(DFT)回路 35…デマルチプレクサ 36…遅延検波回路 37…同期検波回路 38,40…デインターリーバ 39,41…誤り訂正復号回路 42…エンベロープ検出回路 43…タイミング再生回路 44…チャープシンボル検出回路 45…チャープシンボル発生回路 46…キャリアパターン検出回路 47,49…周波数誤差検出回路 48…基準パターン発生回路 50…加算器 62…平均回路 181…第1のPN系列発生回路 182…第2のPN系列発生回路 183…BPSKシンボル発生回路 184…セレクタ 11, 15: error correction encoding circuit 12, 16, ... interleaver 13: DQPSK encoding circuit 14: multiplexer 17: 64QAM encoding circuit 18: reference symbol generation circuit 19: chirp symbol generation circuit 20: timing generation circuit 21: reverse Discrete Fourier Transform (IDFT) circuit 22 Guard period addition circuit 23 Quadrature modulation circuit 24 Digital / analog (D / A) conversion circuit 25 Frequency conversion circuit for transmission 31 Frequency conversion circuit for reception 32 Analog / Digital (A / D) conversion circuit 33: Quadrature detection circuit 34, 61, 63 Discrete Fourier transform (DFT) circuit 35: Demultiplexer 36: Delay detection circuit 37: Synchronous detection circuit 38, 40 ... Deinterleaver 39, 41 ... Error correction decoding circuit 42 ... Envelope detection circuit 43 ... Tie Regeneration circuit 44 Chirp symbol detection circuit 45 Chirp symbol generation circuit 46 Carrier pattern detection circuit 47, 49 Frequency error detection circuit 48 Reference pattern generation circuit 50 Adder 62 Average circuit 181 First PN sequence Generation circuit 182 Second PN sequence generation circuit 183 BPSK symbol generation circuit 184 Selector

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 達也 東京都港区赤坂5丁目2番8号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 澤田 健志 東京都港区赤坂5丁目2番8号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 斉藤 正典 東京都港区赤坂5丁目2番8号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 池田 哲臣 東京都港区赤坂5丁目2番8号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 杉田 康 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株式会社東芝マルチメディア技術研究所 内 (56)参考文献 特開 平5−219021(JP,A) 特表 平4−501348(JP,A) 「OFDMにおけるガード期間を利用 した新しい周波数同期方式の検討」、 1995.8、テレビジョン学会技術報告、 Vol.19、No38、PP.13−18 「次世代ディジタル変復調技術」、 1996.6.1(株)トリケップス発行, P157〜182 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04J 11/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Tatsuya Ishikawa 5-2-2-8 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Inside the Next Generation Digital Television Broadcasting System Research Laboratories (72) Inventor Kenshi Sawada Akasaka, Minato-ku, Tokyo 5-2-8, Next Generation Digital Television Broadcasting System Laboratory (72) Inventor Masanori Saito 5-2-2-8, Akasaka, Minato-ku, Tokyo Inside Next Generation Digital Television Broadcasting System Laboratory (72) Inventor Tetsuomi Ikeda 5-2-8 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Inside the Next Generation Digital Television Broadcasting System Research Laboratories (72) Inventor Yasushi Sugita 8 Shinsugita-cho, Isogo-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Toshiba Multimedia Technology Research Institute (56) References JP-A-5-219021 (JP, ) "Study of the new frequency synchronization method that utilizes a guard period in OFDM" JP-T flat 4-501348 (JP, A), 1995.8, the Institute of Television Engineers Technical Report, Vol. 19, No. 38, PP. 13-18 "Next-Generation Digital Modulation / Demodulation Technology", 1996.6.1 Triceps Co., Ltd., pp.157-182 (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H04J 11/00

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 単位伝送フレーム内で、サンプリング周
波数が等しくかつ有効シンボル期間のサンプル数Ni
(iは整数)が異なる複数種の情報シンボル群を任意の
割合で時分割多重して伝送するOFDM伝送システムに
おいて、 送信側は、前記サンプル数Niの最大値をNmax (Nma
x /Niは整数)とするとともに最小値をNmin とし、
かつ最大Nmax 本のキャリアを使用して伝送する場合
に、前記Nmax 本のキャリアのうちNmax /Nmin 本お
きのキャリアを有効キャリアとするとともに、これらの
有効キャリアの有無を規定するパターン情報を含む基準
シンボルを発生して、この基準シンボルを前記伝送フレ
ームの所定の位置に多重して送信し、 受信側は、前記基準シンボル内の任意のNiサンプルを
復調し、この復調結果を基に受信同期を達成することを
特徴とするOFDM伝送システム。
1. The number of samples Ni in a unit transmission frame having the same sampling frequency and an effective symbol period
In an OFDM transmission system in which a plurality of types of information symbols having different (i is an integer) are time-division multiplexed and transmitted at an arbitrary ratio, the transmission side sets the maximum value of the number of samples Ni to Nmax (N
x / Ni is an integer) and the minimum value is Nmin.
In addition, when transmission is performed using a maximum of Nmax carriers, every Nmax / Nmin carriers among the Nmax carriers are used as effective carriers, and a reference including pattern information defining the presence or absence of these effective carriers is used. A symbol is generated, the reference symbol is multiplexed at a predetermined position of the transmission frame and transmitted, and the receiving side demodulates an arbitrary Ni sample in the reference symbol and synchronizes reception based on the demodulation result. An OFDM transmission system characterized by achieving.
【請求項2】 送信側は、前記基準シンボルにおけるN
max /Nmin 本おきの有効キャリアについて、キャリア
の有無を所定のパターンで配置して送信し、受信側は、
受信信号中から前記基準シンボルを検出してその検出結
果を基にフレーム同期を検出するとともに、前記基準シ
ンボルの検出結果から前記パターン情報を検出し、この
検出したパターン情報に基づいて受信信号の周波数離調
を調整することを特徴とする請求項1記載のOFDM伝
送システム。
2. The transmitting side transmits N symbols in the reference symbol.
max / Nmin For every valid carrier, the presence or absence of carriers is arranged in a predetermined pattern and transmitted.
Detecting the reference symbol from the received signal, detecting frame synchronization based on the detection result, detecting the pattern information from the detection result of the reference symbol, and detecting the frequency of the received signal based on the detected pattern information. The OFDM transmission system according to claim 1, wherein detuning is adjusted.
【請求項3】 送信側は、有効キャリアの有無を規定す
るパターン情報を擬似雑音系列を基に発生することを特
徴とする請求項1または2記載のOFDM伝送システ
ム。
3. The OFDM transmission system according to claim 1, wherein the transmitting side generates pattern information for defining the presence or absence of an effective carrier based on a pseudo noise sequence.
【請求項4】 送信側は、前記基準シンボルの各有効キ
ャリアをPSK変調して各有効キャリアの位相を互いに
ランダムにすることを特徴とする請求項1または2記載
のOFDM伝送システム。
4. The OFDM transmission system according to claim 1, wherein the transmitting side PSK-modulates each effective carrier of the reference symbol to make the phase of each effective carrier random.
【請求項5】 送信側は、前記基準シンボルの各有効キ
ャリアの振幅を、他のOFDMシンボルのキャリアの振
幅よりも大きく設定することを特徴とする請求項1また
は2記載のOFDM伝送システム。
5. The OFDM transmission system according to claim 1, wherein the transmitting side sets the amplitude of each effective carrier of the reference symbol to be larger than the amplitude of the carrier of another OFDM symbol.
【請求項6】 受信側は、前記基準シンボル内のNi<
Nmax であるNiサンプルを復調する場合に、基準シン
ボル内の複数箇所のNiサンプルを復調し、この複数の
復調結果を平均して前記基準シンボルを検出することを
特徴とする請求項1または2記載のOFDM伝送システ
ム。
6. The receiving device according to claim 6, wherein Ni <
3. The demodulator according to claim 1, wherein when demodulating the Ni samples of Nmax, the Ni symbols at a plurality of locations in the reference symbol are demodulated, and the plurality of demodulation results are averaged to detect the reference symbol. OFDM transmission system.
【請求項7】 単位伝送フレーム内で、サンプリング周
波数が等しくかつ有効シンボル期間のサンプル数Ni
(iは整数)が異なる複数種の情報シンボル群を任意の
割合で時分割多重して伝送するOFDM伝送システムで
使用されるOFDM送信装置において、 前記サンプル数Niの最大値をNmax (Nmax /Niは
整数)とするとともに最小値をNmin とし、かつ最大N
max 本のキャリアを使用して伝送する場合に、前記Nma
x 本のキャリアのうちNmax /Nmin 本おきのキャリア
を有効キャリアとしたシンボルを受信同期用の基準シン
ボルとして発生するための基準シンボル発生手段と、 この基準シンボル発生手段により発生された基準シンボ
ルと前記複数種のシンボル群とを多重化して、前記基準
シンボルがフレーム内の所定の位置に配置された伝送フ
レームを形成するための多重化手段と、 この多重化手段により形成された伝送フレームの各シン
ボルをそれぞれその有効シンボル期間のサンプル数に応
じて逆離散フーリエ変換するためのOFDM変調手段
と、 このOFDM変調手段の出力信号を伝送路へ送信するた
めの送信手段とを具備したことを特徴とするOFDM送
信装置。
7. The number of samples Ni in a unit transmission frame having the same sampling frequency and effective symbol period
In an OFDM transmission apparatus used in an OFDM transmission system for transmitting a plurality of types of information symbol groups having different (i is an integer) by time division multiplexing at an arbitrary ratio, the maximum value of the number of samples Ni is set to Nmax (Nmax / Ni Is an integer), the minimum value is Nmin, and the maximum N
When transmitting using max carriers, the Nma
a reference symbol generating means for generating, as a reference symbol for reception synchronization, a symbol in which every Nmax / Nmin carriers out of x carriers are effective carriers; and a reference symbol generated by the reference symbol generating means; Multiplexing means for multiplexing a plurality of types of symbol groups to form a transmission frame in which the reference symbols are arranged at predetermined positions in the frame; and each symbol of the transmission frame formed by the multiplexing means. Modulation means for performing an inverse discrete Fourier transform in accordance with the number of samples in the effective symbol period, and transmission means for transmitting an output signal of the OFDM modulation means to a transmission path. OFDM transmitter.
【請求項8】 前記基準シンボル発生手段は、前記Nma
x /Nmin 本おきのキャリアについて、キャリアの有無
を所定のパターンで配置した基準シンボルを発生するこ
とを特徴とする請求項7記載のOFDM送信装置。
8. The method according to claim 7, wherein the reference symbol generating means includes a signal for generating the Nma.
The OFDM transmission apparatus according to claim 7, wherein a reference symbol in which presence / absence of carriers is arranged in a predetermined pattern is generated for every x / Nmin carriers.
【請求項9】 基準シンボル発生手段は、有効キャリア
の有無を規定するパターン情報を擬似雑音系列を基に発
生することを特徴とする請求項7または8記載のOFD
M送信装置。
9. The OFD according to claim 7, wherein the reference symbol generation means generates pattern information for defining the presence or absence of an effective carrier based on a pseudo noise sequence.
M transmitter.
【請求項10】 基準シンボル発生手段は、基準シンボ
ルの各有効キャリアをPSK変調して各有効キャリアの
位相を互いにランダムにすることを特徴とする請求項7
または8記載のOFDM送信装置。
10. The reference symbol generating means according to claim 7, wherein each effective carrier of the reference symbol is PSK-modulated to make the phase of each effective carrier random.
Or the OFDM transmission apparatus according to 8.
【請求項11】 基準シンボル発生手段は、基準シンボ
ルの各有効キャリアの振幅を、他のOFDMシンボルの
キャリアの振幅よりも大きく設定することを特徴とする
請求項7または8記載のOFDM送信装置。
11. The OFDM transmitting apparatus according to claim 7, wherein the reference symbol generating means sets the amplitude of each effective carrier of the reference symbol to be larger than the amplitude of the carrier of another OFDM symbol.
【請求項12】 単位伝送フレーム内で、サンプリング
周波数が等しくかつ有効シンボル期間のサンプル数Ni
(iは整数)が異なる複数種のシンボル群を任意の割合
で時分割多重して伝送するシステムであって、前記サン
プル数Niの最大値がNmax (Nmax /Niは整数)で
かつ最小値がNmin のとき、送信側が最大Nmax 本のキ
ャリアのうちNmax /Nmin 本おきのキャリアを有効キ
ャリアとした基準シンボルを前記伝送フレーム内の所定
の位置に多重して送信するOFDM伝送システムで使用
されるOFDM受信装置において、 受信しようとするシンボル群の有効シンボル期間のサン
プル数Niに応じて、受信信号を離散フーリエ変換する
ためのOFDM復調手段と、 このOFDM復調手段により復調された前記基準シンボ
ルを用いて受信同期検出を行なう同期検出手段とを具備
し、 前記基準シンボル内の任意のNiサンプルを復調し、こ
の復調結果を基に受信同期を達成することを特徴とする
OFDM受信装置。
12. The number Ni of samples in an effective symbol period having the same sampling frequency in a unit transmission frame.
A system for transmitting a plurality of symbol groups having different (i is an integer) by time division multiplexing at an arbitrary ratio, wherein the maximum value of the number of samples Ni is Nmax (Nmax / Ni is an integer) and the minimum value is Nmax. In the case of Nmin, an OFDM transmission system used in an OFDM transmission system in which the transmitting side multiplexes a reference symbol having every Nmax / Nmin carriers out of Nmax carriers as an effective carrier at a predetermined position in the transmission frame and transmits the multiplexed reference symbol. In a receiving apparatus, an OFDM demodulator for performing a discrete Fourier transform of a received signal in accordance with a sample number Ni of an effective symbol period of a symbol group to be received, and the reference symbol demodulated by the OFDM demodulator is used. Synchronization detection means for performing reception synchronization detection, and demodulates an arbitrary Ni sample in the reference symbol; OFDM receiving apparatus characterized by achieving reception synchronization based.
【請求項13】 単位伝送フレーム内で、サンプリング
周波数が等しくかつ有効シンボル期間のサンプル数Ni
(iは整数)が異なる複数種のシンボル群を任意の割合
で時分割多重して伝送するシステムであって、前記サン
プル数Niの最大値がNmax (Nmax /Niは整数)で
かつ最小値がNmin のとき、送信側が最大Nmax 本のキ
ャリアのうちNmax /Nmin 本おきのキャリアを有効キ
ャリアとするとともに、これらの有効キャリアの有無を
所定のパターンで規定した基準シンボルを前記伝送フレ
ームの所定の位置に多重して送信するOFDM伝送シス
テムで使用されるOFDM受信装置において、 受信信号中から前記基準シンボルを検出してその検出結
果を基にフレーム同期を検出するタイミング同期検出手
段と、 受信しようとするシンボル群の有効シンボル期間のサン
プル数Niに応じて、前記受信信号を離散フーリエ変換
するためのOFDM復調手段と、 このOFDM復調手段により復調された基準シンボルか
ら前記パターン情報を検出し、このパターン情報に基づ
いて前記受信信号の周波数離調を調整するための周波数
離調補正手段とを具備し、 前記基準シンボルによりフレーム同期を検出するととも
に、前記基準シンボル内の任意のNiサンプルを復調
し、この復調結果を基に周波数同期を達成することを特
徴とするOFDM受信装置。
13. The number Ni of samples in an effective symbol period having the same sampling frequency in a unit transmission frame.
A system for transmitting a plurality of symbol groups having different (i is an integer) by time division multiplexing at an arbitrary ratio, wherein the maximum value of the number of samples Ni is Nmax (Nmax / Ni is an integer) and the minimum value is Nmax. In the case of Nmin, the transmitting side sets every Nmax / Nmin carriers out of the Nmax carriers as effective carriers, and sets a reference symbol defining the presence or absence of these effective carriers in a predetermined pattern at a predetermined position in the transmission frame. An OFDM receiver used in an OFDM transmission system that multiplexes and transmits a signal, a timing synchronization detecting unit that detects the reference symbol from a received signal and detects frame synchronization based on the detection result, An OFDM demodulator for performing a discrete Fourier transform on the received signal according to the number of samples Ni in an effective symbol period of a symbol group. And a frequency detuning correcting means for detecting the pattern information from the reference symbol demodulated by the OFDM demodulating means and adjusting the frequency detuning of the received signal based on the pattern information. An OFDM receiver comprising: detecting frame synchronization by a symbol; demodulating an arbitrary Ni sample in the reference symbol; and achieving frequency synchronization based on the demodulation result.
【請求項14】 受信側において、前記基準シンボル内
のNi<Nmax であるNiサンプルを復調する場合に、
基準シンボル内の複数箇所のNiサンプルを復調し、こ
の複数の復調結果を平均して前記基準シンボルを検出す
ることを特徴とする請求項12または13記載のOFD
M受信装置。
14. On the receiving side, when demodulating Ni samples in which Ni <Nmax in the reference symbol,
14. The OFD according to claim 12, wherein a plurality of Ni samples in a reference symbol are demodulated, and the plurality of demodulation results are averaged to detect the reference symbol.
M receiving device.
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