JP5263958B2 - Signal processing device - Google Patents
Signal processing device Download PDFInfo
- Publication number
- JP5263958B2 JP5263958B2 JP2009024050A JP2009024050A JP5263958B2 JP 5263958 B2 JP5263958 B2 JP 5263958B2 JP 2009024050 A JP2009024050 A JP 2009024050A JP 2009024050 A JP2009024050 A JP 2009024050A JP 5263958 B2 JP5263958 B2 JP 5263958B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- channel estimation
- subcarrier
- value
- estimation value
- fourier transform
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 26
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 25
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 16
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 10
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 5
- 108010076504 Protein Sorting Signals Proteins 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 description 2
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、信号処理装置、信号処理方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to a signal processing device, a signal processing method, and a program.
携帯電話などの移動端末の普及に伴い、無線通信でも大容量のデータを高速で通信し、動画や音声などのマルチメディアデータを移動端末で利用可能にする次世代通信方式の研究、開発が盛んに行われている。 With the widespread use of mobile terminals such as mobile phones, research and development of next-generation communication methods that enable high-speed communication of large volumes of data even in wireless communication and the use of multimedia data such as videos and voices on mobile terminals are thriving. Has been done.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)では、次世代通信方式として、下りリンクで最大100Mbpsの伝送速度を前提としたLTE(Long Term Evolution)が検討されている。このLTEでの下りの無線伝送方式として、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いた通信方式が注目されている。 In 3GPP (3rd Generation Partnership Project), LTE (Long Term Evolution) based on the premise of a transmission rate of a maximum of 100 Mbps in the downlink is studied as a next generation communication method. A communication system using OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) has attracted attention as a downlink radio transmission system in LTE.
OFDM方式では、使用する帯域が複数のサブキャリアに分割され、それぞれのサブキャリアに各データシンボルが割り当てられて送信される。サブキャリアは、周波数軸上で互いに直交するように配置されるため、周波数利用効率に優れている。また、各サブキャリアは狭帯域となるため、マルチパス干渉の影響を抑えることができ、高速大容量通信が可能となる。 In the OFDM scheme, a band to be used is divided into a plurality of subcarriers, and each data symbol is assigned to each subcarrier for transmission. Since the subcarriers are arranged so as to be orthogonal to each other on the frequency axis, the frequency utilization efficiency is excellent. In addition, since each subcarrier has a narrow band, the influence of multipath interference can be suppressed, and high-speed and large-capacity communication is possible.
無線通信では、無線通信路(チャネル)において、マルチパスフェージング等に起因する信号の歪みが生じる。そこでOFDM信号の受信に際しては、チャネル特性の推定値(以下、チャネル推定値と称する)が推定され、そのチャネル推定値に基づいてチャネルで受けた信号の歪みが補償される。チャネル推定値の精度が低いと、信号の歪みが適切に補正されないので、受信信号の復調精度が低下する。 In wireless communication, signal distortion due to multipath fading or the like occurs in a wireless communication path (channel). Therefore, when receiving an OFDM signal, an estimated value of channel characteristics (hereinafter referred to as a channel estimated value) is estimated, and distortion of the signal received on the channel is compensated based on the channel estimated value. If the accuracy of the channel estimation value is low, the signal distortion is not properly corrected, so that the demodulation accuracy of the received signal is lowered.
図7は、LTEの受信機(図示せず)においてチャネル推定を行うチャネル推定部101の構成例を示すブロック図である(非特許文献1、特許文献1参照)。図8は、このチャネル推定部101におけるチャネル推定処理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the
図7及び図8を参照して、チャネル推定部101の各部の動作、及びチャネル推定部101におけるチャネル推定処理を説明する。
With reference to FIG.7 and FIG.8, the operation | movement of each part of the
チャネル推定部111は、チャネル推定部101に供給された各サブキャリアの受信信号から、データシンボルとともに多重されているリファレンスシグナルのパターンをキャンセルし、リファレンスシグナルがマッピングされているサブキャリア(以下、第1のサブキャリアと称する)の仮のチャネル推定値(以下、第1のサブキャリアのチャネル推定値と称する)を求める(ステップS101)。
The
図9及び図10は、複数の入力と複数の出力(即ち、複数の送信アンテナと受信アンテナ)で形成される伝送路で異なる信号を並列伝送するMIMO (Multi-Input Multi-Output)伝送におけるリファレンスシグナルのマッピングの例を示す図である。図9は、送信アンテナT0及び送信アンテナT1のリファレンスシグナルのマッピングの例を示し、図10は、送信アンテナT2及び送信アンテナT3のリファレンスシグナルのマッピングの例を示している。図中、黒塗りのサブキャリアには、リファレンスシグナルがマッピングされている。 9 and 10 are references in MIMO (Multi-Input Multi-Output) transmission in which different signals are transmitted in parallel on a transmission path formed by a plurality of inputs and a plurality of outputs (that is, a plurality of transmission antennas and reception antennas). It is a figure which shows the example of the mapping of a signal. FIG. 9 shows an example of mapping of reference signals of the transmission antenna T0 and the transmission antenna T1, and FIG. 10 shows an example of mapping of reference signals of the transmission antenna T2 and the transmission antenna T3. In the figure, a reference signal is mapped to a black subcarrier.
このようにリファレンスシグナルは、OFDMシステムの時間軸及び周波数軸(time and the frequency dimension)上に、規則的に分散される。すなわち、リファレンスシグナルは、所定の周波数のサブキャリアにより、所定の時間間隔で送信される。 Thus, the reference signal is regularly distributed on the time axis and the frequency axis of the OFDM system. That is, the reference signal is transmitted at a predetermined time interval by using a subcarrier having a predetermined frequency.
送信アンテナT0及び送信アンテナT1では、図9に示すように、例えば2個のスロット毎に、所定の周波数のサブキャリアに2個のリファレンスシグナルがマッピングされ、その時間方向の間にはサブキャリアを介して6個のデータシンボルが挿入される。例えば図9において、リファレンスシグナルS1とS2、リファレンスシグナルS3とS4、リファレンスシグナルS5とS6は、それぞれ所定の周波数のサブキャリアにマッピングされ、その両者の時間方向の間には、6個のデータシンボルが挿入される。 In the transmission antenna T0 and the transmission antenna T1, as shown in FIG. 9, for example, every two slots, two reference signals are mapped to subcarriers of a predetermined frequency, and subcarriers are assigned between the time directions. 6 data symbols are inserted. For example, in FIG. 9, the reference signals S1 and S2, the reference signals S3 and S4, and the reference signals S5 and S6 are mapped to subcarriers of a predetermined frequency, respectively. Is inserted.
送信アンテナT2及び送信アンテナT3では、図10に示すように、2個のスロット毎に、所定の周波数のサブキャリアに1個のリファレンスシグナルがマッピングされ、同じ周波数で時間方向に並ぶサブキャリアの間には、13個のデータシンボルが挿入される。 In the transmission antenna T2 and the transmission antenna T3, as shown in FIG. 10, one reference signal is mapped to a subcarrier of a predetermined frequency for every two slots, and between subcarriers arranged in the time direction at the same frequency. Are inserted 13 data symbols.
チャネル推定部111は、このようなリファレンスシグナルがマッピングされた第1のサブキャリアのチャネル推定値を求める。
The
チャネル推定部112は、チャネル推定部111により求められたリファレンスシグナルがマッピングされた第1のサブキャリアのチャネル推定値に基づいて、第1のサブキャリアの間の所定の位置にあるサブキャリア(以下、第2のサブキャリアと称する)の仮のチャネル推定値(以下、第2のサブキャリアのチャネル推定値と称する)を求める。この例では、図9及び図10において斜線が付されている位置にあるサブキャリアの仮のチャネル推定値が求められる。
Based on the channel estimation value of the first subcarrier to which the reference signal obtained by the
具体的には、時間方向において隣に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異の平均値と周波数方向において隣に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異の平均値が比較される(ステップS102)。 Specifically, the average value of the difference between the channel estimation values of the first subcarriers adjacent in the time direction is compared with the average value of the difference between the channel estimation values of the first subcarriers adjacent in the frequency direction. (Step S102).
そして時間方向における第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異の方が小さいと判定された場合、第2のサブキャリアに対して時間方向において隣に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値を、例えば線形補間して第2のサブキャリアのチャネル推定値が求められる(ステップS103)。一方周波数方向における第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異の方が小さいと判定された場合、第2のサブキャリアに対して周波数方向において隣に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値を、例えば線形補間して第2のサブキャリアのチャネル推定値が求められる(ステップS104)。 If it is determined that the difference in channel estimation value of the first subcarrier in the time direction is smaller, the channel estimation value of the first subcarrier located next to the second subcarrier in the time direction is For example, the channel estimation value of the second subcarrier is obtained by linear interpolation (step S103). On the other hand, if it is determined that the difference in channel estimation value of the first subcarrier in the frequency direction is smaller, the channel estimation value of the first subcarrier located adjacent to the second subcarrier in the frequency direction is For example, the channel estimation value of the second subcarrier is obtained by linear interpolation (step S104).
第1のサブキャリアのチャネル推定値(ステップS101)と第2のサブキャリアのチャネル推定値(ステップS103又はステップS104)は、仮想波形追加部113に入力される。仮想波形追加部113は、チャネル推定値算出に高速フーリエ変換(FFT)処理を利用することができるようにサンプル数が2のべき乗になるように波形を追加する(ステップS105)。
The channel estimation value of the first subcarrier (step S101) and the channel estimation value of the second subcarrier (step S103 or step S104) are input to the virtual
具体的には仮想波形追加部113は、第1のサブキャリアのチャネル推定値サンプルと第2のサブキャリアのチャネル推定値サンプルの後に0値のデータ列を付加して、全データ長が2のべき乗になるようにする。
Specifically, the virtual
その後、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)処理部114は、周波数成分から時間領域の複素遅延プロファイルへと変換(生成)する(ステップS106)。
Thereafter, the IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)
次に雑音抑圧部115は、複素遅延プロファイルから電力遅延プロファイルを求め、電力遅延プロファイルが規定の閾値以下となるサンプルを雑音とみなし、複素遅延プロファイルの当該サンプルを0値に置き換える(ステップS107)。
Next, the
雑音抑圧処理後の複素遅延プロファイルは、FFT処理部116で再び周波数成分へ変換される(ステップS108)。その結果、雑音が抑圧された、各サブキャリアのチャネル推定値が求められる。 The complex delay profile after the noise suppression process is converted back to a frequency component by the FFT processing unit 116 (step S108). As a result, a channel estimation value of each subcarrier in which noise is suppressed is obtained.
以上のように、第1のサブキャリアのチャネル推定値をチャネルの状況に応じて、時間方向又は周波数方向で補間して、第2のサブキャリアのチャネル推定値を求めるようにしたので、チャネル推定値を精度良く推定することができる。 As described above, since the channel estimation value of the first subcarrier is interpolated in the time direction or the frequency direction according to the channel condition, the channel estimation value of the second subcarrier is obtained. The value can be estimated with high accuracy.
また、第1のサブキャリアのチャネル推定値に加えて、第2のサブキャリアのチャネル推定値を用いることでIFFT処理のポイント数を増やして、複素遅延プロファイルを詳細に表現するようにしたので、サブキャリアのチャネル推定値をIFFT処理して、複素遅延プロファイルを生成し、規定の閾値以下の成分を雑音とみなして0値に置き換えることにより、雑音の影響を抑圧するチャネル推定方式においては(特許文献1、非特許文献1参照)、雑音抑圧の精度が高まり、チャネル推定値を精度よく推定することができる。 In addition to the channel estimation value of the first subcarrier, the number of IFFT processing points is increased by using the channel estimation value of the second subcarrier, so that the complex delay profile is expressed in detail. In a channel estimation method that suppresses the influence of noise by generating a complex delay profile by performing IFFT processing on the channel estimation value of a subcarrier, and replacing a component equal to or less than a predetermined threshold value as noise with a zero value (patent) The accuracy of noise suppression is improved and the channel estimation value can be estimated with high accuracy.
しかしながら、例えばLTEにおける送信アンテナT2及び送信アンテナT3での場合のように(図10)、リファレンスシグナルの時間方向の挿入間隔が大きい場合、2個のリファレンスシグナル間でチャネル変動が生じるときや、時間方向に外挿して第2のサブキャリアのチャネル推定値を生成したとき等には、第2のサブキャリアのチャネル推定値を使用してもチャネル特性を改善できないことがある。 However, when the insertion interval of the reference signal in the time direction is large, for example, as in the case of the transmission antenna T2 and the transmission antenna T3 in LTE (FIG. 10), when channel fluctuation occurs between two reference signals, When the channel estimation value of the second subcarrier is generated by extrapolating in the direction, the channel characteristics may not be improved even if the channel estimation value of the second subcarrier is used.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、リファレンスシグナルの時間方向の挿入間隔が大きい場合でも、チャネル推定を精度良く行うことができるようにするものである。 The present invention has been made in view of such a situation, and makes it possible to accurately perform channel estimation even when the insertion interval of the reference signal in the time direction is large.
本発明の信号処理装置は、複数のサブキャリアを用いた無線通信におけるチャネル推定を行う信号処理装置において、サブキャリアのチャネル推定値を逆フーリエ変換処理する逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換処理により得られた複素遅延プロファイルの中心を含む所定の範囲のサンプルを除去する除去手段と、所定の範囲のサンプルが除去された複素遅延プロファイルをフーリエ変換処理するフーリエ変換手段とを有することを特徴とする。 The signal processing apparatus according to the present invention is a signal processing apparatus that performs channel estimation in wireless communication using a plurality of subcarriers, and performs inverse Fourier transform processing that performs inverse Fourier transform processing on the channel estimation value of the subcarrier, and inverse Fourier transform processing. A removing means for removing a sample of a predetermined range including the center of the obtained complex delay profile, and a Fourier transform means for performing a Fourier transform process on the complex delay profile from which the sample of the predetermined range has been removed. .
リファレンスシグナルがマッピングされた第1のサブキャリアのチャネル推定値を、リファレンスシグナルから求める第1の推定手段と、第1のサブキャリアの間の所定の位置にある第2のサブキャリアのチャネル推定値を、第1のサブキャリアのチャネル推定値を補間して求める第2の推定手段とをさらに有し、逆フーリエ変換手段は、第1のサブキャリア及び第2のサブキャリアのチャネル推定値を逆フーリエ変換処理することができる。 The channel estimation value of the first subcarrier to which the reference signal is mapped is calculated from the first estimation means for obtaining the channel estimation value from the reference signal and the second subcarrier at a predetermined position between the first subcarriers. Is further calculated by interpolating the channel estimation value of the first subcarrier, and the inverse Fourier transform unit reverses the channel estimation value of the first subcarrier and the second subcarrier. Fourier transform processing can be performed.
第2の推定手段は、第2のサブキャリアに対して時間方向に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異と周波数方向に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異を比較し、差異が小さい方のチャネル推定値を補間して第2のサブキャリアのチャネル推定値を推定し、除去手段は、第2の推定手段により、時間方向に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値が補間されて第2のサブキャリアのチャネル推定値が求められたとき、逆フーリエ変換処理により得られた複素遅延プロファイルの中心を含む所定の範囲のサンプルを除去することができる。 The second estimation means compares the difference between the channel estimation values of the first subcarrier located in the time direction with respect to the second subcarrier and the difference between the channel estimation values of the first subcarrier located in the frequency direction. Then, the channel estimation value with the smaller difference is interpolated to estimate the channel estimation value of the second subcarrier, and the removal means uses the second estimation means to determine the channel of the first subcarrier located in the time direction. When the estimated value is interpolated to obtain the channel estimated value of the second subcarrier, samples in a predetermined range including the center of the complex delay profile obtained by the inverse Fourier transform process can be removed.
除去手段は、第2の推定手段により、外挿によって第2のサブキャリアのチャネル推定値が求められたとき、逆フーリエ変換処理により得られた複素遅延プロファイルの中心を含む所定の範囲のサンプルを除去することができる。 The removing means obtains a sample of a predetermined range including the center of the complex delay profile obtained by the inverse Fourier transform process when the channel estimation value of the second subcarrier is obtained by extrapolation by the second estimating means. Can be removed.
除去手段は、所定の範囲のサンプルの値を、0値又は所定の値より小さい値に置き換えることができる。 The removing means can replace the value of the sample in the predetermined range with a value smaller than the zero value or the predetermined value.
複素遅延プロファイルの有効な遅延パス長以降にあるピーク値を0値又は所定の値より小さい値に置き換えることができる。 The peak value after the effective delay path length of the complex delay profile can be replaced with a zero value or a value smaller than a predetermined value.
本発明によれば、リファレンスシグナルの時間方向の挿入間隔が大きい場合でも、チャネル推定を精度よく行うことができる。 According to the present invention, channel estimation can be performed with high accuracy even when the reference signal insertion interval in the time direction is large.
本発明の実施の形態として、3GPPのLTEにおけるチャネル推定を用いて以下に説明する。 As an embodiment of the present invention, channel estimation in 3GPP LTE will be described below.
図1は、一般的なLTEの送信機1の構成例を示すブロック図である。送信機1は、チャネル符号化部11、チャネル変調部12、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)処理部13、CP(Cyclic Prefix)付加部14、D/A(Digital/Analog)変換部15、及び送信アンテナ16を有している。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a
チャネル符号化部11には、送信機1に供給された各ユーザ宛の送信データが入力される。チャネル符号化部11に入力された送信データは、チャネル符号化部11で、誤り検出符号化と誤り訂正符号化が施され、チャネル変調部12で、I成分又はQ成分に、リファレンスシグナルとともにマッピングされる(図9又は図10)。
Transmission data addressed to each user supplied to the
次に、IFFT処理部13で、時間領域の信号波へ変換された後、CP付加部14で、マルチパスによるシンボル間干渉の影響を防ぐために、OFDMシンボルの先頭にCPが付加される。CPが付加されたOFDMシンボルは、D/A変換部15で、デジタル信号からアナログ信号へ変換された後、送信アンテナ16から送信される。
Next, after being converted into a signal wave in the time domain by the
図2は、本発明を適用したLTEの受信機2の構成例を示すブロック図である。受信機2は、受信アンテナ21、A/D(Analog/Digital)変換部22、FFTタイミング検出部23、CP除去部24、FFT(Fast Fourier Transform)処理部25、チャネル推定部26、復調部27、及び復号部28を有して構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of an
受信アンテナ21から受信された受信信号は、A/D変換部22によりアナログ信号からデジタル信号に変換された後、FFTタイミング検出部23に入力される。FFTタイミング検出部23では、受信信号の自己相関のピークを検出する手段等により、高速フーリエ変換(FFT)を行うタイミングが検出される。
A received signal received from the receiving
この高速フーリエ変換(FFT)のタイミング情報を用い、CP除去部24では、受信信号から有効シンボル区間の信号系列が切り出され、これがFFT処理部25に出力される。FFT処理部25では、入力される有効シンボル区間の信号系列に対して高速フーリエ変換(FFT)処理が施され、その結果、各サブキャリアの受信信号が得られる。
Using this Fast Fourier Transform (FFT) timing information, the
FFT処理部25で得られる各サブキャリアの受信信号は、それぞれチャネル推定部26に入力され、チャネル推定部26において、データシンボルとともに多重されて送信されるリファレンスシグナルを利用して、各サブキャリアのチャネル推定値が推定される。
The reception signal of each subcarrier obtained by the
各サブキャリアの受信信号に対して、それぞれのチャネル推定値の複素共役数が乗算される。その結果、マルチパスフェージング等に起因する通信路での信号の歪みが補償される。その後、復調部27で各サブキャリアの受信信号を基に、データ信号の復調処理が行われ、復調したデータ信号が復号部28で誤り訂正復号されて送信データ信号が復元される。
The reception signal of each subcarrier is multiplied by the complex conjugate number of each channel estimation value. As a result, signal distortion in the communication path due to multipath fading or the like is compensated. Thereafter, the
図3は、チャネル推定部26の構成例を示すブロック図である。図4は、このチャネル推定部26におけるチャネル推定処理の流れを示すフローチャートである。このチャネル推定部26は、図7のチャネル推定部101のチャネル推定部112及び雑音抑圧部115に代えて、チャネル推定部51及び雑音抑圧部52が設けられ、制御部53がさらに設けられている。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the
図3及び図4を参照して、チャネル推定部26の各部の動作、及びチャネル推定部26におけるチャネル推定処理を説明する。
With reference to FIG.3 and FIG.4, the operation | movement of each part of the
チャネル推定部111は、チャネル推定部26に供給された各サブキャリアの受信信号から、データシンボルとともに多重されているリファレンスシグナルのパターンをキャンセルし、リファレンスシグナルがマッピングされた第1のサブキャリアのチャネル推定値を求める(ステップS11)。
The
チャネル推定部51は、第1のサブキャリアのチャネル推定値に基づいて、第1のサブキャリアの間の所定の位置にある第2のサブキャリアのチャネル推定値を求める。
The
具体的には、図7のチャネル推定部112と同様に、時間方向において隣に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異の平均値と周波数方向において隣に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異の平均値が比較される(ステップS12)。
Specifically, similar to the
そして時間方向における第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異の方が小さいと判定された場合、第2のサブキャリアに対して時間方向において隣に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値を、例えば線形補間して第2のサブキャリアのチャネル推定値が求められる(生成される)(ステップS13)。一方周波数方向における第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異の方が小さいと判定された場合、第2のサブキャリアに対して周波数方向において隣に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値を、例えば線形補間して第2のサブキャリアのチャネル推定値が求められる(生成される)(ステップS14)。 If it is determined that the difference in channel estimation value of the first subcarrier in the time direction is smaller, the channel estimation value of the first subcarrier located next to the second subcarrier in the time direction is For example, the channel estimation value of the second subcarrier is obtained (generated) by linear interpolation (step S13). On the other hand, if it is determined that the difference in channel estimation value of the first subcarrier in the frequency direction is smaller, the channel estimation value of the first subcarrier located adjacent to the second subcarrier in the frequency direction is For example, the channel estimation value of the second subcarrier is obtained (generated) by linear interpolation (step S14).
チャネル推定部51は、このようにして第2のサブキャリアのチャネル推定値を求めると、そのチャネル推定値を得るための補間方法、即ち時間方向において隣に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値を補間して(即ち時間方向に補間して)第2のサブキャリアのチャネル推定値を求めたか、又は周波数方向において隣に位置する第1のサブキャリアのチャネル推定値を補間して(即ち周波数方向に補間して)第2のサブキャリアのチャネル推定値を求めたかを示す情報を、制御部53に通知する(ステップS15)。
When the
仮想波形追加部113は、チャネル推定部51から入力された、第1のサブキャリアのチャネル推定値(ステップS11)と第2のサブキャリアのチャネル推定値(ステップS13又はステップS14)に、サンプル数が2のべき乗になるように波形を追加する(ステップS16)。
The virtual
その後、IFFT処理部114は、周波数成分から時間領域の複素遅延プロファイルへと変換(生成)する(ステップS17)。
Thereafter, the
次に雑音抑圧部52は、図7の雑音抑圧部115と同様に、複素遅延プロファイルから電力遅延プロファイルを求め、電力遅延プロファイルが規定の閾値以下となるサンプルを雑音とみなし、複素遅延プロファイルの当該サンプルを0値に置き換える(ステップS18)。
Next, similarly to the
雑音抑圧部52はさらに、第2のサブキャリアのチャネル推定値生成時の補間方法を判定する(ステップS19)。時間方向に補間して求められた場合には(即ちリファレンスシグナルの挿入間隔が大きい方向に補間された場合には)、雑音抑圧部52は、電力遅延プロファイルの大きさにかかわらず、複素遅延プロファイルの中心を含む所定の範囲のサンプルを0値に置き換える(ステップS20)。なお、補間方法は、制御部53により適宜通知される。
The
LTEのシステムの送信アンテナT2や送信アンテナT3のように、リファレンスシグナルの時間方向の挿入間隔が大きい場合には、2つのリファレンスシグナル間でチャネルの変動が生じることがある。このような場合に時間方向に補間して第2のサブキャリアのチャネル推定値を求めると、実際のチャネル特性とそのチャネル推定値との誤差が大きくなる場合がある。その一例を図5に示す。 When the insertion interval of the reference signal in the time direction is large, such as the transmission antenna T2 and the transmission antenna T3 in the LTE system, channel fluctuation may occur between the two reference signals. In such a case, if the channel estimation value of the second subcarrier is obtained by interpolation in the time direction, an error between the actual channel characteristics and the channel estimation value may increase. An example is shown in FIG.
図5の実線は、実際のチャネル特性を示している。即ち図5の例では、リファレンスシグナル間でチャネルの変動が生じたため、時間方向の補間によって求められた第2のサブキャリアのチャネル推定値と実際のチャネル特性との誤差が大きくなっている。 The solid line in FIG. 5 shows the actual channel characteristics. That is, in the example of FIG. 5, since channel variation occurs between the reference signals, an error between the channel estimation value of the second subcarrier obtained by interpolation in the time direction and the actual channel characteristic is large.
なお時間方向における第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異と周波数方向における第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異に基づいて補間方法が決定されているが、チャネル状況によっては、リファレンスシグナルの挿入間隔が大きい場合であっても、時間方向に補間される場合がある。 The interpolation method is determined based on the difference between the channel estimation values of the first subcarrier in the time direction and the channel estimation value of the first subcarrier in the frequency direction. Even when the insertion interval is large, interpolation may be performed in the time direction.
このように、第2のサブキャリアのチャネル推定値と実際のチャネル特性との誤差が大きい場合、チャネル推定値をIQ平面上にプロットすると、リファレンスシグナルから求められた精度の良い第1のサブキャリアのチャネル推定値と、誤差の大きい第2のサブキャリアのチャネル推定値が交互に並ぶため、図6の最上段に示すように、鋸状の波形になる。 As described above, when the error between the channel estimation value of the second subcarrier and the actual channel characteristic is large, when the channel estimation value is plotted on the IQ plane, the accurate first subcarrier obtained from the reference signal is obtained. 6 and the channel estimation value of the second subcarrier having a large error are alternately arranged, so that a sawtooth waveform is obtained as shown in the uppermost part of FIG.
このような波形の電力遅延プロファイルは、図6の中段に示すように、中心部分にも大きなピークが現れる。このピークは雑音抑圧の閾値よりも大きいため、雑音抑圧処理(図4のステップS18)では取り除くことができず、受信特性劣化の原因となる。 In the power delay profile of such a waveform, as shown in the middle part of FIG. Since this peak is larger than the noise suppression threshold, it cannot be removed by the noise suppression process (step S18 in FIG. 4), which causes reception characteristic deterioration.
そこで、この中心部分を強制的に0値に置き換え、その部分のサンプルを除去することで、チャネル推定の精度を向上させることができる。図6の最下段は、図6の中段の電力遅延プロファイルの中心を含む全体の1/3の大きさの範囲を0値に置き換え、FFT処理し、再び周波数領域のチャネル推定値に変換したものである。図6の最上段に示すチャネル推定値と比較すると、なめらかな波形になっており、第2のサブキャリアのチャネル推定値の誤差が取り除かれていることがわかる。 Therefore, the accuracy of channel estimation can be improved by forcibly replacing this central portion with a zero value and removing the sample at that portion. The lowermost part of FIG. 6 is obtained by replacing the entire 1/3 size range including the center of the power delay profile in the middle part of FIG. 6 with a zero value, performing FFT processing, and converting the frequency domain channel estimation value again. It is. Compared with the channel estimation value shown at the top of FIG. 6, it can be seen that the waveform is smooth and the error of the channel estimation value of the second subcarrier is removed.
図4に戻り第2のサブキャリアのチャネル推定値が周波数方向の補間によって求められた場合は、複素遅延プロファイルの中心部分を0値に置き換える処理は実施されない(即ちステップS20の処理はスキップされる)。 Returning to FIG. 4, when the channel estimation value of the second subcarrier is obtained by interpolation in the frequency direction, the process of replacing the central portion of the complex delay profile with the 0 value is not performed (that is, the process of step S20 is skipped). ).
雑音抑圧処理後の複素遅延プロファイル(ステップS20で中心部分が0値に置き換えられた複素遅延プロファイル、又はその処理がスキップされた複素遅延プロファイル)は、FFT処理部116で再び周波数成分へ変換される(ステップS21)。その結果、雑音が抑圧されて、各サブキャリアのチャネル推定値が求められる。
The complex delay profile after the noise suppression processing (the complex delay profile in which the central portion is replaced with 0 value in step S20 or the complex delay profile in which the processing is skipped) is converted into frequency components again by the
以上のように、OFDM通信方式を用いた無線通信システムにおいて、チャネル推定値の複素遅延プロファイルの中心部分のサンプルを除去するようにしたので、チャネル推定を精度よく行うことができる。 As described above, in the wireless communication system using the OFDM communication scheme, the sample at the center of the complex delay profile of the channel estimation value is removed, so that channel estimation can be performed with high accuracy.
なお以上においては、非特許文献1や特許文献1に記載されているチャネル推定方式のように、複素遅延プロファイルを求め、雑音抑圧を行うチャネル推定方式を例として説明したが、必ずしも雑音抑圧処理を行う必要はない。しかしながら、雑音抑圧処理を利用すれば、わずかな変更で、チャネル推定の精度を向上させ、受信特性を改善することができる。
In the above description, a channel estimation method for obtaining a complex delay profile and performing noise suppression as in the channel estimation methods described in
また以上においては、時間方向に補間して第2のサブキャリアのチャネル推定値を求めた場合のみ、複素遅延プロファイルの中心部分を0値に置き換える処理を行っているが、補間の方向によらず、常に、中心部分を0値に置き換える処理を行うようにすることもできる。さらに、LTEのように送信アンテナによってリファレンスシグナルの挿入間隔が異なるシステムでは、上述したように、挿入間隔が大きい場合のみ、遅延プロファイルの中心部分を0値に置き換える処理を行っても良いし、常に全ての送信アンテナに対しその処理を行うようにすることもできる。 Further, in the above, only when the channel estimation value of the second subcarrier is obtained by interpolation in the time direction, the process of replacing the central portion of the complex delay profile with the zero value is performed. It is also possible to always perform processing for replacing the central portion with a zero value. Furthermore, in a system in which the reference signal insertion interval differs depending on the transmission antenna, such as LTE, as described above, the process of replacing the central portion of the delay profile with a zero value may be performed only when the insertion interval is large. It is also possible to perform the processing for all transmission antennas.
また以上においては、時間方向に補間して第2のサブキャリアのチャネル推定値を求めた場合に、複素遅延プロファイルの中心部分を0値に置き換えたが、移動速度やチャネルの時間変動等の情報を用いて、移動速度が速い場合、チャネルの時間変動が激しい場合に、複素遅延プロファイルの中心部分を0値に置き換えるようにすることもできる。 In the above description, when the channel estimation value of the second subcarrier is obtained by interpolation in the time direction, the center portion of the complex delay profile is replaced with 0 value. Can be used to replace the central portion of the complex delay profile with a zero value when the moving speed is high and the channel time fluctuation is severe.
また以上においては、リファレンスシグナルの挿入間隔が大きい場合の対処法として本発明を説明したが、挿入間隔によらず、外挿によって第2のサブキャリアのチャネル推定値を求めた場合など、第2のサブキャリアのチャネル推定値の精度が悪い場合の改善法として本発明を用いることもできる。 In the above description, the present invention has been described as a countermeasure when the insertion interval of the reference signal is large. However, the second subcarrier channel estimation value is obtained by extrapolation regardless of the insertion interval. The present invention can also be used as an improvement method when the accuracy of the channel estimation value of the subcarrier is poor.
また以上においては、複素遅延プロファイルの中心を含む全体の1/3の大きさの範囲を0値に置き換えたが、必ずしもこの範囲に限る必要はない。チャネルの状況に応じて、0値に置き換える範囲を変化させたり、移動させたりしてもよい。もしくは、有効な遅延パス長(CP長)以降にあるピークを検出し、ピーク位置とその周辺を0値に置き換えるようにしてもよい。また、置き換える値も0値に限るものではなく、除去されたとみなされるのに十分に小さい値であれば、他の値でも良い。 In the above, the range of 1/3 of the whole including the center of the complex delay profile is replaced with 0 value, but it is not necessarily limited to this range. Depending on the channel conditions, the range to be replaced with the zero value may be changed or moved. Alternatively, a peak after an effective delay path length (CP length) may be detected, and the peak position and its surroundings may be replaced with zero values. Further, the replacement value is not limited to the 0 value, and may be another value as long as the value is sufficiently small to be regarded as being removed.
また以上においては、3GPPで議論されているLTEを例に説明したが、必ずしもこれに限るものではない。他のOFDM通信方式を用いたシステムや、他の無線通信システムでも同様に適用することができる。 In the above description, the LTE discussed in 3GPP has been described as an example, but the present invention is not necessarily limited thereto. The present invention can be similarly applied to systems using other OFDM communication systems and other wireless communication systems.
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、信号処理装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。 The above processing functions can be realized by a computer. In this case, a program describing the processing contents of the functions that the signal processing apparatus should have is provided. By executing the program on a computer, the above processing functions are realized on the computer.
26 チャネル推定部, 51 仮推定値生成部, 52 雑音抑圧部, 53 制御部 26 channel estimation unit, 51 provisional estimation value generation unit, 52 noise suppression unit, 53 control unit
Claims (3)
サブキャリアのチャネル推定値を逆フーリエ変換処理する逆フーリエ変換手段と、
前記逆フーリエ変換処理により得られた複素遅延プロファイルの中心を含む所定の範囲のサンプルを除去する除去手段と、
前記所定の範囲のサンプルが除去された前記複素遅延プロファイルをフーリエ変換処理するフーリエ変換手段と
を有し、
リファレンスシグナルがマッピングされた第1のサブキャリアのチャネル推定値を、前記リファレンスシグナルから求める第1の推定手段と、
前記第1のサブキャリアの間の所定の位置にある第2のサブキャリアのチャネル推定値を、前記第1のサブキャリアのチャネル推定値を補間して求める第2の推定手段と
をさらに有し、
前記逆フーリエ変換手段は、前記第1のサブキャリア及び第2のサブキャリアのチャネル推定値を逆フーリエ変換処理し、
前記第2の推定手段は、前記第2のサブキャリアに対して時間方向に位置する前記第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異と周波数方向に位置する前記第1のサブキャリアのチャネル推定値の差異を比較し、差異が小さい方のチャネル推定値を補間して前記第2のサブキャリアのチャネル推定値を推定し、
前記除去手段は、前記第2の推定手段により、時間方向に位置する前記第1のサブキャリアのチャネル推定値が補間されて前記第2のサブキャリアのチャネル推定値が求められたとき、前記逆フーリエ変換処理により得られた複素遅延プロファイルの中心を含む所定の範囲のサンプルを除去する
ことを特徴とする信号処理装置。 In a signal processing apparatus that performs channel estimation in wireless communication using a plurality of subcarriers,
An inverse Fourier transform means for performing an inverse Fourier transform process on the channel estimation value of the subcarrier;
And removing means for removing a sample of the predetermined range including the center of the complex delay profile obtained by the prior Kigyaku Fourier transform,
Before SL predetermined range of the previous SL complex delay profile samples have been removed have a Fourier transform means for Fourier transform processing,
First estimation means for obtaining a channel estimation value of a first subcarrier to which a reference signal is mapped from the reference signal;
Second estimation means for obtaining a channel estimation value of a second subcarrier at a predetermined position between the first subcarriers by interpolating the channel estimation value of the first subcarrier;
Further comprising
The inverse Fourier transform means performs an inverse Fourier transform process on the channel estimation values of the first subcarrier and the second subcarrier,
The second estimation means includes a difference between channel estimation values of the first subcarrier located in the time direction with respect to the second subcarrier and a channel estimation value of the first subcarrier located in the frequency direction. And estimating the channel estimation value of the second subcarrier by interpolating the smaller channel estimation value,
When the second estimation means interpolates the channel estimation value of the first subcarrier located in the time direction and obtains the channel estimation value of the second subcarrier, the removing means A signal processing apparatus that removes samples in a predetermined range including the center of a complex delay profile obtained by Fourier transform processing .
前記除去手段は、前記所定の範囲のサンプルの値を、0値又は所定の値より小さい値に置き換える
ことを特徴とする信号処理装置。 The signal processing device according to claim 1,
The signal processing apparatus according to claim 1, wherein the removing unit replaces the value of the sample in the predetermined range with a value of 0 or smaller than a predetermined value.
前記複素遅延プロファイルの有効な遅延パス長以降にあるピーク値を0値又は所定の値より小さい値に置き換える
ことを特徴とする信号処理装置。 The signal processing device according to claim 1,
A signal processing apparatus, wherein a peak value after an effective delay path length of the complex delay profile is replaced with a zero value or a value smaller than a predetermined value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009024050A JP5263958B2 (en) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | Signal processing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009024050A JP5263958B2 (en) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | Signal processing device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010183277A JP2010183277A (en) | 2010-08-19 |
JP5263958B2 true JP5263958B2 (en) | 2013-08-14 |
Family
ID=42764480
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009024050A Expired - Fee Related JP5263958B2 (en) | 2009-02-04 | 2009-02-04 | Signal processing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5263958B2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011091738A (en) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Nec Corp | Receiver and receiving method, and program |
JP7206782B2 (en) | 2018-10-16 | 2023-01-18 | Dic株式会社 | Acid group-containing epoxy (meth)acrylate resin, curable resin composition, cured product, insulating material, resin material for solder resist, and resist member |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5896026B2 (en) * | 2012-07-27 | 2016-03-30 | 日本電気株式会社 | Receiving device, transmitting / receiving terminal, propagation delay time measuring method, and computer program |
JP5941017B2 (en) * | 2013-05-30 | 2016-06-29 | 日本電信電話株式会社 | Wireless communication apparatus, channel estimation method, and wireless communication system |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3606448B2 (en) * | 2000-08-21 | 2005-01-05 | 株式会社ケンウッド | Orthogonal frequency division multiplex signal receiving apparatus and orthogonal frequency division multiplex signal receiving method |
DE602006006426D1 (en) * | 2005-03-01 | 2009-06-04 | Qualcomm Inc | Channel estimation optimization |
-
2009
- 2009-02-04 JP JP2009024050A patent/JP5263958B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011091738A (en) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Nec Corp | Receiver and receiving method, and program |
JP7206782B2 (en) | 2018-10-16 | 2023-01-18 | Dic株式会社 | Acid group-containing epoxy (meth)acrylate resin, curable resin composition, cured product, insulating material, resin material for solder resist, and resist member |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010183277A (en) | 2010-08-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8064328B2 (en) | Channel estimation device | |
JP5609886B2 (en) | Channel estimation for control channel in OFDM system | |
US20120328055A1 (en) | Channel estimation circuit, channel estimation method, and receiver | |
JP4396423B2 (en) | OFDM receiver | |
JP2007515138A (en) | Method and apparatus for estimating noise power per subcarrier in a multi-carrier system | |
JP5896026B2 (en) | Receiving device, transmitting / receiving terminal, propagation delay time measuring method, and computer program | |
US20080144752A1 (en) | Channel environment-adapted mmse reception method and apparatus using multiple receive antennas | |
JP5263958B2 (en) | Signal processing device | |
US20100266078A1 (en) | Radio communication device, and reception quality estimation method | |
JP5832652B2 (en) | Receiver, receiver channel frequency response estimation method | |
US9210017B2 (en) | Reception device, reception method, and program | |
JP2008227622A (en) | Reception device and communication method | |
WO2016133044A1 (en) | Receiving device and receiving method | |
WO2007055469A1 (en) | Method for generating preamble sequence using pn sequence, and method for time synchronization and frequency offset estimation using pn sequence | |
US8630371B1 (en) | Channel estimation using linear phase estimation | |
JP5319384B2 (en) | Receiver | |
KR20090117941A (en) | System and method for performing channel estimation using interpolation | |
KR100948511B1 (en) | Channel estimation device and method using hard decision of demapper, and ofdm receiving apparatus comprising the same estimation device | |
JP5182699B2 (en) | Reception device, radio signal reception method, radio communication system, and program | |
JP5670024B2 (en) | Channel estimation apparatus, method and program | |
JP5306111B2 (en) | OFDM receiver | |
KR101098760B1 (en) | Channel estimator through comprising the same pilot detector, OFDM receiving apparatus comprising the same channel estimator, and method for estimating channel through restoring distorted pilot | |
JP2003283457A (en) | Ofdm communication equipment | |
JP5317194B2 (en) | Receiving device, receiving method and program | |
JP5459767B2 (en) | Receiving apparatus, receiving method, and program |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120105 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130108 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130214 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130402 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130426 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |