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JPH09102774A - Automatic frequency control method and device - Google Patents

Automatic frequency control method and device

Info

Publication number
JPH09102774A
JPH09102774A JP7257508A JP25750895A JPH09102774A JP H09102774 A JPH09102774 A JP H09102774A JP 7257508 A JP7257508 A JP 7257508A JP 25750895 A JP25750895 A JP 25750895A JP H09102774 A JPH09102774 A JP H09102774A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
converter
output signal
discrete fourier
complex
Prior art date
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Granted
Application number
JP7257508A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3549957B2 (en
Inventor
Sumio Nakagawa
澄雄 中川
Osamu Hirasawa
修 平沢
Kazuhiko Shibuya
一彦 渋谷
Morihiro Otsuka
守弘 大塚
Tadaaki Tanaka
忠明 田中
Hiroshi Okamura
浩志 岡村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ikegami Tsushinki Co Ltd
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Ikegami Tsushinki Co Ltd
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ikegami Tsushinki Co Ltd, Nippon Hoso Kyokai NHK, Japan Broadcasting Corp filed Critical Ikegami Tsushinki Co Ltd
Priority to JP25750895A priority Critical patent/JP3549957B2/en
Publication of JPH09102774A publication Critical patent/JPH09102774A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3549957B2 publication Critical patent/JP3549957B2/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送効率、周波数追従性のともによいOFD
M信号伝送方式用に、復調側に改善された自動周波数制
御装置を設ける必要があった。 【解決手段】 ガードインターバルを付加したOFDM
信号における有効シンボル期間の信号の相似性を利用し
て、OFDM信号の1シンボル期間のうち有効シンボル
期間の一部の期間のデータとガードインターバルの一部
の期間のデータをそれぞれ離散フーリエ変換(8,9)
し、離散フーリエ変換されたそれぞれのデータから位相
差を計算して(10,11,12)周波数ずれを検出
し、局部発振器(15)の発振周波数を補正する。
(57) 【Abstract】 PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an OFD having good transmission efficiency and frequency tracking capability.
It was necessary to provide an improved automatic frequency control device on the demodulation side for the M signal transmission system. SOLUTION: OFDM with guard interval added
By utilizing the similarity of the signals of the effective symbol period in the signal, the data of the partial period of the effective symbol period and the data of the partial period of the guard interval of one symbol period of the OFDM signal are respectively subjected to the discrete Fourier transform (8 , 9)
Then, the phase difference is calculated from the respective data subjected to the discrete Fourier transform (10, 11, 12) to detect the frequency shift, and the oscillation frequency of the local oscillator (15) is corrected.

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】本発明は、OFDM(Orthogo
nal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割
多重) の伝送装置に係り、特に、OFDM伝送信号を復
調するディジタル復調装置のAFC(Automatic Frequen
cy Control: 自動周波数制御) に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an OFDM (Orthogo
nal frequency division multiplexing (AFC) transmission apparatus, in particular, AFC (Automatic Frequenx) of a digital demodulation apparatus that demodulates an OFDM transmission signal.
cy Control: Automatic frequency control).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、OFDMの受信機においてAFC
の再生キャリアの周波数校正は、送信側で周期的に時分
割多重した参照信号を受信側で抽出し、その参照信号を
基準信号として再生キャリア周波数の校正を行っている
(例えば、参考文献:Ch. Dosch 他、“First public d
emonstrations of COFDM/MASCAM. A milestone for the
future of radio broadcasting", EBU Review-Technica
l, No. 232(December 1988)) 。
2. Description of the Related Art Conventionally, AFC has been used in an OFDM receiver.
In the frequency calibration of the reproduction carrier, the reference signal periodically time-division multiplexed at the transmission side is extracted at the reception side, and the reproduction carrier frequency is calibrated using the reference signal as a reference signal (for example, Reference: Ch. . Dosch et al., “First public d
emonstrations of COFDM / MASCAM. A milestone for the
future of radio broadcasting ", EBU Review-Technica
l, No. 232 (December 1988)).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一般に、参照シンボル
は情報伝送には寄与しない。伝送効率を低下させないた
めには参照シンボルの間隔を大きくとる必要がある。し
かし、参照シンボルの間隔があまり大きいと周波数の引
き込みに長い時間を必要とし、また引き込む周波数範囲
が狭くなるという欠点を生ずる。そこで本発明の目的
は、これらの課題に配慮し、伝送効率、周波数追従性の
ともによいOFDM伝送信号のディジタル復調装置用自
動周波数制御装置を提供せんとするものである。
In general, reference symbols do not contribute to information transmission. In order not to reduce the transmission efficiency, it is necessary to increase the reference symbol interval. However, if the interval between the reference symbols is too large, it takes a long time to pull in the frequency and the frequency range to be pulled in becomes narrow. Therefore, an object of the present invention is to provide an automatic frequency control device for a digital demodulation device of an OFDM transmission signal, which has good transmission efficiency and frequency followability in consideration of these problems.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明自動周波数制御装置は、ガードインターバル
を有するOFDM信号を受信し、該OFDM受信信号を
局部発振信号による直交検波器によりベースバンド帯の
複素変調信号へ周波数変換する第一のステップと、該周
波数変換された複素変調信号をディジタル信号に変換す
る第二のステップと、前記ディジタル信号のガードイン
ターバル期間の一部を離散フーリエ交換する第三のステ
ップと、前記ディジタル信号の前記ガードインターバル
期間の一部とは一有効シンボル期間離れた有効シンボル
期間の一部を離散フーリエ変換する第四のステップと、
前記第三のステップの結果と前記第四のステップの結果
を複素除算する第五のステップと、前記第五のステップ
の結果を位相変換する第六のステップと、前記第六のス
テップの結果をアナログ信号へ変換する第七のステップ
と、前記第七のステップの結果のアナログ信号をフィル
タする第八のステップと、前記第八のステップの結果に
より前記局部発振信号を制御することを特徴とする。
In order to achieve this object, an automatic frequency control device of the present invention receives an OFDM signal having a guard interval, and the OFDM received signal is detected by a quadrature detector using a local oscillation signal in a baseband band. A first step of frequency-converting the complex-modulated signal into a digital signal, a second step of converting the frequency-converted complex-modulated signal into a digital signal, and a second step of performing discrete Fourier exchange on a part of the guard interval period of the digital signal. A third step, and a fourth step of performing a discrete Fourier transform of a part of the effective symbol period apart from the guard interval period of the digital signal by one effective symbol period,
The fifth step of complex division of the result of the third step and the result of the fourth step, the sixth step of phase conversion of the result of the fifth step, and the result of the sixth step. A seventh step of converting into an analog signal, an eighth step of filtering the analog signal resulting from the seventh step, and controlling the local oscillation signal according to the result of the eighth step. .

【0005】また、本発明自動周波数装置は、ガードイ
ンターバルを有するOFDM信号信号を受信し、該OF
DM受信信号を局部発振信号によりベースバンド帯の複
素変調信号へ周波数変換する直交検波器と、該直交検波
器の出力信号をディジタル信号に変換する第1のA/D
変換器および第2のA/D変換器と、前記第1のA/D
変換器の出力信号と前記第2のA/D変換器出力信号の
ガードインターバル期間の一部を離散フーリエ変換する
第1の離散フーリエ変換器と、前記第1のA/D変換器
の出力信号と前記第2のA/D変換器の出力信号の前記
ガードインターバル期間の一部とは1有効シンボル期間
はなれた有効シンボル期間の一部を離散フーリエ変換す
る第2の離散フーリエ変換器と、前記第1の離散フーリ
エ変換器の出力信号と前記第2の離散フーリエ変換器の
出力信号を複素除算する複素除算手段と、該複素除算手
段の出力信号を位相に相当する信号に変換する位相変換
手段と、該位相変換手段の出力信号をアナログ信号に変
換するD/A変換器と、該D/A変換器の出力信号をフ
ィルタするループフィルタと、該ループフィルタの出力
信号により発振周波数が制御され前記直交検波器の局部
発振信号を出力する局部発振器と、を具備したことを特
徴とするものである。
Further, the automatic frequency device of the present invention receives an OFDM signal signal having a guard interval and outputs the OF signal.
A quadrature detector that frequency-converts a DM reception signal into a baseband complex modulation signal by a local oscillation signal, and a first A / D that converts an output signal of the quadrature detector into a digital signal
A converter and a second A / D converter, and the first A / D
A first discrete Fourier transformer for performing a discrete Fourier transform on a part of the guard interval period of the output signal of the converter and the output signal of the second A / D converter; and the output signal of the first A / D converter And a part of the guard interval period of the output signal of the second A / D converter, a second discrete Fourier transformer for performing a discrete Fourier transform on a part of the effective symbol period separated by one effective symbol period, and Complex division means for performing complex division between the output signal of the first discrete Fourier transformer and the output signal of the second discrete Fourier transformer, and phase conversion means for converting the output signal of the complex division means into a signal corresponding to the phase. A D / A converter for converting the output signal of the phase conversion means into an analog signal, a loop filter for filtering the output signal of the D / A converter, and an oscillation frequency by the output signal of the loop filter. Those characterized by comprising a local oscillator number is controlled to output a local oscillation signal of the quadrature detector, a.

【0006】また、雑音の影響を軽減するため、本発明
自動周波数制御装置は、前記複素除算手段が複数個の複
素除算器で構成され、複数個の前記複素除算器のそれぞ
れの出力信号を複素加算する複素加算器を具え、該複素
加算器の出力信号を前記位相変換手段に印加することを
特徴とするものである。さらに、好適には本発明自動周
波数制御装置は、前記位相変換手段がROMにより構成
されることを特徴とするものである。また、さらなる変
更は、二つの離散フーリエ変換手段を用いずに、一つの
離散フーリエ変換手段と、記憶手段により変更する事も
可能である。また、複素除算器を用いずに、位相成分の
みを減算することにより実行することも可能である。
In order to reduce the influence of noise, in the automatic frequency control device of the present invention, the complex division means is composed of a plurality of complex dividers, and the output signals of the plurality of complex dividers are complex. It is characterized by comprising a complex adder for adding, and applying an output signal of the complex adder to the phase conversion means. Further, preferably, the automatic frequency control device of the present invention is characterized in that the phase conversion means is constituted by a ROM. Further, it is possible to make a further change by using one discrete Fourier transform means and a storage means instead of using two discrete Fourier transform means. It is also possible to execute by subtracting only the phase component without using the complex divider.

【0007】本発明は、離散フーリエ変換を実行する領
域が2つある。1つはガードインターバル期間の後縁に
あり、もう一つは、有効シンボル期間の後縁にある。ガ
ードインターバル期間は有効シンボル期間の後方の部分
をそのまま有効シンボル期間の前方に付加して送信機よ
り伝送するものであるから、受信機で正しい復調キャリ
アと正しいタイミングで復調されれば、ガードインター
バル期間の後縁と有効シンボル期間の後縁の領域は同じ
波形になる。したがって、それを離散フーリエ変換した
結果の周波数データも当然同じになる。一方、復調キャ
リアに周波数偏差があると、二つの離散フーリエ変換し
た結果には周波数偏差に比例した位相変化量が得られ
る。従って、ガードインターバル期間の後縁と有効シン
ボル期間の後縁の領域の離散フーリエ変換結果の位相差
から周波数偏差を計算し、再生キャリアの発振器を制御
することで自動周波数制御を実現することが可能であ
る。
The present invention has two areas in which the discrete Fourier transform is performed. One is at the trailing edge of the guard interval period and the other is at the trailing edge of the effective symbol period. The guard interval period is to add the rear part of the effective symbol period directly to the front of the effective symbol period and transmit it from the transmitter.Therefore, if the receiver demodulates at the correct demodulation carrier and correct timing, the guard interval period The area of the trailing edge and the area of the trailing edge of the effective symbol period have the same waveform. Therefore, the frequency data resulting from the discrete Fourier transform is naturally the same. On the other hand, if the demodulation carrier has a frequency deviation, a phase change amount proportional to the frequency deviation is obtained as a result of two discrete Fourier transforms. Therefore, it is possible to realize automatic frequency control by calculating the frequency deviation from the phase difference of the discrete Fourier transform result in the area of the trailing edge of the guard interval period and the area of the trailing edge of the effective symbol period and controlling the oscillator of the regenerated carrier. Is.

【0008】本発明においては、OFDM信号の1シン
ボル期間のうち有効シンボル期間の一部の期間のデータ
とガードインターバルの一部の期間のデータをそれぞれ
離散フーリエ変換し、好適にはフーリエ変換されたそれ
ぞれのデータから位相差を計算して周波数ずれを検出
し、局部発振器の発振周波数を補正するため、伝送歪み
が生じたとしても、2つの部分的離散フーリエ変換領域
はもともと同じ波形であるから(一有効シンボル間隔
故)ほぼ等しい歪みが発生するので、その2つの領域の
離散フーリエ変換データから計算される周波数ずれの検
出信号に及ぼす影響は小さく、伝送歪みに強い。
In the present invention, the data of a part of the effective symbol period and the data of a part of the guard interval of one symbol period of the OFDM signal are discrete Fourier transformed, preferably Fourier transformed. Since the phase difference is calculated from each data to detect the frequency shift and the oscillation frequency of the local oscillator is corrected, even if transmission distortion occurs, the two partial discrete Fourier transform regions originally have the same waveform ( Since almost equal distortion is generated (due to one effective symbol interval), the influence of the frequency shift calculated from the discrete Fourier transform data of the two regions on the detection signal is small, and the transmission distortion is strong.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照し、実施の
形態に基づいて本発明を詳細に説明する。図1は本発明
第1の実施例の構成ブロック線図である。図1におい
て、入力端子1に入力したOFDM信号は、直交検波器
2により準同期検波され、ベースバンド帯の複素変調信
号に周波数変換される。ここで、直交検波器2は第1の
乗算器3と第2の乗算器4と局部発振信号をπ/2移相
するための移相器5で構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a configuration block diagram of a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the OFDM signal input to the input terminal 1 is quasi-coherently detected by the quadrature detector 2 and frequency-converted into a baseband complex modulation signal. Here, the quadrature detector 2 includes a first multiplier 3, a second multiplier 4, and a phase shifter 5 for shifting the local oscillation signal by π / 2.

【0010】直交検波器2によりベースバンド帯の複素
変調信号に周波数変換された信号は、それぞれ第1のA
/D変換器6と第2のA/D変換器7によりディジタル
信号に変換される。A/D変換器6,7の出力信号は、
第1の離散フーリエ変換器(DFT)8および第2の離
散フーリエ変換器(DFT)9に入力される。第1の離
散フーリエ変換器8は、例えばガードインターバルの一
部のデータを離散フーリエ変換するようにし、第2の離
散フーリエ変換器9は有効シンボル期間の一部のデータ
を離散フーリエ変換するようにする。ここで第1の離散
フーリエ変換器の変換領域と第2のフーリエ変換器の変
換領域は、1有効シンボル期間ずれた位置に設定してい
る。図2において、第1の領域21と第2の領域22は
それぞれ第1の離散フーリエ変換器8、第2の離散フー
リエ変換器9による変換領域に対応している。
The signals frequency-converted by the quadrature detector 2 into the baseband complex modulation signals are respectively the first A
It is converted into a digital signal by the / D converter 6 and the second A / D converter 7. The output signals of the A / D converters 6 and 7 are
It is input to the first discrete Fourier transformer (DFT) 8 and the second discrete Fourier transformer (DFT) 9. For example, the first discrete Fourier transformer 8 performs a discrete Fourier transform on a part of data in the guard interval, and the second discrete Fourier transformer 9 performs a discrete Fourier transform on a part of data in the effective symbol period. To do. Here, the transform region of the first discrete Fourier transformer and the transform region of the second Fourier transformer are set at positions shifted by one effective symbol period. In FIG. 2, the first region 21 and the second region 22 correspond to the transform regions of the first discrete Fourier transformer 8 and the second discrete Fourier transformer 9, respectively.

【0011】この例では、たとえば有効シンボル期間の
サンプル数が1024、ガードインターバル期間が25
6あり、併せて1280のデータが1シンボル期間に存
在し、第1の離散フーリエ変換器8と第2の離散フーリ
エ変換器9は、8ポイント離散フーリエ変換器である。
ここでA/D変換器6,7の出力信号にサンプル番号と
して1から1280をつけて説明する。第1の離散フー
リエ変換器8がサンプル245から252を離散フーリ
エ変換するように設定すれば、第1の離散フーリエ変換
器8と第2の離散フーリエ変換器9は1有効シンボル期
間離れた位置に設定されるので、第2の離散フーリエ変
換器9はサンプル1269から1276を離散フーリエ
変換するように設定される。
In this example, for example, the number of samples in the effective symbol period is 1024 and the guard interval period is 25.
There are 6 and 1280 data in total in one symbol period, and the first discrete Fourier transformer 8 and the second discrete Fourier transformer 9 are 8-point discrete Fourier transformers.
Here, the output signals of the A / D converters 6 and 7 will be described by adding 1 to 1280 as sample numbers. If the first discrete Fourier transformer 8 is set to perform the discrete Fourier transform on the samples 245 to 252, the first discrete Fourier transformer 8 and the second discrete Fourier transformer 9 are placed at positions separated by one effective symbol period. As such, the second discrete Fourier transformer 9 is set to discrete Fourier transform samples 1269 to 1276.

【0012】第1の離散フーリエ変換器8と第2の離散
フーリエ変換器9の変換領域は1有効シンボル期間離れ
た位置に設定すればよいが、ガードインターバル期間の
先頭に近いほどゴーストの影響を受けやすいので、第1
の領域21は有効シンボル期間よりに設定するのが望ま
しい。第1の離散フーリエ変換器8はF1(0)からF
1(7)までの変換出力データを出力している。複素除
算器10にはF1(0)とF2(0)を入力しF1
(0)/F2(0)を計算させる。同様に残り7個の複
素除算器を用いて、F1(1)/F2(1),F1
(2)/F2(2),・・・,F1(7)/F2(7)
を計算する。これらの複素除算器出力信号は、複素加算
器Σ11で加算される。
The transform regions of the first discrete Fourier transformer 8 and the second discrete Fourier transformer 9 may be set at positions separated by one effective symbol period, but the closer to the beginning of the guard interval period, the more the influence of ghost. Easy to receive, so first
It is desirable that the area 21 of is set to be longer than the effective symbol period. The first discrete Fourier transformer 8 has F1 (0) to F
The converted output data up to 1 (7) is output. F1 (0) and F2 (0) are input to the complex divider 10
Calculate (0) / F2 (0). Similarly, using the remaining seven complex dividers, F1 (1) / F2 (1), F1
(2) / F2 (2), ..., F1 (7) / F2 (7)
Is calculated. These complex divider output signals are added by the complex adder Σ11.

【0013】F1(0)/F2(0)は複素数x+jy
の形で出力され、極座標に変換してf(R,θ)で表す
こともできる。本発明では、f(R,θ)の絶対値Rを
必要としないのでθだけを求めればよい。すなわち、位
相に相当する信号に変換する位相変換手段12により角
度θだけを求めればよい。また、F1(0)/F2
(0),F1(1)/F2(1),・・・,F1(7)
/F2(7)の何れか1つだけでも本発明は実施するこ
とができるが、雑音などの外乱による影響を小さくする
ためにF1(0)/F2(0),F1(1)/F2
(1),・・・,F1(7)/F2(7)の信号を複素
加算器11で加算し平均化している。
F1 (0) / F2 (0) is a complex number x + jy
It can also be output in the form of, converted into polar coordinates, and expressed by f (R, θ). In the present invention, since the absolute value R of f (R, θ) is not required, only θ needs to be obtained. That is, only the angle θ needs to be obtained by the phase conversion means 12 that converts the signal into a signal corresponding to the phase. In addition, F1 (0) / F2
(0), F1 (1) / F2 (1), ..., F1 (7)
The present invention can be implemented with only one of / F2 (7), but in order to reduce the influence of disturbance such as noise, F1 (0) / F2 (0), F1 (1) / F2
The signals of (1), ..., F1 (7) / F2 (7) are added by the complex adder 11 and averaged.

【0014】複素加算器11の出力信号は、位相に相当
する信号に変換する位相変換手段12により角度を求
め、D/A変換器13でアナログ信号に変換し、さらに
ループフィルタ14を介して高周波成分を減衰し、局部
発振器LO15を制御する。局部発振器15の出力信号
は、直交検波器2に局部発振信号として入力されてい
る。この実施例では、位相に相当する信号に変換する位
相変換手段12は、x+jyからθへの計算をあらかじ
め計算しておきROMに格納し、xとyをアドレスして
θを出力している。もちろんディジタル信号処理により
逐次演算してもよい。
The output signal of the complex adder 11 obtains an angle by the phase converting means 12 for converting it into a signal corresponding to the phase, converts it into an analog signal by the D / A converter 13, and further passes through the loop filter 14 to obtain a high frequency signal. Attenuate the components and control the local oscillator LO15. The output signal of the local oscillator 15 is input to the quadrature detector 2 as a local oscillation signal. In this embodiment, the phase conversion means 12 for converting into a signal corresponding to the phase calculates in advance from x + jy to θ and stores it in the ROM, and outputs θ by addressing x and y. Of course, the digital signal processing may be used for sequential calculation.

【0015】第1の離散フーリエ変換器8と第2の離散
フーリエ変換器9は、数ないし数十ポイントの離散フー
リエ変換器を用いればよく、ハードウエアの規模を小さ
くできる。なお図3に本発明に係わるOFDM信号伝送
形式の例を図示したが、区間31,32,33,34,
35,36,37はそれぞれヌルシンボル、同期シンボ
ル、シンボル1、シンボル2、シンボル3、シンボル
4、シンボルNに対応するものであり、各シンボル1,
2,3,4・・・,Nはそれぞれガードシンボル期間
(斜線部)と有効シンボル期間とを有するものである。
さらにOFDM信号でガードインターバル期間には有効
シンボル期間の後端部と同じ信号が挿入され、有効シン
ボル期間にガードインターバル期間が先行するのが一般
的であることを申しそえておく。
The first discrete Fourier transformer 8 and the second discrete Fourier transformer 9 may be discrete Fourier transformers having several to several tens of points, and the scale of hardware can be reduced. Although an example of the OFDM signal transmission format according to the present invention is shown in FIG. 3, the sections 31, 32, 33, 34,
Reference numerals 35, 36 and 37 correspond to the null symbol, the synchronization symbol, the symbol 1, the symbol 2, the symbol 3, the symbol 4 and the symbol N, respectively.
2, 3, 4, ..., N each have a guard symbol period (hatched portion) and an effective symbol period.
Further, it should be noted that the same signal as that of the rear end of the effective symbol period is inserted in the guard interval period in the OFDM signal, and the effective symbol period is generally preceded by the guard interval period.

【0016】また、図4は、複素乗算器で実施する場合
の第2の実施例である。複素除算は、複素共役を乗算す
ることにより成立することは公知であるから、除算に限
定されずに本発明が実施できることは明白である(図の
*は複素共役をとることを示す)。
Further, FIG. 4 shows a second embodiment when implemented by a complex multiplier. Since it is known that complex division is realized by multiplying complex conjugates, it is obvious that the present invention can be implemented without being limited to division (* in the figure indicates to take complex conjugates).

【0017】図5は、離散フーリエ変換器を二つ使用せ
ずに、一つのフーリエ変換器と記憶装置により実現した
第3の実施例である。ガードインターバル期間の一部を
演算した結果を記憶装置に記憶し、ガードインターバル
期間と一有効シンボル期間離れた有効シンボル期間の一
部の演算が終了した時点で、前記ガードインターバル期
間の一部を記憶装置から読み出すことにより、複素除算
を行うものである。
FIG. 5 shows a third embodiment realized by one Fourier transformer and a storage device without using two discrete Fourier transformers. The result of calculating a part of the guard interval period is stored in a storage device, and when the calculation of a part of the effective symbol period which is one effective symbol period away from the guard interval period is completed, a part of the guard interval period is stored. The complex division is performed by reading from the device.

【0018】図6は、複素除算を使用しないで、演算に
必要な位相成分のみを抽出し、減算することにより、局
部発振周波数を制御する場合の第4の実施例である。す
なわち、第一の離散フーリエ変換器の出力信号と第二の
離散フーリエ変換器の出力信号とを極座標f(R,θ)
の形に変換し(但しRを求める必要はない)、θ
1 (0),θ1 (1),・・・θ1 (7)およびθ
2 (0),θ2 (1),・・・θ 2 (7)を求める。次
に、それぞれ求めた信号を減算器に入力してθ1 (0)
−θ2 (0),θ1 (1)−θ2 (1),・・・θ
1 (7)−θ2 (7)を減算器の出力から得る。これら
の信号をを加算器で平均化している。この例では、θ1
(0)−θ2 (0),θ1 (1)−θ2 (1),・・・
θ1 (7)−θ2 (7)のうちいずれか1つ(例えばθ
1 (0)−θ2 (0))だけでも実施可能であるが雑音
などの外乱による影響を小さくするためにθ1 (0)−
θ2 (0),θ1(1)−θ2 (1),・・・θ
1 (7)−θ2 (7)の信号を加算器で平均化してい
る。
FIG. 6 shows that the arithmetic operation is performed without using complex division.
By extracting and subtracting only the required phase component,
It is a fourth embodiment in the case of controlling the partial oscillation frequency. You
That is, the output signal of the first discrete Fourier transformer and the second
The output signal of the discrete Fourier transformer and the polar coordinates f (R, θ)
To the form (however, it is not necessary to find R), and θ
1(0), θ1(1), ... θ1(7) and θ
Two(0), θTwo(1), ... θ TwoFind (7). Next
Input the calculated signal to the subtractor and1(0)
−θTwo(0), θ1(1) -θTwo(1), ... θ
1(7) -θTwo(7) is obtained from the output of the subtractor. these
The signal of is averaged by an adder. In this example, θ1
(0) -θTwo(0), θ1(1) -θTwo(1), ...
θ1(7) -θTwoAny one of (7) (eg θ
1(0) -θTwo(0)) can be implemented but noise
Θ to reduce the influence of disturbances such as1(0)-
θTwo(0), θ1(1) -θTwo(1), ... θ
1(7) -θTwoThe signal of (7) is averaged by an adder
You.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の自動
周波数制御装置は、1シンボル期間毎という短い周期ご
とに周波数ずれが検出できるので、安定した基準搬送波
の再生が可能で、周波数追従性の改善が図れる。また、
パルス性雑音やフェージングなどにより一時的に自動周
波数制御がはずれても速やかに引き込むことが可能であ
る。また、送信側で参照信号を付加する必要がないた
め、参照信号の付加による伝送効率の低下を伴わない。
As described above, since the automatic frequency control device of the present invention can detect the frequency deviation in each short period of one symbol period, it is possible to reproduce the stable reference carrier wave and the frequency tracking property. Can be improved. Also,
Even if automatic frequency control is temporarily lost due to pulse noise or fading, it is possible to quickly pull in. Further, since it is not necessary to add the reference signal on the transmitting side, the transmission efficiency does not decrease due to the addition of the reference signal.

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

【図1】本発明第1の実施例構成ブロック線図である。FIG. 1 is a configuration block diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明において部分離散フーリエ変換する領域
を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining a region where a partial discrete Fourier transform is performed in the present invention.

【図3】本発明に係るOFDM信号の伝送形式の例であ
る。
FIG. 3 is an example of a transmission format of an OFDM signal according to the present invention.

【図4】本発明第2の実施例構成ブロック線図である。FIG. 4 is a configuration block diagram of a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明第3の実施例構成ブロック線図である。FIG. 5 is a configuration block diagram of a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明第4の実施例構成ブロック線図である。FIG. 6 is a configuration block diagram of a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2 直交検波器 3,4 乗算器 5 移相器 6,7 A/D変換器 8,9 離散フーリエ変換器 10 複素除算手段 11 複素加算器 12 位相変換手段 13 D/A変換器 14 ループフィルタ 15 局部発振器 16 複素乗算手段 17 記憶装置 18 減算手段 21 第1の離散フーリエ変換領域 22 第2の離散フーリエ変換領域 31 ヌルシンボル 32 同期シンボル 33 シンボル1 34 シンボル2 35 シンボル3 36 シンボル4 37 シンボルN 1 Input Terminal 2 Quadrature Detector 3,4 Multiplier 5 Phase Shifter 6,7 A / D Converter 8,9 Discrete Fourier Transformer 10 Complex Division Means 11 Complex Adder 12 Phase Transforming Means 13 D / A Converter 14 Loop filter 15 Local oscillator 16 Complex multiplication means 17 Storage device 18 Subtraction means 21 First discrete Fourier transform region 22 Second discrete Fourier transform region 31 Null symbol 32 Synchronization symbol 33 Symbol 1 34 Symbol 2 35 Symbol 3 36 Symbol 4 37 Symbol N

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渋谷 一彦 東京都渋谷区神南2丁目2番1号 日本放 送協会 放送センター内 (72)発明者 大塚 守弘 東京都渋谷区神南2丁目2番1号 日本放 送協会 放送センター内 (72)発明者 田中 忠明 東京都渋谷区神南2丁目2番1号 日本放 送協会 放送センター内 (72)発明者 岡村 浩志 東京都渋谷区神南2丁目2番1号 日本放 送協会 放送センター内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Kazuhiko Shibuya 2-2-1 Jinnan, Shibuya-ku, Tokyo Inside the Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Center (72) Morihiro Otsuka 2-2-1 Jinnan, Shibuya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Corporation Broadcast Center (72) Inventor Tadaaki Tanaka 2-2-1 Jinnan, Shibuya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Corporation Broadcast Center (72) Inventor Hiroshi Okamura 2-2-1 Shinnan, Shibuya-ku, Tokyo Within Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Center

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガードインターバルを有するOFDM信
号を受信し、該OFDM受信信号を局部発振信号による
直交検波器によりベースバンド帯の複素変調信号へ周波
数変換する第一のステップと、該周波数変換された複素
変調信号をディジタル信号に変換する第二のステップ
と、前記ディジタル信号のガードインターバル期間の一
部を離散フーリエ変換する第三のステップと、前記ディ
ジタル信号の前記ガードインターバル期間の一部とは一
有効シンボル期間離れた有効シンボル期間の一部を離散
フーリエ変換する第四のステップと、前記第三のステッ
プの結果と前記第四のステップの結果を複素除算する第
五のステップと、前記第五のステップの結果を位相変換
する第六のステップと、前記第六のステップの結果をア
ナログ信号へ変換する第七のステップと、前記第七のス
テップの結果のアナログ信号をフィルタする第八のステ
ップと、前記第八のステップの結果により前記局部発振
信号を制御することを特徴とした自動周波数制御方法。
1. A first step of receiving an OFDM signal having a guard interval, frequency-converting the OFDM received signal into a baseband complex modulation signal by a quadrature detector using a local oscillation signal, and the frequency conversion. The second step of converting the complex modulated signal into a digital signal, the third step of performing a discrete Fourier transform of a part of the guard interval period of the digital signal, and the part of the guard interval period of the digital signal are A fourth step of performing a discrete Fourier transform on a part of the effective symbol period apart from the effective symbol period, a fifth step of performing complex division of the result of the third step and the result of the fourth step, and the fifth step. A sixth step of phase-converting the result of the step of (4) and converting the result of the sixth step into an analog signal 7. An automatic frequency control method comprising: a seventh step; an eighth step of filtering an analog signal resulting from the seventh step; and controlling the local oscillation signal according to the result of the eighth step.
【請求項2】 ガードインターバルを有するOFDM信
号を受信し、該OFDM受信信号を局部発振信号により
ベースバンド帯の複素変調信号へ周波数変換する直交検
波器と、該直交検波器の出力信号をディジタル信号に変
換する第1のA/D変換器および第2のA/D変換器
と、前記第1のA/D変換器の出力信号と前記第2のA
/D変換器の出力信号のガードインターバル期間の一部
を離散フーリエ変換する第1の離散フーリエ変換器と、
前記第1のA/D変換器の出力信号と前記第2のA/D
変換器の出力信号の前記ガードインターバル期間の一部
とは1有効シンボル期間はなれた有効シンボル期間の一
部を離散フーリエ変換する第2の離散フーリエ変換器
と、前記第1の離散フーリエ変換器の出力信号と前記第
2の離散フーリエ変換器の出力信号を複素除算する複素
除算手段と、該複素除算手段の出力信号を位相に相当す
る信号に変換する位相変換手段と、該位相変換手段の出
力信号をアナログ信号に変換するD/A変換器と、該D
/A変換器の出力信号をフィルタするループフィルタ
と、該ループフィルタの出力信号により発振周波数が制
御され前記直交検波器の局部発振信号を出力する局部発
振器と、を具備したことを特徴とする自動周波数制御装
置。
2. A quadrature detector that receives an OFDM signal having a guard interval and frequency-converts the OFDM reception signal into a complex modulation signal of a baseband by a local oscillation signal, and an output signal of the quadrature detector is a digital signal. To a first A / D converter and a second A / D converter, an output signal of the first A / D converter, and the second A / D converter
A first discrete Fourier transformer for performing a discrete Fourier transform on a part of the guard interval period of the output signal of the / D converter;
The output signal of the first A / D converter and the second A / D converter
A second discrete Fourier transformer for performing a discrete Fourier transform of a part of the effective symbol period separated by one effective symbol period from the part of the guard interval period of the output signal of the converter; and the first discrete Fourier transformer. Complex division means for performing complex division between the output signal and the output signal of the second discrete Fourier transformer, phase conversion means for converting the output signal of the complex division means into a signal corresponding to the phase, and output of the phase conversion means. A D / A converter for converting a signal into an analog signal, and the D / A converter
A loop filter for filtering the output signal of the A / A converter, and a local oscillator for outputting the local oscillation signal of the quadrature detector whose oscillation frequency is controlled by the output signal of the loop filter are provided. Frequency control device.
【請求項3】 前記複素除算手段が複数個の複素除算器
で構成され、複数個の前記複素除算器のそれぞれの出力
信号を複素加算する複素加算器を具え、該複素加算器の
出力信号を前記位相変換手段に印加することを特徴とす
る請求項2記載の自動周波数制御装置。
3. The complex division means is composed of a plurality of complex dividers, and a complex adder for complex-adding output signals of the plurality of complex dividers is provided, and an output signal of the complex adder is provided. The automatic frequency control device according to claim 2, wherein the automatic frequency control device is applied to the phase conversion means.
【請求項4】 前記位相変換手段がROMにより構成さ
れることを特徴とする請求項2または3記載の自動周波
数制御装置。
4. The automatic frequency control device according to claim 2, wherein the phase conversion means is composed of a ROM.
【請求項5】 ガードインターバルを有するOFDM信
号を受信し、該OFDM受信信号を局部発振信号により
ベースバンド帯の複素変調信号へ周波数変換する直交検
波器と、該直交検波器の出力信号をディジタル信号に変
換する第1のA/D変換器および第2のA/D変換器
と、前記第1のA/D変換器の出力信号と前記第2のA
/D変換器の出力信号のガードインターバル期間の一部
および前記ガードインターバル期間と1有効シンボル期
間はなれた有効シンボル期間の一部を離散フーリエ変換
する離散フーリエ変換器と、前記ガードインターバル期
間の一部を離散フーリエ変換する離散フーリエ変換器の
出力を記憶する記憶手段と、前記記憶手段の出力信号と
前記1有効シンボル期間はなれた有効シンボル期間の一
部を離散フーリエ変換する離散フーリエ変換器の出力信
号を複素除算する複素除算手段と、該複素除算手段の出
力信号を位相に相当する信号に変換する位相変換手段
と、該位相変換手段の出力信号をアナログ信号に変換す
るD/A変換器と、該D/A変換器の出力信号をフィル
タするループフィルタと、該ループフィルタの出力信号
により発振周波数が制御され前記直交検波器の局部発振
信号を出力する局部発振器と、を具備したことを特徴と
する自動周波数制御装置。
5. A quadrature detector that receives an OFDM signal having a guard interval and frequency-converts the OFDM reception signal into a complex modulation signal of a baseband by a local oscillation signal, and an output signal of the quadrature detector is a digital signal. To a first A / D converter and a second A / D converter, an output signal of the first A / D converter, and the second A / D converter
Discrete Fourier Transform for discrete Fourier transforming a part of the guard interval period of the output signal of the / D converter and a part of the effective symbol period separated from the guard interval period by one effective symbol period, and a part of the guard interval period Storage means for storing the output of a discrete Fourier transformer for performing a discrete Fourier transform of the signal, an output signal of the storage means, and an output signal of a discrete Fourier transformer for performing a discrete Fourier transform on a part of the effective symbol period separated by one effective symbol period. A complex division means for performing complex division, a phase conversion means for converting an output signal of the complex division means into a signal corresponding to a phase, and a D / A converter for converting an output signal of the phase conversion means into an analog signal, A loop filter for filtering the output signal of the D / A converter, and an oscillation frequency depending on the output signal of the loop filter It was equipped with a local oscillator for outputting a local oscillation signal of the quadrature detector is your automatic frequency control apparatus according to claim.
【請求項6】 前記複素除算手段が複数個の複素除算器
で構成され、複数個の前記複素除算器のそれぞれの出力
信号を複素加算する複素加算器を具え、該複素加算器の
出力信号を前記位相変換手段に印加することを特徴とす
る請求項5記載の自動周波数制御装置。
6. The complex division means is composed of a plurality of complex dividers, and a complex adder for complex-adding output signals of the plurality of complex dividers is provided, and an output signal of the complex adder is provided. The automatic frequency control device according to claim 5, wherein the automatic frequency control device is applied to the phase conversion means.
【請求項7】 前記位相変換手段がROMにより構成さ
れることを特徴とする請求項5または6記載の自動周波
数制御装置。
7. The automatic frequency control device according to claim 5, wherein the phase conversion means is constituted by a ROM.
【請求項8】 ガードインターバルを有するOFDM信
号を受信し、該OFDM受信信号を局部発振信号により
ベースバンド帯の複素変調信号へ周波数変換する直交検
波器と、該直交検波器の出力信号をディジタル信号に変
換する第1のA/D変換器および第2のA/D変換器
と、前記第1のA/D変換器の出力信号と前記第2のA
/D変換器の出力信号のガードインターバル期間の一部
を離散フーリエ変換する第1の離散フーリエ変換器と、
前記第1のA/D変換器の出力信号と前記第2のA/D
変換器の出力信号の前記ガードインターバル期間の一部
とは1有効シンボル期間はなれた有効シンボル期間の一
部を離散フーリエ変換する第2の離散フーリエ変換器
と、前記第1のフーリエ変換器の出力信号を位相変換す
る第1の位相変換手段と、前記第2のフーリエ変換器の
出力信号を位相変換する第2の位相変換手段と、前記第
1の位相変換手段の出力信号と前記第2の位相変換手段
の出力信号を減算する減算器と、該減算器の出力信号を
アナログ信号に変換するD/A変換器と、該D/A変換
器の出力信号をフィルタするループフィルタと、該ルー
プフィルタの出力信号により発振周波数が制御され前記
直交検波器の局部発振信号を出力する局部発振器と、を
具備したことを特徴とする自動周波数制御装置。
8. A quadrature detector that receives an OFDM signal having a guard interval and frequency-converts the OFDM reception signal into a complex modulation signal of a baseband by a local oscillation signal, and an output signal of the quadrature detector is a digital signal. To a first A / D converter and a second A / D converter, an output signal of the first A / D converter, and the second A / D converter
A first discrete Fourier transformer for performing a discrete Fourier transform on a part of the guard interval period of the output signal of the / D converter;
The output signal of the first A / D converter and the second A / D converter
A second discrete Fourier transformer for performing a discrete Fourier transform of a part of the effective symbol period separated by one effective symbol period from the part of the guard interval period of the output signal of the converter; and an output of the first Fourier transformer. First phase conversion means for phase-converting a signal, second phase conversion means for phase-converting an output signal of the second Fourier transformer, output signal of the first phase conversion means, and the second A subtractor for subtracting the output signal of the phase conversion means, a D / A converter for converting the output signal of the subtractor into an analog signal, a loop filter for filtering the output signal of the D / A converter, and the loop. An automatic frequency control device comprising: a local oscillator that controls an oscillation frequency by an output signal of a filter and outputs a local oscillation signal of the quadrature detector.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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