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JP2002300132A - Method and instrument for measuring nonlinear characteristic of amplifier - Google Patents

Method and instrument for measuring nonlinear characteristic of amplifier

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Publication number
JP2002300132A
JP2002300132A JP2001095683A JP2001095683A JP2002300132A JP 2002300132 A JP2002300132 A JP 2002300132A JP 2001095683 A JP2001095683 A JP 2001095683A JP 2001095683 A JP2001095683 A JP 2001095683A JP 2002300132 A JP2002300132 A JP 2002300132A
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JP
Japan
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signal
amplifier
fourier transform
measuring
multicarrier
Prior art date
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Application number
JP2001095683A
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Japanese (ja)
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JP3554819B2 (en
Inventor
Mamoru Nagatsuka
守 永塚
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National Institute of Information and Communications Technology
Original Assignee
Communications Research Laboratory
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Publication date
Application filed by Communications Research Laboratory filed Critical Communications Research Laboratory
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an instrument for measuring a nonlinear characteristic of an amplifier, that can measure both amplitude and phase change characteristics of the amplifier only from an output signal of the ampli fier when the amplifier amplifies an OFDM signal. SOLUTION: In the method and instrument for measuring the nonlinear characteristic of the amplifier in the OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) transmission, the nonlinear characteristic is acquired by comparing the amplitude and the phase of a signal, which is obtained by applying Fourier transform to a multi-carrier signal and also applying inverse Fourier transform to the resulting signal, with those of a signal, which is obtained by applying correction with respect to signal space diagram to a signal resulting from applying inverse Fourier transform to the multi-carrier signal. Furthermore, averaging pilot signals obtained through the processing of a plurality of symbols is used as a pilot for the application of the correction.

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、地上デジタルテ
レビジョン放送で行なわれる直交周波数分割多重伝送に
用いられる増幅器の非線形特性測定方法および非線形特
性測定装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and a device for measuring nonlinear characteristics of an amplifier used for orthogonal frequency division multiplexing transmission performed in digital terrestrial television broadcasting.

【0002】[0002]

【従来の技術】地上テレビジョン放送の伝送において
は、特に高層建築が林立する都市部において、建築物に
反射し遅延して到着する電波による妨害(マルチパス妨
害)が大きな問題となる。この妨害は、アナログ変調に
よる放送波については、ゴーストとしてよく知られた問
題である。デジタル変調による放送波においては、受信
機が受信中のシンボルに対し、過去に到着しているべき
シンボルが遅延して干渉するシンボル間干渉となる。妨
害波が受けた遅延時間が、1シンボルの長さに比して、
例えば数十分の1といったきわめて小さい値であれば、
そのようなシンボル間干渉の影響は小さい。すなわち、
同じデータを伝送するなら、シンボル長がなるべく大き
い方式を用いると、シンボル間干渉の影響を小さくする
ことができる。
2. Description of the Related Art In the transmission of terrestrial television broadcasts, particularly in an urban area where high-rise buildings are in a forest, interference (multipath interference) due to radio waves that are reflected from buildings and arrive with a delay is a serious problem. This disturbance is a well-known problem as a ghost for broadcast waves based on analog modulation. In a broadcast wave by digital modulation, a symbol that should have arrived in the past is delayed with respect to a symbol being received by a receiver, resulting in intersymbol interference. The delay time that the jammer received is compared to the length of one symbol,
For example, if it is a very small value such as one tenth,
The effect of such intersymbol interference is small. That is,
If the same data is transmitted, the influence of inter-symbol interference can be reduced by using a scheme in which the symbol length is as large as possible.

【0003】そのような方式の一つにOFDM(Orthogonal
Frequency Division Multiplexing)がある。これは、
複数の搬送波を用いる多重化によってデータの転送を分
担させ、シンボル長を大きくすることで、遅延到来波に
よる妨害を小さくすることができる方式である。このよ
うな性質から、我が国の地上デジタルテレビジョン放送
の方式に採用されることになった。
One of such systems is OFDM (Orthogonal
Frequency Division Multiplexing). this is,
This is a method in which the transfer of data is shared by multiplexing using a plurality of carriers and the symbol length is increased, so that interference due to delayed arriving waves can be reduced. Due to such properties, it has been adopted for the terrestrial digital television broadcasting system in Japan.

【0004】OFDM方式では、数百から数千のデジタル変
調波を周波数軸上に等間隔に並べて伝送する。これを、
一般的なFDM(FrequencyDivision Multiplexing)と比
較してみると、変調波のスペクトル間隔に違いがある。
一般的なFDM方式では、各々の変調波のスペクトルは互
いに重ならないよう周波数間隔をあけて配置されてお
り、受信側においても、個々の変調波を抽出するための
フィルタを用いる必要がある。しかしOFDM方式において
は、周波数間隔をシンボル長の逆数とし、すべてのシン
ボルタイミングを一致させる。この条件下では、スペク
トルの一部が重なるような多重化となるが、受信側では
完全に分離可能である。このように、通常のFDMでは、
多重化を行う前および受信時の双方においてフィルタが
必要であるが、OFDMでは使用しない。
In the OFDM system, hundreds to thousands of digitally modulated waves are transmitted at regular intervals on the frequency axis. this,
Compared to general FDM (Frequency Division Multiplexing), there is a difference in the spectrum interval of the modulated wave.
In a general FDM system, the spectrums of the modulated waves are arranged at frequency intervals so as not to overlap with each other, and it is necessary to use a filter for extracting the individual modulated waves on the receiving side. However, in the OFDM system, the frequency interval is set to the reciprocal of the symbol length, and all symbol timings are matched. Under this condition, multiplexing is performed so that a part of the spectrum overlaps, but it can be completely separated on the receiving side. Thus, in normal FDM,
A filter is required both before multiplexing and at the time of reception, but is not used in OFDM.

【0005】また実用的には、OFDM信号のシンボル長
を、上記で述べたシンボル間干渉の影響を小さくするた
めの長さより、過剰にすることが多い。この過剰な部分
はガードインターバルと呼ばれ、この長さより遅延時間
が短い妨害波が混入しても、復調時にシンボル間干渉の
影響を抑止できる構成となっている。
Further, in practice, the symbol length of the OFDM signal is often set to be longer than the length for reducing the influence of the intersymbol interference described above. This excess portion is called a guard interval, and has a configuration in which the influence of intersymbol interference during demodulation can be suppressed even if an interfering wave whose delay time is shorter than this length is mixed.

【0006】信号の生成は、例えば図5(a)のように
行う。まず、入力されたデジタルデータは、1シンボル
で伝送されるビット数だけ蓄積され、個々のキャリアに
割り当てられる。つまり、個々のキャリアに対し、通常
用いられるPSK(PhaseShiftKeying)やQAM(Quadrature
Amplitude Modulation)と同様にマッピングされた複
素信号点データが生成される。このとき、所定の規則に
基づき、一部のキャリアにパイロット(復調における基
準点)の役割をする受信側に既知の複素信号点データを
割り当てる。以上のデータ群は逆フーリエ変換され、個
々のキャリアの生成と合成が同時に行われる。出力信号
は、OFDMの時系列複素データに対応した信号となる。ガ
ードインターバルを付加する場合には、シンボルの最後
の部分の複写をシンボルの先頭に付加する操作を行う。
この複素データには、DA変換および直交変調等の手段
による周波数変換が予め決められた組み合わせで行わ
れ、放送に用いられる中心周波数に変換される。変換さ
れた信号を増幅して空中線に供給することで、送信が実
現できる。
The generation of a signal is performed, for example, as shown in FIG. First, the input digital data is accumulated by the number of bits transmitted in one symbol and assigned to each carrier. In other words, PSK (Phase Shift Keying) or QAM (Quadrature
Complex signal point data mapped in the same manner as in Amplitude Modulation) is generated. At this time, based on a predetermined rule, known complex signal point data is assigned to some carriers to a receiving side serving as a pilot (a reference point in demodulation). The above data group is subjected to inverse Fourier transform, and generation and synthesis of individual carriers are performed simultaneously. The output signal is a signal corresponding to the time-series complex data of OFDM. When a guard interval is added, an operation of adding a copy of the last part of the symbol to the beginning of the symbol is performed.
The complex data is subjected to frequency conversion by means such as DA conversion and quadrature modulation in a predetermined combination, and is converted to a center frequency used for broadcasting. Transmission is realized by amplifying the converted signal and supplying it to the antenna.

【0007】受信の原理は、図5(b)に沿って説明す
ると、次のとおりである。空中線から入力された信号は
適当な増幅の後、周波数変換およびAD変換が予め決め
られた組み合わせで行われ、予め決められた周波数のデ
ジタル複素データに変換される。ここで、後段のFFT
(高速フーリエ変換)による処理に支障がないよう、予
め決められた方法でサンプリング周波数と、中心周波数
の微調整が行われる必要がある。また、復調に使用する
1シンボル分の区間を、予め決められた方法で切り出
す。切り出されたデータはFFTに入力され、FFTの出力が
各キャリアの複素信号点データとなる。これらのデータ
の中からパイロットを抽出して処理し、各キャリアの振
幅と位相の基準を算出し、複素信号点空間における位置
の補正を行う。補正された位置に対応するデジタルデー
タを見いだし、これらのデータを変調時と逆の手順で並
べ替えることにより、1シンボル分のビット列を得るこ
とができる。
The principle of reception will be described below with reference to FIG. After appropriate amplification, the signal input from the antenna is subjected to frequency conversion and AD conversion in a predetermined combination, and is converted into digital complex data of a predetermined frequency. Here, the subsequent FFT
Fine adjustment of the sampling frequency and the center frequency needs to be performed by a predetermined method so as not to hinder the processing by (Fast Fourier Transform). Also used for demodulation
A section for one symbol is cut out by a predetermined method. The extracted data is input to the FFT, and the output of the FFT becomes complex signal point data of each carrier. A pilot is extracted from these data and processed, the reference of the amplitude and phase of each carrier is calculated, and the position in the complex signal point space is corrected. Digital data corresponding to the corrected position is found, and these data are rearranged in a procedure reverse to that at the time of modulation, whereby a bit string for one symbol can be obtained.

【0008】この直交周波数分割多重(OFDM)信号
の瞬時電力の確率密度分布は、一般に自由度2のχ2
布として知られている分布にほぼ従い、平均電力と瞬時
電力の最大値の間に数十倍の差が生じることが知られて
いる。このため、OFDM方式の放送では、一般に平均
電力で表される送信電力に対して、その数十倍まで、線
形の増幅度を有する送信装置が必要になることも知られ
ている。
[0008] The probability density distribution of the instantaneous power of this orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal substantially follows a distribution generally known as a 2 2 distribution with two degrees of freedom, and is between the average power and the maximum value of the instantaneous power. It is known that a difference of several tens of times occurs. For this reason, it is also known that in the broadcasting of the OFDM system, a transmission device having a linear amplification degree up to several tens times the transmission power generally represented by the average power is required.

【0009】もし上記のように十分な余裕のある装置が
使えない場合は、電力が大きくなる部分で、装置の非線
形性により、歪みの影響を受けることになる。非線形性
の簡単な例として、OFDM方式の特徴であるマルチキ
ャリア入力間に、3次相互変調積が発生したと仮定す
る。例えば、周波数がf1、f2である2キャリア間の3
次相互変調積として、周波数が2・f1−f2や2・f2
−f1となる成分が発生する。これらの周波数に他のキ
ャリアが存在すれば、妨害信号となって伝送誤りが発生
する原因となる。実際の増幅器では、非線形性による位
相回転も加わった、さらに複雑な挙動を示すことが多
い。
[0009] If a device having a sufficient margin cannot be used as described above, distortion is affected by the nonlinearity of the device in a portion where the power is large. As a simple example of nonlinearity, it is assumed that a third-order intermodulation product has occurred between multicarrier inputs, which is a feature of the OFDM system. For example, 3 between two carriers whose frequencies are f 1 and f 2
As the next intermodulation product, the frequency is 2 · f 1 −f 2 or 2 · f 2
A component that becomes −f 1 is generated. If other carriers exist at these frequencies, they become interference signals and cause transmission errors. An actual amplifier often shows a more complicated behavior including phase rotation due to nonlinearity.

【0010】従って、上記のような伝送エラーを避ける
ためは、その増幅器が持つ非線形性を把握することが必
要であり、そのための測定手段が不可欠である。
Therefore, in order to avoid the transmission error as described above, it is necessary to grasp the non-linearity of the amplifier, and a measuring means therefor is indispensable.

【0011】これらの特性を測定するための従来の方法
として、OFDM信号の統計的な性質を反映した測定用
の信号を入力し、出力信号と同時に測定し比較する方法
が文献1(永塚ほか「増幅器によるOFDM信号の劣化
と非線形特性の測定法」映像情報メディア学会誌1999年
11月号p.1550-1556)に記載されている。
As a conventional method for measuring these characteristics, a method of inputting a measurement signal reflecting the statistical properties of an OFDM signal, and simultaneously measuring and comparing the output signal is disclosed in Reference 1 (Nagatsuka et al. Degradation of OFDM Signal by Amplifier and Measurement Method of Nonlinear Characteristics "Journal of the Institute of Image Information and Television Engineers 1999
November issue, p.1550-1556).

【0012】ここには、2種類の測定方法が記載されて
いるが、瞬時電力が平均電力よりも大きくなる領域を測
定する目的で、包絡線がSINC関数となるよう生成した信
号を入力して測定する方法に着目すると、次の3つの欠
点がある。 欠点1) 運用中には測定できない。 欠点2) 特別な信号を発生する装置を必要とする。 欠点3) 入力側と出力側の両方を測定した上、測定デ
ータ間の時間関係を一致させる操作が必要である。
Here, two types of measurement methods are described. For the purpose of measuring a region where the instantaneous power is larger than the average power, a signal generated so that the envelope becomes a SINC function is inputted. Focusing on the measuring method, there are the following three disadvantages. Disadvantage 1) Cannot be measured during operation. Disadvantage 2) A device for generating a special signal is required. Disadvantage 3) It is necessary to measure both the input side and the output side and then match the time relationship between the measured data.

【0013】また、OFDM信号を使って非線形ひずみ
を補正する方法が特開2000-22659号公報に記載されてい
る。ここに記載された測定方法における構成では、OF
DM変調器は、非線形特性を有する高出力増幅器を通過
した後の送信信号を復調する直交復調手段を備えてい
る。また、直交復調手段から出力される復調信号と、送
信信号に予め歪みを与えるプリディストーション回路の
出力とが、モデリング手段に与えられる。そして、モデ
リング手段は与えられた信号に基づいて、高出力増幅器
の非線形特性をモデリングし、そのモデリング結果をプ
リディストーション回路に反映する。つまり、送信信号
から非線形歪みを良好に除去すべく、時々刻々変化する
非線形特性を動的に求め、これに追従したプリディスト
ーションを行うというものである。
A method for correcting nonlinear distortion using an OFDM signal is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-22659. In the configuration in the measurement method described here, OF
The DM modulator includes quadrature demodulation means for demodulating a transmission signal after passing through a high-power amplifier having nonlinear characteristics. Further, the demodulated signal output from the quadrature demodulation means and the output of the pre-distortion circuit for pre-distorting the transmission signal are provided to the modeling means. Then, the modeling means models the nonlinear characteristics of the high-power amplifier based on the given signal, and reflects the modeling result on the predistortion circuit. That is, in order to favorably remove nonlinear distortion from a transmission signal, a non-linear characteristic that changes every moment is dynamically obtained, and predistortion is performed according to the nonlinear characteristic.

【0014】この方法は、放送中の信号を使用するた
め、上記の欠点1と2は克服できる。しかし、入出力の
両方の信号を測定することには変わりなく、上記の欠点
3は解決できない。(前記の特開2000-22659号公報に記
載された構成では、変調器内に測定機能を包含している
ことになる。このため、見かけ上は出力のみの測定であ
るが、この機能のみを変調器の外に出すことを考える
と、やはり欠点3が生じることが分かる)。また、実際
の運用状態において測定する場合は、増幅器には常に異
なる信号が入力され続けるため、入出力の完全な同時測
定が必要である。この場合、1系統の測定装置を入力と
出力で使いまわすという方法は不可能である。
Since this method uses a signal being broadcast, the above disadvantages 1 and 2 can be overcome. However, it is still the same as measuring both input and output signals, and the above disadvantage 3 cannot be solved. (In the configuration described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-22659, a measurement function is included in the modulator. For this reason, the output is apparently measured only. Considering that it goes out of the modulator, the disadvantage 3 is found to occur again). Further, when measuring in an actual operation state, since different signals are always input to the amplifier, it is necessary to perform simultaneous simultaneous measurement of input and output. In this case, it is impossible to use a single system of measurement devices for input and output.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】従来の増幅器の非線形
特性測定方法および非線形特性測定装置では、上記の様
に、入力側と出力側の両方を測定した上、測定データ間
の時間関係を一致させる操作が必要であった。
In the conventional method and apparatus for measuring nonlinear characteristics of an amplifier, as described above, both the input side and the output side are measured, and the time relationship between the measured data is matched. Operation was required.

【0016】この発明は上記に鑑み提案されたもので、
OFDM信号の増幅動作中において、出力信号のみから
測定することができる増幅器の非線形特性測定方法およ
び非線形特性測定装置を提供することを目的とする。
The present invention has been proposed in view of the above,
An object of the present invention is to provide a method and a device for measuring nonlinear characteristics of an amplifier, which can be measured only from an output signal during an operation of amplifying an OFDM signal.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、直交周波数分割多重伝送における増
幅器の特性測定方法で、マルチキャリア信号を第1と第
2のマルチキャリア信号に分割し、第1のマルチキャリ
ア信号を第1のデジタル信号処理手段に通して得られた
信号と、第2のマルチキャリア信号を第2のデジタル信
号処理手段に通して得られた信号と、のそれぞれの振幅
と、それぞれの位相を比較することにより、非線形特性
を取得することを特徴としている。
To achieve the above object, a first aspect of the present invention is a method for measuring the characteristics of an amplifier in orthogonal frequency division multiplexing transmission, which converts a multicarrier signal into first and second multicarrier signals. A signal obtained by dividing the first multicarrier signal through the first digital signal processing means and a signal obtained by passing the second multicarrier signal through the second digital signal processing means; It is characterized in that a nonlinear characteristic is obtained by comparing each amplitude with each phase.

【0018】また、第2の発明は、上記した第1の発明
の方法に加えて、第1のデジタル信号処理手段は、雑音
を除去する手段であり、第2のデジタル信号処理手段
は、フーリエ変換して得た信号に信号空間ダイアグラム
に関する補正を加え、さらにフーリエ逆変換を施すデジ
タル処理手段であることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the method of the first aspect, the first digital signal processing means is means for removing noise, and the second digital signal processing means is a Fourier signal. It is characterized by being a digital processing means for adding a correction relating to a signal space diagram to a signal obtained by the conversion and further performing an inverse Fourier transform.

【0019】また、第3の発明は、直交周波数分割多重
伝送における増幅器の特性測定方法で、直交周波数分割
多重伝送における増幅器の特性測定方法で、マルチキャ
リア信号を第1と第2のマルチキャリア信号に分割し、
第1のマルチキャリア信号を帯域制限フィルタに通して
得られた信号と、第2のマルチキャリア信号をフーリエ
変換を含むフィルタに通して得られた信号と、のそれぞ
れの振幅と、それぞれの位相を比較することにより、非
線形特性を取得することを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method for measuring the characteristics of an amplifier in orthogonal frequency division multiplex transmission, wherein the multicarrier signal is converted into first and second multicarrier signals. Divided into
The amplitude and the phase of each of a signal obtained by passing the first multicarrier signal through a band-limiting filter and a signal obtained by passing the second multicarrier signal through a filter including a Fourier transform are defined as follows. It is characterized in that a non-linear characteristic is obtained by comparison.

【0020】また、第4の発明は、上記した第3の発明
の方法に加えて、フーリエ変換フィルタは、フーリエ変
換して得た信号に信号空間ダイアグラムに関する補正を
加えた信号にさらにフーリエ逆変換を施すフィルタであ
ることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the method of the third aspect, the Fourier transform filter further performs a Fourier inverse transform on the signal obtained by adding a correction relating to the signal space diagram to the signal obtained by the Fourier transform. The filter is characterized by applying

【0021】上記の第2あるいは第4の発明において、
マルチキャリア信号をフーリエ変換して得た信号に信号
空間ダイアグラムに関する補正を加える方法が必要であ
るが、本発明においては、次の方法により、パイロット
として信頼できるものを発生する第5の発明により解決
している。
In the second or fourth invention,
It is necessary to provide a method for correcting a signal space diagram to a signal obtained by performing a Fourier transform on a multicarrier signal. In the present invention, the following method is used to solve the problem by the fifth invention which generates a reliable pilot. are doing.

【0022】この第5の発明は、上記した第2あるいは
第4の発明の構成に加えて、上記の信号空間ダイアグラ
ムに関する補正を加える際に用いるパイロットに、複数
のシンボルの処理から得られたものを平均化したものを
使用することを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second or fourth aspect described above, a pilot obtained by processing a plurality of symbols is used as a pilot for use in performing the above-described correction on the signal space diagram. Is characterized by using an average of

【0023】また、第6の発明は、直交周波数分割多重
伝送における増幅器の特性測定装置で、直交周波数分割
多重伝送における増幅器の特性測定装置で、マルチキャ
リア信号を第1と第2のマルチキャリア信号に分割する
手段と、第1のマルチキャリア信号を周波数帯域を制限
する手段に通して第1の信号を得る手段と、第2のマル
チキャリア信号をフーリエ変換を含むデジタル信号処理
手段に通して第2の信号を得る手段と、第1の信号と第
2の信号のそれぞれの振幅と、それぞれの位相を比較す
ることにより、非線形特性を取得する手段を備える事を
特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring the characteristics of an amplifier in orthogonal frequency division multiplex transmission, wherein the multicarrier signal is converted into first and second multicarrier signals. Means for dividing the first multi-carrier signal into means for limiting the frequency band to obtain a first signal; and means for passing the second multi-carrier signal through digital signal processing means including Fourier transform. 2 and a means for obtaining nonlinear characteristics by comparing the amplitude and the phase of each of the first signal and the second signal.

【0024】また、第7の発明は、上記した第6の発明
の構成に加えて、フーリエ変換を含むデジタル信号処理
手段は、フーリエ変換して得た信号に信号空間ダイアグ
ラムに関する補正を加え、さらにフーリエ逆変換を施す
デジタル信号処理手段であることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, the digital signal processing means including the Fourier transform corrects a signal obtained by performing the Fourier transform with respect to a signal space diagram. It is a digital signal processing means for performing inverse Fourier transform.

【0025】また、第8の発明は、上記した第7の発明
の構成に加えて、上記の信号空間ダイアグラムに関する
補正を加える際に用いるパイロットを発生する手段を備
え、その手段は、複数のシンボルの処理により得られた
ものを平均化して発生する手段であることを特徴として
いる。
According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the seventh aspect of the present invention, there is provided means for generating a pilot for use in making a correction on the signal space diagram, wherein the means comprises a plurality of symbols. And means for averaging and generating the result obtained by the above processing.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下にこの発明の概略を説明し、
続いて実施の形態を説明する。本発明の課題は、増幅器
による非線形ひずみを受ける前の入力信号を、測定され
た出力信号から推定する手法を確立することにある。こ
の被測定信号は、送信直前の信号であるから、誤り訂正
符号を使用しない状態でも、ビットエラーのない復調が
可能である品質を備えているものとする。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The outline of the present invention will be described below,
Next, an embodiment will be described. An object of the present invention is to establish a method for estimating an input signal before being subjected to nonlinear distortion by an amplifier from a measured output signal. Since the signal to be measured is a signal immediately before transmission, it is assumed that the signal to be measured has a quality that enables demodulation without bit error even in a state where no error correction code is used.

【0027】まず、一般的な復調器と同様の手法を用い
れば、被測定信号から有効シンボル区間を切り出して処
理し、キャリアごとの複素信号点を得ることができる。
この複素信号点は、非線形ひずみによって、本来の位置
からずれたものである。しかし、ビットエラーが起こら
ない程度の品質であるため、最も近接した本来の信号点
が、非線形ひずみを受ける前の正しい信号点と考えるこ
とができる。また、誤り訂正符号が使われている信号で
あれば、誤り訂正符号を解き、再度符号化したものを正
しい信号点とすれば、いっそう確実な信号点判定を行う
こともできる。
First, if a technique similar to that of a general demodulator is used, an effective symbol section is cut out from a signal under measurement and processed to obtain a complex signal point for each carrier.
This complex signal point is shifted from its original position due to nonlinear distortion. However, since the quality is such that a bit error does not occur, the closest original signal point can be considered as a correct signal point before being subjected to nonlinear distortion. In addition, if the signal uses an error correction code, the error correction code is solved, and if the signal re-encoded is regarded as a correct signal point, more reliable signal point determination can be performed.

【0028】非線形ひずみの影響をこのように取り除い
た複素信号点を使い、再度OFDM変調を行って信号を
生成する。このとき、復調時にパイロットから得られた
キャリアごとの振幅および位相の基準を使用して、再度
変調されたOFDM信号の各キャリアが、測定によって
得られた信号と同じ振幅および位相基準を持つように変
換する。以上の処理の結果得られる信号は、増幅器によ
って非線形ひずみを受ける前の信号波形を推定したもの
である。
Using the complex signal points from which the influence of nonlinear distortion has been removed in this way, OFDM modulation is performed again to generate a signal. At this time, using the amplitude and phase reference for each carrier obtained from the pilot at the time of demodulation, each carrier of the remodulated OFDM signal has the same amplitude and phase reference as the signal obtained by the measurement. Convert. The signal obtained as a result of the above processing is obtained by estimating the signal waveform before the amplifier receives nonlinear distortion.

【0029】以上の手順で問題になるのは、各キャリア
の振幅および位相の基準を得るために挿入されているパ
イロットも、非線形ひずみにより影響を受けていること
である。非線形ひずみの影響をキャリア単位で見ると、
キャリア数が千を超えるようなものであれば、平均が0
で加法性のガウス雑音と同様に扱うことができる(上記
の文献1参照)。従って、多数のシンボル内のパイロッ
トを収集し、キャリア別にシンボル間の平均処理を行え
ば、非線形ひずみの影響を軽減することができる。この
平均処理は、パイロットの存在するすべてのキャリアに
ついて行う必要がある。従って、以下の説明において
は、パイロットに関しては、非線形ひずみの影響は、こ
のような方法により低減されているものとする。
The problem with the above procedure is that the pilot inserted to obtain the reference of the amplitude and phase of each carrier is also affected by the nonlinear distortion. Looking at the effect of nonlinear distortion on a carrier basis,
If the number of carriers exceeds 1,000, the average is 0
Can be treated in the same way as additive Gaussian noise (see Document 1 above). Therefore, the effect of nonlinear distortion can be reduced by collecting pilots in many symbols and performing averaging between symbols for each carrier. This averaging process needs to be performed for all carriers where pilots exist. Therefore, in the following description, it is assumed that the influence of the nonlinear distortion is reduced by such a method for the pilot.

【0030】また、搬送周波数をω0、とし、r(t)
とψ(t)とをそれぞれ変調された信号の包絡線振幅と
位相角とする。このとき、入力信号は、 x(t)=r(t)cos(ω0t + ψ(t)) と表わされる。また、これに対応して、出力信号は、 y(t)=A(t)cos(ω0t + ψ(t) + Φ
(t))、 と表わされるものとする。このとき、r(t)とA
(t)の時間に依存しない関係を記述するのがAM−A
M変換特性であり、r(t)とΦ(t)の時間に依存し
ない関係を記述するのがAM−PM変換特性である。増
幅器の非線形特性は、これらのAM−AM変換特性やA
M−PM変換特性により把握することができることは、
よく知られている。
The carrier frequency is ω 0 , and r (t)
And ψ (t) are the envelope amplitude and phase angle of the modulated signal, respectively. At this time, the input signal is expressed as x (t) = r (t) cos (ω 0 t + ψ (t)). Correspondingly, the output signal is y (t) = A (t) cos (ω 0 t + ψ (t) + Φ
(T)),. At this time, r (t) and A
AM-A describes the time-independent relationship of (t).
The AM-PM conversion characteristic describes the M-conversion characteristic and describes the time-independent relationship between r (t) and Φ (t). The non-linear characteristics of the amplifier are based on these AM-AM conversion characteristics and A
What can be understood from the M-PM conversion characteristics is that
well known.

【0031】次に、実施形態を、図1〜図4を用いて説
明する。ここでは、OFDM方式を採用した日本の地上
デジタルテレビジョン放送方式(電気通信技術審議会答
申「地上デジタルテレビジョン放送方式の技術的条件」
1999年5月24日)に基づいた信号を使って本測定方式を
実施する例を述べる。またここでは、同放送方式のMode
3で13セグメントが使用された信号(キャリア数5617
本)を想定する。
Next, an embodiment will be described with reference to FIGS. Here, the Japanese terrestrial digital television broadcasting system that adopted the OFDM system (Telecommunications Technology Council report “Technical conditions of terrestrial digital television broadcasting system”
An example of implementing this measurement method using a signal based on May 24, 1999) will be described. Also, here, the broadcast mode Mode
Signal with 13 segments used in 3 (5617 carriers)
Book).

【0032】図1は、本発明の望ましい構成を示す図
で、ブロック図における信号の流れを示す図である。図
1の信号入力部分には、被測定OFDM信号が入力され
る。AD変換・周波数補正部では、入力されたアナログ
信号が適当な周波数帯に周波数変換された後、AD(ア
ナログ−デジタル)変換される。AD変換にあたって
は、入力された信号の有効シンボル長が65536サンプル
点に相当するようサンプリング周波数が決定される。有
効シンボル長あたりのサンプル点数は、FFT(高速フ
ーリエ変換)アルゴリズムを使用する都合上、2のベキ
乗でなければならない。キャリア数が5617本であれば、
通常の復調では8192点でよいが、OFDM信号は非線形
ひずみを受けるとその周波数帯域幅が広がるため、サン
プリング周波数を、これより大きくとる必要がある。
FIG. 1 is a diagram showing a preferred configuration of the present invention, and is a diagram showing a signal flow in a block diagram. An OFDM signal to be measured is input to the signal input portion of FIG. In the AD conversion / frequency correction unit, the input analog signal is frequency-converted into an appropriate frequency band and then AD (analog-digital) converted. In the AD conversion, the sampling frequency is determined so that the effective symbol length of the input signal corresponds to 65536 sample points. The number of sample points per effective symbol length must be a power of 2 in order to use the FFT (Fast Fourier Transform) algorithm. If the number of carriers is 5617,
In normal demodulation, 8192 points are sufficient, but if an OFDM signal is subjected to nonlinear distortion, its frequency bandwidth is widened, and therefore it is necessary to set a higher sampling frequency.

【0033】この例のように有効シンボル長あたり6553
6点のサンプリングを行う場合のサンプリング周波数
は、次の様に求めることができる。まず、キャリア間隔
=セグメント当たりの帯域幅(6/14MHz)/セグメン
ト当たりのキャリア数(432)≒0.99kHzであり、1
シンボル長は、そのキャリア間隔の逆数である。この1
シンボル長の間に、65536点のサンプリングを行うこと
になるから、1秒当たり、キャリア間隔×65536点のサ
ンプリングを行う。従って、サンプリング周波数は、お
よそ、0.99kHz×65536≒65MHzとなる。なお、サ
ンプリング周波数を持つ信号の再生は、すでに復調器の
ために開発された一般的な方法によって実現でき、この
方法については、例えば文献2(影山「地上デジタルテ
レビジョン放送用受信機の要素技術について」1998年映
像情報メディア学会年次大会S3-3)に、ガードインター
バル信号が有効シンボル期間後部の信号を巡回的に複写
したものであることを利用し、これらの複素相関関数の
位相からクロック周波数誤差およびキャリア周波数間隔
以内のキャリア周波数誤差を同時推定する手法のブロッ
ク図が記載されている。
As shown in this example, 6553 per effective symbol length
The sampling frequency for sampling six points can be obtained as follows. First, carrier interval = bandwidth per segment (6/14 MHz) / number of carriers per segment (432) ≒ 0.99 kHz, and 1
The symbol length is the reciprocal of the carrier interval. This one
Since sampling is performed at 65536 points during the symbol length, sampling is performed at a carrier interval × 65536 points per second. Therefore, the sampling frequency is approximately 0.99 kHz × 65536/65 MHz. Note that reproduction of a signal having a sampling frequency can be realized by a general method already developed for a demodulator, which is described in, for example, Reference 2 (Kageyama, “Elemental Technology of Digital Terrestrial Television Broadcasting Receivers”). About "1998 Annual Conference of the Institute of Image Information and Television Engineers, S3-3), utilizing the fact that the guard interval signal is a cyclic copy of the signal after the effective symbol period, A block diagram of a method for simultaneously estimating a frequency error and a carrier frequency error within a carrier frequency interval is described.

【0034】このときのOFDM信号の中心周波数をfC
とすれば、サンプリングされたデジタルデータは、exp
(-j2πfCt)、を乗じられ、複素データに変換される。こ
の複素データには、中心キャリアの周波数を0とするO
FDM信号成分と、それに随伴する信号で、同じ信号が
周波数軸上で反転された、中心キャリアの周波数が-2fC
の成分が発生する。なお、中心周波数の再生は、例えば
文献2に記載されたよく知られた方法によって実現でき
る。
The center frequency of the OFDM signal at this time is represented by f C
Then the sampled digital data is exp
(-j2πf C t), and converted to complex data. This complex data contains O
An FDM signal component and its accompanying signal, where the same signal is inverted on the frequency axis, and the center carrier frequency is -2f C
Is generated. The reproduction of the center frequency can be realized by a well-known method described in Document 2, for example.

【0035】2つの周波数成分のうち、使用されるのは
中心周波数が0の方のみである。これら2つの成分が容
易に分離できるよう、デジタルサンプリング直前のアナ
ログ信号の中心周波数(fC)を決定することが必要であ
る。中心周波数が0である必要な成分と、それに随伴し
て発生し中心周波数が-2fCである不要な成分は、容易に
分離できる様にするため、なるべく離れた位置にあるの
が望ましい。このためには、アナログ信号の中心周波数
(fC)をサンプリング周波数の1/4とすれば、不要成分
の中心はナイキスト周波数(標本化定理により、ひずみ
なくサンプリングできることが保証される原信号周波数
の最大値。)に相当する部分に現れるので、理想的であ
る。
Of the two frequency components, only the one whose center frequency is 0 is used. In order to easily separate these two components, it is necessary to determine the center frequency (f C ) of the analog signal immediately before digital sampling. And the necessary components center frequency is zero, unnecessary components associated to the generated center frequency is -2f C thereto, to such can be easily separated, there is desirable as far as possible position. For this purpose, if the center frequency (f C ) of the analog signal is set to 1/4 of the sampling frequency, the center of the unnecessary component will be the Nyquist frequency (the sampling frequency of the original signal frequency is guaranteed to be able to be sampled without distortion). It is ideal because it appears at the portion corresponding to the maximum value.)

【0036】以上の処理において用いられるサンプリン
グ周波数と中心周波数は、入力信号から再生する方法の
他に、測定されるOFDM信号の発生装置から周波数基
準信号を得て利用することも可能である。
The sampling frequency and center frequency used in the above processing can be used by obtaining a frequency reference signal from a generator of an OFDM signal to be measured, in addition to a method of reproducing from an input signal.

【0037】ここで想定している地上デジタルテレビジ
ョンのOFDM信号は、図2のようなガードインターバ
ルを含む構成になっている。このガードインターバル
は、主にマルチパスによる信号遅延の影響を軽減するた
めに設けられており、有効信号の一部を繰り返して用い
ている。
The OFDM signal of the terrestrial digital television assumed here has a configuration including a guard interval as shown in FIG. The guard interval is provided mainly to reduce the effect of signal delay due to multipath, and a part of the effective signal is used repeatedly.

【0038】図1のシンボル区間決定部では、同一シン
ボル区間内から有効シンボル長に相当する区間を切り出
す処理を行う。1つの処理シンボル区間が決定されれ
ば、ガードインターバル長に相当する時間のデータを破
棄して、続く有効シンボル長相当のデータを次の処理シ
ンボル区間のデータと決定する。このように、次々と処
理シンボル区間を決定する。
The symbol section determining section shown in FIG. 1 performs a process of cutting out a section corresponding to the effective symbol length from the same symbol section. When one processing symbol section is determined, data of a time corresponding to the guard interval length is discarded, and data corresponding to the subsequent effective symbol length is determined as data of the next processing symbol section. Thus, the processing symbol sections are determined one after another.

【0039】処理シンボル区間の決定には、すでに開発
された一般的な方法が使用できる。例えば文献2には、
相関値を演算することにより、例えば相関ピークにてシ
ンボルの切り出し位置(FFTの窓位置)の時間基準を
抽出する旨、記載されている。
For the determination of the processing symbol section, a general method already developed can be used. For example, in Reference 2,
It is described that by calculating a correlation value, for example, a time reference of a symbol cutout position (FFT window position) is extracted at a correlation peak.

【0040】測定対象となる増幅器が、放送波を受信し
て再度送信する放送波中継用システムを構成するもので
ある場合には、入力信号に遅延到来波が混入している可
能性がある。この場合、処理シンボル区間内に異なった
シンボル区間の遅延到来波が混入しないように処理シン
ボル区間を決定する必要がある。このためには、特開20
00-022657号公報に記載された『インパルス応答検出回
路により、受信信号から伝送路のインパルス応答を検出
し、それにより伝送路における遅延波の発生状況を検出
する。次に、時間窓位置制御信号発生回路により、OF
DMを復調するための離散フーリエ変換を行なう時間窓
の位置を、上記のインパルス応答の内容に応じて制御す
るための制御信号を発生する。離散フーリエ変換器は、
上記制御信号により制御された時間軸上の時間窓位置に
おいて離散フーリエ変換を行なう。』、などの方法を利
用することができる。
When the amplifier to be measured constitutes a broadcast wave relay system for receiving and retransmitting a broadcast wave, there is a possibility that a delayed arriving wave is mixed in the input signal. In this case, it is necessary to determine a processing symbol section so that delayed arrival waves of different symbol sections do not mix in the processing symbol section. For this purpose, JP-A-20
An impulse response detection circuit described in JP-A-00-022657 detects an impulse response of a transmission line from a received signal, and thereby detects a state of occurrence of a delayed wave in the transmission line. Next, OF time is generated by a time window position control signal generation circuit.
A control signal for controlling the position of the time window for performing the discrete Fourier transform for demodulating the DM according to the content of the impulse response is generated. The discrete Fourier transformer is
A discrete Fourier transform is performed at a time window position on a time axis controlled by the control signal. ], Etc. can be used.

【0041】また、その他の方法として、測定されるO
FDM信号の発生装置からシンボル同期信号を得て利用
する方法もある。
As another method, the measured O
There is also a method of obtaining and using a symbol synchronization signal from an FDM signal generator.

【0042】キャリア成分分解部では、前段で取得した
シンボル区間長の信号をFFT処理する。本例の場合
は、1シンボル長を65536サンプルとしたため、65536段
の複素FFT演算を行う。中心周波数が0になるよう周
波数変換がなされているため、直流成分を中心とした56
17出力の結果が、復調の結果得られる各キャリアの複素
信号点を表す複素数である。非線形性によりOFDM信号の
帯域幅が広がっていれば、中心の5617に隣接した出力群
に、非線形性に起因する成分が発生する。処理後の信号
は、パイロットに関する情報を提供するための系統A、
補正を受けた信号を提供するための系統B、補正を受け
ない信号を提供するための系統C、のそれぞれに供給さ
れる。ここで、キャリア成分分解部と系統Cと後述する
時間領域信号生成部2は、第1のデジタル処理手段であ
り、周波数帯域を制限する手段である、第1のデジタル
信号処理手段を構成し、また、キャリア成分分解部と系
統Bと後述する時間領域信号生成部1は、第2のデジタ
ル信号処理手段を構成している。
The carrier component decomposing unit performs an FFT process on the signal having the symbol section length obtained in the preceding stage. In this example, since one symbol length is 65536 samples, 65536-stage complex FFT operation is performed. Since the frequency conversion has been performed so that the center frequency becomes 0, 56
The result of 17 outputs is a complex number representing a complex signal point of each carrier obtained as a result of demodulation. If the bandwidth of the OFDM signal is widened due to the non-linearity, a component due to the non-linearity is generated in the output group adjacent to the center 5617. The processed signal is a system A for providing information about the pilot,
The signals are supplied to a system B for providing a corrected signal and a system C for providing a signal not to be corrected. Here, the carrier component decomposition unit, the system C, and the time domain signal generation unit 2 described below constitute first digital signal processing means, which is first digital processing means and means for limiting a frequency band. Further, the carrier component decomposing unit, the system B, and the time domain signal generating unit 1 described below constitute a second digital signal processing unit.

【0043】まず、系統Aに関して、説明する。現実的
には、受信時の処理シンボル区間は、本来の有効シンボ
ル区間と正確には一致せず、当該シンボルのガードイン
ターバル区間との間にまたがって決定されることにな
る。この場合、FFT後の各キャリアの複素信号点位置
は、送信側で意図したものから、キャリア毎に異なった
角度で回転した状態となる。また、遅延波が混入した信
号であれば,遅延波によって希望波が強められるキャリ
アと弱められるキャリアが発生する。このように、キャ
リアごとに振幅と位相の基準が異なるため、その情報を
得るためのパイロットが挿入されることが規格上定めら
れている。
First, the system A will be described. Practically, the processing symbol section at the time of reception does not exactly match the original effective symbol section, but is determined over the guard interval section of the symbol. In this case, the position of the complex signal point of each carrier after FFT is rotated at a different angle for each carrier from what is intended on the transmission side. In addition, in the case of a signal in which a delayed wave is mixed, a carrier in which the desired wave is strengthened and a carrier in which the desired wave is weakened are generated. As described above, since the reference of the amplitude and the phase is different for each carrier, it is specified by the standard that a pilot for obtaining the information is inserted.

【0044】64QAMを使用するものと仮定すると、
そのパイロット配置は、図3のように規定される。図3
は、マルチキャリアとしての信号の構成を時間軸と周波
数軸に沿って示す模式図である。パイロットは、シンボ
ルにかかわらず(時間経過によらず)、キャリア位置の
みに依存した各信号空間ダイアグラムにおける特定の複
素信号点に対応している。図1のパイロット抽出部で
は、キャリア成分分解部から出力された複素信号点のう
ち、パイロットであるものを抽出してパイロット平均化
部に出力する。
Assuming that 64QAM is used,
The pilot arrangement is defined as shown in FIG. FIG.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a signal as a multicarrier along a time axis and a frequency axis. A pilot corresponds to a particular complex signal point in each signal space diagram, regardless of the symbol (regardless of time), depending only on the carrier position. The pilot extraction unit in FIG. 1 extracts a pilot signal from the complex signal points output from the carrier component decomposition unit and outputs it to the pilot averaging unit.

【0045】パイロット平均化部は、多数の処理シンボ
ル区間について、パイロット抽出部が出力した結果をキ
ャリアごとに平均化する。例えば、パイロット抽出部が
処理したシンボル数が400であれば、図3で最右端に示
したキャリアを除き、各パイロットでは100個のデータ
を平均化することになる。
The pilot averaging unit averages the results output by the pilot extraction unit for each carrier for a large number of processing symbol sections. For example, if the number of symbols processed by the pilot extraction unit is 400, 100 data are averaged for each pilot except for the carrier shown at the right end in FIG.

【0046】次に、補正を受けた信号を提供するための
系統Bについて説明する。振幅・位相基準算出部では、
パイロット平均化部で得られたパイロットと、OFDM
信号の規格で規定されたパイロットの本来の複素信号点
のデータを使い、全キャリアの振幅および位相基準が推
定される。この部分には、復調器に用いられる既によく
知られた方法を用いることができる。
Next, a system B for providing a corrected signal will be described. In the amplitude / phase reference calculator,
The pilot obtained by the pilot averaging unit and OFDM
Using the data of the original complex signal points of the pilot defined by the signal standard, the amplitude and phase references of all carriers are estimated. For this part, a well-known method used for a demodulator can be used.

【0047】振幅・位相基準補正部では、各処理シンボ
ル区間のキャリア成分分解部の出力データに対し、振幅
・位相基準算出部の結果を使って、振幅・位相基準を補
正する。この処理が完了すると、複素信号点は、図4に
示した64QAMの信号空間ダイアグラムの理想的な信
号点配置のいずれかに、非線形ひずみによる偏差が重畳
されたデータとなる。
The amplitude / phase reference correction section corrects the amplitude / phase reference for the output data of the carrier component decomposition section in each processing symbol section using the result of the amplitude / phase reference calculation section. When this process is completed, the complex signal point becomes data in which a deviation due to nonlinear distortion is superimposed on one of the ideal signal point arrangements of the 64QAM signal space diagram shown in FIG.

【0048】図4の信号点配置は、地上デジタル放送規
格の64QAMにおいて、パイロット(点アおよびイ)
の複素振幅を(√42×4/3,0)に規格化した座標に
より表現したものである。
The signal point arrangement shown in FIG. 4 is based on the pilot (points A and B) in 64 QAM of the terrestrial digital broadcasting standard.
Are represented by coordinates normalized to (√42 × 4/3, 0).

【0049】複素信号点修正部では、振幅・位相基準補
正部から出力された信号点を、図4に示した64QAM
信号空間ダイアグラムの信号点配置の最も近い点に修正
する。信号点がパイロットの場合には点ア、イのうちい
ずれかを、それ以外の信号点である場合には、64QA
Mのいずれかの信号点に修正する。
The complex signal point correction unit converts the signal points output from the amplitude / phase reference correction unit into 64QAM signals shown in FIG.
Correct the constellation to the closest point on the signal space diagram. If the signal point is a pilot, one of the points A and A is used.
Correct to any signal point of M.

【0050】振幅・位相基準再補正部では、複素信号点
修正部から出力される複素信号点を、振幅・位相基準補
正部が処理を行う前と同じ振幅・位相基準をもった複素
信号点に変換する。振幅・位相基準補正部と逆の操作で
ある。
The amplitude / phase reference recorrection unit converts the complex signal point output from the complex signal point correction unit to a complex signal point having the same amplitude / phase reference as before the amplitude / phase reference correction unit performs processing. Convert. This is the reverse operation of the amplitude / phase reference correction unit.

【0051】時間領域信号生成部1は、複素信号点のデ
ータから時間領域の信号を生成する。キャリア成分分解
部とは逆の操作で、図5の構成に示した変調操作におけ
る逆フーリエ変換(IFFT)と同じ演算を行なう。た
だし、キャリア成分分解部と同じ段数のIFFT演算を
行う必要がある。この例では、直流を中心とする5617デ
ータがキャリアごとの複素信号点に相当するデータであ
り、それ以外の入力には(0,0)を挿入し、65536段
の演算を行なう必要がある。この部分の出力信号は、シ
ンボル区間決定部で切り出した信号の非線形ひずみを補
正した信号に相当する。
The time domain signal generator 1 generates a signal in the time domain from the data of the complex signal points. The same operation as the inverse Fourier transform (IFFT) in the modulation operation shown in the configuration of FIG. However, it is necessary to perform the same number of IFFT operations as the carrier component decomposition unit. In this example, 5617 data centered on DC is data corresponding to a complex signal point for each carrier, and (0, 0) must be inserted into other inputs to perform 65536-stage operations. The output signal of this portion corresponds to a signal obtained by correcting the nonlinear distortion of the signal cut out by the symbol section determination unit.

【0052】次に、補正を受けない信号を提供するため
の系統Cについて説明する。帯域外成分抑圧部では、キ
ャリア成分分解部の出力のうち、必要でない周波数成分
が(0,0)に変換され、時間領域信号生成部2で再度
時間領域信号に変換される。この部分は、AD変換・周
波数補正部において発生した不要な周波数成分や、AD
変換前の周波数変換等で発生した雑音を除去するフィル
タの役割を果たす。(0,0)に変換されずに残される
べき周波数成分は、OFDM信号の中心周波数を中心
に、例えば、OFDM信号本来の帯域幅の5倍の範囲内に限
ることができる。この倍数は、ひずみの程度により決定
し、大きなひずみに対応する場合、倍率を増加させるこ
とが望ましい。不要な周波数成分は抑圧されなければな
らないが、増幅器によりひずみを受けたOFDM信号は
帯域幅が広がっているため、正確な時間領域の信号を得
るためには、なるべく広い帯域を通過させることが望ま
しい。
Next, a system C for providing a signal that is not subjected to correction will be described. In the out-of-band component suppression unit, unnecessary frequency components of the output of the carrier component decomposition unit are converted into (0, 0), and the time domain signal generation unit 2 converts the frequency components into time domain signals again. This part includes unnecessary frequency components generated in the AD conversion / frequency correction unit,
It serves as a filter for removing noise generated by frequency conversion or the like before conversion. The frequency components to be left without being converted to (0, 0) can be limited to, for example, a range of five times the original bandwidth of the OFDM signal around the center frequency of the OFDM signal. This multiple is determined by the degree of distortion, and it is desirable to increase the magnification when dealing with large distortion. Unwanted frequency components must be suppressed, but since the OFDM signal distorted by the amplifier has a wide bandwidth, it is desirable to pass through as wide a band as possible to obtain an accurate time-domain signal. .

【0053】信号比較部では、補正を受けた系統Bで再
現された信号 x’(t)=r’(t)cos(ω0t+ψ’(t) ) と、補正を受けない系統Cで再現された信号 y’(t)=A’(t)cos(ω0t +ψ’(t) + Φ’
(t)) とを比較して、その結果を特性集積部へ出力する。ま
た、x’(t)は、歪みの原因となる要素が除去された
上で再合成されたものであるから、もとのx(t)に非
常に近いものと考えることができる。
[0053] In the signal comparing unit, a signal is reproduced by receiving the correction system B x '(t) = r ' (t) cos (ω 0 t + ψ '(t)), reproduced in not subject to correction system C Signal y ′ (t) = A ′ (t) cos (ω 0 t + ψ ′ (t) + Φ ′
(T)), and outputs the result to the characteristic accumulation unit. Also, x ′ (t) is re-combined after removing elements that cause distortion, and thus can be considered to be very close to the original x (t).

【0054】特性集積部では、多数のシンボルから得ら
れた信号を集積し、増幅器の特性としてまとめる機能を
持つ。この蓄積数は、パイロット平均化部の蓄積数、あ
るいは、振幅・位相基準算出部での蓄積数とは、必ずし
も一致しない。この特性集積部では、上記のx’(t)
とy’(t)とを比較する。AM−AM変換特性は、
A’をr’の関数として、また、AM−PM変換特性は
Φ’をr’の関数として求めることができる。
The characteristic integration section has a function of integrating signals obtained from a large number of symbols and integrating them as amplifier characteristics. This storage number does not always match the storage number of the pilot averaging unit or the storage number of the amplitude / phase reference calculation unit. In this characteristic accumulation unit, the above x ′ (t)
And y ′ (t). AM-AM conversion characteristics are:
A ′ can be obtained as a function of r ′, and the AM-PM conversion characteristic can be obtained by determining Φ ′ as a function of r ′.

【0055】このような、AM−AM変換特性やAM−
PM変換特性の測定にあたって重要なのは、主に包絡線
振幅が大きい部分であり、各シンボル内で包絡線が最大
となる点とその時間的に近傍のデータのみを把握すれば
充分である場合が多い。この場合、信号比較部において
該当する部分のデータのみを選別して特性集積部に出力
することで、特性集積部でのデータ処理量を減らすこと
も可能である。
The AM-AM conversion characteristics and the AM-AM
What is important in the measurement of the PM conversion characteristic is mainly the portion where the envelope amplitude is large, and it is often sufficient to grasp only the point where the envelope is maximum in each symbol and the data in the temporal vicinity thereof. . In this case, it is also possible to reduce the data processing amount in the characteristic accumulation unit by selecting only the data of the corresponding part in the signal comparison unit and outputting the selected data to the characteristic accumulation unit.

【0056】[0056]

【発明の効果】この発明は上記した構成からなるので、
以下に説明するような効果を奏することができる。
Since the present invention has the above-described configuration,
The following effects can be obtained.

【0057】増幅器の出力側の信号のみを測定して、そ
の非線形特性を測定することが可能になった。また、信
号を取り出す測定箇所が単独であるため、従来技術の問
題であった、複数の信号の測定においてそれらの間の時
間関係を合わせる、という処理が必要なくなった。さら
に、増幅器の前に、フィルタなどの周波数特性を持った
線形素子が挿入されている場合も、パイロットの推定操
作を行う構成にしたので、上記の線形素子によるキャリ
ア毎に異なる減衰や位相回転を除去できるため、非線形
性のみを測定することが可能になった。
It is now possible to measure only the signal on the output side of the amplifier and measure its nonlinear characteristic. In addition, since a single measurement point is used to extract a signal, it is not necessary to perform the process of adjusting the time relationship between the signals in the measurement of a plurality of signals. Furthermore, even when a linear element having a frequency characteristic such as a filter is inserted before the amplifier, the pilot estimation operation is performed, so that different attenuation and phase rotation for each carrier by the linear element are performed. Because it can be removed, only the non-linearity can be measured.

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

【図1】本発明の望ましい構成を示す図で、信号の流れ
を示すブロック図である。
FIG. 1 is a diagram showing a desirable configuration of the present invention, and is a block diagram showing a flow of signals.

【図2】信号の時間軸に沿って、シンボルの構成を示す
模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a symbol along a time axis of a signal.

【図3】マルチキャリアとしての信号の構成を、時間軸
と周波数軸に沿って示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a signal as a multicarrier along a time axis and a frequency axis.

【図4】64QAM信号空間ダイアグラムの信号点配置
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a signal point arrangement of a 64QAM signal space diagram.

【図5】OFDM方式の信号の送受信に用いられる構成
の一例で、(a)変調側、(b)復調側の構成を示すブ
ロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a configuration used for transmitting and receiving a signal of the OFDM system, showing the configuration on the (a) modulation side and (b) the demodulation side.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直交周波数分割多重伝送における増幅器
の特性測定方法で、 マルチキャリア信号を第1と第2のマルチキャリア信号
に分割し、第1のマルチキャリア信号を第1のデジタル
信号処理手段に通して得られた信号と、第2のマルチキ
ャリア信号を第2のデジタル信号処理手段に通して得ら
れた信号と、のそれぞれの振幅と、それぞれの位相を比
較することにより、非線形特性を取得することを特徴と
する増幅器の非線形特性測定方法。
1. A method for measuring characteristics of an amplifier in orthogonal frequency division multiplex transmission, wherein a multicarrier signal is divided into first and second multicarrier signals, and the first multicarrier signal is transmitted to a first digital signal processing means. Non-linear characteristics are obtained by comparing the amplitude and the phase of a signal obtained through the second multi-carrier signal with a signal obtained through the second digital signal processing means. A method for measuring non-linear characteristics of an amplifier.
【請求項2】 第1のデジタル信号処理手段は、雑音を
除去する手段であり、第2のデジタル信号処理手段は、
フーリエ変換して得た信号に信号空間ダイアグラムに関
する補正を加え、さらにフーリエ逆変換を施すデジタル
信号処理手段であることを特徴とする請求項1に記載の
増幅器の非線形特性測定方法。
2. The first digital signal processing means is means for removing noise, and the second digital signal processing means is
2. The method for measuring nonlinear characteristics of an amplifier according to claim 1, wherein the signal is a digital signal processing means for adding a correction related to a signal space diagram to a signal obtained by performing Fourier transform, and further performing inverse Fourier transform.
【請求項3】 直交周波数分割多重伝送における増幅器
の特性測定方法で、 マルチキャリア信号を第1と第2のマルチキャリア信号
に分割し、第1のマルチキャリア信号を帯域制限フィル
タに通して得られた信号と、第2のマルチキャリア信号
をフーリエ変換を含むフィルタに通して得られた信号
と、のそれぞれの振幅と、それぞれの位相を比較するこ
とにより、非線形特性を取得することを特徴とする増幅
器の非線形特性測定方法。
3. A method for measuring characteristics of an amplifier in orthogonal frequency division multiplexing transmission, comprising dividing a multicarrier signal into first and second multicarrier signals and passing the first multicarrier signal through a band-limiting filter. A non-linear characteristic is obtained by comparing the amplitude and the phase of the signal obtained by passing the second multi-carrier signal through a filter including a Fourier transform with the second multi-carrier signal. A method for measuring nonlinear characteristics of an amplifier.
【請求項4】 フーリエ変換フィルタは、フーリエ変換
して得た信号に信号空間ダイアグラムに関する補正を加
えた信号にさらにフーリエ逆変換を施すフィルタである
ことを特徴とする請求項3に記載の増幅器の非線形特性
測定方法。
4. The amplifier according to claim 3, wherein the Fourier transform filter is a filter for performing a Fourier inverse transform on a signal obtained by adding a correction related to a signal space diagram to a signal obtained by performing a Fourier transform. Non-linear characteristic measurement method.
【請求項5】 上記の信号空間ダイアグラムに関する補
正を加える際に用いるパイロットに、複数のシンボルの
処理から得られたものを平均化したものを使用すること
を特徴とする請求項2あるいは4に記載の増幅器の非線
形特性測定方法。
5. The pilot according to claim 2 or 4, wherein an average obtained from processing of a plurality of symbols is used as a pilot used when making a correction on the signal space diagram. Method for measuring nonlinear characteristics of amplifier.
【請求項6】 直交周波数分割多重伝送における増幅器
の特性測定装置で、 マルチキャリア信号を第1と第2のマルチキャリア信号
に分割する手段と、第1のマルチキャリア信号を周波数
帯域を制限する手段に通して第1の信号を得る手段と、
第2のマルチキャリア信号をフーリエ変換を含むデジタ
ル信号処理手段に通して第2の信号を得る手段と、第1
の信号と第2の信号のそれぞれの振幅と、それぞれの位
相を比較することにより、非線形特性を取得する手段
と、を備える事を特徴とする増幅器の非線形特性測定装
置。
6. An apparatus for measuring characteristics of an amplifier in orthogonal frequency division multiplex transmission, comprising: means for dividing a multicarrier signal into first and second multicarrier signals; and means for limiting a frequency band of the first multicarrier signal. Means for obtaining a first signal through
Means for passing the second multicarrier signal through digital signal processing means including Fourier transform to obtain a second signal;
And a means for obtaining a nonlinear characteristic by comparing each amplitude of the signal and the second signal with each phase.
【請求項7】 フーリエ変換を含むデジタル信号処理手
段は、フーリエ変換して得た信号に信号空間ダイアグラ
ムに関する補正を加え、さらにフーリエ逆変換を施すデ
ジタル信号処理手段であることを特徴とする請求項6に
記載の増幅器の非線形特性測定装置。
7. A digital signal processing means including a Fourier transform is a digital signal processing means for performing a correction on a signal space diagram to a signal obtained by the Fourier transform, and further performing an inverse Fourier transform. 7. The device for measuring nonlinear characteristics of an amplifier according to item 6.
【請求項8】 上記の信号空間ダイアグラムに関する補
正を加える際に用いるパイロットを発生する手段を備
え、その手段は、複数のシンボルの処理により得られた
ものを平均化して発生する手段であることを特徴とする
請求項7に記載の増幅器の非線形特性測定装置。
8. A means for generating a pilot for use in making a correction relating to the signal space diagram, wherein the means for averaging and generating a result obtained by processing a plurality of symbols. The apparatus for measuring nonlinear characteristics of an amplifier according to claim 7, wherein:
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