JP2018196000A - Reception device and frequency deviation elimination method - Google Patents
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Abstract
【課題】迅速に精度良く周波数偏差を除去する受信装置、及び周波数偏差除去方法を提供すること。スループットの低下を防止するようにした受信装置、及び周波数偏差除去方法を提供すること。【解決手段】受信装置において、受信信号からパイロット信号を復調するパイロット信号復調部と、復調した前記パイロット信号に基づいて前記パイロット信号の周波数偏差を推定し、推定した前記周波数偏差に基づいて発振器の発振周波数を制御する周波数制御部と、前記受信信号から制御信号を復調する制御信号復調部と、復調した前記パイロット信号の第1のシンボルと、復調した前記制御信号の第2のシンボルとを含むシンボルのシンボル間の位相差を算出し、算出した前記位相差を線形補間して、前記受信信号のサンプル間の位相差を算出する周波数偏差除去部と、前記受信信号のサンプル間の位相差と前記受信信号の各サンプルとを乗算し、乗算後の前記受信信号を前記パイロット信号復調部と前記制御信号復調部とへ出力する乗算部とを備える。【選択図】図1A receiving apparatus and a frequency deviation removing method for quickly and accurately removing a frequency deviation are provided. To provide a receiving apparatus and a frequency deviation elimination method capable of preventing a decrease in throughput. In a receiving apparatus, a pilot signal demodulating unit that demodulates a pilot signal from a received signal, a frequency deviation of the pilot signal is estimated based on the demodulated pilot signal, and an oscillator of the oscillator is estimated based on the estimated frequency deviation. A frequency control unit that controls an oscillation frequency; a control signal demodulation unit that demodulates a control signal from the received signal; a first symbol of the demodulated pilot signal; and a second symbol of the demodulated control signal Calculating a phase difference between symbols of a symbol, linearly interpolating the calculated phase difference, and calculating a phase difference between samples of the received signal; and a phase difference between samples of the received signal; Multiplies each sample of the received signal and outputs the multiplied received signal to the pilot signal demodulator and the control signal demodulator And a calculation part. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、受信装置、及び周波数偏差除去方法に関する。 The present invention relates to a receiving apparatus and a frequency deviation removal method.
無線通信方式の1つであるLTE(Long Term Evolution)では、直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式が採用されている。OFDM方式は、例えば、マルチキャリア伝送をベースにした通信方式であり、複数のサブキャリア(又は搬送波)を一括して変復調することが可能である。 In LTE (Long Term Evolution) which is one of the wireless communication systems, an Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) system is employed. The OFDM scheme is a communication scheme based on, for example, multicarrier transmission, and can modulate / demodulate a plurality of subcarriers (or carrier waves) at once.
しかし、OFDM方式では、送信装置と受信装置との間でサブキャリアに周波数偏差があると、サブキャリア間の直交性が崩れて、サブキャリア間で干渉が生じる場合がある。 However, in the OFDM scheme, if there is a frequency deviation in the subcarriers between the transmission device and the reception device, the orthogonality between the subcarriers may be lost and interference may occur between the subcarriers.
そこで、受信装置では、自動周波数制御(AFC:Automatic Frequency Control)を行い、サブキャリアの周波数偏差を自動的に補正(又は除去)するようにしている。 Therefore, the receiving apparatus performs automatic frequency control (AFC) to automatically correct (or remove) the subcarrier frequency deviation.
このようなAFC制御に関する技術としては、例えば、以下がある。すなわち、位相角情報をN逓倍し、1シンボル遅延した位相角情報と現在の位相角情報との差分を求め、その差分値のN分の1をとって平均化することで位相回転量を推定し、ベースバンド信号位相角信号の位相回転を補正する周波数オフセット補正方法がある。 Examples of such AFC control technology include the following. That is, the phase angle information is multiplied by N, the difference between the phase angle information delayed by one symbol and the current phase angle information is obtained, and 1 / N of the difference value is averaged to estimate the phase rotation amount. There is a frequency offset correction method for correcting the phase rotation of the baseband signal phase angle signal.
この技術によれば、デジタル角度変調された受信変調波と復調器の基準発信源との間で周波数オフセットが存在するときに、簡便な方法でオフセットを補正することができる、とされる。 According to this technique, when there is a frequency offset between the received modulated wave subjected to digital angle modulation and the reference transmission source of the demodulator, the offset can be corrected by a simple method.
また、N相PSK(N-Phase Sift Keying)と再生搬送波との間の位相同期が確立するまでは適応輝線強調型復調回路が復調を実行し、位相同期が確立した後にはPLL(Phase Locked Loop)型復調回路が復調を実行するよう復調回路を切り替えるPSK復調装置もある。 Further, the adaptive bright line emphasis type demodulation circuit performs demodulation until the phase synchronization between the N-phase PSK (N-Phase Shift Keying) and the regenerated carrier wave is established, and after the phase synchronization is established, the PLL (Phase Locked Loop) There is also a PSK demodulator that switches the demodulator circuit so that the demodulator circuit performs demodulation.
この技術によれば、小さな回路規模で同期引き込みが速く、同期引き込み後安定な復調動作を行うPSK信号復調装置を提供できる、とされる。 According to this technique, it is possible to provide a PSK signal demodulator capable of performing a fast demodulation operation with a small circuit scale and performing a stable demodulation operation after the synchronization acquisition.
さらに、直角基底成分I,Q(In-phase, Quadrature)を所定時間記憶し、該基底帯域サンプルのクロックレート位相誤差を推定して該サンブルのクロック位相を修正した後、該修正サンプルの搬送波位相誤差を推定して搬送波位相の位相誤差を修正する方法もある。 Further, the quadrature basis components I and Q (In-phase, Quadrature) are stored for a predetermined time, the clock rate phase error of the baseband sample is estimated to correct the clock phase of the sample, and then the carrier phase of the corrected sample There is also a method of correcting the phase error of the carrier phase by estimating the error.
この技術によれば、クロック及び搬送波連続シーケンス(プリアンブル又はミドルアンブル)に割り当てられたフレームオーバーヘッドを最小にし、また、信号保全性と信頼性を維持しながら信号処理負荷を最小にすることができる、とされる。 According to this technique, the frame overhead allocated to the clock and carrier continuous sequence (preamble or middle amble) can be minimized, and the signal processing load can be minimized while maintaining signal integrity and reliability. It is said.
さらに、受信信号のフーリエ変換出力から、受信信号のパイロットキャリア配置パターンを検出し、パイロットキャリア配置パターンの連結状態から複数の信号の信号数(又はセグメント数)を示す情報を出力するOFDM受信装置がある。 Further, an OFDM receiver that detects a pilot carrier arrangement pattern of a received signal from a Fourier transform output of the received signal and outputs information indicating the number of signals (or the number of segments) of a plurality of signals from the connection state of the pilot carrier arrangement pattern. is there.
この技術によれば、受信信号の総TS(Transport Stream)データ数の情報を生成し、後段のバックエンド処理部で受信信号に応じて最適な処理を可能とし、消費電力を低減できるOFDM受信装置を提供できる、とされる。 According to this technology, an OFDM receiver capable of generating information on the total number of TS (Transport Stream) data of a received signal, enabling optimal processing according to the received signal in a back-end processing unit at a later stage, and reducing power consumption Can be provided.
LTEなどの無線通信方式においては、64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)や256QAMなど、高多値度の変調方式も利用されるようになってきている。このような変調方式は、通信路の状態が非常に良い場合に選択される。他方、受信装置内では、例えば、アナログ素子を用いて、AFC制御が行われる場合がある。高多値度の変調方式が選択された場合においても、受信装置においてサブキャリアに周波数偏差が生じるのは、通信路の状態よりも、このようなアナログ素子による影響が原因となっている場合がある。この場合、受信装置では、デジタル信号からアナログ信号への変換処理などが行われ、受信信号に対して迅速に精度良く周波数偏差を除去することができない。 In wireless communication systems such as LTE, high-level modulation systems such as 64QAM (Quadrature Amplitude Modulation) and 256QAM are also being used. Such a modulation method is selected when the state of the communication path is very good. On the other hand, in the receiving apparatus, for example, AFC control may be performed using an analog element. Even when a high-level modulation method is selected, the frequency deviation in the subcarrier in the receiver may be caused by the influence of such an analog element rather than the state of the communication channel. is there. In this case, in the receiving apparatus, a conversion process from a digital signal to an analog signal is performed, and the frequency deviation cannot be quickly and accurately removed from the received signal.
他方、受信装置では、フィードバックループにより、周波数偏差が補正された受信信号に対してAFC制御を行う場合がある。この場合、受信装置では、受信信号に対して周波数偏差の補正の精度が不足していると、精度が不足している受信信号に対してAFC制御を行うことになる。従って、この場合も、受信信号に対して、迅速に精度良く周波数偏差を除去することができない。 On the other hand, the receiving apparatus may perform AFC control on a received signal whose frequency deviation is corrected by a feedback loop. In this case, in the receiving device, if the accuracy of the frequency deviation correction is insufficient with respect to the received signal, AFC control is performed on the received signal with insufficient accuracy. Therefore, also in this case, the frequency deviation cannot be quickly and accurately removed from the received signal.
また、移動体通信では、受信装置では、パイロットシンボルを利用してAFC制御とCQI(Channel Quality Indicator)推定とを行う場合がある。受信装置において、パイロットシンボルに対して、周波数偏差の除去を迅速に精度良く行うことができない場合、推定したCQIの精度も低くなる。この場合、送信装置では、受信装置からフィードバックされた、低い精度のCQIに基づいてスケジューリングを行うと、受信装置に対して十分な無線リソースを割り当てることができない。従って、受信装置において、迅速に精度良く周波数偏差を除去することができない場合、送信装置と受信装置との間のデータ伝送に関して、スループットが低下する場合もある。 In mobile communication, a receiving apparatus may perform AFC control and CQI (Channel Quality Indicator) estimation using pilot symbols. In the receiving apparatus, when the frequency deviation cannot be quickly and accurately removed from the pilot symbol, the accuracy of the estimated CQI is also lowered. In this case, if the transmission apparatus performs scheduling based on the low-precision CQI fed back from the reception apparatus, sufficient radio resources cannot be allocated to the reception apparatus. Therefore, if the frequency deviation cannot be removed quickly and accurately in the receiving apparatus, the throughput may be reduced with respect to data transmission between the transmitting apparatus and the receiving apparatus.
上述した、位相角情報をN逓倍して、1シンボル遅延した位相角情報と現在の位相角情報との差分を求めるなどして位相回転量を推定する技術は、例えば、位相角情報のシンボル間隔で位相回転量を推定している。従って、かかる技術では、シンボル間隔以上の精度で位相回転量を推定することができず、ベースバンド信号位相角度信号に対して、迅速に精度良く周波数偏差を除去できない場合もある。他の技術についても、制御対象となる入力信号に対して、更に、精度を高めて周波数偏差を除去することについては何ら議論されていない。従って、上述したいずれの技術についても、スループットが低下する場合がある。 The technique for estimating the amount of phase rotation by multiplying the phase angle information by N and obtaining the difference between the phase angle information delayed by one symbol and the current phase angle information is, for example, the symbol interval of the phase angle information. To estimate the amount of phase rotation. Therefore, in such a technique, the phase rotation amount cannot be estimated with an accuracy equal to or greater than the symbol interval, and the frequency deviation may not be quickly and accurately removed from the baseband signal phase angle signal. As for other techniques, there is no discussion about removing the frequency deviation with higher accuracy with respect to the input signal to be controlled. Accordingly, in any of the above-described techniques, the throughput may be reduced.
そこで、一つの側面では、迅速に精度良く周波数偏差を除去する受信装置、及び周波数偏差除去方法を提供することにある。 In view of this, an aspect of the present invention is to provide a receiving apparatus and a frequency deviation removing method that can remove a frequency deviation quickly and accurately.
また、一つの側面では、スループットの低下を防止するようにした受信装置、及び周波数偏差除去方法を提供することにある。 Another aspect of the present invention is to provide a receiving apparatus and a frequency deviation removing method that prevent a decrease in throughput.
一つの態様では、受信装置において、受信信号からパイロット信号を復調するパイロット信号復調部と、復調した前記パイロット信号に基づいて前記パイロット信号の周波数偏差を推定し、推定した前記周波数偏差に基づいて発振器の発振周波数を制御する周波数制御部と、前記受信信号から制御信号を復調する制御信号復調部と、復調した前記パイロット信号の第1のシンボルと、復調した前記制御信号の第2のシンボルとを含むシンボルのシンボル間の位相差を算出し、算出した前記位相差を線形補間して、前記受信信号のサンプル間の位相差を算出する周波数偏差除去部と、前記受信信号のサンプル間の位相差と前記受信信号の各サンプルとを乗算し、乗算後の前記受信信号を前記パイロット信号復調部と前記制御信号復調部とへ出力する乗算部とを備える。 In one aspect, in a receiving apparatus, a pilot signal demodulating unit that demodulates a pilot signal from a received signal, and estimating a frequency deviation of the pilot signal based on the demodulated pilot signal, and an oscillator based on the estimated frequency deviation A frequency control unit that controls the oscillation frequency of the control signal, a control signal demodulation unit that demodulates the control signal from the received signal, a first symbol of the demodulated pilot signal, and a second symbol of the demodulated control signal A phase deviation between symbols of the received signal, and a frequency difference removing unit that calculates a phase difference between the symbols of the received signal, linearly interpolates the calculated phase difference, and calculates a phase difference between the samples of the received signal; And each sample of the received signal are multiplied and the multiplied received signal is output to the pilot signal demodulator and the control signal demodulator That and a multiplication unit.
一つの側面では、迅速に精度良く周波数偏差を除去することができる。また、一つの側面では、スループットの低下を防止することができる。 In one aspect, the frequency deviation can be quickly and accurately removed. Further, in one aspect, a decrease in throughput can be prevented.
以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本明細書における課題及び実施例は一例であり、本願の権利範囲を限定するものではない。そして、各実施の形態は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. Problems and examples in the present specification are merely examples, and do not limit the scope of rights of the present application. Each embodiment can be combined as appropriate within a range that does not contradict processing contents.
[第1の実施の形態]
<受信装置の構成例>
図1は、本第1の実施の形態における受信装置100の構成例を表す図である。受信装置10は、例えば、基地局装置や端末装置などの無線通信装置でもよい。
[First Embodiment]
<Configuration example of receiving device>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a
受信装置100は、アンテナ101、受信RF(Radio Frequency)部102、乗算部103、制御CH(Channel)復調部(又は制御信号復調部)104、パイロット復調部(又はパイロット信号復調部)105を備える。また、受信装置100は、チャネル推定部106、CQI(Channel Quality Indicator:チャネル品質指標)推定部107、AFC(Automatic Frequency Control)部(又は自動周波数制御部、或いは周波数制御部)108、TCXO(Temperature Compensated Crystal Oscillator:温度補償水晶発振器)109を備える。さらに、受信装置100は、データCH復調部(又はデータ復調部)110、閾値判定部111、周波数偏差除去処理部(又は周波数偏差除去部)112を備える。さらに、受信装置100は、復号処理部120、アプリケーション処理部121、送信処理部122、送信RF部123、及びアンテナ124を備える。
The receiving
アンテナ101は、送信装置から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号を受信RF部102へ出力する。
The
受信RF部102は、例えば、無線帯域の無線信号をベースバンド帯域のベースバンド信号へ変換する。そして、受信RF部102は、変換したベースバンド信号に対して、TCXO109からの発振周波数に従って直交検波を行い、デジタル信号へ変換した後、FFT(Fast Fourier Transform)処理により、時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。このため、受信RF部102には、周波数変換回路、直交検波回路、A/D(Analogue to Digital)変換回路、FFT処理回路などが含まれてもよい。受信RF部102は、周波数領域の信号を受信信号として、乗算部103へ出力する。
For example, the
乗算部103は、受信信号と、周波数偏差除去処理部112から出力された周波数偏差除去信号とを乗算する。例えば、乗算部103は、受信信号の各サンプルと、周波数偏差除去信号に含まれる受信信号のサンプル間の位相差とを乗算し、受信信号におけるサンプル間の位相差を補正(又は除去)する。これにより、例えば、受信信号における残存周波数偏差の除去が可能となる。詳細は動作例で説明する。乗算部103は、乗算後(又は補正後)の受信信号を、制御CH復調部104、パイロット復調部105、及びデータCH復調部110へ出力する。
制御CH復調部104は、チャネル推定部106から受け取ったチャネル推定値を利用して、受信信号から制御信号を復調する。例えば、制御CH復調部104は、受信信号の各シンボルに対して、チャネル推定値により示された位相回転量を補償(例えば伝送により発生した位相の回転を元の状態に戻す)して、制御信号を復調する。制御CH復調部104は、復調した制御信号を、周波数偏差除去処理部112と復号処理部120とへ出力する。
Control
パイロット復調部105は、受信信号からパイロット信号を復調する。例えば、パイロット復調部105は、パイロット信号が予め決められた周波数リソースを利用して送信されるため、受信信号の周波数に基づいてパイロット信号を復調する。パイロット復調部105は、復調したパイロット信号を周波数偏差除去処理部112とチャネル推定部106、及びCQI推定部107へ出力する。
チャネル推定部106は、パイロット信号に基づいてチャネル推定値を求める。例えば、チャネル推定部106は、受信信号をパイロット信号で除算するなどにより、無線通信路で受けた影響として、チャネル推定値を求める。チャネル推定部106は、求めたチャネル推定値を、制御CH復調部104とデータCH復調部110へ出力する。
The
CQI推定部107は、パイロット信号に基づいてCQIを推定する。例えば、CQI推定部107は、パイロット信号に対してSNR(Signal to Noise Ratio)やSINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)などを測定することで、送信装置と受信装置との間のチャネル品質を測定する。この場合、CQI推定部107は、測定したSNRなどに対応するCQIを報告対象とする。CQI推定部107は、推定したCQIを送信処理部122へ出力する。
AFC部108は、パイロット信号に基づいて、パイロット信号の周波数偏差を推定し、推定した周波数偏差に基づいて、TCXO109の発振周波数を制御する。AFC部108の構成は、例えば、周波数偏差除去処理部112と同一であってもよい。AFC部108は、計算した周波数偏差情報を周波数制御信号として、TCXO109と閾値判定部111へ出力する。AFC部108は、周波数制御信号をTCXO109へ出力することで、TCXO109の発振周波数を制御する。
The
TCXO109は、周波数制御信号に基づいて発信周波数を生成し、生成した発信周波数を受信RF部102と送信RF部123へ出力する。例えば、TCXO109は、周波数偏差情報に基づいて発信周波数を補正して、補正後の発振周波数を受信RF部102と送信RF部123へ出力する。なお、本第1の実施の形態では、発振器の例として、TCXO109を例にして説明するが、VCXO(Voltage Controlled Crystal Oscillator:電圧制御水晶発振器)や、MEMS(Micro Electro Mechanism Systems)発振器など、他の発振器でもよい。
The
データCH復調部110は、チャネル推定部106から受け取ったチャネル推定値を利用して、受信信号からデータを復調する。例えば、データCH復調部110は、受信信号の各シンボルに対してチャネル推定値により示された位相回転量を補償(例えば伝送により発生した位相の回転を元の状態に戻す)して、データを復調する。データCH復調部110は、復調したデータを、復号処理部120へ出力する。
Data
閾値判定部111は、AFC部108から受け取った周波数制御信号に基づいて、周波数偏差除去処理部112の動作を制御する。例えば、閾値判定部111は、以下の処理を行う。すなわち、閾値判定部111は、位相差情報が360/n/2(nは、例えば、QPSKの場合は「4」、BPSKの場合は「2」)以下のとき、周波数偏差除去処理部112を動作させるための指示信号を出力する。一方、閾値判定部111は、位相差情報が360/n/2を超えるとき、周波数偏差除去処理部112を動作させないようにするための指示信号を出力する。詳細は動作例で説明する。
The
周波数偏差除去処理部112は、パイロット信号の各シンボルと、制御信号の各シンボルとを含むシンボルのシンボル間の位相差を算出し、算出した位相差を線形補間して、受信信号のサンプル間の位相差を算出する。周波数偏差除去処理部112の詳細は後述する。周波数偏差除去処理部112は、算出した位相差を含む周波数偏差除去信号を生成し、生成した周波数偏差除去信号を、乗算部103へ出力する。
The frequency deviation
復号処理部120は、復調後の制御信号とデータとに対して、誤り訂正復号化処理(以下、復号処理と称する場合がある。)を施して、送信装置から送信された制御信号とデータとを再生する。例えば、復号処理部120は、復調後の制御信号とデータとに対して、IFFT処理を施して、周波数領域の制御信号とデータとを、時間領域の制御信号とデータとに変換した後、復号処理を行う。復号処理部120は、再生した制御信号とデータとをアプリケーション処理部121へ出力する。
アプリケーション処理部121は、例えば、データに対してアプリケーションに関する処理を施す。例えば、アプリケーション処理部121は、データから音声信号や映像信号などを抽出して、マイクから音声を出力させたり、表示部へ映像を表示させたりする処理を行う。また、アプリケーション処理部121は、例えば、アプリケーションに関する処理を行ってデータを生成する。アプリケーション処理部121は、生成したデータを送信処理部122へ出力する。
For example, the
送信処理部122は、CQIとデータとに対して、誤り訂正符号化処理や変調処理などを施して、ベースバンド帯域のベースバンド信号(又は送信信号)へ変換する。送信処理部122は、変換後のベースバンド信号を送信RF部123へ出力する。
The
送信RF部123は、例えば、ベースバンド信号に対して、D/A(Digital to Analogue)変換処理などを施して、無線帯域の無線信号へ変換する処理を行う。この際、送信RF部123は、TCXO109から受け取った発信周波数に基づいて、無線帯域の周波数をもつ無線信号への変換を行ってもよい。そのため、送信RF部123は、D/A(Digital to Analogue)変換回路や周波数変換回路などの回路を備えてもよい。送信RF部123は、無線信号をアンテナ124へ出力する。
For example, the
アンテナ124は、無線信号を送信装置へ送信する。
The
<周波数偏差除去処理部の構成例>
図2は、周波数偏差除去処理部112の構成例を表す図である。周波数偏差除去処理部112は、2乗or4乗処理部1121、移動平均処理部1122、arg処理部1123、1/2or1/4処理部1124、累積加算部1125、線形補間部1126、polar処理部1127、及び処理遅延補間部1128を備える。
<Configuration example of frequency deviation removal processing unit>
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the frequency deviation
2乗or4乗処理部1121は、パイロット復調部105から出力されたパイロット信号のシンボルと、制御CH復調部104から出力された制御信号のシンボルとを含むシンボルに対して、2乗値又は4乗値を算出する。
The square or fourth
本第1の実施の形態では、制御信号の復調方式は、パイロット信号の復調方式と同一であることに着目して、パイロット信号のシンボルの他にも、制御信号のシンボルを利用して、シンボル間の位相差を算出するようにしている。一般的には、パイロット信号のシンボル数が多ければ多いほど位相差推定の精度が向上し、AFC制御の精度改善を図ることが可能である。しかしながら、平均区間を延ばしてシンボル数を増加させると、時間がかかることから、AFC制御の応答速度が遅くなるため、迅速なAFC制御を行うことができない。そこで、本第1の実施の形態では、平均区間において、パイロット信号のシンボルだけではなく、制御信号のシンボルを利用することで、時間を延ばすことなく、シンボル数を増加させて、位相差推定の精度を向上させるようにしている。 In the first embodiment, paying attention to the fact that the control signal demodulation method is the same as the pilot signal demodulation method, in addition to the pilot signal symbols, the control signal symbols are used to The phase difference between them is calculated. In general, the greater the number of symbols in the pilot signal, the more accurate the phase difference estimation, and it is possible to improve the accuracy of AFC control. However, if the number of symbols is increased by extending the average interval, it takes time, and the response speed of AFC control becomes slow, so that rapid AFC control cannot be performed. Therefore, in the first embodiment, by using not only the pilot signal symbols but also the control signal symbols in the average interval, the number of symbols is increased without increasing the time, and phase difference estimation is performed. The accuracy is improved.
2乗or4乗処理部1121は、例えば、制御CH復調部104においてQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)で制御信号を復調する場合は、4乗値を算出し、BPSK(Binary Phase Shift Keying)で復調する場合は、2乗値を算出する。
For example, when the control
ここで、パイロット復調部105から出力されたパイロット信号を各シンボルは、例えば、
また、制御CH復調部104から出力された制御信号の各シンボルは、例えば、
2乗or4乗処理部1121では、制御信号とパイロット信号の両方のシンボルを利用して、2乗値又は4乗値を算出するので、1つにまとめると、入力シンボルは、
図3(A)は、QPSKにおいて理想的な受信信号点の場合のコンスタレーションを表す図である。図3(A)において横軸はI軸、縦軸はQ軸を表す。図3(A)に示すように、I軸の正方向に対して、45度、135度、225度、315度に理想点が存在する場合、受信信号のシンボルを4乗(又は4逓倍)すると、図3(B)に示すように、180度の点(−1,0)に集約される。式(4)で計算すると、
ここで、例えば、図4(A)に示すように、45度の理想点を始点として、反時計まわりにシンボルが測定される例を考える。この場合、各シンボルを4乗すると、図4(B)に示すように、(−1,0)を始点として、各シンボルの点が4倍の角度でマッピングされることになる。 Here, for example, as shown in FIG. 4A, consider an example in which a symbol is measured counterclockwise starting from an ideal point of 45 degrees. In this case, when each symbol is raised to the fourth power, as shown in FIG. 4B, the point of each symbol is mapped at a quadruple angle starting from (-1, 0).
図4(A)では、第1象限を例にして説明しているが、どの象限についても、シンボルを4乗することで、その始点が(−1,0)となることから、4倍の角度で回転することは、図4(B)の場合と同じになる。 In FIG. 4 (A), the first quadrant is described as an example. However, in any quadrant, the starting point becomes (−1, 0) by raising the symbol to the fourth power. Rotating at an angle is the same as in FIG.
図4(C)は4点のシンボルが測定された例であり、第1象限にある1番目のシンボルは理想点(45度の点)に位置するが、第2〜第4象限に夫々存在する2〜4番目の点は理想点に対して、その角度がずれている。その角度のずれによって、4乗後の各シンボルは、図4(D)に示す点となる。 FIG. 4C shows an example in which four symbols are measured. The first symbol in the first quadrant is located at the ideal point (45 degree point), but exists in the second to fourth quadrants. The second to fourth points to be performed are shifted in angle with respect to the ideal point. Due to the deviation of the angle, each symbol after the fourth power becomes a point shown in FIG.
しかし、実際のコンスタレーションにおけるシンボル点は、振幅が異なる場合もあるため、図5(A)で示すように、半径は各点で異なる場合がある。そして、4乗後の各シンボルの点も、図5(B)で示すように、半径も異なる場合がある。ただし、本第1の実施の形態では、受信装置では位相差を取得してパイロット信号の周波数偏差を除去するようにしており、コンスタレーション上での偏角に着目すればよく、その半径の違いに着目しなくてもよい。そのため、受信装置では、2乗or4乗処理部1121の後段のpolar処理部1127において、半径1の極座標点を算出するようにしている。
However, since the symbol points in the actual constellation may have different amplitudes, the radius may be different at each point as shown in FIG. Further, the points of each symbol after the fourth power may have different radii as shown in FIG. However, in the first embodiment, the receiving device acquires the phase difference and removes the frequency deviation of the pilot signal, and it is only necessary to pay attention to the declination on the constellation, and the difference in the radius. It is not necessary to pay attention to. Therefore, the receiving apparatus calculates a polar coordinate point having a radius of 1 in a
図2に戻り、2乗or4乗処理部1121は、シンボルの2乗値又は4乗値を移動平均処理部1122へ出力する。
Returning to FIG. 2, the square or fourth
移動平均処理部1122は、2乗または4乗後の各シンボルに対して、前後複数シンボルの移動平均を算出する。移動平均処理部1122は、例えば、QPSKの場合において、自シンボルのインデックスi=0とし、過去5シンボル、未来4シンボルの計10シンボルの移動平均として以下を算出する。
The moving
なお、制御信号がBPSKで復調された場合、式(6)の「j・4・in」を「j・2・in」とすればよい。移動平均を算出する際のシンボル数である「10」は一例であり、それ以外のシンボル数であってもよい。 When the control signal is demodulated by BPSK, “j · 4 · in” in equation (6) may be set to “j · 2 · in”. “10”, which is the number of symbols when calculating the moving average, is an example, and other numbers of symbols may be used.
移動平均処理部1122は、算出した移動平均を、arg処理部1123へ出力する。
The moving
arg処理部1123は、極座標点で表された移動平均を角度に変換する。例えば、arg処理部1123は、式(6)の実数部をx.real、虚数部をx.imagとすると、
arg処理部1123は、算出した角度を1/2or1/4処理部1124へ出力する。
The arg processing unit 1123 outputs the calculated angle to the 1/2 or 1/4
1/2or1/4処理部1124は、arg処理部1123から出力された角度を、BPSKの場合は1/2、QPSKの場合は1/4とした角度を算出する。2乗or4乗処理部1121において、シンボルを2乗又は4乗したため、1/2又は1/4にすることで、2乗又は4乗した角度が元に戻って、現在のシンボル点の角度が求められる。図5(B)の例では、各シンボル点の角度が1/4となる。
The 1/2 or 1/4
図2に戻り、 1/2or1/4処理部1124は、1/2又は1/4にした角度を累積加算部1125へ出力する。
Returning to FIG. 2, the 1/2 or 1/4
累積加算部1125は、現在のシンボルと1つ前のシンボルの角度差を検出し、角度差を累積加算する。例えば、累積加算部1125は、以下を計算する。
The
式(8)から明らかなように、累積加算部1125は、例えば、シンボル間の角度差(又はシンボル間の位相差)を算出し、算出した角度差を、これまでの累積加算結果に加算して、累積加算結果を得ている。累積加算部1125は、計算した累積加算結果を線形補間部1126へ出力する。
As is clear from Equation (8), the
線形補間部1126は、次のシンボルの累積加算結果と、現在のシンボルの累積加算結果累とを利用して、シンボル間の角度差(又は位相差)を、サンプル間の角度差(又は位相差)へ変換する。移動体通信では、例えば、制御CH復調部104とパイロット復調部105では、オーバサンプルされた受信信号から、制御信号やパイロット信号のシンボルを再生する。例えば、制御CH復調部104とパイロット復調部105などでは、受信信号の128サンプルを利用して1つのシンボルを再生する、或いは、制御信号やパイロット信号の1つのシンボルには、例えば、128サンプルの受信信号が含まれる。線形補間部1126では、例えば、シンボル間の位相差を、受信信号におけるサンプル間の位相差へ変換する。例えば、線形補間部1126は、以下の線形補間値を計算する。
The
式(9)において、nは0〜127までの整数値を取り得る。 In Formula (9), n can take an integer value from 0 to 127.
なお、式(9)では、1シンボルに128サンプルが含まれる例で説明したが、例えば、64サンプルや256サンプルなど、128サンプル以外のサンプル数でもよく、その場合、式(9)の「128」がそのようなサンプル数に変更される。 Note that although an example in which 128 samples are included in one symbol has been described in Equation (9), for example, the number of samples other than 128 samples such as 64 samples and 256 samples may be used. Is changed to such a sample number.
式(9)において、(次の累積加算結果−現在の累積加算結果)は、例えば、シンボル間の累積加算結果の差分、又はシンボル間の位相差を表す。従って、線形補間部1126は、例えば、累積加算部1125で算出されたシンボル間の位相差と、シンボル間に含まれる受信信号のサンプル数とに基づいて、線形補間値を算出している。或いは、線形補間部1126は、算出されたシンボル間の位相差をサンプル数で除算した結果を、サンプル毎に順次加算して、線形補間値を算出している。そして、シンボル間に含まれる受信信号のサンプル数をsとすると、式(9)は、
線形補間部1126は、計算した線形補間値をpolar処理部1127へ出力する。
The
polar処理部1127は、角度情報(又は位相差情報)として表されている線形補間値を、半径1の極座標点に変換する。例えば、polar処理部1127は、線形補間値をθとすると、
処理遅延補間部1128は、例えば、polar処理部1127から受け取った極座標点を、乗算部103に入力されたときの受信信号の各サンプルに対する位相差であるとして、その位相差を含む周波数偏差除去信号を生成して、乗算部103へ出力する。
For example, the processing
そして、乗算部103では、受信信号のサンプルnと、位相差情報xの複素共役(x*)との複素乗算を計算し、受信信号に対する周波数偏差を除去(又は補正)する。
Then, the
<動作例>
図6は、周波数偏差除去処理部112における動作例を表すフローチャートである。
<Operation example>
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation example in the frequency deviation
周波数偏差除去処理部112は、処理を開始すると(S10)、パイロット復調部105から出力されたパイロット信号の各シンボルと、制御CH復調部104から出力された制御信号の各シンボルとを含むシンボルに対して、2乗又は4乗(或いは、2逓倍又は4逓倍)値を計算する。例えば、2乗or4乗処理部1121は、式(3)で示す各シンボルに対して、内部メモリに保持された式(4)を読み出して、式(4)を計算する。
When the frequency deviation
次に、周波数偏差除去処理部112は、2乗又は4乗した各シンボルの移動平均を算出する(S20)。例えば、移動平均処理部1122は、以下の処理を行う。すなわち、移動平均処理部1122は、2乗or4乗処理部1121から出力された各シンボルに対して、現在のシンボルを含む前後10シンボルを利用して式(6)を計算する。この場合、移動平均処理部1122は、内部メモリに式(6)を保持し、2乗or4乗処理部1121から出力された前後10シンボルを内部メモリに保持する。そして、移動平均処理部1122は、内部メモリから式(6)や前後10シンボルを読み出して、式(6)に代入することで、移動平均を算出する。
Next, the frequency deviation
次に、周波数偏差除去処理部112は、移動平均に対してarg処理を行う(S40)。例えば、arg処理部1123は、以下の処理を行う。すなわち、arg処理部1123は、内部メモリに式(7)を保持し、移動平均処理部1122から出力された移動平均を、式(7)に代入することで、極座標点として示された移動平均を、角度へ変換する。
Next, the frequency deviation
次に、周波数偏差除去処理部112は、変換後の角度を、1/2又は1/4にする(S50)。例えば、1/2or1/4処理部1124は、arg処理部1123から出力された角度を、制御信号の復調方式がBPSKの場合は1/2、制御信号の復調方式がQPSKの場合は1/4にする。このため、1/2or1/4処理部1124は、例えば、制御信号がどのような復調方式で復調されたのかを示す情報を、制御CH復調部104から受け取ってもよい。
Next, the frequency deviation
次に、周波数偏差除去処理部112は、1/2又は1/4にした角度を、累積加算して、累積加算値を算出する(S60)。例えば、累積加算部1125は、以下の処理を行う。すなわち、累積加算部1125は、内部メモリに式(8)を保持する。また、累積加算部1125は、1/2or1/4処理部1124から出力された、現在のシンボルに対する角度と、現在のシンボルに対して1つ前のシンボルに対する角度とを内部メモリに保持する。そして、累積加算部1125は、内部メモリから式(8)と各シンボルの角度とを読み出して、現在のシンボルと1つ前のシンボルの各角度を、式(8)に代入して、累積加算値を算出する。累積加算部1125は、累積加算値を算出することで、例えば、周波数偏差除去処理部112に入力されるシンボル間の位相差を算出している。
Next, the frequency deviation
次に、周波数偏差除去処理部112は、累積加算結果に対して線形補間処理を行う(S70)。例えば、線形補間部1126は、以下の処理を行う。すなわち、線形補間部1126は、内部メモリに、累積加算部1125から出力された現在のシンボルに対する累積結果と、その次のシンボルに対する累積結果とを保持する。また、線形補間部1126は、内部メモリに式(9)を保持する。そして、線形補間部1126は、内部メモリから、各累積結果と式(9)とを読み出して、各累積結果を式(9)又は式(10)に代入することで、線形補間値を算出する。線形補間部1126は、線形補間値を算出することで、例えば、シンボル間の位相差を、受信信号のサンプル間の位相差へ変換している。
Next, the frequency deviation
次に、周波数偏差除去処理部112は、線形補間結果に対して、polar処理を行う(S80)。例えば、polar処理部1127は、内部メモリに保持した式(11)を読み出して、線形補間部1126から出力された線形補間値を、式(11)のθに代入する。これにより、polar処理部1127は、角度又は位相差を、半径1の極座標点に変換する。
Next, the frequency deviation
次に、周波数偏差除去処理部112は、処理遅延補間処理を行う(S90)。例えば、処理遅延補間部1128は、polar処理部1127から受け取った極座標点を、乗算部103へ出力する。この場合、処理遅延補間部1128から出力される極座標点は、乗算部103に入力された受信信号のタイミングでの位相差であるとして、乗算部103へ出力される。
Next, the frequency deviation
そして、乗算部103は、受信信号の各サンプルと、処理遅延補間部1128から出力された、極座標点として表された位相差とを乗算(又は複素乗算)する(S100)。これにより、例えば、受信装置100では、微細な残存周波数偏差が除去された受信信号を得ることができる。
Then, the
そして、周波数偏差除去処理部112では一連の処理を終了する(S110)。
Then, the frequency deviation
なお、閾値判定部111は、AFC部108から出力された周波数制御信号に基づいて、周波数偏差除去処理部112の動作を制御する。
The
周波数制御信号により示されたシンボル間の位相差が、QPSKの場合、360/4(n=4)/2度=45度を超えるとき、正確に復調できずにAFC制御が誤動作する。例えば、図3(A)において、本来は、第1象限にある送信信号点に対応する受信信号点が、位相差が45度を超えると、第2象限にある送信信号点に対応する受信信号である誤認識する。この場合、受信装置は、受信信号を正確に復調できない。 In the case of QPSK, when the phase difference between symbols indicated by the frequency control signal exceeds 360/4 (n = 4) / 2 degrees = 45 degrees, the AFC control malfunctions without being correctly demodulated. For example, in FIG. 3A, when the reception signal point corresponding to the transmission signal point originally in the first quadrant has a phase difference exceeding 45 degrees, the reception signal corresponding to the transmission signal point in the second quadrant Is misrecognized. In this case, the receiving device cannot accurately demodulate the received signal.
そこで、閾値判定部111は、周波数制御信号により示された位相差が、閾値を超えると、周波数偏差除去処理部112を動作させないことを指示する指示信号を、周波数偏差除去処理部112へ出力する。この場合、周波数偏差除去処理部112は、例えば、処理遅延補間部1128から出力される極座標点を、(1,0)(位相差では「0」)にマスクしたものを乗算部103へ出力する。閾値の例としては、微細な残存周波数偏差を除去するために、QPSKの場合は45度より小さい角度、BPSKの場合は90度より小さい角度としてもよい。
Therefore, when the phase difference indicated by the frequency control signal exceeds the threshold value,
一方、閾値判定部111は、周波数制御信号により示された位相差が、閾値以下のとき、周波数偏差除去処理部112を動作させることを指示する指示信号を、周波数偏差除去処理部112へ出力する。この場合、周波数偏差除去処理部112は、例えば、処理遅延補間部1128からの出力をそのまま、乗算部103へ出力する。
On the other hand, when the phase difference indicated by the frequency control signal is equal to or smaller than the threshold value,
このように本第1の実施の形態では、周波数偏差除去処理部112では、パイロット信号のシンボルだけではなく、制御信号のシンボルを利用して、シンボル間の位相差を算出し、その後、線形補間により受信信号のサンプル間の位相差を算出している。
As described above, in the first embodiment, the frequency deviation
従って、2つのシンボルを利用する場合、制御信号のシンボルを利用しない場合と比較して、シンボル数が増加するため、推定されるシンボル間及びサンプル間の位相差の精度は向上する。しかも、本第1の実施の形態では、平均区間を延ばすことなく、サンプル間の位相差を推定しているため、位相差推定の応答速度の遅延を防止させることができる。 Therefore, when two symbols are used, the number of symbols increases as compared with the case where no control signal symbol is used, and therefore the accuracy of the estimated phase difference between symbols and between samples is improved. Moreover, in the first embodiment, since the phase difference between samples is estimated without extending the average interval, it is possible to prevent a delay in response speed of phase difference estimation.
また、本第1の実施の形態では、受信装置100では、受信信号に対してそのサンプル間の位相差を補正(又は除去)し、補正後の受信信号に対してパイロット信号を復調している。そのため、復調後のパイロット信号の各シンボルのシンボル間の位相差は、サンプル間の位相差が補正(又は除去)されない場合と比較して、小さくなっている、或いは、除去されている。従って、AFC部108では、サンプル間の位相差が補正(又は除去)されたパイロット信号に基づいて周波数偏差情報を取得しているため、補正されないパイロット信号を利用する場合と比較して、周波数偏差情報の精度も高くなっている。よって、AFC部108では、迅速に精度良く周波数偏差を除去したAFC制御を行うことが可能となる。
In the first embodiment, receiving
さらに、CQI推定部107においても、サンプル間の位相差が補正(又は除去)されたパイロット信号に基づいて、CQIを推定することでき、補正されないパイロット信号を利用する場合と比較して、精度の高いCQIを推定することが可能となる。従って、送信装置では、このようなCQIに基づいて、受信装置100に対して十分な無線リソースを割り当てることが可能となる。よって、受信装置100では、割り当てられた無線リソースを利用して、データの送信や受信を行うことが可能となり、スループットの向上を図ることが可能となる。
Furthermore, the
図7(A)は、受信装置100が基地局装置130である場合の受信装置100のハードウェア構成例を表す図である。また、図7(B)は、受信装置100が端末装置140である場合の受信装置100のハードウェア構成例を表す図である。
FIG. 7A is a diagram illustrating a hardware configuration example of the receiving
基地局装置130は、アンテナ101(124)、RF(Radio Frequency)回路131、ネットワークIF(Interface)132、CPU(Central Processing Unit)133、DSP(Digital Signal Processor)134、及びメモリ135を備える。
The
CPU133は、メモリ135に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、アプリケーション処理部121の機能を実行する。CPU133は、例えば、アプリケーション処理部121に対応する。
The
また、DSP134は、例えば、乗算部103、制御CH復調部104、パイロット復調部105、チャネル推定部106、CQI推定部107、AFC部108、TCXO109、データCH復調部110、周波数偏差除去処理部112に対応する。また、DSP134は、例えば、復号処理部120、及び送信処理部122に対応する。
Further, the
さらに、RF回路131は、例えば、受信RF部102と送信RF部123に対応する。
Further, the
なお、図1の受信装置100が基地局装置130の場合、例えば、更に、スケジューラを備える。スケジューラは、CQI推定部107の出力と、復号処理部120からの出力を入力し、CQI推定部107からのCQIと、復号処理部120から受け取った、端末装置140から送信されたCQIとに基づいてスケジューリングを行ってもよい。スケジューラは、スケジューリング結果を送信処理部122へ出力し、端末装置140へ送信する。
1 is a
端末装置140は、アンテナ101(124)、RF回路141、CPU143、DSP144、及びメモリ145を備える。
The
CPU143は、メモリ145に記憶されたプログラムを読み出して実行することで、アプリケーション処理部121に機能を実行する。CPU143は、例えば、アプリケーション処理部121に対応する。
The
また、DSP144は、例えば、乗算部103、制御CH復調部104、パイロット復調部105、チャネル推定部106、CQI推定部107、AFC部108、TCXO109、データCH復調部110、周波数偏差除去処理部112に対応する。また、DSP144は、例えば、復号処理部120、及び送信処理部122に対応する。
Further, the
なお、図7(A)と図7(B)において、CPU133,143に代えて、MPU(Micro Processing Unit)や、DSP、FPGA(Field Programmable Gate Array)などのプロセッサやコントローラでもよい。また、DSP134,144に代えて、CPUやMPU、FPGAなどのプロセッサやコントローラであってもよい。
7A and 7B, instead of the
[第2の実施の形態]
次に第2の実施の形態について説明する。図8は、第2の実施の形態における受信装置100の構成例を表す図である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the
受信装置100は、パイロット信号復調部105、発振器109、周波数制御部108、制御信号復調部104、周波数偏差除去部112、及び乗算部103を備える。
The receiving
なお、例えば、パイロット信号復調部105は、第1の実施の形態のパイロット復調部105に対応し、発振器109は、第1の実施の形態におけるTCXO109に対応し、周波数制御部108は、第1の実施の形態におけるAFC部108に対応する。また、制御信号復調部104は、例えば、第1の実施の形態における制御CH復調部104に対応する。
For example, the
パイロット信号復調部105は、受信信号からパイロット信号を復調する。周波数制御部108は、復調したパイロット信号に基づいて、パイロット信号の周波数偏差を推定し、推定した周波数偏差に基づいて発振器109の発振周波数を制御する。
Pilot
制御信号復調部104は、受信信号から制御信号を復調する。
The
周波数偏差除去部112は、復調したパイロット信号の第1のシンボルと、復調した制御信号の第2のシンボルとを含むシンボルのシンボル間の位相差を算出する。そして、周波数偏差除去部112は、算出した位相差を線形補間して、受信信号のサンプル間の位相差を算出する。
The frequency
乗算部103は、受信信号のサンプル間の位相差と、受信信号の各サンプルとを乗算し、乗算後の受信信号を、パイロット信号復調部105と制御信号復調部104とへ出力する。
このように、本第2の実施の形態においては、周波数偏差除去部112では、パイロット信号のシンボルだけではなく、制御信号のシンボルを利用して、シンボル間の位相差を算出し、線形補間により受信信号のサンプル間の位相差を算出している。従って、周波数偏差除去部112において、2つのシンボルを利用する場合、制御信号のシンボルを利用しない場合と比較して、シンボル数が増加するため、推定されるシンボル間及びサンプル間の位相差の精度は向上する。
As described above, in the second embodiment, the frequency
また、本第2の実施の形態では、受信装置100では、受信信号に対してそのサンプル間の位相差を補正(又は除去)し、補正後の受信信号に対してパイロット信号復調部105において、パイロット信号を復調している。そのため、復調後のパイロット信号の各シンボルのシンボル間の位相差は、サンプル間の位相差が補正(又は除去)されない場合と比較して、小さくなっている、或いは、除去されている。従って、周波数制御部108では、サンプル間の位相差が補正(又は除去)されたパイロット信号に基づいて周波数偏差情報を取得しているため、補正されないパイロット信号を利用する場合と比較して、周波数偏差情報の精度も高くなっている。よって、周波数制御部108では、発振器109に対して、迅速に精度良く周波数偏差を除去したAFC制御を行うことが可能となる。
In the second embodiment, the receiving
さらに、本第2の実施の形態では、サンプル間の位相差が補正(又は除去)されて、パイロット信号復調部105で復調されたパイロット信号に基づいて、CQIを推定することできる。そのため、補正されないパイロット信号を利用する場合と比較して、受信装置100では、精度の高いCQIを推定することが可能となる。従って、送信装置では、このようなCQIに基づいて、受信装置100に対して十分な無線リソースを割り当てることが可能となり、スループットの向上を図ることが可能となる。
Furthermore, in the second embodiment, the phase difference between samples is corrected (or removed), and the CQI can be estimated based on the pilot signal demodulated by the pilot
以上まとめると付記のようになる。 The above is summarized as an appendix.
(付記1)
受信信号からパイロット信号を復調するパイロット信号復調部と、
復調した前記パイロット信号に基づいて前記パイロット信号の周波数偏差を推定し、推定した前記周波数偏差に基づいて発振器の発振周波数を制御する周波数制御部と、
前記受信信号から制御信号を復調する制御信号復調部と、
復調した前記パイロット信号の第1のシンボルと、復調した前記制御信号の第2のシンボルとを含むシンボルのシンボル間の位相差を算出し、算出した前記位相差を線形補間して、前記受信信号のサンプル間の位相差を算出する周波数偏差除去部と、
前記受信信号のサンプル間の位相差と前記受信信号の各サンプルとを乗算し、乗算後の前記受信信号を前記パイロット信号復調部と前記制御信号復調部とへ出力する乗算部と
を備えることを特徴とする受信装置。
(Appendix 1)
A pilot signal demodulator that demodulates the pilot signal from the received signal;
A frequency controller that estimates a frequency deviation of the pilot signal based on the demodulated pilot signal, and controls an oscillation frequency of an oscillator based on the estimated frequency deviation;
A control signal demodulator that demodulates the control signal from the received signal;
A phase difference between symbols of a symbol including the demodulated first symbol of the pilot signal and a demodulated second symbol of the control signal is calculated, and the received signal is linearly interpolated with the calculated phase difference. A frequency deviation removing unit for calculating a phase difference between the samples,
A multiplier that multiplies the phase difference between the samples of the received signal by each sample of the received signal and outputs the multiplied received signal to the pilot signal demodulator and the control signal demodulator. A receiving device.
(付記2)
前記周波数偏差除去部は、算出したシンボル間の前記位相差と、前記シンボル間に含まれる前記受信信号のサンプル数とに基づいて、前記位相差を線形補間した線形補間値を算出する線形補間部を含むことを特徴とする付記1記載の受信装置。
(Appendix 2)
The frequency deviation removing unit calculates a linear interpolation value obtained by linearly interpolating the phase difference based on the calculated phase difference between symbols and the number of samples of the received signal included between the symbols. The receiving apparatus according to
(付記3)
前記線形補間部は、算出したシンボル間の前記位相差を、前記シンボル間に含まれる前記受信信号のサンプル数で除算した結果を、前記サンプル毎に順次加算して、前記線形補間値を算出することを特徴とする付記2記載の受信装置。
(Appendix 3)
The linear interpolation unit calculates the linear interpolation value by sequentially adding, for each sample, a result obtained by dividing the calculated phase difference between symbols by the number of samples of the received signal included between the symbols. The receiving apparatus according to appendix 2, characterized in that:
(付記4)
前記周波数偏差除去部は、前記位相差を累積加算する累積加算部を含み、
前記線形補間部は、前記累積加算部から出力された累積加算結果に対してシンボル間における累積加算結果の差分を算出し、当該差分と、前記累積加算結果とを、内部メモリから読み出した以下の式(12)に代入することで前記線形補間値を算出することを特徴とする付記3記載の受信装置。
The frequency deviation removal unit includes a cumulative addition unit that cumulatively adds the phase difference,
The linear interpolation unit calculates a difference of cumulative addition results between symbols with respect to the cumulative addition result output from the cumulative addition unit, and reads the difference and the cumulative addition result from the internal memory according to the following: The receiving apparatus according to
(付記5)
前記周波数偏差除去部は、
前記第1のシンボルと前記第2のシンボルとを含む前記シンボルに対して、前記制御信号復調部においてBPSK(Binary Phase Shift Keying)により前記制御信号を復調したときは2乗値、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)により前記制御信号を復調したときは4乗値を夫々算出する2乗or4乗処理部と、
2乗または4乗後の前記シンボルに対して、複数シンボルの移動平均を算出する移動平均処理部と、
極座標点で表された前記移動平均を角度に変換するarg処理部と、
前記制御信号復調部においてBPSKにより前記制御信号を復調したときは前記角度を1/2、QPSKにより前記制御信号を復調したときは前記角度を1/4にした角度を算出する1/2or1/4処理部と、
前記1/2or1/4処理部で算出された前記角度を累積加算する累積加算部と、
前記累積加算部から出力された累積加算結果に対してシンボル間の前記累積加算結果の差分を、算出したシンボル間の前記位相差として、前記シンボル間に含まれる前記受信信号のサンプル数で除算した結果を、前記サンプル毎に順次加算して、線形補間値を算出する線形補間部と、
角度で表された前記線形補間値を、半径1の極座標点に変換するpolar処理部と、
前記polar処理部から出力された前記半径1の極座標点を、前記受信信号のサンプル間の位相差として、前記乗算部へ出力する処理遅延補間部と
を備えることを特徴とする付記1記載の受信装置。
(Appendix 5)
The frequency deviation removing unit is
When the control signal demodulation unit demodulates the control signal by Binary Phase Shift Keying (BPSK) with respect to the symbols including the first symbol and the second symbol, a square value, QPSK (Quadrature Phase) When the control signal is demodulated by Shift Keying), a square or fourth power processing unit that calculates a fourth power value,
A moving average processing unit for calculating a moving average of a plurality of symbols with respect to the symbol after the square or the fourth power;
An arg processing unit that converts the moving average represented by polar coordinate points into an angle;
When the control signal is demodulated by BPSK in the control signal demodulator, the angle is halved, and when the control signal is demodulated by QPSK, the angle is ¼ or 1/4. A processing unit;
A cumulative addition unit that cumulatively adds the angles calculated by the 1/2 or 1/4 processing unit;
The difference of the cumulative addition result between symbols with respect to the cumulative addition result output from the cumulative addition unit is divided by the number of samples of the received signal included between the symbols as the calculated phase difference between symbols. The results are sequentially added for each sample to calculate a linear interpolation value, and a linear interpolation unit;
A polar processing unit for converting the linear interpolation value represented by an angle into a polar coordinate point having a radius of 1,
The reception delay according to
(付記6)
パイロット信号復調部と、周波数制御部と、制御信号復調部と、周波数偏差除去部と、乗算部とを有する受信装置における周波数偏差除去方法であって、
前記パイロット信号復調部により、受信信号からパイロット信号を復調し、
前記周波数制御部により、復調した前記パイロット信号に基づいて前記パイロット信号の周波数偏差を推定し、推定した前記周波数偏差に基づいて発振器の発振周波数を制御し、
前記制御信号復調部により、前記受信信号から制御信号を復調し、
前記周波数偏差除去部により、復調した前記パイロット信号の第1のシンボルと、復調した前記制御信号の第2のシンボルとを含むシンボルのシンボル間の位相差を算出し、算出した前記位相差を線形補間して、前記受信信号のサンプル間の位相差を算出し、
前記乗算部により、前記受信信号のサンプル間の位相差と前記受信信号の各サンプルとを乗算し、乗算後の前記受信信号を前記パイロット信号復調部と前記制御信号復調部とへ出力する
ことを特徴とする周波数偏差除去方法。
(Appendix 6)
A frequency deviation removal method in a receiver having a pilot signal demodulation unit, a frequency control unit, a control signal demodulation unit, a frequency deviation removal unit, and a multiplication unit,
The pilot signal demodulator demodulates the pilot signal from the received signal,
The frequency controller estimates the frequency deviation of the pilot signal based on the demodulated pilot signal, and controls the oscillation frequency of the oscillator based on the estimated frequency deviation,
The control signal demodulator demodulates the control signal from the received signal,
The frequency deviation removing unit calculates a phase difference between symbols of a symbol including the demodulated first symbol of the pilot signal and the demodulated second symbol of the control signal, and linearly calculates the calculated phase difference. Interpolate to calculate the phase difference between samples of the received signal,
The multiplication unit multiplies the phase difference between samples of the reception signal by each sample of the reception signal, and outputs the reception signal after multiplication to the pilot signal demodulation unit and the control signal demodulation unit. A characteristic frequency deviation removal method.
100:受信装置 102:受信RF部
103:乗算部 104:制御CH復調部
105:パイロット復調部 106:チャネル推定部
107:CQI推定部 108:AFC部
109:TCXO 110:データCH復調部
111:閾値判定部 112:周波数偏差除去処理部
130:基地局装置 140:端末装置
1121:2乗or4乗処理部 1122:移動平均処理部
1123:arg処理部 1124:1/2or1/4処理部
1125:累積加算部 1126:線形補間部
1127:polar処理部 1128:処理遅延補間部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Reception apparatus 102: Reception RF part 103: Multiplication part 104: Control CH demodulation part 105: Pilot demodulation part 106: Channel estimation part 107: CQI estimation part 108: AFC part 109: TCXO 110: Data CH demodulation part 111: Threshold Determination unit 112: Frequency deviation removal processing unit 130: Base station device 140: Terminal device 1121: Square or fourth power processing unit 1122: Moving average processing unit 1123: Arg processing unit 1124: 1/2 or 1/4 processing unit 1125: Cumulative addition Unit 1126: linear interpolation unit 1127: polar processing unit 1128: processing delay interpolation unit
Claims (4)
復調した前記パイロット信号に基づいて前記パイロット信号の周波数偏差を推定し、推定した前記周波数偏差に基づいて発振器の発振周波数を制御する周波数制御部と、
前記受信信号から制御信号を復調する制御信号復調部と、
復調した前記パイロット信号の第1のシンボルと、復調した前記制御信号の第2のシンボルとを含むシンボルのシンボル間の位相差を算出し、算出した前記位相差を線形補間して、前記受信信号のサンプル間の位相差を算出する周波数偏差除去部と、
前記受信信号のサンプル間の位相差と前記受信信号の各サンプルとを乗算し、乗算後の前記受信信号を前記パイロット信号復調部と前記制御信号復調部とへ出力する乗算部と
を備えることを特徴とする受信装置。 A pilot signal demodulator that demodulates the pilot signal from the received signal;
A frequency controller that estimates a frequency deviation of the pilot signal based on the demodulated pilot signal, and controls an oscillation frequency of an oscillator based on the estimated frequency deviation;
A control signal demodulator that demodulates the control signal from the received signal;
A phase difference between symbols of the demodulated first symbol of the pilot signal and a second symbol of the demodulated control signal is calculated, and the received signal is linearly interpolated to calculate the phase difference. A frequency deviation removing unit for calculating a phase difference between the samples,
A multiplier that multiplies the phase difference between the samples of the received signal by each sample of the received signal and outputs the multiplied received signal to the pilot signal demodulator and the control signal demodulator. A receiving device.
前記パイロット信号復調部により、受信信号からパイロット信号を復調し、
前記周波数制御部により、復調した前記パイロット信号に基づいて前記パイロット信号の周波数偏差を推定し、推定した前記周波数偏差に基づいて発振器の発振周波数を制御し、
前記制御信号復調部により、前記受信信号から制御信号を復調し、
前記周波数偏差除去部により、復調した前記パイロット信号の第1のシンボルと、復調した前記制御信号の第2のシンボルとを含むシンボルのシンボル間の位相差を算出し、算出した前記位相差を線形補間して、前記受信信号のサンプル間の位相差を算出し、
前記乗算部により、前記受信信号のサンプル間の位相差と前記受信信号の各サンプルとを乗算し、乗算後の前記受信信号を前記パイロット信号復調部と前記制御信号復調部とへ出力する
ことを特徴とする周波数偏差除去方法。 A frequency deviation removal method in a receiver having a pilot signal demodulation unit, a frequency control unit, a control signal demodulation unit, a frequency deviation removal unit, and a multiplication unit,
The pilot signal demodulator demodulates the pilot signal from the received signal,
The frequency controller estimates the frequency deviation of the pilot signal based on the demodulated pilot signal, and controls the oscillation frequency of the oscillator based on the estimated frequency deviation,
The control signal demodulator demodulates the control signal from the received signal,
The frequency deviation removing unit calculates a phase difference between symbols of a symbol including the demodulated first symbol of the pilot signal and the demodulated second symbol of the control signal, and linearly calculates the calculated phase difference. Interpolate to calculate the phase difference between samples of the received signal,
The multiplication unit multiplies the phase difference between samples of the reception signal by each sample of the reception signal, and outputs the reception signal after multiplication to the pilot signal demodulation unit and the control signal demodulation unit. A characteristic frequency deviation removal method.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022172660A1 (en) * | 2021-02-15 | 2022-08-18 | 古野電気株式会社 | Demodulator and demodulation method |
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