接收裝置和接收方法
【專利摘要】本發(fā)明所涉及的接收裝置和接收方法決定包含基于延遲譜而檢測出的來波成分的子頻帶，并且在分別使相鄰子頻帶通過的濾波器之間的頻率特性中存在阻帶以外的重疊部分的情況下，決定分別包含這些子頻帶的子頻帶，用設(shè)定了使所決定的子頻帶通過的通頻帶的頻率插入濾波器部(4)對時間插入濾波器部(3)的輸出信號進行頻帶限制，并在頻率方向上插入傳輸信道特性。
【專利說明】
接收裝置和接收方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及正交頻分復(fù)用(以下簡稱為0FDM)信號的接收裝置和接收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在ISDB-T和DVB-T等地面數(shù)字廣播方式的信號傳輸系統(tǒng)中，在發(fā)送側(cè)將已知的導(dǎo)頻載波分配給傳輸信號，使得能容易地在接收側(cè)推算傳輸信道的特性。對于這樣的信號傳輸系統(tǒng)，傳輸信道的推算精度對接收性能影響很大，因此，根據(jù)導(dǎo)頻載波來正確推算傳輸信道很重要。
[0003]另外，在利用導(dǎo)頻載波的技術(shù)方面提出了各種各樣的方式。例如，已知的接收技術(shù)有:在傳輸信號的時間方向和頻率方向上以一定間隔分配了導(dǎo)頻載波的信號傳輸系統(tǒng)中，在取得了對于導(dǎo)頻載波的傳輸信道推算值之后對信號進行解調(diào)。
[0004]已知的技術(shù)還有:在使用插入濾波器推算傳輸信道的情況下，以抑制通過插入濾波器的噪聲成分的方式來提高傳輸信道的推算精度，從而改善接收性能。例如，專利文獻I公開了以傳輸信道中發(fā)生的發(fā)送信號的來波中延遲時間最長的來波為基準(zhǔn)來決定插入濾波器的通頻帶的技術(shù)。
在專利文獻I記載的裝置中，由于接收信號所包含的最大延遲時間之后的高頻成分被抑制，因此，能降低作為插入結(jié)果而得到的傳輸信道推算值中殘留的噪聲成分。
[0005]另外，專利文獻2中公開了通過多速率濾波器處理來進行插入處理的技術(shù)，所述多速率濾波器處理使用將輸入信號分別分割成多個子頻帶的濾波器，并僅將所需的信號成分進行重構(gòu)。
[0006]并且，專利文獻3中公開了對每個根據(jù)延遲譜而推算出的來波用多個不同的帶通濾波器進行頻率方向的插入的技術(shù)。另外，在專利文獻3中，按每個來波來對時間方向插入濾波器的輸出信號進行濾波，并將這些濾波器輸出相加(合成)，從而能得到所期望的傳輸信道推算結(jié)果。因此，能控制頻率方向插入濾波器的通頻帶，并抑制噪聲成分。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
[0007]專利文獻I:日本專利特開平10-75226號公報專利文獻2:日本專利特開2000-286821號公報專利文獻3:日本專利特開2010-246024號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0008]在專利文獻I的技術(shù)中，插入濾波器由低通濾波器構(gòu)成，最大延遲時間之后的高頻成分被抑制，但是在其通頻帶內(nèi)含有所需信號成分以外的噪聲成分。因此，存在噪聲抑制效果不充分的問題。
[0009]另外，與專利文獻I一樣，專利文獻2是關(guān)于抑制最大延遲時間之后的頻率響應(yīng)推算值的技術(shù)。另外，為了如專利文獻2那樣實現(xiàn)多速率濾波器處理，必需將多個濾波器構(gòu)成多級。因此，為了做到能夠仿照實際的各種電波環(huán)境的結(jié)構(gòu)，電路規(guī)模增大或者運算量變得龐大，存在難以實現(xiàn)的問題。
[0010]并且，專利文獻3中公開的現(xiàn)有技術(shù)中，采用的是在各帶通濾波器單獨工作后再合成它們的輸出的結(jié)構(gòu)。因此，因傳輸信道的延遲譜和各帶通濾波器的頻率特性而在濾波器輸出的合成結(jié)果中殘留有所需以上的來波成分，存在不能得到正確的傳輸信道推算結(jié)果的問題。
[0011]例如，如果在帶通濾波器的通頻帶和阻帶之間的過渡區(qū)有來波成分殘留，則此殘留成分會導(dǎo)致對于各來波的濾波器增益不成為所期望的增益。因而其結(jié)果是，傳輸信道推算結(jié)果成為與實際傳輸信道不同的特性，解調(diào)信號的質(zhì)量變差。容易在相鄰的帶通濾波器的通頻帶附近處發(fā)生這種帶通濾波器的過渡區(qū)中有來波成分殘留的現(xiàn)象。
[0012]再有，如果使帶通濾波器的過渡區(qū)具有盡可能陡峭的特性，則能一定程度地避免上述的質(zhì)量下降。然而，濾波器的抽頭數(shù)是有限的，即便使過渡區(qū)狹窄也存在界限。另外，在濾波器抽頭數(shù)有限的條件下，過渡區(qū)的頻率特性越陡峭，通頻帶的波紋就越大，越是無法充分確保阻帶中的衰減量，需要對上述等情況進行權(quán)衡考慮。
由于出現(xiàn)這樣的新問題，這不是根本的解決之策。
[0013]本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題而提出，其目的在于以簡易的結(jié)構(gòu)獲得能夠準(zhǔn)確抑制傳輸信道的噪聲成分并提高接收性能的接收裝置和接收方法。
用于解決技術(shù)問題的手段
[0014]本發(fā)明所涉及的接收裝置是用于接收在時間方向和頻率方向上被分配了已知的導(dǎo)頻載波的OFDM信號的接收裝置，所述接收裝置包括:傅里葉變換部，該傅里葉變換部在每個OFDM符號上對接收信號進行離散傅里葉變換，并進行輸出；導(dǎo)頻載波提取部，該導(dǎo)頻載波提取部從傅里葉變換部的輸出信號中提取與導(dǎo)頻載波對應(yīng)的信號，并進行輸出；時間插入濾波器部，該時間插入濾波器部在時間方向上插入基于導(dǎo)頻載波提取部的輸出信號而推算出的、對于導(dǎo)頻載波的傳輸信道特性，并進行輸出；延遲譜檢測部，該延遲譜檢測部從時間插入濾波器部的輸出信號中檢測出傳輸信道的延遲譜，并進行輸出；通頻帶決定部，該通頻帶決定部基于延遲譜檢測部的輸出信號來檢測出傳輸信道的來波成分并決定包含該來波成分的子頻帶，并且，在分別使相鄰的子頻帶通過的濾波器之間的頻率特性中存在阻帶以外的重疊部分的情況下，決定分別包含各個子頻帶的子頻帶;頻率插入濾波器部，該頻率插入濾波器部設(shè)定使通頻帶決定部所決定的子頻帶通過的通頻帶，限制時間插入濾波器部的輸出信號的頻帶并在頻率方向上插入對于導(dǎo)頻載波的傳輸信道特性；以及均衡部，該均衡部將傅里葉變換部的輸出信號除以頻率插入濾波器部的輸出信號，并相對于每個副載波進行解調(diào)。
發(fā)明的效果
[0015]根據(jù)本發(fā)明，具有以下效果:能夠以簡易的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確抑制傳輸信道的噪聲成分并提尚接收性能。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示本發(fā)明實施方式I所涉及的接收裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。 圖2是表示導(dǎo)頻載波的配置例的圖。
圖3是表示實施方式I所涉及的接收裝置的動作的流程圖。
圖4是表示實施方式I中的頻率插入濾波器部的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖5是表示濾波器輸出頻譜的圖。
圖6是表示延遲譜的一個示例的圖。
圖7是表示實施方式I中的濾波器系數(shù)生成部的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是表示實施方式I中的通頻帶決定部的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是表示延遲譜和來波成分的檢測結(jié)果的圖。
圖10是表示用通頻帶決定部所作的通頻帶的決定處理(在過渡區(qū)中不存在來波成分時)而得到的數(shù)據(jù)的圖。
圖11是表示在相鄰濾波器之間的過渡區(qū)中存在來波成分時的延遲譜的圖。
圖12是表示用通頻帶決定部所作的通頻帶的決定處理(過渡區(qū)存在來波成分時)而得到的數(shù)據(jù)的圖。
圖13是表示本發(fā)明實施方式2中的頻率插入濾波器部的結(jié)構(gòu)的框圖。
【具體實施方式】
[0017]以下，為了更詳細(xì)地對本發(fā)明進行說明，參照【附圖說明】用于實施本發(fā)明的方式。
實施方式I
圖1是表示本發(fā)明實施方式I所涉及的接收裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖1所示的接收裝置是接收OFDM信號的接收裝置。在發(fā)送側(cè)，以QAM(正交振幅調(diào)制)或QPSK (四相移鍵控)對發(fā)送數(shù)據(jù)進行一次調(diào)制，并通過在時間方向和頻率方向上以一定間隔分配了導(dǎo)頻載波的OFDM傳輸方式來進行發(fā)送。
[0018]傅里葉變換部I對被變換到基本頻帶的接收信號SI在每個OFDM符號上進行離散傅里葉變換并進行輸出。再有，以O(shè)FDM方式進行傳輸?shù)母鞲陛d波成分作為從傅里葉變換部I輸出的頻域信號而獲得。
[0019]導(dǎo)頻載波提取部2從傅里葉變換部I的輸出信號中提取與導(dǎo)頻載波對應(yīng)的信號并進行輸出。例如，在ISDB-T和DVB-T等的地面數(shù)字廣播中，如圖2所示，在時間方向(符號方向)上每隔4個符號，在頻率方向(載波方向)上每隔12個載波插入已知的導(dǎo)頻載波。傳輸信道特性的推算通過在時間方向和頻率方向上進行插入來實現(xiàn)對于導(dǎo)頻載波的傳輸信道推算結(jié)果。
[0020]時間插入濾波器部3在時間方向上插入與基于導(dǎo)頻載波提取部2的輸出信號而推算出的導(dǎo)頻載波對應(yīng)的傳輸信道特性。
例如，時間插入濾波器部3將與導(dǎo)頻載波對應(yīng)的接收信號(傅里葉變換輸出值)除以與該導(dǎo)頻載波對應(yīng)的已知信號，以推算出與該導(dǎo)頻載波對應(yīng)的傳輸信道特性。然后，對每個相同的副載波頻率在時間方向上插入與該導(dǎo)頻載波對應(yīng)的傳輸信道特性并進行輸出。
[0021 ]頻率插入濾波器部4設(shè)定使由通頻帶決定部6所決定的子頻帶通過的通頻帶，對時間插入濾波器部3的輸出信號進行頻帶限制，并在頻率方向上插入對于導(dǎo)頻載波的傳輸信道特性。也就是說，時間插入濾波器部3在時間方向上所插入的傳輸信道特性也在頻率方向上被頻率插入濾波器部4所插入，從而得到全部副載波的傳輸信道特性推算結(jié)果。
[0022]延遲譜檢測部5從時間插入濾波器部3的輸出信號中檢測出傳輸信道的延遲譜。例如，對時間插入濾波器部3的輸出信號進行逆離散傅里葉變換，將通過該變換得到的各復(fù)信號的振幅的平方值作為延遲譜。
[0023]通頻帶決定部6基于延遲譜檢測部5的輸出信號來檢測出傳輸信道的來波成分，并決定包含該來波成分的部分頻帶即子頻帶。
例如，基于延遲譜來檢測出在傳輸信道中經(jīng)重復(fù)反射或衍射后到達的發(fā)送信號(以下，也稱為來波)的到達時間和功率值，并決定包含所檢測出的來波成分的頻帶(子頻帶)。
再有，對使通頻帶決定部6所決定的子頻帶通過的通頻帶進行控制，使得具有使基于延遲譜而檢測出的全部來波成分通過所需的且足夠的帶寬。
因此，通頻帶不限于一個，根據(jù)傳輸信道的狀況有可能會存在兩個以上通頻帶。通頻帶決定部6將包含來波成分的頻帶設(shè)為子頻帶，并根據(jù)后述的濾波器類別控制信息和偏移控制信息在頻率插入濾波器部4中設(shè)定使子頻帶通過的通頻帶。
[0024]另外，在分別使相鄰的子頻帶通過的濾波器之間的頻率特性中存在阻帶以外的重疊部分的情況下，通頻帶決定部6重新決定分別包含這些子頻帶的子頻帶。
再有，所謂阻帶以外的重疊部分相當(dāng)于濾波器之間的頻率特性中的通頻帶之間的重疊部分、通頻帶與過渡區(qū)的重疊部分和過渡區(qū)彼此的重疊部分這三個部分中的任意一個部分。在存在這種重疊部分的情況下，相同的來波成分在相鄰的濾波器中分別地通過，存在濾波器增益達不到所期望增益的可能性。在這種情況下，其結(jié)果是傳輸信道推算結(jié)果成為與實際傳輸信道不同的特性，解調(diào)信號的質(zhì)量變差。
因此，如果存在上述重疊部分，通頻帶決定部6就重新決定分別包含相鄰子頻帶的子頻帶。
[0025]均衡部7將傅里葉變換部I的輸出信號除以頻率插入濾波器部4的輸出信號，相對于每個副載波進行解調(diào)。從而，得到每個副載波的解調(diào)信號S2并向后級進行輸出。
[0026]再有，傅里葉變換部1、導(dǎo)頻載波提取部2、時間插入濾波器部3、頻率插入濾波器部
4、延遲譜檢測部5、通頻帶決定部6和均衡部7可以作為硬件電路來實現(xiàn)。另外，例如由微型計算機執(zhí)行寫入了本發(fā)明特有的處理的程序，從而上述結(jié)構(gòu)要素I?7也可以作為硬件和軟件相結(jié)合的具體單元來實現(xiàn)。
[0027]接著，對動作進行說明。
圖3是表示實施方式I所涉及的接收裝置的動作的流程圖。
首先，傅里葉變換部I在每個OFDM符號上對接收信號SI進行離散傅里葉變換(步驟
STl)o
接著，導(dǎo)頻載波提取部2從傅里葉變換部I的輸出信號中提取與接收信號中所包含的導(dǎo)頻載波對應(yīng)的信號并進行輸出(步驟ST2)。
時間插入濾波器部3基于導(dǎo)頻載波提取部3的輸出信號推算對于導(dǎo)頻載波的傳輸信道特性，并對每個副載波在時間方向上插入所推算出的傳輸信道特性(步驟ST3)。
接著，延遲譜檢測部5對時間插入濾波器部3的輸出信號進行逆離散傅里葉變換，并將通過該變換而得到的復(fù)信號的振幅的平方值作為延遲譜來進行輸出(步驟ST4)。
[0028]通頻帶決定部6基于延遲譜檢測部5的輸出信號來分別決定包含所檢測出的傳輸信道的來波成分的子頻帶，并在頻率插入濾波器部4中設(shè)定使所決定的子頻帶通過的通頻帶(步驟ST5)。
再有，在分別使相鄰子頻帶通過的濾波器之間的頻率特性中存在阻帶以外的重疊部分的情況下，通頻帶決定部6重新決定分別包含這些子頻帶的子頻帶。
[0029]頻率插入濾波器部4設(shè)定使通頻帶決定部6所決定的子頻帶通過的通頻帶，對時間插入濾波器部3的輸出信號進行頻帶限制，并在頻率方向上插入對于導(dǎo)頻載波的傳輸信道特性(步驟ST6)。
還利用頻率插入濾波器部4在頻率方向上插入由時間插入濾波器部3在時間方向上所插入的傳輸信道特性，并將全部副載波的傳輸信道特性推算結(jié)果輸出至均衡部7。
此后，均衡部7將傅里葉變換部I的輸出信號除以頻率插入濾波器部4的輸出信號來相對于每個副載波進行解調(diào)，并輸出每個副載波的解調(diào)信號S2(步驟ST7)。
[0030]接著，就實施方式I中的頻率插入濾波器部4的結(jié)構(gòu)和詳細(xì)動作進行說明。圖4是表示實施方式I中的頻率插入濾波器部的結(jié)構(gòu)的框圖，可以實現(xiàn)使最多三個子頻帶分別通過的三個帶通濾波器。如圖4所示，實施方式I中的頻率插入濾波器部4包括子頻帶濾波器部41a?41 C、濾波器系數(shù)生成部42a?42c和輸出加法部43。
[0031]子頻帶濾波器部41a是基于濾波器系數(shù)生成部42a所生成的濾波器系數(shù)來設(shè)定通頻帶并對時間插入濾波器部3的輸出信號進行頻帶限制的濾波器。同樣地，子頻帶濾波器部41b基于濾波器系數(shù)生成部42b所生成的濾波器系數(shù)來設(shè)定通頻帶，子頻帶濾波器部41c基于濾波器系數(shù)生成部42c所生成的濾波器系數(shù)來設(shè)定通頻帶，并分別對時間插入濾波器部3的輸出信號進行頻帶限制。再有，子頻帶濾波器部41a?41c是帶寬互不相同的濾波器。
[0032]濾波器系數(shù)生成部42a從通頻帶決定部6輸入濾波器類別控制信息a和偏移控制信息a，并生成基于偏移控制信息a來使基于濾波器類別控制信息a而選定的子頻帶濾波器的通頻帶發(fā)生頻率偏移的濾波器系數(shù)。該濾波器系數(shù)例如成為構(gòu)成如下帶通濾波器的濾波器系數(shù):即，對于包含延遲譜中延遲時間最短的第一個來波成分的子頻帶有效的帶通濾波器。
同樣地，濾波器系數(shù)生成部42b生成基于偏移控制信息b來使基于從通頻帶決定部6輸入的濾波器類別控制信息b而選定的子頻帶濾波器的通頻帶發(fā)生頻率偏移的濾波器系數(shù)。
例如，該濾波器系數(shù)成為構(gòu)成如下帶通濾波器的濾波器系數(shù):即，對于包含延遲時間第二短的第二個來波成分的子頻帶有效的帶通濾波器。
濾波器系數(shù)生成部42c生成基于偏移控制信息c來使基于從通頻帶決定部6輸入的濾波器類別控制信息c而選定的子頻帶濾波器的通頻帶發(fā)生頻率偏移的濾波器系數(shù)。
例如，該濾波器系數(shù)成為構(gòu)成如下帶通濾波器的濾波器系數(shù):即，對于延遲時間第三短的來波成分的子頻帶有效的帶通濾波器。
[0033]再有，圖4中示出了可以適應(yīng)于最多三個子頻帶的結(jié)構(gòu)，但是在一個或兩個子頻帶就足以使全部來波成分通過的情況下，生成濾波器系數(shù)，使得子頻帶濾波器部41a?41c中的一個或兩個子頻帶濾波器部成為有效。另外，利用輸出加法部43將子頻帶濾波器部41a?41c的輸出信號相加，并輸出至均衡部7。
[0034]接著，就頻率插入濾波器部4的通頻帶進行說明。
頻率插入濾波器部4是用于進行副載波的頻率方向的插入處理來取得對于全部副載波的傳輸信道特性的推算值的濾波器。
這里，用于推算傳輸信道特性的頻率插入濾波器部4需要具有使解調(diào)所需的來波成分全部通過的頻帶。
同時，在濾波器的通頻帶還包括不存在來波成分的頻帶的情況下，由于噪聲成分通過濾波器，因此，傳輸信道特性的推算精度下降，接收性能變差。這意味著優(yōu)選的是實現(xiàn)具有最低限的所需通頻帶的頻率插入濾波器部4。
[0035]例如，如圖5(a)的延遲譜所示，舉出了將由主波和延遲波組成的兩個來波成分進行傳輸?shù)膫鬏斝诺赖睦?。這里，橫軸表示來波成分的到達時間，縱軸表示其功率。在不對頻率插入濾波器的通頻帶進行控制的情況下，如圖5(b)所示，成為通頻帶中包含全部來波成分的低通濾波器。在這種情況下，雖然高頻成分被去除，但是除了來波成分以外還有熱噪聲等在整個信號頻帶上均勻分布的許多噪聲成分通過濾波器。
[0036]另一方面，如果能實現(xiàn)只使來波成分通過的濾波器，則如圖5(c)所示可以大幅抑制噪聲成分的通過。
在實際的傳輸信道中，如圖6(a)所示有存在多個來波成分的情況，另外，如圖6(b)所示也有發(fā)生因多個來波成分而產(chǎn)生的延遲擴展的情況。并且，在接收裝置邊移動邊接受信號的情況下，傳輸信道隨著接收裝置的移動而時刻變化，因此接收裝置也要相適應(yīng)地跟隨這樣的傳輸信道的變化。
[0037]實施方式I中的頻率插入濾波器部4包括具有不同帶寬的多個濾波器(子頻帶濾波器部)，根據(jù)實際的延遲譜從這些濾波器中選擇濾波器來使其通頻帶發(fā)生頻率偏移，從而僅使來波成分的部分頻帶即子頻帶通過。
與之相對，在專利文獻I中公開的現(xiàn)有的頻率插入濾波器中，如圖5(b)所示，構(gòu)成低通濾波器，使通頻帶包含來波成分中延遲時間最長的成分。因此，來波成分的延遲時間越長通頻帶越擴展，通頻帶內(nèi)的噪聲成分增多，不能得到充分的接收性能。
[0038]另外，專利文獻2通過多速率濾波器處理來僅將必要的信號成分的重構(gòu)以實現(xiàn)所希望的頻率特性，然而，使信號成分通過的通頻帶數(shù)會增加，因而接收裝置規(guī)模增大，信號處理變得復(fù)雜。
與之相對，實施方式I中設(shè)定如下通頻帶:從具有不同帶寬的多個濾波器(子頻帶濾波器部)中選擇與子頻帶的帶寬對應(yīng)的濾波器，并將所選的濾波器的通頻帶進行頻率偏移，只使來波成分通過。
因此，與專利文獻2相比，本發(fā)明能夠以非常簡易的結(jié)構(gòu)獲得所希望的頻率特性。
[0039]接著，用圖7說明頻率插入濾波器部4的濾波器系數(shù)生成部42a?42c的結(jié)構(gòu)和動作。如圖7所示，濾波器系數(shù)生成部42a?42c構(gòu)成為包括濾波器系數(shù)選擇部421和通頻帶偏移部422。
濾波器系數(shù)選擇部421從不同帶寬的低通濾波器即子頻帶濾波器部41a?41c中選擇基于濾波器類別控制信息而選出的子頻帶濾波器部的濾波器系數(shù)。也就是說，濾波器類別控制信息是表示從不同帶寬的子頻帶濾波器部41a?41c中選擇何種濾波器的信息。
例如，在濾波器系數(shù)生成部42a的濾波器系數(shù)選擇部421中，在輸入了選擇子頻帶濾波器部41a的濾波器類別控制信息a的情況下，選擇規(guī)定子頻帶濾波器部41a的帶寬等的濾波器系數(shù)并將其輸出至通頻帶偏移部422。
[0040]通頻帶偏移部422中，將基于濾波器類別控制信息而選出的子頻帶濾波器部的通頻帶變換成濾波器系數(shù)選擇部421所選出的濾波器系數(shù)，以基于偏移控制信息進行頻率偏移來使頻率特性成為所希望的通頻帶。
例如，對偏移控制信息設(shè)定將通頻帶的中心頻率對準(zhǔn)子頻帶中心而得的所希望子頻帶濾波器部的有關(guān)中心頻率。通頻帶偏移部422將濾波器系數(shù)選擇部421所選出的低通濾波器的濾波器系數(shù)、與使該低通濾波器的通頻帶以對偏移控制信息所設(shè)定的上述所希望的子頻帶濾波器部的中心頻率的程度發(fā)生頻率偏移的系數(shù)進行復(fù)數(shù)相乘。通過這種方式，來生成基于偏移控制信息來使基于濾波器類別控制信息而選出的子頻帶濾波器部的通頻帶發(fā)生頻率偏移的濾波器系數(shù)?；谠摓V波器系數(shù)，來構(gòu)成具有所希望的通頻帶的子頻帶濾波器部。
[0041 ]接著，就通頻帶決定部6的結(jié)構(gòu)和動作進行說明。
圖8是表示實施方式I中的通頻帶決定部的結(jié)構(gòu)的框圖。如圖8所示，通頻帶決定部6構(gòu)成為包括來波成分檢測部61、子頻帶臨時決定部62、濾波器類別控制部63和偏移控制部64。
[0042]來波成分檢測部61基于延遲譜來檢測是否存在來波成分及其到達時間差。關(guān)于是否存在來波成分，例如比較預(yù)定的閾值(以下，也稱為功率判定閾值)與延遲譜各成分的功率值，將大于閾值的成分判定為來波成分。就功率判定閾值而言，例如功率值以最大成分為基準(zhǔn)進行決定。在這種情況下，在每次延遲譜檢測部5的輸出信號即傳輸信道的延遲譜被更新時，對功率判定閾值進行變更。因此，能夠根據(jù)電波環(huán)境的變化來判斷是否存在來波成分。
[0043]到達時間差被作為由延遲譜檢測部5所執(zhí)行的逆離散傅里葉變換(以下，也稱為IFFT)的指數(shù)來表達。例如，在通過64點的IFFT來檢測延遲譜的情況下，在O到63的每個指數(shù)上得到IFFT結(jié)果。該指數(shù)的差異與來波成分的到達時間之差成正比
[0044]子頻帶臨時決定部62決定包含由來波成分檢測部61所檢測出的來波成分的子頻帶。這里，就子頻帶決定處理作具體說明。圖9(a)是延遲譜檢測部5所檢測出的延遲譜的例子。另外，假設(shè)頻率插入濾波器部4能實現(xiàn)使最多三個子頻帶分別通過的三個帶通濾波器。與此同時，來波成分檢測部61也構(gòu)成為可以檢測最多三個子頻帶。
[0045]來波成分檢測部61對圖9(a)所示的延遲譜檢測結(jié)果與功率判定閾值進行比較，將是否存在來波成分作為二進制信息來輸出至子頻帶臨時決定部62。
如圖9(b)所示，子頻帶臨時決定部62基于從來波成分檢測部61輸入的上述信息，判斷為在IFFT指數(shù)為從4到16的區(qū)間Tl、從40到43的區(qū)間T2、從59到63的區(qū)間T3中分別存在來波成分，決定三個部分頻帶即子頻帶a、子頻帶b、子頻帶c并進行存儲。例如，對如圖10 (a)所示的子頻帶a?c的子頻帶名稱和與它們分別對應(yīng)的通頻帶的IFFT指數(shù)進行存儲。
[0046]在濾波器類別控制部63中，生成濾波器類別控制信息，該濾波器類別控制信息選擇帶寬可通過由子頻帶臨時決定部62所決定的子頻帶的濾波器。
在實施方式I中，頻率插入濾波器部4包括通頻帶寬度不同的多個低通濾波器(圖4中的子頻帶濾波器部41a?41c)，這些低通濾波器成為用于使子頻帶通過的候選子頻帶濾波器。
另外，在濾波器類別控制部63中設(shè)定有將頻率插入濾波器部4所具備的全部低通濾波器的識別信息與其通頻帶寬度相對應(yīng)的表格數(shù)據(jù)。
圖10(b)示出該表格數(shù)據(jù)的一個示例。圖10(b)中以IFFT指數(shù)寬度來表示通頻帶寬度。
[0047]現(xiàn)具體說明濾波器類別控制信息的生成，濾波器類別控制部63參照上述表格數(shù)據(jù)，從具有子頻帶帶寬以上的通頻帶寬度的候選子頻帶濾波器中判別出通頻帶寬度最窄的候選子頻帶濾波器，并生成用于選擇該候選子頻帶濾波器的濾波器類別控制信息。
優(yōu)選為此時子頻帶濾波器的通頻帶的中心頻率對準(zhǔn)子頻帶的大致中心的頻率，但是并不以此為限。
[0048]再有，濾波器類別控制部63按每個子頻帶選擇子頻帶濾波器，但是不同的子頻帶也可以選擇相同的子頻帶濾波器。
例如，在圖9 (b)的情況下，最先的來波成分包含于IFFT指數(shù)從4到16的區(qū)間Tl的子頻帶a中，子頻帶a的IFFT指數(shù)寬度為12。因此，參照圖10(b)的表格數(shù)據(jù)，從具有子頻帶a的帶寬以上的候選子頻帶濾波器(子頻帶濾波器C、D)中選擇通頻帶寬度最窄的候選子頻帶濾波器即子頻帶濾波器C。
[0049]另外，圖9(b)中接著到達的來波成分包含于IFFT指數(shù)從40到43的區(qū)間T2的子頻帶b中，子頻帶b的IFFT指數(shù)寬度為3。因此，參照圖1O (b)的表格數(shù)據(jù)從具有子頻帶b的帶寬以上的通頻帶寬度的候選子頻帶濾波器(子頻帶濾波器A?D)中選擇通頻帶寬度最窄的候選子頻帶濾波器即子頻帶濾波器A。
[0050]同樣地，圖9(b)中延遲時間最長的來波成分包含于IFFT指數(shù)從59到63的區(qū)間T3的子頻帶c中，子頻帶c的IFFT指數(shù)寬度為4。因此，參照圖10(b)的表格數(shù)據(jù)從具有子頻帶c的帶寬以上的通頻帶寬度的候選子頻帶濾波器(子頻帶濾波器A?D)中選擇通頻帶寬度最窄的候選子頻帶濾波器即子頻帶濾波器A。圖10(c)示出這些判定結(jié)果。
[0051]偏移控制部64生成偏移控制信息，所述偏移控制信息使基于濾波器類別控制信息而選出的子頻帶濾波器的通頻帶對準(zhǔn)子頻帶而發(fā)生頻率偏移。
具體而言，為了將低通濾波器即子頻帶濾波器改變成使子頻帶通過的帶通濾波器，判定使該低通濾波器的通頻帶發(fā)生頻率偏移的偏移量，對每個子頻帶生成并輸出偏移控制信息，所述偏移控制信息對以判定結(jié)果的偏移量來進行了頻率偏移時的中心頻率進行設(shè)定。再有，偏移量可以用IFFT指數(shù)表示。
[0052 ]例如，由于區(qū)間TI的子頻帶a為IFFT指數(shù)從4到16，因此其中心的IFFT指數(shù)為1。也就是說，如果將子頻帶濾波器C的通頻帶的IFFT指數(shù)從O頻率偏移到10，則子頻帶濾波器C的通頻帶的中心頻率與子頻帶a的中心相一致。因此，通頻帶偏移量(IFFT指數(shù))為10。
[0053]同樣地，區(qū)間T2的子頻帶b為IFFT指數(shù)從40到43，其中心的IFFT指數(shù)為41。也就是說，如果將子頻帶濾波器A的通頻帶的IFFT指數(shù)從O頻率偏移到41，則子頻帶濾波器C的通頻帶的中心頻率與子頻帶b的中心相一致。因此，通頻帶偏移量(IFFT指數(shù))為41。
[0054]區(qū)間T3的子頻帶c也是IFFT指數(shù)從59到63，因此其中心的IFFT指數(shù)為61。也就是說，如果將子頻帶濾波器A的通頻帶頻率的IFFT指數(shù)從O頻率偏移到61，則子頻帶濾波器A的通頻帶的中心頻率與子頻帶c的中心相一致。因此，通頻帶偏移量(IFFT指數(shù))為61。這些判定結(jié)果匯總示于圖10(d)。
[0055]另外，濾波器類別控制部63基于由子頻帶臨時決定部62所決定的使子頻帶通過的子頻帶濾波器的通頻帶寬度、以及跟使與其相鄰的子頻帶通過的子頻帶濾波器之間的頻率距離，來判定這些子頻帶濾波器之間的頻率特性中是否存在阻帶以外的重疊部分。如果不存在該重疊部分，則濾波器類別控制部63照樣采用由子頻帶臨時決定部62所決定的子頻帶，如果存在上述重疊部分，則重新決定分別包含相鄰子頻帶的子頻帶并生成濾波器類別控制信息，所述濾波器類別控制信息選擇帶寬可通過該子頻帶的低通濾波器。
[0056]在相鄰子頻帶的間隔窄的情況下，作為選擇了最適于使各子頻帶通過的子頻帶濾波器的結(jié)果，在子頻帶濾波器之間的頻率特性中產(chǎn)生阻帶以外的重疊部分。在圖11所示的例中，在使來波I通過的子頻帶濾波器BFl與使來波2通過的子頻帶濾波器BF2之間存在通頻帶與過渡區(qū)之間的重疊部分，這些重疊部分中殘留有來波成分S12、S21。
[0057]如果存在高頻側(cè)的與過渡區(qū)的重疊部分，則應(yīng)在子頻帶濾波器BF2中通過的來波2的成分S12也在子頻帶濾波器BFl中通過，如果存在低域側(cè)的與過渡區(qū)的重疊部分，則應(yīng)在子頻帶濾波器BFl中通過的來波I的成分S21也在子頻帶濾波器BF2中通過。在這種情況下，頻率插入濾波器部4的輸出中，與所希望的信號電平相比高出了殘留在重疊部分中的來波成分的那部分，不能得到正確的傳輸信道的推算結(jié)果。在通頻帶彼此之間存在重疊部分時或在過渡區(qū)彼此之間存在重疊部分時也可能發(fā)生這種問題。
[0058]因此，在本發(fā)明中，在分別使相鄰子頻帶通過的子頻帶濾波器之間的頻率特性中存在阻帶以外的重疊部分的情況下，重新決定子頻帶，使得這些子頻帶成為一個子頻帶。
這里，以決定例如圖12(a)所示的子頻帶的情況為例來對子頻帶臨時決定部62作具體說明。在輸入了圖12(a)的結(jié)果時，濾波器類別控制部63參照圖10(b)的表格數(shù)據(jù)來選擇最合適的子頻帶濾波器。圖12(a)中的子頻帶a為通頻帶的IFFT指數(shù)從4到16的區(qū)間，其IFFT指數(shù)寬度為12，因此選擇圖10(b)的子頻帶濾波器C。另一方面，子頻帶b、c的IFFT指數(shù)寬度為2，因此選擇通頻帶的IFFT指數(shù)寬度為5的子頻帶濾波器A。
[0059]在用子頻帶濾波器(低通濾波器)構(gòu)成使子頻帶通過所希望的帶通濾波器時，使子頻帶濾波器的通頻帶的中心頻率對準(zhǔn)子頻帶的中心位置。
例如，子頻帶b以IFFT指數(shù)42為中心，若使子頻帶濾波器A的通頻帶的中心頻率對準(zhǔn)該中心，則使子頻帶b通過的子頻帶濾波器A的通頻帶成為IFFT指數(shù)從40到44的區(qū)間。
另外，子頻帶c以IFFT指數(shù)46為中心，若使子頻帶濾波器A的通頻帶的中心頻率對準(zhǔn)該中心，則使子頻帶c通過的子頻帶濾波器A的通頻帶成為IFFT指數(shù)從44到48的區(qū)間。
因此，在IFFT指數(shù)44處兩個濾波器的通頻帶相重合。
[0060]在這種情況下，如圖12(b)所示，濾波器類別控制部63重新決定子頻帶。也就是說，通過重新決定包含子頻帶c的子頻帶b，將子頻帶b設(shè)為IFFT指數(shù)從41到47的區(qū)間，并將子頻帶c設(shè)為不用。此后，新的子頻帶b的IFFT指數(shù)寬度為6，因此濾波器類別控制部63參照圖10(b)的表格數(shù)據(jù)來重新選擇子頻帶濾波器B。
[0061 ]新的子頻帶b的IFFT指數(shù)從41到47，因此其中心的IFFT指數(shù)為44。也就是說，若將子頻帶濾波器B的通頻帶進行IFFT指數(shù)從O到10的頻率偏移，則子頻帶濾波器B的通頻帶的中心頻率與新的子頻帶b的中心一致。因此，偏移控制部64判定通頻帶偏移量(IFFT指數(shù))為44。圖12(d)示出了該判定結(jié)果。
[0062]如上所述，根據(jù)本實施方式I，可以實現(xiàn)僅將通頻帶決定部6所決定的子頻帶的通頻帶設(shè)定到頻率插入濾波器部4中的簡易結(jié)構(gòu)。
另外，由于對每個子頻帶構(gòu)成子頻帶濾波器，因此能夠準(zhǔn)確地抑制傳輸信道的噪聲成分從而提高接收性能。
并且，在分別使相鄰的子頻帶通過的子頻帶濾波器之間的頻率特性中存在阻帶以外的重疊部分的情況下，決定分別包含這些子頻帶的子頻帶，因此，重疊部分中的來波成分不會被重復(fù)檢測，能使接收性能提高。
[0063]另外，根據(jù)本實施方式I，頻率插入濾波器部4包括具有不同帶寬的子頻帶濾波器部41a?41c，通頻帶決定部6從子頻帶濾波器部41a?41c中選擇使子頻帶通過的濾波器，并設(shè)定其通頻帶。通過這樣采用上述結(jié)構(gòu)，與專利文獻2相比能夠以極為簡易的結(jié)構(gòu)來獲得所希望的頻率特性。
[0064]并且，根據(jù)本實施方式1，通過將子頻帶濾波器的通頻帶的中心頻率對準(zhǔn)子頻帶的中心，可以使來波成分準(zhǔn)確通過。
[0065]實施方式2
圖13是表示本發(fā)明實施方式2中的頻率插入濾波器部的結(jié)構(gòu)的框圖，能實現(xiàn)使最多三個子頻帶分別通過的三個帶通濾波器。如圖13所示，頻率插入濾波器部4A構(gòu)成為包括濾波器系數(shù)生成部42a?42c、濾波器處理部44和濾波器系數(shù)加法部45。
再有，在圖13中，對與圖4相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同標(biāo)號，其說明從略。
[0066]濾波器處理部44是基于由濾波器系數(shù)加法部45進行相加的濾波器系數(shù)來設(shè)定通頻帶并對時間插入濾波器部3的輸出信號進行頻帶限制的濾波器。
濾波器系數(shù)加法部45將濾波器系數(shù)生成部42a?42c所生成的濾波器系數(shù)相加。具體而言，將對濾波器系數(shù)生成部42a?42c所輸出的各濾波器系數(shù)按每個濾波器抽頭系數(shù)來進行相加并進行輸出。濾波器系數(shù)加法部45的輸出成為使所希望的子頻帶信號成分通過并抑制了噪聲成分的傳輸信道推算值。
[0067]如上所述，根據(jù)本實施方式2，頻率插入濾波器部4A包括:濾波器系數(shù)生成部42a?42c，該濾波器系數(shù)生成部42a?42c生成基于偏移控制信息來使基于濾波器類別控制信息而選出的濾波器的通頻帶發(fā)生頻率偏移的濾波器系數(shù);濾波器系數(shù)加法部45，該濾波器系數(shù)加法部45將濾波器系數(shù)生成部42a?42c所生成的濾波器系數(shù)相加；以及濾波器處理部44，該濾波器處理部44基于由濾波器系數(shù)加法部45進行相加后的濾波器系數(shù)來設(shè)定通頻帶，對時間插入濾波器部3的輸出信號進行頻帶限制并將其輸出至均衡部7。通過采用上述結(jié)構(gòu)，能獲得與實施方式I中的頻率插入濾波器部4同樣的功能，并且，與其結(jié)構(gòu)相比能降低電路規(guī)?；蜻\算量。
[0068]再有，本發(fā)明可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)將各實施方式自由組合，或者對各實施方式的任意的結(jié)構(gòu)要素進行變形，或者在各實施方式中省略任意的結(jié)構(gòu)要素。
工業(yè)上的實用性
[0069]本發(fā)明所涉及的接收裝置能夠以簡易的結(jié)構(gòu)準(zhǔn)確地抑制傳輸信道的噪聲成分并提高接收性能，因此，適合應(yīng)用于例如用OFDM方式接收地面數(shù)字廣播的車載用接收機。
標(biāo)號說明
[0070]I傅里葉變換部 2導(dǎo)頻載波提取部
3時間插入濾波器部
4、4A頻率插入濾波器部 5延遲譜檢測部 6通頻帶決定部 7均衡部
41a?41c子頻帶濾波器部42a?42c濾波器系數(shù)生成部43輸出加法部44濾波器處理部45濾波器系數(shù)加法部61來波成分檢測部62子頻帶臨時決定部63濾波器類別控制部64偏移控制部421濾波器系數(shù)選擇部422通頻帶偏移部
【主權(quán)項】
1.一種接收裝置，所述接收裝置接收在時間方向和頻率方向上分配了已知的導(dǎo)頻載波的OFDM信號，其特征在于，包括: 傅里葉變換部，該傅里葉變換部在每個OFDM符號上對接收信號進行離散傅里葉變換，并進行輸出； 導(dǎo)頻載波提取部，該導(dǎo)頻載波提取部從所述傅里葉變換部的輸出信號中提取與所述導(dǎo)頻載波對應(yīng)的信號，并進行輸出； 時間插入濾波器部，該時間插入濾波器部在時間方向上插入基于所述導(dǎo)頻載波提取部的輸出信號而推算出的、對于所述導(dǎo)頻載波的傳輸信道特性，并進行輸出； 延遲譜檢測部，該延遲譜檢測部從所述時間插入濾波器部的輸出信號中檢測出傳輸信道的延遲譜，并進行輸出； 通頻帶決定部，該通頻帶決定部基于所述延遲譜檢測部的輸出信號來檢測出所述傳輸信道的來波成分并決定包含該來波成分的子頻帶，并且，在分別使相鄰的所述子頻帶通過的濾波器之間的頻率特性中存在阻帶以外的重疊部分的情況下，決定分別包含各個子頻帶的子頻帶； 頻率插入濾波器部，該頻率插入濾波器部設(shè)定使所述通頻帶決定部所決定的所述子頻帶通過的通頻帶，對所述時間插入濾波器部的輸出信號進行頻帶限制，并在頻率方向上插入對于所述導(dǎo)頻載波的傳輸信道特性；以及 均衡部，該均衡部將所述傅里葉變換部的輸出信號除以所述頻率插入濾波器部的輸出信號，并相對于每個副載波進行解調(diào)。2.如權(quán)利要求1所述的接收裝置，其特征在于， 所述通頻帶決定部包括: 來波成分檢測部，該來波成分檢測部基于所述延遲譜檢測部的輸出信號來檢測是否存在所述來波成分及其到達時間差； 子頻帶臨時決定部，該子頻帶臨時決定部決定包含所述來波成分檢測部所檢測到的來波成分的子頻帶； 濾波器類別控制部，該濾波器類別控制部生成用于選擇具有以下帶寬的濾波器的濾波器類別控制信息，即，可使所述子頻帶臨時決定部所決定的所述子頻帶通過的帶寬，并且，在分別使相鄰的所述子頻帶通過的所述濾波器之間的頻率特性中存在阻帶以外的重疊部分的情況下，生成用于選擇具有以下帶寬的濾波器的濾波器類別控制信息，即，可使分別包含各個子頻帶的子頻帶通過的帶寬；以及 偏移控制部，該偏移控制部生成偏移控制信息，所述偏移控制信息使基于所述濾波器類別控制信息而選擇的濾波器的通頻帶對準(zhǔn)所述子頻帶來進行頻率偏移， 所述頻率插入濾波器部基于所述濾波器類別控制信息和所述偏移控制信息來設(shè)定使所述子頻帶通過的通頻帶。3.如權(quán)利要求2所述的接收裝置，其特征在于， 所述頻率插入濾波器部包括: 多個濾波器，該多個濾波器具有不同帶寬； 濾波器系數(shù)生成部，該濾波器系數(shù)生成部生成濾波器系數(shù)，所述濾波器系數(shù)使基于所述濾波器類別控制信息而選擇的濾波器的通頻帶基于所述偏移控制信息來進行頻率偏移；以及 輸出加法部，該輸出加法部將用所述多個濾波器中的、基于所述濾波器系數(shù)而設(shè)定了通頻帶的濾波器來對所述時間插入濾波器部的輸出信號進行了頻帶限制后的結(jié)果相加，并將相加后的結(jié)果輸出至所述均衡部。4.如權(quán)利要求2所述的接收裝置，其特征在于， 所述頻率插入濾波器部包括: 多個濾波器系數(shù)生成部，該多個濾波器系數(shù)生成部生成濾波器系數(shù)，所述濾波器系數(shù)使基于所述濾波器類別控制信息而選擇的濾波器的通頻帶基于所述偏移控制信息來進行頻率偏移； 濾波器系數(shù)加法部，該濾波器系數(shù)加法部將所述多個濾波器系數(shù)生成部所生成的濾波器系數(shù)相加；以及 濾波器，該濾波器基于由所述濾波器系數(shù)加法部進行相加后的濾波器系數(shù)來設(shè)定通頻帶，對所述時間插入濾波器部的輸出信號進行頻帶限制，并將其輸出至所述均衡部。5.如權(quán)利要求2所述的接收裝置，其特征在于， 偏移控制部生成使基于所述濾波器類別控制信息而選擇的濾波器的通頻帶的中心頻率對準(zhǔn)所述子頻帶的中心的信息，以作為所述偏移控制信息。6.一種接收方法，所述接收方法接收在時間方向和頻率方向上分配了已知的導(dǎo)頻載波的OFDM信號，其特征在于，包括如下步驟: 傅里葉變換部在每個OFDM符號上對接收信號進行離散傅里葉變換，并進行輸出； 導(dǎo)頻載波提取部從所述傅里葉變換部的輸出信號中提取與所述導(dǎo)頻載波對應(yīng)的信號，并進行輸出； 時間插入濾波器部在時間方向上插入基于所述導(dǎo)頻載波提取部的輸出信號而推算出的、對于所述導(dǎo)頻載波的傳輸信道特性，并進行輸出； 延遲譜檢測部從所述時間插入濾波器部的輸出信號中檢測出傳輸信道的延遲譜，并進行輸出； 通頻帶決定部基于所述延遲譜檢測部的輸出信號來檢測所述傳輸信道的來波成分并決定包含該來波成分的子頻帶，并且，在分別使相鄰的所述子頻帶通過的濾波器之間的頻率特性中存在阻帶以外的重疊部分的情況下，決定分別包含各個子頻帶的子頻帶； 頻率插入濾波器部設(shè)定使所述通頻帶決定部所決定的所述子頻帶通過的通頻帶，對所述時間插入濾波器部的輸出信號進行頻帶限制，并在頻率方向上插入對于所述導(dǎo)頻載波的傳輸信道特性；以及 均衡部將所述傅里葉變換部的輸出信號除以所述頻率插入濾波器部的輸出信號，并相對于每個副載波進行解調(diào)。
【文檔編號】H04J11/00GK105917604SQ201480073453
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年1月17日
【發(fā)明人】井戶純, 村田聰
【申請人】三菱電機株式會社