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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung
und insbesondere eine OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung,
die eine Symbolsynchronisation und eine Trägersynchronisation aus Informationssignalen
erhält.
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Mit
der Digitalisierung bei der Rundfunk- oder Mobilfunk-Kommunikation ist
in den letzten Jahren ein digitales Modulationssystem entwickelt
worden. Insbesondere ist bei der Mobilfunkkommunikation eine orthogonale
Frequenzmultiplex(die hierin nachfolgend OFDM (= orthogonal frequency
division multiplex) genannt wird)-Modulation, die eine Mehrwegeinterferenz
aushalten kann, zur Annahme untersucht worden. Die OFDM-Modulation
ist ein System zum Verteilen gesendeter digitaler Daten in mehreren
Trägern
(die hierin nachfolgend Hilfsträger
genannt werden), die wechselseitig orthogonal sind, und zum Modulieren
von allen von ihnen. Die OFDM hat solche Vorteile, dass ein Frequenznutzungsfaktor hoch
ist und sie kaum eine Störung
zu anderen zuführt,
zusätzlich
zu einem Merkmal, dass sie kaum der Wirkung einer Mehrwegepfadinterferenz
unterzogen wird.
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1 ist
ein Blockdiagramm, das einen herkömmlichen OFDM-Modulator/Demodulator
zeigt.
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Gesendete
Daten, die über
einen Eingangsanschluss 1 eingegeben werden, sind beispielsweise ein
QPSK-moduliertes oder ein QAM-moduliertes Signal. Die gesendeten
Daten werden zu einem Seriell/Parallel-Wandler 3 eines
OFDM-Modulators 2 zugeführt,
wo die Daten in parallele Daten niedriger Geschwindigkeit mit mehreren
Symbolen umgewandelt werden. Die Anzahl von Symbolen pro parallelen
Daten stimmt mit der Anzahl von Hilfsträgern überein. Eine Schaltung 4 für eine inverse
schnelle Fouriertransformation (die hierin nachfolgend IFFT genannt wird)
moduliert parallele mehrere Hunderte bis zu mehreren Tausenden von
wechselseitig orthogonalen Hilfsträgern durch parallele Daten.
Die Anzahl von Hilfsträgern
wird gemäß der Anzahl
von Nutzungsstellen der IFFT-Schaltung 4 eingestellt. Die gesendeten
Daten, die durch die IFFT-Schaltung 4 einer OFDM-Modulation
unterzogen worden sind, werden zu einem Parallel/Seriell-Wandler 5 zugeführt, wo
sie in serielle Daten umgewandelt und zu einer Schutzperiodenaddiererschaltung 6 zugeführt werden.
Die Schutzperiodenaddiererschaltung 6 addiert eine Schutzperiode
zu den seriellen Daten, um die Mehrwegeinterferenz zu verhindern,
und gibt die Daten zu einer Übertragungsleitung
(nicht gezeigt) aus.
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2 ist
ein typisches Wellenformdiagramm, das die übertragenen Daten zeigt, zu
denen einen Schutzperiode addiert bzw. hinzugefügt ist.
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Da
die übertragenen
Daten moduliert werden, nachdem sie im OFDM-Modulationssystem in mehrere
Hunderte oder Tausende von Hilfsträgern verteilt sind, wird eine
Modulationssymbolrate von Hilfsträgern extrem niedrig und wird
die Periode pro einem Symbol extrem lang. Aufgrund dieses Merkmals
werden die übertragenen
Daten kaum der Wirkung einer Verzögerungszeit durch Reflexionswellen ausgesetzt.
Weiterhin kann die Wirkung einer Mehrwegeinterferenz effektiv entfernt
werden, wenn eine Schutzperiode vor der verfügbaren Symbolperiode eingestellt
wird. Eine Schutzperiodenaddiererschaltung 6 stellt eine
Schutzperiode zur Verfügung,
die eine letztere Hälfte
der verfügbaren
Symbolperiode ist, die zyklisch kopiert wird, wie es in 2 gezeigt ist.
Wenn die Verzögerungszeit
einer Mehrwegeinterferenz innerhalb der Schutzperiode ist, ist es
möglich, eine
Zwischensymbolinterferenz durch verzögerte benachbarte Symbole durch
Demodulieren des Signals der verfügbaren Symbolperiode nur zu
der Zeit einer Demodulation zu verhindern.
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Andererseits
werden in der OFDM-Demodulationsschaltung 7 von einer Übertragungsleitung (nicht
gezeigt) empfangene Daten zu einer Schutzperioden-Entfernungsschaltung 8 zugeführt. Die Schutzperioden-Entfernungsschaltung 8 extrahiert Signale
in der verfügbaren
Symbolperiode von den empfangenen Daten und führt sie zu einem Seriell/Parallel-Wandler 9 zu.
Der Seriell/Parallel-Wandler 9 wandelt serielle Daten in
parallele Daten für
jeden Hilfsträger
um und gibt sie zu einer Schaltung 10 für eine schnelle Fouriertransformation
(die hierin nachfolgend FFT genannt wird) aus. Die FFT-Schaltung 10 demoduliert
Hilfsträger
durch die FFT-Operation. Das von der FFT-Schaltung 10 ausgegebene demodulierte
Signal wird durch einen Parallel/Seriell-Wandler 11 in
serielle Daten umgewandelt und wird als empfangene Daten ausgegeben.
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Übrigens
ist es dafür,
dass die FFT-Schaltung 10 die genaue Demodulation ausführt, nötig, eine
Zeitsynchronisation (die hierin nachfolgend Symbolsynchronisation
genannt wird) der verfügbaren
Symbolperiode zu erhalten. Weiterhin ist es deshalb, da Übertragungsdaten übertragen
werden, nachdem sie orthogonal moduliert sind, auch nötig, eine
Trägersynchronisation
bei einem Empfängerabschnitt
für die
richtige orthogonale Demodulation zu erhalten. Da die OFDM-modulierte Welle
eine Wellenform gleich einen Zufallsrauschen ist, wie es in 2 gezeigt
ist, ist es schwierig, die Symbolsynchronisation und die Trägersynchronisation
basierend auf der OFDM-modulierten Welle zu erhalten.
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Somit
wird bei einer herkömmlichen
OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung
ein Referenzsignal separat hinzugefügt, um die Symbolsynchronisation
zu erreichen, wie es in CCIR Rec. 774 beschrieben ist. 3 ist
ein erklärendes
Diagramm zum Erklären
eines derartigen herkömmlichen
Symbolsynchronisationsverfahrens.
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Wie
es oben beschrieben ist, ist eine Schutzperiode zu den übertragenen
Daten hinzugefügt
worden. Das bedeutet, dass, wie es in 3 gezeigt
ist, übertragene
Daten von einem Symbol die verfügbare Symbolperiode
S und die Schutzperiode G haben. Weiterhin wird eine Nicht-Signal-Periode
(die hierin nachfolgend Nullsymbolperiode genannt wird) für eine Symbolsynchronisation
für alle
mehrere Zehnfache von Symbolperioden hinzugefügt. Durch Erfassen der in übertragenen
Daten enthaltenen Nullsymbolperiode ist es möglich, die Symbolsynchronisation bei
dem Demodulatorabschnitt zu erhalten. Das bedeutet, dass die verfügbare Symbolperiodenzeitgabe durch
Erfassen einer Demarkationszeit zwischen der Nullsymbolperiode und
der Schutzperiode aus einer Hüllkurve
für eine
modulierte Welle basierend auf der erfassten Zeitgabe erhalten wird.
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4 ist
eine Kurve zum Erklären
eines Trägersynchronisationsverfahrens
einer weiteren herkömmlichen
OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung, das in "Summary of OFDM Experiments
done by the ARTC" beschrieben
ist. In 4 ist eine Frequenz über der
X-Achse ausgedruckt und ist eine Amplitude eines Spektrums über der
Y-Achse ausgedruckt und das zentrale Frequenzband zeigt durch übertragene
Daten modulierte Hilfsträger
an. Hilfsträger
auf beiden Seiten des Frequenzbandes sind nicht moduliert und werden
als Pilotträger 15 und 16 verwendet.
Beim Demodulatorabschnitt wird die Trägersynchronisation durch Erfassen
der Pilotträger
erreicht.
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Jedoch
können
bei einem Verfahren zum Ausführen
der Symbolsynchronisation basierend auf Nullsymbolen, die zyklisch übertragen
werden, Nullsymbole gestört
und fehlerhaft erfasst werden. Somit gab es ein derartiges Problem,
dass in diesem Fall die normale Demodulationsoperation für eine lange Zeit
nicht ausgeführt
wurde, bis ein nächstes
Nullsymbol erfasst wurde. Wenn Nullsymbole häufig gesendet werden, um das
Problem zu lösen,
fällt die Übertragungseffizienz
ab. Weiterhin kann bei einem Verfahren zum Ausführen der Trägersynchronisation unter Verwendung
von Pilotträgern
die Trägersynchronisation
nicht erreicht werden, wenn Pilotträger gestört sind.
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In
einem Fall einer herkömmlichen
OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung,
wie sie oben beschrieben ist, gab es ein derartiges Problem, dass
die normale Demodulationsoperation nicht ausgeführt werden kann, da keine Symbolsynchronisation
erreicht wird, wenn ein zu den übertragenen
Daten hinzugefügtes
Nullsymbol gestört
ist. Zusätzlich
gab es auch ein derartiges Problem, dass keine Trägersynchronisation
erreicht wird, wenn Pilotträger
gestört
sind.
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WO
92/10043 und
EP 0 453,203 sind
beides Beispiele von OFDM-Systemen,
die die Verwendung von Pilotsignalen zum Synchronisieren eines OFDM-Demodulators
erfordern.
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Es
ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung
zur Verfügung
zu stellen, die die Symbolsynchronisation und die Trägersynchronisation aus
nur übertragenen
Informationssignalen ausführen
kann.
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Zum
Erreichen der obigen Aufgabe enthält eine OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung
gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Empfangsschaltung zum Empfangen
einer orthogonalen modulierten Welle eines einem orthogonalen Frequenzmultiplex
(OFDM = orthogonal frequency division multiplex) unterzogenen modulierten Signals
mit einer verfügbaren
Symbolperiode und einer Schutzperiode in einer Wellenform, die mit
einem Teil der verfügbaren
Symbolperiode übereinstimmt, eine
Orthogonalachsen-Demodulationsschaltung zum
Demodulieren eines Gleichphasenachsen-Erfassungssignals und eines
Orthogonalachsen-Erfassungssignals durch eine orthogonale Erfassung
für die
OFDM-modulierte Welle von der Empfangsschaltung, eine erste Verzögerungsschaltung
zum Verzögern
des Gleichphasenachsen-Erfassungssignals um die verfügbare Symbolperiode,
eine zweite Verzögerungsschaltung
zum Verzögern
des Orthogonalachsen-Erfassungssignals um die verfügbare Symbolperiode,
eine Korrelations-Berechnungsschaltung
zum Berechnen von Koeffizienten der Korrelationen des Gleichphasenachsen-Erfassungssignals
und des Orthogonalachsen-Erfassungssignals von der Orthogonal-Demodulationsschaltung
mit der Ausgabe der ersten oder der zweiten Verzögerungsschaltung, eine Schutzzeit-Erfassungsschaltung
zum Erfassen einer Zeit der Schutzperiode in den Demodulationsausgaben
von der Orthogonal-Demodulationsschaltung,
wobei die Schutzzeiteinrichtung ein Zeitsignal bzw. Zeitgabesignal
erzeugt, und eine OFDM-Signal-Demodulationsschaltung,
die eine Schutzperioden-Entfernungseinrichtung
zum Entfernen einer Schutzperiode in Reaktion auf das Zeitgabesignal
von der Schutzzeit-Erfassungseinrichtung aufweist,
um dadurch das OFDM-modulierte
Signal durch Extrahieren des Signals für eine verfügbare Symbolperiode nur von
der demodulierten Ausgabe der Orthogonal-Demodulationsschaltung
unter Verwendung des Zeitgabesignals zu demodulieren.
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Weiterhin
enthält
eine OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung
gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Empfangsschaltung
zum Empfangen einer orthogonalen modulierten Welle eines einem orthogonal
Frequenzmultiplex (OFDM = orthogonal frequency division multiplex)
unterzogenen modulierten Signals mit einer verfügbaren Symbolperiode und einer
Schutzperiode in einer Wellenform, die mit einem Teil der verfügbaren Symbolperiode übereinstimmt,
eine Orthogonalachsen-Demodulationsschaltung zum Demodulieren eines
Gleichphasenachsen-Erfassungssignals und eines Orthogonalachsen-Erfassungssignals
durch eine orthogonale Erfassung für die OFDM-modulierte Welle
von der Empfangseinrichtung, eine erste Verzögerungsschaltung zum Verzögern des
Gleichphasenachsen-Erfassungssignals um die verfügbare Symbolperiode, eine zweite
Verzögerungsschaltung zum
Verzögern
des Orthogonalachsen-Erfassungssignals um die verfügbare Symbolperiode,
eine Korrelations-Berechnungsschaltung
zum Berechnen von Koeffizienten der Korrelationen des Gleichphasenachsen-Erfassungssignals
und des Orthogonalachsen-Erfassungssignals von der Orthogonal-Demodulationsschaltung
mit der Ausgabe der ersten oder der zweiten Verzögerungsschaltung, eine OFDM-Signal-Demodulationsschaltung
zum Demodulieren des OFDM-modulierten Signals durch Extrahieren
des Signals für
eine verfügbare
Symbolperiode nur von der demodulierten Ausgabe der Orthogonal-Demodulationsschaltung,
eine Frequenzabweichungs-Erfassungsschaltung
zum Erfassen einer Frequenzabweichung der Orthogonal-Demodulationsschaltung basierend
auf dem Korrelationskoeffizienten von der Korrelations-Berechnungsschaltung
und eine Erfassungsfrequenz-Steuerschaltung
zum Steuern einer Erfassungsfrequenz der Orthogonal-Demodulationsschaltung
basierend auf der Erfassungsfrequenzabweichung.
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Bei
der OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung gemäß der vorliegenden
Erfindung sind, da die Schutzperiode des einer orthogonalen Frequenzmultiplexmodulation
unterzogenen Signals identisch zu einem Teil des Signals für eine verfügbare Symbolperiode
ist, wenn Verzögerungsbeträge der ersten
und der zweiten Verzögerungseinrichtung basierend
auf der verfügbaren
Symbolperiode eingestellt werden, das Gleichphasenachsen-Erfassungssignal
und das Orthogonalachsen-Erfassungssignal von
der Orthogonal-Demodulationseinrichtung jeweils zu den Ausgaben
der ersten und der zweiten Verzögerungseinrichtung
korreliert, wenn eine erfasste Frequenz richtig ist. Weiterhin sind
selbst dann, wenn die erfasste Frequenz abgewichen ist, das Gleichphasenachsen-Erfassungssignal
und das Orthogonalachsen-Erfassungssignal jeweils zu den Ausgaben
der zweiten und der ersten Verzögerungseinrichtung
korreliert. Bei der OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung,
wie sie im Anspruch 1 beansprucht ist, erfasst die Schutzzeit-Erfassungseinrichtung
die Schutzperiodenzeitgabe basierend auf dem Ergebnis einer Korrelation
und führt
die Demodulationseinrichtung die Demodulation durch Extrahieren
des Symbolperiodensignals basierend auf dem Zeitgabesignal durch.
Bei der OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung, wie sie im
Anspruch 4 beansprucht ist, erfasst die Frequenzabweichungs-Erfassungseinrichtung
eine Erfassungsfrequenzabweichung der Orthogonal-Demodulationseinrichtung basierend auf
dem Ergebnis einer Korrelation. Die Trägersynchronisation wird durch Steuern
einer Erfassungsfrequenz unter Verwendung der Erfassungsfrequenzabweichung
erreicht.
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Zusätzliche
Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten
auf dem Gebiet aus einem Studium der folgenden Beschreibung und
der beigefügten
Zeichnungen offensichtlich werden, die hierdurch enthalten sind
und einen Teil dieser Beschreibung bilden.
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Ein
vollständigeres
Erkennen der vorliegenden Erfindung und vieler ihrer zugehörigen Vorteile werden
ohne weiteres erhalten werden, wenn dieselbe durch Bezugnahme auf
die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden wird, wenn
sie in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen angesehen
wird, wobei:
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1 ein
Blockdiagramm ist, das den OFDM-Modulator/Demodulator
zeigt;
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2 ein
Wellenformdiagramm ist, das das OFDM-modulierte Signal zeigt;
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3 ein
erklärendes
Diagramm zum Erklären
der Symbolsynchronisation bei einem herkömmlichen Beispiel ist; und
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4 eine
Kurve zum Erklären
der Trägersynchronisation
bei einem herkömmlichen
Beispiel ist;
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5 ein
Blockdiagramm ist, das ein Ausführungsbeispiel
der OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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6(a) bis 6(e) Zeitdiagramme
zum Erklären
des in 5 gezeigten Symbolsynchronisations-Erfassungsblocks
sind;
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7(a) und 7(b) Kurven
zum Erklären des
in 5 gezeigten Symbolsynchronisations-Erfassungsblocks
sind;
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8(a) und 8(b) Kurven
zum Erklären des
in 5 gezeigten Symbolsynchronisations-Erfassungsblocks
sind;
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9(a) und 9(b) Kurven
zum Erklären des
in 5 gezeigten Symbolsynchronisations-Erfassungsblocks
sind;
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10 eine
Kurve zum Erklären
des in 5 gezeigten Symbolsynchronisations-Erfassungsblocks
ist;
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11 ein
Blockdiagramm ist, das den bestimmten Aufbau der Schutzzeit-Erfassungsschaltung
zeigt;
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12 ein
Blockdiagramm ist, das ein weiteres Beispiel der Schutzzeit-Erfassungsschaltung zeigt;
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13 ein
Blockdiagramm ist, das den bestimmten Aufbau der in 5 gezeigten
Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung
zeigt;
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14(a), 14(b) und 14(c) Kurven zum Erklären des in 5 gezeigten
Trägersynchronisations-Erfassungsblocks
sind;
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15 ein
Blockdiagramm ist, das ein weiteres Beispiel der Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung
zeigt.
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Die
vorliegende Erfindung wird detailliert unter Bezugnahme auf die 5 bis 15 beschrieben
werden. In allen Zeichnungen werden der einfachen Erklärung halber
gleiche oder äquivalente
Bezugszeichen oder Buchstaben zum Bezeichnen gleicher oder äquivalenter
Elemente verwendet werden.
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Nimmt
man nun Bezug auf 5, wird ein erstes Ausführungsbeispiel
der OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung
gemäß der vorliegenden
Erfindung detailliert beschrieben werden. 5 ist ein
Blockdiagramm, das das Ausführungsbeispiel der
OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung
zeigt.
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Ein
OFDM-moduliertes Signal, das durch einen Tuner (nicht gezeigt) empfangen
und in ein Zwischenfrequenzbandsignal (das hierin nachfolgend IF-Signal
genannt wird) umgewandelt wurde, wird zu einem Eingangsanschluss 31 eingegeben.
Das zu dem Eingangsanschluss 31 eingegebene OFDM-modulierte
Signal ist beispielsweise ein QAM-Signal, das durch spezifische
Träger
bei einem Senderabschnitt einer QFDM-Modulation und einer orthogonalen
Modulation unterzogen und dann gesendet bzw. übertragen wurde. Weiterhin
kann das QAM-Signal Symbole durch I-Daten entsprechend dem Realteil
eines Signals in einer komplexen Form und Q-Daten entsprechend dem
Imaginärteil
des Signals einer komplexen Form ausdrücken. Das übertragene bzw. gesendete OFDM-modulierte
Signal hat keine Nullsymbolperiode, wie es in 3 gezeigt
ist, und hat auch keinen Pilotträger,
wie es in 4 gezeigt ist. Das IF-Signal
wird zu einem Bandpassfilter (das hierin nachfolgend BPF genannt
wird) 32 zugeführt,
welches wiederum ein Rauschen außerhalb des Durchlassbandes
entfernt und das IF-Signal zu Multiplizierer 33, 34 ausgibt.
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Eine
Oszillationsausgangsfrequenz (ein wiederhergestellter Träger) eines
Lokaloszillators 35 wird durch ein Steuersignal von einem
D/A-Wandler 105 gesteuert, der später beschrieben werden wird, und
wird zu dem Multiplizierer 33 ausgegeben, und auch zu dem
Multiplizierer 34 über
einen Phasenschieber 36. Der Phasenschieber 36 erhält eine Q-Achsen-Lokaloszillationsausgabe
durch Verschieben der Lokaloszillationsausgabe (I-Achsen-Lokaloszillationsausgabe)
um 90°.
Die Multiplizierer bzw. Vervielfacher 33 und 34 führen die
orthogonale Erfassung durch Multiplizieren bzw. Vervielfachen der I-Achsen-
oder Q-Achsen-Lokaloszillationsausgabe mit
dem IF-Signal durch. Das Gleichphasenachsen-Erfassungssignal (I-Signal)
von dem Multiplizierer 33 wird an einen A/D-Wandler 38 über ein
Tiefpassfilter (das hierin nachfolgend LPF genannt wird) 37 angelegt.
Weiterhin wird die Orthogonalachsen-Erfassungsausgabe (Q-Signal) von dem
Multiplizierer 34 an einen A/D-Wandler 40 über ein
LPF 39 angelegt. Diese LPFs 37, 39 entfernen
jeweils harmonische Komponenten des I-Signals oder des Q-Signals.
Den A/D-Wandlern 38, 40 werden Betriebstakte von
einem Lokaloszillator 109 zugeführt, der später beschrieben werden wird,
und sie wandeln ein Eingangssignal in ein digitales Signal um und
geben es zu einer Schutzperioden-Entfernungsschaltung 41 mit
einem OFDM-Demodulatorabschnitt 45 aus.
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Der
OFDM-Demodulatorabschnitt 45 hat eine ähnliche Struktur wie ein OFDM-Demodulator 7, wie
er in 1 gezeigt ist, und besteht aus einer Schutzperioden-Entfernungsschaltung 41,
einer Seriell/Parallel-Wandlerschaltung 42, einer FFT-Schaltung 43 und
einer Parallel/Seriell-Wandlerschaltung 44. Der Schutzperioden-Entfernungsschaltung 41 wird
ein Schutzzeitsignal von einer Schutzzeit-Erfassungsschaltung 55 zugeführt, die
später
beschrieben werden wird, was die Schutzperiode von OFDM-modulierten
Signalen (I-Signal, Q-Signal)
entfernt und ein Signal für
eine verfügbare
Symbolperiode extrahiert, und sie gibt das OFDM-modulierte Signal
zur Seriell/Parallel-Wandlerschaltung 42 aus. Die Seriell/Parallel-Wandlerschaltung 42 wandelt
serielle Daten in parallele Daten um und gibt die parallelen Daten
zu der FFT-Schaltung 43 aus.
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Die
FFT-Schaltung führt
unter Berücksichtigung
von dem I-Signal
und dem Q-Signal jeweils als den Realteil und den Imaginärteil des
Signals einer komplexen Form den FFT-Prozess durch. Durch den FFT-Prozess
wird die Synchronisationsdemodulation jedes Hilfsträgers ausgeführt. Das
bedeutet, dass der Realteil und der Imaginärteil der Signalausgabe der komplexen
Form, die durch die FFT-Schaltung 43 einem FFT-Prozess
unterzogen worden ist, zu den I-Daten und den Q-Daten wird, die
jeweils demodulierte Symbole jedes Hilfsträgers sind. Diese I-Daten und
Q-Daten werden zur Parallel/Seriell-Wandlerschaltung 44 zugeführt, die
wiederum diese Daten ausgibt, nachdem sie sie in serielle Daten
umwandelt.
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Bei
der vorliegenden Erfindung werden die Ausgaben der A/D-Wandler 38, 40 auch
zu einem Symbolsynchronisations-Erfassungsblock 50 zugeführt. Die 6(a) bis 6(e) sind
Zeitdiagramme zum Erklären
des Symbolsynchronisations-Erfassungsblocks 50,
wie er in 5 gezeigt ist. 6(a) zeigt die Ausgabe des A/D-Wandlers 38.
Die 6(b) zeigt die Ausgabe der Verzögerungsschaltung 51.
Die 6(c) zeigt die Ausgabe eines
Korrelators 53. Die 6(d) zeigt
die Schutzzeitgabe. Und die 6(e) zeigt
den Schutzentfernungsgatterimpuls.
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Der
Symbolsynchronisations-Erfassungsblock 50 besteht aus den
Verzögerungsschaltungen 51, 52,
den Korrelatoren 53, 54 und der Schutzzeit-Erfassungsschaltung 55.
Die Verzögerungsschaltungen 51, 52 geben
das I-Signal und das Q-Signal
zu den Korrelatoren 53, 54 durch Verzögern von ihnen
um eine verfügbare
Symbolperiode ts aus. Das I-Signal vom A/D-Wandler 38 wird
auch zu den Korrelatoren 53, 54 eingegeben. Der
Korrelator 53 erhält einen
Korrelationskoeffizienten des I-Signals mit dem verzögerten I-Signal
bei einer Gatterbreite der Schutzperiode, und der Korrelator 54 erhält einen Korrelationskoeffizienten
des I-Signals mit
dem verzögerten
Q-Signal.
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Wie
es oben beschrieben ist, werden dem OFDM-modulierten Signal die
Schutzperioden G1, G2, ... bei dem führenden Abschnitt der verfügbaren Symbolperioden
S1, S2, ... addiert bzw. hinzugefügt (siehe 6(a)). Die Schutzperioden G1, G2, ..., sind kopierte
Anschlussperioden G1',
G2', ... der verfügbaren Symbolperioden
S1, S2, .... Daher stimmen die Zeitgaben der Schutzperioden G1,
G2, ... dann, wenn das I-Signal
vom A/D-Wandler 38 um die verfügbaren Symbolperiode verzögert wird,
mit den Zeitgaben der Anschlussperioden G1', G2',
... überein.
Da das Schutzperiodensignal ein kopiertes Anschlussendsignal ist,
sind während
der Periode das I-Signal und sein verzögertes Signal stark korreliert.
Während
anderer Perioden ist, da das I-Signal ein rauschbehaftetes Signal
ist, wie es in 2 gezeigt ist, die Korrelation
des I-Signals mit
seinem Verzögerungssignal gering.
Daher wird ein Korrelationskoeffizient von dem Korrelator 53 ab
der Startzeit der Anschlussperioden G1, G2, ... nach und nach hoch
und erreicht die Spitze zu der Endzeit der Anschlussperiode.
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Ein
Korrelationskoeffizient vom Korrelator 53 wird zur Schutzzeit-Erfassungsschaltung 55 zugeführt. Die
Schutzzeit-Erfassungsschaltung 55 erfasst die
Spitzenzeitgabe, wie es in 6(c) gezeigt
ist, und gibt die Spitzenzeitgabe zu der Schutzperioden-Entfernungsschaltung 41 als
das Schutzzeitsignal aus (6(d)).
Die Schutzperioden-Entfernungsschaltung 41 erzeugt
einen Schutzentfernungsgatterimpuls (6(e))
basierend auf dem Schutzzeitsignal und entfernt die Schutzperiode
basierend auf dem Gatterimpuls.
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Übrigens
ist der Korrelationskoeffizient, wie es in 6(c) gezeigt
ist, derjenige bei einer idealen Demodulation, wenn die Trägersynchronisation
erreicht worden ist. Sonst, wenn keine Trägersynchronisation erreicht
ist, dreht sich die Phase der demodulierten Ausgabe bei der orthogonalen
Demodulation und ein Korrelationskoeffizient kann sogar während der
Anschlussperiode nicht hoch werden. Die 7(a), 7(e) bis 10 sind
Kurven, die Korrelationskoeffizienten zeigen, die von den Korrelatoren 53, 54 durch
die Simulation erhalten sind, wobei Zeiten über der X-Achse aufgetragen
sind und ein normalisierter Korrelationskoeffizient über der
Y-Achse aufgetragen
ist. Die 7(a), 8(a) und 9(a) zeigen den Korrelationskoeffizienten SI zwischen
dem I-Signal und seinem verzögerten
Signal, während
die 7(b), 8(b) und 9(b) den Korrelationskoeffizienten SQ zwischen
dem I-Signal und dem verzögerten
Signal des Q-Signals zeigen.
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Die 7(a) und 7(b) zeigen
ein Beispiel in einem Fall, in welchem die Trägersynchronisation erreicht
ist, d. h. eine Frequenzabweichung Δf zwischen der Lokaloszillationsfrequenz
(einer wiederhergestellten Trägerfrequenz)
von dem Lokaloszillator 35 und einer Trägerfrequenz ist Null (0). In diesem
Fall erreicht der Korrelationskoeffizient SI die Spitze zu der Endzeit
der Anschlussperiode G1',
G2', ..., wie es
in 7(a) gezeigt ist. Das I-Signal
und das Q-Signal sind Signale, von welchen Phasen um 90° auf der
komplexen Ebene voneinander abgewichen sind, und die nicht miteinander
korreliert worden sind, und daher wird der Korrelationskoeffizient
SQ zwischen dem I-Signal und dem verzögerten Signal des Q-Signals
ein Wert nahe Null (0), wie es in 7(b) gezeigt
ist.
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Die 8(a) und 8(b) zeigen
ein Beispiel in einem Fall, in welchem die Trägerfrequenzabweichung Δf fs/8 ist
(fs ist eine Frequenzdifferenz zwischen benachbarten Hilfsträgern). In
diesem Fall eilt, da sich zu einer Zeit ts die Phase um 45° dreht, die
Phase des Signals G' um
45° mehr
als das Signal G vor. Daher wird der Spitzenwert des Korrelationskoeffizienten
kleiner als derjenige werden, bei welchem die Trägersynchronisation erreicht
wird, wie es in 8(a) gezeigt ist. Weiterhin
wird die Korrelation zwischen dem I-Signal und dem verzögerten Signal des Q-Signals
erzeugt, und der Korrelationskoeffizient SQ fällt von der Anschlussperiode
an auf einen niedrigeren Pegel ab und erreicht die negative Spitze zu
der Endzeit der Anschlussperiode, wie es in 8(b) gezeigt
ist.
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Die 9(a) und 9(b) zeigen
ein Beispiel eines Falls, bei welchem eine Trägerfrequenzabweichung Δf fs/4 ist.
In diesem Fall eilt, da sich die Phase zu einer Zeit ts um 90° dreht, die
Phase des Signals G' um
90° mehr
als das Signal G vor. Daher wird der Korrelationskoeffizient SI
ein Wert nahe Null (0) werden, wie es in 9(a) gezeigt
ist, und der Korrelationskoeffizient SQ erreicht die negative Spitze
zu der Endzeit der Anschlussperiode, wie es in 9(b) gezeigt ist.
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Wie
es aus den 7(a), 7(b) bis 9(a), 9(b) klar
ist, kann die Endzeit der Anschlussperiode aus den Korrelationskoeffizienten
SI, SQ selbst dann gesehen werden, wenn keine Trägersynchronisation erreicht
wurde. Aus diesem Grund erhält
der Korrelator 54 den Korrelationskoeffizienten SQ des
I-Signals mit dem verzögerten
Signal des Q-Signals und gibt ihn zu der Schutzzeit-Erfassungsschaltung 55 aus.
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11 ist
ein Blockdiagramm, das die bestimmte Struktur der Schutzzeit-Erfassungsschaltung 55 zeigt,
wie sie in 5 gezeigt ist. In 11 werden
die Korrelationskoeffizienten SI, SQ jeweils zu Quadratschaltungen 81, 82 zugeführt. Die
Quadratschaltungen 81, 82 quadrieren jeweils die
Korrelationskoeffizienten SI, SQ und geben die Ergebnisse zu einem
Addierer 83 aus. Der Addierer 83 addiert die Ausgaben
der Quadratschaltungen 81, 82 auf und führt das
Ergebnis zu einem LPF 84 zu.
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10 ist
eine Kurve, die das arithmetische Operationsergebnis zeigt, und
zeigt ein Beispiel eines Falls, bei welchem keine Trägersynchronisation erreicht
wurde. Wie es in 10 gezeigt ist, wird dann wenn
die Korrelationskoeffizienten SI, SQ quadriert und addiert sind,
das addierte Ergebnis einen Spitzenwert zu der Endzeit der Anschlussperiode ohne
Abhängigkeit
von einer Frequenzabweichung Δf
erreichen. Das LPF 84 glättet die Ausgabe des Addierers 83 und
führt sie
zu einer Spitzenextraktionsschaltung 85 zu. Die Spitzenextraktionsschaltung 85 extrahiert
ein Signal bei einer Amplitude oberhalb eines spezifischen Pegels
und gibt es zu einer Beurteilungsschaltung 86 aus. Die Beurteilungsschaltung 86 erfasst
eine Spitzenposition aus dem Ergebnis einer Extraktion der Spitzenextraktionsschaltung
und gibt ein Zeitgabesignal bei der Spitzenposition aus. Das Zeitgabesignal
wird zu einer Schwungradschaltung 87 zugeführt. Die
Schwungradschaltung 87 wird durch das Zeitgabesignal von
der Beurteilungsschaltung 86 rückgesetzt und gibt ein Schutzzeitgabesignal
eines festen Zyklus basierend auf dem Zeitgabesignalzyklus aus.
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12 ist
ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel der Schutzzeit-Erfassungsschaltung zeigt.
In 12 sind den Bauteileelementen, die identisch zu
denjenigen sind, wie sie in 11 gezeigt
sind, dieselben Bezugszeichen zugeordnet, und die Erklärung wird
weggelassen werden.
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In 12 sind
Absolutwertschaltungen 89, 90 anstelle der Quadratschaltungen 81, 82 angenommen.
Es ist offensichtlich, dass die Spitzenposition aus dem Ergebnis
eines Addierens von Absolutwerten der Korrelationskoeffizienten
SI, SQ erfassbar ist und das Schutzzeitsignal selbst dann erhalten werden
kann, wenn die Schutzzeit-Erfassungsschaltung 88 in 12 [8]
verwendet wird.
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Weiterhin
werden bei diesem Ausführungsbeispiel
die Korrelationskoeffizienten SI, SQ von den Korrelatoren 53, 54 auch
zu einem Trägersynchronisations-Erfassungsblock 60 zugeführt. Der
Trägersynchronisations-Erfassungsblock 60 besteht
aus einer Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 61 und
einer Trägerfrequenz-Steuerschaltung 62.
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13 ist
ein Blockdiagramm, das die bestimmte Struktur der Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung
zeigt, wie sie in 5 gezeigt ist. Weiterhin sind
die 14(a), 14(b) und 14(c) Kurven zum Erklären der Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung,
wie sie in 13 gezeigt ist. Die 14(a), 14(b) und 14(c) zeigen die Beziehung der Korrelationskoeffizienten
SI und SQ bei der Schutzzeit durch Auftragen der Trägerfrequenzabweichung Δf über der X-Achse
und der jeweiligen normalisierten Korrelationskoeffizienten SI und
SQ oder eines Arkustangens SQ/SI über der Y-Achse.
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In 13 werden
Korrelationskoeffizienten SI und SQ zu Gattern 91 und 92 der
Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 61 eingegeben, und
die Gatter 91 und 92 geben die Korrelationskoeffizienten
SI und SQ zu einer Berechnungseinheit 93 zu der Zeit des
Schutzzeitsignals aus. Die Berechnungseinheit 93 erhält einen
Arkustangens des Korrelationskoeffizienten SQ/SI und gibt ihn zu
einer Frequenzabweichungs-Signalerzeugungsschaltung 94 aus.
Die Korrelationskoeffizienten SI, SQ werden sich gemäß der Trägerfrequenzabweichung Δf ändern, wie
es oben beschrieben ist. Jedoch hat die Änderung bezüglich der Korrelationskoeffizienten
SI, SQ bei der Schutzzeitgabe eine Regelmäßigkeit, wie es in den 14(a) und 14(b) gezeigt
ist, und wird eine Funktion der Trägerfrequenzabweichung Δf. Und dann,
wenn die Berechnungseinheit 93 einen Arkustangens des Korrelationskoeffizienten
SQ/SI erhält,
werden Kreuzsignale bei der Trägerfrequenzabweichung Δf = ±fs, ±2 fs,
... erhalten, wie es in 14(c) gezeigt
ist. Die Frequenzabweichungs-Signalerzeugungsschaltung 94 verwendet
ein Signal, wie es in 14(c) gezeigt
ist, als das Trägerfrequenzabweichungssignal
zum Steuern der Trägerfrequenz.
Somit wird es möglich,
die Trägerfrequenz
auf einen solchen Pegel zu ziehen, dass die Trägerfrequenzabweichung Δf ein ganzzahliges
Vielfaches wird. Das Trägerfrequenzabweichungssignal
wird zu einer Trägerfrequenz-Steuerschaltung 62 zugeführt.
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15 ist
ein Blockdiagramm, das ein weiteres Beispiel der Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung
zeigt.
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Der
Korrelationskoeffizient SQ wird zu einem Gatter 98 einer
Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 97 eingegeben.
Das Gatter 98 gibt den Korrelationskoeffizienten SQ zu
einer Frequenzabweichungs-Signalerzeugungsschaltung 99 bei
der Zeitgabe des Schutzzeitsignals aus. Wie es in 14(b) gezeigt ist, wird der Korrelationskoeffizient SQ
zu der Schutzzeit Null (0) werden, wenn die Trägerfrequenzabweichung Δf ein ganzzahliges
Vielfaches von fs ist. Daher kann derselbe Effekt, wie er in 13 gezeigt
ist, erhalten werden, wenn die Frequenzabweichungs-Signalerzeugungsschaltung 99 ein
Signal, wie es in 14(b) gezeigt
ist, als Trägerfrequenzabweichungssignal
verwendet.
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Während ein
Signal zum Veranlassen, dass die Trägerfrequenzabweichung Δf ein ganzzahliges Vielfaches
von fs wird, von der Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 61 erhalten
wird, wie es oben beschrieben ist, wird ein Signal zum Steuern einer
Frequenzabweichung in einer Einheit von fs von der Ausgabe der Parallel/Seriell-Wandlerschaltung 44 erhalten.
Die Ausgabe der Parallel/Seriell-Wandlerschaltung 44 wird
zu einer Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 101 und
einer Trägerphasenabweichungs-Erfassungsschaltung 102 zugeführt. Die
Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 101 erfasst
eine Frequenzabweichung eines wiederhergestellten Trägers durch
Analysieren einer Frequenz von jeder Hilfsträgerleistung. Allgemein werden
Hilfsträger
mit maximaler und minimaler Frequenz aus Hilfsträgern des OFDM-modulierten Signals
zu Schutzbändern
gemacht, und daher nicht verwendet (Null-Träger). Die Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 101 erfasst
eine Abweichung von wiederhergestellten Trägern durch Erhalten der Null-Trägerposition aus
dem Ergebnis einer Leistungsanalyse von Hilfsträgern. Beispielsweise dann,
wenn eine Frequenz eines wiederhergestellten Trägers (einer Lokaloszillationsausgabe)
eine Abweichung um fs aufweist (Trägerfrequenzabweichung Δf = fs),
wird eine Hilfsträgerleistung
einer minimalen Frequenz extrem klein. Es ist daher möglich, eine
wiederhergestellte Trägerfrequenz
in Übereinstimmung
mit einer Trägerfrequenz
bei einer Einheit von fs zu bringen, indem eine Frequenzabweichung
bei einer Einheit von fs durch Untersuchen einer Leistung von Hilfsträgern an
beiden Enden erfasst wird.
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Die
Ausgabe der Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 101 wird
zu der Trägerfrequenz-Steuerschaltung 62 zugeführt. Die
Trägerfrequenz-Steuerschaltung 62 erzeugt
ein Steuersignal zum Steuern einer Oszillationsfrequenz des Lokaloszillators 35 aus
der Ausgabe der Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 101 und
eines Trägerfrequenzabweichungssignals
aus der Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 61 und
gibt das erzeugte Steuersignal zu einem Addierer 104 aus.
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Die
Trägerphasenabweichungs-Erfassungsschaltung 102 erfasst
eine Phasenabweichung von wiederhergestellten Trägern aus Phasenhilfsträgern und
gibt ein Phasenabweichungssignal zu einer Trägerphasen-Steuerschaltung 103 aus.
Die Trägerphasen-Steuerschaltung 103 erzeugt
ein Steuersignal zum Steuern einer Oszillationsphase des Lokaloszillators 35 unter
Verwendung des Phasenabweichungssignals und gibt das Steuersignal
zu dem Addierer 104 aus. Der Addierer 104 addiert
die Ausgabe der Trägerfrequenz-Steuerschaltung 62 und
die Ausgabe der Trägerphasen-Steuerschaltung 103 und gibt
das Additionsergebnis zu einem D/A-Wandler 105 aus. Der
D/A-Wandler 105 wandelt
die Ausgabe des Addierers 104 in ein analoges Signal um
und gibt das analoge Signal als Steuersignal für den Lokaloszillator 35 aus.
Die Oszillationsfrequenz des Lokaloszillators 35 wird basierend
auf der Ausgabe des D/A-Wandlers 105 gesteuert, und somit
wird die Trägersynchronisation
erreicht.
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Weiterhin
wird die Ausgabe der Parallel/Seriell-Wandlerschaltung 44 zu einer
Taktabweichungs-Erfassungsschaltung 108 zugeführt. Die
Taktabweichungs-Erfassungsschaltung 108 erfasst
eine Taktabweichung aus einer Differenz von Phasenabweichungen zwischen
Hilfsträgern
und gibt ein Taktabweichungssignal zu einer Takt-Steuerschaltung 107 aus.
Die Takt-Steuerschaltung 107 erzeugt ein Takt-Steuersignal basierend
auf dem Taktabweichungssignal und gibt es zu einem D/A-Wandler 108 aus.
Der D/A-Wandler 108 wandelt das Takt-Steuersignal in ein
analoges Signal um und gibt es zu einem Lokaloszillator 109 aus.
Die Oszillationsfrequenz des Lokaloszillators 109 wird
durch die Ausgabe des D/A-Wandlers 108 gesteuert.
Somit wird die Taktsynchronisation erreicht. Weiterhin wird der
Oszillationstakt des Lokaloszillators 109 zu einer Zeitgabeschaltung 110 zugeführt, die
wiederum verschiedene Zeitgabesignale erzeugt.
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Als
Nächstes
wird der Betrieb des Ausführungsbeispiels
mit der Struktur, wie sie oben beschrieben ist, erklärt werden.
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Das über eine Übertragungsleitung
(nicht gezeigte) übertragene
OFDM-modulierte Signal wird durch einen Tuner (nicht gezeigt) empfangen
und, nachdem es in das IF-Signal umgewandelt ist, wird es über den
Eingangsanschluss 31 zum BPF 32 zugeführt. Das
BPF 32 gibt das IF-Signal zu den Multiplizierern 33, 34 nach
einem Entfernen von Rauschen aus. Den Multiplizierern 33, 34 werden
die wiederhergestellten Träger
der I-Achse oder die wiederhergestellten Träger der Q-Achse zugeführt, und sie demodulieren sie
jeweils. Das I-Signal
vom Multiplizierer 33 wird über das LPF 37 zum
A/D-Wandler 38 zugeführt und
das Q-Signal vom Multiplizierer 34 wird über das
LPF 39 zum A/D-Wandler 40 zugeführt. Die A/D-Wandler 38, 40 wandeln
das I-Signal und das Q-Signal in digitale Signale um, und zwar unter
Verwendung von Takten vom Lokaloszillator 109, und geben
sie zu der Schutzperioden-Entfernungsschaltung 41 des
OFDM-Demodulationsblocks 45 aus.
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Bei
diesem Ausführungsbeispiel
wird die Symbolsynchronisation zum Entfernen der Schutzperiode aus
dem OFDM-modulierten Signal erreicht. Das bedeutet, dass das I-Signal
und das Q-Signal von
den A/D-Wandlern 38, 40 jeweils zu den Verzögerungsschaltungen 51, 52 zugeführt werden
und um die verfügbare
Symbolperiode verzögert
werden. Dann stimmen, wie es in den 6(a) und 6(b) gezeigt ist, die Schutzperioden G1, G2, ...
des verzögerten
Signals des I-Signals und des Q-Signals
mit den Zeitgaben der Anschlussperioden G1', G2',
... des I-Signals überein,
und wenn die Trägersynchronisation
erreicht worden ist, werden das I-Signal und sein verzögertes Signal
während
der Periode wechselseitig aufeinander bezogen. Der Korrelator 53 erhält einen
Korrelationskoeffizienten SI zwischen dem I-Signal und seinem verzögerten Signal
und gibt ihn zu der Schutzzeit-Erfassungsschaltung 55 aus.
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Weiterhin
gibt es selbst dann, wenn keine Trägersynchronisation erreicht
wird, eine Korrelation zwischen dem I-Signal und seinem verzögerten Signal
und dem I-Signal und dem verzögerten
Signal des Q-Signals während
der Anschlussperiode, wie es in den 7(a), 7(b) bis 9(a), 9(b) gezeigt ist. Der Korrelator 45 erhält einen
Korrelationskoeffizienten SQ zwischen dem I-Signal und dem verzögerten Signal
des Q-Signals und gibt ihn zu der Schutzzeit-Erfassungsschaltung 55 aus.
Die Schutzzeit-Erfassungsschaltung 55 addiert
Quadrate der Korrelationskoeffizienten SI und SQ, erzeugt ein Schutzzeitsignal
bei der Spitzenposition des addierten Ergebnisses und gibt es aus.
Wie es in 10 gezeigt ist, wird die Spitzenposition
zu der Endzeit jeder Anschlussperiode erzeugt. Die Schutzperioden-Entfernungsschaltung 41 entfernt
die Schutzperiode unter Verwendung des Schutzzeitsignals. Somit
wird die Symbolsynchronisation erreicht.
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Das
OFDM-modulierte Signal mit der Schutzperiode entfernt und der verfügbaren Symbolperiode
nur extrahiert wird zu der Seriell/Parallel-Wandlerschaltung 42 zugeführt, wo
es in parallele Daten umgewandelt wird. Die FFT-Schaltung 43 führt den
FFT-Prozess der parallelen Umwandlungssignale des I-Signals und des Q-Signals
unter Betrachtung von ihnen als den Realteil bzw. den Imaginärteil des Signals
in komplexer Form durch. Als Ergebnis werden die I-Daten und die
Q-Daten, die demodulierte Symbole von Hilfsträgern sind, von der FFT-Schaltung 43 ausgegeben.
Diese demodulierten Symboldaten werden im Parallel/Seriell-Wandler 44 in
serielle Daten umgewandelt und ausgegeben.
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Die
Korrelationskoeffizienten SI, SQ von den Korrelatoren 53, 54 werden
zu der Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 61 zugeführt. Die Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 61 nimmt
die Korrelationskoeffizienten SI, SQ bei der Schutzzeitgabe herein
und erhält
einen Arkustangens von SQ/SI. Wie es in den 14(a), 14(b) und 14(c) gezeigt
ist, sind die Korrelationskoeffizienten SI, SQ bei der Schutzzeitgabe
Funktionen der Trägerfrequenzabweichung Δf und der
Arkustangens von SQ/SI wird zu Signalen, die Null bei einer ganzzahligen
vielfachen Position von fe kreuzen. Unter Verwendung des Signals
ist es möglich,
eine wiederhergestellte Trägerfrequenz
zu steuern, so dass die Trägerfrequenzabweichung Δf ein ganzzahliges Vielfaches
von fs wird. Die Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 61 gibt
das Signal zu der Trägerfrequenz-Steuerschaltung 62 als
ein Trägerfrequenzabweichungssignal
aus.
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Die
Trägerfrequenz-Steuerschaltung 61 (MÜSSTE DOCH 62 SEIN)
erzeugt ein Steuersignal zum Steuern einer Oszillationsfrequenz
des Lokaloszillators 35 basierend auf der Ausgabe der Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 101 und dem
Trägerfrequenzabweichungssignal
und gibt es zu dem Addierer 104 aus. Weiterhin erfasst
die Trägerphasenabweichungs-Erfassungsschaltung 102 eine
Phasenabweichung des wiederhergestellten Trägers basierend auf der Phasenabweichung
eines Hilfsträgers,
und die Trägerphasen-Steuerschaltung 103 erzeugt
ein Steuersignal zum Steuern des Lokaloszillators 35 basierend
auf der Phasenabweichung und führt
es zum Addierer 104 zu. Die Ausgabe der Trägerfrequenz-Steuerschaltung 62 und
diejenige der Trägerphasen-Steuerschaltung 103 werden durch
den Addierer 104 addiert, durch den D/A-Wandler 105 in
ein analoges Signal umgewandelt und zum Lokaloszillator 35 zugeführt. Somit
wird die Oszillation des Lokaloszillators 35 gesteuert
und wird die Trägersynchronisation
erreicht.
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Weiterhin
wird die Ausgabe der Parallel/Seriell-Wandlerschaltung 44 auch zu
der Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 101 und
der Trägerphasenabweichungs-Erfassungsschaltung 102 zugeführt. Eine
Frequenz einer Hilfsträgerleistung wird
durch die Trägerfrequenzabweichungs-Erfassungsschaltung 101 analysiert
und ein Signal zum Steuern einer wiederhergestellten Trägerfrequenz
in einer Einheit von fs wird zur Trägerfrequenz-Steuerschaltung 62 zugeführt.
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Die
Taktsynchronisation und die Trägersynchronisation
werden unter Verwendung der Ausgabe der Parallel/Seriell-Wandlerschaltung 44 erreicht. Das
bedeutet, dass die Ausgabe der Parallel/Seriell-Wandlerschaltung 44 zu
der Taktabweichungs-Erfassungsschaltung 106 zugeführt wird,
um ein Taktabweichungssignal basierend auf einer Differenz von Phasenabweichungen
von Hilfsträgern
zu erhalten. Die Takt-Steuerschaltung 107 erzeugt
ein Taktsteuersignal basierend auf dem Taktabweichungssignal und
steuert eine Oszillation eines Imaginärteil-Oszillators 109.
Die Taktsynchronisation wird somit erreicht.
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Wie
es oben beschrieben ist, wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Symbolsynchronisation durch
Erhalten einer Schutzzeitgabe aus dem Ergebnis einer Korrelation
zwischen der orthogonalen demodulierten Ausgabe und ihres verzögerten Signals unter
Verwendung der Tatsache erreicht, dass ein Signal in der Schutzperiode
ein kopiertes Signal von demjenigen in der Endperiode der verfügbaren Symbolperiode
ist. Zusätzlich
stimmt resultierend aus der Tatsache, dass die Beziehung zwischen
dem Ergebnis einer Korrelation der orthogonalen demodulierten Ausgabe
mit ihrem verzögerten
Signal und der Trägerfrequenzabweichung
sich bei dem Zyklus eines Trägerintervalls
fs ändert,
eine wiederhergestellte Trägerfrequenz
genau mit einer Trägerfrequenz überein,
indem eine wiederhergestellte Trägerfrequenz
basierend auf dem Ergebnis einer Korrelation gesteuert wird, und
weiterhin indem eine Abweichung in einer Einheit von fs basierend
auf einer Hilfsträgerleistung
der FFT-demodulierten Ausgabe gesteuert wird, und somit werden die
Symbolsynchronisation und die Trägersynchronisation
basierend auf nur einem Informationssignal erreicht, und es ist
möglich,
die positiven Symbol- und Trägersynchronisationen
ohne Verwenden eines speziellen Referenzsignals oder eines Pilotträgers zu
erreichen und die OFDM-Demodulation zu erreichen, die gegenüber einer
Störung
stabil ist.
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Weiterhin
kann, obwohl die Korrelationskoeffizienten SI, SQ jeweils die Korrelation
zwischen dem I-Signal und seinem verzögerten Signal und diejenige
zwischen dem I-Signal und dem verzögerten Signal des Q-Signals
darstellen, und zwar bei dem obigen Ausführungsbeispiel, die Korrelation
zwischen dem Q-Signal und seinem verzögerten Signal als der Korrelationskoeffizient
SI verwendet werden. Zusätzlich
kann die Korrelation zwischen dem Q-Signal und dem verzögerten Signal
des I-Signals als der Korrelationskoeffizient SQ verwendet werden.
Weiterhin können
die Korrelationskoeffizienten SI und SQ frei kombiniert werden,
wie es erwünscht
ist.
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Wie
es oben beschrieben ist, kann die vorliegende Erfindung eine extrem
zu bevorzugende OFDM-Synchronisations-Demodulationsschaltung zur Verfügung stellen.
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Während dargestellt
und beschrieben worden ist, was gegenwärtig als bevorzugte Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung angesehen wird, wird es von Fachleuten
auf dem Gebiet verstanden werden, dass verschiedene Änderungen und
Modifikationen durchgeführt
werden können, und
dass Äquivalente
für Elemente
davon eingesetzt werden können,
ohne von dem wirklichen Schutzumfang der vorliegenden Erfindung
abzuweichen. Zusätzlich
können
viele Modifikationen durchgeführt werden,
um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die
Lehre der vorliegenden Erfindung anzupassen, ohne von dem zentralen
Schutzumfang davon abzuweichen. Daher ist beabsichtigt, dass die
vorliegende Erfindung nicht auf das bestimmte Ausführungsbeispiel
beschränkt
ist, das als die beste Art offenbart ist, die zum Ausführen der
vorliegenden Erfindung erdacht ist, sondern dass die vorliegende
Erfindung alle Ausführungsbeispiele
enthält,
die in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche fallen.