專利名稱：正交頻分復(fù)用傳輸方式及其發(fā)送裝置和接收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一個信道中混合適合于固定接收和移動接收的信號并進(jìn)行傳輸?shù)恼活l分復(fù)用傳輸方式。并且，涉及根據(jù)該正交頻分復(fù)用方式而形成OFDM信號來進(jìn)行傳輸?shù)陌l(fā)送裝置和接收根據(jù)該正交頻分復(fù)用方式所形成和傳輸?shù)腛FDM信號并進(jìn)行解調(diào)的接收裝置。
現(xiàn)在，作為地面波TV廣播中的數(shù)字廣播方式，研究了使用正交頻分復(fù)用(以下稱為OFDM)技術(shù)。該OFDM傳輸方式是多載波調(diào)制方式的一種，在具有每個碼元相互正交的頻率關(guān)系的多個載波中進(jìn)行調(diào)制來傳輸數(shù)字信息。該方式按上述那樣把數(shù)字信息分割到多個載波中來進(jìn)行傳輸，因此，用于調(diào)制一個載波的被分割的數(shù)字信息的碼元期間長度變長，具有難于受到多路徑等的延遲波的影響的性質(zhì)。
作為現(xiàn)有的使用OFDM傳輸技術(shù)的TV信號的數(shù)字廣播方式，可以例舉出歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)，即ETSI 300 744(ETSI:EuropeanTelecommunications Standards Institute)。
現(xiàn)有的OFDM傳輸方式通過例如2k模式(2k代表生成OFDM信號時的高速傅立葉變換的取樣數(shù)為2048)而在全傳輸頻帶中使用1705個載波的載波，其中，把142個載波的載波用于分散導(dǎo)頻(Scattered Pilot)信號，把45個載波的載波用于連續(xù)導(dǎo)頻(Continual Pilot)信號，把17個載波的載波用于控制信息(TPS)，把1512個載波的載波用于信息傳輸信號。
但是，在45個載波的載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號中，11個載波的載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號與分散導(dǎo)頻重復(fù)配置。而且，分散導(dǎo)頻信號的一個碼元內(nèi)的頻率配置被配置成12個載波周期，對于每個碼元，該頻率配置每隔3個載波進(jìn)行移動而配置，時間配置成為4個碼元周期。
具體地說，使載波編號k從一端按順序從0到1704，使幀內(nèi)的碼元編號n為從0到67，此時，分散導(dǎo)頻信號被配置在(1)式中的載波編號k的載波中。在(1)式中，mod代表求余運算，p是0以上141以下的整數(shù)。
k=3(n mod 4)+12p(1)連續(xù)導(dǎo)頻信號被配置在載波編號k={0,48,54,87,141,156,192,201,255,279,282,333,432,450,483,525,531,618,636,714,759,765,780,804,873,888,918,939,942,969,984,1050,1101,1107,1110,1137,1140,1146,1206,1269,1323,1377,1491,1683,1704}的載波中。
這些分散和連續(xù)導(dǎo)頻信號是根據(jù)與分別配置的載波編號k相對應(yīng)的PN(偽隨機(jī)數(shù))系列wk來用(2)式所示的復(fù)數(shù)矢量ck,n調(diào)制載波所得到的。在(2)式中，Re{ck,n}代表與載波編號k、碼元編號n的載波相對應(yīng)的復(fù)數(shù)矢量ck,n的實數(shù)部分，Im{ck,n}代表虛數(shù)部分。
并且，被稱為TPS(Transmission Parameter Signaling，發(fā)送參數(shù)信號)的控制信息信號被配置在載波編號k={34,50,209,346,413,569,595,688,790,901,1073,1219,1262,1286,1469,1594,1687}的載波中，每個碼元傳輸1比特的控制信息。
當(dāng)使以碼元編號為n的碼元傳輸控制信息比特為Sn時，控制信息信號是用(3)式所示的復(fù)數(shù)矢量ck,n調(diào)制載波所得到的。即，傳輸控制信息信號的載波在碼元間進(jìn)行差動2值PSK(Phase Shift Keying，頻移鍵控)調(diào)制。
但是，在幀的首部碼元(碼元編號n=0)中，傳輸控制信息的載波根據(jù)上述的PN系列Wk而用(4)式所示的復(fù)數(shù)矢量ck,n所調(diào)制。
用于上述載波以外的信息傳輸信號的1512個載波的載波根據(jù)數(shù)字信息來進(jìn)行QPSK、16QAM或者64QAM調(diào)制。任一種調(diào)制方式都是絕對相位調(diào)制。
在

圖10中表示了接收這樣所生成的OFDM信號并解調(diào)數(shù)字信息的現(xiàn)有的接收裝置的一個例子。
在圖10中，所接收的OFDM信號由調(diào)諧器101進(jìn)行頻率變換，由傅立葉變換電路102進(jìn)行時間-頻率變換，而成為載波區(qū)域的每個載波的矢量串。該矢量串被提供給分散導(dǎo)頻提取電路103和連續(xù)導(dǎo)頻提取電路109。
分散導(dǎo)頻提取電路103從傅立葉變換電路102輸出的矢量串提取分散導(dǎo)頻信號。矢量發(fā)生電路104發(fā)生與由分散導(dǎo)頻提取電路103所提取的分散導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的調(diào)制復(fù)數(shù)矢量ck,n。除法電路105將由分散導(dǎo)頻提取電路103所提取的分散導(dǎo)頻信號除以由矢量發(fā)生電路104所產(chǎn)生的復(fù)數(shù)矢量，從該除法運算結(jié)果來推定與分散導(dǎo)頻信號相關(guān)的傳輸路徑特性。
插補電路106插補與由除法電路105所得到的分散導(dǎo)頻信號相關(guān)的傳輸路徑特性，而推定與全部載波相關(guān)的傳輸路徑特性。除法電路107將傅立葉變換電路102輸出的矢量串除以由與分別對應(yīng)的載波相關(guān)的插補電路106所推定的傳輸路徑特性，以進(jìn)行同步檢波。解調(diào)電路108按照生成信息傳輸信號時的調(diào)制方式(QPSK、16QAM、64QAM等)來對除法電路107輸出的同步檢波信號進(jìn)行解調(diào)，而得到所傳輸?shù)臄?shù)字信息。
連續(xù)導(dǎo)頻提取電路109從傅立葉變換電路102輸出的矢量串提取連續(xù)導(dǎo)頻信號。矢量發(fā)生電路110發(fā)生與由連續(xù)導(dǎo)頻提取電路109所提取的連續(xù)導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的調(diào)制復(fù)數(shù)矢量ck,n。除法電路111將由連續(xù)導(dǎo)頻提取電路109所提取的連續(xù)導(dǎo)頻信號與用矢量發(fā)生電路110發(fā)生的復(fù)數(shù)矢量相除，來推定與連續(xù)導(dǎo)頻信號相關(guān)的傳輸路徑特性。傅立葉反變換電路112對與由除法電路111所推定的連續(xù)導(dǎo)頻信號相關(guān)的傳輸路徑特性進(jìn)行頻率-時間變換，而得到傳輸路徑的脈沖響應(yīng)特性。
但是，現(xiàn)有的OFDM傳輸方式的前提是使用這樣得到的傳輸路徑特性對傳輸數(shù)字信息的載波的調(diào)制進(jìn)行由QPSK、16QAM、64QAM等所進(jìn)行的絕對相位調(diào)制，對該解調(diào)，平滑插補從時間上稀疏的分散導(dǎo)頻信號所推定的傳輸路徑特性，因此，存在因衰落等而在傳輸路徑特性的變化迅速的移動通信中不能得到足夠的傳輸品質(zhì)的情況。
而且，在現(xiàn)有的OFDM傳輸方式中，在全體頻帶中各載波的調(diào)制方式被規(guī)定為一個，因此，為了能夠一邊移動一邊接收一部分的數(shù)字信息，而在傳輸數(shù)字信息的載波的調(diào)制中導(dǎo)入適合于移動接收的例如差動QPSK調(diào)制，即使這樣，全體的傳輸容量變少，則效率變差。
而且，由于連續(xù)導(dǎo)頻信號被配置在預(yù)定的載波間隔A的載波中的任一個中，則在能夠從連續(xù)導(dǎo)頻信號推定的傳輸路徑的脈沖響應(yīng)特性中發(fā)生有效碼元期間長度(載波的最小頻率間隔的倒數(shù))的A分之一的折返。
因此，為了解決上述課題，本發(fā)明的目的是提供一種OFDM方式和適合于該方式的發(fā)送裝置、接收裝置，該OFDM方式能夠既維持全體的傳輸容量又在傳輸數(shù)字信息的載波的調(diào)制中部分地導(dǎo)入適合于移動接收的調(diào)制方式，并且，配置連續(xù)導(dǎo)頻信號而不會在由連續(xù)導(dǎo)頻信號所推定的傳輸路徑的脈沖響應(yīng)中發(fā)生折返。
為了解決上述問題，本發(fā)明所涉及的OFDM傳輸方式這樣構(gòu)成(1)一種OFDM傳輸方式，對在每個碼元周期中具有相互正交的頻率關(guān)系的多個載波進(jìn)行調(diào)制來傳輸數(shù)字信息，其特征在于在上述多個載波中，把預(yù)定數(shù)量的載波作為一個單位分配給一個以上的區(qū)段，把一個以上的載波分配給頻帶終端導(dǎo)頻信號，使用上述一個以上的區(qū)段分別在每個區(qū)段中作為同步檢波用或者差動檢波用，在上述同步檢波用區(qū)段中，給碼元時間和頻率周期性分散的載波分配用特定相位和振幅調(diào)制該載波的分散導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配根據(jù)附加信息由M(M是2以上的自然數(shù))相相移鍵控(M相PSK)或者在碼元方向上的差動M相相移鍵控來調(diào)制該載波的附加信息傳輸信號，給上述載波以外的載波分配根據(jù)上述數(shù)字信息來調(diào)制該載波的信息傳輸信號，在上述差動檢波用區(qū)段中，給與每個碼元相同的頻率的載波分配根據(jù)附加信息由M相相移鍵控或者在碼元方向上的差動M相相移鍵控來調(diào)制該載波的附加信息傳輸信號，給滿足相鄰的同步檢波用區(qū)段的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的頻率的載波分配以特定的相位和振幅調(diào)制該載波的終端導(dǎo)頻信號，給上述載波以外的載波分配根據(jù)上述數(shù)字信息來調(diào)制該載波的信息傳輸信號，用滿足上述同步檢波用區(qū)段中的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的頻率來給傳輸頻帶端部的載波分配上述頻帶終端導(dǎo)頻信號，用特定的相位和振幅來調(diào)制該載波。
(2)一種OFDM傳輸方式，對在每個碼元周期中具有相互正交的頻率關(guān)系的多個載波進(jìn)行調(diào)制來傳輸數(shù)字信息，其特征在于在上述多個載波中，把預(yù)定數(shù)量的載波作為一個單位分配給一個以上的區(qū)段，把一個以上的載波分配給頻帶終端導(dǎo)頻信號，使用上述一個以上的區(qū)段分別在每個區(qū)段中作為同步檢波用或者差動檢波用，在上述同步檢波用區(qū)段中，給碼元時間和頻率周期性分散的載波分配用特定相位和振幅調(diào)制該載波的分散導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配以特定相位和振幅調(diào)制該載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配根據(jù)附加信息由M相相移鍵控或者在碼元方向上的差動M相相移鍵控來調(diào)制該載波的附加信息傳輸信號，給上述載波以外的載波分配根據(jù)上述數(shù)字信息來調(diào)制該載波的信息傳輸信號，在上述差動檢波用區(qū)段中，給與每個碼元相同的頻率的載波分配以特定相位和振幅調(diào)制該載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配根據(jù)附加信息由M相相移鍵控或者在碼元方向上的差動M相相移鍵控來調(diào)制該載波的附加信息傳輸信號，給滿足相鄰的同步檢波用區(qū)段的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的頻率的載波分配以特定的相位和振幅調(diào)制該載波的終端導(dǎo)頻信號，給上述載波以外的載波分配根據(jù)上述數(shù)字信息來調(diào)制該載波的信息傳輸信號，用滿足上述同步檢波用區(qū)段中的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的頻率來給傳輸頻帶端部的載波分配上述頻帶終端導(dǎo)頻信號，用特定的相位和振幅來調(diào)制該載波。
(3)在(1)或(2)的構(gòu)成中，上述同步檢波用區(qū)段內(nèi)的上述附加信息傳輸信號的頻率配置和上述差動檢波用區(qū)段內(nèi)的上述附加信息傳輸信號的頻率配置為部分共同的配置。
(4)在(1)或(2)的構(gòu)成中，在上述同步檢波用區(qū)段中，把上述附加信息傳輸信號的頻率配置作為上述差動檢波用區(qū)段的上述附加信息傳輸信號的頻率配置的一部分。
(5)在(2)的構(gòu)成中，上述同步檢波用區(qū)段內(nèi)的上述連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置和上述差動檢波用區(qū)段內(nèi)的上述連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置為部分共同的配置。
(6)在(2)的構(gòu)成中，在上述同步檢波用區(qū)段中，把上述連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置作為上述差動檢波用區(qū)段的上述連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置的一部分。
(7)在(1)～(6)任一個的構(gòu)成中，在上述附加信息中包含控制信息。
(8)在(7)的構(gòu)成中，上述控制信息通過在碼元方向上的差動兩相相移鍵控(DBPSK)進(jìn)行傳輸。
(9)在(7)的構(gòu)成中，上述同步檢波用區(qū)段內(nèi)的上述控制信息的頻率配置和上述差動檢波用區(qū)段內(nèi)的上述控制信息的頻率配置為部分共同的配置。
(10)在(7)的構(gòu)成中，在上述同步檢波用區(qū)段中，把上述控制信息的頻率配置作為上述差動檢波用區(qū)段的上述控制信息的頻率配置的一部分。
(11)在(1)～(10)任一個的構(gòu)成中，在上述同步檢波用區(qū)段中，使載波數(shù)量為N(N為2以上的自然數(shù))，把上述分散導(dǎo)頻信號分配給以N載波間隔并且在每個碼元中位移了L(L是N的約數(shù))載波的載波。
(12)在(1)～(11)任一個的構(gòu)成中，在上述同步檢波用和差動檢波用區(qū)段中，把各個上述附加信息傳輸信號分配給該附加信息傳輸信號的頻率配置的傅立葉反變換對成為脈動狀的頻率的載波。
(13)在(2)的構(gòu)成中，在上述同步檢波用和差動檢波用區(qū)段中，把各個上述連續(xù)導(dǎo)頻信號分配給該連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置的傅立葉反變換對成為脈動狀的頻率的載波。
(14)在(2)的構(gòu)成中，在上述同步檢波用和差動檢波用區(qū)段中，把各個上述附加信息傳輸信號和連續(xù)導(dǎo)頻信號分配給把該附加信息傳輸信號和連續(xù)導(dǎo)頻信號兩者相結(jié)合的頻率配置的傅立葉反變換對，成為脈動狀的頻率的載波。
(15)在(1)～(14)任一個的構(gòu)成中，在上述同步檢波用和差動檢波用區(qū)段中，使用相同個數(shù)的載波。
(16)在(1)～(15)任一個的構(gòu)成中，上述終端導(dǎo)頻信號僅配置在上述差動檢波用區(qū)段的頻帶端部的載波中。
(17)在(1)的構(gòu)成中，由13個區(qū)段和使用一個載波的載波的頻帶終端導(dǎo)頻組成，一個區(qū)段由108個載波的載波所構(gòu)成，在整個頻帶中使用1405個載波的載波，上述同步檢波用區(qū)段由每個碼元中使用9個載波的載波的分散導(dǎo)頻信號、使用3個載波的載波的附加信息傳輸信號和使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成，上述差動檢波用區(qū)段由使用11個載波的載波的附加信息信號、使用一個載波的載波的終端導(dǎo)頻信號和使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成。
(18)在(2)的構(gòu)成中，由13個區(qū)段和使用一個載波的載波的頻帶終端導(dǎo)頻組成，一個區(qū)段由108個載波的載波所構(gòu)成，在整個頻帶中使用1405個載波的載波，上述同步檢波用區(qū)段由每個碼元中使用9個載波的載波的分散導(dǎo)頻信號、使用1個載波的載波的附加信息傳輸信號、使用2個載波的載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號和使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成，上述差動檢波用區(qū)段由使用5個載波的載波的附加信息信號、使用6個載波的載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號、使用一個載波的載波的終端導(dǎo)頻信號和使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成。
(19)通過(1)～(18)任一項所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式來生成OFDM信號的裝置。
(20)通過(1)的正交頻分復(fù)用傳輸方式來生成OFDM信號的發(fā)送裝置，包括配置裝置，在上述多個載波中，把預(yù)定數(shù)量的載波作為一個單位分配給一個以上的區(qū)段，把上述一個以上的區(qū)段在每個區(qū)段中分別分配給同步檢波用或者差動檢波用；信號生成裝置，分別生成上述分散導(dǎo)頻信號、上述附加信息傳輸信號、上述信息傳輸信號、上述終端導(dǎo)頻信號、上述頻帶終端導(dǎo)頻信號，在上述配置裝置中，用滿足上述同步檢波用區(qū)段中上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的頻率來給傳輸頻帶端部的載波分配上述頻帶終端導(dǎo)頻信號，對于上述同步檢波用區(qū)段，給碼元時間和頻率周期性地分散的載波分配上述分散導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述附加信息傳輸信號，給上述載波以外的載波分配上述信息傳輸信號；對于上述差動檢波用區(qū)段，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述附加信息傳輸信號，給頻率滿足相鄰?fù)綑z波用區(qū)段的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的載波分配上述終端導(dǎo)頻信號。
(21)通過(2)的正交頻分復(fù)用傳輸方式來生成OFDM信號的發(fā)送裝置，包括配置裝置，在上述多個載波中，把預(yù)定數(shù)量的載波作為一個單位分配給一個以上的區(qū)段，把一個以上的載波分配給頻帶終端導(dǎo)頻信號，把上述一個以上的區(qū)段在每個區(qū)段中分別分配給同步檢波用或者差動檢波用；信號生成裝置，分別生成上述分散導(dǎo)頻信號、上述附加信息傳輸信號、上述信息傳輸信號、上述終端導(dǎo)頻信號、上述頻帶終端導(dǎo)頻信號、上述連續(xù)導(dǎo)頻信號，在上述配置裝置中，用滿足上述同步檢波用區(qū)段中的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的頻率來給傳輸頻帶端部的載波分配上述頻帶終端導(dǎo)頻信號，對于上述同步檢波用區(qū)段，給碼元時間和頻率周期性地分散的載波分配上述分散導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述連續(xù)導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述附加信息傳輸信號，給上述載波以外的載波分配上述信息傳輸信號；對于上述差動檢波用區(qū)段，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述連續(xù)導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述附加信息傳輸信號，給頻率滿足相鄰?fù)綑z波用區(qū)段的上述分散導(dǎo)頻信號頻率配置的周期性的載波分配上述終端導(dǎo)頻信號。
而且，本發(fā)明所涉及的接收裝置這樣構(gòu)成(22)具有接收通過(1)～(18)任一項所述的OFDM傳輸方式所生成的OFDM信號并進(jìn)行解調(diào)的裝置。
(23)接收通過(1)～(18)任一項所述的OFDM傳輸方式所生成的OFDM信號并進(jìn)行解調(diào)的接收裝置，包括傅立葉變換裝置，把上述接收OFDM信號通過傅立葉變換從時間域變換為頻率域的信號，由此，得到表示上述每個載波的相位和振幅的矢量串；第一提取裝置，從由該傅立葉變換裝置所得到矢量串提取與上述分散導(dǎo)頻信號和上述終端導(dǎo)頻信號以及上述頻帶終端導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的載波的矢量組；第一除法裝置，將由該第一提取裝置所提取的矢量組與調(diào)制上述分散導(dǎo)頻信號和上述終端導(dǎo)頻信號以及上述頻帶終端導(dǎo)頻信號的上述特定相位和振幅相除；濾波器裝置，在頻率方向和碼元時間方向上平滑和插補該第一除法裝置的輸出；延遲裝置，把由上述傅立葉變換裝置所得到的矢量串延遲一個碼元期間；選擇裝置，在處理上述同步檢波用區(qū)段的信號時選擇上述濾波器裝置的輸出，在處理上述差動檢波用區(qū)段的信號時選擇上述延遲裝置的輸出；第二除法裝置，將從上述傅立葉變換裝置所輸出的矢量串與上述選擇裝置的輸出信號相除，而求出檢波矢量串并輸出。
(24)接收通過(13)的OFDM傳輸方式所生成的OFDM信號并進(jìn)行解調(diào)的接收裝置，包括傅立葉變換裝置，把上述接收OFDM信號通過傅立葉變換從時間域變換為頻率域的信號，由此，得到表示上述每個載波的相位和振幅的矢量串；第二提取裝置，從由該傅立葉變換裝置所得到矢量串提取與上述同步檢波用區(qū)段和上述差動檢波用區(qū)段的上述連續(xù)導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的載波的矢量組；第三除法裝置，將由該第二提取裝置所提取的矢量組與調(diào)制上述連續(xù)導(dǎo)頻信號的上述特定相位和振幅相除；傅立葉反變換裝置，把該第三除法裝置的輸出通過傅立葉反變換從頻率域變換為時間域，由此，得到傳輸路徑的脈沖響應(yīng)特性。
本發(fā)明的這些和其他的目的、優(yōu)點及特征將通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例的描述而得到進(jìn)一步說明。在這些附圖中圖1是在本發(fā)明所涉及的OFDM傳輸方式的第一和第二實施例中，表示同步檢波用或者差動檢波用區(qū)段(合計13個區(qū)段)、頻帶終端導(dǎo)頻信號的配置例子的圖2在本發(fā)明所涉及的OFDM傳輸方式的第一和第二實施例中，表示附加信息傳輸信號的配置、同步檢波用區(qū)段中的分散導(dǎo)頻信號的配置、差動檢波用區(qū)段中的終端導(dǎo)頻信號的配置例子的圖；圖3在本發(fā)明所涉及的OFDM傳輸方式的第二實施例中，表示連續(xù)導(dǎo)頻信號和控制信息信號的配置、同步檢波用區(qū)段中的分散導(dǎo)頻信號的配置、差動檢波用區(qū)段中的終端導(dǎo)頻信號的配置例子的圖；圖4在本發(fā)明所涉及的OFDM傳輸方式的第二實施例中，表示表2所示的同步檢波用區(qū)段的連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置的傅立葉反變換對的時間-振幅特性圖；圖5在本發(fā)明所涉及的OFDM傳輸方式的第二實施例中，表示表2所示的差動檢波用區(qū)段的連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置的傅立葉反變換對的時間-振幅特性圖；圖6在本發(fā)明所涉及的OFDM傳輸方式的第二實施例中，表示表3所示的同步檢波用區(qū)段的控制信息信號的頻率配置的傅立葉反變換對的時間-振幅特性圖；圖7在本發(fā)明所涉及的OFDM傳輸方式的第二實施例中，表示表3所示的差動檢波用區(qū)段的控制信息信號的頻率配置的傅立葉反變換對的時間-振幅特性圖；圖8作為第五實施例而表示在本發(fā)明所涉及的OFDM傳輸方式中所使用的發(fā)送裝置的構(gòu)成的方框電路圖；圖9作為第六實施例而表示在本發(fā)明所涉及的OFDM傳輸方式中所使用的接收裝置的構(gòu)成的方框電路圖；圖10表示在現(xiàn)有的OFDM傳輸方式中所使用的接收裝置的構(gòu)成的方框電路圖。
下面對本發(fā)明所涉及的OFDM傳輸方式和適合于該OFDM傳輸方式的發(fā)送裝置、接收裝置的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。第一實施例在本實施例的OFDM傳輸方式中，由13個區(qū)段和使用一個載波的載波的頻帶終端導(dǎo)頻組成，一個區(qū)段由108個載波的載波所構(gòu)成。各個區(qū)段由同步檢波用區(qū)段或者差動檢波用區(qū)段之一所構(gòu)成。在全體頻帶中使用1405個載波的載波。
在圖1中表示出同步檢波用或者差動檢波用區(qū)段(合計13個區(qū)段)、頻帶終端導(dǎo)頻信號的配置例子。橫軸表示頻率軸(載波配置)，縱軸表示時間軸(碼元方向)。把各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’作為0至107的整數(shù)，一個區(qū)段由108個載波的載波所構(gòu)成。
同步檢波用區(qū)段由每一個碼元使用9個載波的載波的分散導(dǎo)頻信號、使用3個載波的載波的附加信息傳輸信號、使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成。
差動檢波用區(qū)段由使用11個載波的載波的附加信息傳輸信號、使用1個載波的載波的終端導(dǎo)頻信號、使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成。
這樣，由于在同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段中使用108個相同個數(shù)的載波，則不能通過區(qū)段的組合來改變所需要的傳輸頻帶。
其中，使全體頻帶中的載波編號k為0至1404的整數(shù)，使區(qū)段編號i為0至12的整數(shù)，使各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’為0至107的整數(shù)，則滿足k=i·108+k’。
設(shè)置在同步檢波用區(qū)段中的分散導(dǎo)頻信號被配置在各區(qū)段和由(5)式所產(chǎn)生的區(qū)段內(nèi)的載波編號k’的載波中。在(5)式中，mod代表求余運算，表示碼元編號的n為0以上的整數(shù)，p為0以上8以下的整數(shù)。
k′=3(n mod 4)+12p(5)
設(shè)在同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段中的附加信息傳輸信號分別被配置在表1所示的各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’的載波中。表1表示同步檢波用區(qū)段的附加信息傳輸信號包含在差動檢波用區(qū)段的附加信息傳輸信號中。
通過以上構(gòu)成，即使在同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段混合存在的狀態(tài)下，在作為同步檢波用區(qū)段的附加信息傳輸信號被定義的載波中必須配置附加信息傳輸信號，則在接收側(cè)容易進(jìn)行附加信息傳輸信號或除此之外的傳輸信號的識別。而且，通過所傳輸?shù)母郊有畔矸峙漭d波以便于不會成為部分集合配置。
表1附加信息傳輸信號的頻率配置
<p>設(shè)在差動檢波用區(qū)段中的終端導(dǎo)頻信號被配置在各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’為0的載波中。終端導(dǎo)頻信號的配置是保持相鄰的同步檢波用區(qū)段的分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的位置。各終端導(dǎo)頻信號補充該分散導(dǎo)頻信號。
在圖2中表示了同步檢波用區(qū)段中的分散導(dǎo)頻信號的配置、差動檢波用區(qū)段中的終端導(dǎo)頻信號的配置例子。橫軸表示頻率軸(載波配置)，縱軸表示時間軸(碼元方向)。把各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’作為0至107的整數(shù)，一個區(qū)段由108個載波的載波所構(gòu)成。附加信息傳輸信號被分配給與分散導(dǎo)頻信號不同的載波。
這些分散導(dǎo)頻信號和終端導(dǎo)頻信號分別根據(jù)與所配置的載波編號k(由區(qū)段編號i和各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’決定)相對應(yīng)的PN(偽隨機(jī)數(shù))系列wk(wk=0,1)而通過(6)式所示的復(fù)數(shù)矢量ck,n來調(diào)制載波而得到。在(6)式中，Re{ck,n}代表與載波編號k、碼元編號n的載波相對應(yīng)的復(fù)數(shù)矢量ck,n的實數(shù)部分，Im{ck,n}代表虛數(shù)部分。
設(shè)在同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段中的附加信息傳輸信號用于傳輸與使用96個載波的載波所傳輸?shù)男畔鬏斝盘柌煌母郊有畔?。例如，考慮規(guī)定傳輸方式(各區(qū)段數(shù)、載波調(diào)制方式等)的控制信息和作為電視臺而利用的信息(例如在中繼站中使用的控制信息、電視臺識別用信號等)。可以在每個碼元中傳輸1比特的附加信息，也可以傳輸多個比特的附加信息?？梢詢H傳輸規(guī)定傳輸方式的控制信息。
其中，當(dāng)使由碼元編號n的碼元傳輸?shù)目刂菩畔⒈忍貫镾n時，控制信息信號通過(7)式所示的復(fù)數(shù)矢量ck,n來調(diào)制載波而得到。即，在此情況下，傳輸控制信息信號的載波在碼元間進(jìn)行差動2值PSK(PhaseShift Keying)調(diào)制。
但是，在幀的開頭碼元(碼元編號n=0)中，傳輸控制信息的載波根據(jù)上述的PN系列wk，通過(8)式所示的復(fù)數(shù)矢量ck,n來調(diào)制。
而且，在每個碼元中傳輸2比特的控制信息的情況下，可以例如使用碼元間的差動4相PSK調(diào)制，或者把傳輸控制信息的多個載波分成2組，分配成在每個碼元中分別傳輸1比特。
設(shè)在同步檢波用區(qū)段中的信息傳輸信號被分配給上述同步檢波用區(qū)段的分散導(dǎo)頻信號、附加信息傳輸信號以外的載波，根據(jù)數(shù)字信息進(jìn)行絕對相位調(diào)制。在該絕對相位調(diào)制中使用例如QPSK、16QAM、64QAM調(diào)制等。
同步檢波用區(qū)段的信息傳輸信號通過以下處理進(jìn)行解調(diào)。首先，用調(diào)制該分散導(dǎo)頻信號、終端導(dǎo)頻信號和頻帶終端導(dǎo)頻信號的復(fù)數(shù)矢量對分散導(dǎo)頻信號和必要的終端導(dǎo)頻信號、頻帶終端導(dǎo)頻信號進(jìn)行解調(diào)，得到與分散導(dǎo)頻信號和終端導(dǎo)頻信號等相關(guān)的頻率域中的傳輸路徑特性。而且，用濾波器來對頻率方向和碼元方向進(jìn)行插補來推定與信息傳輸信號相關(guān)的傳輸路徑特性。用這樣得到的傳輸路徑特性與信息傳輸信號相除。由此能夠從同步檢波用區(qū)段解調(diào)信息傳輸信號。
設(shè)在差動檢波用區(qū)段中的信息傳輸信號被分配給上述差動檢波用區(qū)段的終端導(dǎo)頻信號和附加信息傳輸信號之外的載波，根據(jù)數(shù)字信息來在相同載波編號的相鄰碼元間進(jìn)行差動調(diào)制。
在該差動調(diào)制中使用例如DBPSK、DQPSK、DAPSK等?？梢杂蒙鲜龃a元的相同載波編號的信息傳輸信號與差動檢波用區(qū)段的信息傳輸信號相除來進(jìn)行解調(diào)。
如上述那樣，本實施例的OFDM傳輸方式，在其接收裝置中，能夠在同步檢波用區(qū)段中通過濾波器的效果進(jìn)行高品質(zhì)的接收，在差動檢波用區(qū)段中通過碼元間的差動解調(diào)來進(jìn)行適合于傳輸路徑特性的變化迅速的移動接收的接收。而且，在每個區(qū)段中，通過任意組合同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段，就能實現(xiàn)不隨傳輸頻帶變動的靈活的服務(wù)狀態(tài)。第二實施例在本實施例的OFDM傳輸方式中，由13個區(qū)段和使用一個載波的載波的頻帶終端導(dǎo)頻組成，一個區(qū)段由108個載波的載波所構(gòu)成。各個區(qū)段由同步檢波用區(qū)段或者差動檢波用區(qū)段之一所構(gòu)成。在全體頻帶中使用1405個載波的載波。
同步檢波用區(qū)段由每一個碼元使用9個載波的載波的分散導(dǎo)頻信號、使用2個載波的載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號、使用1個載波的載波的附加信息傳輸信號(在該實施例中，稱為控制信息信號)、使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成。
差動檢波用區(qū)段由使用6個載波的載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號、使用5個載波的載波的控制信息信號、使用1個載波的載波的終端導(dǎo)頻信號、使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成。
其中，使全體頻帶中的載波編號k為0至1404的整數(shù)，使區(qū)段編號i為0至12的整數(shù)，使各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’為0至107的整數(shù)，則滿足k=i·108+k’。
設(shè)置在同步檢波用區(qū)段中的分散導(dǎo)頻信號被配置在各區(qū)段和由(5)式所產(chǎn)生的區(qū)段內(nèi)的載波編號k’的載波中。在(5)式中，mod代表求余運算，表示碼元編號的n為0以上的整數(shù)，p為0以上8以下的整數(shù)。
k′=3(n mod 4)+12p(5)設(shè)在同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段中的連續(xù)導(dǎo)頻信號分別被配置在表2所示的各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’的載波中。表2表示同步檢波用區(qū)段的連續(xù)導(dǎo)頻信號包含在差動檢波用區(qū)段的連續(xù)導(dǎo)頻信號中。
表2連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置
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通過以上構(gòu)成，即使在同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段混合存在的狀態(tài)下，在定義為同步檢波用區(qū)段的連續(xù)導(dǎo)頻的載波中必須配置連續(xù)導(dǎo)頻信號，則在接收側(cè)容易進(jìn)行連續(xù)導(dǎo)頻信號或除此之外的傳輸信號的識別。而且，可以分配載波以便于不會成為部分集合配置。
在與每個碼元相同的頻率的載波中，用特定相位和振幅調(diào)制該載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號，因為頻率、相位、振幅被指定，則在接收側(cè)能夠作為成為基準(zhǔn)的載波而利用。
設(shè)在差動檢波用區(qū)段中的終端導(dǎo)頻信號被配置在各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’為0的載波中。終端導(dǎo)頻信號的配置是保持相鄰?fù)綑z波用區(qū)段分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的位置。各終端導(dǎo)頻信號補充該分散導(dǎo)頻信號。
在圖3中表示了連續(xù)導(dǎo)頻信號和控制信息信號的配置、同步檢波用區(qū)段中的分散導(dǎo)頻信號的配置、差動檢波用區(qū)段中的終端導(dǎo)頻信號的配置例子。橫軸表示頻率軸(載波配置)，縱軸表示時間軸(碼元方向)。把各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’作為0至107的整數(shù)，一個區(qū)段由108個載波的載波所構(gòu)成。連續(xù)導(dǎo)頻信號、控制信息信號被分配給與分散導(dǎo)頻信號不同的載波。
這些分散導(dǎo)頻信號、連續(xù)導(dǎo)頻信號和終端導(dǎo)頻信號分別根據(jù)與所配置的載波編號k(由區(qū)段編號i和各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’決定)相對應(yīng)的PN(偽隨機(jī)數(shù))系列wk(wk=0,1)而通過(6)式所示的復(fù)數(shù)矢量ck,n來調(diào)制載波而得到。在(6)式中，Re{ck,n}代表與載波編號k、碼元編號n的載波相對應(yīng)的復(fù)數(shù)矢量ck,n的實數(shù)部分，Im{ck,n}代表虛數(shù)部分。
設(shè)在同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段中的控制信息信號分別被配置在表3所示的各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’的載波中，在每個碼元中傳輸1比特的控制信息。
表3控制信息信號的頻率配置
當(dāng)使由碼元編號n的碼元傳輸?shù)目刂菩畔⒈忍貫镾n時，控制信息信號通過(7)式所示的復(fù)數(shù)矢量ck,n來調(diào)制載波而得到。即，傳輸控制信息信號的載波在碼元間進(jìn)行差動2值PSK(Phase Shift Keying，相移鍵控)調(diào)制。
但是，在幀的開頭碼元(碼元編號n=0)中，傳輸控制信息的載波根據(jù)上述的PN系列wk，通過(8)式所示的復(fù)數(shù)矢量ck,n來調(diào)制。
而且，在每個碼元中傳輸2比特的控制信息的情況下，可以使用例如碼元間的差動4相PSK調(diào)制。
設(shè)在同步檢波用區(qū)段中的信息傳輸信號被分配給上述同步檢波用區(qū)段的分散導(dǎo)頻信號、連續(xù)導(dǎo)頻信號和控制信息信號以外的載波，根據(jù)數(shù)字信息進(jìn)行絕對相位調(diào)制。在該絕對相位調(diào)制中使用例如QPSK、16QAM、64QAM調(diào)制等。
同步檢波用區(qū)段的信息傳輸信號通過以下處理進(jìn)行解調(diào)。首先，用調(diào)制該分散導(dǎo)頻信號、終端導(dǎo)頻信號和頻帶終端導(dǎo)頻信號的復(fù)數(shù)矢量對分散導(dǎo)頻信號和必要的終端導(dǎo)頻信號、頻帶終端導(dǎo)頻信號進(jìn)行逆調(diào)制，推定與分散導(dǎo)頻信號和終端導(dǎo)頻信號等相關(guān)的頻率域中的傳輸路徑特性。而且，用濾波器來對頻率方向和碼元方向進(jìn)行插補來推定與信息傳輸信號相關(guān)的傳輸路徑特性。用這樣得到的傳輸路徑特性與信息傳輸信號相除。由此能夠從同步檢波用區(qū)段解調(diào)信息傳輸信號。
設(shè)在差動檢波用區(qū)段中的信息傳輸信號被分配給上述差動檢波用區(qū)段的連續(xù)導(dǎo)頻信號、終端導(dǎo)頻信號和控制信息信號之外的載波，根據(jù)數(shù)字信息來在相同載波編號的相鄰碼元間進(jìn)行差動調(diào)制。
在該差動調(diào)制中使用例如DBPSK、DQPSK、DAPSK等。可以用上述碼元的相同載波編號的信息傳輸信號除以差動檢波用區(qū)段的信息傳輸信號來進(jìn)行解調(diào)。
如上述那樣，本實施例的OFDM傳輸方式，在其接收裝置中，能夠在同步檢波用區(qū)段中通過濾波器的效果進(jìn)行高品質(zhì)的接收，在差動檢波用區(qū)段中通過碼元間的差動解調(diào)來進(jìn)行適合于傳輸路徑特性的變化迅速的移動接收。而且，在每個區(qū)段中，通過任意組合同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段，就能實現(xiàn)不隨傳輸頻帶變動的靈活的服務(wù)狀態(tài)。
通過在與每個碼元相同的頻率的載波中配置用特定的相位和振幅調(diào)制該載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號，就能將其用作基準(zhǔn)載波而確定頻率、相位和振幅。
圖4和圖5分別表示表2所示的同步檢波用區(qū)段(13個區(qū)段、26個載波)和差動檢波用區(qū)段(13個區(qū)段、78個載波)的連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置的傅立葉反變換對。從圖4、圖5可以看出它們是脈沖狀的，表2所示的連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置沒有周期性。
這樣，本實施例的OFDM傳輸方式能夠防止因多路徑等的延遲波而使連續(xù)導(dǎo)頻信號全體消弱的情況。通過使用該配置而求出傅立葉反變換，就能求出傳輸路徑的脈沖響應(yīng)。而且，連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置為自相關(guān)性強(qiáng)的配置。
圖6和圖7分別表示表3所示的同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段的控制信息信號的頻率配置的傅立葉反變換對。從圖6、圖7可以看出它們是脈沖狀的，表3所示的控制信息信號的頻率配置沒有周期性。
這樣，本實施例的OFDM傳輸方式能夠防止因多路徑等的延遲波而使控制信息信號全體消弱的情況。
而且，能夠同樣設(shè)定包含控制信息信號的附加信息傳輸信號的頻率配置。第三實施例在圖8中表示了根據(jù)第一和第二實施例的OFDM傳輸方式而生成OFDM信號的發(fā)送裝置的實施例的構(gòu)成。
在圖8中，用信息傳輸信號生成電路51來根據(jù)需要對所輸入的數(shù)字信息進(jìn)行錯誤控制處理(糾錯編碼和交叉、能量擴(kuò)散等)和數(shù)字調(diào)制。而且，在數(shù)字傳輸中一般所使用的基本的錯誤控制處理方式和數(shù)字調(diào)制方式是公知的技術(shù)，因而省略其說明。
在同步檢波用區(qū)段中作為數(shù)字調(diào)制而進(jìn)行絕對相位調(diào)制。在該絕對相位調(diào)制中，使用例如QPSK、16QAM、64QAM調(diào)制等。在差動檢波用區(qū)段中根據(jù)數(shù)字信息在相同載波編號的相鄰的碼元間進(jìn)行差動調(diào)制。在該差動調(diào)制中使用例如DBPSK、DQPSK、DAPSK等。
附加信息信號生成電路52根據(jù)需要對所輸入的附加信息進(jìn)行錯誤控制處理(糾錯編碼和交叉、能量擴(kuò)散等)和數(shù)字調(diào)制。作為數(shù)字調(diào)制使用M(M為2以上的自然數(shù))相PSK(Phase Shift Keying)調(diào)制和在碼元方向上的差動M相PSK調(diào)制等。
控制信息生成電路56生成在接收側(cè)所需要的傳輸方式信息(規(guī)定同步檢波用區(qū)段數(shù)、差動檢波用區(qū)段數(shù)、載波調(diào)制方式等傳輸方式的各種信息)。該信息由附加信息信號生成電路52進(jìn)行錯誤控制處理和數(shù)字調(diào)制，也可以進(jìn)行與其他的附加信息不同的錯誤控制處理和數(shù)字調(diào)制。
分散導(dǎo)頻信號生成電路53生成根據(jù)與由載波配置電路57規(guī)定配置的載波編號k(由區(qū)段編號i和各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’決定)相對應(yīng)的PN(偽隨機(jī)數(shù))系列wk(wk=0,1)所調(diào)制的分散導(dǎo)頻信號。
終端導(dǎo)頻信號生成電路54生成根據(jù)與由載波配置電路57規(guī)定配置的載波編號k(由區(qū)段編號i和各區(qū)段內(nèi)的載波編號k’決定)相對應(yīng)的PN(偽隨機(jī)數(shù))系列wk(wk=0,1)所調(diào)制的終端導(dǎo)頻信號。
頻帶終端導(dǎo)頻信號生成電路55生成根據(jù)與頻帶終端的載波編號k相對應(yīng)的PN(偽隨機(jī)數(shù))系列wk(wk=0,1)所調(diào)制的頻帶終端導(dǎo)頻信號。
雖然連續(xù)導(dǎo)頻信號沒有特別加以說明，但是，可以設(shè)想由附加信息信號生成電路52對該載波用每個碼元相同的相位、振幅進(jìn)行調(diào)制的情況。
在載波配置電路57中，把信息傳輸信號生成電路51、附加信息信號生成電路52、分散導(dǎo)頻信號生成電路53、終端導(dǎo)頻信號生成電路54、頻帶終端導(dǎo)頻信號生成電路55的各輸出(復(fù)數(shù)矢量串)配置在根據(jù)傳輸方式所規(guī)定的頻率范圍的載波位置上。
例如，分散導(dǎo)頻信號生成電路53的輸出在同步檢波用區(qū)段內(nèi)被配置在以N個(N為2以上的自然數(shù))載波間隔并且在每個碼元中移動了L個(L是N的約數(shù))載波的載波中。終端導(dǎo)頻信號生成電路54的輸出在差動檢波用區(qū)段中被配置在區(qū)段內(nèi)的載波編號k’=0的載波中。而且，附加信息信號生成電路52的輸出按照例如表1所示的頻率配置進(jìn)行分配。這樣配置的基底頻帶的每個載波的矢量串被輸入傅立葉反變換電路58。
傅立葉反變換電路58使由載波配置電路57所生成的基底頻帶的每個載波的矢量串從頻率域變換為時間域，附加通常所使用的保護(hù)間隔期間而輸出。正交調(diào)制電路59對傅立葉反變換電路58的輸出進(jìn)行正交調(diào)制并變換為中間頻帶。頻率變換電路60把進(jìn)行了正交調(diào)制的OFDM信號的頻帶從中間頻帶變換為無線電頻帶，提供給天線等。
根據(jù)以上構(gòu)成所形成的發(fā)送裝置，就能根據(jù)在第一和第二實施例中所述的OFDM傳輸方式來生成OFDM信號。第四實施例圖9表示能夠接收根據(jù)第一和第二實施例的OFDM傳輸方式所形成的OFDM信號并推定傳輸路徑的時間域中的脈沖響應(yīng)的接收裝置的構(gòu)成。
在圖9中，調(diào)諧器11把所接收的OFDM信號的頻帶從無線電頻帶變換為基頻帶。傅立葉變換電路12把基頻帶的OFDM信號從時間域變換為頻率域，作為頻率域的每個載波的矢量串而輸出。
分散/終端導(dǎo)頻提取電路13從傅立葉變換電路12輸出的矢量串中提取分散導(dǎo)頻信號和必要的終端導(dǎo)頻信號、頻帶終端導(dǎo)頻信號。矢量發(fā)生電路14發(fā)生與由分散/終端導(dǎo)頻提取電路13所提取的分散導(dǎo)頻信號、終端導(dǎo)頻信號和頻帶終端導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的調(diào)制復(fù)數(shù)矢量ck,n。
除法電路15將由分散/終端導(dǎo)頻提取電路13所提取的分散導(dǎo)頻信號、終端導(dǎo)頻信號和頻帶終端導(dǎo)頻信號與用矢量發(fā)生電路14產(chǎn)生的復(fù)數(shù)矢量相除，來推定與分散導(dǎo)頻信號、終端導(dǎo)頻信號和頻帶終端導(dǎo)頻信號相關(guān)的傳輸路徑特性。插補電路16對由除法電路15所得到的與分散導(dǎo)頻信號、終端導(dǎo)頻信號和頻帶終端導(dǎo)頻信號相關(guān)的傳輸路徑特性進(jìn)行插補，來推定與同步檢波用區(qū)段的信息傳輸信號的載波相關(guān)的傳輸路徑特性。
延遲電路17把傅立葉變換電路12輸出的矢量串延遲一個碼元。選擇電路18按照由控制信息另外傳輸?shù)膮^(qū)段的種類，在同步檢波用區(qū)段的情況下選擇插補電路16的輸出來輸出；在差動檢波用區(qū)段的情況下選擇延遲電路17的輸出而輸出。
除法電路19將傅立葉變換電路12輸出的矢量串分別與選擇電路18的輸出相除。在除法電路19中，在同步檢波用區(qū)段中，用與由插補電路16所推定的分別對應(yīng)的載波相關(guān)的傳輸路徑特性進(jìn)行除法運算來進(jìn)行同步檢波，在差動檢波用區(qū)段中，用延遲電路17輸出的一個碼元前的分別對應(yīng)的載波的矢量串進(jìn)行除法運算來進(jìn)行差動檢波。
解調(diào)電路20根據(jù)生成信息傳輸信號時的調(diào)制方式(QPSK、16QAM、64QAM、DBPSK、DQPSK、DAPSK等)解調(diào)從除法電路19所輸出的檢波信號，而得到所傳輸?shù)臄?shù)字信息。
通過以上構(gòu)成，根據(jù)第一實施例中所述的OFDM傳輸方式能夠接收OFDM信號并進(jìn)行解調(diào)。以下描述的構(gòu)成是根據(jù)第二實施例中所述的OFDM傳輸方式來接收OFDM信號并進(jìn)行解調(diào)的情況。
首先，連續(xù)導(dǎo)頻提取電路21從傅立葉變換電路12輸出的矢量串提取連續(xù)導(dǎo)頻信號。此時，即使在同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段混合存在的情況下，由于至少同步檢波用區(qū)段的連續(xù)導(dǎo)頻信號必須混合存在，則能夠始終提取連續(xù)導(dǎo)頻信號。
矢量發(fā)生電路22發(fā)生與由連續(xù)導(dǎo)頻提取電路21所提取的連續(xù)導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的調(diào)制復(fù)數(shù)矢量ck,n。除法電路23將由連續(xù)導(dǎo)頻提取電路21所提取的連續(xù)導(dǎo)頻信號與矢量發(fā)生電路22產(chǎn)生的復(fù)數(shù)矢量相除，來推定與連續(xù)導(dǎo)頻信號相關(guān)的傳輸路徑特性。傅立葉反變換電路24把與由除法電路23所得出的連續(xù)導(dǎo)頻信號相關(guān)的傳輸路徑特性從頻率域變換為時間域，而得到傳輸路徑的脈沖響應(yīng)特性。
如上述那樣，根據(jù)本實施例的接收裝置的構(gòu)成，在解調(diào)電路20中，能夠在同步檢波用區(qū)段中通過由傳輸路徑特性的插補處理所得到的濾波器效果實現(xiàn)高品質(zhì)的解調(diào)，在差動檢波用區(qū)段中通過碼元間的差動解調(diào)來實現(xiàn)適合于傳輸路徑特性的變化迅速的移動接收的解調(diào)。而且，在傅立葉反變換電路24中，能夠得到?jīng)]有折返的傳輸路徑的脈沖響應(yīng)特性。
如上述那樣，本發(fā)明的正交頻分復(fù)用傳輸方式能夠具有適合于移動接收的差動檢波用區(qū)段。此時，通過具有終端導(dǎo)頻信號和頻帶終端導(dǎo)頻信號，能夠不損害相鄰的同步檢波用的區(qū)段的同步檢波特性，而在每個區(qū)段中自由組合同步檢波用區(qū)段和差動檢波用區(qū)段，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的服務(wù)狀態(tài)。
可以使用頻率配置的傅立葉反變換對為脈沖狀的連續(xù)導(dǎo)頻信號，根據(jù)需要在碼元期間求出沒有折返的脈沖響應(yīng)特性。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，提供一種OFDM方式和適合于該方式的發(fā)送裝置及接收裝置，該OFDM方式能夠一邊維持全體的傳輸容量一邊在傳輸數(shù)字信息的載波的調(diào)制中部分地導(dǎo)入適合于移動接收的調(diào)制方式，并且，配置連續(xù)導(dǎo)頻信號而不會在由例如連續(xù)導(dǎo)頻信號所推定的傳輸路徑的脈沖響應(yīng)中發(fā)生折返。
權(quán)利要求
1．正交頻分復(fù)用(OFDM)傳輸方式，對在每個碼元周期中具有相互正交的頻率關(guān)系的多個載波進(jìn)行調(diào)制來傳輸數(shù)字信息，其特征在于在上述多個載波中，把預(yù)定數(shù)量的載波作為一個單位分配給一個以上的區(qū)段，把一個以上的載波分配給頻帶終端導(dǎo)頻信號，使用上述一個以上的區(qū)段分別在每個區(qū)段中作為同步檢波用或者差動檢波用；在上述同步檢波用區(qū)段中，給碼元時間和頻率周期性分散的載波分配用特定相位和振幅調(diào)制該載波的分散導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配根據(jù)附加信息由M(M是2以上的自然數(shù))相相移鍵控(M相PSK)或者在碼元方向上的差動M相相移鍵控來調(diào)制該載波的附加信息傳輸信號，給上述載波以外的載波分配根據(jù)上述數(shù)字信息來調(diào)制該載波的信息傳輸信號；在上述差動檢波用區(qū)段中，給與每個碼元相同的頻率的載波分配根據(jù)附加信息由M相相移鍵控或者在碼元方向上的差動M相相移鍵控來調(diào)制該載波的附加信息傳輸信號，給滿足相鄰的同步檢波用區(qū)段的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的頻率的載波分配以特定的相位和振幅調(diào)制該載波的終端導(dǎo)頻信號，給上述載波以外的載波分配根據(jù)上述數(shù)字信息來調(diào)制該載波的信息傳輸信號；用滿足上述同步檢波用區(qū)段中的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的頻率來給傳輸頻帶端部的載波分配上述頻帶終端導(dǎo)頻信號，用特定的相位和振幅來調(diào)制該載波。
2．正交頻分復(fù)用(OFDM)傳輸方式，對在每個碼元周期中具有相互正交的頻率關(guān)系的多個載波進(jìn)行調(diào)制來傳輸數(shù)字信息，其特征在于在上述多個載波中，把預(yù)定數(shù)量的載波作為一個單位分配給一個以上的區(qū)段，把一個以上的載波分配給頻帶終端導(dǎo)頻信號，使用上述一個以上的區(qū)段分別在每個區(qū)段中作為同步檢波用或者差動檢波用；在上述同步檢波用區(qū)段中，給碼元時間和頻率周期性分散的載波分配用特定相位和振幅調(diào)制該載波的分散導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配以特定相位和振幅調(diào)制該載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配根據(jù)附加信息由M相相移鍵控或者在碼元方向上的差動M相相移鍵控來調(diào)制該載波的附加信息傳輸信號，給上述載波以外的載波分配根據(jù)上述數(shù)字信息來調(diào)制該載波的信息傳輸信號；在上述差動檢波用區(qū)段中，給與每個碼元相同的頻率的載波分配以特定相位和振幅調(diào)制該載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配根據(jù)附加信息由M相相移鍵控或者在碼元方向上的差動M相相移鍵控來調(diào)制該載波的附加信息傳輸信號，給滿足相鄰的同步檢波用區(qū)段的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的頻率的載波分配以特定的相位和振幅調(diào)制該載波的終端導(dǎo)頻信號，給上述載波以外的載波分配根據(jù)上述數(shù)字信息來調(diào)制該載波的信息傳輸信號；用滿足上述同步檢波用區(qū)段中的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的頻率來給傳輸頻帶端部的載波分配上述頻帶終端導(dǎo)頻信號，用特定的相位和振幅來調(diào)制該載波。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，上述同步檢波用區(qū)段內(nèi)的上述附加信息傳輸信號的頻率配置和上述差動檢波用區(qū)段內(nèi)的上述附加信息傳輸信號的頻率配置為部分共同的配置。
4．根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，在上述同步檢波用區(qū)段中，把上述附加信息傳輸信號的頻率配置作為上述差動檢波用區(qū)段的上述附加信息傳輸信號的頻率配置的一部分。
5．根據(jù)權(quán)利要求2所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，上述同步檢波用區(qū)段內(nèi)的上述連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置和上述差動檢波用區(qū)段內(nèi)的上述連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置為部分共同的配置。
6．根據(jù)權(quán)利要求2所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，在上述同步檢波用區(qū)段中，把上述連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置作為上述差動檢波用區(qū)段的上述連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置的一部分。
7．根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，在上述附加信息中包含控制信息。
8．根據(jù)權(quán)利要求7所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，上述控制信息通過在碼元方向上的差動兩相相移鍵控(DBPSK)進(jìn)行傳輸。
9．根據(jù)權(quán)利要求7所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，上述同步檢波用區(qū)段內(nèi)的上述控制信息的頻率配置和上述差動檢波用區(qū)段內(nèi)的上述控制信息的頻率配置為部分共同的配置。
10．根據(jù)權(quán)利要求7所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，在上述同步檢波用區(qū)段中，把上述控制信息的頻率配置作為上述差動檢波用區(qū)段的上述控制信息的頻率配置的一部分。
11．根據(jù)權(quán)利要求1至10任一項所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，在上述同步檢波用區(qū)段中，使載波數(shù)量為N(N為2以上的自然數(shù))，把上述分散導(dǎo)頻信號分配給以N載波間隔并且在每個碼元中位移了L(L是N的約數(shù))載波的載波。
12．根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，在上述同步檢波用和差動檢波用區(qū)段中，把各個上述附加信息傳輸信號分配給該附加信息傳輸信號的頻率配置的傅立葉反變換對成為脈沖狀的頻率的載波。
13．根據(jù)權(quán)利要求2所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，在上述同步檢波用和差動檢波用區(qū)段中，把各個上述連續(xù)導(dǎo)頻信號分配給該連續(xù)導(dǎo)頻信號的頻率配置的傅立葉反變換對成為脈動狀的頻率的載波。
14．根據(jù)權(quán)利要求2所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，在上述同步檢波用和差動檢波用區(qū)段中，把各個上述附加信息傳輸信號和連續(xù)導(dǎo)頻信號分配給把該附加信息傳輸信號和連續(xù)導(dǎo)頻信號兩者相結(jié)合的頻率配置的傅立葉反變換對成為脈動狀的頻率的載波。
15．根據(jù)權(quán)利要求1至14任一項所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，在上述同步檢波用和差動檢波用區(qū)段中，使用相同個數(shù)的載波。
16．根據(jù)權(quán)利要求1至15任一項所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，上述終端導(dǎo)頻信號僅配置在上述差動檢波用區(qū)段的頻帶端部的載波中。
17．根據(jù)權(quán)利要求1所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，由13個區(qū)段和使用一個載波的載波的頻帶終端導(dǎo)頻組成，一個區(qū)段由108個載波的載波所構(gòu)成，在整個頻帶中使用1405個載波的載波；上述同步檢波用區(qū)段由每個碼元中使用9個載波的載波的分散導(dǎo)頻信號、使用3個載波的載波的附加信息傳輸信號和使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成；上述差動檢波用區(qū)段由使用11個載波的載波的附加信息信號、使用一個載波的載波的終端導(dǎo)頻信號和使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成。
18．根據(jù)權(quán)利要求2所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式，其特征在于，由13個區(qū)段和使用一個載波的載波的頻帶終端導(dǎo)頻組成，一個區(qū)段由108個載波的載波所構(gòu)成，在整個頻帶中使用1405個載波的載波；上述同步檢波用區(qū)段由每個碼元中使用9個載波的載波的分散導(dǎo)頻信號、使用1個載波的載波的附加信息傳輸信號、使用2個載波的載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號和使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成；上述差動檢波用區(qū)段由使用5個載波的載波的附加信息信號、使用6個載波的載波的連續(xù)導(dǎo)頻信號、使用一個載波的載波的終端導(dǎo)頻信號和使用96個載波的載波的信息傳輸信號所構(gòu)成。
19．正交頻分復(fù)用傳輸方式的發(fā)送裝置，其特征在于，具有通過權(quán)利要求1至18任一項所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式來生成OFDM信號的裝置。
20．正交頻分復(fù)用傳輸方式的發(fā)送裝置，通過權(quán)利要求1所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式來生成OFDM信號，其特征在于，包括配置裝置，在上述多個載波中，把預(yù)定數(shù)量的載波作為一個單位分配給一個以上的區(qū)段，把上述一個以上的區(qū)段在每個區(qū)段中分別分配給同步檢波用或者差動檢波用；信號生成裝置，分別生成上述分散導(dǎo)頻信號、上述附加信息傳輸信號、上述信息傳輸信號、上述終端導(dǎo)頻信號、上述頻帶終端導(dǎo)頻信號；在上述配置裝置中，用滿足上述同步檢波用區(qū)段中的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的頻率來給傳輸頻帶端部的載波分配上述頻帶終端導(dǎo)頻信號，對于上述同步檢波用區(qū)段，給碼元時間和頻率周期性地分散的載波分配上述分散導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述附加信息傳輸信號，給上述載波以外的載波分配上述信息傳輸信號，對于上述差動檢波用區(qū)段，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述附加信息傳輸信號，給頻率滿足相鄰?fù)綑z波用區(qū)段的上述分散導(dǎo)頻信號頻率配置的周期性的載波分配上述終端導(dǎo)頻信號。
21．正交頻分復(fù)用傳輸方式的發(fā)送裝置，通過權(quán)利要求2所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式來生成OFDM信號，其特征在于，包括配置裝置，在上述多個載波中，把預(yù)定數(shù)量的載波作為一個單位分配給一個以上的區(qū)段，把一個以上的載波分配給頻帶終端導(dǎo)頻信號，把上述一個以上的區(qū)段在每個區(qū)段中分別分配給同步檢波用或者差動檢波用；信號生成裝置，分別生成上述分散導(dǎo)頻信號、上述附加信息傳輸信號、上述信息傳輸信號、上述終端導(dǎo)頻信號、上述頻帶終端導(dǎo)頻信號、上述連續(xù)導(dǎo)頻信號；在上述配置裝置中，用滿足上述同步檢波用區(qū)段中上述分散導(dǎo)頻信號頻率配置的周期性的頻率來給傳輸頻帶端部的載波分配上述頻帶終端導(dǎo)頻信號，對于上述同步檢波用區(qū)段，給碼元時間和頻率周期性地分散的載波分配上述分散導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述連續(xù)導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述附加信息傳輸信號，給上述載波以外的載波分配上述信息傳輸信號；對于上述差動檢波用區(qū)段，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述連續(xù)導(dǎo)頻信號，給與每個碼元相同的頻率的載波分配上述附加信息傳輸信號，給頻率滿足相鄰的同步檢波用區(qū)段的上述分散導(dǎo)頻信號的頻率配置的周期性的載波分配上述終端導(dǎo)頻信號。
22．正交頻分復(fù)用傳輸方式的接收裝置，其特征在于，具有接收通過權(quán)利要求1至18任一項所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式所生成的OFDM信號并進(jìn)行解調(diào)的裝置。
23．正交頻分復(fù)用傳輸方式的接收裝置，接收通過權(quán)利要求1至18任一項所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式所生成的OFDM信號并進(jìn)行解調(diào)，其特征在于，包括傅立葉變換裝置，把上述接收OFDM信號通過傅立葉變換從時間域變換為頻率域的信號，由此，得到表示上述每個載波的相位和振幅的矢量串；第一提取裝置，從由該傅立葉變換裝置所得到矢量串提取與上述分散導(dǎo)頻信號和上述終端導(dǎo)頻信號以及上述頻帶終端導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的載波的矢量組；第一除法裝置，用由該第一提取裝置所提取的矢量組除以調(diào)制上述分散導(dǎo)頻信號和上述終端導(dǎo)頻信號以及上述頻帶終端導(dǎo)頻信號的上述特定相位和振幅；濾波器裝置，在頻率方向和碼元時間方向上平滑和插補該第一除法裝置的輸出；延遲裝置，把由上述傅立葉變換裝置所得到的矢量串延遲一個碼元期間；選擇裝置，在處理上述同步檢波用區(qū)段的信號時選擇上述濾波器裝置的輸出，在處理上述差動檢波用區(qū)段的信號時選擇上述延遲裝置的輸出；第二除法裝置，將從上述傅立葉變換裝置所輸出的矢量串除以上述選擇裝置的輸出信號，而求出檢波矢量串并輸出。
24．正交頻分復(fù)用傳輸方式的接收裝置，接收通過權(quán)利要求13所述的正交頻分復(fù)用傳輸方式所生成的OFDM信號并進(jìn)行解調(diào)，其特征在于，包括傅立葉變換裝置，把上述接收OFDM信號通過傅立葉變換從時間域變換為頻率域的信號，由此，得到表示上述每個載波的相位和振幅的矢量串；第二提取裝置，從由該傅立葉變換裝置所得到矢量串提取與上述同步檢波用區(qū)段和上述差動檢波用區(qū)段的上述連續(xù)導(dǎo)頻信號相對應(yīng)的載波的矢量組；第三除法裝置，將由該第二提取裝置所提取的矢量組除以調(diào)制上述連續(xù)導(dǎo)頻信號的上述特定相位和振幅；傅立葉反變換裝置，把該第三除法裝置的輸出通過傅立葉反變換從頻率域變換為時間域，由此，得到傳輸路徑的脈沖響應(yīng)特性。
全文摘要
本發(fā)明的OFDM傳輸方式,把接收的OFDM信號通過傅立葉變換(12)從時間域變換為頻率域,而得到頻率域的每個載波的矢量串。從該矢量串提取必要的分散和終端導(dǎo)頻信號(13),用解調(diào)復(fù)數(shù)矢量相除(15),而推定與分散/終端導(dǎo)頻信號相關(guān)的傳輸路徑特性,對該傳輸路徑特性進(jìn)行插補(16),來推定與同步檢波用區(qū)段的信息傳輸載波相關(guān)的傳輸路徑特性。另一方面,把通過傅立葉變換而得到的矢量串延遲一個碼元(17),在同步檢波用區(qū)段的情況下,選擇插補輸出,在差動檢波用區(qū)段的情況下,選擇延遲輸出(18),用該選擇輸出除以上述矢量串,進(jìn)行同步檢波或者差動檢波(19),進(jìn)行解調(diào)而得到數(shù)字信息(20)。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)高品質(zhì)的解調(diào)和適合于移動接收的解調(diào)。
文檔編號H04L25/02GK1231089SQ98800917
公開日1999年10月6日 申請日期1998年6月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月1日
發(fā)明者木村知弘, 林健一郎, 木曾田晃, 曾我茂, 影山定司, 齊藤正典, 石川達(dá)也, 森仁, 高田政幸, 黑田徹, 佐佐木誠 申請人:株式會社高級數(shù)字電視廣播系統(tǒng)研究所, 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社, 日本放送協(xié)會