Устройство приема, способ приема и программа
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к устройству и способу приема с использованием синхронизации символов OFDM (мультиплексирование с ортогональным частотным разделением, МОЧР). Техническим результатом является снижение многолучевой интерференции посредством регулировки сигнала синхронизации символа. Указанный результат достигается тем, что устройство приема содержит средства определения первого, второго и третьего положения начального положения интервала быстрого преобразования Фурье (БПФ), средство выбора одного из определенных начальных положений интервала БПФ, средство БПФ для выполнения быстрого преобразования Фурье сигнала МОЧР в области времени путем использования начального положения, выбранного средством выбора, для генерирования первого сигнала МОЧР в области частот. Средство определения первого положения рассчитывает значение корреляции между сигналом МОЧР в области времени и сигналом, полученным путем задержки упомянутого сигнала МОЧР в области времени на длину эффективного символа. Средство определения второго положения оценивает характеристики канала передачи сигнала МОЧР и профиль задержки перед оценкой величины интерференции между символами в отношении каждого из интервалов БПФ. Средство определения третьего положения устанавливает интервал БПФ со сдвигом относительно интервала БПФ, используемого для генерирования первого сигнала МОЧР, для генерирования второго сигнала МОЧР, перед удалением искажений из первого и второго сигналов МОЧР для генерирования выровненного сигнала. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 26 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству приема, способу приема и программе. Более конкретно, изобретение относится к устройству приема, способу приема и программе, с помощью которых способ, используя который синхронизируют символы OFDM (МОЧР, мультиплексирование с ортогональным частотным разделением), переключают в соответствии с обстоятельствами.
Уровень техники
Одна из методик модуляции, используемая в настоящее время для наземной цифровой широковещательной передачи, называется МОЧР. В соответствии с технологией МОЧР множество ортогональных поднесущих предусмотрены в пределах полосы пропускания передачи. Данные назначают амплитуде и фазе каждой поднесущей и выполняют их цифровую модуляцию, используя PSK (ФМн, фазовая манипуляция) или QAM (КАМ, квадратурная амплитудная модуляция).
Согласно технологии МОЧР осуществляют разделение всей полосы пропускания на большое количество поднесущих. Это означает, что полоса пропускания ограничена, и скорость передачи понижают для каждой поднесущей, но общая скорость передачи остается той же, что и в традиционных технологиях модуляции.
В соответствии с технологией МОЧР данные назначают множеству поднесущих таким образом, что данные модулируют, выполняя операции IFFT (ОБПФ, обратное быстрое преобразование Фурье). Сигнал МОЧР, получаемый в результате модуляции, демодулируют путем выполнения операции FFT (БПФ, быстрое преобразование Фурье).
Таким образом, устройство для передачи сигнала МОЧР может быть выполнено из схем, относящихся к ОБПФ, и устройство для приема сигнала МОЧР может быть сформировано с помощью схем, относящихся к БПФ.
Учитывая приведенные выше свойства, технологию МОЧР часто применяют в наземных установках цифровой широковещательной передачи, которые сильно подвержены многолучевой интерференции. Стандарты наземной цифровой широковещательной передачи, в которых применяется технология FDM (МЧР, мультиплексирование с частотным разделением), включают в себя DVB-T (ЦТВ-Н, наземное цифровое телевидение), ISDB-T (КСЦВ-Н, комплексная служба наземного цифрового вещания) и КСЦВ-НЗВ (КСЦВ-НЗВ, комплексная служба наземного цифрового звукового вещания).
На фиг.1 показаны символы МОЧР. В соответствии с технологией МОЧР передача сигналов происходит в модулях, называемых символами МОЧР. Как показано на фиг.1, один символ МОЧР состоит из эффективных символов, представляющих интервал сигнала, в течение которого выполняют ОБПФ во время передачи, и защитный интервал (ниже называемый GI (ЗИ)), в который копируют определенную форму колебаний в направлении конца эффективного символа.
ЗИ вставляют хронологически перед эффективным символом. В соответствии с технологией МОЧР вставка ЗИ позволяет предотвратить интерференцию, которая может возникнуть между символами МОЧР в среде с многолучевым распространением.
Множество таких символов МОЧР сводят вместе для формирования одного фрейма передачи МОЧР. В качестве иллюстрации один фрейм передачи МОЧР формируют из 204 символов МОЧР в соответствии со стандартом КСЦВ-Н. Положение, в котором требуется вставлять пилотный сигнал, определяют в модулях фрейма передачи МОЧР.
Технология МОЧР подразумевает использование способов на основе КАМ для модуляции поднесущих. При этом технология МОЧР подвержена влиянию отрицательных эффектов, таких как многолучевая интерференция, во время передачи, в результате чего амплитуда и фаза каждой поднесущей может оказаться отличающейся во время приема от тех, какими они были вначале. Многолучевая интерференция может быть вызвана, в качестве иллюстрации, отражениями от гор и зданий или может быть вызвана SFN (ОЧС, одночастотная сеть).
На стороне приема, таким образом, необходимо выровнять сигналы, чтобы обеспечить, чтобы амплитуда и фаза принятого сигнала были такими же, как при исходной передаче.
В соответствии с технологией МОЧР сторона передачи дискретно вставляет пилотный сигнал в передаваемые сигналы, причем этот пилотный сигнал представляет собой известный сигнал, имеющий заданную амплитуду и заданную фазу. Сторона приема получает частотную характеристику используемого канала передачи на основе амплитуды и фазы пилотного сигнала для выравнивания принятого сигнала. Пилотный сигнал, используемый таким образом для расчета характеристики канала передачи, известен как рассеянный пилотный сигнал (ниже называется сигналом SP (РП)).
На фиг.2 схематично представлена другая типичная структура компоновки РП сигналов в пределах символов МОЧР в соответствии со стандартом КСЦВ-Н. На фиг.2 по горизонтальной оси представлено множество поднесущих, идентифицирующих поднесущие сигнала МОЧР, и по вертикальной оси обозначены номера символов МОЧР, идентифицирующие символы МОЧР сигнала МОЧР. Номера поднесущих соответствуют частотам, и номера символов МОЧР соответствуют времени.
На фиг.2 каждый пустой кружок представляет данные символа, передаваемой каждой поднесущей, и каждый затушеванный кружок обозначает сигнал РП. Как показано на фиг.2, сигнал РП расположен через интервалы четыре символа МОЧР в направлении времени и через интервалы 12 поднесущих в направлении частоты.
В случае стандарта КСЦВ-Н сигнал, называемый (УКПМ/ВК, управление конфигурацией передачи и мультиплексирования/вспомогательный канал), помещают в каждой поднесущей. Сигнал УКПМ/ВК разработан специально для передачи сигнала синхронизации, который обеспечивает для устройства приема получение информации о параметрах передачи, которые действовали во время передачи (то есть такой информации, как используемый способ модуляции и используемый коэффициент кодирования), и номера символа для данного символа в пределах фрейма передачи МОЧР.
В случае стандарта ЦТВ-Н вставляют сигнал, называемый сигналом TPS. Как и при использовании сигнала УКПМ/ВК в соответствии со стандартом КСЦВ-Н, сигнал TPS также формируют с использованием сигнала синхронизации, который предоставляет параметры передачи и обеспечивает возможность синхронизации фрейма. В этой связи читатель может обратиться к выложенному японскому патенту №2005-303440.
Сущность изобретения
На характеристики приема устройства приема в значительной степени влияет точность сигнала синхронизации символа, который используют для определения интервала БПФ, во время которого выполняют БПФ. Сигнал синхронизации символа должен быть отрегулирован таким образом, чтобы свести к минимуму многолучевую интерференцию. Например, регулировку выполняют так, чтобы положение границы между ЗИ и эффективным символом, показанным на фиг.1, было обозначено как исходное положение интервала БПФ.
Таким образом, предпочтительно использовать разные сигналы для получения синхронизации символа в разные моменты времени и оптимально выбирать в соответствии с необходимостью один из других способов обеспечения синхронизации символа.
Настоящее изобретение было выполнено с учетом описанных выше обстоятельств и направлено на устройство приема, способ приема и программу, в соответствии с которыми переключают способ, с помощью которого синхронизируют символы МОЧР, в соответствии с обстоятельствами.
При выполнении настоящего изобретения и в соответствии с одним вариантом его воплощения предусмотрено устройство приема, включающее в себя: средство определения первого положения, предназначенное для расчета значения корреляции между сигналом МОЧР в области времени, составляющим сигнал МОЧР в области времени, представляющим символ МОЧР, с одной стороны, и сигналом, полученным путем задержки сигнала МОЧР в области времени на длину эффективного символа, с другой стороны, для определения начального положения интервала БПФ, который равен длине эффективного символа и который используется как интервал сигнала, представляющий собой цель для БПФ, выполняемого с помощью средства БПФ, со ссылкой на наибольшее из значений корреляции; средство определения второго положения, предназначенное для оценки характеристик канала передачи известного сигнала, включенного в первый сигнал МОЧР в области частот, составляющий сигнал МОЧР в области частот, полученный путем выполнения БПФ для сигнала МОЧР в области времени, перед интерполяцией оценки характеристики канала передачи в направлении времени, для получения данных оценки характеристики канала передачи, перед выполнением ОБПФ для данных оценки характеристики канала передачи, для оценки профиля задержки, перед оценкой величины интерференции между символами в отношении каждого из множества кандидатов интервала БПФ, на основе профиля задержки, перед определением начального положения этого кандидата интервала БПФ с наименьшей величиной интерференции между символами, в качестве начального положения интервала БПФ, представляющего собой цель для БПФ, выполняемого с помощью средства БПФ; средство определения третьего положения, предназначенное для установки другого интервала БПФ в положении, установленном со сдвигом относительно интервала БПФ, используемого для генерирования первого сигнала МОЧР в области частот, перед выполнением БПФ для сигнала МОЧР в области времени, в пределах этого другого интервала БПФ, для генерирования второго сигнала МОЧР в области частот, перед удалением искажений из первого и второго сигналов МОЧР в области частот, используя характеристики канала передачи каждой из всех поднесущих, полученных путем интерполяции данных оценки характеристики канала передачи в направлении частоты, для генерирования выровненного сигнала перед определением начального положения интервала БПФ, представляющего собой цель для БПФ, выполняемого с помощью средства БПФ, на основе качества генерируемого выровненного сигнала; средство выбора, предназначенное для выбора одного из тех начальных положений интервала БПФ, которые определены средством определения с первого по третье положений; и средство БПФ, предназначенное для выполнения БПФ для сигнала МОЧР в области времени путем использования начального положения, выбранного средством выбора, в качестве начального положения интервала БПФ, для генерирования первого сигнала МОЧР в области частот.
Предпочтительно, устройство приема может дополнительно включать в себя средство оценки, предназначенное для оценки номера символа принятых данных на основе первого сигнала МОЧР в области частот; в котором средство выбора может выбирать то начальное положение интервала БПФ, которое было определено с помощью средства определения первого положения, когда было обозначено начало демодуляции, причем средство выбора дополнительно выбирает то начальное положение интервала БПФ, которое было выбрано средством определения второго положения вместо начального положения, выбранного средством определения первого положения, после окончания оценки номера символа средством оценки.
Предпочтительно, устройство приема может дополнительно включать в себя средство синхронизации фрейма, предназначенное для синхронизации фрейма передачи МОЧР, составленного из множества символов МОЧР, на основе первого сигнала МОЧР в области частот; в котором, когда фрейм передачи МОЧР синхронизируют с помощью средства синхронизации фрейма, средство выбора может выбирать такое начальное положение интервала БПФ, которое определено с помощью средства определения третьего положения вместо начального положения, определенного средством определения второго положения.
Предпочтительно, средство определения первого положения может определять положение со сдвигом от наибольшего из значений корреляции на длину защитного интервала как начальное положение интервала БПФ, представляющего собой цель для БПФ, выполняемого с помощью средства БПФ.
Предпочтительно, средство определения второго положения может выполнять оценку величины интерференции между символами в отношении каждого из множества путей, составляющих пути многолучевого распространения, путем умножения той длительности в направлении времени, которая составляет интерференцию с другим символом, когда устанавливают кандидата на интервал БПФ, на мощность пути, в котором проявляется интерференция от этого другого символа, и путем суммирования произведений, получаемых в результате умножения, выполняемого для каждого из этих путей.
Предпочтительно, средство определения третьего положения может определять начальное положение интервала БПФ, используемого для генерирования первого сигнала МОЧР в области частот, как начальное положение интервала БПФ, представляющего собой цель для БПФ, выполняемого с помощью средства БПФ, если качество выровненного сигнала, полученного из первого сигнала МОЧР в области частот, будет выше, чем качество выровненного сигнала, полученного из второго сигнала МОЧР области частот, причем средство определения третьего положения дополнительно определяет начальное положение этого другого интервала БПФ, используемого для генерирования второго сигнала МОЧР в области частот, как начальное положение интервала БПФ, представляющего собой цель для БПФ, выполняемого с помощью средства БПФ, если качество выровненного сигнала, полученного из второго сигнала МОЧР в области частот, выше, чем качество выровненного сигнала, полученного из первого сигнала МОЧР в области частот.
В соответствии с другим вариантом воплощения настоящего изобретения предусмотрен способ приема, а также программа, обеспечивающая выполнение компьютером обработки, причем каждый из способа и обработки включает в себя следующие этапы: обеспечивают расчет средством определения первого положения значения корреляции между сигналом МОЧР в области времени, составляющим сигнал МОЧР в области времени, представляющий символ МОЧР, с одной стороны, и сигналом, получаемым путем задержки сигнала МОЧР в области времени, на длину эффективного символа, с другой стороны, для определения начального положения интервала БПФ, который равен длине эффективного символа и который используется как интервал сигнала, представляющий собой цель для БПФ, выполняемого с помощью средства БПФ, со ссылкой на наибольшее из значений корреляции; обеспечивает оценку средством определения второго положения характеристик канала передачи известного сигнала, включенного в первый сигнал МОЧР в области частот, составляющий сигнал МОЧР в области частот, получаемый путем выполнения БПФ для сигнала МОЧР в области времени, перед интерполяцией оценки характеристик канала передачи в направлении времени, для получения данных оценки характеристики канала передачи, перед выполнением ОБПФ по данным оценки характеристики канала передачи, для оценки профиля задержки, перед оценкой величины интерференции между символами в отношении каждого из множества кандидатов интервалов БПФ, на основе профиля задержки, перед определением начального положения этого кандидата интервала БПФ, в котором величина интерференции между символами наименьшая, как начального положения интервала БПФ, представляющего собой цель для БПФ, выполняемого с помощью средства БПФ; обеспечивают установку средством определения третьего положения другого интервал БПФ в положении со сдвигом относительно интервала БПФ, используемого для генерирования первого сигнала МОЧР в области частот, перед выполнением БПФ для сигнала МОЧР в области времени, в пределах этого другого интервала БПФ, для генерирования второго сигнала МОЧР в области частот, перед удалением искажений из первого и второго сигналов МОЧР в области частот, используя характеристики канала передачи каждой из всех поднесущих, получаемые путем интерполяции данных оценки характеристики канала передачи в направлении частоты, для генерирования выровненного сигнала, перед определением начального положения интервала БПФ, представляющего собой цель для БПФ, выполняемого с помощью средства БПФ, на основе качества генерируемого выровненного сигнала; выбирают одно из тех начальных положений интервала БПФ, которые были определены средствами определения первого-третьего положений; и выполняют БПФ для сигнала МОЧР в области времени, используя выбранное начальное положение, как начальное положение интервала БПФ для генерирования первого сигнала МОЧР в области частот.
В соответствии с вариантом воплощения настоящего изобретения выбирают одно из возможных начальных положений интервала БПФ, которое было определено средствами определения первого-третьего положений. Затем выполняют БПФ для сигнала МОЧР в области времени, используя выбранное начальное положение, как определенное начальное положение интервала БПФ, и соответствующим образом генерируют первый сигнал МОЧР в области частот.
Следует отметить, что устройство приема может представлять собой либо независимое устройство или один из внутренних блоков отдельного устройства.
Таким образом, настоящее изобретение, будучи воплощенным, как отмечено выше, позволяет переключать способ синхронизации символов МОЧР в соответствии с обстоятельствами.
Краткое описание чертежей
Дополнительные преимущества настоящего изобретения будут понятны при чтении следующего описания и приложенных чертежей, на которых:
фиг.1 - схематично показан вид, представляющий символы МОЧР;
фиг.2 - схематично показан вид, представляющий структуру компоновки сигналов РП;
фиг.3 - показана блок-схема, представляющая типичную частичную структуру устройства приема МОЧР;
фиг.4 - показана блок-схема, представляющая другую типичную частичную структуру устройства приема МОЧР;
фиг.5 - показана блок-схема, представляющая дополнительную типичную частичную структуру устройства приема МОЧР;
фиг.6 - показана блок-схема, представляющая типичную общую структуру устройства приема МОЧР;
фиг.7 - показана схема, представляющая данные оценки характеристики в направлении времени;
фиг.8 - показана схема, представляющая данные интерполяции характеристики в направлении частоты;
фиг.9 - показана блок-схема последовательности операций, поясняющая обработку переключения, выполняемую контроллером синхронизации символа;
фиг.10 - показана блок-схема, представляющая типичную структуру блока корреляции защитного интервала;
фиг.11 - схематично показан вид, представляющий типичные сигналы, обрабатываемые блоками, обозначенными на фиг.10;
фиг.12 - показана схема, поясняющая среду многолучевого распространения;
фиг.13 - показана схема, поясняющая, как оценивать величину ISI (ИМС, интерференция между символами);
фиг.14 - показана схема, представляющая типичный фильтр оценки ИМС;
фиг.15 - показана схема, представляющая профиль задержки и фильтр оценки ИМС, наложенные друг на друга;
фиг.16A, 16B и 16C - показаны схемы, представляющие типичные результаты процесса фильтрации;
фиг.17A, 17B и 17C - показаны схемы, поясняющие, как детектировать положения символов;
фиг.18 - показана схема, представляющая взаимосвязь между интервалом БПФ демодуляции и интервалом БПФ управления;
фиг.19 - схематично показан вид, представляющий другую взаимозависимость между интервалом БПФ демодуляции и интервалом БПФ управления;
фиг.20 - показана блок-схема, представляющая типичную структуру блока расчета качества сигнала;
фиг.21 - показана схема, представляющая типичные данные характеристики интерполяции с нулевым значением в области времени; и
фиг.22 - показана блок-схема, представляющая типичную структуру аппаратных средств компьютера.
Подробное описание изобретения
[Общая структура устройства приема МОЧР]
На фиг.3-5 показаны блок-схемы, представляющие типичные структуры устройства 100 приема МОЧР, выполненного на практике, как вариант воплощения настоящего изобретения. На каждой из фиг.3-5 показана частичная структура устройства 100 приема МОЧР. Взаимосвязи между этими структурами показаны в обобщенном виде на фиг.6.
Антенна 101 принимает волну широковещательной передачи сигнала МОЧР, передаваемого устройством передачи станции широковещательной передачи, которая не показана. Принятую волну широковещательной передачи выводят в тюнер 102. Тюнер 102 состоит из арифметического блока 102а и гетеродина 102b.
Арифметический блок 102а умножает RF (РЧ, радиочастотный) сигнал, поступающий из антенны 101, на сигнал из гетеродина 102b, для преобразования частоты сигнала РЧ в сигнал IF (ПЧ, промежуточная частота). Сигнал ПЧ выводят в BPF (ПФ, полосовой фильтр)103.
Гетеродин 102b генерирует синусоидальный сигнал, имеющий заданную частоту, и выводит сгенерированный сигнал в арифметический блок 102а. ПФ 103 фильтрует ПЧ сигнал, поступающий из тюнера 102, и передает этот отфильтрованный сигнал в блок 104 A/D (А/Ц, аналого-цифрового) преобразования.
Блок 104 А/Ц преобразования преобразует ПЧ сигнал, поступающий из ПФ 103, из аналоговой в цифровую форму, используя несущую с заданной частотой, и выводит цифровой ПЧ сигнал в блок 105 ортогональной демодуляции. Блок 105 ортогональной демодуляции выполняет ортогональную демодуляцию сигнала ПЧ, поступающего из блока 104 А/Ц преобразования, и выводит сигнал МОЧР в основной полосе пропускания.
В следующем описании сигнал МОЧР в основной полосе пропускания перед БПФ будет называться сигналом МОЧР в области времени. Сигнал МОЧР в области времени представляет собой комплексный сигнал, который включает в себя компонент реальной оси (компонент I) и компонент мнимой оси (компонент Q), получаемый в результате ортогональной демодуляции. Сигнал МОЧР в области времени, выводимый блоком 105 ортогональной демодуляции, подают в блок 106 коррекции смещения.
Блок 106 коррекции смещения выполняет различную коррекцию для сигнала МОЧР в области времени, поступающего из блока 105 ортогональной демодуляции. В качестве иллюстрации блок 106 коррекции смещения выполняет смещение выборки, полученной с помощью блока 104 А/Ц преобразования (то есть корректирует отклонения моментов выборки), на основе сигнала коррекции смещения выборки, подаваемого из блока 112 выборки/синхронизации несущей.
Кроме того, блок 106 коррекции смещения выполняет смещение для несущей частоты, поступающей из блока 105 ортогональной демодуляции (то есть корректирует отклонения от несущей частоты, используемой устройством передачи), на основе сигнала коррекции сигнала несущей частоты, передаваемого блоком 112 выборки/синхронизации несущей.
Сигнал МОЧР в области времени, обрабатываемый блоком 106 коррекции смещения, подают в блок 107 синхронизации символа, а также в блок 108 БПФ демодуляции, и в блок 115 БПФ управления, как показано на фиг.4.
Блок 107 синхронизации символа синхронизирует символы МОЧР и выводит в блок 108 БПФ демодуляции флаг синхронизации символа, обозначающий начальное положение интервала БПФ. Блок 108 БПФ демодуляции выполняет БПФ, нацеленное на интервал сигнала, имеющий ту же длину, что и эффективная длина символа. Начальное положение интервала сигнала обозначено флагом синхронизации символа.
Блок 107 синхронизации символа выбирает одно из трех положений: положение, определенное на основе сигнала МОЧР в области времени перед БПФ, положение, определенное на основе характеристик канала передачи, оценка которых была получена из сигнала после БПФ, или положение, определенное на основе сигнала выравнивания. Способ определения каждого из этих положений в качестве начального положения интервала БПФ будет подробно описан ниже. В следующем описании начальное положение интервала БПФ может просто называться положением символа, в соответствующих случаях.
Кроме того, блок 107 синхронизации символа выводит флаг DFT (ДПФ, дискретное преобразование Фурье) в блок 115 БПФ управления. Как будет подробно описано ниже, флаг ДПФ представляет собой флаг, который обозначает начальное положение интервала сигнала, на который нацелена обработка, выполняемая блоком 115 БПФ управления. Блок 115 БПФ управления выполняет обработку, эквивалентную БПФ, для интервала, установленного со сдвигом на заданную величину относительно интервала БПФ, на который была нацелена обработка, выполняемая блоком 108 БПФ демодуляции.
Блок 108 БПФ демодуляции устанавливает, как интервал БПФ, интервал, имеющий длину эффективного символа, начинающуюся с положения, обозначенного флагом синхронизации символа, поданного блоком 107 синхронизации символа.
Кроме того, блок 108 БПФ демодуляции выделяет сигнал интервала БПФ из сигнала МОЧР в области времени, поступающего из блока 106 коррекции смещения, и выполняет БПФ для выделенного сигнала интервала БПФ. Операция БПФ, выполняемая блоком 108 БПФ демодуляции, обеспечивает данные, которые были переданы с помощью поднесущих, то есть сигнал МОЧР, представляющий переданный символ в плоскости IQ. Выход блок 108 БПФ демодуляции задан следующим выражением (1):
где "Y" обозначает выход блока 108 БПФ демодуляции, нижний индекс "m" представляет номер символа, нижний индекс "k" представляет номер несущей, "H" представляет частотную характеристику действующего канала передачи, "X" для сигнала передачи, представленного точкой ФМн или сигнала КАМ, и "N" для элемента, который интегрирует компоненты интерференции, происходящие из компонентов шумов и получаемые в результате многолучевого распространения.
Как описано выше, сигнал после обработки БПФ выражают путем добавления шумов и других компонентов к тому, что было получено путем умножения передаваемого сигнала на частотную характеристику канала передачи.
Сигнал МОЧР, получаемый путем выполнения БПФ для сигнала МОЧР в области времени, представляет собой сигнал в области частот. В следующем описании сигнал МОЧР, который прошел обработку БПФ, можно называть сигналом МОЧР в области частот в соответствующих случаях. Сигнал МОЧР в области частот передают в блок 109 выравнивания (фиг.5), в блок 112 выборки/синхронизации несущей, в блок 113 оценки номера символа, в блок 114 синхронизации фрейма и в блок 115 БПФ управления.
Блок 191 выбора в блоке 109 выравнивания выбирает один из двух номеров символа: номер символа, передаваемый блоком 113 оценки номера символа (номер символа МОЧР), или номер символа, заданный блоком 114 синхронизации фрейма. Пропустил Номер символа, выбранный таким образом, выводят в блок 192 выделения пилотного сигнала.
Блок 192 выделения пилотного сигнала выделяет РП сигналы, скомпонованные, как показано на фиг.2. Выделение РП сигналов требует определения, где принимаемые в данный момент данные упорядочены в порядке номеров символов. Блок 191 выбора передает в блок 192 выделения пилотных сигналов информацию для определения этого номера последовательности.
Например, номер символа, передаваемый блоком 113 оценки номера символа, выбирают в диапазоне от времени начала демодуляции до завершения синхронизации фрейма и передают флаг синхронизации фрейма. После окончания синхронизации фрейма выбирают номер символа, передаваемый блоком 114 синхронизации фрейма.
В соответствии с номером символа, передаваемым блоком 191 выбора, блок 192 выделения пилотного сигнала выделяет РП сигнал, прошедший модуляцию ВФМн, из сигнала МОЧР в области частот, передаваемого блоком 108 БПФ демодуляции.
Например, если принимаемые в данный момент данные имеют номер 0 символа, это означает, что сигнал РП передают с помощью поднесущих, имеющих номера 0, 12 и 24 поднесущих; блок 192 выделения пилотного сигнала выделяет соответствующим образом РП сигнал. Блок 192 выделения пилотного сигнала выводит выделенный РП сигнал в блок 193 деления.
Блок 193 деления делит РП сигнал, поступающий из блока 192 выделения пилотного сигнала, на опорный сигнал из блока 194 генерирования опорного сигнала, выполняя, таким образом, оценку характеристики канала передачи РП сигнала.
Значение характеристики канала передачи РП сигнала выражают с помощью выражения (2), приведенного ниже. Сигнал X, используемый для получения значения характеристики канала передачи, генерируют с помощью блока 194 генерирования опорного сигнала.
где символ "~" обозначает, что значение, к которому он присоединен, представляет собой оценочное значение. Нижние индексы "n" и "1" обозначают положение РП сигнала.
Блок 193 деления выводит данные характеристики канала передачи, представляющие оценку характеристики канала передачи, в блок 195 оценки канала передачи в направлении времени. Блок 194 генерирования опорного сигнала генерирует и выводит опорный сигнал, предназначенный для использования блоком 193 деления.
Блок 195 оценки канала передачи в направлении времени выполняет оценку характеристики канала передачи символов МОЧР, выстроенных в направлении времени поднесущих, в которых скомпонованы РП сигналы. Характеристику канала передачи в направлении времени оценивают в качестве иллюстрации, при помощи интерполяции или путем обращения к адаптивному фильтру.
Блок 195 оценки канала передачи в направлении времени выводит данные оценки характеристики в направлении времени, представляющие характеристику канала передачи, через интервалы три поднесущих, в блок 196 регулировки фазы и в блок 200 выбора оптимального коэффициента фильтра.
На фиг.7 схематично показан вид, представляющий данные оценки характеристики в направлении времени. Данные оценки характеристики в направлении времени, такие как показаны на фиг.7, получают с помощью блока 195 оценки канала передачи в направлении времени, используя данные характеристики канала передачи в отношении РП сигнала, скомпонованного, как показано на фиг.2. На фиг.7 каждый из незаполненных и затушеванных кружков представляет поднесущую (передаваемый символ) сигнала МОЧР. Каждый из затушеванных кружков обозначает передаваемый символ, характеристику канала передачи которого оценили в соответствии с обработкой, выполняемой блоком 195 оценки канала передачи в направлении времени.
Характеристику канала передачи оценивают в направлении времени, используя данные характеристики канала передачи в отношении РП сигнала. Это позволяет получить характеристику канала передачи каждого символа МОЧР через интервал три поднесущих.
Блок 196 регулировки фазы регулирует фазу данных оценки характеристики в направлении времени, передаваемых блоком 195 оценки канала передачи в направлении времени, с совмещением с центром фильтра, который передает блок 200 выбора оптимального коэффициента фильтра. Данные оценки характеристики в направлении времени регулируют путем поворота комплексного сигнала (с компонентами I и Q), представляющего значение выборки данных оценки характеристики в направлении времени, в соответствии с номером поднесущей для поднесущей, соответствующей значению выборки, и в соответствии с центром фильтра.
Блок 196 регулировки фазы выводит данные оценки характеристики в направлении времени с отрегулированной фазой в блок 197 фильтра интерполяции частоты и в блок 107 синхронизации символа (фиг.3).
Блок 197 фильтра интерполяции частоты изменяет ширину полосы пропускания фильтра интерполяции на основе коэффициента, переданного из блока 200 выбора оптимального коэффициента фильтра, для выполнения обработки интерполяции частоты, в результате чего характеристику канала передачи интерполируют в направлении частоты. В качестве иллюстрации блок 197 фильтра интерполяции частоты интерполирует два нуля, как вновь полученные значения выборки, между значениями выборки данных оценки характеристики в направлении времени, передаваемыми блоком 195 оценки канала передачи в направлении времени.
Кроме того, блок 197 фильтра интерполяции частоты использует LPF (ФНЧ, фильтр низкой частоты), для фильтрации данных оценки характеристики в направлении времени, подсчет величины выборки которых в три раза больше, чем исходные данные, для интерполяции характеристики канала передачи в направлении частоты. Ширину полосового фильтра ФНЧ (фильтр интерполяции), применяемого для фильтрации, регулируют, используя коэффициент, передаваемый блоком 200 выбора оптимального коэффициента фильтра.
Выполняя фильтрацию с использованием фильтра интерполяции с регулируемой полосой пропускания, блок 197 фильтра интерполяции частоты удаляет повторяющиеся компоненты, относящиеся к нулевой интерполяции, из данных оценки характеристики в направлении времени. Это позволяет получать характеристику канала передачи, интерполированную в направлении частоты.
Блок 197 фильтра интерполяции частоты выводит в блок 199 деления и в блок 117 деления характеристику канала передачи, интерполированную в направлении частоты, то есть данные интерполяции характеристики в направлении частоты, представляющие характеристику канала передачи всех поднесущих.
На фиг.8 схематично показан вид, представляющий данные интерполяции характеристики в направлении частоты. Блок 197 фильтра интерполяции частоты использует данные оценки характеристики в направлении времени, представляющие характеристику канала передачи, через интервалы три поднесущих, для получения характеристики канала передачи каждой из поднесущих, составляющих символ МОЧР, показанный затушеванным на фиг.8.
Блок 198 регулировки фазы регулирует фазу сигнала МОЧР в области частот, передаваемого блоком 108 БПФ демодуляции, в соответствии с центром фильтра, который передает блок 200 выбора оптимального коэффициента фильтра. Сигнал МОЧР в области частот с отрегулированной фазой выводят в блок 199 деления.
Блок 199 деления делит сигнал МОЧР в области частот, поступающий из блока 198 регулировки фазы, на значение оценки канала передачи, для коррекции искажений амплитуды и фазы из сигнала МОЧР в области частот, полученных в канале передачи. Сигнал МОЧР в области частот после коррекции искажений выводят как уравновешенный сигнал.
Искажения, которые были получены сигналом МОЧР, в качестве иллюстрации, как результат многолучевого распространения через канал передачи, действуют как умножение сигнала МОЧР. Таким образом, искажения, полученные сигналом МОЧР в канале передачи, корректируют путем деления фактически принятого сигнала МОЧР на характеристику канала передачи. Выровненный сигнал, выводимый блоком 199 деления, передают в блок 110 коррекции ошибок и в блок 107 синхронизации символа.
Блок 200 выбора оптимального коэффициента фильтра выбирает оптимальный фильтр интерполяции для использования при обработке интерполяции частоты в соответствии с сигналом МОЧР в области частот, передаваемым блоком 108 БПФ демодуляции, и на основе данных оценки характеристики в направлении времени, передаваемых блоком 195 оценки канала передачи в направлении времени.
В качестве иллюстрации блок 200 выбора оптимального коэффициента фильтра пытается выполнить обработку интерполяции частоты во множестве условий с использованием фильтров интерполяции, ширина и положение от центра полосы пропускания каждого из которых изменяются. В результате обработки блок 200 выбора оптимального коэффициента фильтра выбирает фильтр интерполяции, который обеспечивает сигнал с наивысшим качеством.
Кроме того, блок выбора 200 оптимального коэффициента фильтра выводит коэффициент, представляющий ширину полосы пропускания выбранного фильтра интерполяции в блок 197 фильтра интерполяции частоты, и выводит информацию, обозначающую положение центра полосы пропускания выбранного фильтра в блоки 196 и 198 регулировки фазы.
Кроме того, блок 200 выбора оптимального коэффициента фильтра оценивает, что существует разброс задержки, эквивалентный ширине полосы пропускания выбранного фильтра интерполяции, и выводит информацию об этом в блок 107 синхронизации символа. Блок 200 выбора оптимального коэффициента фильтра будет более подробно описан ниже.
Обработка, выполняемая блоком 109 выравнивания, включает в себя оценку значения H в выражении (1), показанном выше, с использованием частично известного значения X, и деления значения Y на оценку значения H для получения оценки неизвестного передаваемого сигнала X. Используя те же символы, как в выражении (1), представленном выше, следующее выражение (3) выражает выровненный сигнал, выводимый блоком 109 выравнивания:
Если значение H оценки точно совпадает с фа