专利名称：Ofdm信号解调器电路和ofdm信号解调方法
技术领域：
本发明涉及对调谐器收到的正交频分复用(OFDM)信号进行解调的一种OFDM信号解调器电路和一种OFDM解调方法。
背景技术：
可以将多个载波(载体波)进行多路复用以供发射和接收的正交频分复用(OFDM)系统被用作陆地数字电视广播中的调制系统。
因为OFDM系统广播的无线电波非常微弱，因此需要在调谐器单元中采用自动增益控制(AGC)放大电路之类来放大这些信号。
但是，由于构成这一调谐器单元的各种模拟器件的瞬态现象之类，调谐器单元中信号的放大伴随着非线性失真的产生。于是，产生的非线性失真叠加在信号上，降低了调谐器单元输出信号的C/N值。
此外，因为将C/N值下降了的信号输入了解调单元，因此在解调单元中被看作差错没有解调的信号的比率会增大，因此这一调谐器单元的接收性能受到了这一比率增大的影响。
更进一步，当AGC电路(可变增益放大器)的放大量增大的时候，调谐器中产生的非线性失真的程度也增大，并且与输入信号相比，相位会发生变化。于是，这一变化了的相位成为相位失真。因此，这一调谐器单元输出信号的C/N值会进一步下降，接收性能受到这一C/N值变差的进一步影响。
发明内容
根据本发明，在FFT处理之后，当OFDM解调器电路对载体波信号进行波形等效(waveform equivalence)的时候，这一OFDM解调器电路从一个校正系数表中提取出校正系数，该校正系数对应于调谐器单元输出的接收信号的增益，并且在这一FFT处理之后，基于提取出来的校正系数完成了载波信号的相位校正以后，这一OFDM解调器电路进行波形等效处理。
因此能够提供一种OFDM信号解调器电路和一种OFDM信号解调方法，这两者都能够抑制这一OFDM系统收到的接收信号放大过程中C/N值下降对接收装置接收性能的影响。
图1是本发明中OFDM信号接收装置的一个结构框图；图2是示出本发明中传输路径等效电路和相位校正电路的框图；图3示出输出信号的相位随调谐器信号电平的变化；图4示出本发明中校正系数表数据结构的一个实例；图5说明本发明中相位校正电路的工作原理；图6是对(I，Q)数据信号进行相位角α校正的情况下的一个视图(an image view)；图7是一个变型实例中传输路径等效电路和相位校正电路的框图；图8是上述变型实例中的校正系数表；以及图9是传统OFDM信号接收装置的一个结构框图。
具体实施例方式
下面将参考附图描述本发明的一个具体实施例。但是，本发明的范围不限于示出的这些实例。
在日本，用于陆地数字电视广播的广播无线电波频带是470MHz到770MHz的300MHz频带，这个频率带宽被划分成13～62频道总共50个频道。划分出来的频率带宽被分配给每个广播台。
在描述本发明之前，利用图9来简短地描述传统OFDM信号接收装置5的功能结构。
图9是传统OFDM信号接收装置5的一个框图，它结合了一个OFDM信号解调器电路，用于接收陆地数字电视广播使用的OFDM信号。
根据这个图，OFDM信号接收装置5包括外部天线30、调谐器单元700、解调单元800和解码单元900。
在OFDM信号接收装置5中，将调谐器单元700收到的OFDM系统的接收信号中，用户所选广播台的信道频带中的接收信号输出给OFDM解调单元800。然后，OFDM解调单元800对输入的接收信号进行解调，提取适于发射称作传输流(TS)的信号格式的数据，并且将这个TS输出给解码单元900。解码单元900对输入的TS进行解码处理，包括所述OFDM信号接收装置5在内的装置将处理过的TS作为电视广播的显示和声音信号输出。下面将描述传统调谐器单元700和传统解调单元800。
首先，调谐器单元700配备了射频自动增益控制(RF-AGC)电路10、射频带通滤波器(RF-BPF)12、RF混频器14、中频带通滤波器(IF-BPF)16、IF-AGC 18、IF混频器20、低通滤波器(LPF)22和RF-AGC控制电路24，并且将调谐器单元700配置成在RF-AGC10处与外部天线30连接。
外部天线30接收正交频分复用信号(OFDM信号)，其中OFDM信号中的信息被划分到多个载波(载体波)中去，并且对这些信息进行了正交调制。
RF-AGC 10是这样一个电路，它放大外部天线30收到的接收信号。RF-AGC 10将放大后的接收信号输出给RF-BPF 12。
RF-BPF 12是这样一个电路，它从RF-AGC 10输入的接收信号中提取与用户所选广播台的频道频带相同的接收信号，以将提取出来的OFDM系统的接收信号输出给RF混频器14。此外，RF-BPF 12还将提取出来的OFDM系统接收信号输出给RF-AGC控制电路24。
RF-AGC控制电路24基于输入的接收信号的输入信号电平，检测(计算)RF-AGC 10的放大增益，并基于检测到的增益输出控制信号S给RF-AGC 10。
此外，RF-AGC 10基于RF-AGC控制电路24输入的控制信号S，放大外部天线30收到的接收信号，并将放大后的接收信号输出给RF-BPF 12。
RF混频器14将RF-BPF 12输入的接收信号与第一本振电路(没有示出)输入的本振信号进行混频，以将接收信号转换成具有第一中频的信号。然后，RF混频器14将转换过的具有第一中频的信号输出给IF-BPF 16。
IF-BPF 16从RF混频器14输入的具有第一中频的信号中提取用户所选广播台的频道的信号，并将提取出来的信号输出给IF-AGC18。更进一步，IF-AGC 18放大从IF-BPF 16输入的具有第一中频的信号，并且将放大后的信号输出给IF混频器20。
IF混频器20将IF-AGC 18输入的信号与第二本振电路(没有示出)输入的本振信号进行混频，以将输入信号转换成具有第二中频的信号。然后，IF混频器20将转换过的信号输出给LPF 22。LPF 22对IF混频器20输出的信号进行滤波处理，并且将处理过的信号输出给解调单元800的ADC电路50。
接下来描述解调单元800。解调单元800包括模数转换器(ADC)电路50、快速傅里叶变换(FFT)处理电路54、传输路径等效电路56、解调器电路58、纠错电路60、IF-AGC控制电路70和DAC电路72。
ADC电路50是这样一个电路，它将调谐器电路700的LPF 22输入的模拟信号转换成数字信号，并且输出转换得到的数字信号。ADC电路50在完成转换以后将数字信号输出给FFT处理电路54和IF-AGC控制电路70。
在这里，IF-AGC控制电路70是这样一个电路，它基于ADC电路50输入的信号产生控制IF-AGC 18的信号。例如，当ADC电路50输出的数字信号的信号电平低于(高于)一个预定信号电平的时候，IF-AGC控制电路70产生一个控制信号，用于将IF-AGC 18输出的信号放大(减小)到一个适当电平。然后，在DAC电路72中将控制信号转换成模拟信号，输出给IF-AGC 18。
FFT处理电路54是这样一个电路，它将ADC电路50转换成数字信号的时域信号进行FFT运算，从而将经过FFT运算处理而转换到频域的载波(载体波)输出给传输路径等效电路56。
更进一步，FFT处理电路54用FFT运算处理提取由实轴分量(I数据信号)和虚轴分量(Q数据信号)构成的复信号((I，Q)数据信号)，将提取出来的复信号作为频域信号输出给传输路径等效电路56。
传输路径等效电路56是利用FFT处理电路54输入的频域信号中包括的同步信号(SP信号＝散射导频信号)，进行与幅度或者相位相关的波形等效处理的电路。然后，传输路径等效电路56将已经进行了波形等效处理的频域信号输出给解调器电路58。
在这里，同步信号是一个载波信号(载体波信号)，具有预定电功率和预定相位，用于在接收方进行波形等效，该同步信号还是以预定速率插入频域信号的一个信号。
解调器电路58是这样一个电路，它基于传输路径等效电路56输入的频域信号对数据进行解调。例如，解调器电路58通过按照16QAM系统对输入信号进行解调来解调数据。然后，解调器电路58将解调后的数据输出给纠错电路60。
纠错电路对解调器电路58输入的数据进行纠错处理。纠错方法是利用例如卷积码、里德索罗门(Reed Solomon)码(RS码)之类实现的。然后，纠错电路60将已经纠正错误的信号作为TS输出给解码电路900。
下一步，虽然参考图1描述了利用本发明的OFDM信号解调器装置的陆地数字电视广播的接收装置，但是本发明能够应用的地方不限于这里描述的接收装置。
1.概述OFDM信号接收装置1包括天线30、调谐器单元100、解调单元200和解码单元300。从天线30收到的接收信号中提取出调谐器单元100所选广播台的频道的频带信号，其中，接收信号是符合OFDM系统的信号，且在OFDM系统中信息被划分到多个载波上，并用正交调制方法对其进行调制。然后，将提取出来的信号输入解调单元200，解调单元200从提取出来的信号中提取适合发射的信号格式的数据，这个信号格式叫做传输流(TS)，从而将提取出来的数据输出给解码单元300。接下来，解码单元300从TS中分离出声音信号、图像信号和数据信号，并对分离出来的信号进行解码，从而输出解码后的信号给TV接收机。在这以后将描述调谐器单元100和解调单元200。顺便提及，与参考图9所描述的传统OFDM信号接收装置5的那些组成部分相同的组成部分，用与传统OFDM信号接收装置5中同样的标号标识，并且省去了对它们的详细描述。
2.调谐器单元调谐器单元100配备了RF-AGC 10、RF-BPF 12、RF混频器14、IF-BPF 16、IF-AGC 18、IF混频器20、LPF 22和RF-AGC控制电路24，并且将该调谐器单元配置成在RF-AGC 10处与外部天线30连接。
首先，由外部天线30接收正交频分复用信号(OFDM信号)，这些OFDM信号中的信息被划分到多个载波中，并对其进行了正交调制。
外部天线30收到的接收信号由RF-AGC 10放大。然后，RF-BPF12提取出与用户所选广播台频道频带相同的接收信号。RF混频器14将提取出来的接收信号转换成中频信号(IF信号)。然后，IF-BPF 16从中频信号里提取出用户所选广播台频道的信号，并由IF-AGC 18对其放大。此外，IF混频器20将IF-AGC 18放大的中频信号转换成低频率的第二中频信号，并由LPF 22进行滤波处理。在这以后，将处理过的中频信号输出给解调单元200。更进一步，RF-AGC控制电路24中的ADC电路26将输入给RF-AGC控制电路24的信号转换成数字信号，并将其输出给解调单元200的增益获取电路80。
3.解调单元3.1解调解调单元200包括ADC电路50、FFT处理电路54、传输路径等效电路56、解调器电路58、纠错电路60、IF-AGC控制电路70、DAC电路72、增益获取电路80、校正系数表82和相位校正电路84。
此外，如图2所示，传输路径等效电路56包括除法电路56a、码元滤波器电路56b、载波滤波器电路56c和SP信号提取电路56d。然后，连接相位校正电路84，以便在码元滤波器电路56b的输出端(信号d)和载波滤波器电路56c的输入端(信号e)之间进行干预。
ADC电路50将调谐器单元100输出的信号转换成数字信号。将ADC电路50转换出来的数字信号输出给IF-AGC控制电路70和FFT处理电路54。
FFT处理电路54是这样一个电路，它对ADC电路50转换成数字信号的时域信号进行FFT运算，以将FFT运算处理转换成频域信号的载波(载体波)输出给传输路径等效电路56。
此外，FFT处理电路54通过FFT运算处理提取包括实轴分量(I数据信号)和虚轴分量(Q数据信号)的一个复信号((I，Q)数据信号)，以将这个复信号作为频域信号输出给传输路径等效电路56。
从FFT处理电路54输出的载波信号经过传输路径等效电路56的波形等效(幅度等效和相位等效)处理。在这里，关于波形等效处理，这一波形等效处理是基于经过相位校正电路84的相位校正后的同步信号，或者基于包括这一同步信号的载波信号而进行的。然后，将经过传输路径等效电路56处理的频域信号输入解调器电路58，并对它进行解调处理。在这以后，纠错电路60对频域信号进行纠错处理，提取出TS。
下面描述传输路径等效电路56中的波形等效处理。
传输路径等效电路56和相位校正电路84的内部结构在图2中示出。传输路径等效电路56利用SP信号提取电路56d提取输入的载波信号中的同步信号(SP信号)，并将提取出来的SP信号输出给码元滤波器电路56b。码元滤波器电路56b是进行以下操作的电路从SP信号提取电路56d输入同步信号，在时间轴方向对输入的同步信号进行滤波以进行内插处理，以及在载波信号的时间轴方向对传输路径特性进行估计处理。然后，将包括在时间轴方向上经过了内插处理的同步信号的载波输出给相位校正电路84(信号d)。
相位校正电路84利用校正系数表82中储存的校正系数，对包括同步信号的输入载波进行相位校正，并在相位校正以后将包括同步信号的载波输出给传输路径等效电路56中的载波滤波器电路56c(信号e)。
在这里，调谐器单元100的RF-AGC 10和IF-AGC 18按照天线30收到的信号的电平调整放大程度。在这种情况下，因为要产生的相位变化(相位失真)的变化量随着要调整的放大量不同而不同，因此相位校正电路84对这一相位变化进行校正。
载波滤波器电路56c是用于进行以下处理的电路在频率轴方向上对包括校正了相位以后的同步信号的输入载波进行滤波，以进行内插处理，估计频率轴方向上所有载波幅度和相位的频率特性，以输出估计结果给除法电路56a，从而估计传输路径的频率特性。
通过对FFT处理电路54输入的频域信号和载波滤波器电路56c输入的信号进行除法处理，除法电路56a对FFT处理电路54输入的频域信号进行波形等效处理。
下面描述传输路径等效电路56中的相位校正。
3.2相位校正首先，通过将ADC电路26转换成数字信号的信号输入调谐器单元100中的RF-AGC控制电路24，增益获取电路80获取输入RF-AGC控制电路24的信号中接收信号的增益。然后，增益获取电路80将获取的增益输出给校正系数表82。校正系数表82从校正系数表82中包括的存储器提取对应于输入增益的校正系数，将提取出来的校正系数输出给相位校正电路84(信号c)。
相位校正电路84基于输入的校正系数，对传输路径等效电路56输入的码元滤波器系数(信号d)进行相位校正。下面详细描述相位校正系数表82和相位校正电路84。
首先描述校正系数表82。校正系数表82是这样一个电路，它将调谐器单元100收到的接收信号的增益与校正系数表82的存储器中的校正系数(相位校正角)对应地存储，并且将对应于增益的校正系数输出给相位校正电路84。在这里，例如，作为校正系数表82中储存的校正系数的一种确定方法，测量每个调谐器的调谐器相位变化特性(输入信号和相位变化之间的关系)，并针对每一个输入信号从测量得到的相位变化值确定校正系数。然后在出厂的时候事先将确定出来的校正系数储存在校正系数表82中。因此，由于允许在校正系数表82中储存适合于每个调谐器的校正系数，因而能够对每个OFDM信号接收装置1进行最佳校正处理。
图3示出调谐器相位变化特性的一个实例。图3是在其纵坐标上表示调谐器输出相位(度)，在横坐标表示频率(Hz)的图，且该图示出了对应于调谐器输入信号电平的接收信号最大频率、中心频率和最大频率三者中每一个处的相位。在这里，调谐器的输出相位示出将原始位置设置为“0”度的情况下，相位偏移了多少度。例如，已知输入调谐器的OFDM系统接收信号的输入电平是“-80dBm”的时候，在最小频率处相位相对于原始位置的偏移是“+6度”，在中心频率处是“+7度”，在最大频率处是“+8度”。这里给出的描述是关于这个实施例中假设要使用中心频率的情形。
因为输入信号电平是“-80dBm”的时候中心频率处的相位偏移是“+7度”，因此在校正系数表82对应于“-80dBm”的地方储存“-7度”作为相位校正角(校正系数)。类似地，因为输入信号电平是“-60dBm”的时候中心频率处的相位偏移是“-2.5度”，因此在校正系数表对应于“-60dBm”的地方储存“+2.5度”作为相位校正角。此外，因为输入信号电平是“-40dBm”的时候没有相位偏移(“0度”)，因此在校正系数表对应于“-40dBm”的地方储存“0度”(不校正)作为相位校正角。
结果，例如，当增益获取电路80获取的输入信号电平是“-80dBm”的时候，校正系数表82从内部存储器中读出“-7度”的相位校正角，将读出的“-7度”相位校正角输出给相位校正电路84。
更进一步，频域信号中还包括多个载波(载体波)。例如，在ISDB-T系统(模式3)OFDM信号的一段中包括432个载波。
对于每一个载波，将FFT处理电路54输出的频域信号输入给传输路径等效电路56。作为一个实例，假设输入传输路径等效电路56的频域信号是按照从低频载波(“0”号载波)到高频载波(“431”号载波)的顺序输入的。
图4示出将相位校正角作为存入校正系数表82的校正系数储存的时候的一个数据结构实例。针对OFDM系统接收信号的每一个载波，将对应于输入信号电平的增益和作为校正系数的相位校正角对应地储存起来。例如，当输入信号电平是“-60dBm”的时候，读得“+3度”。
通过这种方式，给每一个载波储存校正系数，并且基于储存的校正系数进行相位校正处理。这样就能够针对每一个载波进行更加精细的相位校正。此外，因为校正系数表82能够针对每一个调谐器单元100在其中储存最佳校正系数，因此能够更进一步地提高OFDM信号接收装置1的性能。
下面描述相位校正电路84的工作原理。相位校正电路84是这样一个电路，它对传输路径等效电路56中的码元滤波器电路56b提取的码元滤波器系数进行相位校正。更加具体地说，输入相位校正电路84的码元滤波器系数(信号d)是一个复信号，相位校正电路84对作为复信号实部的I数据信号进行相位校正，得到Ia数据信号，对作为复信号虚部的Q数据进行相位校正，得到Qa数据信号。在图5中示出相位校正电路84中的处理操作。
根据图5，用I数据信号乘以系数A得到的值减去Q数据信号乘以系数B得到的值，并将这样得到的减法运算结果作为Ia数据信号。另外，将I数据信号乘以系数B得到的值加上Q数据信号乘以系数A得到的值，并将这样得到的加法运算结果作为Qa数据信号。
相位校正电路84的运算用公式(1)的算术表达式表示。
IaQa=I-QQIAB]]>公式(1)于是，系数A和B是利用从校正系数表82中提取出来的相位校正角计算出来的预定系数。例如，作为一个实例，当相位角是α的时候，系数A和B可以分别计算为cosα和sinα。
IaQa=Icosα-QsinαIcosα+Qsinα]]>公式(2)还有，用乘法电路、加法电路和减法电路的电路单元实现公式(2)的时候，实现后的电路类似于图5所示的电路。首先，相位校正电路84根据角度α计算出系数A和B。在这里，将I数据信号乘以系数A得到的信号减去Q数据信号乘以系数B得到的信号，并将这样得到的减法结果作为Ia数据信号输出。此外，将I数据信号乘以系数B得到的信号加上Q数据信号乘以系数A得到的信号，并将这样的到加法结果作为Qa数据信号输出。图6示出对(I，Q)数据信号校正相位角α而得到(Ia，Qa)数据信号这种情况下的映像。
3.3传输路径等效电路接下来利用图1和图2描述传输路径等效电路56的工作过程。
如图2所示，传输路径等效电路56利用SP信号提取电路56d在FFT处理电路54输入的载波信号中取出同步信号(SP信号)，并将提取出来的同步信号输出给码元滤波器电路56b(信号f)。
通过在时间轴方向上对SP信号提取电路56d提取出来的同步信号进行滤波，码元滤波器电路56b完成内插处理，并提取(计算)出在同步信号的时间轴方向上的校正量。此外，除了在时间轴方向上的同步信号以外，码元滤波器电路56b基于校正后同步信号的传输路径特性，还在载波的时间轴方向上提取(计算)校正量。然后，码元滤波器电路56b将包括同步信号的载波的校正量输出给相位校正电路84(信号d)，其中已经将这个同步信号的传输路径特性作为码元滤波器系数加以校正。
通过将作为实部的I数据信号转换成Ia数据信号，将作为虚部的Q数据信号转换成Qa数据信号，相位校正电路84对传输路径等效电路56输入的码元滤波器系数进行相位校正。如上所述，此时的处理操作基于图5所示的电路从相位校正系数表82输入一个校正系数，其中针对每一个载波已经事先将这些校正系数储存起来，并且基于该输入的校正系数进行相位校正处理。
也就是说，相位校正电路84利用从校正系数表82输入的相位校正角计算系数A和B。例如，将相位角设置为α的时候，系数A和B可以通过A＝cosα和B＝sinα计算出来。然后，通过将I数据信号乘以系数A得到的信号减去Q数据信号乘以系数B得到的信号，相位校正电路84计算出Ia数据信号。另外，通过将Q数据信号乘以系数A得到的信号加上I数据信号乘以系数B得到的信号，相位校正电路84计算出Qa数据信号。
将经过了相位校正的码元滤波器系数输出给载波滤波器电路56c(信号e)。
通过在频率轴方向上，对完成相位校正以后的相位校正电路84输入的码元滤波器系数进行滤波，载波滤波器电路56c完成内插处理，并提取(计算)出所有载波传输路径特性在频率轴方向上的校正量，从而将提取出来的校正量作为载波滤波器系数输出给除法电路56a(信号d)。
除法电路56a是通过将FFT处理电路54输入的载波信号(信号a)除以载波滤波器电路56c输入的载波滤波器系数(信号g)，实现波形等效处理的电路。于是，可以根据接收信号的增益，对FFT处理电路54输入的载波进行相位校正，该相位校正对已经变化了的相位进行校正。
传输路径等效电路56将已经经过了包括相位校正的波形等效处理的信号输出给解调器电路58。
在这里，按照载波号的顺序、以预定的间隔，将频域复信号从FFT处理电路54顺序输入传输路径等效电路56。
校正系数表82从校正系数表82中的存储器读出对应于增益获取电路80获取的增益的校正系数，并将读出的校正系数输出给相位校正电路84。此时，通过让传输路径等效电路56与相位校正电路84同步，校正系数表82能够从载波号“0”开始将校正系数顺序地输出给相位校正电路84。
根据本发明，在OFDM信号的解调过程中，事先将调谐器单元100中的相位变化(非线性失真)与接收信号增益之间的关系储存在校正系数表82中，作为校正系数。对由FFT处理电路54进行了FFT处理的载波信号进行波形等效的时候，针对每一个载波信号，对应于调谐器单元100输出的接收信号的增益，从校正系数表82提取出校正系数。基于提取出来的校正系数对载波信号进行相位校正。然后，也是在完成了时间轴方向的校正以及频率轴方向的校正以后，能够由传输路径等效电路56进行波形等效处理。因此，因为能够在传输路径等效电路56中的波形等效处理时根据对应于增益的校正系数，针对每个载波进行相位校正处理，所以即使是在调谐器单元100大幅度放大接收信号的时候发生的相位变化导致C/N值变差的情况下，也能够抑制接收信号增益变化对装置接收性能产生的影响，同时能够防止C/N值变差。
此外，因为能够针对每一个调谐器100事先将相位变化和增益的关系储存在校正系数表82中，作为校正系数，因此每个装置都能够获得最好的接收性能，从而正确地对收到的信号解调。
4.变型实例上述实施例中OFDM信号接收装置1的结构是描述本发明的一个实例，本发明当然不限于这一结构。例如，虽然将相位校正电路84描述为连接在码元滤波器电路56b和载波滤波器电路56c之间，但是相位校正电路84也可以连接成在SP信号提取电路56和码元滤波器电路56b之间进行干预。
在图7中示出这种情况下传输路径等效电路56和相位校正电路84的框图。根据图7，将相位校正电路84连接成在SP信号提取电路56h(信号d)的输出端和码元滤波器电路56f(信号e)的输入端之间进行干预。
在这里将描述传输路径等效电路56和相位校正电路84每一方框的工作过程。
如图7所示，传输路径等效电路56利用SP信号提取电路56h从FFT处理电路54输入的载波信号中提取出同步信号(SP信号)，将提取出来的同步信号输出给相位校正电路84(信号d)。
对于从传输路径等效电路56输入的同步信号，相位校正电路84进行相位校正，将作为实部的I数据信号校正为Ia数据信号，将作为虚部的Q数据信号校正为Qa数据信号。此时的相位校正处理是在描述图2所示传输路径等效电路的过程中所描述的相位校正系数表82输入的校正系数的基础之上进行的。于是，将经过了相位校正的同步信号输出给码元滤波器电路56f(信号e)。
码元滤波器电路56f通过在时间轴方向对相位校正电路84输入的同步信号进行滤波处理，对每个载波完成内插处理，并且在同步信号的时间轴方向提取(计算)出校正量。此外，在校正以后的同步信号传输路径特性的基础之上，码元滤波器电路56f还在时间轴方向上提取(计算)除同步信号以外的载波信号的校正量。然后，码元滤波器电路56f还将校正了其传输路径特性的同步信号的校正量，以及除了同步信号以外的载波的校正量，输出给载波滤波器电路56g，作为码元滤波器系数(信号h)。
通过在频率轴方向对码元滤波器电路56f输入的码元滤波器系数进行滤波，载波滤波器电路56g进行内插处理，并且在频率轴方向提取(计算)出所有载波传输路径特性的校正量，将提取出来的校正量输出给除法电路56e(信号g)。
除法电路56e通过将FFT处理电路54输入的载波信号(信号a)除以载波滤波器电路56输入的载波滤波器系数(信号g)，进行波形等效处理。从而能够针对从FFT处理电路54输入的载波，校正随着接收信号的增益改变了的相位。然后将经过了包括相位校正的波形等效处理的信号输出给解调器电路58。
因此，当然可以将相位校正电路84连接在图7所示的位置，只要相位校正电路84连接在载波滤波器电路56g之前就行。
顺便提及，虽然将相位校正角描述成作为校正系数储存在校正系数表82a中，但是也可以储存上面描述的系数A和系数B。
图8示出一个数据结构实例，该数据结构为在对相位校正电路84校正频域信号相位变化时使用的系数A和B进行存储时的数据结构。分别针对OFDM系统接收信号的每一个载波，将对应于输入信号电平的增益和作为校正系数的系数A和B相应地存储下来。在这种情况下，可以直接在系数A和B的基础之上进行相位校正，而不需要从角度计算校正系数A和B。因此，不必每次从角度计算系数A和B，因而能够高速工作。
如上所述，根据本发明，在OFDM信号的解调过程中，事先将调谐器单元100中出现的相位变化(非线性失真)和接收信号增益之间的关系作为校正系数储存在存储电路中。对经过了FFT处理电路54的FFT处理的载波信号进行波形等效处理时，针对每个载波信号从存储电路提取出对应于从调谐器单元100输出的接收信号增益的校正系数。基于提取出来的校正系数完成了相位校正以后，可以用传输路径等效电路56进行波形等效处理。因此，因为能够基于对应于传输路径等效电路56中波形等效处理时刻的增益的校正系数，针对每个载波进行相位校正处理，所以即使是在大幅度放大接收信号的时候调谐器单元100中相位变化导致C/N值显著变差的情况下，也能够抑制接收信号增益变化对装置接收性能的影响，并防止C/N值变差。
另外，因为可以针对每个调谐器100，事先将相位变化和增益之间的关系作为校正系数储存在校正系数表82中，因此每个装置都能够获得最好的接收性能，从而正确地对收到的信号解调。
此外，将通过基于码元滤波器电路56b的同步信号，计算载波时间轴方向上的校正量而获得的码元滤波器系数输出给相位校正电路84，并用载波滤波器电路56c在频率轴方向校正相位校正电路84输出的码元滤波器系数，从而在除法电路56a中完成波形等效处理。
因此，由于能够通过对调谐器单元100中由大幅度放大接收信号而产生的相位变化进行校正，因而不需要对传统电路进行大的改变，所以能够缩小电路尺寸和降低成本，并且能够实现低功耗。
此外，将通过基于相位校正电路84已经对其进行了相位校正的同步信号，由码元滤波器电路56f计算在时间轴方向校正载波的校正量而获得的码元滤波器系数，输出给载波滤波器电路56g，并且载波滤波器电路56g在频率轴方向对码元滤波器电路56f输出的码元滤波器系数进行校正，以便在除法电路56e中完成波形等效处理。
因此，由于能够校正调谐器单元100中由于大幅度放大接收信号产生的相位变化，因而不需要对传统电路作特别大的电路改变，因此能够缩小电路尺寸，降低成本，同时实现低功耗。
权利要求
1.一种正交频分复用(OFDM)信号解调器电路(1)，用调谐器(100)接收OFDM信号，并且对收到的该接收信号进行解调，该OFDM信号中将信息划分到多个载波上，并且进行正交调制，该OFDM信号解调器电路包括增益获取电路(80)，用于获得该调谐器(100)收到的接收信号的增益；FFT处理电路(54)，用于输出通过对该接收信号进行FFT运算处理而转换成频域信号的所述多个载波；存储电路(82)，用于事先储存对应于该增益的相位校正系数，该相位校正系数用于校正该FFT处理电路(54)输出的多个载波的相位；相位校正电路(84)，用于在所述增益获取电路(80)获取的所述接收信号的所述增益的基础之上，从所述存储电路(82)提取所述相位校正系数，并且基于提取出来的该相位校正系数对该FFT处理电路(54)输出的多个载波的相位进行校正；以及传输路径等效电路(56)，通过基于所述相位校正电路(84)校正的多个已校正载波对该FFT处理电路(54)输出的多个载波进行运算处理，对该FFT处理电路(54)输出的多个载波进行波形等效处理。
2.如权利要求1所述的OFDM信号解调器电路，其中所述传输路径等效电路(56)包括同步信号提取电路(56d)，用于从所述FFT处理电路(54)提取的所述多个载波中提取具有预定电功率和预定相位的同步信号；码元滤波器电路(56b)，用于输出码元滤波器系数给所述相位校正电路(84)，该码元滤波器系数是通过计算校正量来获得的，该校正量能够在所述同步信号提取电路(56d)提取的所述同步信号的基础之上，在时间轴方向校正所述FFT处理电路(54)输出的多个载波；载波滤波器电路(56c)，用于输出通过计算校正量获得的载波滤波器系数，该校正量能够在频率轴方向上校正所述相位校正电路(84)输出的所述码元滤波器系数；以及除法电路(56a)，通过将所述FFT处理电路(54)输出的所述多个载波除以所述载波滤波器电路(56c)输出的所述载波滤波器系数，对所述FFT处理电路(54)输出的所述多个载波进行波形等效处理。
3.如权利要求1所述的OFDM信号解调器电路，其中所述传输路径等效电路(56)包括同步信号提取电路(56h)，用于从所述FFT处理电路(54)提取的所述多个载波提取具有预定电功率和预定相位的同步信号，并且将提取出来的该同步信号输出给所述相位校正电路(84)；码元滤波器电路(56f)，用于输出通过计算校正量获得的码元滤波器系数，该校正量能够在来自所述相位校正电路(84)的所述同步信号的基础之上，在时间轴方向校正所述FFT处理电路(54)输出的多个载波；载波滤波器电路(56g)，用于输出通过计算校正量获得的载波滤波器系数，该校正量能够在频率轴方向上校正所述码元滤波器电路(56f)输出的所述码元滤波器系数；以及除法电路(56e)，通过将所述FFT处理电路(54)输出的所述多个载波除以所述载波滤波器电路(56g)输出的所述载波滤波器系数，对所述FFT处理电路(54)输出的所述多个载波进行波形等效处理。
4.一种正交频分复用(OFDM)信号解调方法，用于利用调谐器(100)接收OFDM信号，并且对收到的该接收信号进行解调，该OFDM信号中将信息划分到多个载波上，并且进行正交调制，该方法包括增益获取步骤(80)，用于获得该调谐器(100)收到的该接收信号的增益；FFT处理步骤(54)，用于输出通过对该接收信号进行FFT运算处理而转换成频域信号的所述多个载波；存储步骤(82)，用于事先储存对应于增益的相位校正系数，该相位校正系数用于校正FFT处理步骤(54)输出的多个载波的相位；相位校正步骤(84)，用于在所述增益获取步骤(80)获取的所述接收信号增益的基础之上，提取所述存储步骤(82)的所述相位校正系数，并且基于提取出来的相位校正系数对该FFT处理步骤(54)输出的所述多个载波的相位进行校正，以对该FFT处理步骤(54)输出的所述多个载波的相位进行校正；以及传输路径等效步骤(56)，通过基于所述相位校正步骤(84)校正的多个已校正载波对该FFT处理步骤(54)输出的多个载波进行运算处理，对该FFT处理步骤(54)输出的多个载波进行波形等效处理。
5.如权利要求4所述的OFDM信号解调方法，其中所述传输路径等效步骤(56)包括同步信号提取步骤(56d)，用于从所述FFT处理步骤(54)提取的所述多个载波中提取具有预定电功率和预定相位的同步信号；码元滤波器步骤(56b)，用于输出码元滤波器系数给所述相位校正步骤(84)，该码元滤波器系数是通过计算校正量来获得的，该校正量能够在所述同步信号提取步骤(56d)提取的所述同步信号的基础之上，在时间轴方向校正所述FFT处理步骤(54)输出的多个载波；载波滤波器步骤(56c)，用于输出通过计算校正量获得的载波滤波器系数，该校正量能够在频率轴方向上校正所述相位校正步骤(84)输出的所述码元滤波器系数；以及除法步骤(56a)，通过将所述FFT处理步骤(54)输出的所述多个载波除以所述载波滤波器步骤(56c)输出的所述载波滤波器系数，对所述FFT处理步骤(54)输出的所述多个载波进行波形等效处理。
6.如权利要求4所述的OFDM信号解调器方法，其中所述传输路径等效步骤(56)包括同步信号提取步骤(56h)，用于从所述FFT处理步骤(54)提取的所述多个载波提取具有预定电功率和预定相位的同步信号，并且将提取出来的该同步信号输出给所述相位校正步骤(84)；码元滤波器步骤(56f)，输出通过计算校正量来获得的码元滤波器系数，该校正量能够在来自所述相位校正步骤(84)的所述同步信号的基础之上，在时间轴方向校正所述FFT处理步骤(54)输出的多个载波；载波滤波器步骤(56g)，输出通过计算校正量获得的载波滤波器系数，该校正量能够在频率轴方向上校正所述码元滤波器步骤(56f)输出的所述码元滤波器系数；以及除法步骤(56e)，通过将所述FFT处理步骤(54)输出的所述多个载波除以所述载波滤波器步骤(56g)输出的所述载波滤波器系数，对所述FFT处理步骤(54)输出的所述多个载波进行波形等效处理。
全文摘要
当OFDM解调器电路1对FFT处理电路54输出的载波信号进行波形等效处理的时候，该OFDM解调器电路1从校正系数表82提取对应于调谐器单元100输出的接收信号的增益的校正系数，并且基于提取出来的这些校正系数在相位校正电路84中进行相位校正。在这以后，该OFDM解调器电路1用传输路径等效电路56进行波形等效处理。因此，即使因为OFDM信号的放大使得C/N值变坏，也能够抑制接收装置对接收性能的影响，从而提高接收性能。
文档编号H04L25/03GK1843011SQ20058000098
公开日2006年10月4日 申请日期2005年7月22日 优先权日2004年7月28日
发明者冈田国雄 申请人:卡西欧计算机株式会社