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JP2002271430A - Frequency offset estimating method and frequency offset estimator - Google Patents

Frequency offset estimating method and frequency offset estimator

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Publication number
JP2002271430A
JP2002271430A JP2001071132A JP2001071132A JP2002271430A JP 2002271430 A JP2002271430 A JP 2002271430A JP 2001071132 A JP2001071132 A JP 2001071132A JP 2001071132 A JP2001071132 A JP 2001071132A JP 2002271430 A JP2002271430 A JP 2002271430A
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JP
Japan
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signal
correlation matrix
frequency
frequency offset
output
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Application number
JP2001071132A
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Japanese (ja)
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Satoru Tano
哲 田野
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NTT Docomo Inc
Original Assignee
NTT Docomo Inc
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  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 他ユーザからの干渉あるいはマルチパス干渉
のある条件下で、高速かつ高精度に周波数オフセットを
推定する。 【解決手段】 受信信号の搬送波周波数を推定し、推定
結果に基づき搬送波帯からベースバンド帯に変換し、信
号を復調する放送あるいは通信用の受信設備における周
波数オフセット推定器であって、受信信号に既知の信号
を掛け合わせる乗算手段112と、この乗算手段の出力を
所定時刻間隔で出力する遅延手段113と、この遅延手段
の出力を要素とするベクトルの相関行列を演算する相関
行列演算手段115と、この相関行列演算手段の出力であ
る相関行列の固有値を求め、最大固有値に対応する固有
ベクトルを搬送波の波形として出力する固有値分解手段
116とを備えたものである。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To estimate a frequency offset with high speed and high accuracy under the condition of interference from other users or multipath interference. SOLUTION: This is a frequency offset estimator in a broadcast or communication receiving equipment for estimating a carrier frequency of a received signal, converting a carrier band to a baseband based on the estimation result, and demodulating the signal. A multiplication means 112 for multiplying the known signal, a delay means 113 for outputting the output of the multiplication means at predetermined time intervals, a correlation matrix calculation means 115 for calculating a correlation matrix of a vector having the output of the delay means as an element, Eigenvalue decomposing means for obtaining an eigenvalue of a correlation matrix which is an output of the correlation matrix calculating means, and outputting an eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue as a carrier wave waveform
116.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、周波数オフセット
推定方法及び周波数オフセット推定器に関する。
The present invention relates to a frequency offset estimating method and a frequency offset estimator.

【0002】[0002]

【従来の技術】通信システムや放送システムの多くで
は、送信信号を一旦搬送波帯の周波数に変換して信号を
送信し、受信機側では受信信号から搬送波周波数成分を
正確に除去することで信号伝送を行う。この時、多くの
システムでは受信信号から搬送波周波数を推定する。一
般に、この搬送波周波数推定精度が信号伝送特性を大き
く左右する。特に、位相変調を適用したディジタル信号
伝送系では、送信する搬送波の位相に情報を乗せるが、
この情報を受信機で抽出するには正確な搬送波周波数推
定が必須である。
2. Description of the Related Art In many communication systems and broadcasting systems, a signal is transmitted by temporarily converting a transmission signal to a frequency in a carrier band and transmitting the signal, and a receiver side accurately removes a carrier frequency component from the received signal. I do. At this time, many systems estimate a carrier frequency from a received signal. In general, the carrier frequency estimation accuracy greatly affects signal transmission characteristics. In particular, in a digital signal transmission system to which phase modulation is applied, information is added to the phase of a carrier wave to be transmitted.
To extract this information at the receiver, accurate carrier frequency estimation is essential.

【0003】従来、メタリックケーブルを用いた有線通
信システムや、伝送特性が安定している固定無線システ
ムや衛星通信システムでは、この搬送波推定器と復調器
を一体化したコスタス型搬送波再生器によって、搬送波
周波数だけでなく、位相までも同時かつ高精度に推定す
る方法が多く用いられてきた。図18にコスタス型搬送
波再生回路の構成例を示す。同図において、1は受信信
号入力端子、2は直交検波器、3は電圧制御発振器、4
〜6は乗算器、7は減算器、8は加算器、9はループフ
ィルタ(loop filter)、10と11は同相・直交の信
号出力端子である。図19は、図18で用いた直交検波
器2の詳しい構成を示している。同図において、12は
入力端子、13と17は分岐回路、14と15は乗算
器、16はπ/2移相器、19と20は同相・直交信号の
出力端子である。
Conventionally, in a wired communication system using a metallic cable, a fixed wireless system or a satellite communication system having stable transmission characteristics, a carrier wave regenerator in which a carrier estimator and a demodulator are integrated is used to provide a carrier wave. A method of estimating not only the frequency but also the phase simultaneously and with high accuracy has been used in many cases. FIG. 18 shows a configuration example of a Costas-type carrier recovery circuit. In the figure, 1 is a reception signal input terminal, 2 is a quadrature detector, 3 is a voltage controlled oscillator,
6 to 8 are multipliers, 7 is a subtractor, 8 is an adder, 9 is a loop filter, and 10 and 11 are in-phase / quadrature signal output terminals. FIG. 19 shows a detailed configuration of the quadrature detector 2 used in FIG. In the figure, 12 is an input terminal, 13 and 17 are branch circuits, 14 and 15 are multipliers, 16 is a π / 2 phase shifter, and 19 and 20 are output terminals for in-phase and quadrature signals.

【0004】コスタス型以外にも、逆変調型搬送波再生
回路が知られている。これは、受信信号を予め逆変調
し、搬送波成分を抽出し、この搬送波に発振器の周波数
を同期させ、搬送波を再生させる方式であるが、この逆
変調型搬送波再生回路がTDMA(Time Division Mult
iple Access)方式を適用した衛星通信で用いられてき
た。図20に逆変調型搬送波再生回路の構成を示す。同
図において、21は受信信号入力端子、22はプリアン
ブル信号入力端子、23と24は分岐回路、25〜27
は乗算器、28はタンクフィルタ(tank filter)と呼
ばれる帯域通過フィルタ、29はループフィルタ(loop
filter)、30は電圧制御発振器、31は出力端子で
ある。
[0004] In addition to the Costas type, an inverse modulation type carrier recovery circuit is known. This is a method in which a received signal is inversely modulated in advance, a carrier wave component is extracted, a frequency of an oscillator is synchronized with the carrier wave, and the carrier wave is reproduced. This inverse modulation type carrier wave reproduction circuit uses TDMA (Time Division Multiplex).
iple Access) has been used in satellite communications. FIG. 20 shows the configuration of an inverse modulation type carrier recovery circuit. In the figure, 21 is a reception signal input terminal, 22 is a preamble signal input terminal, 23 and 24 are branch circuits, and 25 to 27.
Is a multiplier, 28 is a band-pass filter called a tank filter, and 29 is a loop filter.
filter), 30 is a voltage controlled oscillator, and 31 is an output terminal.

【0005】一方、伝送路の変動が激しい移動通信シス
テムでは、高速位相同期が可能な遅延検波方式を用いて
いる。遅延検波を用いる受信機では、一旦、搬送波周波
数に近い局部発振器でベースバンド付近まで周波数変換
し、この受信信号を遅延検波する。このとき、局部発振
器の発振周波数と受信信号の搬送波周波数に起因した定
常位相誤差が遅延検波後の信号に現れる。この定常位相
誤差を補正することにより、等価的に搬送波周波数推定
を行う。
[0005] On the other hand, in a mobile communication system in which the transmission line fluctuates drastically, a delay detection system capable of high-speed phase synchronization is used. In the receiver using the delay detection, the frequency is temporarily converted to near the baseband by a local oscillator close to the carrier frequency, and the received signal is subjected to the delay detection. At this time, a stationary phase error due to the oscillation frequency of the local oscillator and the carrier frequency of the received signal appears in the signal after the delay detection. By correcting this stationary phase error, carrier frequency estimation is equivalently performed.

【0006】図21に、局部発振器と搬送波周波数との
周波数差(「周波数オフセット」と呼ぶ。)補償機能を
備えた遅延検波器の構成を示す。同図において、32は
受信信号入力端子、33〜36は乗算器、37は加算
器、38は減算器、39と40は1シンボル遅延素子、
41は判別器、42は乗算器36の係数入力端子、43
は遅延検波器、44は周波数オフセット推定部、45は
局部発振器、46は復調信号出力端子である。
FIG. 21 shows a configuration of a delay detector provided with a frequency difference (referred to as "frequency offset") compensation function between a local oscillator and a carrier wave frequency. In the figure, 32 is a reception signal input terminal, 33 to 36 are multipliers, 37 is an adder, 38 is a subtractor, 39 and 40 are one symbol delay elements,
41 is a discriminator, 42 is a coefficient input terminal of the multiplier 36, 43
Is a delay detector, 44 is a frequency offset estimator, 45 is a local oscillator, and 46 is a demodulated signal output terminal.

【0007】上述した遅延検波方式は原理的に、コスタ
ス型などの同期検波方式に比較して3dB弱の特性劣化
がある。このため、特性的に有利な同期検波方式を移動
通信システムに適用する検討がなされてきた。この中で
も、RLS(Recursive Least Squares)アルゴリズム
を適用した位相制御方式は、PDC(Personal Digital
Cellular)やPHS(Personal Handy-phone System)
等のTDMA移動通信システムを対象として、TDMA
の各スロットの先頭で高速に位相同期だけでなく、周波
数同期も確立できる。しかも、この方式は比較的小さな
回路規模で実現できるため、小型化・低消費電力化が要
求される移動通信システムに適用するには優れた方式と
いえる。図22にRLS位相制御回路の構成例を示す。
同図において、47は受信信号入力端子、48と49は
乗算器、50と51は判別器、52は1シンボル遅延素
子、53は固定値「1」を入力する端子、54と55は
RLS制御部、56は復調信号出力端子である。
In principle, the above-mentioned differential detection method has a characteristic deterioration of less than 3 dB as compared with the synchronous detection method such as the Costas type. For this reason, studies have been made to apply a synchronous detection method that is characteristically advantageous to a mobile communication system. Among them, the phase control method to which the RLS (Recursive Least Squares) algorithm is applied is a PDC (Personal Digital
Cellular) and PHS (Personal Handy-phone System)
TDMA mobile communication systems such as
At the beginning of each slot, not only phase synchronization but also frequency synchronization can be established at high speed. Moreover, since this system can be realized with a relatively small circuit scale, it can be said that this system is excellent for application to a mobile communication system that requires miniaturization and low power consumption. FIG. 22 shows a configuration example of the RLS phase control circuit.
In the figure, 47 is a reception signal input terminal, 48 and 49 are multipliers, 50 and 51 are discriminators, 52 is a one-symbol delay element, 53 is a terminal for inputting a fixed value “1”, and 54 and 55 are RLS controls. Reference numeral 56 denotes a demodulated signal output terminal.

【0008】移動通信システムでは面的な周波数利用効
率向上のため、同一チャネルを距離的に分離して配置し
ている。すなわち、数種類の搬送波周波数f1 〜fn
用意しておき、両隣の基地局とは各々異なった搬送波周
波数を配置する。そこで、n基地局ごとに同じ周波数を
利用することで、線形に配置された基地局配置を前提と
した場合、n個の搬送波周波数で全てのサービスエリア
をカバーできる。この構成において、周波数利用効率を
向上させるには、この距離を短くすること、すなわち周
波数繰り返し回数nを小さくすることが望ましい。しか
し、その場合には同一チャネル干渉が発生する。
[0008] In a mobile communication system, the same channel is arranged at a distance from each other in order to improve the frequency utilization efficiency over the whole area. That is, several types of carrier frequencies f 1 to f n are prepared, and different carrier frequencies from the adjacent base stations are arranged. Therefore, by using the same frequency for every n base stations, it is possible to cover all service areas with n carrier frequencies, assuming that base stations are arranged linearly. In this configuration, in order to improve the frequency use efficiency, it is desirable to shorten this distance, that is, to reduce the frequency repetition frequency n. However, in that case, co-channel interference occurs.

【0009】この同一チャネル干渉は、アダプティブア
レー等の干渉除去を適用することによって除去できるこ
とが知られている。ところが、アダプティブアレー等を
適用する場合には、これらを制御するアルゴリズムが一
般的に線形推定理論に立脚しているため、高精度な周波
数オフセット推定手段を同時に搭載する必要がある。す
なわち、同一チャネル干渉波の存在下で正確な周波数オ
フセット推定が必要となるが、コスタス型搬送波再生方
式や逆変調型搬送波再生方式のように復調を伴う方式で
は、正確な復調ができないが故に正確な周波数オフセッ
ト推定ができないという問題点がある。
It is known that this co-channel interference can be removed by applying interference cancellation such as an adaptive array. However, when an adaptive array or the like is applied, since an algorithm for controlling them is generally based on linear estimation theory, it is necessary to simultaneously mount a high-accuracy frequency offset estimating unit. In other words, accurate frequency offset estimation is required in the presence of co-channel interference waves.However, in systems that involve demodulation, such as the Costas-type carrier recovery system and the inverse modulation-type carrier recovery system, accurate demodulation cannot be performed. There is a problem that it is not possible to estimate an accurate frequency offset.

【0010】そこで、このような干渉条件下でも周波数
オフセット推定を行う方法として、DFT(Digital Fo
urier Transform)を用いた周波数オフセット推定法が
提案されている。この方法は、送信信号の一部に既知の
パターン信号を挿入しておき、受信器では受信信号から
既知のパターン信号成分を除去し、搬送波成分を抽出す
る。この抽出された搬送波にDFT処理を行い、その最
大値をもって搬送波周波数とするのである。この方法は
DFTの優れた周波数解析能力により、干渉波の存在下
でも正確な周波数オフセット推定が可能である。
Therefore, as a method for estimating the frequency offset even under such interference conditions, a DFT (Digital Fo
urier Transform) has been proposed. In this method, a known pattern signal is inserted into a part of a transmission signal, and a receiver removes a known pattern signal component from a reception signal and extracts a carrier component. DFT processing is performed on the extracted carrier, and the maximum value is used as the carrier frequency. This method enables accurate frequency offset estimation even in the presence of an interference wave due to the excellent frequency analysis capability of DFT.

【0011】図23に、DFTを用いた周波数オフセッ
ト推定器の構成例を示す。同図において、61は受信信
号入力端子、62は局部発振器、63と64は乗算器、
65は既知のパターン信号(パイロット信号:pilot sy
mbols)記憶素子、66はDFT、67は最大値検出
器、68は推定周波数出力端子である。
FIG. 23 shows a configuration example of a frequency offset estimator using a DFT. In the figure, 61 is a reception signal input terminal, 62 is a local oscillator, 63 and 64 are multipliers,
65 is a known pattern signal (pilot signal: pilot sy)
mbols) storage element, 66 is a DFT, 67 is a maximum value detector, and 68 is an estimated frequency output terminal.

【0012】このDFTを用いた周波数オフセット推定
方式は、復調を伴う方式に比較してかなり高い周波数オ
フセット推定能力を有するが、搬送波再生回路がAWG
N(Additive White Gaussian Noise)において達成し
ている周波数オフセット推定精度に比較すると大きく劣
化している。非現実的なモデルではあるが、たとえすべ
てが既知のパターン信号であっても正確な周波数オフセ
ット推定は困難である。
The frequency offset estimating method using the DFT has a considerably high frequency offset estimating capability as compared with the method involving demodulation.
Compared to the frequency offset estimation accuracy achieved in N (Additive White Gaussian Noise), the quality is greatly deteriorated. Although an unrealistic model, accurate frequency offset estimation is difficult even if all are known pattern signals.

【0013】ところで、移動通信環境において快適なマ
ルチメディアサービスを提供するには、移動無線伝送路
でも高速な信号伝送が要求される。よく知られているよ
うに、反射・回折を起こす家などの物体が存在する移動
通信伝送路で高速通信を行う場合には、マルチパスに起
因した厳しい符号間干渉により特性が著しく劣化する。
これを補償するには適応等化器が有効であるが、アダプ
ティブアレーと同様に制御アルゴリズムが線形推定理論
に基づいているため、高精度な周波数オフセット推定回
路を備える必要がある。適応等化器と周波数オフセット
推定回路とを組み合わせて、高精度な周波数オフセット
推定器を実現する方法は知られているが、マルチパスに
起因した符号間干渉の上に、さらに同一チャネル間干渉
が存在する環境下では、前述のように正確な周波数オフ
セット推定を行うのは困難である。
By the way, in order to provide a comfortable multimedia service in a mobile communication environment, high-speed signal transmission is required even on a mobile radio transmission path. As is well known, when high-speed communication is performed on a mobile communication transmission line in which an object such as a house that causes reflection and diffraction is present, characteristics are significantly deteriorated due to severe intersymbol interference caused by multipath.
To compensate for this, an adaptive equalizer is effective, but since the control algorithm is based on the linear estimation theory as in the case of the adaptive array, it is necessary to provide a highly accurate frequency offset estimating circuit. A method of realizing a high-accuracy frequency offset estimator by combining an adaptive equalizer and a frequency offset estimating circuit is known. However, in addition to intersymbol interference caused by multipath, co-channel interference is further reduced. In an existing environment, it is difficult to perform accurate frequency offset estimation as described above.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来で
は、厳しい同一チャネル干渉環境下では、信号復調に必
須の正確な周波数オフセット推定が困難になる問題点が
あった。
As described above, conventionally, there has been a problem that it is difficult to accurately estimate a frequency offset essential for signal demodulation under severe co-channel interference environment.

【0015】また、マルチメディア移動通信システムを
提供する場合には、同一チャネル干渉に加えて、マルチ
パスに起因する符号間干渉が発生するが、この符号間干
渉と同一チャネル干渉とが発生する伝送路においては、
従来のガウスチャネルやレイリーフェージング、符号間
干渉伝送路を対象とした復調器に備えられている周波数
推定器では高精度に周波数を推定することが困難である
という問題点があった。
In the case of providing a multimedia mobile communication system, in addition to co-channel interference, inter-symbol interference due to multipath occurs. On the road,
A conventional frequency estimator provided in a demodulator for a Gaussian channel, Rayleigh fading, or intersymbol interference transmission path has a problem that it is difficult to estimate a frequency with high accuracy.

【0016】本発明はこのような従来の技術的課題を解
決するためになされたもので、信号を搬送波帯に変換し
て信号伝送を行う放送あるいは通信システムに用いる受
信設備において、搬送波の周波数を正確に推定する技術
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a conventional technical problem. In a receiving facility used for broadcasting or a communication system for transmitting a signal by converting a signal into a carrier wave band, the frequency of a carrier wave is changed. It is intended to provide a technique for accurately estimating.

【0017】[0017]

【問題を解決するための手段】送信信号xk,l が搬送波
角周波数ωl で伝送路に送出されるとする。ただし、添
え字lはユーザの番号、kは時刻を表している。この
時、伝送路で1〜Kのユーザの信号が干渉し、さらに各
々に遅延波が存在する場合、受信信号sk は以下のよう
に記述できる。
Transmission signal x k [Means for solving the problems], and l is transmitted to a transmission line at a carrier angular frequency omega l. Here, the suffix l represents the number of the user, and k represents the time. In this case, if the user of the signal 1~K in the transmission path may interfere, additionally there is a delayed wave in each reception signal s k may be described as follows.

【0018】[0018]

【数1】 ただし、Lc +1は伝送路の最大遅延量、ai,l ;i=
0,…,Lc は1番目の干渉波のインパルス応答、ωl
θ0,l はl番目の信号の周波数と初期位相、Tはシンボ
ル周期、nk は雑音成分である。
(Equation 1) Here, L c +1 is the maximum delay amount of the transmission path, a i, l ; i =
0, ..., L c is the impulse response of the first interference wave, omega l and theta 0, l is the frequency and initial phase, T is the symbol period of the l-th signal, the n k is a noise component.

【0019】実際、干渉という場合には様々なシステム
からの干渉が含まれるが、ここでは簡単のため、同じシ
ステムからの干渉とし、さらに(1)式では各々が同期
をとっているTDMAに近いシステムを想定している。
この時、i=1番目の信号を所望信号と仮定する。すな
わち、受信信号に含まれる信号のうち、i=1番目の信
号の周波数成分を推定することを考える。ここでまず、
受信信号にi=1番目の既知の信号パターンを乗算する
と以下の信号が得られる。
Actually, the interference includes interference from various systems. Here, for simplicity, it is assumed that the interference is from the same system. Further, in equation (1), the interference is close to the TDMA which is synchronized with each other. The system is assumed.
At this time, it is assumed that the i = 1st signal is a desired signal. That is, consider estimating the frequency component of the i = 1st signal among the signals included in the received signal. Here first,
When the received signal is multiplied by the i = 1st known signal pattern, the following signal is obtained.

【0020】[0020]

【数2】 ここで、yk の時間系列を要素とするL次元のベクトル
k =[yk k-1 … yk-L+1 Tを定義する。する
と、ベクトルYk は以下のように書き換えられる。その
相関行列は以下のように表される。
(Equation 2)Where ykL-dimensional vector whose elements are time series
Yk= [Yk yk-1 ... yk-L + 1]TIs defined. Do
And the vector YkCan be rewritten as follows: That
The correlation matrix is expressed as follows.

【0021】[0021]

【数3】 上の(3.1)〜(3.6)式における添え字TとHは
各々ベクトルあるいは行列の転置とエルミート転置であ
る。この時、Yk の相関行列Rk は以下のように表され
る。
(Equation 3) The suffixes T and H in the above equations (3.1) to (3.6) are the transpose and Hermitian transpose of a vector or matrix, respectively. At this time, the correlation matrix R k of Y k is expressed as follows.

【0022】[0022]

【数4】 ただし、E[…]は集合平均をとることを意味してお
り、Ω0,l とCl は以下のように表される。
(Equation 4) Here, E [...] means taking a collective average, and Ω 0, l and C l are expressed as follows.

【0023】[0023]

【数5】 ただし、(4.1)式と(4.3)式の導出では雑音と
信号の無相関性、異なったユーザの信号間の無相関性を
利用した。また、(4.1)式のIは単位行列、σ2
雑音の分散である。
(Equation 5) However, in deriving the equations (4.1) and (4.3), the decorrelation between noise and a signal and the decorrelation between signals of different users are used. Further, in the equation (4.1), I is a unit matrix, and σ 2 is a variance of noise.

【0024】ここで、(4.1)式のE[C]={E
[ci,j ]}は実際には次のようになる。
Here, E [C] = {E in equation (4.1)
[C i, j ]} is actually as follows.

【0025】[0025]

【数6】 上の(5.1)式と(5.2)式を(4.1)式に代入
すると次式が得られる。
(Equation 6) By substituting the above equations (5.1) and (5.2) into equation (4.1), the following equation is obtained.

【0026】[0026]

【数7】 ここで、(6.1)式を以下のように変形する。(Equation 7) Here, the expression (6.1) is modified as follows.

【0027】[0027]

【数8】 上記の相関行列Rk を固有値分解すると、その固有値λ
i は以下のようになる。
(Equation 8) When the above-described correlation matrix R k is eigenvalue-decomposed, its eigenvalue λ
i is as follows.

【0028】[0028]

【数9】 (8.1)式と(8.2)式は(7.1)式が以下のよ
うに変形できることを意味している。
(Equation 9) Equations (8.1) and (8.2) mean that equation (7.1) can be modified as follows.

【0029】[0029]

【数10】 (8.1)式と(8.2)式よりλ1 >λ2 であるた
め、相関行列の固有値の最大値に対応する固有ベクトル
は搬送波ベクトル、あるいは周波数オフセットベクトル
になっている。従って、相関行列の最大固有値に対応し
た固有ベクトルの周波数を測定することにより、周波数
が推定できる。また、(8.1)式と(8.2)式を見
ても分かるように、固有値分解を利用することで所望信
号のコヒーレント成分を含む固有値λ1 とコヒーレント
成分を含まない固有値λ2 とに分離できるため、高精度
な周波数推定が可能になることが分かる。
(Equation 10) Since λ 1 > λ 2 from the equations (8.1) and (8.2), the eigenvector corresponding to the maximum value of the eigenvalues of the correlation matrix is a carrier vector or a frequency offset vector. Therefore, the frequency can be estimated by measuring the frequency of the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue of the correlation matrix. Also, as can be seen from Equations (8.1) and (8.2), by using eigenvalue decomposition, the eigenvalue λ 1 including the coherent component of the desired signal and the eigenvalue λ 2 not including the coherent component are obtained. It can be seen that the frequency can be estimated with high accuracy.

【0030】以上の原理的考察のもとに、本発明は次の
点を特徴とする。
Based on the above theoretical considerations, the present invention has the following features.

【0031】請求項1の発明は、受信信号の搬送波周波
数を推定し、推定結果に基づき搬送波帯からベースバン
ド帯に変換し、信号を復調する放送あるいは通信用の受
信方法における周波数オフセット推定方法であって、前
記受信信号に既知の信号を掛け合わせる乗算処理と、前
記乗算処理の結果出力を所定時刻間隔で出力する遅延処
理と、前記遅延処理の出力を要素とするベクトルの相関
行列を演算する相関行列演算処理と、前記相関行列演算
処理の結果出力である相関行列の固有値を求め、最大固
有値に対応する固有ベクトルを搬送波の波形として出力
する固有値分解処理とを有するものである。
A first aspect of the present invention is a frequency offset estimating method in a broadcast or communication receiving method for estimating a carrier frequency of a received signal, converting a carrier band to a baseband band based on the estimation result, and demodulating the signal. A multiplication process of multiplying the reception signal by a known signal; a delay process of outputting a result output of the multiplication process at predetermined time intervals; and a correlation matrix of a vector having an output of the delay process as an element. It has a correlation matrix calculation process, and an eigenvalue decomposition process for obtaining an eigenvalue of a correlation matrix which is a result output of the correlation matrix calculation process, and outputting an eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue as a carrier wave waveform.

【0032】請求項2の発明は、受信信号の搬送波周波
数を推定し、推定結果に基づき搬送波帯からベースバン
ド帯に変換し、信号を復調する放送あるいは通信用の受
信方法における周波数オフセット推定方法であって、前
記受信信号に既知の信号を掛け合わせる乗算処理と、前
記乗算処理の結果出力を所定時刻間隔で出力する遅延処
理と、前記遅延処理の出力を要素とするベクトルの相関
行列を演算する相関行列演算処理と、前記相関行列演算
処理の結果出力である相関行列の固有値を求め、最大固
有値に対応する固有ベクトルに含まれる周波数成分の最
大値を推定して出力する固有ベクトルの周波数推定処理
とを有するものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a frequency offset estimating method in a broadcast or communication receiving method for estimating a carrier frequency of a received signal, converting a carrier band to a baseband band based on the estimation result, and demodulating the signal. A multiplication process of multiplying the reception signal by a known signal; a delay process of outputting a result output of the multiplication process at predetermined time intervals; and a correlation matrix of a vector having an output of the delay process as an element. Correlation matrix operation processing, eigenvalues of the correlation matrix that is a result output of the correlation matrix operation processing, estimating the maximum value of the frequency component included in the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue, and estimating the frequency of the eigenvector frequency output processing, Have

【0033】請求項3の発明は、受信信号の搬送波周波
数を推定し、推定結果に基づき搬送波帯からベースバン
ド帯に変換し、信号を復調する放送あるいは通信用の受
信設備における周波数オフセット推定器であって、前記
受信信号に既知の信号を掛け合わせる乗算手段と、前記
乗算手段の出力を所定時刻間隔で出力する遅延手段と、
前記遅延手段の出力を要素とするベクトルの相関行列を
演算する相関行列演算手段と、前記相関行列演算手段の
出力である相関行列の固有値を求め、最大固有値に対応
する固有ベクトルを搬送波の波形として出力する固有値
分解手段とを備えて成るものである。
A third aspect of the present invention is a frequency offset estimator in a broadcasting or communication receiving facility for estimating a carrier frequency of a received signal, converting a carrier band to a baseband band based on the estimation result, and demodulating the signal. Multiplying means for multiplying the received signal by a known signal; delay means for outputting an output of the multiplying means at predetermined time intervals;
A correlation matrix calculating means for calculating a correlation matrix of a vector having the output of the delay means as an element, obtaining an eigenvalue of a correlation matrix which is an output of the correlation matrix calculating means, and outputting an eigenvector corresponding to a maximum eigenvalue as a carrier wave waveform. And eigenvalue decomposition means.

【0034】請求項4の発明は、受信信号の搬送波周波
数を推定し、推定結果に基づき搬送波帯からベースバン
ド帯に変換し、信号を復調する放送あるいは通信用の受
信設備における周波数オフセット推定器であって、前記
受信信号に既知の信号を掛け合わせる乗算手段と、前記
乗算手段の出力を所定時刻間隔で出力する遅延手段と、
前記遅延手段の出力を要素とするベクトルの相関行列を
演算する相関行列演算手段と、前記相関行列演算手段の
出力である相関行列の固有値を求め、最大固有値に対応
する固有ベクトルに含まれる周波数成分の最大値を推定
して出力する固有ベクトルの周波数推定手段とを備えて
成るものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a frequency offset estimator in a broadcast or communication receiving facility for estimating a carrier frequency of a received signal, converting a carrier band to a baseband band based on the estimation result, and demodulating the signal. Multiplying means for multiplying the received signal by a known signal; delay means for outputting an output of the multiplying means at predetermined time intervals;
A correlation matrix calculating means for calculating a correlation matrix of a vector having the output of the delay means as an element; obtaining an eigenvalue of a correlation matrix which is an output of the correlation matrix calculating means; and calculating a frequency component included in an eigenvector corresponding to a maximum eigenvalue. Eigenvector frequency estimating means for estimating and outputting the maximum value.

【0035】[0035]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0036】<第1の実施の形態>図1は、本発明の第
1の実施の形態の周波数オフセット推定器の構成を示
す。同図において、100は入力端子、101は乗算
器、102はパイロット信号記憶素子(pilot symbol
s)、103は遅延回路、104は固有値分解部、10
5は相関行列演算部、106は推定周波数の出力端子で
ある。同図では、入力端子100の入力信号はパイロッ
ト信号記憶素子102から出力される既知信号と掛け合
わされ、(2)式のyk を得る。このyk を遅延回路1
03に入力すると、遅延回路103からは各々遅延時間
の異なる信号群yk ,yk-1 ,…,yk-L+1 が出力され
る。この信号群はベクトルYk の要素に等しい。
<First Embodiment> FIG. 1 shows a configuration of a frequency offset estimator according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 100 is an input terminal, 101 is a multiplier, 102 is a pilot signal storage element (pilot symbol).
s) and 103 are delay circuits; 104 is an eigenvalue decomposition unit;
Reference numeral 5 denotes a correlation matrix operation unit, and reference numeral 106 denotes an output terminal of an estimated frequency. In the figure, the input signal at the input terminal 100 is multiplied by a known signal output from the pilot signal storage element 102 to obtain y k in equation (2). This y k is used as a delay circuit 1
When the signal is input to the input circuit 03, the delay circuit 103 outputs signal groups y k , y k−1 ,..., Y k−L + 1 having different delay times. This group of signals is equal to the elements of the vector Yk .

【0037】そこで相関行列演算部105で、このベク
トルYk を用いて以下の演算を行うことで相関行列Rk
を得る。
The correlation matrix calculation unit 105 performs the following calculation using the vector Y k to obtain the correlation matrix R k
Get.

【0038】[0038]

【数11】 (4.1)式では相関行列はYk k H の集合平均で求
めていたが、実際にはエルゴードの定理に基づき時間平
均で求めている。この相関行列は(11)式の演算式か
らも分かるようにエルミート行列である。従って、その
固有値分解はJacobi法やQR法等、様々な手法で求める
ことが可能である。固有値分解部104は、この固有値
分解処理を行う。(黒瀬;「Fortran90のためのサブ
ルーチンライブラリ〜数値計算、統計計算、3次元CG
ライブラリ〜」、森北出版、1998年)。
[Equation 11] In the equation (4.1), the correlation matrix is obtained by the set average of Y k Y k H , but is actually obtained by the time average based on the ergodic theorem. This correlation matrix is a Hermitian matrix, as can be seen from the equation (11). Therefore, the eigenvalue decomposition can be obtained by various methods such as the Jacobi method and the QR method. The eigenvalue decomposition unit 104 performs this eigenvalue decomposition processing. (Kurose; "Subroutine library for Fortran90-numerical calculation, statistical calculation, three-dimensional CG
Library- ", Morikita Publishing, 1998).

【0039】固有値分解部104は、こうして得られた
固有値および固有ベクトルのうち、最大固有値に対応す
る固有ベクトルだけを取り出し、これを周波数オフセッ
トの推定値として出力端子106から出力する。
The eigenvalue decomposition section 104 extracts only the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue from the eigenvalues and eigenvectors thus obtained, and outputs this from the output terminal 106 as an estimated frequency offset value.

【0040】上記の周波数オフセット推定器における遅
延回路103の詳しい構成を、図2に示す。同図におい
て、201は入力端子、202〜204は遅延素子、2
05〜208は信号群の出力端子を表している。入力端
子201からyk が入力されると、これに遅延をかけ
て、yk ,yk-1 ,…,yk-L+1 の信号を出力端子205
〜208から出力する。
FIG. 2 shows a detailed configuration of the delay circuit 103 in the above-described frequency offset estimator. In the figure, 201 is an input terminal, 202 to 204 are delay elements,
Reference numerals 05 to 208 denote output terminals of the signal group. When y k is inputted from the input terminal 201, the signal is delayed, and the signals of y k , y k−1 ,..., Y k−L + 1 are output to the output terminal 205.
To 208.

【0041】<第2の実施の形態>次に、本発明の第2
の実施の形態の周波数オフセット推定器を、図3に示
す。同図において、111は入力端子、112は乗算
器、113は遅延回路、114はパイロット信号記憶素
子、115は相関行列演算部、116は固有値分解部、
117は固有ベクトルの周波数推定部、118は推定周
波数の出力端子である。
<Second Embodiment> Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 shows a frequency offset estimator according to the embodiment. In the figure, 111 is an input terminal, 112 is a multiplier, 113 is a delay circuit, 114 is a pilot signal storage element, 115 is a correlation matrix operation unit, 116 is an eigenvalue decomposition unit,
117 is an eigenvector frequency estimating unit, and 118 is an output terminal of the estimated frequency.

【0042】第2の実施の形態では、図1に示した第1
の実施の形態と同様に受信信号ベクトルの相関行列から
固有値を求め、その最大固有値に対応したベクトルを生
成する。この生成されたベクトルは必ずしも正弦波とは
ならないので、この固有ベクトルのもつ最も高い周波数
成分を固有ベクトルの周波数推定部117によって求
め、周波数オフセットの推定値として出力端子118よ
り出力する。
In the second embodiment, the first embodiment shown in FIG.
The eigenvalue is obtained from the correlation matrix of the received signal vector, and a vector corresponding to the maximum eigenvalue is generated in the same manner as in the embodiment. Since the generated vector is not necessarily a sine wave, the highest frequency component of the eigenvector is obtained by the eigenvector frequency estimating unit 117 and output from the output terminal 118 as an estimated value of the frequency offset.

【0043】図4に、上記の固有ベクトルの周波数推定
部117の詳しい構成を示す。同図において、221−
1〜221−4は固有値分解部116からの固有ベクト
ルの各要素の入力端子、222−1〜222−4は固有
ベクトルを記憶しておくバッファ回路、223〜229
は乗算器、230は固定値「1」を入力する端子、23
1は加算器、234は適応制御部、235は出力端子で
ある。また、適応制御部234では固有ベクトルv1
[v1,0 ,v1,1 ,…,v1,L-1 ]に対して以下の演算を
繰り返し行う。
FIG. 4 shows a detailed configuration of the eigenvector frequency estimating section 117 described above. In FIG.
1 to 221-4 are input terminals of each element of the eigenvector from the eigenvalue decomposition unit 116, and 222-1 to 222-4 are buffer circuits for storing the eigenvectors, 223 to 229.
Is a multiplier, 230 is a terminal for inputting a fixed value “1”, 23
1 is an adder, 234 is an adaptive control unit, and 235 is an output terminal. Further, adaptive control section 234 generates eigenvector v 1 =
The following operation is repeatedly performed on [v 1,0 , v 1,1 ,..., V 1, L-1 ].

【0044】[0044]

【数12】 ただし、(12.3)式のμはステップサイズパラメー
タと呼ばれる微小係数、Im[…]は虚数部だけを抽出す
る関数を表している。
(Equation 12) Here, μ in Expression (12.3) represents a small coefficient called a step size parameter, and Im [...] represents a function for extracting only an imaginary part.

【0045】上記の演算を所定の回数mだけ繰り返した
後、
After repeating the above operation a predetermined number of times m,

【数13】 をもって推定周波数として端子235から出力する。(Equation 13) Is output from the terminal 235 as the estimated frequency.

【0046】<第3の実施の形態>本発明の第3の実施
の形態の周波数オフセット推定器を、図5に示す。一般
に無線システムでは、既知の無線周波数帯に信号が配置
されているため、おおよその周波数は分かっている。と
ころが、場合によっては、装置の不完全性などにより想
定した初期周波数より大きくずれている場合がある。第
3の実施の形態の周波数オフセット推定回路は、このよ
うに推定周波数が推定の初期値より大きくずれている場
合に有効な回路である。
<Third Embodiment> FIG. 5 shows a frequency offset estimator according to a third embodiment of the present invention. Generally, in a wireless system, an approximate frequency is known because signals are arranged in a known radio frequency band. However, in some cases, the initial frequency may be significantly different from the assumed initial frequency due to imperfections of the device. The frequency offset estimating circuit according to the third embodiment is an effective circuit when the estimated frequency deviates greatly from the initial value of the estimation.

【0047】同図において、121は入力端子、122
は乗算器、123はパイロット信号記憶素子、124は
遅延回路、125は相関行列演算部、126は固有値分
解部、127は固有ベクトルの周波数推定部、128は
DFT回路、129は周波数オフセットの推定値の出力
端子、130は最大値検出部である。
In the figure, reference numeral 121 denotes an input terminal;
Is a multiplier, 123 is a pilot signal storage element, 124 is a delay circuit, 125 is a correlation matrix operation unit, 126 is an eigenvalue decomposition unit, 127 is an eigenvector frequency estimation unit, 128 is a DFT circuit, and 129 is an estimation value of a frequency offset. The output terminal 130 is a maximum value detection unit.

【0048】第3の実施の形態の回路は、図3に示した
第2の実施の形態の回路と同様の処理を行うが、一点異
なるのは最大固有値に対応した固有ベクトルをDFT回
路128に入力してDFT処理を行い、最大値検出部1
30によりその最大値に相当する周波数成分を固有ベク
トルの周波数推定における初期値、
The circuit of the third embodiment performs the same processing as the circuit of the second embodiment shown in FIG. 3, except that the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue is input to the DFT circuit 128. To perform DFT processing,
30, the frequency component corresponding to the maximum value is set to an initial value in the frequency estimation of the eigenvector,

【数14】 として与え、固有ベクトルの周波数推定部127はこれ
を用いて周波数推定を行う点である。
[Equation 14] The point is that the eigenvector frequency estimating section 127 performs frequency estimation using this.

【0049】原理的に、第2の実施の形態において採用
した図4に示す周波数推定部117による固有ベクトル
の周波数推定は高精度であるが、あまり初期値が大きく
て実際の周波数と異なる場合には、全く異なった値を出
力することがある。そこで、第3の実施の形態では、D
FT回路128により粗く推定された周波数を初期値と
して用いることで、この点を克服することができる。
In principle, the frequency estimation of the eigenvector by the frequency estimator 117 shown in FIG. 4 employed in the second embodiment is highly accurate, but if the initial value is too large and differs from the actual frequency, May output completely different values. Therefore, in the third embodiment, D
This point can be overcome by using a frequency roughly estimated by the FT circuit 128 as an initial value.

【0050】<適用例1>図6に本発明の周波数オフセ
ット推定器を用いた受信機を示す。同図において、13
1は搬送波帯信号入力端子、132は局部発振器、13
3〜135は乗算器、136は遅延素子、137は図3
に示した第2の実施の形態の周波数オフセット推定器あ
るいは図5に示した第3の実施の形態の周波数オフセッ
ト推定器、138は信号出力端子、139は帯域通過フ
ィルタである。
<Application Example 1> FIG. 6 shows a receiver using the frequency offset estimator of the present invention. In FIG.
1 is a carrier band signal input terminal, 132 is a local oscillator, 13
3 to 135 are multipliers, 136 is a delay element, and 137 is FIG.
The frequency offset estimator according to the second embodiment shown in FIG. 5 or the frequency offset estimator according to the third embodiment shown in FIG. 5 is a signal output terminal, and 139 is a band-pass filter.

【0051】この受信機では、受信した信号を一旦ベー
スバンド帯域近くまで周波数変換し、そのときのIF周
波数である局部発振器と受信信号の搬送波周波数の誤差
である周波数オフセットを推定するである。すなわち、
入力端子131から入力された受信信号を局部発振器1
32からの信号と乗算器133で掛け合わせ、IF周波
数帯の信号とする。この信号を、帯域通過フィルタ13
9を経た後に分岐し、片方は周波数オフセット推定器1
37に入力し、周波数オフセットを推定する。そして、
推定周波数オフセットに対して乗算器135と遅延素子
136とで位相の積分処理を行い、周波数オフセットに
よる位相誤差を乗算器135より出力し、これと分岐さ
れた帯域通過フィルタ139の出力信号と乗算器134
によって掛け合わせることで完全なべ一スバンド帯の信
号を得、信号出力端子138より出力する。
In this receiver, the frequency of the received signal is temporarily converted to near the baseband, and the frequency offset, which is the error between the local oscillator, which is the IF frequency at that time, and the carrier frequency of the received signal is estimated. That is,
The received signal input from the input terminal 131 is transmitted to the local oscillator 1
The signal from F.32 is multiplied by the multiplier 133 to obtain a signal in the IF frequency band. This signal is passed through a bandpass filter 13
9 and branch off, one of which is a frequency offset estimator 1
37 and estimate the frequency offset. And
The multiplier 135 and the delay element 136 perform a phase integration process on the estimated frequency offset, output a phase error due to the frequency offset from the multiplier 135, and output the output signal of the band-pass filter 139 and the multiplier. 134
To obtain a complete baseband signal and output it from the signal output terminal 138.

【0052】<適用例2>図7に本発明の周波数オフセ
ット推定器を採用したCDMA(Code DivisionMultipl
e Access)用基地局の受信設備を示す。同図において、
140は帯域通過フィルタ、141は受信信号入力端
子、142は局部発振器、143〜145は乗算器、1
46は遅延素子、147は周波数オフセット推定器、1
48は外部パイロット信号記憶回路、149〜151は
周波数オフセット補償部(AFC)、152〜154は
CDMAの受信機、155〜157は復調信号出力端子
を表している。CDMAでは数人のユーザが同時に同じ
無線帯域を利用して通信を行う。従って、受信信号には
数人のユーザの信号が混入している。さらにその無線搬
送波周波数も厳密にいえば、各ユーザごとに少しずつ異
なっている。図7の受信設備はこれらの全てのユーザの
信号を復調する構成である。
<Application Example 2> FIG. 7 shows a CDMA (Code Division Multipl) employing the frequency offset estimator of the present invention.
e) shows the receiving equipment of the base station. In the figure,
140 is a bandpass filter, 141 is a received signal input terminal, 142 is a local oscillator, 143 to 145 are multipliers,
46 is a delay element, 147 is a frequency offset estimator, 1
48 is an external pilot signal storage circuit, 149 to 151 are frequency offset compensators (AFC), 152 to 154 are CDMA receivers, and 155 to 157 are demodulated signal output terminals. In CDMA, several users simultaneously communicate using the same wireless band. Therefore, the signals of several users are mixed in the received signal. Further, strictly speaking, the radio carrier frequency is slightly different for each user. The receiving equipment of FIG. 7 is configured to demodulate the signals of all these users.

【0053】この第2の適用例の場合、図6に示した第
1の適用例と同様に、局部発振器142によりIF周波
数帯にまで変換された受信信号を、#1〜#Nの分岐さ
れ周波数オフセット補償器149〜151に入力する。
In the case of the second application example, similarly to the first application example shown in FIG. 6, the received signal converted to the IF frequency band by the local oscillator 142 is branched into # 1 to #N. Input to frequency offset compensators 149-151.

【0054】周波数オフセット補償部149〜151の
各々におけるパイロット信号記憶素子には、外部パイロ
ット信号記憶回路148より各々異なったパイロット信
号がダウンロードされる。そこで、周波数オフセット補
償部149〜151の各々では、周波数オフセット推定
器147と乗算器144,145と遅延素子146によ
り、図6で説明したように受信信号のIF周波数を除去
する。ここで注意すべきことは、周波数オフセット補償
器149〜151ではパイロット信号記憶回路148が
ダウンロードしたパターンを信号内に含む信号、すなわ
ち所望信号だけがベースバンドに変換され、それ以外の
信号はベースバンドに変換されるという保証はない。周
波数オフセット補償器149〜151の各出力は受信機
152〜154各々に入力され、復調信号を得る。
Different pilot signals are downloaded from the external pilot signal storage circuit 148 to the pilot signal storage elements in each of the frequency offset compensators 149 to 151. Therefore, in each of the frequency offset compensators 149 to 151, the IF frequency of the received signal is removed by the frequency offset estimator 147, the multipliers 144 and 145, and the delay element 146 as described with reference to FIG. It should be noted here that in the frequency offset compensators 149 to 151, only the signal containing the pattern downloaded by the pilot signal storage circuit 148 in the signal, that is, only the desired signal is converted to baseband, and the other signals are converted to baseband. There is no guarantee that it will be converted to. Each output of the frequency offset compensators 149 to 151 is input to each of the receivers 152 to 154 to obtain a demodulated signal.

【0055】図8に図7のCDMA受信設備で利用した
CDMA受信機152〜154の構成を示す。同図にお
いて、161は入力端子、162は遅延回路、163〜
165は逆拡散用のマッチドフィルタ、166〜168
は乗算器、169は加算器、170は適応制御部、17
1は復調信号出力端子である。この受信機の構成は、い
わゆるRake受信機と呼ばれる構成であり、先行波に加え
て遅延波も同相加算することでSNR(信号ノイズ比)
を最大化することが可能である。
FIG. 8 shows the configuration of the CDMA receivers 152 to 154 used in the CDMA receiving equipment of FIG. In the figure, 161 is an input terminal, 162 is a delay circuit, 163 to
165 is a matched filter for despreading, 166 to 168
Is a multiplier, 169 is an adder, 170 is an adaptive control unit, 17
1 is a demodulated signal output terminal. The configuration of this receiver is a so-called Rake receiver, and the SNR (Signal-to-Noise Ratio) is obtained by performing in-phase addition of the delayed wave in addition to the preceding wave.
Can be maximized.

【0056】適応制御部170の構成としては、周波数
オフセットが既に除去されているため、線形推定理論に
則ったアルゴリズムであるLMS(Least Mean Squar
e)法やRLS(Recursive Least Squares)法等が適用
できる。以下には、一例としてLMS法を適用した場合
のアルゴリズムを示す。まず、マッチドフィルタ163
〜165の各出力をZk =[zk,1 k,2
k,M T とし、適応制御部170からの係数ベクトル
をWk =[wk,1 k,2 … wk,M T とする。ただ
し、Mはマッチドフィルタの数である。その時、
As a configuration of the adaptive control unit 170, since the frequency offset has already been removed, the LMS (Least Mean Square) which is an algorithm based on the linear estimation theory is used.
e) The RLS (Recursive Least Squares) method or the like can be applied. The following shows an algorithm when the LMS method is applied as an example. First, the matched filter 163
To 165 is expressed as Z k = [z k, 1 z k, 2
z k, M ] T, and the coefficient vector from the adaptive control unit 170 is W k = [w k, 1 w k, 2 ... w k, M ] T. Here, M is the number of matched filters. At that time,

【数15】 というアルゴリズムにより復調信号を得ることができ
る。ただし、Dk はWk Hk の判別値、あるいはトレ
ーニング信号と呼ぶ、既知のシンボルパターンである。
(Equation 15) A demodulated signal can be obtained by the following algorithm. Here, D k is a known symbol pattern called a discrimination value of W k H Z k or a training signal.

【0057】図9に、図8のマッチドフィルタ163〜
165の具体的な回路構成を示す。同図は拡散率が4の
場合の構成例である。同図において、240は入力端
子、241〜243は遅延素子、244〜247は拡散
符号入力端子、248〜251は乗算器、252は加算
器、253は出力端子である。
FIG. 9 shows the matched filters 163 to 163 of FIG.
165 shows a specific circuit configuration. The figure shows an example of the configuration when the spreading factor is 4. In the figure, 240 is an input terminal, 241 to 243 are delay elements, 244 to 247 are spreading code input terminals, 248 to 251 are multipliers, 252 is an adder, and 253 is an output terminal.

【0058】<適用例3>図10に本発明の周波数オフ
セット推定器を適用したマルチユーザ受信設備の構成を
示す。同図では、181は受信信号入力端子、182は
局部発振器、183は乗算器、184は帯域通過フィル
タ、185は周波数オフセット推定器、186は外部パ
イロット信号記憶回路、187〜190はパイロット信
号ダウンロード機能つき周波数オフセット推定器、19
1はマルチユーザ受信機、192〜194は復調信号出
力端子を表している。
<Application Example 3> FIG. 10 shows a configuration of a multi-user receiving facility to which the frequency offset estimator of the present invention is applied. In the figure, 181 is a reception signal input terminal, 182 is a local oscillator, 183 is a multiplier, 184 is a bandpass filter, 185 is a frequency offset estimator, 186 is an external pilot signal storage circuit, and 187 to 190 are pilot signal download functions. With frequency offset estimator, 19
1 is a multi-user receiver, and 192 to 194 are demodulated signal output terminals.

【0059】この構成のマルチユーザ受信設備では、受
信信号に含まれる信号の周波数オフセットをパルス信号
ダウンロード機能つき周波数オフセット推定器187〜
190で推定する。各ユーザの周波数オフセットの推定
値はマルチユーザ受信機191に入力する。マルチユー
ザ受信機191では、各ユーザの周波数オフセットの推
定値やトレーニング系列と呼ばれる情報系列の間に埋め
込まれた既知信号を利用して各ユーザの信号を一括して
復調する。その復調信号は出力端子192〜194から
出力する。
In the multi-user receiving equipment having this configuration, the frequency offset of the signal included in the received signal is determined by using the frequency offset estimators 187 to 187 having the pulse signal download function.
Estimate at 190. The estimated value of the frequency offset of each user is input to the multi-user receiver 191. The multi-user receiver 191 collectively demodulates each user's signal using an estimated value of the frequency offset of each user and a known signal embedded between information sequences called a training sequence. The demodulated signal is output from output terminals 192 to 194.

【0060】図11に、図10に示したマルチユーザ受
信機191の第1の構成例を示す。同図は4ユーザ受信
機の構成例である。同図において、261は入力端子、
262〜265は推定されたオフセット周波数の入力端
子、266は減算器、267は二乗回路、268は最尤
推定器(MLE:Maximum Likelihood Estimator)、2
69〜272はレプリカ(replica)生成器、273は
各ユーザの伝送路インパルス応答を推定する適応制御
部、274〜277は復調信号出力端子である。同図は
通常のマルチユーザ受信機に、周波数オフセット情報を
加味してレプリカを生成して、最も尤度の高い復調信号
を得るものである。
FIG. 11 shows a first configuration example of the multi-user receiver 191 shown in FIG. FIG. 1 shows a configuration example of a four-user receiver. In the figure, 261 is an input terminal,
262 to 265 are input terminals of the estimated offset frequency, 266 is a subtractor, 267 is a squaring circuit, 268 is a maximum likelihood estimator (MLE), 2
69 to 272 are replica generators, 273 is an adaptive control unit for estimating the transmission path impulse response of each user, and 274 to 277 are demodulated signal output terminals. In the figure, a replica is generated by adding a frequency offset information to a normal multi-user receiver to obtain a demodulated signal having the highest likelihood.

【0061】図12に、図11のマルチユーザ受信機で
採用したレプリカ生成器の具体的な構成を示す。同図に
おいて、281は入力端子、282は遅延回路、283
〜288は乗算器、289は図11の適応制御部273
からのインパルス応答入力端子、290は加算器、29
1は遅延素子、292はオフセット周波数入力端子、2
93はレプリカ出力端子である。
FIG. 12 shows a specific configuration of the replica generator employed in the multi-user receiver of FIG. In the figure, 281 is an input terminal, 282 is a delay circuit, 283
288 are multipliers, 289 is the adaptive control unit 273 of FIG.
290 is an adder, 29
1 is a delay element, 292 is an offset frequency input terminal, 2
93 is a replica output terminal.

【0062】このレプリカ生成器では、入力端子281
からの仮判定値を遅延回路282と乗算器283〜28
6とで構成されたFIR(Finite Impulse Response)
フィルタによって畳み込み、ベースバンドレプリカを得
る。一方、オフセット周波数入力端子292からのオフ
セット周波数信号を乗算器288と遅延素子291とで
積分することで、オフセット周波数による位相変動成分
を演算する。そして乗算器287により、この位相変動
成分にベースバンドレプリカを乗算することで受信信号
のレプリカを生成し、出力端子293から図11のML
E回路268に出力する。
In this replica generator, the input terminal 281
From the delay circuit 282 and the multipliers 283 to 28
6 and FIR (Finite Impulse Response)
Convolve with the filter to get the baseband replica. On the other hand, by integrating the offset frequency signal from the offset frequency input terminal 292 by the multiplier 288 and the delay element 291, a phase fluctuation component due to the offset frequency is calculated. A multiplier of the received signal is generated by a multiplier 287 by multiplying this phase fluctuation component by a baseband replica.
Output to E circuit 268.

【0063】図13に、図11のマルチユーザ受信機1
91に適用するMLE回路268の構成例を示す。同図
はBPSK変調信号を用いた4ユーザに対する最尤推定
回路である。同図において、301は図11の二乗回路
267よりの信号入力端子、302はリセット信号入力
端子、303〜307はスイッチ回路、308は減算
器、309は判別器、310は遅延素子、311はバイ
ナリカウンタ、312はクロック入力端子、313,3
14,319,320は復調信号出力端子、315〜3
18は仮判定値出力端子である。
FIG. 13 shows the multi-user receiver 1 shown in FIG.
9 shows a configuration example of an MLE circuit 268 applied to the MLE 91. The figure shows a maximum likelihood estimating circuit for four users using a BPSK modulation signal. In the figure, reference numeral 301 denotes a signal input terminal from the squaring circuit 267 in FIG. Counter, 312 is a clock input terminal, 313, 3
14, 319 and 320 are demodulated signal output terminals and 315 to 3
Reference numeral 18 denotes a provisional judgment value output terminal.

【0064】このMLE回路268では、バイナリカウ
ンタ311をクロックにより駆動して、BPSK変調を
受けた4ユーザの信号全てを発生させる。発生させた仮
判定値に基づき4ユーザのレプリカを生成し、レプリカ
と受信信号の二乗ユークリッド距離をスイッチ回路30
4に入力させる。減算器308と遅延素子310、スイ
ッチ回路303から構成される最低値検出器によって二
乗ユークリッド距離が最低の仮判定値を求め、それをス
イッチ回路303により選択して復調信号として出力す
る。
In the MLE circuit 268, the binary counter 311 is driven by a clock to generate all of the four BPSK-modulated user signals. A replica of four users is generated based on the generated provisional determination value, and the square Euclidean distance between the replica and the received signal is determined by the switch circuit 30.
4 is input. A minimum value detector including a subtractor 308, a delay element 310, and a switch circuit 303 obtains a temporary determination value having the minimum squared Euclidean distance, and selects the same by the switch circuit 303 to output a demodulated signal.

【0065】図11に示したマルチユーザ受信機191
における適応制御部273も、図7のCDMA用受信機
152〜154と同様に、各ユーザの周波数オフセット
が既知なので、LMSやRLSといった線形推定理論に
基づくアルゴリズムが適用できる。
The multi-user receiver 191 shown in FIG.
7, the frequency offset of each user is known, as in the case of the CDMA receivers 152 to 154 in FIG. 7, so that an algorithm based on a linear estimation theory such as LMS or RLS can be applied.

【0066】図14に、図10に示したマルチユーザ受
信機191の第2の構成例を示す。これは、複数のアン
テナ素子で受信し、これをK分岐してK個の各分岐先で
適応的にビームを形成するマルチビームアンテナを備え
ている。同図において、330は図10における周波数
オフセット推定器によって推定されたオフセット周波数
の入力端子、331はN個のアンテナ素子で受信された
受信信号の入力端子、332〜334はビーム形成器
(BFN:Beam Forming Network)、335〜337は
復調信号出力端子である。
FIG. 14 shows a second configuration example of the multi-user receiver 191 shown in FIG. This is provided with a multi-beam antenna that receives a plurality of antenna elements, splits the signal into K beams, and adaptively forms a beam at each of K branch destinations. 10, reference numeral 330 denotes an input terminal of an offset frequency estimated by the frequency offset estimator in FIG. 10, 331 denotes an input terminal of a received signal received by N antenna elements, and 332 to 334 denote beamformers (BFN: Beam Forming Network), 335 to 337 are demodulated signal output terminals.

【0067】この構成のマルチユーザ受信機では、i番
目のビーム形成器では、1〜i−1番目までのユーザの
信号をキャンセルし、その後に出力信号のSINR(Si
gnalto Interference and Noise Ratio)が最大になる
ようアンテナの指向性を制御する。この時、信号を正確
にキャンセルするために、推定された周波数オフセット
に基づき各復調信号に位相回転を与えることで、その制
御アルゴリズムに線形推定理論に基づくアルゴリズムを
用いることができ、高い干渉抑圧特性を達成できる。実
際の通信路では、各ユーザごとに周波数オフセットが異
なるため、図14に示す構成を用いて干渉キャンセルを
行うことで、現実の通信路でも高い通信品質を達成する
ことが可能になる。
In the multi-user receiver having this configuration, the i-th beamformer cancels the first to i-1st user signals, and then outputs the SINR (Si
gnalto Interference and Noise Ratio) are controlled to maximize the antenna directivity. At this time, in order to accurately cancel the signal, by giving a phase rotation to each demodulated signal based on the estimated frequency offset, an algorithm based on the linear estimation theory can be used for the control algorithm, and a high interference suppression characteristic can be obtained. Can be achieved. Since the frequency offset differs for each user in an actual communication channel, a high communication quality can be achieved even in an actual communication channel by performing interference cancellation using the configuration shown in FIG.

【0068】図15に、図14のマルチユーザ受信機1
91におけるj番目のビーム形成器BNF(j)の構成
例を示す。同図において、341〜344は各アンテナ
素子からの信号入力端子、345〜351,360,3
62,367〜369は乗算器、352は加算器、35
3は減算器、354は判定器、355はスイッチ回路、
356はトレーニング信号と呼ばれる既知信号入力端
子、357は復調信号出力端子、358は適応制御部
(Adaptive Weight Control)、371〜373はj−
1番目のBFN(j−1)が復調した信号の入力端子、
364は推定された周波数オフセットの入力端子、36
1は遅延素子、363は積分器、365は複素共役
(・)* を表している。
FIG. 15 shows the multi-user receiver 1 shown in FIG.
19 shows a configuration example of a j-th beamformer BNF (j) in 91. In the figure, reference numerals 341 to 344 denote signal input terminals from the respective antenna elements, and reference numerals 345 to 351, 360, and 3 denote input terminals.
62, 367 to 369 are multipliers, 352 is an adder, 35
3 is a subtractor, 354 is a determiner, 355 is a switch circuit,
Reference numeral 356 denotes a known signal input terminal called a training signal, 357 denotes a demodulation signal output terminal, 358 denotes an adaptive control unit (Adaptive Weight Control), and 371 to 373 denote j-.
An input terminal for a signal demodulated by the first BFN (j-1),
364 is an input terminal of the estimated frequency offset;
1 denotes a delay element, 363 denotes an integrator, and 365 denotes a complex conjugate (·) * .

【0069】適応制御部358では、復調信号出力端子
357からの出力信号を所望信号、減算器353の出力
信号を誤差信号、乗算器367〜369の出力および入
力端子341〜344よりの信号を入力信号とする線形
推定アルゴリズム、例えばLMSやRLSアルゴリズム
を用いて乗算器345〜351の係数を適応的に推定す
る。
The adaptive control section 358 receives the output signal from the demodulated signal output terminal 357 as a desired signal, the output signal from the subtractor 353 as an error signal, the outputs from the multipliers 367 to 369, and the signals from the input terminals 341 to 344. The coefficients of the multipliers 345 to 351 are adaptively estimated using a linear estimation algorithm as a signal, for example, an LMS or RLS algorithm.

【0070】図16に従来技術であるRLS適応位相制
御法による周波数オフセット推定誤差特性を示す。推定
誤差の二乗平均を縦軸にし、横軸は受信シンボル数を表
している。同図では、AWGNチャネルと2パスモデル
(ISI)、1波同一チャネル干渉(CCI)、1波同
一チャネル干渉に加えて各チャネルが2パスモデルであ
る場合(CCI+ISI)の特性を示す。同図では、C
NR=0dB、周波数オフセット△fT=10-3の条件で
特性を取得した。ただし、Tはシンボル周期を表してい
る。この特性から分かるように、RLS適応位相制御法
では、AWGNチャネルにおいては高精度な推定が可能
であるが、干渉が入った途端に劣化が始まり、CCI+
ISI伝送路では10-2程度の推定精度しか得られてい
ない。
FIG. 16 shows a frequency offset estimation error characteristic by the RLS adaptive phase control method according to the prior art. The vertical axis represents the root mean square of the estimation error, and the horizontal axis represents the number of received symbols. This figure shows the characteristics of the AWGN channel and the two-path model (ISI), the one-wave co-channel interference (CCI), the one-wave co-channel interference, and the case where each channel is a two-path model (CCI + ISI). In FIG.
The characteristics were obtained under the conditions of NR = 0 dB and frequency offset ΔfT = 10 −3 . Here, T represents a symbol period. As can be seen from this characteristic, in the RLS adaptive phase control method, highly accurate estimation is possible in the AWGN channel, but as soon as interference enters, degradation starts, and CCI +
Only an estimation accuracy of about 10 −2 is obtained on the ISI transmission line.

【0071】図17に本発明の特性例を示す。条件は図
16に示した従来例の特性取得の場合と同様にした。1
40シンボルのトレーニング信号だけを用いて特性を評
価した。周波数オフセットΔfT=10-3の場合、140
シンボルのトレーニング信号区間では位相が2π回転し
ないために若干の推定誤差が見られるが、推定誤差は3
×10-4までに追い込む優れた特性であることが分か
る。
FIG. 17 shows a characteristic example of the present invention. The conditions were the same as in the case of acquiring the characteristics of the conventional example shown in FIG. 1
The characteristics were evaluated using only the training signal of 40 symbols. 140 when the frequency offset ΔfT = 10 −3
Although a slight estimation error is seen in the training signal section of the symbol because the phase does not rotate by 2π, the estimation error is 3
It can be seen that the characteristics are excellent to drive down to × 10 -4 .

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明によれば、厳しい同一チャネル干
渉・符号間干渉環境下において高精度に周波数オフセッ
ト推定が可能になる。この高精度な周波数オフセット情
報を用いることで、移動通信システムにおける基地局の
受信機の通信品質を高めるだけでなく、強力な干渉補償
機能をもつアダプティブアレーやマルチユーザ受信機等
を現実の通信に適用できるようにする。
According to the present invention, frequency offset estimation can be performed with high accuracy under severe co-channel interference / inter-symbol interference environment. The use of this high-precision frequency offset information not only improves the communication quality of the base station receiver in mobile communication systems, but also enables the use of adaptive arrays and multi-user receivers with powerful interference compensation functions in real communications. Make it applicable.

【0073】すなわち、線形推定理論に基づくチャネル
推定を必須とするマルチユーザ受信機を実際の通信に用
いるには、劣悪な環境条件においても、各ユーザごとに
異なる周波数オフセットを高精度に推定する周波数オフ
セット推定器が必須であったが、本発明はこの問題を解
決することで、周波数利用効率の大幅な増大を可能とす
るマルチユーザ受信機を商用システムに導入することを
可能にし、周波数利用効率の向上に資することができ
る。
That is, in order to use a multi-user receiver that requires channel estimation based on the linear estimation theory for actual communication, it is necessary to accurately estimate a frequency offset different for each user even under poor environmental conditions. Although the offset estimator was essential, the present invention solves this problem, and enables a multi-user receiver that can greatly increase the frequency use efficiency to be introduced into a commercial system, thereby improving the frequency use efficiency. Can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態の周波数オフセット
推定器のブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of a frequency offset estimator according to a first embodiment of the present invention.

【図2】上記の実施の形態における遅延回路のブロック
図。
FIG. 2 is a block diagram of a delay circuit in the embodiment.

【図3】本発明の第2の実施の形態の周波数オフセット
推定器のブロック図。
FIG. 3 is a block diagram of a frequency offset estimator according to a second embodiment of the present invention.

【図4】上記の実施の形態における固有ベクトルの周波
数推定部のブロック図。
FIG. 4 is a block diagram of an eigenvector frequency estimating unit in the embodiment.

【図5】本発明の第3の実施の形態の周波数オフセット
推定器のブロック図。
FIG. 5 is a block diagram of a frequency offset estimator according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施の形態の受信設備のブロッ
ク図。
FIG. 6 is a block diagram of a receiving facility according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施の形態の受信設備のブロッ
ク図。
FIG. 7 is a block diagram of a receiving facility according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】上記の第4及び第5の実施の形態における受信
機のブロック図。
FIG. 8 is a block diagram of a receiver according to the fourth and fifth embodiments.

【図9】上記の受信機におけるマッチドフィルタのブロ
ック図。
FIG. 9 is a block diagram of a matched filter in the receiver.

【図10】本発明の第6の実施の形態の受信設備のブロ
ック図。
FIG. 10 is a block diagram of a receiving facility according to a sixth embodiment of the present invention.

【図11】上記の第6の実施の形態におけるマルチユー
ザ受信機のブロック図。
FIG. 11 is a block diagram of a multi-user receiver according to the sixth embodiment.

【図12】上記のマルチユーザ受信機におけるレプリカ
生成器のブロック図。
FIG. 12 is a block diagram of a replica generator in the multi-user receiver.

【図13】上記のマルチユーザ受信機における最尤推定
回路(MLE)のブロック図。
FIG. 13 is a block diagram of a maximum likelihood estimation circuit (MLE) in the multi-user receiver.

【図14】上記の第6の実施の形態におけるマルチユー
ザ受信機の他の構成例を示すブロック図。
FIG. 14 is a block diagram showing another configuration example of the multi-user receiver according to the sixth embodiment.

【図15】上記のマルチユーザ受信機におけるj番目の
ビーム形成器BFN(j)のブロック図。
FIG. 15 is a block diagram of a j-th beamformer BFN (j) in the multiuser receiver.

【図16】従来例の特性を示すグラフ。FIG. 16 is a graph showing characteristics of a conventional example.

【図17】本発明の特性を示すグラフ。FIG. 17 is a graph showing characteristics of the present invention.

【図18】従来のコスタス型搬送波再生器のブロック
図。
FIG. 18 is a block diagram of a conventional Costas-type carrier regenerator.

【図19】従来の直交検波器のブロック図。FIG. 19 is a block diagram of a conventional quadrature detector.

【図20】従来の逆変換型搬送波再生器のブロック図。FIG. 20 is a block diagram of a conventional inverse transform type carrier regenerator.

【図21】従来の周波数オフセット補償機能つき遅延検
波器のブロック図。
FIG. 21 is a block diagram of a conventional delay detector with a frequency offset compensation function.

【図22】従来のRLS位相制御回路のブロック図。FIG. 22 is a block diagram of a conventional RLS phase control circuit.

【図23】従来のDFTを適用した周波数オフセット推
定器のブロック図。
FIG. 23 is a block diagram of a frequency offset estimator to which a conventional DFT is applied.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

102 パイロット信号記憶素子 103 遅延回路 104 固有値分解部 105 相関行列演算部 114 パイロット信号記憶素子 113 遅延回路 115 相関行列演算部 116 固有値分解部 117 固有ベクトルの周波数推定部 123 パイロット信号記憶素子 124 遅延回路 125 相関行列演算部 126 固有値分解部 127 固有ベクトルの周波数推定部 128 DFT 130 最大値検出部 Reference Signs List 102 pilot signal storage element 103 delay circuit 104 eigenvalue decomposition section 105 correlation matrix calculation section 114 pilot signal storage element 113 delay circuit 115 correlation matrix calculation section 116 eigenvalue decomposition section 117 eigenvector frequency estimation section 123 pilot signal storage element 124 delay circuit 125 correlation Matrix operation unit 126 eigenvalue decomposition unit 127 eigenvector frequency estimation unit 128 DFT 130 maximum value detection unit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 受信信号の搬送波周波数を推定し、推定
結果に基づき搬送波帯からベースバンド帯に変換し、信
号を復調する放送あるいは通信用の受信方法における周
波数オフセット推定方法であって、 前記受信信号に既知の信号を掛け合わせる乗算処理と、 前記乗算処理の結果出力を所定時刻間隔で出力する遅延
処理と、 前記遅延処理の出力を要素とするベクトルの相関行列を
演算する相関行列演算処理と、 前記相関行列演算処理の結果出力である相関行列の固有
値を求め、最大固有値に対応する固有ベクトルを搬送波
の波形として出力する固有値分解処理とを有する周波数
オフセット推定方法。
1. A frequency offset estimating method in a broadcast or communication receiving method for estimating a carrier frequency of a received signal, converting a carrier band to a baseband band based on the estimation result, and demodulating the signal. A multiplication process of multiplying a signal by a known signal; a delay process of outputting a result output of the multiplication process at predetermined time intervals; and a correlation matrix calculation process of calculating a correlation matrix of a vector having an output of the delay process as an element. An eigenvalue decomposition process for obtaining an eigenvalue of a correlation matrix that is a result output of the correlation matrix calculation process, and outputting an eigenvector corresponding to a maximum eigenvalue as a carrier waveform.
【請求項2】 受信信号の搬送波周波数を推定し、推定
結果に基づき搬送波帯からベースバンド帯に変換し、信
号を復調する放送あるいは通信用の受信方法における周
波数オフセット推定方法であって、 前記受信信号に既知の信号を掛け合わせる乗算処理と、 前記乗算処理の結果出力を所定時刻間隔で出力する遅延
処理と、 前記遅延処理の出力を要素とするベクトルの相関行列を
演算する相関行列演算処理と、 前記相関行列演算処理の結果出力である相関行列の固有
値を求め、最大固有値に対応する固有ベクトルに含まれ
る周波数成分の最大値を推定して出力する固有ベクトル
の周波数推定処理とを有する周波数オフセット推定方
法。
2. A frequency offset estimating method in a broadcast or communication receiving method for estimating a carrier frequency of a received signal, converting a carrier band to a baseband band based on the estimation result, and demodulating the signal. A multiplication process of multiplying a signal by a known signal; a delay process of outputting a result output of the multiplication process at predetermined time intervals; and a correlation matrix calculation process of calculating a correlation matrix of a vector having an output of the delay process as an element. And estimating the maximum value of the frequency component included in the eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue, and estimating and outputting the eigenvalue of the correlation matrix that is the result output of the correlation matrix operation process. .
【請求項3】 受信信号の搬送波周波数を推定し、推定
結果に基づき搬送波帯からベースバンド帯に変換し、信
号を復調する放送あるいは通信用の受信設備における周
波数オフセット推定器であって、 前記受信信号に既知の信号を掛け合わせる乗算手段と、 前記乗算手段の出力を所定時刻間隔で出力する遅延手段
と、 前記遅延手段の出力を要素とするベクトルの相関行列を
演算する相関行列演算手段と、 前記相関行列演算手段の出力である相関行列の固有値を
求め、最大固有値に対応する固有ベクトルを搬送波の波
形として出力する固有値分解手段とを備えて成る周波数
オフセット推定器。
3. A frequency offset estimator in a broadcasting or communication receiving facility for estimating a carrier frequency of a received signal, converting a carrier band to a baseband band based on the estimation result, and demodulating the signal. Multiplication means for multiplying a signal by a known signal; delay means for outputting an output of the multiplication means at predetermined time intervals; correlation matrix calculation means for calculating a correlation matrix of a vector having an output of the delay means as an element; A frequency offset estimator comprising: an eigenvalue of a correlation matrix which is an output of the correlation matrix calculating means; and an eigenvalue decomposition means for outputting an eigenvector corresponding to a maximum eigenvalue as a carrier waveform.
【請求項4】 受信信号の搬送波周波数を推定し、推定
結果に基づき搬送波帯からベースバンド帯に変換し、信
号を復調する放送あるいは通信用の受信設備における周
波数オフセット推定器であって、 前記受信信号に既知の信号を掛け合わせる乗算手段と、 前記乗算手段の出力を所定時刻間隔で出力する遅延手段
と、 前記遅延手段の出力を要素とするベクトルの相関行列を
演算する相関行列演算手段と、 前記相関行列演算手段の出力である相関行列の固有値を
求め、最大固有値に対応する固有ベクトルに含まれる周
波数成分の最大値を推定して出力する固有ベクトルの周
波数推定手段とを備えて成る周波数オフセット推定器。
4. A frequency offset estimator in a broadcast or communication receiving facility for estimating a carrier frequency of a received signal, converting a carrier band to a baseband band based on the estimation result, and demodulating the signal. Multiplication means for multiplying a signal by a known signal; delay means for outputting an output of the multiplication means at predetermined time intervals; correlation matrix calculation means for calculating a correlation matrix of a vector having an output of the delay means as an element; A frequency offset estimator comprising: an eigenvalue of a correlation matrix which is an output of the correlation matrix calculating means, and estimating means for estimating and outputting a maximum value of a frequency component included in an eigenvector corresponding to the maximum eigenvalue. .
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JP2007523553A (en) * 2004-02-20 2007-08-16 キネテイツク・リミテツド Frequency compensation communication reception
US8036331B2 (en) 2006-04-21 2011-10-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Offset frequency estimation method and apparatus
US8107521B2 (en) 2005-09-06 2012-01-31 Fujitsu Limited Equalizer device
JP2012509634A (en) * 2008-11-21 2012-04-19 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) Blind frequency offset estimation for temporally and / or spatially correlated signals

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