专利名称：正交频分复用传送信号中继装置和接收装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如中波、短波、地面波、卫星、有线电视的中继用发送机以及其他数字传送中使用的OFDM(正交频分复用)传送信号中继装置和接收装置。
作为下一代的数字广播系统，有利用现在的地面波的TV频带进行的地面数字广播。作为其传送方式，日本、欧洲已采用OFDM方式作为标准方式。另外，OFDM方式不限于地面波，也可以应用于中波、短波、卫星、有线电视等的数字广播。
然而，在广播系统中，为了扩大广播服务区域和消除盲区，要求使用中继装置。在先有的模拟方式的电视广播时，为了抑制从发射机到中继装置的传输线路的失真，是通过在中继装置的设置点测量传输线路的特性并根据与该特性相反的传输线路的特性来调整在中继装置的IF级设置的滤波器的频率特性而实现的。
与此相反，不可能将模拟方式应用于数字方式。在数字方式的情况下，则要求更准确地补偿多径效应等的传输线路失真。在模拟方式中使用的预置补偿在数字方式中不能使用。这是因为必须检测变化的传输线路特性进行补偿。
另一方面，先有的模拟方式的电视广播时不进行SFN(同一频率再发送)。因此在中继装置中不必考虑发射输出对接收输入的回波(
)，通过对接收天线和发射天线采用隔离措施就足够了。
与此相反，在利用OFDM方式的数字电视广播中，可以进行SFN。由于发射电波的反射波混入到本来的传播来的电波中而被接收，所以仅对接收天线和发射天线采用隔离措施就不够了。因此要求正确地补偿以发射电波的反射波为主的回波成分。
如上所述，在利用OFDM方式的数字广播中，使用中继装置时，必须正确地补偿发射装置的传输线路失真和本装置的发射电波的回波成分，但是，不能利用先有的模拟方式时的补偿技术，从而难于自适应地补偿随季节、天气、时间而变化的传输线路特性和回波特性。
本发明就是为了解决上述问题而提案的，第1个目的旨在提供调整容易并且可以自适应地补偿随季节、天气、时间而变化的传输线路特性和回波特性的OFDM传送信号中继装置。
另外，本发明的第2个目的旨在提供在上述OFDM传送信号中继装置中利用可以自适应地补偿传输线路特性从而可以高精度地接收OFDM信号的OFDM传送信号接收装置。
为了达到上述目的，本发明的OFDM传送信号中继装置具有以下特征的结构。
(1)一种具有接收OFDM传送信号的接收单元和以同一频率再次发射由该接收单元接收的OFDM传送信号的发射单元的OFDM传送信号中继装置，其特征在于具有将由上述接收单元得到的接收信号顺序各延迟指定时间并求延迟前后的相关关系的自相关运算单元；根据由该自相关运算单元得到的相关检测信号与延迟时间的关系求上述接收信号的振幅、相位特性并根据其逆特性求补偿量的补偿量运算单元；和通过根据由该补偿量运算单元得到的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述发射单元输出的补偿单元。
(2)一种具有接收OFDM传送信号的接收单元和以同一频率再次发射由该接收单元接收的OFDM传送信号的发射单元的OFDM传送信号中继装置，其特征在于具有通过根据输入由上述接收单元得到的接收信号而供给的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述发射单元输出的补偿单元；将由该补偿单元进行补偿处理后的OFDM传送信号的接收信号顺序各延迟指定时间并求延迟前后的相关关系的自相关运算单元；和根据由该自相关运算单元得到的相关检测信号与延迟时间的关系求上述接收信号的振幅、相位特性并根据其逆特性求向上述补偿单元供给的补偿量的补偿量运算单元。
(3)一种具有接收OFDM(正交频率分割多路化)传送信号的接收单元和以同一频率再次发射由该接收单元接收的OFDM传送信号的发射单元的OFDM传送信号中继装置，其特征在于具有通过根据输入由上述接收单元得到的接收信号而供给的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述发射单元输出的补偿单元；将由上述接收单元得到的接收信号顺序各延迟指定时间并检测延迟前后的相关关系的自相关检测单元；根据由该自相关检测单元得到的相关检测信号与延迟时间的关系求干扰波相对于上述接收信号中的主波的延迟时间的干扰检测单元；和根据由该干扰检测单元得到的干扰波的延迟时间从而根据上述补偿单元的输出求包含在上述接收信号中的干扰波的振幅、相位特性并根据其逆特性求供给上述补偿单元的补偿量的补偿量运算单元。
另外，本发明的OFDM传送信号接收装置具有以下的结构。
(1)一种具有接收OFDM传送信号的接收单元和对将由该接收单元得到的接收信号进行FFT处理后而多路化的传送信号进行解调的解调单元的OFDM传送信号接收装置，其特征在于具有，将由上述接收单元得到的接收信号顺序各延迟指定时间并求延迟前后的相关关系的自相关运算单元；根据由该自相关运算单元得到的相关检测信号与延迟时间的关系求上述接收信号的振幅、相位特性并根据其逆特性求补偿量的补偿量运算单元；和通过根据由该补偿量运算单元得到的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述解调单元输出的补偿单元。
(2)一种具有接收OFDM传送信号的接收单元和对将由该接收单元得到的接收信号进行FFT处理后而多路化的传送信号进行解调的解调单元的OFDM传送信号接收装置，其特征在于具有通过根据输入由上述接收单元得到的接收信号而供给的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述解调单元输出的补偿单元；将由该补偿单元进行补偿处理后的OFDM传送信号的接收信号顺序各延迟指定时间并求延迟前后的相关关系的自相关运算单元；和根据由该自相关运算单元得到的相关检测信号与延迟时间的关系求上述接收信号的振幅、相位特性并根据其逆特性求向上述补偿单元供给的补偿量的补偿量运算单元。
(3)一种具有接收OFDM传送信号的接收单元和对将由该接收单元得到的接收信号进行FFT处理后而多路化的传送信号进行解调的解调单元的OFDM传送信号接收装置，其特征在于具有通过根据输入由上述接收单元得到的接收信号而供给的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述解调单元输出的补偿单元；将由上述接收单元得到的接收信号顺序各延迟指定时间并检测延迟前后的相关关系的自相关检测单元；根据由该自相关检测单元得到的相关检测信号与延迟时间的关系求干扰波相对于上述接收信号中的主波的延迟时间的干扰检测单元；和根据由该干扰检测单元得到的干扰波的延迟时间从而根据上述补偿单元的输出求包含在上述接收信号中的干扰波的振幅、相位特性并根据其逆特性求供给上述补偿单元的补偿量的补偿量运算单元。
图1是表示本发明实施例1的OFDM方式的地面波数字电视广播用中继装置的结构的框图。
图2是表示在实施例1中使用的补偿器的结构的框图。
图3是表示在实施例1中使用的补偿器的其他结构的框图。
图4是表示本发明实施例2的OFDM方式的地面波数字电视广播用中继装置的结构的框图。
图5是表示本发明实施例3的OFDM方式的地面波数字电视广播用中继装置的结构的框图。
图6是表示在实施例3中使用的干扰检测器的具体的结构的框图。
图7是表示在实施例3中使用的补偿量检测器的具体的结构的框图。
图8是表示在实施例3中使用的干扰检测器的干扰检测部的具体的结构的框图。
图9是表示在实施例3中使用的补偿量检测器的补偿量运算部的具体的结构的框图。
图10是表示本发明的OFDM传送信号接收装置的实施例的结构的框图。
图11是表示本发明的OFDM传送信号接收装置的其他实施例的结构的框图。
图12是表示本发明的OFDM传送信号接收装置的其他实施例的结构的框图。
下面，参照附图详细说明本发明的实施例。
(实施例1)图1是表示作为OFDM方式的地面波数字电视广播用而使用的本发明的OFDM传送信号中继装置的结构。在图1中，中继的RF输入信号由下变频变换器1从无线频带(RF)变换为中频频带(IF)，成为IF信号。该IF信号由AD(模拟·数字)变换器2变换为数字信号后，由正交分离器3变换为复数基带OFDM信号后，输入补偿量检测器4和补偿器5。
补偿量检测器4由延迟器41、延迟控制器42、相关检测器43、积分器44和补偿量运算器45构成。
输入补偿量检测器45的IF信号供给延迟器41。该延迟器41是使用例如RAM存储器或FIFO存储器按照延迟控制器42的延迟时间控制信号而使数字基带OFDM信号延迟的装置，其延迟输出供给相关检测器43。该相关检测器43是输入延迟器41的输入信号和输出信号并使用例如复数乘法器检测两者的复数相关的装置，其检测结果供给积分器44。该积分器44是使用例如将累计值用累计时间相除的区间积分器将相关寄存器43的复数相关信号进行积分并除去噪音等的影响的装置，其输出作为相关检测信号供给补偿量运算器45。
该补偿量运算器45是输入从延迟控制器42输出的延迟时间控制信号和从积分器44输出的相关检测信号、求相关特性并根据其逆特性计算表示振幅相位补偿成分的补偿信号的装置。补偿信号可以作为例如相关的IQ信号而得到。以上的延迟时间控制信号和补偿信号传送给补偿器5。
该补偿器5由例如FIR(循环形)滤波器构成。这时，延迟时间成分与FIR滤波器的抽头号码对应，振幅相位补偿成分与FIR滤波器的抽头系数对应。具体的结构示于图2。在该结构中，将输入分配给n+1行，由n个延迟器511～51n将除主线外的第1～第n行的信号各延迟指定时间(也可以将第1行的延迟量取为0)。在由FIR滤波器521～52n将各延迟信号滤波后，由加法器53将主线和第1～第n行的信号相加合成。
即，由上述结构的补偿器5抽出振幅相位补偿成分比较大的时间区域。该振幅相位补偿成分大的时间区域由FIR滤波器进行补偿。这时，对回波信号中的延迟长的信号，通过将延迟器与FIR滤波器组合，可以减小FIR滤波器的电路规模。在振幅相位补偿成分比较小的时间区域时，也可以仅用延迟器实现。
补偿后的数字基带OFDM信号由正交合成器6合成为数字IF信号。从正交合成器6输出的数字IF信号由DA(数字·模拟)变换器7变换为模拟信号后，由上变频变换器8变换为RF信号，成为中继装置的输出。
下面，说明图1的补偿量检测器4在有回波干扰的状况下的动作。
设希望波为s(t)、中继装置输出为u(t)、回波传输线路的频率特性为f，则补偿量检测器4的输入可以表为s(t)+f·u(t)
这里，将s(t)、u(t)的复数共扼表为s*(t)、u*(t)时，则补偿量检测用的自相关可以表为(s(t)+f·u(t))×(s*(t)+f·u*(t))＝s(t)×s*(t)+f2·u(t)×u*(t)+f×(s(t)×u*(t)+s*(t)×u(t))因此，在使定标一致的基础上，将该自相关结果与已知的自相关波形相减，消去上式第1项的希望波成分时，就可以得到由第2项以后表示的传输线路失真及由于回波引起的频率特性。通过用补偿器5补偿该频率特性，便可高精度地抽出希望波成分。
因此，上述结构的OFDM传送信号中继装置可以正确地检测发射装置的传输线路失真和本装置的发射电波的回波成分，据此便可进行简单的调整并且可以自适应地补偿随季节、天气、时间而变化的传输线路特性和回波特性。
在图2所示的补偿器5中，是前馈回路结构，但是，也可以如图3所示的那样采用反馈回路结构。在图3中，对于和图2相同的部分标以相同的符号，这里，省略其说明。
(实施例2)图4是表示本发明的OFDM传送信号中继装置的实施例2的结构的图。但是。在图4中，和图1相同的部分标以相同的符号，这里，说明不同的部分。
图4所示的中继装置与图1所示的装置不同的地方在于，将补偿器5的输出作为补偿量检测器4的输入。即，图1的中继装置进行前馈处理，与此相反，图4的中继装置进行反馈处理。根据该结构的不同，图1的结构在响应速度方面是有利的，而图4的结构在补偿精度方面是有利的。
下面，说明图4的补偿量检测器4在有回波干扰的状况下的动作。
现在，设希望波为s(t)、中继装置输出为u(t)、回波传输线路的频率特性为f、补偿器5的频率特性为f′时，则补偿量检测器4的输入可以表为s(t)+f·u(t)-f′·u(t)这里，如果将s(t)、u(t)的复数共扼表为s*(t)、u*(t)，则补偿量检测用的自相关可以表为(s(t)+f·u(t)-f′·u(t))×(s*(t)+f·u*(t)-f′·u*(t))＝s(t)×s*(t)+(f-f′)2·u(t)×u*(t)+(f-f′)×(s(t)×u*(t)+s*(t)×u(t))因此，在使定标一致的基础上，将该自相关结果与已知的自相关波形相减，消去上式第1项的希望波成分时，就可以得到由第2项以后表示的传输线路失真及由于回波引起的频率特性与补偿器5的频率特性的误差。通过用补偿器5补偿该频率特性的误差成分累积而得到的频率特性，便可高精度地抽出希望波成分。
在上述各实施例中，将中继装置内全部采用数字信号处理，但是，也可以用模拟信号处理实现补偿器，而仅在补偿量检测器4的内部采用数字信号处理。
(实施例3)下面，进一步说明具体的OFDM传送信号中继装置的实施例。
图5是表示本实施例的基本结构的图。在图5中，接收天线(图中未示出)的RF频带的OFDM信号由下变频变换器101从无线频带(RF)变换为中频频带(IF)，成为IF信号。该IF信号由AGC(自动增益控制)调整器102调整为一定电平后，由补偿器103进行干扰消除处理后而输出。为了消除多个的干扰波，补偿器103具有多个系统的处理电路。但是，这里为了说明简单，将可以对应的干扰波数取为“3”。
补偿器103的输出由电平检测器104进行AGC用的电平检测后，由静噪电路105确认有无信号，并通过输出电平调整用的调整器106和非常切断用的开关107后由带通滤波器(BPF)108滤除传送频带外的不需要的波，由上变频变换器109变换为RF频带，成为中继装置的输出。上述静噪电路105的信号检测结果向后面所述的补偿量检测器119输出。
这里，上述带通滤波器108抑制带外发射。除了本来的目的之外，还兼有将回波信号的延迟时间延长从而容易检测干扰波的目的。
上述AGC调整器102的IF输出由下变频变换器110变换为基带并由AD变换器111变换为数字信号后，由正交分离器112变换为复数形式的基带OFDM信号。正交分离器112的复数输出由低通滤波器(LPF)113滤除不需要的噪音成分后，供给干扰检测器114。
该干扰检测器114通过对输入OFDM信号进行全频带的相关检测，来检测由多径效应及发射波回波引起的干扰波的延迟时间，这里，所检测的干扰波检测信息(延迟时间)向补偿量检测器119输出。
上述静噪电路105的输出由下变频变换器115变换为基带并由AD变换器116变换为数字信号后，由正交分离器117变换为复数形式的基带OFDM信号。正交分离器117的复数输出由低通滤波器(LPF)118滤除不需要的噪音后，供给补偿量检测器119，同时也供给补偿器103。
上述补偿量检测器119根据干扰波检测器114的干扰波检测信息对该检测时刻附近的复数基带OFDM信号进行相关检测，并在进行积分处理后求振幅相位特性，然后根据其逆特性计算对接收信号的干扰波的位置、振幅、相位(角度)的补偿量。该补偿量计算结果供给补偿器103。
这里，补偿量寄存器119在从上述静噪电路105供给表示没有信号的信息时，为了避免没有准备的处理，则停止处理动作。另外，在补偿量计算结果表示为超过了规定值的异常值时，就向输出控制装置120传送异常检测信号。这时，输出控制装置120就降低调整器的增益，直至不再从补偿量检测器119输出异常检测信号为止，即使这样也检测到异常时，就将开关107断开，从而切断中继装置的发射输出。
上述补偿器103的具体的结构示于图5。在图5中，从LPF118供给的复数基带OFDM信号分配给3个系统，分别通过延迟器1211～1213、复数FIR滤波器1221～1223后，由正交合成器1231～1233合成复数输出。这里，延迟器1211～1213的延迟量、复数FIR滤波器1221～1223的系数根据补偿量检测器119的补偿信号进行设定。
上述正交合成器1231～1233的输出经过FIFO存储器1241～1243后输入DA变换器1251～1253，在这里变换为模拟信号后，由加法器126进行加法运算，并由上变频变换器127变换为IF频带后，由设置在主线系统中的加法器128与AGC调整器102的输出进行加法运算。
上述FIFO存储器1241～1243的读出时钟和DA变换器1251～1253的采样时钟由时钟发生电路129生成，该时钟发生电路129根据补偿量检测器119的补偿信号对时钟频率进行微调。这样，便可对未由延迟器1211～1213吸收的延迟量进行微调。
上述干扰检测器114的具体的结构示于图6。在图6中，基带的I轴数据和Q轴数据供给复数乘法器130，与由延迟器131适当延迟的I轴数据和Q轴数据的复数共扼进行复数乘法运算。该复数乘法运算输出分别由积分器133分为实部和虚部进行积分后，作为自相关检测结果供给干扰检测部134。上述延迟器131的延迟量根据延迟控制器132的延迟时间控制信号而越过干扰检测范围的整个区域。
上述干扰检测部134将积分器133的信号输入坐标变换器1341，进行角度和振幅的检测。由该坐标变换器1341检测的角度数据和振幅数据传送给相关特性表1342。该相关特性表1342使用RAM与延迟控制器132的延迟时间控制信号对应地存储坐标变换器1341的振幅数据和角度数据。该相关特性表1342存储的延迟数据、振幅数据和角度数据适当地供给相关信号处理器1343。该相关信号处理器1343是根据由自相关修正特性曲线发生器1344发生的自相关修正特性曲线求与输入数据对应的延迟时间数据的装置，该延迟时间数据作为干扰波检测信息向补偿量检测器119输出。
上述补偿量检测器119的具体的结构示于图7。在图7中，基带的I轴数据和Q轴数据供给复数乘法器135，与由延迟器136适当地延迟的I轴数据和Q轴数据的复数共扼进行复数乘法运算。该复数乘法运算输出分别由积分器138分为实部和虚部进行积分后，作为自相关结果供给补偿量运算部139。上述延迟器136的延迟量由延迟控制器137控制，但是，由该延迟控制器137根据从干扰检测器114供给的延迟时间数据将延迟量控制在该数据附近。
上述补偿联盟运算部139将积分器138的信号输入坐标变换器1391，进行角度和振幅的检测。由该坐标变换器1391检测的角度数据、振幅数据传送给相关特性表1392。该相关特性表1392使用RAM与延迟控制器137的延迟时间控制信号对应地存储坐标变换器1391的振幅数据和角度数据。该相关特性表1392存储的延迟数据、振幅数据和角度数据适当地供给相关信号处理器1343。该相关信号处理器1343求出与输入数据对应的振幅、角度、延迟时间的各数据后向补偿器103输出，同时在这些数据表示为异常值时发生输出切断控制信号，并向输出控制器120输出。
上述干扰检测部134也可以采用图8所示的结构。该干扰检测部134由坐标变换器140、构成相关特性表1的RAM141、相关信号处理部142、构成相关特性表2的RAM或ROM143、干扰检测信号生成器144和相关信号处理部145构成，将I、Q信号作为输入。
即，输入干扰检测部134的I、Q信号供给坐标变换器140。该坐标变换器140是将由直角坐标表示的IQ信号变换为由极坐标表示的振幅·角度信号(A，θ)的装置，该坐标变换器140的输出供给RAM141。在该RAM141中，将延迟时间作为地址，写入坐标变换器140的输出，以此来记述从输入信号中检测的相关特性。在RAM或ROM143中，将延迟时间作为地址，记述由发射信号的频率成分唯一决定的相关特性。
相关信号处理部142输入相关特性表1(RAM141)的输出和相关特性表2(RAM或ROM143)的输出，检测相关特性表1的输出的相关振幅最大值，求出这时的振幅、角度、延迟时间并向干扰检测信号生成器144输出。另外，通过从相关特性表1的输出中除去相关特性表2的输出，只抽出由多径效应、回波而发生的相关成分，并向下一个相关信号处理部145输出。
该相关信号处理部145输入相关信号处理部142的输出和相关特性表2的输出，检测相关信号处理部142的输出的相关振幅最大值，求出这时的振幅、角度、延迟时间并向干扰检测信号生成器144输出。通过从相关信号处理部142的输出中除去相关特性表2的输出，只抽出振幅小的由多径效应、回波而发生的相关成分，并向下一个相关信号处理部(图中未示出)输出。
干扰检测信号生成器144将从相关信号处理部142、145输出的振幅、角度、延迟时间中的延迟时间向补偿量运算器119输出。
通过反复进行上述相关信号处理程序，按振幅大的顺序除去相关特性表1的输出中包含的自相关成分，所以，容易检测更小的成分，从而可以提高检测精度。
在图8中，将相关信号处理部采用2级的结构，但是，通过进一步增加级数，可以以更高的精度检测干扰。
另外，在上述例子中，在RAM或ROM143中，是记述由发射信号的频率成分唯一决定的相关特性，但是，预先记述从在没有回波的状况下的输入信号中检测的相关特性也可以获得同样的效果。
上述补偿量运算部139也可以采用图9所示的结构。该补偿量运算部134由坐标变换器146、构成相关特性表1的RAM147、相关信号处理部148、构成相关特性表2的RAM或ROM149、补偿信号生成器150和相关信号处理部151构成，将I、Q信号作为输入。
即，输入补偿量运算部139的I、Q信号供给坐标变换器146。该坐标变换器146是将用直角坐标表示的IQ信号变换为用极坐标表示的振幅·角度信号(A，θ)的装置，该坐标变换器146的输出供给RAM147。在该RAM147中，将延迟时间作为地址，写入坐标变换器146的输出，以此来记述从输入信号中检测的相关特性。在RAM或ROM149中，将延迟时间作为地址，记述由发射信号的频率成分唯一决定的相关特性。
相关信号处理部148输入相关特性表1(RAM147)的输出和相关特性表2(RAM或ROM149)的输出，检测相关特性表1的输出的相关振幅最大值，求出这时的振幅、角度、延迟时间并向补偿信号生成器150输出。另外，通过从相关特性表1的输出中除去相关特性表2的输出，只抽出由多径效应、回波而发生的相关成分，向下一个相关信号处理部151输出。
该相关信号处理部151输入相关信号处理部148的输出和相关特性表2的输出，检测相关信号处理部148的输出的相关振幅最大值，求出这时的振幅、角度、延迟时间并向补偿信号生成器150输出。另外，通过从相关信号处理部148的输出中除去相关特性表2的输出，只抽出振幅小的由多径效应、回波而发生的相关成分，并向下一个相关信号处理部(图中未示出)输出。
补偿信号生成器150根据从相关信号处理部148、151输出的振幅、角度、延迟时间求回波、多径效应的振幅相位特性，生成表示其逆特性的补偿信号，并向补偿器103输出，同时向输出控制装置120输出。
通过反复进行上述相关信号处理程序，按振幅大的顺序除去相关特性表1的输出中包含的自相关成分，所以，容易检测更小的成分，从而可以提高检测精度。
在图9中，将相关信号处理部采用两级的结构，但是，通过进一步增加级数，可以以更高的精度检测补偿量。
按照上述结构，由输入侧的干扰检测器114检测干扰波，求出其延迟时间，由输出侧的补偿量检测器119根据干扰检测结果计算其附近的补偿量，将反馈加到补偿器上，所以，可以进行更高精度的补偿。特别是在进行干扰检测时，总是利用自相关检测来监视有无由回波和多径效应引起的干扰波和该干扰波电平，所以，在发生干扰波时便可立即检测到该干扰波并进行补偿。
在上述例子中，在RAM或ROM149中，是记述由发射信号的频率成分唯一决定的相关特性，但是，预先记述从在没有回波的状况下的输入信号中检测的相关特性也可以获得同样的效果。
另外，图9所示的补偿量运算部139的电路结构，也可以应用于图1和图4所示的补偿量运算器45。
(其他实施例)在上述实施例1和实施例2中，和实施例3一样，在中继装置的输出级，设置从中继输出中抑制传送频带外的频率成分的频带限制滤波器时，可以获得更高的效果。按照该结构，由于抑制频带外辐射，所以，不仅可以消除对相邻的传送潘的影响，而且可以利用滤波器将回波信号的延迟时间延长，从而可以很容易地检测补偿量检测器4的干扰波。
另外，在上述各实施例的补偿处理部(补偿器和补偿量检测器组)中，由多径效应及回波引起的干扰波成分增多时，就难于将这些成分全部除去。另外，在由回波引起的干扰成分大时，就补偿不了而残留着干扰波成分。因此，就串联连接多级补偿处理部。按照该结构，是用多级补偿处理部来反复消除干扰波成分的，所以，可以更可靠地消除干扰波成分。进而由于可以增加回波的延迟量，所以，可以进一步提高干扰波的检测精度。
另外，上述各实施例的补偿处理部不仅对发射波的回波有作用，而且对多径效应也可以有效地作用。因此，如果应用于OFDM传送信号接收装置，就可以与附加到OFDM信号上的保护期间无关地减轻多径效应的影响。
图10、图11、图12分别表示利用图1、图4、图5所示的OFDM传送信号中继装置的补偿处理部的OFDM传送信号接收装置的结构。在图10、图11、图12中，对于和图1、图4、图5相同的部分标以相同的符号，并省略其说明。
图10、图11所示的OFDM传送信号接收装置分别将图1、图4所示的补偿器5的输出作为OFDM接收信号供给解调系统的FFT电路9。另外，图12所示的OFDM传送信号接收装置将图5所示的静噪电路105的输出作为OFDM接收信号供给解调系统的FFT电路160。
这里，利用OFDM信号进行数据的多路传送时，采用将保护期间附加到有效符号期间来减轻在保护期间内发生的多径效应的方法。按照上述实施例，可以与保护期间无关地消除多径效应引起的干扰成分，所以，对延迟到保护期间以上的多径效应可以获得有效的作用的效果。
如上所述，按照本发明，可以提供调整容易并且可以适当地补偿随季节、天气、时间而变化的传输线路特性的OFDM传送信号中继装置和OFDM传送信号接收装置。
权利要求
1.一种具有接收OFDM传送信号的接收单元(1～3)和以同一频率再次发射由该接收单元接收的OFDM传送信号的发射单元(6～8)的OFDM传送信号中继装置，其特征在于具有将由上述接收单元(1～3)得到的接收信号顺序地各延迟指定时间并求延迟前后的相关关系的自相关运算单元(41～44)；根据由该自相关运算单元(41～44)得到的相关检测信号与延迟时间的关系求上述接收信号的振幅、相位特性并根据其逆特性求补偿量的补偿量运算单元(45)；和通过根据由该补偿量运算单元(45)得到的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述发射单元(6～8)输出的补偿单元(5)。
2.一种具有接收OFDM传送信号的接收单元(1～3)和以同一频率再次发射由该接收单元接收的OFDM传送信号的发射单元(6～8)的OFDM传送信号中继装置，其特征在于具有通过根据输入由上述接收单元(1～3)得到的接收信号而供给的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述发射单元(6～8)输出的补偿单元(5)；将由该补偿单元(5)进行补偿处理后的OFDM传送信号的接收信号顺序地各延迟指定时间并求延迟前后的相关关系的自相关运算单元(41～44)；和根据由该自相关运算单元(41～44)得到的相关检测信号与延迟时间的关系求上述接收信号的振幅、相位特性并根据其逆特性求向上述补偿单元(5)供给的补偿量的补偿量运算单元(45)。
3.一种具有接收OFDM传送信号的接收单元(1～3)和以同一频率再次发射由该接收单元(1～3)接收的OFDM传送信号的发射单元(6～8)的OFDM传送信号中继装置，其特征在于具有通过根据输入由上述接收单元(1～3)得到的接收信号而供给的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述发射单元(6～8)输出的补偿单元(103)；将由上述接收单元(1～3)得到的接收信号顺序各延迟指定时间并检测延迟前后的相关关系的自相关检测单元(130～133)；根据由该自相关检测单元(130～133)得到的相关检测信号与延迟时间的关系求干扰波相对于上述接收信号中的主波的延迟时间的干扰检测单元(134、140～145)；和根据由该干扰检测单元(134、140～145)得到的干扰波的延迟时间，从而根据上述补偿单元(103)的输出求包含在上述接收信号中的干扰波的振幅、相位特性，并根据其逆特性求出供给上述补偿单元(103)的补偿量的补偿量运算单元(119)。
4.按权利要求1、2、3的任一权项所述的OFDM传送信号中继装置，其特征在于上述补偿量运算单元(45、146～151)具有预先保持由上述OFDM传送信号的频率成分唯一决定的相关特性的相关特性保持单元(149)，和通过从由上述自相关运算单元(41～44)检测的相关特性中除去由上述相关特性保持单元(149)保持的相关特性的成分检测输入信号中包含的电平小的干扰波成分的相关信号处理单元(148)。
5.按权利要求3所述的OFDM传送信号中继装置，其特征在于上述干扰检测单元(140～145)具有预先保持由上述OFDM传送信号的频率成分唯一决定的相关特性的相关特性保持单元(141)和通过从由上述自相关运算单元(41～44)检测的相关特性中除去由上述相关特性保持单元(141)保持的相关特性的成分来检测输入信号中包含的电平小的干扰波成分的相关信号处理单元(142)。
6.按权利要求1、2、3的任一权项所述的OFDM传送信号中继装置，其特征在于上述补偿量运算单元(45、146～151)具有预先保持从没有回波的状况下的输入信号中检测的相关特性的相关特性保持单元(149)，和通过从根据输入信号检测的相关特性中除去由上述相关特性保持单元(149)保持的相关特性的成分来检测输入信号中包含的电平小的干扰波成分的相关信号处理单元(148)。
7.按权利要求3所述的OFDM传送信号中继装置，其特征在于上述干扰检测单元(140～145)具有预先保持从没有回波的状况下的输入信号中检测的相关特性的相关特性保持单元(141)，和通过从根据输入信号检测的相关特性中除去由上述相关特性保持单元(141)保持的相关特性的成分来检测输入信号中包含的电平小的干扰波成分的相关信号处理单元(142)。
8.按权利要求1、2、3的任一权项所述的OFDM传送信号中继装置，其特征在于进而具有检测上述OFDM传送信号的接收信号中是否包含信号成分的信号成分检测单元(105)，在由该信号成分检测单元(105)检测到不包含信号成分时就停止上述补偿单元(5)的补偿处理。
9.按权利要求1、2、3的任一权项所述的OFDM传送信号中继装置，其特征在于上述补偿量运算单元(139)具有检测输入信号的异常的异常检测单元(1394)，进而具有在由该异常检测单元(1394)检测到异常时就衰减或切断中继输出的输出控制单元(106、107、120)。
10.按权利要求1、2、3的任一权项所述的OFDM传送信号中继装置，其特征在于进而具有在根据由上述补偿单元(5)得到的信号生成再发射信号时从上述再发射信号中抑制频带外的成分的频带限制滤波器。
11.按权利要求1、2、3的任一权项所述的OFDM传送信号中继装置，其特征在于上述补偿量运算单元(45)具有，根据设想的多径效应的延迟时间来设定延迟时间，并将输入信号延迟的延迟单元(511～51n)；和补偿由该延迟单元延迟的信号的振幅相位成分的FIR滤波器(521～52n)。
12.一种具有接收OFDM传送信号的接收单元(1～3)和对将由该接收单元(1～3)得到的接收信号进行FFT处理后而多路化的传送信号进行解调的解调单元(9)的OFDM传送信号接收装置，其特征在于具有将由上述接收单元(1～3)得到的接收信号顺序地各延迟指定时间并求延迟前后的相关关系的自相关运算单元(41～44)；根据由该自相关运算单元(41～44)得到的相关检测信号与延迟时间的关系求上述接收信号的振幅、相位特性，并根据其逆特性求补偿量的补偿量运算单元(45)；和通过根据由该补偿量运算单元(45)得到的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述解调单元(9)输出的补偿单元(5)。
13.一种具有接收OFDM传送信号的接收单元(1～3)和对将由该接收单元(1～3)得到的接收信号进行FFT处理后而多路化的传送信号进行解调的解调单元(9)的OFDM传送信号接收装置，其特征在于具有通过根据输入由上述接收单元(1～3)得到的接收信号而供给的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性，并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述解调单元(9)输出的补偿单元(5)；将由该补偿单元(5)进行补偿处理后的OFDM传送信号的接收信号顺序地各延迟指定时间，并求延迟前后的相关关系的自相关运算单元(41～44)；和根据由该自相关运算单元(41～44)得到的相关检测信号与延迟时间的关系求上述接收信号的振幅、相位特性，并根据其逆特性求向上述补偿单元(5)供给的补偿量的补偿量运算单元(45)。
14.一种具有接收OFDM传送信号的接收单元(1～3)和对将由该接收单元(1～3)得到的接收信号进行FFT处理后而多路化的传送信号进行解调的解调单元(9)的OFDM传送信号接收装置，其特征在于具有通过根据输入由上述接收单元(1～3)得到的接收信号而供给的补偿量补偿上述接收信号的振幅、相位特性并除去回波、多径效应引起的不需要的波成分后向上述解调单元(9)输出的补偿单元(103)；将由上述接收单元(1～3)得到的接收信号顺序地各延迟指定时间并检测延迟前后的相关关系的自相关检测单元(130～133)；根据由该自相关检测单元(130～133)得到的相关检测信号与延迟时间的关系，求出干扰波相对于上述接收信号中的主波的延迟时间的干扰检测单元(134、140～145)；和根据由该干扰检测单元(134、140～145)得到的干扰波的延迟时间，从而根据上述补偿单元(103)的输出，求出包含在上述接收信号中的干扰波的振幅、相位特性，并根据其逆特性求供给上述补偿单元(103)的补偿量的补偿量运算单元(119)。
15.按权利要求12、13、14的任一权项所述的OFDM传送信号接收装置，其特征在于上述补偿量运算单元(45、146～151)具有预先保持由上述OFDM传送信号的频率成分唯一决定的相关特性的相关特性保持单元(149)，和通过从由上述自相关运算单元(41～44)检测的相关特性中除去由上述相关特性保持单元(149)保持的相关特性的成分来检测输入信号中包含的电平小的干扰波成分的相关信号处理单元(148)。
16.按权利要求14所述的OFDM传送信号接收装置，其特征在于上述干扰检测单元(140～145)具有预先保持由上述OFDM传送信号的频率成分唯一决定的相关特性的相关特性保持单元(141)，和通过从由上述自相关运算单元(41～44)检测的相关特性中除去由上述相关特性保持单元(141)保持的相关特性的成分来检测输入信号中包含的电平小的干扰波成分的相关信号处理单元(142)。
17.按权利要求12、13、14的任一权项所述的OFDM传送信号接收装置，其特征在于上述补偿量运算单元(45、146～151)具有预先保持从没有回波的状况下的输入信号中检测的相关特性的相关特性保持单元(149)，和通过从根据输入信号检测的相关特性中除去由上述相关特性保持单元(149)保持的相关特性的成分来检测输入信号中包含的电平小的干扰波成分的相关信号处理单元(148)。
18.按权利要求14所述的OFDM传送信号接收装置，其特征在于上述干扰检测单元(140～145)具有，预先保持从没有回波的状况下的输入信号中检测的相关特性的相关特性保持单元(141)，和通过从根据输入信号检测的相关特性中除去由上述相关特性保持单元(141)保持的相关特性的成分来检测输入信号中包含的电平小的干扰波成分的相关信号处理单元(142)。
19.按权利要求12、13、14的任一权项所述的OFDM传送信号接收装置，其特征在于进一步具有检测上述OFDM传送信号的接收信号中是否包含信号成分的信号成分检测单元(105)，在由该信号成分检测单元(105)检测到不包含信号成分时就停止上述补偿单元(5)的补偿处理。
全文摘要
根据本发明,中继传输的RF输入信号由下变频变换器从RF频带变换为IF频带并由AD变换器变换为数字信号后,由正交分离器变换为复数基带OFDM信号。补偿量检测器将正交分离器的信号输入延迟器,按照延迟控制器的指示进行延迟,由相关检测器检测延迟前后的相关关系,由积分器积分后输入补偿量运算器。该补偿量运算器根据延迟控制器的输出求延迟时间控制信号,并根据积分器的输出,作为其逆特性计算表示振幅相位补偿成分的补偿信号。
文档编号H04B1/28GK1268821SQ0010464
公开日2000年10月4日 申请日期2000年3月22日 优先权日1999年3月25日
发明者须贺卓, 矶部清治, 泽田健志 申请人:株式会社东芝