[发明专利]正交频分复用通信装置

说明书

本发明涉及OFDM(Orthogona Frequency Division Multiplexing，正交频分复用)通信装置，特别涉及移动通信系统中的OFDM通信装置。

在传输路径中导致地面波传输特性恶化的主要因素是多径干扰。抵抗多径干扰的OFDM发送系统最近受到关注。OFDM在信号区间内复用多个(几十个到几百个)彼此正交的数字已调信号。

使用图1至3来说明现有OFDM通信装置。图1是现有OFDM通信装置的概略结构的局部方框图，图2是OFDM发送/接收信号的概略结构示意图，图3是多值已调信号的信号空间图。

在现有OFDM通信装置中，消息在调制部1中被正交调制，并且在IFFT部2中被IFFT(逆快速付立叶变换)运算为OFDM信号。同时，已知信号在IFFT部2中被IFFT运算为OFDM信号。这些OFDM信号在D/A转换部3中被D/A转换为基带信号。基带信号被放大，然后作为发送信号经天线发送。

经天线接收到的接收信号在A/D转换器7中被转换为数字信号，在FFT部6中被FFT运算(快速付立叶变换)，然后在相干检测部5中使用分配给信号头部用于符号同步捕获的导频符号(pilot symbol)进行相干检测。相干检测过的信号被输出到相位补偿部4，并且根据导频符号的相位进行相位补偿。

如图2所示，接收信号包含导频(pilot carriers)，导频包含已知信号，用于对导频符号之外的接收信号执行相位补偿。这里，如图2所示，假设4个载波包含在接收信号中。此外，如图3所示，假设以2比特发送导频中包含的已知信号，以16QAM(正交调幅)(4比特)发送用户数据。

对于接收信号中包含的以导频发送的已知信号，检测每个载波的相位差，并且计算所有导频的相位差的平均。该相位差的平均是接收信号的相位旋转量(剩余频偏校正量)。导频被分离后的其余接收信号、即用户数据在相位补偿部4中按照获得的相位旋转量进行相位补偿。这样，根据插入到发送信号中的导频，计算接收信号的相位旋转量，以检测相位误差。

通常，热噪声叠加在接收信号上。在此情况下，热噪声均等地叠加在导频和其他副载波上。从而，当根据以导频发送的已知信号对用户数据执行相位补偿时，可以预料，用户数据除了包含叠加在副载波上的热噪声之外，还包含叠加在导频上的热噪声。因此，在通信环境中，当热噪声的电平高时，换言之，当载波噪声比(C/N比)低时，使用已知信号的相位误差检测的精度恶化，导致不能对用户数据执行精确的相位补偿的问题。

本发明的目的是提供一种OFDM通信装置，即使当载波噪声比(C/N比)低时，也能够对用户数据精确地执行相位补偿。

本发明的主题是执行导频的已知信号的幅度调整(增益控制)，或者为导频分配在多值正交调幅中具有大幅度的信号，以增大已知信号的C/N比，使得即使当通信环境中C/N比低时，也能够对用户数据精确地执行相位补偿。

通过下面结合示例性地示出一例的附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是现有OFDM通信装置的方框图；

图2是OFDM发送/接收信号的结构示意图；

图3是现有OFDM通信装置中发送信号的信号空间图；

图4是本发明第一实施例的OFDM通信装置的方框图；

图5是第二实施例的OFDM通信装置中发送信号的信号空间图；

图6是本发明第三实施例的OFDM通信装置的方框图；

图7是本发明第四实施例的OFDM通信装置的方框图；以及

图8是本发明第五实施例的OFDM通信装置的方框图。

下面，参照附图来详细说明本发明的实施例。(第一实施例)

图4是本发明第一实施例的OFDM通信装置的方框图。

首先，每个副载波的发送数据(消息)在调制部101中进行数字调制处理，例如QPSK(正交相移键控)或QAM(正交调幅)，然后在IFFT部102中被IFFT运算为OFDM信号。

导频的已知信号被输出到乘法器103，以使用预定系数进行幅度调整。已知信号以与上述相同的方式在IFFT部102中被IFFT运算为OFDM信号。

这些OFDM信号在D/A转换部104中被转换为基带信号。基带信号经过低通滤波器(未图示)，从信号中除去无用的分量，然后在放大器中被放大，以作为发送信号经天线发送。