[发明专利]使用极坐标系的正交频分复用接收机及其方法

说明书

发明领域

本发明涉及使用极坐标系的正交频分复用(OFDM)接收机及其方法，尤其涉及使用极坐标系的OFDM接收机及其方法，其可以简化其中的计算处理。本发明基于韩国专利申请第2001-45293号，在这里将其插入作为参考。

背景技术

正交频分复用(OFDM)方法是一种通过使用多个彼此具有正交特性的载波，增加频率使用效率的方法。所述在有线或无线信道中使用多载波的OFDM方法，适合于高速数据的传输。

例如，在具有多径衰落的无线电信信道中，当通过单载波方法高速发送具有短的码元周期的数据时，码元间的干扰被加强，并因此增加了接收端的复杂性。然而，当使用多载波方法时，各个副载波的码元周期可以被延长至与副载波的个数一样多，而同时保持和以前一样高的数据传输速度。因此，一个简单的具有一个抽头的均衡器就可以处理由多径所带来的强频选衰落(deep frequency selective fading)。

图1是示出传统的OFDM接收机100的组成的方框图。

参考图1，接收的复数模拟信号在模数转换器(A/D)110被转换为数字信号。经过A/D转换器110的所述数字信号在同步器120与对应于估算的频偏的校正信号相乘，以补偿载波频偏。为最小化与其它信号的干扰，保护间隔去除器130将预定的保护间隔或频带从补偿频偏后的所述数字信号中去除。在保护间隔被去除后，所述数字信号被输入至快速傅里叶变换器(FFT)140。所述FFT 140对于输入的数字信号进行傅里叶变换。均衡器150对于来自FFT 140的数字信号补偿信道失真。补偿信道失真之后，相位补偿器160补偿数字信号内的相位误差余量。因此，去映射器170将所述数字信号变换为传统的接收机100中使用的星座图中最接近的值。

在图1中，接收的复数信号包括分别用实线所指定的对应于实数部分的同相(inphase)(I)信号和对应于虚数部分的正交(Q)信号。在所述复数信号被输入至去映射器170，所述复数信号具有正交坐标系。

图2是示出应用于传统的OFDM接收机100中的使用正交坐标的同步器120的组成的方框图。

参考图2，同步器120通过使用估算信号来估算频偏，并将估算结果输出为复数值。所述输出的复数值通过反正切函数变换为相位。所述变换的相位被变换为三角函数，并与接收的复数信号相乘。由此，频偏被同步器120从接收的复数信号中去除。

图3是示出了应用于传统的OFDM接收机100的使用正交坐标的均衡器150的组成的方框图。

参考图3，均衡器150接收估算信号以估算信道失真，并将接收的复数信号与估算的结果相乘以去除信道中的失真成分。

图4是示出了应用于传统的OFDM接收机100的使用正交坐标的相位补偿器160的组成的方框图。

参考图4，相位补偿器160的组成与同步器120的组成相似。即，相位补偿器160通过使用估算信号，估算接收的复数信号中的相位误差余量，并输出估算的结果为复数值。所述输出的复数值通过反正切函数变换为相位。变换后的相位被变换为三角函数，并与接收的复数信号相乘。由此，接收的复数信号中的相位误差余量被相位补偿器160补偿。

为变换复数信号的相位，需要在同步器120中、均衡器150中以及相位补偿器160中放置有反正切函数、正弦函数和余弦函数的计算器。特别地，如同步器120、均衡器150以及相位补偿器160之类的用于变换相位的估算器组成部分具有下面描述的结构。

首先，每个部分的基本操作是通过使用两个输入复数信号间的相位差，来估算将要估算的一个值。因此，为获得正交坐标系中的两个输入复数信号间的相位差，需要使用依据下面的数学表达式1的共轭复数乘法。

[数学表达式1]

X*Y＝(X_r+jX_i)*(Y_r+jY_i)＝(X_r-jX_i)(Y_r+jY_i)＝(X_rY_r+X_iY_i)+j(X_rY_i-X_iY_r)

依据数学表达式1获得的相位差而最终估算的相位，可以通过以下数学表达式2获得。

〔数学表达式2〕