JP2000269926A - Ofdm復調装置 - Google Patents

Ofdm復調装置

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JP2000269926A
JP2000269926A JP11071568A JP7156899A JP2000269926A JP 2000269926 A JP2000269926 A JP 2000269926A JP 11071568 A JP11071568 A JP 11071568A JP 7156899 A JP7156899 A JP 7156899A JP 2000269926 A JP2000269926 A JP 2000269926A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチパス伝搬路において、希望波に対する
遅延波の遅延時間がガードインタバル期間を超えた場合
において、ISIの影響を取り除き良好な復調を可能と
する。 【解決手段】 相関演算部3100において、入力信号
と基準信号発生部3101の出力との相関演算を行い、
その結果の実部及び虚部について積分演算部311、3
12、2乗値演算部313、314、加算部315の各
演算を経て相関2乗信号を得る。また、位相演算部31
6により上記積分演算結果から位相θ' を得る。ピーク
検出・保持部317により相関2乗信号中のピーク値、
ピーク位置値及びθ' を保持する。以上の動作から、遅
延波の遅延時間、遅延波対希望波の振幅比、希望波と遅
延波との位相差の各推定値を求め、フィルタ係数制御部
318により上記推定値から制御信号を発生し、適応フ
ィルタ部30に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、直交周波数分割多
重(OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultipl
ex))伝送方式の復調装置に関し、特に、マルチパス伝
搬路における耐遅延干渉特性改善技術に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、地上波デジタルテレビジョン放送
システムの研究開発・標準化が盛んであるが、欧州と日
本においては直交周波数分割多重(以下、OFDMとい
う)変調方式が伝送方式として採用され、特に欧州にお
いてはすでに実用化に至っている。このOFDM伝送方
式は、広帯域信号を互いに直交する多数の搬送波(以
下、サブキャリアという)で伝送することにより、地上
波テレビジョン放送において必須の伝送条件であるマル
チパス伝搬路における耐遅延干渉特性を改善できる等の
特徴がある。また、この耐マルチパス特性に優れている
ことなどから、次世代の高速マルチメディア移動通信の
実現に向け、OFDM伝送方式のワイヤレスATM(W
ATM)への適用に向けた研究開発・標準化が活発に進
められている。
【0003】以下にOFDM方式の概要について説明す
る。
【0004】図19は、送信側に用いられるOFDM変
調装置の構成の概略を示すブロック図である。このOF
DM変調装置には、例えば、多値(QPSK、16QA
M、64QAMなど)変調された信号である送信データ
が供給される。この送信データはIFFT(逆高速フー
リエ変換)演算部11、ガード期間付加部12とから構
成されるIFFT部10に供給される。
【0005】このIFFT部10のIFFT演算部11
は、図示しない伝送シンボルタイミング同期信号発生部
で生成される伝送シンボルタイミング同期(以下、伝送
シンボル同期という)信号に従って、有効シンボル単位
で入力データの各伝送サブシンボルをそれぞれ隣接間で
互いに直交するサブキャリアに割り当ててIFFT演算
を施すことで、周波数領域の伝送データを時間領域の伝
送データに変換する。これによって有効シンボル期間T
u のOFDM変調信号が得られる。ここで、サブキャリ
アの数は使用するIFFT演算部11のポイント数によ
って設定される。IFFT演算部11によってOFDM
変調された伝送データはガード期間付加部12に供給さ
れる。
【0006】このガード期間付加部12は、IFFT演
算部11から供給された伝送データを入力して、その有
効シンボル期間Tu の後部の信号をガードインタバル期
間Tg に複写するものとし、伝送シンボル毎にガードイ
ンタバル期間Tg を有効シンボル期間Tu に対して巡回
的に前置きすることで、伝送シンボル期間Ts (=Tu
+Tg )のベースバンドOFDM信号を生成する。この
ガード期間付加部12で得られたベースバンドOFDM
信号のフォーマットを図20に示す。このようにしてガ
ードインタバル期間Tg を付加されたベースバンドOF
DM信号は直交変調部13に供給される。
【0007】この直交変調部13は、上記IFFT部1
0で得られたベースバンドOFDM信号に対してデジタ
ル局部発振器14で得られる発振周波数を中心周波数と
してデジタル直交変調を施し、中間周波数帯域(以下、
IF帯という)または無線周波数帯域(以下、RF帯と
いう)に周波数変換してデジタル/アナログ変換(D/
A変換)を施した後、図示しない増幅器で所定の大きさ
に増幅してOFDM送信信号として図示しない空間伝搬
路等の伝送路に出力する。
【0008】上記で得られたOFDM送信信号を受信す
るOFDM復調装置については、例えば文献、IEE Con
f. Publ., No.413, pp.122-128 (1995) "CD3-OFDM: A N
ew Channel Estimation Method to Improve the Spectr
um Efficiency in Digital Terrestrial Television Sy
stems" に記載されている。この文献に記載されている
OFDM復調装置についての動作の詳細を図21を用い
て説明する。
【0009】図21は、上記文献に記載されるOFDM
復調装置の概略構成を示すブロック図である。このOF
DM復調装置には、上記伝送路を通じて図19に示した
OFDM変調装置によって生成されたOFDM送信信号
がOFDM受信信号として入力されるものとする。
【0010】図21において、直交復調部20は、上記
OFDM受信信号を入力し、アナログ/デジタル変換
(A/D変換)を施した後、デジタル局部発振器21で
得られる発振周波数によってデジタル直交復調すること
で、IF帯またはRF帯のOFDM受信信号からベース
バンドOFDM信号に周波数変換する。このベースバン
ドOFDM信号はガード期間除去部23、FFT(高速
フーリエ変換)演算部24とから構成されるFFT部2
2に供給される。
【0011】このFFT部22のガード期間除去部23
は、図示しない伝送シンボルタイミング同期信号発生部
で生成される伝送シンボル同期信号に従って、直交復調
部20から出力されるベースバンドOFDM信号からガ
ードインタバル期間Tg の信号を除去し、有効シンボル
期間Tu の信号のみを抽出する。この有効シンボル期間
Tu の信号はFFT演算部24に供給される。
【0012】このFFT演算部24は、上記伝送シンボ
ル同期信号に従って、有効シンボル期間Tu の信号にF
FT演算を施して時間領域の伝送データを周波数領域の
伝送データに変換することで、複数の復調伝送サブシン
ボルを得る。このFFT演算部24からの復調出力は波
形等化部25に供給される。
【0013】ここで、例えば欧州の地上デジタルテレビ
ジョン放送システムの規格(DVB−T)文書、Europe
an Telecommunication Standard Draft ETS 300 744, "
Digital broadcasting systems for television, sound
and data services; Framing structure, channel cod
ing and modulation for digital terrestrial televis
ion"に記述されているように、DVB−Tシステムで
は、送信側のOFDM変調装置において予め振幅、位相
及び挿入位置が既知の基準信号(以下パイロットとい
う)を伝送シンボル内で数サブキャリアおきに挿入し送
信することになっている。
【0014】このことから、上記波形等化部25は、既
知の送信パイロットと受信パイロットから伝送路応答を
推定し、FFT部22から供給された復調データに対し
て振幅及び位相の補正を施して、等化複素信号として出
力するようになっている。
【0015】ところで、OFDM変調方式は、マルチパ
ス伝搬路において、希望波に対する遅延波の遅延時間τ
がガードインタバル期間Tg 以内(τ≦Tg )であれ
ば、受信信号の希望波の有効シンボル期間Tu に対する
期間においては、シンボル間干渉(以下ISI(Inter
Symbol Interference)という)が発生しないという特
徴がある。このため、希望波の有効シンボル期間Tu の
FFT演算を行うことにより、希望波の振幅及び位相が
変化した復調データを得ることができる。上記DVB−
Tシステムでは、波形等化部25において、受信パイロ
ットから遅延波による振幅及び位相の変化を求めること
により伝送路応答を推定することができ、復調データに
対して、遅延波による影響(振幅及び位相の変化)をほ
ぼ完全に補正して等化複素信号とすることが可能であ
る。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成によるOFDM復調装置は、マルチパス伝搬路の環境
下において、希望波に対する遅延波の遅延時間τがガー
ドインタバル期間Tg を超える(τ>Tg )とISIが
発生し、波形等化部で得られる等化複素信号の著しい劣
化が生じるという問題がある。
【0017】これは、遅延波の遅延時間τがガードイン
タバル期間Tg を超える(τ>Tg)と、1つ前のシン
ボルが有効シンボル期間Tu に入って妨害となり、この
妨害が雑音成分に加算されてしまい、等化的にC/Nが
劣化するためである。また、この遅延波により受信パイ
ロットが劣化するにもかかわらず、波形等化部において
この劣化した受信パイロットを用いて伝送路応答を推定
するので、受信側における特性は更に劣化することとな
る。さらに、D/U(希望波のパワー/遅延波のパワ
ー)が大きい場合にも著しい劣化が生じる。
【0018】そこで、本発明は、上記の問題を解決し、
マルチパス伝搬路の環境下において、希望波に対する遅
延波の遅延時間τがガードインタバル期間Tg を超えた
場合においてもISIの影響を取り除き、波形等化部で
得られる等化複素信号の著しい劣化を緩和することので
きるOFDM復調装置を提供することを第1の目的とす
る。
【0019】一方、DVB−Tシステムに代表される従
来のOFDM復調装置では、マルチパス伝搬路の環境下
において、希望波に対する遅延波の遅延時間τがガード
インタバル期間Tg 以内(τ≦Tg )のとき、波形等化
部において、伝送路応答を推定することにより遅延波に
よる影響をほぼ完全に補正することが可能であるとされ
ている。しかしなから、特に、低C/N時では、最大遅
延時間τmax がガードインタバル期間Tg より小さい
(τmax <Tg )ときであっても、上記伝送路応答の推
定値におけるノイズ成分の影響が大きくなってしまい、
推定精度の劣化が生じる。その結果、波形等化後の等化
複素信号に劣化が生じることがある。
【0020】そこで、本発明は、上記問題を解決し、マ
ルチパス伝搬路の環境下において、遅延波の最大遅延時
間τmax がガードインタバル期間Tg より小さい(τma
x <Tg )ときであっても、低C/N時に発生する伝送
路応答推定精度の劣化を抑制し、最適な波形等化を行う
ことのできるOFDM復調装置を提供することを第2の
目的とする。
【0021】さらに、上記第1、第2の目的を達成する
ことで、マルチパス伝搬路の環境下において、希望波に
対する遅延波の遅延時間τがガードインタバル期間Tg
を越える、越えないにかかわらず、最適な波形等化を行
うことのできるOFDM復調装置を提供することを最大
の目的とする。
【0022】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し第1の
目的を達成するために、本発明に係るOFDM復調装置
は、(1)または(2)のような特徴的構成を有する。
【0023】(1)少なくとも予め送信側で周波数領域
に振幅、位相及び、挿入位置が既知である送信基準信号
が送信データ間に挿入されて伝送され、受信検波された
OFDM(直交周波数分割多重)信号を入力し、外部か
らのフィルタ係数制御信号によって可変制御される通過
帯域特性により前記OFDM信号をフィルタリングする
適応フィルタ手段と、前記受信検波されたOFDM信号
を入力し、少なくとも前記OFDM信号と前記送信側で
挿入された送信基準信号に準する条件で発生される基準
信号との相関演算を施す相関演算手段及び、前記相関演
算手段の出力から前記OFDM信号に重畳されている遅
延波を検出し、検出した遅延波を除去するための第1の
フィルタ係数制御信号を生成して前記適応フィルタ手段
に出力する適応フィルタ制御手段を備える遅延波検出手
段とを具備することを特徴とする。
【0024】(2)少なくとも予め送信側で周波数領域
に振幅、位相及び、挿入位置が既知である送信基準信号
が送信データ間に挿入されて伝送され、受信検波された
OFDM(直交周波数分割多重)信号を入力し、外部か
らのフィルタ係数制御信号によって可変制御される通過
帯域特性により前記OFDM信号をフィルタリングする
適応フィルタ手段と、この適応フィルタ手段から出力さ
れるOFDM信号を入力し、少なくとも前記OFDM信
号と前記送信側で挿入された送信基準信号に準ずる条件
で発生される基準信号との相関演算を施す相関演算手段
及び、前記相関演算手段の出力から前記OFDM信号に
重畳されている遅延波を検出し、検出した遅延波を除去
するための第1のフィルタ係数制御信号を生成して前記
適応フィルタ手段に出力する適応フィルタ制御手段を備
える遅延波検出手段とを具備することを特徴とする。
【0025】また、上記課題を解決し第2の目的を達成
するために、本発明に係るOFDM復調装置は、(3)
のような特徴的構成を有する。
【0026】(3)少なくとも予め送信側で周波数領域
に振幅、位相及び、挿入位置が既知である送信基準信号
が送信データ間に挿入され、ガードインタバル期間に有
効シンボル期間の一部が複写されて伝送され、受信検波
されたOFDM(直交周波数分割多重)信号を入力し、
このOFDM信号から受信基準信号と受信データを復調
する復調手段と、この復調手段で復調された受信基準信
号から当該送信基準信号に作用する伝送路応答を推定す
る推定手段及び、外部から与えられるフィルタ係数制御
信号によって可変制御される通過帯域特性により前記推
定手段の出力を補間する可変補間フィルタ手段とを備
え、この可変補間フィルタ手段の出力に基づいて前記復
調手段の出力である受信データの補正を行う波形等化手
段と、前記受信検波されたOFDM信号を入力し、少な
くとも前記OFDM信号と前記送信側で挿入された送信
基準信号に準ずる条件で発生される基準信号との相関演
算を施す相関演算手段及び、前記相関演算手段の出力か
ら前記OFDM信号に重畳されているガードインタバル
期間以内の遅延波の最大遅延時間を検出して、その結果
に基づいて第2のフィルタ係数制御信号を生成して前記
可変補間フィルタ手段に出力する可変補間フィルタ制御
手段を備える遅延波検出手段とを具備することを特徴と
する。
【0027】さらに、上記課題を解決し第1及び第2の
目的を同時に達成するために、本発明に係るOFDM復
調装置は、(4)のような特徴的構成を有する。
【0028】(4)少なくとも予め送信側で周波数領域
に振幅、位相及び、挿入位置が既知である送信基準信号
が送信データ間に挿入され、ガードインタバル期間に有
効シンボル期間の一部が複写されて伝送され、受信検波
されたOFDM(直交周波数分割多重)信号を入力し、
外部からのフィルタ係数制御信号によって可変制御され
る通過帯域特性により前記OFDM信号をフィルタリン
グする適応フィルタ手段と、この適応フィルタ手段から
出力されるOFDM信号を入力し、このOFDM信号か
ら受信基準信号と受信データを復調する復調手段と、こ
の復調手段で復調された受信基準信号から当該送信基準
信号に作用する伝送路応答を推定する推定手段及び、外
部から与えられるフィルタ係数制御信号によって可変制
御される通過帯域特性により前記推定手段の出力を補間
する可変補間フィルタ手段とを備え、この可変補間フィ
ルタ手段の出力に基づいて前記復調手段の出力である受
信データの補正を行う波形等化手段と、前記受信検波さ
れたOFDM信号または前記適応フィルタ手段から出力
されるOFDM信号を入力し、少なくとも前記OFDM
信号と前記送信側で挿入された送信基準信号に準ずる条
件で発生される基準信号との相関演算を施す相関演算手
段及び、前記相関演算手段の出力から前記OFDM信号
に重畳されている遅延波を検出し、検出した遅延波を除
去するための第1のフィルタ係数制御信号を生成して前
記適応フィルタ手段に出力する適応フィルタ制御手段及
び、前記送信演算手段の出力から前記OFDM信号に重
畳されているガードインタバル期間以内の遅延波の最大
遅延時間を検出して、その結果に基づいて第2のフィル
タ係数制御信号を生成して前記可変補間フィルタ手段に
出力する可変補間フィルタ制御手段を備える遅延波検出
手段とを具備することを特徴とする。
【0029】上記(1)〜(4)の構成において、さら
に(5)〜(14)のような特徴的構成を有する。
【0030】(5)(1)〜(4)のいずれかの構成に
おいて、前記遅延波検出手段は、前記相関演算手段の複
素演算結果出力に対して1伝送シンボル期間単位のM
(M≧0)回の積分演算を施す積分演算手段を備え、こ
の積分演算手段の出力から前記OFDM信号に重畳され
ている遅延波を検出して前記第1または第2のフィルタ
係数制御信号を生成することを特徴とする。
【0031】(6)(1)〜(4)のいずれかの構成に
おいて、前記遅延波検出手段は、前記相関演算手段の複
素演算結果出力の実部出力及び虚部出力のそれぞれに対
して2乗値演算または絶対値演算を施す一対の2乗値演
算手段または絶対値演算手段と、この一対の2乗値演算
手段または絶対値演算手段それぞれの出力の加算演算を
施す加算演算手段と、前記相関演算手段の複素演算結果
出力の位相を求める位相演算手段とを備え、前記加算演
算手段及び位相演算手段の各出力から前記OFDM信号
に重畳されている遅延波を検出して前記第1または第2
のフィルタ係数制御信号を生成することを特徴とする。
【0032】(7)(1)〜(4)のいずれかの構成に
おいて、前記遅延波検出手段は、前記相関演算手段の複
素演算結果出力の実部出力及び虚部出力のそれぞれに対
して1伝送シンボル期間単位のM(M≧0)回の積分演
算を施す一対の積分演算手段と、この一対の積分演算手
段の出力それぞれに2乗値演算または絶対値演算を施す
一対の2乗値演算手段または絶対値演算手段と、この一
対の2乗値演算手段または絶対値演算手段それぞれの出
力の加算演算を施す加算演算手段と、前記相関演算手段
の複素演算結果出力の位相を求める位相演算手段とを備
え、前記加算演算手段及び位相演算手段の各出力とから
前記OFDM信号に重畳されている遅延波を検出して前
記第1または第2のフィルタ係数制御信号を生成するこ
とを特徴とする。
【0033】(8)(2)または(4)の構成におい
て、前記遅延波検出手段は、LMS(Least Mean Squar
e)アルゴリズムまたはRLS(Recursive Least Squar
e)アルゴリズムを適用して、前記OFDM信号に重畳
されている遅延波を検出して前記第1または第2のフィ
ルタ係数制御信号を生成することを特徴とする。
【0034】(9)(3)または(4)の構成におい
て、前記遅延波検出手段は、前記OFDM信号に重畳さ
れている遅延波の最大遅延時間を検出し、前記可変補間
フィルタ手段の通過帯域特性を(最大遅延時間/有効シ
ンボル期間)とする第2のフィルタ係数制御信号を生成
することを特徴とする。
【0035】(10)(3)または(4)の構成におい
て、前記遅延波検出手段は、前記OFDM信号に重畳さ
れている遅延波の最大遅延時間を検出し、その最大遅延
時間がガードインタバル期間より小さいときに、前記可
変補間フィルタ手段の通過帯域特性を(ガードインタバ
ル期間/有効シンボル期間)以下とする第2のフィルタ
係数制御信号を生成することを特徴とする。
【0036】(11)(1)〜(4)のいずれかの構成
において、前記基準信号は、少なくともキャリア・イン
デックスをk、シンボル・インデックスをlとし、n、
m、pを非負整数とするとき、
【0037】
【数3】
【0038】を満足するk=kp のインデックスのキャ
リアに挿入されていることを特徴とする。
【0039】(12)(1)〜(4)のいずれかの構成
において、前記OFDM信号が、少なくともキャリア・
インデックスk、シンボル・インデックスl、有効シン
ボル期間Tu 、逆高速フーリエ変換ポイント数N、送信
側の周波数領域信号をX(l,k)、この周波数領域信号
を逆高速フーリエ変換した時間領域信号をx(t)とし
て、
【0040】
【数4】
【0041】を満足するように生成されるとき、前記O
FDM信号には、少なくともk=kp(pは非負整数)
のインデックスのキャリアに振幅及び位相が既知である
X(l,k)=X(l,kp )の基準信号を挿入されているこ
とを特徴とする。
【0042】(13)(5)または(7)の構成におい
て、前記遅延波検出手段が備える積分演算手段には、そ
れぞれ入力信号を1伝送シンボル期間遅延する、互いに
直列接続されるM個の遅延手段と、前記M個の遅延手段
の各出力を1伝送シンボル期間毎に加算して当該手段の
積分演算出力とする加算手段とを備えるFIR(有限長
インパルス応答)フィルタを用いることを特徴とする。
【0043】(14)(5)または(7)の構成におい
て、前記遅延波検出手段におけるM回積分演算を行う積
分演算手段には、当該手段の積分演算出力を入力して1
伝送シンボル期間遅延する遅延手段と、この遅延手段の
出力と入力信号とを加算して当該手段の積分演算出力と
する加算手段とを備えるIIR(無限長インパルス応
答)フィルタを用いることを特徴とする。
【0044】
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図18を用いて本
発明の実施の形態を詳細に説明する。
【0045】(第1の実施の形態)図1は、本発明に係
る第1の実施の形態におけるOFDM復調装置の構成を
示すブロック図である。尚、図1において、入力信号を
以下のように定義する。
【0046】まず、図示しない送信側のOFDM変調装
置では、キャリア・インデックスをk、シンボル・イン
デックスをlとし、n、m、pを非負整数とするとき、
【0047】
【数5】
【0048】を満足するk=kp のインデックスのキャ
リアに、振幅及び位相が既知であるパイロット信号を挿
入したベースバンドOFDM信号(欧州のDVB−T規
格に準じたOFDM信号の場合、n=3、m=4であ
る)を生成する。送信側は、このOFDM変調装置によ
り生成されたベースバンドOFDM信号をデジタル直交
変調し、IF帯またはRF帯に周波数変換してD/A変
換した後、電力増幅して、OFDM送信信号として空間
伝搬路等の伝送路に出力する。
【0049】受信側は、上記伝送路を介して送られてく
るIF帯またはRF帯のOFDM送信信号を受信して直
交検波し、A/D変換及び直交復調を施すことで、デジ
タルベースバンドOFDM信号を得る。このとき、デジ
タルベースバンドOFDM信号として、同相検波(以
下、I軸という)信号と直交検波(以下、Q軸という)
信号とから複素データが生成される。この複素データに
よるデジタルベースバンドOFDM信号(以下、複素信
号という)が図1に示すOFDM復調装置の入力信号と
なる。この入力信号は適応フィルタ部30及び遅延波検
出部31Aに供給される。
【0050】この適応フィルタ部30は、後で説明する
遅延波検出部31Aからの制御信号により通過帯域特性
が制御されるものであり、複素信号を適応的にフィルタ
リングして補正複素信号(Ic +Qc )t を生成する。こ
の補正複素信号(Ic +Qc )t はFFT部32に供給さ
れる。
【0051】ここで、例えば上記伝送路がマルチパス伝
搬路の場合、希望波に遅延波が重畳される。遅延波検出
部31Aは、複素信号に含まれる遅延波成分を検出し、
上記適応フィルタ部30が複素信号から遅延波成分をフ
ィルタリングすることができるように、通過帯域特性を
制御する制御信号を生成して適応フィルタ部30に供給
する。
【0052】一方、FFT部32は、図示しないシンボ
ル同期信号発生部で生成されるシンボル同期信号に従っ
て、補正複素信号(Ic +Qc )t の有効シンボル期間T
u にFFT演算を施すことにより、時間領域の補正複素
信号(Ic +Qc )t を周波数領域の補正複素信号(Ic
+Qc )f に変換する。この周波数領域の補正複素信号
(Ic +Qc )f は波形等化部33Aに供給される。
【0053】この波形等化部33Aは、既知の送信パイ
ロットと受信パイロットとから伝送路応答を推定し、F
FT部32から供給された周波数領域の補正複素信号
(Ic+Qc )f に対して振幅及び位相の補正を行い、等
化複素信号として出力する。
【0054】ここで、上記適応フィルタ部30は、例え
ば図2に示すように構成できる。図2に示す適応フィル
タ部30は、n−1個の1サンプル遅延器d0 ,d1 ,
…d(n-2)、それぞれP0 ,P1 ,…P(n-1)のタップ係
数値が与えられるn個のタップ(複素乗算器)p0 ,p
1 ,…p(n-1)、及び各タップp0 ,p1 ,…p(n-1)の
演算結果を加算して補正複素信号を生成する加算器30
1とからなるFIR(有限長インパルス応答)フィルタ
の構成をなし、制御用の制御端子を通じて外部からのタ
ップ係数制御が可能となっている。
【0055】上記遅延波検出部31Aは、例えば図1中
に示すように構成できる。図1において、遅延波検出部
31Aに入力された複素信号I+Qは、相関部310に
供給される。この相関部310は、相関演算部3100
と基準信号発生部3101とから構成される。
【0056】相関部310では、前記複素信号I+Qと
基準信号発生部3101から出力される基準信号Iref
+Qref が相関演算部3100に供給される。相関演算
部3100は、前記複素信号I+Qと前記基準信号Ire
f +Qref との相関演算を行うもので、その演算結果の
実部IR と虚部QR が相関部310の出力となる。この
演算結果の実部IR は積分演算部311に、虚部QR は
積分演算部312に供給される。
【0057】ここで、上記相関部310は、例えば図3
に示すように構成できる。図3に示す相関部310は、
n−1個の1サンプル遅延器d0 ,d1 ,…d(n-2)、
それぞれP0 ,P1 ,…P(n-1)のタップ係数値が与え
られるn個のタップ(複素乗算器)p0 ,p1 ,…p(n
-1)、及び加算器3103とからなるFIR(有限長イ
ンパルス応答)フィルタの構成をなし、予め基準信号
(タップ係数)を格納したROM3102からタップ係
数値が与えられる。
【0058】このROM3102に格納される基準信号
には、例えば次のような信号が用いられる。つまり、I
FFT演算のポイント数をNとし、送信側の周波数領域
信号をX(l,k)とすると、この信号にIFFT演算を
施した後の時間領域信号x(t)は、
【0059】
【数6】
【0060】である。上記の式から、k=kp のインデ
ックスのキャリアに振幅及び位相が既知のX(l,k)=
X(l,kp )のパイロット信号を挿入し、k≠kp のイ
ンデックスのキャリアにX(l,k)=0を挿入した周波
数領域信号に対し、IFFT演算を施すことで、時間領
域信号xp(t)を求めることができる。この時間領域信
号xp(t)を基準信号として用いることにより、受信時
間領域信号との間の相関値が求まる。尚、上記基準信号
は一例であり、k≠kp のインデックスのキャリアにX
(l,k)≠0を挿入してあってもよいし、また、パイロ
ット信号はk=kpのインデックスのキャリア全てに挿
入されず一部に挿入されていても可能であることは言う
までもない。
【0061】上記積分演算部311、312は、相関部
310の出力から雑音成分の抑圧を行うもので、例え
ば、図4に示すように構成できる。つまり、図4におい
て、積分演算部311、312は、加算器40、及び伝
送シンボル期間Ts 遅延部41からなるIIR(無限長
インパルス応答)フィルタの構成をなす。
【0062】この積分演算部311、312は、上記相
関部310の出力IR 、QR の伝送シンボル期間Ts 周
期単位の積分演算を行う。ここで、積分演算部311、
312の積分回数M(M≧0でM=0のときは積分をし
ないとする)は、図示しない制御部から供給されるクリ
ア信号により制御されるものとする。すなわち、クリア
信号は、上記IIRフィルタが予め決められた積分回数
Mに達した時点で伝送シンボル期間Ts 遅延部41に与
えられ、この遅延部41ではクリア信号に応じて内部の
レジスタをクリアして0とする。このIIRフィルタ構
成によれば、積分回数Mが多いほど上記相関部310の
出力IR 、QR に対する雑音抑圧効果が増大する。
【0063】積分演算部311の演算結果ΣIR は2乗
値演算部313及び位相演算部316の一方の入力端子
に、積分演算部312の演算結果ΣQR は2乗値演算部
314及び位相演算部316の他方の入力端子に供給さ
れる。2乗値演算部313、314においてはそれぞれ
2乗値演算が施され、その演算結果(ΣIR )2 、(ΣQR
)2 は加算器315に供給される。
【0064】加算器315は2乗値演算部313、31
4の出力の加算演算を施すもので、その演算結果(ΣIR
)2 +(ΣQR )2 はピーク検出・保持部317の一方の
入力端子に供給される。
【0065】一方、位相演算部316は、積分演算部3
11、312の出力ΣIR 、ΣQRに対して、例えば、
(ΣQR /ΣIR )のアークタンジェント演算{tan
-1(ΣQR /ΣIR )}を施すことで位相を求めるもの
で、その演算結果はピーク検出・保持部317の他方の
入力端子に供給される。
【0066】このピーク検出・保持部317は、上記加
算器315の演算結果出力(ΣIR ) 2 +(ΣQR )2 に対
して所定の振幅値(大きさ)を基準にピークの有無を検
出し、ピークが検出されたときには、図示しない制御部
から供給される保持信号に基づいて、そのピーク値及び
ピーク位置値に対して保持動作を行うと同時に、その時
の位相演算部316の演算結果に対しても保持動作を行
う。このピーク検出・保持部317は、例えば比較器、
レジスタ及びカウンタを用いることで簡単に実現可能で
ある。以上の保持結果は、フィルタ係数制御部318に
供給される。
【0067】このフィルタ係数制御部318は、ピーク
検出・保持部317からの保持結果に基づいて、上記適
応フィルタ部30のフィルタ係数を制御する制御信号を
生成し、上記適応フィルタ部30の制御用の制御端子に
供給する。
【0068】上記FFT部32は、例えば図21に示し
たFFT部22のように構成できる。このFFT部22
の動作については、上記で詳細に説明済みなのでここで
は省略する。
【0069】上記波形等化部33Aは、例えば図5のよ
うに構成できる。この波形等化部33Aの動作について
図5を用いて説明する。尚、ここでは、送信側が伝送す
る周波数領域信号をX(l,k)、この信号に作用する周
波数領域の伝送路応答及び雑音成分をそれぞれH(l,
k)及びN(l,k)、この信号に対応する受信側での周波
数領域受信信号をY(l,k)とする。このときY(l,k)
=X(l,k)H(l,k)+N(l,k)の関係が成り立つ。
また、送信側で挿入される周波数領域の送信パイロット
信号をX(l,kP )、このパイロット信号に対応する受
信側での受信パイロット信号をY(l,kP )とする。
【0070】図5において、波形等化部33Aに入力さ
れたFFT部32からの信号Y(l,k)は、複素除算演
算部330及び複素除算演算部333に供給される。複
素除算演算部330は、受信パイロット信号Y(l,kP
)を送信パイロット発生部331から発生される既知の
送信パイロット信号X(l,kP )で除算演算を施すこと
により、X(l,kP )に作用する伝送路応答H'(l,kP
)を推定する。このとき、H'(l,kP )=Y(l,kP )
/X(l,kP )=H(l,kP)+N(l,kP )/X(l,kP
)の関係が成り立つ。この推定値H'(l,kP )は、補間
フィルタ部332Aに供給される。
【0071】この補間フィルタ部332Aは、周波数応
答をG(l,k)とするフィルタである。一般的に、G
(l,k)の通過帯域特性はTg /Tu (=ガードインタ
バル期間/有効シンボル期間)に選ばれている。この補
間フィルタ部332Aは、上記推定値H'(l,kP )をG
(l,k)により補間し、送信データ信号X(l,k)(ただ
し、k≠kP )に作用する伝送路応答H'(l,k)を推定
する。このとき、H'(l,k)=H'(l,kP )G(l,k)
={H(l,kP )+N(l,kP )/X(l,kP )}G(l,k)
の関係が成り立つ。この推定値H'(l,k)は複素除算演
算部333に供給される。この複素除算演算部333
は、受信信号Y(l,k)を上記推定値H'(l,k)で除算
演算を施すことでデータ信号X'(l,k)を推定する。こ
のとき、X'(l,k)=Y(l,k)/H'(l,k)の関係が
成り立つ。
【0072】以上のように、波形等化部33Aは、既知
の送信パイロットと受信パイロットから伝送路応答を推
定し、FFT部32から供給された復調データに対して
振幅及び位相の補正を施し、その結果を等化複素信号と
して出力する。
【0073】上記補間フィルタ部332Aは、例えば図
6に示すように構成できる。図6は、n−1個の1サン
プル遅延器d0 ,d1 ,…d(n-2)、それぞれタップ係
数値R0 ,R1 ,…Rn-1が与えられるn個のタップ
(複素乗算器)r0 ,r1 ,…r(n-1)、及び加算器3
320とからなるFIR(有限長インパルス応答)フィ
ルタの構成をなしている。
【0074】次に、本発明に係る第1の実施の形態の具
体的な動作例を説明する。尚、ここでは説明を簡単にす
るため、変調装置と復調装置とのタイミング同期、及び
周波数同期は完全にとれているものとし、熱雑音等の雑
音も無いものとする。また、パイロットのキャリア・イ
ンデックスkp は、上記kp の式においてn=2、m=
1としたときのものを用いている。また、マルチパス伝
搬路として、図7に示すような希望波と遅延波1波のみ
の2波マルチパス伝搬路を考える。
【0075】つまり、図7(a)に示すように希望波を
I+jQとし、希望波に対する遅延波の遅延時間をτ、
遅延波対希望波の振幅比をA、希望波と遅延波の受信点
における位相差をθとすると、図7(b)に示すよう
に、遅延波はAIτ,θ+jAQτ,θとなる。よって、
受信波として本発明の復調装置に入力される複素信号
は、図7(c)に示すように、希望波に遅延波が重畳さ
れた形(I+AIτ,θ)+j(Q+AQτ,θ)となる。
【0076】本発明における動作の大枠は、遅延波検出
部31Aにおいて希望波に対する遅延波の遅延時間τの
推定値τ' 、遅延波対希望波の振幅比Aの推定値A' 、
希望波と遅延波の受信点における位相差θの推定値θ'
を求め、これらの推定値τ',A' ,θ' に基づいて適
応フィルタ部30の通過帯域特性を制御することで、受
信波から遅延波を除去しようとするものである。
【0077】以下に、上記複素信号(I+AIτ,θ)+
j(Q+AQτ,θ)が本発明の復調装置に入力されたと
きの具体的な動作例を図6を用いて説明する。ここでは
簡単のため、上記積分演算部311、312において
は、積分回数Mを0として、積分演算を施さないものと
する。
【0078】まず、図8(a)に示すような上記複素信
号(I+AIτ,θ)+j(Q+AQτ )が上記遅延波検
出部31Aに供給されたとき、相関部310において基
準信号発生部3101の出力との相関演算が行われる。
その結果の実部・虚部それぞれに対して、2乗値演算部
313、314において2乗値演算が行なわれる。その
結果を加算器315で加算演算することで、図8(b)
に示すような相関2乗信号が得られる。
【0079】ピーク検出・保持部317は、上記加算器
315の出力信号からピークを検出する。つまり、本例
の場合、希望波の伝送シンボルの間(希望波と基準信号
との相関値に対応する)とそこから期間τの位置(遅延
波と基準信号との相関値に対応する)にピークがあるが
(このピーク位置は回路の構成方法によって変わる場合
があるので注意する必要がある)、ピーク検出・保持部
317では、これらのピークを見つけると、伝送シンボ
ルの間の位置にあるピークの大きさBと、期間τの位置
にあるピーク位置の値αと、ピークの大きさCを検出す
る。同時に、期間τの位置にあるピークの位相演算部3
16からの演算結果θ' を保持する。
【0080】このようにしてピーク検出・保持部317
にて保持された値B、C、θ' 及びα値は、フィルタ係
数制御部318に供給される。ここで、上記遅延波対希
望波の振幅比Aの推定値A' がA'=√(C/B)となる
ことから、遅延波の大きさを推定することができる。ま
た、α値から、そのときの希望波に対する遅延波の遅延
時間τの推定値τ' を求めることができる。よって、フ
ィルタ係数制御部318において、上記推定値A' 、
τ' 、θ' から遅延波を推定し、この推定結果に基づい
て制御信号を発生して、この制御信号を適応フィルタ部
30に供給することで、適応フィルタ部30にてフィル
タリングにより遅延波成分を取り除くことができる。
【0081】以上のことから、第1の実施の形態によれ
ば、マルチパス伝搬路の環境下において、希望波に対す
る遅延波の遅延時間τがガードインタバル期間Tg を超
えた場合においても、受信波から遅延波を除去すること
ができ、ISIの影響を緩和することができる。
【0082】尚、上記の説明においては、雑音が無いと
きを考えたが、雑音がある場合は、積分演算部311、
312において十分な積分演算を施すことによって雑音
成分を除去することができ、これによってピークの誤検
出がなくなるため、遅延波検出精度を向上させることが
できる。
【0083】また、上記説明において、実際の回路製作
時に生じる回路遅延量等は考慮していないので、設計の
際は十分注意を要する。
【0084】また、以上の説明においては、簡単のため
にマルチパス伝搬路として、希望波と遅延波1波のみの
2波マルチパス伝搬路を考えたが、複数波マルチパス伝
搬路やマルチパス・フェージング伝搬路においても同じ
ように動作可能である。
【0085】また、上記説明におけるパイロット信号の
挿入位置は一例であり、kr ≠kpなるキャリア・イン
デックスk=kr にパイロット信号が挿入してあって
も、同等の効果を得ることができる。例えば、上記x
(t)の式において、k=kr のインデックスのキャリア
に振幅及び位相が既知のX(l,k)=X(l,kr )のパイ
ロット信号を挿入した周波数領域信号に対し、IFFT
演算を施すことで、時間領域信号xr(t)を求めること
ができる。そこで、この時間領域信号xr(t)を先に述
べたxp(t)の代わりに基準信号として用いることで、
受信時間領域信号との間の相関値を求めることができ、
xp(t)の場合と同等の効果が得られる。
【0086】また、上記説明においては、上記適応フィ
ルタ部30の例としてFIRフィルタによる構成を示し
たが、IIRフィルタによる構成、またはFIRフィル
タとIIRフィルタとの組み合わせによる構成を用いて
も同様な動作が可能であることは言うまでもない。
【0087】さらに、本実施の形態では、遅延波検出部
31Aと適応フィルタ部30とから構成される部分でガ
ードインタバル期間Tg 内外の遅延波の補正をするもの
としたが、遅延時間τがガードインタバル期間Tg を超
える(τ>Tg )遅延波を遅延波検出部31Aと適応フ
ィルタ部30とから構成される部分により補正し、遅延
時間τがガードインタバル期間Tg 以内(τ≦Tg )の
遅延波を波形等化部33Aにより補正するようにして
も、同等の効果を得ることができる。
【0088】(第2の実施の形態)図9は、本発明に係
る第2の実施の形態におけるOFDM復調装置の構成を
示すブロック図である。尚、図9において、図1と同一
部分には同一符号を付して示す。
【0089】まず、図9に示す構成を図1に示す構成と
比較して明らかなように、第1の実施の形態のOFDM
復調装置がデジタルベースバンドOFDM信号を直接遅
延検出部31Aに入力していたのに対し、この実施の形
態のOFDM復調装置では、適応フィルタ部30の出力
を遅延波検出部31Aに入力するようにしている。つま
り、適応フィルタ部30の出力が遅延波検出部31Aに
入力される構成となり、適応フィルタ部30と遅延波検
出部31Aとでフィードバックループをなす構成となっ
ている。適応フィルタ部30と遅延波検出部31Aそれ
ぞれの個別の動作、並びにその他のブロックの動作は第
1の実施の形態と同じである。このため、図9におい
て、図1と同一部分についてはその説明を省略し、以下
に詳細な動作例のみを説明する。
【0090】上記で説明した図7(c)の複素信号(I
+AIτ,θ)+j(Q+AQτ,θ)が本発明の復調装置
に入力されたときの具体的な動作例を図8を用いて説明
する。ここでは簡単のため、変調装置と復調装置とのタ
イミング同期、及び周波数同期は完全にとれているもの
とし、熱雑音等の雑音も無いものとする。また、パイロ
ットのキャリア・インデックスkp は、上記kp の式に
おいてn=2、m=1としたときのものを用いている。
また、上記積分演算部311、312は、積分回数Mを
0として、積分演算を施さないものとする。
【0091】まず、図8(a)に示すような上記複素信
号(I+AIτ,θ)+j(Q+AQτ )が上記適応フィ
ルタ部30に供給されたとき、初期設定動作が行われ
る。つまり、適応フィルタ部30のタップ係数は初期設
定値として複素値P0 =1+j0、Pk =0+j0(k
≠0)となるよう上記フィルタ係数制御部318から与
えられる。このとき、遅延波検出部31Aには上記複素
信号(I+AIτ,θ)+j(Q+AQτ,θ)そのものが入
力されることになる。
【0092】この初期設定状態において、相関部310
では基準信号発生部3101の出力との相関演算が行わ
れ、その結果の実部・虚部は、それぞれ2乗値演算部3
13、314において2乗値演算が行なわれ、各2乗値
演算結果は加算器315で加算演算される。この加算演
算結果は図8(b)に示すような信号となる。
【0093】ピーク検出・保持部317は、上記加算器
315の出力信号からピークを検出する。つまり、本例
の場合、希望波の伝送シンボルの間(希望波と基準信号
との相関値に対応する)とそこから期間τの位置(遅延
波と基準信号との相関値に対応する)にピークがあるが
(このピーク位置は回路の構成方法によって変わる場合
があるので注意する必要がある)、ピーク検出・保持部
317では、これらのピークを見つけると、伝送シンボ
ルの間の位置にあるピークの大きさBと、期間τの位置
にあるピーク位置の値αと、ピークの大きさCを検出す
る。同時に、期間τの位置にあるピークの位相演算部3
16からの演算結果θ' を保持する。
【0094】このようにしてピーク検出・保持部317
にて保持された値B、C、θ' 及びα値は、フィルタ係
数制御部318に供給される。ここで、上記遅延波対希
望波の振幅比Aの推定値A' がA'=√(C/B)となる
ことから、遅延波の大きさを推定することができる。ま
た、α値から、そのときの希望波に対する遅延波の遅延
時間τの推定値τ' を求めることができる。よって、フ
ィルタ係数制御部318において、上記推定値A' 、
τ' 、θ' から遅延波を推定し、この推定結果に基づい
て制御信号を発生して、この制御信号を適応フィルタ部
30に供給することで、適応フィルタ部30にてフィル
タリングにより遅延波成分を取り除くことができる。
【0095】以上のことから、第2の実施の形態によれ
ば、第1の実施の形態と同様に、マルチパス伝搬路の環
境下において、希望波に対する遅延波の遅延時間τがガ
ードインタバル期間Tg を超えた場合においても、受信
波から遅延波を除去することができ、ISIの影響を緩
和することができる。しかも、第1の実施の形態におけ
る動作を閉ループ系で繰り返し行なうようにしているの
で、適応フィルタ部30における遅延波除去の精度を向
上させることができる。
【0096】尚、上記推定値A' 、τ' 、θ' から適応
フィルタ部30のタップ係数を求めるアルゴリズムに
は、従来のシングルキャリア変調方式における等化方法
等で適用されているLMS(Least Mean Square)アル
ゴリズム、RLS(Recursive Least Square)アルゴリ
ズムなど、周知の技術を適用することが可能である。
【0097】また、上記の説明においては、雑音が無い
ときを考えたが、雑音がある場合は、積分演算部31
1、312において積分演算を数回施すことによって雑
音成分を除去することができ、これによってピークの誤
検出がなくなるため、遅延波検出精度が向上させること
ができる。
【0098】また、上記説明において、実際の回路製作
時に生じる回路遅延量等は考慮していないので、設計の
際は十分注意を要する。
【0099】また、以上の説明においては、簡単のため
にマルチパス伝搬路として、希望波と遅延波1波のみの
2波マルチパス伝搬路を考えたが、複数波マルチパス伝
搬路やマルチパスフェージング伝搬路においても同じよ
うに動作可能である。
【0100】さらに、本実施の形態では、遅延波検出部
31Aと適応フィルタ部30とから構成される部分でガ
ードインタバル期間Tg内外の遅延波の補正をするもの
としたが、遅延時間τがガードインタバル期間Tg を超
える(τ>Tg )遅延波を遅延波検出部31Aと適応フ
ィルタ部30とから構成される部分により補正し、遅延
時間τがガードインタバル期間Tg 以内(τ≦Tg )の
遅延波を波形等化部33Aにより補正するするようにし
ても、同様の効果を得ることができる。
【0101】(第3の実施の形態)図10は、本発明に
係る第3の実施の形態におけるOFDM復調装置の構成
を示すブロック図である。尚、図10において、図1と
同一部分には同一符号を付して示す。
【0102】図10に示すOFDM復調装置では、波形
等化部33B及び、遅延波検出部31Bの最大遅延時間
検出部319、フィルタ係数制御部3110により構成
される部分以外が、図1に示した第1の実施の形態のO
FDM復調装置の構成と同じである。また、それらの動
作も同じであるので、ここではその説明を省略し、上記
最大遅延時間検出部319、フィルタ係数制御部311
0、波形等化部33Bにより構成される部分のみを説明
する。
【0103】図10において、ピーク検出・保持部31
7の保持結果は最大遅延時間検出部319に供給され
る。この最大遅延時間検出部319は、例えば比較器、
レジスタ及びカウンタを使用することで簡単に実現可能
であるが、ガードインタバル期間Tg 内における遅延波
の最大遅延時間τmax を検出し、その結果をフィルタ係
数制御部3110に供給する。このフィルタ係数制御部
3110は、最大遅延時間検出部319の出力結果の最
大遅延時間τmax に基づいて、後で説明する波形等化部
33Bの可変補間フィルタのフィルタ係数を制御する制
御信号を生成し、上記波形等化部33Bの制御用の制御
端子に供給する。
【0104】上記波形等化部33Bは、例えば、図11
に示すように構成できる。図11の構成は、図5に示し
た波形等化部33Aの構成と、可変補間フィルタ部33
2B以外の構成は同じであり、動作も同じであるので、
ここでは同一部分に同一符号を付してその説明を省略
し、可変補間フィルタ部332Bのみについて説明す
る。
【0105】上記可変補間フィルタ部332Bは、例え
ば図12に示すように、n−1個の1サンプル遅延器d
0 ,d1 ,…d(n-2)、それぞれタップ係数値P0 ,P1
,…Pn-1 が与えられるn個のタップ(複素乗算器)
p0 ,p1 ,…p(n-1)、及び加算器3320とからな
るFIR(有限長インパルス応答)フィルタの構成をな
し、制御用の制御端子を通じて外部からのタップ係数制
御が可能となっている。
【0106】すなわち、マルチパス伝搬路において、希
望波に対する遅延波の遅延時間τがガードインタバル期
間Tg 以内(τ≦Tg )のとき、DVB−Tシステムに
おけるOFDM復調装置では、波形等化部において、伝
送路応答H'(l,k)={H(l,kP )+N(l,kP )/X
(l,kP )}G(l,k)を推定することにより遅延波によ
る影響をほぼ完全に補正することが可能である。
【0107】しかしながら、最大遅延時間τmax がガー
ドインタバル期間Tg より小さい(τmax <Tg )とき
であっても、特に低C/N時には、上記伝送路応答の推
定値における雑音成分の影響{N(l,kP )/X(l,kP
)}G(l,k)が大きくなり、推定精度の劣化が生じる。
その結果、波形等化後の等化複素信号に劣化が生じるこ
とがある。
【0108】すなわち、前述のように、波形等化部にお
ける補間フィルタ部の周波数応答G(l,k)の通過帯域
特性は、ガードインタバル期間Tg に等しい遅延時間の
遅延波に対応するために、Tg /Tu に選ばれている。
このため、上記のように低C/N時に最大遅延時間τma
x がガードインタバル期間Tg より小さい(τmax <T
g )と、補間フィルタ部による雑音成分の除去が十分に
行われない。
【0109】そこで、最大遅延時間τmax を検出し、波
形等化部33Bにおける補間フィルタの通過帯域特性を
τmax /Tu に制御する。これにより、最大遅延時間τ
maxがガードインタバル期間Tg より小さい(τmax <
Tg )ときにおいて、より最適な等化が可能となる。
【0110】本実施形態においては、上記のように最大
遅延時間検出部319によりガードインタバル期間Tg
内における遅延波の最大遅延時間τmax を検出し、τma
x <Tg の場合に、フィルタ係数制御部3110におい
て可変補間フィルタ部332Bの通過帯域特性がτmax
/Tu またはTg /Tu より小さくなる(但し(τmax
/Tu )<(Tg /Tu ))ようにフィルタ係数を制御
する制御信号を生成するようにしている。
【0111】以上のことから、第3の実施の形態によれ
ば、マルチパス伝搬路の環境下において、特に低C/N
時に、遅延波の最大遅延時間τmax がガードインタバル
期間Tg より小さい(τmax <Tg )ときでも、より最
適な波形等化を行うことが可能となる。
【0112】尚、上記説明において、実際の回路製作時
に生じる回路遅延量等は考慮していないので、設計の際
は十分注意を要する。
【0113】また、上記説明においては、上記可変補間
フィルタ部332Bの例としてFIRフィルタによる構
成を示したが、IIRフィルタによる構成、またはFI
RフィルタとIIRフィルタとの組み合わせによる構成
を用いても同様な動作が可能なことは言うまでもない。
【0114】また、本実施形態のように、遅延時間τが
ガードインタバル期間Tg を超える(τ>Tg )遅延波
を遅延波検出部31Bと適応フィルタ部30とから構成
される部分により補正し、遅延時間τがガードインタバ
ル期間Tg 以内(τ≦Tg )の遅延波を遅延波検出部3
1Bと適応フィルタ部30と波形等化部33Bとから構
成される部分により補正する動作も可能であるが、遅延
時間τがガードインタバル期間Tg を超える(τ>Tg
)遅延波を遅延波検出部31Bと適応フィルタ部30
とから構成される部分により補正し、遅延時間τがガー
ドインタバル期間Tg 以内(τ≦Tg )の遅延波を遅延
波検出部31Bと波形等化部33Bとから構成される部
分により補正する動作も可能であることは言うまでもな
い。
【0115】(第4の実施の形態)図13は、本発明に
係る第4の実施の形態におけるOFDM復調装置の構成
を示すブロック図である。尚、図13において、図9と
同一部分には同一符号を付して示す。
【0116】図13に示すOFDM復調装置では、波形
等化部33B及び、遅延波検出部31Bの最大遅延時間
検出部319、フィルタ係数制御部3110により構成
される部分以外は、図9に示した第2の実施の形態のO
FDM復調装置の構成と同じである。また、それらの動
作も同じであるので、ここではその説明を省略し、上記
最大遅延時間検出部319、フィルタ係数制御部311
0、波形等化部33Bにより構成される部分のみを説明
する。
【0117】図13において、ピーク検出・保持部31
7の保持結果は最大遅延時間検出部319に供給され
る。この最大遅延時間検出部319は、ガードインタバ
ル期間Tg 内における遅延波の最大遅延時間τmax を検
出し、その結果をフィルタ係数制御部3110に供給す
る。このフィルタ係数制御部3110は、最大遅延時間
検出部319の出力の最大遅延時間τmax に基づいて後
で説明する波形等化部33Bの可変補間フィルタのフィ
ルタ係数を制御する制御信号を生成し、上記波形等化部
33Bの制御用の制御端子に供給する。
【0118】上記波形等化部33Bは、例えば図11に
示すように構成できる。図11の構成は、図6に示した
波形等化部33Aの構成と、可変補間フィルタ部332
B以外の構成は同じであり、動作も同じであるので、同
一部分に同一符号を付してその説明を省略し、可変補間
フィルタ部332Bのみについて説明する。
【0119】上記可変補間フィルタ部332Bは、例え
ば図12に示すように、n−1個の1サンプル遅延器が
d0 ,d1 ,…d(n-2)、それぞれタップ係数値P0 ,
P1,…Pn-1が与えられるn個のタップ(複素乗算器)
p0 ,p1 ,…p(n-1)、及び加算器3320とからな
るFIR(有限長インパルス応答)フィルタの構成をな
し、制御用の制御端子を通じて外部からのタップ係数制
御が可能となっている。
【0120】すなわち、マルチパス伝搬路において、希
望波に対する遅延波の遅延時間τがガードインタバル期
間Tg 以内(τ≦Tg )のとき、DVB−Tシステムに
おけるOFDM復調装置では、波形等化部において、伝
送路応答H'(l,k)={H(l,kP)+N(l,kP)/X
(l,kP)}G(l,k)を推定することにより、遅延波に
よる影響をほぼ完全に補正することが可能である。
【0121】しかしながら、特に、低C/N時、最大遅
延時間τmax がガードインタバル期間Tg より小さい
(τmax <Tg )ときには、上記伝送路応答の推定値に
おける雑音成分の影響{N(l,kP )/X(l,kP )}G
(l,k)が大きくなり、推定精度の劣化が生じる。その
結果、波形等化後の等化複素信号に劣化が生じることが
ある。
【0122】すなわち、前述のように、波形等化部にお
ける補間フィルタ部の周波数応答G(l,k)の通過帯域
特性は、ガードインタバル期間Tg に等しい遅延時間の
遅延波に対応するために、Tg /Tu に選ばれている。
このため、上記のように低C/N時に最大遅延時間τma
x がガードインタバル期間Tg より小さい(τmax <T
g )と、補間フィルタ部による雑音成分の除去が十分に
行われない。
【0123】そこで、最大遅延時間τmax を検出し、波
形等化部33Bにおける補間フィルタの通過帯域特性を
τmax /Tu に制御する。これにより、最大遅延時間τ
maxがガードインタバル期間Tg より小さい(τmax <
Tg )ときにおいて、より最適な等化が可能となる。
【0124】本実施形態においては、上記のように最大
遅延時間検出部319によりガードインタバル期間Tg
内における遅延波の最大遅延時間τmax を検出し、τma
x <Tg の場合に、フィルタ係数制御部3110におい
て可変補間フィルタ部332Bの通過帯域特性がτmax
/Tu またはTg /Tu より小さくなる(但し(τmax
/Tu )<(Tg /Tu ))ようにフィルタ係数を制御
する制御信号を生成するようにしている。
【0125】以上のことから、第4の実施の形態によれ
ば、マルチパス伝搬路の環境下において、特に低C/N
時に、遅延波の最大遅延時間τmax がガードインタバル
期間Tg より小さい(τmax <Tg )ときでも、より最
適な波形等化を行うことが可能となる。
【0126】尚、上記説明において、実際の回路製作時
に生じる回路遅延量等は考慮していないので、設計の際
は十分注意を要する。
【0127】また、上記説明においては、上記可変補間
フィルタ部332Bの例としてFIRフィルタによる構
成を示したが、IIRフィルタによる構成、またはFI
RフィルタとIIRフィルタとの組み合わせによる構成
を用いても同様な動作が可能なことは言うまでもない。
【0128】また、本実施形態のように、遅延時間τが
ガードインタバル期間Tg を超える(τ>Tg )遅延波
を遅延波検出部31Bと適応フィルタ部30とから構成
される部分により補正し、遅延時間τがガードインタバ
ル期間Tg 以内(τ≦Tg )の遅延波を遅延波検出部3
1Bと適応フィルタ部30と波形等化部33Bとから構
成される部分により補正する動作も可能であるが、遅延
時間τがガードインタバル期間Tg を超える(τ>Tg
)遅延波を遅延波検出部31Bと適応フィルタ部30
とから構成される部分により補正し、遅延時間τがガー
ドインタバル期間Tg 以内(τ≦Tg )の遅延波を遅延
波検出部31Bと波形等化部33Bとから構成される部
分により補正する動作も可能であることは言うまでもな
い。
【0129】(第5の実施の形態)図14は、本発明に
係る第5の実施の形態におけるOFDM復調装置の構成
を示すブロック図である。
【0130】この実施の形態の全体構成は、図1に示し
た第1の実施の形態のOFDM復調装置の構成におい
て、2乗値演算部311、312の代わりに絶対値演算
部3121、3122が接続された構成になっている。
その他の構成は、第1の実施の形態と同じであるため、
同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。ま
た、第1の実施の形態のOFDM復調装置の加算器31
5の出力が|ΣIR |+|ΣQR |となること以外は、
同じ原理に基づいて動作し、同様に作用するので、その
説明も省略する。
【0131】(第6の実施の形態)図15は、本発明に
係る第6の実施の形態におけるOFDM復調装置の構成
を示すブロック図である。
【0132】この実施の形態の全体構成は、図9に示し
た第2の実施の形態のOFDM復調装置の構成におい
て、2乗値演算部311、312の代わりに絶対値演算
部3121、3122が接続された構成になっている。
その他の構成は、第2の実施の形態と同じであるため、
同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。ま
た、第2の実施の形態のOFDM復調装置の加算器31
5の出力が|ΣIR |+|ΣQR |となること以外は、
同じ原理に基づいて動作し、同様に作用するので、その
説明も省略する。
【0133】(第7の実施の形態)図16は、本発明に
係る第7の実施の形態におけるOFDM復調装置の構成
を示すブロック図である。
【0134】この実施の形態の全体構成は、図10に示
した第3の実施の形態のOFDM復調装置の構成におい
て、2乗値演算部311、312の代わりに絶対値演算
部3121、3122が接続された構成になっている。
その他の構成は、第3の実施の形態と同じであるため、
同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。ま
た、第3の実施の形態のOFDM復調装置の加算器31
5の出力が|ΣIR |+|ΣQR |となること以外は、
同じ原理に基づいて動作し、同様に作用するので、その
説明も省略する。
【0135】(第8の実施の形態)図17は、本発明に
係る第8の実施の形態におけるOFDM復調装置の構成
を示すブロック図である。
【0136】この実施の形態の全体構成は、図13に示
した第4の実施の形態のOFDM復調装置の構成におい
て、2乗値演算部311、312の代わりに絶対値演算
部3121、3122が接続された構成になっている。
その他の構成は、第4の実施の形態と同じであるため、
同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。ま
た、第4の実施の形態のOFDM復調装置の加算器31
5の出力が|ΣIR |+|ΣQR |となること以外は、
同じ原理に基づいて動作し、同様に作用するので、その
説明も省略する。
【0137】以上、本発明に係る第1から第8の実施の
形態について説明したが、上記の実施の形態における積
分演算部311、312は、例えば、図18に示すよう
にも構成できる。図18は、遅延時間が伝送シンボル期
間Ts に等しいM個の遅延器T1 ,T2 ,…T(M)、及
び加算器3116とからなるFIR(有限長インパルス
応答)フィルタの構成をなしている。この積分演算部3
11、312は、積分回数Mに応じて伝送シンボル期間
Ts の遅延器の個数が決まり、積分開始からMTs 期間
後には常にM回積分の結果が得られるので、遅延波検出
部31A及び、遅延波検出部31Bの高速化が可能とな
る。
【0138】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、マルチパ
ス伝搬路の環境下において、希望波に対する遅延波の遅
延時間τがガードインタバル期間Tg を超えた場合にお
いてもISIの影響を取り除き、波形等化部で得られる
等化複素信号の著しい劣化を緩和することのできるOF
DM復調装置を提供することができる。
【0139】また、本発明によれば、マルチパス伝搬路
の環境下において、遅延波の最大遅延時間τmax がガー
ドインタバル期間Tg より小さい(τmax <Tg )とき
であっても、低C/N時に発生する伝送路応答推定精度
の劣化を抑制し、最適な波形等化を行うことのできるO
FDM復調装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施の形態におけるOFD
M復調装置の構成を示すブロック図。
【図2】図1に示すOFDM復調装置の適応フィルタ部
の一例を示すブロック図。
【図3】図1に示すOFDM復調装置の相関部の一例を
示すブロック図。
【図4】図1に示すOFDM復調装置の積分演算部の一
例を示すブロック図。
【図5】図1に示すOFDM復調装置の波形等化部の一
例を示すブロック図。
【図6】図5に示す波形等化部の補間フィルタ部の一例
を示すブロック図。
【図7】図1に示すOFDM復調装置に入力される信号
の一例を示す図。
【図8】図1に示すOFDM復調装置の動作例を示す
図。
【図9】本発明に係る第2の実施の形態におけるOFD
M復調装置の構成を示すブロック図。
【図10】本発明に係る第3の実施の形態におけるOF
DM復調装置の構成を示すブロック図。
【図11】図10、図13に示すOFDM復調装置の波
形等化部の一例を示すブロック図。
【図12】図11に示す波形等化部の補間フィルタ部の
一例を示すブロック図。
【図13】本発明に係る第4の実施の形態におけるOF
DM復調装置の構成を示すブロック図。
【図14】本発明に係る第5の実施の形態におけるOF
DM復調装置の構成を示すブロック図。
【図15】本発明に係る第6の実施の形態におけるOF
DM復調装置の構成を示すブロック図。
【図16】本発明に係る第7の実施の形態におけるOF
DM復調装置の構成を示すブロック図。
【図17】本発明に係る第8の実施の形態におけるOF
DM復調装置の構成を示すブロック図。
【図18】図1、9、10、13、14、15、16及
び17に示すOFDM復調装置の積分演算部の一例を示
すブロック図。
【図19】従来のOFDM変調装置の構成を示すブロッ
ク図。
【図20】OFDM信号のフォーマットを表す図。
【図21】従来のOFDM復調装置の構成を示すブロッ
ク図。
【符号の説明】
d0 〜d(n-2)…1サンプル遅延器 p0 〜p(n-1)…複素乗算器 r0 〜r(n-1)…複素乗算器 T0 〜T(M) …1伝送シンボル期間遅延器 10…IFFT部 11…IFFT演算部 12…ガード期間付加部 13…直交変調部 14…デジタル局部発振器 20…直交復調部 21…デジタル局部発振器 22…FFT部 23…ガード期間除去部 24…FFT演算部 25…波形等化部 30…適応フィルタ部 301…加算器 31A、31B…遅延波検出部 310…相関部 3100…相関演算部 3101…基準信号発生部 3102…ROM 3103…加算器 311、312…積分演算部 313、314…2乗値演算部 315…加算器 316…位相演算部 317…ピーク検出・保持部 318…フィルタ係数制御部 319…最大遅延時間検出部 3110…フィルタ係数制御部 3116…加算器 3121、3122…絶対値演算部 32…FFT部 33A、33B…波形等化部 330…複素除算演算部 331…送信パイロット発生部 332A、332B…補間フィルタ部 3320…加算器 333…複素除算演算部 40…加算器 41…伝送シンボル期間Ts 遅延部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成12年1月31日(2000.1.3
1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【数1】 を満足するk=kp のインデックスのキャリアに挿入さ
れていることを特徴とする請求項1、2、3のいずれか
に記載のOFDM復調装置。
【数2】 を満足するように生成されるとき、前記OFDM信号に
は、少なくともk=kp(pは非負整数)のインデック
スのキャリアに振幅及び位相が既知であるX(l,k)=
X(l,kp )の基準信号を挿入されていることを特徴と
する請求項1、2、3のいずれかに記載のOFDM復調
装置。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】(1)少なくとも予め送信側で周波数領域
に振幅、位相及び挿入位置が既知である送信基準信号が
送信データ間に挿入されて伝送され、受信検波されたO
FDM(直交周波数分割多重)信号を入力し、外部から
のフィルタ係数制御信号によって可変制御される通過帯
域特性により前記OFDM信号をフィルタリングする適
応フィルタ手段と、前記受信検波されたOFDM信号を
入力し、少なくとも前記OFDM信号と前記送信側で挿
入された送信基準信号に準する条件で発生される基準信
号との相関演算を施し、この相関演算結果から前記OF
DM信号に重畳されている遅延波を検出する遅延波検出
手段と、この遅延波検出手段で検出された遅延波を除去
するための第1のフィルタ係数制御信号を生成して前記
適応フィルタ手段に出力する適応フィルタ制御手段とを
具備することを特徴とする。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】(2)少なくとも予め送信側で周波数領域
に振幅、位相及び挿入位置が既知である送信基準信号が
送信データ間に挿入されて伝送され、受信検波されたO
FDM(直交周波数分割多重)信号を入力し、外部から
のフィルタ係数制御信号によって可変制御される通過帯
域特性により前記OFDM信号をフィルタリングする適
応フィルタ手段と、この適応フィルタ手段から出力され
るOFDM信号を入力し、少なくとも前記OFDM信号
と前記送信側で挿入された送信基準信号に準ずる条件で
発生される基準信号との相関演算を施し、この相関演算
結果から前記OFDM信号に重畳されている遅延波を検
する遅延波検出手段と、この遅延波検出手段で検出さ
れた遅延波を除去するための第1のフィルタ係数制御信
号を生成して前記適応フィルタ手段に出力する適応フィ
ルタ制御手段とを具備することを特徴とする。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0025
【補正方法】削除
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0026
【補正方法】削除
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0027
【補正方法】変更
【補正内容】
【0027】さらに、上記課題を解決し第1及び第2の
目的を同時に達成するために、本発明に係るOFDM復
調装置は、(3)のような特徴的構成を有する。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0028
【補正方法】変更
【補正内容】
【0028】()少なくとも予め送信側で周波数領域
に振幅、位相及び挿入位置が既知である送信基準信号が
送信データ間に挿入され、ガードインタバル期間に有効
シンボル期間の一部が複写されて伝送され、受信検波さ
れたOFDM(直交周波数分割多重)信号を入力し、外
部からのフィルタ係数制御信号によって可変制御される
通過帯域特性により前記OFDM信号をフィルタリング
する適応フィルタ手段と、この適応フィルタ手段から出
力されるOFDM信号を入力し、このOFDM信号から
受信基準信号と受信データを復調する復調手段と、この
復調手段で復調された受信基準信号から当該送信基準信
号に作用する伝送路応答を推定する推定手段及び、外部
から与えられるフィルタ係数制御信号によって可変制御
される通過帯域特性により前記推定手段の出力を補間す
る可変補間フィルタ手段とを備え、この可変補間フィル
タ手段の出力に基づいて前記復調手段の出力である受信
データの補正を行う波形等化手段と、前記受信検波され
たOFDM信号または前記適応フィルタ手段から出力さ
れるOFDM信号を入力し、少なくとも前記OFDM信
号と前記送信側で挿入された送信基準信号に準ずる条件
で発生される基準信号との相関演算を施し、この相関演
算結果から前記OFDM信号に重畳されている遅延波を
検出する遅延波検出手段と、この遅延波検出手段で検出
された遅延波を除去するための第1のフィルタ係数制御
信号を生成して前記適応フィルタ手段に出力する適応フ
ィルタ制御手段と、前記遅延波検出手段の検出結果から
前記OFDM信号に重畳されているガードインタバル期
間以内の遅延波の最大遅延時間を検出する最大遅延時間
検出手段と、この最大遅延時間検出手段の検出結果に基
づいて波形等化を行うための第2のフィルタ係数制御信
号を生成して前記可変補間フィルタ手段に出力する可変
補間フィルタ制御手段とを具備することを特徴とする。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0029
【補正方法】変更
【補正内容】
【0029】上記(1)〜()の構成において、さら
以下のような特徴的構成を有する。
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0030
【補正方法】変更
【補正内容】
【0030】(4)(1)〜(3)のいずれかの構成に
おいて、前記遅延波検出手段は、少なくとも前記OFD
M信号と前記送信側で挿入された送信基準信号に準ずる
条件で発生される基準信号との複素相関演算を施す相関
演算手段と、この相関演算手段で得られる複素相関演算
結果に対して1伝送シンボル期間単位のM(M≧0)回
の積分演算を施す積分演算手段を備え、この積分演算手
段の出力から前記OFDM信号に重畳されている遅延波
検出することを特徴とする。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0031
【補正方法】変更
【補正内容】
【0031】(5)(1)〜(3)のいずれかの構成に
おいて、前記遅延波検出手段は、少なくとも前記OFD
M信号と前記送信側で挿入された送信基準信号に準ずる
条件で発生される基準信号との複素相関演算を施す相関
演算手段と、この相関演算手段で得られる複素相関演算
結果の実部出力及び虚部出力のそれぞれに対して2乗値
演算または絶対値演算を施す一対の2乗値演算手段また
は絶対値演算手段と、この一対の2乗値演算手段または
絶対値演算手段それぞれの出力の加算演算を施す加算演
算手段と、前記相関演算手段の複素相関演算結果の位相
を求める位相演算手段とを備え、前記加算演算手段及び
位相演算手段の各出力から前記OFDM信号に重畳され
ている遅延波を検出することを特徴とする。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0032
【補正方法】変更
【補正内容】
【0032】(6)(1)〜(3)のいずれかの構成に
おいて、前記遅延波検出手段は、少なくとも前記OFD
M信号と前記送信側で挿入された送信基準信号に準ずる
条件で発生される基準信号との複素相関演算を施す相関
演算手段と、この相関演算手段で得られる複素相関演算
結果の実部出力及び虚部出力のそれぞれに対して1伝送
シンボル期間単位のM(M≧0)回の積分演算を施す一
対の積分演算手段と、この一対の積分演算手段の出力そ
れぞれに2乗値演算または絶対値演算を施す一対の2乗
値演算手段または絶対値演算手段と、この一対の2乗値
演算手段または絶対値演算手段それぞれの出力の加算演
算を施す加算演算手段と、前記相関演算手段の複素演算
結果出力の位相を求める位相演算手段とを備え、前記加
算演算手段及び位相演算手段の各出力から前記OFDM
信号に重畳されている遅延波を検出することを特徴とす
る。
【手続補正12】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0033
【補正方法】変更
【補正内容】
【0033】(7)(2)または(3)の構成におい
て、前記遅延波検出手段は、LMS(Least Mean Squar
e)アルゴリズムまたはRLS(Recursive Least Squar
e)アルゴリズムを適用して、前記OFDM信号に重畳
されている遅延波を検出することを特徴とする。
【手続補正13】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0034
【補正方法】変更
【補正内容】
【0034】(8)(3)の構成において、前記可変補
間フィルタ制御手段は、前記最大遅延時間検出手段で検
出された遅延波の最大遅延時間に基づいて、前記可変補
間フィルタ手段の通過帯域特性を(最大遅延時間/有効
シンボル期間)とする第2のフィルタ係数制御信号を生
成することを特徴とする。
【手続補正14】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0035
【補正方法】変更
【補正内容】
【0035】(9)(3)の構成において、前記可変補
間フィルタ制御手段は、前記最大遅延時間検出手段で検
出された遅延波の最大遅延時間がガードインタバル期間
より小さいときに、前記可変補間フィルタ手段の通過帯
域特性を(ガードインタバル期間/有効シンボル期間)
以下とする第2のフィルタ係数制御信号を生成すること
を特徴とする。
【手続補正15】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】(10)(3)の構成において、前記基準
信号は、少なくともキャリア・インデックスをk、シン
ボル・インデックスをlとし、n、m、pを非負整数と
するとき、
【手続補正16】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0039
【補正方法】変更
【補正内容】
【0039】(11)(1)〜(3)の構成において、
前記OFDM信号が、少なくともキャリア・インデック
スk、シンボル・インデックスl、有効シンボル期間T
u 、逆高速フーリエ変換ポイント数N、送信側の周波数
領域信号をX(l,k)、この周波数領域信号を逆高速フ
ーリエ変換した時間領域信号をx(t)として、
【手続補正17】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0042
【補正方法】変更
【補正内容】
【0042】(12)(4)または(6)の構成におい
て、前記遅延波検出手段が備える積分演算手段には、そ
れぞれ入力信号を1伝送シンボル期間遅延する、互いに
直列接続されるM個の遅延手段と、前記M個の遅延手段
の各出力を1伝送シンボル期間毎に加算して当該手段の
積分演算出力とする加算手段とを備えるFIR(有限長
インパルス応答)フィルタを用いることを特徴とする。
【手続補正18】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】(13)(4)または(6)の構成におい
て、前記遅延波検出手段におけるM回積分演算を行う積
分演算手段には、当該手段の積分演算出力を入力して1
伝送シンボル期間遅延する遅延手段と、この遅延手段の
出力と入力信号とを加算して当該手段の積分演算出力と
する加算手段とを備えるIIR(無限長インパルス応
答)フィルタを用いることを特徴とする。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野上 博志 東京都港区赤坂5丁目2番8号 株式会社 次世代デジタルテレビジョン放送システム 研究所内 (72)発明者 秋山 仁 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292 株式会 社日立製作所マルチメディアシステム開発 本部内 Fターム(参考) 5J023 DA04 DB03 DC05 DC06 DD07 5K022 DD13 DD17 DD19 DD34 5K052 AA01 BB03 CC06 DD03 EE38 FF02 FF05 GG20 GG42

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも予め送信側で周波数領域に振
    幅、位相及び、挿入位置が既知である送信基準信号が送
    信データ間に挿入されて伝送され、受信検波されたOF
    DM(直交周波数分割多重)信号を入力し、外部からの
    フィルタ係数制御信号によって可変制御される通過帯域
    特性により前記OFDM信号をフィルタリングする適応
    フィルタ手段と、 前記受信検波されたOFDM信号を入力し、少なくとも
    前記OFDM信号と前記送信側で挿入された送信基準信
    号に準する条件で発生される基準信号との相関演算を施
    す相関演算手段及び、前記相関演算手段の出力から前記
    OFDM信号に重畳されている遅延波を検出し、検出し
    た遅延波を除去するための第1のフィルタ係数制御信号
    を生成して前記適応フィルタ手段に出力する適応フィル
    タ制御手段を備える遅延波検出手段とを具備することを
    特徴とするOFDM復調装置。
  2. 【請求項2】少なくとも予め送信側で周波数領域に振
    幅、位相及び、挿入位置が既知である送信基準信号が送
    信データ間に挿入されて伝送され、受信検波されたOF
    DM(直交周波数分割多重)信号を入力し、外部からの
    フィルタ係数制御信号によって可変制御される通過帯域
    特性により前記OFDM信号をフィルタリングする適応
    フィルタ手段と、 この適応フィルタ手段から出力されるOFDM信号を入
    力し、少なくとも前記OFDM信号と前記送信側で挿入
    された送信基準信号に準ずる条件で発生される基準信号
    との相関演算を施す相関演算手段及び、前記相関演算手
    段の出力から前記OFDM信号に重畳されている遅延波
    を検出し、検出した遅延波を除去するための第1のフィ
    ルタ係数制御信号を生成して前記適応フィルタ手段に出
    力する適応フィルタ制御手段を備える遅延波検出手段と
    を具備することを特徴とするOFDM復調装置。
  3. 【請求項3】少なくとも予め送信側で周波数領域に振
    幅、位相及び、挿入位置が既知である送信基準信号が送
    信データ間に挿入され、ガードインタバル期間に有効シ
    ンボル期間の一部が複写されて伝送され、受信検波され
    たOFDM(直交周波数分割多重)信号を入力し、この
    OFDM信号から受信基準信号と受信データを復調する
    復調手段と、 この復調手段で復調された受信基準信号から当該送信基
    準信号に作用する伝送路応答を推定する推定手段及び、
    外部から与えられるフィルタ係数制御信号によって可変
    制御される通過帯域特性により前記推定手段の出力を補
    間する可変補間フィルタ手段とを備え、この可変補間フ
    ィルタ手段の出力に基づいて前記復調手段の出力である
    受信データの補正を行う波形等化手段と、 前記受信検波されたOFDM信号を入力し、少なくとも
    前記OFDM信号と前記送信側で挿入された送信基準信
    号に準ずる条件で発生される基準信号との相関演算を施
    す相関演算手段及び、前記相関演算手段の出力から前記
    OFDM信号に重畳されているガードインタバル期間以
    内の遅延波の最大遅延時間を検出して、その結果に基づ
    いて第2のフィルタ係数制御信号を生成して前記可変補
    間フィルタ手段に出力する可変補間フィルタ制御手段を
    備える遅延波検出手段とを具備することを特徴とするO
    FDM復調装置。
  4. 【請求項4】少なくとも予め送信側で周波数領域に振
    幅、位相及び、挿入位置が既知である送信基準信号が送
    信データ間に挿入され、ガードインタバル期間に有効シ
    ンボル期間の一部が複写されて伝送され、受信検波され
    たOFDM(直交周波数分割多重)信号を入力し、外部
    からのフィルタ係数制御信号によって可変制御される通
    過帯域特性により前記OFDM信号をフィルタリングす
    る適応フィルタ手段と、 この適応フィルタ手段から出力されるOFDM信号を入
    力し、このOFDM信号から受信基準信号と受信データ
    を復調する復調手段と、 この復調手段で復調された受信基準信号から当該送信基
    準信号に作用する伝送路応答を推定する推定手段及び、
    外部から与えられるフィルタ係数制御信号によって可変
    制御される通過帯域特性により前記推定手段の出力を補
    間する可変補間フィルタ手段とを備え、この可変補間フ
    ィルタ手段の出力に基づいて前記復調手段の出力である
    受信データの補正を行う波形等化手段と、 前記受信検波されたOFDM信号または前記適応フィル
    タ手段から出力されるOFDM信号を入力し、少なくと
    も前記OFDM信号と前記送信側で挿入された送信基準
    信号に準ずる条件で発生される基準信号との相関演算を
    施す相関演算手段及び、前記相関演算手段の出力から前
    記OFDM信号に重畳されている遅延波を検出し、検出
    した遅延波を除去するための第1のフィルタ係数制御信
    号を生成して前記適応フィルタ手段に出力する適応フィ
    ルタ制御手段及び、前記送信演算手段の出力から前記O
    FDM信号に重畳されているガードインタバル期間以内
    の遅延波の最大遅延時間を検出して、その結果に基づい
    て第2のフィルタ係数制御信号を生成して前記可変補間
    フィルタ手段に出力する可変補間フィルタ制御手段を備
    える遅延波検出手段とを具備することを特徴とするOF
    DM復調装置。
  5. 【請求項5】前記遅延波検出手段は、前記相関演算手段
    の複素演算結果出力に対して1伝送シンボル期間単位の
    M(M≧0)回の積分演算を施す積分演算手段を備え、
    この積分演算手段の出力から前記OFDM信号に重畳さ
    れている遅延波を検出して前記第1または第2のフィル
    タ係数制御信号を生成することを特徴とする請求項1、
    2、3、4のいずれかに記載のOFDM復調装置。
  6. 【請求項6】前記遅延波検出手段は、前記相関演算手段
    の複素演算結果出力の実部出力及び虚部出力のそれぞれ
    に対して2乗値演算または絶対値演算を施す一対の2乗
    値演算手段または絶対値演算手段と、この一対の2乗値
    演算手段または絶対値演算手段それぞれの出力の加算演
    算を施す加算演算手段と、前記相関演算手段の複素演算
    結果出力の位相を求める位相演算手段とを備え、前記加
    算演算手段及び位相演算手段の各出力から前記OFDM
    信号に重畳されている遅延波を検出して前記第1または
    第2のフィルタ係数制御信号を生成することを特徴とす
    る請求項1、2、3、4のいずれかに記載のOFDM復
    調装置。
  7. 【請求項7】前記遅延波検出手段は、前記相関演算手段
    の複素演算結果出力の実部出力及び虚部出力のそれぞれ
    に対して1伝送シンボル期間単位のM(M≧0)回の積
    分演算を施す一対の積分演算手段と、この一対の積分演
    算手段の出力それぞれに2乗値演算または絶対値演算を
    施す一対の2乗値演算手段または絶対値演算手段と、こ
    の一対の2乗値演算手段または絶対値演算手段それぞれ
    の出力の加算演算を施す加算演算手段と、前記相関演算
    手段の複素演算結果出力の位相を求める位相演算手段と
    を備え、前記加算演算手段及び位相演算手段の各出力と
    から前記OFDM信号に重畳されている遅延波を検出し
    て前記第1または第2のフィルタ係数制御信号を生成す
    ることを特徴とする請求項1、2、3、4のいずれかに
    記載のOFDM復調装置。
  8. 【請求項8】前記遅延波検出手段は、LMS(Least Me
    an Square)アルゴリズムまたはRLS(Recursive Lea
    st Square)アルゴリズムを適用して、前記OFDM信
    号に重畳されている遅延波を検出して前記第1または第
    2のフィルタ係数制御信号を生成することを特徴とする
    請求項2、4のいずれかに記載のOFDM復調装置。
  9. 【請求項9】前記遅延波検出手段は、前記OFDM信号
    に重畳されている遅延波の最大遅延時間を検出し、前記
    可変補間フィルタ手段の通過帯域特性を(最大遅延時間
    /有効シンボル期間)とする第2のフィルタ係数制御信
    号を生成することを特徴とする請求項3、4のいずれか
    に記載のOFDM復調装置。
  10. 【請求項10】前記遅延波検出手段は、前記OFDM信
    号に重畳されている遅延波の最大遅延時間を検出し、そ
    の最大遅延時間がガードインタバル期間より小さいとき
    に、前記可変補間フィルタ手段の通過帯域特性を(ガー
    ドインタバル期間/有効シンボル期間)以下とする第2
    のフィルタ係数制御信号を生成することを特徴とする請
    求項3、4のいずれかに記載のOFDM復調装置。
  11. 【請求項11】前記基準信号は、少なくともキャリア・
    インデックスをk、シンボル・インデックスをlとし、
    n、m、pを非負整数とするとき、 【数1】 を満足するk=kp のインデックスのキャリアに挿入さ
    れていることを特徴とする請求項1、2、3、4のいず
    れかに記載のOFDM復調装置。
  12. 【請求項12】前記OFDM信号が、少なくともキャリ
    ア・インデックスk、シンボル・インデックスl、有効
    シンボル期間Tu 、逆高速フーリエ変換ポイント数N、
    送信側の周波数領域信号をX(l,k)、この周波数領域
    信号を逆高速フーリエ変換した時間領域信号をx(t)と
    して、 【数2】 を満足するように生成されるとき、前記OFDM信号に
    は、少なくともk=kp(pは非負整数)のインデック
    スのキャリアに振幅及び位相が既知であるX(l,k)=
    X(l,kp )の基準信号を挿入されていることを特徴と
    する請求項1、2、3、4いずれか記載のOFDM復調
    装置。
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