JP2000299676A

JP2000299676A - 受信装置

Info

Publication number: JP2000299676A
Application number: JP11104364A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Sudo; 浩章須藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-04-12
Filing date: 1999-04-12
Publication date: 2000-10-24
Anticipated expiration: 2019-04-12
Also published as: JP3686547B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＯＦＤＭ方式の移動体通信に用いられる
受信装置のシンボル同期引き込み特性を向上させるこ
と。【解決手段】第一同期獲得部１０３が、受信信号中の
既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関値を
積算し、この積算値が最大値を取るタイミングを検出
し、第二同期獲得部１０４が、受信信号と受信信号を１
シンボル遅延させた信号との相関値を積算し、この積算
値が最大値を取るタイミングを検出し、大小比較部１０
６が、セレクタ１０５からシンボル同期タイミングが出
力された回数を監視し、予め保持する任意のしきい値と
比較し、この比較結果に基づいてセレクタ１０５の切替
を制御し、第一同期獲得部１０３の出力タイミング又は
第二同期獲得部１０４の出力タイミングのいずれか一方
をＦＦＴ回路１０７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、受信装置に関し、
特にＯＦＤＭ方式の移動体通信に用いられる受信装置及
びその同期獲得方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＯＦＤＭ方式の移動体通信におけ
る同期獲得方法においては、Ａ）受信信号中の既知シン
ボルと予め保持する既知シンボルとの相関値を算出し、
最大相関値を得るタイミングを検出する方法（以下、
「第１の方式」という）、Ｂ）受信信号と受信信号を１
シンボル遅延させた信号との相関値を算出し、最大相関
値を得るタイミングを検出する方法（以下、「第２の方
式」という）、の２通りの同期獲得方法が提案されてい
る。

【０００３】以下、図９から図１５を用いて、従来のＯ
ＦＤＭ方式の移動体通信における受信装置及びその同期
獲得方法について、第１の方式及び第２の方式に分けて
説明する。図９は、それぞれ、第１の方式及び第２の方
式に共通する、ＯＦＤＭ方式の移動体通信におけるフレ
ームフォーマットの一例を示す模式図であり、図１０
は、従来提案されている第１の方式における受信装置の
概略構成を示す要部ブロック図であり、図１１は、従来
提案されている第１の方式における受信装置の相関器の
概略構成を示す要部ブロック図であり、図１２は、従来
提案されている第１の方式における相関値算出結果を示
す模式図であり、図１３は、従来提案されている第１の
方式における受信装置の相関器の別の概略構成を示す要
部ブロック図であり、図１４は、従来提案されている第
２の方式における受信装置の概略構成を示す要部ブロッ
ク図であり、図１５は、従来提案されている第２の方式
における相関値算出結果を示す模式図である。

【０００４】図９において、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ
フレームフォーマットの一例であり、図９（ａ）に示す
フレームフォーマットは、ＡＧＣ用シンボル９０１と、
位相基準シンボル９０２と、ガード区間９０３と、有効
シンボル９０４と、から構成される。ここで、位相基準
シンボル９０２は、例えば、パイロットシンボルであ
る。

【０００５】図９（ｂ）に示すフレームフォーマット
は、ＡＧＣ用シンボル９０１と、同期用シンボル９０５
と、位相基準シンボル９０２と、ガード区間９０３と、
有効シンボル９０４と、から構成される。ここで、ＡＧ
Ｃ用シンボル９０１の前半部分は同期用シンボル９０５
の前半部分と同じ信号であり、ＡＧＣ用シンボル９０１
の後半部分は同期用シンボル９０５の後半部分を極性反
転させた信号である。

【０００６】図１０において、アンテナ１００１は、無
線信号を受信し、Ａ／Ｄ変換器１００２は、受信信号に
対してＡ／Ｄ変換処理を行う。

【０００７】相関器１００３は、受信信号中の既知シン
ボルと予め保持する既知シンボルとの相関値を算出し、
最大値検出部１００４は、算出された相関値の積算値が
最大となるタイミングを検出し、後述するＦＦＴ回路１
００５に出力する。相関器１００３については、後に詳
述する。

【０００８】ＦＦＴ回路１００５は、Ａ／Ｄ変換処理後
の受信信号に対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理
を行い、復調部１００６が復調処理を行い、判定部１０
０７が判定を行って、復調信号を得る。

【０００９】次いで、図１１を用いて、相関器１００３
について詳述する。図１１において、ＩＦＦＴ（逆高速
フーリエ変換）回路１１０１は、予め保持する既知シン
ボルに対してＩＦＦＴ処理を行う。

【００１０】硬判定部１１０２は、ＩＦＦＴ処理後の各
信号に対して硬判定を行い、１ビットから成る判定結果
を後述する乗算器１１０４にそれぞれ出力する。

【００１１】なお、硬判定部１１０２は、後述する乗算
器１１０４における演算量を減らすために設けられたも
のであり、ＩＦＦＴ回路１１０１の出力をそのまま後述
する乗算器１１０４に出力するようにしてもよい。

【００１２】遅延回路１１０３は、複数個設けられ、こ
れらはカスケード接続され、入力されたＡ／Ｄ変換処理
後の受信信号を一定時間遅延して次の段の遅延回路１１
０３に出力すると共に、遅延回路１１０３に対応して設
けられる乗算器１１０４に出力する。

【００１３】乗算器１１０４は、それぞれ、受信信号中
の既知シンボル部分の信号のうち、遅延回路１１０３に
おける遅延時間分の信号が入力され、硬判定部１１０２
の出力ビットを乗ずる。

【００１４】加算器１１０５は、遅延回路１１０３及び
乗算器１１０４に対応して設けられ、各乗算器１１０４
の出力である相関結果の総和を演算し、最大値検出部１
００４に出力する。

【００１５】図１２に相関結果の一例を示す。図示する
ように、受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知
シンボルとの相関値の積算結果は、ガード区間の先頭に
おいて最大値を採り、同期を獲得することができる。

【００１６】図１３は、従来提案されている第１の方式
における相関器１００３の別の一概略構成を示す要部ブ
ロック図である。図１３において、硬判定部１３０２に
おける硬判定結果は、各相関値算出部１３０１に出力さ
れる。各相関値算出部１３０１は、極性反転器１３０２
と、硬判定部１３０２の出力を切替制御信号とするセレ
クタ１３０３と、から成る。

【００１７】各相関値算出部１３０１は、受信信号中の
既知シンボル部分の信号のうち、遅延回路１１０３にお
ける遅延時間分の信号が入力され、硬判定部１３０２の
出力ビットを乗じて相関値を算出した場合と同等の値を
出力する。

【００１８】すなわち、セレクタ１３０３は、硬判定部
１３０２の出力である硬判定結果に基づき、硬判定結果
が「１」の時は、相関値算出部１３０１への入力信号を
そのまま相関値として出力し、硬判定結果が「−１」の
時は、極性反転器１３０２の出力である相関値算出部１
３０１への入力信号を極性反転させた信号を相関値とし
て出力する。

【００１９】このように、従来提案されている第１の方
式においては、受信信号中の既知シンボルと予め保持す
る既知シンボルとの相関を取ることによって、ＦＦＴ処
理開始タイミングとして用いる同期タイミングを獲得す
る。

【００２０】又、予め保持する既知シンボルをＩＦＦＴ
処理後に硬判定してから乗算器に出力することにより、
複数ビットから成るＩＦＦＴ処理後の既知シンボルの代
わりに、硬判定結果を表わす１ビットのみを乗算器にお
ける乗算処理に用いるため、演算量を減らすことができ
る。

【００２１】更に、図１３を用いて示したような構成を
採ることによって、回路規模低減及び処理速度向上を図
ることができる。

【００２２】次いで、従来提案されている第２の方式に
ついて説明する。

【００２３】図１４において、アンテナ１４０１は、無
線信号を受信し、Ａ／Ｄ変換器１４０２は、受信信号に
対してＡ／Ｄ変換処理を行う。遅延器１４０３は、Ａ／
Ｄ変換処理後の受信信号を１ＯＦＤＭシンボル分遅延さ
せ、乗算器１４０４は、Ａ／Ｄ変換器１４０２の出力で
ある受信信号と、遅延器１４０３の出力である１シンボ
ル遅延された受信信号と、を乗算処理し、相関値を算出
する。

【００２４】積算器１４０５は、乗算器１４０４の出力
を積算し、最大値検出部１４０６は、算出された相関値
の積算値が最大となるタイミングを検出し、後述するＦ
ＦＴ回路１４０７に出力する。

【００２５】ＦＦＴ回路１４０７は、Ａ／Ｄ変換処理後
の受信信号に対して、ＦＦＴ処理を行い、復調部１４０
８は、復調処理を行い、判定部１４０９は、判定を行っ
て、復調信号を得る。

【００２６】図１５に相関結果の一例を示す。ここで、
例えば同期用シンボルを用いて同期を取るとすると、図
示するように、受信信号と、受信信号を１シンボル遅延
させた信号との相関値の積算結果は、ガード区間の先頭
において最大値を採り、同期を獲得することができる。

【００２７】このように、従来提案されている第２の方
式においては、受信信号と、受信信号を１シンボル遅延
させた信号との相関を取ることによって、ＦＦＴ処理開
始タイミングとして用いる同期タイミングを獲得する。

【００２８】なお、上記二方式においては、既知シンボ
ルとしてパイロットシンボルを用いることが可能であ
り、又、パイロットシンボルの前段に設けられた専用の
同期用シンボルを用いることも可能である。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
二方式のいずれかを用いる従来のＯＦＤＭ受信装置は、
二方式がそれぞれ有する問題の影響により、良好なシン
ボル同期引き込み特性（同期獲得精度）を得られないと
いう問題がある。

【００３０】すなわち、第２の方式は、受信信号同士の
相関値を算出するため、受信信号中の既知シンボルと予
め保持する既知シンボルとの相関値を算出する第１の方
式に比べてシンボル同期引き込み特性が劣化するという
固有の問題がある。

【００３１】しかしながら、受信信号に位相回転が生じ
た場合、第２の方式は受信信号同士の相関値を算出する
ため影響はないが、受信信号中の既知シンボルと予め保
持する既知シンボルとの相関値を算出する第１の方式に
おいては、シンボル同期引き込み特性が大きく劣化す
る。

【００３２】このように、前述の二方式のいずれかを用
いる従来のＯＦＤＭ受信装置は、第２の方式を用いる
と、第１の方式を用いた場合に比べてシンボル同期引き
込み特性が悪くなり、第１の方式を用いると、受信信号
に位相回転等の変動が生じる場合にシンボル同期引き込
み特性が劣化する、という問題を有する。

【００３３】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、シンボル同期引き込み特性を向上させた受信装置
を提供することを目的とする。

【００３４】

【課題を解決するための手段】本発明の骨子は、前述の
同期獲得方法に関する二方式を併用し、回線品質及び受
信信号が受けている例えば位相回転等の変動に応じて上
記二方式を切り替えて適用し、例えば、周波数オフセッ
トが大きい時は第２の方式を適用し、周波数オフセット
が充分に小さいと考えられる時は第１の方式を適用す
る、ことである。

【００３５】

【発明の実施の形態】本発明の第１の態様に係る受信装
置は、回線品質情報及び受信信号の位相回転量を検出す
る検出手段と、複数の異なる方式でシンボル同期タイミ
ングを検出する同期獲得手段と、前記検出手段の出力に
基づいて前記同期獲得手段によって検出されたいずれか
のタイミングを選択する選択手段と、この選択手段によ
って選択されたタイミングに基づいて受信したＯＦＤＭ
信号に対するフーリエ変換処理を開始する復調手段と、
を具備する構成を採る。

【００３６】この構成によれば、複数の同期獲得の方式
の特性に鑑み、受信信号の位相回転量に応じて用いる方
式を変えることによって、常に適切な方式によって獲得
されたシンボル同期タイミングを得ることができるた
め、シンボル同期引き込み特性を向上させることができ
る。

【００３７】本発明の第２の態様に係る受信装置は、第
１の態様において、前記同期獲得手段は、受信信号中の
既知信号と予め保持する既知信号との相関値を積算し、
この積算値が最大値を取るタイミングを検出する第一タ
イミング検出部と、受信信号中の既知信号と受信信号を
所定の単位データ量分遅延させた信号中の既知信号との
相関値を積算し、この積算値が最大値を取るタイミング
を検出する第二タイミング検出部と、を有する構成を採
る。

【００３８】この構成によれば、同期引き込み精度は相
対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方
式と、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の
変動による影響を受けない方式と、を検出された受信信
号の位相回転量に応じて切り替えて適用することによっ
て、常に適切な方式によって獲得されたシンボル同期タ
イミングを得ることができるため、シンボル同期引き込
み特性を向上させることができる。

【００３９】本発明の第３の態様に係る受信装置は、第
１の態様又は第２の態様において、前記選択手段は、前
記検出手段によって検出された受信信号の位相回転量が
任意のしきい値を下回る時は前記第一タイミング検出部
の出力タイミングを選択し、前記検出手段によって検出
された受信信号の位相回転量が任意のしきい値以上の時
は前記第二タイミング検出部の出力タイミングを選択す
る構成を採る。

【００４０】この構成によれば、通常時には、同期引き
込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣
化が大きい方式を適用し、受信信号の位相回転量が大き
い時には、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転
等の変動による影響を受けない方式を適用することによ
って、位相回転等の変動によりシンボル同期引き込み特
性が劣化することを防止することができるため、シンボ
ル同期引き込み特性を向上させることができる。

【００４１】本発明の第４の態様に係る受信装置は、第
３の態様において、前記検出手段によって検出された回
線品質情報に基づいて前記任意のしきい値を可変とし、
回線品質が悪い時ほど前記任意のしきい値を大きくする
構成を採る。

【００４２】この構成によれば、回線品質が悪い場合に
は、受信信号に定常的な位相回転が生じていると判断
し、位相回転量に対するしきい値を大きくすることによ
って、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の
変動による影響を受けない方の方式が適用される時間が
必要以上に長くなることを防止することができるため、
シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。

【００４３】本発明の第５の態様に係る受信装置は、第
３の態様又は第４の態様において、前記選択手段は、前
記検出手段によって検出された受信信号の位相回転量が
前記任意のしきい値を下回った回数を計数し、この計数
結果が所定連続回数に達した時に前記第一タイミング検
出部の出力タイミングを選択する構成を採る。

【００４４】この構成によれば、位相回転量がしきい値
を下回った回数を監視し、この回数が所定回数連続で続
いた時に、同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転
等の変動に対する劣化が大きい方式に切り替えるため、
偶発的に位相回転量が小さい値を示した時に切替が行わ
れてしまうことを防止できるため、シンボル同期引き込
み特性を向上させることができる。

【００４５】本発明の第６の態様に係る受信装置は、第
２の態様から第５の態様のいずれかにおいて、前記選択
手段は、通信開始時から所定期間は前記第一タイミング
検出部の出力タイミングを選択し、前記所定期間経過後
は前記第二タイミング検出部の出力タイミングを選択す
る構成を採る。

【００４６】この構成によれば、通信開始直後は、周波
数オフセットが充分に補償されておらず位相回転量が大
きいことに鑑み、同期引き込み精度は相対的に悪いが位
相回転等の変動による影響を受けない方式を適用し、位
相回転量が充分に小さくなってから同期引き込み精度は
相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい
方式を適用するため、シンボル同期引き込み特性を向上
させることができる。

【００４７】本発明の第７の態様に係る受信装置は、第
６の態様において、前記検出手段によって検出された回
線品質情報に基づいて前記所定期間長を可変とし、回線
品質が悪い時ほど前記所定期間を長くする構成を採る。

【００４８】この構成によれば、周波数オフセットの補
償には、回線品質が悪い場合ほど長い時間を要すること
に鑑み、しきい値を回線品質に応じて可変として、周波
数オフセットが確実に補償され、位相回転量が充分に小
さい値となってから切り替えることによって、周波数オ
フセットの補償が不十分な状態下で同期引き込み精度は
相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい
方式が適用され、シンボル同期引き込み特性が劣化する
ことを防止できるため、シンボル同期引き込み特性を向
上させることができる。

【００４９】本発明の第８の態様に係る受信装置は、第
４の態様又は第５の態様又は第７の態様のいずれかにお
いて、前記検出手段は、受信信号の複数のフレームにつ
いて回線品質情報を検出し、これらを平均化したものを
出力する構成を採る。

【００５０】この構成によれば、複数フレームにおいて
検出された回線品質情報を平均化してから用いるため、
回線品質推定精度が向上し、しきい値設定がより適切に
行われ、シンボル同期引き込み特性を向上させることが
できる。

【００５１】本発明の第９の態様に係る通信端末装置
は、第１の態様から第８の態様における受信装置を具備
する構成を採る。

【００５２】本発明の第１０の態様に係る基地局装置
は、第９の態様における通信端末装置と無線通信を行う
構成を採る。

【００５３】本発明の第１１の態様に係る基地局装置
は、第１の態様から第８の態様における受信装置を具備
する構成を採る。

【００５４】本発明の第１２の態様に係る通信端末装置
は、第９の態様における基地局装置と無線通信を行う構
成を採る。

【００５５】これらの構成によれば、複数の同期獲得の
方式の特性に鑑み、例えば受信信号の位相回転量に応じ
て用いる方式を変えることによって、常に適切な方式に
よって獲得されたシンボル同期タイミングを得ることが
できるため、シンボル同期引き込み特性を向上させるこ
とができる。

【００５６】本発明の第１３の態様に係る同期獲得方法
は、回線品質情報及び受信信号の位相回転量に基づい
て、受信信号中の既知信号と予め保持する既知信号との
相関値を積算し、この積算値が最大値を取るタイミング
をシンボル同期タイミングとする第一の方法と、受信信
号中の既知信号と受信信号を所定の単位データ量分遅延
させた信号中の既知信号との相関値を積算し、この積算
値が最大値を取るタイミングをシンボル同期タイミング
とする第二の方法と、を切り替えて適用するようにし
た。

【００５７】この方法によれば、同期引き込み精度は相
対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方
式と、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の
変動による影響を受けない方式と、を検出された受信信
号の位相回転量に応じて切り替えて適用することによっ
て、常に適切な方式によって獲得されたシンボル同期タ
イミングを得ることができるため、シンボル同期引き込
み特性を向上させることができる。

【００５８】本発明の第１４の態様に係る同期獲得方法
は、第１３の態様において、受信信号の位相回転量が任
意のしきい値を下回る時は前記第一の方法を適用し、受
信信号の位相回転量が任意のしきい値以上の時は前記第
二の方法を適用するようにした。

【００５９】この方法によれば、通常時には、同期引き
込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣
化が大きい方式を適用し、受信信号の位相回転量が大き
い時には、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転
等の変動による影響を受けない方式を適用することによ
って、位相回転等の変動によりシンボル同期引き込み特
性が劣化することを防止することができるため、シンボ
ル同期引き込み特性を向上させることができる。

【００６０】本発明の第１５の態様に係る同期獲得方法
は、第１４の態様において、回線品質情報に基づいて前
記任意のしきい値を可変とし、回線品質が悪い時ほど前
記任意のしきい値を大きくするようにした。

【００６１】この方法によれば、回線品質が悪い場合に
は、受信信号に定常的な位相回転が生じていると判断
し、位相回転量に対するしきい値を大きくすることによ
って、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の
変動による影響を受けない方の方式が適用される時間が
必要以上に長くなることを防止することができるため、
シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。

【００６２】本発明の第１６の態様に係る同期獲得方法
は、第１４の態様又は第１５の態様において、受信信号
の位相回転量が前記任意のしきい値を下回った回数が所
定連続回数に達した時に前記第一の方法を適用するよう
にした。

【００６３】この方法によれば、位相回転量がしきい値
を下回った回数を監視し、この回数が所定回数連続で続
いた時に、同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転
等の変動に対する劣化が大きい方式に切り替えるため、
偶発的に位相回転量が小さい値を示した時に切替が行わ
れてしまうことを防止できるため、シンボル同期引き込
み特性を向上させることができる。

【００６４】本発明の第１７の態様に係る同期獲得方法
は、第１３の態様から第１６の態様のいずれかにおい
て、通信開始時から所定期間は前記第一の方法を適用
し、前記所定期間経過後は前記第二の方法を適用するよ
うにした。

【００６５】この方法によれば、通信開始直後は、周波
数オフセットが充分に補償されておらず位相回転量が大
きいことに鑑み、同期引き込み精度は相対的に悪いが位
相回転等の変動による影響を受けない方式を適用し、位
相回転量が充分に小さくなってから同期引き込み精度は
相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい
方式を適用するため、シンボル同期引き込み特性を向上
させることができる。

【００６６】本発明の第１８の態様に係る同期獲得方法
は、第１７の態様において、回線品質情報に基づいて前
記所定期間長を可変とし、回線品質が悪い時ほど前記所
定期間を長くするようにした。

【００６７】この方法によれば、周波数オフセットの補
償には、回線品質が悪い場合ほど長い時間を要すること
に鑑み、しきい値を回線品質に応じて可変として、周波
数オフセットが確実に補償され、位相回転量が充分に小
さい値となってから切り替えることによって、周波数オ
フセットの補償が不十分な状態下で同期引き込み精度は
相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい
方式が適用され、シンボル同期引き込み特性が劣化する
ことを防止できるため、シンボル同期引き込み特性を向
上させることができる。

【００６８】本発明の第１９の態様に係る同期獲得方法
は、第１５の態様又は第１６の態様又は第１８の態様の
いずれかにおいて、前記回線品質情報は、受信信号の複
数のフレームについての回線品質情報が平均化処理され
たものであるようにした。

【００６９】この方法によれば、複数フレームにおいて
検出された回線品質情報を平均化してから用いるため、
回線品質推定精度が向上し、しきい値設定がより適切に
行われ、シンボル同期引き込み特性を向上させることが
できる。

【００７０】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照して詳細に説明する。

【００７１】（実施の形態１）本実施の形態に係る受信
装置は、前述の同期獲得方法に関する二方式を併用し、
周波数オフセットが充分に補償されていない通信開始直
後は第２の方式を用いて同期を獲得し、通信開始からし
ばらくして周波数オフセットが充分に補償されると第１
の方式を用いて同期を獲得するものである。

【００７２】以下、図１から図３を用いて、本実施の形
態に係る受信装置について説明する。図１は、本発明の
実施の形態１に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロ
ック図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る受
信装置の第一同期獲得部の概略構成を示す要部ブロック
図であり、図３は、本発明の実施の形態１に係る受信装
置の第二同期獲得部の概略構成を示す要部ブロック図で
ある。

【００７３】図１において、アンテナ１０１は、無線信
号を受信し、Ａ／Ｄ変換器１０２は、受信信号に対して
Ａ／Ｄ変換処理を行う。

【００７４】第一同期獲得部１０３は、受信信号中の既
知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関値を算
出する方法、すなわち前述の第１の方式、を用いてシン
ボル同期タイミングを獲得し、第二同期獲得部１０４
は、受信信号と受信信号を１シンボル遅延させた信号と
の相関値を算出する方法、すなわち前述の第２の方式、
を用いてシンボル同期タイミングを獲得する。

【００７５】セレクタ１０５は、第一同期獲得部１０３
の出力である同期タイミング又は第二同期獲得部１０４
の出力である同期タイミングのいずれか一方を後述する
ＦＦＴ回路１０７に出力するように入力元を切り替え
る。

【００７６】大小比較部１０６は、セレクタ１０５から
シンボル同期タイミングが出力された回数を監視し、予
め保持する任意のしきい値と比較し、この比較結果に基
づいてセレクタ１０５の切替を制御する。

【００７７】すなわち、通信開始直後は、周波数オフセ
ットの補償が充分に行われておらず、周波数オフセット
によって受信信号に生じている位相回転量がまだ大きい
と考えられるため、受信信号が受けている位相回転の影
響を受けずにシンボル同期引き込みを行うことができる
第２の方式を用い、通信開始後しばらくして周波数オフ
セットが充分に補償された後は、より精度の高い第１の
方式を用いる。

【００７８】大小比較部１０６におけるしきい値は、セ
レクタ１０５の出力回数と比較することによって、周波
数オフセットの補償に要すると考えられる期間、すなわ
ち通信開始から第２の方式を用いる期間、を設定するた
めのものであり、しきい値を任意に定めることによっ
て、通信開始から第２の方式を用いる期間を定めること
ができる。

【００７９】ＦＦＴ回路１０７は、Ａ／Ｄ変換処理後の
受信信号に対して、ＦＦＴ処理を行い、復調部１０８
は、復調処理を行い、判定部１０９は判定を行い、復調
信号を得る。

【００８０】次いで、図２を用いて、第一同期獲得部１
０３の構成を説明する。ＩＦＦＴ回路２０１は、予め保
持する既知シンボルに対してＩＦＦＴ処理を行う。

【００８１】硬判定部２０２は、ＩＦＦＴ処理後の各信
号に対して硬判定を行い、１ビットから成る判定結果を
後述する乗算器２０４にそれぞれ出力する。

【００８２】なお、硬判定部２０２は、後述する乗算器
２０４における演算量を減らすために設けられたもので
あり、ＩＦＦＴ回路２０１の出力をそのまま後述する乗
算器２０４に出力するようにしてもよい。

【００８３】遅延回路２０３は、複数個設けられ、これ
らはカスケード接続され、入力されたＡ／Ｄ変換処理後
の受信信号を一定時間遅延して次の段の遅延回路２０３
に出力すると共に、遅延回路２０３に対応して設けられ
る乗算器２０４に出力する。

【００８４】乗算器２０４は、それぞれ、受信信号中の
既知シンボル部分の信号のうち、遅延回路２０３におけ
る遅延時間分の信号が入力され、硬判定部２０２の出力
ビットを乗ずる。

【００８５】加算器２０５は、遅延回路２０３及び乗算
器２０４に対応して設けられ、各乗算器２０４の出力で
ある相関結果の総和を演算し、最大値検出部２０６に出
力する。最大値検出部２０６は、算出された相関値の積
算値が最大となるタイミングを検出し、セレクタ１０５
に出力する。

【００８６】次いで、図３を用いて、第二同期獲得部１
０４の構成を説明する。遅延器３０１は、Ａ／Ｄ変換処
理後の受信信号を１ＯＦＤＭシンボル分遅延させ、乗算
器３０２は、Ａ／Ｄ変換器１０２の出力である受信信号
と、遅延器３０１の出力である１シンボル遅延された受
信信号と、を乗算処理し、相関値を算出する。

【００８７】積算器３０３は、乗算器３０２の出力を積
算し、最大値検出部３０４は、算出された相関値の積算
値が最大となるタイミングを検出し、セレクタ１０５に
出力する。

【００８８】次いで、上記構成を有する受信装置の動作
について説明する。

【００８９】アンテナ１０１によって受信されたＯＦＤ
Ｍ信号は、Ａ／Ｄ変換器１０２によってディジタル信号
に変換される。

【００９０】受信信号は、第一同期獲得部１０３によっ
て、予め保持された既知シンボルとの相関値が算出さ
れ、積算された相関値が最大値を取るタイミングが検出
される。

【００９１】又、受信信号は、第二同期獲得部１０４に
よって、受信信号を一ＯＦＤＭシンボル遅延させた信号
との相関値が算出され、積算された相関値が最大値を取
るタイミングが検出される。

【００９２】大小比較部１０６の出力に基づいてセレク
タ１０５によって選択された第一同期獲得部１０３の出
力又は第二同期獲得部１０４の出力いずれか一方は、Ｆ
ＦＴ回路１０７に入力され、受信信号に対するＦＦＴ処
理開始タイミングとして用いられる。

【００９３】このように、本実施の形態によれば、通信
開始直後は、周波数オフセットの影響を受けない第２の
方式で同期を獲得し、周波数オフセットが充分に補償さ
れると、第２の方式より精度が高い第１の方式を用いて
同期を獲得するため、シンボル同期引き込み特性を向上
させることができる。

【００９４】なお、図２に示す第一同期獲得部１０３の
構成については、硬判定部２０２を省いた構成を採って
もよく、又、図１３に示したような乗算器を用いない構
成としてもよい。

【００９５】（実施の形態２）本実施の形態に係る受信
装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し回線品
質に応じてしきい値を可変とするものである。

【００９６】通常、周波数オフセットの補償には、回線
品質が悪い場合ほど長い時間を要する。そこで、本実施
の形態においては、第２の方式から第１の方式に切り替
えるまでの時間を決定するしきい値を回線品質に応じて
可変とし、周波数オフセットが確実に補償され、充分に
小さい値となってから第１の方式に切り替えるものであ
る。

【００９７】なお、ここでは、しきい値として、しきい
値Ａ及びしきい値Ｂ（しきい値Ａ＞しきい値Ｂ）の２値
を設けるものとし、回線品質が悪い場合にはしきい値Ａ
を用いて第１の方式に切り替えるまでの時間を長くし、
回線品質が良い場合にはしきい値Ｂを用いて第１の方式
に切り替えるまでの時間を短くするものとする。

【００９８】以下、図４を用いて、本実施の形態に係る
受信装置について説明する。図４は、本発明の実施の形
態２に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図で
ある。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号
を付し、詳しい説明は省略する。

【００９９】図４において、セレクタ４０１は、回線品
質情報を切替制御信号とし、回線品質が悪い場合にはし
きい値Ａを大小比較部１０６に出力し、回線品質が良い
場合にはしきい値Ｂを大小比較部１０６に出力する。

【０１００】回線品質情報を得る方法については、既に
様々な方法が提案されているため、ここでは詳細な説明
は省略するが、例えば、判定部１０９の入力信号と出力
信号との差、すなわち判定誤差を用いてもよく、又、い
わゆるＣＲＣチェックの判定結果を用いてもよい。

【０１０１】このように、本実施の形態によれば、第２
の方式から第１の方式に切り替えるまでの時間を決定す
るしきい値を回線品質に応じて可変とし、周波数オフセ
ットが確実に補償され、受信信号の位相回転量が充分に
小さい値となってから第１の方式に切り替えるため、周
波数オフセットの補償が不十分なまま第１の方式に切り
替わり、シンボル同期引き込み特性が劣化することを防
止することができる。

【０１０２】なお、ここでは、予め保持され選択的に用
いられるしきい値として大小２値を設ける場合について
説明したが、本発明はこの条件に拘束されるものではな
く、回線品質が悪い時ほど第２の方式から第１の方式に
切り替える時期を遅くすることができるのであれば、し
きい値の数及び各値は任意に定めることができる。

【０１０３】（実施の形態３）本実施の形態に係る受信
装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し周波数
オフセット検出値に応じて二方式を切り替えるものであ
る。

【０１０４】実施の形態１、２に示したように、セレク
タにおけるタイミングの出力回数に基づいて第２の方式
から第１の方式に切り替える方法は、簡便ではあるが、
周波数オフセットが充分に補償されたか不確実であるた
め、本実施の形態においては、受信信号の位相回転量を
監視し、周波数オフセットが充分に補償されたと判断さ
れた時に第１の方式に切り替えるようにする。

【０１０５】以下、図５を用いて、本実施の形態に係る
受信装置について説明する。図５は、本発明の実施の形
態３に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図で
ある。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号
を付し、詳しい説明は省略する。

【０１０６】図５において、アークタンジェント演算部
５０１には、第二同期獲得部１０４の積算器３０３の出
力が入力され、積算結果に対してアークタンジェント演
算が行われ、周波数オフセットにより生じた受信信号の
位相回転量が検出される。

【０１０７】大小比較部５０２は、アークタンジェント
演算部５０１の出力である受信信号の位相回転量を任意
のしきい値と大小比較し、位相回転量がしきい値を下回
った時に、周波数オフセットの補償が充分にされたと判
断して、通信開始時から用いられている第２の方式を第
１の方式に切り替えるようにセレクタ１０５を制御す
る。

【０１０８】このように、本実施の形態によれば、受信
信号の位相回転量を監視し、周波数オフセットが充分に
補償されてから第１の方式に切り替えるようにするた
め、周波数オフセットの値が大きい状態で第１の方式に
切り替わることがなく、シンボル同期引き込み特性が劣
化することを防止することができる。

【０１０９】（実施の形態４）本実施の形態に係る受信
装置は、実施の形態３と同様の構成を有し、但し回線品
質に応じてしきい値を可変とするものである。

【０１１０】実施の形態３においては、回線品質が悪い
場合、熱雑音等の影響により、周波数オフセットが既に
充分に補償されているにもかかわらず、受信信号の位相
回転量が大きい値を示し、第１の方式よりも精度の劣る
第２の方式が適用される時間が必要以上に長くなる場合
が生じる。

【０１１１】そこで、本実施の形態においては、第２の
方式から第１の方式に切り替える際の基準となる位相回
転量に対するしきい値を回線品質に応じて可変とし、回
線品質が悪い場合には、受信信号に定常的な位相回転が
生じていると判断し、位相回転量に対するしきい値を大
きくする。

【０１１２】なお、ここでは、しきい値として、しきい
値Ｃ及びしきい値Ｄ（しきい値Ｃ＞しきい値Ｄ）の２値
を設けるものとし、回線品質が悪い場合にはしきい値Ｃ
を用い、回線品質が良い場合にはしきい値Ｄを用いるも
のとする。

【０１１３】以下、図６を用いて、本実施の形態に係る
受信装置について説明する。図６は、本発明の実施の形
態４に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図で
ある。なお、実施の形態３と同様の構成には同一の符号
を付し、詳しい説明は省略する。

【０１１４】図６において、セレクタ６０１は、回線品
質情報を切替制御信号とし、回線品質が悪い場合にはし
きい値Ｃを大小比較部５０２に出力し、回線品質が良い
場合にはしきい値Ｄを大小比較部５０２に出力する。

【０１１５】回線品質情報を得る方法については、既に
様々な方法が提案されているため、ここでは詳細な説明
は省略するが、例えば、判定部１０９の入力信号と出力
信号との差、すなわち判定誤差を用いてもよく、又、い
わゆるＣＲＣチェックの判定結果を用いてもよい。

【０１１６】このように、本実施の形態によれば、回線
品質が悪い場合には、受信信号に定常的な位相回転が生
じていると判断し、位相回転量に対するしきい値を大き
くするため、第１の方式よりも精度の劣る第２の方式が
用いられる時間が必要以上に長くなることを防止するこ
とができる。

【０１１７】なお、ここでは、予め保持され選択的に用
いられるしきい値として大小２値を設ける場合について
説明したが、本発明はこの条件に拘束されるものではな
く、回線品質が悪い時ほど大小比較部５０２におけるし
きい値を大きくすることができるのであれば、しきい値
の数及び各値は任意に定めることができる。

【０１１８】（実施の形態５）本実施の形態に係る受信
装置は、実施の形態４と同様の構成を有し、但し回線品
質情報を複数フレーム分平均化してから用いるものであ
る。

【０１１９】以下、図７を用いて、本実施の形態に係る
受信装置について説明する。図７は、本発明の実施の形
態５に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図で
ある。なお、実施の形態４と同様の構成には同一の符号
を付し、詳しい説明は省略する。

【０１２０】図７において、平均化部７０１は、フレー
ム毎に検出された回線品質情報を、複数フレーム分平均
化して、セレクタ６０１に出力する。

【０１２１】このように、本実施の形態によれば、複数
フレームにおいて検出された回線品質情報を平均化して
から用いるため、回線品質推定精度が向上し、しきい値
設定がより適切に行われ、シンボル同期引き込み特性を
向上させることができる。

【０１２２】（実施の形態６）本実施の形態に係る受信
装置は、実施の形態５と同様の構成を有し、但し位相回
転量がしきい値を下回る回数が所定回数続いた時に同期
方式を切り替えるものである。

【０１２３】実施の形態３から５で述べた切替方法にお
いては、算出された受信信号の位相回転量が一度でもし
きい値を下回れば、第２の方式から第１の方式に切替を
行うため、周波数オフセットが充分に補償されたいない
にもかかわらず、偶発的に位相回転量が小さい値を示し
た時に第１の方式に切り替わってしまう。

【０１２４】そこで、本実施の形態においては、位相回
転量がしきい値を下回った回数を監視し、この回数が所
定回数連続で続いた時に、第２の方式から第１の方式に
切り替えるようにする。

【０１２５】以下、図８を用いて、本実施の形態に係る
受信装置について説明する。図８は、本発明の実施の形
態６に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図で
ある。なお、実施の形態５と同様の構成には同一の符号
を付し、詳しい説明は省略する。

【０１２６】図８において、カウンタ８０１は、大小比
較部５０２の出力である比較結果に基づいて、アークタ
ンジェント演算部５０１の出力である受信信号の位相回
転量がしきい値を下回った連続回数を計数する。

【０１２７】大小比較部８０２は、カウンタ８０１によ
って係数された連続回数がしきい値に達したか否かを判
定し、連続回数がしきい値に達した時には、第１の方式
を用いるようにセレクタ１０５に切替を指示する。

【０１２８】このように、本実施の形態によれば、位相
回転量がしきい値を下回った回数を監視し、この回数が
所定回数連続で続いた時に、第２の方式から第１の方式
に切り替えるため、周波数オフセットが充分に補償され
たいないにもかかわらず、偶発的に位相回転量が小さい
値を示した時に第１の方式に切り替わってしまうことを
防止することができる。

【０１２９】なお、上記連続回数は任意に定めることが
でき、又、回線品質に応じて可変とすることも可能であ
る。

【０１３０】ここで、上記実施の形態３から６において
は、通信開始時は第２の方式を用い、しばらくして周波
数オフセットが充分に補償されてからは第１の方式を用
いるため、第１の方式に切り替わってからは第二同期獲
得部１０４を稼動させる必要がなく、電源の供給を停止
し、低消費電力化を図ることも可能である。

【０１３１】又、上記実施の形態３から６においては、
伝搬環境の時間的な変化によって、通信開始直後に限ら
ず通信中にも受信信号に位相回転が生じ、周波数オフセ
ットの値が大きくなる場合が生じる可能性があることに
鑑み、常に周波数オフセット検出値を監視し、第１の方
式と第２の方式を通信中常に切り替えられるようにする
ことも可能である。

【０１３２】更に、上記実施の形態１から６において
は、既知シンボルとしてパイロットシンボルを用いるこ
とが可能であり、又、パイロットシンボルの前段に設け
られた専用の同期用シンボルを用いることも可能であ
る。

【０１３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
従来提案されている二つの同期獲得方法に関する方式を
併用し、周波数オフセット検出値の大きさに応じて切り
替えて用いるため、シンボル同期引き込み特性を向上さ
せたすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る受信装置の概略構
成を示す要部ブロック図

【図２】本発明の実施の形態１に係る受信装置の第一同
期獲得部の概略構成を示す要部ブロック図

【図３】本発明の実施の形態１に係る受信装置の第二同
期獲得部の概略構成を示す要部ブロック図

【図４】本発明の実施の形態２に係る受信装置の概略構
成を示す要部ブロック図

【図５】本発明の実施の形態３に係る受信装置の概略構
成を示す要部ブロック図

【図６】本発明の実施の形態４に係る受信装置の概略構
成を示す要部ブロック図

【図７】本発明の実施の形態５に係る受信装置の概略構
成を示す要部ブロック図

【図８】本発明の実施の形態６に係る受信装置の概略構
成を示す要部ブロック図

【図９】（ａ）ＯＦＤＭ方式の移動体通信におけるフレ
ームフォーマットの一例を示す模式図（ｂ）ＯＦＤＭ方式の移動体通信におけるフレームフォ
ーマットの一例を示す模式図

【図１０】従来提案されている第１の方式における受信
装置の概略構成を示す要部ブロック図

【図１１】従来提案されている第１の方式における受信
装置の相関器の概略構成を示す要部ブロック図

【図１２】従来提案されている第１の方式における相関
値算出結果を示す模式図

【図１３】従来提案されている第１の方式における受信
装置の相関器の別の概略構成を示す要部ブロック図

【図１４】従来提案されている第２の方式における受信
装置の概略構成を示す要部ブロック図

【図１５】従来提案されている第２の方式における相関
値算出結果を示す模式図

【符号の説明】

１０３第一同期獲得部１０４第二同期獲得部１０５セレクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回線品質情報及び受信信号の位相回転量
を検出する検出手段と、複数の異なる方式でシンボル同
期タイミングを検出する同期獲得手段と、前記検出手段
の出力に基づいて前記同期獲得手段によって検出された
いずれかのタイミングを選択する選択手段と、この選択
手段によって選択されたタイミングに基づいて受信した
ＯＦＤＭ信号に対するフーリエ変換処理を開始する復調
手段と、を具備することを特徴とする受信装置。
【請求項２】前記同期獲得手段は、受信信号中の既知
信号と予め保持する既知信号との相関値を積算し、この
積算値が最大値を取るタイミングを検出する第一タイミ
ング検出部と、受信信号中の既知信号と受信信号を所定
の単位データ量分遅延させた信号中の既知信号との相関
値を積算し、この積算値が最大値を取るタイミングを検
出する第二タイミング検出部と、を有することを特徴と
する請求項１記載の受信装置。
【請求項３】前記選択手段は、前記検出手段によって
検出された受信信号の位相回転量が任意のしきい値を下
回る時は前記第一タイミング検出部の出力タイミングを
選択し、前記検出手段によって検出された受信信号の位
相回転量が任意のしきい値以上の時は前記第二タイミン
グ検出部の出力タイミングを選択することを特徴とする
請求項１又は請求項２記載の受信装置。
【請求項４】前記検出手段によって検出された回線品
質情報に基づいて前記任意のしきい値を可変とし、回線
品質が悪い時ほど前記任意のしきい値を大きくすること
を特徴とする請求項３記載の受信装置。
【請求項５】前記選択手段は、前記検出手段によって
検出された受信信号の位相回転量が前記任意のしきい値
を下回った回数を計数し、この計数結果が所定連続回数
に達した時に前記第一タイミング検出部の出力タイミン
グを選択することを特徴とする請求項３又は請求項４記
載の受信装置。
【請求項６】前記選択手段は、通信開始時から所定期
間は前記第一タイミング検出部の出力タイミングを選択
し、前記所定期間経過後は前記第二タイミング検出部の
出力タイミングを選択することを特徴とする請求項２か
ら請求項５のいずれかに記載の受信装置。
【請求項７】前記検出手段によって検出された回線品
質情報に基づいて前記所定期間長を可変とし、回線品質
が悪い時ほど前記所定期間を長くすることを特徴とする
請求項６記載の受信装置。
【請求項８】前記検出手段は、受信信号の複数のフレ
ームについて回線品質情報を検出し、これらを平均化し
たものを出力することを特徴とする請求項４又は請求項
５又は請求項７のいずれかに記載の受信装置。
【請求項９】請求項１から請求項８のいずれかに記載
の受信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項１０】請求項９記載の通信端末装置と無線通
信を行うことを特徴とする基地局装置。
【請求項１１】請求項１から請求項８のいずれかに記
載の受信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項１２】請求項１１記載の基地局装置と無線通
信を行うことを特徴とする通信端末装置。
【請求項１３】回線品質情報及び受信信号の位相回転
量に基づいて、受信信号中の既知信号と予め保持する既
知信号との相関値を積算し、この積算値が最大値を取る
タイミングをシンボル同期タイミングとする第一の方法
と、受信信号中の既知信号と受信信号を所定の単位デー
タ量分遅延させた信号中の既知信号との相関値を積算
し、この積算値が最大値を取るタイミングをシンボル同
期タイミングとする第二の方法と、を切り替えて適用す
ることを特徴とする同期獲得方法。
【請求項１４】受信信号の位相回転量が任意のしきい
値を下回る時は前記第一の方法を適用し、受信信号の位
相回転量が任意のしきい値以上の時は前記第二の方法を
適用することを特徴とする請求項１３記載の同期獲得方
法。
【請求項１５】回線品質情報に基づいて前記任意のし
きい値を可変とし、回線品質が悪い時ほど前記任意のし
きい値を大きくすることを特徴とする請求項１４記載の
同期獲得方法。
【請求項１６】受信信号の位相回転量が前記任意のし
きい値を下回った回数が所定連続回数に達した時に前記
第一の方法を適用することを特徴とする請求項１４又は
請求項１５記載の同期獲得方法。
【請求項１７】通信開始時から所定期間は前記第一の
方法を適用し、前記所定期間経過後は前記第二の方法を
適用することを特徴とする請求項１３から請求項１６の
いずれかに記載の同期獲得方法。
【請求項１８】回線品質情報に基づいて前記所定期間
長を可変とし、回線品質が悪い時ほど前記所定期間を長
くすることを特徴とする請求項１７記載の同期獲得方
法。
【請求項１９】前記回線品質情報は、受信信号の複数
のフレームについての回線品質情報が平均化処理された
ものであることを特徴とする請求項１５又は請求項１６
又は請求項１８のいずれかに記載の同期獲得方法。