JP2000341240A - Ｏｆｄｍ通信システム用送信装置および受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 装置の簡単化を実現し、さらに、ノイズ電力
の大きな通信環境下においても、良好な同期特性および
伝送路推定特性を実現可能なＯＦＤＭ通信システム用送
信装置および受信装置を得ること。 【解決手段】 時間軸における同一信号の相関計算で自
己相関特性に優れたＭ系列Ｓ１１を生成するＭ系列生成
部１１と、Ｍ系列Ｓ１１を周波数系列Ｓ１２に変換する
時間→周波数変換部１２と、使用可能な周波数内におけ
る所定の変調方式の取り得る信号点のうち周波数系列Ｓ
１２に最も近い信号点を選び、その信号点に周波数系列
Ｓ１２をマッピングした信号系列Ｓ１３を生成する信号
点マッピング部１３と、信号系列Ｓ１３を用いて時間軸
上の同期用信号系列Ｓ１４を生成する周波数→時間変換
部１４と、を備える構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信に用い
られるＯＦＤＭ通信システム用送信装置および受信装置
に関するものであり、特に、マルチパス環境下における
同期特性、伝送路推定特性の向上を実現可能な送信装置
および受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来のＯＦＤＭ広帯域無線伝送装
置について説明する。例えば、広帯域移動体通信では、
距離偏差やマルチパスの影響により受信信号の到来タイ
ミングは動的に変化する。特に、ＯＦＤＭ（Orthogonal
Frequency-Division Multiplexing) に代表されるマル
チキャリア通信は、受信タイミングの誤差に敏感なた
め、何らかの補償を行う必要がある。そこで、ここで
は、上記何らかの補償を行う従来のＯＦＤＭ通信システ
ム用受信装置の動作について説明する。

【０００３】図６は、従来のＯＦＤＭ信号のバーストフ
ォーマットを示すものである。まず、受信装置には、図
６に示す受信信号（ＯＦＤＭ信号）が入力され、その
後、相関値分布情報が計算される。なお、受信信号のパ
ターンＡは、既知パターンであるから、予め時間波形
（図６の下部参照）を計算し用意しておくことは容易で
ある。また、受信信号のパターンＡは、送信側でＯＦＤ
Ｍ信号を周波数軸上の信号から時間軸上の信号へ変換す
ることにより（ＩＦＦＴ処理により）生成される。図６
においては、例えば、既知パターン部分を長さＢ×２の
ユニークワードとし、受信信号のパターンＡと予め用意
される信号パターン（パターンＡの波形２つ分）との相
関値を計算する。この場合、相関計算の開始位置を少し
づつずらすことで、各位置での相関値分布情報が生成さ
れる。

【０００４】そして、従来の受信装置では、その情報の
中から相関値が最大となる位置を検索し、最大相関位置
情報を生成する。この情報における最大位置は、物理的
には最大電力を有する入力パスの位置と考えることがで
きる。

【０００５】ここで、従来の受信装置は、前述の最大相
関位置情報と相関値分布情報に基づいて、マルチパス伝
送における先行波を検出する処理を行う。まず、最大相
関位置情報をもとに、相関値検出の基準となるしきい値
を決定する。例えば、しきい値を、先に検出した最大相
関値の１／ｎに設定する（ｎは任意の適当な整数と仮定
する）。そして、先に検出した最大相関値位置から前方
に向けてしきい値以上の位置を検索し、その中で最も前
方で検出された位置を同期位置と決定し、この情報を同
期位置情報として出力する。

【０００６】最後に、従来の受信装置は、この同期位置
情報をもとに、受信信号（ＯＦＤＭ信号）内のデータ部
分を決定し、そのデータ部分からなるデータ信号を出力
する。なお、データ信号は、複数のサブキャリアに情報
が分散されて多重化されているため、時間軸上の信号か
ら周波数軸上の信号に変換され、各サブキャリア上の情
報として、変調信号が取り出される。また、この処理に
は、通常、ＦＦＴが用いられる。そして、各サブキャリ
ア上におけるデータに変換された変調信号は、検波さ
れ、さらに復調される。

【０００７】このように、従来の受信装置においては、
同期処理に上記方法を採用することにより、相関計算の
位置が多少ずれた場合には完全に異なる波形と認識さ
れ、受信波が存在する位置に対してのみ、極めて鋭い相
関値のピークを検出することができる。また、従来の受
信装置では、ＯＦＤＭ信号を周波数軸上の信号から時間
軸上の信号へ変換することによりパターンＡが作られて
いるため、また、受信信号内にはこれ以外の繰り返しパ
ターンを含むことがないと考えられるため、鋭い相関ピ
ークが確実に得られる。

【０００８】また、従来の受信装置におけるしきい値の
設定方法にもよるが、上記方法で求めた同期位置より、
さらに前方に受信波が存在する可能性は小さい。これに
より、ＯＦＤＭ通信において、ガードインターバル外の
干渉波成分が小さくなり、受信性能の向上が期待でき
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記、従来のＯＦＤＭ
通信システム用受信装置において、同期処理のための既
知パターン、すなわち、パターンＡは、自己相関特性に
優れたパターンが望まれる。なお、ここでいう「自己相
関特性に優れる」とは、同一波形がシフト量０で相関計
算した場合にのみ大きな自己相関値を持ち、１シンボル
以上のシフトがある場合の自己相関値が非常に小さくな
ること、と定義する。

【００１０】しかしながら、時間軸に任意の波形を配置
できるシングルキャリアシステムでは、既知のＭ系列の
ような自己相関特性に優れたパターンの配置が可能であ
るが、マルチキャリア通信においては、ＯＦＤＭのよう
に周波数軸に任意情報を配置し、その後、時間軸に変換
して送信波形を生成するため、「変換後の波形の自己相
関特性がどうなるか」、を判断することが非常に困難と
なる、という問題があった。

【００１１】また、１シンボルづつずらしながら相関値
を計算する従来の受信装置では、通常の同期用パターン
が複素数系列となっているため、非常に多くの複素乗算
処理が要求され、受信機の簡単化は困難となる、という
問題があった。また、伝送路推定においても、同様の相
関値計算が必要となり、同一の問題が発生する。

【００１２】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、自己相関特性に優れた同期パターンおよび伝送路
推定用パターンを提供することにより、装置の簡単化を
実現し、さらに、ノイズ電力の大きな通信環境下におい
ても、良好な同期特性および伝送路推定特性を実現可能
なＯＦＤＭ通信システム用送信装置および受信装置を得
ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明にかかるＯＦＤＭ通信シ
ステム用送信装置にあっては、ＯＦＤＭ伝送におけるタ
イミング同期を行うため、連続する特定の繰り返しパタ
ーンである同期用信号系列を用いて送信信号を生成する
構成とし、時間軸における同一信号の相関計算でシフト
のない場合に大きな自己相関値を持ち、さらにシフトが
ある場合に自己相関値が非常に小さくなるような、自己
相関特性に優れた信号系列を生成する信号系列生成手段
（後述する実施の形態のＭ系列生成部１１に相当）と、
前記時間軸上の信号系列を周波数系列に変換する時間／
周波数変換手段（時間→周波数変換部１２に相当）と、
使用可能な周波数内における所定の変調方式の取り得る
信号点のうち、前記周波数系列に最も近い信号点を選
び、その信号点に前記周波数系列をマッピングしたマッ
ピング信号系列を生成するマッピング信号系列生成手段
（信号点マッピング部１３に相当）と、前記周波数軸上
のマッピング信号系列を用いて、時間軸上の同期用信号
系列を生成する同期用信号系列生成手段（周波数→時間
変換部１４に相当）と、を備えることを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、時間軸における自己相
関特性に優れた信号系列を生成し、これを周波数軸の信
号系列に変換し、複素平面上で限られた信号点を用い
て、生成された信号系列に最も近い同期用信号系列を生
成する。これにより、時間軸における信号系列に最も近
い自己相関特性を有する信号系列を生成することがで
き、同期特性を向上させることができる。

【００１５】つぎの発明にかかるＯＦＤＭ通信システム
用送信装置において、前記信号系列生成手段は、同一長
の直交する時間軸の実数軸および虚数軸を生成し、実数
軸および虚数軸に前記信号系列を配置することを特徴と
する。

【００１６】この発明によれば、同一長の直交する時間
軸の実数軸および虚数軸における自己相関特性に優れた
信号系列を生成し、これを周波数軸の信号系列に変換
し、複素平面上で限られた信号点を用いて、生成された
信号系列に最も近い同期用信号系列を生成する。これに
より、時間軸における信号系列に最も近い自己相関特性
を有する信号系列を生成することができ、同期特性をさ
らに向上させることができる。

【００１７】つぎの発明にかかるＯＦＤＭ通信システム
用送信装置にあっては、さらに、前記マッピング信号系
列における正の周波数領域の複素共役を、負の周波数領
域の信号系列に変換するマッピング信号系列変換手段
（後述する実施の形態の対象性生成部２０に相当）を備
え、前記同期用信号系列生成手段は、前記変換後の信号
系列から実数軸のみの同期用信号系列を生成することを
特徴とする。

【００１８】この発明によれば、計算される同期用信号
系列は、実数軸のみからなる信号系列で表される。これ
により、受信装置における相関計算の乗算回数を半減さ
せることができ、大幅な装置の簡略化が期待できる。

【００１９】つぎの発明にかかるＯＦＤＭ通信システム
用送信装置において、さらに、前記同期用信号系列生成
手段は、前記同期用信号系列を伝送路推定用の信号系列
として生成することを特徴とする。

【００２０】この発明によれば、この同期用信号系列
を、伝送路推定用の信号系列としても使用することがで
き、同期特性の向上に加えて、さらに伝送路推定特性も
向上させることができる。また、伝送路推定処理を行う
構成の簡略化も可能となる。

【００２１】つぎの発明にかかるＯＦＤＭ通信システム
用受信装置にあっては、受信信号に含まれる連続する特
定の繰り返しパターンを用いて、ＯＦＤＭ伝送における
タイミング同期を行う構成とし、時間軸における同一信
号の相関計算でシフトのない場合に大きな自己相関値を
持ち、さらにシフトがある場合に自己相関値が非常に小
さくなるような、自己相関特性に優れた信号系列を生成
する信号系列生成手段（後述する実施の形態のＭ系列生
成部１１に相当）と、前記時間軸上の信号系列を周波数
系列に変換する時間／周波数変換手段（時間→周波数変
換部１２に相当）と、使用可能な周波数内における所定
の変調方式の取り得る信号点のうち、前記周波数系列に
最も近い信号点を選び、その信号点に前記周波数系列を
マッピングしたマッピング信号系列を生成するマッピン
グ信号系列生成手段（信号点マッピング部１３に相当）
と、前記マッピング信号系列における正の周波数領域の
複素共役を、負の周波数領域の信号系列に変換するマッ
ピング信号系列変換手段（対象性生成部２０に相当）
と、前記変換後の信号系列を用いて、時間軸上の同期用
信号系列を生成する同期用信号系列生成手段（周波数→
時間変換部１４に相当）と、前記同期用信号系列の硬判
定情報を生成し、それを記憶しておく硬判定情報生成手
段（硬判定部２１、メモリー部２２に相当）と、を備
え、前記記憶しておいた硬判定情報を用いて、前記受信
信号との相関をとることにより、前記ＯＦＤＭ伝送にお
けるタイミング同期を行うことを特徴とする。

【００２２】この発明によれば、タイミング同期の相関
計算に、実数軸のみからなる硬判定情報を用いること
で、複素乗算処理を省略することが可能となり、これに
より、大幅な装置の簡略化が期待できる。

【００２３】つぎの発明にかかるＯＦＤＭ通信システム
用受信装置において、さらに、前記硬判定情報生成手段
は、前記同期用信号系列の硬判定情報を、伝送路推定用
の硬判定情報として記憶しておき、前記記憶しておいた
硬判定情報を用いて、前記ＯＦＤＭ伝送における伝送路
推定処理を行うことを特徴とする。

【００２４】この発明によれば、硬判定情報が伝送路推
定処理においても用いることが可能であり、この場合
は、伝送路推定処理を行う構成の簡略化が可能となる。

【００２５】つぎの発明にかかるＯＦＤＭ通信システム
用受信装置において、前記信号系列生成手段は、同一長
の直交する時間軸の実数軸および虚数軸を生成し、実数
軸および虚数軸に前記信号系列を配置することを特徴と
する。

【００２６】この発明によれば、同一長の直交する時間
軸の実数軸および虚数軸における自己相関特性に優れた
信号系列を生成し、これを周波数軸の信号系列に変換
し、複素平面上で限られた信号点を用いて、生成された
信号系列に最も近い同期用信号系列を生成する。これに
より、時間軸における信号系列に最も近い自己相関特性
を有する信号系列を生成することができ、同期特性およ
び伝送路推定特性をさらに向上させることができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかるＯＦＤＭ
通信システム用送信装置、および受信装置の実施の形態
を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形
態によりこの発明が限定されるものではない。

【００２８】ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）通信は、
マルチキャリア伝送方式の一種で、各キャリアがシンボ
ル区間内で相互に直交するように、各キャリアの周波数
が設定されている。そして、情報伝送は、シンボル区間
で一定値をとる各キャリアの振幅および位相を変化させ
ることで行われる。この伝送方式では、周波数フェージ
ングに強いこと、誤り訂正符号化と併用することで周波
数ダイバーシチ効果が得られることなどの利点がある。
また、通常のマルチキャリア伝送と異なり、各サブチャ
ネルの周波数間隔を密に設定可能であり、さらに、シン
ボル区間にガードインターバルを設定することで符号間
干渉の影響を軽減することができる。

【００２９】実施の形態１．図１は、本発明にかかるＯ
ＦＤＭ通信システム用送信装置の実施の形態１の構成を
示す図である。図１において、１１は定められた長さの
Ｍ系列Ｓ１１を生成するＭ系列生成部であり、１２はＭ
系列Ｓ１１を周波数軸へ変換した周波数系列Ｓ１２を生
成する時間→周波数変換部であり、１３は周波数軸上の
周波数系列Ｓ１２を規定の変調方式に許された信号点で
模倣した信号Ｓ１３を生成する信号点マッピング部であ
り、１４は周波数軸上の信号Ｓ１３を時間軸に変換し、
同期用パターンＳ１４を生成する周波数→時間変換部で
あり、１５は同期用パターンＳ１４を保存し、必要な場
合に同パターンＳ１５を提供するメモリー部であり、１
６は送信情報系列Ｓ１６から変調信号系列Ｓ１７を生成
する変調部であり、１７は周波数軸上の変調信号系列Ｓ
１７を時間軸に変換して、時間軸上の変調信号Ｓ１８を
生成する周波数→時間変換部であり、１８は同期用パタ
ーンＳ１４，Ｓ１５や変調信号Ｓ１８などから規定のフ
レームフォーマットに従って送信信号Ｓ１９を生成する
送信バースト生成部である。

【００３０】以下、本発明にかかる上記送信装置の動作
を図１に基づいて説明する。まず、送信装置では、時間
軸で自己相関特性に優れた波形を作るため、Ｍ系列生成
部１１にて参照信号となるＭ系列Ｓ１１を生成する。こ
こでは、Ｍ系列Ｓ１１を図２に示すように、実軸に配置
して時間系列とする。なお、このように、実軸に配置し
て時間系列とする以外に、例えば、図３に示すように、
同一長の直交する系列を２つ生成し、それぞれ実軸およ
び虚軸に配置して時間系列とすることとしてもよい。ま
た、本実施の形態では、Ｍ系列を一例として説明してい
るが、自己相関特性に優れた波形であれば、特にＭ系列
を使用する必要はない。

【００３１】Ｍ系列Ｓ１１を受け取った時間→周波数変
換部１２では、時間軸上の信号を周波数系列Ｓ１２に変
換する。すなわち、ＯＦＤＭ通信システムでは、周波数
軸上において送信情報を指定する。なお、この周波数系
列Ｓ１２は、時間軸における自己相関特性の点では理想
的なものであり、さらに、時間→周波数変換部１２にお
けるＦＦＴサイズに等しい長さを持つ。

【００３２】このとき、通常規定されている変調方式で
は、複素平面上に取り得る信号点が有限であり、この信
号点のみでは理想的な周波数系列Ｓ１２を完全に模倣す
ることはできない。さらに加えて、隣接チャネルとの関
係やエイリアシングを防ぐ点から、ＦＦＴサイズのすべ
てを使うことができない場合が多い。そこで、信号点マ
ッピング部１３では、使用できるキャリア内において、
使用可能な信号点のうち周波数系列Ｓ１２の情報に最も
近い信号点を選び、それにより、周波数系列Ｓ１２を模
倣した信号Ｓ１３を出力する。例えば、前述の図３は１
６ＱＡＭ変調方式における上記選ぶ操作を示したもので
あり、ここでは、〜に示したような周波数系列Ｓ１
２の複素平面上の点を、最寄りの信号点に再配置してい
る。

【００３３】信号Ｓ１３を受け取った周波数→時間変換
部１４では、周波数軸上の信号である信号Ｓ１３を時間
軸上の信号に再変換し、その変換後の信号を同期用パタ
ーンＳ１４として出力する。なお、信号点マッピング部
１３における模倣が図３のとおり誤差を含むため、同期
パターンＳ１４と理想的なＭ系列Ｓ１１とは通常一致し
ない。

【００３４】一方、変調部１６では、送信すべき情報、
すなわち、送信情報系列Ｓ１６に対して通常通り変調処
理を行い、変調信号系列Ｓ１７を出力する。その後、変
調信号系列Ｓ１７を受け取った周波数→時間変換部１７
では、周波数→時間変換処理を施し、その信号を変調信
号Ｓ１８として出力する。

【００３５】その後、変調信号Ｓ１８を受け取った送信
バースト生成部１８では、同期用パターンＳ１４や変調
信号Ｓ１８を用いて、かつ定められたフレームフォーマ
ットに従ってガードインターバルを付加し、送信信号Ｓ
１９を生成する。なお、同期用パターンＳ１４は、バー
スト毎に同じパターンを使うことができるため、メモリ
ー１５に保存しておき、２回目以降は、保存された同期
用パターンＳ１５を利用することとしてもよい。また、
送信信号Ｓ１９は、特定のキャリアにのせられてアンテ
ナから送信される。

【００３６】このように、本実施の形態におけるＯＦＤ
Ｍ通信システム用送信装置では、時間軸における自己相
関特性に優れた系列を生成し、これを周波数軸に変換し
て参照信号とし、複素平面上で限られた信号点を用いて
参照信号に最も近い信号（同期用パターン）を生成す
る。これにより、本実施の形態では、時間軸において参
照信号に最も近い自己相関特性を有するＯＦＤＭ信号を
生成することができ、同期特性を向上させることができ
る。なお、ここでは時間信号である同期用パターンＳ１
４を同期用のパターンとして使用しているが、このパタ
ーンを、例えば、伝送路推定用パターンとしても使用し
た場合、本実施の形態におけるＯＦＤＭ通信システム用
送信装置は、前記同期特性の向上に加えて、さらに伝送
路推定特性も向上させることができる。

【００３７】実施の形態２．図４は、本発明にかかるＯ
ＦＤＭ通信システム用送信装置の実施の形態２の構成を
示す図である。図４において、１１は定められた長さの
Ｍ系列Ｓ１１を生成するＭ系列生成部であり、１２はＭ
系列Ｓ１１を周波数軸へ変換した周波数系列Ｓ１２を生
成する時間→周波数変換部であり、１３は周波数軸上の
周波数系列Ｓ１２を規定の変調方式に許された信号点で
模倣した信号Ｓ１３を生成する信号点マッピング部であ
り、２０は周波数軸上の信号系列Ｓ１３からＦ（−ｗ）
＝ｃｏｎｊ（Ｆ（ｗ））を満たす周波数軸上の信号系列
Ｓ２０を生成する対象性生成部であり、１４は周波数軸
上の信号系列Ｓ２０を時間軸に変換し、同期用パターン
Ｓ１４を生成する周波数→時間変換部であり、１５は同
期用パターンＳ１４を保存し、必要な場合に同パターン
Ｓ１５を提供するメモリー部であり、１６は送信情報系
列Ｓ１６から変調信号系列Ｓ１７を生成する変調部であ
り、１７は周波数軸上の変調信号系列Ｓ１７を時間軸に
変換して、時間軸上の変調信号Ｓ１８を生成する周波数
→時間変換部であり、１８は同期用パターンＳ１４，Ｓ
１５や変調信号Ｓ１８などから規定のフレームフォーマ
ットに従って送信信号Ｓ１９を生成する送信バースト生
成部である。ただし、ｗは周波数を表し、ｃｏｎｊは複
素共役をとる。

【００３８】以下、本発明にかかる上記送信装置の動作
を図５に基づいて説明する。なお、ここでは、対象性生
成部２０以外の構成および動作は、先に説明した実施の
形態１と同様であるため、同一の符号を付して説明を省
略する。まず、上記送信装置において、対象性生成部２
０は、規定の変調方式に許された信号点で表現された信
号系列Ｓ１３を元に、上記Ｆ（−ｗ）＝ｃｏｎｊ（Ｆ
（ｗ））を満たす周波数軸上の信号系列Ｓ２０を生成す
る。ここでの生成法としては、例えば、正の周波数領域
の値の複素共役をとって負の領域に書き込む方法が考え
られる。その後、この生成された信号系列Ｓ２０は、周
波数→時間変換部１４により時間軸上の同期用パターン
Ｓ１４に変換される。

【００３９】このように、本実施の形態におけるＯＦＤ
Ｍ通信システム用送信装置にて計算される同期パターン
Ｓ１４は、実数軸のみからなる同期パターンＳ１４とな
る。これにより、受信装置における相関計算の乗算回数
を半減させることができ、大幅な装置の簡略化が期待で
きる。さらに、この同期パターンＳ１４は、伝送路推定
パターンとしても使用することができ、この場合は、上
記と同様の理由から伝送路推定処理を行う構成の簡略化
も可能となる。

【００４０】実施の形態３．図５は、本発明にかかるＯ
ＦＤＭ通信システム用受信装置の実施の形態３の構成を
示す図である。なお、先に説明した実施の形態１および
２の送信装置と同一の構成については、同一の符号を付
して説明を省略する。

【００４１】図５において、２０は周波数軸上の信号系
列Ｓ１３からＦ（−ｗ）＝ｃｏｎｊ（Ｆ（ｗ））を満た
す周波数軸上の信号系列Ｓ２０を生成する対象性生成部
である。ただし、ｗは周波数を表し、ｃｏｎｊは複素共
役をとる。この表現は連続関数であるが、離散系列に関
しても意味は同様である。また、２１は実数軸のみの同
期用パターンＳ１４を硬判定し、同期パターンＳ１４の
硬判定情報Ｓ２１を出力する硬判定部であり、２２は同
期パターンＳ１４の硬判定情報Ｓ２１を保持するメモリ
ーであり、必要な場合に保存された硬判定情報Ｓ２２を
後述の相関値計算部に供給する。

【００４２】一方、図５において、３４は受信信号（Ｏ
ＦＤＭ信号）Ｓ３１と予め計算され用意された硬判定情
報Ｓ２２との相関を計算し、相関値分布情報Ｓ３５を出
力する相関値計算部であり、３５は相関値分布情報Ｓ３
５の中から最大となる相関値を探索し、最大相関位置情
報Ｓ３６を生成する最大相関値探索部であり、３６は相
関値分布情報Ｓ３５および最大相関位置情報Ｓ３６から
マルチパス伝送における複数の受信波を探索し、最初に
到来する信号の同期位置情報Ｓ３７を生成する先行波探
索部であり、３１は同期位置情報Ｓ３７に基づいて、受
信信号Ｓ３１中におけるデータ部の位置を確定し、その
データ部分であるデータ信号Ｓ３２を出力するタイミン
グ調整部であり、３２はデータ信号Ｓ３２を時間軸から
周波数軸に変換し（通常のＦＦＴ処理）、各サブキャリ
ア上の変調信号Ｓ３３を再生する時間→周波数変換部で
あり、３３は各サブキャリア上の変調信号Ｓ３３を検波
し、受信情報Ｓ３４を復調する検波部である。

【００４３】以下、本発明にかかる上記受信装置の動作
を図５に基づいて説明する。なお、Ｍ系列生成部１１，
時間→周波数変換部１２，信号点マッピング部１３，周
波数→時間変換部１４の動作は実施の形態１と同様であ
るため、説明を省略する。まず、受信装置において、対
象性生成部２０は、規定の変調方式に許された信号点で
表現された信号系列Ｓ１３を元に、上記Ｆ（−ｗ）＝ｃ
ｏｎｊ（Ｆ（ｗ））を満たす周波数軸上の信号系列Ｓ２
０を生成する。ここでの生成法としては、例えば、正の
周波数領域の値の複素共役をとって負の領域に書き込む
方法が考えられる。その後、この生成された信号系列Ｓ
２０は、周波数→時間変換部１４により時間軸上の同期
用パターンＳ１４に変換される。

【００４４】実数軸のみの時間信号である同期用パター
ンＳ１４を受け取った硬判定部２１では、そのパターン
を硬判定情報Ｓ２１に変換し、それをメモリー２２に記
憶する。この硬判定情報Ｓ２１は、例えば、同期用パタ
ーンＳ１４における実軸の値が正の場合を‘１' とし、
負の場合を‘−１' とする。

【００４５】また、受信装置では、入力された受信信号
Ｓ３１をもとに同期処理を行う。ここでは、例えば、先
に説明した図６に示す受信信号（ＯＦＤＭ信号）が入力
される。まず、相関値計算部３４では、あらかじめ受信
信号Ｓ３１内に挿入された同期パターン、すなわち、
「パターンＡ」を見つけるため、メモリー２２から先に
記憶しておいた硬判定情報Ｓ２１を硬判定情報Ｓ２２と
して読み出し、その読み出した情報と受信信号Ｓ３１と
の相関計算を行う。なお、受信信号のパターンＡは、送
信側でＯＦＤＭ信号を周波数軸上の信号から時間軸上の
信号へ変換することにより（ＩＦＦＴ処理により）生成
される。この場合は、従来技術同様、相関計算の開始位
置を少しづつずらすことで各位置での相関値分布情報Ｓ
３５が生成される。この際、硬判定情報Ｓ２２は、実軸
のみの硬判定データであることから、通常の相関計算に
必要な複素乗算処理が必要なくなり、ここでは、加算処
理のみで相関値分布情報Ｓ３５を生成する処理が実現で
きる。

【００４６】そして、相関値分布情報Ｓ３５を受け取っ
た最大相関値探索部３５では、その情報の中から相関値
が最大となる位置を検索し、最大相関位置情報Ｓ３６を
生成する。この情報における最大位置は、物理的には最
大電力を有する入力パスの位置と考えることができる。

【００４７】ここで、相関値分布情報Ｓ３５および最大
相関位置情報Ｓ３６を受け取った先行波探索部３６で
は、これらのに基づいてマルチパス伝送における先行波
を検出する処理を行う。まず、最大相関位置情報Ｓ３６
をもとに、相関値検出の基準となるしきい値を決定す
る。例えば、しきい値を、先に検出した最大相関値の１
／ｎに設定する（ｎは任意の適当な整数と仮定する）。
そして、先に検出した最大相関値位置から前方に向けて
しきい値以上の位置を検索し、その中で最も前方で検出
された位置を同期位置と決定し、この情報を同期位置情
報Ｓ３７として出力する。

【００４８】最後に、同期位置情報Ｓ３７を受け取った
タイミング調整部３１では、この情報をもとに受信信号
（ＯＦＤＭ信号）内のデータ部分を決定し、そのデータ
部分からなるデータ信号Ｓ３２を出力する。なお、デー
タ信号Ｓ３２は、複数のサブキャリアに情報が分散され
て多重化されているため、時間→周波数変換部３２にて
時間軸上の信号から周波数軸上の信号に変換され、各サ
ブキャリア上の情報として、変調信号Ｓ３３が取り出さ
れる。また、この処理には、通常、ＦＦＴが用いられ
る。そして、各サブキャリア上におけるデータに変換さ
れた変調信号Ｓ３３は検波され、受信信号Ｓ３４として
出力される。

【００４９】このように、本実施の形態におけるＯＦＤ
Ｍ通信システム用受信装置では、同期パターンの相関計
算に、実数軸のみからなる硬判定データを用いること
で、複素乗算処理を省略することが可能となり、これに
より、大幅な装置の簡略化が期待できる。さらに、本実
施の形態で示した相関値分布情報Ｓ３６は、伝送路推定
処理においても用いることが可能であり、この場合は、
上記と同様の理由から伝送路推定処理を行う構成の簡略
化も可能となる。

【００５０】

【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれ
ば、時間軸における自己相関特性に優れた信号系列を生
成し、これを周波数軸の信号系列に変換し、複素平面上
で限られた信号点を用いて、生成された信号系列に最も
近い同期用信号系列を生成する。これにより、時間軸に
おける信号系列に最も近い自己相関特性を有する信号系
列を生成することができ、同期特性を向上させることが
できる、という効果を奏する。

【００５１】つぎの発明によれば、同一長の直交する時
間軸の実数軸および虚数軸における自己相関特性に優れ
た信号系列を生成し、これを周波数軸の信号系列に変換
し、複素平面上で限られた信号点を用いて、生成された
信号系列に最も近い同期用信号系列を生成する。これに
より、時間軸における信号系列に最も近い自己相関特性
を有する信号系列を生成することができ、同期特性をさ
らに向上させることができる、という効果を奏する。

【００５２】つぎの発明によれば、計算される同期用信
号系列は、実数軸のみからなる信号系列で表される。こ
れにより、受信装置における相関計算の乗算回数を半減
させることができ、大幅な装置の簡略化を実現できる、
という効果を奏する。

【００５３】つぎの発明によれば、この同期用信号系列
を、伝送路推定用の信号系列としても使用することがで
き、同期特性の向上に加えて、さらに伝送路推定特性も
向上させることができる、という効果を奏する。また、
伝送路推定処理を行う構成の簡略化も実現できる、とい
う効果を奏する。

【００５４】つぎの発明によれば、タイミング同期の相
関計算に、実数軸のみからなる硬判定情報を用いること
で、複素乗算処理を省略することが可能となり、これに
より、大幅な装置の簡略化を実現できる、という効果を
奏する。

【００５５】つぎの発明によれば、硬判定情報が伝送路
推定処理においても用いることが可能であり、この場合
は、伝送路推定処理を行う構成の簡略化を実現できる、
という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるＯＦＤＭ通信システム用送信
装置の実施の形態１の構成を示す図である。

【図２】 実軸に配置して時間系列とするＭ系列を示す
図である。

【図３】 実軸および虚軸に配置して時間系列とする信
号を示す図である。

【図４】 本発明にかかるＯＦＤＭ通信システム用送信
装置の実施の形態２の構成を示す図である。

【図５】 本発明にかかるＯＦＤＭ通信システム用受信
装置の実施の形態３の構成を示す図である。

【図６】 従来のＯＦＤＭ信号のバーストフォーマット
を示す図である。

【符号の説明】 １１ Ｍ系列生成部、１２，３２ 時間→周波数変換
部、１３ 信号点マッピング部、１４，１７ 周波数→
時間変換部、１５，２２ メモリー、１６ 変調部、１
８ 送信バースト生成部、２０ 対象性生成部、２１
硬判定部、３１タイミング調整部、３３ 検波部、３４
相関値計算部、３５ 最大相関値探索部、３６ 先行
波探索部。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＯＦＤＭ伝送におけるタイミング同期を
   行うため、連続する特定の繰り返しパターンである同期
   用信号系列を用いて送信信号を生成するＯＦＤＭ通信シ
   ステム用送信装置において、 時間軸における同一信号の相関計算でシフトのない場合
   に大きな自己相関値を持ち、さらにシフトがある場合に
   自己相関値が非常に小さくなるような、自己相関特性に
   優れた信号系列を生成する信号系列生成手段と、 前記時間軸上の信号系列を周波数系列に変換する時間／
   周波数変換手段と、 使用可能な周波数内における所定の変調方式の取り得る
   信号点のうち、前記周波数系列に最も近い信号点を選
   び、その信号点に前記周波数系列をマッピングしたマッ
   ピング信号系列を生成するマッピング信号系列生成手段
   と、 前記周波数軸上のマッピング信号系列を用いて、時間軸
   上の同期用信号系列を生成する同期用信号系列生成手段
   と、 を備えることを特徴とするＯＦＤＭ通信システム用送信
   装置。
2. 【請求項２】 前記信号系列生成手段は、同一長の直交
   する時間軸の実数軸および虚数軸を生成し、実数軸およ
   び虚数軸に前記信号系列を配置することを特徴とする請
   求項１に記載のＯＦＤＭ通信システム用送信装置。
3. 【請求項３】 さらに、前記マッピング信号系列におけ
   る正の周波数領域の複素共役を、負の周波数領域の信号
   系列に変換するマッピング信号系列変換手段を備え、前
   記同期用信号系列生成手段は、前記変換後の信号系列か
   ら実数軸のみの同期用信号系列を生成することを特徴と
   する請求項２に記載のＯＦＤＭ通信システム用送信装
   置。
4. 【請求項４】 さらに、前記同期用信号系列生成手段
   は、前記同期用信号系列を伝送路推定用の信号系列とし
   て生成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一
   つに記載のＯＦＤＭ通信システム用送信装置。
5. 【請求項５】 受信信号に含まれる連続する特定の繰り
   返しパターンを用いて、ＯＦＤＭ伝送におけるタイミン
   グ同期を行うＯＦＤＭ通信システム用受信装置におい
   て、 時間軸における同一信号の相関計算でシフトのない場合
   に大きな自己相関値を持ち、さらにシフトがある場合に
   自己相関値が非常に小さくなるような、自己相関特性に
   優れた信号系列を生成する信号系列生成手段と、 前記時間軸上の信号系列を周波数系列に変換する時間／
   周波数変換手段と、 使用可能な周波数内における所定の変調方式の取り得る
   信号点のうち、前記周波数系列に最も近い信号点を選
   び、その信号点に前記周波数系列をマッピングしたマッ
   ピング信号系列を生成するマッピング信号系列生成手段
   と、 前記マッピング信号系列における正の周波数領域の複素
   共役を、負の周波数領域の信号系列に変換するマッピン
   グ信号系列変換手段と、 前記変換後の信号系列を用いて、時間軸上の同期用信号
   系列を生成する同期用信号系列生成手段と、 前記同期用信号系列の硬判定情報を生成し、それを記憶
   しておく硬判定情報生成手段と、 を備え、 前記記憶しておいた硬判定情報を用いて、前記受信信号
   との相関をとることにより、前記ＯＦＤＭ伝送における
   タイミング同期を行うことを特徴とするＯＦＤＭ通信シ
   ステム用受信装置。
6. 【請求項６】 さらに、前記硬判定情報生成手段は、前
   記同期用信号系列の硬判定情報を、伝送路推定用の硬判
   定情報として記憶しておき、前記記憶しておいた硬判定
   情報を用いて、前記ＯＦＤＭ伝送における伝送路推定処
   理を行うことを特徴とする請求項５に記載のＯＦＤＭ通
   信システム用受信装置。
7. 【請求項７】 前記信号系列生成手段は、同一長の直交
   する時間軸の実数軸および虚数軸を生成し、実数軸およ
   び虚数軸に前記信号系列を配置することを特徴とする請
   求項５または６に記載のＯＦＤＭ通信システム用受信装
   置。