JP2001069118A - Ofdm通信装置及び伝搬路推定方法 - Google Patents

Ofdm通信装置及び伝搬路推定方法

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JP2001069118A
JP2001069118A JP24529999A JP24529999A JP2001069118A JP 2001069118 A JP2001069118 A JP 2001069118A JP 24529999 A JP24529999 A JP 24529999A JP 24529999 A JP24529999 A JP 24529999A JP 2001069118 A JP2001069118 A JP 2001069118A
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Daichi Imamura
大地 今村
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • H04L25/0202Channel estimation
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    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝搬路応答の時間変動が大きい場合でも
伝送効率を低下させずに、伝送路の時間変動に適応的に
追従して受信特性を向上させること。 【解決手段】 受信信号から得られたベースバンド信号
は、伝搬路推定・補償回路104で求められた伝搬路推
定値を用いて伝搬路歪補償される。伝搬路歪補償後の情
報ビット列は、定期的に硬判定回路107に送られ、硬
判定処理が行われる。このように硬判定された情報シン
ボルは、伝搬路推定・補償回路104に送られこの硬判
定情報シンボルを既知信号として用い、FFT演算され
た信号と複素乗算することにより伝搬路推定を行い、伝
搬路推定値を求める。この伝搬路推定値は、最初の伝搬
路推定値に更新される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル無線通
信システムにおけるOFDM通信装置及び伝搬路推定方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在の地上波の伝送路における伝送特性
の劣化の主な要因は、マルチパス妨害である。このマル
チパス妨害に対して強いOFDM(Orthogonal Frequen
cy Division Multiplexing)伝送方式が近年注目されて
いる。このOFDMは、ある信号区間で互いに直交する
多数(数十〜数百)のディジタル変調波を多重する方式
である。
【0003】従来のOFDM通信装置では、受信信号を
FFT回路で時間−周波数変換し、受信信号に含まれる
パイロットシンボルと既知信号との間で複素乗算を行う
ことにより、伝搬路の周波数応答推定値を得る。そし
て、周波数応答推定値と、情報OFDMシンボルとを複
素乗算することにより、伝搬路歪を補償する。この伝搬
路歪補償された受信信号を誤り訂正回路で、復調、誤り
訂正して受信データである情報シンボル列を得る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のOFDM通
信装置においては、長い情報を送信する場合に、図15
に示すように、情報OFDMシンボル中にある一定間隔
で伝搬路応答推定用パイロットシンボル(斜線部)を挿
入して、時々刻々変動する伝搬路応答の変化に追従させ
ている。すなわち、図16に示すように、パイロットシ
ンボルAで得られた伝搬路推定値を用いて情報OFDM
シンボル1〜nを補償し、パイロットシンボルBで得ら
れた伝搬路推定値を用いて情報OFDMシンボルn+1
〜2nを補償する。
【0005】しかしながら、このように長い情報を送信
する場合において、伝搬路の時間変動に追従するために
は、頻繁にパイロットシンボルなどの既知信号を挿入す
る必要があるため、伝送効率が落ちるという問題があ
る。
【0006】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、伝搬路応答の時間変動が大きい場合でも伝送効率
を低下させずに、伝送路の時間変動に適応的に追従して
受信特性を向上させることができるOFDM通信装置及
び伝搬路推定方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のOFDM通信装
置は、既知信号を含むOFDM信号の前記既知信号を用
いて伝搬路推定値を求める推定値算出手段と、前記伝搬
路推定値を用いて前記OFDM信号から得られた情報信
号に対して伝搬路歪を補償する伝搬路歪補償手段と、伝
搬路歪が補償された情報信号を用いて送信信号点を判定
する硬判定手段と、を具備し、前記推定値算出手段は、
前記硬判定された信号を前記既知信号の代わりに用いて
伝搬路推定値を算出する構成を採る。
【0008】この構成によれば、硬判定後の情報信号を
既知信号の代わりに用いて伝搬路推定値を算出するの
で、長い情報を送信する場合でも、連続して送信される
情報OFDMシンボルの間にパイロットシンボルを挿入
することなしに、伝搬路応答を推定することができ、伝
送効率を低下させることなく優れた受信特性を得ること
ができる。
【0009】本発明のOFDM通信装置は、既知信号を
含むOFDM信号の前記既知信号を用いて伝搬路推定値
を求める推定値算出手段と、前記伝搬路推定値を用いて
前記OFDM信号から得られた情報信号に対して伝搬路
歪を補償する伝搬路歪補償手段と、伝搬路歪が補償され
た情報信号を用いて送信信号点を判定する硬判定手段
と、を具備し、前記推定値算出手段は、前記硬判定後の
信号と伝搬路歪補償された情報信号との差分を用いて伝
搬路推定値を算出する構成を採る。
【0010】この構成によれば、連続して送信される情
報OFDMシンボルの間にパイロットシンボルを挿入す
ることなしに、伝搬路応答を推定することができるた
め、伝送効率を低下させることなく優れた受信特性を得
ることができる。また、残留位相誤差がある場合でも、
残留位相誤差を補償しながら差分だけを修正するので、
残留位相誤差による推定精度の劣化を低減することがで
きる。
【0011】本発明のOFDM通信装置は、上記構成に
おいて、前記推定値算出手段が、硬判定後の現情報信号
及び過去の情報信号から得られた伝搬路推定値を用いて
新しい伝搬路推定値を算出する構成を採る。
【0012】本発明のOFDM通信装置は、上記構成に
おいて、硬判定後の現情報信号及び過去の情報信号に対
して重み付けを行う重み付け手段を具備する構成を採
る。
【0013】これらの構成によれば、過去の伝搬路応答
推定値も利用して新しい伝搬路推定値を得るので、この
伝搬路推定値を用いることにより、高い推定精度を得る
ことができ、より精度良く情報シンボルに対して伝搬路
歪補償を行うことができる。
【0014】本発明のOFDM通信装置は、上記構成に
おいて、前記重み付け手段が、外部の品質情報に基づい
て重み付けを行う構成を採る。
【0015】この構成によれば、外部品質情報を重み係
数選択に適用するので、ビット誤りによる推定誤差を小
さくすることができ、飛躍的な推定精度を得ることがで
きる。
【0016】本発明のOFDM通信装置は、上記構成に
おいて、前記推定値算出手段が、硬判定後の複数シンボ
ルの情報信号を平均化する平均化手段を具備する構成を
採る。
【0017】この構成によれば、新しく得られる伝搬路
推定値を複数シンボル分平均化するため、加法性雑音に
よる推定誤差を低減することができ、この伝搬路推定値
を用いることにより、高い推定精度を得ることができ、
より精度良く情報シンボルに対して伝搬路歪補償を行う
ことができる。
【0018】本発明の通信端末装置は、上記構成のOF
DM通信装置を備えたことを特徴とする。また、本発明
の基地局装置は、上記構成のOFDM通信装置を備えた
ことを特徴とする。
【0019】これらの構成によれば、長い情報を送信す
る場合でも、連続して送信される情報OFDMシンボル
の間にパイロットシンボルを挿入することなしに、伝搬
路応答を推定することができ、伝送効率を低下させるこ
となく優れた受信特性を得る無線通信システムを実現す
ることができる。
【0020】本発明の伝搬路推定方法は、既知信号を含
むOFDM信号の前記既知信号を用いて伝搬路推定値を
求める推定値算出工程と、前記伝搬路推定値を用いて前
記OFDM信号から得られた情報信号に対して伝搬路歪
を補償する伝搬路歪補償工程と、伝搬路歪が補償された
情報信号を用いて送信信号点を判定する硬判定工程と、
を具備し、前記推定値算出工程において、前記硬判定さ
れた信号を前記既知信号の代わりに用いて伝搬路推定値
を算出する。
【0021】この方法によれば、硬判定後の情報信号を
既知信号の代わりに用いて伝搬路推定値を算出するの
で、長い情報を送信する場合でも、連続して送信される
情報OFDMシンボルの間にパイロットシンボルを挿入
することなしに、伝搬路応答を推定することができ、伝
送効率を低下させることなく優れた受信特性を得ること
ができる。
【0022】本発明の伝搬路推定方法は、既知信号を含
むOFDM信号の前記既知信号を用いて伝搬路推定値を
求める推定値算出工程と、前記伝搬路推定値を用いて前
記OFDM信号から得られた情報信号に対して伝搬路歪
を補償する伝搬路歪補償工程と、伝搬路歪が補償された
情報信号を用いて送信信号点を判定する硬判定工程と、
を具備し、前記推定値算出工程において、前記硬判定後
の信号と伝搬路歪補償された情報信号との差分を用いて
伝搬路推定値を算出する。
【0023】この方法によれば、連続して送信される情
報OFDMシンボルの間にパイロットシンボルを挿入す
ることなしに、伝搬路応答を推定することができるた
め、伝送効率を低下させることなく優れた受信特性を得
ることができる。また、残留位相誤差がある場合でも、
残留位相誤差を補償しながら差分だけを修正するので、
残留位相誤差による推定精度の劣化を低減することがで
きる。
【0024】
【発明の実施の形態】本発明の骨子は、受信信号の判定
値を用いて、すなわち受信した情報信号の判定値を既知
信号として用いて、伝搬路応答を適応的に推定すること
により、長い情報を送信する場合でも、伝搬路推定用の
パイロットシンボルを頻繁に挿入せずに、伝送効率を低
下させないで、伝送路の時間変動に適応的に追従し、優
れた受信特性を実現することである。
【0025】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の実施の形態1に係る
OFDM通信装置の構成を示すブロック図である。OF
DM通信に使用される信号は、図4に示す構成を有す
る。すなわち、パイロットシンボル以外のプリアンブル
に続けて、既知信号である伝搬路応答推定用パイロット
シンボルの後に、情報OFDMシンボルが続く構成とな
る。このように、送信する情報シンボルの先頭にのみ伝
搬路推定用のパイロットシンボルを付加する。
【0026】アンテナ101を介して受信されたOFD
M信号は、無線受信回路102で通常の無線受信処理が
なされてベースバンド信号となる。このベースバンド信
号は、直交検波器で直交検波処理され、ローパス・フィ
ルタで不要周波数成分が除去され、A/D変換される。
なお、直交検波処理により受信信号は同相成分と直交成
分に分かれるが図面では一つの信号経路としている。
【0027】このベースバンド信号は、FFT(Fast F
ourier Transform)回路103でFFT演算されて、各
サブキャリアに割り当てられた信号が得られる。FFT
部103でFFT演算された信号は、伝搬路推定・補償
回路104に送られ、受信OFDM信号に含まれるパイ
ロットシンボルと既知信号との間で複素乗算を行うこと
により、伝搬路推定を行い、最初の伝搬路推定値(初期
値)を得る。
【0028】伝搬路推定・補償回路104では、最初の
伝搬路推定値を用いて情報OFDMシンボルの伝搬路歪
補償をOFDMシンボル毎に逐次行う。伝搬路歪補償さ
れた情報シンボルは、逐次誤り訂正回路105に送られ
て誤り訂正される。誤り訂正回路105からは、伝送路
符号化される単位毎に誤り訂正された情報シンボル列が
出力される。この情報シンボル列は、誤り検出回路10
6に送られ、そこで誤り検出が行われて、受信データと
して出力される。
【0029】伝搬路歪補償された情報シンボル列は、定
期的に硬判定回路107に送られる。硬判定回路107
では、伝搬路歪補償された情報シンボルに対して硬判定
処理が行われる。すなわち、送信時の情報シンボルの信
号点が硬判定される。このように硬判定された情報シン
ボル列は、伝搬路推定・補償回路104に送られる。伝
搬路推定・補償回路104では、この硬判定情報シンボ
ルを既知信号として用い、FFT演算された信号と複素
乗算することにより伝搬路推定を行い、伝搬路推定値を
求める。この伝搬路推定値は、最初の伝搬路推定値に更
新される。
【0030】この新しい伝搬路推定値が情報OFDMシ
ンボルと複素乗算されることにより、伝搬路歪補償が行
われる。この伝搬路歪補償された受信信号は、誤り訂正
回路105に送られ、そこで誤り訂正される。誤り訂正
回路105から出力された情報シンボル列は、誤り検出
回路106に送られ、そこで誤り検出が行われて、受信
データとして出力される。
【0031】なお、伝搬路推定値の更新は、各情報シン
ボル毎に行っても良く、複数情報シンボル毎に行っても
良い。複数情報シンボル毎に伝搬路推定値を更新する場
合には、誤り訂正回路105の後段にスイッチなどを設
けて、制御信号により硬判定回路107への出力と誤り
検出回路106への出力を切り替えるようにすれば良
い。
【0032】一方、各サブキャリア毎の送信データであ
る情報信号は、図示しない変調部で、例えば、QPSK
(Quadrature Phase Shift Keying)やQAM(Quadrat
ureAmplitude Modulation)などでディジタル変調処理
された後、IFFT(Inverse Fast Fourier Transfor
m)回路108でIFFT演算されてOFDM信号とな
る。このOFDM信号は、D/A変換された後に、無線
送信回路109に送られ、そこで通常の無線送信処理が
なされて送信信号としてアンテナ101を介して送信さ
れる。
【0033】次に、上記構成を有するOFDM通信装置
の動作について説明する。アンテナ101を介して受信
されたOFDM信号は、無線受信回路102で通常の無
線受信処理がなされてベースバンド信号となり、FFT
回路103でFFT演算されて、各サブキャリアに割り
当てられた信号となる。
【0034】この信号は、伝搬路推定・補償回路104
に送られる。伝搬路推定・補償回路104は、図2に示
すように、FFT回路103からの出力を格納するレジ
スタ201と、このFFT出力と既知信号もしくは硬判
定回路107からの出力とを複素乗算する乗算器203
と、乗算器203からの出力である伝搬路推定値を格納
すると共に、新しい伝搬路推定値に更新する伝搬路推定
値更新回路204と、伝搬路推定値とFFT出力とを複
素乗算する乗算器202とを含む。
【0035】また、伝搬路推定・補償回路104は、F
FT出力を乗算器203及び乗算器202に切り替えて
出力するためのスイッチ205と、FFT回路103か
らの出力及びレジスタ201に格納したFFT出力を切
り替えて乗算器203に出力するためのスイッチ206
と、既知信号又は硬判定回路107からの出力を切り替
えて乗算器203に出力するためのスイッチ207とを
有する。
【0036】また、伝搬路推定値更新回路204は、図
3に示すように、レジスタ301を有する。
【0037】まず、パイロットシンボルを用いて伝搬路
推定・補償を行う。伝搬路推定・補償回路104に送ら
れた信号、すなわちFFT出力は、まず乗算器203に
送られ、乗算器203でFFT出力のうちのパイロット
シンボルと既知信号とが複素乗算される。これにより、
最初の伝搬路推定値(初期値)が得られる。このとき、
スイッチ205〜207は、FFT出力と既知信号が乗
算器203に入力される状態をとる。この伝搬路推定値
を、伝搬路推定値更新回路204のレジスタ301に格
納する。
【0038】また、この伝搬路推定値は、乗算器202
に送られ、乗算器202でFFT出力の情報シンボルと
乗算される。これにより、情報シンボルには、伝搬路歪
補償がなされる。このように伝搬路歪補償がなされた情
報シンボルが誤り訂正回路105に送られる。
【0039】伝搬路歪補償された情報シンボルは、誤り
訂正回路105に送られて誤り訂正され、その後、誤り
検出回路106に送られ、そこで誤り検出が行われて、
受信データとして出力される。
【0040】また、伝搬路歪補償された情報シンボル
は、硬判定回路107に送られ、送信時の情報シンボル
の信号点が判定され、この信号点が判定された結果は、
伝搬路抄いて・補償回路104に送られる。すなわち、
このように硬判定された情報シンボルは、伝搬路推定・
補償回路104の乗算器203に送られる。そして、こ
の硬判定された情報シンボルを用いて伝搬路推定・補償
を行う。伝搬路推定・補償回路104では、この硬判定
情報シンボルを既知信号の代わりに用い、FFT出力と
複素乗算する。このとき、FFT出力はレジスタ201
に格納しておく。この場合、スイッチ205〜207
は、レジスタ201に格納したFFT出力及び硬判定出
力が乗算器203に出力されるような状態をとる。
【0041】このようにして硬判定情報シンボルとFF
T出力を複素乗算して伝搬路推定値を求める。この伝搬
路推定値は、伝搬路推定値更新回路204に送られる。
そして、この伝搬路推定値を用いて、伝搬路推定値更新
回路204のレジスタ301に格納された伝搬路推定値
(初期値)を更新する。
【0042】また、更新された伝搬路推定値は、乗算器
202に送られ、乗算器202でFFT出力の情報シン
ボルと乗算される。これにより、情報シンボルには、伝
搬路歪補償がなされる。このように伝搬路歪補償がなさ
れた情報シンボルが誤り訂正回路105に送られる。
【0043】伝搬路歪補償された情報シンボルは、誤り
訂正回路105に送られて誤り訂正され、その後、誤り
検出回路106に送られ、そこで誤り検出が行われて、
受信データとして出力される。
【0044】このような伝搬路推定方法では、図5に示
すように、パイロットシンボル(斜線部)を用いて求め
た伝搬路推定値(X)で情報シンボル1〜nまでについ
て伝搬路歪補償を行い、情報シンボル1〜nの硬判定出
力を既知信号として用いて求めた伝搬路推定値(Y)で
情報シンボルn+1〜2nまでについて伝搬路歪補償を
行い、情報シンボルn+1〜2nの誤硬判定出力を既知
信号として用いて求めた伝搬路推定値(Y)で情報シン
ボル2n+1〜3nまでについて伝搬路歪補償を行う。
したがって、長い情報を送信する場合でも、連続して送
信される情報OFDMシンボルの間にパイロットシンボ
ルを挿入することなしに、伝搬路応答を推定することが
できるため、伝送効率を低下させることなく優れた受信
特性を得ることができる。
【0045】また、情報シンボルの硬判定出力を既知信
号として用いる場合、複数の情報シンボルについての品
質情報を求め、その品質情報を伝搬路推定値更新回路2
04に入力して、どの情報シンボルの硬判定出力を伝搬
路推定値算出用の既知信号として適切であるかを判断す
るようにしても良い。これにより、最適な伝搬路推定値
を得ることができ、情報シンボルに対する適切な伝搬路
歪補償を行うことができる。したがって、長い情報を送
信する場合でも、伝搬路応答の時間変動が大きい場合で
も、伝送効率を低下させずに、伝送路の時間変動に適応
的に追従して低い誤り率を維持することができる。
【0046】(実施の形態2)本実施の形態に係るOF
DM通信装置は、伝搬路推定値更新回路204において
硬判定後の情報シンボルを用いて得られた伝搬路推定値
と、過去の伝搬路推定値との両方を用いて伝搬路推定値
を更新するものである。
【0047】本実施の形態に係るOFDM通信装置の構
成は、伝搬路推定値更新回路以外について実施の形態1
と同様であるので、伝搬路推定値更新回路について説明
する。
【0048】図6は、本発明の実施の形態2に係るOF
DM通信装置の伝搬路推定・補償回路における伝搬路推
定値更新回路の内部構成を示すブロック図である。この
伝搬路推定値更新回路は、伝搬路推定値を格納すると共
に、乗算器202に出力するレジスタ601と、レジス
タ601に格納された伝搬路推定値に重み係数を乗算す
る乗算器603,604と、各乗算器603,604の
乗算結果を加算する加算器605と、乗算器203出力
とレジスタ601に格納された過去の伝搬路推定値の重
み係数を制御信号により選択するサブキャリア毎係数選
択部602とを含む。
【0049】図6に示す伝搬路推定値更新回路は、硬判
定後の情報シンボルを用いて得られた伝搬路推定値と、
過去の伝搬路推定値の両方を用いて伝搬路推定値を更新
するものであり、更新される伝搬路推定値は例えば下記
式(1)にしたがう。
【0050】 (更新推定値)=W×(乗算器203出力) +(1−W)×(1つ過去の推定値) …式(1) ここで、Wは重み係数であり、サブキャリア毎係数選択
部602により与えられる。サブキャリア毎係数選択部
602では、過去の伝搬路応答推定値に基づいてサブキ
ャリア毎に重み係数を与える。サブキャリア毎係数選択
部602は、回線品質などの情報に基づく制御信号にし
たがって、あらかじめ設定してある重み係数を選択す
る。なお、すべての場合の重み係数が同じであっても良
い。
【0051】具体的に、伝搬路推定値更新回路204に
おいては、過去の(ここでは1つ過去の)伝搬路推定値
をレジスタ601から乗算器604に出力する。一方、
硬判定後の現情報シンボルを既知信号として求めた伝搬
路推定値(乗算器203出力)を乗算器603に出力す
る。
【0052】回線品質などの情報に基づく制御信号にし
たがってサブキャリア毎係数選択部602では、現伝搬
路推定値と過去の伝搬路推定値に乗算する重み係数
(W)を選択し、現伝搬路推定値の重み係数については
乗算器603に出力し、過去の伝搬路推定値の重み係数
については乗算器604に出力する。
【0053】乗算器603,604では、それぞれ現伝
搬路推定値と過去の伝搬路推定値に対して重み付けが行
われ、その結果が加算器605に出力される。加算器6
05では、重み付けされたそれぞれの伝搬路推定値を加
算して更新する伝搬路推定値を算出する。そして、算出
された伝搬路推定値がレジスタ601に送られ、レジス
タに格納されている伝搬路推定値が更新される。
【0054】本実施の形態によれば、過去の伝搬路応答
推定値も利用して新しい伝搬路推定値を得るので、この
伝搬路推定値を用いることにより、高い推定精度を得る
ことができ、より精度良く情報シンボルに対して伝搬路
歪補償を行うことができる。
【0055】(実施の形態3)本実施の形態に係るOF
DM通信装置は、硬判定後の情報シンボルを用いた伝搬
路推定値をnシンボル分平均化する処理を付加したもの
である。
【0056】本実施の形態に係るOFDM通信装置の構
成は、伝搬路推定値更新回路以外について実施の形態1
と同様であるので、伝搬路推定値更新回路について説明
する。
【0057】図7は、本発明の実施の形態3に係るOF
DM通信装置の伝搬路推定・補償回路における伝搬路推
定値更新回路の内部構成を示すブロック図である。この
伝搬路推定値更新回路は、伝搬路推定値を格納すると共
に、乗算器202に出力するレジスタ701と、硬判定
後の情報シンボルを用いて得られた伝搬路推定値をnシ
ンボル分平均化する平均化部702とを含む。また、伝
搬路推定値更新回路は、伝搬路推定値(乗算器203出
力)をレジスタ701に直接出力するか平均化部702
に出力するかを切り替えるスイッチ703を含む。
【0058】この構成においては、パイロットシンボル
を用いて伝搬路推定値を求めた場合には、スイッチ70
3はレジスタ701に乗算器203出力を送る状態とな
り、伝搬路推定値がレジスタ701に送られ、レジスタ
701に格納される。また、硬判定後の情報シンボルを
用いて伝搬路推定値を求めた場合には、スイッチ703
は平均化部702に乗算器203出力を送る状態とな
り、伝搬路推定値が平均化部702に送られ、nシンボ
ル分の伝搬路推定値が平均化される。平均化された伝搬
路推定値はレジスタ701に送られ、レジスタ701に
格納されている伝搬路推定値が更新される。なお、送信
信号が多値QAMのように振幅に情報が含まれている場
合、平均化部702は、振幅の小さな信号点の値を平均
化に含めないようにし、加法性雑音による劣化をさらに
低減するようにしても良い。
【0059】本実施の形態によれば、新しく得られる伝
搬路推定値を複数シンボル分平均化するため、加法性雑
音による推定誤差を低減することができ、この伝搬路推
定値を用いることにより、高い推定精度を得ることがで
き、より精度良く情報シンボルに対して伝搬路歪補償を
行うことができる。
【0060】(実施の形態4)本実施の形態に係るOF
DM通信装置は、伝搬路推定値更新回路204において
硬判定後の情報シンボルを用いて得られた伝搬路推定値
をnシンボル分平均化する処理を付加し、さらに平均化
した伝搬路推定値と過去の伝搬路推定値との両方を用い
て伝搬路推定値を更新するものである。
【0061】本実施の形態に係るOFDM通信装置の構
成は、伝搬路推定値更新回路以外について実施の形態1
と同様であるので、伝搬路推定値更新回路について説明
する。
【0062】図8は、本発明の実施の形態4に係るOF
DM通信装置の伝搬路推定・補償回路における伝搬路推
定値更新回路の内部構成を示すブロック図である。この
伝搬路推定値更新回路は、伝搬路推定値を格納すると共
に、乗算器202に出力するレジスタ801と、レジス
タ801に格納された伝搬路推定値に重み係数を乗算す
る乗算器803,804と、各乗算器803,804の
乗算結果を加算する加算器805と、乗算器203出力
とレジスタ801に格納された過去の伝搬路推定値の重
み係数を制御信号により選択するサブキャリア毎係数選
択部802と、硬判定後の情報シンボルを用いて得られ
た伝搬路推定値をnシンボル分平均化する平均化部80
6とを含む。また、伝搬路推定値更新回路は、伝搬路推
定値(乗算器203出力)を乗算器803に直接出力す
るか平均化部806に出力して乗算器803に出力する
かを切り替えるスイッチ807を含む。
【0063】図8に示す伝搬路推定値更新回路は、硬判
定後の情報シンボルを用いて得られた伝搬路推定値をn
シンボル分平均化し、さらに平均化した伝搬路推定値と
過去の伝搬路推定値の両方を用いて伝搬路推定値を更新
するものであり、更新される伝搬路推定値は例えば下記
式(2)にしたがう。
【0064】 (更新推定値)=W×(平均化回路出力) +(1−W)×(1つ過去の推定値) …式(2) ここで、Wは重み係数であり、サブキャリア毎係数選択
部802により与えられる。サブキャリア毎係数選択部
802では、過去の伝搬路応答推定値に基づいてサブキ
ャリア毎に重み係数を与える。サブキャリア毎係数選択
部802は、回線品質などの情報に基づく制御信号にし
たがって、あらかじめ設定してある重み係数を選択す
る。なお、すべての場合の重み係数が同じであっても良
い。
【0065】具体的に、伝搬路推定値更新回路204に
おいては、過去の(ここでは1つ過去の)伝搬路推定値
をレジスタ801から乗算器804に出力する。
【0066】一方、パイロットシンボルを用いて伝搬路
推定値を求めた場合には、スイッチ807は乗算器20
3出力を乗算器803に送る状態となり、伝搬路推定値
が乗算器803に送られ、乗算器803で重み係数が乗
算される。また、硬判定後の情報シンボルを用いて伝搬
路推定値を求めた場合には、スイッチ807は乗算器2
03出力を平均化部806に送る状態となり、伝搬路推
定値が平均化部806に送られ、nシンボル分の伝搬路
推定値が平均化される。平均化された伝搬路推定値は乗
算器803に送られ、乗算器803で重み係数が乗算さ
れる。
【0067】このとき、回線品質などの情報に基づく制
御信号にしたがってサブキャリア毎係数選択部802で
は、現伝搬路推定値の平均化出力と過去の伝搬路推定値
に乗算する重み係数(W)を選択し、現伝搬路推定値の
平均化出力の重み係数については乗算器803に出力
し、過去の伝搬路推定値の重み係数については乗算器8
04に出力する。
【0068】乗算器803,804では、それぞれ現伝
搬路推定値の平均化出力と過去の伝搬路推定値に対して
重み付けが行われ、その結果が加算器805に出力され
る。加算器805では、重み付けされたそれぞれの伝搬
路推定値を加算して更新する新しい伝搬路推定値を算出
する。そして、算出された伝搬路推定値がレジスタ80
1に送られ、レジスタに格納されている伝搬路推定値が
更新される。なお、送信信号が多値QAMのように振幅
に情報が含まれている場合、平均化部806は、振幅の
小さな信号点の値を平均化に含めないようにし、加法性
雑音による劣化をさらに低減するようにしても良い。
【0069】本実施の形態によれば、新しく得られる伝
搬路推定値を複数シンボル分平均化するため、加法性雑
音による推定誤差を低減することができる。また、過去
の伝搬路応答推定値も利用して新しい伝搬路推定値を得
るので、さらに高い推定精度を得ることができる。その
結果、より精度良く情報シンボルに対して伝搬路歪補償
を行うことができる。
【0070】本実施の形態において、図9に示すよう
に、サブキャリア毎係数選択部802に外部品質情報と
してCRC(Cyclic Redundancy Check)結果を入力す
るようにしても良い。これは、CRC結果により誤りが
検出された情報シンボルを含む平均化ブロックを平均化
出力として利用しないように設定するためのものであ
る。このとき上記式(2)における重み係数Wは0とな
る。
【0071】このように外部品質情報を重み係数選択に
適用することにより、ビット誤りによる推定誤差を小さ
くすることができ、飛躍的な推定精度を得ることができ
る。
【0072】(実施の形態5)本実施の形態に係るOF
DM通信装置は、逐次伝搬路推定に用いるために蓄積す
る情報OFDMシンボルとして、伝搬路歪補償後の信号
を用いるものである。具体的には、本実施の形態に係る
OFDM通信装置においては、レジスタに蓄積された伝
搬路歪補償後の情報OFDMシンボルと硬判定出力との
差分をとり、過去の伝搬路推定値に対してその差分だけ
更新する。
【0073】本実施の形態に係るOFDM通信装置の構
成は、伝搬路推定・補償回路以外について実施の形態1
と同様であるので、伝搬路推定・補償回路について説明
する。
【0074】図10は、本発明の実施の形態5に係るO
FDM通信装置の伝搬路推定・補償回路の内部構成を示
すブロック図である。
【0075】伝搬路推定・補償回路104は、FFT回
路103からの出力(FFT出力)と既知信号を複素乗
算する乗算器1001と、乗算器1001の出力、すな
わち伝搬路推定値を格納すると共に、新しい伝搬路推定
値に更新する伝搬路推定値更新回路1002と、伝搬路
推定値更新部1002からの出力とFFT出力とを複素
乗算する乗算器1003と、乗算器1003の出力であ
る伝搬路歪補償後の情報シンボルを格納するレジスタ1
004と、伝搬路歪補償後の情報シンボルと硬判定回路
107の出力との間の差を算出する減算器1005,1
006とを含む。また、伝搬路推定・補償回路104
は、FFT出力を乗算器1003及び乗算器1001に
切り替えて出力するためのスイッチ1007,1008
を有する。なお、ここでは、FFT出力、既知信号、及
び硬判定出力についてI成分及びQ成分で表している。
【0076】この伝搬路推定値更新回路1002は、図
11に示すように、伝搬路推定値(乗算器1001出
力)を格納すると共に、加算器1103,1104に出
力するレジスタ1101,1102と、減算器100
5,1006の出力に重み係数を乗算する乗算器110
5,1106と、乗算器1105,1106の乗算結果
とレジスタ1101,1102に格納した伝搬路推定値
とを加算する加算器1103,1104とを含む。ま
た、伝搬路推定値更新回路1002は、乗算器1001
出力をレジスタ1101,1102及び加算器110
3,1104への出力を切り替えるスイッチ1107,
1108を有する。
【0077】上記構成を有するOFDM通信装置の動作
について説明する。伝搬路推定・補償回路104に送ら
れた信号、すなわちFFT出力は、まず乗算器1001
に送られ、乗算器1001でFFT出力のI成分とQ成
分及び既知信号のI成分とQ成分が複素乗算される。こ
れにより、伝搬路推定値が得られる。このとき、スイッ
チ1007,1008は、FFT出力と既知信号が乗算
器1001に入力される状態をとる。この伝搬路推定値
を、伝搬路推定値更新回路1002のレジスタ110
1,1102にそれぞれ格納する。このとき、伝搬路推
定値更新回路1002のスイッチ1107,1108
は、乗算器1001出力がレジスタ1101,1102
に送られる状態をとる。
【0078】また、この伝搬路推定値は、乗算器100
3に送られ、乗算器1003でFFT出力のI成分とQ
成分及び情報シンボルのI成分とQ成分が複素乗算され
る。これにより、情報シンボルには、伝搬路歪補償がな
される。このように伝搬路歪補償がなされた情報シンボ
ルが誤り訂正回路105に送られる。また、伝搬路歪補
償がなされた情報シンボルを、レジスタ1004に格納
する。
【0079】伝搬路歪補償された情報シンボルは、誤り
訂正回路105に送られて誤り訂正され、その後、誤り
検出回路106に送られ、そこで誤り検出が行われて、
受信データとして出力される。
【0080】また、伝搬路歪補償された情報シンボル
は、硬判定回路107に送られ、送信時の情報シンボル
の信号点が判定され、この信号点が判定された結果は、
伝搬路抄いて・補償回路104に送られる。すなわち、
このように硬判定された情報シンボル列は、I成分が伝
搬路推定・補償回路104の減算器1005に送られ、
Q成分が伝搬路推定・補償回路104の減算器1006
に送られる。
【0081】減算器1005では、硬判定された情報シ
ンボル列のI成分と、レジスタに格納した伝搬路歪補償
された情報シンボルのI成分との間で差分が求められ、
その差分値が伝搬路推定値更新回路1002の乗算器1
105に入力される。減算器1006では、硬判定され
た情報シンボル列のQ成分と、レジスタに格納した伝搬
路歪補償された情報シンボルのQ成分との間で差分が求
められ、その差分値が伝搬路推定値更新回路1002の
乗算器1106に入力される。
【0082】乗算器1105,1106では、差分値に
重み係数(0<W≦1)が乗算される。このように、重
み係数Wを乗算することにより、差分値を小さくしてい
るので、大きな推定誤りによる影響を防ぐことができ
る。この重み係数Wは、固定であっても良く、回線状態
に応じて適宜変更するように設定しても良い。
【0083】このように重み係数Wを乗算した差分値
は、加算器1103,1104に送られる。そして、加
算器1103では、差分値のI成分と伝搬路推定値(乗
算器1001出力)のI成分が加算され、加算器110
4では、差分値のQ成分と伝搬路推定値(乗算器100
1出力)のQ成分が加算され、新しい伝搬路推定値とな
る。この新しい伝搬路推定値は、レジスタ1101,1
102に送られ、更新されると共に、伝搬路推定・補償
回路104の乗算器1003に送られる。
【0084】乗算器1003では、FFT出力の情報シ
ンボルのI成分とQ成分及び伝搬路推定値のI成分とQ
成分が複素乗算される。これにより、情報シンボルに
は、伝搬路歪補償がなされる。このように伝搬路歪補償
がなされた情報シンボルが誤り訂正回路105に送られ
る。
【0085】伝搬路歪補償された情報シンボルは、誤り
訂正回路105に送られて誤り訂正され、その後、誤り
検出回路106に送られ、そこで誤り検出が行われて、
受信データとして出力される。
【0086】このように、本実施の形態によれば、連続
して送信される情報OFDMシンボルの間にパイロット
シンボルを挿入することなしに、伝搬路応答を推定する
ことができるため、伝送効率を低下させることなく優れ
た受信特性を得ることができる。また、残留位相誤差が
ある場合でも、残留位相誤差を補償しながら差分だけを
修正するので、残留位相誤差による推定精度の劣化を低
減することができる。
【0087】(実施の形態6)本実施の形態に係るOF
DM通信装置は、伝搬路推定値更新回路1002におい
て、重み係数を過去の伝搬路推定値を品質情報として可
変にしたものである。
【0088】本実施の形態に係るOFDM通信装置の構
成は、伝搬路推定値更新回路以外について実施の形態5
と同様であるので、伝搬路推定値更新回路について説明
する。
【0089】図12は、本発明の実施の形態6に係るO
FDM通信装置の伝搬路推定・補償回路における伝搬路
推定値更新回路の内部構成を示すブロック図である。
【0090】この伝搬路推定値更新回路1002は、伝
搬路推定値(乗算器1001出力)を格納すると共に、
加算器1204,1205に出力するレジスタ120
1,1202と、減算器1005,1006の出力に重
み係数を乗算する乗算器1206,1207と、乗算器
1206,1207の乗算結果とレジスタ1201,1
202に格納した伝搬路推定値とを加算する加算器12
04,1205と、レジスタ1201,1202に格納
された伝搬路推定値を品質情報として利用して重み係数
Wkを選択するサブキャリア毎係数選択部1203とを
含む。また、伝搬路推定値更新回路1002は、乗算器
1001出力をレジスタ1201,1202及び加算器
1204,1205への出力を切り替えるスイッチ12
08,1209を有する。
【0091】上記構成を有するOFDM通信装置の動作
について説明する。伝搬路推定値(乗算器1001出
力)は、伝搬路推定値更新回路1002のレジスタ12
01,1202にそれぞれ格納される。このとき、伝搬
路推定値更新回路1002のスイッチ1208,120
9は、乗算器1001出力がレジスタ1201,120
2に送られる状態をとる。
【0092】乗算器1206,1207には、それぞれ
減算器1005,1006からの差分値が入力される。
乗算器1206,1207では、差分値に重み係数Wk
が乗算される。この重み係数Wkは、サブキャリア毎係
数選択部1203で選択されたものである。サブキャリ
ア毎係数選択部1203における重み係数Wkの選択
は、レジスタ1201,1202に格納された伝搬路推
定値を品質情報として利用して行う。このように、重み
係数Wkを差分値に乗算することにより、差分値を小さ
くしているので、大きな推定誤りによる影響を防ぐこと
ができる。
【0093】このように重み係数Wkを乗算した差分値
は、加算器1204,1205に送られる。そして、加
算器1204では、差分値のI成分と伝搬路推定値(乗
算器1001出力)のI成分が加算され、加算器120
5では、差分値のQ成分と伝搬路推定値(乗算器100
1出力)のQ成分が加算され、新しい伝搬路推定値とな
る。この新しい伝搬路推定値は、レジスタ1201,1
202に送られ、更新されると共に、伝搬路推定・補償
回路104の乗算器1003に送られる。
【0094】本実施の形態によれば、連続して送信され
る情報OFDMシンボルの間にパイロットシンボルを挿
入することなしに、伝搬路応答を推定することができ、
さらにサブキャリア毎に重み係数を変えることにより、
信頼性の低い差分値の更新割−合を低くできるため、伝
送効率を低下させることなく優れた受信特性を得ること
ができる。また、残留位相誤差がある場合でも、残留位
相誤差を補償しながら差分だけ修正するので、残留位相
誤差による推定精度の劣化を低減することができる。
【0095】(実施の形態7)本実施の形態に係るOF
DM通信装置は、伝搬路推定値更新回路1002におい
て、減算器の出力を平均化するものである。
【0096】本実施の形態に係るOFDM通信装置の構
成は、伝搬路推定値更新回路以外について実施の形態6
と同様であるので、伝搬路推定値更新回路について説明
する。
【0097】図13は、本発明の実施の形態7に係るO
FDM通信装置の伝搬路推定・補償回路における伝搬路
推定値更新回路の内部構成を示すブロック図である。
【0098】伝搬路推定値更新回路1002において、
減算器1005からの差分値のI成分は、平均化部13
01に入力され、減算器1006からの差分値のQ成分
は、平均化部1302に入力される。平均化部130
1,1302では、nシンボル分の差分値の平均化処理
が行われる。この平均化された差分値のI成分は、乗算
器1206に送られ、平均化された差分値のQ成分は、
乗算器1207に送られる。これ以降の処理については
実施の形態6と同じである。なお、送信信号が多値QA
Mのように振幅に情報が含まれている場合、平均化部1
301、1302は、振幅の小さな信号点の値を平均化
に含めないようにし、加法性雑音による劣化をさらに低
減するようにしても良い。
【0099】本実施の形態によれば、減算器出力を平均
化することにより、伝搬路変動の変化量推定値をより正
確に得ることができるため、伝送効率を低下させること
なく優れた受信特性を得ることができる。また、残留位
相誤差がある場合でも、残留位相誤差を補償しながら差
分だけ修正するので、残留位相誤差による推定精度の劣
化を低減することができる。
【0100】本実施の形態において、図14に示すよう
に、サブキャリア毎係数選択部1203に外部品質情報
としてCRC(Cyclic Redundancy Check)結果を入力
するようにしても良い。これは、CRC結果により誤り
が検出された平均化ブロックを推定された伝搬路変動の
差分値として利用しないように設定するためのものであ
る。
【0101】このように外部品質情報を重み係数選択に
適用することにより、伝搬路変動の変化量推定値をより
正確に得ることができることに加えて、ビット誤りによ
る差分値推定誤差を排除することができるため、伝送効
率を低下させることなく優れた受信特性を得ることがで
きる。また、残留位相誤差がある場合でも、残留位相誤
差を補償しながら差分だけ修正するので、残留位相誤差
による推定精度の劣化を低減できる。
【0102】本発明は上記実施の形態1〜7に限定され
ず、種々変更して実施することが可能である。例えば、
本発明においては、実施の形態1〜7を適宜組み合わせ
て実施しても良い。
【0103】
【発明の効果】以上説明したように本発明のOFDM通
信装置は、硬判定後の信号を用いて、すなわち受信した
情報信号の判定値を既知信号として用いて、伝搬路応答
を適応的に推定するので、長い情報を送信する場合で
も、伝搬路応答の時間変動が大きい場合でも、伝送効率
を低下させずに、伝送路の時間変動に適応的に追従して
低い誤り率を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係るOFDM通信装置
の構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1に係るOFDM通信装置
の伝搬路推定・補償回路の内部構成を示すブロック図
【図3】図2に示す伝搬路推定値更新回路の内部構成を
示すブロック図
【図4】本発明に係る伝搬路推定方法において使用され
るシンボル構成を示す図
【図5】本発明に係る伝搬路推定方法を説明するための
【図6】本発明の実施の形態2に係るOFDM通信装置
の伝搬路推定・補償回路における伝搬路推定値更新回路
の内部構成を示すブロック図
【図7】本発明の実施の形態3に係るOFDM通信装置
の伝搬路推定・補償回路における伝搬路推定値更新回路
の内部構成を示すブロック図
【図8】本発明の実施の形態4に係るOFDM通信装置
の伝搬路推定・補償回路における伝搬路推定値更新回路
の内部構成を示すブロック図
【図9】本発明の実施の形態4に係るOFDM通信装置
の伝搬路推定・補償回路における伝搬路推定値更新回路
の内部構成を示すブロック図
【図10】本発明の実施の形態5に係るOFDM通信装
置の伝搬路推定・補償回路の内部構成を示すブロック図
【図11】本発明の実施の形態5に係るOFDM通信装
置の伝搬路推定・補償回路における伝搬路推定値更新回
路の内部構成を示すブロック図
【図12】本発明の実施の形態6に係るOFDM通信装
置の伝搬路推定・補償回路における伝搬路推定値更新回
路の内部構成を示すブロック図
【図13】本発明の実施の形態7に係るOFDM通信装
置の伝搬路推定・補償回路における伝搬路推定値更新回
路の内部構成を示すブロック図
【図14】本発明の実施の形態7に係るOFDM通信装
置の伝搬路推定・補償回路における伝搬路推定値更新回
路の内部構成を示すブロック図
【図15】従来の伝搬路推定方法において使用されるシ
ンボル構成を示す図
【図16】従来の伝搬路推定方法を説明するための図
【符号の説明】
104 伝搬路推定・補償回路 105 誤り訂正回路 106 誤り検出回路 107 硬判定回路 204,1002 伝搬路推定値更新回路 602,802,1203 サブキャリア毎係数選択部 702,806,1301,1302 平均化部

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 既知信号を含むOFDM信号の前記既知
    信号を用いて伝搬路推定値を求める推定値算出手段と、
    前記伝搬路推定値を用いて前記OFDM信号から得られ
    た情報信号に対して伝搬路歪を補償する伝搬路歪補償手
    段と、伝搬路歪が補償された情報信号を用いて送信信号
    点を判定する硬判定手段と、を具備し、前記推定値算出
    手段は、前記硬判定された信号を前記既知信号の代わり
    に用いて伝搬路推定値を算出することを特徴とするOF
    DM通信装置。
  2. 【請求項2】 既知信号を含むOFDM信号の前記既知
    信号を用いて伝搬路推定値を求める推定値算出手段と、
    前記伝搬路推定値を用いて前記OFDM信号から得られ
    た情報信号に対して伝搬路歪を補償する伝搬路歪補償手
    段と、伝搬路歪が補償された情報信号を用いて送信信号
    点を判定する硬判定手段と、を具備し、前記推定値算出
    手段は、前記硬判定後の信号と伝搬歪補償された情報信
    号との差分を用いて伝搬路推定値を算出することを特徴
    とするOFDM通信装置。
  3. 【請求項3】 前記推定値算出手段は、硬判定後の現情
    報信号及び過去の情報信号から得られた伝搬路推定値を
    用いて新しい伝搬路推定値を算出することを特徴とする
    請求項1又は請求項2記載のOFDM通信装置。
  4. 【請求項4】 硬判定後の現情報信号及び過去の情報信
    号に対して重み付けを行う重み付け手段を具備すること
    を特徴とする請求項3記載のOFDM通信装置。
  5. 【請求項5】 前記重み付け手段は、外部の品質情報に
    基づいて重み付けを行う請求項4記載のOFDM通信装
    置。
  6. 【請求項6】 前記推定値算出手段は、硬判定後の複数
    シンボルの情報信号を平均化する平均化手段を具備する
    ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記
    載のOFDM通信装置。
  7. 【請求項7】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
    のOFDM通信装置を備えたことを特徴とする通信端末
    装置。
  8. 【請求項8】 請求項1から請求項6のいずれかに記載
    のOFDM通信装置を備えたことを特徴とする基地局装
    置。
  9. 【請求項9】 既知信号を含むOFDM信号の前記既知
    信号を用いて伝搬路推定値を求める推定値算出工程と、
    前記伝搬路推定値を用いて前記OFDM信号から得られ
    た情報信号に対して伝搬路歪を補償する伝搬路歪補償工
    程と、伝搬路歪が補償された情報信号を用いて送信信号
    点を判定する硬判定工程と、を具備し、前記推定値算出
    工程において、前記硬判定された信号を前記既知信号の
    代わりに用いて伝搬路推定値を算出することを特徴とす
    る伝搬路推定方法。
  10. 【請求項10】 既知信号を含むOFDM信号の前記既
    知信号を用いて伝搬路推定値を求める推定値算出工程
    と、前記伝搬路推定値を用いて前記OFDM信号から得
    られた情報信号に対して伝搬路歪を補償する伝搬路歪補
    償工程と、伝搬路歪が補償された情報信号を用いて送信
    信号点を判定する硬判定工程と、を具備し、前記推定値
    算出工程において、前記硬判定後の信号と伝搬歪補償さ
    れた情報信号との差分を用いて伝搬路推定値を算出する
    ことを特徴とする伝搬路推定方法。
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