JP2004228853A - Ｏｆｄｍ受信装置及びデータ復調方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＳＰ信号４の補間誤差による劣化の影響を含む受信Ｓ／Ｎ値を検出でき、ＦＦＴ窓位置の最適値を精度良く検出する。
【解決手段】所定周波数で伝送されるＴＭＣＣ・ＡＣ信号２及びＣＰ信号３と周波数方向及び時間方向に分散して伝送されるＳＰ信号４とを含むＯＦＤＭ信号の受信装置において、（ａ）受信されたＯＦＤＭ信号を、ＦＦＴ窓に基づいてＦＦＴ演算を行い、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換するＦＦＴ部１５、（ｂ）ＦＦＴ部１５から出力されたＳＰ信号４を補間する補間部２２、（ｃ）ＦＦＴ部１５から出力されたＴＭＣＣ・ＡＣ信号２とＣＰ信号３を、補間出力されたＳＰ信号４を基準に等化する等化部２６、（ｄ）等化部２６の等化出力を用いて受信Ｓ／Ｎを検出する受信Ｓ／Ｎ検出部２７、（ｅ）受信Ｓ／Ｎに基づいて受信品質が良くなるようにＦＦＴ窓の位置を制御するＦＦＴ窓制御部２８を備えることによる。
【選択図】 図１
【解決手段】所定周波数で伝送されるＴＭＣＣ・ＡＣ信号２及びＣＰ信号３と周波数方向及び時間方向に分散して伝送されるＳＰ信号４とを含むＯＦＤＭ信号の受信装置において、（ａ）受信されたＯＦＤＭ信号を、ＦＦＴ窓に基づいてＦＦＴ演算を行い、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換するＦＦＴ部１５、（ｂ）ＦＦＴ部１５から出力されたＳＰ信号４を補間する補間部２２、（ｃ）ＦＦＴ部１５から出力されたＴＭＣＣ・ＡＣ信号２とＣＰ信号３を、補間出力されたＳＰ信号４を基準に等化する等化部２６、（ｄ）等化部２６の等化出力を用いて受信Ｓ／Ｎを検出する受信Ｓ／Ｎ検出部２７、（ｅ）受信Ｓ／Ｎに基づいて受信品質が良くなるようにＦＦＴ窓の位置を制御するＦＦＴ窓制御部２８を備えることによる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ；直交周波数分割多重）変調方式による伝送信号を受信するＯＦＤＭ受信装置及びデータ復調方法に係り、特に、ＯＦＤＭ復調におけるＦＦＴ（高速フーリエ変換）窓位置の最適化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦＤＭ変調方式による伝送信号を用いたデジタル伝送方式は、特に地上デジタル放送の分野で実用化が進められている。地上デジタル放送においては、マルチパス妨害に強いというＯＦＤＭ変調方式の特徴を利用して、単一周波数ネットワークによる放送が検討されている。この場合、遅延時間の非常に長いマルチパス妨害が発生するため、ＯＦＤＭ復調におけるＦＦＴの窓位置制御を正確に行う必要がある。
【０００３】
それに対して、本出願人は、復調信号のＳ／Ｎ値（分散値）を用いてＦＦＴ窓位置を制御する技術を提案している（特許文献１を参照）。特許文献１に記載の技術によれば、単一周波数ネットワークが実施された場合のような遅延時間の長いマルチパス妨害が存在する場合にも、ＯＦＤＭ復調におけるＦＦＴの窓位置制御を正確に行うことができる。
【０００４】
図７は、ＦＦＴの窓位置制御部を備えたＯＦＤＭ受信装置の典型的な構成例を示す概略ブロック図であり、図８は、図７に示すＯＦＤＭ受信装置が受信するＯＦＤＭ信号のフォーマット例を説明するための図である。
【０００５】
図７に示すように、アンテナ１１１に受信されたＯＦＤＭ信号は、チューナ１１２に入力され、チューナ１１２によって所定チャンネルのＯＦＤＭ信号が選択されてＩＦ（中間周波数）帯に変換される。チューナ１１２の出力は、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１１３によってデジタル信号に変換される。
【０００６】
Ａ／Ｄ変換器１１３の出力は、ＩＱ復調部１１４により複素ベースバンド信号に変換され、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１１５に供給される。ＦＦＴ部１１５は、ＦＦＴ窓に基づいてＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算を行い、複素ベースバンド信号を時間軸上データから周波数軸上のデータに変換する。すなわち、ＦＦＴ部１１５の出力は、図８に示したような信号配置となっており、等化部１１６に供給される。
【０００７】
また、ＦＦＴ部１１５の出力の中で、図８に示した分散パイロット（ＳＰ）信号４は、ＳＰメモリ１２１及び補間部１２２により、時間方向及び周波数方向に補間される。等化部１１６は、補間部１２２により補間されたＳＰ信号４を用いて、全時間及び全周波数における伝送路応答を推定し、この伝送路応答に応じた復調方法で情報シンボル１の振幅等化及び位相等化を行う。等化部１１６の出力は、誤り訂正部１１７に供給され、誤り訂正部１１７により誤り訂正の復号処理、すなわち伝送中に生じた誤りが訂正されて受信データとして出力される。
【０００８】
また、ＦＦＴ部１１５の出力の中で、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２，連続パイロット（ＣＰ）信号３は、図８に示すように特定周波数に連続的に配置されており、ＢＰＳＫ変調されているため、１シンボル遅延部１２３の出力である１シンボル前の信号を基準として等化部１２４にて等化することが可能である。等化部１２４の出力は、ＡＣ・ＴＭＣＣ検出部１２５に供給され、ＴＭＣＣ検出部１２５にてＴＭＣＣ・ＡＣ信号２が検出・復号されて出力される。
【０００９】
また、等化部１２４の出力は、分岐してＳ／Ｎ検出部１２７に供給され、ＢＰＳＫ基準信号点からの分散を求めて平均することにより、受信Ｓ／Ｎ値を検出する。
【００１０】
Ｓ／Ｎ検出部１２７の出力は、ＦＦＴ窓制御部１２８に供給され、ＦＦＴ窓制御部１２８は、受信Ｓ／Ｎ値に基づいて最適なＦＦＴ窓位置を設定する。例えば、図９に示すような遅延時間の長いマルチパス妨害波を受信した場合、図９（ａ）に示すＦＦＴ窓位置では、遅延波によるシンボル間干渉がない状態で復調できるが、図９（ｂ）に示すＦＦＴ窓位置では、遅延波によるシンボル間干渉により受信Ｓ／Ｎが悪くなる。従って、ＦＦＴ窓制御部１２８は、ＦＦＴ窓位置を変化させたときの受信Ｓ／Ｎ値を比較し、受信Ｓ／Ｎ値が最も良くなる位置にＦＦＴ窓位置を設定する。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３４５７７５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、図６に例示したＯＦＤＭ受信装置においては、１シンボル前の信号を基準としてＢＰＳＫ変調されたＴＭＣＣ・ＡＣキャリア２，ＣＰキャリア３をそれぞれ等化し、この等化出力から受信Ｓ／Ｎ値を検出している。ＢＰＳＫキャリアを用いたＳ／Ｎ値の検出は、情報データ１の等化出力を用いてＳ／Ｎ値を検出する場合と比較して、検出範囲が広いという利点がある。
【００１３】
しかしながら、図９（ｂ）に示した例のように、ＦＦＴ窓位置がずれた場合、ＦＦＴ部１１５の出力においては主波・遅延波ともに遅延時間が増大したことになるため、シンボル間干渉による劣化だけでなく、補間部１２２におけるＳＰ信号４の補間にも誤差が生じる。ところが、Ｓ／Ｎ検出部１２７は、ＳＰ信号４の補間誤差を検知できないため、ＳＰ信号４の補間誤差による劣化を含む受信Ｓ／Ｎ値を検出できず、その結果、ＦＦＴ窓制御部１２８におけるＦＦＴ窓位置の検出精度が劣化するといった問題が生じる。
【００１４】
本発明は、以上のような問題を鑑みてなされたものであり、分散パイロット信号の補間誤差が生じた場合でも、その補間誤差による劣化の影響を含む受信Ｓ／Ｎ値を検出でき、検出された受信Ｓ／Ｎ値によりＦＦＴ窓位置の最適値を精度良く検出することができるＯＦＤＭ受信装置及びデータ復調方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るＯＦＤＭ受信装置は、所定周波数で伝送される付加情報信号と所定周波数で伝送される連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方と、周波数方向及び時間方向に分散して伝送される分散パイロット信号とを含むＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の受信装置において、（ａ）受信されたＯＦＤＭ信号を入力し、高速フーリエ変換を行う時間軸上の範囲を規定するＦＦＴ窓に基づいて高速フーリエ変換を行って、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換する高速フーリエ変換部と、（ｂ）高速フーリエ変換部から出力された分散パイロット信号を補間する補間部と、（ｃ）高速フーリエ変換部から出力された付加情報信号と連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方を、補間部から補間出力された分散パイロット信号を基準に等化する等化部と、（ｄ）等化部の等化出力を用いて受信品質を表す受信品質信号を検出する受信品質信号検出部と、（ｅ）受信品質信号検出部が検出した受信品質信号に基づいて受信品質が良くなるようにＦＦＴ窓の位置を制御するＦＦＴ窓制御部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るデータ復調方法は、所定周波数で伝送される付加情報信号と所定周波数で伝送される連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方と、周波数方向及び時間方向に分散して伝送される分散パイロット信号とを含むＯＦＤＭ信号の受信装置に用いられるデータ復調方法であって、（ａ）受信されたＯＦＤＭ信号を入力し、高速フーリエ変換を行う時間軸上の範囲を規定するＦＦＴ窓に基づいて高速フーリエ変換を行って、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換する段階と、（ｂ）高速フーリエ変換部から出力された分散パイロット信号を補間する段階と、（ｃ）高速フーリエ変換部から出力された付加情報信号と連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方を、補間部から補間出力された分散パイロット信号を基準にして等化する段階と、（ｄ）等化部の等化出力を用いて受信品質を表す受信品質信号を検出する段階と、（ｅ）受信品質信号検出部が検出した受信品質信号に基づいて受信品質が良くなるようにＦＦＴ窓の位置を制御する段階とを含むことを特徴とする。
【００１７】
すなわち、高速フーリエ変換部から出力された付加情報信号と連続パイロット信号を、情報シンボルの等化基準信号である分散パイロット信号の補間出力を基準にして等化し、この等化出力の分散から受信品質信号を検出するようにしているため、分散パイロット信号の補間誤差が生じた場合でも、補間誤差による劣化の影響を含む受信品質信号を検出でき、検出した受信品質信号によりＦＦＴ窓位置の最適値を精度良く検出することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
尚、各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の参照符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００２０】
以下の各実施例におけるＯＦＤＭ受信装置は、図８に例示する信号フォーマットのＯＦＤＭ信号を受信するものとして説明するが、信号フォーマットはこれに限定されるものではない。
【００２１】
図８において、情報シンボル１は、映像や音声などの情報データを伝送するものであり、例えば６４ＱＡＭで変調される。付加情報（ＴＭＣＣ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ・ＡＣ：Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号２は、例えば、変調方式やインタリーブなどの伝送パラメータ情報や、付加情報を伝送するものであり、差動ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ：２相位相変調）により特定のキャリア（周波数スロット）にて伝送される。連続パイロット（ＣＰ：Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ Ｐｉｌｏｔ）信号３は、特定のキャリア（周波数スロット）にて伝送される無変調信号である。分散パイロット（ＳＰ：Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）信号４は、周波数及び時間方向に分散して伝送される無変調信号であり、受信装置における伝送路特性推定や同期再生などに用いられる。
【００２２】
［第１実施例］
図１は、第１実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。第１実施例におけるＯＦＤＭ受信装置は、受信されたＯＦＤＭ信号を入力し、高速フーリエ変換を行う時間軸上の範囲を規定するＦＦＴ窓に基づいて高速フーリエ変換を行って、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換するＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１５と、ＦＦＴ部１５から出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を補間する補間部２２と、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＡＣ・ＴＭＣＣ）信号２と連続パイロット（ＣＰ）信号３を、補間部２２から補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準にして等化する等化部２６ａと、等化部２６ａの等化出力を用いて受信品質を表す受信Ｓ／Ｎ値（受信品質信号）を検出するＳ／Ｎ検出部（受信品質信号検出部）２７ａと、Ｓ／Ｎ検出部２７ａが検出した受信Ｓ／Ｎ値に基づいて受信品質が良くなるようにＦＦＴ窓の位置を制御するＦＦＴ窓制御部２８などを備える。
【００２３】
図１に示すように、アンテナ１１に受信されたＯＦＤＭ信号は、チューナ１２に入力され、チューナ１２によって所定チャンネルのＯＦＤＭ信号が選択されてＩＦ（中間周波数）帯に変換される。チューナ１２の出力は、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１３によってデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１３の出力は、ＩＱ復調部１４に供給され、準同期直交検波されて複素ベースバンド信号に変換される。ＩＱ復調部１４の出力は、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ：高速フーリエ変換）部１５に供給される。
【００２４】
ＦＦＴ部１５は、高速フーリエ変換を行う時間軸上の範囲を規定するＦＦＴ窓に基づいて高速フーリエ変換演算を行い、上記複素ベースバンド信号を時間軸上データから周波数軸上のデータに変換する。すなわち、ＦＦＴ部１５の出力は、図８に示したような信号配置となっており、ＦＦＴ部１５の出力は等化部１６に供給される。
【００２５】
また、ＦＦＴ部１５の出力の中で、情報シンボル１の等化基準信号である分散パイロット（ＳＰ）信号４は、ＳＰメモリ２１に所定のシンボル数分記憶され、補間部２２により時間方向及び周波数方向にフィルタリングされて所期の離散配置になるように補間される。
【００２６】
等化部１６は、補間部２２により補間出力されたＳＰ信号４を用いて、全時間及び全周波数における伝送路応答を推定し、この伝送路応答に応じた復調方法で情報シンボル１の振幅等化及び位相等化を行う。等化部１６の出力は、誤り訂正部１７に供給され、誤り訂正部１７により誤り訂正の復号処理、すなわち伝送中に生じた誤りが訂正されて受信データとして出力される。
【００２７】
また、ＦＦＴ部１５の出力の中で、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２は、１シンボル遅延部２３ａと等化部２４ａとからなる遅延検波部３３ａに供給される。付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２は、図８に示すように、特定周波数に連続的に配置されており、ＢＰＳＫ変調されているため、１シンボル遅延部２３ａの出力である１シンボル前の付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２を基準として、等化部２４ａにて等化される。等化部２４ａの出力は、ＡＣ・ＴＭＣＣ検出部２５ａに供給され復号されて、ＴＭＣＣデータ及びＡＣデータとして出力される。出力されたＴＭＣＣデータは、受信装置各部に供給されて、受信装置各部におけるキャリア変調パラメータ、誤り訂正パラメータなどの設定に用いられる。
【００２８】
また、ＦＦＴ部１５の出力の中で、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２及び連続パイロット（ＣＰ）信号３は、補間部２２により補間出力されたＳＰ信号４を用いて基準として等化部２６ａにて等化される。付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２は、受信装置の復調処理を簡易にするために差動ＢＰＳＫで変調されており、本来は１シンボル前の信号で等化するものである。しかし、図１に示すように、情報シンボル１の等化基準信号であるＳＰ信号４の補間出力を用いて、ＴＭＣＣ・ＡＣ信号２及びＣＰ信号３を等化してもＢＰＳＫの信号点は復調できるため、この等化出力を用いて受信Ｓ／Ｎを検出することが可能である。等化部２６ａの等化出力は、Ｓ／Ｎ検出部２７ａに供給される。
【００２９】
Ｓ／Ｎ検出部２７ａは、図２に例示するような、分散検出部３１と平均部３２により、等化部２６ａの等化出力について、所定の基準信号点（例えばＢＰＳＫ基準信号点）からの分散値をそれぞれ求め、検出された各分散値を周波数方向と時間軸方向のいずれか一方向もしくは両方向に平均して、受信信号の受信品質を示すＳ／Ｎ値（受信品質信号）を生成する。
【００３０】
より具体的には、分散検出部３１は、ＴＭＣＣキャリアおよびＡＣキャリアについては、等化出力を判定することにより、ＢＰＳＫの基準信号点を求めた後、等化出力Ｉ信号と基準Ｉ信号との差分の２乗値（Ｉ分散値）、および等化出力Ｑ信号と基準Ｑ信号との差分の２乗値（Ｑ分散値）を求める。ＣＰキャリアについては、等化出力Ｉ信号と既知の基準Ｉ信号との差分の２乗値（Ｉ分散値）、および等化出力Ｑ信号と既知の基準Ｑ信号との差分の２乗値（Ｑ分散値）を求める。
【００３１】
分散検出部３１の出力（Ｉ分散値及びＱ分散値）は、平均部３２に供給される。平均部３２は、シリアルに供給されるＴＭＣＣキャリアおよびＡＣキャリア、ＣＰキャリアの各々のＩ分散値およびＱ分散値を、周波数方向（複数キャリア間）および時間方向（複数シンボル間）にわたって平均し、受信信号のＳ／Ｎ値（分散値）として出力する。尚、平均部３２では、Ｉ分散値による平均値とＱ分散値による平均値とを合成してＳ／Ｎ値としても良いし、Ｉ分散値による平均値のみ、またはＱ分散値による平均値のみをＳ／Ｎ値としても良い。
【００３２】
Ｓ／Ｎ検出部２７ａの出力であるＳ／Ｎ値は、ＦＦＴ窓制御部２８に供給されるほか、例えば、アンテナ１１の調整などのためのモニタ用途としても利用することができる。
【００３３】
再び、図１に戻って、ＦＦＴ窓制御部２８は、受信Ｓ／Ｎ値に基づいて最適なＦＦＴ窓位置、つまり、ＦＦＴ窓位置を変化させたときの受信Ｓ／Ｎ値を比較し、受信Ｓ／Ｎ値が最も良くなる位置に、ＦＦＴ窓位置を設定する。そして、設定されたＦＦＴ窓位置に基づいて、ＦＦＴ部１５はＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算を行うことになる。
【００３４】
以上の構成により、第１実施例によるＯＦＤＭ受信装置においては、ＦＦＴ部１５の出力のうち付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２及び連続パイロット（ＣＰ）信号３を、情報シンボル１の等化基準信号である分散パイロット（ＳＰ）信号４の補間出力を基準にして等化し、この等化出力の分散からＳ／Ｎ値（受信品質信号）を検出するようにしているため、分散パイロット（ＳＰ）信号４の補間誤差が生じた場合でも、補間誤差による劣化の影響を含むＳ／Ｎ値を検出でき、検出したＳ／Ｎ値によりＦＦＴ窓位置の最適値を精度良く検出することができる。
【００３５】
更に、情報シンボル１（６４ＱＡＭ）よりも多値変調レベルの低いデータ、すなわちＴＭＣＣ・ＡＣキャリア２、ＣＰキャリア３（差動ＢＰＳＫ）を用いて、受信信号のＳ／Ｎ値（分散値）の検出を行っている。このため、広範囲のＳ／Ｎ値が検出可能である。また、伝送帯域内に分散した複数キャリア（ＴＭＣＣ・ＡＣキャリア２、ＣＰキャリア３）の分散の平均を求めているため、受信データ全体の受信品質に対応したＳ／Ｎ値が検出できる。
【００３６】
［第２実施例］
図３は、第２実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【００３７】
第１実施例においては、ＦＦＴ部１５の出力のうち、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２を遅延検波部３３ａに供給し、１シンボル前のＴＭＣＣ・ＡＣ信号２を基準として等化して、ＡＣ・ＴＭＣＣ検出部２５ａに供給する例を示したが、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のうちＴＭＣＣ信号については、受信装置各部のパラメータ設定等に用いるため復号する必要があるが、ＡＣ信号については、通常の受信装置では用いられない場合もあるため必ずしも復号の必要がない。
【００３８】
そこで、図３に示すように、第２実施例におけるＯＦＤＭ受信装置では、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のうち、パラメータ設定等に用いるＴＭＣＣ信号のみを、遅延検波部３３ｂにおいて遅延検波し、この検波出力をＴＭＣＣ検出部２５ｂにて復号してＴＭＣＣデータとして出力する。
【００３９】
等化部２６ｂは、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のうち遅延検波を行うＴＭＣＣ信号を除いたＡＣ信号と、ＦＦＴ部１５から出力された連続パイロット（ＣＰ）信号３とを、補間部２２から補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準にして等化する。そして、受信Ｓ／Ｎ検出部２７ｂは、等化部２６ｂの等化出力に加え、遅延検波部３３ｂの検波出力を用いて、ＢＰＳＫ基準信号点からの分散を求めて平均することにより、受信Ｓ／Ｎ値を検出する。
【００４０】
このように、第２実施例のＯＦＤＭ受信装置における受信Ｓ／Ｎ検出部２７ｂは、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のうちパラメータ設定等に必要なＴＭＣＣ信号については、遅延検波部３３ｂによる検波出力を用い、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のうちデータ復号の必要がないＣＰ信号とＡＣ信号３についてはＳＰ信号４の等化出力を基準にした等化出力を用いて、受信Ｓ／Ｎを検出する。このような構成によれば、従来に比べてＦＦＴ窓位置のずれによる受信Ｓ／Ｎの劣化を精度良く検出することができる上、第１実施例におけるＯＦＤＭ受信装置に比べて等化処理の演算量を低減することができる。
【００４１】
［第３実施例］
図４は、第２実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【００４２】
第１実施例においては、ＦＦＴ部１５の出力のうち付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２及び連続パイロット（ＣＰ）信号３を、補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準にして等化部２６ａにて等化し、この等化出力の分散からＳ／Ｎ検出部２７ａにてＳ／Ｎ値（受信品質信号）を検出する例を示した。
【００４３】
それに対して、図４に示すように、第３実施例のＯＦＤＭ受信装置における等化部２６ｃは、ＦＦＴ部１５から出力された連続パイロット（ＣＰ）信号３，付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２とに加えて、ＦＦＴ部１５から出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４とを、補間部２２から補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準として等化する。そして、Ｓ／Ｎ検出部２７ｃは、等化部２６ｃの出力の分散から、Ｓ／Ｎ値（受信品質信号）を検出する。
【００４４】
このように、第３実施例におけるＯＦＤＭ受信装置では、ＦＦＴ部１５から出力されたＴＭＣＣ・ＡＣ信号２とＳＰ信号４とともに、ＦＦＴ部１５の出力であるＳＰ信号４についても、補間後のＳＰ信号４を基準に等化し、等化した結果を用いて受信Ｓ／Ｎ値を算出している。ＳＰ信号４の補間誤差がない場合は、等化部２６ｃによる等化後のＳＰ信号４の分散は、ほぼ『０』になるが、ＳＰ信号４に補間誤差がある場合は、等化部２６ｃによる等化後のＳＰ信号４にも誤差が生じる。従って、ＳＰ信号４の等化出力も用いて受信Ｓ／Ｎを検出することにより、第１実施例及び第２実施例に例示したＯＦＤＭ受信装置に比べて、ＦＦＴ窓位置のずれによる受信Ｓ／Ｎの劣化を、より高精度に検出することができる。
【００４５】
［その他の実施例］
以上、第１実施例〜第３実施例について詳細に説明したが、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の色々な形で実施することができる。
【００４６】
例えば、図５に例示するＯＦＤＭ受信装置は、第２実施例に例示したＯＦＤＭ受信装置の変形例であり、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２を遅延検波部３３ａにおいて遅延検波し、この検波出力をＴＭＣＣ検出部２５ｂにて復号してＴＭＣＣデータとして出力する。そして、等化部２６ｄは、ＦＦＴ部１５から出力された連続パイロット（ＣＰ）信号３だけを、補間部２２から補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準にして等化する。受信Ｓ／Ｎ検出部２７ｄは、等化部２６ｄのＣＰ信号３の等化出力に加え、遅延検波部３３ａによるＴＭＣＣ・ＡＣ信号２の検波出力を用いて、ＢＰＳＫ基準信号点からの分散を求めて平均することにより、受信Ｓ／Ｎ値を検出する、といった構成にすることもできる。
【００４７】
また、第１実施例〜第２実施例に例示した各ＯＦＤＭ受信装置では、連続パイロット（ＣＰ）信号３，付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２を用いて受信Ｓ／Ｎ値を検出する例を示したが、これらの信号のうち、一部の信号のみを用いて受信Ｓ／Ｎ値を検出することもできる。
【００４８】
例えば、図６に例示するＯＦＤＭ受信装置において、等化部２６ｅは、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のみを、補間部２２から補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準にして等化する。そして、受信Ｓ／Ｎ検出部２７ｄは、等化部２６ｄのＴＭＣＣ・ＡＣ信号２の等化出力を用いて、ＢＰＳＫ基準信号点からの分散を求めて平均することにより、受信Ｓ／Ｎ値を検出する、といった構成にすることもできる。
【００４９】
また、図４に例示した第３実施例では、等化部２６ｃへの入力として、ＴＭＣＣ・ＡＣ信号２とＣＰ信号３に、更にＳＰ信号４を加えて等化する例を、図１の第１実施例のＯＦＤＭ受信装置をベースに構成した例を示したが、図３の第２実施例のＯＦＤＭ受信装置をベースに構成にしても良い。
【００５０】
更にまた、上記各実施例に示したＯＦＤＭ受信装置の各構成要素の一部もしくは全部をコンピュータソフトウェアにて実施することもできる。
【００５１】
このように、前述の各実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【００５２】
【発明の効果】
本発明よれば、分散パイロット信号の補間誤差による劣化の影響を含む受信Ｓ／Ｎ値を検出でき、検出された受信Ｓ／Ｎ値によりＦＦＴ窓位置の最適値を精度良く検出できるＯＦＤＭ受信装置及びデータ復調方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示したＯＦＤＭ受信装置における、ＴＭＣＣ・ＡＣ信号及びＣＰ信号の等化部の構成例を示す概略ブロック図である。
【図３】第２実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図４】第３実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図５】その他の実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図６】その他の実施例における、別のＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図７】典型的なＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図８】ＯＦＤＭ変調方式による伝送信号のフォーマット例を示す概略図である。
【図９】遅延時間の長いマルチパス妨害波を受信した場合のＦＦＴ窓位置のずれを説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…情報シンボル
２…付加情報（ＡＣ・ＴＭＣＣ）信号
３…連続パイロット（ＣＰ）信号
４…分散パイロット（ＳＰ）信号
１１…アンテナ
１２…チューナ
１３…Ａ／Ｄ変換器
１４…ＩＱ復調部
１５…ＦＦＴ部
１６…等化部
１７…誤り訂正部
２１…ＳＰメモリ
２２…補間部
２３ａ…１シンボル遅延部
２４ａ…等化部
２５ａ…ＡＣ・ＴＭＣＣ検出部
２５ｂ…ＴＭＣＣ検出部
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ…等化部
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ…受信Ｓ／Ｎ検出部
２８…ＦＦＴ窓制御部
３１…分散検出部
３２…平均部
３３ａ，３３ｂ…遅延検波部
１１１…アンテナ
１１２…チューナ
１１３…Ａ／Ｄ変換器
１１４…ＩＱ復調部
１１５…ＦＦＴ部
１１６…等化部
１１７…誤り訂正部
１２１…ＳＰメモリ
１２２…補間部
１２３…１シンボル遅延部
１２４…等化部
１２５…ＡＣ・ＴＭＣＣ検出部
１２７…受信Ｓ／Ｎ検出部
１２８…ＦＦＴ窓制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ；直交周波数分割多重）変調方式による伝送信号を受信するＯＦＤＭ受信装置及びデータ復調方法に係り、特に、ＯＦＤＭ復調におけるＦＦＴ（高速フーリエ変換）窓位置の最適化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦＤＭ変調方式による伝送信号を用いたデジタル伝送方式は、特に地上デジタル放送の分野で実用化が進められている。地上デジタル放送においては、マルチパス妨害に強いというＯＦＤＭ変調方式の特徴を利用して、単一周波数ネットワークによる放送が検討されている。この場合、遅延時間の非常に長いマルチパス妨害が発生するため、ＯＦＤＭ復調におけるＦＦＴの窓位置制御を正確に行う必要がある。
【０００３】
それに対して、本出願人は、復調信号のＳ／Ｎ値（分散値）を用いてＦＦＴ窓位置を制御する技術を提案している（特許文献１を参照）。特許文献１に記載の技術によれば、単一周波数ネットワークが実施された場合のような遅延時間の長いマルチパス妨害が存在する場合にも、ＯＦＤＭ復調におけるＦＦＴの窓位置制御を正確に行うことができる。
【０００４】
図７は、ＦＦＴの窓位置制御部を備えたＯＦＤＭ受信装置の典型的な構成例を示す概略ブロック図であり、図８は、図７に示すＯＦＤＭ受信装置が受信するＯＦＤＭ信号のフォーマット例を説明するための図である。
【０００５】
図７に示すように、アンテナ１１１に受信されたＯＦＤＭ信号は、チューナ１１２に入力され、チューナ１１２によって所定チャンネルのＯＦＤＭ信号が選択されてＩＦ（中間周波数）帯に変換される。チューナ１１２の出力は、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１１３によってデジタル信号に変換される。
【０００６】
Ａ／Ｄ変換器１１３の出力は、ＩＱ復調部１１４により複素ベースバンド信号に変換され、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１１５に供給される。ＦＦＴ部１１５は、ＦＦＴ窓に基づいてＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算を行い、複素ベースバンド信号を時間軸上データから周波数軸上のデータに変換する。すなわち、ＦＦＴ部１１５の出力は、図８に示したような信号配置となっており、等化部１１６に供給される。
【０００７】
また、ＦＦＴ部１１５の出力の中で、図８に示した分散パイロット（ＳＰ）信号４は、ＳＰメモリ１２１及び補間部１２２により、時間方向及び周波数方向に補間される。等化部１１６は、補間部１２２により補間されたＳＰ信号４を用いて、全時間及び全周波数における伝送路応答を推定し、この伝送路応答に応じた復調方法で情報シンボル１の振幅等化及び位相等化を行う。等化部１１６の出力は、誤り訂正部１１７に供給され、誤り訂正部１１７により誤り訂正の復号処理、すなわち伝送中に生じた誤りが訂正されて受信データとして出力される。
【０００８】
また、ＦＦＴ部１１５の出力の中で、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２，連続パイロット（ＣＰ）信号３は、図８に示すように特定周波数に連続的に配置されており、ＢＰＳＫ変調されているため、１シンボル遅延部１２３の出力である１シンボル前の信号を基準として等化部１２４にて等化することが可能である。等化部１２４の出力は、ＡＣ・ＴＭＣＣ検出部１２５に供給され、ＴＭＣＣ検出部１２５にてＴＭＣＣ・ＡＣ信号２が検出・復号されて出力される。
【０００９】
また、等化部１２４の出力は、分岐してＳ／Ｎ検出部１２７に供給され、ＢＰＳＫ基準信号点からの分散を求めて平均することにより、受信Ｓ／Ｎ値を検出する。
【００１０】
Ｓ／Ｎ検出部１２７の出力は、ＦＦＴ窓制御部１２８に供給され、ＦＦＴ窓制御部１２８は、受信Ｓ／Ｎ値に基づいて最適なＦＦＴ窓位置を設定する。例えば、図９に示すような遅延時間の長いマルチパス妨害波を受信した場合、図９（ａ）に示すＦＦＴ窓位置では、遅延波によるシンボル間干渉がない状態で復調できるが、図９（ｂ）に示すＦＦＴ窓位置では、遅延波によるシンボル間干渉により受信Ｓ／Ｎが悪くなる。従って、ＦＦＴ窓制御部１２８は、ＦＦＴ窓位置を変化させたときの受信Ｓ／Ｎ値を比較し、受信Ｓ／Ｎ値が最も良くなる位置にＦＦＴ窓位置を設定する。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００１−３４５７７５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように、図６に例示したＯＦＤＭ受信装置においては、１シンボル前の信号を基準としてＢＰＳＫ変調されたＴＭＣＣ・ＡＣキャリア２，ＣＰキャリア３をそれぞれ等化し、この等化出力から受信Ｓ／Ｎ値を検出している。ＢＰＳＫキャリアを用いたＳ／Ｎ値の検出は、情報データ１の等化出力を用いてＳ／Ｎ値を検出する場合と比較して、検出範囲が広いという利点がある。
【００１３】
しかしながら、図９（ｂ）に示した例のように、ＦＦＴ窓位置がずれた場合、ＦＦＴ部１１５の出力においては主波・遅延波ともに遅延時間が増大したことになるため、シンボル間干渉による劣化だけでなく、補間部１２２におけるＳＰ信号４の補間にも誤差が生じる。ところが、Ｓ／Ｎ検出部１２７は、ＳＰ信号４の補間誤差を検知できないため、ＳＰ信号４の補間誤差による劣化を含む受信Ｓ／Ｎ値を検出できず、その結果、ＦＦＴ窓制御部１２８におけるＦＦＴ窓位置の検出精度が劣化するといった問題が生じる。
【００１４】
本発明は、以上のような問題を鑑みてなされたものであり、分散パイロット信号の補間誤差が生じた場合でも、その補間誤差による劣化の影響を含む受信Ｓ／Ｎ値を検出でき、検出された受信Ｓ／Ｎ値によりＦＦＴ窓位置の最適値を精度良く検出することができるＯＦＤＭ受信装置及びデータ復調方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るＯＦＤＭ受信装置は、所定周波数で伝送される付加情報信号と所定周波数で伝送される連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方と、周波数方向及び時間方向に分散して伝送される分散パイロット信号とを含むＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号の受信装置において、（ａ）受信されたＯＦＤＭ信号を入力し、高速フーリエ変換を行う時間軸上の範囲を規定するＦＦＴ窓に基づいて高速フーリエ変換を行って、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換する高速フーリエ変換部と、（ｂ）高速フーリエ変換部から出力された分散パイロット信号を補間する補間部と、（ｃ）高速フーリエ変換部から出力された付加情報信号と連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方を、補間部から補間出力された分散パイロット信号を基準に等化する等化部と、（ｄ）等化部の等化出力を用いて受信品質を表す受信品質信号を検出する受信品質信号検出部と、（ｅ）受信品質信号検出部が検出した受信品質信号に基づいて受信品質が良くなるようにＦＦＴ窓の位置を制御するＦＦＴ窓制御部とを備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るデータ復調方法は、所定周波数で伝送される付加情報信号と所定周波数で伝送される連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方と、周波数方向及び時間方向に分散して伝送される分散パイロット信号とを含むＯＦＤＭ信号の受信装置に用いられるデータ復調方法であって、（ａ）受信されたＯＦＤＭ信号を入力し、高速フーリエ変換を行う時間軸上の範囲を規定するＦＦＴ窓に基づいて高速フーリエ変換を行って、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換する段階と、（ｂ）高速フーリエ変換部から出力された分散パイロット信号を補間する段階と、（ｃ）高速フーリエ変換部から出力された付加情報信号と連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方を、補間部から補間出力された分散パイロット信号を基準にして等化する段階と、（ｄ）等化部の等化出力を用いて受信品質を表す受信品質信号を検出する段階と、（ｅ）受信品質信号検出部が検出した受信品質信号に基づいて受信品質が良くなるようにＦＦＴ窓の位置を制御する段階とを含むことを特徴とする。
【００１７】
すなわち、高速フーリエ変換部から出力された付加情報信号と連続パイロット信号を、情報シンボルの等化基準信号である分散パイロット信号の補間出力を基準にして等化し、この等化出力の分散から受信品質信号を検出するようにしているため、分散パイロット信号の補間誤差が生じた場合でも、補間誤差による劣化の影響を含む受信品質信号を検出でき、検出した受信品質信号によりＦＦＴ窓位置の最適値を精度良く検出することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
尚、各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の参照符号を付し、その説明を省略もしくは簡略化する。
【００２０】
以下の各実施例におけるＯＦＤＭ受信装置は、図８に例示する信号フォーマットのＯＦＤＭ信号を受信するものとして説明するが、信号フォーマットはこれに限定されるものではない。
【００２１】
図８において、情報シンボル１は、映像や音声などの情報データを伝送するものであり、例えば６４ＱＡＭで変調される。付加情報（ＴＭＣＣ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ・ＡＣ：Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号２は、例えば、変調方式やインタリーブなどの伝送パラメータ情報や、付加情報を伝送するものであり、差動ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ：２相位相変調）により特定のキャリア（周波数スロット）にて伝送される。連続パイロット（ＣＰ：Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ Ｐｉｌｏｔ）信号３は、特定のキャリア（周波数スロット）にて伝送される無変調信号である。分散パイロット（ＳＰ：Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）信号４は、周波数及び時間方向に分散して伝送される無変調信号であり、受信装置における伝送路特性推定や同期再生などに用いられる。
【００２２】
［第１実施例］
図１は、第１実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。第１実施例におけるＯＦＤＭ受信装置は、受信されたＯＦＤＭ信号を入力し、高速フーリエ変換を行う時間軸上の範囲を規定するＦＦＴ窓に基づいて高速フーリエ変換を行って、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換するＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１５と、ＦＦＴ部１５から出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を補間する補間部２２と、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＡＣ・ＴＭＣＣ）信号２と連続パイロット（ＣＰ）信号３を、補間部２２から補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準にして等化する等化部２６ａと、等化部２６ａの等化出力を用いて受信品質を表す受信Ｓ／Ｎ値（受信品質信号）を検出するＳ／Ｎ検出部（受信品質信号検出部）２７ａと、Ｓ／Ｎ検出部２７ａが検出した受信Ｓ／Ｎ値に基づいて受信品質が良くなるようにＦＦＴ窓の位置を制御するＦＦＴ窓制御部２８などを備える。
【００２３】
図１に示すように、アンテナ１１に受信されたＯＦＤＭ信号は、チューナ１２に入力され、チューナ１２によって所定チャンネルのＯＦＤＭ信号が選択されてＩＦ（中間周波数）帯に変換される。チューナ１２の出力は、アナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）１３によってデジタル信号に変換される。Ａ／Ｄ変換器１３の出力は、ＩＱ復調部１４に供給され、準同期直交検波されて複素ベースバンド信号に変換される。ＩＱ復調部１４の出力は、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ：高速フーリエ変換）部１５に供給される。
【００２４】
ＦＦＴ部１５は、高速フーリエ変換を行う時間軸上の範囲を規定するＦＦＴ窓に基づいて高速フーリエ変換演算を行い、上記複素ベースバンド信号を時間軸上データから周波数軸上のデータに変換する。すなわち、ＦＦＴ部１５の出力は、図８に示したような信号配置となっており、ＦＦＴ部１５の出力は等化部１６に供給される。
【００２５】
また、ＦＦＴ部１５の出力の中で、情報シンボル１の等化基準信号である分散パイロット（ＳＰ）信号４は、ＳＰメモリ２１に所定のシンボル数分記憶され、補間部２２により時間方向及び周波数方向にフィルタリングされて所期の離散配置になるように補間される。
【００２６】
等化部１６は、補間部２２により補間出力されたＳＰ信号４を用いて、全時間及び全周波数における伝送路応答を推定し、この伝送路応答に応じた復調方法で情報シンボル１の振幅等化及び位相等化を行う。等化部１６の出力は、誤り訂正部１７に供給され、誤り訂正部１７により誤り訂正の復号処理、すなわち伝送中に生じた誤りが訂正されて受信データとして出力される。
【００２７】
また、ＦＦＴ部１５の出力の中で、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２は、１シンボル遅延部２３ａと等化部２４ａとからなる遅延検波部３３ａに供給される。付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２は、図８に示すように、特定周波数に連続的に配置されており、ＢＰＳＫ変調されているため、１シンボル遅延部２３ａの出力である１シンボル前の付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２を基準として、等化部２４ａにて等化される。等化部２４ａの出力は、ＡＣ・ＴＭＣＣ検出部２５ａに供給され復号されて、ＴＭＣＣデータ及びＡＣデータとして出力される。出力されたＴＭＣＣデータは、受信装置各部に供給されて、受信装置各部におけるキャリア変調パラメータ、誤り訂正パラメータなどの設定に用いられる。
【００２８】
また、ＦＦＴ部１５の出力の中で、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２及び連続パイロット（ＣＰ）信号３は、補間部２２により補間出力されたＳＰ信号４を用いて基準として等化部２６ａにて等化される。付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２は、受信装置の復調処理を簡易にするために差動ＢＰＳＫで変調されており、本来は１シンボル前の信号で等化するものである。しかし、図１に示すように、情報シンボル１の等化基準信号であるＳＰ信号４の補間出力を用いて、ＴＭＣＣ・ＡＣ信号２及びＣＰ信号３を等化してもＢＰＳＫの信号点は復調できるため、この等化出力を用いて受信Ｓ／Ｎを検出することが可能である。等化部２６ａの等化出力は、Ｓ／Ｎ検出部２７ａに供給される。
【００２９】
Ｓ／Ｎ検出部２７ａは、図２に例示するような、分散検出部３１と平均部３２により、等化部２６ａの等化出力について、所定の基準信号点（例えばＢＰＳＫ基準信号点）からの分散値をそれぞれ求め、検出された各分散値を周波数方向と時間軸方向のいずれか一方向もしくは両方向に平均して、受信信号の受信品質を示すＳ／Ｎ値（受信品質信号）を生成する。
【００３０】
より具体的には、分散検出部３１は、ＴＭＣＣキャリアおよびＡＣキャリアについては、等化出力を判定することにより、ＢＰＳＫの基準信号点を求めた後、等化出力Ｉ信号と基準Ｉ信号との差分の２乗値（Ｉ分散値）、および等化出力Ｑ信号と基準Ｑ信号との差分の２乗値（Ｑ分散値）を求める。ＣＰキャリアについては、等化出力Ｉ信号と既知の基準Ｉ信号との差分の２乗値（Ｉ分散値）、および等化出力Ｑ信号と既知の基準Ｑ信号との差分の２乗値（Ｑ分散値）を求める。
【００３１】
分散検出部３１の出力（Ｉ分散値及びＱ分散値）は、平均部３２に供給される。平均部３２は、シリアルに供給されるＴＭＣＣキャリアおよびＡＣキャリア、ＣＰキャリアの各々のＩ分散値およびＱ分散値を、周波数方向（複数キャリア間）および時間方向（複数シンボル間）にわたって平均し、受信信号のＳ／Ｎ値（分散値）として出力する。尚、平均部３２では、Ｉ分散値による平均値とＱ分散値による平均値とを合成してＳ／Ｎ値としても良いし、Ｉ分散値による平均値のみ、またはＱ分散値による平均値のみをＳ／Ｎ値としても良い。
【００３２】
Ｓ／Ｎ検出部２７ａの出力であるＳ／Ｎ値は、ＦＦＴ窓制御部２８に供給されるほか、例えば、アンテナ１１の調整などのためのモニタ用途としても利用することができる。
【００３３】
再び、図１に戻って、ＦＦＴ窓制御部２８は、受信Ｓ／Ｎ値に基づいて最適なＦＦＴ窓位置、つまり、ＦＦＴ窓位置を変化させたときの受信Ｓ／Ｎ値を比較し、受信Ｓ／Ｎ値が最も良くなる位置に、ＦＦＴ窓位置を設定する。そして、設定されたＦＦＴ窓位置に基づいて、ＦＦＴ部１５はＦＦＴ（高速フーリエ変換）演算を行うことになる。
【００３４】
以上の構成により、第１実施例によるＯＦＤＭ受信装置においては、ＦＦＴ部１５の出力のうち付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２及び連続パイロット（ＣＰ）信号３を、情報シンボル１の等化基準信号である分散パイロット（ＳＰ）信号４の補間出力を基準にして等化し、この等化出力の分散からＳ／Ｎ値（受信品質信号）を検出するようにしているため、分散パイロット（ＳＰ）信号４の補間誤差が生じた場合でも、補間誤差による劣化の影響を含むＳ／Ｎ値を検出でき、検出したＳ／Ｎ値によりＦＦＴ窓位置の最適値を精度良く検出することができる。
【００３５】
更に、情報シンボル１（６４ＱＡＭ）よりも多値変調レベルの低いデータ、すなわちＴＭＣＣ・ＡＣキャリア２、ＣＰキャリア３（差動ＢＰＳＫ）を用いて、受信信号のＳ／Ｎ値（分散値）の検出を行っている。このため、広範囲のＳ／Ｎ値が検出可能である。また、伝送帯域内に分散した複数キャリア（ＴＭＣＣ・ＡＣキャリア２、ＣＰキャリア３）の分散の平均を求めているため、受信データ全体の受信品質に対応したＳ／Ｎ値が検出できる。
【００３６】
［第２実施例］
図３は、第２実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【００３７】
第１実施例においては、ＦＦＴ部１５の出力のうち、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２を遅延検波部３３ａに供給し、１シンボル前のＴＭＣＣ・ＡＣ信号２を基準として等化して、ＡＣ・ＴＭＣＣ検出部２５ａに供給する例を示したが、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のうちＴＭＣＣ信号については、受信装置各部のパラメータ設定等に用いるため復号する必要があるが、ＡＣ信号については、通常の受信装置では用いられない場合もあるため必ずしも復号の必要がない。
【００３８】
そこで、図３に示すように、第２実施例におけるＯＦＤＭ受信装置では、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のうち、パラメータ設定等に用いるＴＭＣＣ信号のみを、遅延検波部３３ｂにおいて遅延検波し、この検波出力をＴＭＣＣ検出部２５ｂにて復号してＴＭＣＣデータとして出力する。
【００３９】
等化部２６ｂは、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のうち遅延検波を行うＴＭＣＣ信号を除いたＡＣ信号と、ＦＦＴ部１５から出力された連続パイロット（ＣＰ）信号３とを、補間部２２から補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準にして等化する。そして、受信Ｓ／Ｎ検出部２７ｂは、等化部２６ｂの等化出力に加え、遅延検波部３３ｂの検波出力を用いて、ＢＰＳＫ基準信号点からの分散を求めて平均することにより、受信Ｓ／Ｎ値を検出する。
【００４０】
このように、第２実施例のＯＦＤＭ受信装置における受信Ｓ／Ｎ検出部２７ｂは、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のうちパラメータ設定等に必要なＴＭＣＣ信号については、遅延検波部３３ｂによる検波出力を用い、付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のうちデータ復号の必要がないＣＰ信号とＡＣ信号３についてはＳＰ信号４の等化出力を基準にした等化出力を用いて、受信Ｓ／Ｎを検出する。このような構成によれば、従来に比べてＦＦＴ窓位置のずれによる受信Ｓ／Ｎの劣化を精度良く検出することができる上、第１実施例におけるＯＦＤＭ受信装置に比べて等化処理の演算量を低減することができる。
【００４１】
［第３実施例］
図４は、第２実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【００４２】
第１実施例においては、ＦＦＴ部１５の出力のうち付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２及び連続パイロット（ＣＰ）信号３を、補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準にして等化部２６ａにて等化し、この等化出力の分散からＳ／Ｎ検出部２７ａにてＳ／Ｎ値（受信品質信号）を検出する例を示した。
【００４３】
それに対して、図４に示すように、第３実施例のＯＦＤＭ受信装置における等化部２６ｃは、ＦＦＴ部１５から出力された連続パイロット（ＣＰ）信号３，付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２とに加えて、ＦＦＴ部１５から出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４とを、補間部２２から補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準として等化する。そして、Ｓ／Ｎ検出部２７ｃは、等化部２６ｃの出力の分散から、Ｓ／Ｎ値（受信品質信号）を検出する。
【００４４】
このように、第３実施例におけるＯＦＤＭ受信装置では、ＦＦＴ部１５から出力されたＴＭＣＣ・ＡＣ信号２とＳＰ信号４とともに、ＦＦＴ部１５の出力であるＳＰ信号４についても、補間後のＳＰ信号４を基準に等化し、等化した結果を用いて受信Ｓ／Ｎ値を算出している。ＳＰ信号４の補間誤差がない場合は、等化部２６ｃによる等化後のＳＰ信号４の分散は、ほぼ『０』になるが、ＳＰ信号４に補間誤差がある場合は、等化部２６ｃによる等化後のＳＰ信号４にも誤差が生じる。従って、ＳＰ信号４の等化出力も用いて受信Ｓ／Ｎを検出することにより、第１実施例及び第２実施例に例示したＯＦＤＭ受信装置に比べて、ＦＦＴ窓位置のずれによる受信Ｓ／Ｎの劣化を、より高精度に検出することができる。
【００４５】
［その他の実施例］
以上、第１実施例〜第３実施例について詳細に説明したが、本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の色々な形で実施することができる。
【００４６】
例えば、図５に例示するＯＦＤＭ受信装置は、第２実施例に例示したＯＦＤＭ受信装置の変形例であり、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２を遅延検波部３３ａにおいて遅延検波し、この検波出力をＴＭＣＣ検出部２５ｂにて復号してＴＭＣＣデータとして出力する。そして、等化部２６ｄは、ＦＦＴ部１５から出力された連続パイロット（ＣＰ）信号３だけを、補間部２２から補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準にして等化する。受信Ｓ／Ｎ検出部２７ｄは、等化部２６ｄのＣＰ信号３の等化出力に加え、遅延検波部３３ａによるＴＭＣＣ・ＡＣ信号２の検波出力を用いて、ＢＰＳＫ基準信号点からの分散を求めて平均することにより、受信Ｓ／Ｎ値を検出する、といった構成にすることもできる。
【００４７】
また、第１実施例〜第２実施例に例示した各ＯＦＤＭ受信装置では、連続パイロット（ＣＰ）信号３，付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２を用いて受信Ｓ／Ｎ値を検出する例を示したが、これらの信号のうち、一部の信号のみを用いて受信Ｓ／Ｎ値を検出することもできる。
【００４８】
例えば、図６に例示するＯＦＤＭ受信装置において、等化部２６ｅは、ＦＦＴ部１５から出力された付加情報（ＴＭＣＣ・ＡＣ）信号２のみを、補間部２２から補間出力された分散パイロット（ＳＰ）信号４を基準にして等化する。そして、受信Ｓ／Ｎ検出部２７ｄは、等化部２６ｄのＴＭＣＣ・ＡＣ信号２の等化出力を用いて、ＢＰＳＫ基準信号点からの分散を求めて平均することにより、受信Ｓ／Ｎ値を検出する、といった構成にすることもできる。
【００４９】
また、図４に例示した第３実施例では、等化部２６ｃへの入力として、ＴＭＣＣ・ＡＣ信号２とＣＰ信号３に、更にＳＰ信号４を加えて等化する例を、図１の第１実施例のＯＦＤＭ受信装置をベースに構成した例を示したが、図３の第２実施例のＯＦＤＭ受信装置をベースに構成にしても良い。
【００５０】
更にまた、上記各実施例に示したＯＦＤＭ受信装置の各構成要素の一部もしくは全部をコンピュータソフトウェアにて実施することもできる。
【００５１】
このように、前述の各実施例はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には何ら拘束されない。更に、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【００５２】
【発明の効果】
本発明よれば、分散パイロット信号の補間誤差による劣化の影響を含む受信Ｓ／Ｎ値を検出でき、検出された受信Ｓ／Ｎ値によりＦＦＴ窓位置の最適値を精度良く検出できるＯＦＤＭ受信装置及びデータ復調方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図２】図１に示したＯＦＤＭ受信装置における、ＴＭＣＣ・ＡＣ信号及びＣＰ信号の等化部の構成例を示す概略ブロック図である。
【図３】第２実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図４】第３実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図５】その他の実施例におけるＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図６】その他の実施例における、別のＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図７】典型的なＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。
【図８】ＯＦＤＭ変調方式による伝送信号のフォーマット例を示す概略図である。
【図９】遅延時間の長いマルチパス妨害波を受信した場合のＦＦＴ窓位置のずれを説明するための説明図である。
【符号の説明】
１…情報シンボル
２…付加情報（ＡＣ・ＴＭＣＣ）信号
３…連続パイロット（ＣＰ）信号
４…分散パイロット（ＳＰ）信号
１１…アンテナ
１２…チューナ
１３…Ａ／Ｄ変換器
１４…ＩＱ復調部
１５…ＦＦＴ部
１６…等化部
１７…誤り訂正部
２１…ＳＰメモリ
２２…補間部
２３ａ…１シンボル遅延部
２４ａ…等化部
２５ａ…ＡＣ・ＴＭＣＣ検出部
２５ｂ…ＴＭＣＣ検出部
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ，２６ｅ…等化部
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ…受信Ｓ／Ｎ検出部
２８…ＦＦＴ窓制御部
３１…分散検出部
３２…平均部
３３ａ，３３ｂ…遅延検波部
１１１…アンテナ
１１２…チューナ
１１３…Ａ／Ｄ変換器
１１４…ＩＱ復調部
１１５…ＦＦＴ部
１１６…等化部
１１７…誤り訂正部
１２１…ＳＰメモリ
１２２…補間部
１２３…１シンボル遅延部
１２４…等化部
１２５…ＡＣ・ＴＭＣＣ検出部
１２７…受信Ｓ／Ｎ検出部
１２８…ＦＦＴ窓制御部
Claims (10)
- 所定周波数で伝送される付加情報信号と所定周波数で伝送される連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方と、周波数方向及び時間方向に分散して伝送される分散パイロット信号とを含むＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号を受信するＯＦＤＭ受信装置において、
受信された前記ＯＦＤＭ信号を入力し、高速フーリエ変換を行う時間軸上の範囲を規定するＦＦＴ窓に基づいて高速フーリエ変換を行って、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換する高速フーリエ変換部と、
前記高速フーリエ変換部から出力された前記分散パイロット信号を補間する補間部と、
前記高速フーリエ変換部から出力された前記付加情報信号と前記連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方を、前記補間部から補間出力された前記分散パイロット信号を基準として等化する等化部と、
前記等化部の等化出力を用いて受信品質を表す受信品質信号を検出する受信品質信号検出部と、
前記受信品質信号検出部が検出した前記受信品質信号に基づいて前記受信品質が良くなるように前記ＦＦＴ窓の位置を制御するＦＦＴ窓制御部と
を備えることを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。 - 前記高速フーリエ変換部から出力された前記付加情報信号のうち一部の信号を遅延検波する遅延検波部を更に備え、
前記等化部は、前記付加情報信号のうち前記遅延検波を行う信号を除いた付加情報信号と前記連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方を、前記補間出力された前記分散パイロット信号を基準にして等化し、
前記受信品質信号検出部は、前記等化部の等化出力と前記遅延検波部の検波出力とを用いて前記受信品質信号を検出すること
を特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ受信装置。 - 前記等化部は、前記高速フーリエ変換部から出力された付加情報信号と連続パイロット信号のいずれか一方もしくは両方と、前記高速フーリエ変換部から出力された前記分散パイロット信号とを、前記補間出力された前記分散パイロット信号を基準にして等化すること
を特徴とする請求項１または請求項２に記載のＯＦＤＭ受信装置。 - 前記受信品質信号検出部は、前記等化出力の各信号毎に所定の基準信号点からの分散値を検出する分散検出部と、検出された前記分散値を平均して受信品質信号を検出する平均部を含むこと
を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のＯＦＤＭ受信装置。 - 前記付加情報信号は、差動２相位相変調方式で変調された信号であること
を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＯＦＤＭ受信装置。 - 前記付加情報信号のうち前記遅延検波を行う信号は伝送多重制御信号であり、前記付加情報信号のうち前記遅延検波を行わない信号は補助チャネル信号であること
を特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭ受信装置。 - 所定周波数で伝送される付加情報信号と所定周波数で伝送される連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方と、周波数方向及び時間方向に分散して伝送される分散パイロット信号とを含むＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ受信装置に用いられるデータ復調方法であって、
受信された前記ＯＦＤＭ信号を入力し、高速フーリエ変換を行う時間軸上の範囲を規定するＦＦＴ窓に基づいて高速フーリエ変換を行って、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換する段階と、
前記高速フーリエ変換部から出力された前記分散パイロット信号を補間する段階と、
前記高速フーリエ変換部から出力された前記付加情報信号と前記連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方を、前記補間部から補間出力された前記分散パイロット信号を基準にして等化する段階と、
前記等化部の等化出力を用いて受信品質を表す受信品質信号を検出する段階と、
前記受信品質信号検出部が検出した前記受信品質信号に基づいて前記受信品質が良くなるように前記ＦＦＴ窓の位置を制御する段階と
を含むことを特徴とするデータ復調方法。 - 前記高速フーリエ変換部から出力された前記付加情報信号のうち一部の信号を遅延検波する段階を更に含み、
前記等化段階において、前記付加情報信号のうち前記遅延検波を行う信号を除いた付加情報信号と前記連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方を、前記補間出力された前記分散パイロット信号を基準にして等化し、
前記受信品質信号の検出段階において、前記等化段階における等化出力に加え、前記遅延検波段階における検波出力を用いて前記受信品質信号を検出すること
を特徴とする請求項７に記載のデータ復調方法。 - 前記等化段階において、前記高速フーリエ変換を行う段階において出力された前記付加情報信号と前記連続パイロット信号とのいずれか一方もしくは両方に加え、前記高速フーリエ変換を行う段階において出力された前記分散パイロット信号を、前記補間出力された前記分散パイロット信号を基準にして等化すること
を特徴とする請求項７または請求項８に記載のデータ復調方法。 - 前記受信品質信号の検出段階において、前記等化出力の各信号毎に所定の基準信号点からの分散値を検出する段階と、検出された前記分散値を平均して前記受信品質信号を検出する段階を含むこと
を特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれかに記載のデータ復調方法。
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