JP2004304455A - Ｏｆｄｍ信号復調装置および方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】搬送波周波数誤差検出回路の回路規模を縮小する。
【解決手段】差動復調回路３０１は、ＯＦＤＭ周波数領域信号を差動復調し、差動復調結果をパイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎの位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎにそれぞれ供給する。位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、それぞれ、異なる搬送波周波数誤差量の推定値が設定されているとともに、受信されたＯＦＤＭ信号のガードインターバル比が設定されている。位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、設定されている搬送波周波数誤差量の推定値、およびガードインターバル比に基づいて、差動復調回路３０１から供給された差動復調結果を位相補正する。従来の２つ差動復調回路を設ける場合と比べて、メモリを削減することができる。本発明は、ＯＦＤＭ受信装置に適用できる。
【選択図】 図９
【解決手段】差動復調回路３０１は、ＯＦＤＭ周波数領域信号を差動復調し、差動復調結果をパイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎの位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎにそれぞれ供給する。位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、それぞれ、異なる搬送波周波数誤差量の推定値が設定されているとともに、受信されたＯＦＤＭ信号のガードインターバル比が設定されている。位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、設定されている搬送波周波数誤差量の推定値、およびガードインターバル比に基づいて、差動復調回路３０１から供給された差動復調結果を位相補正する。従来の２つ差動復調回路を設ける場合と比べて、メモリを削減することができる。本発明は、ＯＦＤＭ受信装置に適用できる。
【選択図】 図９
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ信号復調装置および方法に関し、特に、回路規模を縮小できるようにしたＯＦＤＭ信号復調装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル信号を伝送する方式として、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式と呼ばれる変調方式が用いられている。このＯＦＤＭ方式は、伝送帯域内に多数の直交する副搬送波を用意し、それぞれの副搬送波の振幅および位相にデータを割り当て、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によりデジタル変調する方式である。
【０００３】
ＯＦＤＭ時間領域信号は、ＯＦＤＭシンボルと呼ばれるシンボル単位で伝送される。ＯＦＤＭシンボルの例を図１に示す。
【０００４】
図１において、「ＯＦＤＭシンボル」と記載されている範囲が、１つのＯＦＤＭシンボルの占める区間を示している。また、図１において、「ガードインターバル」および「有効シンボル」と記載されているように、ＯＦＤＭシンボルは、ガードインターバル（図１中、ＡからＢまでの区間）および有効シンボル（図１中、ＢからＣまでの区間）により構成されている。ガードインターバルは、有効シンボルの後ろの部分（図１中、斜線が引かれた部分）の波形が、所定の割合分だけコピーされ、有効シンボルの直前の位置に付加されたものである。
【０００５】
ガードインターバルを付加することにより、ガードインターバルよりも短いマルチパスに関しては、受信装置（例えば、非特許文献１参照）側で適切な信号処理を施すことで、マルチパスの影響を除去することが可能となる。このような特徴により、ＯＦＤＭ方式は、マルチパス妨害の影響を強く受ける地上波デジタル放送に適用されることが多い。このようなＯＦＤＭ方式を採用した地上波デジタル放送としては、例えばＤＶＢ−Ｔ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）やＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）等の規格がある。
【０００６】
例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のモード３においては、有効シンボル内に、５１２本の副搬送波が含まれており、その副搬送波間隔は、１２５／１２６≒０．９９２ｋＨｚとなっている。また、有効シンボル内の５１２本の副搬送波のうち、４３３本の副搬送波にデータが変調されている。ガードインターバルは、有効シンボルの１／４、１／８、１／１６、および１／３２のうちいずれかの割合の時間長の信号とされている。
【０００７】
また、ＯＦＤＭ方式では、一般的に、複数の連続するＯＦＤＭシンボルによって構成されたＯＦＤＭ伝送フレームと呼ばれる伝送単位が定められている。例えばＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格においては、２０４個のＯＦＤＭシンボルにより１個のＯＦＤＭ伝送フレームが構成されている。このＯＦＤＭ伝送フレーム単位を基準として、パイロット信号（例えばＣＰ（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ Ｐｉｌｏｔ）、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）、ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、およびＴＰＳ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）など）の挿入位置が定められている。
【０００８】
このようなＯＦＤＭ方式で変調された信号を受信する受信装置の構成例は、例えば、非特許文献１に記載されている。
【０００９】
次に、図２を参照して、非特許文献１に記載の受信装置について説明する。なお、図２は、非特許文献１に記載の受信装置の構成例を、一部だけ改変してある。
【００１０】
図２において、アンテナ１１は、放送局により放送されたデジタル放送を受信し、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号としてチューナ１２に供給する。
【００１１】
チューナ１２は、乗算器１２ａおよび局部発振器１２ｂを有し、アンテナ１１から供給されたＲＦ信号を、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に周波数変換し、ＩＦ信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＳ）１３に供給する。なお、局部発振器１２ｂから発振される受信キャリア信号の発振周波数は、チャンネル選択回路３２から供給されるチャンネル選択信号に応じて、切り替えられる。
【００１２】
ＢＰＳ１３は、チューナ１２から供給されたＩＦ信号をフィルタリングして、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換回路１４に供給する。
【００１３】
Ａ／Ｄ変換回路１４は、ＢＰＳ１３から供給されたＩＦ信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル化されたＩＦ信号をＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）キャンセル回路１５に供給する。なお、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のモード３で、ガードインターバルが有効シンボルの１／４の時間長の場合、Ａ／Ｄ変換回路１４は、ＯＦＤＭ時間領域信号の有効シンボル区間の信号を１０２４サンプルだけサンプリングし、ガードインターバル区間の信号を２５６サンプルだけサンプリングするようなサンプリングレートで、ＩＦ信号を量子化する。
【００１４】
ＤＣキャンセル回路１５は、Ａ／Ｄ変換回路１４から供給されたＩＦ信号のＤＣ成分を除去し、ＤＣ成分が除去されたＩＦ信号をデジタル直交復調回路１６に供給する。
【００１５】
デジタル直交復調回路１６は、ＤＣキャンセル回路１５から供給されたＩＦ信号を、所定の周波数（搬送波周波数）の搬送波信号により直交復調し、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を、同期回路１７に供給する。デジタル直交復調回路１６により生成されたベースバンドのＯＦＤＭ信号は、実軸成分（Ｉチャネル信号）と、虚軸成分（Ｑチャネル信号）とから構成される複素信号となる。
【００１６】
同期回路１７は、ＦＴＴ演算回路１９から出力された信号に基づいて、デジタル直交復調回路１６から供給されたベースバンドのＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差を補正して、ＦＴＴ演算回路１９に供給する。また、同期回路１７は、ベースバンドのＯＦＤＭ信号、ＦＦＴ演算回路１９により復調された各副搬送波に変調されていた信号、フレーム抽出回路１８により検出されたＣＰ，ＳＰなどのパイロット信号、およびチャンネル選択回路３２から供給されるチャンネル選択信号を用いて、ＯＦＤＭシンボルの境界を算出し、ＦＦＴ回路１９に対してＦＦＴ演算の演算開始タイミングを設定する。
【００１７】
フレーム抽出回路１８は、ＦＦＴ演算回路１９により復調された信号に基づき、ＯＦＤＭ伝送フレームの境界を抽出するとともに、ＯＦＤＭ伝送フレーム内に含まれているＣＰ，ＳＰなどのパイロット信号，ＴＭＣＣやＴＰＣなどの伝送制御情報を復調し、同期回路１７および伝送制御情報復号回路３１に供給する。
【００１８】
ＦＦＴ演算回路１９は、１つのＯＦＤＭシンボルから有効シンボル長分の信号（例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のモード３の場合、１０２４サンプル）を抜き出し、抜き出した信号に対してＦＦＴ演算を行う。すなわち、ＦＦＴ演算回路１９は、１つのＯＦＤＭシンボルからガードインターバル長分の信号を除き、残った信号に対してＦＦＴ演算を行う。ＦＦＴ演算を行うために抜き出される信号の範囲は、その抜き出した信号点が連続していれば、１つのＯＦＤＭシンボルの任意の位置でよい。つまり、その抜き出す信号の範囲の開始位置は、図１に示すように、ＯＦＤＭシンボルの先頭の境界位置（図１中のＡの位置）から、ガードインターバルの終了位置（図１中のＢの位置）までの間のいずれかの位置となる。なお、ＦＴＴ演算回路１９によりＦＴＴ演算される信号の範囲は、ＦＴＴウィンドウと呼ばれる。
【００１９】
ＦＦＴ演算回路１９により抽出された各副搬送波に変調されていた信号は、実軸成分（Ｉチャネル信号）と虚軸成分（Ｑチャネル信号）とから構成される複素信号である。ＦＦＴ演算回路１９により抽出された信号は、同期回路１７、フレーム抽出回路１８、およびキャリア復調回路２０に供給される。
【００２０】
キャリア復調回路２０は、伝送制御情報復号回路３１からの指示に従って、ＦＦＴ演算回路１９から出力された各副搬送波から復調された後の信号に対してキャリア復調を行う。例えばＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のＯＦＤＭ信号を復調する場合であれば、キャリア復調回路２０は、例えば、ＤＱＰＳＫの差動復調又はＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの同期復調を行う。キャリア復調回路２０は、キャリア復調された信号を周波数デインタリーブ回路２１に供給する。
【００２１】
周波数デインタリーブ回路２１は、キャリア復調回路２０から供給された信号に対して、周波数方向のデインタリーブ処理を施し、デインタリーブ処理後の信号を時間デインタリーブ回路２２に供給する。
【００２２】
時間デインタリーブ回路２２は、伝送制御情報復号回路３１から供給された伝送制御情報に従って、周波数デインタリーブ回路２１から供給された信号に対して、時間方向のデインタリーブ処理を施し、デインタリーブ処理後の信号をデマッピング回路２３に供給する。
【００２３】
デマッピング回路２３は、伝送制御情報復号回路３１から供給された伝送制御情報に従って、時間デインタリーブ回路２２から供給された、キャリア復調された信号（複素信号）に対してデータの再割付処理（デマッピング処理）を行い、伝送データ系列を復元する。例えばＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のＯＦＤＭ信号を復調する場合であれば、デマッピング回路２３は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ又は６４ＱＡＭに対応したデマッピング処理を行う。デマッピング回路２３は、復元された伝送データ系列を、ビットデインタリーブ回路２４に供給する。
【００２４】
ビットデインタリーブ回路２４は、伝送制御情報復号回路３１から供給された伝送制御情報に従って、デマッピング回路２３から供給された伝送データ系列に対して、多値シンボルの誤り分散のためのビットインタリーブに対応したデインタリーブ処理を施し、デインタリーブ処理後の信号をデパンクチャ回路２５に供給する。
【００２５】
デパンクチャ回路２５は、伝送制御情報復号回路３１から供給された伝送制御情報に従って、ビットデインタリーブ回路２４から供給された信号に対して、伝送ビットの削減のためのパンクチャリング処理に対応したデパンクチャリング処理を施し、デパンクチャリング処理後の信号をビダビ回路２６に供給する。
【００２６】
ビタビ回路２６は、デパンクチャ回路２５から供給された信号に対して、畳み込み符号化されたビット列の復号のためのビタビ復号処理を施し、ビタビ復号処理後の信号をバイトデインタリーブ回路２７に供給する。
【００２７】
バイトデインタリーブ回路２７は、ビタビ回路２６から供給された信号に対して、バイト単位でのデインタリーブ処理を施し、デインタリーブ処理後の信号を拡散信号除去回路２８に供給する。
【００２８】
拡散信号除去回路２８は、バイトデインタリーブ回路２７から供給された信号に対して、エネルギ拡散処理に対応したエネルギ逆拡散処理を施し、エネルギ逆拡散処理後の信号をトランスポートストリーム生成回路２９に供給する。
【００２９】
トランスポートストリーム生成回路２９は、例えばヌルパケット等の各放送方式で規定されるデータを、ストリームの所定の位置に挿入する。また、トランスポートストリーム生成回路２９は、断続的に供給されてくるストリームのビット間隔を平滑化して時間的に連続したストリームとする、いわゆるスムージング処理を行う。トランスポートストリーム生成回路２９は、スムージング処理がされた伝送データ系列を、ＲＳ復号回路３０に供給する。
【００３０】
ＲＳ復号回路３０は、伝送制御情報復号回路３１から供給された伝送制御情報に従って、入力された伝送データ系列に対してリードソロモン復号処理を行い、ＭＰＥＧ−２システムズで規定されたトランスポートストリームとして出力する。
【００３１】
伝送制御情報復号回路３１は、ＯＦＤＭ伝送フレームの所定の位置に変調されているＴＭＣＣやＴＰＣといった伝送制御情報を復号する。伝送制御情報復号回路３１は、復号された伝送制御情報を、キャリア復調回路２０、時間デインタリーブ回路２２、デマッピング回路２３、ビットデインタリーブ回路２４、デパンクチャ回路２５、およびＲＳ復号回路３０に供給する。伝送制御情報は、各回路の復調や再生等の制御に用いられる。
【００３２】
チャンネル選択回路３２は、チャンネル選択信号を生成し、これをチューナ１２、同期回路１７、およびキャリア復調回路２０に供給する。
【００３３】
次に、図２の同期回路１７の詳細な構成例を図３を参照して説明する。なお、上記したように、同期回路１７は、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差の補正処理とともに、ＦＦＴ回路１９に対してＦＦＴ演算の演算開始タイミングを設定する処理を行なっているが、図が煩雑になるのを避けるため、図３の構成例には、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差の補正処理を行なう部分のみを図示した（ＦＦＴ演算の演算開始タイミングを設定する処理を行なう部分は図示を省略した）。
【００３４】
搬送波周波数誤差補正回路６１は、デジタル直交復調回路１６から出力されたベースバンドのＯＦＤＭ信号に対して、数値制御発振回路（ＮＣＯ）６９から供給される搬送波周波数誤差補正信号（複素信号）を複素乗算する。ベースバンドのＯＦＤＭ信号は、搬送波周波数誤差補正信号が複素乗算されると、その中心周波数が、当該搬送波周波数誤差補正信号の周波数分シフトする。従って、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差の補正（ＯＦＤＭ信号の中心周波数をキャリア周波数に一致させる処理）を行うことができる。
【００３５】
ガードインターバル相関演算回路６２は、搬送波周波数誤差補正回路６１から供給されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を有効シンボル分遅延させた遅延信号を生成し、遅延していないＯＦＤＭ信号と遅延したＯＦＤＭ信号とを複素乗算して、その信号をガードインターバル長の遅延量の移動和演算を行うことにより、ガードインターバル部分の相関値を示す信号（ガード相関信号）を生成する。ガード相関信号は、ＯＦＤＭシンボルの境界位置で振幅成分がちょうどピークとなる複素信号となる。ガードインターバル相関演算回路６２は、ガード相関信号を角度変換回路６４、およびシンボル境界検出回路６３の二乗演算回路７１に供給する。
【００３６】
シンボル境界検出回路６３は、二乗演算回路７１、シンボル長周期カウンタ７２、および最大値検出回路７３により構成される。
【００３７】
二乗演算回路７１は、ガードインターバル相関演算回路６２から出力されたガード相関信号（複素信号）の実数成分と虚数成分とをそれぞれ二乗し、二乗した値を加算して、二乗成分を算出し、二乗成分を最大値検出回路７３に供給する。
【００３８】
シンボル長周期カウンタ７２は、ＯＦＤＭシンボル長の周期で制御信号を最大値検出回路７３に供給する。
【００３９】
最大値検出回路７３は、シンボル長周期カウンタ７２からの制御信号に基づいて、１シンボル長区間に１度、二乗成分のピーク位置を検出し、そのピーク位置のタイミング（ピークタイミング）を角度変換回路６４に出力する。
【００４０】
角度変換回路６４は、ガードインターバル相関演算回路６２から入力されたガード相関信号、および最大値検出回路７３から与えられたピークタイミングに基づいて、１シンボル長区間に１度、ピークタイミングにおけるガード相関信号の位相成分を検出する。従って、位相成分は、ＯＦＤＭ信号のシンボル境界位置におけるガード相関信号の位相を示す。
【００４１】
この位相成分は、デジタル直交復号後のＯＦＤＭ信号の中心周波数がずれていなければ、０となる。しかしながら、中心周波数がずれていれば、この位相成分は、そのずれ量分だけ位相回転する。つまり、位相成分は、デジタル直交復号後のＯＦＤＭ信号の中心周波数のずれ量を示している。もっとも、この位相成分は、副搬送波の周波数間隔で１回転してしまうため、副搬送波の周波数間隔の±１／２以下の精度の情報となる。
【００４２】
角度変換回路６４は、検出したガード相関信号の位相成分（以下、ガード相関信号の位相成分をガードインターバル相関角度と称する）を移動平均フィルタ６５に供給する。
【００４３】
移動平均フィルタ６５は、１シンボル長区間毎に１度だけ動作し、角度変換回路６４から、シンボル単位で供給されるガードインターバル相関角度に対して、タップ数Ｎ（Ｎは自然数）の移動平均を算出して、ガードインターバル相関角度を平滑化して、平滑化されたガードインターバル相関角度を積分器６６に供給する。
【００４４】
積分器６６は、遅延量１の遅延器を有し、移動平均フィルタ６５から供給された、平滑化されたガードインターバル相関角度を累加算することにより、副搬送波の周波数間隔に対して±１／２以下の精度の周波数誤差である狭帯域搬送波周波数誤差を算出し、算出された狭帯域搬送波周波数誤差をＮＣＯ６９に供給する。
【００４５】
広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７は、ＦＴＴ演算回路１７から供給された、ＦＦＴ演算された後の各副搬送波からパイロット信号を抽出し、そのパイロット信号のシンボル間の回転速度を算出する。パイロット信号の回転速度は、副搬送波の周波数間隔精度の搬送波周波数誤差量である広帯域搬送波周波数誤差を示す成分である。広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７は、算出した広帯域搬送波周波数誤差を積分器６８に供給する。
【００４６】
積分器６８は、遅延量１の遅延器を有し、１シンボル長区間に１度だけ動作して、広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７から供給された、当該シンボルにおける広帯域搬送波周波数誤差を累加算して、累加算された広帯域搬送波周波数誤差をＮＣＯ６９に供給する。
【００４７】
ＮＣＯ６９は、積分器６６から供給された狭帯域搬送波周波数誤差、および積分器６８から供給された広帯域搬送波周波数誤差の和から、搬送波周波数誤差補正信号を生成し、生成された搬送波周波数誤差補正信号を搬送波周波数誤差補正回路６１に供給する。
【００４８】
一般に、ＯＦＤＭの復調では、２種類の搬送波周波数誤差量を独立に検出し、その２種類の搬送波周波数誤差を加算して、ＮＣＯ６９に与える制御信号としている。２種類の搬送波周波数誤差のうちの一つは、副搬送波の周波数間隔の精度の周波数誤差である広帯域搬送波周波数誤差であり、もう一つは、副搬送波の周波数間隔に対して±１／２以下の精度の周波数誤差である狭帯域搬送波周波数誤差である。
【００４９】
以上に説明したように、同期回路１７では、狭帯域搬送波周波数誤差を、図３に示す、ガードインターバル相関演算回路６２、シンボル境界検出回路６３、角度変換回路６４、移動平均フィルタ６５、および積分器６６により算出し、広帯域搬送波周波数誤差を、広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７および積分器６８により算出する。
【００５０】
次に、図３の広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７による広帯域搬送波周波数誤差の算出原理について説明する。
【００５１】
ＯＦＤＭ信号には、一般に、ＴＭＣＣパイロット信号等のような、位相および振幅が、ある特定の条件に定められている信号が含まれている。このパイロット信号は、有効シンボル内の複数のインデックスの副搬送波に挿入されている。有効シンボル内に含まれているパイロット信号の個数、およびその挿入位置の配置パターンは、予め規格により定められている。
【００５２】
例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格の３モードで、ＱＰＳＫの場合、１つの有効シンボル内に５１２本の副搬送波（０乃至５１１）が存在する。この５１２本の副搬送波のうち、１２本の副搬送波にＴＭＣＣパイロット信号およびＡＣパイロット信号が含まれている。例えば、セグメントＮＯ．０のセグメントでは、副搬送波のインデックス番号（信号が変調されている４３３本の範囲内）で示す場合、ＴＭＣＣパイロット信号が、１０１番、１３１番、２８６番、および３４９番に配置され、ＡＣパイロット信号が、７番、８９番、２０６番、２０９番、２２６番、２４４番、３７７番、および４０７番に配置されている。このように、パイロット信号の配置パターンは、予め定められている。
【００５３】
また、これらのＴＭＣＣパイロット信号およびＡＣパイロット信号は、ＢＰＳＫ変調することにより、各副搬送波の位相のランダム化を図っている。
【００５４】
広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７は、ＦＦＴ演算回路１９から供給された、ＦＴＴ演算後のＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、例えば、時間的に前後したシンボル間で、２回の差動復調を行なうことにより、パイロット信号を抽出する。
【００５５】
次に、図３の広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７の詳細な構成例を図４を参照して説明する。なお、図４は、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のＯＦＤＭ信号を受信する場合の広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７の構成例を表している。
【００５６】
図４において、差動復調回路１２１は、ファーストインファーストアウトメモリ（以下、ＦＩＦＯと略記する）１３１および１３２、符号反転回路１３３、並びに複素乗算回路１３４から構成されており、ＦＴＴ演算回路１９から供給されるＯＦＤＭ周波数領域信号（Ｉチャンネルデータ、およびＱチャンネルデータ）の差動復調を行うようになされている。すなわち、遅延されたＩおよびＱチャンネルデータと、新たに入力されたＩおよびＱチャンネルデータの位相差を算出して出力するようになされている。
【００５７】
ＦＩＦＯ１３１および１３２は、それぞれ、ＩチャンネルデータとＱチャンネルデータを１シンボル期間だけ遅延して出力するようになされている。符号反転回路１３３は、ＦＩＦＯ１３２の出力データの符号を反転して出力する。
【００５８】
複素乗算回路１３４は、遅延されていないＩチャンネルデータとＱチャンネルデータをＩ，Ｑと表し、遅延されたＩチャンネルデータとＱチャンネルデータをそれぞれＩ−１，Ｑ−１とそれぞれ表すと、以下の式（１）に示す複素演算を行い、演算結果を実数成分Ｉと虚数成分Ｑとに分けて出力するようになされている。なお、ここで、ｊは虚数を表す。
【００５９】
（Ｉ＋ｊＱ）（Ｉ−１−ｊＱ−１） ・・・（１）
【００６０】
差動復調回路１２２は、ＦＩＦＯ１４１および１４２、符号反転回路１４３、並びに複素乗算回路１４４により構成されている。なお、差動復調回路１２２の複素乗算回路１４４は、複素乗算結果のＩ軸成分（実数成分）だけを差動復調データとして出力するようになされている。その他の構成は、差動復調回路１２１の場合と同様であるのでその説明は省略する。
【００６１】
メモリ１２３は、複素乗算回路１４４から出力される１シンボル分の差動復調データを所定の順序で格納するようになされている。また、メモリ１２３は、パイロット信号選択データが供給されたとき、パイロット信号選択データで指定されたアドレスに記憶された差動復調データのみを読みだし、累加算回路１２６に供給する。
【００６２】
パイロット信号選択データ発生回路１２４は、１つの有効シンボルを構成する複数の副搬送波（例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のモード３、ＱＰＳＫ変調の場合、５１２の副搬送波）の中からパイロット信号が変調されている複数の副搬送波（例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のモード３、ＱＰＳＫ変調の場合、１２の副搬送波）の配置を特定するインデックス番号の集合データ保持しており、このインデックス番号の集合データを、メモリ１２３の読み出しアドレスを指定するパイロット信号選択データとしてメモリ１２３に出力するとともに、制御回路１２５の制御に応じて、そのデータを適宜シフトさせて（データに対して一律に所定の値を加算または減算して）複数のパイロット信号選択データを生成して出力するようになされている（詳細は後述する）。
【００６３】
制御回路１２５は、パイロット信号選択データ発生回路１２４、累加算回路１２６、最大値検出回路１２７、ゲート回路１２９、および、周波数誤差記憶回路１２８を制御するようになされている。
【００６４】
累加算回路１２６は、新たな１シンボル分のデータが入力される直前に制御回路１２５によりリセットされた後、メモリ１２３から出力される信号を累加算するようになされている。
【００６５】
最大値検出回路１２７は、セレクタ１５１、ＲＡＭ１５２、および、比較回路１５３により構成されており、累加算回路１２６から出力される各パイロット信号選択データにより選択された信号の累加算値の中で、最大値をとるものを検出するようになされている。
【００６６】
セレクタ１５１は、比較回路１５３の制御に応じて、ＲＡＭ１５２に格納されている値（現在までの最大値）と累加算回路１２６から新たに出力された累加算値のうち、大きい方を選択してＲＡＭ１５２に供給するようになされている。ＲＡＭ１５２は、セレクタ１５１から供給された現在までの最大値を格納するようになされている。比較回路１５３は、累加算回路１２６の出力と、ＲＡＭ１５２に格納されている値を比較し、その結果に応じてセレクタ１５１および１６１に選択信号を出力する。
【００６７】
周波数誤差記憶回路１２８は、セレクタ１６１およびＲＡＭ１６２により構成されており、最大値検出回路１２７により検出された最大値に対応するパイロット信号選択データのシフト量を記憶するようになされている。
【００６８】
すなわち、セレクタ１６１は、比較回路１５３の制御信号に応じて、制御回路１２５から出力されているパイロット信号選択データのシフト量またはＲＡＭ１６２に記憶されている現在までにおける累加算値の最大値に対応するパイロット信号選択データのシフト量の何れか一方を選択して、ＲＡＭ１６２に供給するようになされている。ＲＡＭ１６２は、セレクタ１６１から出力されたシフト量を記憶するようになされている。
【００６９】
ゲート回路１２９は、全てのパイロット信号選択データに対する処理が終了した時点で、ＲＡＭ１６２に記憶されている再生搬送波周波数誤差つまりパイロット信号選択データパターンのシフト量を出力するようになされている。
【００７０】
次に、図４の広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７の動作について図５乃至図７を参照して説明する。
【００７１】
ＦＦＴ演算回路１９により副搬送波成分に分解されたＩチャンネルデータおよびＱチャンネルデータは、１段目の差動復調回路１２１に入力される。
【００７２】
１段目の差動復調回路１２１においては、ＦＩＦＯ１３１およびＦＩＦＯ１３２により、ＩチャンネルデータおよびＱチャンネルデータが１シンボル期間だけ遅延されて、複素乗算回路１３４と符号反転回路１３３にそれぞれ出力される。符号反転回路１３３は、ＦＩＦＯ１３２の出力データの符号を反転して複素乗算回路１３４に出力する。
【００７３】
複素乗算回路１３４は、前述の式（１）に従って、１シンボル前と現在のデータの位相差を算出して、Ｉ成分とＱ成分を出力する。
【００７４】
２段目の差動復調回路１２２においても、前述の差動復調回路１２１と同様の処理が行われ、得られたデータのうち、Ｉ軸のデータのみが出力される。
【００７５】
図５は１段目および２段目の差動復調回路１２１および１２２による差動復調処理の結果得られるデータ信号とパイロット信号との位相変遷を示す図である。パイロット信号はＢＰＳＫ変調されているものとする。
【００７６】
図５ＡはＦＦＴ演算により各副搬送波周波数成分に分解されたＩチャンネルデータおよびＱチャンネルデータをシンボル毎に位相平面上に示したものである。Ｄａ（ｎ），Ｄｂ（ｎ）は、第ｎ番目のＯＦＤＭシンボルのＦＦＴ後の副搬送波周波数がＤａ，Ｄｂであるデータ信号をそれぞれ示している。また、Ｐａ（ｎ），Ｐｂ（ｎ），Ｐｃ（ｎ）は、第ｎ番目のＯＦＤＭシンボルのＦＦＴ後の副搬送波周波数がＰａ，Ｐｂ，Ｐｃであるパイロット信号をそれぞれ示している。パイロット信号は、本来、一定の振幅および位相情報を有しているが、再生搬送波周波数誤差等の影響により、シンボル毎に多少の位相回転を生じている場合がある。
【００７７】
また、図５Ｂは、１段目の差動復調回路１２１の出力Ｉ，Ｑをシンボル毎に位相平面上に示したものであり、ｄＤａ（ｎ），ｄＤｂ（ｎ）はそれぞれ副搬送波周波数がＤａ，Ｄｂである第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目のシンボルとの差動復調信号である。またｄＰａ（ｎ），ｄＰｂ（ｎ），ｄＰｃ（ｎ）はそれぞれ副搬送波周波数がＰａ，Ｐｂ，Ｐｃである第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目のシンボルと差動復調信号である。
【００７８】
さらに、図５Ｃは、２段目の差動復調回路１２２の出力を示しており、ｄｄＤａ，ｄｄＤｂは、それぞれ副搬送波周波数がＤａ，Ｄｂである第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目シンボルを差動復調したものと、第ｎ番目のシンボルと第（ｎ＋１）番目のシンボルとを差動復調したものとを、さらに、差動復調した結果である。またｄｄＰａ，ｄｄＰｂ，ｄｄＰｃはそれぞれ副搬送波周波数Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目シンボルを差動復調したものと、第ｎ番目のシンボルと第（ｎ＋１）番目シンボルを差動復調したものとをさらに差動復調した結果である。
【００７９】
パイロット信号Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃは、パイロット信号が一定位相の信号である。例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格の場合、パイロット信号は、差動ＢＰＳＫ変調されているため、連続するシンボル間の位相差は０度（０ｒａｄｉａｎ）または１８０度（πｒａｄｉａｎ）となっている。このことから、１段目の差動復調ではＦＦＴ窓位相誤差、再生搬送波位相誤差が除外され、再生搬送波周波数誤差、および再生クロック周波数誤差に依存した位相誤差が残る。なお、１段目の差動復調後に残った位相誤差はいずれも時間に依存しないため、差動復調後のデータ間で一定となる。そこで、さらに２段目の差動復調を１段目の差動復調が施されたデータの間で行うことで、１段目の差動復調で残った位相誤差を取り除くことができる。その結果、パイロット信号はＩ軸上の値に収束する（図５Ｃ参照）。
【００８０】
一方、データ信号Ｄａ，Ｄｂはシンボル間でランダムな位相を取るために、差動復調を行った後もその位相はデータ毎にランダムになり、その結果、Ｉ軸データもＩ軸上でランダムに分散する。従って、パイロット信号のみが取り出されたＩ軸データを累加算した結果は、データ信号のみが取り出されたＩ軸データを累加算した結果に比べて遥かに大きい値となり、この累加算の最大値がどのパイロット信号選択データにより得られたかを判断することによって再生周波数誤差を推定することが出来る。
【００８１】
差動復調回路１２２から出力される差動復調データ（Ｉ）は、出力される順番にメモリ１２３に記憶されていく。そして、差動復調データが１シンボル分、メモリ１２３に記憶されると、以下に述べる再生搬送波周波数誤差推定処理が実行される。
【００８２】
再生搬送波周波数誤差推定処理が実行されると、先ず、累加算データを記憶しておくＲＡＭ１５２は、制御回路１２５から出力される信号ｃによって初期化され、値０が書き込まれる。また同時に、周波数誤差記憶回路１２８の周波数誤差量を記憶するＲＡＭ１６２も、制御回路１２５の信号ｃによって初期化されて値０が書き込まれる。なお、ＲＡＭ１５２および１６２の初期化は、１シンボルに対する再生搬送波周波数誤差推定処理が実行される直前に繰り返し実行される。
【００８３】
そして、制御回路１２５は、パイロット信号選択データ発生回路１２４を制御し、パイロット信号選択データの発生を開始させる。ここで、パイロット信号選択データ発生回路１２４の詳細な動作について以下に説明する。
【００８４】
図６Ａは、送信装置で搬送波周波数により変調される前の副搬送波周波数を表し、図６Ｂは、送信装置で搬送波周波数ｆｃにより変調された副搬送波を表し、図６Ｃは、受信装置により復調された副搬送波を表している。Δｆは、副搬送波周波数間隔を表している。副搬送波周波数間隔Δｆの副搬送波は、送信装置で、搬送波周波数ｆｃにより変調され、受信装置に送信される。受信装置は、受信された信号を復調する。正確に搬送波周波数ｆｃで復調することができれば、副搬送波は、図６Ａの状態に戻ることができるが、正確に搬送波周波数ｆｃで復調することはできず、（搬送波周波数ｆｃ）＋（搬送波周波数誤差ｆｅ）の周波数で復調されてしまう。その結果、図６Ｃに示されるように、副搬送波は、搬送波周波数誤差ｆｅ分だけ、ずれた位置に復調されてしまう。
【００８５】
ここで、パイロット信号が、インデックス番号７，８９，１０１，１３１，２０６，２０９，２２６，２４４，２８６，３４９，３７７，４０７の副搬送波に変調されていたとする。再生搬送波が周波数誤差を含んでいない場合、パイロット信号選択データ発生回路１２４が、パイロット信号選択データ（パイロット信号の序数の集合）として、第７番目、第８９番目、第１０１番目、第１３１番目、第２０６番目、第２０９番目、第２２６番目、第２４４番目、第２８６番目、第３４９番目、第３７７番目、および第４０７番目を選択する情報を出力した場合、上記した理由により、累加算回路１２６により算出される累加算値が最大となる。
【００８６】
一方、再生搬送波が１副搬送波周波数間隔分だけ高い方向に搬送波周波数誤差ｆｅを含んでいた場合、パイロット信号は、第８番目、第９０番目、第１０２番目、第１３２番目、第２０７番目、第２１０番目、第２２７番目、第２４５番目、第２８７番目、第３５０番目、第３７８番目、および第４０８番目に配置されることになるので、全ての情報を１搬送波周波数間隔だけ高い方にシフトさせたパイロット信号選択データがパイロット信号選択データ発生回路１２４から出力された場合、累加算回路１２６により算出される累加算値が最大となる。
【００８７】
従って、パイロット信号選択データ発生回路１２４は、パイロット信号選択データとして、送信側において規定されている、パイロット信号の配置パターンを、周波数軸上において、高周波側または低周波側にそれぞれ搬送波周波数間隔ずつシフトさせたものを複数用意している。
【００８８】
図７は、そのようなパイロット信号選択データの一例を示している。
【００８９】
図７において、ｆｅ＝０におけるデータは、パイロット信号が変調されている副搬送波のインデックス番号により構成され、この集合データは、規格で定められている。図７においては、集合データは、１２個のインデックス番号により構成されている。また、ｆｅ＝−Δｆ、およびｆｅ＝−２Δｆは、規格で定められたｆｅ＝０におけるデータを、周波数軸上において、低周波側にそれぞれ１または２搬送波周波数間隔だけシフトさせたものである。また、ｆｅ＝−１０Δｆは、規格で定められたｆｅ＝０におけるデータを、周波数軸上において、低周波側に１０搬送波周波数間隔だけシフトさせたものである。
【００９０】
一方、ｆｅ＝Δｆ、およびｆｅ＝２Δｆは、規格で定められたｆｅ＝０におけるデータを、周波数軸上において、高周波側にそれぞれ１または２搬送波周波数間隔だけシフトさせたものである。また、ｆｅ＝１０Δｆは、規格で定められたｆｅ＝０におけるデータを、周波数軸上において、高周波側に１０搬送波周波数間隔だけシフトさせたものである。なお、図示は省略しているが、ｆｅ＝−３Δｆ乃至ｆｅ＝−９Δｆの情報、およびｆｅ＝３Δｆ乃至ｆｅ＝９Δｆの情報も、パイロット信号選択データとして含まれている。
【００９１】
なお、例えば、ｆｅ＝−１０Δｆのように、シフト量が所定の値より大きい場合、ｆｅ＝０のインデックス番号を１０だけシフトさせると、値が０以下になってしまうことがある。この場合、インデックス番号をマイナスにするのではなく、インデックス番号（例えば、０乃至５１１）をサイクリックにくり返す。
【００９２】
パイロット信号選択データ発生回路１２４は、制御回路１２５に制御され、最初のパイロット信号選択データとしてｆｅ＝−１０Δｆに示す情報を発生し、メモリ１２３に供給する。そして、処理の進行に同期して、１シンボル期間中に、ｆｅ＝−９Δｆ、ｆｅ＝−８Δｆ、ｆｅ＝−７Δｆ、ｆｅ＝−６Δｆの順番で、ｆｅ＝１０Δｆまで、ｆｅ＝−９Δｆ乃至ｆｅ＝１０Δｆに示すデータを逐次発生してメモリ１２３に出力する。
【００９３】
メモリ１２３は、パイロット信号選択データ発生回路１２４から出力されたパイロット信号選択データによって指定されるアドレスに格納されているデータを逐次読み出して、累加算回路１２６に供給する。例えば、パイロット信号選択データ発生回路１２４から、図７に示されるように、ｆｅ＝−１０Δｆ乃至ｆｅ＝１０Δｆの２１パターンのデータが供給された場合、メモリ１２３は、各パターン毎に、１２個のデータを読み出して、累加算回路１２６に供給する。従って、累加算回路１２６には、１２個のデータが、２１パターン分供給される。
【００９４】
累加算回路１２６は、パイロット信号選択データにより選択された、１搬送波周波数誤差量分の２回差動復調データ（図７の場合１２個のインデックス番号に対応してメモリ１２３から読み出された１２個のデータ）がメモリ１２３から供給されると、例えば、それらの２回差動復調データの絶対値を全て累加算して、順次出力する。この累加算回路１２６は、１シンボル期間内に、図７に示されるような２１パターンのパイロット信号選択データが１パターンずつメモリ１２３に供給される度にリセットされる。従って、累加算回路１２６は、１シンボル期間内の、例えば、２１個の累加算結果を、１つずつ、順次出力してゆくことになる。累加算回路１２６は、累加算結果を、最大値検出回路１２７のセレクタ１５１および比較回路１５３に供給する。
【００９５】
累加算回路１２６の演算結果は、最大値検出回路１２７の比較回路１５３とセレクタ１５１に供給される。またセレクタ１５１には同時にＲＡＭ１５２で記憶された値が供給されている。比較回路１５３は、累加算回路１２６から新たに供給された累加算値と、ＲＡＭ１５２に記憶されているこれまでで最大の累加算値とを比較し、累加算回路１２６から新たに供給された累加算値が、ＲＡＭ１５２に記憶されているこれまでで最大の累加算値より大きい場合、イネーブル信号をセレクタ１５１およびセレクタ１６１に供給する。セレクタ１５１は、比較回路１５３からイネーブル信号が供給された場合、累加算回路１２６から供給された累加算値をＲＡＭ１５２に記憶させる。ＲＡＭ１５２に供給された値は、次の比較動作に用いられる。従って、ＲＡＭ１５２には、累加算回路１２６から供給される、例えば２１個の累加算値のうち、最も大きい値が格納されることになる。また、１シンボル期間内で、比較回路１５３から最後にイネーブル信号が発生されるタイミングは、例えば、２１個の累加算値のうち、最も大きい累加算値が選択されたときとなる。なお、ＲＡＭ１５２は、１シンボル期間毎に内部データが消去される。
【００９６】
周波数誤差記憶回路１２８のセレクタ１６１には、制御回路１２５から、パイロット信号選択データ発生回路１２４に供給するシフト量ｆｅが、パイロット信号選択データ発生回路１２４に供給されるタイミングに同期して供給される。セレクタ１６１は、制御回路１２５から供給されるパイロット信号選択データのシフト量ｆｅ、または、ＲＡＭ１６２に記憶されているこれまでの最大値に対応するシフト量ｆｅの何れかを、比較回路１５３からの出力に応じて選択してＲＡＭ１６２に供給する。すなわち、セレクタ１６１は、比較回路１５３から、イネーブル信号が供給された場合、そのときに制御回路１２５から供給されたシフト量ｆｅを選択して、ＲＡＭ１６２に記憶させ、比較回路１５３から、イネーブル信号が供給されていない場合、ＲＡＭ１６２に記憶されたシフト量ｆｅを継続して記憶させる。これにより、ＲＡＭ１６２には、累加算値が最も大きいときのシフト量ｆｅが記憶されることになる。
【００９７】
制御回路１２５は、最大値検出回路１２７または周波数誤差記憶回路１２８のＲＡＭ１５２および１６２が更新されると、パイロット信号選択データ発生回路１２４を制御して、次のパイロット信号選択データを次々と発生させ、上記の一連の相関値最大値検出動作を繰り返し実行させる。
【００９８】
制御回路１２５は、最後のパイロット信号選択データに対する処理が終了した時点でゲート回路１２９を信号ｄにより制御し、ＲＡＭ１６２に記憶されている再生搬送波周波数誤差、つまり最大値に対応するパイロット信号選択データのシフト量ｆｅを出力する。再生搬送波周波数誤差は、図３の積分器６８に供給される。
【００９９】
以上、広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７は、ＩチャンネルデータおよびＱチャンネルデータに対して２段の差動復調を施した後に、シフトされた複数のパイロット信号選択データを用いて再生搬送波周波数の誤差を検出して補正する。
【０１００】
【非特許文献１】
「地上デジタル音声放送用受信装置 標準規格（望ましい仕様） ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３０ １．１版」，社団法人電波産業界，平成１３年５月３１日 策定，平成１４年３月２８日 １．１改定，ｐ．１０−１４
【０１０１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示される従来の広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７は、差動復調回路１２１および１２２により２回の差動復調を行なって、パイロット信号の位相を収束させているが、連続するシンボル間の各副搬送波について差動復調を行なうためには、各副搬送波を１シンボル分遅延させるためのメモリ（ＦＩＦＯ１３１，１３２，１４１，１４２）が必要になり、広帯域搬送波周波数誤差演算回路の回路規模が増大してしまうという課題があった。
【０１０２】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、搬送波周波数誤差演算回路の回路規模を縮小することができるようにするものである。
【０１０３】
【課題を解決するための手段】
本発明のＯＦＤＭ信号復調装置は、搬送波周波数誤差を補正するための搬送波周波数誤差補正信号とＯＦＤＭ信号とを複素乗算する搬送波周波数誤差補正手段と、搬送波周波数誤差補正手段により補正されたＯＦＤＭ信号を１ＯＦＤＭシンボル単位でフーリエ変換して周波数領域信号を生成する変換手段と、周波数領域信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差を算出する搬送波周波数誤差算出手段とを備え、搬送波周波数誤差算出手段は、ＯＦＤＭ信号のＯＦＤＭシンボルに対するガードインターバルの比率に応じた位相回転を用いて、搬送波周波数誤差を算出することを特徴とする。
【０１０４】
前記搬送波周波数誤差算出手段には、前記位相回転を用いて前記周波数領域信号とパイロット信号との相関を検出することにより、前記搬送波周波数誤差を算出するようにさせることができる。
【０１０５】
前記パイロット信号は、ＣＰ信号であるようにすることができる。
【０１０６】
本発明のＯＦＤＭ信号復調方法は、搬送波周波数誤差を補正するための搬送波周波数誤差補正信号とＯＦＤＭ信号とを複素乗算する搬送波周波数誤差補正ステップと、搬送波周波数誤差補正ステップの処理により補正されたＯＦＤＭ信号を１ＯＦＤＭシンボル単位でフーリエ変換して周波数領域信号を生成する変換ステップと、周波数領域信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差を算出する搬送波周波数誤差算出ステップとを含み、搬送波周波数誤差算出ステップの処理は、ＯＦＤＭ信号のＯＦＤＭシンボルに対するガードインターバルの比率に応じた位相回転を用いて、搬送波周波数誤差を算出することを特徴とする。
【０１０７】
本発明のＯＦＤＭ信号復調装置および方法においては、搬送波周波数誤差を補正するための搬送波周波数誤差補正信号とＯＦＤＭ信号とが複素乗算され、補正されたＯＦＤＭ信号が１ＯＦＤＭシンボル単位でフーリエ変換されて周波数領域信号が生成され、周波数領域信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差が算出される。また、ＯＦＤＭ信号のＯＦＤＭシンボルに対するガードインターバルの比率に応じた位相回転を用いて、搬送波周波数誤差が算出される。
【０１０８】
本発明は、例えばＯＦＤＭ信号受信装置に適用することができる。
【０１０９】
【発明の実施の形態】
図８は、本発明を適用した受信装置２０１の構成例を表している。
【０１１０】
図８において、アンテナ２１１は、放送局により放送されたデジタル放送の放送を受信し、ＲＦ信号としてチューナ２１２に供給する。
【０１１１】
チューナ２１２は、乗算器２１２ａおよび局部発振器２１２ｂを有し、アンテナ２１１から供給されたＲＦ信号を、ＩＦ信号に周波数変換し、ＩＦ信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＳ）２１３に供給する。
【０１１２】
ＢＰＳ２１３は、チューナ２１２から供給されたＩＦ信号をフィルタリングして、Ａ／Ｄ変換回路２１４に供給する。
【０１１３】
Ａ／Ｄ変換回路２１４は、ＢＰＳ２１３から供給されたＩＦ信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル化されたＩＦ信号をＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）キャンセル回路２１５に供給する。
【０１１４】
ＤＣキャンセル回路２１５は、Ａ／Ｄ変換回路２１４から供給されたＩＦ信号のＤＣ成分を除去し、ＤＣ成分が除去されたＩＦ信号をデジタル直交復調回路２１６に供給する。
【０１１５】
デジタル直交復調回路２１６は、ＤＣキャンセル回路２１５から供給されたＩＦ信号を、所定の周波数（搬送波周波数）の搬送波信号により直交復調し、ベースバンドのＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ時間領域信号）を生成する。デジタル直交復調回路２１６により生成されたベースバンドのＯＦＤＭ信号は、実軸成分（Ｉチャネル信号）と、虚軸成分（Ｑチャネル信号）とから構成される複素信号となる。デジタル直交復調回路２１６は、生成したＯＦＤＭ時間領域信号を搬送波周波数誤差補正回路２１７に供給する。
【０１１６】
搬送波周波数誤差補正回路２１７は、デジタル直交復調回路２１６から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に対して、ＮＣＯ２３４から供給された搬送波周波数誤差補正信号を複素乗算し、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差成分を除去する。搬送波周波数誤差補正回路２１７は、搬送波周波数誤差成分が除去されたＯＦＤＭ信号をＦＦＴ演算回路２１８、タイミング同期回路２３１、および狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２に供給する。
【０１１７】
ＦＴＴ演算回路２１８は、タイミング同期回路２３１からのＦＴＴ演算開始タイミングの指示に基づいて、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してＦＴＴ演算を行い、各副搬送波に直交変調されているデータを抽出して、抽出されたデータを、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９に供給する。ＦＦＴ演算回路２１８から出力される信号は、ＦＦＴされた後のいわゆる周波数領域の信号である。このことから、以下、ＦＦＴ演算後の信号をＯＦＤＭ周波数領域信号と称する。
【０１１８】
ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９は、ＦＦＴ演算回路２１８から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、ＯＦＤＭシンボルの実際の境界位置と、ＦＦＴ演算範囲の開始タイミングとのずれによって生じてしまう位相回転成分の補正を行う。すなわち、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９は、サンプリング周期以下の精度で生じるずれを位相補正している。具体的には、ＦＦＴ演算回路２１８から出力されるＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、タイミング同期回路２３１から供給される位相補正信号（複素信号）を複素乗算して、位相回転補正を行う。位相回転補正がされたＯＦＤＭ周波数領域信号は、等化回路２２０、広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３、フレーム同期回路２３５、および伝送制御情報復号回路２３６に供給される。
【０１１９】
等化回路２２０は、フレーム同期回路２３５から供給されるＯＦＤＭシンボル番号を基準にして、パイロット信号を特定し、特定されたパイロット信号を用いて、ＯＦＤＭ周波数領域信号の位相等化、および振幅等化を行い、位相等化、および振幅等化を実行されたＯＦＤＭ周波数領域信号をデインタリーブ・誤り訂正回路２２１に供給する。
【０１２０】
デインタリーブ・誤り訂正回路２２１は、各搬送波に変調されている情報を、その変調方式に応じて検波し、デマッピング処理等を行って、データを復号する。その後、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１は、復号されたデータに対して、誤り訂正処理を行って、ＯＦＤＭ復調データをトランスポートストリーム生成回路２２２に供給する。
【０１２１】
トランスポートストリーム生成回路２２２は、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１から供給されたＯＦＤＭ復調データに対して、放送方式で規定されたタイミングに基づいて、所定のデータ信号を多重するとともに、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１から供給される断続的なＯＦＤＭ復調データを、ＴＳクロック生成回路２３７から供給されるＴＳクロックを用いて、平滑化して連続的に出力するようにスムージング処理を行い、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム（ＴＳ）を出力する。なお、ＯＦＤＭ復調データに対して多重する所定のデータ信号は、例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格では、ＯＦＤＭ信号で伝送されないヌルパケットである。
【０１２２】
タイミング同期回路２３１は、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に基づいて、ＯＦＤＭシンボルの境界位置を特定し、ＦＴＴ演算回路２１８がＦＴＴ演算を行なうべきタイミングを求め、求められたタイミングをＦＴＴ演算回路２１８に通知する。また、タイミング同期回路２３１は、ＯＦＤＭ時間領域信号のデータ生成クロック周波数と受信装置２０１のクロック周波数の違いから生じるクロック周波数誤差を推定し、この推定値（クロック周波数誤差信号）をＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９およびＴＳクロック生成回路２３７に通知する。
【０１２３】
狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２は、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に基づいて、副搬送波の周波数間隔（例えば０．９９２ｋＨｚ）の±１／２以下の精度の狭帯域搬送波周波数誤差を算出し、算出された狭帯域搬送波周波数誤差をＮＣＯ２３４に供給する。狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２は、従来の受信装置におけるガードインターバル相関演算回路６２、シンボル境界検出回路６３、角度変換回路６４、移動平均フィルタ６５、および積分器６６により構成されるようにしても良い。
【０１２４】
広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３は、ＦＴＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、副搬送波の周波数間隔（例えば０．９９２ｋＨｚ）精度の広帯域副搬送波周波数誤差を算出し、算出された広帯域副搬送波周波数誤差をＮＣＯ２３４に供給する。
【０１２５】
ＮＣＯ２３４は、狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２から供給された狭帯域搬送波周波数誤差、および広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３から供給された広帯域副搬送波周波数誤差を加算し、加算して得られた搬送波周波数誤差に応じて、周波数が増減する搬送波周波数誤差補正信号を生成し、生成された搬送波周波数誤差補正信号を搬送波周波数誤差補正回路２１７に供給する。なお、搬送波周波数誤差補正信号は、複素信号である。
【０１２６】
フレーム同期回路２３５は、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、ＯＦＤＭ伝送フレームの所定の位置に含まれる同期ワードを検出して、ＯＦＤＭ伝送フレームの開始タイミングを特定し、特定されたＯＦＤＭ伝送フレームの開始タイミングに基づいて、ＯＦＤＭシンボル番号を算出し、これを等化回路２２０に供給する。
【０１２７】
伝送制御情報復号回路２３６は、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、所定の副搬送波位置に変調されている、例えばＴＭＣＣやＴＰＳ等のような伝送制御情報を復号する。伝送制御情報復号回路２３６は、復号した伝送制御情報を、例えば、図示せぬシステムコントローラ等に供給する。システムコントローラは、供給された伝送制御情報を用いて、復調や再生の処理を制御する。
【０１２８】
ＴＳクロック生成回路２３７はタイミング同期回路２３１から供給されたクロック周波数誤差信号を用いて、受信されたＯＦＤＭ信号に同期したＴＳクロックを生成し、生成されたＴＳクロックをトランスポートストリーム生成回路２２２に供給する。
【０１２９】
次に、図９は、図８の広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３の詳細な構成例を表している。
【０１３０】
図９において、差動復調回路３０１は、角度変換回路３２１、ＦＩＦＯ３２２、および減算回路３２３により構成されている。差動復調回路３０１の角度変換回路３２１は、図８のＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給された複素数信号（ＯＦＤＭ周波数領域信号）の、Ｉ軸とＱ軸により形成される平面上での角度を求め、求められた角度に基づく角度信号をＦＩＦＯ３２２および減算回路３２３に供給する。
【０１３１】
ＦＩＦＯ３２２は、角度変換回路３２１から供給された角度信号を、１シンボル長分遅延させて、減算回路３２３に供給する。減算回路３２３は、角度変換回路３２１から供給された角度信号、およびＦＩＦＯ３２２から供給された角度信号に基づいて、角度変換回路３２１により求められた角度から、ＦＩＦＯ３２２により遅延された角度を差し引くことにより、差動復調を行い、差動復調結果をパイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎ（ｎは、２以上の整数）に供給する。
【０１３２】
パイロット信号位置発生回路３０２は、制御回路３０３から、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置が通知されると、このシンボル開始位置に基づいて、入力されたＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、パイロット信号が挿入されているべき位置にフラグ（以下、累加算実行フラグと称する）を発生し、発生された累加算実行フラグを、パイロット相関演算回路３０５−１の累加算回路３３３−１、および遅延器３０４−１に通知する。なお、パイロット信号位置発生回路３０２は、搬送波周波数誤差ｆｅが、ｆｅ＝−ＮΔｆである場合の累加算実行フラグを発生する。
【０１３３】
制御回路３０３は、タイミング同期回路２３１から、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置を通知されると、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置をパイロット信号位置発生回路３０２、および累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎに通知する。また、制御回路３０３は、パイロット相関演算回路３０５−１が１シンボル中の累加算を終了したタイミングでフラグ（以下、第１の累加算終了フラグと称する）を発生し、発生された第１の累加算終了フラグをカウンタ３０６、並びにセレクタ３５１および３７１に通知する。また、制御回路３０３は、パイロット相関演算回路３０５−２ｎが１シンボル中の累加算を終了したタイミングでフラグ（以下、第２の累加算終了フラグと称する）を発生し、発生された第２の累加算終了フラグをゲート回路３１０に通知する。
【０１３４】
遅延量１の遅延器３０４−１乃至３０４−（２ｎ−１）は、累加算実行フラグが供給されると、供給された累加算実行フラグを１動作分だけ遅延させて出力する。なお、上記したように、ｎは、２以上の整数である。
【０１３５】
パイロット相関演算回路３０５−１は、位相補正回路３３１−１、尤度変換回路３３２−１、および累加算回路３３３−１により構成される。位相補正回路３３１−１は、差動復調回路３０１から供給された角度信号を、搬送波周波数誤差量とガードインターバル長に基づいて位相補正し、位相補正された角度信号を尤度変換回路３３２−１に供給する。なお、位相補正回路３３１−１による位相補正の詳細な説明は後述する。尤度変換回路３３２−１は、位相補正回路３３１−１から供給された角度信号を、０度（０ｒａｄｉａｎ）および１８０度（２πｒａｄｉａｎ）の場合に、最大値（例えば１）をとり、９０度（π／２ｒａｄｉａｎ）および２７０度（３π／２ｒａｄｉａｎ）の場合に、最低値（例えば−１）をとるように、尤度変換する。尤度変換回路３３２−１は、尤度変換して得られた算出値を累加算回路３３３−１に供給する。累加算回路３３３−１は、累加算実行フラグが入力された場合、尤度変換回路３３２−１から供給された算出値を累加算し、適宜、累加算した算出値をセレクタ３０７に出力する。また、累加算回路３３３−１は、制御回路３０３から、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置が通知されると、保持している累加算値をリセットする。これにより、１シンボルにおけるパイロット相関を演算する。
【０１３６】
パイロット相関演算回路３０５−（ｎ−１）乃至３０５−２ｎの位相補正回路３３１−（ｎ−１）乃至３３１−２ｎは、パイロット相関演算回路３０５−１の位相補正回路３３１−１と同様、差動復調回路３０１から供給された角度信号を、搬送波周波数誤差量とガードインターバル長に基づいて位相補正し、位相補正された角度信号を尤度変換回路３３２−（ｎ−１）乃至３３２−２ｎに供給する。ただし、位相補正回路３３１−（ｎ−１）乃至３３１−２ｎは、それぞれ異なる搬送波周波数誤差量が設定されており、それぞれに設定された、異なる搬送波周波数誤差量に基づいて、位相補正を行う。なお、ｎは、２以上の整数である。
【０１３７】
また、パイロット相関演算回路３０５−（ｎ−１）乃至３０５−２ｎの尤度変換回路３３２−（ｎ−１）乃至３３２−２ｎ、および累加算回路３３３−（ｎ−１）乃至３３３−２ｎは、それぞれ、パイロット相関演算回路３０５−１の尤度変換回路３３２−１、および累加算回路３３３−１と同様の動作を実行するため、説明は省略する。
【０１３８】
カウンタ３０６は、制御回路３０３から、第１の累加算終了フラグが供給された場合、カウントを開始し、−ｎから（ｎ−１）までカウントする。カウンタ３０６は、１カウントごとに、セレクタ３０７、およびセレクタ３７１に対して、カウントした値を通知する。なお、パイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎは、それぞれに設定された搬送波周波数誤差量に応じて、累加算するタイミングがずれるため、カウンタ３０６の出力と、それぞれのパイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎの累加算終了のタイミングは同期する。
【０１３９】
セレクタ３０７は、カウンタ３０６から供給される値に従って、パイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎの累加算回路３３３−（ｎ−１）乃至３３３−２ｎから、順次、累加算値を読み出し、読み出した累加算値を、最大値検出回路３０８のセレクタ３５１および比較回路３５３に供給する。
【０１４０】
最大値検出回路３０８は、セレクタ３５１、レジスタ３５２、および比較回路３５３により構成され、セレクタ３０７から供給された累加算値の中で最大値をとるものを検出する。
【０１４１】
セレクタ３５１は、比較回路３５３の制御に応じて、レジスタ３５２に格納されている値（現在までの最大値）とセレクタ３０７から新たに供給された累加算値のうち、大きい方を選択してレジスタ３５２に供給する。また、セレクタ３５１は、制御回路３０３から第１の累加算終了フラグが供給された場合、レジスタ３５２に、セレクタ３０７から供給された累加算値を格納させる（それまで格納されていた値は消去される）。レジスタ３５２は、セレクタ３５１から供給された現在までの最大値を格納する。比較回路３５３は、セレクタ３０７から供給された累加算値と、レジスタ３５２に格納されている値を比較し、セレクタ３０７から供給された累加算値が、レジスタ３５２に格納されている値より大きかった場合、セレクタ３５１および３７１にイネーブル信号を出力する。
【０１４２】
周波数誤差記憶回路３０９は、セレクタ３７１およびレジスタ３７２により構成され、最大値検出回路３０８により最大値が検出されたタイミングで、カウンタ３０６から入力された値を記憶する。
【０１４３】
すなわち、セレクタ３７１は、カウンタ３０６から値が入力された場合、カウンタ３０６から入力された値、およびレジスタ３７２に格納されている値のうちいずれか一方を選択して、レジスタ３７２に格納する。具体的には、セレクタ３７１は、比較回路３５３からイネーブル信号が入力された場合、カウンタ３０６から入力された値を、レジスタ３７２に格納し、比較回路３５３からイネーブル信号が入力されていない場合、レジスタ３７２から供給された値をレジスタ３７２に再格納する。また、セレクタ３７１は、制御回路３０３から第１の累加算終了フラグが供給された場合、レジスタ３７２に、セレクタ３７１から供給された累加算値を格納させる（それまで格納されていた値は消去される）。
【０１４４】
これにより、パイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎのうち、最も大きい累加算値を算出したパイロット相関演算回路を特定することができ、結果的に、搬送波周波数誤差量を特定することができる。周波数誤差記憶回路３０９は、セレクタ３０７から最も大きい累加算値が出力された場合にカウンタ３０６から供給された値を、搬送波周波数誤差量の推定値として記憶する。
【０１４５】
ゲート回路３１０は、制御回路３０３から、第２の累加算終了フラグが供給されたタイミングで、レジスタ３７２に格納されている値を、１シンボルにおける搬送波周波数誤差量としてラッチし、図８のＮＣＯ２３４に出力する。
【０１４６】
次に、図１０のフローチャートを参照して、受信装置２０１の受信処理について説明する。
【０１４７】
図１０のステップＳ１において、チューナ２１２は、アンテナ２１１に受信されたＲＦ信号を、ＩＦ信号に周波数変換し、ＩＦ信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＳ）２１３に供給する。
【０１４８】
ステップＳ２において、ＢＰＳ２１３は、チューナ２１２から供給されたＩＦ信号をフィルタリングして、Ａ／Ｄ変換回路２１４に供給する。
【０１４９】
ステップＳ３において、Ａ／Ｄ変換回路２１４は、ＢＰＳ２１３から供給されたＩＦ信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル化されたＩＦ信号をＤＣキャンセル回路２１５に供給する。
【０１５０】
ステップＳ４において、ＤＣキャンセル回路２１５は、Ａ／Ｄ変換回路２１４から供給されたＩＦ信号のＤＣ成分を除去し、ＤＣ成分が除去されたＩＦ信号をデジタル直交復調回路２１６に供給する。
【０１５１】
ステップＳ５において、デジタル直交復調回路２１６は、ＤＣキャンセル回路２１５から供給されたＩＦ信号を、搬送波周波数の搬送波信号により直交復調して、ベースバンドのＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ時間領域信号）を生成し、生成したＯＦＤＭ時間領域信号を搬送波周波数誤差補正回路２１７に供給する。
【０１５２】
ステップＳ６において、搬送波周波数誤差補正回路２１７は、デジタル直交復調回路２１６から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に対して、ＮＣＯ２３４から供給された搬送波周波数誤差補正信号を複素乗算して、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差成分を除去し、搬送波周波数誤差成分が除去されたＯＦＤＭ信号をＦＦＴ演算回路２１８、タイミング同期回路２３１、および狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２に供給する。
【０１５３】
ステップＳ７において、タイミング同期回路２３１は、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に基づいて、ＯＦＤＭシンボルの境界位置を特定し、ＦＴＴ演算回路２１８がＦＴＴ演算を行うべきタイミングを求め、求められたタイミングをＦＴＴ演算回路２１８に通知するとともに、ＯＦＤＭ時間領域信号のデータ生成クロック周波数と受信装置２０１のクロック周波数の違いから生じるクロック周波数誤差値を求め、これをＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９およびＴＳクロック生成回路２３７に通知する。
【０１５４】
ステップＳ８において、ＦＴＴ演算回路２１８は、タイミング同期回路２３１からのＦＴＴ演算開始タイミングの指示に基づいて、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してＦＴＴ演算を行い、各副搬送波に直交変調されているデータを抽出して、抽出されたデータ（ＯＦＤＭ周波数領域信号）を、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９に供給する。
【０１５５】
ステップＳ９において、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９は、ＦＦＴ演算回路２１８から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、タイミング同期回路２３１から供給された位相補正信号（複素信号）を複素乗算して、位相回転成分の補正を行い、補正後のＯＦＤＭ周波数領域信号を等化回路２２０、広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３、フレーム同期回路２３５、および伝送制御情報復号回路２３６に供給する。
【０１５６】
伝送制御情報復号回路２３６は、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、所定の副搬送波位置に変調されている伝送制御情報を復号し、復号した伝送制御情報を、例えば、図示せぬシステムコントローラ等に供給する。
【０１５７】
ステップＳ１０において、フレーム同期回路２３５は、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、ＯＦＤＭ伝送フレームの所定の位置に含まれる同期ワードを検出して、ＯＦＤＭ伝送フレームの開始タイミングを特定し、特定されたＯＦＤＭ伝送フレームの開始タイミングに基づいて、ＯＦＤＭシンボル番号を算出し、これを等化回路２２０に供給する。
【０１５８】
ステップＳ１１において、等化回路２２０は、フレーム同期回路２３５から供給されたＯＦＤＭシンボル番号を基準にして、パイロット信号を特定し、特定されたパイロット信号を用いて、ＯＦＤＭ周波数領域信号の位相等化、および振幅等化を行い、位相等化、および振幅等化を実行されたＯＦＤＭ周波数領域信号をデインタリーブ・誤り訂正回路２２１に供給する。
【０１５９】
ステップＳ１２において、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１は、各搬送波に変調されている情報を、その変調方式に応じて検波し、デマッピング処理等を行って、データを復号し、復号されたデータに対して誤り訂正処理を行って、ＯＦＤＭ復調データをトランスポートストリーム生成回路２２２に供給する。
【０１６０】
ステップＳ１３において、ＴＳクロック生成回路２３７はタイミング同期回路２３１から供給されたクロック周波数誤差信号を用いて、受信されたＯＦＤＭ信号に同期したＴＳクロックを生成し、生成されたＴＳクロックをトランスポートストリーム生成回路２２２に供給する。
【０１６１】
ステップＳ１４において、トランスポートストリーム生成回路２２２は、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１から供給されたＯＦＤＭ復調データに対して、放送方式で規定されたタイミングに基づいて、所定のデータ信号を多重するとともに、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１から供給される断続的なＯＦＤＭ復調データを、ＴＳクロック生成回路２３７から供給されるＴＳクロックを用いて、平滑化して連続的に出力するようにスムージング処理を行い、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム（ＴＳ）を出力する。
【０１６２】
以上のようにして、受信装置２０１の受信処理が実行される。
【０１６３】
図１０のステップＳ６において、搬送波周波数誤差補正回路２１７は、デジタル直交復調回路２１６から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号の搬送波周波数誤差成分を除去しているが、そのために、ＮＣＯ２３４から供給された搬送波周波数誤差補正信号を利用している。次に、この搬送波周波数誤差補正信号が生成され、搬送波周波数誤差補正回路２１７に供給されるまでの処理、すなわち搬送波周波数誤差補正信号生成処理について、図１１のフローチャートを参照して説明する。
【０１６４】
図１１のステップＳ５１において、狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２は、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に基づいて、副搬送波の周波数間隔（例えば０．９９２ｋＨｚ）の±１／２以下の精度の狭帯域搬送波周波数誤差を算出し、算出された狭帯域搬送波周波数誤差をＮＣＯ２３４に供給する。
【０１６５】
ステップＳ５２において、広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３は、ＦＴＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、副搬送波の周波数間隔（例えば０．９９２ｋＨｚ）精度の広帯域副搬送波周波数誤差を算出し、算出された広帯域副搬送波周波数誤差をＮＣＯ２３４に供給する。ステップＳ５２の処理の詳細な説明は後述する。
【０１６６】
ステップＳ５３において、ＮＣＯ２３４は、狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２から供給された狭帯域搬送波周波数誤差、および広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３から供給された広帯域副搬送波周波数誤差を加算し、加算して得られた搬送波周波数誤差に応じて、周波数が増減する搬送波周波数誤差補正信号を生成し、生成された搬送波周波数誤差補正信号を搬送波周波数誤差補正回路２１７に供給する。
【０１６７】
以上のようにして、搬送波周波数誤差補正信号生成処理が実行される。
【０１６８】
次に、広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３による広帯域副搬送波周波数誤差の算出について詳細に説明する。広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３は、後述する図１２のパイロット相関演算処理、および図１５の広帯域搬送波周波数誤差算出処理により、広帯域搬送波周波数誤差を算出する。
【０１６９】
まず、図１２のフローチャートを参照して、受信装置のパイロット相関演算処理について説明する。また、適宜、図１３および図１４を参照する。
【０１７０】
ステップＳ１０１において、広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３の差動復調回路３０１は、ＦＴＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号を角度変換し、差動復調する。すなわち、差動復調回路３０１の角度変換回路３２１は、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給された複素数信号（ＯＦＤＭ周波数領域信号）の、Ｉ軸とＱ軸により形成される平面上での角度を求め、求められた角度に基づく角度信号をＦＩＦＯ３２２および減算回路３２３に供給する。ＦＩＦＯ３２２は、角度変換回路３２１から供給された角度信号を、１シンボル長分遅延させて、減算回路３２３に供給する。減算回路３２３は、角度変換回路３２１から供給された角度信号、およびＦＩＦＯ３２２から供給された角度信号に基づいて、角度変換回路３２１により求められた角度から、ＦＩＦＯ３２２により遅延された角度を差し引くことにより、差動復調を行い、差動復調結果の角度信号をパイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎに供給する。
【０１７１】
図１３Ａは、ＦＦＴ演算により各副搬送波周波数成分に分解されたＩチャンネルデータおよびＱチャンネルデータを、シンボル毎に、位相平面上に示したものである。Ｄａ（ｎ），Ｄｂ（ｎ）は第ｎ番目のＯＦＤＭシンボルのＦＦＴ後の副搬送波周波数がＤａ，Ｄｂである情報データをそれぞれ示しており、また、Ｐａ（ｎ），Ｐｂ（ｎ），Ｐｃ（ｎ）は第ｎ番目のＯＦＤＭシンボルのＦＦＴ後の副搬送波周波数がＰａ，Ｐｂ，Ｐｃであるパイロット信号をそれぞれ示している。
【０１７２】
また、図１３Ｂは、差動復調回路３０１により差動復調された後の角度信号を位相平面上に示したものであり、ｄＤａ，ｄＤｂはそれぞれ副搬送波周波数がＤａ，Ｄｂである第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目のシンボルとの差動復調信号である。またｄＰａ，ｄＰｂ，ｄＰｃはそれぞれ副搬送波周波数がＰａ，Ｐｂ，Ｐｃである第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目のシンボルと差動復調信号である。
【０１７３】
図１２に戻って、ステップＳ１０２において、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、差動復調回路３０１から供給された角度信号を、予め設定された搬送波周波数誤差量およびガードインターバル比に基づいて補正する。この処理について、図１４を参照して説明する。
【０１７４】
図１４は、搬送波周波数誤差量およびガードインターバル比の関係を表している。図１４において、横軸は時間軸である。
【０１７５】
図１４において、矢印で示されているＴｓの範囲は、１シンボル長を表している。また、矢印で示されているＴｕの範囲は、有効シンボル長を表している。また、矢印で示されているＴｇの範囲は、ガードインターバル長を表している。なお、ガードインターバル長の、有効シンボル長に対する比（割合）は、例えば、１／４、１／８、１／１６、または１／３２に設定されており、図１４においては、ガードインターバル長の、有効シンボル長に対する比（割合）をＧとする。ガードインターバル長Ｔｇは、次式によって表される。
【０１７６】
Ｔｇ＝Ｇ×Ｔｕ ・・・（２）
【０１７７】
また、図１４において、矢印で示されているＦＴＴ ｗｉｎｄｏｗの範囲は、ＦＴＴウィンドウの範囲を表している。なお、図１４においては、ＦＴＴウィンドウの範囲は、有効シンボルＴｕの範囲と同一となっているが、必ずしも、有効シンボルＴｕの範囲と同一でなくて良い。
【０１７８】
また、図１４において、Ｎは、搬送波周波数誤差量を表している。すなわち、副搬送波周波数間隔をΔｆとして、Ｎ＝１の場合、搬送波周波数誤差量ｆｅは、ｆｅ＝Δｆである。また、Ｎ＝２の場合、搬送波周波数誤差量ｆｅは、ｆｅ＝２Δｆである。また、Ｎ＝３の場合、搬送波周波数誤差量ｆｅは、ｆｅ＝３Δｆである。すなわち、搬送波周波数誤差量ｆｅは、ｆｅ＝ＮΔｆである。
【０１７９】
図１４において、１番上の波形は、搬送波周波数誤差量Ｎ＝１、ガードインターバル比Ｇ＝１／４の場合の波形を表し、上から２番目の波形は、搬送波周波数誤差量Ｎ＝２、ガードインターバル比Ｇ＝１／４の場合の波形を表し、上から３番目の波形は、搬送波周波数誤差量Ｎ＝３、ガードインターバル比Ｇ＝１／４の場合の波形を表し、１番下の波形は、搬送波周波数誤差量Ｎ＝１、ガードインターバル比Ｇ＝１／８の場合の波形を表している。
【０１８０】
まず、図１４の１番上の波形に注目すると、（ｎ−１）番目のシンボルの開始位置では、位相は０だが、ｎ番目のシンボルの開始位置では、位相がπ／２だけ位相回転して、π／２となり、（ｎ＋１）番目のシンボルの開始位置では、位相が、さらにπ／２だけ位相回転して、πとなっている。
【０１８１】
図１４の上から２番目の波形に注目すると、（ｎ−１）番目のシンボルの開始位置では、位相は０だが、ｎ番目のシンボルの開始位置では、位相がπだけ位相回転して、πとなり、（ｎ＋１）番目のシンボルの開始位置では、位相が、さらにπだけ位相回転して、２πとなっている。
【０１８２】
図１４の上から３番目の波形に注目すると、（ｎ−１）番目のシンボルの開始位置では、位相は０だが、ｎ番目のシンボルの開始位置では、位相が３π／２だけ位相回転して、３π／２となり、（ｎ＋１）番目のシンボルの開始位置では、位相が、さらに３π／２だけ位相回転して、３πとなっている。
【０１８３】
図１４の１番下の波形に注目すると、（ｎ−１）番目のシンボルの開始位置では、位相は０だが、ｎ番目のシンボルの開始位置では、位相がπ／４だけ位相回転して、π／４となり、（ｎ＋１）番目のシンボルの開始位置では、位相が、さらにπ／４だけ位相回転して、π／２となり、（ｎ＋１）番目のシンボルの終了位置では、位相が、さらにπ／４だけ位相回転して、３π／４となっている。
【０１８４】
すなわち、位相は、搬送波周波数誤差量Ｎとガードインターバル比Ｇに基づいて、１シンボル毎に２π×Ｇ×Ｎずつ回転してしまう。
【０１８５】
そこで、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、この位相回転を補正する。
【０１８６】
すなわち、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、それぞれ異なる搬送波周波数誤差量が設定されている。具体的には、位相補正回路３３１−１には、搬送波周波数誤差量ｆｅの候補として、ｆｅ＝−ＮΔｆが設定され、位相補正回路３３１−（ｎ−１）には、搬送波周波数誤差量ｆｅの候補として、ｆｅ＝−Δｆが設定され、位相補正回路３３１−ｎには、搬送波周波数誤差量ｆｅの候補として、ｆｅ＝０（すなわち、誤差なし）が設定され、位相補正回路３３１−ｎには、搬送波周波数誤差量ｆｅの候補として、ｆｅ＝Δｆが設定され、位相補正回路３３１−２ｎには、搬送波周波数誤差量ｆｅの候補として、ｆｅ＝（Ｎ−１）Δｆが設定されている。
【０１８７】
また、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎには、受信されたＯＦＤＭ信号に基づいて、ガードインターバル比Ｇが設定されている。
【０１８８】
位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、それぞれに設定された搬送波周波数誤差量ｆｅとガードインターバル比Ｇに基づいて求められる位相回転量（＝２π×Ｇ×Ｎ）に従って、位相回転量分だけ角度信号を位相補正する。
【０１８９】
図１３Ｃは、図１３Ｂの位相から位相回転分だけ位相補正された角度信号を位相平面上に示したものであり、ｄＤａ，ｄＤｂ、およびｄＰａ，ｄＰｂ，ｄＰｃはそれぞれ図１３ＢにおけるｄＤａ，ｄＤｂ、およびｄＰａ，ｄＰｂ，ｄＰｃと対応している。
【０１９０】
図１３Ｃに示されているように、位相回転分だけ位相補正された結果、パイロット信号の差動復調信号ｄＰａ，ｄＰｂは、位相が０度（０ｒａｄｉａｎ）に移動し、パイロット信号の差動復調信号ｄＰｃは、位相が１８０度（πｒａｄｉａｎ）に移動している。
【０１９１】
位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、それぞれに設定された搬送波周波数誤差量ｆｅに基づいて、角度信号を位相補正した後、補正された角度信号を尤度変換回路３３２−１乃至３３２−２ｎに供給する。
【０１９２】
図１２に戻り、ステップＳ１０３において、尤度変換回路３３２−１乃至３３２−１ｎは、位相補正回路３３１−１から供給された角度信号を、０度（０ｒａｄｉａｎ）および１８０度（２πｒａｄｉａｎ）の場合に、最大値（例えば１）をとり、９０度（π／２ｒａｄｉａｎ）および２７０度（３π／２ｒａｄｉａｎ）の場合に、最低値（例えば−１）をとるように、尤度変換する。
【０１９３】
図１３Ｄは、尤度変換後の位相平面上における信号の位置を表している。図１３Ｄに示されるように、信号は、０ｒａｄｉａｎ（０度）、およびπｒａｄｉａｎ（１８０度）の場合、最大値である１に変換され、π／２ｒａｄｉａｎ（９０度）、および３π／２ａｄｉａｎ（２７０度）の場合、最低値である−１に変換される。
【０１９４】
尤度変換回路３３２−１乃至３３２−２ｎは、図１３Ｄに示されるようにして、角度信号を尤度に変換し、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎに供給する。
【０１９５】
図１２に戻り、ステップＳ１０４において、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎは、パイロット信号位置発生回路３０２、または遅延器３０４−１乃至３０４−（２ｎ−１）から、累加算実行フラグが供給されたか否かを判定し、パイロット信号位置発生回路３０２、または遅延器３０４−１乃至３０４−（２ｎ−１）から、累加算実行フラグが供給された場合、処理はステップＳ１０５に進む。
【０１９６】
ステップＳ１０５において、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎは、尤度加算回路３３２−１乃至３３２−２ｎから供給された尤度を累加算する。その後、処理はステップＳ１０１に戻り、上述したステップＳ１０１以降の処理がくり返される。
【０１９７】
ステップＳ１０４において、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎが、パイロット信号位置発生回路３０２、または遅延器３０４−１乃至３０４−（２ｎ−１）から、累加算実行フラグが供給されていないと判定した場合、ステップＳ１０５の処理はスキップされ、ステップＳ１０１に戻り、上述したステップＳ１０１以降の処理がくり返される。
【０１９８】
以上のようにして、パイロット相関演算処理が実行される。なお、ステップＳ１０４の処理は、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎが、それぞれで実行しており、ある累加算回路に累加算実行フラグが供給されたとき、他の累加算回路には累加算実行フラグが供給されていないこともある。その場合、累加算実行フラグが供給された累加算回路は、ステップＳ１０５に進んで、尤度を累加算し、累加算実行フラグが供給されていない累加算回路は、ステップＳ１０５の処理をスキップし、供給された尤度は廃棄する。
【０１９９】
次に、図１５のフローチャートを参照して、図１１のステップＳ５２の処理、すなわち広帯域搬送波周波数誤差算出処理について説明する。なお、図１５の処理は、上述した図１４のパイロット相関演算処理と並列して実行される。
【０２００】
タイミング同期回路２３１から、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置を通知されると、図１５のステップＳ１５１において、制御回路３０３は、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置を、パケット信号位置発生回路３０２、および累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎに通知する。
【０２０１】
制御回路３０３からシンボル開始位置が通知された累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎは、ステップＳ１５２において、保持している累加算値をリセットする。
【０２０２】
制御回路３０３からシンボル開始位置が通知されたパイロット信号位置発生回路３０２は、ステップＳ１５３において、累加算実行フラグを発生させるタイミングを設定する。なお、パイロット信号位置発生回路３０２は、搬送波周波数誤差ｆｅが、ｆｅ＝−ＮΔｆである場合の累加算実行フラグを発生する。
【０２０３】
ステップＳ１５４において、パイロット信号位置発生回路３０２は、ステップＳ１５３で設定されたタイミングに基づいて、累加算実行フラグを発生し、出力する。図１６を参照して、累加算実行フラグの発生タイミングについて説明する。
【０２０４】
図１６の「ＯＦＤＭ周波数領域信号」の記載の右側には、パイロット信号の配置例が示されている。すなわち、図１６の「ＯＦＤＭ周波数領域信号」の記載の右側に示されている、上を向いた複数の矢印は、ＯＦＤＭ周波数領域信号の複数の副搬送波に変調されたパイロット信号およびデータ信号を表しており、この矢印のうち、実線の矢印はデータ信号を表し、点線の矢印はパイロット信号を表している。図１６に示される例においては、パイロット信号は、左から９番目、１１番目、１７番目、および２１番目に配置されている。以下、左から９番目のパイロット信号をパイロット信号ａ、１１番目のパイロット信号をパイロット信号ｂ、１７番目のパイロット信号をパイロット信号ｃ、２１番目のパイロット信号をパイロット信号ｄと称する。
【０２０５】
上述したように、ＯＦＤＭ周波数領域信号の複数の副搬送波における、パイロット信号の配置パターンは、規格によって予め定められており、パイロット信号位置発生回路３０２は、パイロット信号の配置パターン（パイロット信号が変調されている副搬送波のインデックス番号）を予め記憶している。そこで、パイロット信号位置発生回路３０２は、記憶している配置に基づいて、累加算実行フラグを発生する。なお、上記したように、パイロット信号位置発生回路３０２は、搬送波周波数誤差量ｆｅがｆｅ＝−ＮΔｆである場合のパイロット信号の出現位置に一致するように、累加算実行フラグを発生する。
【０２０６】
図１６の「ｆｅ＝−ＮΔｆ」の記載の右側には、搬送波周波数誤差量ｆｅが、ｆｅ＝−ＮΔｆの場合に発生される累加算実行フラグ、および後述する第１の累加算終了フラグが示されている。以下、図１６に示されるように、累加算実行フラグを、左側から順番に、累加算実行フラグａ、累加算実行フラグｂ、累加算実行フラグｃ、および累加算実行フラグｄと称する。
【０２０７】
累加算実行フラグａ乃至ｄを発生させるタイミングは、パイロット信号位置発生回路３０２に予め記憶された、パイロット信号の配置に対応しており、累加算実行フラグａ乃至ｄは、遅延器により遅延されることにより、それぞれが異なるタイミングで、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎに供給される。すなわち、パイロット信号位置発生回路３０２により発生された累加算実行フラグは、発生されたタイミングで、累加算回路３３３−１に供給され、１動作分遅延されて、累加算回路３３３−２（不図示）に供給され、さらに１動作分遅延されて、累加算回路３３３−３（不図示）に供給されてゆく。そして、パイロット信号位置発生回路３０２により発生された累加算実行フラグは、累加算回路３３３−２ｎには、２ｎ−１動作分だけ遅延されて供給される。
【０２０８】
パイロット信号位置発生回路３０２により、発生された累加算実行フラグａは、まず、累加算回路３３３−１に供給されるとともに、遅延器３０４−１に供給される。このとき、累加算回路３３３−１は、上記したように、ステップＳ１０４で、累加算実行フラグが供給されたと判定し、ステップＳ１０５で、尤度変換回路３３２−１から供給された尤度を累加算する。尤度変換回路３３２−１から供給される尤度は、位相補正回路３３１−１により、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝−ＮΔｆであるとして位相補正された角度信号を元に算出されたものである。従って、パイロット相関演算回路３０５−１は、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝−ＮΔｆであるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算することができる。
【０２０９】
ところで、パイロット信号位置発生回路３０２により、発生された累加算実行フラグａは、遅延器３０４−１により１動作分だけ遅延された後、図１６の「ｆｅ＝−（Ｎ−１）Δｆ」の記載の右側に示されたタイミングで、累加算回路３３３−２（不図示）に供給されるとともに、遅延器３０４−２（不図示）に供給される。図１６に示されるように、累加算フラグａは、副搬送波周波数間隔分（Δｆ分）だけ右側にシフトしている。累加算回路３３３−２も、累加算回路３３３−１と同様に、ステップＳ１０４で、累加算実行フラグが供給されたと判定し、ステップＳ１０５で、尤度変換回路３３２−２（不図示）から供給された尤度を累加算する。尤度変換回路３３２−２から供給される尤度は、位相補正回路３３１−２（不図示）により、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝−（Ｎ−１）Δｆであるとして位相補正された角度信号を元に算出されたものである。これにより、パイロット相関演算回路３０５−２（不図示）は、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝−（Ｎ−１）Δｆであるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算することができる。
【０２１０】
以下も同様に、累加算実行フラグａは、遅延器により遅延されるとともに、累加算回路に供給され、累加算回路は、累加算実行フラグａが供給されたタイミングで、尤度変換回路から供給された尤度を累加算してゆく。
【０２１１】
その結果、パイロット相関演算回路３０５−（ｎ−１）は、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝−Δｆであるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算し、パイロット相関演算回路３０５−ｎは、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝０であるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算し、パイロット相関演算回路３０５−（ｎ＋１）は、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝Δｆであるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算し、パイロット相関演算回路３０５−２ｎは、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝（Ｎ−１）Δｆであるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算することができる。
【０２１２】
パイロット信号位置発生回路３０２は、累加算実行フラグａを発生した後、予め記憶しているパイロット信号の配置に基づいて、所定のタイミングで、次の累加算実行フラグｂを発生し、累加算実行フラグｂを累加算回路３３３−１および遅延器３０４−１に供給する。累加算実行フラグｂにおいても、上記した累加算実行フラグａの場合と同様の処理が実行される。
【０２１３】
以下、累加算実行フラグｃも、上記と同様に、所定のタイミングで、パイロット信号位置発生回路３０２により発生され、これらの累加算実行フラグｃに基づいて、上記と同様の処理が実行される。
【０２１４】
そして、パイロット信号位置発生回路３０２は、シンボル内で最後の累加算実行フラグｄを発生するとき、ステップＳ１５５において、累加算実行フラグｄと同時に、第１の累加算終了フラグを発生し、累加算実行フラグｄを累加算回路３３３−１および遅延器３０４−１に供給するとともに、第１の累加算終了フラグをカウンタ３０６、セレクタ３５１、およびセレクタ３７１に供給する。
【０２１５】
ステップＳ１５６において、第１の累加算終了フラグが供給されたセレクタ３５１は、レジスタ３５２に格納されている値をリセットする。また、第１の累加算終了フラグが供給されたセレクタ３７１は、レジスタ３７２に格納されている値をリセットする。
【０２１６】
ステップＳ１５７において、カウンタ３０６は、カウントを開始し、カウントした値（−ｎ）をセレクタ３０７およびセレクタ３７１に供給する。これ以降、カウンタ３０６は、所定のタイミングで、−（ｎ−１）乃至（ｎ−１）までカウントする。
【０２１７】
ステップＳ１５８において、セレクタ３０７は、カウンタ３０６から供給された値に基づいて、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎのうち、カウンタ３０６から供給された値に対応する累加算回路に累加算された値を読み出し、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給する処理を開始する。
【０２１８】
すなわち、セレクタ３０７は、カウンタ３０６から−ｎが供給された場合、累加算回路３３３−１に記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給し、カウンタ３０６から−（ｎ−１）が供給された場合、累加算回路３３３−２（不図示）に記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給し、カウンタ３０６から−（ｎ−２）が供給された場合、累加算回路３３３−３（不図示）に記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給する。
【０２１９】
以下も同様に、セレクタ３０７は、カウンタ３０６から−２が供給された場合、累加算回路３３３−（ｎ−１）に記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給し、カウンタ３０６から−１が供給された場合、累加算回路３３３−ｎに記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給し、カウンタ３０６から０が供給された場合、累加算回路３３３−（ｎ＋１）に記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給し、カウンタ３０６から（ｎ−１）が供給された場合、累加算回路３３３−２ｎに記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給する。
【０２２０】
セレクタ３０７が累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎからそれぞれ累加算値を読み出すタイミングは、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎが、それぞれ累加算実行フラグに基づいて、１シンボル分の尤度を累加算し終えたタイミングである。したがって、セレクタ３０７により読み出される累加算値は、１シンボル分の累加算実行フラグに基づく累加算値となる。
【０２２１】
ステップＳ１５８で、セレクタ３０７から累加算値の供給が開始されると、ステップＳ１５９において、最大値検出回路３０８は、セレクタ３０７から供給された累加算値に基づいて、累加算値の最大値を検出する処理を開始する。すなわち、比較回路３５３は、セレクタ３０７から供給された累加算値と、レジスタ３５２に格納されている値を比較し、セレクタ３０７から供給された累加算値が、レジスタ３５２に格納されている値より大きい場合、セレクタ３５１および３７１にイネーブル信号を出力する。
【０２２２】
セレクタ３５１は、比較回路３５３からのイネーブル信号の有無に基づいて、レジスタ３５２に格納されている値とセレクタ３０７から新たに供給された累加算値のうち、大きい方を選択してレジスタ３５２に供給する。すなわち、セレクタ３５１は、比較回路３５３よりイネーブル信号が供給された場合、セレクタ３０７から供給された累加算値を選択してレジスタ３５２に格納させ、比較回路３５３よりイネーブル信号が供給されなかった場合、レジスタ３５２に格納されている値を選択して、レジスタ３５２に再格納させる。
【０２２３】
ステップＳ１５７で、カウンタ３０６から、カウントされた値の供給が開始されたとき、ステップＳ１６０において、周波数誤差記憶回路３０９は、カウンタ３０６から供給された値の記憶を開始する。すなわち、周波数誤差記憶回路３０９のセレクタ３７１には、カウンタ３０６から順次、値が供給される。セレクタ３７１は、カウンタ３０６から値が供給されたとき、最大値検出回路３０８の比較回路３５３からイネーブル信号が供給された場合、カウンタ３０６から供給された値をレジスタ３７２に格納し、カウンタ３０６から値が供給されたとき、最大値検出回路３０８の比較回路３５３からイネーブル信号が供給されなかった場合、レジスタ３７２から供給された値をレジスタ３７２に再格納する。
【０２２４】
これにより、累加算値が最大値をとるタイミングでカウンタ３０６から出力された値が、レジスタ３７２に記憶されることになる。
【０２２５】
カウンタ３０６によるカウントが終了するタイミング（カウンタ３０６が（ｎ−１）を出力したタイミング）で、ステップＳ１６１において、制御回路３０３は、第２の累加算終了フラグをゲート回路３１０に供給する。
【０２２６】
ステップＳ１６２において、ゲート回路３１０は、周波数誤差記憶回路３０９のレジスタ３７２に格納された値をラッチし、これを広帯域搬送波周波数誤差量としてＮＣＯ２３４に供給する。
【０２２７】
以上のようにして、広帯域搬送波周波数誤差算出処理が実行される。
【０２２８】
ＯＦＤＭ時間領域信号は、搬送波周波数誤差を含んでいる。これは、各副搬送波が、搬送波周波数誤差ｆｅで変調されている状態ということができる。そのため、各副搬送波は、ガードインターバルの区間において、連続するシンボル間で、一定量ずつ位相回転してしまう。
【０２２９】
すなわち、例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格の場合、パイロット信号は、差動ＢＰＳＫ変調されているため、連続するシンボル間の位相差は０度（０ｒａｄｉａｎ）または１８０度（πｒａｄｉａｎ）となっているが、再生された搬送波が搬送波周波数誤差を含んでいる場合、ガードインターバル区間において、一定量ずつ位相が回転してしまうため、連続するシンボル間の位相差を０度（０ｒａｄｉａｎ）または１８０度（πｒａｄｉａｎ）として検出することができなくなってしまう。そこで、上記したように、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎにより位相回転に相当する分だけ、位相を補正することにより、連続するシンボル間での位相回転を除去し、連続するシンボル間の位相差を０度（０ｒａｄｉａｎ）または１８０度（πｒａｄｉａｎ）として検出することができるようになる。
【０２３０】
以上説明したように、差動復調回路を２個設ける代わりに、差動復調回路は１個にし、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎにより搬送波周波数誤差量に応じた位相補正を行うような構成にすることにより、メモリを削減することができ、ひいては、回路規模を縮小することが可能となる。
【０２３１】
また、差動復調は、１回行う毎に、誤差が生じてしまうが、差動復調を行う回数を従来の２回から１回に減らしたことにより、差動復調による誤差を減らすことが可能となる。
【０２３２】
ところで、図９に示した広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３の構成は、例えばＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のように、パイロット信号がＢＰＳＫ変調されているＯＦＤＭ信号を受信することを目的とした構成である。これに対して、ＤＢＶ−Ｔ規格のように、例えばパイロット信号ＣＰ（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ Ｐｉｌｏｔｓ）が、同位相で挿入されているものもある。次に、パイロット信号が、例えばＣＰ（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ Ｐｉｌｏｔｓ）のように、全て同位相で挿入されているＯＦＤＭ信号を受信する受信装置の広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３の構成例を図１７に示す。
【０２３３】
図１７に示される広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３は、図９に示された広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３に示されていた差動復調回路３０１が消去され、代わりに角度変換回路４０１が設置された構成になっている。図１７に示される広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３のその他の部分の構成は、図９と同様であり、同一の部分には同一の符号が付してある。
【０２３４】
図１７に示される広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３は、ＦＴＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給された複素信号を角度変換回路４０１により角度変換するのみであり、差動復調は行わない。角度変換回路４０１は、複素信号から変換した角度信号を位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎに供給する。位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、角度変換回路４０１から供給された角度信号を、それぞれに設定された搬送波周波数誤差量およびガードインターバル比に基づいて位相補正し、尤度変換回路３３２−１乃至３３２−２ｎに供給する。それ以降の動作は、図９の広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３と同様である。
【０２３５】
パイロット信号が全て同位相で挿入されたＯＦＤＭ信号を受信する場合、図１７のような回路構成でも良い。これにより、例えばＤＶＢ−Ｔ規格のように、パイロット信号が全て同位相で挿入されたＯＦＤＭ信号を受信する場合、さらに回路規模を縮小することができる。
【０２３６】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０２３７】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、ＯＦＤＭ信号を受信する際に、搬送波周波数誤差成分を除去することができる。特に、搬送波周波数誤差成分を除去する回路の回路規模を縮小ことができる。
【０２３８】
また、本発明によれば、差動復調による誤差を減らすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＯＦＤＭ信号の構成を説明する図である。
【図２】従来の受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の同期回路を詳細に説明する図である。
【図４】図３の広帯域搬送波周波数誤差演算回路を詳細に説明する図である。
【図５】図４の広帯域搬送波周波数誤差演算回路により補正されるＯＦＤＭ信号の位相を説明する図である。
【図６】搬送波周波数誤差について説明する図である。
【図７】図４のパイロット信号選択データ発生回路から出力されるパイロット信号選択データの例を示す図である。
【図８】本発明の受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】図８の広帯域搬送波周波数誤差検出回路を詳細に示すブロック図である。
【図１０】受信装置の受信処理を説明するフローチャートである。
【図１１】受信装置の搬送波周波数誤差補正信号生成処理を説明するフローチャートである。
【図１２】受信装置のパイロット相関演算処理を説明するフローチャートである。
【図１３】位相補正について説明する図である。
【図１４】位相誤差について説明する図である。
【図１５】図１１のステップＳ５２の処理を詳細に説明するフローチャートである。
【図１６】累加算回路が尤度を累加算するタイミングを説明する図である。
【図１７】図８の広帯域搬送波周波数誤差検出回路を詳細に説明する他の図である。
【符号の説明】
２１７ 搬送波周波数誤差補正回路， ２３３ 広帯域搬送波周波数誤差検出回路， ３０１ 差動復調回路， ３０２ パイロット信号位置発生回路， ３０３ 制御回路， ３０４−１乃至３０４−（２ｎ−１） 遅延器， ３０５−１乃至３０５−２ｎ パイロット相関演算回路， ３０６ カウンタ， ３０７セレクタ， ３０８ 最大値検出回路， ３０９ 周波数誤差記憶回路， ３１０ ゲート回路， ３２１ 角度変換回路， ３２２ ＦＩＦＯ， ３２３ 減算回路， ３３１−１乃至３３１−２ｎ 位相補正回路， ３３２−１乃至３３２−２ｎ 尤度変換回路， ３３３−１乃至３３３−２ｎ 累加算回路， ３５１セレクタ， ３５２ レジスタ， ３５３ 比較回路， ３７１ セレクタ，３７２ レジスタ， ４０１ 角度変換回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ信号復調装置および方法に関し、特に、回路規模を縮小できるようにしたＯＦＤＭ信号復調装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタル信号を伝送する方式として、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式と呼ばれる変調方式が用いられている。このＯＦＤＭ方式は、伝送帯域内に多数の直交する副搬送波を用意し、それぞれの副搬送波の振幅および位相にデータを割り当て、ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）によりデジタル変調する方式である。
【０００３】
ＯＦＤＭ時間領域信号は、ＯＦＤＭシンボルと呼ばれるシンボル単位で伝送される。ＯＦＤＭシンボルの例を図１に示す。
【０００４】
図１において、「ＯＦＤＭシンボル」と記載されている範囲が、１つのＯＦＤＭシンボルの占める区間を示している。また、図１において、「ガードインターバル」および「有効シンボル」と記載されているように、ＯＦＤＭシンボルは、ガードインターバル（図１中、ＡからＢまでの区間）および有効シンボル（図１中、ＢからＣまでの区間）により構成されている。ガードインターバルは、有効シンボルの後ろの部分（図１中、斜線が引かれた部分）の波形が、所定の割合分だけコピーされ、有効シンボルの直前の位置に付加されたものである。
【０００５】
ガードインターバルを付加することにより、ガードインターバルよりも短いマルチパスに関しては、受信装置（例えば、非特許文献１参照）側で適切な信号処理を施すことで、マルチパスの影響を除去することが可能となる。このような特徴により、ＯＦＤＭ方式は、マルチパス妨害の影響を強く受ける地上波デジタル放送に適用されることが多い。このようなＯＦＤＭ方式を採用した地上波デジタル放送としては、例えばＤＶＢ−Ｔ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）やＩＳＤＢ−Ｔ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）等の規格がある。
【０００６】
例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のモード３においては、有効シンボル内に、５１２本の副搬送波が含まれており、その副搬送波間隔は、１２５／１２６≒０．９９２ｋＨｚとなっている。また、有効シンボル内の５１２本の副搬送波のうち、４３３本の副搬送波にデータが変調されている。ガードインターバルは、有効シンボルの１／４、１／８、１／１６、および１／３２のうちいずれかの割合の時間長の信号とされている。
【０００７】
また、ＯＦＤＭ方式では、一般的に、複数の連続するＯＦＤＭシンボルによって構成されたＯＦＤＭ伝送フレームと呼ばれる伝送単位が定められている。例えばＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格においては、２０４個のＯＦＤＭシンボルにより１個のＯＦＤＭ伝送フレームが構成されている。このＯＦＤＭ伝送フレーム単位を基準として、パイロット信号（例えばＣＰ（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ Ｐｉｌｏｔ）、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）、ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、およびＴＰＳ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）など）の挿入位置が定められている。
【０００８】
このようなＯＦＤＭ方式で変調された信号を受信する受信装置の構成例は、例えば、非特許文献１に記載されている。
【０００９】
次に、図２を参照して、非特許文献１に記載の受信装置について説明する。なお、図２は、非特許文献１に記載の受信装置の構成例を、一部だけ改変してある。
【００１０】
図２において、アンテナ１１は、放送局により放送されたデジタル放送を受信し、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号としてチューナ１２に供給する。
【００１１】
チューナ１２は、乗算器１２ａおよび局部発振器１２ｂを有し、アンテナ１１から供給されたＲＦ信号を、ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に周波数変換し、ＩＦ信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＳ）１３に供給する。なお、局部発振器１２ｂから発振される受信キャリア信号の発振周波数は、チャンネル選択回路３２から供給されるチャンネル選択信号に応じて、切り替えられる。
【００１２】
ＢＰＳ１３は、チューナ１２から供給されたＩＦ信号をフィルタリングして、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換回路１４に供給する。
【００１３】
Ａ／Ｄ変換回路１４は、ＢＰＳ１３から供給されたＩＦ信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル化されたＩＦ信号をＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）キャンセル回路１５に供給する。なお、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のモード３で、ガードインターバルが有効シンボルの１／４の時間長の場合、Ａ／Ｄ変換回路１４は、ＯＦＤＭ時間領域信号の有効シンボル区間の信号を１０２４サンプルだけサンプリングし、ガードインターバル区間の信号を２５６サンプルだけサンプリングするようなサンプリングレートで、ＩＦ信号を量子化する。
【００１４】
ＤＣキャンセル回路１５は、Ａ／Ｄ変換回路１４から供給されたＩＦ信号のＤＣ成分を除去し、ＤＣ成分が除去されたＩＦ信号をデジタル直交復調回路１６に供給する。
【００１５】
デジタル直交復調回路１６は、ＤＣキャンセル回路１５から供給されたＩＦ信号を、所定の周波数（搬送波周波数）の搬送波信号により直交復調し、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を、同期回路１７に供給する。デジタル直交復調回路１６により生成されたベースバンドのＯＦＤＭ信号は、実軸成分（Ｉチャネル信号）と、虚軸成分（Ｑチャネル信号）とから構成される複素信号となる。
【００１６】
同期回路１７は、ＦＴＴ演算回路１９から出力された信号に基づいて、デジタル直交復調回路１６から供給されたベースバンドのＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差を補正して、ＦＴＴ演算回路１９に供給する。また、同期回路１７は、ベースバンドのＯＦＤＭ信号、ＦＦＴ演算回路１９により復調された各副搬送波に変調されていた信号、フレーム抽出回路１８により検出されたＣＰ，ＳＰなどのパイロット信号、およびチャンネル選択回路３２から供給されるチャンネル選択信号を用いて、ＯＦＤＭシンボルの境界を算出し、ＦＦＴ回路１９に対してＦＦＴ演算の演算開始タイミングを設定する。
【００１７】
フレーム抽出回路１８は、ＦＦＴ演算回路１９により復調された信号に基づき、ＯＦＤＭ伝送フレームの境界を抽出するとともに、ＯＦＤＭ伝送フレーム内に含まれているＣＰ，ＳＰなどのパイロット信号，ＴＭＣＣやＴＰＣなどの伝送制御情報を復調し、同期回路１７および伝送制御情報復号回路３１に供給する。
【００１８】
ＦＦＴ演算回路１９は、１つのＯＦＤＭシンボルから有効シンボル長分の信号（例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のモード３の場合、１０２４サンプル）を抜き出し、抜き出した信号に対してＦＦＴ演算を行う。すなわち、ＦＦＴ演算回路１９は、１つのＯＦＤＭシンボルからガードインターバル長分の信号を除き、残った信号に対してＦＦＴ演算を行う。ＦＦＴ演算を行うために抜き出される信号の範囲は、その抜き出した信号点が連続していれば、１つのＯＦＤＭシンボルの任意の位置でよい。つまり、その抜き出す信号の範囲の開始位置は、図１に示すように、ＯＦＤＭシンボルの先頭の境界位置（図１中のＡの位置）から、ガードインターバルの終了位置（図１中のＢの位置）までの間のいずれかの位置となる。なお、ＦＴＴ演算回路１９によりＦＴＴ演算される信号の範囲は、ＦＴＴウィンドウと呼ばれる。
【００１９】
ＦＦＴ演算回路１９により抽出された各副搬送波に変調されていた信号は、実軸成分（Ｉチャネル信号）と虚軸成分（Ｑチャネル信号）とから構成される複素信号である。ＦＦＴ演算回路１９により抽出された信号は、同期回路１７、フレーム抽出回路１８、およびキャリア復調回路２０に供給される。
【００２０】
キャリア復調回路２０は、伝送制御情報復号回路３１からの指示に従って、ＦＦＴ演算回路１９から出力された各副搬送波から復調された後の信号に対してキャリア復調を行う。例えばＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のＯＦＤＭ信号を復調する場合であれば、キャリア復調回路２０は、例えば、ＤＱＰＳＫの差動復調又はＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの同期復調を行う。キャリア復調回路２０は、キャリア復調された信号を周波数デインタリーブ回路２１に供給する。
【００２１】
周波数デインタリーブ回路２１は、キャリア復調回路２０から供給された信号に対して、周波数方向のデインタリーブ処理を施し、デインタリーブ処理後の信号を時間デインタリーブ回路２２に供給する。
【００２２】
時間デインタリーブ回路２２は、伝送制御情報復号回路３１から供給された伝送制御情報に従って、周波数デインタリーブ回路２１から供給された信号に対して、時間方向のデインタリーブ処理を施し、デインタリーブ処理後の信号をデマッピング回路２３に供給する。
【００２３】
デマッピング回路２３は、伝送制御情報復号回路３１から供給された伝送制御情報に従って、時間デインタリーブ回路２２から供給された、キャリア復調された信号（複素信号）に対してデータの再割付処理（デマッピング処理）を行い、伝送データ系列を復元する。例えばＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のＯＦＤＭ信号を復調する場合であれば、デマッピング回路２３は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ又は６４ＱＡＭに対応したデマッピング処理を行う。デマッピング回路２３は、復元された伝送データ系列を、ビットデインタリーブ回路２４に供給する。
【００２４】
ビットデインタリーブ回路２４は、伝送制御情報復号回路３１から供給された伝送制御情報に従って、デマッピング回路２３から供給された伝送データ系列に対して、多値シンボルの誤り分散のためのビットインタリーブに対応したデインタリーブ処理を施し、デインタリーブ処理後の信号をデパンクチャ回路２５に供給する。
【００２５】
デパンクチャ回路２５は、伝送制御情報復号回路３１から供給された伝送制御情報に従って、ビットデインタリーブ回路２４から供給された信号に対して、伝送ビットの削減のためのパンクチャリング処理に対応したデパンクチャリング処理を施し、デパンクチャリング処理後の信号をビダビ回路２６に供給する。
【００２６】
ビタビ回路２６は、デパンクチャ回路２５から供給された信号に対して、畳み込み符号化されたビット列の復号のためのビタビ復号処理を施し、ビタビ復号処理後の信号をバイトデインタリーブ回路２７に供給する。
【００２７】
バイトデインタリーブ回路２７は、ビタビ回路２６から供給された信号に対して、バイト単位でのデインタリーブ処理を施し、デインタリーブ処理後の信号を拡散信号除去回路２８に供給する。
【００２８】
拡散信号除去回路２８は、バイトデインタリーブ回路２７から供給された信号に対して、エネルギ拡散処理に対応したエネルギ逆拡散処理を施し、エネルギ逆拡散処理後の信号をトランスポートストリーム生成回路２９に供給する。
【００２９】
トランスポートストリーム生成回路２９は、例えばヌルパケット等の各放送方式で規定されるデータを、ストリームの所定の位置に挿入する。また、トランスポートストリーム生成回路２９は、断続的に供給されてくるストリームのビット間隔を平滑化して時間的に連続したストリームとする、いわゆるスムージング処理を行う。トランスポートストリーム生成回路２９は、スムージング処理がされた伝送データ系列を、ＲＳ復号回路３０に供給する。
【００３０】
ＲＳ復号回路３０は、伝送制御情報復号回路３１から供給された伝送制御情報に従って、入力された伝送データ系列に対してリードソロモン復号処理を行い、ＭＰＥＧ−２システムズで規定されたトランスポートストリームとして出力する。
【００３１】
伝送制御情報復号回路３１は、ＯＦＤＭ伝送フレームの所定の位置に変調されているＴＭＣＣやＴＰＣといった伝送制御情報を復号する。伝送制御情報復号回路３１は、復号された伝送制御情報を、キャリア復調回路２０、時間デインタリーブ回路２２、デマッピング回路２３、ビットデインタリーブ回路２４、デパンクチャ回路２５、およびＲＳ復号回路３０に供給する。伝送制御情報は、各回路の復調や再生等の制御に用いられる。
【００３２】
チャンネル選択回路３２は、チャンネル選択信号を生成し、これをチューナ１２、同期回路１７、およびキャリア復調回路２０に供給する。
【００３３】
次に、図２の同期回路１７の詳細な構成例を図３を参照して説明する。なお、上記したように、同期回路１７は、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差の補正処理とともに、ＦＦＴ回路１９に対してＦＦＴ演算の演算開始タイミングを設定する処理を行なっているが、図が煩雑になるのを避けるため、図３の構成例には、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差の補正処理を行なう部分のみを図示した（ＦＦＴ演算の演算開始タイミングを設定する処理を行なう部分は図示を省略した）。
【００３４】
搬送波周波数誤差補正回路６１は、デジタル直交復調回路１６から出力されたベースバンドのＯＦＤＭ信号に対して、数値制御発振回路（ＮＣＯ）６９から供給される搬送波周波数誤差補正信号（複素信号）を複素乗算する。ベースバンドのＯＦＤＭ信号は、搬送波周波数誤差補正信号が複素乗算されると、その中心周波数が、当該搬送波周波数誤差補正信号の周波数分シフトする。従って、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差の補正（ＯＦＤＭ信号の中心周波数をキャリア周波数に一致させる処理）を行うことができる。
【００３５】
ガードインターバル相関演算回路６２は、搬送波周波数誤差補正回路６１から供給されたベースバンドのＯＦＤＭ信号を有効シンボル分遅延させた遅延信号を生成し、遅延していないＯＦＤＭ信号と遅延したＯＦＤＭ信号とを複素乗算して、その信号をガードインターバル長の遅延量の移動和演算を行うことにより、ガードインターバル部分の相関値を示す信号（ガード相関信号）を生成する。ガード相関信号は、ＯＦＤＭシンボルの境界位置で振幅成分がちょうどピークとなる複素信号となる。ガードインターバル相関演算回路６２は、ガード相関信号を角度変換回路６４、およびシンボル境界検出回路６３の二乗演算回路７１に供給する。
【００３６】
シンボル境界検出回路６３は、二乗演算回路７１、シンボル長周期カウンタ７２、および最大値検出回路７３により構成される。
【００３７】
二乗演算回路７１は、ガードインターバル相関演算回路６２から出力されたガード相関信号（複素信号）の実数成分と虚数成分とをそれぞれ二乗し、二乗した値を加算して、二乗成分を算出し、二乗成分を最大値検出回路７３に供給する。
【００３８】
シンボル長周期カウンタ７２は、ＯＦＤＭシンボル長の周期で制御信号を最大値検出回路７３に供給する。
【００３９】
最大値検出回路７３は、シンボル長周期カウンタ７２からの制御信号に基づいて、１シンボル長区間に１度、二乗成分のピーク位置を検出し、そのピーク位置のタイミング（ピークタイミング）を角度変換回路６４に出力する。
【００４０】
角度変換回路６４は、ガードインターバル相関演算回路６２から入力されたガード相関信号、および最大値検出回路７３から与えられたピークタイミングに基づいて、１シンボル長区間に１度、ピークタイミングにおけるガード相関信号の位相成分を検出する。従って、位相成分は、ＯＦＤＭ信号のシンボル境界位置におけるガード相関信号の位相を示す。
【００４１】
この位相成分は、デジタル直交復号後のＯＦＤＭ信号の中心周波数がずれていなければ、０となる。しかしながら、中心周波数がずれていれば、この位相成分は、そのずれ量分だけ位相回転する。つまり、位相成分は、デジタル直交復号後のＯＦＤＭ信号の中心周波数のずれ量を示している。もっとも、この位相成分は、副搬送波の周波数間隔で１回転してしまうため、副搬送波の周波数間隔の±１／２以下の精度の情報となる。
【００４２】
角度変換回路６４は、検出したガード相関信号の位相成分（以下、ガード相関信号の位相成分をガードインターバル相関角度と称する）を移動平均フィルタ６５に供給する。
【００４３】
移動平均フィルタ６５は、１シンボル長区間毎に１度だけ動作し、角度変換回路６４から、シンボル単位で供給されるガードインターバル相関角度に対して、タップ数Ｎ（Ｎは自然数）の移動平均を算出して、ガードインターバル相関角度を平滑化して、平滑化されたガードインターバル相関角度を積分器６６に供給する。
【００４４】
積分器６６は、遅延量１の遅延器を有し、移動平均フィルタ６５から供給された、平滑化されたガードインターバル相関角度を累加算することにより、副搬送波の周波数間隔に対して±１／２以下の精度の周波数誤差である狭帯域搬送波周波数誤差を算出し、算出された狭帯域搬送波周波数誤差をＮＣＯ６９に供給する。
【００４５】
広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７は、ＦＴＴ演算回路１７から供給された、ＦＦＴ演算された後の各副搬送波からパイロット信号を抽出し、そのパイロット信号のシンボル間の回転速度を算出する。パイロット信号の回転速度は、副搬送波の周波数間隔精度の搬送波周波数誤差量である広帯域搬送波周波数誤差を示す成分である。広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７は、算出した広帯域搬送波周波数誤差を積分器６８に供給する。
【００４６】
積分器６８は、遅延量１の遅延器を有し、１シンボル長区間に１度だけ動作して、広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７から供給された、当該シンボルにおける広帯域搬送波周波数誤差を累加算して、累加算された広帯域搬送波周波数誤差をＮＣＯ６９に供給する。
【００４７】
ＮＣＯ６９は、積分器６６から供給された狭帯域搬送波周波数誤差、および積分器６８から供給された広帯域搬送波周波数誤差の和から、搬送波周波数誤差補正信号を生成し、生成された搬送波周波数誤差補正信号を搬送波周波数誤差補正回路６１に供給する。
【００４８】
一般に、ＯＦＤＭの復調では、２種類の搬送波周波数誤差量を独立に検出し、その２種類の搬送波周波数誤差を加算して、ＮＣＯ６９に与える制御信号としている。２種類の搬送波周波数誤差のうちの一つは、副搬送波の周波数間隔の精度の周波数誤差である広帯域搬送波周波数誤差であり、もう一つは、副搬送波の周波数間隔に対して±１／２以下の精度の周波数誤差である狭帯域搬送波周波数誤差である。
【００４９】
以上に説明したように、同期回路１７では、狭帯域搬送波周波数誤差を、図３に示す、ガードインターバル相関演算回路６２、シンボル境界検出回路６３、角度変換回路６４、移動平均フィルタ６５、および積分器６６により算出し、広帯域搬送波周波数誤差を、広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７および積分器６８により算出する。
【００５０】
次に、図３の広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７による広帯域搬送波周波数誤差の算出原理について説明する。
【００５１】
ＯＦＤＭ信号には、一般に、ＴＭＣＣパイロット信号等のような、位相および振幅が、ある特定の条件に定められている信号が含まれている。このパイロット信号は、有効シンボル内の複数のインデックスの副搬送波に挿入されている。有効シンボル内に含まれているパイロット信号の個数、およびその挿入位置の配置パターンは、予め規格により定められている。
【００５２】
例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格の３モードで、ＱＰＳＫの場合、１つの有効シンボル内に５１２本の副搬送波（０乃至５１１）が存在する。この５１２本の副搬送波のうち、１２本の副搬送波にＴＭＣＣパイロット信号およびＡＣパイロット信号が含まれている。例えば、セグメントＮＯ．０のセグメントでは、副搬送波のインデックス番号（信号が変調されている４３３本の範囲内）で示す場合、ＴＭＣＣパイロット信号が、１０１番、１３１番、２８６番、および３４９番に配置され、ＡＣパイロット信号が、７番、８９番、２０６番、２０９番、２２６番、２４４番、３７７番、および４０７番に配置されている。このように、パイロット信号の配置パターンは、予め定められている。
【００５３】
また、これらのＴＭＣＣパイロット信号およびＡＣパイロット信号は、ＢＰＳＫ変調することにより、各副搬送波の位相のランダム化を図っている。
【００５４】
広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７は、ＦＦＴ演算回路１９から供給された、ＦＴＴ演算後のＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、例えば、時間的に前後したシンボル間で、２回の差動復調を行なうことにより、パイロット信号を抽出する。
【００５５】
次に、図３の広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７の詳細な構成例を図４を参照して説明する。なお、図４は、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のＯＦＤＭ信号を受信する場合の広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７の構成例を表している。
【００５６】
図４において、差動復調回路１２１は、ファーストインファーストアウトメモリ（以下、ＦＩＦＯと略記する）１３１および１３２、符号反転回路１３３、並びに複素乗算回路１３４から構成されており、ＦＴＴ演算回路１９から供給されるＯＦＤＭ周波数領域信号（Ｉチャンネルデータ、およびＱチャンネルデータ）の差動復調を行うようになされている。すなわち、遅延されたＩおよびＱチャンネルデータと、新たに入力されたＩおよびＱチャンネルデータの位相差を算出して出力するようになされている。
【００５７】
ＦＩＦＯ１３１および１３２は、それぞれ、ＩチャンネルデータとＱチャンネルデータを１シンボル期間だけ遅延して出力するようになされている。符号反転回路１３３は、ＦＩＦＯ１３２の出力データの符号を反転して出力する。
【００５８】
複素乗算回路１３４は、遅延されていないＩチャンネルデータとＱチャンネルデータをＩ，Ｑと表し、遅延されたＩチャンネルデータとＱチャンネルデータをそれぞれＩ−１，Ｑ−１とそれぞれ表すと、以下の式（１）に示す複素演算を行い、演算結果を実数成分Ｉと虚数成分Ｑとに分けて出力するようになされている。なお、ここで、ｊは虚数を表す。
【００５９】
（Ｉ＋ｊＱ）（Ｉ−１−ｊＱ−１） ・・・（１）
【００６０】
差動復調回路１２２は、ＦＩＦＯ１４１および１４２、符号反転回路１４３、並びに複素乗算回路１４４により構成されている。なお、差動復調回路１２２の複素乗算回路１４４は、複素乗算結果のＩ軸成分（実数成分）だけを差動復調データとして出力するようになされている。その他の構成は、差動復調回路１２１の場合と同様であるのでその説明は省略する。
【００６１】
メモリ１２３は、複素乗算回路１４４から出力される１シンボル分の差動復調データを所定の順序で格納するようになされている。また、メモリ１２３は、パイロット信号選択データが供給されたとき、パイロット信号選択データで指定されたアドレスに記憶された差動復調データのみを読みだし、累加算回路１２６に供給する。
【００６２】
パイロット信号選択データ発生回路１２４は、１つの有効シンボルを構成する複数の副搬送波（例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のモード３、ＱＰＳＫ変調の場合、５１２の副搬送波）の中からパイロット信号が変調されている複数の副搬送波（例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のモード３、ＱＰＳＫ変調の場合、１２の副搬送波）の配置を特定するインデックス番号の集合データ保持しており、このインデックス番号の集合データを、メモリ１２３の読み出しアドレスを指定するパイロット信号選択データとしてメモリ１２３に出力するとともに、制御回路１２５の制御に応じて、そのデータを適宜シフトさせて（データに対して一律に所定の値を加算または減算して）複数のパイロット信号選択データを生成して出力するようになされている（詳細は後述する）。
【００６３】
制御回路１２５は、パイロット信号選択データ発生回路１２４、累加算回路１２６、最大値検出回路１２７、ゲート回路１２９、および、周波数誤差記憶回路１２８を制御するようになされている。
【００６４】
累加算回路１２６は、新たな１シンボル分のデータが入力される直前に制御回路１２５によりリセットされた後、メモリ１２３から出力される信号を累加算するようになされている。
【００６５】
最大値検出回路１２７は、セレクタ１５１、ＲＡＭ１５２、および、比較回路１５３により構成されており、累加算回路１２６から出力される各パイロット信号選択データにより選択された信号の累加算値の中で、最大値をとるものを検出するようになされている。
【００６６】
セレクタ１５１は、比較回路１５３の制御に応じて、ＲＡＭ１５２に格納されている値（現在までの最大値）と累加算回路１２６から新たに出力された累加算値のうち、大きい方を選択してＲＡＭ１５２に供給するようになされている。ＲＡＭ１５２は、セレクタ１５１から供給された現在までの最大値を格納するようになされている。比較回路１５３は、累加算回路１２６の出力と、ＲＡＭ１５２に格納されている値を比較し、その結果に応じてセレクタ１５１および１６１に選択信号を出力する。
【００６７】
周波数誤差記憶回路１２８は、セレクタ１６１およびＲＡＭ１６２により構成されており、最大値検出回路１２７により検出された最大値に対応するパイロット信号選択データのシフト量を記憶するようになされている。
【００６８】
すなわち、セレクタ１６１は、比較回路１５３の制御信号に応じて、制御回路１２５から出力されているパイロット信号選択データのシフト量またはＲＡＭ１６２に記憶されている現在までにおける累加算値の最大値に対応するパイロット信号選択データのシフト量の何れか一方を選択して、ＲＡＭ１６２に供給するようになされている。ＲＡＭ１６２は、セレクタ１６１から出力されたシフト量を記憶するようになされている。
【００６９】
ゲート回路１２９は、全てのパイロット信号選択データに対する処理が終了した時点で、ＲＡＭ１６２に記憶されている再生搬送波周波数誤差つまりパイロット信号選択データパターンのシフト量を出力するようになされている。
【００７０】
次に、図４の広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７の動作について図５乃至図７を参照して説明する。
【００７１】
ＦＦＴ演算回路１９により副搬送波成分に分解されたＩチャンネルデータおよびＱチャンネルデータは、１段目の差動復調回路１２１に入力される。
【００７２】
１段目の差動復調回路１２１においては、ＦＩＦＯ１３１およびＦＩＦＯ１３２により、ＩチャンネルデータおよびＱチャンネルデータが１シンボル期間だけ遅延されて、複素乗算回路１３４と符号反転回路１３３にそれぞれ出力される。符号反転回路１３３は、ＦＩＦＯ１３２の出力データの符号を反転して複素乗算回路１３４に出力する。
【００７３】
複素乗算回路１３４は、前述の式（１）に従って、１シンボル前と現在のデータの位相差を算出して、Ｉ成分とＱ成分を出力する。
【００７４】
２段目の差動復調回路１２２においても、前述の差動復調回路１２１と同様の処理が行われ、得られたデータのうち、Ｉ軸のデータのみが出力される。
【００７５】
図５は１段目および２段目の差動復調回路１２１および１２２による差動復調処理の結果得られるデータ信号とパイロット信号との位相変遷を示す図である。パイロット信号はＢＰＳＫ変調されているものとする。
【００７６】
図５ＡはＦＦＴ演算により各副搬送波周波数成分に分解されたＩチャンネルデータおよびＱチャンネルデータをシンボル毎に位相平面上に示したものである。Ｄａ（ｎ），Ｄｂ（ｎ）は、第ｎ番目のＯＦＤＭシンボルのＦＦＴ後の副搬送波周波数がＤａ，Ｄｂであるデータ信号をそれぞれ示している。また、Ｐａ（ｎ），Ｐｂ（ｎ），Ｐｃ（ｎ）は、第ｎ番目のＯＦＤＭシンボルのＦＦＴ後の副搬送波周波数がＰａ，Ｐｂ，Ｐｃであるパイロット信号をそれぞれ示している。パイロット信号は、本来、一定の振幅および位相情報を有しているが、再生搬送波周波数誤差等の影響により、シンボル毎に多少の位相回転を生じている場合がある。
【００７７】
また、図５Ｂは、１段目の差動復調回路１２１の出力Ｉ，Ｑをシンボル毎に位相平面上に示したものであり、ｄＤａ（ｎ），ｄＤｂ（ｎ）はそれぞれ副搬送波周波数がＤａ，Ｄｂである第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目のシンボルとの差動復調信号である。またｄＰａ（ｎ），ｄＰｂ（ｎ），ｄＰｃ（ｎ）はそれぞれ副搬送波周波数がＰａ，Ｐｂ，Ｐｃである第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目のシンボルと差動復調信号である。
【００７８】
さらに、図５Ｃは、２段目の差動復調回路１２２の出力を示しており、ｄｄＤａ，ｄｄＤｂは、それぞれ副搬送波周波数がＤａ，Ｄｂである第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目シンボルを差動復調したものと、第ｎ番目のシンボルと第（ｎ＋１）番目のシンボルとを差動復調したものとを、さらに、差動復調した結果である。またｄｄＰａ，ｄｄＰｂ，ｄｄＰｃはそれぞれ副搬送波周波数Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃの第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目シンボルを差動復調したものと、第ｎ番目のシンボルと第（ｎ＋１）番目シンボルを差動復調したものとをさらに差動復調した結果である。
【００７９】
パイロット信号Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃは、パイロット信号が一定位相の信号である。例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格の場合、パイロット信号は、差動ＢＰＳＫ変調されているため、連続するシンボル間の位相差は０度（０ｒａｄｉａｎ）または１８０度（πｒａｄｉａｎ）となっている。このことから、１段目の差動復調ではＦＦＴ窓位相誤差、再生搬送波位相誤差が除外され、再生搬送波周波数誤差、および再生クロック周波数誤差に依存した位相誤差が残る。なお、１段目の差動復調後に残った位相誤差はいずれも時間に依存しないため、差動復調後のデータ間で一定となる。そこで、さらに２段目の差動復調を１段目の差動復調が施されたデータの間で行うことで、１段目の差動復調で残った位相誤差を取り除くことができる。その結果、パイロット信号はＩ軸上の値に収束する（図５Ｃ参照）。
【００８０】
一方、データ信号Ｄａ，Ｄｂはシンボル間でランダムな位相を取るために、差動復調を行った後もその位相はデータ毎にランダムになり、その結果、Ｉ軸データもＩ軸上でランダムに分散する。従って、パイロット信号のみが取り出されたＩ軸データを累加算した結果は、データ信号のみが取り出されたＩ軸データを累加算した結果に比べて遥かに大きい値となり、この累加算の最大値がどのパイロット信号選択データにより得られたかを判断することによって再生周波数誤差を推定することが出来る。
【００８１】
差動復調回路１２２から出力される差動復調データ（Ｉ）は、出力される順番にメモリ１２３に記憶されていく。そして、差動復調データが１シンボル分、メモリ１２３に記憶されると、以下に述べる再生搬送波周波数誤差推定処理が実行される。
【００８２】
再生搬送波周波数誤差推定処理が実行されると、先ず、累加算データを記憶しておくＲＡＭ１５２は、制御回路１２５から出力される信号ｃによって初期化され、値０が書き込まれる。また同時に、周波数誤差記憶回路１２８の周波数誤差量を記憶するＲＡＭ１６２も、制御回路１２５の信号ｃによって初期化されて値０が書き込まれる。なお、ＲＡＭ１５２および１６２の初期化は、１シンボルに対する再生搬送波周波数誤差推定処理が実行される直前に繰り返し実行される。
【００８３】
そして、制御回路１２５は、パイロット信号選択データ発生回路１２４を制御し、パイロット信号選択データの発生を開始させる。ここで、パイロット信号選択データ発生回路１２４の詳細な動作について以下に説明する。
【００８４】
図６Ａは、送信装置で搬送波周波数により変調される前の副搬送波周波数を表し、図６Ｂは、送信装置で搬送波周波数ｆｃにより変調された副搬送波を表し、図６Ｃは、受信装置により復調された副搬送波を表している。Δｆは、副搬送波周波数間隔を表している。副搬送波周波数間隔Δｆの副搬送波は、送信装置で、搬送波周波数ｆｃにより変調され、受信装置に送信される。受信装置は、受信された信号を復調する。正確に搬送波周波数ｆｃで復調することができれば、副搬送波は、図６Ａの状態に戻ることができるが、正確に搬送波周波数ｆｃで復調することはできず、（搬送波周波数ｆｃ）＋（搬送波周波数誤差ｆｅ）の周波数で復調されてしまう。その結果、図６Ｃに示されるように、副搬送波は、搬送波周波数誤差ｆｅ分だけ、ずれた位置に復調されてしまう。
【００８５】
ここで、パイロット信号が、インデックス番号７，８９，１０１，１３１，２０６，２０９，２２６，２４４，２８６，３４９，３７７，４０７の副搬送波に変調されていたとする。再生搬送波が周波数誤差を含んでいない場合、パイロット信号選択データ発生回路１２４が、パイロット信号選択データ（パイロット信号の序数の集合）として、第７番目、第８９番目、第１０１番目、第１３１番目、第２０６番目、第２０９番目、第２２６番目、第２４４番目、第２８６番目、第３４９番目、第３７７番目、および第４０７番目を選択する情報を出力した場合、上記した理由により、累加算回路１２６により算出される累加算値が最大となる。
【００８６】
一方、再生搬送波が１副搬送波周波数間隔分だけ高い方向に搬送波周波数誤差ｆｅを含んでいた場合、パイロット信号は、第８番目、第９０番目、第１０２番目、第１３２番目、第２０７番目、第２１０番目、第２２７番目、第２４５番目、第２８７番目、第３５０番目、第３７８番目、および第４０８番目に配置されることになるので、全ての情報を１搬送波周波数間隔だけ高い方にシフトさせたパイロット信号選択データがパイロット信号選択データ発生回路１２４から出力された場合、累加算回路１２６により算出される累加算値が最大となる。
【００８７】
従って、パイロット信号選択データ発生回路１２４は、パイロット信号選択データとして、送信側において規定されている、パイロット信号の配置パターンを、周波数軸上において、高周波側または低周波側にそれぞれ搬送波周波数間隔ずつシフトさせたものを複数用意している。
【００８８】
図７は、そのようなパイロット信号選択データの一例を示している。
【００８９】
図７において、ｆｅ＝０におけるデータは、パイロット信号が変調されている副搬送波のインデックス番号により構成され、この集合データは、規格で定められている。図７においては、集合データは、１２個のインデックス番号により構成されている。また、ｆｅ＝−Δｆ、およびｆｅ＝−２Δｆは、規格で定められたｆｅ＝０におけるデータを、周波数軸上において、低周波側にそれぞれ１または２搬送波周波数間隔だけシフトさせたものである。また、ｆｅ＝−１０Δｆは、規格で定められたｆｅ＝０におけるデータを、周波数軸上において、低周波側に１０搬送波周波数間隔だけシフトさせたものである。
【００９０】
一方、ｆｅ＝Δｆ、およびｆｅ＝２Δｆは、規格で定められたｆｅ＝０におけるデータを、周波数軸上において、高周波側にそれぞれ１または２搬送波周波数間隔だけシフトさせたものである。また、ｆｅ＝１０Δｆは、規格で定められたｆｅ＝０におけるデータを、周波数軸上において、高周波側に１０搬送波周波数間隔だけシフトさせたものである。なお、図示は省略しているが、ｆｅ＝−３Δｆ乃至ｆｅ＝−９Δｆの情報、およびｆｅ＝３Δｆ乃至ｆｅ＝９Δｆの情報も、パイロット信号選択データとして含まれている。
【００９１】
なお、例えば、ｆｅ＝−１０Δｆのように、シフト量が所定の値より大きい場合、ｆｅ＝０のインデックス番号を１０だけシフトさせると、値が０以下になってしまうことがある。この場合、インデックス番号をマイナスにするのではなく、インデックス番号（例えば、０乃至５１１）をサイクリックにくり返す。
【００９２】
パイロット信号選択データ発生回路１２４は、制御回路１２５に制御され、最初のパイロット信号選択データとしてｆｅ＝−１０Δｆに示す情報を発生し、メモリ１２３に供給する。そして、処理の進行に同期して、１シンボル期間中に、ｆｅ＝−９Δｆ、ｆｅ＝−８Δｆ、ｆｅ＝−７Δｆ、ｆｅ＝−６Δｆの順番で、ｆｅ＝１０Δｆまで、ｆｅ＝−９Δｆ乃至ｆｅ＝１０Δｆに示すデータを逐次発生してメモリ１２３に出力する。
【００９３】
メモリ１２３は、パイロット信号選択データ発生回路１２４から出力されたパイロット信号選択データによって指定されるアドレスに格納されているデータを逐次読み出して、累加算回路１２６に供給する。例えば、パイロット信号選択データ発生回路１２４から、図７に示されるように、ｆｅ＝−１０Δｆ乃至ｆｅ＝１０Δｆの２１パターンのデータが供給された場合、メモリ１２３は、各パターン毎に、１２個のデータを読み出して、累加算回路１２６に供給する。従って、累加算回路１２６には、１２個のデータが、２１パターン分供給される。
【００９４】
累加算回路１２６は、パイロット信号選択データにより選択された、１搬送波周波数誤差量分の２回差動復調データ（図７の場合１２個のインデックス番号に対応してメモリ１２３から読み出された１２個のデータ）がメモリ１２３から供給されると、例えば、それらの２回差動復調データの絶対値を全て累加算して、順次出力する。この累加算回路１２６は、１シンボル期間内に、図７に示されるような２１パターンのパイロット信号選択データが１パターンずつメモリ１２３に供給される度にリセットされる。従って、累加算回路１２６は、１シンボル期間内の、例えば、２１個の累加算結果を、１つずつ、順次出力してゆくことになる。累加算回路１２６は、累加算結果を、最大値検出回路１２７のセレクタ１５１および比較回路１５３に供給する。
【００９５】
累加算回路１２６の演算結果は、最大値検出回路１２７の比較回路１５３とセレクタ１５１に供給される。またセレクタ１５１には同時にＲＡＭ１５２で記憶された値が供給されている。比較回路１５３は、累加算回路１２６から新たに供給された累加算値と、ＲＡＭ１５２に記憶されているこれまでで最大の累加算値とを比較し、累加算回路１２６から新たに供給された累加算値が、ＲＡＭ１５２に記憶されているこれまでで最大の累加算値より大きい場合、イネーブル信号をセレクタ１５１およびセレクタ１６１に供給する。セレクタ１５１は、比較回路１５３からイネーブル信号が供給された場合、累加算回路１２６から供給された累加算値をＲＡＭ１５２に記憶させる。ＲＡＭ１５２に供給された値は、次の比較動作に用いられる。従って、ＲＡＭ１５２には、累加算回路１２６から供給される、例えば２１個の累加算値のうち、最も大きい値が格納されることになる。また、１シンボル期間内で、比較回路１５３から最後にイネーブル信号が発生されるタイミングは、例えば、２１個の累加算値のうち、最も大きい累加算値が選択されたときとなる。なお、ＲＡＭ１５２は、１シンボル期間毎に内部データが消去される。
【００９６】
周波数誤差記憶回路１２８のセレクタ１６１には、制御回路１２５から、パイロット信号選択データ発生回路１２４に供給するシフト量ｆｅが、パイロット信号選択データ発生回路１２４に供給されるタイミングに同期して供給される。セレクタ１６１は、制御回路１２５から供給されるパイロット信号選択データのシフト量ｆｅ、または、ＲＡＭ１６２に記憶されているこれまでの最大値に対応するシフト量ｆｅの何れかを、比較回路１５３からの出力に応じて選択してＲＡＭ１６２に供給する。すなわち、セレクタ１６１は、比較回路１５３から、イネーブル信号が供給された場合、そのときに制御回路１２５から供給されたシフト量ｆｅを選択して、ＲＡＭ１６２に記憶させ、比較回路１５３から、イネーブル信号が供給されていない場合、ＲＡＭ１６２に記憶されたシフト量ｆｅを継続して記憶させる。これにより、ＲＡＭ１６２には、累加算値が最も大きいときのシフト量ｆｅが記憶されることになる。
【００９７】
制御回路１２５は、最大値検出回路１２７または周波数誤差記憶回路１２８のＲＡＭ１５２および１６２が更新されると、パイロット信号選択データ発生回路１２４を制御して、次のパイロット信号選択データを次々と発生させ、上記の一連の相関値最大値検出動作を繰り返し実行させる。
【００９８】
制御回路１２５は、最後のパイロット信号選択データに対する処理が終了した時点でゲート回路１２９を信号ｄにより制御し、ＲＡＭ１６２に記憶されている再生搬送波周波数誤差、つまり最大値に対応するパイロット信号選択データのシフト量ｆｅを出力する。再生搬送波周波数誤差は、図３の積分器６８に供給される。
【００９９】
以上、広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７は、ＩチャンネルデータおよびＱチャンネルデータに対して２段の差動復調を施した後に、シフトされた複数のパイロット信号選択データを用いて再生搬送波周波数の誤差を検出して補正する。
【０１００】
【非特許文献１】
「地上デジタル音声放送用受信装置 標準規格（望ましい仕様） ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３０ １．１版」，社団法人電波産業界，平成１３年５月３１日 策定，平成１４年３月２８日 １．１改定，ｐ．１０−１４
【０１０１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図４に示される従来の広帯域搬送波周波数誤差検出回路６７は、差動復調回路１２１および１２２により２回の差動復調を行なって、パイロット信号の位相を収束させているが、連続するシンボル間の各副搬送波について差動復調を行なうためには、各副搬送波を１シンボル分遅延させるためのメモリ（ＦＩＦＯ１３１，１３２，１４１，１４２）が必要になり、広帯域搬送波周波数誤差演算回路の回路規模が増大してしまうという課題があった。
【０１０２】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、搬送波周波数誤差演算回路の回路規模を縮小することができるようにするものである。
【０１０３】
【課題を解決するための手段】
本発明のＯＦＤＭ信号復調装置は、搬送波周波数誤差を補正するための搬送波周波数誤差補正信号とＯＦＤＭ信号とを複素乗算する搬送波周波数誤差補正手段と、搬送波周波数誤差補正手段により補正されたＯＦＤＭ信号を１ＯＦＤＭシンボル単位でフーリエ変換して周波数領域信号を生成する変換手段と、周波数領域信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差を算出する搬送波周波数誤差算出手段とを備え、搬送波周波数誤差算出手段は、ＯＦＤＭ信号のＯＦＤＭシンボルに対するガードインターバルの比率に応じた位相回転を用いて、搬送波周波数誤差を算出することを特徴とする。
【０１０４】
前記搬送波周波数誤差算出手段には、前記位相回転を用いて前記周波数領域信号とパイロット信号との相関を検出することにより、前記搬送波周波数誤差を算出するようにさせることができる。
【０１０５】
前記パイロット信号は、ＣＰ信号であるようにすることができる。
【０１０６】
本発明のＯＦＤＭ信号復調方法は、搬送波周波数誤差を補正するための搬送波周波数誤差補正信号とＯＦＤＭ信号とを複素乗算する搬送波周波数誤差補正ステップと、搬送波周波数誤差補正ステップの処理により補正されたＯＦＤＭ信号を１ＯＦＤＭシンボル単位でフーリエ変換して周波数領域信号を生成する変換ステップと、周波数領域信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差を算出する搬送波周波数誤差算出ステップとを含み、搬送波周波数誤差算出ステップの処理は、ＯＦＤＭ信号のＯＦＤＭシンボルに対するガードインターバルの比率に応じた位相回転を用いて、搬送波周波数誤差を算出することを特徴とする。
【０１０７】
本発明のＯＦＤＭ信号復調装置および方法においては、搬送波周波数誤差を補正するための搬送波周波数誤差補正信号とＯＦＤＭ信号とが複素乗算され、補正されたＯＦＤＭ信号が１ＯＦＤＭシンボル単位でフーリエ変換されて周波数領域信号が生成され、周波数領域信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差が算出される。また、ＯＦＤＭ信号のＯＦＤＭシンボルに対するガードインターバルの比率に応じた位相回転を用いて、搬送波周波数誤差が算出される。
【０１０８】
本発明は、例えばＯＦＤＭ信号受信装置に適用することができる。
【０１０９】
【発明の実施の形態】
図８は、本発明を適用した受信装置２０１の構成例を表している。
【０１１０】
図８において、アンテナ２１１は、放送局により放送されたデジタル放送の放送を受信し、ＲＦ信号としてチューナ２１２に供給する。
【０１１１】
チューナ２１２は、乗算器２１２ａおよび局部発振器２１２ｂを有し、アンテナ２１１から供給されたＲＦ信号を、ＩＦ信号に周波数変換し、ＩＦ信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＳ）２１３に供給する。
【０１１２】
ＢＰＳ２１３は、チューナ２１２から供給されたＩＦ信号をフィルタリングして、Ａ／Ｄ変換回路２１４に供給する。
【０１１３】
Ａ／Ｄ変換回路２１４は、ＢＰＳ２１３から供給されたＩＦ信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル化されたＩＦ信号をＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）キャンセル回路２１５に供給する。
【０１１４】
ＤＣキャンセル回路２１５は、Ａ／Ｄ変換回路２１４から供給されたＩＦ信号のＤＣ成分を除去し、ＤＣ成分が除去されたＩＦ信号をデジタル直交復調回路２１６に供給する。
【０１１５】
デジタル直交復調回路２１６は、ＤＣキャンセル回路２１５から供給されたＩＦ信号を、所定の周波数（搬送波周波数）の搬送波信号により直交復調し、ベースバンドのＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ時間領域信号）を生成する。デジタル直交復調回路２１６により生成されたベースバンドのＯＦＤＭ信号は、実軸成分（Ｉチャネル信号）と、虚軸成分（Ｑチャネル信号）とから構成される複素信号となる。デジタル直交復調回路２１６は、生成したＯＦＤＭ時間領域信号を搬送波周波数誤差補正回路２１７に供給する。
【０１１６】
搬送波周波数誤差補正回路２１７は、デジタル直交復調回路２１６から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に対して、ＮＣＯ２３４から供給された搬送波周波数誤差補正信号を複素乗算し、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差成分を除去する。搬送波周波数誤差補正回路２１７は、搬送波周波数誤差成分が除去されたＯＦＤＭ信号をＦＦＴ演算回路２１８、タイミング同期回路２３１、および狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２に供給する。
【０１１７】
ＦＴＴ演算回路２１８は、タイミング同期回路２３１からのＦＴＴ演算開始タイミングの指示に基づいて、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してＦＴＴ演算を行い、各副搬送波に直交変調されているデータを抽出して、抽出されたデータを、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９に供給する。ＦＦＴ演算回路２１８から出力される信号は、ＦＦＴされた後のいわゆる周波数領域の信号である。このことから、以下、ＦＦＴ演算後の信号をＯＦＤＭ周波数領域信号と称する。
【０１１８】
ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９は、ＦＦＴ演算回路２１８から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、ＯＦＤＭシンボルの実際の境界位置と、ＦＦＴ演算範囲の開始タイミングとのずれによって生じてしまう位相回転成分の補正を行う。すなわち、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９は、サンプリング周期以下の精度で生じるずれを位相補正している。具体的には、ＦＦＴ演算回路２１８から出力されるＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、タイミング同期回路２３１から供給される位相補正信号（複素信号）を複素乗算して、位相回転補正を行う。位相回転補正がされたＯＦＤＭ周波数領域信号は、等化回路２２０、広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３、フレーム同期回路２３５、および伝送制御情報復号回路２３６に供給される。
【０１１９】
等化回路２２０は、フレーム同期回路２３５から供給されるＯＦＤＭシンボル番号を基準にして、パイロット信号を特定し、特定されたパイロット信号を用いて、ＯＦＤＭ周波数領域信号の位相等化、および振幅等化を行い、位相等化、および振幅等化を実行されたＯＦＤＭ周波数領域信号をデインタリーブ・誤り訂正回路２２１に供給する。
【０１２０】
デインタリーブ・誤り訂正回路２２１は、各搬送波に変調されている情報を、その変調方式に応じて検波し、デマッピング処理等を行って、データを復号する。その後、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１は、復号されたデータに対して、誤り訂正処理を行って、ＯＦＤＭ復調データをトランスポートストリーム生成回路２２２に供給する。
【０１２１】
トランスポートストリーム生成回路２２２は、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１から供給されたＯＦＤＭ復調データに対して、放送方式で規定されたタイミングに基づいて、所定のデータ信号を多重するとともに、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１から供給される断続的なＯＦＤＭ復調データを、ＴＳクロック生成回路２３７から供給されるＴＳクロックを用いて、平滑化して連続的に出力するようにスムージング処理を行い、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム（ＴＳ）を出力する。なお、ＯＦＤＭ復調データに対して多重する所定のデータ信号は、例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格では、ＯＦＤＭ信号で伝送されないヌルパケットである。
【０１２２】
タイミング同期回路２３１は、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に基づいて、ＯＦＤＭシンボルの境界位置を特定し、ＦＴＴ演算回路２１８がＦＴＴ演算を行なうべきタイミングを求め、求められたタイミングをＦＴＴ演算回路２１８に通知する。また、タイミング同期回路２３１は、ＯＦＤＭ時間領域信号のデータ生成クロック周波数と受信装置２０１のクロック周波数の違いから生じるクロック周波数誤差を推定し、この推定値（クロック周波数誤差信号）をＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９およびＴＳクロック生成回路２３７に通知する。
【０１２３】
狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２は、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に基づいて、副搬送波の周波数間隔（例えば０．９９２ｋＨｚ）の±１／２以下の精度の狭帯域搬送波周波数誤差を算出し、算出された狭帯域搬送波周波数誤差をＮＣＯ２３４に供給する。狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２は、従来の受信装置におけるガードインターバル相関演算回路６２、シンボル境界検出回路６３、角度変換回路６４、移動平均フィルタ６５、および積分器６６により構成されるようにしても良い。
【０１２４】
広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３は、ＦＴＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、副搬送波の周波数間隔（例えば０．９９２ｋＨｚ）精度の広帯域副搬送波周波数誤差を算出し、算出された広帯域副搬送波周波数誤差をＮＣＯ２３４に供給する。
【０１２５】
ＮＣＯ２３４は、狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２から供給された狭帯域搬送波周波数誤差、および広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３から供給された広帯域副搬送波周波数誤差を加算し、加算して得られた搬送波周波数誤差に応じて、周波数が増減する搬送波周波数誤差補正信号を生成し、生成された搬送波周波数誤差補正信号を搬送波周波数誤差補正回路２１７に供給する。なお、搬送波周波数誤差補正信号は、複素信号である。
【０１２６】
フレーム同期回路２３５は、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、ＯＦＤＭ伝送フレームの所定の位置に含まれる同期ワードを検出して、ＯＦＤＭ伝送フレームの開始タイミングを特定し、特定されたＯＦＤＭ伝送フレームの開始タイミングに基づいて、ＯＦＤＭシンボル番号を算出し、これを等化回路２２０に供給する。
【０１２７】
伝送制御情報復号回路２３６は、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、所定の副搬送波位置に変調されている、例えばＴＭＣＣやＴＰＳ等のような伝送制御情報を復号する。伝送制御情報復号回路２３６は、復号した伝送制御情報を、例えば、図示せぬシステムコントローラ等に供給する。システムコントローラは、供給された伝送制御情報を用いて、復調や再生の処理を制御する。
【０１２８】
ＴＳクロック生成回路２３７はタイミング同期回路２３１から供給されたクロック周波数誤差信号を用いて、受信されたＯＦＤＭ信号に同期したＴＳクロックを生成し、生成されたＴＳクロックをトランスポートストリーム生成回路２２２に供給する。
【０１２９】
次に、図９は、図８の広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３の詳細な構成例を表している。
【０１３０】
図９において、差動復調回路３０１は、角度変換回路３２１、ＦＩＦＯ３２２、および減算回路３２３により構成されている。差動復調回路３０１の角度変換回路３２１は、図８のＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給された複素数信号（ＯＦＤＭ周波数領域信号）の、Ｉ軸とＱ軸により形成される平面上での角度を求め、求められた角度に基づく角度信号をＦＩＦＯ３２２および減算回路３２３に供給する。
【０１３１】
ＦＩＦＯ３２２は、角度変換回路３２１から供給された角度信号を、１シンボル長分遅延させて、減算回路３２３に供給する。減算回路３２３は、角度変換回路３２１から供給された角度信号、およびＦＩＦＯ３２２から供給された角度信号に基づいて、角度変換回路３２１により求められた角度から、ＦＩＦＯ３２２により遅延された角度を差し引くことにより、差動復調を行い、差動復調結果をパイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎ（ｎは、２以上の整数）に供給する。
【０１３２】
パイロット信号位置発生回路３０２は、制御回路３０３から、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置が通知されると、このシンボル開始位置に基づいて、入力されたＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、パイロット信号が挿入されているべき位置にフラグ（以下、累加算実行フラグと称する）を発生し、発生された累加算実行フラグを、パイロット相関演算回路３０５−１の累加算回路３３３−１、および遅延器３０４−１に通知する。なお、パイロット信号位置発生回路３０２は、搬送波周波数誤差ｆｅが、ｆｅ＝−ＮΔｆである場合の累加算実行フラグを発生する。
【０１３３】
制御回路３０３は、タイミング同期回路２３１から、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置を通知されると、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置をパイロット信号位置発生回路３０２、および累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎに通知する。また、制御回路３０３は、パイロット相関演算回路３０５−１が１シンボル中の累加算を終了したタイミングでフラグ（以下、第１の累加算終了フラグと称する）を発生し、発生された第１の累加算終了フラグをカウンタ３０６、並びにセレクタ３５１および３７１に通知する。また、制御回路３０３は、パイロット相関演算回路３０５−２ｎが１シンボル中の累加算を終了したタイミングでフラグ（以下、第２の累加算終了フラグと称する）を発生し、発生された第２の累加算終了フラグをゲート回路３１０に通知する。
【０１３４】
遅延量１の遅延器３０４−１乃至３０４−（２ｎ−１）は、累加算実行フラグが供給されると、供給された累加算実行フラグを１動作分だけ遅延させて出力する。なお、上記したように、ｎは、２以上の整数である。
【０１３５】
パイロット相関演算回路３０５−１は、位相補正回路３３１−１、尤度変換回路３３２−１、および累加算回路３３３−１により構成される。位相補正回路３３１−１は、差動復調回路３０１から供給された角度信号を、搬送波周波数誤差量とガードインターバル長に基づいて位相補正し、位相補正された角度信号を尤度変換回路３３２−１に供給する。なお、位相補正回路３３１−１による位相補正の詳細な説明は後述する。尤度変換回路３３２−１は、位相補正回路３３１−１から供給された角度信号を、０度（０ｒａｄｉａｎ）および１８０度（２πｒａｄｉａｎ）の場合に、最大値（例えば１）をとり、９０度（π／２ｒａｄｉａｎ）および２７０度（３π／２ｒａｄｉａｎ）の場合に、最低値（例えば−１）をとるように、尤度変換する。尤度変換回路３３２−１は、尤度変換して得られた算出値を累加算回路３３３−１に供給する。累加算回路３３３−１は、累加算実行フラグが入力された場合、尤度変換回路３３２−１から供給された算出値を累加算し、適宜、累加算した算出値をセレクタ３０７に出力する。また、累加算回路３３３−１は、制御回路３０３から、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置が通知されると、保持している累加算値をリセットする。これにより、１シンボルにおけるパイロット相関を演算する。
【０１３６】
パイロット相関演算回路３０５−（ｎ−１）乃至３０５−２ｎの位相補正回路３３１−（ｎ−１）乃至３３１−２ｎは、パイロット相関演算回路３０５−１の位相補正回路３３１−１と同様、差動復調回路３０１から供給された角度信号を、搬送波周波数誤差量とガードインターバル長に基づいて位相補正し、位相補正された角度信号を尤度変換回路３３２−（ｎ−１）乃至３３２−２ｎに供給する。ただし、位相補正回路３３１−（ｎ−１）乃至３３１−２ｎは、それぞれ異なる搬送波周波数誤差量が設定されており、それぞれに設定された、異なる搬送波周波数誤差量に基づいて、位相補正を行う。なお、ｎは、２以上の整数である。
【０１３７】
また、パイロット相関演算回路３０５−（ｎ−１）乃至３０５−２ｎの尤度変換回路３３２−（ｎ−１）乃至３３２−２ｎ、および累加算回路３３３−（ｎ−１）乃至３３３−２ｎは、それぞれ、パイロット相関演算回路３０５−１の尤度変換回路３３２−１、および累加算回路３３３−１と同様の動作を実行するため、説明は省略する。
【０１３８】
カウンタ３０６は、制御回路３０３から、第１の累加算終了フラグが供給された場合、カウントを開始し、−ｎから（ｎ−１）までカウントする。カウンタ３０６は、１カウントごとに、セレクタ３０７、およびセレクタ３７１に対して、カウントした値を通知する。なお、パイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎは、それぞれに設定された搬送波周波数誤差量に応じて、累加算するタイミングがずれるため、カウンタ３０６の出力と、それぞれのパイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎの累加算終了のタイミングは同期する。
【０１３９】
セレクタ３０７は、カウンタ３０６から供給される値に従って、パイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎの累加算回路３３３−（ｎ−１）乃至３３３−２ｎから、順次、累加算値を読み出し、読み出した累加算値を、最大値検出回路３０８のセレクタ３５１および比較回路３５３に供給する。
【０１４０】
最大値検出回路３０８は、セレクタ３５１、レジスタ３５２、および比較回路３５３により構成され、セレクタ３０７から供給された累加算値の中で最大値をとるものを検出する。
【０１４１】
セレクタ３５１は、比較回路３５３の制御に応じて、レジスタ３５２に格納されている値（現在までの最大値）とセレクタ３０７から新たに供給された累加算値のうち、大きい方を選択してレジスタ３５２に供給する。また、セレクタ３５１は、制御回路３０３から第１の累加算終了フラグが供給された場合、レジスタ３５２に、セレクタ３０７から供給された累加算値を格納させる（それまで格納されていた値は消去される）。レジスタ３５２は、セレクタ３５１から供給された現在までの最大値を格納する。比較回路３５３は、セレクタ３０７から供給された累加算値と、レジスタ３５２に格納されている値を比較し、セレクタ３０７から供給された累加算値が、レジスタ３５２に格納されている値より大きかった場合、セレクタ３５１および３７１にイネーブル信号を出力する。
【０１４２】
周波数誤差記憶回路３０９は、セレクタ３７１およびレジスタ３７２により構成され、最大値検出回路３０８により最大値が検出されたタイミングで、カウンタ３０６から入力された値を記憶する。
【０１４３】
すなわち、セレクタ３７１は、カウンタ３０６から値が入力された場合、カウンタ３０６から入力された値、およびレジスタ３７２に格納されている値のうちいずれか一方を選択して、レジスタ３７２に格納する。具体的には、セレクタ３７１は、比較回路３５３からイネーブル信号が入力された場合、カウンタ３０６から入力された値を、レジスタ３７２に格納し、比較回路３５３からイネーブル信号が入力されていない場合、レジスタ３７２から供給された値をレジスタ３７２に再格納する。また、セレクタ３７１は、制御回路３０３から第１の累加算終了フラグが供給された場合、レジスタ３７２に、セレクタ３７１から供給された累加算値を格納させる（それまで格納されていた値は消去される）。
【０１４４】
これにより、パイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎのうち、最も大きい累加算値を算出したパイロット相関演算回路を特定することができ、結果的に、搬送波周波数誤差量を特定することができる。周波数誤差記憶回路３０９は、セレクタ３０７から最も大きい累加算値が出力された場合にカウンタ３０６から供給された値を、搬送波周波数誤差量の推定値として記憶する。
【０１４５】
ゲート回路３１０は、制御回路３０３から、第２の累加算終了フラグが供給されたタイミングで、レジスタ３７２に格納されている値を、１シンボルにおける搬送波周波数誤差量としてラッチし、図８のＮＣＯ２３４に出力する。
【０１４６】
次に、図１０のフローチャートを参照して、受信装置２０１の受信処理について説明する。
【０１４７】
図１０のステップＳ１において、チューナ２１２は、アンテナ２１１に受信されたＲＦ信号を、ＩＦ信号に周波数変換し、ＩＦ信号をバンドパスフィルタ（ＢＰＳ）２１３に供給する。
【０１４８】
ステップＳ２において、ＢＰＳ２１３は、チューナ２１２から供給されたＩＦ信号をフィルタリングして、Ａ／Ｄ変換回路２１４に供給する。
【０１４９】
ステップＳ３において、Ａ／Ｄ変換回路２１４は、ＢＰＳ２１３から供給されたＩＦ信号をＡ／Ｄ変換し、デジタル化されたＩＦ信号をＤＣキャンセル回路２１５に供給する。
【０１５０】
ステップＳ４において、ＤＣキャンセル回路２１５は、Ａ／Ｄ変換回路２１４から供給されたＩＦ信号のＤＣ成分を除去し、ＤＣ成分が除去されたＩＦ信号をデジタル直交復調回路２１６に供給する。
【０１５１】
ステップＳ５において、デジタル直交復調回路２１６は、ＤＣキャンセル回路２１５から供給されたＩＦ信号を、搬送波周波数の搬送波信号により直交復調して、ベースバンドのＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ時間領域信号）を生成し、生成したＯＦＤＭ時間領域信号を搬送波周波数誤差補正回路２１７に供給する。
【０１５２】
ステップＳ６において、搬送波周波数誤差補正回路２１７は、デジタル直交復調回路２１６から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に対して、ＮＣＯ２３４から供給された搬送波周波数誤差補正信号を複素乗算して、ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差成分を除去し、搬送波周波数誤差成分が除去されたＯＦＤＭ信号をＦＦＴ演算回路２１８、タイミング同期回路２３１、および狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２に供給する。
【０１５３】
ステップＳ７において、タイミング同期回路２３１は、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に基づいて、ＯＦＤＭシンボルの境界位置を特定し、ＦＴＴ演算回路２１８がＦＴＴ演算を行うべきタイミングを求め、求められたタイミングをＦＴＴ演算回路２１８に通知するとともに、ＯＦＤＭ時間領域信号のデータ生成クロック周波数と受信装置２０１のクロック周波数の違いから生じるクロック周波数誤差値を求め、これをＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９およびＴＳクロック生成回路２３７に通知する。
【０１５４】
ステップＳ８において、ＦＴＴ演算回路２１８は、タイミング同期回路２３１からのＦＴＴ演算開始タイミングの指示に基づいて、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してＦＴＴ演算を行い、各副搬送波に直交変調されているデータを抽出して、抽出されたデータ（ＯＦＤＭ周波数領域信号）を、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９に供給する。
【０１５５】
ステップＳ９において、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９は、ＦＦＴ演算回路２１８から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、タイミング同期回路２３１から供給された位相補正信号（複素信号）を複素乗算して、位相回転成分の補正を行い、補正後のＯＦＤＭ周波数領域信号を等化回路２２０、広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３、フレーム同期回路２３５、および伝送制御情報復号回路２３６に供給する。
【０１５６】
伝送制御情報復号回路２３６は、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、所定の副搬送波位置に変調されている伝送制御情報を復号し、復号した伝送制御情報を、例えば、図示せぬシステムコントローラ等に供給する。
【０１５７】
ステップＳ１０において、フレーム同期回路２３５は、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、ＯＦＤＭ伝送フレームの所定の位置に含まれる同期ワードを検出して、ＯＦＤＭ伝送フレームの開始タイミングを特定し、特定されたＯＦＤＭ伝送フレームの開始タイミングに基づいて、ＯＦＤＭシンボル番号を算出し、これを等化回路２２０に供給する。
【０１５８】
ステップＳ１１において、等化回路２２０は、フレーム同期回路２３５から供給されたＯＦＤＭシンボル番号を基準にして、パイロット信号を特定し、特定されたパイロット信号を用いて、ＯＦＤＭ周波数領域信号の位相等化、および振幅等化を行い、位相等化、および振幅等化を実行されたＯＦＤＭ周波数領域信号をデインタリーブ・誤り訂正回路２２１に供給する。
【０１５９】
ステップＳ１２において、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１は、各搬送波に変調されている情報を、その変調方式に応じて検波し、デマッピング処理等を行って、データを復号し、復号されたデータに対して誤り訂正処理を行って、ＯＦＤＭ復調データをトランスポートストリーム生成回路２２２に供給する。
【０１６０】
ステップＳ１３において、ＴＳクロック生成回路２３７はタイミング同期回路２３１から供給されたクロック周波数誤差信号を用いて、受信されたＯＦＤＭ信号に同期したＴＳクロックを生成し、生成されたＴＳクロックをトランスポートストリーム生成回路２２２に供給する。
【０１６１】
ステップＳ１４において、トランスポートストリーム生成回路２２２は、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１から供給されたＯＦＤＭ復調データに対して、放送方式で規定されたタイミングに基づいて、所定のデータ信号を多重するとともに、デインタリーブ・誤り訂正回路２２１から供給される断続的なＯＦＤＭ復調データを、ＴＳクロック生成回路２３７から供給されるＴＳクロックを用いて、平滑化して連続的に出力するようにスムージング処理を行い、ＭＰＥＧ−２トランスポートストリーム（ＴＳ）を出力する。
【０１６２】
以上のようにして、受信装置２０１の受信処理が実行される。
【０１６３】
図１０のステップＳ６において、搬送波周波数誤差補正回路２１７は、デジタル直交復調回路２１６から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号の搬送波周波数誤差成分を除去しているが、そのために、ＮＣＯ２３４から供給された搬送波周波数誤差補正信号を利用している。次に、この搬送波周波数誤差補正信号が生成され、搬送波周波数誤差補正回路２１７に供給されるまでの処理、すなわち搬送波周波数誤差補正信号生成処理について、図１１のフローチャートを参照して説明する。
【０１６４】
図１１のステップＳ５１において、狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２は、搬送波周波数誤差補正回路２１７から供給されたＯＦＤＭ時間領域信号に基づいて、副搬送波の周波数間隔（例えば０．９９２ｋＨｚ）の±１／２以下の精度の狭帯域搬送波周波数誤差を算出し、算出された狭帯域搬送波周波数誤差をＮＣＯ２３４に供給する。
【０１６５】
ステップＳ５２において、広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３は、ＦＴＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号に基づいて、副搬送波の周波数間隔（例えば０．９９２ｋＨｚ）精度の広帯域副搬送波周波数誤差を算出し、算出された広帯域副搬送波周波数誤差をＮＣＯ２３４に供給する。ステップＳ５２の処理の詳細な説明は後述する。
【０１６６】
ステップＳ５３において、ＮＣＯ２３４は、狭帯域搬送波周波数誤差検出回路２３２から供給された狭帯域搬送波周波数誤差、および広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３から供給された広帯域副搬送波周波数誤差を加算し、加算して得られた搬送波周波数誤差に応じて、周波数が増減する搬送波周波数誤差補正信号を生成し、生成された搬送波周波数誤差補正信号を搬送波周波数誤差補正回路２１７に供給する。
【０１６７】
以上のようにして、搬送波周波数誤差補正信号生成処理が実行される。
【０１６８】
次に、広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３による広帯域副搬送波周波数誤差の算出について詳細に説明する。広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３は、後述する図１２のパイロット相関演算処理、および図１５の広帯域搬送波周波数誤差算出処理により、広帯域搬送波周波数誤差を算出する。
【０１６９】
まず、図１２のフローチャートを参照して、受信装置のパイロット相関演算処理について説明する。また、適宜、図１３および図１４を参照する。
【０１７０】
ステップＳ１０１において、広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３の差動復調回路３０１は、ＦＴＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給されたＯＦＤＭ周波数領域信号を角度変換し、差動復調する。すなわち、差動復調回路３０１の角度変換回路３２１は、ＦＦＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給された複素数信号（ＯＦＤＭ周波数領域信号）の、Ｉ軸とＱ軸により形成される平面上での角度を求め、求められた角度に基づく角度信号をＦＩＦＯ３２２および減算回路３２３に供給する。ＦＩＦＯ３２２は、角度変換回路３２１から供給された角度信号を、１シンボル長分遅延させて、減算回路３２３に供給する。減算回路３２３は、角度変換回路３２１から供給された角度信号、およびＦＩＦＯ３２２から供給された角度信号に基づいて、角度変換回路３２１により求められた角度から、ＦＩＦＯ３２２により遅延された角度を差し引くことにより、差動復調を行い、差動復調結果の角度信号をパイロット相関演算回路３０５−１乃至３０５−２ｎに供給する。
【０１７１】
図１３Ａは、ＦＦＴ演算により各副搬送波周波数成分に分解されたＩチャンネルデータおよびＱチャンネルデータを、シンボル毎に、位相平面上に示したものである。Ｄａ（ｎ），Ｄｂ（ｎ）は第ｎ番目のＯＦＤＭシンボルのＦＦＴ後の副搬送波周波数がＤａ，Ｄｂである情報データをそれぞれ示しており、また、Ｐａ（ｎ），Ｐｂ（ｎ），Ｐｃ（ｎ）は第ｎ番目のＯＦＤＭシンボルのＦＦＴ後の副搬送波周波数がＰａ，Ｐｂ，Ｐｃであるパイロット信号をそれぞれ示している。
【０１７２】
また、図１３Ｂは、差動復調回路３０１により差動復調された後の角度信号を位相平面上に示したものであり、ｄＤａ，ｄＤｂはそれぞれ副搬送波周波数がＤａ，Ｄｂである第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目のシンボルとの差動復調信号である。またｄＰａ，ｄＰｂ，ｄＰｃはそれぞれ副搬送波周波数がＰａ，Ｐｂ，Ｐｃである第（ｎ−１）番目のシンボルと第ｎ番目のシンボルと差動復調信号である。
【０１７３】
図１２に戻って、ステップＳ１０２において、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、差動復調回路３０１から供給された角度信号を、予め設定された搬送波周波数誤差量およびガードインターバル比に基づいて補正する。この処理について、図１４を参照して説明する。
【０１７４】
図１４は、搬送波周波数誤差量およびガードインターバル比の関係を表している。図１４において、横軸は時間軸である。
【０１７５】
図１４において、矢印で示されているＴｓの範囲は、１シンボル長を表している。また、矢印で示されているＴｕの範囲は、有効シンボル長を表している。また、矢印で示されているＴｇの範囲は、ガードインターバル長を表している。なお、ガードインターバル長の、有効シンボル長に対する比（割合）は、例えば、１／４、１／８、１／１６、または１／３２に設定されており、図１４においては、ガードインターバル長の、有効シンボル長に対する比（割合）をＧとする。ガードインターバル長Ｔｇは、次式によって表される。
【０１７６】
Ｔｇ＝Ｇ×Ｔｕ ・・・（２）
【０１７７】
また、図１４において、矢印で示されているＦＴＴ ｗｉｎｄｏｗの範囲は、ＦＴＴウィンドウの範囲を表している。なお、図１４においては、ＦＴＴウィンドウの範囲は、有効シンボルＴｕの範囲と同一となっているが、必ずしも、有効シンボルＴｕの範囲と同一でなくて良い。
【０１７８】
また、図１４において、Ｎは、搬送波周波数誤差量を表している。すなわち、副搬送波周波数間隔をΔｆとして、Ｎ＝１の場合、搬送波周波数誤差量ｆｅは、ｆｅ＝Δｆである。また、Ｎ＝２の場合、搬送波周波数誤差量ｆｅは、ｆｅ＝２Δｆである。また、Ｎ＝３の場合、搬送波周波数誤差量ｆｅは、ｆｅ＝３Δｆである。すなわち、搬送波周波数誤差量ｆｅは、ｆｅ＝ＮΔｆである。
【０１７９】
図１４において、１番上の波形は、搬送波周波数誤差量Ｎ＝１、ガードインターバル比Ｇ＝１／４の場合の波形を表し、上から２番目の波形は、搬送波周波数誤差量Ｎ＝２、ガードインターバル比Ｇ＝１／４の場合の波形を表し、上から３番目の波形は、搬送波周波数誤差量Ｎ＝３、ガードインターバル比Ｇ＝１／４の場合の波形を表し、１番下の波形は、搬送波周波数誤差量Ｎ＝１、ガードインターバル比Ｇ＝１／８の場合の波形を表している。
【０１８０】
まず、図１４の１番上の波形に注目すると、（ｎ−１）番目のシンボルの開始位置では、位相は０だが、ｎ番目のシンボルの開始位置では、位相がπ／２だけ位相回転して、π／２となり、（ｎ＋１）番目のシンボルの開始位置では、位相が、さらにπ／２だけ位相回転して、πとなっている。
【０１８１】
図１４の上から２番目の波形に注目すると、（ｎ−１）番目のシンボルの開始位置では、位相は０だが、ｎ番目のシンボルの開始位置では、位相がπだけ位相回転して、πとなり、（ｎ＋１）番目のシンボルの開始位置では、位相が、さらにπだけ位相回転して、２πとなっている。
【０１８２】
図１４の上から３番目の波形に注目すると、（ｎ−１）番目のシンボルの開始位置では、位相は０だが、ｎ番目のシンボルの開始位置では、位相が３π／２だけ位相回転して、３π／２となり、（ｎ＋１）番目のシンボルの開始位置では、位相が、さらに３π／２だけ位相回転して、３πとなっている。
【０１８３】
図１４の１番下の波形に注目すると、（ｎ−１）番目のシンボルの開始位置では、位相は０だが、ｎ番目のシンボルの開始位置では、位相がπ／４だけ位相回転して、π／４となり、（ｎ＋１）番目のシンボルの開始位置では、位相が、さらにπ／４だけ位相回転して、π／２となり、（ｎ＋１）番目のシンボルの終了位置では、位相が、さらにπ／４だけ位相回転して、３π／４となっている。
【０１８４】
すなわち、位相は、搬送波周波数誤差量Ｎとガードインターバル比Ｇに基づいて、１シンボル毎に２π×Ｇ×Ｎずつ回転してしまう。
【０１８５】
そこで、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、この位相回転を補正する。
【０１８６】
すなわち、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、それぞれ異なる搬送波周波数誤差量が設定されている。具体的には、位相補正回路３３１−１には、搬送波周波数誤差量ｆｅの候補として、ｆｅ＝−ＮΔｆが設定され、位相補正回路３３１−（ｎ−１）には、搬送波周波数誤差量ｆｅの候補として、ｆｅ＝−Δｆが設定され、位相補正回路３３１−ｎには、搬送波周波数誤差量ｆｅの候補として、ｆｅ＝０（すなわち、誤差なし）が設定され、位相補正回路３３１−ｎには、搬送波周波数誤差量ｆｅの候補として、ｆｅ＝Δｆが設定され、位相補正回路３３１−２ｎには、搬送波周波数誤差量ｆｅの候補として、ｆｅ＝（Ｎ−１）Δｆが設定されている。
【０１８７】
また、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎには、受信されたＯＦＤＭ信号に基づいて、ガードインターバル比Ｇが設定されている。
【０１８８】
位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、それぞれに設定された搬送波周波数誤差量ｆｅとガードインターバル比Ｇに基づいて求められる位相回転量（＝２π×Ｇ×Ｎ）に従って、位相回転量分だけ角度信号を位相補正する。
【０１８９】
図１３Ｃは、図１３Ｂの位相から位相回転分だけ位相補正された角度信号を位相平面上に示したものであり、ｄＤａ，ｄＤｂ、およびｄＰａ，ｄＰｂ，ｄＰｃはそれぞれ図１３ＢにおけるｄＤａ，ｄＤｂ、およびｄＰａ，ｄＰｂ，ｄＰｃと対応している。
【０１９０】
図１３Ｃに示されているように、位相回転分だけ位相補正された結果、パイロット信号の差動復調信号ｄＰａ，ｄＰｂは、位相が０度（０ｒａｄｉａｎ）に移動し、パイロット信号の差動復調信号ｄＰｃは、位相が１８０度（πｒａｄｉａｎ）に移動している。
【０１９１】
位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、それぞれに設定された搬送波周波数誤差量ｆｅに基づいて、角度信号を位相補正した後、補正された角度信号を尤度変換回路３３２−１乃至３３２−２ｎに供給する。
【０１９２】
図１２に戻り、ステップＳ１０３において、尤度変換回路３３２−１乃至３３２−１ｎは、位相補正回路３３１−１から供給された角度信号を、０度（０ｒａｄｉａｎ）および１８０度（２πｒａｄｉａｎ）の場合に、最大値（例えば１）をとり、９０度（π／２ｒａｄｉａｎ）および２７０度（３π／２ｒａｄｉａｎ）の場合に、最低値（例えば−１）をとるように、尤度変換する。
【０１９３】
図１３Ｄは、尤度変換後の位相平面上における信号の位置を表している。図１３Ｄに示されるように、信号は、０ｒａｄｉａｎ（０度）、およびπｒａｄｉａｎ（１８０度）の場合、最大値である１に変換され、π／２ｒａｄｉａｎ（９０度）、および３π／２ａｄｉａｎ（２７０度）の場合、最低値である−１に変換される。
【０１９４】
尤度変換回路３３２−１乃至３３２−２ｎは、図１３Ｄに示されるようにして、角度信号を尤度に変換し、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎに供給する。
【０１９５】
図１２に戻り、ステップＳ１０４において、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎは、パイロット信号位置発生回路３０２、または遅延器３０４−１乃至３０４−（２ｎ−１）から、累加算実行フラグが供給されたか否かを判定し、パイロット信号位置発生回路３０２、または遅延器３０４−１乃至３０４−（２ｎ−１）から、累加算実行フラグが供給された場合、処理はステップＳ１０５に進む。
【０１９６】
ステップＳ１０５において、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎは、尤度加算回路３３２−１乃至３３２−２ｎから供給された尤度を累加算する。その後、処理はステップＳ１０１に戻り、上述したステップＳ１０１以降の処理がくり返される。
【０１９７】
ステップＳ１０４において、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎが、パイロット信号位置発生回路３０２、または遅延器３０４−１乃至３０４−（２ｎ−１）から、累加算実行フラグが供給されていないと判定した場合、ステップＳ１０５の処理はスキップされ、ステップＳ１０１に戻り、上述したステップＳ１０１以降の処理がくり返される。
【０１９８】
以上のようにして、パイロット相関演算処理が実行される。なお、ステップＳ１０４の処理は、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎが、それぞれで実行しており、ある累加算回路に累加算実行フラグが供給されたとき、他の累加算回路には累加算実行フラグが供給されていないこともある。その場合、累加算実行フラグが供給された累加算回路は、ステップＳ１０５に進んで、尤度を累加算し、累加算実行フラグが供給されていない累加算回路は、ステップＳ１０５の処理をスキップし、供給された尤度は廃棄する。
【０１９９】
次に、図１５のフローチャートを参照して、図１１のステップＳ５２の処理、すなわち広帯域搬送波周波数誤差算出処理について説明する。なお、図１５の処理は、上述した図１４のパイロット相関演算処理と並列して実行される。
【０２００】
タイミング同期回路２３１から、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置を通知されると、図１５のステップＳ１５１において、制御回路３０３は、ＯＦＤＭ周波数領域信号のシンボル開始位置を、パケット信号位置発生回路３０２、および累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎに通知する。
【０２０１】
制御回路３０３からシンボル開始位置が通知された累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎは、ステップＳ１５２において、保持している累加算値をリセットする。
【０２０２】
制御回路３０３からシンボル開始位置が通知されたパイロット信号位置発生回路３０２は、ステップＳ１５３において、累加算実行フラグを発生させるタイミングを設定する。なお、パイロット信号位置発生回路３０２は、搬送波周波数誤差ｆｅが、ｆｅ＝−ＮΔｆである場合の累加算実行フラグを発生する。
【０２０３】
ステップＳ１５４において、パイロット信号位置発生回路３０２は、ステップＳ１５３で設定されたタイミングに基づいて、累加算実行フラグを発生し、出力する。図１６を参照して、累加算実行フラグの発生タイミングについて説明する。
【０２０４】
図１６の「ＯＦＤＭ周波数領域信号」の記載の右側には、パイロット信号の配置例が示されている。すなわち、図１６の「ＯＦＤＭ周波数領域信号」の記載の右側に示されている、上を向いた複数の矢印は、ＯＦＤＭ周波数領域信号の複数の副搬送波に変調されたパイロット信号およびデータ信号を表しており、この矢印のうち、実線の矢印はデータ信号を表し、点線の矢印はパイロット信号を表している。図１６に示される例においては、パイロット信号は、左から９番目、１１番目、１７番目、および２１番目に配置されている。以下、左から９番目のパイロット信号をパイロット信号ａ、１１番目のパイロット信号をパイロット信号ｂ、１７番目のパイロット信号をパイロット信号ｃ、２１番目のパイロット信号をパイロット信号ｄと称する。
【０２０５】
上述したように、ＯＦＤＭ周波数領域信号の複数の副搬送波における、パイロット信号の配置パターンは、規格によって予め定められており、パイロット信号位置発生回路３０２は、パイロット信号の配置パターン（パイロット信号が変調されている副搬送波のインデックス番号）を予め記憶している。そこで、パイロット信号位置発生回路３０２は、記憶している配置に基づいて、累加算実行フラグを発生する。なお、上記したように、パイロット信号位置発生回路３０２は、搬送波周波数誤差量ｆｅがｆｅ＝−ＮΔｆである場合のパイロット信号の出現位置に一致するように、累加算実行フラグを発生する。
【０２０６】
図１６の「ｆｅ＝−ＮΔｆ」の記載の右側には、搬送波周波数誤差量ｆｅが、ｆｅ＝−ＮΔｆの場合に発生される累加算実行フラグ、および後述する第１の累加算終了フラグが示されている。以下、図１６に示されるように、累加算実行フラグを、左側から順番に、累加算実行フラグａ、累加算実行フラグｂ、累加算実行フラグｃ、および累加算実行フラグｄと称する。
【０２０７】
累加算実行フラグａ乃至ｄを発生させるタイミングは、パイロット信号位置発生回路３０２に予め記憶された、パイロット信号の配置に対応しており、累加算実行フラグａ乃至ｄは、遅延器により遅延されることにより、それぞれが異なるタイミングで、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎに供給される。すなわち、パイロット信号位置発生回路３０２により発生された累加算実行フラグは、発生されたタイミングで、累加算回路３３３−１に供給され、１動作分遅延されて、累加算回路３３３−２（不図示）に供給され、さらに１動作分遅延されて、累加算回路３３３−３（不図示）に供給されてゆく。そして、パイロット信号位置発生回路３０２により発生された累加算実行フラグは、累加算回路３３３−２ｎには、２ｎ−１動作分だけ遅延されて供給される。
【０２０８】
パイロット信号位置発生回路３０２により、発生された累加算実行フラグａは、まず、累加算回路３３３−１に供給されるとともに、遅延器３０４−１に供給される。このとき、累加算回路３３３−１は、上記したように、ステップＳ１０４で、累加算実行フラグが供給されたと判定し、ステップＳ１０５で、尤度変換回路３３２−１から供給された尤度を累加算する。尤度変換回路３３２−１から供給される尤度は、位相補正回路３３１−１により、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝−ＮΔｆであるとして位相補正された角度信号を元に算出されたものである。従って、パイロット相関演算回路３０５−１は、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝−ＮΔｆであるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算することができる。
【０２０９】
ところで、パイロット信号位置発生回路３０２により、発生された累加算実行フラグａは、遅延器３０４−１により１動作分だけ遅延された後、図１６の「ｆｅ＝−（Ｎ−１）Δｆ」の記載の右側に示されたタイミングで、累加算回路３３３−２（不図示）に供給されるとともに、遅延器３０４−２（不図示）に供給される。図１６に示されるように、累加算フラグａは、副搬送波周波数間隔分（Δｆ分）だけ右側にシフトしている。累加算回路３３３−２も、累加算回路３３３−１と同様に、ステップＳ１０４で、累加算実行フラグが供給されたと判定し、ステップＳ１０５で、尤度変換回路３３２−２（不図示）から供給された尤度を累加算する。尤度変換回路３３２−２から供給される尤度は、位相補正回路３３１−２（不図示）により、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝−（Ｎ−１）Δｆであるとして位相補正された角度信号を元に算出されたものである。これにより、パイロット相関演算回路３０５−２（不図示）は、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝−（Ｎ−１）Δｆであるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算することができる。
【０２１０】
以下も同様に、累加算実行フラグａは、遅延器により遅延されるとともに、累加算回路に供給され、累加算回路は、累加算実行フラグａが供給されたタイミングで、尤度変換回路から供給された尤度を累加算してゆく。
【０２１１】
その結果、パイロット相関演算回路３０５−（ｎ−１）は、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝−Δｆであるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算し、パイロット相関演算回路３０５−ｎは、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝０であるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算し、パイロット相関演算回路３０５−（ｎ＋１）は、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝Δｆであるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算し、パイロット相関演算回路３０５−２ｎは、搬送波周波数誤差ｆｅがｆｅ＝（Ｎ−１）Δｆであるとの仮定に基づいて、位相補正し、尤度変換し、パイロット信号の出現位置に対応する尤度を累加算することができる。
【０２１２】
パイロット信号位置発生回路３０２は、累加算実行フラグａを発生した後、予め記憶しているパイロット信号の配置に基づいて、所定のタイミングで、次の累加算実行フラグｂを発生し、累加算実行フラグｂを累加算回路３３３−１および遅延器３０４−１に供給する。累加算実行フラグｂにおいても、上記した累加算実行フラグａの場合と同様の処理が実行される。
【０２１３】
以下、累加算実行フラグｃも、上記と同様に、所定のタイミングで、パイロット信号位置発生回路３０２により発生され、これらの累加算実行フラグｃに基づいて、上記と同様の処理が実行される。
【０２１４】
そして、パイロット信号位置発生回路３０２は、シンボル内で最後の累加算実行フラグｄを発生するとき、ステップＳ１５５において、累加算実行フラグｄと同時に、第１の累加算終了フラグを発生し、累加算実行フラグｄを累加算回路３３３−１および遅延器３０４−１に供給するとともに、第１の累加算終了フラグをカウンタ３０６、セレクタ３５１、およびセレクタ３７１に供給する。
【０２１５】
ステップＳ１５６において、第１の累加算終了フラグが供給されたセレクタ３５１は、レジスタ３５２に格納されている値をリセットする。また、第１の累加算終了フラグが供給されたセレクタ３７１は、レジスタ３７２に格納されている値をリセットする。
【０２１６】
ステップＳ１５７において、カウンタ３０６は、カウントを開始し、カウントした値（−ｎ）をセレクタ３０７およびセレクタ３７１に供給する。これ以降、カウンタ３０６は、所定のタイミングで、−（ｎ−１）乃至（ｎ−１）までカウントする。
【０２１７】
ステップＳ１５８において、セレクタ３０７は、カウンタ３０６から供給された値に基づいて、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎのうち、カウンタ３０６から供給された値に対応する累加算回路に累加算された値を読み出し、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給する処理を開始する。
【０２１８】
すなわち、セレクタ３０７は、カウンタ３０６から−ｎが供給された場合、累加算回路３３３−１に記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給し、カウンタ３０６から−（ｎ−１）が供給された場合、累加算回路３３３−２（不図示）に記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給し、カウンタ３０６から−（ｎ−２）が供給された場合、累加算回路３３３−３（不図示）に記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給する。
【０２１９】
以下も同様に、セレクタ３０７は、カウンタ３０６から−２が供給された場合、累加算回路３３３−（ｎ−１）に記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給し、カウンタ３０６から−１が供給された場合、累加算回路３３３−ｎに記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給し、カウンタ３０６から０が供給された場合、累加算回路３３３−（ｎ＋１）に記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給し、カウンタ３０６から（ｎ−１）が供給された場合、累加算回路３３３−２ｎに記憶された累加算値を読み出して、読み出した累加算値をセレクタ３５１および比較回路３５３に供給する。
【０２２０】
セレクタ３０７が累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎからそれぞれ累加算値を読み出すタイミングは、累加算回路３３３−１乃至３３３−２ｎが、それぞれ累加算実行フラグに基づいて、１シンボル分の尤度を累加算し終えたタイミングである。したがって、セレクタ３０７により読み出される累加算値は、１シンボル分の累加算実行フラグに基づく累加算値となる。
【０２２１】
ステップＳ１５８で、セレクタ３０７から累加算値の供給が開始されると、ステップＳ１５９において、最大値検出回路３０８は、セレクタ３０７から供給された累加算値に基づいて、累加算値の最大値を検出する処理を開始する。すなわち、比較回路３５３は、セレクタ３０７から供給された累加算値と、レジスタ３５２に格納されている値を比較し、セレクタ３０７から供給された累加算値が、レジスタ３５２に格納されている値より大きい場合、セレクタ３５１および３７１にイネーブル信号を出力する。
【０２２２】
セレクタ３５１は、比較回路３５３からのイネーブル信号の有無に基づいて、レジスタ３５２に格納されている値とセレクタ３０７から新たに供給された累加算値のうち、大きい方を選択してレジスタ３５２に供給する。すなわち、セレクタ３５１は、比較回路３５３よりイネーブル信号が供給された場合、セレクタ３０７から供給された累加算値を選択してレジスタ３５２に格納させ、比較回路３５３よりイネーブル信号が供給されなかった場合、レジスタ３５２に格納されている値を選択して、レジスタ３５２に再格納させる。
【０２２３】
ステップＳ１５７で、カウンタ３０６から、カウントされた値の供給が開始されたとき、ステップＳ１６０において、周波数誤差記憶回路３０９は、カウンタ３０６から供給された値の記憶を開始する。すなわち、周波数誤差記憶回路３０９のセレクタ３７１には、カウンタ３０６から順次、値が供給される。セレクタ３７１は、カウンタ３０６から値が供給されたとき、最大値検出回路３０８の比較回路３５３からイネーブル信号が供給された場合、カウンタ３０６から供給された値をレジスタ３７２に格納し、カウンタ３０６から値が供給されたとき、最大値検出回路３０８の比較回路３５３からイネーブル信号が供給されなかった場合、レジスタ３７２から供給された値をレジスタ３７２に再格納する。
【０２２４】
これにより、累加算値が最大値をとるタイミングでカウンタ３０６から出力された値が、レジスタ３７２に記憶されることになる。
【０２２５】
カウンタ３０６によるカウントが終了するタイミング（カウンタ３０６が（ｎ−１）を出力したタイミング）で、ステップＳ１６１において、制御回路３０３は、第２の累加算終了フラグをゲート回路３１０に供給する。
【０２２６】
ステップＳ１６２において、ゲート回路３１０は、周波数誤差記憶回路３０９のレジスタ３７２に格納された値をラッチし、これを広帯域搬送波周波数誤差量としてＮＣＯ２３４に供給する。
【０２２７】
以上のようにして、広帯域搬送波周波数誤差算出処理が実行される。
【０２２８】
ＯＦＤＭ時間領域信号は、搬送波周波数誤差を含んでいる。これは、各副搬送波が、搬送波周波数誤差ｆｅで変調されている状態ということができる。そのため、各副搬送波は、ガードインターバルの区間において、連続するシンボル間で、一定量ずつ位相回転してしまう。
【０２２９】
すなわち、例えば、ＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格の場合、パイロット信号は、差動ＢＰＳＫ変調されているため、連続するシンボル間の位相差は０度（０ｒａｄｉａｎ）または１８０度（πｒａｄｉａｎ）となっているが、再生された搬送波が搬送波周波数誤差を含んでいる場合、ガードインターバル区間において、一定量ずつ位相が回転してしまうため、連続するシンボル間の位相差を０度（０ｒａｄｉａｎ）または１８０度（πｒａｄｉａｎ）として検出することができなくなってしまう。そこで、上記したように、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎにより位相回転に相当する分だけ、位相を補正することにより、連続するシンボル間での位相回転を除去し、連続するシンボル間の位相差を０度（０ｒａｄｉａｎ）または１８０度（πｒａｄｉａｎ）として検出することができるようになる。
【０２３０】
以上説明したように、差動復調回路を２個設ける代わりに、差動復調回路は１個にし、位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎにより搬送波周波数誤差量に応じた位相補正を行うような構成にすることにより、メモリを削減することができ、ひいては、回路規模を縮小することが可能となる。
【０２３１】
また、差動復調は、１回行う毎に、誤差が生じてしまうが、差動復調を行う回数を従来の２回から１回に減らしたことにより、差動復調による誤差を減らすことが可能となる。
【０２３２】
ところで、図９に示した広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３の構成は、例えばＩＳＤＢ−ＴＳＢ規格のように、パイロット信号がＢＰＳＫ変調されているＯＦＤＭ信号を受信することを目的とした構成である。これに対して、ＤＢＶ−Ｔ規格のように、例えばパイロット信号ＣＰ（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ Ｐｉｌｏｔｓ）が、同位相で挿入されているものもある。次に、パイロット信号が、例えばＣＰ（Ｃｏｎｔｉｎｕａｌ Ｐｉｌｏｔｓ）のように、全て同位相で挿入されているＯＦＤＭ信号を受信する受信装置の広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３の構成例を図１７に示す。
【０２３３】
図１７に示される広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３は、図９に示された広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３に示されていた差動復調回路３０１が消去され、代わりに角度変換回路４０１が設置された構成になっている。図１７に示される広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３のその他の部分の構成は、図９と同様であり、同一の部分には同一の符号が付してある。
【０２３４】
図１７に示される広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３は、ＦＴＴ窓位相誤差補正回路２１９から供給された複素信号を角度変換回路４０１により角度変換するのみであり、差動復調は行わない。角度変換回路４０１は、複素信号から変換した角度信号を位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎに供給する。位相補正回路３３１−１乃至３３１−２ｎは、角度変換回路４０１から供給された角度信号を、それぞれに設定された搬送波周波数誤差量およびガードインターバル比に基づいて位相補正し、尤度変換回路３３２−１乃至３３２−２ｎに供給する。それ以降の動作は、図９の広帯域搬送波周波数誤差検出回路２３３と同様である。
【０２３５】
パイロット信号が全て同位相で挿入されたＯＦＤＭ信号を受信する場合、図１７のような回路構成でも良い。これにより、例えばＤＶＢ−Ｔ規格のように、パイロット信号が全て同位相で挿入されたＯＦＤＭ信号を受信する場合、さらに回路規模を縮小することができる。
【０２３６】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０２３７】
【発明の効果】
このように、本発明によれば、ＯＦＤＭ信号を受信する際に、搬送波周波数誤差成分を除去することができる。特に、搬送波周波数誤差成分を除去する回路の回路規模を縮小ことができる。
【０２３８】
また、本発明によれば、差動復調による誤差を減らすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＯＦＤＭ信号の構成を説明する図である。
【図２】従来の受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】図２の同期回路を詳細に説明する図である。
【図４】図３の広帯域搬送波周波数誤差演算回路を詳細に説明する図である。
【図５】図４の広帯域搬送波周波数誤差演算回路により補正されるＯＦＤＭ信号の位相を説明する図である。
【図６】搬送波周波数誤差について説明する図である。
【図７】図４のパイロット信号選択データ発生回路から出力されるパイロット信号選択データの例を示す図である。
【図８】本発明の受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】図８の広帯域搬送波周波数誤差検出回路を詳細に示すブロック図である。
【図１０】受信装置の受信処理を説明するフローチャートである。
【図１１】受信装置の搬送波周波数誤差補正信号生成処理を説明するフローチャートである。
【図１２】受信装置のパイロット相関演算処理を説明するフローチャートである。
【図１３】位相補正について説明する図である。
【図１４】位相誤差について説明する図である。
【図１５】図１１のステップＳ５２の処理を詳細に説明するフローチャートである。
【図１６】累加算回路が尤度を累加算するタイミングを説明する図である。
【図１７】図８の広帯域搬送波周波数誤差検出回路を詳細に説明する他の図である。
【符号の説明】
２１７ 搬送波周波数誤差補正回路， ２３３ 広帯域搬送波周波数誤差検出回路， ３０１ 差動復調回路， ３０２ パイロット信号位置発生回路， ３０３ 制御回路， ３０４−１乃至３０４−（２ｎ−１） 遅延器， ３０５−１乃至３０５−２ｎ パイロット相関演算回路， ３０６ カウンタ， ３０７セレクタ， ３０８ 最大値検出回路， ３０９ 周波数誤差記憶回路， ３１０ ゲート回路， ３２１ 角度変換回路， ３２２ ＦＩＦＯ， ３２３ 減算回路， ３３１−１乃至３３１−２ｎ 位相補正回路， ３３２−１乃至３３２−２ｎ 尤度変換回路， ３３３−１乃至３３３−２ｎ 累加算回路， ３５１セレクタ， ３５２ レジスタ， ３５３ 比較回路， ３７１ セレクタ，３７２ レジスタ， ４０１ 角度変換回路
Claims (4)
- パイロット信号が含まれるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調装置において、
搬送波周波数誤差を補正するための搬送波周波数誤差補正信号と前記ＯＦＤＭ信号とを複素乗算する搬送波周波数誤差補正手段と、
前記搬送波周波数誤差補正手段により補正された前記ＯＦＤＭ信号を１ＯＦＤＭシンボル単位でフーリエ変換して周波数領域信号を生成する変換手段と、
前記周波数領域信号に基づいて、前記ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差を算出する搬送波周波数誤差算出手段と
を備え、
前記搬送波周波数誤差算出手段は、前記ＯＦＤＭ信号のＯＦＤＭシンボルに対するガードインターバルの比率に応じた位相回転を用いて、前記搬送波周波数誤差を算出する
ことを特徴とするＯＦＤＭ信号復調装置。 - 前記搬送波周波数誤差算出手段は、前記位相回転を用いて前記周波数領域信号とパイロット信号との相関を検出することにより、前記搬送波周波数誤差を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ信号復調装置。 - 前記パイロット信号は、ＣＰ信号である
ことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ信号復調装置。 - パイロット信号が含まれるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調方法において、
搬送波周波数誤差を補正するための搬送波周波数誤差補正信号と前記ＯＦＤＭ信号とを複素乗算する搬送波周波数誤差補正ステップと、
前記搬送波周波数誤差補正ステップの処理により補正された前記ＯＦＤＭ信号を１ＯＦＤＭシンボル単位でフーリエ変換して周波数領域信号を生成する変換ステップと、
前記周波数領域信号に基づいて、前記ＯＦＤＭ信号の搬送波周波数誤差を算出する搬送波周波数誤差算出ステップと
を含み、
前記搬送波周波数誤差算出ステップの処理は、前記ＯＦＤＭ信号のＯＦＤＭシンボルに対するガードインターバルの比率に応じた位相回転を用いて、前記搬送波周波数誤差を算出する
ことを特徴とするＯＦＤＭ信号復調方法。
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