JP2006203290A

JP2006203290A - 受信装置

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Publication number: JP2006203290A
Application number: JP2005009963A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kitano; 正博北野
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2005-01-18
Filing date: 2005-01-18
Publication date: 2006-08-03

Abstract

【課題】ガードインターバル長が短時間かつ正確に判定できる受信装置を提供する。
【解決手段】ＩＳＤＢ‐Ｔの信号を受信する受信装置において、受信された信号の有効シンボルとガードインターバルとの相関性を示す相関信号を取得する。そして、相関を示す信号Ａと信号Ａを一定の時間遅延させた信号Ｆとの差分を示す信号Ｂを生成する差分信号生成部７０１と、信号Ｂと信号Ｂを例えば６３μｓ遅延させた遅延信号との差分を示す信号Ｇ３と、信号Ｂと信号Ｂを例えば１２６μｓ遅延させた遅延信号との差分を示す信号Ｇ４とを少なくとも生成する第２差分信号生成部７０２と、第２差分信号生成部７０２によって生成された複数の差分信号同士を比較し、送信されてきた信号のガードインターバル長を判定するピーク検出部７０３とを設ける。
【選択図】図７

Description

本発明は、地上波デジタル放送に使用されるＩＳＤＢ‐Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）で規格された電波を受信可能な受信装置に関する。

現在、我が国では、ＩＳＤＢ‐Ｔ(Integrated Services Digital roadcasting-Terrestrial)と呼ばれる方式の地上波デジタル放送が行われている。ＩＳＤＢ‐Ｔは、マルチキャリア方式の１つであるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）の伝送方式を使ってデジタル信号を伝送するものである。
ＯＦＤＭの伝送方式は、一連のデータを多数の搬送波に振り分けて得られる信号を伝送するものである。ＯＦＤＭ信号は、本来の信号である有効シンボルと、有効シンボルの前縁に設けられるガードインターバルとによってなる。ガードインターバルは、有効シンボルの後半の一部をコピーして生成される信号である。有効シンボルの長さを有効シンボル長、ガードインターバルの長さをガードインターバル長と記す。

なお、有効シンボルとは、信号のうち有効な信号として切り出される期間である。このため、有効シンボル長及びガードインターバル長は。時間の単位で表される。
ところで、ＯＦＤＭ信号には信号の種別が複数存在する。すなわち、ＩＳＤＢ‐Ｔでは、有効シンボル長が２５２μｓ、５０４μｓ、１００８μｓの３種、ガードインターバル長が有効シンボル長の１／４、１／８、１／１６、１／３２の値をとり得る。信号の種別は有効シンボル長とガードインターバル長との組合せで決定されるので、ＩＳＤＢ‐Ｔは１２種類の信号を送信することが可能である。

このようなＩＳＤＢ‐Ｔで送信される信号を受信する場合、送信されてきた信号の有効シンボル長やガードインターバル長に応じて信号を受信処理する必要がある。このための構成として、１２種類の送信信号の各々に対応する受信回路を設けることが考えられる。しかし、送信信号に応じた受信回路を複数設ける構成は、受信器の回路規模を大規模化し、装置のコストを高めるので好ましくない。

そこで、従来のＩＳＤＢ‐Ｔ用の受信器の多くは、ガードインターバルが有効シンボルの一部をコピーしたことを利用して送信信号の相関値をとり、しきい値よりも大きい相関値が取得される時間間隔によって有効シンボル長やガードインターバル長を検出する。そして、検出された有効シンボル長やガードインターバル長に応じて信号を受信している。このような従来技術としては、例えば、特許文献１に記載されたデジタル放送受信装置がある。
２００２‐０９４４０２号公報

しかしながら、信号は、送信されてくる過程で外乱等によって減衰することがある。このため、信号の送信条件や状態によってはしきい値以上の相関値の検出が困難になり、特許文献１等に記載されたデジタル放送受信装置では有効シンボル長やガードインターバル長が正確に検出できない場合がある。
また、特許文献１の受信装置を適用して信号の有効シンボル長とガードインターバル長とを検出する場合、送信されてきた信号を１２種類の信号の適切な受信条件の全てで受信し、得られた相関値を使った演算によって送信されてきた信号の有効シンボル長を判定し、さらに有効シンボル長とガードインターバル長とを切り分ける必要がある。このような従来技術は、信号の種別の判定にかかる時間が比較的長いという欠点がある。

本発明は、上記した点に鑑みてなされたものであり、ガードインターバル長が短時間に判定でき、しかも相関値の絶対的な大きさによらず正確にガードインターバル長を判定できる受信装置を提供することを目的とする。

以上の課題を解決するため、本発明の受信装置は、送信の対象の信号である有効シンボルと、当該有効シンボルの一部をコピーしてその有効シンボルに付したガードインターバルとを含む信号を受信し、受信した信号に含まれる前記ガードインターバルの長さを判定する受信装置であって、受信された信号の有効シンボルとガードインターバルとの相関性を示す相関信号を取得する相関信号取得手段と、前記相関信号と、該相関信号を一定の時間遅延させた相関遅延信号との差分を示す第１差分信号を生成する第１差分信号生成手段と、前記第１差分信号と第１差分信号を第１の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号と、前記第１差分信号と第１差分信号を第２の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号とを少なくとも生成する第２差分信号生成手段と、前記第２差分信号生成手段によって生成された複数の差分信号同士を比較し、送信されてきた信号のガードインターバル長を判定するガードインターバル長判定手段と、を備えたことを特徴とする。

このような発明によれば、送信の対象の信号である有効シンボルと、当該有効シンボルの一部をコピーしてその有効シンボルに付したガードインターバルとを含む信号を受信し、受信された信号の有効シンボルとガードインターバルとの相関性を示す相関信号を取得する。そして、相関信号と、この相関信号を一定の時間遅延させた相関遅延信号との差分を示す第１差分信号を生成する。さらに、第１差分信号と第１差分信号を第１の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号と、第１差分信号と第１差分信号を第２の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号とを少なくとも生成し、生成された複数の差分信号同士を比較して送信されてきた信号のガードインターバル長を判定することができる。

本発明の受信装置は、生成された複数の差分信号同士を比較してガードインターバル長を判定することができるので、演算等を使用することなくガードインターバル長を判定することができるので、ガードインターバル長が短時間に判定できる。また、生成された複数の差分信号同士を比較してガードインターバル長を判定する本発明は、相関値の絶対的な大きさによらず正確にガードインターバル長を判定できる受信装置を提供することができる。

また、本発明の受信装置は、前記ガードインターバル長が予め定められた複数の所定の長さを取り得ると共に、前記相関信号取得手段は、送信されてくる信号の有効シンボル長に対応するガードインターバル長が取り得る最短の長さに相当する時間ごとに相関信号を取得することを特徴とする。
このような発明によれば、ガードインターバル長が短い場合にも相関値のピークを確実に検出することができる。

また、本発明の受信装置は、前記遅延信号が、前記ガードインターバル長に相当する時間分前記第１信号を遅延して生成され、前記ガードインターバル長判定手段は、ガードインターバルの長さを、前記第２差分信号生成手段によって生成された複数の差分信号から最も大きい値を持つ信号の生成に使用された遅延信号の遅延時間に相当する長さを有するものと判定することを特徴とする。

このような発明によれば、第２差分信号生成手段によって生成された複数の差分信号から直ちにガードインターバルを判定することができる。このため、比較的短時間でガードインターバル長を判定することができる。また、複数の差分信号は信号の受信状態によって一様に変化するので、信号の受信状態によらず最も大きい値を持つ差分信号を特定することができ、信号の受信状態によらず正確にガードインターバル長を判定することができる。

また、本発明の受信装置は、前記第２差分信号生成手段が、互いに並列に構成された前記第１差分信号と第１差分信号を第１の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号を生成する回路と、前記第１差分信号と第１差分信号を第２の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号を生成する回路とを含むことを特徴とする。
このような発明によれば、第１差分信号と第１差分信号を第１の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号を生成する回路と、前記第１差分信号と第１差分信号を第２の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号を生成する回路とが並列に設けられるので、第１差分信号と第１差分信号を第１の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号と第１差分信号と第１差分信号を第２の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号とを同時に生成し、その大きさを直ちに比較することができる。このような発明によれば、ガードインターバル長判定にかかる時間をいっそう短縮することができる。

以下、図を参照して本発明に係る受信装置の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の一実施形態の受信装置を説明するための図である。本実施形態の受信装置は、ＩＳＤＢ−Ｔ（地上波デジタル放送：Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial)の規格によって送信される信号を受信する受信装置である。図２は、図１に示した受信装置によって受信される信号を示す図であって、信号が有効シンボルとガードインターバルとで構成されていることを示している。ガードインターバルは、有効シンボルの一部をコピーした信号であり、ガードインターバルとコピーされた有効シンボルの部分は相関性を有している。

また、本実施形態では、信号の有効シンボル長が２５２μｓ、５０４μｓ、１００８μｓの３種類ある。本実施形態では、有効シンボル長が２５２μｓの信号をモードＩ、有効シンボル長が５０４μｓの信号をモードＩＩ、有効シンボル長が１００８μｓの信号をモードＩＩＩとする。
また、ガードインターバル長は、モードＩ〜ＩＩＩの各々について有効シンボル長の１／４、１／８、１／１６、１／３２の４種類をとり得る。このような本実施形態では、ＩＳＤＢ‐Ｔの信号が合計１２種類の信号を送信し得るよう規格されている。

上記した規格によれば、例えば、有効シンボル長が１００８μｓである場合、ガードインターバル長はその１／３２である３１．５μｓから１／４である２５２μｓの値をとり得る。なお、有効シンボル長とガードインターバル長との関係をまとめ、図３として示す。
ＩＳＤＢ‐Ｔの信号を受信する場合、受信装置側は、基本的に１２種類の信号のうちいずれが送信されてくるかを予め知ることはできない。このため、受信装置は、図１に示したように、相関ピーク生成部１と、ガードインターバル長判定部２とを備え、両者によって得られた判定結果に基づいて信号の種別を判定する。以下、本実施形態の受信装置を、相関ピーク生成部１、ガードインターバル長判定部２の各々について説明する。
相関ピーク生成部１
図４は、受信された信号の有効シンボル長とガードインターバル長との相関を示す相関ピーク生成部１の構成を説明するための図である。相関ピーク生成部１は、受信された信号の有効シンボルとガードインターバルとの相関性を示す相関信号を取得する相関信号取得手段として機能する構成であって、ＧＩ相関算出部４０１、移動平均算出部４０２を備えている。ＧＩ相関算出部４０１は、送信されてきた信号を共役変換する構成である。

本実施形態のＧＩ相関算出部４０１は、入力されてきた虚数を含む信号を共役変換する共役変換部４０５、共役変換された信号を有効シンボル長の分だけ遅延させる遅延回路４０３、遅延回路４０３によって遅延された信号と遅延されていない信号とを複素乗算する複素乗算器４０７を備えている。
複素乗算器４０７によって複素乗算された信号は、実数変換部４１１によって虚数部（Ｑ）と実数部（Ｉ）とがそれぞれ二乗されて実数に変換される。二乗された虚数部（Ｑ²）と二乗された実数部（Ｉ²）との和（Ｉ²＋Ｑ²）は、信号Ｅとして移動平均算出部４０２に出力される。

ＩＳＤＢ‐Ｔでは、送信されてくる信号の有効シンボル長及びガードインターバル長は基本的に未知であり、規格上２５２μｓ、５０４μｓ、１００８μｓの３種の有効シンボル長をとり得る。このため、本実施形態では、遅延回路４０３が、有効シンボル長として規格上とり得る長さに対応させて３通りに信号を遅延させている。このような構成は、例えば、信号を２５２μｓ遅延させる回路、５０４μｓ遅延させる回路、１００８μｓ遅延させる回路の３つの遅延回路及び３つの遅延回路を切り換えるスイッチで遅延回路４０３を構成することによって実現できる。

移動平均算出部４０２は、信号Ｅを、送信信号がとり得るガードインターバル長のうち最も短い遅延時間分だけ信号を遅延させる遅延回路４０４、遅延回路４０４によって遅延された信号Ｄと遅延されていない信号Ｅとの差を求める減算器４０８、減算された値をフーリエ変換して相関信号である信号Ａを生成する高速フーリエ変換器４１０を備えている。また、移動平均算出部４０２は、分岐された信号Ａと信号Ｅとを加算する加算器４０６を備えている。

なお、ＩＳＤＢ‐Ｔでは、ガードインターバル長が規格上、有効シンボル長の１／４、１／８、１／１６、１／３２の長さをとり得る。本実施形態では、ガードインターバル長が有効シンボル長の１／４、１／８、１／１６の３通りの長さをとり得る信号を受信することを想定して受信装置を構成したものとする。このため、本実施形態でいう最も短い遅延時間は、有効シンボル長の１／１６の長さである。

送信されてくる信号の有効シンボル長が未知である本実施形態では、有効シンボル長に１／１６を乗じたガードインターバル長の長さも未知である。このため、遅延回路４０４は、有効シンボル長１００８μｓの１／１６に相当する６３μｓ、有効シンボル長５０４μｓの１／１６に相当する３１．５μｓ、有効シンボル長２５２μｓの１／１６に相当する１５．７５μｓの３段階に信号を遅延させることが可能に構成されている。移動平均算出部４０２は、信号の遅延時間ごとに相関値を検出する。相関値の検出に使用される６３μｓ、３１．５μｓといった遅延時間は、ピーク検出窓とも言われる。

また、遅延回路４０４は、遅延回路４０３による信号の遅延時間に対応する時間信号Ｅを遅延させる。遅延回路４０３は有効シンボル長に相当する時間信号を遅延させ、遅延回路４０３によって遅延された信号は、遅延回路４０４によって遅延された信号の遅延の時間に相当する有効シンボル長の１／１６に相当する時間遅延させられる。遅延回路４０３、遅延回路４０４における遅延時間の対応関係を以下に示す。

遅延回路４０３：２５２μｓ …遅延回路４０４：１５．７５μｓ
遅延回路４０３：５０４μｓ …遅延回路４０４：３１．５μｓ
遅延回路４０３：１００８μｓ …遅延回路４０４：６３μｓ
このような遅延回路４０４を備えた移動平均算出部４０２によれば、信号Ｅ及び信号Ｅを遅延させた信号Ｄとをサンプリングし、サンプリングされた信号同士に相関性があったサンプルの数を順次加算することができる。サンプルの数を加算して得られる値を信号Ｅと信号Ｄとの相関値という。

なお、本実施形態では、有効シンボル長１００８μｓの信号が８１９２回サンプリングされる速度で信号をサンプリングし、相関性を検出するものとする。遅延回路４０４が信号Ｅを６３μｓ遅延させる場合、信号Ｅは、５１２回のサンプリング分遅延することになる。
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、信号Ａを説明するための図である。図示した信号Ａは、有効シンボル長が１００８μｓの信号を受信装置が受信し、以下の条件で処理した場合に得られるものである。

遅延回路４０３：受信された信号を１００８μｓ遅延させて信号Ｅを生成
遅延回路４０４：信号Ｅを６３μｓ遅延させて信号Ａを生成
図５（ａ）は、信号のガードインターバル長が６３μｓ（１／１６）の場合に得られる信号Ａを示す。図５（ａ）に示した信号は、信号の受信条件が有効シンボル長、ガードインターバル長と一致しているので、相関値が急峻なピークｐ１を示す。また、相関値が示すピークｐ１間の長さは、有効シンボル長１００８μｓとガードインターバル長６３μとを加算した時間と一致する。

図５（ｂ）は、信号のガードインターバル長が１２６μｓ（１／８）の場合に得られる信号Ａを示す。図５（ｂ）に示した信号は、６３μｓのピーク検出窓による１回目の相関値の検出以降も相関値のピークが表れるため、先端が平坦な形状のピークｐ２を示す。また、図５（ｃ）は、信号のガードインターバル長が２５２μｓ（１／４）の場合に得られる信号Ａを示す。図５（ｃ）に示した信号は、６３μｓのピーク検出窓による１回目の相関値の検出以降もさらに長い時間相関値のピークが表れるため、先端がより長い時間平坦な形状のピークｐ３を示す。

なお、本実施形態の相関ピーク生成部１が備える遅延回路４０３は、図４に示したように複数の遅延回路をスイッチによって切り換える構成に限定されるものではない。例えば、図６に示すように複数の遅延回路６０３ａ〜６０３ｃを並列に接続し、それぞれの遅延回路から同時に信号を出力するようにしてもよい。また、図６に示したように、遅延回路を並列に接続して信号を同時に処理する場合、遅延回路６０３ａ〜６０３ｃの各々に対応して移動平均算出部４０２ａ〜４０２ｃを複数設ける。さらに、後段のガードインターバル長判定部２回路を複数並列に設ける必要が生じる。

ガードインターバル長判定部２
次に、ガードインターバル長判定部２について説明する。図７は、ガードインターバル長判定部２を説明するための図である。図７に示したガードインターバル長判定部２は、図４に示した相関ピーク生成部１に対応する構成であって、第１差分信号生成部７０１と、第２差分信号生成部７０２と、第２差分信号生成部７０２によって生成された複数の差分信号同士を比較し、送信されてきた信号のガードインターバル長を判定するピーク検出部７０３を備えている。

第１差分信号生成部７０１は、信号Ａと、信号Ａを一定の時間遅延させた信号Ｆ（相関遅延信号）との差分を示す信号Ｂ（第１差分信号）を生成する。このため、本実施形態の第１差分信号生成部７０１は、信号Ａを一定の時間遅延させる遅延回路７０５と、信号Ａと遅延回路７０５によって遅延された信号Ｆとの差分をとる減算器４０８を備えている。
遅延回路７０５は、６３μｓ、３１．５μｓ、１５．７５μｓの３段階に信号を遅延させることが可能な構成である。６３μｓは有効シンボル長１００８μｓの信号の１／１６のガードインターバル長であり、３１．５μｓは有効シンボル長５０４μｓの信号の１／１６のガードインターバル長である。減算器４０８は、信号Ａと信号Ｆとの差分をとって信号Ｂを生成する構成である。

また、第２差分信号生成部７０２は、信号Ｂを第１の時間遅延させた信号Ｇと、第１の時間と異なる第２の時間遅延させた信号Ｇを生成する。そして、信号Ｂと信号Ｇ１との差分を示す信号Ｃ１、信号Ｂと信号Ｇ２との差分を示す信号Ｃ２とを少なくとも生成する。このため、第２差分信号生成部７０２は、遅延回路７０４と、信号Ｂと信号Ｇとの差分をとって信号Ｃを生成する減算器４０８を備えている。

本実施形態の遅延回路７０４は、受信される信号のガードインターバル長として想定される１５．７５μｓ、３１．５μｓ、６３μｓ、１２６μｓ、２５２μｓの５段階に信号を遅延することが可能である。そして、信号Ｂを５段階に遅延させて５種類の信号Ｇ（Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５）を生成し、信号Ｂとの差分をとる。
なお、遅延回路７０４は、信号Ｂが遅延回路７０５において遅延された時間に対応する時間分信号Ｂを遅延させて５種の信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を生成する。遅延回路７０４における信号の遅延時間と遅延回路７０５における信号の遅延時間との対応関係を以下に示す。

遅延回路７０５（信号Ｂ）：２５２μｓ
遅延回路７０４：１５．７５μｓ（信号Ｇ１）、３１．５μｓ（信号Ｇ２）、６３μｓ（信号Ｇ３）
遅延回路７０５（信号Ｂ）：５０４μｓ
遅延回路７０４：３１．５μｓ（信号Ｇ２）、６３μｓ（信号Ｇ３）、１２６μｓ（信号Ｇ４）
遅延回路７０５（信号Ｂ）：１００８μｓ
遅延回路７０４：６３μｓ（信号Ｇ３）、１２６μｓ（信号Ｇ４）、２５２μｓ（信号Ｇ５）
第２差分信号生成部７０２は、以上のようにして生成された信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４、Ｇ５を減算器４０８で対応する信号Ｂと減算し、信号Ｃを生成する。信号Ｃはピーク検出部７０３に入力し、ピーク検出部７０３は、信号Ｃのピークを検出して有効シンボル長及びガードインターバル長を判定する。

図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図５に示した信号Ａに対応する信号Ｂを示した図である。図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、いずれも遅延回路４０３が１００８μｓ信号を遅延させ、遅延回路４０４が信号を６３μｓ遅延せた場合の信号Ａと、信号Ａを遅延回路７０５が６３μｓ遅延させた場合に生成された信号Ｂを示している。なお、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、いずれも受信装置が有効シンボル長１００８μｓ、ガードインターバル長が６３μｓの信号を受信した場合の例である。

図８（ａ）に示した例では、ピークｐ１の立ち上がりとピークｐ１を６３μｓ遅延させた信号の立下りのタイミングが一致し、ピークｐ１の立ち下がりとピークｐ１を６３μｓ遅延させた信号の立上りのタイミングが一致する。このため、両者の差分をとって得られる信号Ｂは、急峻なピークｐ１’を持つ。なお、ピークｐ１’の間隔は、有効シンボル長とガードインターバル長とを加算した長さに相当する。

また、図８（ｂ）に示した例では、信号Ａのピークｐ２と信号Ａを遅延させた信号とのピークとがずれ、信号Ｂはピークｐ１’よりも緩やかな立ち上がりを持つピークｐ２’を持つ。図８（ｃ）に示した例では、信号Ａのピークｐ３と信号Ａを遅延させた信号とのピークとのずれ量がさらに大きくなり、信号Ｂのピークｐ３’に平坦な領域が存在している。

図９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した信号Ｂと、信号Ｂを遅延回路７０４で遅延させて得られる信号Ｇとの差分を示す信号Ｃとの関係を示した図である。図９（ａ）は、図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示した信号Ｂを示している。また、図９（ｂ）は、各信号Ｂを遅延回路７０４で６３μｓ遅延させた信号Ｇ３と信号Ｂとの差分をとって得られた信号Ｃを示している。図中、信号Ｃで得られるピークをｐ１’ｂ、ｐ２’ｂ、ｐ３’ｂとして示し、信号ｐ１’、信号ｐ２’、信号ｐ３’との対応を示す。

また、９（ｃ）は、各信号Ｂを遅延回路７０４で１２６μｓ遅延させた信号Ｇ４と信号Ｂとの差分をとって得られた信号Ｃを示している。図中、信号Ｃで得られるピークをｐ１’ｃ、ｐ２’ｃ、ｐ３’ｃとして示し、信号ｐ１’、信号ｐ２’、信号ｐ３’との対応を示す。９（ｄ）は、各信号Ｂを遅延回路７０４で２５２μｓ遅延させた信号Ｇ５と信号Ｂとの差分をとって得られた信号Ｃを示している。図中、信号Ｃで得られるピークをｐ１’ｄ、ｐ２’ｄ、ｐ３’ｄとして示し、信号ｐ１’、信号ｐ２’、信号ｐ３’との対応を示す。

遅延回路７０４は、入力した信号Ｂを６３μｓ、１２６μｓ、２５２μｓの順に遅延させる。このため、第２差分信号生成部７０２では、信号ｐ１’ｂを持つ信号Ｃ、信号ｐ１’ｃを持つ信号Ｃ、信号ｐ１’ｄを持つ信号Ｃの順で信号Ｃが生成され、ピーク検出部７０３に入力する。なお、信号Ｃの生成順序はピークｐ２’、ピークｐ３’を持つ信号のいずれにおいても同様である。

ピーク検出部７０３は、第２差分信号生成部７０２によって生成された複数の差分信号から最も大きいピークを持つ信号の生成に使用された遅延信号の遅延時間に相当する長さをガードインターバルが有するものと判定する。
すなわち、図９に示した例では、有効シンボル長が１００８μｓ、ガードインターバル長が１／１６の６３μｓの信号を受信した場合、ピーク検出部７０３には、ピークｐ１’ｂ、ピークｐ１’ｃを持つ信号Ｃ、ピークｐ１’ｄを持つ信号Ｃの順序で信号が入力される。ピーク検出部７０３は、入力された信号のうち最も大きなピークであるピークｐ１’ｂを生成した信号が遅延回路７０４において６３μｓ遅延された信号であるので、受信された信号のガードインターバル長が６３μｓであると判定する。

また、本実施形態の受信装置が、有効シンボル長が１００８μｓ、ガードインターバル長が１／８の１２６μｓの信号を受信した場合、ピーク検出部７０３には、ピークｐ２’ｂ、ピークｐ２’ｃを持つ信号Ｃ、ピークｐ２’ｄを持つ信号Ｃの順序で信号が入力される。ピーク検出部７０３は、入力された信号のうち最も大きなピークであるピークｐ２’ｃを生成した信号が遅延回路７０４において１２６μｓ遅延された信号であるので、受信された信号のガードインターバル長が１２６μｓであると判定する。

さらに、本実施形態の受信装置が、有効シンボル長が１００８μｓ、ガードインターバル長が１／４の２５２μｓの信号を受信した場合、ピーク検出部７０３には、ピークｐ３’ｂ、ピークｐ３’ｃを持つ信号Ｃ、ピークｐ３’ｄを持つ信号Ｃの順序で信号が入力される。ピーク検出部７０３は、入力された信号のうち最も大きなピークであるピークｐ３’ｄを生成した信号が遅延回路７０４において２５２μｓ遅延された信号であるので、受信された信号のガードインターバル長が２５２μｓであると判定する。

図９に示したように、本実施形態の受信装置では、信号Ｃのうち、受信された信号のガードインターバル長分遅延させた信号Ｇと信号Ｂとの差分をとって生成された信号Ｃにおいて他の信号Ｃよりも大きい値（ピーク）を得ることができる。
この理由は、信号Ａが相関値を示すピークを示し、信号Ｂが信号Ａのピークの立ち上がりと立下りのタイミングで上に凸のピークと下に凸のピークを示すことによる。すなわち、信号Ｂは、ガードインターバルの開始と終了のタイミングで上または下に凸のピークを持つ。このような信号Ｂと信号Ｂを遅延させた信号Ｇとの差分をとって信号Ｃを生成すれば、ガードインターバル長分遅延させた遅延信号Ｇとの差分をとった信号Ｃにおいて最も大きいピークが表れる。

このような本実施形態の受信装置は、得られた信号Ｃのうちの最も大きいピークを示す信号を特定するだけで受信された信号のガードインターバル長を判定することができる。このような本実施形態によれば、信号のピークを判定するために信号を規格化する、あるいはしきい値を定めるといったことが不要になる。
また、本実施形態の受信装置では、受信された信号が微弱である場合、あるいは外乱等の影響を受けている場合に信号のピークがすべての受信条件で一様に変化する。このため、信号の受信状態によらず得られた信号Ｃのうちの最も大きいピークを特定することができ、受信された信号のガードインターバル長を正確に判定することができる。

このような本実施形態の受信装置は、相関値の絶対的な大きさによらず正確に有効シンボル長等を判定できる受信装置を提供できるものといえる。
なお、以上述べた実施形態は、有効シンボル長が１００８μｓの信号が受信された場合についてのみ述べている。有効シンボル長が１００８μｓの信号が受信された場合に遅延回路によって１００８μｓ以外の時間遅延された信号は、図５に示したように明瞭なピークを持った信号Ａを生成することがなく、信号Ｃにおいて１００８μｓ遅延された信号より大きいピークを示すことがない。このため、本実施形態の受信装置は、ガードインターバル長と共に信号の有効シンボル長をも正確に判定することができる。

また、このような本実施形態の受信装置は、有効シンボル長とガードインターバル長とを同時に、しかも演算等することなく判定することができる。このため、本実施形態の受信装置は、従来技術よりも有効シンボル長及びガードインターバル長を短時間に判定することができるものといえる。
また、図７に示した遅延回路７０４は、信号を１５．７５μｓ遅延させる遅延回路、３１．５μｓ遅延させる遅延回路、６３μｓ遅延させる遅延回路、１２６μｓ遅延させる遅延回路、２５２μｓ遅延させる遅延回路を含む、各遅延回路をスイッチ等によって切り換えるよう構成することができる。また、図１０に示すように、各遅延回路を並列に設け、信号Ｇの遅延時間が異なる信号Ｃを複数同時に生成することもできる。図１０に示した構成によれば、ピーク検出部７０３が信号Ｃを直ちに比較して最も大きいピークを持つ信号Ｃを短時間で特定することができるので、ガードインターバル長の判定にかかる時間をいっそう短縮することができる。

なお、本実施形態では、相関ピーク生成部１を３種類の有効シンボル長に対応させた構成とし、遅延回路を各有効シンボル長に合わせた遅延時間に対応させて多段階に遅延時間を設定できる構成としている。しかしながら、本発明は、このような構成に限定されるものではない。
すなわち、送信されてくる信号の有効シンボル長が既知である場合、あるいは特定の有効シンボル長の信号の受信を想定している場合、相関ピーク生成部１の遅延回路によって行われる遅延の時間を固定し、遅延回路４０４及び遅延回路７０５による遅延の時間も固定された有効シンボル長の１／１６に固定するものであってもよい。

本発明の一実施形態の受信装置を説明するための図である。図１に示した受信装置によって受信される信号を示す図である。図２に示した信号の有効シンボル長とガードインターバル長との関係をまとめて示す図である。図１に示した相関ピーク生成部の構成を説明するための図である。図４に示した信号Ａを説明するための図である。図４に示した遅延回路の他の構成を示した図である。図１に示したガードインターバル長判定部の構成を説明するための図である。図４に示した信号Ｂを説明するため、図５に示した信号Ａに対応させて信号Ｂを示した図である。図８に示した信号Ｂと、信号Ｂを遅延回路で遅延させて得られる信号Ｇとの差分を示す信号Ｃとの関係を示した図である。図７に示した遅延回路の他の構成を示した図である。

符号の説明

１相関ピーク生成部、２ガードインターバル長判定部
４０１相関算出部、４０２移動平均算出部、４０３、７０４、７０５遅延回路
４０５共役変換部、減算器４０８、４１０高速フーリエ変換器、
７０１第１差分信号生成部、７０２第２差分信号生成部、７０３ピーク検出部

Claims

送信の対象の信号である有効シンボルと、当該有効シンボルの一部をコピーしてその有効シンボルに付したガードインターバルとを含む信号を受信し、受信した信号に含まれる前記ガードインターバルの長さを判定する受信装置であって、
受信された信号の有効シンボルとガードインターバルとの相関性を示す相関信号を取得する相関信号取得手段と、
前記相関信号と、該相関信号を一定の時間遅延させた相関遅延信号との差分を示す第１差分信号を生成する第１差分信号生成手段と、
前記第１差分信号と第１差分信号を第１の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号と、前記第１差分信号と第１差分信号を第２の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号とを少なくとも生成する第２差分信号生成手段と、
前記第２差分信号生成手段によって生成された複数の差分信号同士を比較し、送信されてきた信号のガードインターバル長を判定するガードインターバル長判定手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
前記ガードインターバル長が予め定められた複数の所定の長さを取り得ると共に、前記相関信号取得手段は、送信されてくる信号の有効シンボル長に対応するガードインターバル長が取り得る最短の長さに相当する時間ごとに相関信号を取得することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記遅延信号は前記ガードインターバル長に相当する時間分前記第１信号を遅延して生成され、前記ガードインターバル長判定手段は、ガードインターバルの長さを、前記第２差分信号生成手段によって生成された複数の差分信号から最も大きい値を持つ信号の生成に使用された遅延信号の遅延時間に相当する長さを有するものと判定することを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
前記第２差分信号生成手段は、互いに並列に構成された前記第１差分信号と第１差分信号を第１の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号を生成する回路と、前記第１差分信号と第１差分信号を第２の時間遅延させた遅延信号との差分を示す差分信号を生成する回路とを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の受信装置。