JP2008283616A - Ｏｆｄｍ受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】主波や反射波が様々なパターンで重畳されて受信されるような場合でも、それぞれのパターンに応じて最適なＦＦＴ窓位置の設定が可能なＯＦＤＭ受信装置を提供する。
【解決手段】ガードインターバルの付加されたＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理部を備えたＯＦＤＭ受信装置において、受信したＯＦＤＭ信号の自己相関をとってシンボル区間と信号強度とを検出する信号検出部と、この信号検出部の検出に基づき前記ＦＦＴ処理部におけるＦＦＴ窓の位置を制御する窓位置制御手段とを備え、前記窓位置制御手段は、前記信号検出部の検出に基づき信号強度の高い順に反射等により時間的に前後して受信される複数のＯＦＤＭ信号の各シンボル区間を認識し、これら複数のＯＦＤＭ信号の各シンボル区間と各信号強度の順位とに基づいて前記ＦＦＴ窓の位置を設定する構成とした。
【選択図】図４

Description

この発明は、ガードインターバルの付加されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ受信装置に関する。

例えば地上デジタル放送などＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号を送受信するシステムにおいては、送受信されるＯＦＤＭ信号のうち各シンボル区間ごとに最後尾の一部分の信号を複写して同一シンボル区間の先頭部に付加する手法が用いられている。このように複写される部分をガードインターバルと呼ぶ。ガードインターバルを付加することで、反射波など一定時間内の遅延波を受信した場合でも、遅延波をノイズとせずに安定した復調処理を行うことが可能となる。

また、ＯＦＤＭ信号を受信する装置では、受信したＯＦＤＭ信号に対して各シンボル区間ごとにＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を行って、ＯＦＤＭシンボルごとにサブキャリア信号の再生を行う。ＦＦＴ処理は、ＯＦＤＭ信号の各シンボル区間のうちガードインターバル分を除いた有効シンボル長の信号に対して実行されるため、ＦＦＴ処理される信号区間（ＦＦＴ窓と呼ぶ）が隣接する異なるシンボル区間を跨がないように、このＦＦＴ窓を各シンボル区間中の適切な位置に設定する必要がある。

従来、ＦＦＴ窓をＯＦＤＭ信号中の適宜な位置に設定するための幾つかの技術が開示されている。（例えば、特許文献１，２）。
特開２００４−１７９８１６号公報 特開２００３−９２５６０号公報

例えば、ビルの谷間や壁際でＯＦＤＭ信号を受信する場合、受信されるＯＦＤＭ信号に幾つもの反射波が遅延して重畳されることがある。また、受信されるＯＦＤＭ信号の全ての信号経路に反射経路が介在するような場合には、信号強度の低い反射波が、信号強度の高い主波よりも先行して重畳されることもある。なお、本明細書においては、信号経路に反射経路が介在するか否かに拘らず、重畳された複数の信号のうち、信号強度が１番目の信号を主波と呼び、２番目以降の信号を反射波と呼ぶ。

また、携帯端末でＯＦＤＭ信号を受信するような場合には、携帯端末の使用場所を変えるたびに、ＯＦＤＭ信号の主波や反射波の時間的な前後関係、並びに、それぞれの遅延時間が異なってくる。

そのため、例えば、主波や反射波の時間的な前後関係等を考慮せずに、例えば、主波のシンボル区間のみに依存して、一律に、ＦＦＴ窓を設定したのでは、反射波の重畳パターンによっては、反射波の多くがノイズ成分となって受信信号の安定的な復調が困難となるという課題があった。

この発明の目的は、ＯＦＤＭ信号を受信する装置において、主波や反射波が様々なパターンで重畳されるような場合であっても、それぞれ場合に応じて最適なＦＦＴ窓位置の設定が可能であり、それにより安定的な受信信号の復調を行うことのできるＯＦＤＭ受信装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、
ガードインターバルの付加されたＯＦＤＭ信号を受信するとともに、このＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理部を備えたＯＦＤＭ受信装置において、
受信したＯＦＤＭ信号のシンボル区間と信号強度とを検出する信号検出部と、
この信号検出部の検出に基づき前記ＦＦＴ処理部におけるＦＦＴ窓の位置を制御する窓位置制御手段とを備え、
前記窓位置制御手段は、
前記信号検出部の検出に基づき信号強度の高い順に時間的に前後して受信される複数のＯＦＤＭ信号の各シンボル区間を認識し、
これら複数のＯＦＤＭ信号の各シンボル区間と各信号強度の順位とに基づいて前記ＦＦＴ窓の位置を決定することを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のＯＦＤＭ受信装置において、
前記窓位置制御手段は、
前記複数のＯＦＤＭ信号の各シンボル区間と各信号強度の順位とに基づいて、信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置、または、信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定可能であることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項２記載のＯＦＤＭ受信装置において、
前記窓位置制御手段は、
さらに、信号強度が第１位以外のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置、または、信号強度が第１位以外のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定可能であることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか１項に記載のＯＦＤＭ受信装置において、
前記窓位置制御手段は、
信号強度が第１位〜第３位の３個のＯＦＤＭ信号を認識するとともに、
第１位、第２位、第３位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信された場合に、
信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定することを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載のＯＦＤＭ受信装置において、
前記窓位置制御手段は、
信号強度が第１位〜第３位の３個のＯＦＤＭ信号を認識するとともに、
第２位、第３位、第１位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長以下の場合に、
信号強度が第２位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定し、
第２位、第３位、第１位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長より大きい場合に、
信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定することを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載のＯＦＤＭ受信装置において、
前記窓位置制御手段は、
信号強度が第１位〜第３位の３個のＯＦＤＭ信号を認識するとともに、
第３位、第２位、第１位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第３位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長以下の場合に、
信号強度が第３位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定し、
第３位、第２位、第１位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第３位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長より大きい場合に、
信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定することを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項に記載のＯＦＤＭ受信装置において、
前記窓位置制御手段は、
信号強度が第１位〜第３位の３個のＯＦＤＭ信号を認識するとともに、
第３位、第１位、第２位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長以下の場合に、
信号強度が第２位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定し、
第３位、第１位、第２位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長より大きい場合に、
信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定することを特徴としている。

請求項８記載の発明は、請求項１〜７の何れか１項に記載のＯＦＤＭ受信装置において、
前記窓位置制御手段は、
信号強度が第１位〜第３位の３個のＯＦＤＭ信号を認識するとともに、
第２位、第１位、第３位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル以下である場合に、
信号強度が第２位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定し、
第２位、第１位、第３位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長より大きい場合に、
信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定することを特徴としている。

本発明に従うと、主波や反射波が様々なパターンで重畳されるような場合でも、それぞれの場合に応じて最適なＦＦＴ窓の設定を行うことが可能であり、それにより、それぞれの場合で安定的な信号受信を行うことが出来るという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態のＯＦＤＭ受信装置の内部構成を示すブロック図である。

この実施の形態のＯＦＤＭ受信装置１は、例えば、地上デジタル放送等を受信する携帯型のテレビ受信機に搭載され、ＯＦＤＭ信号の受信からデータの復調までを行う機能モジュールである。このＯＦＤＭ受信装置１には、アンテナＡＮから所定周波数の信号を選択的に受信するチューナ回路１０と、受信信号をデジタル化するＡＤコンバータ１１と、デジタル化された受信信号に対してＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を行ってサブキャリア信号を再生するＦＦＴ処理回路１２と、サブキャリア信号のひずみ補償等を行う等化回路１３と、サブキャリア信号から受信データを復調する復調回路１４と、受信データの誤り訂正を行う誤り訂正回路１５と、デジタル化されたＯＦＤＭ信号の自己相関を取って各シンボル区間の時間位置やＯＦＤＭ信号の信号強度を検出する自己相関ピーク検出回路２１と、主波や反射波のシンボル区間と信号強度の順位に基づいてＦＦＴ窓位置を決定する窓位置決定回路２２と、ＦＦＴ処理回路１２にＦＦＴ窓位置を表わすパルス信号（ＦＦＴ窓パルス）を供給するＦＦＴパルス生成回路２３等を備えている。これらの構成のうち、窓位置決定回路２２により窓位置制御手段が構成され、自己相関ピーク検出回路２１により信号検出部が構成され、ＦＦＴ処理回路１２によりＦＦＴ処理部が構成されている。

図２には、ＯＦＤＭ受信装置１により受信されるＯＦＤＭ信号の説明図を示す。

この実施の形態において受信対象とされる信号は、図２に示すように、ガードインターバルの付加されたＯＦＤＭ信号である。ＯＦＤＭ信号は、１回のＯＦＤＭ処理で変調処理された信号が所定区間長ごとに配された形式のものである。この所定区間のことをシンボル区間と呼び、この区間に含まれる信号をＯＦＤＭシンボルと呼ぶ。また、このシンボル区間において、後端の所定長の信号が複写されてガードインターバルとして先頭に付加された形式となっている。また、シンボル区間のうちガードインターバルの区間長を除いた一連の区間を有効シンボル区間と呼び、この有効シンボル区間の信号をＦＦＴ処理することで、変調されたサブキャリア信号を再生することが可能になっている。有効シンボル区間は、図２に示すように、１つのシンボル区間中の連続区間であればどの範囲の区間としても良い。

この実施形態では、受信信号として、ガードインターバルの区間長が有効シンボル区間のほぼ１／４となるＯＦＤＭ信号を例示している。しかしながら、このガードインターバルの区間長は、例えば有効シンボル区間の１／８や１／１６、或いは、１／２や１／３など、種々の長さに設定されていても良い。

図３には、自己相関ピーク検出回路２１の動作を説明する図を示す。

自己相関ピーク検出回路２１は、受信信号とこの受信信号を有効シンボル区間分遅延させた信号とで自己相関をとるとともに、この相関値を積分した値のピーク位置をピーク検出信号としてパルス信号に変換して出力するものである。図３の「受信信号」〜「自己相関値」の信号波形に示すように、ＯＦＤＭ信号の１シンボル区間の先頭にはガードインターバルＧＩが付加されているため、受信信号と受信信号を有効シンボル分遅延させた信号とで自己相関をとることで、ガードインターバルＧＩの部分で一定強度の信号が表われ、他の部分で信号が相殺されて信号強度が低下した自己相関値が得られる。さらに、図３の「自己相関値の積分」と「ピーク検出信号」の信号波形に示すように、上記の自己相関値を積分し、この積分値のピーク位置を検出することにより、１個のシンボル区間の先頭位置を表わすピーク検出信号を生成することができる。また、このパルス検出信号を上記積分値のピーク値に応じた振幅で生成することにより、ピーク検出信号のパルス強度によって受信信号の信号強度が表わされるようになっている。

図４は、窓位置決定回路２２の動作内容を説明する図表である。また、図５〜図８には、窓位置決定回路２２の動作内容を説明するフローチャートを示す。

窓位置決定回路２２は、自己相関ピーク検出回路２１からＯＦＤＭ信号の主波や反射波の先頭位置や信号強度を表わすピーク検出信号を受け、これらに基づきＦＦＴ処理にかけるＦＦＴ窓位置を決定する論理回路である。なお、このような論理動作は、専用の論理回路により実行させるようにしても良いし、ＣＰＵと制御プログラムによるソフトウェア処理として実行させるようにしても良い。

また、窓位置決定回路２２は、例えば、外部回路から作動信号を入力するとともに、この作動信号がアサートされることで、１回のＦＦＴ窓位置の設定変更処理を実行するようになっている。この作動信号は、例えば、所定個のＯＦＤＭシンボルを受信するごとにアサートされるようにしたり、或いは、誤り訂正のビット数等に基づき受信信号が劣化したと判断された場合にアサートされるように構成することが出来る。また、上記のような作動信号は省略して、窓位置決定回路２２内でＯＦＤＭシンボルの受信回数を計数し、この受信回数が所定回になった場合にＦＦＴ窓位置の設定変更処理を実行するように構成しても良いし、ＯＦＤＭシンボルの毎回の受信ごとに窓位置決定回路２２がＦＦＴ窓位置の設定変更処理を実行するように構成しても良い。

窓位置決定回路２２による論理動作の内容は、図５〜図８のフローチャートに示される通りである。すなわち、作動信号がアサートされてＦＦＴ窓位置設定処理が開始されたら、自己相関ピーク検出回路２１から一定時間内のピーク検出信号を入力し、その中から信号レベルの大きな３個を抽出する（ステップＳ１，Ｓ２）。これにより、信号強度の高い順に主波と２個の反射波ａ，ｂのシンボル区間の先頭位置と信号強度の順番とを認識することが出来る。

図９には、窓位置決定回路２２により主波と２個の反射波ａ，ｂを抽出する処理の説明図を示す。

ピーク検出信号の抽出処理（ステップＳ１，Ｓ２）は、例えば、次のように実行される。すなわち、先ず、主波に対応するピーク検出信号ｈ１が必ず含まれる期間（例えばシンボル区間長×１．５の期間）のピーク検出信号を取り込み、この期間中で１番強度の高いピーク検出信号ｈ１を１個抽出する。そして、これを主波に対応するものとみなす。さらに、この主波に対応するピーク検出信号ｈ１を中心とした前後の所定期間ｔ１，ｔ２の範囲から信号強度が２番目と３番目に高いピーク検出信号ｈ２，ｈ３を抽出する。そして、これらを信号強度が第２位と第３位の反射波ａ，ｂに対応するものとみなす。上記の所定期間ｔ１，ｔ２は、例えば、ガードインターバル長よりも長い所定期間に設定しておく。このようなピーク検出信号の抽出処理により、信号強度が１番目に高い主波と、信号強度が２番目と３番目に高い反射波ａ，ｂにそれぞれ対応するピーク検出信号ｈ１〜ｈ３を抽出することが出来る。

なお、主波の先頭位置が、例えば、前回のＦＦＴ窓設定処理の結果等によりおおよそ見当がつくような場合には、主波に対応するピーク検出信号ｈ１を検出するのに比較的長めの期間（例えばシンボル区間長×１．５の期間）を通してピーク検出信号を取り込む必要はなく、上記見当に基づき定められる範囲とその前後所定期間ｔ１，ｔ２のピーク検出信号のみを取り込んで、主波と反射波ａ，ｂのピーク検出信号ｈ１〜ｈ３を抽出することも可能である。

３個のピーク検出信号ｈ１〜ｈ３を抽出したら、次いで、これらのピーク検出信号ｈ１〜ｈ３に基づき主波と反射波ａ，ｂとの時間的な相対位置を表わす変数Ｄ（ａ），Ｄ（ｂ）の値を算出する。（ステップＳ３：図５）ここで、変数Ｄ（ａ）は信号強度が２番目の反射波ａと主波との時間差、変数Ｄ（ｂ）は信号強度が３番目の反射波ｂと主波との時間差を表わし、ともに値が正である場合に反射波が遅延の状態を、値が負である場合に反射波が先行の状態を表わすように定義している。

上記のように変数Ｄ（ａ），Ｄ（ｂ）の値を算出したら、次に、これら変数Ｄ（ａ），Ｄ（ｂ）の値に応じた分岐処理を行う。分岐処理は、先ず、ステップＳ４によりＤ（ａ），Ｄ（ｂ）の符号（各反射波ａ，ｂが主波より遅延しているか先行しているか）に応じた分岐処理を行い、次いで必要があれば、Ｄ（ａ）とＤ（ｂ）の比較（２個の反射波ａ，ｂのどちらが先行しているか）に基づく分岐処理（テップＳ６）と、各反射波ａ，ｂと主波との間隔がガードインターバル長を超えているか否かに基づく分岐処理（ステップＳ７，Ｓ８，Ｓ１２，Ｓ１５）とを行う。

そして、図４の図表に示したように、各分岐に応じたＦＦＴ窓位置の設定処理（Ｓ５，Ｓ９〜Ｓ１１，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１７）を行って、１回のＦＦＴ窓位置設定処理を終了する。

次に、上記の変数Ｄ（ａ），Ｄ（ｂ）の値に応じたＦＦＴ窓位置の設定パターンについて、図１０〜図１８のタイムチャートを参照しながら逐一説明する。

図１０は、Ｄ（ａ）＞０かつＤ（ｂ）＞０のときのＦＦＴ窓位置の設定パターンを示したタイムチャートである。

Ｄ（ａ），Ｄ（ｂ）の値が、Ｄ（ａ）＞０かつＤ（ｂ）＞０（２つの反射波ａ，ｂが主波よりも遅延）となる場合、窓位置決定回路２２は、主波のガードインターバルを取り除いた位置をＦＦＴ窓の位置先頭とした設定を行う。この場合、反射波ａと反射波ｂのどちらが先行しているかに拘らず、また、主波と各反射波ａ，ｂとの間隔Ｄ（ａ），Ｄ（ｂ）がガードインターバル長を超えているか否かに拘らず、このような設定を行う。

このような設定によれば、図１０の期間ｑ１，ｑ２に示すように、反射波ａ，ｂの遅延がガードインターバル長を超えている場合に、ＦＦＴ窓内（ＦＦＴ窓パルスのハイレベル期間内）で反射波ａ，ｂに異なるシンボル区間の信号が含まれることになる。しかしながら、主波においては異なるシンボル区間の信号が含まれず、且つ、反射波ａ，ｂで異なるシンボル区間の期間ｑ１，ｑ２を最小にすることが出来る。従って、このような主波と反射波の受信パターンにおいて最良のＦＦＴ窓位置の設定となる。

図１１は、Ｄ（ａ）＜Ｄ（ｂ）＜０、且つ、Ｄ（ａ）がガードインターバルを超えていない場合のＦＦＴ窓位置の設定パターンを示したタイムチャートである。

Ｄ（ａ）＜０かつＤ（ｂ）＜０（２つの反射波ａ，ｂが主波よりも先行）、Ｄ（ａ）＜Ｄ（ｂ）（反射波ａが反射波ｂより先行）、さらに、｜Ｄ（ａ）｜≦ＧＩ長（反射波ａと主波との間隔がガードインターバル長以下）の場合、窓位置決定回路２２は、信号強度が２番目の反射波ａにおけるガードインターバルを取り除いた位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置とした設定を行う。このような設定により、主波と反射波ａ，ｂの何れにおいても、ＦＦＴ窓に異なるシンボル区間の信号が含まれない設定となり、このような主波と反射波の受信パターンにおいて最良のＦＦＴ窓位置となる。

図１２は、Ｄ（ａ）＜Ｄ（ｂ）＜０、且つ、Ｄ（ａ）がガードインターバルを超えている場合のＦＦＴ窓位置の設定パターンを示したタイムチャートである。

Ｄ（ａ）＜０かつＤ（ｂ）＜０（２つの反射波ａ，ｂが主波よりも先行）、Ｄ（ａ）＜Ｄ（ｂ）（反射波ａが反射波ｂより先行）、さらに、｜Ｄ（ａ）｜＞ＧＩ長（反射波ａと主波との間隔がガードインターバル長を超えている状態）の場合、窓位置決定回路２２は、主波の先頭位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置とする設定を行う。反射波ｂの先行量は、ガードインターバル長を超えていても超えていなくても同様の設定とする。

この場合、図１２の期間ｑ３，ｑ４に示すように、反射波ａ、或いは、反射波ａ，ｂの両方において、ＦＦＴ窓の区間中に他シンボルの信号が含まれることになる。しかしながら、主波においては異なるシンボル区間の信号が含まれず、かつ、反射波ａ，ｂにおける異なるシンボル区間の信号が含まれる期間ｑ３，ｑ４を最小にすることが出来る。従って、このような主波と反射波の受信パターンにおいて最良のＦＦＴ窓位置となる。

図１３は、Ｄ（ｂ）＜Ｄ（ａ）＜０、且つ、Ｄ（ｂ）がガードインターバルを超えていない場合のＦＦＴ窓位置の設定パターンを示したタイムチャートである。

Ｄ（ａ）＜０かつＤ（ｂ）＜０（２つの反射波ａ，ｂが主波よりも先行）、Ｄ（ａ）＞Ｄ（ｂ）（反射波ｂが反射波ａより先行）、さらに、｜Ｄ（ｂ）｜≦ＧＩ長（反射波ｂと主波との間隔がガードインターバル長以下）の場合、窓位置決定回路２２は、反射波ｂのガードインターバルを取り除いた位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置とする設定を行う。このような設定により、主波と反射波ａ，ｂの何れにおいても、ＦＦＴ窓の区間に他シンボルの信号が含まれないような設定となり、このような受信パターンにおいて最良のＦＦＴ窓位置となる。

図１４は、Ｄ（ｂ）＜Ｄ（ａ）＜０、且つ、Ｄ（ｂ）がガードインターバルを超えている場合のＦＦＴ窓位置の設定パターンを示したタイムチャートである。

Ｄ（ａ）＜０かつＤ（ｂ）＜０（２つの反射波ａ，ｂが主波よりも先行）、Ｄ（ａ）＞Ｄ（ｂ）（反射波ｂが反射波ａより先行）、さらに、｜Ｄ（ｂ）｜＞ＧＩ長（反射波ｂと主波との間隔がガードインターバル長を超えている状態）の場合、窓位置決定回路２２は、主波の先頭位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置とする設定を行う。反射波ａの先行量は、ガードインターバル長を超えていても超えていなくても同様の設定とする。

この場合、図１４の期間ｑ５，ｑ６に示すように、反射波ｂ、または反射波ａ，ｂの両方において、ＦＦＴ窓の区間中に他シンボルの信号が含まれることになる。しかしながら、主波においては異なるシンボル区間の信号が含まれず、かつ、反射波ａ，ｂにおける異なるシンボル区間の信号が含まれる期間ｑ５，ｑ６を最小にすることが出来る。従って、このような主波と反射波の受信パターンにおいて最良のＦＦＴ窓位置となる。

図１５は、Ｄ（ｂ）＜０＜Ｄ（ａ）、且つ、Ｄ（ａ）がガードインターバルを超えていない場合のＦＦＴ窓位置の設定パターンを示したタイムチャートである。

Ｄ（ａ）＞０かつＤ（ｂ）＜０（反射波ａが主波より遅延、反射波ｂが主波より先行）で、｜Ｄ（ａ）｜≦ＧＩ長（反射波ａと主波との間隔がガードインターバル長以下）の場合、窓位置決定回路２２は、反射波ａの先頭位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置とする設定を行う。反射波ｂの先行量は、ガードインターバル長を超えていても超えていなくても同様の設定とする。

この場合、図１５の期間ｑ７に示すように、反射波ｂにおいてＦＦＴ窓に異なるシンボル区間の信号が含まれる場合が生じえる。しかしながら、主波と反射波ａにおいては異なるシンボル区間の信号が含まれず、かつ、反射波ｂにおける異なるシンボル区間の信号が含まれる期間ｑ７を最小にすることが出来る。従って、このような主波と反射波の受信パターンにおいて最良のＦＦＴ窓位置となる。

図１６は、Ｄ（ｂ）＜０＜Ｄ（ａ）、且つ、Ｄ（ａ）がガードインターバルを超えている場合のＦＦＴ窓位置の設定パターンを示したタイムチャートである。

Ｄ（ａ）＞０かつＤ（ｂ）＜０（反射波ａが主波より遅延、反射波ｂが主波より先行）で、｜Ｄ（ａ）｜＞ＧＩ長（反射波ａと主波との間隔がガードインターバル長を超えている状態）の場合、窓位置決定回路２２は、主波のガードインターバルを取り除いた位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置とする設定を行う。反射波ｂの先行量は、ガードインターバル長を超えていても超えていなくても同様の設定とする。

この場合、図１６の期間ｑ８，ｑ９−１，ｑ９−２に示すように、反射波ａ，ｂにおいてＦＦＴ窓の区間中に他シンボルの信号が含まれることになる。しかしながら、主波においては異なるシンボル区間の信号が含まれず、かつ、２番目に信号強度の高い反射波ａにおいては異なるシンボル区間の信号が含まれる期間ｑ８を最小にすることが出来る。従って、このような主波と反射波の受信パターンにおいて最良のＦＦＴ窓位置となる。

図１７は、Ｄ（ａ）＜０＜Ｄ（ｂ）、且つ、Ｄ（ａ）がガードインターバルを超えていない場合のＦＦＴ窓位置の設定パターンを示したタイムチャートである。

Ｄ（ａ）＜０かつＤ（ｂ）＞０（反射波ａが主波より先行、反射波ｂが主波より遅延）で、｜Ｄ（ａ）｜≦ＧＩ長（反射波ａと主波との間隔がガードインターバル長以下）の場合、窓位置決定回路２２は、反射波ａのガードインターバルを取り除いた位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置とする設定を行う。反射波ｂの遅延量は、ガードインターバル長を超えていても超えていなくても同様の設定とする。

この場合、図１７の期間ｑ１０に示されるように、反射波ｂにおいてＦＦＴ窓に異なるシンボル区間の信号が含まれる場合が生じる。しかしながら、主波と信号強度が２番目の反射波ａにおいては異なるシンボル区間の信号が含まれず、且つ、反射波ｂにおける異なるシンボル区間の信号が含まれる期間ｑ１０を最小にすることが出来る。従って、このような主波と反射波の受信パターンにおいて最良のＦＦＴ窓位置となる。

図１８は、Ｄ（ａ）＜０＜Ｄ（ｂ）、且つ、Ｄ（ａ）がガードインターバルを超えている場合のＦＦＴ窓位置の設定パターンを示したタイムチャートである。

Ｄ（ａ）＜０かつＤ（ｂ）＞０（反射波ａが主波より先行、反射波ｂが主波より遅延）で、｜Ｄ（ａ）｜＞ＧＩ長（反射波ａと主波との間隔がガードインターバル長を超えた状態）の場合、窓位置決定回路２２は、主波の先頭位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置とする設定を行う。反射波ｂの遅延量は、ガードインターバル長を超えていても超えていなくても同様の設定とする。

この場合、図１８の期間ｑ１１，ｑ１２−１，ｑ１２−２に示されるように、２つの反射波ａ，ｂにおいてＦＦＴ窓の区間中に異なるシンボル区間の信号が含まれることになる。しかしながら、主波においては異なるシンボル区間の信号が含まれず、且つ、２番目に信号強度の高い反射波ａにおける異なるシンボル区間の信号が含まれる期間ｑ１１を最小にすることが出来る。従って、このような主波と反射波の受信パターンにおいて最良のＦＦＴ窓位置となる。

そして、上記のようにＦＦＴ窓位置が設定されたら、ＦＦＴパルス生成回路２３からこの設定期間にハイレベルとなるＦＦＴ窓パルスが出力され、このＦＦＴ窓パルスがＦＦＴ処理回路１２に供給されて、設定された区間でＦＦＴ処理が行われるようになっている。

以上のように、この実施の形態のＯＦＤＭ受信装置１によれば、主波に複数の反射波が重畳されて受信されたり、信号強度の高い主波が信号強度の低い反射波よりも遅れて受信されるような場合でも、それぞれの場合に応じて最適なＦＦＴ窓位置の設定を行うことが出来る。詳細には、主波においては異なるシンボル区間の信号が含まれず、且つ、信号強度が２番目と３番目の反射波ａ，ｂについては、先ず、２番目の反射波ａに異なるシンボル区間の信号が含まれないように優先的に考慮され、信号強度が２番目や３番目の反射波ａ，ｂに異なるシンボル区間の信号がどうしても含まれるような場合には、それらが最小となるようなＦＦＴ窓位置の設定がなされるようになっている。

そして、上記のようなＦＦＴ窓位置の設定により、主波に複数の反射波が重畳されて受信されたり、信号強度の高い主波が信号強度の低い反射波よりも遅れて受信されるような場合でも、受信信号の安定的な復調処理が実現できるという効果が得られる。

また、信号の受信環境が変化することに伴って、ＯＦＤＭ信号の主波や反射波の時間的な前後関係やそれぞれの遅延量が変化した場合でも、これらの変化に対応して、ＦＦＴ窓を適切な位置へ設定変更することが可能であり、それにより頻繁に信号の受信環境が変わるような場合でも、常に、受信信号の安定的な復調処理を実現できるという効果が得られる。

なお、上記実施形態では、窓位置決定回路２２により信号強度が２番目と３番目の反射波ａ，ｂが必ず認識されるように説明しているが、反射波ａ，ｂの信号強度が所定の閾値以下である場合に、これらの反射波の認識を行わず、主波だけでＦＦＴ窓位置を設定するようにしたり、或いは、閾値より信号強度の高い反射波ａと主波のみでＦＦＴ窓位置を設定するように構成しても良い。

また、上記実施形態では、受信信号の入力から窓位置決定回路２２がＦＦＴ窓位置を決定しそれに応じてＦＦＴパルス生成回路２３がＦＦＴ窓パルスを出力するまでには一定時間を要するため、１シンボル区間の信号がＡＤコンバータ１１からＦＦＴ処理回路１２に送られるのと同時に、このシンボル区間の信号に対応したＦＦＴ窓パルスをＦＦＴ処理回路１２に供給することは出来ない。そこで、ＦＦＴ処理回路１２で受信信号を一定時間バッファリングさせ、一定時間遅延させてからＦＦＴ処理を実行させることで、対応するＦＦＴ窓パルスで受信信号のＦＦＴ処理を実行させるように構成しても良い。また、このようなバッファリング処理を行わず、或るシンボル区間の受信信号に基づいてＦＦＴ窓パルスを設定した後、数シンボル区間後の受信信号からこのＦＦＴ窓パルスによるＦＦＴ処理を実行させるように構成しても良い。

［第２実施形態］
第２実施形態のＯＦＤＭ受信装置は、窓位置決定回路２２の動作内容のみ異なり、他の構成は第１実施形態のものと同様である。従って、異なる構成のみ説明し、同様の構成については説明を省略する。

図１９には、第２実施形態の窓位置決定回路２２の動作内容を表わした図表を示す。

第２実施形態の窓位置決定回路２２は、信号強度が１番目に高い主波と、２番目に高い反射波ｃのみに基づいて、ＦＦＴ窓位置を決定するようにしたものである。主波と反射波ｃの抽出処理は、反射波の抽出個数が異なる点を除いて、第１実施形態の抽出処理と同様である。また、変数Ｄ（ｃ）により、反射波ｃと主波との時間差を表わす。ここで、正の値が反射波ｃの遅延を、負の値が反射波ｃの先行を表わすように定義する。また、ＦＦＴ窓位置の決定方法は、図１９の図表に示すとおりである。

図２０〜２２にはＦＦＴ窓位置の設定パターンを表わしたタイムチャートを示す。

図２０に示すように、Ｄ（ｃ）＞０（反射波ｃが主波より遅延）の場合、第２実施形態の窓位置決定回路２２は、Ｄ（ｃ）がガードインターバル長を超えているか否かに拘らず、主波のガードインターバルを取り除いた位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置とする設定を行う。このような設定によれば、主波において異なるシンボル区間の信号が含まれず、且つ、反射波ｃにおける異なるシンボル区間の信号が含まれる期間ｑ１３がゼロか最小となって、このような受信パターンにおいて最良のＦＦＴ窓位置となる。

また、図２１に示すように、Ｄ（ｃ）＜０（反射波ｃが主波より先行）、かつ、｜Ｄ（ｃ）｜≦ＧＩ長（反射波ｃと主波との間隔がガードインターバル長以下）の場合、窓位置決定回路２２は、反射波ｃのガードインターバルを取り除いた位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置とする設定を行う。このような設定により、主波と反射波ｃの何れにおいても、ＦＦＴ窓に異なるシンボル区間の信号が含まれない最良のＦＦＴ窓位置となる。なお、この条件においては、主波の先頭位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置としても良く、その場合でも同様の作用効果を得ることが出来る。

また、図２２に示すように、Ｄ（ｃ）＜０（反射波ｃが主波より先行）、かつ、｜Ｄ（ｃ）｜＞ＧＩ長（反射波ｃと主波との間隔がガードインターバル長を超えた状態）の場合、窓位置決定回路２２は、主波の先頭位置をＦＦＴ窓パルスの先頭位置とする設定を行う。このような設定により、主波において異なるシンボル区間の信号が含まれず、且つ、反射波ｃにおける異なるシンボル区間の信号が含まれる期間ｑ１４を最小とすることができ、このよなう受信パターンにおいて最良のＦＦＴ窓位置となる。

窓位置決定回路２２により上記のようにＦＦＴ窓の位置が設定されたら、ＦＦＴパルス生成回路２３から上記設定期間にハイレベルとなるＦＦＴ窓パルスが出力され、このＦＦＴ窓パルスがＦＦＴ処理回路１２に供給されて、上記の設定処理に従った区間でＦＦＴ処理が行われる。

以上のように、この実施形態のＯＦＤＭ受信装置１によれば、主波に反射波が重畳されて受信されたり、信号強度の高い主波が信号強度の低い反射波よりも遅れて受信されるような場合でも、それぞれの場合に応じて最適なＦＦＴ窓の位置設定を行うことができる。詳細には、主波においては異なるシンボル区間の信号が含まれないようにされ、且つ、信号強度が２番目の反射波ｃについては異なるシンボル区間の信号が含まれないようにされるか、或るいは、どうしても異なるシンボル区間の信号が含まれる場合には、それが最小となるようなＦＦＴ窓位置の設定がなされるようになっている。そして、このようなＦＦＴ窓位置の設定により、受信信号の安定的な復調処理が実現される。

なお、本発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、様々な変更が可能である。例えば、第２実施形態においては信号強度が２番目の反射波ｃを必ず認識するように説明しているが、反射波ｃの信号強度が所定の閾値以下である場合には、反射波ｃの認識は行わず、主波だけでＦＦＴ窓位置を設定するように構成しても良い。

また、第１と第２の実施形態において、主波や反射波のシンボル区間や信号強度を検出する構成として、受信信号を有効シンボル区間分遅延させて自己相関をとる構成を例示しているが、特にこの構成に制限されるものではない。

その他、実施の形態で示した細部構成および処理方法は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

本発明の第１実施形態のＯＦＤＭ受信装置の内部構成を示すブロック図である。 実施形態のＯＦＤＭ受信装置により受信されるＯＦＤＭ信号の形式を説明する図である。 図１の自己相関ピーク検出回路の動作を説明する図である。 図１の窓位置決定回路の動作内容を説明する図表である。 窓位置決定回路の動作内容を説明するフローチャートである。 図５のフローチャートの１つの分岐先の処理を説明するフローチャートである。 図５のフローチャートの１つの分岐先の処理を説明するフローチャートである。 図５のフローチャートの１つの分岐先の処理を説明するフローチャートである。 窓位置決定回路により主波と２個の反射波とを抽出する処理を説明する図である。 主波と反射波が第１パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。 第２パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。 第３パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。 第４パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。 第５パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。 第６パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。 第７パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。 第８パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。 第９パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。 本発明の第２実施形態のＯＦＤＭ受信装置における窓位置決定回路の動作内容を示す図表である。 主波と反射波が第１パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。 第２パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。 第３パターンで受信されたときに設定されるＦＦＴ窓の位置を示すタイムチャートである。

符号の説明

１ ＯＦＤＭ受信装置
１１ ＡＤコンバータ
１２ ＦＦＴ処理回路
１４ 復調回路
２１ 自己相関ピーク検出回路
２２ 窓位置決定回路
２３ ＦＦＴパルス生成回路
ＧＩ ガードインターバル
ａ，ｃ 信号強度が２番目の反射波
ｂ 信号強度が３番目の反射波
Ｄ（ａ） 主波と反射波ａとの時間差
Ｄ（ｂ） 主波と反射波ｂとの時間差
Ｄ（ｃ） 主波と反射波ｃとの時間差

Claims (8)

1. ガードインターバルの付加されたＯＦＤＭ信号を受信するとともに、このＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理部を備えたＯＦＤＭ受信装置において、
   受信したＯＦＤＭ信号のシンボル区間と信号強度とを検出する信号検出部と、
   この信号検出部の検出に基づき前記ＦＦＴ処理部におけるＦＦＴ窓の位置を制御する窓位置制御手段とを備え、
   前記窓位置制御手段は、
   前記信号検出部の検出に基づき信号強度の高い順に時間的に前後して受信される複数のＯＦＤＭ信号の各シンボル区間を認識し、
   これら複数のＯＦＤＭ信号の各シンボル区間と各信号強度の順位とに基づいて前記ＦＦＴ窓の位置を決定することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
2. 前記窓位置制御手段は、
   前記複数のＯＦＤＭ信号の各シンボル区間と各信号強度の順位とに基づいて、信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置、または、信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定可能であることを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ受信装置。
3. 前記窓位置制御手段は、
   さらに、信号強度が第１位以外のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置、または、信号強度が第１位以外のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定可能であることを特徴とする請求項２記載のＯＦＤＭ受信装置。
4. 前記窓位置制御手段は、
   信号強度が第１位〜第３位の３個のＯＦＤＭ信号を認識するとともに、
   第１位、第２位、第３位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信された場合に、
   信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のＯＦＤＭ受信装置。
5. 前記窓位置制御手段は、
   信号強度が第１位〜第３位の３個のＯＦＤＭ信号を認識するとともに、
   第２位、第３位、第１位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長以下の場合に、
   信号強度が第２位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定し、
   第２位、第３位、第１位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長より大きい場合に、
   信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定することを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のＯＦＤＭ受信装置。
6. 前記窓位置制御手段は、
   信号強度が第１位〜第３位の３個のＯＦＤＭ信号を認識するとともに、
   第３位、第２位、第１位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第３位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長以下の場合に、
   信号強度が第３位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定し、
   第３位、第２位、第１位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第３位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長より大きい場合に、
   信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のＯＦＤＭ受信装置。
7. 前記窓位置制御手段は、
   信号強度が第１位〜第３位の３個のＯＦＤＭ信号を認識するとともに、
   第３位、第１位、第２位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長以下の場合に、
   信号強度が第２位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定し、
   第３位、第１位、第２位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長より大きい場合に、
   信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定することを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のＯＦＤＭ受信装置。
8. 前記窓位置制御手段は、
   信号強度が第１位〜第３位の３個のＯＦＤＭ信号を認識するとともに、
   第２位、第１位、第３位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル以下である場合に、
   信号強度が第２位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間先頭からガードインターバル分後段の位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定し、
   第２位、第１位、第３位の順で前記３個のＯＦＤＭ信号が受信され、且つ、第２位と第１位のＯＦＤＭ信号の時間差がガードインターバル長より大きい場合に、
   信号強度が第１位のＯＦＤＭ信号のシンボル区間の先頭位置を、前記ＦＦＴ窓の先頭位置として設定することを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載のＯＦＤＭ受信装置。

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