JP2010050835A - Ｏｆｄｍデジタル信号等化装置、等化方法及び中継装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送受信の周波数変換のために用いる基準信号に周波数ずれが生じる場合であっても、それに起因したフィルタ係数の位相変化を補正し、かつ、送受信の周波数変換のために用いる基準信号の周波数の変動にも対応する。
【解決手段】フィルタ係数生成回路１５は、主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）を用いて、その振幅が１のときの位相回転を補正量Ｃとして算出する。そして、全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）を補正量Ｃに基づいて補正し、新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成する。そして、ＦＩＲフィルタ回路１４は、位相回転が補正された新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ）を用いて、等化を行う。これにより、送受信の周波数変換のために用いる基準信号に周波数ずれが生じていても、それに起因したフィルタ係数の位相変化を補正することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）デジタル信号等化装置、等化方法及び中継装置に関し、特に、送受信の周波数変換のために用いる基準信号の周波数ずれに起因して生じるフィルタ係数の位相変化を補正する技術に関する。

デジタル信号を伝送する方式のひとつとして、ＯＦＤＭと呼ばれる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サブキャリヤを設け、それぞれのサブキャリヤの振幅及び位相にデータを割り当て、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等によりデジタル変調を行う方式である。

このような方式によりデジタル変調されたＯＦＤＭ信号は、送信局からデジタル伝送される。そして、中継局に設置されたＯＦＤＭデジタル信号中継装置は、デジタル伝送されたＯＦＤＭ信号を受信し、等化装置によって、送信局と中継局との間の伝送路の影響を受けて歪んだ信号を元の信号に戻すために、マルチパスを等化する。そして、ＯＦＤＭデジタル信号中継装置は、等化した信号を電力増幅して再送信する。このような等化処理は、等化装置に備えたＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ回路によって行われ、ＦＩＲフィルタ回路の特性は、フィルタ係数生成回路にて生成されるフィルタ係数によって決定される。

図６は、従来の等化装置におけるフィルタ係数生成回路の構成を示すブロック図である。このフィルタ係数生成回路１５０は、前述した等化処理が行われるＦＩＲフィルタ回路１４のフィルタ係数を生成する回路であり、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算回路２０、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）抽出回路２１、演算回路２２及びＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算回路２３を備えている。

受信されたＯＦＤＭ信号は、所定の基準信号に基づいて周波数変換され、ＡＤ変換され、フィルタ係数生成回路１５０の前段に設けられた直交復調回路１３に入力され、直交復調回路１３により直交復調される。そして、フィルタ係数生成回路１５０に直交復調回路１３により直交復調された信号が入力されると、ＦＦＴ演算回路２０は、その直交復調された時間領域の信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）により周波数領域の信号に変換し、ＳＰ抽出回路２１は、ＳＰ信号を抽出してチャネル応答Ｈ（ｎ）を生成する。そして、演算回路２２は、チャネル応答Ｈ（ｎ）の逆数を演算し、ＩＦＦＴ演算回路２３は、チャネル応答Ｈ（ｎ）の逆数である周波数領域の信号をＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）により時間領域の信号に変換し、フィルタ係数Ｗ（ｋ）を生成する。フィルタ係数生成回路１５０により生成されたフィルタ係数Ｗ（ｋ）は、後段のＦＩＲフィルタ回路１４へ出力される。ここで、ｎはキャリヤ番号を示し、ｋはフィルタ係数番号（タップ番号）を示す。

前述のように、ＦＩＲフィルタ回路１４により等化が行われるＯＦＤＭ信号は、フィルタ係数生成回路１５０の前段において、所定の基準信号に基づいて周波数変換される。ここで、送受信の周波数を変換するために用いる基準信号には周波数ずれがないことが望ましい。図示しない基準信号発振回路は、ＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ）により、送受信の周波数ずれがないように調整される。しかしながら、実際には、両信号の間にわずかの周波数ずれがあり、この周波数ずれをなくすのは困難である。送受信の周波数変換のために用いる基準信号に周波数ずれがある場合は、フィルタ係数生成回路１５０が生成するフィルタ係数全体が位相回転し、ＦＩＲフィルタ回路１４は、そのフィルタ係数を用いて等化を行うから、ＦＩＲフィルタ回路１４の入力信号と出力信号の周波数がずれてしまい、位相変化が生じる。

このような問題を解決するために、特許文献１に記載されたＯＦＤＭ復調装置が知られている。このＯＦＤＭ復調装置は、ＦＦＴしたＯＦＤＭ信号からＳＰ信号を抽出し、ＳＰ信号の位相と予め設定されたＳＰキャリヤの位相とを用いて位相回転成分量を検出し、位相回転成分量を平均化し、ＦＦＴしたＯＦＤＭ信号から、平均化した位相回転成分量を除去する。これにより、送受信の周波数変換のために用いる基準信号に周波数ずれがあったとしても、それに起因して生じる位相回転を除去することができ、等化特性を向上させることができる。

特開２００６−１４８６９６号公報

しかしながら、前述した特許文献１のＯＦＤＭ復調装置では、位相回転成分量を平均化していることから、送受信の周波数変換のために用いる基準信号の周波数が変動した場合には、その変動を位相回転成分量の平均値に反映することができず、ＯＦＤＭ信号から位相回転成分量を完全に除去することができなくなる。これでは、等化特性を向上させることができない。

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、送受信の周波数変換のために用いる基準信号に周波数ずれが生じる場合であっても、それに起因したフィルタ係数の位相変化を補正することができ、かつ、送受信の周波数変換のために用いる基準信号の周波数変動にも対応することが可能なＯＦＤＭデジタル信号等化装置、等化方法及び中継装置を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明による請求項１のＯＦＤＭデジタル信号等化装置は、ＯＦＤＭ信号を所定の基準信号に基づいて周波数変換しＡＤ変換する第１の変換回路と、前記変換されたＯＦＤＭ信号を直交復調する直交復調回路と、前記直交復調回路により直交復調された信号に基づいて、フィルタ係数を生成するフィルタ係数生成回路と、前記フィルタ係数生成回路により生成されたフィルタ係数を用いて、前記直交復調回路により直交復調された信号を等化するＦＩＲフィルタ回路と、前記ＦＩＲフィルタ回路により等化された信号を直交変調する直交変調回路と、前記直交変調回路により直交変調されたＯＦＤＭ信号をＤＡ変換し、前記所定の基準信号に基づいて周波数変換する第２の変換回路とを備えたＯＦＤＭデジタル信号等化装置において、前記フィルタ係数生成回路が、前記直交復調回路により直交復調された時間領域信号に対してＦＦＴ処理の演算を行い、周波数領域信号であるキャリヤシンボルに変換するＦＦＴ演算回路と、前記ＦＦＴ演算回路により変換されたキャリヤシンボルからＳＰ信号を抽出し、前記抽出したＳＰ信号に基づいて、チャネル応答を算出するＳＰ抽出回路と、前記ＳＰ抽出回路により算出されたチャネル応答の周波数領域信号に対してＩＦＦＴ処理の演算を行い、時間領域信号であるフィルタ係数に変換するＩＦＦＴ演算回路と、前記ＩＦＦＴ演算回路により変換されたフィルタ係数について、全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうちのいずれかのフィルタ係数番号のフィルタ係数を用いて位相回転量を算出し、前記位相回転量に基づいて全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数における位相回転を補正し、新たなフィルタ係数を生成するフィルタ係数補正回路と、を備え、前記ＦＩＲフィルタ回路が、前記フィルタ係数生成回路のフィルタ係数補正回路により生成された新たなフィルタ係数を用いて等化を行う、ことを特徴とする。

また、本発明による請求項２のＯＦＤＭデジタル信号等化装置は、請求項１に記載のＯＦＤＭデジタル信号等化装置において、前記フィルタ係数補正回路が、前記ＩＦＦＴ演算回路により変換されたフィルタ係数における全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうち、いずれかのフィルタ係数番号のフィルタ係数を記憶するデータ記憶部と、前記データ記憶部に記憶されたフィルタ係数を、前記フィルタ係数の絶対値で複素除算して補正量を求め、前記補正量に基づいて全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数を補正して新たなフィルタ係数を生成する演算部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明による請求項３のＯＦＤＭデジタル信号等化装置は、請求項１に記載のＯＦＤＭデジタル信号等化装置において、前記フィルタ係数補正回路が、前記ＩＦＦＴ演算回路により変換されたフィルタ係数における全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうち、いずれかのフィルタ係数番号のフィルタ係数を記憶するデータ記憶部と、前記データ記憶部に記憶されたフィルタ係数の複素平面における実軸の値及び虚軸の値から角度を算出し、前記角度に基づいて全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数を補正して新たなフィルタ係数を生成する演算部と、を備えたことを特徴とする。

また、本発明による請求項４のＯＦＤＭデジタル信号等化装置は、請求項１から３までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭデジタル信号等化装置において、全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうちの主波のフィルタ係数番号のフィルタ係数を用いて、前記新たなフィルタ係数を生成する、ことを特徴とする。

また、本発明による請求項５のＯＦＤＭデジタル信号等化装置は、ＯＦＤＭ信号を所定の基準信号に基づいて周波数変換しＡＤ変換し、前記変換したＯＦＤＭ信号を直交復調し、前記直交復調した信号に基づいてフィルタ係数を生成し、前記直交復調した信号を、前記フィルタ係数を用いて等化し、前記等化した信号を直交変調し、前記直交変調したＯＦＤＭ信号をＤＡ変換し、前記所定の基準信号に基づいて周波数変換するＯＦＤＭデジタル信号等化方法において、前記直交復調した時間領域信号に対してＦＦＴ処理の演算を行い、周波数領域信号であるキャリヤシンボルに変換するステップと、前記変換したキャリヤシンボルからＳＰ信号を抽出し、前記抽出したＳＰ信号に基づいて、チャネル応答を算出するステップと、前記算出したチャネル応答の周波数領域信号に対してＩＦＦＴ処理の演算を行い、時間領域信号であるフィルタ係数に変換するステップと、前記変換したフィルタ係数における全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうち、いずれかのフィルタ係数番号のフィルタ係数を記憶するステップと、前記記憶したフィルタ係数を、前記フィルタ係数の絶対値で複素除算して補正量を求めるステップと、前記補正量に基づいて全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数を補正して新たなフィルタ係数を生成するステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明による請求項６のＯＦＤＭデジタル信号等化装置は、ＯＦＤＭ信号を所定の基準信号に基づいて周波数変換しＡＤ変換し、前記変換したＯＦＤＭ信号を直交復調し、前記直交復調した信号に基づいてフィルタ係数を生成し、前記直交復調した信号を、前記フィルタ係数を用いて等化し、前記等化した信号を直交変調し、前記直交変調したＯＦＤＭ信号をＤＡ変換し、前記所定の基準信号に基づいて周波数変換するＯＦＤＭデジタル信号等化方法において、前記直交復調した時間領域信号に対してＦＦＴ処理の演算を行い、周波数領域信号であるキャリヤシンボルに変換するステップと、前記変換したキャリヤシンボルからＳＰ信号を抽出し、前記抽出したＳＰ信号に基づいて、チャネル応答を算出するステップと、前記算出したチャネル応答の周波数領域信号に対してＩＦＦＴ処理の演算を行い、時間領域信号であるフィルタ係数に変換するステップと、前記変換したフィルタ係数における全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうち、いずれかのフィルタ係数番号のフィルタ係数を記憶するステップと、前記記憶したフィルタ係数の複素平面における実軸の値及び虚軸の値から角度を算出するステップと、前記角度に基づいて全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数を補正して新たなフィルタ係数を生成するステップと、を有することを特徴とする。

また、本発明による請求項７のＯＦＤＭデジタル信号中継装置は、請求項１から４までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭデジタル信号等化装置を用いたことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、所定のフィルタ係数番号のフィルタ係数を用いてフィルタ係数の位相変化を求め、その位相変化を補正して新たなフィルタ係数を生成するようにした。これにより、送受信の周波数変換のために用いる基準信号に周波数ずれが生じる場合であっても、それに起因したフィルタ係数の位相変化を補正することができる。また、平均化処理を行うことなく、所定のフィルタ係数番号のフィルタ係数から直接的にフィルタ係数の位相変化を求めるようにしたから、送受信の周波数変換のために用いる基準信号の周波数が変動しても、その変動に対応した位相変化を求めることができ、位相変化を補正することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔等化装置〕
まず、等化装置について説明する。図１は、本発明の実施形態による等化装置の構成を示すブロック図である。この等化装置１は、基準信号発振回路１０、周波数変換回路１１、ＡＤ変換回路１２、直交復調回路１３、ＦＩＲフィルタ回路１４、フィルタ係数生成回路１５、直交変調回路１６、ＤＡ変換回路１７及び周波数変換回路１８を備えている。

基準信号発振回路１０は、周波数変換回路１１，１８において信号を周波数変換するための基準となる信号を発振し、基準信号として周波数変換回路１１，１８に出力する。

周波数変換回路１１は、受信したＯＦＤＭ信号を入力すると共に、基準信号発振回路１０から基準信号を入力し、基準信号に基づいてＯＦＤＭ信号を周波数変換し、ＩＦ信号をＡＤ変換回路１２に出力する。ＡＤ変換回路１２は、周波数変換回路１１からＩＦ信号を入力し、アナログＩＦ信号をデジタルＩＦ信号にＡＤ変換し、デジタルＩＦ信号を直交復調回路１３に出力する。

直交復調回路１３は、ＡＤ変換回路１２からデジタルＩＦ信号を入力し、直交復調処理を行い、複素ベースバンド信号に変換してＦＩＲフィルタ回路１４及びフィルタ係数生成回路１５に出力する。

フィルタ係数生成回路１５は、直交復調回路１３から直交復調された信号を入力し、フィルタ係数Ｗ（ｋ）を生成して位相補正し、位相補正したフィルタ係数Ｗ’（ｋ）をＦＩＲフィルタ回路１４に出力する。周波数変換回路１１において周波数変換のために用いる基準信号（基準信号発振回路１０から入力した基準信号）に送受信間の周波数ずれが存在する場合は、フィルタ係数生成回路１５により生成されるフィルタ係数Ｗ（ｋ）に位相回転が生じる。この位相回転は、全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数Ｗ（ｋ）において同じであるから、いずれかのフィルタ係数番号のフィルタ係数Ｗ（ｋ）に着目して位相回転量を算出する。後述する実施例１，２では、主波のフィルタ係数番号のフィルタ係数Ｗ（ｋ）に着目する。そして、この位相回転を補正して新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ）を生成する。尚、フィルタ係数Ｗ（ｋ）を生成する処理、及びフィルタ係数Ｗ（ｋ）を位相補正して新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ）を生成する処理の詳細については後述する。

ＦＩＲフィルタ回路１４は、直交復調回路１３から直交復調された信号を入力すると共に、フィルタ係数生成回路１５からフィルタ係数Ｗ’（ｋ）を入力し、フィルタ係数Ｗ’（ｋ）を用いて入力した信号を等化し、等化した信号を直交変調回路１６に出力する。

直交変調回路１６は、ＦＩＲフィルタ回路１４により等化された信号である複素ベースバンド信号を入力し、直交変調処理を行い、デジタルＩＦ信号に変換してＤＡ変換回路１７に出力する。

ＤＡ変換回路１７は、直交変調回路１６からデジタルＩＦ信号を入力し、デジタルＩＦ信号をアナログＩＦ信号にＤＡ変換し、アナログＩＦ信号を周波数変換回路１８に出力する。周波数変換回路１８は、ＤＡ変換回路１７からアナログＩＦ信号を入力すると共に、基準信号発振回路１０から基準信号を入力し、基準信号に基づいてアナログＩＦ信号を周波数変換し、ＯＦＤＭ信号を出力する。

〔フィルタ係数生成回路〕
次に、図１に示したフィルタ係数生成回路１５について説明する。図２は、フィルタ係数生成回路１５の構成を示すブロック図である。このフィルタ係数生成回路１５は、ＦＦＴ演算回路２０、ＳＰ抽出回路２１、演算回路２２、ＩＦＦＴ演算回路２３及びフィルタ係数補正回路２４を備えており、直交復調回路１３から直交復調された信号を入力し、フィルタ係数Ｗ（ｋ）を生成し、フィルタ係数Ｗ（ｋ）を位相補正して新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ）を生成し、その新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ）をＦＩＲフィルタ回路１４に出力する。

ＦＦＴ演算回路２０は、直交復調回路１３から直交復調された信号を入力し、その時間領域信号に対してＦＦＴ処理を行い、周波数領域信号であるキャリヤシンボルに変換し、そのキャリヤシンボルをＳＰ抽出回路２１に出力する。

ＳＰ抽出回路２１は、ＦＦＴ演算回路２０からキャリヤシンボルを入力し、入力したキャリヤシンボルからＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号を、予め設定された振幅及び位相を持つ送信ＳＰ信号で除算し、チャネル応答Ｈ（ｎ）を算出する。そして、ＳＰ信号について算出したチャネル応答Ｈ（ｎ）を用いて周波数方向及びシンボル方向に補間し、全てのキャリヤシンボルのチャネル応答Ｈ（ｎ）を演算回路２２に出力する。

演算回路２２は、ＳＰ抽出回路２１からチャネル応答Ｈ（ｎ）を入力し、１／Ｈ（ｎ）を演算し、チャネル応答の逆数１／Ｈ（ｎ）をＩＦＦＴ演算回路２３に出力する。ＩＦＦＴ演算回路２３は、演算回路２２からチャネル応答の逆数１／Ｈ（ｎ）を入力し、その周波数領域信号に対してＩＦＦＴ処理を行い、時間領域信号であるフィルタ係数Ｗ（ｋ）に変換し、そのフィルタ係数Ｗ（ｋ）をフィルタ係数補正回路２４に出力する。ＩＦＦＴ演算回路２３により出力されるフィルタ係数Ｗ（ｋ）は、周波数変換回路１１において周波数変換のために用いる基準信号（基準信号発振回路１０から入力した基準信号）の送受信間の周波数ずれに起因して、位相回転が生じている係数である。

フィルタ係数補正回路２４は、ＩＦＦＴ演算回路２３からフィルタ係数Ｗ（ｋ）を入力し、入力したフィルタ係数Ｗ（ｋ）のうちの主波のフィルタ係数Ｗ（ｋ）について位相回転量を算出し、それを補正量として全てのフィルタ係数Ｗ（ｋ）を位相補正し、新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ）を生成してＦＩＲフィルタ回路１４に出力する。これにより、ＦＩＲフィルタ回路１４は、主波を基準にして位相回転が補正されたフィルタ係数Ｗ’（ｋ）を用いて等化を行うことができる。つまり、送受信の周波数変換のために用いる基準信号の周波数ずれに起因した位相回転を打ち消すことができる。

〔実施例１〕
次に、図２に示したフィルタ係数補正回路２４について説明する。まず、実施例１のフィルタ係数補正回路２４−１について説明する。図３は、実施例１のフィルタ係数補正回路２４−１の構成を示すブロック図である。このフィルタ係数補正回路２４−１は、データ記憶部３０及び演算部３１，３２を備えており、ＩＦＦＴ演算回路２３からフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）を入力し、主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）を用いて位相回転量を算出し、その主波の位相回転量を補正量として全てのフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）を補正し、新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成する。そして、生成したフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）をＦＩＲフィルタ回路１４に出力する。ここで、ｘはシンボル番号を示し、Ｍは主波のフィルタ係数番号を示す（実施例２についても同様である）。

データ記憶部３０は、フィルタ係数Ｗ（ｋ）のうちの主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）を記憶する。演算部３１は、データ記憶部３０から主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）を読み出し、以下の複素演算式により補正量Ｃを演算し、補正量Ｃを演算部３２に出力する。
Ｃ＝Ｗ（Ｍ，ｘ）／｜Ｗ（Ｍ，ｘ）｜
ここで、補正量Ｃは、主波のフィルタ係数を主波のフィルタ係数の絶対値で除算した値であるから、主波のフィルタ係数の振幅を１としたときの位相を示している。つまり、補正量Ｃは、送受信の周波数変換のために用いる基準信号の周波数ずれに起因して生じた位相回転量を、主波のフィルタ係数の振幅を１としたときの位相回転量として表したものである。

演算部３２は、演算部３１から補正量Ｃを入力すると共に、ＩＦＦＴ演算回路２３からフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）を入力し、以下の式により、全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）を位相補正し、新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ）を生成する。このようにして生成されたフィルタ係数Ｗ’（ｋ）はＦＩＲフィルタ回路１４へ出力される。
Ｗ’（ｋ，ｘ）＝Ｗ（ｋ，ｘ）／Ｃ

以上のように、実施例１のフィルタ係数補正回路２４−１を含むフィルタ係数生成回路１５を備えた等化装置１によれば、主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）に着目して振幅が１のときの位相回転量を算出し、この位相回転量を補正量Ｃとして全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）について補正し、新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成するようにした。そして、ＦＩＲフィルタ回路１４は、位相回転が補正された新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ）を用いて、等化を行うようにした。これにより、送受信の周波数変換のために用いる基準信号に周波数ずれが生じていても、それに起因したフィルタ係数の位相変化を補正することができる。また、従来技術のような平均化処理を行う必要がないから、送受信の周波数変換のために用いる基準信号の周波数が変動しても、その変動に対応した位相回転を求め、位相回転を補正することができる。

また、前記等化装置１によれば、主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）を対象にして位相回転量を算出し、全てのフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）について位相補正を行い、新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成するようにした。主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）は、主波以外のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）よりも振幅が大きいから、より以上に精度の高い補正量Ｃを算出することができる。したがって、主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）に基づいて新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成して等化を行う方が、主波以外のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）に基づいて新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成して等化を行うよりも、等化性能が良くなる。

〔実施例２〕
次に、実施例２のフィルタ係数補正回路２４−２について説明する。図４は、実施例２のフィルタ係数補正回路２４−２の構成を示すブロック図である。このフィルタ係数補正回路２４−２は、データ記憶部４０及び演算部４１〜４３を備えており、ＩＦＦＴ演算回路２３からフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）を入力し、主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）についての複素平面における実軸の値及び虚軸の値から位相回転量を算出し、その主波の位相回転量を補正量として全てのフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）を補正し、新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成する。そして、生成したフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）をＦＩＲフィルタ回路１４に出力する。

データ記憶部４０は、フィルタ係数Ｗ（ｋ）のうちの主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）を記憶する。演算部４１は、データ記憶部４０から主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）を読み出し、複素平面におけるフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）の実軸の値Ｒｅ［Ｗ（Ｍ，ｘ）］及び虚軸の値Ｉｍ［Ｗ（Ｍ，ｘ）］から、以下の式により角度θを求め、角度θを演算部４２に出力する。

演算部４２は、演算部４１から角度θを入力し、ｃｏｓθ及びｓｉｎθを算出し、演算部４３に出力する。演算部４３は、演算部４２からｃｏｓθ及びｓｉｎθを入力すると共に、ＩＦＦＴ演算回路２３からフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）を入力し、以下の複素演算式により、全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）を位相補正し、新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ）を生成する。このようにして生成されたフィルタ係数Ｗ’（ｋ）はＦＩＲフィルタ回路１４へ出力される。
Ｗ’（ｋ，ｘ）＝Ｗ（ｋ，ｘ）ｅ^−ｊθ＝Ｗ（ｋ，ｘ）・（ｃｏｓθ−ｊｓｉｎθ）

以上のように、実施例２のフィルタ係数補正回路２４−２を含むフィルタ係数生成回路１５を備えた等化装置１によれば、主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）に着目して、複素平面における主波のフィルタ係数の実軸の値及び虚軸の値を用いて位相回転量を算出し、この位相回転を元に戻すための補正を行い、新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成するようにした。そして、ＦＩＲフィルタ回路１４は、位相回転が補正された新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を用いて、等化を行うようにした。これにより、送受信の周波数変換のために用いる基準信号に周波数ずれが生じていても、それに起因したフィルタ係数の位相変化を補正することができる。また、従来技術のような平均化処理を行う必要がないから、送受信の周波数変換のために用いる基準信号の周波数が変動しても、その変動に対応した位相回転を求め、位相回転を補正することができる。

また、前記等化装置１によれば、主波のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）を対象にして位相回転量を算出し、全てのフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）について位相補正を行い、新たなフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）を生成するようにした。これにより、実施例１と同様に、主波以外のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）に基づいて新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成して等化を行う場合に比べて、等化性能が良くなる。

〔中継装置〕
次に、等化装置１を用いた中継装置について説明する。図５は、中継装置の構成を示すブロック図である。この中継装置２は、受信アンテナ３、周波数変換部４、実施例１，２のいずれかのフィルタ係数補正回路２４を備えた等化装置１、電力増幅部５及び送信アンテナ６を備えている。

上位の送信局から送信された希望波は、放送波中継局の中継装置２において、受信アンテナ３によって受信される。周波数変換部４は、受信アンテナ３から給電線を通して受信信号を入力し、希望波の周波数帯域外の不要な信号成分を除去し、出力レベルが一定になるようにＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）増幅した後、周波数変換してＯＦＤＭ信号のＩＦ信号を出力する。周波数変換部４により周波数
変換されたＯＦＤＭ信号のＩＦ信号は、等化装置１に出力される。

等化装置１は、周波数変換部４からＯＦＤＭ信号を入力し、周波数変換、ＡＤ変換、直交復調、等化、直交変調、ＤＡ変換及び周波数変換のそれぞれの処理を行い、ＯＦＤＭ信号のＩＦ信号を電力増幅部５に出力する。

電力増幅部５は、等化装置１からＯＦＤＭ信号のＩＦ信号を入力し、ＩＦ信号をＲＦ帯に周波数変換し、一定レベルになるように電力増幅した後、必要な周波数帯域外の信号成分を除去する。給電線を通して送信アンテナ６に供給された信号は、電波となって放射される。

以上、実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。前記実施例１，２のフィルタ係数補正回路２４−１，２４−２では、主波に着目し、主波のフィルタ係数番号のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）を対象にして演算を行い、位相回転が補正された新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成するようにした。本発明は、主波のフィルタ係数番号のフィルタ係数Ｗ（Ｍ，ｘ）を用いることに限定されるものではなく、他のフィルタ係数番号のフィルタ係数Ｗ（ｋ，ｘ）を対象にして演算を行い、新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成するようにしてもよい。

また、前記実施例１，２のフィルタ係数補正回路２４−１，２４−２では、１シンボル毎に新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、予め設定されたシンボル間隔、例えば２以上のシンボル毎に新たなフィルタ係数Ｗ’（ｋ，ｘ）を生成するようにしてもよい。

本発明の実施形態による等化装置の構成を示すブロック図である。 等化装置におけるフィルタ係数生成回路の構成を示すブロック図である。 実施例１のフィルタ係数補正回路の構成を示すブロック図である。 実施例２のフィルタ係数補正回路の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による等化装置を用いた中継装置の構成を示すブロック図である。 従来の等化装置におけるフィルタ係数生成回路の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１ 等化装置
２ 中継装置
３ 受信アンテナ
４ 周波数変換部
５ 電力増幅部
６ 送信アンテナ
１０ 基準信号発振回路
１１ 周波数変換回路
１２ ＡＤ変換回路
１３ 直交復調回路
１４ ＦＩＲフィルタ回路
１５，１５０ フィルタ係数生成回路
１６ 直交変調回路
１７ ＤＡ変換回路
１８ 周波数変換回路
２０ ＦＦＴ演算回路
２１ ＳＰ抽出回路
２２ 演算回路
２３ ＩＦＦＴ演算回路
２４ フィルタ係数補正回路
３０，４０ データ記憶部
３１，３２，４１，４２，４３ 演算部

Claims (7)

1. ＯＦＤＭ信号を所定の基準信号に基づいて周波数変換しＡＤ変換する第１の変換回路と、前記変換されたＯＦＤＭ信号を直交復調する直交復調回路と、前記直交復調回路により直交復調された信号に基づいて、フィルタ係数を生成するフィルタ係数生成回路と、前記フィルタ係数生成回路により生成されたフィルタ係数を用いて、前記直交復調回路により直交復調された信号を等化するＦＩＲフィルタ回路と、前記ＦＩＲフィルタ回路により等化された信号を直交変調する直交変調回路と、前記直交変調回路により直交変調されたＯＦＤＭ信号をＤＡ変換し、前記所定の基準信号に基づいて周波数変換する第２の変換回路とを備えたＯＦＤＭデジタル信号等化装置において、
   前記フィルタ係数生成回路は、
   前記直交復調回路により直交復調された時間領域信号に対してＦＦＴ処理の演算を行い、周波数領域信号であるキャリヤシンボルに変換するＦＦＴ演算回路と、
   前記ＦＦＴ演算回路により変換されたキャリヤシンボルからＳＰ信号を抽出し、前記抽出したＳＰ信号に基づいて、チャネル応答を算出するＳＰ抽出回路と、
   前記ＳＰ抽出回路により算出されたチャネル応答の周波数領域信号に対してＩＦＦＴ処理の演算を行い、時間領域信号であるフィルタ係数に変換するＩＦＦＴ演算回路と、
   前記ＩＦＦＴ演算回路により変換されたフィルタ係数について、全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうちのいずれかのフィルタ係数番号のフィルタ係数を用いて位相回転量を算出し、前記位相回転量に基づいて全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数における位相回転を補正し、新たなフィルタ係数を生成するフィルタ係数補正回路と、を備え、
   前記ＦＩＲフィルタ回路は、
   前記フィルタ係数生成回路のフィルタ係数補正回路により生成された新たなフィルタ係数を用いて等化を行う、ことを特徴とするＯＦＤＭデジタル信号等化装置。
2. 請求項１に記載のＯＦＤＭデジタル信号等化装置において、
   前記フィルタ係数補正回路は、
   前記ＩＦＦＴ演算回路により変換されたフィルタ係数における全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうち、いずれかのフィルタ係数番号のフィルタ係数を記憶するデータ記憶部と、
   前記データ記憶部に記憶されたフィルタ係数を、前記フィルタ係数の絶対値で複素除算して補正量を求め、前記補正量に基づいて全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数を補正して新たなフィルタ係数を生成する演算部と、
   を備えたことを特徴とするＯＦＤＭデジタル信号等化装置。
3. 請求項１に記載のＯＦＤＭデジタル信号等化装置において、
   前記フィルタ係数補正回路は、
   前記ＩＦＦＴ演算回路により変換されたフィルタ係数における全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうち、いずれかのフィルタ係数番号のフィルタ係数を記憶するデータ記憶部と、
   前記データ記憶部に記憶されたフィルタ係数の複素平面における実軸の値及び虚軸の値から角度を算出し、前記角度に基づいて全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数を補正して新たなフィルタ係数を生成する演算部と、
   を備えたことを特徴とするＯＦＤＭデジタル信号等化装置。
4. 請求項１から３までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭデジタル信号等化装置において、
   全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうちの主波のフィルタ係数番号のフィルタ係数を用いて、前記新たなフィルタ係数を生成する、ことを特徴とするＯＦＤＭデジタル信号等化装置。
5. ＯＦＤＭ信号を所定の基準信号に基づいて周波数変換しＡＤ変換し、前記変換したＯＦＤＭ信号を直交復調し、前記直交復調した信号に基づいてフィルタ係数を生成し、前記直交復調した信号を、前記フィルタ係数を用いて等化し、前記等化した信号を直交変調し、前記直交変調したＯＦＤＭ信号をＤＡ変換し、前記所定の基準信号に基づいて周波数変換するＯＦＤＭデジタル信号等化方法において、
   前記直交復調した時間領域信号に対してＦＦＴ処理の演算を行い、周波数領域信号であるキャリヤシンボルに変換するステップと、
   前記変換したキャリヤシンボルからＳＰ信号を抽出し、前記抽出したＳＰ信号に基づいて、チャネル応答を算出するステップと、
   前記算出したチャネル応答の周波数領域信号に対してＩＦＦＴ処理の演算を行い、時間領域信号であるフィルタ係数に変換するステップと、
   前記変換したフィルタ係数における全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうち、いずれかのフィルタ係数番号のフィルタ係数を記憶するステップと、
   前記記憶したフィルタ係数を、前記フィルタ係数の絶対値で複素除算して補正量を求めるステップと、
   前記補正量に基づいて全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数を補正して新たなフィルタ係数を生成するステップと、
   を有することを特徴とするＯＦＤＭデジタル信号等化方法。
6. ＯＦＤＭ信号を所定の基準信号に基づいて周波数変換しＡＤ変換し、前記変換したＯＦＤＭ信号を直交復調し、前記直交復調した信号に基づいてフィルタ係数を生成し、前記直交復調した信号を、前記フィルタ係数を用いて等化し、前記等化した信号を直交変調し、前記直交変調したＯＦＤＭ信号をＤＡ変換し、前記所定の基準信号に基づいて周波数変換するＯＦＤＭデジタル信号等化方法において、
   前記直交復調した時間領域信号に対してＦＦＴ処理の演算を行い、周波数領域信号であるキャリヤシンボルに変換するステップと、
   前記変換したキャリヤシンボルからＳＰ信号を抽出し、前記抽出したＳＰ信号に基づいて、チャネル応答を算出するステップと、
   前記算出したチャネル応答の周波数領域信号に対してＩＦＦＴ処理の演算を行い、時間領域信号であるフィルタ係数に変換するステップと、
   前記変換したフィルタ係数における全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数のうち、いずれかのフィルタ係数番号のフィルタ係数を記憶するステップと、
   前記記憶したフィルタ係数の複素平面における実軸の値及び虚軸の値から角度を算出するステップと、
   前記角度に基づいて全てのフィルタ係数番号のフィルタ係数を補正して新たなフィルタ係数を生成するステップと、
   を有することを特徴とするＯＦＤＭデジタル信号等化方法。
7. 請求項１から４までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭデジタル信号等化装置を用いたＯＦＤＭデジタル信号中継装置。

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