JP2010068194A

JP2010068194A - 搬送波周波数誤差検出装置

Info

Publication number: JP2010068194A
Application number: JP2008231994A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Matsunami; 靖雄松波; Eiji Arita; 栄治有田; Jun Ido; 純井戸
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-09-10
Filing date: 2008-09-10
Publication date: 2010-03-25

Abstract

【課題】伝送路歪みに周波数選択性や時間変動性があっても、精度良く搬送波周波数誤差を検出することが可能な周波数誤差検出装置を提供する。
【解決手段】周波数誤差がない状況でフーリエ変換した場合のサブキャリア位置を基準位置とし、基準位置に対して±１キャリアずつずらしたｋ種類の配置情報を準備し、それぞれの配置情報に則って抽出される該当キャリアの差動演算結果を利用して、実際に受信したＯＦＤＭ信号のサブキャリア位置が、第１〜第ｋの配置情報のどれに該当するかを検出することで、その検出結果と基準位置とのずれ量からキャリア周波数単位の周波数誤差を得る。
【選択図】図１

Description

本発明は搬送波周波数誤差検出装置に関し、特に、直交周波数分割多重信号の受信装置における搬送波周波数誤差検出装置に関する。

放送や通信方式において、互いの周波数が直交する複数の搬送波によって情報を変調および多重する直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing、以下「ＯＦＤＭ」と略記）方式が注目を浴びており、実用化が進んでいる。

ＯＦＤＭでは、まず送信データを複数の搬送波に割り振り、各搬送波でＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）またはＤＱＰＳＫ（Differential Encoded Quadrature Phase Shift Keying）等のディジタル変調を行い、これらを多重する。

具体的には、各搬送波の変調方式に応じて伝送データをマッピングし、これらを逆離散フーリエ変換する。次に、逆離散フーリエ変換後の信号の最後部を信号の先頭にコピーする。この部分はガードインターバルと呼ばれ、こうすることによって、ガードインターバル長以下の遅延時間を有する遅延波があっても、受信側でシンボル間干渉することなく信号を再生できるようになる。その後、ＯＦＤＭ信号は所望の送信周波数に周波数変換されて伝送される。

ＯＦＤＭにおける全ての搬送波は互いに直交性を有するため、受信側で搬送波周波数が正しく再生された場合、送信データを正しく再生することができる。しかし、受信側の搬送波周波数が実際の周波数に対して誤差を含んでいる場合、搬送波間で干渉が起こり、送信データを誤って再生する確率が増大して伝送特性が劣化する。従って、ＯＦＤＭにおいて、受信側でいかに正しく搬送波周波数を再生するかは非常に重要な課題である。

一般に、ＯＦＤＭにおける搬送波周波数の再生は、周波数誤差を搬送波間隔の整数倍の成分とそれ以外の成分に分離し、各々に対して周波数誤差を検出してから補正する。このうち、搬送波間隔の整数倍の周波数誤差を検出する従来のＯＦＤＭ受信装置は、例えば非特許文献１の図３に記載されている。

林他, "ＯＦＤＭ受信要素技術の開発 ―地上ディジタルＴＶ放送への適用―", 映像情報メディア学会技術報告, Vol.23, No.28, pp.25-30, BCS’99-15, Mar., 1999

従来のＯＦＤＭ受信装置では、搬送波周波数同期装置において特定の搬送波を用いて伝送パラメータや伝送制御に関する付加情報、および既知データを変調した連続パイロット搬送波成分をＤＢＰＳＫ（Differential Encoded Binary Phase Shift Keying）やＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）を用いて伝送している。これらの搬送波成分は、送信データを伝送する搬送波成分よりも大きな送信電力で伝送されており、周波数誤差を検出するための信号（以下、「パイロット搬送波成分」と呼称）としての役割も果たしている。

従って、周波数誤差の検出結果は各搬送波の信号電力の大きさに左右され、各搬送波に伝送路の歪みに起因する電力差が生じた場合に、周波数誤差の検出精度が劣化するという問題点があった。

本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、伝送路歪みに周波数選択性や時間変動性があっても、精度良く搬送波周波数誤差を検出することが可能な搬送波周波数誤差検出装置を提供することを目的とする。

本発明に係る請求項１記載の搬送波周波数誤差検出装置は、直交周波数分割多重信号を復調する復調装置に含まれ、搬送波周波数誤差を検出する搬送波周波数誤差検出装置であって、前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換して周波数ドメインの信号を生成するフーリエ変換部と、前記フーリエ変換部の出力を受け、現シンボルおよび前シンボルにおける互いに対応する搬送波成分での差動復調を行う差動復調部と、前記差動復調部の出力を受け、予め決められたサブキャリアの位置を示す複数の配置情報に該当する位置の信号をそれぞれ抽出して差動復調結果のデータ列として出力する複数の差動結果抽出部と、前記複数の差動結果抽出部からの出力がそれぞれ入力され、前記差動復調結果のデータ列について、隣接するデータどうしで一方を複素共役にして他方と複素乗算を行って差動演算結果として出力する複数の隣接キャリア差動演算部と、前記複数の隣接キャリア差動演算部からの出力がそれぞれ入力され、前記差動演算結果からその位相成分を検出する複数の位相検出部と、前記複数の位相検出部からの出力がそれぞれ入力され、検出した前記位相成分を絶対値化して位相絶対値として出力する複数の絶対値検出部と、前記複数の絶対値検出部からの出力がそれぞれ入力され、前記位相絶対値を１シンボル分について加算して位相絶対値加算値として出力する複数のシンボル内加算部と、前記複数のシンボル内加算部からそれぞれ出力される前記位相絶対値加算値を少なくとも１シンボル分受け、それらの中から最小値を検出し、前記複数の配置情報のうち、前記最小値を与えるものより、前記周波数ドメイン信号に残留している前記搬送波周波数誤差を特定する最小値検出部とを備えている。

本発明に係る請求項２記載の搬送波周波数誤差検出装置は、直交周波数分割多重信号を復調する復調装置に含まれ、搬送波周波数誤差を検出する搬送波周波数誤差検出装置であって、前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換して周波数ドメインの信号を生成するフーリエ変換部と、前記フーリエ変換部の出力を受け、各キャリアの位相成分を検出するキャリア位相検出部と、前記キャリア位相検出部から出力される、前シンボルおよび現シンボルにおける同じキャリア番号のキャリアについての位相成分の差分を取って差分算出結果として出力する差分算出部と、前記差分算出部の出力を受け、予め決められたサブキャリアの位置を示す複数の配置情報に該当する位置の信号をそれぞれ抽出して前記差分算出結果のデータ列として出力する複数の差分結果抽出部と、前記複数の差分結果抽出部のそれぞれで抽出された前記差分算出結果のデータ列において、隣接するデータどうしで位相差を検出する複数の隣接キャリア位相差検出部と、前記複数の隣接キャリア位相差検出部からの出力がそれぞれ入力され、検出した前記位相成分を絶対値化して位相絶対値として出力する複数の絶対値検出部と、前記複数の絶対値検出部からの出力がそれぞれ入力され、前記位相絶対値を１シンボル分について加算して位相絶対値加算値として出力する複数のシンボル内加算部と、前記複数のシンボル内加算部からそれぞれ出力される前記位相絶対値加算値を少なくとも１シンボル分受け、それらの中から最小値を検出し、前記複数の配置情報のうち、前記最小値を与えるものより、前記周波数ドメイン信号に残留している前記搬送波周波数誤差を特定する最小値検出部とを備えている。

本発明に係る請求項１記載の搬送波周波数誤差検出装置によれば、伝送路歪みに周波数選択性や時間変動性があっても精度が大きく損なわれない位相成分を利用して周波数誤差の検出を行うので、不安定な伝送路においても安定した受信が期待できる。

本発明に係る請求項２記載の搬送波周波数誤差検出装置によれば、差動復調の代わりに、フーリエ変換部の出力を、最初に位相成分に置き換えて演算を行うことで、差動演算に必要な複素乗算回路などの規模の大きな演算回路の削減が可能となる。

＜序論＞
発明の実施の形態の説明に先だって、一般的な周波数誤差検出装置について説明する。
図６は、周波数誤差検出装置９０の構成を示すブロック図である。図６に示すように、周波数誤差検出装置９０は、受信したＯＦＤＭ信号をベースバンド帯域にまで周波数変換した複素ディジタル信号からガードインターバルを除去した信号（以下、「時間ドメイン信号」と呼称）を入力とするフーリエ変換部１と、該フーリエ変換部１からの出力を入力とする差動復調部２と、該差動復調部２からの出力を入力とする２乗演算部３と、該２乗演算部３からの出力を入力とするシンボル間フィルタ部４と、該シンボル間フィルタ部４からの出力を入力とする相関算出部５と、該相関算出部５の出力を入力とする最大位置検出部６とを備えている。

次に、動作について説明する。例えば、日本の地上ディジタルＴＶ放送方式では、図６に示すように、特定の搬送波を用いて伝送パラメータや伝送制御に関する付加情報、および既知データを変調した連続パイロット搬送波成分をＤＢＰＳＫ（Differential Encoded Binary Phase Shift Keying）やＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）を用いて伝送している。これらの搬送波成分は、送信データを伝送する搬送波成分よりも大きな送信電力で伝送されており、周波数誤差を検出するための信号（パイロット搬送波成分）としての役割も果たしている。

図６において、フーリエ変換部１は、時間ドメイン信号をフーリエ変換し、各搬送波成分を周波数ドメインの信号（以下、「周波数ドメイン信号」と呼称）として出力する。差動復調部２は、該フーリエ変換部１の出力を入力とし、周波数ドメイン信号の各搬送波成分に対して１シンボル前の搬送波成分との差動復調を行う。このとき、上記パイロット搬送波成分は常にＤＢＰＳＫやＢＰＳＫで送信され、その他の搬送波成分は主としてＱＰＳＫやＱＡＭまたはＤＱＰＳＫで送信されているため、該差動復調部２の出力信号の振幅や位相はパイロット搬送波成分とそれ以外の搬送波成分とで異なる。

すなわち、パイロット搬送波成分の方が振幅が大きくなると同時に、連続するＯＦＤＭシンボル間での位相変化が、パイロット搬送波成分では０またはπとなるのに対して、それ以外の搬送波成分の場合は変調信号の信号点配置に応じたランダムな位相となる。そこで、２乗演算部３では、差動復調部２から出力される各搬送波成分の差動復調結果を２乗し、パイロット搬送波成分における位相不確定性を除去する。次に、２乗演算部３の出力はシンボル間フィルタ部４に入力され、各搬送波ごとに信号の高域成分が抑圧される。このとき、パイロット搬送波成分は一定の位相を有するためシンボル間フィルタ部４を通過するのに対し、それ以外の搬送波成分は抑圧される。従って、該シンボル間フィルタ部４の出力は、主としてパイロット搬送波成分が強調される。

次に、相関算出部５は該シンボル間フィルタ部４の出力を入力とし、周波数ドメイン信号におけるパイロット搬送波成分の配置情報を２値化した信号との相関を演算して出力する。相関算出部５の出力は最大位置検出部６に入力され、相関値が最大となる位置情報を検出する。最大位置検出部６の出力は搬送波間隔の整数倍の周波数誤差情報（以下、「整数倍周波数誤差信号」と呼称）となり、ＯＦＤＭ受信装置では、これに基づいて時間ドメイン信号に残留している周波数誤差を補正する。

このような構成を採る場合、送信データを伝送する搬送波成分よりも大きな送信電力で伝送される搬送波成分をパイロット搬送波成分として用いるが、周波数誤差の検出結果は各搬送波の信号電力の大きさに左右され、各搬送波に伝送路の歪みに起因する電力差が生じた場合に、周波数誤差の検出精度が劣化してしまう。

＜実施の形態１＞
＜装置構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態１の周波数誤差検出装置１００の構成を示すブロック図である。なお、図６に示した周波数誤差検出装置９０と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１に示すように周波数誤差検出装置１００は、時間ドメイン信号を入力とするフーリエ変換部１と、該フーリエ変換部１からの出力を入力とする差動復調部２と、該差動復調部２の出力を受け、予め決められたサブキャリアの位置を示す第１〜第ｋ（ｋは１以上の整数）の配置情報（詳細は後述）に該当する位置の信号をそれぞれ抽出する差動結果抽出部７１〜７ｋと、差動結果抽出部７１〜７ｋからの出力がそれぞれ入力される隣接キャリア差動演算部８１〜８ｋと、隣接キャリア差動演算部８１〜８ｋからの出力がそれぞれ入力される位相検出部９１〜９ｋと、位相検出部９１〜９ｋからの出力がそれぞれ入力される絶対値検出部１０１〜１０ｋと、絶対値検出部１０１〜１０ｋからの出力がそれぞれ入力されるシンボル内加算部１１１〜１１ｋと、シンボル内加算部１１１〜１１ｋの出力を受け、それらの中から加算値の一番小さいものを検出する最小値インデックス検出部１２とを備えている。

なお、位相検出部９１〜９ｋにおいては、アークタンジェント（arctan）を用いて近似的に位相値を導出すれば良い。

また、周波数誤差検出装置１００を構成する各ブロックは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの演算処理装置における演算処理として実現することができる。

＜動作＞
次に、図１を参照しつつ、図２を用いて周波数誤差検出装置１００の動作について説明する。

差動復調部２では、フーリエ変換部１からの出力に対して、前シンボルと現シンボルの同一周波数のサブキャリアを差動復調することで、ＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）信号を復調する。

差動結果抽出部７１〜７ｋは、それぞれが差動復調部２の出力信号に対して、第１〜第ｋの配置情報に基づいて該当する配置の信号を抽出する。

図２はＯＦＤＭ信号と配置情報との関係を模式的に示す図である。図２の（ａ）部には横軸をキャリア周波数（ｆ）とし、縦軸を各キャリア周波数でのキャリア電力としてＯＦＤＭ信号を示しており、ＴＭＣＣと付されたパイロットキャリアと、ＡＣ（Auxiliary Channel）およびデータキャリアが示されている。なお、パイロットキャリアとデータキャリアとでレベルに差があるのは、データキャリアを１として正規化したのに対して、パイロットキャリアは４／３倍のレベルであることを示している。ただし本発明では上記レベル差があることは重要ではなく、両キャリアを区別するための便宜上のものである。

図２の（ｂ）部には、（ａ）部に示したＯＦＤＭ信号について、整数倍周波数誤差がない状態でフーリエ変換された場合にＴＭＣＣキャリア位置となる配置情報に対して、前後に１キャリアずつずらして得られるｋ種類の配置情報を第１〜第ｋの配置情報として示している。なお、図２の例では、整数倍周波数誤差のない場合は第４の配置情報がＴＭＣＣキャリアの位置を示すことになる。

隣接キャリア差動演算部８１〜８ｋは、差動結果抽出部７１〜７ｋにて抽出された差動復調結果のデータ列のそれぞれについて、隣接するデータどうしでさらに差動演算を行う。ここでの差動演算とは、一方を複素共役にして他方と複素乗算を行うことである。

位相検出部９１〜９ｋは、それぞれ隣接キャリア差動演算部８１〜８ｋでの差動演算結果から位相成分を検出して出力する。そして、絶対値検出部１０１〜１０ｋは、それぞれ位相検出部９１〜９ｋの出力する検出結果を絶対値化して位相絶対値として出力し、シンボル内加算部１１１〜１１ｋは、それぞれ絶対値検出部１０１〜１０ｋの出力を１シンボル分について加算し位相絶対値加算値として出力する。最小値インデックス検出部１２では、シンボル内加算部１１１〜１１ｋの出力する位相絶対値加算値の中から、値の一番小さいもの、すなわち実際に受信したＯＦＤＭ信号からのずれが一番小さいものを検出し、そのインデックスに該当する整数倍周波数誤差信号を出力する。ＯＦＤＭ受信装置では、これに基づいて、時間ドメイン信号に残留している周波数誤差を補正する。

上記動作を総括すれば、周波数誤差がない状況でフーリエ変換した場合のサブキャリア位置は既知であり、そのサブキャリア位置の配置情報を基準位置とし、基準位置に対して±１キャリアずつずらしたｋ種類の配置情報を準備し、それぞれの配置情報に則って抽出される該当キャリアの差動演算結果を利用して、実際に受信したＯＦＤＭ信号のサブキャリア位置が、第１〜第ｋの配置情報のどれに該当するかを検出することで、その検出結果と基準位置とのずれ量からキャリア周波数単位の周波数誤差を得るというものである。

なお、インデックスとはｋ種類の配置情報のそれぞれに対応して付される指標であり、任意の数値や記号で構成すれば良い。例えばｍ番目の配置情報が基準位置である場合、ｍ＋２番目の配置情報に付されたインデックスが、実際に受信したＯＦＤＭ信号のサブキャリア位置を示すものとして検出された場合は、２キャリア分の周波数誤差があるということが判る。

ここで本発明では、キャリア番号が既知であり１シンボル内で複数あるＴＭＣＣキャリアが１シンボル内では差動復調結果が全て同じであることに着眼している。従ってホワイトノイズなどがない理想伝送路であれば、差動結果抽出部で全てＴＭＣＣキャリアを抽出したインデックスの位相情報は必ず０またはπであり、隣接キャリア差動演算部で同一シンボル内の差動結果抽出部の出力について隣接するデータで差動演算すれば必ず０になる。

一方、差動結果抽出部でＴＭＣＣキャリア位置でないものを抽出した場合は、隣接キャリア差動演算部での演算結果は値を持つこととなり、絶対値検出部１０１〜１０ｋの出力である絶対値化された位相成分を１シンボル分について加算すれば、必然的に最小値０から遠ざかることとなる。

従って、雑音のある伝送路においても１シンボル内での絶対値化された位相成分の加算結果が一番小さいインデックスを検出すれば、そのインデックスが現状の受信でＴＭＣＣの位置となっていることが判り、搬送波周波数からのキャリア周波数単位でのずれ量、すなわち周波数誤差は、そのインデックスより換算して取得することが可能となる。

＜効果＞
以上説明したように、周波数誤差検出装置１００においては、伝送路歪みに周波数選択性や時間変動性があっても精度が大きく損なわれない位相成分を利用して周波数誤差の検出を行うので、不安定な伝送路においても安定した受信が期待できる。

＜実施の形態２＞
＜構成および動作＞
図３は、本発明に係る実施の形態２の周波数誤差検出装置２００の構成を示すブロック図である。なお、図１に示した周波数誤差検出装置１００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１を用いて説明した周波数誤差検出装置１００では、差動復調部２での差動復調結果を差動結果抽出部７１〜７ｋで抽出し、隣接キャリア差動演算部８１〜８ｋにおいて隣接キャリア間で差動演算を行う構成を採っていたが、周波数誤差検出装置２００では、キャリアの位相情報のみを利用して整数倍周波数誤差信号を検出する構成を採っている。

図３に示すように周波数誤差検出装置２００は、フーリエ変換部１からの出力を受け、各キャリアの位相成分を検出するキャリア位相検出部１３と、キャリア位相検出部１３から出力される、前シンボルおよび現シンボルにおける同じキャリア番号のキャリアについて位相成分の差分を取って差分算出結果として出力する差分算出部１４と、差分算出部１４の出力に対して、第１〜第ｋの配置情報に基づいて該当する位置の信号をそれぞれ抽出して差分算出結果のデータ列として出力する差分結果抽出部１５１〜１５ｋと、該差分結果抽出部１５１〜１５ｋのそれぞれで抽出された差分算出結果のデータ列において、隣接するデータどうしで位相差を検出する隣接キャリア位相差検出部１６１〜１６ｋとを新たに備え、隣接キャリア位相差検出部１６１〜１６ｋの出力は、それぞれ絶対値検出部１０１〜１０ｋに与えられる構成となっている。

なお、キャリア位相検出部１３においては、アークタンジェント（arctan）を用いて近似的に位相値を導出すれば良い。

また、周波数誤差検出装置２００を構成する各ブロックは、ＣＰＵなどの演算処理装置における演算処理として実現することができる。

周波数誤差検出装置２００においては、差動復調部２での差動復調の代わりに、キャリア位相検出部１３でフーリエ変換部１の出力から前シンボルおよび現シンボルの各キャリアの位相情報を検出し、差分算出部１４において、前シンボルおよび現シンボルにおける同じキャリア番号のキャリア間で位相情報の差分を取ることで差動復調と同等の処理を行うものである。

＜効果＞
このように、周波数誤差検出装置２００においては、フーリエ変換部１の出力を、最初に位相成分に置き換えて演算を行うことで、差動演算に必要な複素乗算回路などの規模の大きな演算回路の削減が可能となる。

また、隣接キャリア位相差検出部１６１〜１６ｋにおける処理は、隣接するキャリア間での位相差分のそれぞれの差を取る処理であり、複素乗算が不要であるので、規模の大きな演算回路の削減が可能となる。

＜実施の形態３＞
＜構成および動作＞
図４は、本発明に係る実施の形態３の周波数誤差検出装置３００の構成を示すブロック図である。なお、図１に示した周波数誤差検出装置１００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１を用いて説明した周波数誤差検出装置１００では、シンボル内加算部１１１〜１１ｋで得られたシンボル内加算結果から最小値インデックスを検出していたが、周波数誤差検出装置３００では、１シンボル分の信号でインデックスを検出するのではなく、次のシンボルでのシンボル内加算結果と足し合わせ（累積加算）した結果に基づいてインデックスを検出する構成を採っている。

図４に示すように周波数誤差検出装置３００は、シンボル内加算部１１１〜１１ｋのそれぞれで得られたシンボル内加算結果を、シンボル加算部１７１〜１７ｋに与える構成を採っている。シンボル加算部１７１〜１７ｋでは、複数のシンボル（少なくとも２シンボル分）についてシンボル内加算結果を累積加算して累積加算結果として出力する。

シンボル加算部１７１〜１７ｋで累積加算されたシンボル内加算結果（累積加算結果）は、最小値インデックス検出部１２に与えられ、シンボル加算部１７１〜１７ｋの出力の中から、加算値の一番小さいものを検出し、そのインデックスに該当する整数倍周波数誤差信号を出力する。

＜効果＞
このように、周波数誤差検出装置３００においては、シンボル単位でのシンボル内加算結果を累積加算した結果に基づいて最小値インデックスを検出するので、最小値インデックスの検出におけるサンプル数が増え、検出精度を向上させることが期待できる。

なお、シンボル加算部１７１〜１７ｋでのシンボル加算は、任意の上限値を決めることでビット拡張を抑える構成としても良い。

＜実施の形態４＞
＜構成および動作＞
図５は、本発明に係る実施の形態４の周波数誤差検出装置４００の構成を示すブロック図である。なお、図３に示した周波数誤差検出装置２００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図３を用いて説明した周波数誤差検出装置２００では、シンボル内加算部１１１〜１１ｋで得られたシンボル内加算結果から最小値インデックスを検出していたが、周波数誤差検出装置４００では、１シンボル分の信号でインデックスを検出するのではなく、次のシンボルでのシンボル内加算結果と足し合わせ（累積加算）した結果に基づいてインデックスを検出する構成を採っている。

図５に示すように周波数誤差検出装置４００は、シンボル内加算部１１１〜１１ｋのそれぞれで得られたシンボル内加算結果を、シンボル加算部１７１〜１７ｋに与える構成を採っている。シンボル加算部１７１〜１７ｋでは、複数のシンボル（少なくとも２シンボル分）についてシンボル内加算結果を累積加算する。

シンボル加算部１７１〜１７ｋで累積加算されたシンボル内加算結果は、最小値インデックス検出部１２に与えられ、シンボル加算部１７１〜１７ｋの出力の中から、加算値の一番小さいものを検出し、そのインデックスに該当する整数倍周波数誤差信号を出力する。

＜効果＞
このように、周波数誤差検出装置４００においては、シンボル単位でのシンボル内加算結果を累積加算した結果に基づいて最小値インデックスを検出するので、最小値インデックスの検出におけるサンプル数が増え、検出精度を向上させることが期待できる。

本発明に係る実施の形態１の周波数誤差検出装置の構成を示すブロック図である。ＯＦＤＭ信号と配置情報との関係を説明する図である。本発明に係る実施の形態２の周波数誤差検出装置の構成を示すブロック図である。本発明に係る実施の形態３の周波数誤差検出装置の構成を示すブロック図である。本発明に係る実施の形態４の周波数誤差検出装置の構成を示すブロック図である。一般的な周波数誤差検出装置の構成を示すブロック図である。

Claims

直交周波数分割多重信号を復調する復調装置に含まれ、搬送波周波数誤差を検出する搬送波周波数誤差検出装置であって、
前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換して周波数ドメインの信号を生成するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部の出力を受け、現シンボルおよび前シンボルにおける互いに対応する搬送波成分での差動復調を行う差動復調部と、
前記差動復調部の出力を受け、予め決められたサブキャリアの位置を示す複数の配置情報に該当する位置の信号をそれぞれ抽出して差動復調結果のデータ列として出力する複数の差動結果抽出部と、
前記複数の差動結果抽出部からの出力がそれぞれ入力され、前記差動復調結果のデータ列について、隣接するデータどうしで一方を複素共役にして他方と複素乗算を行って差動演算結果として出力する複数の隣接キャリア差動演算部と、
前記複数の隣接キャリア差動演算部からの出力がそれぞれ入力され、前記差動演算結果からその位相成分を検出する複数の位相検出部と、
前記複数の位相検出部からの出力がそれぞれ入力され、検出した前記位相成分を絶対値化して位相絶対値として出力する複数の絶対値検出部と、
前記複数の絶対値検出部からの出力がそれぞれ入力され、前記位相絶対値を１シンボル分について加算して位相絶対値加算値として出力する複数のシンボル内加算部と、
前記複数のシンボル内加算部からそれぞれ出力される前記位相絶対値加算値を少なくとも１シンボル分受け、それらの中から最小値を検出し、前記複数の配置情報のうち、前記最小値を与えるものより、前記周波数ドメイン信号に残留している前記搬送波周波数誤差を特定する最小値検出部と、を備える、搬送波周波数誤差検出装置。
直交周波数分割多重信号を復調する復調装置に含まれ、搬送波周波数誤差を検出する搬送波周波数誤差検出装置であって、
前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換して周波数ドメインの信号を生成するフーリエ変換部と、
前記フーリエ変換部の出力を受け、各キャリアの位相成分を検出するキャリア位相検出部と、
前記キャリア位相検出部から出力される、前シンボルおよび現シンボルにおける同じキャリア番号のキャリアについての位相成分の差分を取って差分算出結果として出力する差分算出部と、
前記差分算出部の出力を受け、予め決められたサブキャリアの位置を示す複数の配置情報に該当する位置の信号をそれぞれ抽出して前記差分算出結果のデータ列として出力する複数の差分結果抽出部と、
前記複数の差分結果抽出部のそれぞれで抽出された前記差分算出結果のデータ列において、隣接するデータどうしで位相差を検出する複数の隣接キャリア位相差検出部と、
前記複数の隣接キャリア位相差検出部からの出力がそれぞれ入力され、検出した前記位相成分を絶対値化して位相絶対値として出力する複数の絶対値検出部と、
前記複数の絶対値検出部からの出力がそれぞれ入力され、前記位相絶対値を１シンボル分について加算して位相絶対値加算値として出力する複数のシンボル内加算部と、
前記複数のシンボル内加算部からそれぞれ出力される前記位相絶対値加算値を少なくとも１シンボル分受け、それらの中から最小値を検出し、前記複数の配置情報のうち、前記最小値を与えるものより、前記周波数ドメイン信号に残留している前記搬送波周波数誤差を特定する最小値検出部と、を備える、搬送波周波数誤差検出装置。
前記複数のシンボル内加算部からの出力がそれぞれ入力され、複数のシンボル分について、前記位相絶対値加算値を加算して累積加算結果として出力する複数のシンボル加算部をさらに備え、
前記最小値検出部は、前記複数のシンボル加算部からそれぞれ出力される前記累積加算結果を受け、それらの中から最小値を検出する、請求項１または請求項２記載の搬送波周波数誤差検出装置。
前記複数の配置情報は、
周波数誤差がない状況でフーリエ変換した場合のＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）キャリアの位置を基準位置とした場合に、該基準位置に対して所定のキャリア数ずつずらした位置の情報をそれぞれ含む、請求項１または請求項２記載の搬送波周波数誤差検出装置。