JP2010268059A - 半導体集積回路及び受信信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小規模の回路でＩＣＩのキャンセルが可能な半導体集積回路を提供する。
【解決手段】伝送路推定部１１が、フーリエ変換後の受信信号に含まれるパイロット信号をもとに、伝送路推定値Ｖ_n ^sを生成し、仮判定値生成部１２が、受信信号Ｙ及び伝送路推定値Ｖ_n ^sから、送信信号の仮判定値Ｘｂ_nを生成し、ＩＣＩレプリカ生成部１４が、ＩＣＩの被影響キャリアとサブキャリア間のキャリア間隔に応じた重み値のうち虚数成分のみと、仮判定値Ｘｂ_nと、現在のシンボルの伝送路推定値Ｖ_n ^s及び１つ前のシンボルの伝送路推定値Ｖ_n ^s-1とをもとに、ＩＣＩレプリカを生成し、加減算部１５が、受信信号ＹからＩＣＩレプリカを減算する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体集積回路及び受信信号処理方法に関する。

地上デジタル放送では、マルチキャリア伝送方式であるＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が採用されており、その受信形態には、車載や携帯電話などの移動受信環境がある。移動受信では、搬送波周波数が変異するドップラーシフトの影響を受ける。その結果、ＯＦＤＭではサブキャリア間にキャリア間干渉ＩＣＩ（Inter Carrier Interference）が生じ、特性が劣化するという問題がある。そのため、受信機においてこのＩＣＩをキャンセルする回路（キャンセラ）が必要である。このキャンセラはＩＣＩキャンセラと呼ばれている。

ＩＣＩキャンセラは、各サブキャリアで生じたＩＣＩ成分を受信機側で複製し、その複製を各キャリアから除去することで、ＩＣＩの影響を抑圧するものである。ここで、受信機側で複製したＩＣＩ成分は、ＩＣＩレプリカと呼ばれている。

従来、このＩＣＩレプリカを生成する方法として、伝送路推定値の直線補間を用いて伝送路の変動の大きさを近似し、複素演算にてＩＣＩレプリカを生成する方式が知られている（たとえば、非特許文献１参照。）。

線形補間方式を用いたＩＣＩキャンセラでは、受信機において、各サブキャリアに対するＩＣＩレプリカを生成する必要がある。ＩＣＩは、各キャリア間の干渉であり、近いキャリア同士ほど強く影響を及ぼし合う。理想的には全キャリアからの干渉を計算するのがよいが、その場合は回路規模が極めて大きくなってしまうため現実的ではない。そのため、通常は、干渉を考慮するサブキャリア数を制限する。

Volker Fischer, Alexander Kurpiers and Dominik Karsunke, "ICI Reduction Method for OFDM Systems", 8th International OFDM-Workshop, Hamburg, Germany, Sep. 2003.

しかしながら、サブキャリア数を制限したとしても、ある程度以上のサブキャリア数は考慮しなければならない。そのため、ＩＣＩレプリカを生成するために、多くの複素演算を並列で行う必要があり、ＩＣＩをキャンセルする回路の回路規模が大きくなるという問題があった。

上記の点を鑑みて、本発明は、小規模の回路でＩＣＩのキャンセルが可能な半導体集積回路及び受信信号処理方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、以下のような半導体集積回路が提供される。
この半導体集積回路は、フーリエ変換後の受信信号に含まれるパイロット信号をもとに、伝送路推定値を生成する伝送路推定部と、前記受信信号及び前記伝送路推定値から、送信信号の仮判定値を生成する仮判定値生成部と、キャリア間干渉の被影響キャリアとサブキャリア間のキャリア間隔に応じた重み値のうち虚数成分のみと、前記仮判定値と、現在のシンボルの前記伝送路推定値及び１つ前のシンボルの前記伝送路推定値とをもとに、キャリア間干渉成分の複製を生成するキャリア間干渉複製生成部と、前記受信信号から前記複製を減算する加減算部と、を有する。

開示の半導体集積回路及び受信信号処理方法によれば、小規模の回路でＩＣＩのキャンセルが可能になる。

第１の実施の形態の半導体集積回路の主要部の構成を示す図である。 ＩＣＩの被影響キャリアとサブキャリア間のキャリア間隔に応じた重み値ζの実数部と虚数部の値を示す図である。 ＩＣＩの被影響キャリアとサブキャリア間のキャリア間隔に応じた重み値ζの実数部と虚数部のグラフである。 複素数の重み値を用いたＩＣＩレプリカ生成部の一例を示す図である。 第１の実施の形態の半導体集積回路におけるＩＣＩレプリカ生成部の構成を示す図である。 重み値ζ_q（ｎ）を管理するテーブルの一例を示す図である。 第１の実施の形態の半導体集積回路による受信信号処理の流れを示すフローチャートである。 シンボルフィルタを用いた伝送路推定を説明する図である。 キャリアフィルタを用いた伝送路推定を説明する図である。 仮判定の様子を示す図である。 第１の実施の形態の半導体集積回路のＩＣＩレプリカ生成部における、ＩＣＩレプリカ生成処理の流れを示すフローチャートである。 第２の実施の形態の半導体集積回路の構成を示す図である。 第２の実施の形態の半導体集積回路におけるＩＣＩレプリカ生成部の構成を示す図である。 第２の実施の形態の半導体集積回路のＩＣＩレプリカ生成部における、ＩＣＩレプリカ生成処理の流れを示すフローチャートである。 ＯＦＤＭ受信システムの主要部の概略の構成を示す図である。

以下、本発明の半導体集積回路及び受信信号処理方法の一観点である実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態の半導体集積回路の主要部の構成を示す図である。

半導体集積回路１０は、伝送路推定部１１と、仮判定値生成部１２と、遅延部１３と、サブキャリア間で生じるキャリア間干渉成分の複製（ＩＣＩレプリカ）を生成するＩＣＩレプリカ生成部１４と、加減算部１５と、等化部１６を有している。

伝送路推定部１１は、フーリエ変換（たとえば、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform））後のＯＦＤＭ方式の受信信号に含まれるパイロット信号、たとえば、ＳＰ（Scattered Pilot）信号をもとに、伝送路推定値Ｖ_n ^sを取得する。ここで、上付きの“ｓ”はシンボル番号を示しており、下付きの“ｎ”はキャリア番号を示している。したがって、伝送路推定値Ｖ_n ^sは、ｓ番目のシンボルのｎ番目のキャリアの伝送路推定値であることを示している。伝送路推定部１１は、たとえば、シンボルフィルタ１１ａと、キャリアフィルタ１１ｂにより伝送路推定値Ｖ_n ^sを生成する。

仮判定値生成部１２は、受信信号（データ信号）Ｙ、及び伝送路推定値Ｖ_n ^sから、図示しない送信側からの送信信号の仮判定値Ｘｂ_nを生成する。仮判定値生成部１２は、等化部１２ａと仮判定部１２ｂを有する。等化部１２ａは、受信信号Ｙを、算出した伝送路推定値Ｖ_n ^sにて割ることにより、送信信号の推定値Ｘａ_nを算出する。仮判定部１２ｂは、変調方式に応じて、送信信号の仮判定値Ｘｂ_nを硬判定して仮判定値を生成する。詳細は後述する。

遅延部１３は、１つ前のシンボルにおける伝送路推定値Ｖ_n ^s-1を遅延させて、ＩＣＩレプリカ生成部１４に入力する。遅延部１３はたとえばメモリであり、ＩＣＩレプリカ生成部１４内に設けてもよい。

ＩＣＩレプリカ生成部１４は、現在のシンボルの伝送路推定値Ｖ_n ^sと、１つ前のシンボルにおける伝送路推定値Ｖ_n ^s-1と、仮判定値Ｘｂ_nと、ＩＣＩの被影響キャリアとサブキャリア間のキャリア間隔に応じた重み値をもとに、ＩＣＩレプリカを生成する。ＩＣＩレプリカ生成部１４は、サブキャリアごとにパイプライン的に処理を行い、ＩＣＩレプリカを生成する。

加減算部１５は、受信信号ＹからＩＣＩレプリカの成分を減算することで、ＩＣＩの影響をキャンセルする。
等化部１６は、ＩＣＩレプリカの成分を除去した受信信号Ｙを、伝送路推定値Ｖ_n ^sにて複素除算することにより、送信信号Ｘ_nを算出する。

ところで、ＩＣＩレプリカを生成する式は、以下の式（１）のように表わされる。

ここで、ＩＣＩ_kは、ｋ番目のサブキャリア（被影響キャリア）におけるＩＣＩレプリカを示し、Ｖａ_n ^sは、ｓ番目のシンボルのｎ番目のキャリアにおける伝送路変動の大きさを示す。また、ζ_n-kは、ｋ番目のサブキャリアとｎ番目のサブキャリアのキャリア間隔に応じた重み値であり、Ｘｂ_nは、送信信号の仮判定値である。ｍは、ＩＣＩレプリカを計算する際に考慮するサブキャリアの個数である。

伝送路変動の大きさＶａ_n ^sは、以下の式（２）のように表わされる。

ここで、Ｖ_n ^sは、現在のシンボルの伝送路推定値であり、Ｖ_n ^s-1は、１つ前のシンボルにおける伝送路推定値であり、Ｎは、有効シンボル期間、Ｎ_GIは、ガードインターバル期間である。地上デジタル放送の規格において、たとえば、ｍｏｄｅ３、ガードインターバルが有効シンボル長の１／８とした場合、Ｎ＝８１９２、Ｎ_GI＝１０２４である。

式（２）を用いると、式（１）は、以下の式（３）のように表わされる。

なお、重み値ζは、複素数であり、ＩＣＩの被影響キャリアとサブキャリア間のキャリア間隔に応じて以下のような値となる。
図２は、ＩＣＩの被影響キャリアとサブキャリア間のキャリア間隔に応じた重み値ζの実数部と虚数部の値を示す図である。

ここでは、一例として被影響キャリアから左右１０キャリア分の重み値ζの実数部と虚数部の値を示している。
また、図３は、ＩＣＩの被影響キャリアとサブキャリア間のキャリア間隔に応じた重み値ζの実数部と虚数部のグラフである。

図３（Ａ）は、重み値ζの実数部、図３（Ｂ）は、重み値ζの虚数部を示している。
横軸は、キャリア間隔を示し、縦軸は、図３（Ａ）では重み値ζの実数部の大きさｉ、図３（Ｂ）では虚数部の大きさｑを示している。

図２、図３からわかるように、重み値ζの実数部はキャリア間隔によらず、−０．５の一定値となる。また、虚数部については、被影響キャリアとのキャリア間隔が短いほど、その絶対値が大きくなる。さらに、虚数部は、原点（０，０）に対して対称な性質を示している。

重み値ζは、図２、図３のように複素数であるため、式（３）をもとにＩＣＩレプリカを生成すると、ＩＣＩレプリカ生成部の回路規模が大きくなる。
比較例として、複素数の重み値ζをそのまま用いた場合のＩＣＩレプリカ生成部の構成を以下に示す。

図４は、複素数の重み値を用いたＩＣＩレプリカ生成部の一例を示す図である。
比較例におけるＩＣＩレプリカ生成部２０は、記憶部２１と、加減算回路２２と、複素乗算回路２３と、レジスタ２４と、複素乗算回路２５と、積算回路２６と、除算回路２７とを有する。

記憶部２１は、キャリア間隔に応じた重み値ζ_n-kを記憶している。また、記憶部２１は、たとえば、有効シンボル期間Ｎとガードインターバル期間Ｎ_GIの値の和（Ｎ＋Ｎ_GI）を記憶している。

加減算回路２２は、現在のシンボルの伝送路推定値Ｖ_n ^sと、１つ前のシンボルにおける伝送路推定値Ｖ_n ^s-1を入力し、Ｖ_n ^s−Ｖ_n ^s-1の演算を行う。
複素乗算回路２３は、加減算回路２２の演算結果と、仮判定値Ｘｂ_nを入力し、（Ｖ_n ^s−Ｖ_n ^s-1）Ｘｂ_nの複素乗算を行う。

レジスタ２４は、複素乗算回路２３の演算結果を、ＩＣＩレプリカを計算する際に考慮するサブキャリアのキャリア数ｍ個分、保持する。
複素乗算回路２５は、被影響キャリアに対するサブキャリアごとに、複素数である重み値ζ_n-kを入力し、レジスタ２４で保持されたｍ個の演算結果に対して、それぞれ並列に乗算する。これにより、（Ｖ_n ^s−Ｖ_n ^s-1）Ｘｂ_nζ_n-kの演算結果が、ｍ個出力される。

積算回路２６は、複素乗算回路２５のｍ個の演算結果のうち、ｎ＝ｋ番目のサブキャリア（被影響キャリア）における演算結果を除いたものを積算する。
除算回路２７は、積算回路２６の演算結果を、Ｎ＋Ｎ_GIで割る。これにより、前述の式（３）にて示されるようなＩＣＩレプリカが生成される。

しかし、複素乗算回路２５は、複数の複素乗算を並列で行うため、回路規模が大きくなる。
これに対し、第１の実施の形態の半導体集積回路１０において、ＩＣＩレプリカ生成部１４は、以下の点を考慮して、回路規模の削減を図っている。

図２、図３で示したように、重み値ζは、虚数部と比べて実数部が非常に小さい。また、Ｎ＋Ｎ_GIは、たとえば、地上デジタル放送の規格において、たとえば、ｍｏｄｅ３、ガードインターバルが有効シンボル長の１／８とした場合、８１９２＋１０２４＝９２１６となり、重み値ζの実数部の大きさｉ＝−０．５と比較して極めて大きい。したがって、重み値ζの実数部は、０として近似することが可能である。

式（３）において、（Ｖ_n ^s−Ｖ_n ^s-1）Ｘｂ_n＝ｉ（ｎ）＋ｊｑ（ｎ）、ζ_n-k＝ζ_i（ｎ）＋ｊζ_q（ｎ）とした場合、（Ｖ_n ^s−Ｖ_n ^s-1）ζ_n-kＸｂ_nは以下の式（４）のように表わせる。

ここで、重み値ζの実数部ζ_i（ｎ）を０とおくと、式（４）は以下の式（５）のように表わせる。

これにより、ＩＣＩレプリカは以下の式（６）のように表わせる。

ここでは、ｍを奇数とし、ｋ＝（ｍ−１）／２番目のサブキャリアが、ＩＣＩレプリカを求める対象の被影響キャリアであるとしている。
第１の実施の形態の半導体集積回路１０において、ＩＣＩレプリカ生成部１４は、式（６）に基づいて、ＩＣＩレプリカを生成する。

図５は、第１の実施の形態の半導体集積回路におけるＩＣＩレプリカ生成部の構成を示す図である。
図４で示したＩＣＩレプリカ生成部２０と同じ構成要素については同一符号を付し、説明を省略する。

ＩＣＩレプリカ生成部１４は、図４のＩＣＩレプリカ生成部２０と異なり、複素乗算回路２５の部分が乗算回路３０となっている。
乗算回路３０では、レジスタ２４に格納された複素乗算回路２３の演算結果に対して、重み値ζ_q（ｎ）を乗ずることにより、式（５）の演算を行う。

重み値ζ_q（ｎ）は、記憶部２１にて以下のように格納されている。
図６は、重み値ζ_q（ｎ）を管理するテーブルの一例を示す図である。
ここでは、ｎ＝１０のサブキャリアが被影響キャリアであり、その左右１０個のサブキャリアによるＩＣＩの影響を考慮する場合の重み値ζ_q（ｎ）の一例を示している。

記憶部２１には、図２で示したようなキャリア間隔に応じた、図６のような重み値ζ_q（ｎ）の管理テーブルが、たとえば、各サブキャリアを被影響キャリアとした場合について、それぞれ格納されている。記憶部２１は、重み値ζの実数部を記憶しなくてよいため、記憶容量を削減可能である。

乗算回路３０は、被影響キャリアに対するＩＣＩの影響を計算するサブキャリアに対応する重み値ζ_q（ｎ）を、記憶部２１から取得して式（５）の演算を行う。
乗算回路３０は、図４で示したような複素乗算回路２５よりも小規模な回路とすることができるので、ＩＣＩレプリカ生成部１４の回路規模を小さくすることができる。

次に、図１で示した半導体集積回路１０による受信信号処理を、フローチャートを用いて説明する。
図７は、第１の実施の形態の半導体集積回路による受信信号処理の流れを示すフローチャートである。

半導体集積回路１０は、伝送路推定部１１にて、フーリエ変換後の受信信号に含まれるＳＰ信号をもとに、伝送路推定値Ｖ_n ^sを取得する（ステップＳ１）。ここでは、たとえば、シンボルフィルタ１１ａと、キャリアフィルタ１１ｂにより伝送路推定値Ｖ_n ^sを生成する。

図８は、シンボルフィルタを用いた伝送路推定を説明する図である。
ここでは、地上デジタル放送のＯＦＤＭフレーム構成の一部を示している。横軸は周波数（サブキャリア）、縦軸は時間（シンボル）である。図中で、黒丸はＳＰ信号Ｄｓ、白丸はデータ信号Ｄａである。

シンボルフィルタ１１ａは、複数のＳＰ信号Ｄｓから、たとえば、直線補間法や２次補間法を用いて、時間軸方向のＳＰ信号Ｄｓの間の信号Ｄｂを補間する。
図９は、キャリアフィルタを用いた伝送路推定を説明する図である。

図８と同様に、横軸は周波数（サブキャリア）、縦軸は時間（シンボル）である。図中で、黒丸はＳＰ信号Ｄｓ、白丸はデータ信号Ｄａである。
キャリアフィルタ１１ｂを用いた伝送路推定では、ＳＰ信号Ｄｓと、シンボルフィルタ１１ａを用いて補間された信号Ｄｂから、たとえば、ＦＩＲ（Finite-duration Impulse Response）フィルタを用いて、周波数方向に信号Ｄｃを補間する。

なお、伝送路推定の詳細は、たとえば、伊丹誠著、「わかりやすいＯＦＤＭ技術」、オーム社刊などに記載されている。
次に、等化部１２ａは、受信信号Ｙを伝送路推定値Ｖ_n ^sにて割ることにより等化を行い、送信信号の推定値Ｘａ_nを算出する（ステップＳ２）。その後、仮判定部１２ｂは、変調方式に応じて、送信信号の仮判定値Ｘｂ_nを生成する（ステップＳ３）。

図１０は、仮判定の様子を示す図である。
ここでは、変調方式がＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）である場合の、振幅位相図（コンスタレーション）を示している。

横軸が実数軸Ｉ、縦軸が虚数軸Ｑである。
仮判定部１２ｂは、等化部１２ａで算出された送信信号の推定値Ｘａ_nと、各信号点（１，１）、（１，−１）、（−１，−１）、（−１，１）との距離を比較し、最も近い信号点を仮判定値とする。このような仮判定手法は、硬判定と呼ばれている。図１０の場合、（１，１）が送信信号の仮判定値Ｘｂ_nとなる。

なお、仮判定部１２ｂは、ＱＰＳＫに限らず、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）や、６４ＱＡＭなどの変調方式の場合においても、同様にして、送信信号の仮判定値Ｘｂ_nを決める。

次に、ＩＣＩレプリカ生成部１４は、現在のシンボルの伝送路推定値Ｖ_n ^sと、遅延部１３から出力される１つ前のシンボルにおける伝送路推定値Ｖ_n ^s-1と、仮判定値Ｘｂ_nと、重み値ζ_q（ｎ）をもとに、ＩＣＩレプリカを生成する（ステップＳ４）。その後、加減算部１５は、受信信号ＹからＩＣＩレプリカの成分を減算することで、ＩＣＩの影響をキャンセルする（ステップＳ５）。ＩＣＩの影響がキャンセルされた受信信号Ｙは等化部１６に入力される。等化部１６は、ＩＣＩレプリカの成分を除去した受信信号Ｙを、伝送路推定値Ｖ_n ^sにて割ることにより、送信信号Ｘ_nを算出する（ステップＳ６）。

図１１は、第１の実施の形態の半導体集積回路のＩＣＩレプリカ生成部における、ＩＣＩレプリカ生成処理の流れを示すフローチャートである。
まず、加減算回路２２は、Ｖ_n ^s−Ｖ_n ^s-1の加減算を行う（ステップＳ１０）。その後、複素乗算回路２３は、加減算回路２２の演算結果と、仮判定値Ｘｂ_nを入力し、（Ｖ_n ^s−Ｖ_n ^s-1）Ｘｂ_nの複素乗算を行う（ステップＳ１１）。

ステップＳ１０，Ｓ１１の処理は、ｎ＝０のサブキャリアからｎ＝ｍ−１のサブキャリアまで行われる。
レジスタ２４は、ステップＳ１０，Ｓ１１の処理により得られた演算結果（式（５）のｉ（ｎ），ｑ（ｎ））を、ｎ＝０からｎ＝ｍ−１まで、ｍ個分保持する（ステップＳ１２）。

次に、乗算回路３０は、図６にて示したような、各サブキャリアに対応する重み値ζの虚数成分である重み値ζ_q（ｎ）を、記憶部２１から取得する。そして、乗算回路３０は、ｎ＝０からｎ＝ｍ−１まで、ｍ個並列に式（５）の乗算処理を行う（ステップＳ１３）。ただし、ｎ＝（ｍ−１）／２番目のサブキャリアである被影響キャリアに対する式（５）の演算結果は切り捨てる。

その後、積算回路２６は、式（５）のｍ−１個の演算結果を積算し（ステップＳ１４）、除算回路２７は、積算結果をＮ＋Ｎ_GIにて割ることによって、ＩＣＩレプリカを生成する（ステップＳ１５）。

以上のような受信信号処理によれば、重み値ζの実数成分を０とおくことによって、ステップＳ１３の処理にて、複素乗算の代わりに、通常の乗算とすることができる。乗算回路３０は、図４で示したような複素乗算回路２５よりも小規模な回路とすることができるので、ＩＣＩレプリカ生成部１４の回路規模を小さくすることができる。
（第２の実施の形態）
横軸を被影響キャリアとのキャリア間隔とした図３（Ｂ）のグラフを見ると、重み値ζの虚数部は、原点に対して対称となっている。そのため、サブキャリアの数をｍ（奇数）として、その中心のｎ＝（ｍ−１）／２番目のサブキャリアを被影響キャリアとしたとき、虚数成分の重み値ζ_q（ｎ）は、以下の式（７）のように表わされる。

式（７）を、前述の式（６）に適用すると、ＩＣＩレプリカは、式（８）のように表わせる。

すなわち、積算数を式（６）の半分に削減することができる。
図１２は、第２の実施の形態の半導体集積回路の構成を示す図である。
図１に示した第１の実施の形態の半導体集積回路１０と同様の構成要素については、同一符号を付している。

第２の実施の形態の半導体集積回路１０ａは、図１で示した半導体集積回路１０の構成とほぼ同じであるが、ＩＣＩレプリカ生成部１４ａの構成が異なっている。
ＩＣＩレプリカ生成部１４ａは、式（８）に基づいてＩＣＩレプリカを生成する。

図１３は、第２の実施の形態の半導体集積回路におけるＩＣＩレプリカ生成部の構成を示す図である。
図５にて示したＩＣＩレプリカ生成部１４と同様の構成については、同一符号を付し、説明を省略する。

ＩＣＩレプリカ生成部１４ａは、記憶部２１と、加減算回路２２と、複素乗算回路２３と、レジスタ２４と、加減算回路４０と、乗算回路４１と、積算回路４２と、除算回路２７を有している。

加減算回路４０は、レジスタ２４に格納された複素乗算回路２３のｍ個分の演算結果（式（５）のｉ（ｎ），ｑ（ｎ））をもとに、式（８）の（−ｑ（ｎ）＋ｑ（ｍ−１−ｎ））＋ｊ（ｉ（ｎ）−ｉ（ｍ−１−ｎ））の加減算を行う。この加減算は、ｎ＝０からｎ＝（ｍ−１）／２まで並列に行う。ただし、ｎ＝（ｍ−１）／２は、切り捨てる。

乗算回路４１は、加減算回路４０の（ｍ−１）／２個の演算結果に対して、それぞれ、虚数成分の重み値ζ_q（ｎ）を乗算する。このとき、被影響キャリアを中心として、片側のサブキャリアに対応する重み値ζ_q（ｎ）のみ乗算する。

たとえば、図６で示したように、ｎ＝１０のサブキャリアを被影響キャリアとした場合、乗算回路４１は、ｎ＝０からｎ＝９までのサブキャリアに対応する重み値ζ_q（ｎ）を用いればよい。ｎ＝１１からｎ＝２０までのサブキャリアに対応する重み値ζ_q（ｎ）については、記憶部２１に保持していなくてよいため、記憶部２１の記憶容量を削減可能である。

積算回路４２は、乗算回路４１の（ｍ−１）／２個の演算結果を積算する。
このように、第２の実施の形態の半導体集積回路１０ａのＩＣＩレプリカ生成部１４ａは、被影響キャリアを中心として、片側のサブキャリアに対応する重み値ζ_q（ｎ）のみ用いて演算を行うので、回路規模を大幅に削減できる。

以下、第２の実施の形態の半導体集積回路１０ａによる、受信信号処理を説明する。
受信信号処理は、図７に示した第１の実施の形態の半導体集積回路１０の処理とほぼ同じであるが、ＩＣＩレプリカ生成処理が異なる。

図１４は、第２の実施の形態の半導体集積回路のＩＣＩレプリカ生成部における、ＩＣＩレプリカ生成処理の流れを示すフローチャートである。
ステップＳ２０〜Ｓ２２までの処理は、図１１のステップＳ１０〜１２までの処理と同じである。

ステップＳ２３の処理では、加減算回路４０は、ステップＳ２２までの処理でレジスタ２４に格納された複素乗算回路２３のｍ個分の演算結果をもとに、式（８）の（−ｑ（ｎ）＋ｑ（ｍ−１−ｎ））＋ｊ（ｉ（ｎ）−ｉ（ｍ−１−ｎ））の加減算を行う。この加減算は、ｎ＝０からｎ＝（ｍ−１）／２まで並列に行う。ただし、ｎ＝（ｍ−１）／２の演算結果は切り捨てる。

次に、乗算回路４１は、図６にて示したような、各サブキャリアに対応する重み値ζの虚数成分である重み値ζ_q（ｎ）を、ｎ＝０からｎ＝（（ｍ−１）／２）−１まで記憶部２１から取得する。つまり、被影響キャリアを中心として、片側のサブキャリアに対応する重み値ζ_q（ｎ）のみ取得する。そして、加減算回路４０の（ｍ−１）／２個の演算結果に対して、それぞれ乗算する（ステップＳ２４）。

その後、積算回路４２は、乗算回路４１の（ｍ−１）／２個の演算結果を積算し（ステップＳ２５）、除算回路２７は、積算結果をＮ＋Ｎ_GIにて割ることによって、ＩＣＩレプリカを生成する（ステップＳ２６）。

以上のような受信信号処理では、虚数成分の重み値ζ_q（ｎ）の対称性をもとに、被影響キャリアを中心として、片側のサブキャリアに対応する重み値ζ_q（ｎ）のみ用いて、ＩＣＩレプリカの演算を行う。そのため、ＩＣＩレプリカ生成部１４ａの回路規模を、第１の実施の形態の半導体集積回路１０におけるＩＣＩレプリカ生成部１４よりも、さらに、削減できる。

以上のような半導体集積回路１０，１０ａは、たとえば、以下のようなＯＦＤＭ受信システムに適用される。
図１５は、ＯＦＤＭ受信システムの主要部の概略の構成を示す図である。

ＯＦＤＭ受信システム５０は、チューナ５１と、直交復調部５２と、フーリエ変換部５３と、伝送路等化部５４と、デマッピング部５５と、誤り訂正部５６を有している。また、ＯＦＤＭ受信システム５０は、ＭＰＥＧ−２（Moving Picture Experts Group phase 2）デコーダ（またはＨ．２６４デコーダ）５７と、出力部５８を有している。

チューナ５１は、選局したＲＦ（Radio Frequency）信号を、アンテナ５１ａを介して受信する。
直交復調部５２は、受信した変調波を直交復調する。

フーリエ変換部５３は、直交復調した受信信号に対してフーリエ変換（たとえば、ＦＦＴ）を行い、周波数領域の信号に変換する。
伝送路等化部５４は、パイロット信号によって推定した伝送路推定値によってＩＣＩなどの外乱の影響を除去し、送信信号を再現する。図１や図１２で示した各構成については、たとえば、この伝送路等化部５４に含まれる。すなわち、伝送路等化部５４は、ＩＣＩレプリカを生成し、受信信号から減算することで、受信信号からＩＣＩの影響をキャンセルする。また、等化処理によって送信信号を再現する。

デマッピング部５５は、外乱が除去された送信信号の信号点位置を割り出し、送信信号のビットパターンを導き出す。
誤り訂正部５６は、デマッピング部５５の出力に対して、たとえば、リードソロモン符号や畳み込み符号を用いて、データの誤りを訂正する。

ＭＰＥＧ−２デコーダ５７は、誤り訂正部５６から出力された、ＭＰＥＧ−２形式で符号化されたデータを復号する。
出力部５８は、たとえば、ディスプレイやスピーカであり、復号された映像データや音声データを出力する。

上記のようなＯＦＤＭ受信システム５０において、たとえば、図１５のように、直交復調部５２から誤り訂正部５６までの各構成が、半導体集積回路６０として提供される。なお、半導体集積回路６０は、ＭＰＥＧ−２デコーダを含んでいてもよい。

このようなＯＦＤＭ受信システム５０は、たとえば、地上デジタル放送受信装置や、地上デジタル放送が視聴可能な携帯端末などに適用可能である。前述したように、第１及び第２の実施の形態の半導体集積回路１０，１０ａは、回路規模の小さいＩＣＩレプリカ生成回路１４，１４ａを用いることができるので、スペースが限られる携帯端末において適用するのに特に有用である。

以上、実施の形態に基づき、本発明の半導体集積回路及び受信信号処理方法の一観点について説明してきたが、これらは一例にすぎず、上記の記載に限定されるものではない。

１０ 半導体集積回路
１１ 伝送路推定部
１１ａ シンボルフィルタ
１１ｂ キャリアフィルタ
１２ 仮判定値生成部
１２ａ 等化部
１２ｂ 仮判定部
１３ 遅延部
１４ ＩＣＩレプリカ生成部
１５ 加減算部
１６ 等化部

Claims (5)

1. フーリエ変換後の受信信号に含まれるパイロット信号をもとに、伝送路推定値を生成する伝送路推定部と、
   前記受信信号及び前記伝送路推定値から、送信信号の仮判定値を生成する仮判定値生成部と、
   キャリア間干渉の被影響キャリアとサブキャリア間のキャリア間隔に応じた重み値のうち虚数成分のみと、前記仮判定値と、現在のシンボルの前記伝送路推定値及び１つ前のシンボルの前記伝送路推定値とをもとに、キャリア間干渉成分の複製を生成するキャリア間干渉複製生成部と、
   前記受信信号から前記複製を減算する加減算部と、
   を有することを特徴とする半導体集積回路。
2. 前記キャリア間干渉複製生成部は、前記被影響キャリアを中心として、片側の前記サブキャリアと前記被影響キャリアとの前記キャリア間隔に応じた前記重み値の前記虚数成分のみを用いて、前記複製を生成することを特徴とする請求項１記載の半導体集積回路。
3. 前記キャリア間干渉複製生成部は、前記重み値のうち前記虚数成分のみを、前記サブキャリアごとに格納した記憶部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体集積回路。
4. 伝送路推定部が、フーリエ変換後の受信信号に含まれるパイロット信号をもとに、伝送路推定値を生成し、
   仮判定値生成部が、前記受信信号及び前記伝送路推定値から、送信信号の仮判定値を生成し、
   キャリア間干渉複製生成部が、キャリア間干渉の被影響キャリアとサブキャリア間のキャリア間隔に応じた重み値のうち虚数成分のみと、前記仮判定値と、現在のシンボルの前記伝送路推定値及び１つ前のシンボルの前記伝送路推定値とをもとに、キャリア間干渉成分の複製を生成し、
   加減算部が、前記受信信号から前記複製を減算することを特徴とする受信信号処理方法。
5. 前記キャリア間干渉複製生成部が、前記被影響キャリアを中心として、片側の前記サブキャリアと前記被影響キャリアとの前記キャリア間隔に応じた前記重み値の前記虚数成分のみを用いて、前記複製を生成することを特徴とする請求項４記載の受信信号処理方法。

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