JP2010532113A - Ｄｖｂ−ｔ／ｈ受信器でコモンフェーズエラーを除去する装置及び方法 - Google Patents

Abstract

受信器は、デジタルビデオ放送−地上波用／携帯機器用（ＤＶＢ−Ｔ／Ｈ）受信器である。ＤＶＢ−Ｔ／Ｈ受信器は、位相誤差補正器と、チャネル推定及び等化要素とを有する。位相誤差補正器は、位相誤差（例えば、ＣＰＥ）の推定に従って信号を回転させる。なお、位相誤差は、チャネル推定及び等化要素によって供給されるチャネルステート情報（ＣＳＩ）の関数として決定される。

Description

本発明は、概して、通信システムに関し、より具体的に、無線システム（例えば、地上放送、携帯電話機、ワイヤレス・フィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）、衛星等）に関する。

地上波用デジタルビデオ放送（ＤＶＢ−Ｔ）（例えば、ETSI EN 300 744 V1.4.1（２００１年１月）、「Digital Video Broadcasting （DVB）; Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television」を参照）は、世界中の４種類のデジタルテレビ（ＤＴＶ）放送規格の１つであり、ＤＶＢ−Ｈは、ＤＶＢ−Ｔに基づく携帯用途のための規格である（ここでは、ＤＶＢ−Ｔ／Ｈとも呼ばれる。）。ＤＶＢ−Ｔは直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）技術を使用する。すなわち、ＤＶＢ−Ｔは、直交する多数の低シンボルレートのサブキャリアを有するマルチキャリア伝送の形式を用いる。

ＤＶＢ−Ｔ／Ｈ受信器はアンテナ及びチューナを有する。アンテナは無線周波数（ＲＦ）信号をチューナへ供給する。チューナは、選択された周波数範囲、又は選択されたチャネルに合わせられている。チューナは、ＤＶＢ−Ｔ／Ｈ受信による更なる処理（例えば、ユーザへの表示のためにテレビ（ＴＶ）番組を回復すること）のために中間周波数（ＩＦ）信号又はベースバンド信号のいずれか一方を供給するよう、選択された周波数で受信ＲＦ信号をダウンコンバートする。通常は、チューナは、ミキサ及び電圧制御発振器（ＶＣＯ）によりダウンコンバートを行う。ＶＣＯはチューナにおいて重要な要素である。あいにく、ＶＣＯは位相雑音（ＰＨＮ）の主たる一因である。

一般に、ＰＨＮは、アナログＴＶシステムについては大きな問題ではない。しかし、ＯＦＤＭを利用するＤＴＶシステムについては、受信器動作に対するＰＨＮの影響はより一層有意である。具体的に、ＰＨＮはコモンフェーズエラー（common phase error）（ＣＰＥ）を導入する。ＣＰＥは信号コンステレーション（signal constellation）の回転を引き起こす。また、ＣＰＥは、何らかのチャネル雑音を加えるキャリア間干渉（inter-carrier interference）（ＩＣＩ）を生ずる。結果として、ＣＰＥ及びＩＣＩはいずれも、受信されるＤＶＢ−Ｔ信号の復調に干渉し、従って、ＤＶＢ−Ｔ／Ｈ受信器でのＰＨＮの除去は極めて重要である。

ＣＰＥに関して、ＤＶＢ−Ｔ受信はＣＰＥを推定し、それを、各ＯＦＤＭシンボルに存在するパイロット（所与の振幅及び位相を有する所定のサブキャリア（すなわち、周波数））を用いて補正することができる。ＤＶＢ−Ｔには、２種類のパイロット、すなわち、散在パイロット（scattered pilots）（ＳＰ）及び連続パイロット（continual pilots）（ＣＰ）がある。連続パイロットはＯＦＤＭシンボル内で固定位置を有し、ＣＰＥ除去のために使用される。

従来のＣＰＥ除去配置が図１及び図２に示されている。ＤＶＢ−Ｔには、２つの動作モード、すなわち、２Ｋモード（２０４８個のサブキャリアの使用に対応）及び８Ｋモード（８１９２個のサブキャリアの使用に対応）がある。この例では、受信器は８Ｋモードで動作しているとする。２Ｋモードでの動作は同様であり、ここでは記載されない。図１のＣＰＥ除去配置は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）要素１０５と、スペクトルシフト要素１１０と、ＣＰＥ除去要素１１５と、チャネル推定及び等化（ＣＨＥ）要素１２０とを有する。ＦＦＴ要素１０５は受信したベースバンド信号１０４を処理する。ベースバンド信号１０４は、例えば、選択されたＲＦチャネルに合わせられているチューナ（図示せず。）によって供給される。ＦＦＴ要素１０５は受信したベースバンド信号１０４を時間領域から周波数領域へと変換し、ＦＦＴ出力信号１０６をスペクトルシフト要素１１０へ供給する。留意すべきは、ＦＦＴ出力信号１０６は、同相で且つ直交する成分を有する複合信号を表す。通常は、ＦＦＴ要素１０５は、当該技術で知られているバタフライ計算を行い、並べ替えられた出力データ（８Ｋモードの動作では８１９２個の複合信号）を供給する。そのようなものとして、スペクトルシフト要素１１０は、更に、ＦＦＴ出力データを再編成し、又はシフトするよう、ＦＦＴ出力信号１０６を処理する。具体的に、スペクトルシフト要素１１０は１つのＯＦＤＭシンボルをバッファリングし、前述のＤＶＢ−Ｔ規格に従うようサブキャリアの位置を整え、また、スペクトルシフトをされた信号１１１を供給するようサブキャリアを［０，２π］から［−π，＋π］へ移す。ＣＰＥ除去要素１１５は、（後述される）あらゆるＣＰＥを除去するようスペクトルシフト信号１１１を処理し、ＣＰＥ補正をされた信号１１６をＣＨＥ要素１２０へ供給する。ＣＨＥ要素１２０は、（ａ）ＣＳＩ信号１２２を供給するようチャネルステート情報（ＣＳＩ）を決定し、且つ（ｂ）イコライズ信号１２１を供給するようあらゆる伝送チャネル歪みを補償すべく受信ベースバンド信号を等化するように、ＣＰＥ補正信号１１６を処理する。当該技術で知られているように、ＣＳＩ信号１２２は、復号化で使用されるビットメトリクスを得るために使用されてよい（図１には図示せず。）。イコライズ信号１２１は、更に、例えば、受信器中で搬送されるコンテンツ（音声、映像等）を回復するよう、受信器によって処理される（図１には図示せず。）。

ここで図２を参照すると、ＣＰＥ除去要素１１５の動作がより詳細に示されている。ＣＰＥ除去要素１１５は遅延バッファ１５５と、ＣＰエクストラクタ（extractor）１６０と、ＣＰ位置要素１６５と、ＣＰメモリ１７０と、複素共役乗算器１７５と、積算器１８０と、位相計算器１８５と、位相積算器並びに正弦（sin）及び余弦（cos）計算器１９０と、回転器（乗算器とも呼ばれる。）１９５とを有する。遅延バッファ１５５は８Ｋモードで１つのＯＦＤＭシンボルを記憶して、ＣＰＥの推定値を決定するために１ＯＦＤＭシンボル時間遅延を提供する。８Ｋモードの動作について、遅延バッファ１５５のサイズは８１９２×２×Ｎビットであり、Ｎはデータのビット長であり、２は複合信号の同相で且つ直交する成分を表す。遅延したシンボルは、ＣＰＥ推定信号１９１とともに、回転器１９５に適用される。回転器１９５は、ＣＰＥ補正信号１１６を供給するよう、ＣＰＥ推定信号１９１に従って逆方向で遅延バッファ１５５からの遅延したシンボルを回転させることによってＣＰＥを補正する。

一般に、図２に示されている配置は、異なる時点に発生するＣＰの自己相関からＣＰＥ推定信号１９１が決定されるように動作する。具体的に、ＣＰエクストラクタ１６０は、ＣＰ位置要素１６５によって定義される特定のサブキャリアでのスペクトルシフト信号１１１からＣＰを取り出す。ＣＰ位置要素１６５は、単に、８Ｋモードの動作について前述のＤＶＢ−Ｔ規格で定義されるＣＰ位置を記憶している（例えば、前述のＤＶＢ−Ｔ規格の２９頁の表７を参照されたし。）。取り出されたＣＰはＣＰメモリ１７０及び複素共役乗算器１７５の両方に供給される。メモリ１７０は、また、１ＯＦＤＭシンボルの遅延を提供する。複素共役乗算器１７５は、周波数は同じであるが異なる時点に発生するＣＰの複素共役（すなわち、隣接するＯＦＤＭシンボル）を掛け合わせる。結果として得られる積は（積算器１８０を介して）平均化され、それから、位相誤差が各ＯＦＤＭシンボルについて（位相計算器１８５を介して）計算される。位相積算器並びに正弦及び余弦計算器１９０は、更に、ＣＰＥ推定信号１９１を供給するよう、各ＯＦＤＭシンボルについて計算された位相誤差を累算して、ＣＰＥの推定値を決定する。ＣＰＥ推定信号１９１は、上述されるように、信号でＣＰＥを補正するよう回転器１９５に適用される。

ＯＦＤＭに基づく受信器でのＣＰＥ除去の動作及び効率を更に改善することが可能であると認識されている。具体的に、本発明の原理に従って、受信器は、チャネルステート情報（ＣＳＩ）の関数として信号に対し位相誤差補正を行う。

本発明の例となる実施形態で、受信器はＤＶＢ−Ｔ／Ｈ受信器である。ＤＶＢ−Ｔ／Ｈ受信器は位相誤差補正器並びにチャネル推定及び等化要素を有する。位相誤差補正器は、位相誤差（例えば、ＣＰＥ）の推定値に従って信号を回転させる。位相誤差は、チャネル推定及び等化要素によって与えられるチャネルステート情報（ＣＳＩ）の関数として決定される。

上記を考慮して、詳細な説明を読むことで明らかなように、他の実施形態及び特徴も可能であり、本発明の原理内に含まれる。

先行技術のコモンフェーズエラー除去を示す。 先行技術のコモンフェーズエラー除去を示す。 本発明の原理に従う装置の例となる実施形態を示す。 本発明の原理に従う受信器の一部の例となる実施形態を示す。 本発明の原理に従う位相補正器２１５の例となる実施形態を示す。 ＦＦＴ要素２０５に関連する例となるスペクトルシフト割り出しテーブルを示す。 ＦＦＴ要素２０５に関連する例となるスペクトルシフト割り出しテーブルを示す。 ＦＦＴ要素２０５に関連する例となるスペクトルシフト割り出しテーブルを示す。 ＦＦＴ要素２０５に関連する例となるスペクトルシフト割り出しテーブルを示す。 ＦＦＴ要素２０５に関連する例となるスペクトルシフト割り出しテーブルを示す。 ＦＦＴ要素２０５に関連する例となるスペクトルシフト割り出しテーブルを示す。 ＦＦＴ要素２０５に関連する例となるスペクトルシフト割り出しテーブルを示す。 ＦＦＴ要素２０５に関連する例となるスペクトルシフト割り出しテーブルを示す。 ＦＦＴ要素２０５に関連する例となるスペクトルシフト割り出しテーブルを示す。 本発明の原理に従って動作する位相補正器２１５に関連する連続パイロット（ＣＰ）位置テーブルを示す。 本発明の原理に従って動作する位相補正器２１５に関連する連続パイロット（ＣＰ）位置テーブルを示す。 表１に従って表３を表４に変換する例となるＭＡＴＬＡＢ（登録商標）プログラムを示す。 本発明の原理に従う受信器での使用のための例となるフローチャートを示す。 本発明の原理に従う受信器での使用のための例となるフローチャートを示す。

本発明概念以外に、図中に示されている要素はよく知られており、詳細に記載されない。例えば、本発明概念以外に、離散マルチトーン（ＤＭＴ）伝送（直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ））又は符号直交周波数分割多重化（ＣＯＦＤＭ）とも呼ばれる。）は熟知されていると考えられるので、ここでは記載されない。また、テレビ放送、受信器、及びビデオエンコーディングは熟知されていると考えられるので、ここでは詳細に記載されない。例えば、本発明概念以外に、例えば、ＮＴＳＣ（National Television Systems Committee）、ＰＡＬ（Phase Alternation Lines）、ＳＥＣＡＭ（Sequential Couleur Avec Memoire）、ＡＴＳＣ（Advanced Television Systems Committee）、ＤＶＢ（Digital Video Broadcasting）及び中国デジタルテレビジョンシステム（ＧＢ）２０６００−２００６（Digital Multimedia Broadcasting − Terrestrial/Handheld（ＤＭＢ−Ｔ／Ｈ））等のＴＶ規格についての現在の及び提案されている提言は熟知されていると考えられる。更に、ＤＶＢ−Ｔ／Ｈに関する情報は、例えば、ETSI EN 300 744 V1.4.1（２００１年１月）、「Digital Video Broadcasting （DVB）; Framing structure, channel coding and modulation for digital terrestrial television」、及びETSI EN 302 304 V1.1.1（２００４年１１月）、「Digital Video Broadcasting （DVB）; Transmission System for Handheld Terminals （DVB-H）」で見つけられる。同様に、本発明概念以外に、８段階残留側波帯（８−ＶＳＢ）や直交振幅変調（ＱＡＭ）等の他の伝送概念、無線周波数フロントエンド等の受信器コンポーネント、又は低雑音ブロック等の受信器セクション、チューナ、及びダウンコンバータは、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）要素、スペクトルシフタ、チャネルステート情報（ＣＳＩ）推定器、イコライザ、復調器、相関器、漏れ積分器及び二乗器が考えられる。更に、本発明概念以外に、例えば、チャネルステート情報の形成等の信号処理は熟知されていると考えられ、ここでは記載されない。同様に、本発明概念以外に、伝達ビットストリームを生成するフォーマッティング及びエンコーディングの手法（例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）−２システム規格（ＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１８−１））はよく知られており、ここでは記載されない。また、留意すべきは、本発明概念は（例えば、ＭＡＴＬＡＢ（登録商標）によって表現されるような）従来のプログラミング技術を用いて実施されてよい。このようなプログラミング技術は、そのようなものとして、ここでは記載されない。この関連で、ここで記載される実施形態はアナログ又はデジタル領域で実施されてよい。更に、当業者には明らかなように、処理の一部は必要に応じて複合信号経路を伴ってよい。最後に、図中の同じ参照符号は同じ要素を表す。

ここで図３を参照すると、本発明の原理に従う装置１０の例となる実施形態が示されている。装置１０は、プロセッサに基づく何らかのプラットフォーム（例えば、ＰＣ、サーバ、セットトップボックス、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話機、携帯型デジタルテレビ受像機（ＤＴＶ）、ＤＴＶ等）を表す。この関連で、装置１０は、メモリ（図示せず。）に関連する１又はそれ以上のプロセッサを有するとともに、受信器１５を有する。受信器１５は、アンテナ（図示せず。）を介してブロードキャスト信号１を受信する。本例のために、ブロードキャスト信号１は、映像、音声、及び／又は少なくとも１つのＴＶチャネルについてのシステム情報を含むＤＶＢ−Ｔ／Ｈサービス、すなわち、ＤＴＶ伝達ストリームを表し、この情報を、少なくとも、例えば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）等のマルチキャリア変調を用いて搬送するとする。なお、本発明概念は、そのようなものに限られず、ＯＦＤＭに基づく信号を処理するあらゆる受信器に適用可能である。本発明の原理に従って、受信器１５はチャネルステート情報（ＣＳＩ）の関数として信号に対して位相誤差補正を行い、それから、出力装置２０への適用のために、出力信号１６を回復する。出力装置２０は、破線で表されているように、装置１０の一部であっても、あるいは、そうではなくてもよい。この例との関連で、出力装置２０は、ユーザが選択したＴＶ番組を視聴することを可能にするディスプレイである。

ここで図４を参照すると、受信器１５の一部についての例が示されている。本発明概念に関連する受信器１５のその部分のみが示されている。本発明概念以外に、図４に示されている要素は知られており、ここでは記載されない。本例では、受信器１５は２Ｋモードで動作しているとする。留意すべきは、８Ｋモードでの動作は同じであり、そのようなものとして、ここでは記載されない。受信器１５はダウンコンバータ２００と、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）要素２０５と、スペクトルシフト要素２１０と、位相補正器２１５と、チャネル推定及び等化器（ＣＨＥ）２２０とを有する。更に、受信器１５は、プロセッサに基づくシステムであり、図４中に破線囲みで示されるプロセッサ２９０及びメモリ２９５によって表されるような１又はそれ以上プロセッサ及び関連するメモリを有する。これに関連して、コンピュータプログラム、又はソフトウェアは、プロセッサ２９０による実行のためにメモリ２９５に記憶されている。プロセッサ２９０は１又はそれ以上の記憶プログラム制御プロセッサを表し、これらは受信器機能に専用である必要はない。例えば、プロセッサ２９０は、また、受信器１５の他の機能を実行してよい。例えば、受信器１５がより大きな装置の一部である場合に、プロセッサ２９０はこの装置の他の機能を制御してよい。メモリ２９５は何らかの記憶装置（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読出専用メモリ（ＲＯＭ）等）を表し、受信器１５の内部及び／又は外部にあってよく、必要に応じて揮発性及び／又は不揮発性である。

ＦＦＴ要素２０５は、受信されたベースバンド信号２０４を処理する。受信ベースバンド信号２０４はダウンコンバータ２００によって供給される。ダウンコンバータ２００は、図３のブロードキャスト信号１に関連する選択されたＲＦチャネルに合わせされている受信器１５のチューナ（図示せず。）の一部である。ＦＦＴ要素２０５は、受信ベースバンド信号２０４を時間領域から周波数領域へ変換し、ＦＦＴ出力信号２０６をスペクトルシフト要素２１０へ供給する。留意すべきは、ＦＦＴ出力信号２０６は、同相で且つ直交する成分を有する複合信号を表す。通常、ＦＦＴ要素２０５は、当該技術で知られているバタフライ計算を行い、並べ替えられた出力データ（２Ｋモードの動作で２０４８個の複合サンプル）を供給する。そのようなものとして、スペクトルシフト要素２１０は、更に、ＦＦＴ出力データを再編成し、又はシフトするよう、ＦＦＴ出力信号２０６を処理する。具体的に、スペクトルシフト要素２１０は１つのＯＦＤＭシンボルをバッファリングし、前述のＤＶＢ−Ｔ規格に従うようサブキャリアの位置を整え、また、スペクトルシフトをされた信号２１１を供給するようサブキャリアを［０，２π］から［−π，＋π］へ移す。（以下で更に記載される）本発明の原理に従って、位相補正器２１５は、あらゆる位相オフセット（例えば、ＣＰＥに関連するもの）を除去するようスペクトルシフト信号２１１を処理し、位相補正信号２１６をＣＨＥ要素２２０へ供給する。ＣＨＥ要素２２０は、（ａ）ＣＳＩ信号２２２を供給するようチャネルステート情報（ＣＳＩ）を決定し、且つ（ｂ）イコライズ信号２２１を供給するようあらゆる伝送チャネル歪みを補償すべく受信ベースバンド信号を等化するように、位相補正信号２１６を処理する。当該技術で知られているように、ＣＳＩ信号２２２は、復号化で使用されるビットメトリクスを得るために使用されてよい（図４には図示せず。）。しかし、本発明の原理に従って、ＣＳＩは、また、位相誤差を補正するためにも使用される。最後に、イコライズ信号２２１は、更に、例えば、受信器中で搬送されるコンテンツ（音声、映像等）（例えば、図３の出力信号１６を参照）を回復するよう、受信器１５によって処理される（図示せず。）。

ここで図５に注目すると、図５は、本発明の原理に従う位相補正器２１５の例となる実施形態を示す。位相補正器２１５はＣＰ補正要素３０５と、プレシフトＣＰ（pre-shifted CP）位置要素３１０と、メモリ３１５と、複素共役乗算器３２０と、積算器３２５と、位相計算器並びに正弦（sin）及び余弦（cos）計算器３３０と、回転器（又は乗算器３３５）とを有する。本発明概念以外に、図５に示される要素は知られており、ここでは記載されない。最初に、留意すべきは、本発明概念は、スペクトルシフト要素２１０が予めＯＦＤＭシンボルをバッファリングするという事実を利用する。具体的に、図５から明らかなように、位相補正器２１５は、位相誤差を推定するためにＦＦＴ出力信号２０６を使用し、位相誤差についてスペクトルシフト信号２１１を補正する。従って、本発明の利点は、受信器に必要とされるメモリ、ひいては費用がより少なくなるように本発明は実施され得ることである。

位相誤差を補正することに関連して、上述したように、位相補正器２１５はスペクトルシフト信号２１１の位相を補正する。具体的に、スペクトルシフト信号２１１は、位相誤差推定信号３３１とともに回転器３３５に適用される。回転器３３５は、位相補正信号２１６を供給するよう、位相誤差推定信号３３１に従って逆方向でスペクトルシフト信号２１１を回転させることによって位相誤差（例えば、ＣＰＥ）を補正する。理想的には、位相誤差推定信号３３１は実質的に全ての位相誤差を補正する。すなわち、位相誤差の、全てとまではいなが、少なくとも一部が回転器３３５を介して信号から除去される。ここで使用されるように、位相誤差を除去するとの如何なる言及も、位相誤差を、削除とまではいかないが、少なくとも低減させることを意味する。

位相誤差を推定することに関連して、上述したように、位相補正器２１５は、位相誤差を推定するためにＦＦＴ出力信号２０６を用いる。しかし、先に示したように、図４のＦＦＴ要素２０５は当該技術で知られているバタフライ計算を行い、並べ替えられた出力データ（２Ｋモードの動作で２０４８個の複合サンプル）を供給する。結果として、ＦＦＴ出力信号２０６に関してＤＶＢ−Ｔで定義されるＣＰ位置の如何なる使用も、このＦＦＴ並べ替えを考慮するよう更に調整される必要がある。従って、プレシフトＣＰ位置要素３１０はプレシフトＣＰ値を記憶する。これらのプレシフトＣＰ値は図１６の表４に示されている。これらのＣＰ値は、これがＦＦＴ要素２０５によって提供される順序に対して以外にＤＶＢ−Ｔで定義されるＣＰの位置であるという意味で、予めシフトされている。具体的に、例えば、２Ｋモードの動作でＦＦＴ要素２０５によって表されるようなＦＦＴについて、関連するスペクトルシフト割り出しテーブルが知られている。２Ｋ動作モードについての例となるスペクトルシフト割り出しテーブルは図６〜１４の表１に示されている。例えば、サンプル指標ｋ（１≦ｋ≦２０４８）について、図６は、ＦＦＴ要素２０５の最初の２４０個のｋ値についての最初の２４０個のスペクトルシフト周波数値を表す。具体的に、ｋ＝１で、関連するスペクトルシフト指標値は１０２４の周波数値を有する。一方、ｋ＝１６では、関連するスペクトルシフト指標値は８３２の周波数値を有し、ｋ＝２４０では、関連するスペクトルシフト指標値は８８４の周波数値を有し、図１４で示されるｋ＝２０４８でのスペクトルシフト周波数値まで、他についても同様である。よって、表１を考慮して、ＤＶＢ−Ｔで定義されるＣＰ位置をＦＦＴ出力信号２０６でのそれらの位置へシフトすることが可能である。これは、図１５及び１６の表２、３及び４に表されている。

図１５の表２は、単に、２Ｋ動作モードにおいてＤＶＢ−Ｔで現在定義されている４５個のＣＰのサブキャリア位置を示す。例えば、前述のＤＶＢ−Ｔ規格の２９頁の表７を参照されたし。よって、表２に示されるように、最初のＣＰは０のサブキャリア値として発生する、等。しかし、ＤＶＢ−Ｔでは、２０４８個のサブキャリアが存在するが、１７０５個のサブキャリアのみが実際にアクティブである。アクティブなサブキャリアに先行する１７２個の非アクティブなサブキャリアと、アクティブなサブキャリアに続く１７１個の非アクティブなサブキャリアとが存在する。これは、図１５のＯＦＤＭシンボル８１によって表されている（ノンスケール）。この関連で、位相補正器２１５はＦＦＴ出力信号２０６（及びスペクトルシフトされていない信号２１１）から位相誤差を推定しているので、２０４８個の全サブキャリアが考慮されるべきである。従って、表２は、最初に、表３に変換されるべきである。表３では、表２の値の夫々は１７２だけシフトされる。点線９１で表されているように、非アクティブなサブキャリアが考慮される場合に、０に置かれているアクティブ・サブキャリアＣＰは実際にサブキャリア１７２に対応する。表３の値から、図６〜１６の表１に示されているスペクトルシフト指標値をかんがみて、全てのＣＰについての予めシフトされた位置、すなわち、ＦＦＴ出力信号２０６でのそれらの位置を計算することが可能である。この計算の結果は、４５個のＣＰについての２Ｋ動作モードに関して、図１６の表４に示されている。例えば、サブキャリア９７６にあるＣＰは、点線９２で表されるように、（０から始まる）サンプル番号６３に関連付けられている。このことは表１から確認され得る。表１はｋ＝１から始まる。この場合に、ｋ＝６４がサブキャリア９７６に関連付けられることは、図６から観測され得る。同様に、点線９３によって表されているように、サブキャリア１１４１にあるＣＰは（先と同じく、０から始まる）サンプル番号７４４である（例えば、図９の表１中、ｋ＝７４５を参照されたし。）。図１７を参照すると、表２を表３へ変換して、表１に従って表３から表４を形成するための例となるＭＡＴＬＡＢ（登録商標）プログラムが示されている。結果として、プレシフトＣＰ位置要素３１０は、図１６の表４で定義されるＣＰ位置を記憶する。

各ＣＰについて、関連するプレシフトＣＰの対応するサンプル値は、メモリ３１０からＣＰ補正要素３０５へ供給される。（各ＣＰは所与の振幅及び位相を有することが思い出されるべきである。）ＣＰ補正要素３０５は、ＣＳＩ信号２２２を介してＣＨＥ２２０から供給されるＣＳＩ情報に従って各ＣＰ値（例えば、位相値）を変更し、又は補正する。本発明概念以外に、ＣＳＩ情報は当該技術で知られており、ここでは記載されない。一般的に言えば、ＣＳＩ情報は、伝送チャネルの影響を受けるサブキャリアの夫々についての信頼性を考慮する。本発明の原理に従って、チャネル応答情報を考慮するようプレシフトＣＰ値を補正することによって、チャネル効果は位相誤差除去処理の間に取り除かれ得、結果として、良好な推定性能を得ることが可能である。ＣＰ補正要素３０５は、結果として得られたＣＳＩ−ＣＰシーケンス３０６を、記憶のためにメモリ３１５へ供給する。複素共役乗算器３２０は、（メモリ３１５からの）記憶されているＣＳＩ−ＣＰシーケンスの複素共役にＦＦＴ出力信号２０６を乗じる。結果として得られる積は、各ＯＦＤＭシンボルについて（積算器３２５を介して）平均化される。位相計算器並びに正弦及び余弦計算器３３０は、更に、位相誤差推定信号３３１を供給するよう、位相誤差の推定値を計算して、同相で且つ直交する値を生成する。位相誤差推定信号３３１は、信号での位相誤差を補正するよう回転器３３５に適用される。（図２の従来技術で表される同じ信号の時間シフトされたサンプルの間の自己相関技術に対して、）図５に表される位相誤差補正要素はＣＳＩ−ＣＰシーケンスをＦＦＴ出力信号２０６と相互相関させることが気付かれるべきである。

ここで図１８及び図１９を参照すると、本発明の原理に従って位相誤差補正を行うために受信器で使用される例となるフローチャートが示されている。ステップ４０５で、受信器は受信したブロードキャスト信号をダウンコンバートする（例えば、図３の受信器１５）。ステップ４１０で、受信器は、本発明の原理に従って、ダウンコンバートされた信号において位相誤差を推定する。そして、ステップ４１５で、受信器は、推定された位相誤差について、ダウンコンバートされた信号を補正する。

図１８のステップ４１０は、図１９のフローチャートでより詳細に示されている。ステップ５０５で、受信器は、（例えば、図５の要素３１０によって表されるメモリから）プレシフトＣＰ位置を取り出す。ステップ５１０で、受信器は、プレシフトＣＰをＣＳＩにより補正して、ＣＳＩ−ＣＰシーケンス、すなわち、補正されたプレシフトＣＰ値のシーケンスを与える。ステップ５１５で、ＣＳＩ−ＣＰシーケンスは（ダウンコンバートされた信号を表す）ＦＦＴ出力信号と相互に関連付けられる。その結果は、ステップ５２０で、位相誤差の推定値を決定するために使用される。

上述したように、本発明の原理に従って、受信器は、チャネルステート情報（ＣＳＩ）の関数として、例えばＣＰＥの結果としての信号に対して位相誤差補正を行う。この関連で、図２の従来のＣＰＥ除去要素１１５と比較して、少なくとも２つの利点が確認され得る。第１に、図２と比較して、ＯＦＤＭシンボルのための別個の遅延バッファ１５５が必要とされない。よって、本発明概念は、特に、８Ｋ動作モードについて、メモリ要求を有意に低減する。第２に、図２と比較して、要素１９０の位相積算器機能は必要とされない。よって、本発明概念は、更に、位相誤差処理を簡単化する。しかし、本発明概念はそのように限定されず、当業者は、例えば、ＯＦＤＭシンボルバッファを含めることによって、それらの利点を利用することなく、本発明の原理に従って位相誤差除去要素を構成することができる。更に、留意すべきは、本発明概念は、例えばＣＰＥ等のただ１つの種類の位相誤差を補正することに限定されない。加えて、留意すべきは、本発明概念はＤＴＶ−Ｔブロードキャスト信号に関連して説明されたが、本発明概念はそのように限定されず、例えば、ソフトウェア定義の無線受信器、ＤＭＢ−Ｔ／Ｈ等の、ＯＦＤＭ受信を行う他の種類の受信器に適用可能である。

以上より、上記記載は単に本発明の原理を例示しているにすぎず、当然に、当業者は、たとえここで明示的に記載されていなくとも、本発明の原理を具現し且つその精神及び適用範囲の中にある多数の代替の配置に想到することができる。例えば、別個の機能要素に関連して説明されているとしても、かかる機能要素は１又はそれ以上の集積回路（ＩＣ）で具現されてよい。同様に、別個の要素として示されているとしても、要素の幾つか又は全ては、関連するソフトウェア（例えば、図１８及び図１９に示されるステップの１又はそれ以上に対応）を実行する、例えば、デジタル信号プロセッサ等の、記憶されているプログラムにより制御されるプロセッサで実施されてよい。更に、本発明の原理は、例えば、衛星、ワイヤレス・フィデリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）、携帯電話機等の他の種類の通信システムに適用可能である。実際に、本発明概念は、また、固定の又は移動可能な受信器にも適用可能である。従って、当然に、多数の変更が例となる実施形態に対して行われてよく、他の配置は、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神及び適用範囲から逸脱することなく想到され得る。

Claims (20)

1. 受信器での使用のための方法であって、
   直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）信号を表す信号を受信するステップと、
   位相補正信号を供給するようチャネルステート情報（ＣＳＩ）の関数として前記信号に対して位相誤差補正を行うステップと
   を有する方法。
2. ダウンコンバート信号を供給するよう受信無線周波数信号をダウンコンバートするステップと、
   ＦＦＴ出力信号を供給するよう前記ダウンコンバート信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行うステップと、
   前記信号を供給するよう前記ＦＦＴ出力信号にスペクトルシフトを行うステップと
   を更に有する請求項１記載の方法。
3. 前記位相誤差補正を行うステップは、
   前記ＣＳＩの関数として前記ＦＦＴ出力信号から位相誤差を決定するステップと、
   決定された前記位相誤差に従って前記信号の位相を補正するステップと
   を更に有する、請求項２記載の方法。
4. 前記信号の位相を補正するステップは、決定された前記位相誤差に従って前記信号を回転させるステップを有する、請求項３記載の方法。
5. 前記位相誤差はコモンフェーズエラーを表す、請求項３記載の方法。
6. ＣＳＩ情報を供給するよう前記位相補正信号を処理するステップを更に有する請求項１記載の方法。
7. ＣＳＩ情報が生成されるようにイコライズ信号を供給するよう前記位相補正信号を等化するステップを更に有する請求項１記載の方法。
8. 前記位相誤差補正を行うステップは、
   予めシフトされた連続パイロットを、プレシフトＣＰ−ＣＳＩシーケンスを供給するよう前記ＣＳＩの関数として変更するステップと、
   相互相関結果を供給するよう前記プレシフトＣＰ−ＣＳＩシーケンスと前記信号を表すＦＦＴ出力データを相互相関させるステップと、
   前記相互相関結果から位相誤差を決定するステップと、
   決定された前記位相誤差に従って前記信号の位相を補正するステップと
   を更に有する、請求項１記載の方法。
9. 前記信号の位相を補正するステップは、決定された前記位相誤差に従って前記信号を回転させるステップを有する、請求項８記載の方法。
10. ダウンコンバートされた信号を供給するダウンコンバータと、
    前記ダウンコンバートされた信号の高速フーリエ変換を表す第１信号に作用して、チャネルステート情報（ＣＳＩ）の関数として位相誤差を推定し、推定された該位相誤差に従って第２信号の位相を補正するプロセッサと
    を有し、
    前記第２信号は前記第１信号にスペクトルシフトを行ったものを表す装置。
11. 前記第１信号での予めシフトされた連続パイロット（ＣＰ）の位置を記憶するメモリを更に有し、
    前記プロセッサは、（ａ）前記ＣＳＩに従って、記憶されている前記位置に対応する改変ＣＰを形成し、（ｂ）前記位相誤差を推定するよう前記第１信号と前記改変ＣＰを相互相関させる、請求項１０記載の装置。
12. 前記プロセッサは、前記推定された位相誤差に従って前記第２信号を回転させることによって該第２信号の位相を補正する、請求項１０記載の装置。
13. 前記推定された位相誤差はコモンフェーズエラーを表す、請求項１０記載の装置。
14. 前記プロセッサは、ＣＳＩ情報を決定するよう前記第２信号を処理する、請求項１０記載の装置。
15. 前記プロセッサは、ＣＳＩ情報が生成されるように前記第２信号を等化する、請求項１０記載の装置。
16. 多数のサンプルを有するＦＦＴ出力信号を供給する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）と、
    スペクトルシフトをされた信号を供給するよう前記ＦＦＴ出力信号に含まれるサンプルを並べ替えるスペクトルシフタと、
    チャネルステート情報（ＣＳＩ）に応答して、前記ＦＦＴ出力信号から位相誤差を推定し、推定された該位相誤差に従って前記スペクトルシフトをされた信号の位相を補正する位相補正器と
    を有する装置。
17. 前記位相誤差はコモンフェーズエラーを表す、請求項１６記載の装置。
18. 前記位相補正器は、
    前記ＦＦＴ出力信号での予めシフトされた連続パイロット（ＣＰ）の位置を記憶するメモリと、
    前記予めシフトされたＣＰ及び前記ＣＳＩから得られる予めシフトされ且つ改変されたＣＰを記憶するメモリと、
    前記位相誤差を推定する際に使用され、前記ＦＦＴ出力信号と前記予めシフトされ且つ改変されたＣＰを相互相関させる相互相関器と
    を有する、請求項１６記載の装置。
19. 前記推定された位相誤差に従って前記スペクトルシフトをされた信号の位相を補正する回転器を更に有する請求項１８記載の装置。
20. 位相を補正された前記スペクトルシフトをされた信号を等化し、前記ＣＳＩを供給するイコライザを更に有する請求項１６記載の装置。

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