JP2011023782A - 受信装置及び受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＯＦＤＭシンボル空間内全体を反映した信頼性の高い雑音電力値を算出する。
【解決手段】複数のブランチがそれぞれ生成した合成前シンボル信号Ｙと、複数の伝送路推定部６がそれぞれ求めた推定伝達特性値と、判定処理手段９が出力した判定出力値とに基づいて、平均化雑音電力算出部７が複数のブランチにそれぞれ対応した平均化雑音電力値を算出し、合成部８に入力する。平均化雑音電力算出部７は、時間方向における全てのシンボル信号ごと及び全てのサブキャリアごとのそれぞれにおける雑音電力の影響を全て反映した平均化雑音電力値を概略的に算出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＯＦＤＭ方式に準拠したデジタル変調信号を受信復調する受信装置、及び受信方法に関する。

ＯＦＤＭ信号の受信において、搬送波のＳＮ比の低下の影響を軽減する有効な方式に、複数のアンテナからの受信信号を処理することによって、ＳＮ比の向上を図るダイバーシティという手法がある。そのダイバーシティ方式の一つとして、各アンテナからの受信信号を適正に合成する合成ダイバーシティ方式がある。この合成ダイバーシティ方式において行われる合成方法には従来より多様な方法が提案されているが、いくつかの合成方法では各アンテナからの受信信号に含まれている雑音電力を参照して合成を行うものがある。

このように受信したＯＦＤＭ信号に含まれている雑音電力を算出する方法の一つとして、従来、例えば特許文献１記載の手法が提案されている。
すなわち、一般に、ＯＦＤＭ方式を用いた地上波デジタル放送では、映像や音声などの情報データの伝送を担うデータキャリア信号と共に、伝送路伝達特性の推定を容易にするためのパイロットキャリア信号が使用される。例えば、ＩＳＤＢ−ＴやＤＶＢ−Ｔ等の規格においては、分散パイロット（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）信号（以下、パイロット信号という）と呼ばれるパイロットキャリア信号が規定されている。このパイロット信号は、サブキャリア方向と時間方向の２次元からなるＯＦＤＭシンボル空間を仮想した場合、同空間内において特定の既知の位置に、既知の内容で重畳されている。
上記従来技術においては、このパイロット信号をＯＦＤＭ受信信号から抽出し、複素平面で表された信号平面上における、抽出したパイロット信号の点と既知のパイロット信号の点との間の距離（又は距離の２乗）の平均値を、雑音電力として算出する。

特許国際公開ＷＯ２００４／１０７６２２

しかしながら、上記従来技術による雑音電力算出方法は、サブキャリア方向と時間方向の２次元からなるＯＦＤＭシンボル空間内に離散して挿入されるパイロット信号を用いて算出する方法であり、常に雑音電力を算出できるものではない。具体的には、例えば日本の地上波デジタルテレビ放送に用いられるＩＳＤＢ−Ｔ規格の場合、パイロット信号は、サブキャリア方向では１２サブキャリアに１回、時間方向では４シンボルに１回挿入されているに過ぎない。このため、上記従来技術の手法では、低い頻度でしか雑音電力を算出できない。

上記の合成ダイバーシティ方式の合成においては、ＯＦＤＭシンボル空間内全体を反映した信頼性の高い雑音電力を参照する必要がある。以上のように、上記従来技術では、そのような高頻度で雑音電力を算出する機能がなかった。

本発明が解決しようとする課題には、上記した問題が一例として挙げられる。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、ＯＦＤＭ信号を受信して合成前シンボル信号の生成までを行う複数の復調部と、これら複数の復調部がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を合成して合成後シンボル信号を生成する合成部とを備えたダイバーシティ方式の受信処理を行う受信装置であって、前記複数の復調部がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号から当該複数の復調部にそれぞれ対応して伝送路の推定伝達特性値を求めるよう設けられた複数の伝送路推定手段と、前記合成部が生成した前記合成後シンボル信号から、前記ＯＦＤＭ信号のＩＦＦＴ処理前の送信シンボル信号を判定する判定出力値を出力する判定処理手段と、前記複数の復調部がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号と、前記複数の伝送路推定手段がそれぞれ求めた前記推定伝達特性値と、前記判定処理手段が出力した前記判定出力値とに基づいて、前記複数の復調部にそれぞれ対応した平均化雑音電力値を算出する雑音電力算出手段とを有し、前記合成部は、前記複数の復調部がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を、前記複数の復調部にそれぞれに対応する前記推定伝達特性値及び前記平均化雑音電力値に基づいて合成して合成後シンボル信号を生成する。

また、上記課題を解決するために、請求項９に記載の発明は、ＯＦＤＭ信号を同時に複数受信してそれぞれに対応する合成前シンボル信号の生成までを行う復調ステップと、この復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を合成して合成後シンボル信号を生成する合成ステップとを有するダイバーシティ方式の受信処理を行う受信方法であって、前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号からそれぞれ対応して伝送路の推定伝達特性値を求める伝送路推定ステップと、前記合成ステップで生成した前記合成後シンボル信号から、前記ＯＦＤＭ信号のＩＦＦＴ処理前の送信シンボル信号を判定する判定出力値を出力する判定処理ステップと、前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号と、前記伝送路推定ステップでそれぞれ求めた前記推定伝達特性値と、前記判定処理ステップが出力した前記判定出力値とに基づいて、前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号にそれぞれ対応した平均化雑音電力値を算出する雑音電力算出ステップとを有し、前記合成ステップでは、前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を、それぞれに対応する前記推定伝達特性値及び前記平均化雑音電力値に基づいて合成して合成後シンボル信号を生成する。

本発明の実施形態における受信装置の構成例を示すブロック図である。 複素表現されたシンボル信号の値を幾何学的に表すための複素平面の一例を示す図である。 判定処理部における判定処理の具体的な内容の一例を示す図である。 とても大きい雑音の影響を受けた合成後シンボル信号に対する判定処理の一例を示す図である。 第１変形例における受信装置の主要部の構成例を示すブロック図である。 第１変形例において保持用メモリが合成部に出力する平均化雑音電力値の変化の様子を説明する図である。 第２変形例における受信装置の主要部の構成例を示すブロック図である。

以下、本発明の一実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の実施形態における受信装置の構成例を示すブロック図である。

受信装置１００は、主に、アンテナ１、チューナ部２、Ａ／Ｄ変換部３、直交検波部４及びＦＦＴ５からなるブランチＢ０，Ｂ１を２組有している。また、伝送路推定部６及び平均化雑音電力算出部７を各ブランチＢ０，Ｂ１に対応して２つずつ有している。さらに、保持用メモリ１５、合成部８、判定処理部９、デ・インターリーブ部１０、デ・マッピング部１１、ビタビ部１２、リードソロモン部１３を有している。

なお、図中における信号の流れを示す矢印は、各構成要素間の主要な信号の流れを示すものであり、例えば、このような主要信号に付随する応答信号や監視信号等の信号に関しては、図中の矢印と逆方向の向きに伝達される場合を含むものとする。さらに、図中の矢印は、各構成要素間における信号の流れを概念的に示すものであって、実際の装置において、各信号が矢印で示される経路の通りに忠実に授受される必要はない。また、実際の装置では、各構成要素が同図に示されるように忠実に区分されている必要もない。

チューナ部２は、アンテナ１より受信された高周波信号から希望する物理チャンネルを選局して中間周波数に変換してＡ／Ｄ変換部３に出力する機能を有する。

Ａ／Ｄ変換部３は、チューナ部２から出力されたＩＦ信号を標本化してデジタル信号に変換して直交検波部４へ出力する機能を有する。

直交検波部４は、ＯＦＤＭ信号のベースバンド信号を生成し、ＦＦＴ５へ出力する機能を有する。

ＦＦＴ５は、入力されたＯＦＤＭベースバンド信号からＯＦＤＭシンボル期間ごとに離散フーリエ変換を実施して各サブキャリアの受信シンボル（以下、合成前シンボル信号という）を生成する機能を有する。

これらアンテナ１、チューナ部２、Ａ／Ｄ変換部３、直交検波部４及びＦＦＴ５が一組になって一つのブランチ（復調部に相当）を構成し、本実施形態の例ではブランチＢ０とブランチＢ１との２つを有している。各ブランチＢ０，Ｂ１でアンテナ１の構成や配置位置を異ならせることで、それぞれマルチパスの影響などに差が生じ、異なる特性で合成前シンボル信号が生成される。

伝送路推定部６は伝送路推定手段に相当し、各ブランチＢ０，Ｂ１に対応して設けられるものであり、それぞれ対応するＦＦＴ５より出力された合成前シンボル信号に含まれるスキャッタードパイロット信号を利用して対応するブランチＢ０，Ｂ１での伝送路の推定伝達特性値を求める機能を有する。

保持用メモリ１５は保持記憶部に相当し、各ブランチＢ０，Ｂ１の平均化雑音電力算出部７よりそれぞれ出力された平均化雑音電力値をブランチＢ０，Ｂ１ごとに区別して記憶してそれぞれを合成部８に入力する機能を有する。

合成部８は、複数（この例では２つ）のブランチＢ０，Ｂ１にそれぞれ対応する伝送路推定部６，６で得られた推定伝達特性値と、複数のブランチＢ０，Ｂ１にそれぞれ対応する後述の平均化雑音電力算出部７，７より得た平均化雑音電力値に基づいて、複数のブランチＢ０，Ｂ１よりそれぞれ出力された合成前シンボル信号の複素信号を合成して合成後シンボル信号を生成する機能を有する。この合成部８におけるダイバー合成の手法については様々なものが提案されており、具体的な説明は省略するが、例えば各サブキャリアごとに各ブランチＢ０，Ｂ１の合成前シンボル信号を推定伝達特性値及び平均化雑音電力値に基づいて重み付けして加え合わせ、ＳＮ比が最大となるように合成するなどの公知の手法を用いればよい。

判定処理部９は判定処理手段に相当し、合成部８により合成されて生成された合成後シンボル信号から送信シンボル信号を推定し判定出力値として後述の平均化雑音電力算出部７に出力する機能を有する（後に詳述する）。

平均化雑音電力算出部７は雑音電力算出手段に相当し、本実施形態においては各ブランチＢ０，Ｂ１に対応して設けられるものである。平均化雑音電力算出部７は、対応するブランチＢ０，Ｂ１より出力された合成前シンボル信号と、同じブランチＢ０，Ｂ１に対応する伝送路推定部６で得られた推定伝達特性値と、判定処理部９より出力された判定出力値とに基づいて各サブキャリアにおける雑音電力の時間方向の平均値を算出し、平均化雑音電力値として合成部８に出力する機能を有する（後に詳述する）。例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ方式Ｍｏｄｅ３の場合にはサブキャリアの本数が５６１６本あるため、平均化雑音電力算出部７は一度に５６１６の平均化雑音電力値を出力する。

デ・インターリーブ部１０は、合成部８より出力された合成後シンボル信号に時間デ・インターリーブと周波数デ・インターリーブを行いデ・マッピング部１１へ出力する機能を有する。

デ・マッピング部１１は、デ・インターリーブ部１０より出力された合成後シンボル信号から対応するビットデータを生成し、各サブキャリアの信頼性情報をビットメトリックに割り付けてビタビ部１２へ出力する機能を有する。

ビタビ部１２は、信頼度情報に基づいて重み付けをしてビタビ復号処理を行う機能を有する。

リードソロモン部１３は、ビタビ復号処理されたビットデータを受け取り、リードソロモン復号を行ってトランスポートストリーム信号を出力する機能を有する。

次に判定処理部９が行う判定処理の内容について詳細に説明する。
図２は、複素表現されたシンボル信号の値を幾何学的に表すための複素平面の一例を示す図である。この複素平面は、図示するように、横軸の実数軸（図中のＲｅ軸）と縦軸の虚数軸（図中のＩｍ軸）の２軸による直交座標で表される平面である。

そして、後述する送信装置が送信する送信シンボル信号（後述の図３参照）、受信装置１００における各ブランチＢ０，Ｂ１のＦＦＴ５がそれぞれ生成する合成前シンボル信号、及び、合成部８が生成する合成後シンボル信号の、それぞれの値は、いずれも、複素表現により上記複素平面上の一点で幾何学的に表すいわゆる信号点配置（コンステレーション）により表現することができる。そしてこの複素平面上の信号点配置で表されたシンボル信号の値の座標位置が、当該シンボル信号の情報内容に対応することになる。

このように、上記送信シンボル信号の複素平面上の座標位置は、送信装置が本来送信しようとする情報内容を表すものである。しかしながら、その変調信号が送信装置から送信されて伝送路を経て受信装置１００に受信されるまでの間に、その伝送路における伝送ひずみと雑音の影響を受けることでシンボル信号の複素平面上の座標位置がずれてしまい、情報内容が誤って伝わることになる。受信装置１００の伝送路推定部６で得られた推定伝達特性値に基づいて伝送ひずみの補正を行うことができるが、そのままではまだ雑音の影響が残っている。

本実施形態における判定処理部９は、このようにシンボル信号の値を表す複素平面を、図示するように上記の直交２軸で区切られた４つの複素区分領域Ｉ，ＩＩ，ＩＩＩ，ＩＶで区分する。そして、それぞれの複素区分領域内で合成後シンボル信号の値の座標位置に最も近い座標位置で送信シンボル信号を判定し、それを判定出力値として出力する。

図３は、このような判定処理部９における判定処理の具体的な内容の一例を示す図である。この例ではＱＰＳＫ変調を用いる場合を示している。ＱＰＳＫ変調では、送信シンボル信号は複素平面上で（１，１）、（−１，１）、（−１，−１）、（１，−１）の４つの座標位置を取ることができる。

ここで、図示するように、送信装置１０１が例えば（１，１）の座標位置の送信シンボル信号に対しＩＦＦＴ処理等を施してＯＦＤＭ信号として送信し、これを受信した受信装置１００の合成部８が（１．７，０．７）の座標位置の合成後シンボル信号を生成したものとする。このとき、合成部８は伝送路推定部６で得られた推定伝達特性値に基づいて伝送ひずみの補正を行っており、合成後シンボル信号には雑音の影響だけが残って座標位置がずれているものとみなすことができる。そしてこの場合、判定処理部９はＱＰＳＫ変調の仕様に従って、当該合成後シンボル信号と同じ複素区分領域Ｉ内に設定されている送信シンボル信号の候補値（１，１）を判定出力値として出力する。

このようにすると、判定処理部９は、複素平面上における合成後シンボル信号の信号点配置に関して雑音の影響により生じた座標位置のずれを補正して、最も正しいと推定される送信シンボル信号を判定することができる。つまり、まだ雑音の影響が残っている合成後シンボル信号から最尤的な送信シンボル信号を判定し、雑音の影響を取り除いた状態の判定出力値として出力することができる。

また、（１，１）の座標位置の送信シンボル信号を送信しても雑音の影響がとても大きいために図４に示すような（１．２，−０．３）の座標位置の合成後シンボル信号が得られた場合には、判定処理は同じ複素区分領域IV内に設定されている送信シンボル信号の候補値（１，−１）を判定出力値として出力することになる。

次に、平均化雑音電力算出部７が行う平均化雑音電力値の算出処理内容について詳細に説明する。

本実施形態の例においては、各ブランチＢ０，Ｂ１ごとにそれぞれ対応して設けられている平均化雑音電力算出部７が、各サブキャリアごと及び各シンボル信号ごとに対応して、推定伝達特性値に判定出力値を掛け合わせた値を合成前シンボル信号の値から差し引いて誤差推定値を算出し、この誤差推定値の２乗平均を取って平均化雑音電力値を算出している。

すなわち、上記図３に示したように、
合成前シンボル信号の値：Ｙ_ｂ,ｓ,ｃ
推定伝達特性値：Ｈ_ｂ,ｓ,ｃ
誤差推定値：Ｅ_ｂ,ｓ,ｃ
平均化雑音電力値：Ｚ_ｂ,ｓ,ｃ
（ただし、ｂはブランチインデックス、ｓはシンボルインデックス、ｃはサブキャリアインデックスとする）
とした場合、
Ｚ_ｂ,ｓ,ｃ＝ａｖｒ（ａｂｓ（Ｅ_ｂ,ｓ,ｃ）^２）
（ただし、ａｖｒは平均、ａｂｓは絶対値を意味する）
により平均化雑音電力値Ｚ_ｂ,ｓ,ｃを算出する。

ここで誤差推定値Ｅ_ｂ,ｓ,ｃを２乗平均する際の母数については、この例では時間方向でのシンボル数とする。なお、平均化雑音電力値の算出手法は多様に存在しており、平均化雑音電力値の算出手法によっては他の母数を取るようにしてもよい。

このように平均化雑音電力値Ｚ_ｂ,ｓ,ｃを算出すると、信号電力に雑音電力が重畳されている合成前シンボル信号Ｙ_０,ｓ,ｃ及びＹ_１,ｓ,ｃから平均化雑音電力値Ｚ_０,ｓ,ｃ及びＺ_１,ｓ,ｃを推定することができる。これにより、各ブランチＢ０，Ｂ１の合成前シンボル信号Ｙ_０,ｓ,ｃ、Ｙ_１,ｓ,ｃどうしで電力値にあまり違いがない場合でも、平均化雑音電力値Ｚ_０,ｓ,ｃ、Ｚ_１,ｓ,ｃどうしでは明確に電力値の大きさを比較できる場合があり、合成部８のダイバー合成において平均化雑音電力値が大きい方のブランチＢ０，Ｂ１の合成前シンボル信号の重み付けを小さくすることで雑音電力の影響を排除し、受信性能を向上させることができる。

上記実施形態における受信装置１００においては、ＯＦＤＭ信号を受信して合成前シンボル信号の生成までを行う複数のブランチＢ０，Ｂ１（復調部に相当）と、これら複数のブランチＢ０，Ｂ１がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を合成して合成後シンボル信号を生成する合成部８とを備えたダイバーシティ方式の受信処理を行う受信装置１００であって、前記複数のブランチＢ０，Ｂ１がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号から当該複数のブランチＢ０，Ｂ１にそれぞれ対応して伝送路の推定伝達特性値を求めるよう設けられた複数の伝送路推定部６（伝送路推定手段に相当）と、前記合成部８が生成した前記合成後シンボル信号から、前記ＯＦＤＭ信号のＩＦＦＴ処理前の送信シンボル信号を判定する判定出力値を出力する判定処理部９（判定処理手段に相当）と、前記複数のブランチＢ０，Ｂ１がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号と、前記複数の伝送路推定部６がそれぞれ求めた前記推定伝達特性値と、前記判定処理部９が出力した前記判定出力値とに基づいて、前記複数のブランチＢ０，Ｂ１にそれぞれ対応した平均化雑音電力値を算出する平均化雑音電力算出部７（雑音電力算出手段に相当）とを有し、前記合成部８は、前記複数のブランチＢ０，Ｂ１がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を、前記複数のブランチＢ０，Ｂ１にそれぞれに対応する前記推定伝達特性値及び前記平均化雑音電力値に基づいて合成して合成後シンボル信号を生成する。

また上記実施形態における受信方法は、ＯＦＤＭ信号を同時に複数受信してそれぞれに対応する合成前シンボル信号の生成までを行うブランチＢ０，Ｂ１の復調ステップと、この復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を合成して合成後シンボル信号を生成する合成部８の合成ステップとを有するダイバーシティ方式の受信処理を行う受信方法であって、前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号からそれぞれ対応して伝送路の推定伝達特性値を求める伝送路推定部６の伝送路推定ステップと、前記合成ステップで生成した前記合成後シンボル信号から、前記ＯＦＤＭ信号のＩＦＦＴ処理前の送信シンボル信号を判定する判定出力値を出力する判定処理部９の判定処理ステップと、前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号と、前記伝送路推定ステップでそれぞれ求めた前記推定伝達特性値と、前記判定処理ステップが出力した前記判定出力値とに基づいて、前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号にそれぞれ対応した平均化雑音電力値を算出する平均化雑音電力算出部７の雑音電力算出ステップとを有し、前記合成ステップでは、前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を、それぞれに対応する前記推定伝達特性値及び前記平均化雑音電力値に基づいて合成して合成後シンボル信号を生成する。

上記の手法では、複数のブランチＢ０，Ｂ１がそれぞれ生成した合成前シンボル信号と、複数の伝送路推定部６がそれぞれ求めた推定伝達特性値と、判定処理部９が出力した判定出力値とに基づいて、平均化雑音電力算出部７が複数のブランチＢ０，Ｂ１にそれぞれ対応した平均化雑音電力値を算出し、合成部８に入力する。ここで、伝送路推定部６は合成前シンボル信号中に離散して挿入されているパイロット信号を利用して各ブランチＢ０，Ｂ１での推定伝達特性値を求めているものの、平均化雑音電力算出部７は、時間方向における全てのシンボル信号ごと及び全てのサブキャリアごとのそれぞれにおける雑音電力の影響を全て反映した平均化雑音電力値を概略的に算出することができる。この結果、合成部８は、ＯＦＤＭシンボル空間内全体を反映した信頼性の高い雑音電力を参照して、精度の高い最適なダイバーシティ方式の合成を行うことができる。

上記実施形態における受信装置１００においては、前記平均化雑音電力算出部７は、
合成前シンボル信号の値：Ｙ_ｂ,ｓ,ｃ
推定伝達特性値：Ｈ_ｂ,ｓ,ｃ
誤差推定値：Ｅ_ｂ,ｓ,ｃ
平均化雑音電力値：Ｚ_ｂ,ｓ,ｃ
（ただし、ｂはブランチインデックス、ｓはシンボルインデックス、ｃはサブキャリアインデックスとする）
とした場合、
Ｚ_ｂ,ｓ,ｃ＝ａｖｒ（ａｂｓ（Ｅ_ｂ,ｓ,ｃ）^２）
（ただし、ａｖｒは平均、ａｂｓは絶対値を意味する）
により平均化雑音電力値Ｚ_ｂ,ｓ,ｃを算出する。

このようにすると、推定伝達特性値Ｈ_ｂ,ｓ,ｃに
を掛け合わせた値を本来の信号電力とみなし、これを信号電力と雑音電力が重畳されている合成前シンボル信号Ｙ_ｂ,ｓ,ｃから差し引いて誤差推定値Ｅ_ｂ,ｓ,ｃを求める。この誤差推定値Ｅ_ｂ,ｓ,ｃは各サブキャリアごと及び各シンボル信号ごとに求められる値であるため、それらの２乗平均を取って平均化雑音電力値Ｚ_ｂ,ｓ,ｃを算出することでＯＦＤＭシンボル空間内全体を反映した信頼性の高い平均化雑音電力値Ｚ_ｂ,ｓ,ｃを求めることができる。

なお、本実施形態は、上記に限られず、種々の変形が可能である。以下、そのような変形例を、順を追って説明する。

（１）複数のブランチで一つの平均化雑音電力算出部を共通化する場合
上記実施形態では、複数設けたブランチＢ０，Ｂ１にそれぞれ対応して同じ数の平均化雑音電力算出部を設けていたが、これに限られず、平均化雑音電力算出部を一つだけ設けて複数のブランチＢ０，Ｂ１で共通化してするようにしてもよい。

図５は、そのような第１変形例における受信装置の主要部の構成例を示すブロック図であり、上記実施形態における図１に対応する図である。なお、図示の煩雑を避けるため、各ブランチＢ０，Ｂ１の途中部分及びデ・インターリーブ部１０より後の部分を省略して示しており、同じ部位については同じ符号を付して適宜説明を省略する。

この図５において、本変形例の受信装置２００は、上記実施形態と同じくブランチＢ０，Ｂ１を２つ設けているものの、上記実施形態における平均化雑音電力算出部７と同等の機能を有する平均化雑音電力算出部７Ａは一つしか設けていない。そしてその他に、入出力切替部１４が設けられている。

入出力切替部１４は入出力切替手段に相当し、複数のブランチＢ０，Ｂ１のうち平均化雑音電力算出部７Ａへ合成前シンボル信号を入力する入力元となるブランチＢ０，Ｂ１の切り替えと、複数の伝送路推定部６のうち平均化雑音電力算出部７Ａへ前記推定伝達特性値を入力する入力元となる伝送路推定部６の切り替えと、平均化雑音電力算出部７Ａが保持用メモリ１５に対して出力する平均化雑音電力値の複数のブランチＢ０，Ｂ１に対応した区別の切り替えとを、それぞれ同一のブランチＢ０，Ｂ１に関連付けて実行するよう制御する。つまり、１つの平均化雑音電力算出部７Ａに対して、合成前シンボル信号の入力Ａ０，Ａ１と、推定伝達特性値の入力Ｂ０，Ｂ１と、平均化雑音電力値の出力Ｃ０，Ｃ１とをそれぞれ同一のブランチＢ０，Ｂ１に対応して同期的に切り替えるようになっている。

このような入出力切替部１４の切り替えにより、平均化雑音電力算出部７ＡはブランチＢ０とブランチＢ１のそれぞれに対応する平均化雑音電力値Ｚ_０,ｓ,ｃと平均化雑音電力値Ｚ_１,ｓ,ｃを交互に算出し、同じく入出力切替部１４の切り替えにより平均化雑音電力値Ｚ_０,ｓ,ｃと平均化雑音電力値Ｚ_１,ｓ,ｃはそれぞれブランチＢ０，Ｂ１に対応した区別で保持用メモリ１５に出力される。

図６は本変形例において保持用メモリ１５が合成部８に出力する平均化雑音電力値の変化の様子を説明する図である。

ここで本変形例においては、平均化雑音電力算出部７Ａは、一つのサブキャリアに対して、時間方向にいわゆる１フレーム分すなわち２０４個の合成前シンボル信号のそれぞれの誤差推定値を求めてそれらの２乗平均で一つの平均化雑音電力値を算出するものとする。つまり時間方向で１フレームごとにサブキャリアの本数分だけ平均化雑音電力値を算出して出力する。なお、最初のフレーム０（図中ではＦＲ０と略記）におけるシンボルインデックスはｓ＝０〜２０３となり、以下フレーム１ではｓ＝２０４〜４０７、フレーム２ではｓ＝４０８〜６１１と続く。またこの例において、入出力切替部１４は１フレームごとに自動的にブランチＢ０，Ｂ１の切り替えを行う。

そして受信開始時においては、あらかじめ適宜設定された平均化雑音電力値の初期値が各ブランチＢ０，Ｂ１に対応して保持用メモリ１５に記憶されており、フレーム０では合成部８がいずれのブランチＢ０，Ｂ１に対してもこれら初期値を用いてダイバーシティ合成を行う。

この例では、フレーム０において入出力切替部１４がブランチＢ０に対応して切り替えられているため、平均化雑音電力算出部７Ａは平均化雑音電力値Ｚ_{０,２０３,ｃ}を算出して出力Ｃ０を介し保持用メモリ１５に入力する。保持用メモリ１５はこの入力された平均化雑音電力値Ｚ_{０,２０３,ｃ}をブランチＢ０に対応する区分で初期値に上書きして記憶する。これにより、次のフレーム１では合成部８がブランチＢ０に対して平均化雑音電力値Ｚ_{０,２０３,ｃ}を用い、ブランチＢ１に対して初期値を用いてダイバーシティ合成を行う。

次に、フレーム１では入出力切替部１４がブランチＢ１に対応して切り替えられるため、平均化雑音電力算出部７Ａは平均化雑音電力値Ｚ_{１,４０７,ｃ}を算出して出力Ｃ１を介し保持用メモリ１５に入力する。保持用メモリ１５はこの入力された平均化雑音電力値Ｚ_{１,４０７,ｃ}をブランチＢ１に対応する区分で初期値に上書きして記憶する。これにより、次のフレーム２では合成部８がブランチＢ０に対して平均化雑音電力値Ｚ_{０,２０３,ｃ}を用い、ブランチＢ１に対して平均化雑音電力値Ｚ_{１,４０７,ｃ}を用いてダイバーシティ合成を行う。

このように入出力切替部１４が時間方向で１フレームごとにブランチＢ０，Ｂ１の切り替えを繰り返し行うことにより、合成部８は現在のフレームの一つ分前と二つ分前の平均化雑音電力値（又は初期値）を用いてダイバーシティ合成を行う。

上記第１変形例における受信装置２００においては、前記平均化雑音電力算部７Ａは、前記複数のブランチＢ０，Ｂ１に共通して１つ設けられており、かつ、前記複数のブランチＢ０，Ｂ１にそれぞれ対応する前記平均化雑音電力値を区別して記憶し、前記合成部８に入力する１つの保持用メモリ１５（保持記憶部に相当）と、前記複数のブランチＢ０，Ｂ１のうち、前記１つの平均化雑音電力算出部７Ａへ前記合成前シンボル信号を入力する入力元となるものをいずれのブランチＢ０，Ｂ１とするかの切替と、前記複数の伝送路推定部６のうち、前記１つの平均化雑音電力算出部７Ａへ前記推定伝達特性値を入力する入力元となるものをいずれの伝送路推定部６とするかの切替と、前記１つの平均化雑音電力算出部７Ａが前記保持用メモリ１５に対して出力する前記平均化雑音電力値がいずれの前記複数のブランチＢ０，Ｂ１に対応したものであるかの区別の切り替えとを、それぞれ同一の前記ブランチＢ０，Ｂ１に関連付けて実行するように連携して制御する入出力切替部１４（入出力切替手段に相当）とを設ける。

このようにすると、各ブランチＢ０，Ｂ１ごとにそれぞれ求められる平均化雑音電力値を、共通の１つの平均化雑音電力算出部７Ａにより求めて各ブランチＢ０，Ｂ１ごとに区別して保持用メモリ１５に記憶することができる。このように１つの平均化雑音電力算出部７Ａを複数のブランチＢ０，Ｂ１で共通化して一つだけ設けることができるため、回路構成の省略化が可能となる。

上記第１変形例における受信装置２００においては、前記入出力切替部１４は、前記複数のブランチＢ０，Ｂ１のそれぞれに対応して所定時間ごとに切り替えを行い、前記保持用メモリ１５は、受信処理開始時において適宜設定された前記平均化雑音電力値の初期値を前記複数のブランチＢ０，Ｂ１にそれぞれ対応して記憶し、前記１つの平均化雑音電力算出部７Ａから入力される前記平均化雑音電力値を前記複数のブランチＢ０，Ｂ１の区別に対応して上書きして記憶する。

このようにすると、各ブランチＢ０，Ｂ１ごとにそれぞれ連続して求められる平均化雑音電力値を、１つの平均化雑音電力算出部７Ａにより時分割して交互に求めることができる。この結果、平均化雑音電力算出部７Ａを複数のブランチＢ０，Ｂ１で共通化して一つだけ設けた場合でも、ダイバーシティ合成による良好な受信性能を実現することができる。

ＯＦＤＭ受信信号に含まれる雑音電力は、本変形例の場合のようなフレーム単位で見た場合には時間変動が比較的小さいため、一つのブランチＢ０，Ｂ１において２〜４フレームごとに平均化雑音電力値を参照するようにしてもダイバーシティ合成の全体的な性能にあまり影響を及ぼすことはない。つまり、本変形例の構成によれば、このように時分割する時間単位を適宜小さく設定することでダイバーシティ合成の性能を大きく損なうことなく受信装置２００の大幅な小型化が可能となる。

なお、本変形例ではブランチＢ０，Ｂ１を２つ設けた構成としていたが、これに限られず、３つ以上設けた構成としてもよい。時分割する時間単位は１フレーム（２０４シンボル）に限られず、それよりも短い時間単位としてもよい。また、合成部８が許容する場合には、平均化雑音電力値の初期値は不定データであってもよい。

（２）平均化雑音電力算出部の入出力切替を各種条件に応じて指示制御する場合
上記第１変形例では、入出力切替部１４が１フレームの固定時間ごとに平均化雑音電力算出部７Ａの入出力を切り替えて等しく時分割した平均化雑音電力値の算出を行っていたが、これに限られず、各種条件に応じて平均化雑音電力算出部７Ａの入出力の切り替えを指示制御するようにしてもよい。

図７は、第２変形例における受信装置の主要部の構成例を示すブロック図であり、上記第１変形例における図５に対応する図である。この図７において、本変形例の受信装置３００は、上記第１変形例の構成にさらに切替指示部１６が設けられている。

切替指示部１６は切替指示手段に相当し、各ブランチＢ０，Ｂ１のそれぞれの直交検波部４が生成するＯＦＤＭ信号のベースバンド信号と、各ブランチＢ０，Ｂ１のそれぞれのアンテナ１の接続状態を検出する第０アンテナ接続検出情報及び第１アンテナ接続検出情報とに基づいて、入出力切替部１４の同期切替を強制的に変更するよう指示制御する機能を有する。

入出力切替部１４は、通常時には上記第１変形例と同様に所定の同じ時間ごとに平均化雑音電力算出部７Ａの入出力を同期切替し、それにより各ブランチＢ０，Ｂ１に対して等しく時分割した平均化雑音電力値の算出を行わせる。しかし、切替指示部１６がいずれかの直交検波部４のＯＦＤＭ信号のベースバンド信号から所定値以上の大きなピークレベルで印加されたノイズを検出した際には、このノイズを検出したブランチＢ０，Ｂ１を優先して平均化雑音電力算出部７Ａを接続するよう入出力切替部１４に指示を送って制御する。

また切替指示部１６は、ブランチＢ０，Ｂ１のいずれかにおいてアンテナ１の断線や接続不良等の原因により受信状態が継続的に極端に悪化している状況や、所定のダイバーシティ制御等を行うためにブランチＢ０，Ｂ１のいずれかのアンテナ１の接続を任意に外しているなどの内容のアンテナ接続検出情報を取得した際には、当該ブランチＢ０，Ｂ１に対応する時分割時間を短縮するか又は完全に省略して平均化雑音電力算出部７Ａを接続する頻度を低下する。これにより、その分だけアンテナ１の接続状態が正常な他のブランチＢ０，Ｂ１に対する時分割時間を多く取るように設定する。このように、より長い時分割時間で平均化雑音電力値を算出した場合には、それだけ多くの合成前シンボル信号の誤差推定値を母数として２乗平均を行えるため、より高い精度で平均化雑音電力値を算出することができる。

上記第２変形例における受信装置３００においては、前記受信装置３００は、所定の指示要因に基づいて前記入出力切替部１４の切り替え制御を強制的に変更するよう指示する切替指示部１６（切替指示手段に相当）を有する。

このようにすると、各ブランチＢ０，Ｂ１における不具合やその他の各種条件による指示要因に応じて時分割による１つの平均化雑音電力算出部７Ａの入出力切替を変更できるため、各ブランチＢ０，Ｂ１間における平均化雑音電力値の算出の振り分けを受信状況に応じた高い自由度で行うことが可能となる。

上記第２変形例における受信装置３００においては、前記切替指示部１６は、前記複数のブランチＢ０，Ｂ１がそれぞれ受信した前記ＯＦＤＭ信号のいずれかのピークレベルが所定値を越えたことを指示要因として、当該ピークレベルの前記ＯＦＤＭ信号を受信した前記ブランチＢ０，Ｂ１に対応して切り替えを行うよう前記入出力切替部１４に指示する。

このようにすると、その時点で平均化雑音電力算出部７Ａが接続されていないブランチＢ０，Ｂ１において受信品質に影響を及ぼすほど大きなピークレベルの雑音が短時間で印加された場合でも、直ちに当該ブランチＢ０，Ｂ１に１つの平均化雑音電力算出部７Ａを接続するよう入出力を切り替えて当該ブランチＢ０，Ｂ１の平均化雑音電力値にその大きな雑音を反映させることができる。この結果、実際の受信状況をより反映した平均化雑音電力値の算出が可能となる。

上記第２変形例における受信装置３００においては、前記切替指示部１６は、前記複数のブランチＢ０，Ｂ１のいずれかのアンテナ１の接続状況が悪化したか又は任意に接続を外したことを指示要因として、当該アンテナ１に対応する前記ブランチＢ０，Ｂ１に対して切り替えの頻度を制御するよう前記入出力切替部１４に指示する。

このようにすると、アンテナ１が正常に接続されているブランチＢ０，Ｂ１に対応する平均化雑音電力値の精度を相対的に向上させることができ、合成部８はより機能的なダイバーシティ合成を行うことができる。

また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用しても良い。

１ アンテナ
２ チューナ部
３ Ａ／Ｄ変換部
４ 直交検波部
５ ＦＦＴ
６ 伝送路推定部（伝送路推定手段に相当）
７ 平均化雑音電力算出部（雑音電力算出手段に相当）
７Ａ 平均化雑音電力算出部（雑音電力算出手段に相当）
８ 合成部
９ 判定処理部（判定処理手段に相当）
１０ デ・インターリーブ部
１１ デ・マッピング部
１２ ビタビ部
１３ リードソロモン部
１４ 入出力切替部（入出力切替手段に相当）
１５ 保持用メモリ（保持記憶部に相当）
１６ 切替指示部（切替指示手段に相当）
１００，２００ 受信装置
，３００
１０１ 送信装置
Ｂ０ ブランチ（復調部に相当）
Ｂ１ ブランチ（復調部に相当）

Claims (8)

1. ＯＦＤＭ信号を受信して合成前シンボル信号の生成までを行う複数の復調部と、
   これら複数の復調部がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を合成して合成後シンボル信号を生成する合成部と
   を備えたダイバーシティ方式の受信処理を行う受信装置であって、
   前記複数の復調部がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号から当該複数の復調部にそれぞれ対応して伝送路の推定伝達特性値を求めるよう設けられた複数の伝送路推定手段と、
   前記合成部が生成した前記合成後シンボル信号から、前記ＯＦＤＭ信号のＩＦＦＴ処理前の送信シンボル信号を判定する判定出力値を出力する判定処理手段と、
   前記複数の復調部がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号と、前記複数の伝送路推定手段がそれぞれ求めた前記推定伝達特性値と、前記判定処理手段が出力した前記判定出力値とに基づいて、前記複数の復調部にそれぞれ対応した平均化雑音電力値を算出する雑音電力算出手段とを有し、
   前記合成部は、前記複数の復調部がそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を、前記複数の復調部にそれぞれに対応する前記推定伝達特性値及び前記平均化雑音電力値に基づいて合成して合成後シンボル信号を生成する
   ことを特徴とする受信装置。
2. 前記雑音電力算出手段は、
   合成前シンボル信号の値：Ｙ_ｂ,ｓ,ｃ
   推定伝達特性値：Ｈ_ｂ,ｓ,ｃ
   誤差推定値：Ｅ_ｂ,ｓ,ｃ
   平均化雑音電力値：Ｚ_ｂ,ｓ,ｃ
   （ただし、ｂはブランチインデックス、ｓはシンボルインデックス、ｃはサブキャリアインデックスとする）
   とした場合、
   Ｚ_ｂ,ｓ,ｃ＝ａｖｒ（ａｂｓ（Ｅ_ｂ,ｓ,ｃ）^２）
   （ただし、ａｖｒは平均、ａｂｓは絶対値を意味する）
   により前記平均化雑音電力値Ｚ_ｂ,ｓ,ｃを算出する
   ことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
3. 前記雑音電力算出手段は、前記複数の復調部に共通して１つ設けられており、かつ、
   前記複数の復調部にそれぞれ対応する前記平均化雑音電力値を区別して記憶し、前記合成部に入力する１つの保持記憶部と、
   前記複数の復調部のうち、前記１つの雑音電力算出手段へ前記合成前シンボル信号を入力する入力元となるものをいずれの復調部とするかの切り替えと、前記複数の伝送路推定手段のうち、前記１つの雑音電力算出手段へ前記推定伝達特性値を入力する入力元となるものをいずれの伝送路推定手段とするかの切り替えと、前記１つの雑音電力算出手段が前記保持記憶部に対して出力する前記平均化雑音電力値がいずれの前記復調部に対応したものであるかの区別の切り替えとを、それぞれ同一の前記復調部に関連付けて実行するように連携して制御する入出力切替手段と
   を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載の受信装置。
4. 前記入出力切替手段は、前記複数の復調部のそれぞれに対応して所定時間ごとに切り替えを行い、
   前記保持記憶部は、受信処理開始時において適宜設定された前記平均化雑音電力値の初期値を前記複数の復調部にそれぞれ対応して記憶し、前記１つの雑音電力算出手段から入力される前記平均化雑音電力値を前記複数の復調部の区別に対応して上書きして記憶する
   ことを特徴とする請求項３記載の受信装置。
5. 前記受信装置は、
   所定の指示要因に基づいて前記入出力切替手段の切り替え制御を強制的に変更するよう指示する切替指示手段を有する
   ことを特徴とする請求項３又は４記載の受信装置。
6. 前記切替指示手段は、前記複数の復調部がそれぞれ受信した前記ＯＦＤＭ信号のいずれかのピークレベルが所定値を越えたことを指示要因として、当該ピークレベルの前記ＯＦＤＭ信号を受信した前記復調部に対応して切り替えを行うよう前記入出力切替手段に指示する
   ことを特徴とする請求項５記載の受信装置。
7. 前記切替指示手段は、前記複数の復調部のいずれかのアンテナの接続状況が悪化したか又は任意に接続を外したことを指示要因として、当該アンテナに対応する前記復調部に対して切り替えの頻度を制御するよう前記入出力切替手段に指示する
   ことを特徴とする請求項５又は６記載の受信装置。
8. ＯＦＤＭ信号を同時に複数受信してそれぞれに対応する合成前シンボル信号の生成までを行う復調ステップと、
   この復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を合成して合成後シンボル信号を生成する合成ステップと
   を有するダイバーシティ方式の受信処理を行う受信方法であって、
   前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号からそれぞれ対応して伝送路の推定伝達特性値を求める伝送路推定ステップと、
   前記合成ステップで生成した前記合成後シンボル信号から、前記ＯＦＤＭ信号のＩＦＦＴ処理前の送信シンボル信号を判定する判定出力値を出力する判定処理ステップと、
   前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号と、前記伝送路推定ステップでそれぞれ求めた前記推定伝達特性値と、前記判定処理ステップが出力した前記判定出力値とに基づいて、前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号にそれぞれ対応した平均化雑音電力値を算出する雑音電力算出ステップとを有し、
   前記合成ステップでは、前記復調ステップでそれぞれ生成した前記合成前シンボル信号を、それぞれに対応する前記推定伝達特性値及び前記平均化雑音電力値に基づいて合成して合成後シンボル信号を生成する
   ことを特徴とする受信方法。