JP2011217191A - Ｏｆｄｍ信号の受信方法及びその方法を実行する受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ＩＳＩの影響、及び、不整合を緩和するＯＦＤＭ信号の受信方法及びその方法を実行する受信装置を提供する。
【解決手段】
ＩＳＩの影響下にあるＯＦＤＭ信号から再生ＯＦＤＭ信号を生成する再生ＯＦＤＭ信号生成回路部と、ＯＦＤＭ信号及び再生ＯＦＤＭ信号を用いて遅延波の遅延時間を測定し、ガードインターバルと遅延時間の差分をＩＳＩ発生期間とする遅延パス測定部と、再生ＯＦＤＭ信号に、ＩＳＩ発生期間後に１から０に向け関数値が減少する窓関数により第１の部分ＯＦＤＭ信号を形成する窓関数適用部と、ＩＳＩの影響下にあるＯＦＤＭ信号に、ＩＳＩ発生期間後に０から１に向けて関数値が増加する窓関数により第２の部分ＯＦＤＭ信号を形成する窓関数適用部と、第１の部分ＯＦＤＭ信号と第２の部分ＯＦＤＭ信号を合成してＯＦＤＭ信号を得る演算部と、ＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施す復調部と、を備えることを特徴とする受信装置を提供する。

【選択図】 図１

Description

ＯＦＤＭ信号の受信方法及びその方法を実行する受信装置。

送信装置から送信された直接波に、障害物から反射して届いた遅延波が重なることにより発生する干渉（遅延波干渉）を、いわゆる、マルチパス干渉又はＩＳＩ（Inter Symbol Interference:インターシンボル干渉）ともいう。そこで、受信装置においてＩＳＩを軽減するため、通常、ＯＦＤＭ信号の送信時にＯＦＤＭ信号間にガードインターバルが設けられている。

そのため、ＩＳＩが発生している期間よりガードインターバルが長ければ、受信装置は正常なＯＦＤＭ信号を受け取ることができ、その結果、受信装置において再生したＯＦＤＭ信号においてＩＳＩの影響がでない。
しかし、ＩＳＩが発生している期間がガードインターバルより長いと、ＩＳＩが、再生したＯＦＤＭ信号全体に影響を与える。

そこで、ＩＳＩが発生している期間がガードインターバルより長くなる場合でも、ＩＳＩの影響を、再生したＯＦＤＭ信号全体に及ぼさない、ＩＳＩキャンセル方法を採用した受信装置が提案されている（特許文献１参照。）。
具体的には、ＩＳＩキャンセル方法において、ＩＳＩを受けた直接波に含まれる直接波ＯＦＤＭ信号から再生した再生ＯＦＤＭ信号を作成する工程を行い、再生ＯＦＤＭ信号全体から、ＩＳＩを受けた期間分の再生ＯＦＤＭ信号を切り出す工程を行い、ＩＳＩを受けた直接波ＯＦＤＭ信号全体から、ＩＳＩを受けた部分を検出して取り除く工程を行い、切り出された再生ＯＦＤＭ信号と、ＩＳＩを受けた部分を取り除いた直接波ＯＦＤＭ信号とを組み合わせた組合せＯＦＤＭ信号を作成する工程を行う。

組合せＯＦＤＭ信号においては、ＩＳＩの影響は緩和されてはいるが、２つの信号を組み合わされた境界部分に不整合が生じている。

特開２００５−３２８３９１号公報

ＩＳＩの影響を緩和し、及び、不整合を緩和するＯＦＤＭ信号の受信方法及びその方法を実行する受信装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、ＩＳＩの影響を受けている第１のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施し、チャネル補償を行った後、逆フーリエ変換処理を施し、再生ＯＦＤＭ信号を生成する再生ＯＦＤＭ信号生成回路部と、ＦＦＴ部１０５後の信号及び硬判定部１０７後の信号を用いて遅延波の遅延時間を測定し、ガードインターバルの長さが遅延時間より短い場合に、ガードインターバルと遅延時間の差分をＩＳＩ発生期間とする遅延パス測定部と、再生ＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第１の窓関数適用部と、前記ＩＳＩの影響を受けている前記第１のＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第２の窓関数適用部と、第１の部分ＯＦＤＭ信号と第２の部分ＯＦＤＭ信号を合成して第２のＯＦＤＭ信号を得る演算部と、第２のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施す復調部と、を備えることを特徴とする受信装置を提供する。

本発明によれば、ＩＳＩの影響を緩和し、及び、不整合を緩和するＯＦＤＭ信号の受信方法及びその方法を実行する受信装置が提供される。

図１は実施例１の受信装置１００を示す。 図２は実施例１の受信装置１００の動作について説明する図である。 図３は窓関数及びその適用方法について説明するフローチャート及び各オペレーションを示す概念図である。 図４は実施例２の受信装置２００を示す。 図５は実施例３の受信装置３００を示す。 図６は実施例４の受信装置４００を示す。

本発明は、以下に説明する実施例に対し、当業者が想到可能な、設計上の変更が加えられたもの、及び、実施例に現れた構成要素の組み換えが行われたものも含む。また、本発明は、その構成要素が同一の作用効果を及ぼす他の構成要素へ置き換えられたもの等も含み、以下の実施例に限定されない。

図１は実施例１の受信装置１００を示す。受信装置１００はアンテナ１０１、ＲＦ処理部１０２、ＡＤＣ部１０３、ＧＩ除去部１０４、ＦＦＴ部１０５、Ｃｈ推定＆補償部１０６、硬判定部１０７、逆チャネル補償部１０８、ＩＦＦＴ部１０９、遅延パス測定部１１０、窓関数適用部１１１、遅延部１１２、窓関数適用部１１３、演算部１１４、ＦＦＴ部１１５、Ｃｈ推定＆補償部１１６、及び、誤り訂正部１１７を含む。

アンテナ１０１はＲＦ信号を受信するアンテナである。ＲＦ処理部１０２はアンテナからのＲＦ信号を受信し復調処理をする回路である。ＡＤＣ部１０３は、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換する回路である。
ＧＩ除去部１０４は、デジタル信号中のガードバンド部を除去してＯＦＤＭ信号を取り出す回路である。ＦＦＴ部１０５は、ＯＦＤＭ信号に対して、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform）を行う回路である。

Ｃｈ推定＆補償部１０６は、既知のパイロットＯＦＤＭ信号を記憶しており、受信したパイロットＯＦＤＭ信号と記憶しているＯＦＤＭ信号とを比較することにより、伝送路の特性を推定する（チャネル推定をする）。その後、通常のＯＦＤＭ信号に対して、推定値に応じた補償を行う回路である。

硬判定部１０７は、復調されたＯＦＤＭ信号の信号点を硬判定（概略的な判定を）する回路である。逆チャネル補償部１０８は、チャネル補償操作の逆を行う回路である。すなわち、Ｃｈ推定＆補償部１０６が推定した、ＯＦＤＭ信号の伝送路特性に応じた補償値を受け取り、補償を取り除いて、元のＯＦＤＭ信号に戻す操作をする回路である。
ＩＦＦＴ部１０９は、逆高速フーリエ変換（Inverse FastFourier Transform）を行う回路である。遅延パス測定部１１０は、ＦＦＴ部１０５後の信号及び硬判定部１０７後の信号を比較することにより、直接波に対する遅延波の遅延時間を測定し、窓関数の選択及び窓関数の適用条件を設定する回路である。

窓関数適用部１１１は、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する回路である。遅延部１１２はガードバンド除去後のＯＦＤＭ信号に所定の遅延を加える回路である。窓関数適用部１１３は遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する回路である。
演算部１１４は、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号とを組み合わせて、ＩＳＩが緩和され、又は、ＩＳＩがキャンセルされた後のＯＦＤＭ信号を形成する回路である。

ＦＦＴ部１１５は、干渉キャンセル後ＯＦＤＭ信号に高速フーリエ変換を行う回路である。Ｃｈ推定＆補償部１１６は、高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に対して、チャネル推定及びチャネル補償操作を行う、Ｃｈ推定＆補償部１０６と同様な回路である。誤り訂正部１１７はＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、ＯＦＤＭ信号の訂正を行うとともに、誤り率を算出する回路である。

図２は、実施例１の受信装置１００の動作について説明する図である。なお、図２において、Ａ地点はＧＩ除去部１０４の後、Ｂ地点はＩＦＦＴ部１０９の後、Ｃ地点は窓関数適用部１１１の後、Ｄ地点は窓関数適用部１１２の後、Ｅ地点は演算部１１４の後の信号を表す。

Ａ地点においては、ガードバンドを除去することにより得たＯＦＤＭ信号が観測される。Ａ地点で観測されるＯＦＤＭ信号には遅延波によるＩＳＩが発生している期間が含まれている。

Ｂ地点においては、高速フーリエ変換、チャネル推定及びチャネル補償操作を施した後、さらに逆変換を行って再生されたＯＦＤＭ信号が観測される。Ａ地点におけるＯＦＤＭ信号のＩＳＩ発生期間においては、ＯＦＤＭ信号はＩＳＩの影響を強く受けている。そこで、上記のような処理を行うと、ＩＳＩの影響はＯＦＤＭ信号全体に広がって分散する。従って、Ｂ地点において、上記のＩＳＩ発生期間内のＯＦＤＭ信号を観測すると、ＩＳＩの影響は軽減されていることになる。

Ｃ地点においては、窓関数適用部１１１が、Ｂ地点において観測される再生されたＯＦＤＭ信号に対して窓関数を乗算した結果、ＩＳＩ発生期間において再生されたＯＦＤＭ信号は殆どそのまま残り、ＬＳＩ発生期間を過ぎると一定期間内に徐々に信号レベルが０に近づくＯＦＤＭ信号が観測される。窓関数適用部１１１が使用する窓関数及び適用方法については図３を用いて詳細に説明する。

Ｄ地点においては、遅延部１１２が、ガードバンドを除去して得たＯＦＤＭ信号に対して遅延を付加した後、窓関数適用部１１３が窓関数を乗算した結果、ＩＳＩ発生期間では信号レベルは０であるが、ＬＳＩ発生期間を過ぎると、一定期間内に徐々に信号レベルがＤ地点で観測されたＯＦＤＭ信号と同等なレベルとなるＯＦＤＭ信号が観測される。

Ｅ地点においては、Ｃ地点で観測されるＯＦＤＭ信号と、Ｄ地点で観測されるＯＦＤＭ信号とが、合成されたＯＦＤＭ信号が観測される。
すなわち、一定期間内においては、Ｃ地点で観測された再生されたＯＦＤＭ信号と、Ｄ地点で観測されたＯＦＤＭ信号が合成された信号となる。その結果、上記の一定期間内において、ＯＦＤＭ信号に不整合が生じない。

図３は、窓関数及びその適用方法について説明するフローチャート及び各オペレーションを示す概念図である。
窓関数適用方法の各オペレーションにおいて以下を行う。

オペレーション１０（ｏｐ１０）において、遅延パス測定部１１０がＦＦＴ部１０５後の信号及び硬判定部１０７後の信号を比較することにより、遅延波の遅延時間を測定する。具体的には、ＦＦＴ部１０５後の直接波と遅延波が含まれる信号を、硬判定部１０７後の直接波だけの信号で割ることにより、遅延波による周波数領域での伝送路の変化を推定し、その推定結果をフーリエ変換することにより、遅延波による時間領域での伝送路の変化、すなわちパス検出し、遅延波の遅延時間を測定する。そこで、遅延波の遅延時間とガードインターバルの長さを比較し、ガードインターバルが短い場合は、その差分をＩＳＩ発生期間とする。ｏｐ１０概念図は、ガードインターバルを除いた、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）適用ウインドウ中におけるＩＳＩ発生期間を、直接波と遅延波と関連付けて示す。また、高速フーリエ変換適用ウインドウ期間において、ＩＳＩの影響を受けたＯＦＤＭ信号の振幅は関数Ｄ（ｘ）で与えられることを示す。

オペレーション２０（ｏｐ２０）において、ＩＳＩの影響を受けたＯＦＤＭ信号に対する、再生されたＯＦＤＭ信号を、ＩＦＦＴ部１０９が作成する。ｏｐ２０概念図は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）適用ウインドウ期間全体を占める再生ＯＦＤＭ信号を示す。また、再生ＯＦＤＭ信号の振幅は関数Ｓ（ｘ）で与えられることを示す。

オペレーション３０−６０（ｏｐ３０−６０）において、遅延パス測定部１１０が、窓関数適用部１１１、１１３によって適用される、窓関数の種類及び適用条件を決定する。次いで、窓関数適用部１１３はＯＦＤＭ信号の振幅を表す関数Ｄ（ｘ）に窓関数Ｗ１（ｘ）を乗算し、その結果得られる関数Ａ（ｘ）で表される振幅を有する信号を出力する。次いで、窓関数適用部１１１は再生ＯＦＤＭ信号の振幅を表す関数Ｓ（ｘ）に窓関数Ｗ２（ｘ）を乗算し、その結果得られる関数Ｂ（ｘ）で表される振幅を有する信号を出力する。次いで、演算部１１４は関数Ａ（ｘ）とＢ（ｘ）との和を求め、その結果得られる関数Ｃ（ｘ）で表される振幅を有するＯＦＤＭ信号を出力する。ｏｐ３０−６０概念図は、横軸を高速フーリエ変換期間中の時間Ｘを表す縦軸を関数値としたときに、窓関数適用部１１３、１１１が適用する窓関数Ｗ１（ｘ）とＷ２（ｘ）を示す。

ここで、ｘ＜ｃ−Ｗの範囲では、窓関数Ｗ１（ｘ）＝０、窓関数Ｗ２（ｘ）＝１である。ｃ−ｗ＜ｘ＜ｃの範囲では、窓関数Ｗ１（ｘ）は０から０．５に増加する関数である。一方、窓関数Ｗ２（ｘ）は１から０．５に向け減少する関数である。ｃ＜ｘ＜ｃ＋ｗの範囲では、窓関数Ｗ１は０．５から１に増加する関数である。一方、窓関数Ｗ２（ｘ）は０．５から０に向け減少する関数である。窓関数Ｗ１はｃ＋ｗ＜ｘの範囲では、窓関数Ｗ１（ｘ）＝１、窓関数Ｗ２（ｘ）＝０である。

そのような関数の例として、以下が例として上げられる。
１−１．パートレット窓（三角窓） Ｗ１（ｘ）＝１−２｜ｔ−０．５｜、
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−２．ガウス窓 Ｗ１（ｘ）＝ＥＸＰ（−ｔ^２／σ^２）
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−３．ハニング窓 Ｗ１（ｘ）＝0.5-0.5cos2πt
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−４．ハミング窓 Ｗ１（ｘ）＝0.54-0.54cos2πt
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−５．ブラックマン窓 Ｗ１（ｘ）＝0.42-0.5 cos2πt+0.08cos4πt
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−６．カイザー窓 Ｗ１（ｘ）＝Ｉ_０（πα√（１−（２ｔ−１）２）／Ｉ_０（πα）
ここで、Ｉ_０は、第１種の０次の変形ベッセル関数、αは０以上の値をとる係数
Ｗ２（ｘ）＝−Ｗ１（ｘ）＋１
１−７、矩形窓 Ｗ１（ｘ）＝Ｗ２（ｘ）＝１

以上より、実施例１の受信装置は、
ＩＳＩの影響を受けている第１のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施し、逆フーリエ変換処理を施す再生ＯＦＤＭ信号生成回路部と、
第１のＯＦＤＭ信号を用いて遅延波の遅延時間を測定し、ガードインターバルの長さが遅延時間より短い場合に、ガードインターバルと遅延時間の差分をＩＳＩ発生期間とする遅延パス測定部と、
再生ＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第１の窓関数適用部と、
前記ＩＳＩの影響を受けているＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第２の窓関数適用部と、
第１の部分ＯＦＤＭ信号と第２の部分ＯＦＤＭ信号を合成して第２のＯＦＤＭ信号を得る演算部と、
第２のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施す復調部とを備えることを特徴とする受信装置である。

また、上記の第１の窓関数又は第２の窓関数は、パートレット窓関数、ガウス窓関数、ハニング窓関数、ブラックマン窓関数、カイザー窓関数、矩形窓関数の内のいずれか一つであることを特徴とする。

また、実施例１の受信装置において実行されるＯＦＤＭ信号の受信方法は、
ＬＳＩの影響を受けている第１のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施し、チャネル補償を行った後、逆フーリエ変換処理を施し、再生ＯＦＤＭ信号を生成する工程と、
再生ＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
前記ＩＳＩの影響を受けている前記第１のＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
第１の部分ＯＦＤＭ信号と第２の部分ＯＦＤＭ信号を合成して第２のＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
第２のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施す工程と、を備えることを特徴とする受信方法である。

ＩＳＩの影響を受けているＯＦＤＭ信号に、高速フーリエ変換、チャネル推定及びチャネル補償操作を施した後、さらに逆変換を行って再生されたＯＦＤＭ信号においては、ＩＳＩの影響はＯＦＤＭ信号全体に広がって分散し、緩和される。
そこで、再生ＯＦＤＭ信号に前記ＩＳＩ発生期間をすぎると１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号と、前記ＩＳＩの影響を受けているＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号とを合成する演算をして得られたＯＦＤＭ信号を形成すると、そのＯＦＤＭ信号においては、ＩＳＩの影響が緩和されたものになると同時に、ＩＳＩ発生期間前後において、信号に不整合が生じない。従って、実施例１の受信装置によれば、ＩＳＩの影響が緩和され、及び、不整合が緩和されたＯＦＤＭ信号が形成可能である。

図４は実施例２の受信装置２００を示す。受信装置２００はアンテナ１０１、アンテナからのＲＦ信号を受信し、復調処理をするＲＦ処理部１０２、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ部１０３、デジタル信号中のガードバンド部を除去してＯＦＤＭ信号を取り出すＧＩ除去部１０４、高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１０５、ＯＦＤＭ信号中のサブキャリヤ毎のチャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部１０６、復調されたＯＦＤＭ信号の信号点を硬判定する硬判定部１０７、チャネル補償操作の逆を行う逆チャネル補償部１０８、逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ部１０９、直接波に含まれていたＯＦＤＭ信号に対する、遅延波に含まれていたＯＦＤＭ信号の遅延時間を測定し、窓関数の適用条件を設定する遅延パス測定部１１０、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部１１１、ガードバンド除去後のＯＦＤＭ信号に所定の遅延を加える遅延部１１２、遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部１１３、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号とを組み合わせて、ＩＳＩが緩和され、又は、ＩＳＩがキャンセルされた後のＯＦＤＭ信号を形成する演算部１１４、干渉キャンセル後ＯＦＤＭ信号に高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１１５、高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に対して、チャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部１１６、ＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、信号の訂正を行うとともに、誤り率を算出する誤り訂正部１１７、パワー測定及び振幅調整部２０１、２０２を含む。

実施例２の受信装置２００は、実施例１の受信装置１００が含む構成要素に加え、パワー測定及び振幅調整部２０１、２０２を含む。
パワー測定及び振幅調整部２０１は、ＩＦＦＴ部１０９により逆フーリエ変換処理を施して得た、再生ＯＦＤＭ信号の信号強度を測定する。また、パワー測定及び振幅調整部２０２は、遅延部１１２後の信号の信号強度を測定する。そして、パワー測定及び振幅調整部２０１、２０２は、相互に測定した信号強度を比較し、信号強度が等しくなるように、それぞれの信号強度を調整する。
Ｂ地点の再生ＯＦＤＭ信号の信号強度が、Ａ地点の高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号の信号強度より大きくなる場合には、窓関数適用部１１１が、再生ＯＦＤＭ信号に窓関数を作用させた後であっても、逆高速フーリエ変換後の再生ＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号とを合成したときに、不整合が生じることになる。しかし、予め、再生ＯＦＤＭ信号の信号強度を調整しておけば、そのような不整合を生じさせない結果となる。

以上より、実施例２の受信装置は、再生ＯＦＤＭ信号と遅延部１１２後の信号のパワーを測定し、その振幅調整を行うパワー測定及び振幅調整回路を、さらに含むことを特徴とする。その結果、実施例１の受信装置が有する効果に加えて、再生ＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換を行う前のＯＦＤＭ信号とを合成する際に、不整合部分をさらに減少させることができる。

図５は実施例３の受信装置３００を示す。受信装置３００はアンテナ１０１、アンテナからのＲＦ信号を受信し、復調処理をするＲＦ処理部１０２、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ部１０３、デジタル信号中のガードバンド部を除去してＯＦＤＭ信号を取り出すＧＩ除去部１０４、高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１０５、ＯＦＤＭ信号中のサブキャリヤ毎のチャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部１０６、復調されたＯＦＤＭ信号の信号点を硬判定する硬判定部１０７、チャネル補償操作の逆を行う逆チャネル補償部１０８、逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ部１０９、直接波に含まれていたＯＦＤＭ信号に対する、遅延波に含まれていたＯＦＤＭ信号の遅延時間を測定し、窓関数の適用条件を設定する遅延パス測定部１１０、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部３１１、ガードバンド除去後のＯＦＤＭ信号に所定の遅延を加える遅延部１１２、遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部３１３、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号とを組み合わせて、ＩＳＩが緩和され、又は、ＩＳＩがキャンセルされた後のＯＦＤＭ信号を形成する演算部１１４、干渉キャンセル後ＯＦＤＭ信号に高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１１５、高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に対して、チャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部１１６、ＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、信号の訂正を行うとともに、誤り率を算出する誤り訂正部３１７を含む。

実施例３の受信装置３００は、実施例１の受信装置１００と比較して、逆高速フーリエ変換後の再生ＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部３１１、遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部３１３、ＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、信号の訂正を行うとともに、誤り率を算出する誤り訂正部３１７において、相違する。
誤り訂正部３１７は、実施例１の誤り訂正部１１７と同様にＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、ＯＦＤＭ信号の訂正を行う回路である。それに加えて、誤り訂正部３１７は、誤り訂正の頻度を記憶しておき、単位時間あたり、又は、ＯＦＤＭ信号１個あたりの誤り発生率を算出し、逐次窓関数適用部３１１、３１３へ出力する。

窓関数適用部３１１は、遅延パス測定部１１０によって、窓関数の種類及びその適用範囲において、初期的な設定がされる。次いで、窓関数適用部３１１は、実施例１の窓関数適用部１１１と同様に、再生ＯＦＤＭ信号に対して、窓関数を作用させる。次いで、窓関数適用部３１１は、誤り訂正部３１７からの誤り発生率の情報を得て、誤り発生率が最小となるように、窓関数の種類及びその適用範囲について変更する。
窓関数適用部３１３は、遅延パス測定部１１０によって、窓関数の種類及びその適用範囲において、初期的な設定がされる。次いで、窓関数適用部３１３は、実施例１の窓関数適用部１１３と同様に、再生ＯＦＤＭ信号に対して、窓関数を作用させる。次いで、窓関数適用部３１３は、誤り訂正部３１７からの誤り発生率の情報を得て、誤り発生率が最小となるように、窓関数の種類及びその適用範囲について変更する。

以上より、実施例３の受信装置は、誤り訂正部３１７が誤り発生率を窓関数適用部３１１、３１３に出力し、窓関数適用部３１１、３１３は、適用する窓関数及び適用の範囲を、誤り発生率を最小とするように、選択することを特徴とする。

その結果、実施例３の受信装置は、実施例１の受信装置が有する効果に加え、窓関数適用部３１１、３１３が誤り発生率が最低となるように、自動的に窓関数及びその適用範囲を設定できる効果がある。

図６は実施例４の受信装置４００を示す。受信装置４００はアンテナ１０１、アンテナからのＲＦ信号を受信し、復調処理をするＲＦ処理部１０２、復調されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤＣ部１０３、デジタル信号中のガードバンド部を除去してＯＦＤＭ信号を取り出すＧＩ除去部１０４、高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１０５、ＯＦＤＭ信号中のサブキャリヤ毎のチャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部１０６、復調されたＯＦＤＭ信号の信号点を硬判定する硬判定部１０７、チャネル補償操作の逆を行う逆チャネル補償部１０８、逆高速フーリエ変換を行うＩＦＦＴ部１０９、直接波に含まれていたＯＦＤＭ信号に対する、遅延波に含まれていたＯＦＤＭ信号の遅延時間を測定し、窓関数の適用条件を設定する遅延パス測定部１１０、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部４１１、ガードバンド除去後のＯＦＤＭ信号に所定の遅延を加える遅延部１１２、遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部４１３、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号と、高速フーリエ変換前のＯＦＤＭ信号とを組み合わせて、ＩＳＩが緩和され、又は、ＩＳＩがキャンセルされた後のＯＦＤＭ信号を形成する演算部１１４、干渉キャンセル後ＯＦＤＭ信号に高速フーリエ変換を行うＦＦＴ部１１５、高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に対して、チャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部４１６、ＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、信号の訂正を行うとともに、誤り率を算出する誤り訂正部１１７、及び、ｃｈ推定値分散測定部４１８を含む。

実施例４の受信装置４００は、実施例１の受信装置１００と比較して、逆高速フーリエ変換後のＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部４１１、遅延部１１２から出力されるＯＦＤＭ信号に窓関数を適用する窓関数適用部４１３、チャネル推定及びチャネル補償操作を行うＣｈ推定＆補償部４１６において相違するとともに、ｃｈ推定値分散測定部４１８がさらに追加されている点で相違する。

Ｃｈ推定及びチャネル補償部４１６は、実施例１のＣｈ推定及びチャネル補償部１１６に比較し、パイロットＯＦＤＭ信号のＣｈ推定値をｃｈ推定値分散測定部４１８に出力する点で異なる。
Ｃｈ推定値分散測定部４１８は、Ｃｈ推定及びチャネル補償部４１６からのＣｈ推定値を受けて、Ｃｈ推定値の分散値を算出する回路である。ここで、統計的な手法により、Ｃｈ推定値の分散値とは、それまでに送られてきたＣｈ推定値の電力を平均し、その平均に対して、Ｃｈ推定値の差分について分散を算出して得た値である。
次いで、Ｃｈ推定値分散測定部４１８は、単位時間あたりのＣｈ推定値の分散値が小さくなるように窓関数の適用や適用条件（例えば、適用の幅や、適用の中心点）を設定する。

窓関数適用部４１１は、遅延パス測定部１１０によって、窓関数の種類及びその適用範囲において、初期的な設定がされる。次いで、窓関数適用部４１１は、実施例１の窓関数適用部１１１と同様に、再生ＯＦＤＭ信号に対して、窓関数を作用させる。次いで、窓関数適用部４１１は、Ｃｈ推定値分散測定部４１８からＣｈ推定値の分散値を得て、単位時間あたりのＣｈ推定値の分散著が小さくなるように、窓関数の種類及びその適用条件について変更する。
窓関数適用部４１３は、遅延パス測定部１１０によって、窓関数の種類及びその適用範囲において、初期的な設定がされる。次いで、窓関数適用部４１３は、実施例１の窓関数適用部４１３と同様に、再生ＯＦＤＭ信号に対して、窓関数を作用させる。次いで、窓関数適用部４１３は、Ｃｈ推定値分散測定部４１８からＣｈ推定値の分散値を得て、単位時間あたりのＣｈ推定値の分散著が小さくなるように、窓関数の種類及びその適用条件について変更する。

以上より、実施例４の受信装置は、Ｃｈ推定値分散測定部４１８がＣｈ推定値の分散値を窓関数適用部４１１、４１３に出力し、窓関数適用部４１１、４１３は、適用する窓関数及び適用の範囲を、Ｃｈ推定値の分散値を最小とするように、窓関数の種類及びその適用条件を選択することを特徴とする。

その結果、実施例４の受信装置は、実施例１の受信装置が有する効果に加え、窓関数適用部４１１、４１３がＣｈ推定値の分散値が最小となるように、自動的に窓関数及びその適用範囲を設定できる効果がある。

本発明によれば、ＩＳＩの影響を緩和し、及び、不整合を緩和するＯＦＤＭ信号の受信方法及びその方法を実行する受信装置が提供される。

１００、２００、３００、４００ 受信装置
１０１ アンテナ
１０２ ＲＦ処理
１０３ ＡＤＣ部
１０４ ＧＩ除去部
１０５、１１５ ＦＦＴ部
１０６、１１６ Ｃｈ推定＆補償部
１０７ 硬判定部
１０８ 逆チャネル補償部
１０９ ＩＦＦＴ部
１１０ 遅延パス測定部
１１１、１１３、３１１、３１３、４１１、４１３ 窓関数適用部
１１２ 遅延部
１１４ 演算部
１１７ 誤り訂正部
２０１ パワー測定＆振幅調整部
４１８ Ｃｈ推定値分散測定部

Claims (6)

1. ＩＳＩ(インターシンボル干渉)の影響を受けている第１のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施し、フーリエ変換処理を施した前記第１のＯＦＤＭ信号に対して逆フーリエ変換処理を施し、再生ＯＦＤＭ信号を生成する再生ＯＦＤＭ信号生成回路部と、
   第１のＯＦＤＭ信号及び再生ＯＦＤＭ信号を用いて遅延波の遅延時間を測定し、ガードインターバルの長さが遅延時間より短い場合に、ガードインターバルと遅延時間の差分をＩＳＩ発生期間とする遅延パス測定部と、
   再生ＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間から所定期間経過した時間帯において１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第１の窓関数適用部と、
   前記ＩＳＩの影響を受けている前記第１のＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間から所定期間経過した時間帯において０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号を形成する第２の窓関数適用部と、
   第１の部分ＯＦＤＭ信号と第２の部分ＯＦＤＭ信号を合成して第２のＯＦＤＭ信号を得る演算部と、
   第２のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施す復調部と、
   を備えることを特徴とする受信装置。
2. 前記第１の窓関数適用部は前記第１の窓関数を、パートレット窓関数、ガウス窓関数、ハニング窓関数、ブラックマン窓関数、カイザー窓関数、矩形窓関数の内のいずれか一つから選択し、
   前記第２の窓関数適用部は前記第２の窓関数を、パートレット窓関数、ガウス窓関数、ハニング窓関数、ブラックマン窓関数、カイザー窓関数、矩形窓関数の内のいずれか一つから選択することを特徴とする請求項１記載の受信装置。
3. 再生ＯＦＤＭ信号の信号強度を調整する振幅調整回路をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
4. 復調された第２のＯＦＤＭ信号の誤りを検出し、誤り発生率を出力する誤り訂正部をさらに備え、
   第１の窓関数適用部及び第２の窓関数適用部は、誤り発生率に応じて、窓関数の選択を行うことを特徴とする請求項２記載の受信装置。
5. 第２のＯＦＤＭ信号のチャネル推定値の分散を測定するチャネル推定値分散測定部をさらに備え、
   第１の窓関数適用部及び第２の窓関数適用部は、チャネル推定値の分散値が最小となるように窓関数の選択を行うことを特徴とする請求項２記載の受信装置。
6. ＬＳＩの影響を受けている第１のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施し、フーリエ変換処理を施した前記第１のＯＦＤＭ信号に対して逆フーリエ変換処理を施し、再生ＯＦＤＭ信号を生成する工程と、
   再生ＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると１から０に向け関数値が減少する第１の窓関数を作用させて得られた、第１の部分ＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
   前記ＩＳＩの影響を受けている前記第１のＯＦＤＭ信号に、前記ＩＳＩ発生期間をすぎると０から１に向けて関数値が増加する第２の窓関数を作用させて得られた、第２の部分ＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
   第１の部分ＯＦＤＭ信号と第２の部分ＯＦＤＭ信号を合成して第２のＯＦＤＭ信号を形成する工程と、
   第２のＯＦＤＭ信号にフーリエ変換処理を施す工程と、を備えることを特徴とするＯＦＤＭ信号の受信方法。