JP2013078084A - 受信装置および受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ガード加算技術とキャリア間干渉成分を除去する技術とを併用しつつキャリア間干渉成分の算出精度を向上させることができる受信装置および受信方法を提供すること。
【解決手段】実施形態の一態様に係る受信装置は、受信部と、ガード加算部と、高速フーリエ変換部と、合成部と、キャリア間干渉成分算出部とを備える。合成部は、放送信号におけるガードインターバルの付加位置を考慮して高速フーリエ変換された放送信号および付加位置を考慮せずに高速フーリエ変換された放送信号におけるキャリア間干渉成分のそれぞれに含まれ、有効シンボルのキャリア間で固定な固定成分同士をガードインターバルの加算量に応じて合成する。キャリア間干渉成分算出部は、高速フーリエ変換された放送信号から除去するキャリア間干渉成分を合成部によって合成された固定成分に基づいて算出する。
【選択図】図３

Description

本発明は、受信装置および受信方法に関する。

近年、デジタルテレビ放送に使用されている放送信号は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式に準拠している。かかるＯＦＤＭ方式は、放送内容を含む有効シンボルを、互いに位相が直交する複数の搬送波（以下、「キャリア」という）により並行して送信することで、限られた周波数帯域を利用し、効率的にデータを送信する技術である。

かかるＯＦＤＭ方式の放送信号を受信する受信装置は、受信した放送信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）することで放送信号からデータに相当するシンボルを取得し、取得したシンボルをＯＦＤＭ復調することで放送を再生する。

ところで、ＯＦＤＭ方式の放送信号を送信する放送局は、有効シンボルのマルチパスに対する耐性を向上させるため、各有効シンボルの後尾部分を複製したガードインターバルを各有効シンボルの先頭へ付加して送信している。

このように、ガードインターバルには、有効シンボルの一部と同一のデータ（シンボル）が含まれているため、かかるガードインターバルと有効シンボルとを合成することで受信特性の向上を図る技術も考案されている。

たとえば、特許文献１に記載の受信装置では、受信した放送信号をＦＦＴする前に、ガードインターバルを有効シンボルの区間に相当する時間遅延させ、有効シンボルの後尾部分へ加算して合成することにより受信特性を向上させている。

一方、車載用の受信装置等では、高速移動中に放送信号を受信した場合、ドップラーシフトによりキャリアの直交性が崩れ、キャリア間干渉が発生することがある。かかるキャリア間干渉が発生した場合、受信装置は、各キャリアから正当なシンボルを取得することができないため受信特性が低下する。

そこで、受信装置では、たとえば、受信した放送信号の伝送路応答の時間変動に基づいてキャリア間干渉成分を算出し、算出したキャリア間干渉成分を放送信号から除去することで受信特性を向上させている。

具体的には、受信装置は、ＦＦＴ後の放送信号からＳＰ（スキャッタードパイロット）信号を取得する。続いて、受信装置は、取得したＳＰ信号に基づき、放送信号本来の伝送路応答を推定するとともに、受信した放送信号の伝送路応答の時間変動を推定する。

そして、受信装置は、推定した放送信号本来の伝送路応答と、実際の伝送路応答の時間変動との差分からキャリア間干渉成分を算出し、算出したキャリア間干渉成分を放送信号から除去することで受信特性の向上を図っている。

特開２０００−１５１５４２号公報

しかしながら、ガードインターバルと有効シンボルとを加算して合成する技術（以下、「ガード加算技術」という）と、キャリア間干渉成分を除去する技術とを併用した場合、キャリア間干渉成分の算出精度が低下するという問題がある。

具体的には、ガード加算技術では、ガードインターバルと有効シンボルとを合成する場合、ＦＦＴを行う前の段階で、ガードインターバルを有効シンボルの区間に相当する時間遅延させて有効シンボルと合成する。

一方、キャリア間干渉成分を除去する技術では、ＦＦＴ後の放送信号に基づきキャリア間干渉成分を算出するため、ＦＦＴ前にガードインターバルを遅延させたことによる影響が、キャリア間干渉成分の算出に用いる伝送路応答の時間変動に反映される。

このため、ガード加算技術とキャリア間干渉成分を除去する技術とを併用した場合、受信した放送信号の伝送路応答に関する時間変動を正確に算出することができないので、キャリア間干渉成分の算出精度が低下する。

これらのことから、ガード加算技術とキャリア間干渉成分を除去する技術とを併用しつつ、キャリア間干渉成分の算出精度を向上可能な受信装置および受信方法をいかにして実現するかが大きな課題となっている。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、ガード加算技術とキャリア間干渉成分を除去する技術とを併用しつつキャリア間干渉成分の算出精度を向上させることができる受信装置および受信方法を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る受信装置は、受信部と、ガード加算部と、高速フーリエ変換部と、合成部と、キャリア間干渉成分算出部とを備える。前記受信部は、放送内容を含む有効シンボルの後尾部分を複製したガードインターバルが前記有効シンボルの先頭へ付加された放送信号を受信する。前記ガード加算部は、前記受信部によって受信された前記放送信号に含まれる前記ガードインターバルを該放送信号における前記後尾部分へ加算する。前記高速フーリエ変換部は、前記ガードインターバルが加算された前記放送信号を高速フーリエ変換する。前記合成部は、前記放送信号におけるガードインターバルの付加位置を考慮して高速フーリエ変換された放送信号および前記付加位置を考慮せずに高速フーリエ変換された放送信号におけるキャリア間干渉成分のそれぞれに含まれ、前記有効シンボルのキャリア間で固定な固定成分同士を前記ガードインターバルの加算量に応じて合成する。前記キャリア間干渉成分算出部は、前記高速フーリエ変換された前記放送信号から除去するキャリア間干渉成分を前記合成部によって合成された前記固定成分に基づいて算出する。

実施形態の一態様に係る受信装置によれば、ガード加算技術とキャリア間干渉成分を除去する技術とを併用しつつキャリア間干渉成分の算出精度を向上させることができる。

図１は、実施形態に係る受信装置の構成を示す模式図である。 図２Ａは、実施形態に係るガード加算およびＦＦＴ部の動作を示す模式図である。 図２Ｂは、実施形態に係るガード加算およびＦＦＴ部の動作を示す模式図である。 図３は、実施形態に係るＩＣＩ除去部の構成を示す模式図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する受信装置および受信方法の実施形態を詳細に説明する。以下では、受信装置の一例として、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が適用されたデジタルテレビ放送の放送信号を受信する受信装置を用いて説明する。

図１は、実施形態に係る受信装置１の構成を示す模式図である。なお、図１では、受信装置１の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

図１に示す受信装置１は、放送内容を含む有効シンボルの区間と有効シンボルの後尾部分を複製したガードインターバルの区間が有効シンボルの区間の先頭部分へ付加された放送信号を受信する装置である。そして、受信装置１は、受信した放送信号に対して所定の信号処理を施し、信号処理後の放送信号をディスプレイやスピーカ（図示略）等の出力装置へ出力して再生させる。

具体的には、受信装置１は、図１に示すように、アンテナ２，受信部３，Ａ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換部４，ガード加算部５，同期部６，ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部７，伝送路算出部８を備える。

さらに、受信装置１は、ＩＣＩ（Inter Carrier Interference：キャリア間干渉成分）除去部９，等化処理部１０，仮判定尤度算出部１１，誤り訂正ＴＳ（Transport Stream：トランスポートストリーム）出力部１２を備える。

受信部３は、アンテナ２から所定の周波数帯域で放送信号を受信し、受信した放送信号を検波・増幅するチューナである。かかる受信部３は、検波・増幅したアナログの放送信号Ｓｉｇ１をＡ／Ｄ変換部４へ出力する。

Ａ／Ｄ変換部４は、受信部３から入力されるアナログの放送信号Ｓｉｇ１をデジタルの方送信号Ｓｉｇ２へ変換してガード加算部５へ出力する処理部である。ここで、Ａ／Ｄ変換部４が出力するデジタルの放送信号Ｓｉｇ２は、時間領域の放送信号Ｓｉｇ２である。

ガード加算部５は、Ａ／Ｄ変換部４から入力される放送信号Ｓｉｇ２に含まれるガードインターバルをガードインターバルの複製元である放送信号Ｓｉｇ２の後尾部分へ加算して合成する処理部である。かかるガード加算部５は、ガード加算後の放送信号Ｓｉｇ３を同期部６およびＦＦＴ部７へ出力する。

また、ガード加算部５は、放送信号Ｓｉｇ２の後尾部分へ加算したガードインターバルの放送信号Ｓｉｇ１における付加位置（以下、「ガード加算位置ｗｉｎ」と記載する）を示す信号Ｓｉｇ４をＩＣＩ除去部９へ出力する。

なお、以下では、ガード加算部５によるガードインターバルの加算処理をガード加算と称する。かかるガード加算の一例については、図２Ａおよび図２Ｂを用い、ＦＦＴ部７の動作説明と併せて後述する。

同期部６は、ガード加算後の放送信号Ｓｉｇ３における有効シンボルの開始位置を検出するシンボル同期を行い、検出した有効シンボルの開始位置（データ列におけるシンボル間の区切り）を示す信号Ｓｉｇ５をＦＦＴ部７へ出力する処理部である。なお、同期部６は、放送信号Ｓｉｇ３を送信した送信装置（図示略）の基準クロックと、受信装置１の基準クロックとを同期させるクロック同期も行う。

ＦＦＴ部７は、同期部６から入力される有効シンボルの開始位置を示す信号Ｓｉｇ５に基づき、ガード加算部５から入力される放送信号Ｓｉｇ３に対してＦＦＴを行い、時間領域の放送信号Ｓｉｇ３を周波数領域の放送信号Ｓｉｇ６へ変換する処理部である。

具体的には、ＦＦＴ部７は、ガード加算部５から入力される放送信号Ｓｉｇ３をＦＦＴすることによって放送信号Ｓｉｇ３に含まれるデータに相当するシンボル（信号点）を取得する。

続いて、ＦＦＴ部７は、取得した放送信号Ｓｉｇ３の各シンボルを同相成分軸および直交成分軸であらわしたコンスタレーションにおける受信点にマッピングする。かかるコンスタレーションにマッピングされた各シンボルがＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６となる。

そして、ＦＦＴ部７は、生成した放送信号Ｓｉｇ６を伝送路算出部８およびＩＣＩ除去部９へ出力する。なお、伝送路算出部８は、ＦＦＴ部７から入力される放送信号Ｓｉｇ６に含まれるＳＰ（Scattered Pilot）信号に基づいて放送信号Ｓｉｇ６の伝送路応答Ｓｉｇ７を算出し、算出した伝送路応答Ｓｉｇ７をＩＣＩ除去部９および等化処理部１０へ出力する。

ここで、図２Ａおよび図２Ｂを参照し、ＦＦＴ部７の動作説明と併せてガード加算部５によるガード加算について説明する。図２Ａおよび図２Ｂは、実施形態に係るガード加算およびＦＦＴ部７の動作を示す模式図である。

図２Ａに示すように、ＦＦＴ部７には、ガード加算部５からガード加算後の放送信号Ｓｉｇ３が入力される。かかる放送信号Ｓｉｇ３は、ガード加算部５によって例えば以下のような処理が行われて生成される。

具体的には、ガード加算部５は、図２Ａに破線矢印で示すように、有効シンボルＤの先頭部分に付加されたガードインターバルＧを有効シンボルＤの区間長に相当する時間遅延させる。

続いて、ガード加算部５は、遅延前の有効シンボルＤの後尾部分と、遅延後のガードインターバルＧとを加算することで有効シンボルＤとガードインターバルＧとを合成してガード加算を行う。

こうして、ガード加算部５は、図２Ａに示すように、例えば有効シンボルＤの後尾部分におけるガードインターバルＧの複製元のデータとガードインターバルＧのデータとを５０％ずつ含む放送信号Ｓｉｇ３を生成する。なお、ガード加算するガードインターバルＧが有効シンボルＤの後尾部分に占める比率は、５０％に限定するものではなく、適宜変更することができる。

このように、受信装置１では、ガード加算部５がガード加算を行うので、受信した有効シンボルＤの後尾部分にエラーが生じていても、ガードインターバルＧのデータを用いてデータの補完を行うことで受信特性を向上させることができる。

そして、ＦＦＴ部７は、かかるガード加算後の放送信号Ｓｉｇ３が入力されると、放送信号Ｓｉｇ３における有効シンボルＤ部分をＦＦＴ処理し（ステップＳ１）、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６を伝送路算出部８およびＩＣＩ除去部９へ出力する。

ここで、ＦＦＴ処理される放送信号Ｓｉｇ３は、前述のように、有効シンボルＤの後尾部分にガードインターバルＧのデータを５０％含む信号である。したがって、かかる放送信号Ｓｉｇ３は、図２Ｂの上段に示すガードインターバルＧが加算されない放送信号と、図２Ｂの下段に示すガードインターバルＧが加算された放送信号とを相加平均した信号とみなすことができる。

このため、放送信号Ｓｉｇ３をＦＦＴすることは、図２Ｂの上段に示す放送信号をＦＦＴ処理し（ステップＳ２）、並行して図２Ｂの下段に示す放送信号をＦＦＴ処理（ステップＳ３）し、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ３１，Ｓｉｇ３２を相加平均すること（ステップＳ４）と等価である。

また、図２Ｂの上段に示す放送信号をＦＦＴ処理する演算処理は、放送信号Ｓｉｇ３をガード加算されていない信号とみなし、ガード加算位置ｗｉｎを考慮せずにＦＦＴする演算処理と等価である。

かかる演算処理を数式によって表すと以下のようになる。具体的には、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６の伝送路応答Ｓｉｇ７が有効シンボルＤのシンボル時間Ｔに対して一次関数的に変化すると仮定した場合、図２Ｂの上段に示す放送信号は、次の式（１）によって表される。

かかる信号をＦＦＴするべく式（１）をｍについてＤＦＴ（Discrete Fourier Transform：離散フーリエ変換）すると、ＤＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ３１は、次の式（２）によって表される。

ここで、式（２）の最終行における第一項は、ＦＦＴ（ステップＳ２）後の放送信号Ｓｉｇ３１における伝送路応答７の時間変動に依存しない成分、すなわち、ＩＣＩを含まない信号成分である。一方、式（２）の最終行における第２項は、伝送路応答Ｓｉｇ７の時間変動に起因して放送信号Ｓｉｇ３１に含まれたＩＣＩ（以下、「ＩＣＩ１」と記載する）である。

一方、図２Ｂの上段に示す放送信号をＦＦＴ処理する演算処理は、放送信号Ｓｉｇ３をガード加算がなされた信号とみなし、ガード加算位置ｗｉｎを考慮してＦＦＴする演算処理と等価である。

具体的には、図２Ｂの下段に示す放送信号におけるガードインターバルＧは、元々有効シンボルＤの先頭へ付加されていたデータである。つまり、図２Ｂの下段に示す放送信号では、ガードインターバルＧが本来の受信時間（時刻）とは異なる受信時間に対応した位置に配置されている。

このため、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６の伝送路応答Ｓｉｇ７が有効シンボルの受信時間（時刻）Ｔに対して一次関数的に変化すると仮定した場合、ガード加算位置ｗｉｎを考慮せずに図２Ｂの下段に示す放送信号をＦＦＴするとＩＣＩに誤差が生じる。

すなわち、ガード加算位置ｗｉｎを考慮せずに図２Ｂの下段に示す放送信号をＦＦＴした場合、ガードインターバルＧの部分は、実際の受信時刻とは異なる受信時刻に受信されたものとしてＦＦＴされる。これにより、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ３２に含まれるＩＣＩは、ガードインターバルＧの受信時間の誤差が反映された不正確なＩＣＩとなる。

このため、図２Ｂの上段に示す放送信号をＦＦＴする場合には、ガードインターバルＧの受信時間、すなわち、受信時の放送信号Ｓｉｇ１におけるガードインターバルＧの付加位置を示すガード加算位置ｗｉｎを考慮してＦＦＴする演算処理が必要となる。

かかる演算処理を数式によって表すと以下のようになる。具体的には、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６の伝送路応答Ｓｉｇ７が有効シンボルＤのシンボル時間Ｔに対して一次関数的に変化すると仮定した場合、図２Ｂの下段に示すガードインターバルＧが加算された放送信号は、次の式（３）によって表される。

このように、式（３）では、ガード加算位置ｗｉｎを考慮し、有効シンボルＤおよびガードインターバルＧが受信された時間サンプル番号ｉによって図２Ｂの下段に示す放送信号が場合分けされる。

かかる放送信号をＦＦＴするべく式（３）をｍについてＤＦＴすると、ＤＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ３２は、次の式（４）によって表される。

さらに、式（４）におけるｉ’およびｉ”をそれぞれｉ’＝ｉ＋ｗｉｎ、ｉ”＝ｉ＋ｗｉｎとおくと、放送信号Ｓｉｇ３２は、次の式（５）によって表される。

ここで、式（５）の最終行における第一項は、伝送路応答の時間変動に依存しない放送信号Ｓｉｇ３１の信号成分、すなわち、ＩＣＩを含まない信号成分である。一方、式（５）の最終行における第２項は、伝送路応答の時間変動に起因して放送信号Ｓｉｇ３２に含まれたＩＣＩ（以下、「ＩＣＩ２」と記載する）である。

このため、上記演算処理を行った場合、ＦＦＴ部７は、放送信号Ｓｉｇ３１と放送信号Ｓｉｇ３２とを相加平均した放送信号Ｓｉｇ６を出力することになる。すなわち、ＦＦＴ部７は、ＩＣＩ１およびＩＣＩ２を含む放送信号Ｓｉｇ６を出力することになる。

このように、放送信号Ｓｉｇ６がＩＣＩ１およびＩＣＩ２を含む場合、放送信号Ｓｉｇ６の各キャリアから正当なシンボルを取得することができないため受信特性が低下するという問題が発生する。かかる問題の発生を防止するため、受信装置１は、ＩＣＩ除去部９を備える。

ＩＣＩ除去部９は、ＦＦＴ部７から入力される放送信号Ｓｉｇ６から前述のＩＣＩ１およびＩＣＩ２を除去し、ＩＣＩ１およびＩＣＩ２除去済みの放送信号Ｓｉｇ８を等化処理部１０へ出力する処理部である（図１参照）。

ここで、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを算出する方法としては、例えば、ＩＣＩ除去部９によってＩＣＩ１およびＩＣＩ２をそれぞれ個別に算出し、ＩＣＩ１およびＩＣＩ２を相加平均してＩＣＩを算出する方法が考えられる。

このように、ＩＣＩ１とＩＣＩ２とを個別に算出して相加平均をとることでガード加算の際にガードインターバルＧを遅延させたことによる影響が算出されるＩＣＩへ反映されることを防止することができる。

したがって、かかる方法によってＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去するＩＣＩを算出する方法によれば、ガード加算技術とキャリア間干渉成分を除去する技術とを併用しつつＩＣＩの算出精度を向上させることができる。

ここで、ＩＣＩ１およびＩＣＩ２をそれぞれ個別に算出し、ＩＣＩ１およびＩＣＩ２を相加平均してＩＣＩを算出する場合について、より具体的に説明する。かかる場合、キャリア番号ｎのシンボルがキャリア番号ｍのシンボルから受けるＩＣＩ１（ｍ）は、上記した式（２）の最終行における第２項から以下の式（６）によって表される。

また、キャリア番号ｎのシンボルがキャリア番号ｍのシンボルから受けるＩＣＩ２（ｍ）は、上記した式（５）の最終行における第２項から以下の式（７）によって表される。

このように、ＩＣＩ除去部９は、ＩＣＩ１（ｍ）とＩＣＩ２（ｍ）とを個別に算出する場合、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６を、ガード加算位置ｗｉｎを考慮せずにＦＦＴされた放送信号Ｓｉｎ３１とガード加算位置ｗｉｎを考慮してＦＦＴされた放送信号Ｓｉｎ３２とに分けて処理する。

すなわち、ＩＣＩ除去部９は、式（６）および式（７）の演算をそれぞれ行い、双方の演算結果の相加平均を除去すべきＩＣＩとして算出する。これにより、ＩＣＩ除去部９は、ガード加算の際にガードインターバルＧを遅延させたことによる誤差を排除したＩＣＩを高精度に算出することができる。

ただし、かかる構成とした場合、前述のように、ＩＣＩ１（ｍ）とＩＣＩ２（ｍ）とを個別にそれぞれ算出する必要がある。このため、かかる構成とした場合には、演算回路の回路構成が複雑化して回路規模が大きくなり、ＩＣＩ除去部９のＬＳＩ化が困難となる。

そこで、本実施形態では、ＩＣＩ１（ｍ）とＩＣＩ２（ｍ）とを個別に算出せずに、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを算出するようにＩＣＩ除去部９を構成した。

ここで、ＩＣＩ１（ｍ）とＩＣＩ２（ｍ）とを個別に算出せずに、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを算出する演算方法へ至った経緯について説明する。

まず、ＩＣＩ１（ｍ）を算出する上記式（６）およびＩＣＩ２（ｍ）を算出する上記式（７）を対比すると、両式の双方には、有効シンボルＤのキャリア毎に変動する共通の変動成分と、キャリア間で固定な非共通の固定成分とがある。

具体的には、上記式（６）および式（７）におけるａ_ｎは、ｎ番目のキャリアの送信信号であり、キャリア番号ｎに依存して変動する変動成分である。また、Δｈｎは、ｎ番目のキャリアにおける伝送路応答の時間変動であり、キャリア番号ｎに依存して変動する変動成分である。なお、Ｎは、ＦＦＴ段数であり、定数である。また、Ｔは、シンボル時間（各シンボルの受信に要する時間）であり、定数である。

一方、式（６）および式（７）におけるＴよりも後段の関数は、キャリア番号の差分毎、すなわちキャリア間で固定な固定成分である。そして、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩは、式（６）により算出されるＩＣＩ１（ｍ）および式（７）により算出されるＩＣＩ２（ｍ）を相加平均した演算結果である。

したがって、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを算出する数式は、上記した変動成分を共通項として整理すると、次の式（８）によって表される。

このように、ＩＣＩを算出する式（８）は、上記した固定成分と変動成分とを含む。そこで、本実施形態では、ＩＣＩ１（ｍ）およびＩＣＩ２（ｍ）における上記固定成分同士をガードインターバルＧの加算量（以下、「ガード加算量」と記載する）に応じて合成する合成部をＩＣＩ除去部９へ設けた。

そして、本実施形態では、ＩＣＩ１（ｍ）およびＩＣＩ２（ｍ）の双方に共通な上記固定成分と、合成部によって合成された上記固定成分とに基づいてＦＦＴ後の放送信号から除去すべきＩＣＩを算出するようにＩＣＩ除去部９を構成した。これにより、ＩＣＩ除去部９によれば、ＩＣＩ１（ｍ）およびＩＣＩ２（ｍ）の算出をそれぞれ個別に行う必要がない。

なお、本実施形態では、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６における後尾部分に占めるガード加算量が全体の５０％である。このため、ＩＣＩ除去部９は、ＩＣＩ１（ｍ）における上記固定成分とＩＣＩ２（ｍ）における上記固定成分とを相加平均することで合成する。そして、ＩＣＩ除去部９は、合成した固定成分と、ＩＣＩ１（ｍ）およびＩＣＩ２（ｍ）に共通な上記変動成分とを乗算してＩＣＩを算出する。

このように、ＩＣＩ除去部９は、ＩＣＩ１（ｍ）とＩＣＩ２（ｍ）とを個別に算出することなく、上記式（８）の演算処理を行う比較的簡易で小規模な演算回路によってＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを算出することができる。

次に、図３を参照し、上記式（８）の演算処理を行ってＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを算出するＩＣＩ除去部９の構成について説明する。図３は、実施形態に係るＩＣＩ除去部９の構成を示す模式図である。

図３に示すように、ＩＣＩ除去部９は、係数記憶部９０，乗算部９１，加算部９２，増幅部９３，伝送路バッファ９４，等化処理部９５，仮判定部９６，データバッファ９７，ＩＣＩ量算出部９８および減算部９９を備える。

係数記憶部９０は、ガード加算位置ｗｉｎを考慮せずにＦＦＴされた放送信号Ｓｉｇ３１およびガード加算位置ｗｉｎを考慮してＦＦＴされた放送信号Ｓｉｇ３２におけるＩＣＩのそれぞれに含まれる上記固定成分に共通な係数ζ_ｋ（ｋ＝ｎ−ｍ）を記憶する記憶部である。

具体的には、係数記憶部９０は、上記数式（８）におけるキャリア間で固定な係数ζ_ｋ（ｋ＝ｎ−ｍ＝−１０，−９，・・・，０，・・・９，１０）を記憶する。ここで、係数ζ_ｋにおけるｎは、ＩＣＩの算出対象とする有効シンボルＤのキャリア番号であり、ｍは、キャリア番号ｎの有効シンボルＤへＩＣＩの影響を及ぼす他の有効シンボルＤのキャリア番号である。

このように、係数記憶部９０は、キャリア番号ｎおよびキャリア番号ｍの差分毎に、係数ζ_ｋを記憶する。なお、本実施形態における係数記憶部９０は、ＩＣＩ除去部９における演算量を低減する観点から、ＩＣＩの算出対象となるキャリアの左右（前後）１０キャリアから漏れ込むＩＣＩを考慮し、キャリア番号ｎとｍとの差分に対応した２０個の係数を記憶する。

乗算部９１は、ガード加算部５から信号Ｓｉｇ４が入力された場合に、係数記憶部９０から係数ζ_ｋに対応する情報Ｓｉｇ１２を取得して所定の乗算処理を行い、次の式（９）によって表される乗算結果Ｓｉｇ１３を加算部９２へ出力する。

加算部９２は、乗算部９１から乗算結果Ｓｉｇ１３が入力された場合に、係数記憶部９０から係数ζ_ｋに対応する情報Ｓｉｇ１２を取得して所定の加算処理を行い、次の式（１０）によって表される加算結果Ｓｉｇ１４を増幅部９３へ出力する。

増幅部９３は、加算部９２から加算結果Ｓｉｇ１４が入力された場合に、加算結果Ｓｉｇ１４を０．５倍に増幅し、次の式（１１）によって表される増幅結果Ｓｉｇ１５をＩＣＩ量算出部９８へ出力する。

このように、ＩＣＩ除去部９では、係数記憶部９０，乗算部９１，加算部９２および増幅部９３が協働して、ＩＣＩ１およびＩＣＩ２におけるキャリア間で固定な固定成分同士をガード加算量に応じて合成する合成部として機能する。

伝送路バッファ９４は、伝送路算出部８から伝送路応答Ｓｉｇ７が入力された場合に、伝送路応答Ｓｉｇ７を所定時間遅延させ、遅延後の伝送路応答Ｓｉｇ１６をＩＣＩ量算出部９８へ出力する。なお、ＩＣＩ量算出部９８へは、伝送路算出部８から遅延のない伝送路応答Ｓｉｇ７も入力される。

本実施形態では、一例として、１シンボル未来の伝送路応答Ｓｉｇ７と１シンボル過去の伝送路応答Ｓｉｇ１６とがＩＣＩ量算出部９８へ入力されるようにＩＣＩ除去部９を構成した。これにより、ＩＣＩ量算出部９８は、上記式（７）における伝送路応答の時間変動Δｈｎを算出することができる。

等化処理部９５は、ＦＦＴ部７からＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６が入力された場合に、放送信号Ｓｉｇ６に対して波形等化を行い、波形等化後の放送信号Ｓｉｇ１７を仮判定部９６へ出力する。

かかる等化処理部９５は、ＦＦＴ部７から入力される放送信号Ｓｉｇ６に対して伝送路算出部８から入力される伝送路応答Ｓｉｇ７の逆特性を乗算することで放送信号Ｓｉｇ６に含まれる送信時のＳＰ信号の位相および振幅を復元して波形等化を行う。

仮判定部９６は、等化処理部９５から波形等化後の放送信号Ｓｉｇ１７が入力された場合に、波形等化前後のＳＰ信号の差分に基づいて放送信号Ｓｉｇ１７を仮判定することにより送信時の放送信号Ｓｉｇ１７である送信信号ａ_ｎを推定する。そして、仮判定部９６は、推定した送信信号ａ_ｎに対応する放送信号Ｓｉｇ１８をＩＣＩ量算出部９８へ出力する。

ＩＣＩ量算出部９８は、増幅結果Ｓｉｇ１５（式１１参照），伝送路応答の時間変動Δｈｎ，送信信号ａ_ｎに対応した放送信号Ｓｉｇ１８を上記式（７）へ代入し、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを算出して減算部９９へ出力する。

データバッファ９７は、ＦＦＴ部７からＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６が入力された場合に、放送信号Ｓｉｇ６を所定時間遅延させ、遅延後の放送信号Ｓｉｇ１９を減算部９９へ出力する。

ここで、データバッファ９７は、乗算部９１へガード加算位置ｗｉｎを示す信号Ｓｉｇ４が入力されてから増幅部９３が増幅結果Ｓｉｇ１５を出力するまでに要する時間だけ放送信号Ｓｉｇ６を遅延させた放送信号Ｓｉｇ１９を減算部９９へ出力する。

これにより、減算部９９へは、同時刻に受信された同一のシンボルに対応する放送信号Ｓｉｇ１９とＩＣＩ量とが、データバッファ９７とＩＣＩ量算出部９８とからそれぞれ入力される。

減算部９９は、データバッファ９７より入力される放送信号Ｓｉｇ１９からＩＣＩ量算出部９８より入力されるＩＣＩを減算することでＩＣＩを除去した放送信号Ｓｉｇ８を生成し、生成した放送信号Ｓｉｇ８を等化処理部１０へ出力する。

このように、ＩＣＩ除去部９は、ＩＣＩ１およびＩＣＩ２におけるキャリア間で固定な固定成分同士をガード加算量に応じて合成し、合成された固定成分に基づいてＦＦＴ後の放送信号から除去すべきＩＣＩを算出する。

ここで、図１へ戻り受信装置１の説明を続ける。ＩＣＩ除去部９によってＩＣＩが除去された放送信号Ｓｉｇ８は、等化処理部１０へ入力される。また、等化処理部１０へは、伝送路算出部８から伝送路応答Ｓｉｇ７が入力される。

等化処理部１０は、ＩＣＩ除去部９から入力されるＩＣＩ除去後の放送信号Ｓｉｇ８に対して伝送路算出部８から入力される伝送路応答Ｓｉｇ７を用い、図３に示す等化処理部９５と同様の等化処理を行う処理部である。かかる等化処理部１０は、等化処理後の放送信号Ｓｉｇ９を仮判定尤度算出部１１へ出力する。

仮判定尤度算出部１１は、等化処理部１０から入力される等化処理後の放送信号Ｓｉｇ９に対して図３に示す仮判定部９６と同様の仮判定を行い、仮判定後の放送信号の尤度を算出する処理部である。かかる仮判定尤度算出部１１は、算出した尤度を含む仮判定後の放送信号Ｓｉｇ１０を誤り訂正ＴＳ出力部１２へ出力する。

誤り訂正ＴＳ出力部１２は、仮判定尤度算出部１１から入力された仮判定後の放送信号Ｓｉｇ１０に含まれる尤度，畳みこみ符号，リードソロモン符号等を用い、放送信号Ｓｉｇ１０に対して公知の誤り訂正処理を行う処理部である。かかる誤り訂正ＴＳ出力部１２は、誤り訂正後のＴＳ信号Ｓｉｇ１１をディスプレイやスピーカ等（図示略）の出力再生装置へ出力して再生させる。

上述してきたように、本実施形態に係る受信装置１は、受信部３と、ガード加算部５と、ＦＦＴ部７と、合成部と、ＩＣＩ量算出部９８とを備える。そして、受信部３は、放送内容を含む有効シンボルＤの後尾部分を複製したガードインターバルＧが有効シンボルＤの先頭へ付加された放送信号を受信する。

ガード加算部５は、受信部３によって受信された放送信号に含まれるガードインターバルＧを放送信号における後尾部分へ加算する。ＦＦＴ部７は、ガードインターバルＧが加算された放送信号Ｓｉｇ３をＦＦＴする。

合成部は、放送信号ＳＩｇ１におけるガードインターバルＧの付加位置（ガード加算位置ｗｉｎ）を考慮してＦＦＴされた放送信号Ｓｉｇ３２および付加位置（ガード加算位置ｗｉｎ）を考慮せずにＦＦＴされた放送信号Ｓｉｇ３１におけるＩＣＩのそれぞれに含まれ、有効シンボルＤのキャリア間で固定な固定成分同士をガードインターバルＧの加算量に応じて合成する。

そして、ＩＣＩ量算出部９８は、ＦＦＴされた放送信号Ｓｉｇ６から除去するＩＣＩを合成部によって合成された固定成分に基づいて算出する。

これにより、受信装置１は、ガード加算の際にガードインターバルＧを遅延させたことによる影響が算出するＩＣＩへ反映されることを防止することができるので、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを高精度に算出することができる。したがって、受信装置１によれば、ガード加算技術とキャリア間干渉成分を除去する技術とを併用しつつキャリア間干渉成分の算出精度を向上させることができる。

また、受信装置１におけるＩＣＩ量算出部９８は、放送信号ＳＩｇ１におけるガード加算位置ｗｉｎを考慮してＦＦＴされた放送信号Ｓｉｇ３２およびガード加算位置ｗｉｎを考慮せずにＦＦＴされた放送信号Ｓｉｇ３１におけるＩＣＩの双方に共通して含まれ、有効シンボルＤのキャリア毎に変動する変動成分を算出する。

そして、ＩＣＩ量算出部９８は、算出した変動成分と合成部によって合成された固定成分とに基づいてＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを算出する。すなわち、受信装置１は、ガード加算位置ｗｉｎを考慮してＦＦＴされた放送信号Ｓｉｇ３２におけるＩＣＩ１と、ガード加算位置ｗｉｎを考慮せずにＦＦＴされた放送信号Ｓｉｇ３１におけるＩＣＩ２とを個別に算出することなく、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを算出することができる。

これにより、受信装置１は、ＩＣＩ量算出部９８の回路構成の簡略化および回路規模の小型化が可能となるため、ＬＳＩ化して容易に受信装置１へ実装することができる。

また、受信装置１におけるＩＣＩ除去部９は、放送信号ＳＩｇ１におけるガード加算位置ｗｉｎを考慮してＦＦＴされた放送信号Ｓｉｇ３２およびガード加算位置ｗｉｎを考慮せずにＦＦＴされた放送信号Ｓｉｇ３１におけるＩＣＩのそれぞれに含まれる固定成分に共通な係数ζ_ｋを記憶する係数記憶部９０を備える。

そして、かかる係数記憶部９０は、有効シンボルＤおよび有効シンボルＤへＩＣＩの影響を及ぼす有効シンボルＤのキャリア番号の差分（ｎ−ｍ）毎に係数ζ_ｋを記憶する。

これにより、受信装置１では、ＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを算出する度に、係数ζ_ｋを算出する必要がないので、ＩＣＩの算出に要する処理時間を短縮することができる。

なお、上記した実施形態では、有効シンボルＤの後尾部分におけるガードインターバルＧの複製元のデータとガードインターバルＧのデータとを５０％ずつ含む放送信号Ｓｉｇ３をガード加算部５が生成する場合について説明したが、これは一例に過ぎない。

すなわち、ガード加算部５は、有効シンボルＤの後尾部分へ任意の加算量のガードインターバルＧを加算するように構成してもよい。かかる構成とした場合、ＩＣＩ除去部９は、加算されるガードインターバルＧの加算量に応じた合成率でＩＣＩ１およびＩＣＩ２における前述の固定成分を合成するように構成される。

たとえば、ガード加算部５によって有効シンボルＤの後尾部分におけるガードインターバルＧの複製元のデータとガードインターバルＧのデータとの比率が６対４の放送信号Ｓｉｇ３が生成される場合について説明する。

かかる場合、ＩＣＩ除去部９は、ＩＣＩ１における固定成分を６０％、ＩＣＩ２における固定成分を４０％含む増幅結果Ｓｉｇ１５を生成するように合成部の構成が変更される。

このように、受信装置１は、有効シンボルＤの後尾部分へ加算されるガードインターバルＧの加算量が変更された場合、合成部の構成を変更するだけでＦＦＴ後の放送信号Ｓｉｇ６から除去すべきＩＣＩを高精度に算出することができる。

１ 受信装置
２ アンテナ
３ 受信部
４ Ａ／Ｄ変換部
５ ガード加算部
６ 同期部
７ ＦＦＴ部
８ 伝送路算出部
９ ＩＣＩ除去部
９０ 係数記憶部
９１ 乗算部
９２ 加算部
９３ 増幅部
９４ 伝送路バッファ
９５ 等化処理部
９６ 仮判定部
９７ データバッファ
９８ ＩＣＩ量算出部
９９ 減算部
１０ 等化処理部
１１ 仮判定尤度算出部
１２ 誤り訂正ＴＳ出力部

Claims (4)

1. 放送内容を含む有効シンボルの後尾部分を複製したガードインターバルが前記有効シンボルの先頭へ付加された放送信号を受信する受信部と、
   前記受信部によって受信された前記放送信号に含まれる前記ガードインターバルを該放送信号における前記後尾部分へ加算するガード加算部と、
   前記ガードインターバルが加算された前記放送信号を高速フーリエ変換する高速フーリエ変換部と、
   前記放送信号におけるガードインターバルの付加位置を考慮して高速フーリエ変換された放送信号および前記付加位置を考慮せずに高速フーリエ変換された放送信号におけるキャリア間干渉成分のそれぞれに含まれ、前記有効シンボルのキャリア間で固定な固定成分同士を前記ガードインターバルの加算量に応じて合成する合成部と、
   前記高速フーリエ変換された前記放送信号から除去するキャリア間干渉成分を前記合成部によって合成された前記固定成分に基づいて算出するキャリア間干渉成分算出部と
   を備えることを特徴とする受信装置。
2. 前記キャリア間干渉成分算出部は、
   前記付加位置を考慮して高速フーリエ変換された前記放送信号および前記付加位置を考慮せずに高速フーリエ変換された前記放送信号におけるキャリア間干渉成分の双方に共通して含まれ、前記キャリア毎に変動する変動成分を算出し、該変動成分と前記合成部によって合成された前記固定成分とに基づいて前記キャリア間干渉成分を算出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記有効シンボルおよび該有効シンボルへキャリア間干渉を及ぼす有効シンボルのキャリア番号の差分毎に、前記固定成分に共通な係数を記憶する係数記憶部
   を備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の受信装置。
4. 放送内容を含む有効シンボルの後尾部分を複製したガードインターバルが前記有効シンボルの先頭へ付加された放送信号を受信する受信工程と、
   前記受信工程によって受信された前記放送信号に含まれる前記ガードインターバルを該放送信号における有効シンボルの対応する後尾部分へ加算するガード加算工程と、
   前記ガードインターバルが加算された前記放送信号を高速フーリエ変換する高速フーリエ変換工程と、
   前記放送信号におけるガードインターバルの付加位置を考慮して高速フーリエ変換された放送信号および前記付加位置を考慮せずに高速フーリエ変換された放送信号におけるキャリア間干渉成分のそれぞれに含まれ、前記有効シンボルのキャリア間で固定な固定成分同士を前記ガードインターバルの加算量に応じて合成する合成工程と、
   前記高速フーリエ変換された前記放送信号から除去するキャリア間干渉成分を前記合成工程によって合成された前記固定成分に基づいて算出するキャリア間干渉成分算出工程と
   を含むことを特徴とする受信方法。

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