JP2016506144A - マルチキャリア変調信号のための受信機 - Google Patents

Abstract

パイロットシンボルを伴うＭＣＭ信号のための受信機（１００）は、上記パイロットシンボルの手段によってＭＣＭ信号の位相を調整し、第１の位相調整後ＭＣＭ信号（１１５）をＭＣＭ再変調ユニット（１２０）へと出力する、ための第１の位相調整ユニット（１１０）を含み、当該ＭＣＭ再変調ユニット（１２０）は、上記第１の位相調整後ＭＣＭ信号（１１５）を復調し次いで変調して、ＭＣＭリファレンス信号（１２５）を生成する。上記通信受信機（１００）は、上記第１の位相調整後ＭＣＭ信号（１１５）を受け取り及び上記ＭＣＭリファレンス信号（１２５）をも受け取る第２の位相調整ユニット（１３０）、をも含む。上記第２の位相調整ユニット（１３０）は、上記ＭＣＭリファレンス信号（１２５）の手段によって上記第１の位相調整後ＭＣＭ信号（１１５）の位相を調整し、第２の位相調整後ＭＣＭ信号（１３５）を出力ＭＣＭ復調器（１４０）へと出力し、上記出力ＭＣＭ復調器（１４０）は、上記第２の位相調整後ＭＣＭ信号（１３５）を復調し、復調された当該ＭＣＭ信号を出力する。【選択図】図５

Description

本発明は、マルチキャリア変調（ＭＣＭ）信号のための受信機に関し、具体的には、改善された位相ノイズ抑圧を伴うものに関する。

マルチキャリア変調（Multi-Carrier Modulated）通信システム、いわゆるＭＣＭ通信システムは、近日非常にポピュラーとなり、例えばＬＴＥ（Long Term Evolution）セルラー通信システムにおいて、及び多くの光通信システムにおいても使用されている。ＭＣＭ通信システムでは、利用可能な通信チャネルがサブキャリアと呼ばれる複数の周波数チャンクへと分割される。結果として生じるサブキャリアは、従って、合計のシステム帯域幅と比較して同等に狭い帯域幅を有する。

旧来のＭＣＭ送受信機の欠点は、位相ノイズに対するある過敏性（sensitivity）である。これは、位相ノイズがＭＣＭシステムのサブキャリア間のキャリア間干渉（ＩＣＩ：Inter-Carrier Interference）を引き起こすという事実に、及び例えば位相ロックループ（ＰＬＬ）といったフィードバックループに基づく旧来の位相補償法がＭＣＭシステムにはそれほど適していないという事実にも起因する。フィードバックループに基づく位相補償法がなぜＭＣＭシステムにおける使用のために不適であるのかという理由は、主として二重になっている：

第一に、ＭＣＭシステムにおけるサブキャリアは相対的に狭い帯域幅を有することから、ＭＣＭサブキャリア上で送信される変調データシンボルは、同等に長いシンボル時間長を有するものとなり、ＰＬＬのようなフィードバックループに基づく位相補償システムの達成可能な帯域幅を制限することになる。

第二に、ＭＣＭ復調は、常に時間ドメインにおける遅延を被る、周波数ドメイン技法を要する。この遅延は、ＰＬＬのようなフィードバックループに基づく位相補償システムの達成可能な帯域幅をさらに制限することになる。

いくつかのＭＣＭシステムでは、周波数ドメインパイロットシンボルが位相の補償における支援のために使用されることが多く、位相ノイズという残余のＩＣＩ作用をＩＣＩ軽減によって抑圧するために、複雑な方法が使用される。位相ノイズの作用を緩和するためのそうした手段は、ＭＣＭ送受信機の複雑さを顕著に増加させる。

米国特許第８，１３９，６８１号は、受信通信信号の再変調を含むＰＬＬベースの周波数訂正システムを説明している。ＰＬＬループフィルタの更新レートは、そのために、受信機がＭＣＭ信号を長いシンボル時間長で受信するために使用される場合であってさえも高い。しかしながら、ループフィードバックの遅延に起因して、当該ＰＬＬにおいて到達可能な帯域幅は低く、よってこれは同文書のデバイスの性能を制限する。

目的は、上で言及した不利の少なくともいくつかを緩和すること、及びＭＣＭ信号のための改善された受信機を提供することである。

そうした解決策は、パイロットシンボルが組み込まれたマルチキャリア変調（ＭＣＭ）信号を受信するように構成される通信受信機により提供される。当該通信受信機は、第１の位相調整ユニットを含み、上記第１の位相調整ユニットは、組み込まれた上記パイロットシンボルの手段によって受信ＭＣＭ信号の位相を調整し、第１の位相調整後ＭＣＭ信号をＭＣＭ再変調ユニットへと出力する、ように構成され、上記ＭＣＭ再変調ユニットは、ＭＣＭリファレンス信号を生成するために、上記第１の位相調整後ＭＣＭ信号を復調し次いで変調するように構成される。

上記通信受信機は、第２の位相調整ユニットをも含み、上記第２の位相調整ユニットは、上記第１の位相調整後ＭＣＭ信号を受け取り、及び上記ＭＣＭリファレンス信号をも受け取る、ように構成される。上記第２の位相調整ユニットは、上記ＭＣＭリファレンス信号の手段によって上記第１の位相調整後ＭＣＭ信号の位相を調整し、第２の位相調整後ＭＣＭ信号を出力ＭＣＭ復調器へと出力する、ように構成され、上記出力ＭＣＭ復調器は、上記第２の位相調整後ＭＣＭ信号を復調し、復調された当該ＭＣＭ信号を上記受信機の出力信号として出力する、ように構成される。

位相ノイズは、この通信受信機の手段によって、第１の位相調整後ＭＣＭ信号及びＭＣＭリファレンス信号を受け取る第２の位相調整ユニットをそれが含むという事実に起因して低減される。これは、ＭＣＭリファレンス信号のフィードフォワード接続を生み出し、当該フィードフォワード接続は、転じて、ＭＣＭ受信機の位相調整における大きな帯域幅を可能とし、それが本質的に良好な位相ノイズ抑圧をもたらす。これは、ＭＣＭ受信機の位相ノイズ抑圧の帯域幅が処理遅延により制限されるＭＣＭリファレンス信号のフィードバック接続と対照的である。

上記通信受信機の実施形態において、上記第１の位相調整ユニットは、第１の位相誤差デバイスを含み、上記第１の位相誤差デバイスは、上記受信ＭＣＭ信号及び既知のリファレンス位相を用いて第１の位相誤差信号を生成するように構成される。上記第１の位相誤差デバイスは、上記第１の位相誤差信号を第１の位相追跡デバイスへ送出する、ように構成され、上記第１の位相追跡デバイスは、第１の位相回転ユニットへ第１の位相回転値を出力するために、上記第１の位相誤差信号を追跡するように構成される。上記第１の位相回転ユニットは、上記第１の位相回転値の手段によって、上記第１の位相調整ユニットの上記ＭＣＭ入力信号の位相を調整する、ように構成される。

上記通信受信機の実施形態において、上記第１の位相調整ユニットは、上記第１の位相誤差デバイスへの上記入力信号について時間ドメインでの等化を実行するように構成される時間ドメイン等化器、をも含む。

複数の実施形態において、上記通信受信機は、上記ＭＣＭリファレンス信号及び上記受信ＭＣＭ信号の手段によって上記時間ドメイン等化器の伝達関数を更新するように構成される等化器更新ユニット、をも含む。

複数の実施形態において、上記第２の位相調整ユニットは、第２の位相誤差デバイスを含み、上記第２の位相誤差デバイスは、上記第１の位相調整後ＭＣＭ信号及び上記ＭＣＭ再変調器から受け取られる上記ＭＣＭリファレンス信号を用いて第２の位相誤差信号を生成する、ように構成される。上記第２の位相調整デバイスは、当該第２の位相誤差信号を第２の位相追跡デバイスへ送出する、ようにも構成され、上記第２の位相追跡デバイスは、第２の位相回転ユニットへ第２の位相回転値を出力するために、上記第２の位相誤差信号を追跡するように構成される。

上記第２の位相回転ユニットは、上記第２の位相回転値の手段によって、上記第２の位相調整ユニットの上記第１の位相調整後ＭＣＭ入力信号の位相を調整する、ように構成される。

複数の実施形態において、上記通信受信機は、上記受信ＭＣＭ信号の全てのサブキャリアが送信側の同じＶＣＯにより周波数においてアップコンバート済みとなるとなるように単一の送信機により送信されるＭＣＭ信号、を受信するように構成される。

上記通信受信機の実施形態において、上記第１の位相調整ユニットは、時間ドメインにおいて動作するように構成される。

上記通信受信機の実施形態において、上記第２位相調整ユニットは、時間ドメインにおいて動作するように構成される。

ＭＣＭ通信受信機における使用のための方法もまた提供される。当該方法は、パイロットシンボルが組み込まれたＭＣＭ信号を受信することと、第１の位相調整後ＭＣＭ信号を取得するために、組み込まれた上記パイロットシンボルの手段によって、受信ＭＣＭ信号の第１の位相調整を実行することと、を含む。

上記方法は、ＭＣＭリファレンス信号を生成するための、上記第１の位相調整後ＭＣＭ信号を復調し次いで変調することを含む、上記第１の位相調整後ＭＣＭ信号の再変調をも含む。

上記方法は、第２の位相調整後ＭＣＭ信号を生成するために、上記ＭＣＭリファレンス信号の手段によって上記第１の位相調整後ＭＣＭ信号の第２の位相調整を実行すること、をさらに含む。

本発明により開示される上記方法は、上記ＭＣＭ通信受信機からの出力信号を生成し及び出力するために、上記第２の位相調整後ＭＣＭ信号を復調すること、をも含む。

本発明は、次の添付図面を参照しながら以下により詳細に説明されるであろう。

ＭＣＭ通信受信機を示している。 位相調整ユニットの第１の実施形態を示している。 位相調整ユニットの第２の実施形態を示している。 位相調整ユニットの第３の実施形態を示している。 本発明の方法のフローチャートを示している。

次に、本発明の実施形態が示されている添付図面を参照しながら、本発明の実施形態がより十分にこれ以降で説明されるであろう。しかしながら、本発明は、多くの異なる形式で具現化されてよく、ここで説明される実施形態に限定されるものと解釈されるべきではない。図中の類似の番号は一貫して類似のエレメントを参照する。

ここで使用される専門用語は、単に具体的な実施形態の説明の目的のためのものであり、本発明を限定することを意図しない。

図１は、本発明の一実施形態に係るＭＣＭ通信受信機１００を示している。第１の入力ポート２７０にて受信されるＭＣＭ信号１０５は、第１の位相調整後信号１１５を生成するために、第１の位相調整ユニット１１０により位相において調整されるように構成される。この第１の位相調整は、受信ＭＣＭ信号１０５内に組み込まれるパイロットシンボルの手段によって、本文章において後により詳細に説明されるやり方で行われる。パイロットシンボルの使用という手段によって、ＭＣＭ信号の復調に先立って第１の位相調整１１０を行うことができる。

多様な実施形態において、本文章を通じて言及されるパイロットシンボルは、時間ドメイン又は周波数ドメインのいずれかのパイロットシンボルである。留意すべきこととして、パイロットシンボルは必ずしも既知のデータのみを搬送するわけではないが、それが当てはまることもある。しかしながら、パイロットシンボルは、常に既知の位相を有する。よって、パイロットシンボルは、既知の位相を有することと競合しない例えば振幅変調の手段によって、未知のデータを搬送してもよい。

第１の位相調整後信号１１５は、ＭＣＭ再変調ユニット１２０による再変調の対象となるように構成される。第１の位相調整後信号１１５のこの再変調は、まずＭＣＭ信号を復調し次いで変調することを含む。この手法で、ＭＣＭ再変調器１２０により、信号内のノイズ及び歪みが量子化を経て除去され、クリーンなＭＣＭリファレンス信号１２５が生成される。留意すべきこととして、このクリーンなＭＣＭリファレンス信号は、ＭＣＭ受信機１００が関与する接続の“他端”で送信されたＭＣＭ信号と必ずしも厳密に同一ではなく、同一である必要はない。

第１の位相調整１１０に続いて、第１の位相調整後ＭＣＭ信号１１５の第２の位相調整が、ＭＣＭリファレンス信号１２５を用いて実行される。この目的のために、ＭＣＭ受信機１００は、第２の位相調整ユニット１３０を含み、第２の位相調整ユニット１３０は、ＭＣＭリファレンス信号１２５及び第１の位相調整後ＭＣＭ信号１１５を、以下でより詳細に説明されるやり方で使用するように構成される。第２の位相調整の結果は、すると、第２の位相調整後ＭＣＭ信号１３５となる。

第２の位相調整ユニット１３０における位相調整のためにＭＣＭリファレンス信号１２５を活用するため、受け取られた第１の位相調整後信号１１５は、ＭＣＭ再変調ユニット１２０において被る遅延を算入し、よって第１の位相調整後信号１１５をＭＣＭリファレンス信号１２５と時間合わせするために、遅延させられる必要がある。留意すべきこととして、ＭＣＭリファレンス信号１２５は第２の位相調整ユニット１３０へ“フィードフォワード”されるように構成されることから、ＭＣＭ再変調ユニット１２０における遅延はＭＣＭ受信機１００の性能を阻害しない。これは、旧来のフィードバックシステムの遅延への過敏性とは対照的である。

通信受信機１００の出力は、出力ＭＣＭ復調ユニット１４０により生成さる。出力ＭＣＭ復調ユニット１４０は、第２の位相調整後ＭＣＭ信号４３５を入力として取得し、それを復調し、及び復調されたＭＣＭ信号を出力する、ように構成される。

ＭＣＭ再変調器１２０において及び出力ＭＣＭ復調器１４０において実行される復調に関して、それらの基本的な機能について次のことが言える：これらユニットの双方において実行される復調の基本的な機能は、受信ＭＣＭ信号４０５内の情報ビットを復元することであり、ＭＣＭ再変調ユニット１２０において実行されるＭＣＭ変調の基本的な機能は、復元された情報ビットをＭＣＭ信号へと変換することである。

図２は、第１の位相調整ユニット１１０の第１の実施形態を示している。上述したように、第１の位相調整ユニット１１０の目的は、第１の入力ポート２７０にて受信される受信ＭＣＭ信号１０５の位相を調整することである。この目的は、第１の位相回転ユニット２５０の手段によって達成される。第１の位相回転ユニット２５０は、ＭＣＭ信号１０５を受け取り、受信ＭＣＭ信号１０５の位相を第１の位相回転値２３７に従って回転させるように構成される。第１の位相回転ユニット２５０は、第１の位相調整ユニット１１０内に含まれる第１の位相追跡デバイス２４０から第１の位相回転値２３７を受け取るように構成される。第１の位相回転ユニット２５０は、ＭＣＭ入力信号が正確な第１の位相回転値２３７で位相調整されるように時間合わせするために、受信ＭＣＭ信号１０５を遅延させるように構成される遅延ユニット（図示せず）を好適に含む。

位相追跡デバイス２４０は、受信ＭＣＭ信号１０５の回転のために位相回転ユニット２５０により使用される位相回転値２３７を、位相誤差信号２３５の手段によって生成するように構成される。多様な実施形態において、位相追跡デバイス２４０は、例えば、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、又は例えば期待値最大化（ＥＭ）アルゴリズムに基づく方法などを含んでよい。また、位相追跡デバイス２４０は、例えば既に決定済みの値の間の補間に基づくなど、既に決定済みの１つ以上の位相回転値に基づいて、位相回転値２３７を決定するように構成されてもよい。

第１の位相調整デバイス１１０の本実施形態における位相誤差信号２３５は、第１の位相誤差デバイス２６０の手段によって生成される。第１の位相誤差デバイス２６０は、受信ＭＣＭ信号１０５内に組み込まれたパイロットシンボルを活用する位相判定デバイス２１０を用いて、受信ＭＣＭ信号１０５の位相を判定する。受信ＭＣＭ信号１０５の判定された位相は、次いで、位相比較デバイス２３０の手段によって、記憶されているリファレンス位相２２０に対して比較される。これは、受信ＭＣＭ信号１０５の位相と、記憶されているリファレンス位相２２０との間の差異を判定するためであり、その差異が位相誤差デバイス２６０から出力される位相誤差信号２３５となるように構成される。

複数の実施形態において、出力位相誤差信号２３５は、位相誤差デバイス２６０により、［−ｐｉ，ｐｉ）ラジアンのインターバル内となるように制約されるように構成される。位相誤差信号２３５が位相誤差デバイス２６０からの出力前にインターバル［−ｐｉ，ｐｉ）ラジアンの外にある場合、２ｐｉラジアンの偶数倍が位相誤差信号２３５へ加算され又は減算され、それにより位相誤差信号が上記インターバルの制約に適合するように強制される。留意すべきこととして、位相誤差信号２３５により表現される位相角は、この［−ｐｉ，ｐｉ）というインターバルの制約により影響されない。

複数の実施形態において、位相誤差信号２３５は、受信ＭＣＭ信号１０５の新たなサンプルが第１の位相誤差デバイス２６０へ入力される都度更新されてもよく、又はより低頻度で更新されてもよい。

複数の実施形態において、第１の位相誤差デバイス２６０は、位相誤差信号２３５のレートを増加させるために、位相比較デバイス２３０からの連続する出力の間を補間するための手段（図示せず）を含む。よって、受信ＭＣＭ信号１０５内に疎らに組み込まれるパイロットシンボルのみに基づく位相誤差信号の同等に低いレートを、上記補間の手段によって増加させることができる。

図３には、第１の位相調整ユニットの第２の実施形態１１０´が示されている。第１の位相調整ユニットのこの第２の実施形態１１０´は、ＭＣＭリファレンス信号１２５、即ちＭＣＭ再変調器ユニット１２０からの出力であるＭＣＭリファレンス信号１２５、を受け取るように構成される第２の入力ポート３３０をも含む。

図３に示した第１の位相調整ユニット１１０´は、さらに、位相誤差デバイス２６０と、位相追跡デバイス２４０と、位相回転ユニット２５０とを含み、これらは、図２に示し上で説明した位相回転ユニット１１０の第１の実施形態の対応するデバイスと目的及び機能において同一である。加えて、時間ドメイン等化器３１０及び等化器更新ユニット３２０が図３に示した位相調整ユニット１１０´内にさらに含められる。

図３に示した時間ドメイン等化器３１０は、第１の位相誤差デバイスが第１の位相誤差２３５を決定するに先立って、受信ＭＣＭ信号１０５内の線型歪みを抑圧するために、第１の位相誤差デバイス２６０への入力ＭＣＭ信号１０５を処理する。留意すべきこととして、第１の位相回転ユニット２５０へ入力されるように構成される受信ＭＣＭ信号１０５は時間ドメイン等化器３１０によっては処理されず−第１の位相調整デバイス１１０´により受信されるＭＣＭ信号１０５は、そのため時間ドメイン等化器３１０及び位相回転ユニット２５０の双方により使用される。

第１の位相調整ユニットの第２の実施形態１１０´内に含まれる時間ドメイン等化器３１０は、等化器更新ユニット３２０の手段によって更新されるように構成される、適応的な等化器である。等化器更新ユニット３２０は、受信ＭＣＭ信号１０５及びＭＣＭリファレンス信号１２５の手段によって、時間ドメイン等化器３１０の伝達関数を更新するように構成される。よって、第１の位相調整デバイス１１０´により受信される受信ＭＣＭ信号１０５は、時間ドメイン等化器３１０及び位相回転ユニット２５０によってのみならず、等化器更新ユニット３２０によっても使用される。

複数の実施形態において、等化器更新ユニット３２０が時間ドメイン等化器３１０の伝達関数を更新するために使用するように構成される方法は、例えば、最小平均二乗法（ＬＭＳ）又は再帰的最小二乗法（ＲＬＳ）に基づくものであってもよい。ＬＭＳ法及びＲＬＳ法の双方は、意図したように機能するために等化器更新誤差信号を好適に使用する。この等化器更新誤差信号は、好適には、ＭＣＭリファレンス信号１２５と受信ＭＣＭ信号１２５との間の差異として判定される。

複数の実施形態において、等化器更新ユニット３２０は、好適には、時間ドメイン等化器３１０の伝達関数を更新する際に、受信ＭＣＭ信号１０５内に組み込まれたパイロットシンボルを活用する、ようにも構成される。それに応じて、等化器更新ユニット３２０は、受信ＭＣＭ信号１０５内に組み込まれたパイロットシンボルの存在を検出し、受信ＭＣＭ信号１０５内に組み込み済みのパイロットシンボルが検出された場合には、記憶されている組み込み済みパイロットシンボル値（図示せず）と受信ＭＣＭ信号１２５との間の差異として等化器更新誤差信号を決定する、ように構成され、これはＭＣＭリファレンス信号１２５と受信ＭＣＭ信号１２５との間の差異として等化器更新誤差信号を決定することとは対照的である。

図４には、第２の位相調整ユニット１３０の一実施形態が示されている。第２の位相調整ユニット１３０は、第１の位相調整後ＭＣＭ信号１１５、即ち第１の位相調整ユニット１１０の出力信号の位相を、第２の位相回転ユニット４４０の手段によって調整する、ように構成される。第２の位相回転ユニット４４０は、第１の位相調整後ＭＣＭ信号１１５を受け取り、第２の位相回転値４３７に従って当該第１の位相調整後ＭＣＭ信号１１５の位相を回転させる、ように構成される。第２の位相回転値４３７は、第２の位相追跡デバイス４３７から第２の位相回転ユニット４４０により受け取られる。第２の位相回転ユニット４４０は、好適には、第１の位相調整後ＭＣＭ信号１１５を第２の位相回転値４３７で時間合わせするために、第１の位相調整後ＭＣＭ信号１１５を遅延させる、ように構成される遅延ユニット（図示せず）、を含む。

第２の位相追跡デバイス４３０は、第２の位相誤差信号４２０の手段により、第２の位相回転値４３７を判定するように構成される。多様な実施形態において、第２の位相追跡デバイス４３０は、ローパスフィルタ、カルマンフィルタ、又は例えば期待値最大化（ＥＭ）アルゴリズムに基づく方法などを含んでよい。

第２の位相誤差信号４２０は、第２の位相誤差デバイス４１０の手段によって生成される。第２の位相誤差デバイス４１０は、位相判定デバイス２１０を用いて、第１の位相調整後ＭＣＭ信号１１５の位相を判定する。第１の位相調整後ＭＣＭ信号１１５の判定された位相は、次いで、位相比較デバイス２３０の手段によって、ＭＣＭ再変調ユニット１２０からのＭＣＭリファレンス信号１２５の位相と比較され、当該ＭＣＭリファレンス信号１２５は、位相誤差デバイス４１０の入力信号となるように構成される。上記比較の結果は、受け取られた位相調整後ＭＣＭ信号１１５の判定された位相と、受け取られたＭＣＭリファレンス信号１２５の位相との間の差異であり、その差異が第２の位相誤差信号４２０となるように構成される。

複数の実施形態において、第２の位相誤差信号４２０は、第２の位相誤差デバイス４１０により、［−ｐｉ，ｐｉ）ラジアンのインターバル内となるように制約されるように構成される。ＭＣＭリファレンス信号１２５の位相と位相調整後ＭＣＭ信号１１５の判定された位相との間の差異がインターバル［−ｐｉ，ｐｉ）ラジアンの外にある場合、［−ｐｉ，ｐｉ）ラジアンという上記インターバルの制約に適合するために、２ｐｉラジアンの偶数倍が当該差異へ加算され又は減算される。

第１の位相調整ユニット１１０´の第２の実施形態においてそうであったように、第２の位相調整ユニット１３０は、複数の実施形態において、第２の位相誤差デバイス４１０の第１の位相調整後ＭＣＭ入力信号１１５内の線型歪みを抑圧するように構成される時間ドメイン等化器（図示せず）を含んでもよい。そうした時間ドメイン等化器は、好適には、等化器更新デバイス（図示せず）により更新されるように構成される適応的な等化器である。等化器更新デバイスは、好適には、時間ドメイン等化器の伝達関数を更新する際に、受信ＭＣＭ信号内に組み込まれたパイロットシンボルを活用する、ように構成されてよい。

第２の位相調整ユニット１３０の複数の実施形態において、第２の位相調整ユニット１３０の位相追跡デバイス４３０は、第１の位相調整ユニット１１０、１１０´の位相追跡デバイス２４０から受け取られる位相情報を活用するように構成されてもよい。それに応じて、複数の実施形態において、位相追跡デバイス４３０は、位相誤差信号４２０に加えて、第１の位相回転値２３７の手段によって、位相回転値４３７を生成するように構成される。位相追跡デバイスにおいて第１の位相回転値２３７を活用することは、例えば位相回転値４３７を判定するように構成されるカルマンフィルタへの追加的な入力としてそれを取り入れることによるなど、複数の手法で達成され得る。

第２の位相調整ユニット１３０の複数の実施形態において、位相誤差デバイス４１０は、第１の位相調整後ＭＣＭ信号内に組み込まれたパイロットシンボルを活用して、位相誤差信号４２０を生成する、ように構成されてもよい。それに応じて、位相比較デバイス２３０は、第１の位相調整後ＭＣＭ信号１１５内に組み込み済みのパイロットシンボルの存在を検出し、当該組み込み済みのパイロットシンボルが検出された場合には、受信ＭＣＭ信号１０５の位相と記憶されているリファレンス位相（図示せず）との間の差異を判定する、ように構成され、当該差異が第２の位相誤差デバイス４１０から出力される位相誤差信号４２０となるように構成される。

図１には、１つのＭＣＭ再変調器１２０と１つの第２の位相調整ユニット１３０との組合せが示されている。開示される通信受信機の複数の実施形態において、１つのＭＣＭ再変調ユニット１２０と１つの第２の位相調整ユニットとの、複数であるＮ個（整数値）のそうした組合せが、直列的に接続されて含まれてもよく、即ち、番号Ｎ−１の組合せからの位相調整後のＭＣＭ信号は、番号Ｎの組合せへの入力信号となるように構成され、第１の位相調整後ＭＣＭ信号１１５が１番目の、即ち番号１の組合せへの入力信号となるように構成される。この手法で、受信ＭＣＭ信号１０５の位相は、その復調及び受信ＭＣＭ信号１０５の情報ビットの復元された情報ビットの出力に先立って、反復的に調整されるように構成される。

図５は、ＭＣＭ通信受信機における使用のための方法５００の概略的なフローチャートを示している。方法５００は、パイロットシンボルが組み込まれたＭＣＭ信号を受信すること（ステップ５０５）と、第１の位相調整後ＭＣＭ信号を取得するために、受信ＭＣＭ信号の第１の位相調整を実行すること（ステップ５１０）と、を含む。第１の位相調整は、受信ＭＣＭ信号内の位相誤差を補償するために行われる。

方法５００は、方法５００のステップ５１０において生成される第１の位相調整後信号を再変調すること（ステップ５１５）、を含む。第１の位相調整後ＭＣＭ信号を再変調する上記ステップ５１５は、ＭＣＭリファレンス信号を生成するための上記ＭＣＭ信号の復調と、それに続く上記ＭＣＭ信号の変調とを含む。方法５００のステップ５１５において、実行される復調の基本的な機能は、受信ＭＣＭ信号内の情報ビットを復元することであり、実行されるＭＣＭ変調の基本的な機能は、復元された情報ビットをＭＣＭ信号へと変換することである。

方法５００は、第２の位相調整後ＭＣＭ信号を生成するために、第１の位相調整後信号の第２の位相調整を実行すること（ステップ５２０）、をさらに含む。この第２の位相調整は、第１の位相調整後ＭＣＭ信号及び方法５００のステップ５１５において生成されたＭＣＭリファレンス信号の手段によって行われる。第２の位相調整は、第１の位相調整後ＭＣＭ信号内の残余の位相誤差をさらに補償するために行われる。これは、第２の位相調整ユニットが、第１の位相調整の際には利用可能でなかったＭＣＭリファレンス信号へのアクセスを有することから可能である。

方法５００は、受信ＭＣＭ信号内の情報ビットを復元するために第２の位相調整後ＭＣＭ信号の復調を実行すること（ステップ５２５）と、復元された情報ビットを復調されたデータとしてＭＣＭ通信受信機から出力すること（ステップ５３０）と、をさらに含む。

方法５００の複数の実施形態において、上述した通りのステップ５１０、即ち受信ＭＣＭ信号の第１の位相調整を実行することは、受信ＭＣＭ信号及び既知のリファレンス位相の手段によって第１の位相誤差信号を決定すること、をさらに含み、第１の位相回転値を出力するための、第１の位相誤差信号の追跡と、第１の位相回転値の手段によって、受信ＭＣＭ信号の位相を調整して、第１の位相調整後ＭＣＭ信号を生成することと、をも含む。複数の実施形態において、ステップ５１０は、好適には第１の位相誤差信号の決定に先立ってＭＣＭ入力信号について時間ドメインでの等化を実行すること、をも含む。複数の実施形態において、ステップ５１０は、時間ドメインでの等化の伝達関数を更新すること、をも含む。時間ドメインでの等化の伝達関数を更新するために使用される方法は、例えば、最小平均二乗法（ＬＭＳ）又は再帰的最小二乗法（ＲＬＳ）に基づくものであってもよい。

第１の位相誤差信号は、好適には、既知のリファレンス位相と受信ＭＣＭ信号の位相との間の差異として決定される。第１の位相誤差信号の追跡は、例えば、位相誤差信号のローパスフィルタリング、位相誤差信号のカルマンフィルタリング、又は期待値最大化（ＥＭ）アルゴリズムに基づく方法の手段による位相誤差信号の処理などといった、複数の異なる手法で達成可能である。

方法５００の複数の実施形態において、第１の位相調整後ＭＣＭ信号の第２の位相調整を実行するステップ５２０は、第１の位相調整後ＭＣＭ信号及びＭＣＭリファレンス信号の手段によって第２の位相誤差信号を決定すること、並びに、第２の位相回転値を出力するために第２の位相誤差信号を追跡することと、第２の位相調整後ＭＣＭ信号を生成するために、第２の位相回転値の手段によって、第１の位相調整後ＭＣＭ入力信号の位相を調整することと、をさらに含む。好適には、第２の位相誤差信号は、ＭＣＭリファレンス信号の位相と第１の位相調整後ＭＣＭ信号の位相との間の差異として決定される。第２の位相誤差信号の追跡は、例えば、位相誤差信号のローパスフィルタリング、位相誤差信号のカルマンフィルタリング、又は期待値最大化（ＥＭ）アルゴリズムに基づく方法の手段による位相誤差信号の処理などといった、複数の異なる手法で達成可能である。

本発明の実施形態がブロック図及び／又はフローチャートといった図面を参照しながら説明されている。ブロック図及び／又はフローチャートに描かれた複数のブロック、並びに、ブロック図及び／又はフローチャートに描かれたブロックの組合せは、コンピュータプログラム命令によって実装されることができる。そうしたコンピュータプログラム命令は、コンピュータ及び／又は他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサを介して実行される当該命令が、ブロック図及び／又はフローチャートの１つ又は複数のブロックにおいて特定された機能／動作を実装するための手段を生成するように、マシンを産み出すために、汎用コンピュータ、特殊目的コンピュータ、及び／又は他のプログラマブルデータ処理装置のプロセッサへ提供され得る。

これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置に特定の手法で機能するように指示することができるコンピュータ読取可能なメモリ内に記憶されてもよく、それによって、当該コンピュータ読取可能なメモリ内に記憶される当該命令は、ブロック図及び／又はフローチャートの１つ又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実装する命令を含む製品を産み出す。

コンピュータプログラム命令は、コンピュータ又は他のプログラマブルデータ処理装置にロードされてもよく、一連の動作ステップが当該コンピュータ及び／又は他のプログラマブル装置上で実行されて、コンピュータ実装される処理を生成し、それによって、当該コンピュータ又は他のプログラマブル装置上で実行される上記命令は、ブロック図及び／又はフローチャートの１つ又は複数のブロックにおいて特定される機能／動作を実装するためのステップを提供する。

いくつかの実装において、ブロック内に記述される機能又はステップは、動作上の例示において記述されている順序とは異なる順序で、発生してもよい。例えば、連続して示されている２つのブロックは、実際には、実質的に同時に実行されてもよく、又は、これらのブロックは、関与する機能／動作に依存して、逆の順序で実行されることがあってもよい。

図面及び明細書において、本発明の例示的な実施形態が開示されている。しかしながら、本発明の原理から実質的に逸脱することなく、それら実施形態について多くの変形例及び修正例をなすことができる。従って、特定の用語が採用されてはいるものの、それらは単に汎用的かつ説明的な意味で使用されており、限定の目的のためではない。

本発明は、上で説明し及び図面に示した実施形態の例には限定されず、添付の請求項の範囲内で自由に変形されてよい。

Claims (14)

1. パイロットシンボルが組み込まれたマルチキャリア変調（ＭＣＭ）信号を受信するように構成される通信受信機（１００）であって、前記通信受信機（１００）は、第１の位相調整ユニット（１１０）を含み、前記第１の位相調整ユニット（１１０）は、組み込まれた前記パイロットシンボルの手段によって受信ＭＣＭ信号（１０５）の位相を調整し、第１の位相調整後ＭＣＭ信号（１１５）をＭＣＭ再変調ユニット（１２０）へと出力する、ように構成され、前記ＭＣＭ再変調ユニット（１２０）は、ＭＣＭリファレンス信号（１２５）を生成するために、前記第１の位相調整後ＭＣＭ信号（１１５）を復調し次いで変調するように構成され、前記通信受信機（１００）は、第２の位相調整ユニット（１３０）をも含み、前記第２の位相調整ユニット（１３０）は、前記第１の位相調整後ＭＣＭ信号（１１５）を受け取り、及び前記ＭＣＭリファレンス信号（１２５）をも受け取る、ように構成され、前記第２の位相調整ユニット（１３０）は、前記ＭＣＭリファレンス信号（１２５）の手段によって前記第１の位相調整後ＭＣＭ信号（１１５）の位相を調整し、第２の位相調整後ＭＣＭ信号（１３５）を出力ＭＣＭ復調器（１１０）へと出力する、ように構成され、前記出力ＭＣＭ復調器（１１０）は、前記第２の位相調整後ＭＣＭ信号（１３５）を復調し、復調された当該ＭＣＭ信号を前記通信受信機（１００）の出力信号として出力する、ように構成される、通信受信機（１００）。
2. 前記第１の位相調整ユニット（１１０）は、第１の位相誤差デバイス（２６０）を含み、前記第１の位相誤差デバイス（２６０）は、前記受信ＭＣＭ信号（１０５）及び既知のリファレンス位相（２２０）を用いて第１の位相誤差信号（２３５）を生成し、前記第１の位相誤差信号（２３５）を第１の位相追跡デバイス（２４０）へ送出する、ように構成され、前記第１の位相追跡デバイス（２４０）は、第１の位相回転ユニット（２５０）へ第１の位相回転値（２３７）を出力するために、前記第１の位相誤差信号（２３５）を追跡するように構成され、前記第１の位相回転ユニット（２５０）は、前記第１の位相回転値（２３７）の手段によって、前記受信ＭＣＭ信号（１０５）の位相を調整する、ように構成される、請求項１に記載の通信受信機（１００）。
3. 前記第１の位相調整ユニット（１１０）は、前記第１の位相誤差デバイス（２６０）への前記入力信号（１０５）について時間ドメインでの等化を実行するように構成される時間ドメイン等化器（３１０）、をも含む、請求項２に記載の通信受信機（１００）。
4. 前記ＭＣＭリファレンス信号（１２５）及び前記受信ＭＣＭ信号の手段によって前記時間ドメイン等化器（３１０）の伝達関数を更新するように構成される等化器更新ユニット（３２０）、をも含む、請求項３に記載の通信受信機（１００）。
5. 前記第２の位相調整ユニット（１３０）は、第２の位相誤差デバイス（４１０）を含み、前記第２の位相誤差デバイス（４１０）は、前記第１の位相調整後ＭＣＭ信号（１１５）及び前記ＭＣＭ再変調器（１２０）からの前記ＭＣＭリファレンス信号（１２５）を用いて第２の位相誤差信号（４２０）を生成し、前記第２の位相誤差信号（４２０）を第２の位相追跡デバイス（４３０）へ送出する、ように構成され、前記第２の位相追跡デバイス（４３０）は、第２の位相回転ユニット（４４０）へ第２の位相回転値（４３７）を出力するために、前記第２の位相誤差信号（４２０）を追跡するように構成され、前記第２の位相回転ユニット（４４０）は、前記第２の位相回転値（４３７）の手段によって、前記第２の位相調整ユニット（１３０）の入力される前記第１の位相調整後ＭＣＭ信号（１１５）の位相を調整する、ように構成される、請求項１〜４のいずれかに記載の通信受信機（１００）。
6. 前記受信ＭＣＭ信号の全てのサブキャリアが送信側の同じＶＣＯにより周波数においてアップコンバート済みとなるとなるように単一の送信機により送信されるＭＣＭ信号を受信するために構成される、請求項１〜５のいずれかの通信受信機（１００）。
7. 前記第１の位相調整ユニット（１１０）は、時間ドメインにおいて動作するように構成される、請求項１〜６のいずれかの通信受信機（１００）。
8. 前記第２の位相調整ユニット（１３０）は、時間ドメインにおいて動作するように構成される、請求項１〜７のいずれかの通信受信機（１００）。
9. １つのＭＣＭ再変調ユニット及び１つの二次位相調整ユニットの組合せであって、直列的に接続される複数の当該組合せを追加的に含み、当該複数の組合せは、前記位相調整後ＭＣＭ信号を復調し及び前記受信機の前記出力信号として復調された当該ＭＣＭ信号を出力することに先立って、前記受信ＭＣＭ信号（１０５）の位相を反復的に調整するように構成される、請求項１〜８のいずれかの通信受信機。
10. ＭＣＭ通信受信機における使用のための方法（５００）であって、パイロットシンボルが組み込まれたＭＣＭ信号を受信すること（５０５）と、第１の位相調整後ＭＣＭ信号を取得するために、組み込まれた前記パイロットシンボルの手段によって、受信ＭＣＭ信号の第１の位相調整を実行すること（５１０）と、を含み、前記方法は、ＭＣＭリファレンス信号を生成するための、前記第１の位相調整後ＭＣＭ信号を復調し次いで変調することを含む前記第１の位相調整後ＭＣＭ信号の再変調（５１５）、をも含み、前記方法（５００）は、第２の位相調整後ＭＣＭ信号を生成するために、前記ＭＣＭリファレンス信号の手段によって、前記第１の位相調整後ＭＣＭ信号の第２の位相調整を実行すること（５２０）、を含み、前記方法（５００）は、前記ＭＣＭ通信受信機からの出力信号を生成し（５３０）及び出力するために、前記第２の位相調整後ＭＣＭ信号を復調すること（５２５）、をも含む、方法（５００）。
11. 前記受信ＭＣＭ信号の第１の位相調整を実行する前記ステップ（５１０）は、前記受信ＭＣＭ信号及び既知のリファレンス位相の手段によって第１の位相誤差信号を決定することと、第１の位相回転値を出力するための、前記第１の位相誤差信号の追跡と、前記第１の位相回転値の手段によって、前記受信ＭＣＭ信号の位相を調整して、第１の位相調整後ＭＣＭ信号を生成することと、をさらに含む、請求項１０方法（５００）。
12. 前記受信ＭＣＭ信号の第１の位相調整を実行する前記ステップ（５１０）は、前記ＭＣＭ入力信号について時間ドメインでの等化を実行すること、をさらに含む、請求項１１の方法（５００）。
13. 前記受信ＭＣＭ信号の第１の位相調整を実行する前記ステップ（５１０）は、前記時間ドメインでの等化の伝達関数を更新すること、をさらに含む、請求項１２の方法（５００）。
14. 前記第１の位相調整後ＭＣＭ信号の第２の位相調整を実行する前記ステップ（５２０）は、前記第１の位相調整後ＭＣＭ信号及び前記ＭＣＭ再変調ユニットからの前記ＭＣＭリファレンス信号の手段によって第２の位相誤差信号を決定することと、第２の位相回転値を出力するために、前記第２の位相誤差信号を追跡することと、さらに、前記第２の位相回転値の手段によって、前記第１の位相調整後ＭＣＭ入力信号の位相を調整して、第２の位相調整後ＭＣＭ信号を生成することと、をさらに含む、請求項１０〜１３のいずれかの方法（５００）。

Images