JP3019072B2

JP3019072B2 - 周波数誤差推定装置及びそれを用いた受信装置、中継装置、並びに無線通信システム

Info

Publication number: JP3019072B2
Application number: JP10236813A
Authority: JP
Inventors: 英邦四方; 裕理山本; 賢徳國枝
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-08-24
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 2000-03-13
Anticipated expiration: 2018-08-24
Also published as: JP2000068971A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直交周波数分割多
重（ＯＦＤＭ）伝送方式を用いた無線通信システムにお
いて、受信装置や中継装置に用いられる周波数誤差推定
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）
伝送方式による無線通信の受信機に用いられる周波数誤
差推定装置としては、固定値である位相参照シンボルを
利用して周波数誤差を推定するものがあり、また、ラン
ダム信号を用いて周波数誤差を推定するものもある。

【０００３】以下、図１０を用いて、従来の周波数誤差
推定装置について簡単に説明する。図１０は従来の周波
数誤差推定装置を有する受信機の構造を示すブロック図
である。図１０において、アンテナ１で受信された高周
波（ＲＦ）信号２は、周波数コンバータ３において局部
発振器４の出力を用いて中間周波数（ＩＦ）信号にダウ
ンコンバートされ、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変
換器５で標本化され、ＩＱジェネレータ６により同相及
び直交成分に分離され、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）
変換器７を通った後に、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回
路８により周波数領域の信号に変換され、復調器９で判
定される。

【０００４】ここで、受信機側の局部発振器４の周波数
とダウンコンバートされたＩＦ信号の中心周波数との和
が、図示しない送信機側の局部発振器の周波数とずれて
いたり、Ａ／Ｄ変換を行う場合にサンプリングクロック
のクロック周波数がずれていると、ＦＦＴ回路８の出力
で得られる復調ベクトルにサブキャリア間の相互干渉が
発生し、判定結果の誤りが大きくなる。そのため、受信
機内に周波数誤差を推定して周波数を制御する周波数制
御回路を設けて、送信機側と受信機側の周波数誤差を小
さくするのが一般的である。

【０００５】位相参照シンボルを用いて周波数誤差を推
定するものとしては、特開平９−２１９６９３号や特開
平９−３１２６２７号に記載されたものが知られてい
る。しかし、特開平９−２１９６９３号に記載されたも
のは、サブキャリア間隔単位の周波数誤差推定には適し
ているが、サブキャリア間隔以内の周波数誤差に対して
は近似アルゴリズムを用いているため、推定精度の点で
問題がある。また、特開平９−３１２６２７号に記載さ
れたものは、周波数領域に変換した信号と既定値の複素
共役を乗じた後に離散的逆フーリエ変換（ＩＤＦＴ：In
verse Discrete Fourier Transform）を繰り返すとい
う、演算量が多い方式であるため、回路規模が大きいと
いう問題点を有する。

【０００６】また、ランダム信号を用いて周波数誤差を
推定するものとしては、特開平８−２６５２８８号や特
開平９−２７５３８６号、特開平９−３２１７３３号に
記載されたものが知られている。しかし、特開平８−２
６５２８８号や特開平９−２７５３８６号に記載された
ものは、特定のサブキャリアの位相変化を複数シンボル
にわたって観測する必要があるため、周波数誤差の推定
に時間を要するという問題があり、特開平９−３２１７
３３号に記載されたものは、ガードインタバルと呼ばれ
る信号の繰り返し区間の位相変化から周波数誤差を推定
する方法であるため、原理的に後段に続くＦＦＴ回路の
動作クロック周波数誤差等の影響を考慮した推定が不可
能であるという問題点を有する。

【０００７】図１０を用いるならば、ＩＱ信号１０のよ
うな時間領域信号を用いて誤差を推定する方法や、ＦＦ
Ｔ回路８の出力信号１１のような周波数領域信号を用い
て誤差を推定する方法があるが、時間領域信号を用いる
方法は、前述した特開平９−３２１７３３号に記載され
たものが有するような問題点を有し、また、周波数領域
信号を用いる方法は、前述した特開平９−２１９６９３
号、特開平９−３１２６２７号、特開平８−２６５２８
８号、特開平９−２７５３８６号に記載されたものが有
するような問題点を含んでいる。

【０００８】そこで、ＯＦＤＭ伝送方式において高品質
の伝送を達成するためには、送信機側と受信機側との周
波数誤差を、より高精度かつ高速に、できるだけ簡易な
方法で推定することが必要不可欠となってきた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような周波数誤差
推定装置においては、受信機側の局部発振器の発振周波
数を制御する際に、送信機側の局部発振器周波数とのず
れを正確かつ高速に、広い周波数範囲にわたって推定で
きることが要求されている。

【００１０】本発明は、ＯＦＤＭ伝送方式による無線通
信に用いる周波数誤差推定装置において、受信機内で広
い周波数範囲にわたって周波数誤差を高精度に推定する
ことにより、誤り率が小さく信頼性の高い無線通信を実
現することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、位相参照シンボルを受信したとき、離散フ
ーリエ変換によって周波数領域の信号を得て、この周波
数領域の信号とあらかじめ受信機に用意している理想的
な値との誤差を求め、この誤差が周波数オフセットの大
きさと比例していくことを利用し、各サブキャリアごと
に異なる重み付け係数を乗算し累積することで、周波数
誤差を推定できるように構成したものである。

【００１２】あるいは、ランダムシンボルを受信したと
き、離散フーリエ変換によって周波数領域の信号を得
て、この周波数領域の信号とそれを判定した結果の複素
共役ベクトルとを乗算し、それを累積して得られるベク
トルの逆正接の大きさに基づいて周波数誤差を推定でき
るように構成したものである。

【００１３】これにより、広い周波数範囲にわたって高
精度に周波数誤差を推定することが可能となり、誤り率
が小さく信頼性の高い無線通信が実現できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、各サブキャリアが線形変調された直交周波数分割多
重（ＯＦＤＭ）伝送方式による無線通信において、受信
した各サブキャリアの位相参照シンボルを離散フーリエ
変換した信号をパラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換する
Ｐ／Ｓ変換手段と、前記Ｐ／Ｓ変換手段の出力をサブキ
ャリア間で差動化して差動ベクトルを得る差動化手段
と、前記差動ベクトルを入力しその振幅値で正規化して
正規化差動ベクトルを出力する正規化手段と、予め理想
的な位相参照シンボルの各サブキャリア間の差動ベクト
ルをその振幅値で正規化した理想ベクトルを格納してい
る正規化差動位相参照シンボルテーブルと、前記正規化
差動ベクトルと前記理想ベクトルとを入力してその差分
を求める差分器と、予め周波数誤差を生じさせたリファ
レンスベクトルから求めた各サブキャリア間の差動ベク
トルを用いて求めた重み付けベクトルを格納している重
み付け係数テーブルと、前記差分と前記重み付けベクト
ルとを入力してその乗算値を求める重み付け乗算器と、
前記乗算値を累積加算して周波数誤差推定信号を出力す
る加算器とを有することを特徴とする周波数誤差推定装
置であり、周波数誤差を精度良く推定することができ、
特に、周波数誤差が小さい領域に対しては高精度に推定
することができるという作用を有する。

【００１５】請求項２に記載の発明は、各サブキャリア
が線形変調された直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送
方式による無線通信において、受信した各サブキャリア
の位相参照シンボルを離散フーリエ変換した信号をパラ
レル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換するＰ／Ｓ変換手段と、
前記Ｐ／Ｓ変換手段の出力をサブキャリア間で差動化し
て差動ベクトルを得る差動化手段と、前記差動ベクトル
を入力しその振幅値で正規化して正規化差動ベクトルを
出力する正規化手段と、予め理想的な位相参照シンボル
の各サブキャリア間の差動ベクトルをその振幅値で正規
化した理想ベクトルを格納している正規化差動位相参照
シンボルテーブルと、前記正規化差動ベクトルと前記理
想ベクトルとを入力してその差動出力ベクトルを求める
乗算器と、予め周波数誤差を生じさせたリファレンスベ
クトルから求めた各サブキャリア間の差動ベクトルを用
いて求めた重み付けベクトルを格納している重み付け係
数テーブルと、前記差動出力ベクトルと前記重み付けベ
クトルとを入力してその乗算値を求める重み付け乗算器
と、前記乗算値を累積加算して周波数誤差推定信号を出
力する加算器とを有することを特徴とする周波数誤差推
定装置であり、周波数誤差を広い範囲にわたって精度良
く推定できるという作用を有する。

【００１６】請求項３に記載の発明は、各サブキャリア
が線形変調された直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送
方式による無線通信において、受信した各サブキャリア
の位相参照シンボルを離散フーリエ変換した信号をパラ
レル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換するＰ／Ｓ変換手段と、
前記Ｐ／Ｓ変換手段の出力をサブキャリア間で差動化し
て差動ベクトルを得る差動化手段と、前記差動ベクトル
を入力して前記差動ベクトルの実部の絶対値と虚部の絶
対値との和で正規化して正規化差動ベクトルを出力する
正規化手段と、予め理想的な位相参照シンボルの各サブ
キャリア間の差動ベクトルをその振幅値で正規化した理
想ベクトルを格納している正規化差動位相参照シンボル
テーブルと、前記正規化差動ベクトルと前記理想ベクト
ルとを入力してその差分を求める差分器と、予め周波数
誤差を生じさせたリファレンスベクトルから求めた各サ
ブキャリア間の差動ベクトルを用いて求めた重み付けベ
クトルを格納している重み付け係数テーブルと、前記差
分と前記重み付けベクトルとを入力してその乗算値を求
める重み付け乗算器と、前記乗算値を累積加算して周波
数誤差推定信号を出力する加算器とを有することを特徴
とする周波数誤差推定装置であり、周波数誤差を広い範
囲にわたって精度良く推定することができ、特に、周波
数誤差が大きい領域では線形的に高精度な推定を行うこ
とが可能となるという作用を有する。

【００１７】また、請求項４に記載の発明のように、重
み付け係数テーブルと重み付け乗算器と加算器とを複数
組有し、複数の加算器の出力を入力してその中から一つ
を周波数誤差推定信号として選択出力する選択手段を有
することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載
の周波数誤差推定装置としても、同様の作用を呈する。

【００１８】請求項５に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の周波数誤差推定装置を第１の誤差推定
手段とし、請求項３記載の周波数誤差推定装置を第２の
誤差推定手段とし、前記第１の誤差推定手段と、前記第
２の誤差推定手段と、前記第１の誤差推定手段の出力信
号と前記第２の誤差推定手段の出力信号とを入力すると
ともに予め有するしきい値と前記第２の誤差推定手段の
出力信号とを比較してその結果により入力した２つの信
号のうち一方を周波数誤差推定信号として選択出力する
比較手段とを有することを特徴とする周波数誤差推定装
置であり、周波数誤差の大きさに応じて適切な精度で周
波数誤差を推定できるという作用を有する。

【００１９】請求項６に記載の発明は、各サブキャリア
が線形変調された直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送
方式による無線通信において、受信した各サブキャリア
のランダムシンボルを離散フーリエ変換した信号をパラ
レル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換するＰ／Ｓ変換手段と、
前記Ｐ／Ｓ変換手段の出力をサブキャリア間で差動化し
て差動ベクトルを得る差動化手段と、前記差動ベクトル
を判定する判定手段と、前記判定手段の出力を用いてそ
の複素共役ベクトルを得る共役手段と、前記差動ベクト
ルと前記複素共役ベクトルとを入力してその乗算値を求
める乗算器と、前記乗算値を累積加算して加算ベクトル
を出力する加算器と、前記加算ベクトルを入力し前記加
算ベクトルの回転角を求めて周波数誤差推定信号を出力
する逆正接検出手段とを有することを特徴とする周波数
誤差推定装置であり、位相シンボルが長い期間挿入され
ない状態でもランダム信号から周波数誤差を推定できる
という作用を有する。

【００２０】請求項７に記載の発明は、請求項１から５
のいずれかに記載の周波数誤差推定装置を第１の誤差推
定手段とし、請求項６記載の周波数誤差推定装置を第２
の誤差推定手段とし、前記第１の誤差推定手段と、前記
第２の誤差推定手段と、受信した高周波信号を入力して
位相参照シンボル受信時かランダムシンボル受信時かを
判定して判定結果を出力するシンボル判定手段と、前記
第１の誤差推定手段の出力信号と前記第２の誤差推定手
段の出力信号とを入力するとともに前記判定結果により
入力した２つの信号のうち一方を周波数誤差推定信号と
して選択出力する比較手段とを有することを特徴とする
周波数誤差推定装置であり、位相参照シンボル受信時、
ランダムシンボル受信時のいずれにおいても周波数誤差
を推定でき、位相参照シンボル挿入の度合いが小さくて
も常に最新の周波数誤差を推定できるという作用を有す
る。

【００２１】請求項８に記載の発明は、請求項１から７
のいずれかに記載の周波数誤差推定装置を誤差推定手段
とし、前記誤差推定手段と、周波数チャネルの切り換え
を行うチャネル切り替え手段と、前記周波数チャネルの
数に応じて前記誤差推定手段の出力を記憶する領域を有
し且つ前記チャネル切り替え手段で指定されたチャネル
に応じて記憶していた前記誤差推定手段の出力を周波数
誤差推定信号として出力するメモリとを有することを特
徴とする周波数誤差推定装置であり、チャネル切り替え
時や電源投入時においても高速に周波数誤差推定値を用
いた周波数制御が可能となるという作用を有する。

【００２２】請求項９に記載の発明は、請求項１から８
のいずれかに記載の周波数誤差推定装置を有することを
特徴とする受信装置であり、高精度に周波数誤差を推定
することで誤り率が小さく信頼性が高まるという作用を
有する。

【００２３】請求項１０に記載の発明は、請求項１から
８のいずれかに記載の周波数誤差推定装置を有すること
を特徴とする中継装置であり、高精度に周波数誤差を推
定することで誤り率が小さく信頼性が高まるという作用
を有する。

【００２４】請求項１１に記載の発明は、請求項１から
８のいずれかに記載の周波数誤差推定装置を有すること
を特徴とする無線通信システムであり、高精度に周波数
誤差を推定することで、誤り率が小さく、高効率な、信
頼性の高い通信システムを構築できるという作用を有す
る。

【００２５】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図９を用いて説明する。（実施の形態１）図１は本実施の形態における周波数誤
差推定装置を有する受信機の構成を示すブロック図であ
る。図１において、１はアンテナ、２は高周波（ＲＦ）
信号、３は周波数コンバータ、４は局部発振器、５はア
ナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、６はＩＱジェネ
レータ、７はシリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換器、８
は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路、９は復調器、１２
は周波数誤差推定装置である。周波数誤差推定装置１２
は、パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器１３、差動化
器１４、振幅検出器１６と除算器１７を有する正規化器
１５、差分器１８、正規化差動位相参照シンボルテーブ
ル１９、乗算器２０、重み付け係数テーブル２１、加算
器２２を用いて構成されている。

【００２６】アンテナ１で受信されたＲＦ信号２は、周
波数コンバータ３において局部発振器４の出力を用いて
中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートされ、Ａ／
Ｄ変換器５で標本化され、ＩＱジェネレータ６により同
相及び直交成分に分離され、Ｓ／Ｐ変換器７を通った後
に、ＦＦＴ回路８により周波数領域の信号に変換され、
復調器９で判定される。

【００２７】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式
を用いる場合、受信したＲＦ信号２には、各サブキャリ
アの参照用の固定パターンシンボルである位相参照シン
ボルが挿入されているため、この受信された位相参照シ
ンボルはＦＦＴ回路８によってフーリエ変換され、周波
数領域の信号となる。

【００２８】周波数誤差推定装置１２は、位相参照シン
ボルを受信したときの周波数領域の信号すなわちＦＦＴ
回路８の出力を用いて周波数誤差を推定する。

【００２９】周波数誤差推定装置１２に入力された、周
波数領域で表現された位相参照シンボルは、Ｐ／Ｓ変換
器１３によってシリアル化される。ここで、ｉ番目のシ
リアル信号をサブキャリアa[i]とし、隣接サブキャリア
をa[i+1]とすると、隣接サブキャリア間の差動ベクトル
a^*[i]a[i+1] が差動化器１４によって得られる。ここ
で、a^*[i] はa[i]の複素共役ベクトルを示す。

【００３０】サブキャリア間の差動ベクトルは正規化器
１５に入力され、振幅検出器１６で検出される振幅値を
除算器１７に用いることにより、差動ベクトルはその大
きさで正規化され、次の正規化差動ベクトル（数１）が
得られる。

【００３１】

【数１】

【００３２】この正規化は、差動ベクトルの大きさでは
なく、別に平均振幅を求め、この平均振幅で正規化する
ことも可能である。

【００３３】正規化器１５で得られた正規化差動ベクト
ルは差分器１８に入力され、正規化差動位相参照シンボ
ルテーブル１９で用意されているベクトルとの差が算出
される。正規化差動位相参照シンボルテーブル１９に
は、周波数領域で表現した理想的な位相参照シンボルの
各サブキャリア間の差動ベクトルをその大きさで正規化
したベクトルr[i]が予め保存されている。このような理
想的なベクトルとの誤差は、周波数オフセットの大きさ
と比例することから、これを利用して以下のように周波
数誤差を推定する。

【００３４】差分器１８で求められた差は、乗算器２０
で、重み付け係数テーブル２１からのベクトルで重み付
けされる。重み付け係数テーブル２１に保存されている
ベクトルは、予め周波数誤差を生じさせたリファレンス
シンボルを周波数領域表現にし、サブキャリア間の差動
ベクトルをその大きさで正規化したベクトルをo[i]とし
たとき、w[i]＝r[i]−o[i]により求められるベクトルの
複素共役ベクトル w^*[i]である。

【００３５】乗算器２０の出力のうち、 Re[w^*[i](r[i]
−s[i])]を加算器２２で各ｉについて累積し、この累積
結果を、推定された周波数誤差とするとともに周波数制
御信号として出力する。ここで、Re[ｘ]はｘの実部を示
す。

【００３６】以上のように本実施の形態によれば、ＯＦ
ＤＭ伝送方式を用いた無線通信において、位相参照シン
ボルを受信したとき、離散フーリエ変換によって周波数
領域の信号を得て、この周波数領域の信号と予め受信機
に用意している理想値との誤差を求め、この誤差が周波
数オフセットの大きさと比例することを利用して各サブ
キャリア毎に異なる重み付け係数を乗算し累積すること
で、周波数誤差を精度良く推定することができ、特に、
周波数誤差が小さい領域に対しては高精度に推定するこ
とができる。

【００３７】そしてこのような周波数誤差推定装置を有
する受信装置や中継装置を構成し、これを用いた無線通
信システムを構成することにより、誤り率が小さく、信
頼性の高い無線通信を実現することができる。

【００３８】なお、以上の説明において、差動ベクトル
は隣接するサブキャリア間で求める例を示したが、特に
隣接している必要はなく、任意間隔のサブキャリア間の
差動ベクトルでも同様に推定できる。

【００３９】また、重み付け係数テーブルは一種類であ
る必要はなく、複数種類用意する事で、より高精度か
つ、広範囲な周波数誤差推定が可能となる。図２は、図
１における周波数誤差推定装置１２の異なる構成とし
て、複数種類の重み付け係数テーブルを用いた周波数誤
差推定装置の構成ブロック図を示す。図２のように、複
数組の重み付け係数テーブル、乗算器、加算器を設ける
とともに、セレクター２３を設け、加算器２２、２
２’、２２”、…の出力のうち最適なものを選んで周波
数誤差を推定する構成としても良い。

【００４０】（実施の形態２）図３は本実施の形態にお
ける周波数誤差推定装置を有する受信機の構成を示すブ
ロック図である。図３において、１はアンテナ、２は高
周波（ＲＦ）信号、３は周波数コンバータ、４は局部発
振器、５はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、６
はＩＱジェネレータ、７はシリアル／パラレル（Ｓ／
Ｐ）変換器、８は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路、９
は復調器、２４は周波数誤差推定装置である。周波数誤
差推定装置２４は、パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換
器２５、差動化器２６、振幅検出器２８と除算器２９を
有する正規化器２７、乗算器３０、正規化差動位相参照
シンボルテーブル３１、乗算器３２、重み付け係数テー
ブル３３、加算器３４を用いて構成されている。

【００４１】アンテナ１で受信されたＲＦ信号２は、周
波数コンバータ３において局部発振器４の出力を用いて
中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートされ、Ａ／
Ｄ変換器５で標本化され、ＩＱジェネレータ６により同
相及び直交成分に分離され、Ｓ／Ｐ変換器７を通った後
に、ＦＦＴ回路８により周波数領域の信号に変換され、
復調器９で判定される。

【００４２】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式
を用いる場合、受信したＲＦ信号２には、各サブキャリ
アの参照用の固定パターンシンボルである位相参照シン
ボルが挿入されているため、この受信された位相参照シ
ンボルはＦＦＴ回路８によってフーリエ変換され、周波
数領域の信号となる。

【００４３】周波数誤差推定装置２４は、位相参照シン
ボルを受信したときの周波数領域の信号すなわちＦＦＴ
回路８の出力を用いて周波数誤差を推定する。

【００４４】周波数誤差推定装置２４に入力された、周
波数領域で表現された位相参照シンボルは、Ｐ／Ｓ変換
器２５によってシリアル化される。ここで、ｉ番目のシ
リアル信号をサブキャリアa[i]とし、隣接サブキャリア
をa[i+1]とすると、隣接サブキャリア間の差動ベクトル
a^*[i]a[i+1] が差動化器２６によって得られる。ここ
で、a^*[i] はa[i]の複素共役ベクトルを示す。

【００４５】サブキャリア間の差動ベクトルは正規化器
２７に入力され、振幅検出器２８で検出される振幅値を
除算器２９に用いることにより、差動ベクトルはその大
きさで正規化され、次の正規化差動ベクトル（数２）が
得られる。

【００４６】

【数２】

【００４７】この正規化は、差動ベクトルの大きさでは
なく、別に平均振幅を求め、この平均振幅で正規化する
ことも可能である。

【００４８】正規化器２７で得られた正規化差動ベクト
ルは乗算器３０に入力され、正規化差動位相参照シンボ
ルテーブル３１で用意されているベクトルと乗算するこ
とにより、差動ベクトルを得る。正規化差動位相参照シ
ンボルテーブル３１には、周波数領域で表現した理想的
な位相参照シンボルの各サブキャリア間の差動ベクトル
をその大きさで正規化したベクトルr[i]の複素共役ベク
トルr^*[i] が予め保存されている。このような理想的な
ベクトルとの誤差は、周波数オフセットの大きさと比例
することから、これを利用して以下のように周波数誤差
を推定する。

【００４９】乗算器３０で求められた差動ベクトルは、
乗算器３２で、重み付け係数テーブル３３からのベクト
ルで重み付けされる。重み付け係数テーブル３３に保存
されているベクトルは、予め周波数誤差を生じさせたリ
ファレンスシンボルを周波数領域表現にし、サブキャリ
ア間の差動ベクトルをその大きさで正規化したベクトル
をo[i]としたとき、w[i]＝r[i]−o[i]により求められる
ベクトルの複素共役ベクトル w^*[i]である。

【００５０】乗算器３２の出力のうち、 Re[w^*[i](r[i]
−s[i])]を加算器３４で各ｉについて累積し、この累積
結果を、推定された周波数誤差とするとともに周波数制
御信号として出力する。ここで、Re[ｘ]はｘの実部を示
す。

【００５１】以上のように本実施の形態によれば、ＯＦ
ＤＭ伝送方式を用いた無線通信において、位相参照シン
ボルを受信したとき、離散フーリエ変換によって周波数
領域の信号を得て、この周波数領域の信号と予め受信機
に用意している理想値との誤差を求め、この誤差が周波
数オフセットの大きさと比例することを利用して各サブ
キャリア毎に異なる重み付け係数を乗算し累積すること
で、周波数誤差を広範囲にわたって精度良く推定するこ
とができる。

【００５２】そしてこのような周波数誤差推定装置を有
する受信装置や中継装置を構成し、これを用いた無線通
信システムを構成することにより、誤り率が小さく、信
頼性の高い無線通信を実現することができる。

【００５３】なお、以上の説明において、差動ベクトル
は隣接するサブキャリア間で求める例を示したが、特に
隣接している必要はなく、任意間隔のサブキャリア間の
差動ベクトルでも同様に推定できる。

【００５４】また、重み付け係数テーブルは一種類であ
る必要はなく、複数種類用意する事で、より高精度か
つ、広範囲な周波数誤差推定が可能となる。図４は、図
３における周波数誤差推定装置２４の異なる構成とし
て、複数種類の重み付け係数テーブルを用いた周波数誤
差推定装置の構成ブロック図を示す。図４のように、複
数組の重み付け係数テーブル、乗算器、加算器を設ける
とともに、セレクター３５を設け、加算器３４、３
４’、３４”、…の出力のうち最適なものを選んで周波
数誤差を推定する構成としても良い。

【００５５】（実施の形態３）図５は本実施の形態にお
ける周波数誤差推定装置を有する受信機の構成を示すブ
ロック図である。図５において、１はアンテナ、２は高
周波（ＲＦ）信号、３は周波数コンバータ、４は局部発
振器、５はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、６
はＩＱジェネレータ、７はシリアル／パラレル（Ｓ／
Ｐ）変換器、８は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路、９
は復調器、３６は周波数誤差推定装置である。周波数誤
差推定装置３６は、パラレル／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換
器３７、差動化器３８、絶対値和検出器４０と除算器３
９を有する絶対値正規化器４１、差分器４２、絶対値正
規化差動位相参照シンボルテーブル４３、乗算器４４、
重み付け係数テーブル４５、加算器４６を用いて構成さ
れている。

【００５６】アンテナ１で受信されたＲＦ信号２は、周
波数コンバータ３において局部発振器４の出力を用いて
中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートされ、Ａ／
Ｄ変換器５で標本化され、ＩＱジェネレータ６により同
相及び直交成分に分離され、Ｓ／Ｐ変換器７を通った後
に、ＦＦＴ回路８により周波数領域の信号に変換され、
復調器９で判定される。

【００５７】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式
を用いる場合、受信したＲＦ信号２には、各サブキャリ
アの参照用の固定パターンシンボルである位相参照シン
ボルが挿入されているため、この受信された位相参照シ
ンボルはＦＦＴ回路８によってフーリエ変換され、周波
数領域の信号となる。

【００５８】周波数誤差推定装置３６は、位相参照シン
ボルを受信したときの周波数領域の信号すなわちＦＦＴ
回路８の出力を用いて周波数誤差を推定する。

【００５９】周波数誤差推定装置３６に入力された、周
波数領域で表現された位相参照シンボルは、Ｐ／Ｓ変換
器３７によってシリアル化される。ここで、ｉ番目のシ
リアル信号をサブキャリアa[i]とし、隣接サブキャリア
をa[i+1]とすると、隣接サブキャリア間の差動ベクトル
a^*[i]a[i+1] が差動化器３８によって得られる。ここ
で、a^*[i] はa[i]の複素共役ベクトルを示す。

【００６０】サブキャリア間の差動ベクトルは絶対値正
規化器４１に入力され、絶対値和検出器４０で、差動ベ
クトルの実部及び虚部の絶対値の和を検出する。この絶
対値和と差動ベクトルを除算器３９に用いることによ
り、差動ベクトルは絶対値和で正規化され、次の絶対値
和正規化差動ベクトル（数３）が得られる。

【００６１】

【数３】

【００６２】絶対値正規化器４１で得られた絶対値和正
規化差動ベクトルは差分器４２に入力され、絶対値正規
化差動位相参照シンボルテーブル４３で用意されている
ベクトルとの差が算出される。絶対値正規化差動位相参
照シンボルテーブル４３には、周波数領域で表現した理
想的な位相参照シンボルの各サブキャリア間の差動ベク
トルをその差動ベクトルの実部及び虚部の絶対値の和で
正規化したベクトルr[i]が予め保存されている。このよ
うな理想的なベクトルとの誤差は、周波数オフセットの
大きさと比例することから、これを利用して以下のよう
に周波数誤差を推定する。

【００６３】差分器４２で求められた差動ベクトルは、
乗算器４４で、重み付け係数テーブル４５からのベクト
ルで重み付けされる。重み付け係数テーブル４５に保存
されているベクトルは、予め周波数誤差を生じさせたリ
ファレンスシンボルを周波数領域表現にし、サブキャリ
ア間の差動ベクトルをその実部及び虚部の絶対値和で正
規化したベクトルをo[i]としたとき、w[i]＝r[i]−o[i]
により求められるベクトルの複素共役ベクトル w^*[i]で
ある。

【００６４】乗算器４４の出力のうち、 Re[w^*[i](r[i]
−s[i])]を加算器４６で各ｉについて累積し、この累積
結果を、推定された周波数誤差とするとともに周波数制
御信号として出力する。ここで、Re[ｘ]はｘの実部を示
す。

【００６５】以上のように本実施の形態によれば、ＯＦ
ＤＭ伝送方式を用いた無線通信において、位相参照シン
ボルを受信したとき、離散フーリエ変換によって周波数
領域の信号を得て、この周波数領域の信号と予め受信機
に用意している理想値との誤差を求め、この誤差が周波
数オフセットの大きさと比例することを利用して各サブ
キャリア毎に異なる重み付け係数を乗算し累積すること
で、周波数誤差を広い範囲にわたって精度良く推定する
ことができ、特に、周波数誤差が大きい領域では線形的
に高精度な推定を行うことが可能となる。

【００６６】そしてこのような周波数誤差推定装置を有
する受信装置や中継装置を構成し、これを用いた無線通
信システムを構成することにより、誤り率が小さく、信
頼性の高い無線通信を実現することができる。

【００６７】なお、以上の説明において、差動ベクトル
は隣接するサブキャリア間で求める例を示したが、特に
隣接している必要はなく、任意間隔のサブキャリア間の
差動ベクトルでも同様に推定できる。

【００６８】また、重み付け係数テーブルは一種類であ
る必要はなく、複数種類用意する事で、より高精度か
つ、広範囲な周波数誤差推定が可能となる。図３におけ
る周波数誤差推定装置２４の異なる構成として、（実施
の形態１）の図２で示した、複数種類の重み付け係数テ
ーブルを用いた周波数誤差推定装置のように、複数組の
重み付け係数テーブル、乗算器、加算器を設けるととも
に、セレクター２３を設け、加算器２２、２２’、２
２”、…の出力のうち最適なものを選んで周波数誤差を
推定する構成としても良い。

【００６９】（実施の形態４）図６は本実施の形態にお
ける周波数誤差推定装置を有する受信機の構成を示すブ
ロック図である。図６において、１はアンテナ、２は高
周波（ＲＦ）信号、３は周波数コンバータ、４は局部発
振器、５はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、６
はＩＱジェネレータ、７はシリアル／パラレル（Ｓ／
Ｐ）変換器、８は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路、９
は復調器、４８は組み合わせ型周波数誤差推定装置であ
る。

【００７０】組み合わせ型周波数誤差推定装置４８は、
（実施の形態１）で示した周波数誤差推定装置１２と、
（実施の形態３）で示した絶対値正規型周波数誤差推定
装置３６、及び比較器４９を用いて構成される。

【００７１】アンテナ１で受信されたＲＦ信号２は、周
波数コンバータ３において局部発振器４の出力を用いて
中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートされ、Ａ／
Ｄ変換器５で標本化され、ＩＱジェネレータ６により同
相及び直交成分に分離され、Ｓ／Ｐ変換器７を通った後
に、ＦＦＴ回路８により周波数領域の信号に変換され、
復調器９で判定される。

【００７２】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式
を用いる場合、受信したＲＦ信号２には、各サブキャリ
アの参照用の固定パターンシンボルである位相参照シン
ボルが挿入されているため、この受信された位相参照シ
ンボルはＦＦＴ回路８によってフーリエ変換され、周波
数領域の信号となる。

【００７３】組み合わせ型周波数誤差推定装置４８は、
位相参照シンボルを受信したときの周波数領域の信号す
なわちＦＦＴ回路８の出力を用いて周波数誤差を推定す
る。

【００７４】組み合わせ型周波数誤差推定装置４８に入
力された周波数領域の信号は、周波数誤差推定装置１２
及び絶対値正規型周波数誤差推定装置３６に入力されて
それぞれにおいて周波数誤差を推定し、それぞれの周波
数誤差を比較器４９に入力する。比較器４９は、その中
に予めスレッショルド値を有し、広範囲にわたり周波数
誤差を推定できる絶対値正規型周波数誤差推定装置３６
からの周波数誤差値が、スレッショルド値よりも大きい
場合には絶対値正規型周波数誤差推定装置３６からの周
波数誤差値を推定された周波数誤差とするとともに周波
数制御信号として出力し、スレッショルド値よりも小さ
い場合には周波数誤差推定装置１２からの周波数誤差値
を推定された周波数誤差とするとともに周波数制御信号
として出力する。

【００７５】以上のように本実施の形態によれば、ＯＦ
ＤＭ伝送方式を用いた無線通信において、２種類の周波
数誤差推定装置を配置し、周波数誤差の大きさに応じて
用いる周波数誤差推定装置を切り替えることにより、広
い周波数範囲に対し、周波数誤差が大きい場合は粗く、
周波数誤差が小さい場合は高精度に周波数誤差を推定す
ることができる。

【００７６】そしてこのような周波数誤差推定装置を有
する受信装置や中継装置を構成し、これを用いた無線通
信システムを構成することにより、誤り率が小さく、安
定した無線通信を実現することができる。

【００７７】なお、本実施の形態では、組み合わせ型周
波数誤差推定装置４８に、（実施の形態１）で示した周
波数誤差推定装置１２と、（実施の形態３）で示した絶
対値正規型周波数誤差推定装置３６を用いた例を示した
が、（実施の形態１）で示した周波数誤差推定装置１２
の代わりに（実施の形態２）で示した周波数誤差推定装
置２４を用いても同様の作用、効果が得られる。

【００７８】（実施の形態５）図７は本実施の形態にお
ける周波数誤差推定装置を有する受信機の構成を示すブ
ロック図である。図７において、１はアンテナ、２は高
周波（ＲＦ）信号、３は周波数コンバータ、４は局部発
振器、５はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、６
はＩＱジェネレータ、７はシリアル／パラレル（Ｓ／
Ｐ）変換器、８は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路、９
は復調器、５０はランダム信号周波数誤差推定装置であ
る。ランダム信号周波数誤差推定装置５０は、パラレル
／シリアル（Ｐ／Ｓ）変換器５１、差動化器５２、判定
器５３、共役器５４、乗算器５５、加算器５６、逆正接
検出器５７を用いて構成されている。

【００７９】アンテナ１で受信されたＲＦ信号２は、周
波数コンバータ３において局部発振器４の出力を用いて
中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートされ、Ａ／
Ｄ変換器５で標本化され、ＩＱジェネレータ６により同
相及び直交成分に分離され、Ｓ／Ｐ変換器７を通った後
に、ＦＦＴ回路８により周波数領域の信号に変換され、
復調器９で判定される。

【００８０】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式
を用いる場合、受信したＲＦ信号２にはランダムシンボ
ルが挿入されているため、この受信されたランダムシン
ボルはＦＦＴ回路８によってフーリエ変換され、周波数
領域の信号となる。

【００８１】ランダム信号周波数誤差推定装置５０は、
ランダムシンボルを受信したときの周波数領域の信号す
なわちＦＦＴ回路８の出力を用いて周波数誤差を推定す
る。

【００８２】ランダム信号周波数誤差推定信号５０に入
力された、周波数領域で表現されたランダムシンボル
は、Ｐ／Ｓ変換器５１によってシリアル化され、差動化
器５２によって差動ベクトルが求められる。差動ベクト
ルは、乗算器５５にそのまま入力されるとともに、判定
器５３に入力されて位相空間ダイヤグラムのどの象限に
あるかが判定され、判定された象限に対応する理想的な
ベクトルが出力される。この理想的なベクトルの共役ベ
クトルが共役器５４により得られ、差動ベクトルとこの
共役ベクトルが乗算器５５にて乗ぜられる。

【００８３】乗算器５５の出力は、加算器５６によって
累積された後、逆正接検出器５７に入力されてベクトル
の回転角を得る。この回転角に応じて周波数誤差を推定
するとともに、周波数制御信号として出力される。

【００８４】以上のように本実施の形態によれば、ＯＦ
ＤＭ伝送方式を用いた無線通信において、ランダムシン
ボルを受信したとき、離散フーリエ変換によって周波数
領域の信号を得て、この周波数領域の信号とその共役信
号との乗算値を用いてベクトルの回転角を求めることに
より、位相参照シンボルが長い期間挿入されない状態で
も、ランダム信号から周波数誤差を推定することができ
る。

【００８５】そしてこのような周波数誤差推定装置を有
する受信装置や中継装置を構成し、これを用いた無線通
信システムを構成することにより、誤り率が小さく、信
頼性の高い無線通信を実現することができる。

【００８６】（実施の形態６）図８は本実施の形態にお
ける周波数誤差推定装置を有する受信機の構成を示すブ
ロック図である。図８において、１はアンテナ、２は高
周波（ＲＦ）信号、３は周波数コンバータ、４は局部発
振器、５はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、６
はＩＱジェネレータ、７はシリアル／パラレル（Ｓ／
Ｐ）変換器、８は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路、９
は復調器、５８は常時周波数誤差推定装置である。

【００８７】常時周波数誤差推定装置５８は、（実施の
形態４）で示した組み合わせ型周波数誤差推定装置４８
と、（実施の形態５）で示したランダム信号周波数誤差
推定装置５０、シンボル判定器５９、及びスイッチ６０
を用いて構成される。

【００８８】アンテナ１で受信されたＲＦ信号２は、周
波数コンバータ３において局部発振器４の出力を用いて
中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートされ、Ａ／
Ｄ変換器５で標本化され、ＩＱジェネレータ６により同
相及び直交成分に分離され、Ｓ／Ｐ変換器７を通った後
に、ＦＦＴ回路８により周波数領域の信号に変換され、
復調器９で判定される。

【００８９】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式
を用いる場合、受信したＲＦ信号２には、各サブキャリ
アの参照用の固定パターンシンボルである位相参照シン
ボルと、ランダムシンボルとが挿入されているため、こ
の受信された位相参照シンボルとランダムシンボルはＦ
ＦＴ回路８によってフーリエ変換され、周波数領域の信
号となる。

【００９０】シンボル判定器５９は、ＲＦ信号２を入力
し、位相参照シンボル受信時か、ランダムシンボル受信
時かを判定する。

【００９１】常時周波数誤差推定装置５８は、周波数領
域の信号すなわちＦＦＴ回路８の出力を入力し、位相参
照シンボル受信時には組み合わせ型周波数誤差推定装置
４８を用いて、ランダム信号受信時にはランダム信号周
波数誤差推定装置５０を用いて周波数誤差を推定する。

【００９２】すなわち、入力された周波数領域の信号
を、組み合わせ型周波数誤差推定装置４８とランダム信
号周波数誤差推定装置５０とに入力し、それぞれにおい
て周波数誤差を推定し、それぞれの周波数誤差値をスイ
ッチ６０に入力する。

【００９３】スイッチ６０は、シンボル判定器５９の判
定情報に応じて、位相参照シンボル受信時には組み合わ
せ型周波数誤差推定装置４８の出力を、ランダム信号受
信時にはランダム信号周波数誤差推定装置５０の出力を
選び、選択された周波数誤差値を、常時周波数誤差推定
装置５８の推定周波数誤差とするとともに周波数制御信
号として出力する。

【００９４】以上のように本実施の形態によれば、ＯＦ
ＤＭ伝送方式を用いた無線通信において、２種類の周波
数誤差推定装置を配置し、受信シンボルの種類に応じて
用いる周波数誤差推定装置を切り替えることにより、位
相参照シンボル受信時、ランダムシンボル受信時のいず
れにおいても周波数誤差を推定することが可能となり、
長い時間ランダム信号が継続するＯＦＤＭ信号に対して
も適宜周波数誤差を推定可能で、位相参照シンボル挿入
の度合いが小さくても、常に最新の周波数誤差を推定す
ることができる。

【００９５】そしてこのような周波数誤差推定装置を有
する受信装置や中継装置を構成し、これを用いた無線通
信システムを構成することにより、誤り率が小さく、伝
送効率が高い無線通信を実現することができる。

【００９６】なお、上記においては、位相参照シンボル
受信時の周波数誤差推定用に組み合わせ型周波数誤差推
定装置４８を配置することとしていたが、代わりに（実
施の形態１）で示した周波数誤差推定装置１２や、（実
施の形態２）で示した周波数誤差推定装置２４、あるい
は（実施の形態３）で示した絶対値正規型周波数誤差推
定装置３６を用いても同様に推定できる。

【００９７】（実施の形態７）図９は本実施の形態にお
ける周波数誤差推定装置を有する受信機の構成を示すブ
ロック図である。図９において、１はアンテナ、２は高
周波（ＲＦ）信号、３は周波数コンバータ、４は局部発
振器、５はアナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器、６
はＩＱジェネレータ、７はシリアル／パラレル（Ｓ／
Ｐ）変換器、８は高速フーリエ変換（ＦＦＴ）回路、９
は復調器、６１は高速周波数誤差推定装置である。

【００９８】高速周波数誤差推定装置６１は、メモリ６
２、（実施の形態１）から（実施の形態６）のいずれか
に示した周波数誤差推定装置６３または従来の周波数誤
差推定装置６３、及びチャネル切り換え器６４を用いて
構成される。

【００９９】アンテナ１で受信されたＲＦ信号２は、周
波数コンバータ３において局部発振器４の出力を用いて
中間周波数（ＩＦ）信号にダウンコンバートされ、Ａ／
Ｄ変換器５で標本化され、ＩＱジェネレータ６により同
相及び直交成分に分離され、Ｓ／Ｐ変換器７を通った後
に、ＦＦＴ回路８により周波数領域の信号に変換され、
復調器９で判定される。

【０１００】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式
を用いる場合、受信したＲＦ信号２には、各サブキャリ
アの参照用の固定パターンシンボルである位相参照シン
ボルと、ランダムシンボルとが挿入されているため、こ
の受信された位相参照シンボルとランダムシンボルはＦ
ＦＴ回路８によってフーリエ変換され、周波数領域の信
号となる。

【０１０１】また、周波数誤差推定装置６３の種類によ
り、高速周波数誤差推定装置６１への入力信号として、
ＦＦＴ回路８の出力を入力するように構成するか、ＩＱ
ジェネレータ６の出力を入力するように構成するかが設
定される。周波数誤差推定装置６３の種類に応じて、周
波数誤差推定装置６３にＦＦＴ回路８の出力またはＩＱ
ジェネレータ６の出力を入力し、周波数誤差の推定値を
出力する。

【０１０２】メモリ６２は、周波数誤差推定装置６３に
よって出力される推定値を記憶しておく手段であり、こ
のメモリ６２は設定されるチャネル数に応じて配置して
おく。

【０１０３】チャネル切り換え器６４は、使用する周波
数に応じてチャネルを切り替える手段であり、指定した
チャネルに応じた制御信号を、局部発振器４と、メモリ
６２とにそれぞれ出力する。

【０１０４】そして、チャネル切り換え器６４によるチ
ャネル切り替え時や、電源投入時に、メモリ６２に記憶
された推定値を用いて高速周波数誤差推定装置６１の推
定周波数誤差とするとともに周波数制御信号として出力
する。

【０１０５】以上のように本実施の形態によれば、ＯＦ
ＤＭ伝送方式を用いた無線通信において、周波数誤差推
定装置にチャネル切り換え器とメモリを配置し、チャネ
ル切り替え時や電源投入時に、メモリに記憶された周波
数誤差推定値を用いることにより高速に周波数誤差推定
値を得ることができるため、高速に周波数制御を行うこ
とができる。

【０１０６】そしてこのような周波数誤差推定装置を有
する受信装置や中継装置を構成し、これを用いた無線通
信システムを構成することにより、誤り率が小さく、信
頼性の高い無線通信を実現することができる。

【０１０７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＯＦＤＭ
伝送方式において送信機側と受信機側の局部発振器の発
信周波数に誤差が生じた場合でも、受信機側で周波数誤
差を高精度に推定することができ、これを用いて周波数
制御が正確に行うことで、誤り率が小さく信頼性の高い
無線通信を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による周波数誤差推定装
置を有する受信機の構成を示すブロック図

【図２】本発明の一実施の形態による複数種類の重み付
け係数テーブルを用いた周波数誤差推定装置の構成を示
すブロック図

【図３】本発明の一実施の形態による周波数誤差推定装
置を有する受信機の構成を示すブロック図

【図４】本発明の一実施の形態による複数種類の重み付
け係数テーブルを用いた周波数誤差推定装置の構成を示
すブロック図

【図５】本発明の一実施の形態による周波数誤差推定装
置を有する受信機の構成を示すブロック図

【図６】本発明の一実施の形態による周波数誤差推定装
置を有する受信機の構成を示すブロック図

【図７】本発明の一実施の形態による周波数誤差推定装
置を有する受信機の構成を示すブロック図

【図８】本発明の一実施の形態による周波数誤差推定装
置を有する受信機の構成を示すブロック図

【図９】本発明の一実施の形態による周波数誤差推定装
置を有する受信機の構成を示すブロック図

【図１０】従来の周波数誤差推定装置を有する受信機の
構成を示すブロック図

【符号の説明】

１アンテナ２高周波信号３周波数コンバータ４局部発振器５Ａ／Ｄ変換器６ＩＱジェネレータ７Ｓ／Ｐ変換器８ＦＦＴ回路９復調器１２、２４、３６周波数誤差推定装置１３、２５、３７、５１Ｐ／Ｓ変換器１４、２６、３８、５２差動化器１５、２７正規化器１６、２８振幅検出器１７、２９、３９除算器１８、４２差分器１９、３１正規化差動位相参照シンボルテーブル２０、３０、３２、４４、５５乗算器２１、３３、４５重み付け係数テーブル２２、３４、４６、５６加算器２３、３５セレクター４０絶対値和検出器４１絶対値正規化器４３絶対値正規化差動位相参照シンボルテーブル４８組み合わせ型周波数誤差推定装置４９比較器５０ランダム信号周波数誤差推定装置５３判定器５４共役器５７逆正接検出器５８常時周波数誤差推定装置５９シンボル判定器６０スイッチ６１高速周波数誤差推定装置６２メモリ６３周波数誤差推定装置６４チャネル切り替え器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平11−112460（ＪＰ，Ａ) 特開平10−290208（ＪＰ，Ａ) 特開平９−8765（ＪＰ，Ａ) 特開平５−48665（ＪＰ，Ａ) “ＯＦＤＭ用周波数オフセット推定方法の一検討”，1998年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会講演論文集１, 1998年９月７日，Ｂ−５−17，ｐ．267 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04J 11/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】各サブキャリアが線形変調された直交周
波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式による無線通信にお
いて、受信した各サブキャリアの位相参照シンボルを離
散フーリエ変換した信号をパラレル／シリアル（Ｐ／
Ｓ）変換するＰ／Ｓ変換手段と、前記Ｐ／Ｓ変換手段の
出力をサブキャリア間で差動化して差動ベクトルを得る
差動化手段と、前記差動ベクトルを入力しその振幅値で
正規化して正規化差動ベクトルを出力する正規化手段
と、予め理想的な位相参照シンボルの各サブキャリア間
の差動ベクトルをその振幅値で正規化した理想ベクトル
を格納している正規化差動位相参照シンボルテーブル
と、前記正規化差動ベクトルと前記理想ベクトルとを入
力してその差分を求める差分器と、予め周波数誤差を生
じさせたリファレンスベクトルから求めた各サブキャリ
ア間の差動ベクトルを用いて求めた重み付けベクトルを
格納している重み付け係数テーブルと、前記差分と前記
重み付けベクトルとを入力してその乗算値を求める重み
付け乗算器と、前記乗算値を累積加算して周波数誤差推
定信号を出力する加算器とを有することを特徴とする周
波数誤差推定装置。
【請求項２】各サブキャリアが線形変調された直交周
波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式による無線通信にお
いて、受信した各サブキャリアの位相参照シンボルを離
散フーリエ変換した信号をパラレル／シリアル（Ｐ／
Ｓ）変換するＰ／Ｓ変換手段と、前記Ｐ／Ｓ変換手段の
出力をサブキャリア間で差動化して差動ベクトルを得る
差動化手段と、前記差動ベクトルを入力しその振幅値で
正規化して正規化差動ベクトルを出力する正規化手段
と、予め理想的な位相参照シンボルの各サブキャリア間
の差動ベクトルをその振幅値で正規化した理想ベクトル
を格納している正規化差動位相参照シンボルテーブル
と、前記正規化差動ベクトルと前記理想ベクトルとを入
力してその差動出力ベクトルを求める乗算器と、予め周
波数誤差を生じさせたリファレンスベクトルから求めた
各サブキャリア間の差動ベクトルを用いて求めた重み付
けベクトルを格納している重み付け係数テーブルと、前
記差動出力ベクトルと前記重み付けベクトルとを入力し
てその乗算値を求める重み付け乗算器と、前記乗算値を
累積加算して周波数誤差推定信号を出力する加算器とを
有することを特徴とする周波数誤差推定装置。
【請求項３】各サブキャリアが線形変調された直交周
波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式による無線通信にお
いて、受信した各サブキャリアの位相参照シンボルを離
散フーリエ変換した信号をパラレル／シリアル（Ｐ／
Ｓ）変換するＰ／Ｓ変換手段と、前記Ｐ／Ｓ変換手段の
出力をサブキャリア間で差動化して差動ベクトルを得る
差動化手段と、前記差動ベクトルを入力して前記差動ベ
クトルの実部の絶対値と虚部の絶対値との和で正規化し
て正規化差動ベクトルを出力する正規化手段と、予め理
想的な位相参照シンボルの各サブキャリア間の差動ベク
トルをその振幅値で正規化した理想ベクトルを格納して
いる正規化差動位相参照シンボルテーブルと、前記正規
化差動ベクトルと前記理想ベクトルとを入力してその差
分を求める差分器と、予め周波数誤差を生じさせたリフ
ァレンスベクトルから求めた各サブキャリア間の差動ベ
クトルを用いて求めた重み付けベクトルを格納している
重み付け係数テーブルと、前記差分と前記重み付けベク
トルとを入力してその乗算値を求める重み付け乗算器
と、前記乗算値を累積加算して周波数誤差推定信号を出
力する加算器とを有することを特徴とする周波数誤差推
定装置。
【請求項４】重み付け係数テーブルと重み付け乗算器
と加算器とを複数組有し、複数の加算器の出力を入力し
てその中から一つを周波数誤差推定信号として選択出力
する選択手段を有することを特徴とする請求項１から３
のいずれかに記載の周波数誤差推定装置。
【請求項５】請求項１または請求項２に記載の周波数
誤差推定装置を第１の誤差推定手段とし、請求項３記載
の周波数誤差推定装置を第２の誤差推定手段とし、前記
第１の誤差推定手段と、前記第２の誤差推定手段と、前
記第１の誤差推定手段の出力信号と前記第２の誤差推定
手段の出力信号とを入力するとともに予め有するしきい
値と前記第２の誤差推定手段の出力信号とを比較してそ
の結果により入力した２つの信号のうち一方を周波数誤
差推定信号として選択出力する比較手段とを有すること
を特徴とする周波数誤差推定装置。
【請求項６】各サブキャリアが線形変調された直交周
波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式による無線通信にお
いて、受信した各サブキャリアのランダムシンボルを離
散フーリエ変換した信号をパラレル／シリアル（Ｐ／
Ｓ）変換するＰ／Ｓ変換手段と、前記Ｐ／Ｓ変換手段の
出力をサブキャリア間で差動化して差動ベクトルを得る
差動化手段と、前記差動ベクトルを判定する判定手段
と、前記判定手段の出力を用いてその複素共役ベクトル
を得る共役手段と、前記差動ベクトルと前記複素共役ベ
クトルとを入力してその乗算値を求める乗算器と、前記
乗算値を累積加算して加算ベクトルを出力する加算器
と、前記加算ベクトルを入力し前記加算ベクトルの回転
角を求めて周波数誤差推定信号を出力する逆正接検出手
段とを有することを特徴とする周波数誤差推定装置。
【請求項７】請求項１から５のいずれかに記載の周波
数誤差推定装置を第１の誤差推定手段とし、請求項６記
載の周波数誤差推定装置を第２の誤差推定手段とし、前
記第１の誤差推定手段と、前記第２の誤差推定手段と、
受信した高周波信号を入力して位相参照シンボル受信時
かランダムシンボル受信時かを判定して判定結果を出力
するシンボル判定手段と、前記第１の誤差推定手段の出
力信号と前記第２の誤差推定手段の出力信号とを入力す
るとともに前記判定結果により入力した２つの信号のう
ち一方を周波数誤差推定信号として選択出力する比較手
段とを有することを特徴とする周波数誤差推定装置。
【請求項８】請求項１から７のいずれかに記載の周波
数誤差推定装置を誤差推定手段とし、前記誤差推定手段
と、周波数チャネルの切り換えを行うチャネル切り替え
手段と、前記周波数チャネルの数に応じて前記誤差推定
手段の出力を記憶する領域を有し且つ前記チャネル切り
替え手段で指定されたチャネルに応じて記憶していた前
記誤差推定手段の出力を周波数誤差推定信号として出力
するメモリとを有することを特徴とする周波数誤差推定
装置。
【請求項９】請求項１から８のいずれかに記載の周波
数誤差推定装置を有することを特徴とする受信装置。
【請求項１０】請求項１から８のいずれかに記載の周
波数誤差推定装置を有することを特徴とする中継装置。
【請求項１１】請求項１から８のいずれかに記載の周
波数誤差推定装置を有することを特徴とする無線通信シ
ステム。