JP4555652B2

JP4555652B2 - Ｏｆｄｍ信号受信装置及びｏｆｄｍ信号受信方法

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Publication number: JP4555652B2
Application number: JP2004287212A
Authority: JP
Inventors: 健一郎林
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-10-01
Filing date: 2004-09-30
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2024-09-30
Also published as: JP2005130485A

Description

本発明は、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置及び受信方法に関するものである。

ＯＦＤＭ伝送方式は、伝送するデジタルデータによって互いに直交する多数のキャリアを変調し、それらの変調波を多重して伝送する方式である。ＯＦＤＭ伝送方式においては、使用するキャリアの数を数百から数千と多くすると、同じ伝送レートのシングルキャリア方式に比べてシンボル時間が極めて長くなるため、マルチパス干渉の影響を受けにくいという特徴を有している。

しかしながら、マルチパス環境下では伝送路において各々のキャリアが振幅及び位相の変化を受けるため、受信側でこれを補償する必要がある。そのために、ＯＦＤＭのキャリアの一部もしくは全部を用いて、パイロット信号（振幅及び位相が既知の信号）を伝送し、受信側では受信したパイロット信号から各々のキャリアが伝送路において受けた変化、すなわち伝送路の周波数応答を推定し、補償する。

例えば、欧州の地上デジタルテレビジョン放送方式であるＤＶＢ−Ｔ（ＤｉｇｉｔａｌＶｉｄｅｏＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ − Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）方式や、日本の地上デジタル放送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｇｉｔａｌＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ − Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）方式では、ＳＰ（ＳｃａｔｔｅｒｅｄＰｉｌｏｔ））と呼ばれるパイロット信号が、キャリア−シンボル平面上に分散的に配置されている。

図１１は、特許文献１（特許第３０４４８９９号公報）に開示されているＯＦＤＭ信号復調部１２ａの構成を示すブロック図である。

図１１の伝送路特性推定回路２３ａの内部において、パイロット抽出回路３１は、フーリエ変換回路２２の出力に含まれるパイロット信号を抽出するもので、その出力は除算回路３３の第１の入力に供給される。パイロット発生回路３２は、パイロット抽出回路３１に同期して、その振幅と位相が既知である規定のパイロット信号を発生するもので、その出力は除算回路３３の第２の入力に供給される。除算回路３３は、パイロット抽出回路３１の出力をパイロット発生回路３２の出力で除することにより、パイロット信号の間隔でサンプリングされた伝送路の周波数応答を求めるもので、その出力は０挿入回路３４ａに供給される。０挿入回路３４ａは、除算回路３３の出力に対して０信号を挿入するもので、その出力は逆フーリエ変換回路３５ａに供給される。逆フーリエ変換回路３５ａは、０挿入回路３４ａから出力される周波数応答を逆フーリエ変換することによりインパルス応答に変換するもので、その出力はコアリング回路３６ａに供給される。コアリング回路３６ａは、逆フーリエ変換回路３５ａの出力の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えるもので、その出力は打ち切り回路３７ａに供給される。打ち切り回路３７ａは、コアリング回路の出力を所定のデータ数で打ち切りそれ以外のデータを０信号に置き換えることにより折り返し成分（逆フーリエ変換回路３５ａの入力である周波数応答がパイロット信号の間隔でサンプリングされていることに起因する）を除去するもので、その出力はフーリエ変換回路３８ａに供給される。フーリエ変換回路３８ａは、打ち切り回路３７ａから出力されるインパルス応答をフーリエ変換することにより補間された（パイロット信号以外の位置でも値を持つ）周波数応答を生成するもので、その出力は伝送路特性推定回路２３ａの出力として除算回路２４の第２の入力に供給される。

なお、特許文献１におけるＤＦＴ１１は、図１１におけるフーリエ変換回路２２に、特許文献１における写像１２は、図１１における除算回路２４に、特許文献１におけるＮ／Ｒ個のサンプルの抽出１３は、図１１におけるパイロット抽出回路３１、パイロット発生回路３２、除算回路３３、０挿入回路３４ａから構成される回路ブロックに、特許文献１におけるＤＦＴ^−１１４は、図１１における逆フーリエ変換回路３５ａに、特許文献１における重み付け１５は、図１１における打ち切り回路３７ａに、特許文献１におけるＤＦＴ１６は、図１１におけるフーリエ変換回路３８ａに、特許文献１における限界判定１７は、図１１におけるコアリング３６ａに、それぞれ対応する。

次に、図１２を用いて図１１における伝送路特性推定回路２３ａの動作を説明する。図１２においてｎはサンプル時刻のインデックス、Ｎは逆フーリエ変換回路３５ａおよびフーリエ変換回路３８ａで処理するデータ数を表わす。

図１２（ａ）は逆フーリエ変換回路３５ａの出力の一例を示す。ここで、１０１ａ〜１０１ｄが本来のインパルス応答、１０２ａ〜１０２ｄ、…、１１２ａ〜１１２ｄは折り返し成分、ハッチングで示した１２１は雑音成分である。ＤＶＢ−Ｔ方式やＩＳＤＢ−Ｔ方式におけるＳＰ信号は、各々のシンボルには１２キャリア間隔で配置されているので、Ｎ／１２毎に折り返しが発生する。

図１２（ｂ）はコアリング回路３６ａの出力の一例を示す。コアリング回路３６ａは、その大きさが所定の閾値（ｔｈ）以下であるデータを０信号に置き換えるので、図１２の例では、１０１ａ〜１０１ｃ、１０２ａ〜１１２ｃ、…、１１２ａ〜１１２ｃ以外のデータが０信号に置き換えられ、その結果雑音成分の電力が大幅に抑圧される。

図１２（ｃ）は打ち切り回路３７ａの出力の一例を示す。打ち切り回路３７ａは、インデックスがＮ／１２よりも大きいデータを０信号に置き換えるので、折り返し成分１０２ａ〜１０２ｃ、…、１１２ａ〜１１２ｃが除去される。

フーリエ変換回路３８ａが打ち切り回路３７ａの出力をフーリエ変換することにより得られる周波数応答は、補間処理が施されているのみならず、コアリング回路３６ａの動作により雑音による推定誤差が軽減されたものとなっている。

特許第３０４４８９９号公報

しかしながら、前記従来の構成では、インパルス応答が時間サンプル上にない場合、逆フーリエ変換回路３５ａの出力は１本のインパルスとはならず、サイドローブ成分を持つ。また、インパルス応答が時間サンプル上にある場合にも、逆フーリエ変換回路３５ａの入力帯域幅に対して０挿入回路３４ａの出力の帯域幅が狭いことに起因して、逆フーリエ変換回路３５ａの出力は１本のインパルスとはならず、サイドローブ成分を持つ。

このようなインパルス応答をコアリング回路３６ａに入力すると、前記のサイドローブ成分の内、閾値ｔｈ以下の成分は０信号に置き換えられる。その結果、フーリエ変換回路３８の出力として得られる周波数応答に歪みが生じる。

また、前記従来の構成では、逆フーリエ変換回路３５ａ及びフーリエ変換回路３８ａは、本線系のフーリエ変換回路２２と同じ数のデータを処理する必要があり、これを専用のハードウェアで実現する場合には回路規模の増大、ＤＳＰ（ＤｉｇｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｏｒ）等汎用のハードウェア上で動作するソフトウェアで実現する場合には演算量の増大を招く。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、周波数応答の推定誤差を軽減するとともに、ハードウェアで実現する場合の回路規模あるいはソフトウェアで実現する場合の演算量を削減したＯＦＤＭ信号受信装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、
本願第１の発明は、その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、前記第１の周波数応答に０信号を挿入して、第２の周波数応答を生成する０挿入手段と、前記第２の周波数応答に窓関数を乗じて、第３の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、前記第３の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、前記第２のインパルス応答を所定のデータ数で打ち切り、それ以外のデータを０信号に置き換えて、第３のインパルス応答を生成する打ち切り手段と、前記第３のインパルス応答をフーリエ変換して、第４の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、前記第４の周波数応答を前記窓関数で除して、第５の周波数応答を生成する窓関数除算手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第５の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段とを備える。

本願第２の発明は、その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、前記第１の周波数応答に０信号を挿入して、第２の周波数応答を生成する０挿入手段と、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、前記第２のインパルス応答を所定のデータ数で打ち切り、それ以外のデータを０信号に置き換えて、第３のインパルス応答を生成する打ち切り手段と、前記第３のインパルス応答をフーリエ変換して、第３の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、前記第１の周波数応答を時間軸方向に補間して、第４の周波数応答を生成する時間軸補間手段と、前記第４の周波数応答を周波数軸方向に補間して、第５の周波数応答を生成する周波数軸補間手段と、信号帯域中央から所定の範囲にあるキャリアに関しては前記第３の周波数応答を選択し、残りの信号帯域端付近のキャリアに関しては前記第５の周波数応答を選択して、第６の周波数応答を生成する選択手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第６の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段とを備える。

本願第３の発明は、その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、前記第１の周波数応答に０信号を挿入して、第２の周波数応答を生成する０挿入手段と、前記第２の周波数応答に窓関数を乗じて、第３の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、前記第３の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、前記第２のインパルス応答を所定のデータ数で打ち切り、それ以外のデータを０信号に置き換えて、第３のインパルス応答を生成する打ち切り手段と、前記第３のインパルス応答をフーリエ変換して、第４の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、前記第４の周波数応答を前記窓関数で除して、第５の周波数応答を生成する窓関数除算手段と、前記第１の周波数応答を時間軸方向に補間して、第６の周波数応答を生成する時間軸補間手段と、前記第６の周波数応答を周波数軸方向に補間して、第７の周波数応答を生成する周波数軸補間手段と、信号帯域中央から所定の範囲にあるキャリアに関しては前記第５の周波数応答を選択し、残りの信号帯域端付近のキャリアに関しては前記第７の周波数応答を選択して、第８の周波数応答を生成する選択手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第８の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段とを備える。

本願第４の発明は、本願第１又は第３の発明において、前記窓関数乗算手段を前記０挿入手段の前段に配置する。

本願第５の発明は、その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、前記第１の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第２の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、前記第２の周波数応答を時間軸方向に補間して、第３の周波数応答を生成する時間軸補間手段と、前記第３の周波数応答を周波数軸方向に補間して、第４の周波数応答を生成する周波数軸補間手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第４の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段とを備える。

本願第６の発明は、その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、前記第１の周波数応答に窓関数を乗じて、第２の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第３の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、前記第３の周波数応答を前記窓関数で除して、第４の周波数応答を生成する窓関数除算手段と、前記第４の周波数応答を時間軸方向に補間して、第５の周波数応答を生成する時間軸補間手段と、前記第５の周波数応答を周波数軸方向に補間して、第６の周波数応答を生成する周波数軸補間手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第６の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段とを備える。

本願第７の発明は、その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、前記第１の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第２の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、信号帯域中央から所定の範囲にあるキャリアに関しては前記第２の周波数応答を選択し、残りの信号帯域端付近のキャリアに関しては前記第１の周波数応答を選択して、第３の周波数応答を生成する選択手段と、前記第３の周波数応答を時間軸方向に補間して、第４の周波数応答を生成する時間軸補間手段と、前記第４の周波数応答を周波数軸方向に補間して、第５の周波数応答を生成する周波数軸補間手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第５の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段とを備える。

本願第８の発明は、その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、前記第１の周波数応答に窓関数を乗じて、第２の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第３の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、前記第３の周波数応答を前記窓関数で除して、第４の周波数応答を生成する窓関数除算手段と、信号帯域中央から所定の範囲にあるキャリアに関しては前記第４の周波数応答を選択し、残りの信号帯域端付近のキャリアに関しては前記第１の周波数応答を選択して、第５の周波数応答を生成する選択手段と、前記第５の周波数応答を時間軸方向に補間して、第６の周波数応答を生成する時間軸補間手段と、前記第６の周波数応答を周波数軸方向に補間して、第７の周波数応答を生成する周波数軸補間手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第７の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段とを備える。

本願第９の発明は、本願第５又は第７の発明において、前記時間軸補間手段を前記逆フーリエ変換手段の前段に配置する。

本願第１０の発明は、本願第６又は第８の発明において、前記時間軸補間手段を前記窓関数乗算手段の前段に配置する。

本願第１１の発明は、その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、前記第１の周波数応答に窓関数を乗じて、第２の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第３の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、前記第３の周波数応答を前記窓関数で除して、第４の周波数応答を生成する窓関数除算手段と、前記第４の周波数応答を一定期間保持し、第５の周波数応答を生成する保持手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第５の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段とを備える。

本願第１２の発明は、その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、前記第１の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第２の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、信号帯域中央から所定の範囲にあるキャリアに関しては前記第２の周波数応答を選択し、残りの信号帯域端付近のキャリアに関しては前記第１の周波数応答を選択して、第３の周波数応答を生成する選択手段と、前記第３の周波数応答を一定期間保持して、第４の周波数応答を生成する保持手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第４の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段とを備える。

本願第１３の発明は、その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、前記第１の周波数応答に窓関数を乗じて、第２の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第３の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、前記第３の周波数応答を前記窓関数で除して、第４の周波数応答を生成する窓関数除算手段と、信号帯域中央から所定の範囲にあるキャリアに関しては前記第４の周波数応答を選択し、残りの信号帯域端付近のキャリアに関しては前記第１の周波数応答を選択して、第５の周波数応答を生成する選択手段と、前記第５の周波数応答を一定期間保持して、第６の周波数応答を生成する保持手段と、前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第６の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段とを備える。

本願第１４の発明は、本願第１１乃至第１３の発明において、前記ＯＦＤＭ信号は有限長のフレーム構造を有し、そのプリアンブルとして全キャリアの振幅と位相が既知であるパイロットシンボルを含み、前記保持手段はフレーム終了までの間、周波数応答を保持する。

本願第１５の発明は、本願第１１乃至第１３のいずれかの発明において、前記ＯＦＤＭ信号は連続的なフレーム構造を有し、フレーム周期毎に全キャリアの振幅と位相が既知であるパイロットシンボルを含み、前記保持手段はフレーム周期の間、周波数応答を保持する。

本願第１６の発明は、本願第１乃至第１５のいずれかの発明において、前記コアリング手段で用いる閾値を固定値とする。

本願第１７の発明は、本願第１乃至第１５の発明において、前記コアリング手段で用いる閾値を適応的に制御する。

本願第１８の発明は、本願第１７の発明において、前記コアリング手段で用いる閾値をインパルス応答に応じて制御する。

本願第１９の発明は、本願第１７の発明において、前記コアリング手段で用いる閾値を雑音レベルに応じて制御する。

本願第２０の発明は、本願第１、第３、第６、第８、第１１、又は第１３の発明において、前記窓関数をハミング窓、ハニング窓、ブラックマン窓の何れかとする。

本発明のＯＦＤＭ信号受信装置によれば、周波数応答の推定誤差を軽減することにより受信性能を改善することができるとともに、ハードウェアで実現する場合の回路規模あるいはソフトウェアで実現する場合の演算量を削減することができる。

図９は、本発明のＯＦＤＭ信号受信装置が受信する信号の一例を示し、ＤＶＢ−Ｔ方式やＩＳＤＢ−Ｔ方式のパイロット信号配置を示す模式図である。図９において、横軸（周波数軸）のｋはキャリアのインデックスを表わし、縦軸（時間軸）のｉはシンボルのインデックスを表わす。また、黒丸はＳＰ信号であり、白丸は制御情報（ＤＶＢ−ＴにおけるＴＰＳ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＰａｒａｍｅｔｅｒＳｉｇｎａｌｉｎｇ）や、ＩＳＤＢ−ＴにおけるＴＭＣＣ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ））や付加情報（ＩＳＤＢ−ＴにおけるＡＣ（ＡｕｘｉｌｉａｒｙＣｈａｎｎｅｌ））を含めたデータキャリアである。

図９において、ＳＰ信号は各々のシンボルには１２キャリア間隔で配置されており、シンボル毎に３キャリアずつ配置がシフトしている。また、ＳＰ信号は擬似ランダム符号系列に基づいて変調されており、その振幅及び位相は、配置されるキャリアのインデックスｋのみによって決定され、シンボルのインデックスｉには依存しない。

図１０は、本発明に係るＯＦＤＭ信号受信装置の構成例を示すブロック図である。

図１０において、受信アンテナ１により受信された信号は、ＯＦＤＭ信号受信装置２内部のチューナ１１に供給される。チューナ１１は、アンテナから供給される受信信号に対して、所望のサービスを含むＯＦＤＭ信号の抽出、ＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ：無線周波数）帯域からＩＦ（ＩｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ：中間周波数）帯域への周波数変換、ゲイン調整等を行うもので、その出力はＯＦＤＭ信号復調部１２に供給される。ＯＦＤＭ信号復調部１２は、チューナ１１の出力を復調することにより伝送されたデジタルデータを復元した後、誤り訂正復号処理を施すことにより伝送路において加えられた外乱等に起因する伝送誤りを訂正するもので、その出力は情報源復号部１３に供給される。情報源復号部１３は、ＯＦＤＭ信号復調部１２の出力を、映像、音声等のデータに分離した後、データ伸張処理を施すもので、その出力は出力部１４に供給される。出力部１４は、情報源復号部１３の出力の内、映像情報をＣＲＴ（Cathode Ray Tube：陰極線管）等に表示し、音声情報をスピーカ等より出力することにより、所望のサービスを利用者に提供する、あるいは、情報源復号部１３の出力を外部機器に出力するものである。

ＯＦＤＭ信号復調部１２の内部において、直交復調回路２１は、チューナ１１の出力を直交復調することにより、ＩＦ帯域から基底帯域（以下、ベースバンド）へ周波数変換するとともに、実数信号をＩ（Ｉｎｐｈａｓｅ：同相）軸成分とＱ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅｐｈａｓｅ：直交位相）軸成分とからなる複素数信号に変換するもので、その出力はフーリエ変換回路２２に供給される。フーリエ変換回路２２は、直交復調回路２１の出力をフーリエ変換することにより、時間領域から周波数領域に変換するもので、その出力は伝送路特性推定回路２３及び除算回路２４の第１の入力に供給される。伝送路特性推定回路２３は、フーリエ変換回路２２の出力に含まれるパイロット信号から伝送路の周波数応答を推定するもので、その出力は除算回路２４の第２の入力に供給される。除算回路２４は、フーリエ変換回路２２の出力を伝送路特性推定回路２３の出力で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償するもので、その出力は誤り訂正回路２５に供給される。誤り訂正回路２５は、除算回路２４の出力に対して、判定、デインタリーブ、ビタビ復号、エネルギー拡散、リード・ソロモン復号、等の誤り訂正処理を施すもので、その出力はＯＦＤＭ信号復調部１２の出力として、情報源復号部１３に供給される。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＯＦＤＭ信号復調部１２ｂの構成を示すブロック図であり、このＯＦＤＭ信号復調部１２ｂは図１０におけるＯＦＤＭ信号受信装置２に含まれるものである。

図１において、直交復調回路２１は、図１０におけるチューナ１１の出力を直交復調することにより、ＩＦ帯域からベースバンドへ周波数変換するとともに、実数信号をＩ軸成分とＱ軸成分とからなる複素数信号に変換するもので、その出力はフーリエ変換回路２２に供給される。フーリエ変換回路２２は、直交復調回路２１の出力をフーリエ変換することにより、時間領域から周波数領域に変換するもので、その出力は伝送路特性推定回路２３ｂ及び除算回路２４の第１の入力に供給される。伝送路特性推定回路２３ｂは、フーリエ変換回路２２の出力に含まれるパイロット信号から伝送路の周波数応答を推定するもので、その出力は除算回路２４の第２の入力に供給される。除算回路２４は、フーリエ変換回路２２の出力を伝送路特性推定回路２３ｂの出力で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償するもので、その出力は誤り訂正回路２５に供給される。誤り訂正回路２５は、除算回路２４の出力に対して、判定、デインタリーブ、ビタビ復号、エネルギー拡散、リード・ソロモン復号、等の誤り訂正処理を施すもので、その出力はＯＦＤＭ信号復調部１２ｂの出力として、図１０における情報源復号部１３に供給される。

図１の伝送路特性推定回路２３ｂの内部において、パイロット抽出回路３１は、フーリエ変換回路２２の出力に含まれるパイロット信号を抽出するもので、その出力は除算回路３３の第１の入力に供給される。パイロット発生回路３２は、パイロット抽出回路３１に同期して、その振幅と位相が既知である規定のパイロット信号を発生するもので、その出力は除算回路３３の第２の入力に供給される。除算回路３３は、パイロット抽出回路３１の出力をパイロット発生回路３２の出力で除することにより、パイロット信号の間隔でサンプリングされた伝送路の周波数応答を求めるもので、その出力は０挿入回路３４ａに供給される。０挿入回路３４ａは、除算回路３３の出力に対して０信号を挿入するもので、その出力は窓関数乗算回路３９ａに供給される。窓関数乗算回路３９ａは、０挿入回路３４ａの出力に窓関数を乗じるもので、その出力は逆フーリエ変換回路３５ａに供給される。逆フーリエ変換回路３５ａは、窓関数乗算回路３９ａから出力される周波数応答を逆フーリエ変換することによりインパルス応答に変換するもので、その出力はコアリング回路３６ａに供給される。コアリング回路３６ａは、逆フーリエ変換回路３５ａの出力の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えるもので、その出力は打ち切り回路３７ａに供給される。打ち切り回路３７ａは、コアリング回路の出力を所定のデータ数で打ち切りそれ以外のデータを０信号に置き換えることにより折り返し成分（逆フーリエ変換回路３５ａの入力である周波数応答がパイロット信号の間隔でサンプリングされていることに起因する）を除去するもので、その出力はフーリエ変換回路３８ａに供給される。フーリエ変換回路３８ａは、打ち切り回路３７ａから出力されるインパルス応答をフーリエ変換することにより補間された（パイロット信号以外の位置でも値を持つ）周波数応答を生成するもので、その出力は窓関数除算回路４０ａに供給される。窓関数除算回路４０ａは、フーリエ変換回路３８ａの出力を窓関数乗算回路３９ａが乗じた窓関数で除するもので、その出力は伝送路特性推定回路２３ｂの出力として除算回路２４の第２の入力に供給される。

かかる構成によれば、フーリエ変換回路３８ａが打ち切り回路３７ａの出力をフーリエ変換することにより得られる周波数応答は、補間処理が施されているのみならず、コアリング回路３６ａの動作により雑音による推定誤差が軽減されたものとなっている。

さらに、窓関数乗算回路３９ａで窓関数を乗じることにより、逆フーリエ変換回路３５ａの出力であるインパルス応答のサイドローブ成分が抑圧されるので、コアリング回路３６ａにおいて０信号に置き換えられる信号成分が軽減する。その結果、フーリエ変換回路３８ａの出力として得られる周波数応答の歪みを軽減することができる。

なお、図１においては、窓関数乗算回路３９ａを０挿入回路３４ａの後段に配置したが、０挿入回路３４ａの前段に配置しても良い。

（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２におけるＯＦＤＭ信号復調部１２ｃの構成を示すブロック図であり、このＯＦＤＭ信号復調部１２ｃは図１０におけるＯＦＤＭ信号受信装置２に含まれるものである。図２において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２において、除算回路３３の出力は０挿入回路３４ａ及び時間補間回路４１に供給される。時間軸補間回路４１は、除算回路３３から出力される周波数応答（パイロット信号の間隔でサンプリングされたもの）を時間軸方向に補間するもので、その出力は周波数軸補間回路４２に供給される。周波数軸補間回路４２は、時間軸補間回路４１から出力される時間軸方向に補間された周波数応答を周波数軸方向に補間するもので、その出力は選択回路４３ａの第１の入力に供給される。窓関数除算回路４０ａの出力は選択回路４３ａの第２の入力に供給される。選択回路４３ａは、信号帯域中央から所定の範囲にあるキャリアに関しては窓関数除算回路４０ａから出力される周波数応答を選択し、残りの信号帯域端付近のキャリアに関しては周波数軸補間回路４２から出力される周波数応答を選択するもので、選択結果は伝送路特性推定回路２３ｃの出力として除算回路２４の第２の入力に供給される。

かかる構成によれば、選択回路４３ａは、信号帯域中央付近のキャリアに関しては、０挿入回路３４ａから窓関数除算回路４０ａの処理によって補間され雑音による推定誤差が軽減された周波数応答を選択し、周波数応答の歪みが発生しやすい信号帯域端付近のキャリアに関しては、時間軸補間回路４１及び周波数軸補間回路４２によって補間された周波数応答を選択するため、信号帯域全体での推定誤差を軽減することができる。

なお、図２においては、窓関数乗算回路３９ａを０挿入回路３４ａの後段に配置したが、０挿入回路３４ａの前段に配置しても良い。さらに、本実施の形態は窓関数乗算回路３９ａ及び窓関数除算回路４０ａを具備しない場合にでも、適用可能である。

（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３におけるＯＦＤＭ信号復調部１２ｄの構成を示すブロック図であり、このＯＦＤＭ信号復調部１２ｄは図１０におけるＯＦＤＭ信号受信装置２に含まれるものである。図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図３において、除算回路３３の出力は逆フーリエ変換回路３５ｂに供給される。逆フーリエ変換回路３５ｂは、除算回路３３から出力される周波数応答を逆フーリエ変換することによりインパルス応答に変換するもので、その出力はコアリング回路３６ｂに供給される。コアリング回路３６ｂは、逆フーリエ変換回路３５ｂの出力に対してコアリング処理を施すもので、その出力はフーリエ変換回路３８ｂに供給される。フーリエ変換回路３８ｂは、コアリング回路３６ｂから出力されるインパルス応答をフーリエ変換することにより周波数応答に変換するもので、その出力は時間軸補間回路４１に供給される。時間軸補間回路４１は、フーリエ変換回路３８ｂから出力される周波数応答（パイロット信号の間隔でサンプリングされたもの）を時間軸方向に補間するもので、その出力は周波数軸補間回路４２に供給される。周波数軸補間回路４２は、時間軸補間回路４１から出力される時間軸方向に補間された周波数応答を周波数軸方向に補間するもので、その出力は伝送路特性推定回路２３ｄの出力として除算回路２４の第２の入力に供給される。

かかる構成によれば、逆フーリエ変換回路３５ｂの前に０挿入を行わないので、逆フーリエ変換回路３５ｂ及びフーリエ変換回路３８ｂで処理するデータ数を削減することができ、ハードウェアで実現する場合の回路規模あるいはソフトウェアで実現する場合の演算量を削減することができる。

なお、図３においては、時間軸補間回路４１をフーリエ変換回路３８ｂの後段に配置したが、図６に示すように、時間軸補間回路４１を逆フーリエ変換３５ｃの前段に配置しても良い。

（実施の形態４）
図４は、本発明の実施の形態４におけるＯＦＤＭ信号復調部１２ｅの構成を示すブロック図であり、このＯＦＤＭ信号復調部１２ｅは図１０におけるＯＦＤＭ信号受信装置２に含まれるものである。図４において、図３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図４において、除算回路３３の出力は窓関数乗算回路３９ｂに供給される。窓関数乗算回路３９ｂは、除算回路３３の出力に窓関数を乗じるもので、その出力は逆フーリエ変換回路３５ｂに供給される。フーリエ変換回路３８ｂの出力は窓関数除算回路４０ｂに供給される。窓関数除算回路４０ｂは、フーリエ変換回路３８ｂの出力を窓関数乗算回路３９ｂが乗じた窓関数で除するもので、その出力は時間軸補間回路４１に供給される。

さらに、窓関数乗算回路３９ｂで窓関数を乗じることにより、逆フーリエ変換回路３５ｂの出力であるインパルス応答のサイドローブ成分が抑圧されるので、コアリング回路３６ｂにおいて０信号に置き換えられる信号成分が軽減する。その結果、フーリエ変換回路３８ｂの出力として得られる周波数応答の歪みを軽減することができる。

なお、図４においては、時間軸補間回路４１を窓関数除算回路４０ｂの後段に配置したが、図７に示すように、時間軸補間回路４１を窓関数乗算回路３９ｃの前段に配置しても良い。

（実施の形態５）
図５は、本発明の実施の形態５におけるＯＦＤＭ信号復調部１２ｆの構成を示すブロック図であり、このＯＦＤＭ信号復調部１２ｆは図１０におけるＯＦＤＭ信号受信装置２に含まれるものである。図５において、図４と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図５において、除算回路３３の出力は窓関数乗算回路３９ｂ及び選択回路４３ｂの第１の入力に供給される。窓関数除算回路４０ｂの出力は選択回路４３ｂの第２の入力に供給される。選択回路４３ｂは、信号帯域中央から所定の範囲にあるキャリアに関しては窓関数除算回路４０ｂから出力される周波数応答を選択し、残りの信号帯域端付近のキャリアに関しては除算回路３３から出力される周波数応答を選択するもので、選択結果は時間軸補間回路４１に供給される。

さらに、選択回路４３ｂは、信号帯域中央付近のキャリアに関しては、窓関数乗算回路３９ｂから窓関数除算回路４０ｂの処理によって雑音による推定誤差が軽減された周波数応答を選択し、周波数応答の歪みが発生しやすい信号帯域端付近のキャリアに関しては、除算回路３３によりもとめられた周波数応答を選択するため、信号帯域全体での推定誤差を軽減することができる。

なお、本実施の形態は窓関数乗算回路３９ｂ及び窓関数除算回路４０ｂを具備しない場合にでも、適用可能である。

また、図５においては、時間軸補間回路４１を選択回路４３ｂの後段に配置したが、図８に示すように、時間軸補間回路４１を窓関数乗算回路３９ｃ及び選択回路４３ｃの前段に配置しても良い。

（実施の形態６）
図１３は、本発明の実施の形態６におけるＯＦＤＭ信号復調部１２ｊの構成を示すブロック図であり、このＯＦＤＭ信号復調部１２ｊは図１０におけるＯＦＤＭ信号受信装置２に含まれるものである。

本実施の形態は、無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）方式の一種であるＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１ａ方式のように有限長のフレーム構造を有し、そのプリアンブルとして全キャリアの振幅と位相が既知であるパイロットシンボルを伝送する方式、あるいは欧州の地上デジタル音声放送方式であるＤＡＢ（ＤｉｇｉｔａｌＡｕｄｉｏＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）方式のように連続的なフレーム構造を有し、フレーム周期毎に全キャリアの振幅と位相が既知であるパイロットシンボルを伝送する方式に適用するものである。

図１３において、直交復調回路２１は、図１０におけるチューナ１１の出力を直交復調することにより、ＩＦ帯域からベースバンドへ周波数変換するとともに、実数信号をＩ軸成分とＱ軸成分とからなる複素数信号に変換するもので、その出力はフーリエ変換回路２２に供給される。フーリエ変換回路２２は、直交復調回路２１の出力をフーリエ変換することにより、時間領域から周波数領域に変換するもので、その出力は伝送路特性推定回路２３ｊ及び除算回路２４の第１の入力に供給される。伝送路特性推定回路２３ｊは、フーリエ変換回路２２の出力に含まれるパイロットシンボルから伝送路の周波数応答を推定するもので、その出力は除算回路２４の第２の入力に供給される。除算回路２４は、フーリエ変換回路２２の出力を伝送路特性推定回路２３ｊの出力で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償するもので、その出力は誤り訂正回路２５に供給される。誤り訂正回路２５は、除算回路２４の出力に対して、判定、デインタリーブ、ビタビ復号、エネルギー拡散、リード・ソロモン復号、等の誤り訂正処理を施すもので、その出力はＯＦＤＭ信号復調部１２ｊの出力として、図１０における情報源復号部１３に供給される。

図１３の伝送路特性推定回路２３ｊの内部において、パイロットシンボル抽出回路４４は、フーリエ変換回路２２の出力に含まれるパイロットシンボルを抽出するもので、その出力は除算回路３３の第１の入力に供給される。パイロットシンボル発生回路４５は、パイロットシンボル抽出回路４４に同期して、全キャリアの振幅と位相が既知である規程のパイロットシンボルを発生するもので、その出力は除算回路３３の第２の入力に供給される。除算回路３３は、パイロットシンボル抽出回路４４の出力をパイロットシンボル発生回路４５の出力で除することにより、伝送路の周波数応答を求めるもので、その出力は窓関数乗算回路３９ａに供給される。窓関数乗算回路３９ａは、除算回路３３の出力に窓関数を乗じるもので、その出力は逆フーリエ変換回路３５ａに供給される。逆フーリエ変換回路３５ａは、窓関数乗算回路３９ａから出力される周波数応答を逆フーリエ変換することによりインパルス応答に変換するもので、その出力はコアリング回路３６ａに供給される。コアリング回路３６ａは、逆フーリエ変換回路３５ａの出力の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えるもので、その出力はフーリエ変換回路３８ａに供給される。フーリエ変換回路３８ａは、コアリング回路３６ａから出力されるインパルス応答をフーリエ変換することにより周波数応答に変換するもので、その出力は窓関数除算回路４０ａに供給される。窓関数除算回路４０ａは、フーリエ変換回路３８ａの出力を窓関数乗算回路３９ａが乗じた窓関数で除するもので、その出力は保持回路４６に供給される。保持回路４６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ方式のように有限長のフレーム構造を有し、そのプリアンブルとしてパイロットシンボルを伝送する方式の場合はフレーム終了までの間、ＤＡＢ方式のように連続的なフレーム構造を有し、フレーム周期毎にパイロットシンボルを伝送する方式の場合はフレーム周期の間、窓関数除算回路４０ａの出力を保持するもので、その出力は伝送路特性推定回路２３ｊの出力として除算回路２４の第２の入力に供給される。

かかる構成によれば、フーリエ変換回路３８ａがコアリング回路３６ａの出力をフーリエ変換することにより得られる周波数応答は、コアリング回路３６ａの動作により雑音による推定誤差が軽減されたものとなっている。

なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ方式のように、フレーム期間中に所定のキャリアを用いて、その振幅と位相が既知であるパイロット信号を伝送する方式の場合、保持回路４６は、パイロット信号を用いて振幅及び位相の変動を補正しても良い。

（実施の形態７）
図１４は、本発明の実施の形態７におけるＯＦＤＭ信号復調部１２ｋの構成を示すブロック図であり、このＯＦＤＭ信号復調部１２ｋは図１０におけるＯＦＤＭ信号受信装置２に含まれるものである。図１４において、図１３と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１４において、除算回路３３の出力は窓関数乗算回路３９ａ及び選択回路４３ａの第１の入力に供給される。窓関数除算回路４０ａの出力は選択回路４３ａの第２の入力に供給される。選択回路４３ａは、信号帯域中央から所定の範囲にあるキャリアに関しては窓関数除算回路４０ａから出力される周波数応答を選択し、残りの信号帯域端付近のキャリアに関しては除算回路３３から出力される周波数応答を選択するもので、選択結果は保持回路４６に供給される。

かかる構成によれば、選択回路４３ａは、信号帯域中央付近のキャリアに関しては、窓関数乗算回路３９ａから窓関数除算回路４０ａの処理によって雑音による推定誤差が軽減された周波数応答を選択し、周波数応答の歪みが発生しやすい信号帯域端付近のキャリアに関しては、除算回路３３によって算出された周波数応答を選択するため、信号帯域全体での推定誤差を軽減することができる。

なお、本実施の形態は窓関数乗算回路３９ａ及び窓関数除算回路４０ａを具備しない場合にでも、適用可能である。

なお、以上の実施の形態で説明したコアリング回路３６ａ、３６ｂ、３６ｃで用いる閾値は、固定値としても良いし、適応的に制御しても良い。適応的に制御する方法の例としては、インパルス応答に応じて制御する方法、雑音レベルに応じて制御する方法等が挙げられる。

また、以上の実施の形態で説明した窓関数乗算回路３９ａ、３９ｂ、３９ｃで乗じ、窓関数除算回路４０ａ、４０ｂ、４０ｃで除する窓関数としては、ハミング窓、ハニング窓、ブラックマン窓等、サイドローブ成分を抑圧できるものが望ましい。

また、以上の実施の形態では、ＤＶＢ−Ｔ方式やＩＳＤＢ−Ｔ方式のように信号帯域内に分散的に配置されたパイロット信号を含む伝送方式、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ方式のように有限長のフレーム構造を有し、そのプリアンブルとしてパイロットシンボルを伝送する方式、あるいは、ＤＡＢ方式のように連続的なフレーム構造を有し、フレーム周期毎にパイロットシンボルを伝送する方式を例にとり説明したが、振幅と位相が既知であるパイロット信号を含む伝送方式であれば、他の種類の伝送方式に対しても適用可能である。

また、図には示していないが、ＯＦＤＭ信号復調部において使用しているデジタル信号処理のためのＡＤ（ＡｎａｌｏｇｔｏＤｉｇｉｔａｌ：アナログ−デジタル）変換器の挿入位置は、本発明の原理とは無関係であり、ＡＤ変換器の挿入位置に関わらず同じ原理を適用することができることは言うまでもない。

最後に、本発明の実施の形態においては、各々の構成要素が個別のハードウェアとして固有の機能を具現化するものとして説明したが、このような実現方法は本発明の原理とは無関係であり、本発明の構成要素の一部あるいは全体を、ＤＳＰ等の汎用ハードウェア上で実行されるソフトウェアとして具現化してもよいことは言うまでもない。

本発明にかかるＯＦＤＭ信号受信装置は、周波数応答の推定誤差を軽減することにより受信性能を改善することができるとともに、ハードウェアで実現する場合の回路規模あるいはソフトウェアで実現する場合の演算量を削減することができるという効果を有し、デジタル放送受信機、無線ＬＡＮモデム、携帯電話等の無線通信端末等として有用である。また、電話線、電灯線、同軸ケーブル、光ファイバー等を使用する有線通信モデム等の用途にも応用できる。

本発明の実施の形態１におけるＯＦＤＭ信号復調部の構成例を示すブロック図本発明の実施の形態２におけるＯＦＤＭ信号復調部の構成例を示すブロック図本発明の実施の形態３におけるＯＦＤＭ信号復調部の構成例を示すブロック図本発明の実施の形態４におけるＯＦＤＭ信号復調部の構成例を示すブロック図本発明の実施の形態５におけるＯＦＤＭ信号復調部の構成例を示すブロック図本発明の実施の形態３におけるＯＦＤＭ信号復調部の別の構成例を示すブロック図本発明の実施の形態４におけるＯＦＤＭ信号復調部の別の構成例を示すブロック図本発明の実施の形態５におけるＯＦＤＭ信号復調部の別の構成例を示すブロック図本発明に係わるパイロット信号配置の例を示す模式図本発明に係るＯＦＤＭ信号受信装置の構成例を示すブロック図従来のＯＦＤＭ信号復調部の構成を示すブロック図従来のＯＦＤＭ信号復調部の動作を示す模式図。本発明の実施の形態６におけるＯＦＤＭ信号復調部の構成例を示すブロック図本発明の実施の形態７におけるＯＦＤＭ信号復調部の構成例を示すブロック図

符号の説明

１受信アンテナ
１１チューナ
１２ＯＦＤＭ信号復調部
１３情報源復号部
１４出力部
２１直交復調回路
２２フーリエ変換回路
２３伝送路特性推定回路
２４除算回路
２５誤り訂正回路
３１パイロット抽出回路
３２パイロット発生回路
３３除算回路
３４０挿入回路
３５逆フーリエ変換回路
３６コアリング回路
３７打ち切り回路
３８フーリエ変換回路
３９窓関数乗算回路
４０窓関数除算回路
４１時間軸補間回路
４２周波数軸補間回路
４３選択回路
４４パイロットシンボル抽出回路
４５パイロットシンボル発生回路
４６保持回路

Claims

その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）信号を受信する受信装置であって、
前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、
前記第１の周波数応答に０信号を挿入して、第２の周波数応答を生成する０挿入手段と、
前記第２の周波数応答に窓関数を乗じて、第３の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、
前記第３の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、
前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、
前記第２のインパルス応答を所定のデータ数で打ち切り、それ以外のデータを０信号に置き換えて、第３のインパルス応答を生成する打ち切り手段と、
前記第３のインパルス応答をフーリエ変換して、第４の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、
前記第４の周波数応答を前記窓関数で除して、第５の周波数応答を生成する窓関数除算手段と、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第５の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段と
を備え、
前記窓関数は、前記第３の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分を前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分よりも抑圧する窓関数である、ＯＦＤＭ信号受信装置。
その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）信号を受信する受信装置であって、
前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、
前記第１の周波数応答に窓関数を乗じて、第２の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、
前記第２の周波数応答に０信号を挿入して、第３の周波数応答を生成する０挿入手段と、
前記第３の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、
前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、
前記第２のインパルス応答を所定のデータ数で打ち切り、それ以外のデータを０信号に置き換えて、第３のインパルス応答を生成する打ち切り手段と、
前記第３のインパルス応答をフーリエ変換して、第４の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、
前記第４の周波数応答を前記窓関数で除して、第５の周波数応答を生成する窓関数除算手段と、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第５の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段と
を備え、
前記窓関数は、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分を前記第１の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分よりも抑圧する窓関数である、ＯＦＤＭ信号受信装置。
その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、
前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、
前記第１の周波数応答に窓関数を乗じて、第２の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、
前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、
前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、
前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第３の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、
前記第３の周波数応答を前記窓関数で除して、第４の周波数応答を生成する窓関数除算手段と、
前記第４の周波数応答を時間軸方向に補間して、第５の周波数応答を生成する時間軸補間手段と、
前記第５の周波数応答を周波数軸方向に補間して、第６の周波数応答を生成する周波数軸補間手段と、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第６の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段と
を備え、
前記窓関数は、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分を前記第１の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分よりも抑圧する窓関数である、ＯＦＤＭ信号受信装置。
その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、
前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、
前記第１の周波数応答を時間軸方向に補間して、第２の周波数応答を生成する時間軸補間手段と、
前記第２の周波数応答に窓関数を乗じて、第３の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、
前記第３の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、
前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、
前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第４の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、
前記第４の周波数応答を前記窓関数で除して、第５の周波数応答を生成する窓関数除算手段と、
前記第５の周波数応答を周波数軸方向に補間して、第６の周波数応答を生成する周波数軸補間手段と、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第６の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段と
を備え、
前記窓関数は、前記第３の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分を前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分よりも抑圧する窓関数である、ＯＦＤＭ信号受信装置。
全てのキャリアの振幅と位相が既知であるパイロットシンボルを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、
前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成する第１のフーリエ変換手段と、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロットシンボルを規定のパイロットシンボルで除して、第１の周波数応答を生成する第１の除算手段と、
前記第１の周波数応答に窓関数を乗じて、第２の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、
前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成する逆フーリエ変換手段と、
前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するコアリング手段と、
前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第３の周波数応答を生成する第２のフーリエ変換手段と、
前記第３の周波数応答を前記窓関数で除して、第４の周波数応答を生成する窓関数除算手段と、
前記第４の周波数応答を一定期間保持し、第５の周波数応答を生成する保持手段と、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第５の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償する第２の除算手段と
を備え、
前記窓関数は、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分を前記第１の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分よりも抑圧する窓関数である、ＯＦＤＭ信号受信装置。
前記ＯＦＤＭ信号は有限長のフレーム構造を有し、そのプリアンブルとして全キャリアの振幅と位相が既知であるパイロットシンボルを含み、
前記保持手段はフレーム終了までの間、周波数応答を保持するものとした、請求項５に記載のＯＦＤＭ信号受信装置。
前記ＯＦＤＭ信号は連続的なフレーム構造を有し、フレーム周期毎に全キャリアの振幅と位相が既知であるパイロットシンボルを含み、
前記保持手段はフレーム周期の間、周波数応答を保持するものとした、請求項５に記載のＯＦＤＭ信号受信装置。
前記コアリング手段で用いる閾値を固定値とした請求項１乃至７のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信装置。
前記コアリング手段で用いる閾値を適応的に制御するものとした請求項１乃至７のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信装置。
前記コアリング手段で用いる閾値をインパルス応答に応じて制御するものとした請求項９に記載のＯＦＤＭ信号受信装置。
前記コアリング手段で用いる閾値を雑音レベルに応じて制御するものとした請求項９に記載のＯＦＤＭ信号受信装置。
前記窓関数をハミング窓、ハニング窓、ブラックマン窓の何れかとした請求項１乃至１１のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信装置。
その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信方法であって、
前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成するステップと、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成するステップと、
前記第１の周波数応答に０信号を挿入して、第２の周波数応答を生成するステップと、
前記第２の周波数応答に窓関数を乗じて、第３の周波数応答を生成するステップと、
前記第３の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成するステップと、
前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するステップと、
前記第２のインパルス応答を所定のデータ数で打ち切り、それ以外のデータを０信号に置き換えて、第３のインパルス応答を生成するステップと、
前記第３のインパルス応答をフーリエ変換して、第４の周波数応答を生成するステップと、
前記第４の周波数応答を前記窓関数で除して、第５の周波数応答を生成するステップと、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第５の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償するステップと
を有し、
前記窓関数は、前記第３の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分を前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分よりも抑圧する窓関数であるＯＦＤＭ信号受信方法。
その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信方法であって、
前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成するステップと、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成するステップと、
前記第１の周波数応答に窓関数を乗じて、第２の周波数応答を生成するステップと、
前記第２の周波数応答に０信号を挿入して、第３の周波数応答を生成するステップと、前記第３の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成するステップと、
前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するステップと、
前記第２のインパルス応答を所定のデータ数で打ち切り、それ以外のデータを０信号に置き換えて、第３のインパルス応答を生成するステップと、
前記第３のインパルス応答をフーリエ変換して、第４の周波数応答を生成するステップと、
前記第４の周波数応答を前記窓関数で除して、第５の周波数応答を生成するステップと、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第５の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償するステップと
を有し、
前記窓関数は、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分を前記第１の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分よりも抑圧する窓関数であるＯＦＤＭ信号受信方法。
その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信方法であって、
前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成するステップと、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成するステップと、
前記第１の周波数応答に窓関数を乗じて、第２の周波数応答を生成するステップと、
前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成するステップと、
前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するステップと、
前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第３の周波数応答を生成するステップと、
前記第３の周波数応答を前記窓関数で除して、第４の周波数応答を生成するステップと、
前記第４の周波数応答を時間軸方向に補間して、第５の周波数応答を生成するステップと、
前記第５の周波数応答を周波数軸方向に補間して、第６の周波数応答を生成するステップと、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第６の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償するステップと
を有し、
前記窓関数は、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分を前記第１の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分よりも抑圧する窓関数である、ＯＦＤＭ信号受信方法。
その振幅と位相が既知であるパイロット信号を含むＯＦＤＭ信号を受信する受信方法であって、
前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成するステップと、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を規定のパイロット信号で除して、第１の周波数応答を生成するステップと、
前記第１の周波数応答を時間軸方向に補間して、第２の周波数応答を生成するステップと、
前記第２の周波数応答に窓関数を乗じて、第３の周波数応答を生成するステップと、
前記第３の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成するステップと、
前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するステップと、
前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第４の周波数応答を生成するステップと、
前記第４の周波数応答を前記窓関数で除して、第５の周波数応答を生成するステップと、
前記第５の周波数応答を周波数軸方向に補間して、第６の周波数応答を生成するステップと、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第６の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償するステップと
を有し、
前記窓関数は、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分を前記第１の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分よりも抑圧する窓関数である、ＯＦＤＭ信号受信方法。
全てのキャリアの振幅と位相が既知であるパイロットシンボルを含むＯＦＤＭ信号を受信する受信方法であって、
前記ＯＦＤＭ信号をフーリエ変換して、周波数領域ＯＦＤＭ信号を生成するステップと、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロットシンボルを規定のパイロットシンボルで除して、第１の周波数応答を生成するステップと、
前記第１の周波数応答に窓関数を乗じて、第２の周波数応答を生成する窓関数乗算手段と、
前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して、第１のインパルス応答を生成するステップと、
前記第１のインパルス応答の内、その大きさが所定の閾値以下であるデータを０信号に置き換えて、第２のインパルス応答を生成するステップと、
前記第２のインパルス応答をフーリエ変換して、第３の周波数応答を生成するステップと、
前記第３の周波数応答を前記窓関数で除して、第４の周波数応答を生成するステップと、
前記第４の周波数応答を一定期間保持して、第５の周波数応答を生成するステップと、
前記周波数領域ＯＦＤＭ信号を前記第５の周波数応答で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償するステップと
を有し、
前記窓関数は、前記第２の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分を前記第１の周波数応答を逆フーリエ変換して得られるインパルス応答のサイドローブ成分よりも抑圧する窓関数である、ＯＦＤＭ信号受信方法。
前記ＯＦＤＭ信号は有限長のフレーム構造を有し、そのプリアンブルとして全キャリアの振幅と位相が既知であるパイロットシンボルを含み、
前記周波数応答を保持する期間をフレーム終了までの間とした、請求項１７に記載のＯＦＤＭ信号受信方法。
前記ＯＦＤＭ信号は連続的なフレーム構造を有し、フレーム周期毎に全キャリアの振幅と位相が既知であるパイロットシンボルを含み、
前記周波数応答を保持する期間をフレーム周期の間とした、請求項１７に記載のＯＦＤＭ信号受信方法。
前記閾値を固定値とする、請求項１３乃至１９のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信方法。
前記閾値を適応的に制御する、請求項１３乃至１９のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信方法。
前記閾値をインパルス応答に応じて制御する、請求項２１に記載のＯＦＤＭ信号受信方法。
前記閾値を雑音レベルに応じて制御する、請求項２１に記載のＯＦＤＭ信号受信方法。
前記窓関数をハミング窓、ハニング窓、ブラックマン窓の何れかとする請求項１３乃至２３のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信方法。