JP4611219B2 - Ｏｆｄｍ復調装置、ｏｆｄｍ復調方法、プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル伝送方式にて、映像信号や音声信号を効率よく伝送できる直交周波数分割多重方式（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ、以下、略してＯＦＤＭ）の復調装置、ＯＦＤＭ復調方法、プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

（ＯＦＤＭ放送）
地上デジタル放送では、建物によるゴースト妨害（フェージング、マルチパス）の克服に好適な変調方式として、マルチキャリアのＯＦＤＭ変復調方式が知られている。ＯＦＤＭ変復調方式は、１チャンネル帯域内に多数（２５６〜１０２４程度）のサブ・キャリアを設けて、映像信号や音声信号を効率よく伝送することが可能なデジタル変調・復調方式である。全キャリアを高速フーリエ逆変換（ＩＦＦＴ： Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）によってＯＦＤＭ変調されたベースバンド（ＢＢ：ＢａｓｅＢａｎｄ）信号を生成する。

図１９は、ＯＦＤＭ変調波の伝送シンボルの一例を示す図である。ＩＦＦＴ変換の処理窓の期間が、有効シンボル期間ｔｓとなる。有効シンボル期間は、ＦｓクロックＮ周期に相当する。有効シンボル期間ｔｓを基本単位としてデジタル変調された全キャリアを加え合わせたものを、ＯＦＤＭ伝送シンボルという。

実際の伝送シンボルは、通常、図１９に示すように、有効シンボル期間２０１に、ガードインターバル（ＧＩ）２０２ａと呼ばれる期間ｔｇを付加して構成されている。ＧＩ期間ｔｇ（２０２ａ）の波形は、有効シンボル期間ｔｓの後部２０２ｂの信号波形を繰り返したものになっている。伝送シンボルのシンボル期間２０３は、有効シンボル期間２０１とＧＩ期間２０２ａとの和となる。たとえば、非特許文献１の放送規格によると、有効シンボル期間長は、ＭＯＤＥと呼ばれるパラメータによって次表１の様に定義されている。

さらに、ＧＩ期間（単位：μｓ）は、各有効シンボル期間長に対する比であるＧＩ期間長（ＧＩ比）と呼ばれるパラメータによって、次表２の様に定義されている。

また、伝送シンボルを幾つか集めたものを伝送フレームという。これは、情報伝送用シンボルが１００個程度集まったものに、フレーム同期用シンボルやサービス識別用シンボルを付加したものである。たとえば非特許文献１では、１フレームが２０４シンボルと定義されている。

また、非特許文献１によると、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、または６４ＱＡＭ変調された１伝送シンボルには、１セグメント当たり、次表３に示すキャリアが配置されている。

この表において、ＳＰは、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）信号を意味する。このＳＰ信号は、周期的に挿入されるパイロット信号であり、たとえば、キャリア方向において、１２キャリアに１回、シンボル方向において、４シンボルに１回、挿入される。ＴＭＣＣは、ＴＭＣＣ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）信号を意味する。このＴＭＣＣ信号は、フレーム同期信号や伝送パラメータを伝送するための信号である。ＡＣ１は、ＡＣ１（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）信号を意味する。このＡＣ１信号は、付加情報を伝送するための信号である。ＴＭＣＣとＡＣ１は、ＳＰと異なり、各キャリアにおいて、非周期的に配置されている。

（従来のＯＦＤＭ復調装置の基本構成）
従来のＯＦＤＭ復調装置の一構成例は、たとえば、非特許文献２に示されている。そこで、非特許文献２に開示されているＯＦＤＭ復調装置について、以下に説明する。

図２０は、従来のＯＦＤＭ復調装置９１の構成を示すブロック図である。ＯＦＤＭ復調装置９１は、図２０に示すように、アンテナ９２、チューナ９３、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）９０３、Ａ／Ｄ変換回路９０４、ＤＣキャンセル回路９０５、ベースバンド信号処理部９０６、誤り訂正処理部９５、トランスポートストリーム生成回路９１９及びＲＳ復号回路９２０を備えている。

ベースバンド信号処理部９０６は、デジタル直交復調回路９４、狭帯域キャリア周波数誤差補正回路９０７、狭帯域キャリア周波数誤差検出回路９０８、広帯域キャリア周波数誤差補正回路９０９、ＦＦＴ演算回路９５、広帯域キャリア周波数誤差検出回路９６及び波形等化回路９１０を含んでいる。

誤り訂正処理部９５は、周波数デインタリーブ回路９１１、時間デインタリーブ回路９１２、デマッピング回路９１３、ビットデインタリーブ回路９１４、デパンクチャ回路９１５、ビタビ回路９１６、バイトデインタリーブ回路９１７及び拡散信号除去回路９１８を含んでいる。

放送局から放送されたデジタル放送の放送波は、ＯＦＤＭ復調装置９１のアンテナ９２により受信され、ＲＦ信号としてチューナ９３に供給される。チューナ９３は、乗算器９０２ａおよび局部発振器９０２ｂからなり、アンテナ９２を通じて受信されたＲＦ信号を、ＩＦ信号に周波数変換する。チューナ９３は、周波数変換したＩＦ信号をＢＰＦ９０３に供給する。

局部発振器９０２ｂから発振される受信キャリア信号の発振周波数は、チャンネル選択回路（図示せず）から供給されるチャンネル選択信号に応じて切り換えられる。チューナ９３から出力されたＩＦ信号は、ＢＰＦ９０３によりフィルタリングされたあと、Ａ／Ｄ変換回路９０４によりデジタル化される。デジタル化されたＩＦ信号は、ＤＣキャンセル回路９０５によりＤＣ成分が除去され、デジタル直交復調回路９４に供給される。

デジタル直交復調回路９４は、所定の周波数（キャリア周波数）のキャリア信号を用いて、デジタル化されたＩＦ信号を直交復調し、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を出力する。ベースバンドのＯＦＤＭ信号は、直交復調された結果、実軸成分（Ｉチャネル信号）と、虚軸成分（Ｑチャネル信号）とから構成される複素信号となる。デジタル直交復調回路９４から出力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号は、狭帯域キャリア周波数誤差補正回路９０７に供給される。

狭帯域キャリア周波数誤差補正回路９０７は、デジタル直交復調回路９４から供給されたベースバンドのＯＦＤＭ信号の狭帯域キャリア周波数誤差を補正して、狭帯域キャリア周波数誤差検出回路９０８及び広帯域キャリア周波数誤差補正回路９０９に供給する。

狭帯域キャリア周波数誤差検出回路９０８は、ベースバンドのＯＦＤＭ信号の狭帯域キャリア周波数誤差を検出し、これを補正するための制御信号を狭帯域キャリア周波数誤差補正回路９０７に供給する。

広帯域キャリア周波数誤差補正回路９０９は、狭帯域キャリア周波数誤差補正回路９０７から供給されたベースバンド信号の広帯域キャリア周波数誤差を補正してＦＦＴ演算回路９５に供給する。

ＦＦＴ演算回路９５は、中心周波数誤差が補正されたベースバンドのＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ演算を行い、各サブキャリアに直交変調されている信号を抽出して出力する。ＦＦＴ演算回路９５は、１つのＯＦＤＭシンボルから有効シンボル長分の信号を抜き出し、抜き出した信号に対してＦＦＴ演算を行う。すなわち、ＦＦＴ演算回路９５は、１つのＯＦＤＭシンボルからガードインターバル長分の信号を除き、残った信号に対してＦＦＴ演算を行う。ＦＦＴ演算を行うために抜き出される信号の範囲は、その抜き出した信号点が連続していれば、１つのＯＦＤＭ伝送シンボルの任意の位置でよい。つまり、その抜き出す信号の範囲の開始位置は、ＧＩ期間中のいずれかの位置となる。ＦＦＴ演算回路９５により抽出された各サブキャリアに変調されていた信号は、実軸成分（Ｉチャネル信号）と虚軸成分（Ｑチャネル信号）とから構成される複素信号である。ＦＦＴ演算回路９５により抽出された信号は、広帯域キャリア周波数誤差検出回路９６及び波形等価回路９１０に供給される。

広帯域キャリア周波数誤差検出回路９６は、ＦＦＴ演算回路９５によって供給された信号の広帯域キャリア周波数誤差を検出し、これを補正するための制御信号を広帯域キャリア周波数誤差補正回路９０９にフィードバックする。

図２１は、広帯域キャリア周波数誤差検出回路９６の構成を説明するためのブロック図である。広帯域キャリア周波数誤差検出回路９６は、振幅計算回路９７を有している。振幅計算回路９７は、ＦＦＴ演算回路９５から供給されたベースバンド信号の各キャリアの振幅を計算する。広帯域キャリア周波数誤差検出回路９６には、シンボル単位積分回路９８が設けられている。シンボル単位積分回路９８は、振幅計算回路９７によって計算されたキャリアの振幅をシンボル単位で積分する。広帯域キャリア周波数誤差検出回路９６には、キャリア間隔単位誤差検出回路９０が設けられている。キャリア間隔単位誤差検出回路９０は、シンボル単位積分回路９８による積分強度に基づいて広帯域キャリア周波数誤差を検出して、広帯域キャリア周波数誤差補正回路９０９にフィードバックする。

波形等価回路９１０には、ＦＦＴ演算回路９５から出力された各サブキャリアから復調された後の信号が供給される。波形等価回路９１０は、パイロット信号を検出し、パイロット信号をもとに波形等化を行い、その信号に対してキャリア復調を行う。ＩＳＤＢ−Ｔ規格のＯＦＤＭ信号を復調する場合であれば、波形等価回路９１０は、たとえば、ＤＱＰＳＫの差動復調、または、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭなどの同期復調を行う。波形等価回路９１０によってキャリア復調された信号は、周波数デインタリーブ回路９１１に供給される。

波形等価回路９１０によってキャリア復調された信号は、周波数デインタリーブ回路９１１によって周波数方向にデインタリーブ処理される。続いて、時間デインタリーブ回路９１２によって、時間方向のデインタリーブ処理がされた後、デマッピング回路９１３に供給される。

デマッピング回路９１３は、キャリア復調された信号（複素信号）に対して、データの再割付処理（デマッピング処理）を行う。これにより、伝送データ系列を復元する。たとえば、ＩＳＤＢ−Ｔ規格のＯＦＤＭ信号を復調する場合であれば、デマッピング回路９１３は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、または６４ＱＡＭに対応した、デマッピング処理を行う。

デマッピング回路９１３から出力された伝送データ系列は、ビットデインタリーブ回路９１４、デパンクチャ回路９１５、ビタビ回路９１６、バイトデインタリーブ回路９１７、拡散信号除去回路９１８を通過する。これにより、多値シンボルの誤り分散のためのビットインタリーブに対応したデインタリーブ処理、伝送ビットの削減のためのパンクチャリング処理に対応したデパンクチャリング処理、畳み込み符号化されたビット列の復号のためのビタビ復号処理、バイト単位でのデインタリーブ処理、およびエネルギ拡散処理に対応したエネルギ逆拡散処理が、それぞれ行われる。その後、伝送データ系列は、トランスポートストリーム生成回路９１９に入力される。

トランスポートストリーム生成回路９１９は、たとえば、ヌルパケット等の各放送方式で規定されるデータを、ストリームにおける所定の位置に挿入する。また、トランスポートストリーム生成回路９１９は、断続的に供給されてくるストリームのビット間隔を平滑化して、時間的に連続したストリームとする、いわゆるスムージング処理を行う。スムージング処理がされた伝送データ系列は、ＲＳ復号回路９２０に供給される。

ＲＳ復号回路９２０は、入力された伝送データ系列に対してリードソロモン復号処理を行う。これにより、ＭＰＥＧ−２システムズで規定されたトランスポートストリームとして出力する。
特開２００１−１５６７４２号公報（平成１３年６月８日（２００１．６．８）公開） 「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３１ １．５版」、社団法人電波産業界、２００１年５月３１日初版策定、２００３年７月２９日１．５版改定 「地上デジタル音声放送用復調装置標準規格（望ましい仕様）ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３０ １．２版」、社団法人電波産業界、２００１年５月３１日初版策定、２００３年７月２９日１．２版改定

しかしながら、上記図２０及び図２１に示す従来の構成では、ＯＦＤＭ放送の電波にフェージングが生じ、遅延時間が長くなり、又はＤｕ比（先行波の強度÷遅延波の強度）が小さくなって、マルチパス条件が強くなると、ＯＦＤＭ変調波の伝送シンボルに含まれるキャリアの振幅をシンボル単位で積分した積分値に基づいて、ＳＰキャリア等の非データキャリアの配置を検出することができなくなり、広帯域キャリア周波数誤差を検出することができないという問題を生じる。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、遅延時間が長いマルチパス条件下、及びＤＵ比（先行波の強度÷遅延波の強度）が小さいマルチパス条件下であっても、広帯域キャリア周波数誤差を正確に検出することができるＯＦＤＭ復調装置、ＯＦＤＭ復調方法、プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を実現することにある。

本発明に係るＯＦＤＭ復調装置は、上記課題を解決するために、アンテナにより受信されてチューナにより高周波信号から周波数変換された中間周波数信号を直交復調してベースバンド信号を生成するデジタル直交復調回路と、前記ベースバンド信号に対してＦＦＴ演算を行うＦＦＴ演算回路と、前記ＦＦＴ演算回路によって供給されたベースバンド信号から広帯域キャリア周波数誤差を検出する広帯域キャリア周波数誤差検出回路とを備え、前記広帯域キャリア周波数誤差検出回路は、前記ベースバンド信号の各キャリアの振幅を計算する振幅計算回路と、前記キャリアの振幅をシンボル単位で積分するシンボル単位積分回路と、前記シンボル単位積分回路による積分強度を線形補間した判定値を生成する線形補間回路と、前記線形補間回路によって生成された判定値に基づいて前記広帯域キャリア周波数誤差を検出するキャリア間隔単位誤差検出回路とを含むことを特徴としている。

上記特徴によれば、シンボル単位積分回路による積分強度を線形補間した判定値が線形補間回路によって生成され、線形補間回路によって生成された判定値に基づいて広帯域キャリア周波数誤差が検出される。このため、ＯＦＤＭ放送の電波にフェージングが生じてシンボル積分値のベースラインが傾いてしまう場合であっても、ベースラインの傾きに応じて線形補間した判定値を生成することにより、振幅の大きいＳＰ、ＴＭＣＣ、ＡＣ１の配置を正確に検出することができる。その結果、遅延時間が長いマルチパス条件下、及びＤＵ比（先行波の強度÷遅延波の強度）が小さいマルチパス条件下であっても、広帯域キャリア周波数誤差を正確に検出することができる。

本発明に係るＯＦＤＭ復調装置では、前記線形補間回路は、前記積分強度から補間値を減算して前記判定値を生成することが好ましい。

上記構成によれば、ベースラインの傾きに応じた補間値を積分強度から減算して判定値を生成することにより、振幅の大きいＳＰ、ＴＭＣＣ、ＡＣ１の配置を正確に検出することができ、広帯域キャリア周波数誤差を正確に検出することができる。

本発明に係るＯＦＤＭ復調装置では、 前記判定値は、

によって表されることが好ましい。

上記構成によれば、簡単な数式に基づいて、ベースラインの傾きに応じた補間値を積分強度から減算して判定値を生成することができ、広帯域キャリア周波数誤差を正確に検出することができる。

本発明に係るＯＦＤＭ復調装置では、前記キャリア間隔単位誤差検出回路は、前記線形補間回路によって生成された判定値に基づいて前記ベースバンド信号の非データキャリアの配置を検出し、前記非データキャリアの配置に基づいて前記広帯域キャリア周波数誤差を検出することが好ましい。

上記構成によれば、振幅の大きいＳＰ、ＴＭＣＣ及びＡＣ１の非データキャリアの配置を正確に検出することができ、広帯域キャリア周波数誤差を正確に検出することができる。

本発明に係るＯＦＤＭ復調装置では、前記キャリア間隔単位誤差検出回路は、前記ベースバンド信号に含まれるＳＰ信号の配置を検出することが好ましい。

上記構成によれば、簡単な構成によって非データキャリアの配置を正確に検出することができる。

本発明に係るＯＦＤＭ復調装置では、前記キャリア間隔単位誤差検出回路は、中心周波数の初期値ｆ０に基づいて中心周波数キャリアｆｘを検出し、前記中心周波数キャリアｆｘから前記中心周波数の初期値ｆ０を減算して前記広帯域キャリア周波数誤差を検出することが好ましい。

上記構成によれば、想定される中心周波数位置付近に初期値ｆ０を設定することにより中心周波数ｆｘを検出するための検索スピードを向上させることができる。

本発明に係るＯＦＤＭ復調方法は、上記課題を解決するために、アンテナにより受信されてチューナにより高周波信号から周波数変換された中間周波数信号を直交復調してベースバンド信号を生成し、前記ベースバンド信号に対してＦＦＴ演算を行い、前記ＦＦＴ演算を行ったベースバンド信号の各キャリアの振幅を計算し、前記キャリアの振幅をシンボル単位で積分し、前記積分による積分強度を線形補間した判定値を生成し、前記判定値に基づいて広帯域キャリア周波数誤差を検出することを特徴とする。

上記特徴によれば、積分強度を線形補間した判定値が生成され、生成された判定値に基づいて広帯域キャリア周波数誤差が検出される。このため、ＯＦＤＭ放送の電波にフェージングが生じてシンボル積分値のベースラインが傾いてしまう場合であっても、ベースラインの傾きに応じて線形補間した判定値を生成することにより、振幅の大きいＳＰ、ＴＭＣＣ、ＡＣ１の配置を正確に検出することができる。その結果、遅延時間が長いマルチパス条件下、及びＤＵ比（先行波の強度÷遅延波の強度）が小さいマルチパス条件下であっても、広帯域キャリア周波数誤差を正確に検出することができる。

本発明に係るプログラムは、上記課題を解決するために、コンピュータに、アンテナにより受信されてチューナにより高周波信号から周波数変換された中間周波数信号を直交復調してベースバンド信号を生成する手順と、前記ベースバンド信号に対してＦＦＴ演算を行う手順と、前記ＦＦＴ演算を行ったベースバンド信号の各キャリアの振幅を計算する手順と、前記キャリアの振幅をシンボル単位で積分する手順と、前記積分による積分強度を線形補間した判定値を生成する手順と、前記判定値に基づいて広帯域キャリア周波数誤差を検出する手順とを実行させることを特徴とする。

本発明に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記課題を解決するために、コンピュータに、アンテナにより受信されてチューナにより高周波信号から周波数変換された中間周波数信号を直交復調してベースバンド信号を生成する手順と、前記ベースバンド信号に対してＦＦＴ演算を行う手順と、前記ＦＦＴ演算を行ったベースバンド信号の各キャリアの振幅を計算する手順と、前記キャリアの振幅をシンボル単位で積分する手順と、
前記積分による積分強度を線形補間した判定値を生成する手順と、前記判定値に基づいて広帯域キャリア周波数誤差を検出する手順とを実行させるプログラムを記録したことを特徴とする。

本発明に係るＯＦＤＭ復調装置は、以上のように、前記シンボル単位積分回路による積分強度を線形補間した判定値を生成する線形補間回路と、前記線形補間回路によって生成された判定値に基づいて前記広帯域キャリア周波数誤差を検出するキャリア間隔単位誤差検出回路とを備えているので、遅延時間が長いマルチパス条件下、及びＤＵ比（先行波の強度÷遅延波の強度）が小さいマルチパス条件下であっても、広帯域キャリア周波数誤差を正確に検出することができるという効果を奏する。

本発明に係るＯＦＤＭ復調方法は、以上のように、前記積分による積分強度を線形補間した判定値を生成し、前記判定値に基づいて広帯域キャリア周波数誤差を検出するので、遅延時間が長いマルチパス条件下、及びＤＵ比（先行波の強度÷遅延波の強度）が小さいマルチパス条件下であっても、広帯域キャリア周波数誤差を正確に検出することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態について図１ないし図１８に基づいて説明すると以下の通りである。図１は、本発明の実施形態を示すものであり、ＯＦＤＭ復調装置１の構成を示すブロック図である。

ＯＦＤＭ復調装置１は、図１に示すように、アンテナ２、チューナ３、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０３、Ａ／Ｄ変換回路１０４、ＤＣキャンセル回路１０５、ベースバンド信号処理部１０６、誤り訂正処理部１５、トランスポートストリーム生成回路１１９及びＲＳ復号回路１２０を備えている。

ベースバンド信号処理部１０６は、デジタル直交復調回路４、狭帯域キャリア周波数誤差補正回路１０７、狭帯域キャリア周波数誤差検出回路１０８、広帯域キャリア周波数誤差補正回路１０９、ＦＦＴ演算回路５、広帯域キャリア周波数誤差検出回路６及び波形等化回路１１０を含んでいる。

キャリア周波数誤差とは、チューナ出力のＯＦＤＭ波（ＩＦ信号）の中心周波数と直交検波のミキシングで用いる局部発振周波数の差をいう。キャリア周波数誤差には、１／２キャリア間隔以内のキャリア周波数誤差である狭帯域キャリア周波数誤差と、キャリア間隔単位のキャリア周波数誤差である広帯域キャリア周波数誤差とが含まれる。

誤り訂正処理部１５は、周波数デインタリーブ回路１１１、時間デインタリーブ回路１１２、デマッピング回路１１３、ビットデインタリーブ回路１１４、デパンクチャ回路１１５、ビタビ回路１１６、バイトデインタリーブ回路１１７及び拡散信号除去回路１１８を含んでいる。

放送局から放送されたデジタル放送の放送波は、ＯＦＤＭ復調装置１のアンテナ２により受信され、ＲＦ信号としてチューナ３に供給される。チューナ３は、乗算器１０２ａおよび局部発振器１０２ｂからなり、アンテナ２を通じて受信されたＲＦ信号を、ＩＦ信号に周波数変換する。チューナ３は、周波数変換したＩＦ信号をＢＰＦ１０３に供給する。

局部発振器１０２ｂから発振される受信キャリア信号の発振周波数は、チャンネル選択回路（図示せず）から供給されるチャンネル選択信号に応じて切り換えられる。チューナ３から出力されたＩＦ信号は、ＢＰＦ１０３によりフィルタリングされたあと、Ａ／Ｄ変換回路１０４によりデジタル化される。デジタル化されたＩＦ信号は、ＤＣキャンセル回路１０５によりＤＣ成分が除去され、デジタル直交復調回路４に供給される。

デジタル直交復調回路４は、所定の周波数（キャリア周波数）のキャリア信号を用いて、デジタル化されたＩＦ信号を直交復調し、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を出力する。ベースバンドのＯＦＤＭ信号は、直交復調された結果、実軸成分（Ｉチャネル信号）と、虚軸成分（Ｑチャネル信号）とから構成される複素信号となる。デジタル直交復調回路４から出力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号は、狭帯域キャリア周波数誤差補正回路１０７に供給される。

狭帯域キャリア周波数誤差補正回路１０７は、デジタル直交復調回路４から供給されたベースバンドのＯＦＤＭ信号の狭帯域キャリア周波数誤差を補正して、狭帯域キャリア周波数誤差検出回路１０８及び広帯域キャリア周波数誤差補正回路１０９に供給する。

狭帯域キャリア周波数誤差検出回路１０８は、ベースバンドのＯＦＤＭ信号の狭帯域キャリア周波数誤差を検出し、これを補正するための制御信号を狭帯域キャリア周波数誤差補正回路１０７に供給する。

広帯域キャリア周波数誤差補正回路１０９は、狭帯域キャリア周波数誤差補正回路１０７から供給されたベースバンド信号の広帯域キャリア周波数誤差を補正してＦＦＴ演算回路５に供給する。

ＦＦＴ演算回路５は、中心周波数誤差が補正されたベースバンドのＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ演算を行い、各サブキャリアに直交変調されている信号を抽出して出力する。ＦＦＴ演算回路５は、１つのＯＦＤＭシンボルから有効シンボル長分の信号を抜き出し、抜き出した信号に対してＦＦＴ演算を行う。すなわち、ＦＦＴ演算回路５は、１つのＯＦＤＭシンボルからガードインターバル長分の信号を除き、残った信号に対してＦＦＴ演算を行う。ＦＦＴ演算を行うために抜き出される信号の範囲は、その抜き出した信号点が連続していれば、１つのＯＦＤＭ伝送シンボルの任意の位置でよい。つまり、その抜き出す信号の範囲の開始位置は、ＧＩ期間中のいずれかの位置となる。ＦＦＴ演算回路５により抽出された各サブキャリアに変調されていた信号は、実軸成分（Ｉチャネル信号）と虚軸成分（Ｑチャネル信号）とから構成される複素信号である。ＦＦＴ演算回路５により抽出された信号は、広帯域キャリア周波数誤差検出回路６及び波形等価回路１１０に供給される。

広帯域キャリア周波数誤差検出回路６は、ＦＦＴ演算回路５によって供給された信号の広帯域キャリア周波数誤差を検出し、これを補正するための制御信号を広帯域キャリア周波数誤差補正回路１０９にフィードバックする。

図２は、広帯域キャリア周波数誤差検出回路６の構成を説明するためのブロック図である。広帯域キャリア周波数誤差検出回路６は、振幅計算回路７を有している。振幅計算回路７は、ＦＦＴ演算回路５から供給されたベースバンド信号の各キャリアの振幅を計算する。

広帯域キャリア周波数誤差検出回路６には、シンボル単位積分回路８が設けられている。シンボル単位積分回路８は、振幅計算回路７によって計算されたキャリアの振幅をシンボル単位で積分する。

広帯域キャリア周波数誤差検出回路６は、線形補間回路９を有している。線形補間回路９は、シンボル単位積分回路８による積分強度を線形補間した判定値を生成する。

広帯域キャリア周波数誤差検出回路６には、キャリア間隔単位誤差検出回路１０が設けられている。キャリア間隔単位誤差検出回路１０は、線形補間回路９によって生成された判定値に基づいて広帯域キャリア周波数誤差を検出して、広帯域キャリア周波数誤差補正回路１０９にフィードバックする。

波形等価回路１１０には、ＦＦＴ演算回路５から出力された各サブキャリアから復調された後の信号が供給される。波形等価回路１１０は、パイロット信号を検出し、パイロット信号をもとに波形等化を行い、その信号に対してキャリア復調を行う。ＩＳＤＢ−Ｔ規格のＯＦＤＭ信号を復調する場合であれば、波形等価回路１１０は、たとえば、ＤＱＰＳＫの差動復調、または、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、および６４ＱＡＭなどの同期復調を行う。波形等価回路１１０によってキャリア復調された信号は、周波数デインタリーブ回路１１１に供給される。

波形等価回路１１０によってキャリア復調された信号は、周波数デインタリーブ回路１１１によって周波数方向にデインタリーブ処理される。続いて、時間デインタリーブ回路１１２によって、時間方向のデインタリーブ処理がされた後、デマッピング回路１１３に供給される。

デマッピング回路１１３は、キャリア復調された信号（複素信号）に対して、データの再割付処理（デマッピング処理）を行う。これにより、伝送データ系列を復元する。たとえば、ＩＳＤＢ−Ｔ規格のＯＦＤＭ信号を復調する場合であれば、デマッピング回路１１３は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、または６４ＱＡＭに対応した、デマッピング処理を行う。

デマッピング回路１１３から出力された伝送データ系列は、ビットデインタリーブ回路１１４、デパンクチャ回路１１５、ビタビ回路１１６、バイトデインタリーブ回路１１７、拡散信号除去回路１１８を通過する。これにより、多値シンボルの誤り分散のためのビットインタリーブに対応したデインタリーブ処理、伝送ビットの削減のためのパンクチャリング処理に対応したデパンクチャリング処理、畳み込み符号化されたビット列の復号のためのビタビ復号処理、バイト単位でのデインタリーブ処理、およびエネルギ拡散処理に対応したエネルギ逆拡散処理が、それぞれ行われる。その後、伝送データ系列は、トランスポートストリーム生成回路１１９に入力される。

トランスポートストリーム生成回路１１９は、たとえば、ヌルパケット等の各放送方式で規定されるデータを、ストリームにおける所定の位置に挿入する。また、トランスポートストリーム生成回路１１９は、断続的に供給されてくるストリームのビット間隔を平滑化して、時間的に連続したストリームとする、いわゆるスムージング処理を行う。スムージング処理がされた伝送データ系列は、ＲＳ復号回路１２０に供給される。

ＲＳ復号回路１２０は、入力された伝送データ系列に対してリードソロモン復号処理を行う。これにより、ＭＰＥＧ−２システムズで規定されたトランスポートストリームとして出力する。

図３は、本実施形態に係るＯＦＤＭ復調方法の手順を示すフローチャートである。まず、アンテナ２によりＲＦ信号を受信する（ステップＳ１）。そして、チューナ３によりＲＦ（高周波）信号をＩＦ（中間周波数）信号に周波数変換する（ステップＳ２）。次に、チューナ３からのＩＦ信号は、ＢＰＦ１０３によりフィルタリングされたあと、Ａ／Ｄ変換回路１０４によりデジタル化され、ＤＣキャンセル回路１０５によりＤＣ成分が除去されてデジタル直交復調回路４に供給される。デジタル直交復調回路４は、所定のキャリア周波数のキャリア信号を用いて、デジタル化されたＩＦ信号を直交復調し、ベースバンド信号Ｚ１（ｎ、ｍ）を出力する（ステップＳ３）。ベースバンド信号Ｚ１（ｎ、ｍ）は、複素数データであり、時間軸に沿ったデータである。

狭帯域キャリア周波数誤差補正回路１０７は、デジタル直交復調回路４からのベースバンド信号の狭帯域キャリア周波数誤差を補正して、狭帯域キャリア周波数誤差検出回路１０８及び広帯域キャリア周波数誤差補正回路１０９に供給する。狭帯域キャリア周波数誤差検出回路１０８は、ベースバンド信号の狭帯域キャリア周波数誤差を検出し、これを補正するための制御信号を狭帯域キャリア周波数誤差補正回路１０７に供給する。広帯域キャリア周波数誤差補正回路１０９は、狭帯域キャリア周波数誤差補正回路１０７から供給されたベースバンド信号の広帯域キャリア周波数誤差を補正してＦＦＴ演算回路５に供給する。ＦＦＴ演算回路５は、中心周波数誤差が補正されたベースバンド信号Ｚ_１（ｎ、ｍ）に対してＦＦＴ演算を行い、各サブキャリアに直交変調されているベースバンド信号Ｘ_ＦＦＴ（ｎ、ｋ）を抽出して広帯域キャリア周波数誤差検出回路６に設けられた振幅演算回路７及び波形等化回路１１０に出力する（ステップＳ４）。ベースバンド信号Ｘ_ＦＦＴ（ｎ、ｋ）は、下記の（式２）により表される。

このように、ＦＦＴ演算回路５は、時間軸データを周波数軸データに変換し、広帯域キャリア周波数誤差補正回路１０９から供給されたベースバンド信号信号から各キャリア周波数の情報を取り出す。

広帯域キャリア周波数誤差検出回路６の振幅演算回路７は、ＦＦＴ演算回路５からのベースバンド信号の各キャリアの振幅を計算してシンボル単位積分回路８に供給する（ステップＳ５）。

図４は、ＯＦＤＭ復調装置１によって復調される伝送シンボル（Ｍｏｄｅ２）のキャリア配置を示す図である。非特許文献２のＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ３１で定義されているＯＦＤＭ放送のシンボルに挿入されるキャリアは、データキャリア、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）キャリア、ＴＭＣＣキャリア、及びＡＣ１（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ Ｃｈａｎｎｅｌ）キャリアであり、図４に示す様に、各キャリアが配置されている。

即ち、ＳＰキャリア１２は、各シンボルにおいて１２キャリア毎に配置されている。互いに隣り合うシンボル間では、ＳＰキャリア１２は、３キャリアずれて配置されている。ＴＭＣＣキャリアまたはＡＣ１キャリア（以下、ＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３ともいう）シンボルに関係なく常に同じ位置に配置されている。

例えば、図４に示すように、ＳＰキャリア１２は、シンボル０では、キャリア番号０・１２・２４・３６…の位置に配置されており、シンボル１では、キャリア番号３・１５・２７・３９…の位置に配置されている。また、シンボル２では、キャリア番号６・１８・３０・４２…の位置に配置されており、シンボル３では、キャリア番号９・２１・３３・４５…の位置に配置されている。

また、ＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３は、シンボル０・１・２・３のいずれにおいても、キャリア番号２３・９８・１０１・１１８・１３６・１７８の位置に配置されている。残りの位置には、データキャリア１１が配置されている。

ここで、データキャリア１１以外のＳＰキャリア１２とＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３とを非データキャリアという。

図５は、Ｍｏｄｅ３の伝送シンボルのキャリア番号０〜２１５のキャリア配置を示す図である。図６は、Ｍｏｄｅ３の伝送シンボルのキャリア番号２１６〜４３１のキャリア配置を示す図である。

Ｍｏｄｅ３の場合は、Ｍｏｄｅ２の場合と同様に、ＳＰキャリア１２は、各シンボルにおいて１２キャリア毎に配置されており、互いに隣り合うシンボル間では、３キャリアずれて配置されている。ＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３は、シンボルに関係なく常に同じ位置に配置されている。

ＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３は、キャリア番号７・８９・１０１・１３１・２０６・２０９・２２６・２４４・２８６・３４９・３７７・４０７の位置に配置されている。

各キャリアの振幅は、データキャリアを１とすると、ＳＰキャリア１２の振幅とＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３の振幅とは、４／３になる。このようなデータキャリアの振幅とＳＰキャリア１２及びＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３の非データキャリアの振幅との間の差を利用して、ＦＦＴ演算回路５から出力された伝送シンボルのＳＰキャリア１２及びＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３の非データキャリアの配置を調べる。

しかし、電波で送られたＯＦＤＭ放送を復調した各キャリアが常に正しくこの振幅比率になるとは限らず、外的要因により、キャリア配置を調べるシンボルのキャリアの振幅がゆがんだ場合は誤ったキャリア検出をしてしまう恐れがある。これを回避するために各キャリアの振幅をシンボル単位において積分することにより、データキャリア１１とＳＰキャリア１２とＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３の振幅のシンボル積分値を求め、より外的要因の影響の少ない振幅比を取り出す。

シンボル単位積分回路８は、振幅演算回路７によって計算された各キャリアの振幅をシンボル単位で積分する（ステップＳ６）。具体的には、シンボル単位積分回路８は、下記の(式３)、及び（式４）もしくは（式５）に示すように、ＦＦＴ出力の振幅もしくは振幅の自乗の平均Ｉ（ｋ）を計算する。

本実施の形態では、（式５）により振幅の自乗の平均Ｉ（ｋ）を計算する例を示す。（式４）により振幅の平均を計算する場合は、判定閾値の値が変わる。

これにより求まった振幅の大小による平均電力と、下記の（表４）とに基づいて、振幅の大きいキャリアの位置、つまりＳＰキャリア１２、ＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３の配置を検出することが出来、その結果キャリア配置を知ることが出来る。

ＳＰキャリア１２及びＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３は振幅が４／３であるので、（表４）に示すように、平均電力は振幅の自乗である（４／３）^２≒１．７７７となる。

図７はＯＦＤＭ復調装置１によって復調されるＯＦＤＭ放送の電波にフェージングが生じない場合のシンボル単位積分値を示すグラフであり、図８はフェージングが生じた場合のシンボル単位積分値を示すグラフである。横軸は伝送シンボルのキャリア番号を示しており、縦軸はシンボル単位積分の積分強度を示している。

図７に示すように、フェージングが生じない場合は、データキャリア１１の積分強度に対応する水平なベースライン１５ａに基づいて、積分強度が強いＳＰキャリア１２及びＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３の配置を検出することができる。

しかしながら、通信路における雑音、時間変化しない静的マルチパス（周波数選択性フェージング）及び時間変化するレイリー・フェージング等の外的要因によって、ＯＦＤＭ放送の電波にフェージングが生じた場合は、図８に示すように、ベースライン１５ｂが傾いてしまい、単純にキャリア振幅のシンボル積分値の積分強度に基づいて、ＳＰキャリア１２及びＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３の配置を検出することができなくなる。

これを回避する為に各キャリアの積分値を線形補間し、その補間値Ｉ（ｊ）´と積分値Ｉ（ｊ）との差で表される下記の判定値Ｑ（ｊ）を示す（式１）により、振幅の大きいＳＰキャリア１２及びＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３の配置を検出する。

以上により、振幅の大きいＳＰキャリア１２及びＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３の配置を検出し、この配置から、ＦＦＴ出力キャリアの何番目が中心周波数キャリアであるかが分かり、ＯＦＤＭ放送を復調するＦＦＴ処理の際に設定した中心周波数キャリア番号と、上記で求めた中心周波数キャリア番号との差が周波数誤差となって現れ、キャリア間隔での周波数誤差を検知することができる。

上記方法を実現する具体的方法の一つとして、［ＳＰ検出］、［中心周波数の検出］及び［周波数キャリアの誤差検出］を有するシーケンスを説明する。

［ＳＰ検出］
図９は、ＯＦＤＭ復調装置１が復調する伝送シンボルからＳＰキャリアの配置を検出するための強度積分の方法を説明するための図である。初めに、図４〜図６に示すように、１シンボル内で１２キャリア毎に配置され、シンボル間では３キャリアずれて配置されるＳＰキャリア１２のみを、先に述べたシンボル積分による積分値の大小に基づいて検出する。

ここで、
シンボルＳ（ｘ）：ｘ＝０〜３、
とすると、
図９に示すように、あるシンボルＳ（０）において１２キャリア毎（０〜１１）に積分を行いその値をレジスタａ０（ｘ）：ｘ＝０〜１１に格納する。それを４シンボルおきに繰り返す。即ち、次に、シンボルＳ（０＋４）に対して実施し、その次に、シンボルＳ（０＋４＋４）に対して実施し、これを繰り返す。これにより、積分値ａ０（ｘ）：ｘ＝０〜１１の１つのみが、常にＳＰキャリア１２の積分値になる。このため、その積分値だけ他の１１個の積分値に比べて値が大きくなる。ここで１２個の積分値の最大値をＭ０とする。

これをシンボルＳ（１）、シンボルＳ（２）及びシンボルＳ（３）についても同様に行い、それぞれの１２個の積分値の最大値をＭ１、Ｍ２及びＭ３とする。ただし、図９に示すように、シンボルＳ（１）、Ｓ（２）及びＳ（３）のスタートキャリアはシンボルＳ（０）のスタートキャリア（キャリア番号４８）よりもそれぞれ３キャリア、６キャリア及び９キャリア遅らせる。また１２個×４シンボル＝計４８個のレジスタの各積分値の積分回数は、すべて同じになるように調整する。

理想的な受信状態であるならば、積分値ａ０（ｘ）、ａ１（ｘ）、ａ２（ｘ）及びａ３（ｘ）：ｘ＝０〜１１の各最大値Ｍ０、Ｍ１、Ｍ２及びＭ３となるｘは同じになるはずであり、その最大値となるキャリアをＳＰキャリア１２と判断する。

また、すべての最大値Ｍ０、Ｍ１、Ｍ２及びＭ３のｘの値が同じでなくても、３つが同じであって他の１つが異なる場合、もしくは２つが同じであって他の２つが異なるという場合でも、その等しい最大値となっているｘに相当するキャリアをＳＰキャリア１２とする事により、理想的な受信状態で無い場合にも対応することができる。

［中心周波数の検出］
次に、中心周波数を検出する。図１０は、ＯＦＤＭ復調装置１が復調する伝送シンボルの広帯域キャリア周波数誤差を検出するために設定する初期周波数中心ｆ０を説明するための図である。図１０には、ＦＦＴ出力キャリアとＯＦＤＭキャリアとの関係が示されている。範囲Ｒが、ＯＦＤＭキャリアの周波数範囲である。このＯＦＤＭキャリアの範囲Ｒが、ＦＦＴ出力キャリアの周波数範囲（０〜５１１：ｍｏｄｅ２、０〜１０２３：ｍｏｄｅ３）のどこに来るのかを調べる為に、ＯＦＤＭキャリアの中心周波数キャリア（１０８：ｍｏｄｅ２、２１６：ｍｏｄｅ３）が、ＦＦＴキャリアのどのキャリアにあたるかを調べる。

初めに各キャリアをシンボル単位で積分する。先に検出されたいずれかのＳＰキャリアから仮の中心周波数キャリアｆｘを決める（ステップＳ７）。ここで、中心周波数キャリアとは、図４におけるキャリア番号１０８のキャリア、図６では、キャリア番号２１６のキャリアに相当する。この中心周波数キャリアには、必ずＳＰキャリア１２が配置される。

ＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３が配置される位置のキャリア番号は、下記の（表５）に示すとおりになる。

即ち、ｍｏｄｅ２においては、ＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３は、中心周波数キャリアｆｘ−８５・ｆｘ−１０・ｆｘ−７・ｆｘ＋１０・ｆｘ＋２８・ｆｘ＋７０の６種類の位置に配置される。ｍｏｄｅ３においては、ＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３は、中心周波数キャリアｆｘ−２０９・ｆｘ−１２７・ｆｘ−１１５・ｆｘ−８５・ｆｘ−１０・ｆｘ−７・ｆｘ＋１０・ｆｘ＋２８・ｆｘ＋７０・ｆｘ＋１３３・ｆｘ＋１６１・ｆｘ＋１９１の１２種類の位置に配置される。

これらの仮ＴＭＣＣ、仮ＡＣ１のキャリアについて、先に述べた（式１）で表される線形補間値Ｉ（ｊ）´と積分値Ｉ（ｊ）との差である判定値Ｑ（ｊ）を求める。

ここで、
ｊ＝各ＴＭＣＣ、ＡＣ１、
である。

それら各判定値Ｑ（ｊ）をすべて足し合わせた総合判定値を下記の(式６)により計算する（ステップＳ８）。

この(式６)により表される総合判定値とすべてのキャリアの平均振幅との比率αを取り、この比率αがある値Ｋ以上であるか否かを判断する（ステップＳ９）。比率αが値Ｋ以上であると判断した時に（ステップＳ９においてＹＥＳ）、この仮の中心周波数キャリアｆｘは本来の中心周波数キャリアであると判断する（ステップＳ１１）。

比率αが値Ｋ以上でないと判断した時は（ステップＳ９においてＮＯ）、仮の中心周波数キャリアｆｘは本来の中心周波数キャリアで無いと判断する。そして、別のＳＰキャリア１２を仮の中心周波数キャリアとし（ステップＳ１０）、ステップＳ７に戻って同じ作業を繰り返す。

この仮の中心周波数キャリアの決め方は、レジスタ等で設定される初期値ｆ０を基に、その初期値ｆ０に一番近いＳＰキャリアから徐々に遠いＳＰキャリアへと変更する事により実現する。具体的には、初期値ｆ０に一番近いＳＰキャリアをｆｘとすると、ｆｘ＝±３×ｉｎｔｅｇｅｒ：ｉｎｔｅｇｅｒ＝＋１，−１，＋２，−２，＋３，−３・・・の様に仮の中心周波数キャリア番号が変わる事になる。これにより、初期値ｆ０を、想定される中心周波数位置付近に設定すれば、検索スピードの向上が可能となる。

［周波数キャリアの誤差検出］
図１１は、ＯＦＤＭ復調装置１が復調する伝送シンボルの広帯域キャリア周波数誤差の検出方法を説明するための図である。ＯＦＤＭ放送を復調するＦＦＴ処理の際の出力点数を、５１２キャリア（ｍｏｄｅ２）、１０２４キャリア（ｍｏｄｅ３）とし、中心周波数を２５７キャリア番目（ｍｏｄｅ２）、５１３キャリア番目（ｍｏｄｅ３）とした場合、初期値ｆ０を２５７（ｍｏｄｅ２）、５１３（ｍｏｄｅ３）とし、この初期値ｆ０と、上記より求めた中心周波数キャリアｆｘとの間の差を求めることにより、広帯域キャリア周波数誤差Δｆを検出する。

［積分用ＲＡＭアクセス構成］
図１２はシンボル単位積分回路８の構成を示すブロック図であり、図１３はシンボル単位積分回路８の積分用ＲＡＭ２９へのアクセスタイミングを示すタイミングチャートである。

ＳＰ検出及び中心周波数位置検出のための積分値を保存する積分用ＲＡＭ２９は、誤り訂正処理部１５（ＦＥＣ部）のＲＡＭを利用する。周波数誤差が検出される前は、ＦＥＣ部ではＲＡＭを使用しないからである。

また、積分用ＲＡＭ２９を利用してリアルタイムに積分を行う事により、シンボル単位積分回路８の回路規模を削減している。まず、時刻ｔ１において、積分用データが入力される前に、積分用ＲＡＭ２９に格納された積分データＲＡＭ０１を読み出して、読み出した積分データＲＡＭ０１を、一旦フリップフロップ（Ｆ／Ｆ）３０に保存する。次に、時刻ｔ２において、積分用データＩＮ２が入力されるタイミングで、その積分用データＩＮ２とフリップフロップ３０からの積分データＲＡＭ０１とを加算器３１により加算して、そして、積分用ＲＡＭ２９に書き込む。

これにより、積分用ＲＡＭ２９は、シングルポートを利用できる。また、入力される積分用データのためのＦ／Ｆを新たに必要としない。また、積分用ＲＡＭ２９から読み出した積分データは、フリップフロップ３０に保持してから利用するので、１データのみのＦ／Ｆでよい。また、アドレスカウンタも単純なインクリメントもしくはデクリメントでよい。このため、シンボル単位積分回路８の回路規模を削減することができる。

［マルチパス耐性］
図１４は雑音がない場合のＯＦＤＭ復調装置１のＦＦＴ演算回路５の出力を示すグラフであり、図１５は２波マルチパスの場合のＯＦＤＭ復調装置１のＦＦＴ演算回路５の出力を示すグラフである。波形１６・１８は、ＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３のＦＦＴ出力を示しており、前述した（式３）により表される。波形１７・１９は、ＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリア１３と想定されるキャリア番号ｋのａｆｃ２判定値Ｑ（ｋ）であり、下記の（式７）によって表される。

図１４に示す雑音無し状態から図１５に示す静的マルチパス状態になると、ＦＦＴ出力が振動する。図１５の波形１８は、図１４の波形１６と比較すると、振動しているのが分かる。図１５の波形１９は、図１４の波形１７と比較すると分かるが、周波数誤差判定できないＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリアがある。

このように、ある一つのＴＭＣＣ／ＡＣ１キャリアの判定値Ｑ（ｋ）に基づいて周波数誤差を判定すると正しく判定できない場合がある。このため、本実施の形態では、前述した（式６）により表される総合判定値（１シンボル内のＴＭＣＣ／ＡＣ１全部の判定値の和）に基づいて周波数誤差を判定することにより、マルチパス耐性を向上させている。

[周波数誤差判定]
図１６は、ＯＦＤＭ復調装置１の広帯域キャリア周波数誤差検出回路６の広帯域キャリア周波数誤差検出結果を示すグラフである。ａｆｃ２総合判定値ΣＱ（ｊ）波形２１とＦＦＴ出力強度平均波形２０との比率である比率波形２２が一定値Ｋ以上になっている仮の中心周波数キャリアが、本来の中心周波数キャリアであると判断され、広帯域キャリア周波数誤差を検出する。

図１７は、広帯域キャリア周波数誤差検出回路６の総合判定値ΣＱ（ｊ）とＤＵ比との関係を示すグラフである。ａｆｃ２総合判定値ΣＱ（ｊ）波形２４とＦＦＴ出力強度平均波形２３との比率である比率波形２５は、Ｄｕ比が０ｄＢ〜５ｄＢと小さい、強いマルチパス条件においても、５（ａ．ｕ．）以上の高い強度値を示しており、仮中心周波数キャリアが本来の中心周波数キャリアであるか否かを正確に判断でき、広帯域キャリア周波数誤差を正確に検出することができる。

図１８は広帯域キャリア周波数誤差検出回路６の総合判定値ΣＱ（ｊ）と遅延時間τとの関係を示すグラフである。ａｆｃ２総合判定値ΣＱ（ｊ）波形２７とＦＦＴ出力強度平均波形２６との比率である比率波形２８は、遅延時間τが、６５Ｔ_Ｓと長い、強いマルチパス条件においても、２．８（ａ．ｕ．）の強度値を確保しており、仮中心周波数キャリアが本来の中心周波数キャリアであるか否かを正確に判断でき、広帯域キャリア周波数誤差を正確に検出することができる。

本実施の形態では、地上デジタル放送を受信するためのＯＦＤＭ復調装置の例を説明したが、本発明はこれに限定されない。ＯＦＤＭ方式に従って信号を受信する装置であればよく、例えば、無線ＬＡＮのための復調装置、ＢＳデジタル放送、ＣＳデジタル放送を受信するための復調装置、ケーブルテレビの復調装置に対しても本発明を適用することができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

なお、上記実施形態のＯＦＤＭ復調装置の各部や各処理ステップは、ＣＰＵなどの演算手段が、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭなどの記憶手段に記憶されたプログラムを実行し、インターフェース回路などの通信手段を制御することにより実現することができる。したがって、これらの手段を有するコンピュータが、上記プログラムを記録した記録媒体を読み取り、当該プログラムを実行するだけで、本実施形態のＯＦＤＭ復調装置の各種機能および各種処理を実現することができる。また、上記プログラムをリムーバブルな記録媒体に記録することにより、任意のコンピュータ上で上記の各種機能および各種処理を実現することができる。

この記録媒体としては、マイクロコンピュータで処理を行うために図示しないメモリ、例えばＲＯＭのようなものがプログラムメディアであっても良いし、また、図示していないが外部記憶装置としてプログラム読取り装置が設けられ、そこに記録媒体を挿入することにより読取り可能なプログラムメディアであっても良い。

また、何れの場合でも、格納されているプログラムは、マイクロプロセッサがアクセスして実行される構成であることが好ましい。さらに、プログラムを読み出し、読み出されたプログラムは、マイクロコンピュータのプログラム記憶エリアにダウンロードされて、そのプログラムが実行される方式であることが好ましい。なお、このダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納されているものとする。

また、上記プログラムメディアとしては、本体と分離可能に構成される記録媒体であり、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ等のディスクのディスク系、ＩＣカード（メモリカードを含む）等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭ等による半導体メモリを含めた固定的にプログラムを担持する記録媒体等がある。

また、インターネットを含む通信ネットワークを接続可能なシステム構成であれば、通信ネットワークからプログラムをダウンロードするように流動的にプログラムを担持する記録媒体であることが好ましい。

さらに、このように通信ネットワークからプログラムをダウンロードする場合には、そのダウンロード用のプログラムは予め本体装置に格納しておくか、あるいは別な記録媒体からインストールされるものであることが好ましい。

本発明は、デジタル伝送方式にて、映像信号や音声信号を効率よく伝送できるＯＦＤＭ復調装置、ＯＦＤＭ復調方法、プログラム及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に適用することができる。また、ＯＦＤＭ方式に従って信号を受信する装置、例えば、無線ＬＡＮのための復調装置、ＢＳデジタル放送、ＣＳデジタル放送を受信するための復調装置、ケーブルテレビの復調装置に対しても本発明を適用することができる。

本発明の実施形態を示すものであり、ＯＦＤＭ復調装置の構成を示すブロック図である。 上記ＯＦＤＭ復調装置に設けられた広帯域キャリア周波数誤差検出回路の構成を説明するためのブロック図である。 本実施形態に係るＯＦＤＭ復調方法の手順を示すフローチャートである。 上記ＯＦＤＭ復調装置によって復調されるＭｏｄｅ２の伝送シンボルのキャリア配置を示す図である。 上記ＯＦＤＭ復調装置によって復調されるＭｏｄｅ３の伝送シンボルのキャリア番号０〜２１５のキャリア配置を示す図である。 上記ＯＦＤＭ復調装置によって復調されるＭｏｄｅ３の伝送シンボルのキャリア番号２１６〜４３１のキャリア配置を示す図である。 上記ＯＦＤＭ復調装置によって復調されるＯＦＤＭ放送の電波にフェージングが生じない場合のシンボル単位積分値を示すグラフである。 上記ＯＦＤＭ復調装置によって復調されるＯＦＤＭ放送の電波にフェージングが生じた場合のシンボル単位積分値を示すグラフである。 上記ＯＦＤＭ復調装置が復調する伝送シンボルからＳＰキャリアの配置を検出するための強度積分の方法を説明するための図である。 上記ＯＦＤＭ復調装置が復調する伝送シンボルの広帯域キャリア周波数誤差を検出するために設定する初期周波数中心ｆ０を説明するための図である。 上記ＯＦＤＭ復調装置が復調する伝送シンボルの広帯域キャリア周波数誤差の検出方法を説明するための図である。 上記ＯＦＤＭ復調装置に設けられたシンボル単位積分回路の構成を示すブロック図である。 上記シンボル単位積分回路の積分用ＲＡＭへのアクセスタイミングを示すタイミングチャートである。 雑音がない場合の上記ＯＦＤＭ復調装置のＦＦＴ演算回路の出力を示すグラフである。 ２波マルチパスの場合の上記ＯＦＤＭ復調装置のＦＦＴ演算回路の出力を示すグラフである。 上記ＯＦＤＭ復調装置の広帯域キャリア周波数誤差検出回路の広帯域キャリア周波数誤差検出結果を示すグラフである。 上記ＯＦＤＭ復調装置の広帯域キャリア周波数誤差検出回路の総合判定値ΣＱ（ｊ）とＤＵ比との関係を示すグラフである。 上記ＯＦＤＭ復調装置の広帯域キャリア周波数誤差検出回路の総合判定値ΣＱ（ｊ）と遅延時間τとの関係を示すグラフである。 ＯＦＤＭ変調波の伝送シンボルの一例を示す図である。 従来技術を示すものであり、ＯＦＤＭ復調装置の構成を示すブロック図である。 上記ＯＦＤＭ復調装置に設けられた広帯域キャリア周波数誤差検出回路の構成を説明するためのブロック図である。

符号の説明

１ ＯＦＤＭ復調装置
２ アンテナ
３ チューナ
４ デジタル直交復調回路
５ ＦＦＴ演算回路
６ 広帯域キャリア周波数誤差検出回路
７ 振幅計算回路
８ シンボル単位積分回路
９ 線形補間回路
１０ キャリア間隔単位誤差検出回路

Claims (8)

1. アンテナにより受信されてチューナにより高周波信号から周波数変換された中間周波数信号を直交復調してベースバンド信号を生成するデジタル直交復調回路と、
   前記ベースバンド信号に対してＦＦＴ演算を行うＦＦＴ演算回路と、
   前記ＦＦＴ演算回路によって供給されたベースバンド信号から広帯域キャリア周波数誤差を検出する広帯域キャリア周波数誤差検出回路とを備え、
   前記広帯域キャリア周波数誤差検出回路は、前記ベースバンド信号の各キャリアの振幅を計算する振幅計算回路と、
   前記キャリアの振幅をシンボル単位で積分するシンボル単位積分回路と、
   前記シンボル単位積分回路による積分強度から、或るキャリアにおける前記積分強度を、該或るキャリアの前後に位置する所定範囲のキャリアにおける積分強度を線形補間により推測した補間値を減算して判定値を生成する線形補間回路と、
   前記線形補間回路によって生成された判定値に基づいて前記広帯域キャリア周波数誤差を検出するキャリア間隔単位誤差検出回路とを含むことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
2. 前記判定値は、
   

   

   （ただし、ｊ：キャリア番号、ｇ：係数、Ｑ：判定値、Ｉ：積分強度、Ｉ´：積分強度の補間値とする）
   によって表される請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
3. 前記キャリア間隔単位誤差検出回路は、前記線形補間回路によって生成された判定値に基づいて前記ベースバンド信号の非データキャリアの配置を検出し、前記非データキャリアの配置に基づいて前記広帯域キャリア周波数誤差を検出する請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
4. 前記キャリア間隔単位誤差検出回路は、前記ベースバンド信号に含まれるＳＰ信号の配置を検出する請求項３記載のＯＦＤＭ復調装置。
5. 前記キャリア間隔単位誤差検出回路は、中心周波数の初期値ｆ０に基づいて中心周波数キャリアｆｘを検出し、前記中心周波数キャリアｆｘから前記中心周波数の初期値ｆ０を減算して前記広帯域キャリア周波数誤差を検出する請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
6. アンテナにより受信されてチューナにより高周波信号から周波数変換された中間周波数信号を直交復調してベースバンド信号を生成し、
   前記ベースバンド信号に対してＦＦＴ演算を行い、
   前記ＦＦＴ演算を行ったベースバンド信号の各キャリアの振幅を計算し、
   前記キャリアの振幅をシンボル単位で積分し、
   前記積分による積分強度から、或るキャリアにおける前記積分強度を、該或るキャリアの前後に位置する所定範囲のキャリアにおける積分強度を線形補間により推測した補間値を減算して判定値を生成し、
   前記判定値に基づいて広帯域キャリア周波数誤差を検出することを特徴とするＯＦＤＭ復調方法。
7. コンピュータに、アンテナにより受信されてチューナにより高周波信号から周波数変換された中間周波数信号を直交復調してベースバンド信号を生成する手順と、
   前記ベースバンド信号に対してＦＦＴ演算を行う手順と、
   前記ＦＦＴ演算を行ったベースバンド信号の各キャリアの振幅を計算する手順と、
   前記キャリアの振幅をシンボル単位で積分する手順と、
   前記積分による積分強度から、或るキャリアにおける前記積分強度を、該或るキャリアの前後に位置する所定範囲のキャリアにおける積分強度を線形補間により推測した補間値を減算して判定値を生成する手順と、
   前記判定値に基づいて広帯域キャリア周波数誤差を検出する手順とを実行させることを特徴とするプログラム。
8. コンピュータに、アンテナにより受信されてチューナにより高周波信号から周波数変換された中間周波数信号を直交復調してベースバンド信号を生成する手順と、
   前記ベースバンド信号に対してＦＦＴ演算を行う手順と、
   前記ＦＦＴ演算を行ったベースバンド信号の各キャリアの振幅を計算する手順と、
   前記キャリアの振幅をシンボル単位で積分する手順と、
   前記積分による積分強度から、或るキャリアにおける前記積分強度を、該或るキャリアの前後に位置する所定範囲のキャリアにおける積分強度を線形補間により推測した補間値を減算して判定値を生成する手順と、
   前記判定値に基づいて広帯域キャリア周波数誤差を検出する手順とを実行させるプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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