JP4623180B2 - 受信装置、受信方法、およびプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、受信装置、受信方法、およびプログラムに関し、特に、1波環境または近接遅延波環境であるかどうかを精度よく判定することができるようにした受信装置、受信方法、およびプログラムに関する。
地上デジタル放送の変調方式として、直交周波数分割多重方式(OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式)と呼ばれる変調方式が用いられている。
OFDM方式は、伝送帯域内に多数の直交するサブキャリアを設け、それぞれのサブキャリアの振幅および位相にデータを割り当て、PSK(Phase Shift Keying)やQAM(Quadrature Amplitude Modulation)によりデジタル変調する方式である。
OFDM方式は、多数のサブキャリアで伝送帯域全体を分割するため、サブキャリア1波あたりの帯域は狭くなり、伝送速度は遅くなるが、トータルの伝送速度は従来の変調方式と変わらないという特徴を有している。また、OFDM方式は、後述するガードインターバルを設けることでマルチパス耐性を向上させることができるという特徴を有している。
さらに、OFDM方式においては、複数のサブキャリアに対してデータの割り当てが行なわれることから、変調は、逆フーリエ変換を行うIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)演算によって行うことができる。また、変調の結果得られるOFDM信号の復調は、フーリエ変換を行うFFT(Fast Fourier Transform)演算によって行うことができる。
従って、OFDM信号を送信する送信装置は、IFFT演算を行う回路を用いて構成することができ、OFDM信号を受信する受信装置は、FFT演算を行う回路を用いて構成することができる。
以上のような特徴から、OFDM方式は、マルチパス妨害の影響を強く受ける地上デジタル放送に適用されることが多い。OFDM方式を採用した地上デジタル放送の規格としては、例えば、DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)やISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial)、ISDB-TSBといった規格がある。
図1は、OFDMシンボルを示す図である。
OFDM方式においては、信号の伝送はOFDMシンボルと呼ばれる単位で行われる。
図1に示すように、1OFDMシンボルは、送信時にIFFTが行われる信号区間である有効シンボルと、有効シンボルの後半の一部分の波形がコピーされたガードインターバル(以下、GIという)とから構成される。GIは、時間軸上で有効シンボルの前の位置に挿入される。OFDM方式では、GIを挿入することにより、マルチパス環境下において発生するOFDMシンボル間の干渉を防ぐことが可能になる。
OFDMシンボルの有効シンボルの長さ、すなわち、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長がTu[秒]であり、サブキャリアどうしの間隔がFc[Hz]であるとすると、式Fc=1/Tuの関係が成り立つ。
このようなOFDMシンボルが複数集められて1つのOFDM伝送フレームが形成される。例えば、ISDB-T規格においては、204のOFDMシンボルから1つのOFDM伝送フレームが形成される。このOFDM伝送フレームの単位を基準として、パイロット信号の挿入位置が定められている。
各サブキャリアに対する変調方式としてQAM系の変調方式を用いるOFDM方式においては、伝送時にマルチパス等の影響を受けることにより、サブキャリア毎に、振幅および位相が送信時のものと受信時のものとで異なるものになってしまう。そのため、受信側では、受信信号の振幅および位相が送信されたものと等しくなるように信号の等化を行う必要がある。
OFDM方式では、送信側で、所定の振幅および所定の位相のパイロット信号を伝送シンボル内に離散的に挿入しておき、受信側で、パイロット信号の振幅および位相に基づいて伝送路の周波数特性を求め、受信信号を等化するようにしている。
このように、伝送路特性を算出するために用いられるパイロット信号のことをスキャッタードパイロット信号(以下、SP信号)という。図2に、DVB-T規格やISDB-T規格で採用されているSP信号のOFDMシンボル内での配置パターンを示す。図2においては、縦方向が時間方向となり、横方向が周波数方向となる。
図3は、従来のOFDM受信機の構成例を示すブロック図である。
チューナ2は、受信アンテナ1において受信されたRF信号をIF信号に周波数変換し、IF信号をA/D変換回路3に出力する。
A/D変換回路3は、チューナ2から供給されたIF信号に対してA/D変換を施し、デジタルのIF信号を直交復調回路4に出力する。
直交復調回路4は、搬送波生成回路5から供給された搬送波を用いて直交復調を行うことによってベースバンドのOFDM信号を取得し、出力する。このベースバンドのOFDM信号は、FFT演算が行われる前の時間領域の信号である。
以下、FFT演算が行われる前のベースバンドのOFDM信号をOFDM時間領域信号という。OFDM時間領域信号は、直交復調された結果、実軸成分(Iチャンネル信号)と虚軸成分(Qチャンネル信号)を含んだ複素信号となる。直交復調回路4から出力されたOFDM時間領域信号は、搬送波生成回路5、FFT回路6、FFT区間制御回路7、および遅延プロファイル推定回路10に供給される。
搬送波生成回路5は、直交復調回路4から供給されたOFDM時間領域信号に基づいて所定の周波数の搬送波を生成し、直交復調回路4に出力する。
FFT回路6は、FFT区間制御回路7から供給されたFFTトリガーパルスに基づいて、1つのOFDMシンボルの信号から有効シンボル長の範囲の信号を抜き出す。また、FFT回路6は、抜き出したOFDM時間領域信号に対してFFT演算を行うことによって、各サブキャリアに直交変調されているデータを抽出する。
FFT演算の開始位置は、OFDMシンボルの境界である図1の位置Aから、GIと有効シンボルの境界位置である位置Bまでの間のいずれかの位置となる。FFT演算範囲はFFT区間と呼ばれ、このFFT区間の開始位置が、FFT区間制御回路7から供給されるFFTトリガーパルスにより指定される。
FFT回路6は、抽出したデータを表すOFDM信号を出力する。このOFDM信号は、FFT演算が行われた後の周波数領域の信号である。以下、FFT演算が行われた後のOFDM信号をOFDM周波数領域信号という。OFDM周波数領域信号は伝送路歪み補償回路8のSP抽出回路8−1と除算回路8−4に供給される。
FFT区間制御回路7は、直交復調回路4から供給されたOFDM時間領域信号と、遅延プロファイル推定回路10により推定された遅延プロファイルに基づいてFFT区間を決定し、FFTトリガーパルスをFFT回路6に出力する。
伝送路歪み補償回路8は、SP抽出回路8−1、時間方向特性推定回路8−2、周波数方向特性補間回路8−3、および除算回路8−4から構成される。
SP抽出回路8−1は、OFDM周波数領域信号からSP信号を抽出し、SP信号の変調成分を除去することによって、SP信号に対する伝送路特性を推定する。SP抽出回路8−1は、推定した伝送路特性を表す伝送路特性データを時間方向特性推定回路8−2に出力する。
時間方向特性推定回路8−2は、SP抽出回路8−1により推定された伝送路特性に基づいて、SP信号が配置されているサブキャリアの時間方向に並ぶ各OFDMシンボルに対する伝送路特性を推定する。例えば、時間方向特性推定回路8−2は、SP抽出回路8−1により推定された図2のSP信号SP1に対する伝送路特性と、SP信号SP2に対する伝送路特性を用いて、図2の領域A1内の他のシンボルに対する伝送路特性を推定する。
SP信号は同一時間上では12サブキャリア毎に挿入されるから、時間方向特性推定回路8−2においては3サブキャリア毎の伝送路特性が推定される。時間方向特性推定回路8−2は、推定した3サブキャリア毎の伝送路特性を表すデータを出力する。時間方向特性推定回路8−2から出力されたデータは周波数方向特性補間回路8−3と遅延プロファイル推定回路10に供給される。
周波数方向特性補間回路8−3は、周波数方向の伝送路特性を補間する処理である周波数補間処理を行い、3サブキャリア毎の伝送路特性から、周波数方向の各OFDMシンボルに対するサブキャリアの伝送路特性を推定する。
周波数補間処理は、3サブキャリア毎の伝送路特性を表すデータを3倍アップサンプリングしたものに対して低域通過フィルタをかけることによって実現される。周波数方向特性補間回路8−3には複数の低域通過フィルタが補間フィルタとして与えられており、周波数補間処理に用いる補間フィルタが周波数補間フィルタ選択回路11から供給されたフィルタ選択信号により指定される。例えば、周波数方向特性補間回路8−3は、図2の領域A2に含まれるOFDMシンボルの位置のうち、伝送路特性の推定がまだ行われていないOFDMシンボルに対する伝送路特性を推定する。
この結果、全サブキャリアの伝送路特性が推定される。周波数方向特性補間回路8−3は、全サブキャリアの伝送路特性の推定結果を表すデータを除算回路8−4に出力する。
除算回路8−4は、周波数方向特性補間回路8−3から供給された全サブキャリアの伝送路特性に基づいて、OFDM周波数領域信号に含まれる歪みを補正する。除算回路8−4は、歪みを補正したOFDM周波数領域信号を誤り訂正回路9に出力する。
誤り訂正回路9は、送信側でインタリーブされている信号に対してデインタリーブ処理を施し、さらに、デンパンクチャ、ビタビ復号、拡散信号除去、RS復号などの処理を施す。誤り訂正回路9は、各種の処理を施すことによって得られたデータを復号データとして後段の回路に出力する。
遅延プロファイル推定回路10は、伝送路の時間応答特性を求めることによって伝送路の遅延プロファイルを推定する。例えば、遅延プロファイル推定回路10は、時間方向特性推定回路8−2により推定された伝送路特性にIFFTを施し、その結果に閾値処理を施して遅延プロファイルを推定する。閾値以下の値が求められた部分はノイズ成分と見なされ、閾値を越えた値が求められた部分にパスが存在するとして判断される。
遅延プロファイル推定回路10により推定された遅延プロファイルはFFT区間制御回路7と周波数補間フィルタ選択回路11に供給される。遅延プロファイル推定の方法としては、GI期間をタップ係数とする整合フィルタ(MF(Matched Filter))を利用してOFDM時間領域信号から推定する方法も知られている。
周波数補間フィルタ選択回路11は、遅延プロファイル推定回路10により推定された遅延プロファイルに基づいて遅延広がりを求め、遅延広がりに応じたフィルタ帯域の補間フィルタを選択する。周波数補間フィルタ選択回路11は、選択した補間フィルタを指定するフィルタ選択信号を周波数方向特性補間回路8−3に出力する。
図4は、周波数方向特性補間回路8−3の構成例を示す図である。
図4に示すように、周波数方向特性補間回路8−3は、周波数補間フィルタ回路8−3a0乃至8−3aN-1、およびセレクタ回路8−3bから構成される。時間方向特性推定回路8−2から出力された3サブキャリア毎の伝送路特性を表すデータは周波数補間フィルタ回路8−3a0乃至8−3aN-1に入力される。周波数補間フィルタ選択回路11から出力されたフィルタ選択信号はセレクタ回路8−3bに入力される。
周波数補間フィルタ回路8−3a0乃至8−3aN-1は、それぞれ、与えられている補間フィルタを用いて3サブキャリア毎の伝送路特性を表すデータに対して周波数補間処理を施し、周波数補間処理の結果を表すデータをセレクタ回路8−3bに出力する。
図4の例においては、周波数補間フィルタ回路8−3a0はフィルタ帯域BW0の補間フィルタを用いて補間処理を行う回路とされ、周波数補間フィルタ回路8−3a1はフィルタ帯域BW1の補間フィルタを用いて補間処理を行う回路とされている。周波数補間フィルタ回路8−3aN-1はフィルタ帯域BW(N-1)の補間フィルタを用いて補間処理を行う回路とされている。フィルタ帯域BW0乃至BW3を時間軸上に表したものを図5に示す。
図5の例においては、フィルタ帯域BW0の帯域幅が最も広く、フィルタ帯域BW3の帯域幅が最も狭いものとされている。上向きの白抜きの三角の位置がフィルタ帯域の中心位置を表す。フィルタ帯域の中心位置が遅延広がりの中心位置と同じ位置になるようにして周波数補間処理が行われる。
セレクタ回路8−3bは、周波数補間フィルタ回路8−3a0乃至8−3aN-1から供給されたデータのうち、フィルタ選択信号により指定される補間フィルタを用いて周波数補間処理を行うことによって得られた伝送路特性の補間結果のデータを選択する。セレクタ回路8−3bにより選択された信号は除算回路8−4に出力される。
特開2002−232390号公報 特開2008−35377号公報
ところで、FFT演算の対象からはGIの区間を除くのが一般的であるが、FFT演算の対象の信号がサイクリックプレフィックス型のOFDM信号である場合、遅延波の無い1波環境であればGIの情報を有効に活用することが可能になる。ここでは、GIの区間の信号と有効シンボルの末尾にあるGIのコピー元の区間の信号は一致するということが利用される。
例えば、GIとそのコピー元の区間の信号の振幅を半分とし、振幅を半分にしたGIの区間の信号を同じく振幅を半分にしたコピー元の区間の信号に加算するとともに、GIとそのコピー元の区間以外の区間に1を乗算するような窓関数がかけられる。その後、GIの終了位置を開始位置にするようなFFT区間を設定してFFT演算を行うことで、GIのコピー元の区間のS/N比を向上させることが可能になる。
GIの区間の信号を有効活用したこのようなFFT演算を行うためには1波環境であることを精度よく判定する必要があるが、従来の遅延プロファイルを用いた判定方法ではその精度が十分でないことがあった。遅延プロファイルの推定においては上述したように閾値処理が行われるが、ノイズ成分を誤ってパスとして検出してしまうことがある。
1波環境であるかどうかを誤って判定してしまい、1波環境ではないにも関わらずこのような窓関数をかけてからFFT演算を行った場合、GIのコピー元の区間の信号にGI以外の信号を加算してしまうことになり、その結果、復調結果の信号が劣化してしまう。
また、周波数補間処理においても、1波環境であることを精度よく判定することができれば、その1波を対象として補間フィルタの帯域等を設定することができることから、信号の品質を向上させることができるものと考えられる。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、1波環境または近接遅延波環境であるかどうかを精度よく判定することができるようにするものである。
本発明の一側面の受信装置は、受信されたOFDM信号からパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出手段と、前記パイロット信号に対する前記OFDM信号の伝送路の特性を推定し、時間方向に補間することによって所定のサブキャリア毎の伝送路特性を求める第1の推定手段と、前記所定のサブキャリア毎の伝送路特性を、第1の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第1の全サブキャリアの伝送路特性を求め、前記第1の帯域より広い第2の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第2の全サブキャリアの伝送路特性を求める補間手段と、前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正し、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正する歪み補正手段と、歪みが補正されたそれぞれの前記OFDM信号の品質を計算する計算手段と、前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第1の歪み補正後信号の品質と、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第2の歪み補正後信号の品質に基づいて、伝送路の環境が、前記第1の帯域を有する補間フィルタの通過帯域に全てのパスを含めることができる1波環境または近接遅延波環境であるのか否かを判定する判定手段とを備える。
時間方向に補間がされた伝送路特性がN個のサブキャリア毎に前記第1の推定手段により求められ、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長をTu秒とした場合、前記第1の帯域を有する補間フィルタの通過帯域と前記第2の帯域を有する補間フィルタの通過帯域を、Tu/N秒以下とすることができる。
前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定された場合、処理対象のシンボルを表すOFDM時間領域信号に対して窓関数をかけてからFFT演算を行い、前記1波環境でも、前記近接遅延波環境でもないと判定された場合、処理対象のシンボルを表すOFDM時間領域信号に対して窓関数をかけずにFFT演算を行うFFT演算手段をさらに設けることができる。
前記窓関数は、処理対象のシンボルのガードインターバルの区間の信号の振幅と、ガードインターバルのコピー元の区間の信号の振幅に1/2を乗算し、振幅を1/2にした信号どうしを加算するとともに、振幅を1/2とする区間以外の区間の信号の振幅に1を乗算する関数であるようにすることができる。
前記判定手段には、前記第1の歪み補正後信号の品質が、前記第2の歪み補正後信号の品質より良い場合、前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定させることができる。
前記判定手段には、前記第1の歪み補正後信号の品質が、所定の係数を乗算することによって悪い品質を表すものになるように変換させた後の、前記第2の歪み補正後信号の品質より良い場合、伝送路の環境が前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定させることができる。
前記第1および第2の歪み補正後信号の品質が所定の期間毎に前記計算手段により計算される場合、前記判定手段には、複数の前記所定の期間にわたって連続して、前記第1の歪み補正後信号の品質が、前記第2の歪み補正後信号の品質より良いとき、または、複数の前記所定の期間のうち、前記第1の歪み補正後信号の品質が前記第2の歪み補正後信号の品質より良い期間の方が、前記第2の歪み補正後信号の品質が前記第1の歪み補正後信号の品質より良い期間より長いとき、伝送路の環境が前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定させることができる。
前記判定手段には、前記第1の歪み補正後信号の品質が、所定の係数を乗算することによって良い品質を表すものになるように変換した後の、前記第2の歪み補正後信号の品質より悪く、かつ、前記所定の係数と異なる係数を乗算することによって悪い品質を表すものになるように変換した後の、前記第2の歪み補正後信号の品質より良い場合、伝送路の環境が前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定させることができる。
前記第1の帯域を有する補間フィルタの帯域の中心位置と、前記第2の帯域を有する補間フィルタの帯域の中心位置を変化させる制御手段をさらに設けることができる。
帯域の中心位置をそれぞれの位置に変えることによって取得された複数の前記第1と第2の歪み補正後信号の品質に基づいて、最も良い品質の歪み補正後信号を得るのに用いられた補間フィルタが前記第1の帯域を有する補間フィルタと前記第2の帯域を有する補間フィルタのうちのいずれの補間フィルタであるのかと、最も良い品質の歪み補正後信号を得るのに用いられた補間フィルタの帯域の中心位置を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された方の補間フィルタを、前記選択手段により選択された中心位置と同じ位置に帯域の中心位置がくるように設定し、設定した補間フィルタを用いて、前記第1の推定手段により推定された前記所定のサブキャリア毎の伝送路特性をフィルタリングして周波数方向に補間することにより全サブキャリアの伝送路特性を求める可変係数補間手段と、前記可変係数補間手段により求められた前記全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正し、等化を行う等化手段とをさらに設けることができる。
前記OFDM信号に基づいて遅延プロファイルを推定する第2の推定手段をさらに設けることができる。この場合、前記判定手段には、前記第1の歪み補正後信号の品質が前記第2の歪み補正後信号の品質より良く、前記第2の推定手段により推定された遅延プロファイルにより表される主波の位置と、最も良い品質の前記第1の歪み補正後信号を得るのに用いられた補間フィルタの前記第1の帯域の中心位置との差が閾値より小さい場合、伝送路の環境が前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定させることができる。
本発明の一側面の受信方法またはプログラムは、受信されたOFDM信号からパイロット信号を抽出し、前記パイロット信号に対する前記OFDM信号の伝送路の特性を推定し、時間方向に補間することによって所定のサブキャリア毎の伝送路特性を求め、前記所定のサブキャリア毎の伝送路特性を、第1の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第1の全サブキャリアの伝送路特性を求め、前記第1の帯域より広い第2の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第2の全サブキャリアの伝送路特性を求め、前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正し、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正し、歪みが補正されたそれぞれの前記OFDM信号の品質を計算し、前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第1の歪み補正後信号の品質と、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第2の歪み補正後信号の品質に基づいて、伝送路の環境が、前記第1の帯域を有する補間フィルタの通過帯域に全てのパスを含めることができる1波環境または近接遅延波環境であるのか否かを判定するステップを含む。
本発明の一側面においては、受信されたOFDM信号からパイロット信号が抽出され、前記パイロット信号に対する前記OFDM信号の伝送路の特性が推定され、時間方向に補間することによって所定のサブキャリア毎の伝送路特性が求められる。前記所定のサブキャリア毎の伝送路特性が、第1の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第1の全サブキャリアの伝送路特性が求められ、前記第1の帯域より広い第2の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第2の全サブキャリアの伝送路特性が求められ、前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みが補正され、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みが補正される。歪みが補正されたそれぞれの前記OFDM信号の品質が計算され、前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第1の歪み補正後信号の品質と、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第2の歪み補正後信号の品質に基づいて、伝送路の環境が、前記第1の帯域を有する補間フィルタの通過帯域に全てのパスを含めることができる1波環境または近接遅延波環境であるのか否かが判定される。
本発明の一側面によれば、1波環境または近接遅延波環境であるかどうかを精度よく判定することができる。
<1.第1の実施の形態>
[受信機の構成例]
図6は、本発明の一実施形態に係る受信機100の構成例を示すブロック図である。
図6に示す構成のうち、図3の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については適宜省略する。
図6の受信機100の構成は、主に、周波数補間フィルタ選択回路11に替えて最適フィルタ係数選択回路21が設けられている点が図3の構成と異なる。また、周波数補間処理を行う回路として、補間フィルタの帯域などの特性を最適フィルタ係数選択回路21から供給される係数に基づいて変えて周波数補間処理を行う周波数方向特性補間回路22が伝送路歪み補償回路8内に設けられている。
図6の受信機100においては、周波数補間処理に用いる補間フィルタを遅延プロファイルに基づいて制御する方法ではなく、複数の補間フィルタを用いて周波数補間処理を試行し、実際に用いる補間フィルタを制御する方法が採用されている。
周波数補間処理を試行して得られた信号の品質の特徴から、主波が1波だけある環境、または、主波以外に近接遅延波だけがある環境であるのか否かが判定され、その判定結果に基づいて補間フィルタが制御される。主波が1波だけある環境、または、主波以外に近接遅延波だけがある環境であるかの判定結果はFFT演算にも用いられる。
以下、適宜、主波が1波だけある1波環境と、主波以外に近接遅延波だけがある近接遅延波環境を区別する必要がない場合、1波環境のことも近接遅延波環境に含めて説明する。後述する近接遅延波判定は、1波環境または近接遅延波環境であるか否かの判定となる。
チューナ2は、受信アンテナ1において受信されたRF信号をIF信号に周波数変換し、IF信号をA/D変換回路3に出力する。
A/D変換回路3は、IF信号に対してA/D変換を施し、デジタルのIF信号を直交復調回路4に出力する。
直交復調回路4は、搬送波生成回路5から供給された搬送波を用いて直交復調を行うことによってOFDM時間領域信号を取得し、出力する。
搬送波生成回路5は、所定の周波数の搬送波を生成し、直交復調回路4に出力する。
FFT回路6は、FFT区間制御回路7による制御に従って、適宜、窓関数をかけた上で、FFT区間制御回路7から供給されたFFTトリガーパルスに基づいてFFT区間を設定し、FFT区間内のOFDM時間領域信号を対象としてFFT演算を行う。FFT回路6は、FFT演算を行うことによって抽出した各サブキャリアに直交変調されているデータを表すOFDM周波数領域信号をSP抽出回路8−1、除算回路8−4、および最適フィルタ係数選択回路21に出力する。
FFT区間制御回路7は、最適フィルタ係数選択回路21から供給された近接遅延波判定フラグ、および遅延プロファイル推定回路10により推定された遅延プロファイルに基づいてFFT回路6によるFFT演算を制御する。近接遅延波判定フラグは、伝送路の環境が近接遅延波環境であるのか、近接遅延波環境でないのかを表す。
図7は、近接遅延波環境でない場合のFFT演算の制御の例を示す図である。
図7には主波と遅延波が示されている。この遅延波は主波に対する遅延が大きく、近接遅延波ではないパスである。
この場合、図7に示すように、各OFDMシンボルに対して主波のGIの終了位置を開始位置とするFFT区間がFFTトリガーパルスによって設定され、FFT区間内の信号を対象としてFFT回路6によりFFT演算が行われる。GI部分は除かれた上でFFT演算が行われることになる。
図8は、1波環境であり、近接遅延波環境であるとして判定された場合のFFT演算の制御の例を示す図である。
図8の上段には主波だけが示されている。この場合、FFT区間制御回路7による制御に従って、OFDM時間領域信号に対して窓関数がFFT回路6によりかけられ、図8の矢印A1の先に示すように、GIの区間の信号とGIのコピー元の区間の信号の振幅が1/2になる。また、矢印A2の先に示すように、振幅を1/2にしたGIの区間の信号が、同じく振幅を1/2にしたGIのコピー元の区間の信号に加算される。
図8の下段に示す加算結果の信号に対しては、例えば主波のGIの終了位置を開始位置とするFFT区間がFFTトリガーパルスによって設定され、FFT区間内の信号を対象としてFFT演算が行われる。例えば、主波のGIの終了位置は推定された遅延プロファイルに基づいて特定される。
この処理により、GIが有効活用され、GIのコピー元の区間のS/N比が向上することになる。
最適フィルタ係数選択回路21による近接遅延波判定の精度は、推定した遅延プロファイルに基づいて環境を判定する場合の精度と較べて高い。従って、高い精度で、GIを有効活用することができ、信号の品質を向上させることが可能になる。
図6の説明に戻り、伝送路歪み補償回路8のSP抽出回路8−1は、OFDM周波数領域信号からSP信号を抽出し、SP信号に対する伝送路特性を推定する。SP抽出回路8−1は、推定した伝送路特性を表す伝送路特性データを時間方向特性推定回路8−2に出力する。
時間方向特性推定回路8−2は、SP信号が配置されているサブキャリアの時間方向に並ぶ各OFDMシンボルに対する伝送路特性を推定する。時間方向特性推定回路8−2は、推定した3サブキャリア毎の伝送路特性を表すデータである時間方向特性推定データを最適フィルタ係数選択回路21、周波数方向特性補間回路22、および遅延プロファイル推定回路10に出力する。
周波数方向特性補間回路22は、最適フィルタ係数選択回路21から供給される係数に基づいて、補間フィルタの帯域とその中心位置を変え、周波数補間処理を行う。
図9は、周波数方向特性補間回路22の構成例を示す図である。
図9に示すように、周波数方向特性補間回路22は、3倍アップサンプリング回路22Aと補間フィルタ回路22Bから構成される。
3倍アップサンプリング回路22Aは、時間方向特性推定回路8−2から供給された時間方向特性推定データのサンプル値どうしの間に、新たなサンプル値として例えば2個のゼロを補間する。3倍アップサンプリング回路22Aは、サンプル値の数を元のデータの3倍にした時間方向特性推定データを補間フィルタ回路22Bに出力する。
補間フィルタ回路22Bは、周波数方向の伝送路特性の補間のためのフィルタリングを行うLPF(Low Pass Filter)からなり、3倍アップサンプリング回路22Aからの時間方向特性推定データをフィルタリングする。フィルタリングに用いられるLPF(補間フィルタ)の帯域を広帯域と狭帯域のうちのいずれの帯域にするのかと、帯域の中心位置とが、最適フィルタ係数選択回路21から供給された係数により調整される。
補間フィルタ回路22Bは、広帯域フィルタ、または狭帯域フィルタを補間フィルタとして用いてフィルタリングを行うことによって、ゼロの補間によって時間方向特性推定データに生じる折り返り成分を除去し、周波数方向の補間をした伝送路特性を求める。補間フィルタ回路22Bは、周波数方向の補間を行った伝送路特性、すなわち、全サブキャリアの伝送路特性を表すデータである周波数方向特性補間データを除算回路8−4に出力する。
補間フィルタの帯域を図5に示すように時間軸上に表した場合、例えば、広帯域フィルタの帯域としては約Tu/3[秒]に相当する帯域が用いられる。また、狭帯域フィルタの帯域としては、広帯域フィルタの帯域より狭い、約Tu/12[秒]に相当する帯域が用いられる。
広帯域フィルタの帯域として用いられるTu/3について説明する。
図10は、時間方向特性推定データを示す図である。
図10に示すような時間方向特性推定データが、図2に示すようにして配置されるSP信号に対する伝送路特性データを用いて時間方向特性推定回路8−2により求められる。図10において、白丸と斜線を付した丸は、OFDM信号のサブキャリア(伝送シンボル)を表す。また、図10において、斜線を付した丸は、時間方向特性推定回路8−2での処理後に伝送路特性が推定されている伝送シンボルを表す。
SP信号に対する伝送路特性データを用いて時間方向に伝送路特性の推定が行われることによって、図10に示すように、3サブキャリア毎に、各OFDMシンボルに対する伝送路特性が求められる。図10に示すような伝送路特性を表す時間方向特性推定データが時間方向特性推定回路8−2から周波数方向特性補間回路22に供給される。
図11は、周波数方向特性補間データを示す図である。
周波数方向特性補間回路22においては、3サブキャリア毎の伝送路特性を表す時間方向特性推定データをサブキャリア番号方向に用い、図11において斜線を付した範囲で囲む、OFDMシンボルのサブキャリアのそれぞれの伝送路特性を求めることが行われる。
具体的には、3倍アップサンプリング回路22Aにおいては、時間方向特性推定データのサンプル値どうしの間に2個のゼロを補間することにより、データ量を元のデータの3倍にした時間方向特性推定データが生成される。
3倍アップサンプリング回路22Aに入力される時間方向特性推定データは、図10に示すような3サブキャリア毎の伝送路特性を表すサンプル値の系列である。従って、この時間方向特性推定データについては、伝送路特性が推定されているサブキャリアどうしの間に、伝送路特性が推定されていないサブキャリアが2個だけ存在する。このため、3倍アップサンプリング回路22Aにおいては、伝送路特性が推定されていない2個のサブキャリアに対する伝送路特性のサンプル点となる2個のゼロが補間される。
なお、補間されるゼロの数は、時間方向特性推定回路8−2で得られる時間方向特性推定データが、いくつのサブキャリア毎の伝送路特性を表す伝送路特性データであるかによって異なる。
このように、時間方向特性推定データのサンプル値どうしの間に2個のゼロが補間されると、その補間の結果として得られる時間方向特性推定データは、時間領域において、折り返り成分を含むものとなる。以下、適宜、ゼロが補間された時間方向特性推定データを0値補間特性データという。
時間方向特性推定データが折り返り成分を含む理由について説明すると、時間方向特性推定データはOFDM周波数領域信号から求められるデータであり、周波数領域のデータである。
そして、時間方向特性推定データと、その時間方向特性推定データにゼロを補間して得られる0値補間特性データとは、アナログ信号としては同一の信号である。時間方向特性推定データの時間領域のデータと、0値補間特性データの時間領域のデータとは、周波数成分が同一のデータとなる。
また、時間方向特性推定データは、3サブキャリア毎の伝送路特性を表すサンプル値の系列である。サブキャリアどうしの間隔は、上述したようにFc=1/Tu[Hz]であるから、3サブキャリア毎の伝送路特性を表すサンプル値の系列である時間方向特性推定データのサンプル値どうしの間隔は3Fc=3/Tu[Hz]である。
従って、時間方向特性推定データのサンプル値どうしの間に2個のゼロが補間されることによって得られる0値補間特性データのサンプル値どうしの間隔は、Fc=1/Tu[Hz]となる。
一方、サンプル値どうしの間隔が3Fc=3/Tu[Hz]の時間方向特性推定データは、時間領域では、1/3Fc=Tu/3[秒]を1周期とするデータである。
また、サンプル値どうしの間隔がFc=1/Tu[Hz]の0値補間特性データは、時間領域では、1/Fc=Tu[秒]を1周期とするデータ、すなわち、時間方向特性推定データの周期の3倍を1周期とするデータである。
以上のように、時間方向特性推定データの時間領域のデータと周波数成分が同一であって、その周期の3倍を1周期とする0値補間特性データの時間領域のデータは、時間方向特性推定データの時間領域のデータが3回繰り返されたものとなる。
図12は、0値補間特性データの時間領域のデータの例を示す図である。
ここでは、主波と遅延波の2つのパスがある場合について説明する。図12の横軸は時間を表し、縦軸はパスのパワーレベルを表している。
周期がTu[秒]の0値補間特性データは、時間領域で見ると、周期がTu/3[秒]の時間方向特性推定データに対応するマルチパスが3回繰り返されたものとなる。
いま、図12において斜線を付して示す中央のマルチパスを周波数方向特性補間データとして抽出するものとすると、周波数方向特性補間データに対応する所望のマルチパスを得るには他のマルチパスを除去する必要がある。
そこで、補間フィルタ回路22Bにおいては、0値補間特性データをフィルタリングすることで、所望マルチパス以外のマルチパスを除去し、周波数方向特性補間データに対応する所望マルチパスを抽出することが行われる。
なお、0値補間特性データは周波数領域のデータであり、補間フィルタ回路22Bでの0値補間特性データのフィルタリングは、補間フィルタのフィルタ係数と、周波数領域のデータである0値補間特性データとの畳み込みとなる。
周波数領域での畳み込みは時間領域での窓関数との乗算になるので、0値補間特性データのフィルタリングは、時間領域においては、0値補間特性データと、補間フィルタ回路22Bの通過帯域に対応する窓関数との乗算として表すことができる。図12の太線で示す窓関数は、0値補間特性データのフィルタリングとしての乗算に用いられる、補間フィルタ回路22Bの通過帯域に対応する関数を表している。
3回繰り返されているマルチパスの周期はTu/3[秒]である。よって、補間フィルタを、例えば、3回繰り返されているマルチパスの周期Tu/3[秒]と同一の帯域幅の、−Tu/6〜+Tu/6の帯域を通過帯域とするLPFとすることで、周波数方向特性補間データに対応する所望マルチパスを抽出することができる。
補間フィルタ回路22Bにおいて補間フィルタとして用いられる広帯域フィルタの帯域であるTu/3は、このように時間方向の伝送路特性の推定によっていくつのサブキャリア毎の伝送路特性を求めることができるのかによって定まる。
補間フィルタ回路22Bは、周波数補間処理により推定した全サブキャリアの伝送路特性の推定結果を図6の除算回路8−4に出力する。
除算回路8−4は、周波数方向特性補間回路22から供給された全サブキャリアの伝送路特性に基づいて、OFDM周波数領域信号に含まれる歪みを補正して等化を行う。除算回路8−4は、歪みを補正したOFDM周波数領域信号を誤り訂正回路9に出力する。
OFDM信号が伝送路で受けるマルチパス等に起因する歪みはOFDM信号に対する乗算となる。OFDM信号が伝送路で受ける歪みの補正は、実際に受信されたOFDM信号を伝送路特性で除算することで実現される。
誤り訂正回路9は、各種の処理を施すことによって得られたデータを復号データとして後段の回路に出力する。
遅延プロファイル推定回路10は、伝送路の遅延プロファイルを推定し、遅延プロファイルをFFT区間制御回路7に出力する。
最適フィルタ係数選択回路21は、広帯域フィルタと狭帯域フィルタのそれぞれの帯域の中心位置をずらし、中心位置をずらした補間フィルタを用いて複数の条件の下で周波数補間処理を試行する。最適フィルタ係数選択回路21により用いられる広帯域フィルタと狭帯域フィルタは、それぞれ、周波数方向特性補間回路22において周波数補間処理に用いられる広帯域フィルタと狭帯域フィルタと同じ帯域幅のフィルタである。
また、最適フィルタ係数選択回路21は、各条件の下で周波数補間処理を試行することによって求められた全サブキャリアの伝送路特性に基づいて、FFT回路6から供給されたOFDM周波数領域信号の歪みを補正する。最適フィルタ係数選択回路21は、歪みを補正したそれぞれのOFDM周波数領域信号の品質を計算する。
最適フィルタ係数選択回路21は、最もよい品質が得られた条件を決定し、その条件における補間フィルタ(広帯域フィルタまたは狭帯域フィルタ)と、帯域の中心位置を表す係数を周波数方向特性補間回路22に出力する。
また、最適フィルタ係数選択回路21は、最もよい品質が得られた条件における補間フィルタが狭帯域フィルタである場合、近接遅延波環境であると判定し、そのことを表す近接遅延波判定フラグをFFT区間制御回路7に出力する。
最適フィルタ係数選択回路21においては、例えばシンボル毎に、最もよい品質の信号を得ることのできる補間フィルタとその中心位置、および近接遅延波判定結果が求められる。
ここで、狭帯域フィルタと広帯域フィルタを用いた近接遅延波判定について説明する。
図13A乃至Dは、補間フィルタの中心位置と、歪みを補正したOFDM周波数領域信号の信号品質について説明する図である。横方向が時間方向を表し、縦方向がパスのパワーを表す。
図13Aは、受信信号のプロファイルの例を示す図である。ここでは、P,Q,Rの3つのパスが存在する場合について説明する。
図13Bに示すように、全てのパスを帯域に含むように補間フィルタをかけた場合、最終的に得られる歪み補正後のOFDM周波数領域信号の品質は良くなる。上向きの白抜きの三角は補間フィルタの帯域の中心位置を表す。
逆に、図13C,Dに示すように、一部のパスを帯域に含めないように補間フィルタをかけた場合、最終的に得られる歪み補正後のOFDM周波数領域信号の品質は、全てのパスを含めるように補間フィルタをかけた図13Bの場合の品質と較べて悪くなる。
このように、補間フィルタの中心位置をずらして帯域を順次シフトさせたときに各タイミングで求められる信号品質をグラフで表すと図14Bに示すようなものになる。図14Bのグラフの横軸は補間フィルタの中心位置を表し、縦軸は信号品質を表す。上方向の値ほど品質が悪く、下方向の値ほど品質が良い。
図14Aに示すような位置p1に補間フィルタの帯域の中心位置がある場合、周波数補間処理によって求められた伝送路特性を用いて歪みを補正したOFDM周波数領域信号の品質は、図14Bに示すように品質qで表される。
補間フィルタの帯域にはパスPが含まれないから、この場合に求められる品質qは、全てのパスを含むように例えば位置p2に帯域の中心位置がある場合の品質と較べてパスPの電力に応じた分だけ悪くなる。
なお、3つのパス全てを帯域に含むような位置を中心位置にした場合であっても信号品質が図14Bのグラフの横軸と一致しないのは、図14Aに示すように全域にわたって白色雑音があるためである。
図15A,Bは、狭帯域フィルタの帯域の中心位置をずらした場合の信号品質と、広帯域フィルタの帯域の中心位置をずらした場合の信号品質を重ねたグラフを示す図である。
図15A,Bの例においては、狭帯域フィルタの帯域はBW1とされ、広帯域フィルタの帯域はBW0とされている。帯域の中心位置によっては、3つのパス全てを広帯域フィルタの帯域に含めることができるが、狭帯域フィルタの帯域にはどの位置を中心位置にしても含めることができない。
3つのパスがある環境では狭帯域フィルタの帯域に全パスを含めることができないため、図15Bに示すように、基本的に、狭帯域フィルタを用いた場合の信号品質は広帯域フィルタを用いた場合の信号品質と較べて悪くなる。図15Bの実線は広帯域フィルタを用いた場合の信号品質を表し、破線は狭帯域フィルタを用いた場合の信号品質を表す。
図16A,Bは、1波環境における、狭帯域フィルタの帯域の中心位置をずらした場合の信号品質と、広帯域フィルタの帯域の中心位置をずらした場合の信号品質を重ねたグラフを示す図である。
1波環境である場合、帯域の中心位置によっては、全てのパス(1波)を狭帯域フィルタの帯域に含めることができるため、狭帯域フィルタを用いた場合であっても、良い品質のOFDM周波数領域信号を得ることが可能になる。
図16Bの例においては、位置p11からp12の間に帯域の中心位置がある場合には狭帯域フィルタの帯域にはパスPが含まれる。また、位置p21からp22の間に帯域の中心位置がある場合には広帯域フィルタの帯域にはパスPが含まれる。
同じようにパスPを帯域に含む場合であっても、狭帯域フィルタを用いた場合の信号品質の方が広帯域フィルタを用いた場合の信号品質より良くなるのは、帯域に含まれる白色雑音の量が狭帯域フィルタを用いた場合の方が少ないためである。
以上のことから、近接遅延波判定においては、狭帯域フィルタを用いた場合の最も良い信号品質が、広帯域フィルタを用いた場合の最も良い信号品質より良くなることがあるときに近接遅延波環境であると判定される。
帯域の中心位置も考慮され、図16Bに示すように、狭帯域フィルタを用いた場合の最も良い信号品質の区間が、広帯域フィルタを用いた場合の最も良い信号品質の区間内にある場合に近接遅延波環境であると判定されるようにしてもよい。
一方、狭帯域フィルタを用いた場合の最も良い信号品質が、広帯域フィルタを用いた場合の最も良い信号品質より良くなることがないときに近接遅延波環境ではないと判定される。
以上の判定においては、図16AのパスPとの遅延広がりが小さいパスであって、狭帯域フィルタの帯域にパスPとともに含まれるようなパスがある環境も、1波環境と区別できないために近接遅延波環境であるとして判定される。近接遅延波は、帯域の中心位置によっては狭帯域フィルタの帯域に主波とともに含まれるほど遅延広がりが小さい遅延波ということになる。
図17は、以上のような原理で近接遅延波判定を行うとともに、周波数方向特性補間回路22において用いられる補間フィルタを制御する最適フィルタ係数選択回路21の構成例を示す図である。
コントローラ31は、同一シンボルのデータを保持し、保持する同一シンボルのデータが読み出されるように、メモリ32と33の読み書きを制御する。また、コントローラ31は、補間フィルタの帯域の試行用の中心位置であるトライアル中心位置を狭帯域周波数補間回路34、広帯域周波数補間回路35、最適値選択回路38A,38Bに出力する。
メモリ32は、コントローラ31による制御に従って、FFT回路6から供給されたOFDM周波数領域信号を1シンボル分保持する。メモリ32により保持された1シンボルのOFDM周波数領域信号は、伝送路歪み補正回路36A,36Bにより読み出される。
メモリ33は、コントローラ31による制御に従って、時間方向特性推定回路8−2により推定された3サブキャリア毎の伝送路特性を表すデータである時間方向特性推定データを1シンボル分保持する。メモリ33により保持された1シンボルの時間方向特性推定データは、狭帯域周波数補間回路34、広帯域周波数補間回路35により読み出される。
狭帯域周波数補間回路34は、図9の周波数方向特性補間回路22と同様の構成を有しており、狭帯域フィルタを補間フィルタとして用いて周波数補間処理を行う。すなわち、狭帯域周波数補間回路34は、時間方向特性推定データのサンプル値を3倍にアップサンプリングし、コントローラ31から供給されるトライアル中心位置に従って帯域の中心位置を調整した狭帯域フィルタを用いて周波数補間処理を行う。
狭帯域周波数補間回路34は、周波数補間処理を行うことによって得られた全サブキャリアの伝送路特性を伝送路歪み補正回路36Aに出力する。
広帯域周波数補間回路35も、図9の周波数方向特性補間回路22と同様の構成を有しており、広帯域フィルタを補間フィルタとして用いて周波数補間処理を行う。広帯域周波数補間回路35は、時間方向特性推定データのサンプル値を3倍にアップサンプリングし、コントローラ31から供給されるトライアル中心位置に従って帯域の中心位置を調整した広帯域フィルタを用いて周波数補間処理を行う。
広帯域周波数補間回路35は、周波数補間処理を行うことによって得られた全サブキャリアの伝送路特性を伝送路歪み補正回路36Bに出力する。
狭帯域周波数補間回路34と広帯域周波数補間回路35が補間手段としての機能を有する。
狭帯域周波数補間回路34、広帯域周波数補間回路35においては、補間フィルタの帯域の中心位置を所定の幅ずつ移動させるなどして周波数補間処理が複数パターン行われ、それぞれのパターンの周波数補間処理によって得られた伝送路特性が出力される。帯域の中心位置によって上述したようにパスが補間フィルタの帯域に含まれたり含まれなかったりするから、周波数補間処理によって求められる伝送路特性は、コントローラ31により設定されるトライアル中心位置毎に適宜異なるものになる。
伝送路歪み補正回路36Aは、狭帯域周波数補間回路34から伝送路特性が供給される毎に、供給された伝送路特性に基づいて、メモリ32から読み出した1シンボル分のOFDM周波数領域信号に含まれる伝送路の歪みを補正する。伝送路歪み補正回路36Aは、歪みを補正したOFDM周波数領域信号を信号品質計算回路37Aに出力する。
伝送路歪み補正回路36Bは、広帯域周波数補間回路35から伝送路特性が供給される毎に、供給された伝送路特性に基づいて、メモリ32から読み出した1シンボル分のOFDM周波数領域信号に含まれる伝送路の歪みを補正する。伝送路歪み補正回路36Bは、歪みを補正したOFDM周波数領域信号を信号品質計算回路37Bに出力する。
伝送路歪み補正回路36A,36Bが歪み補正手段としての機能を有する。
信号品質計算回路37Aは、伝送路歪み補正回路36Aから1シンボル分のOFDM周波数領域信号が供給される毎にその品質を計算し、計算した品質を試行結果として最適値選択回路38Aに出力する。
例えば、信号品質計算回路37Aは、OFDM周波数領域信号に含まれるノイズのパワーを計算し、その値を出力する。品質がノイズのパワーで表されるから、値が小さいほど品質が良く、大きいほど品質が悪いことを表す。
信号品質計算回路37Bは、信号品質計算回路37Aと同様にして、伝送路歪み補正回路36Bから1シンボル分のOFDM周波数領域信号が供給される毎にその品質を計算し、計算した品質を試行結果として最適値選択回路38Bに出力する。
信号品質計算回路37A,37Bが、計算手段としての機能を有する。
最適値選択回路38Aは、信号品質計算回路37Aにより計算された品質を順次保持する。対象としている1シンボルのOFDM周波数領域信号について全パターンの試行が狭帯域フィルタの帯域の中心位置を変えて行われた場合、最適値選択回路38Aには、図15B、図16Bのグラフにおいて破線で示すような試行結果が得られる。
最適値選択回路38Aは、全パターン分の試行結果を取得した場合、最も良い品質のOFDM周波数領域信号を生成するのに用いられた、狭帯域フィルタの帯域の中心位置を選択する。最適値選択回路38Aにおいては、対象としている1シンボルのOFDM周波数領域信号については、どの位置を狭帯域フィルタの帯域の中心位置としたときに最も品質の良い信号が得られるのかが特定されることになる。
最適値選択回路38Aによる選択結果は、狭帯域フィルタの最適中心位置として狭広選択回路39と近接遅延波判定回路40に出力される。狭広選択回路39と近接遅延波判定回路40には、最適中心位置を狭帯域フィルタの帯域の中心位置としたときに求められた試行結果の品質も出力される。
最適値選択回路38Bは、信号品質計算回路37Bにより計算された品質を順次保持する。対象としている1シンボルのOFDM周波数領域信号について全パターンの試行が広帯域フィルタの帯域の中心位置を変えて行われた場合、最適値選択回路38Bには、図15B、図16Bのグラフにおいて実線で示すような試行結果が得られる。
最適値選択回路38Bは、全パターン分の試行結果を取得した場合、最も良い品質のOFDM周波数領域信号を生成するのに用いられた、広帯域フィルタの帯域の中心位置を選択する。最適値選択回路38Bにおいては、対象としている1シンボルのOFDM周波数領域信号については、どの位置を広帯域フィルタの帯域の中心位置としたときに最も品質の良い信号が得られるのかが特定されることになる。
最適値選択回路38Bによる選択結果は、広帯域フィルタの最適中心位置として狭広選択回路39と近接遅延波判定回路40に出力される。狭広選択回路39と近接遅延波判定回路40には、最適中心位置を広帯域フィルタの帯域の中心位置としたときに求められた試行結果の品質も出力される。
狭広選択回路39は、最適値選択回路38Aから供給された品質と、最適値選択回路38Bから供給された品質を比較し、良かった方の品質ととともに供給された最適中心位置を選択する。狭広選択回路39は、選択した方の最適中心位置を最適フィルタ中心とし、最適フィルタ中心と、最適フィルタ中心に中心位置を調整する帯域(狭帯域フィルタまたは広帯域フィルタ)を表す係数を出力する。
狭広選択回路39から出力された係数は周波数方向特性補間回路22に供給され、周波数補間処理に用いられる。周波数方向特性補間回路22に対しては、シンボル毎に、周波数補間処理に用いるのが広帯域フィルタであるのか狭帯域フィルタであるのかが指定されるとともに、その帯域の中心位置が指定されることになる。
近接遅延波判定回路40は、最適値選択回路38A,38Bから供給された最適中心位置と信号品質のうちの信号品質に基づいて、図15、図16を参照して説明したようにして近接遅延波判定を行い、判定結果を表す近接遅延波判定フラグを出力する。
近接遅延波判定回路40から出力された近接遅延波判定フラグはFFT区間制御回路7に供給され、図7、図8を参照して説明したようなFFT演算の制御に用いられる。FFT区間制御回路7に対しては、シンボル毎に、伝送路の環境が近接遅延波環境であるのか否かが指定されることになる。
図18は、近接遅延波判定回路40の構成例を示す図である。
最適値選択回路38Aから供給された信号品質と、最適値選択回路38Bから供給された信号品質は比較回路61に入力される。以下、説明の便宜上、最適値選択回路38Aから供給された、狭帯域フィルタを用いたときに得られるOFDM周波数領域信号の最も良い品質を、単に、狭帯域フィルタの信号品質という。また、最適値選択回路38Bから供給された、広帯域フィルタを用いたときに得られるOFDM周波数領域信号の最も良い品質を、単に、広帯域フィルタの信号品質という。
比較回路61は、狭帯域フィルタの信号品質と、広帯域フィルタの信号品質を比較する。比較回路61は、狭帯域フィルタの信号品質の方が良い(最適値選択回路38Aから供給された、狭帯域フィルタの信号品質を表す値の方が小さい)と判定した場合、近接遅延波環境であると判定し、そのことを表す近接遅延波判定フラグを出力する。
[近接遅延波判定回路40の構成の変形例1]
図19は、近接遅延波判定回路40の他の構成例を示す図である。
図19の構成のうち、図18の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。図19の例においては、比較回路61の他に乗算回路62が設けられている。最適値選択回路38Aから供給された狭帯域フィルタの信号品質は比較回路61に入力され、最適値選択回路38Bから供給された広帯域フィルタの信号品質は乗算回路62に入力される。
乗算回路62は、広帯域フィルタの信号品質を表す信号に対してゲインα(α≧1.0)をかけ、得られた信号を比較回路61に出力する。上述したように、信号品質を表す値はその値が小さいほど良い品質を表すから、1以上の値であるゲインαをかけることにより、広帯域フィルタの信号品質は品質の悪い値を表すものになるように変換されることになる。
比較回路61は、狭帯域フィルタの信号品質と、乗算回路62により変換された変換後の広帯域フィルタの信号品質を比較する。比較回路61は、狭帯域フィルタの信号品質の方が良いと判定した場合、近接遅延波環境であると判定し、そのことを表す近接遅延波判定フラグをFFT区間制御回路7に出力する。
図16Bを参照して説明したように、近接遅延波環境である場合、基本的には、広帯域フィルタの帯域には白色雑音が多く含まれるために広帯域フィルタの信号品質の方が狭帯域フィルタの信号品質より悪くなる。
しかし、白色雑音が極端に少ない場合には、近接遅延波環境であるにも関わらず広帯域フィルタの信号品質の方が狭帯域フィルタの信号品質より良くなるといった逆転現象が起こることもあり、この場合、近接遅延波判定の結果に誤りが出てしまうことになる。
ゲインをかけて広帯域フィルタの信号品質を悪くする方向に変換してから狭帯域フィルタの信号品質と比較することにより、このような信号品質の逆転現象が起こった際にも、近接遅延波環境であることを正しく判別することが可能になる。
[近接遅延波判定回路40の構成の変形例2]
図20は、近接遅延波判定回路40のさらに他の構成例を示す図である。
図20の構成のうち、図18の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。図20の例においては、比較回路61の出力側に保護回路63が設けられている。最適値選択回路38Aから供給された狭帯域フィルタの信号品質と最適値選択回路38Bから供給された広帯域フィルタの信号品質は比較回路61に入力される。
比較回路61は、狭帯域フィルタの信号品質と、広帯域フィルタの信号品質を比較し、比較結果を保護回路63に出力する。
保護回路63は、比較回路61による複数の比較結果を用いて近接遅延波環境であるか否かを判定し、判定結果を表す近接遅延波判定フラグを出力する。
例えば、保護回路63においては、比較回路61から供給された今回の比較結果を含めて過去N回分の比較結果では狭帯域フィルタの信号品質の方が良いことの方が多かった場合、近接遅延波環境であると判定される。
また、比較回路61から供給された今回の比較結果を含めて過去N回に渡って連続して狭帯域フィルタの信号品質の方が良かった場合、近接遅延波環境であると判定される。
複数の比較結果を用いて判定することにより、ある1シンボルを対象にしている期間だけ他の期間の比較結果と異なる比較結果が求められるような、いわば瞬間的な比較結果の誤りが近接遅延波判定の結果に影響を与えないようにすることが可能になる。
[近接遅延波判定回路40の構成の変形例3]
図21は、近接遅延波判定回路40の構成例を示す図である。
図21に示す近接遅延波判定回路40は、比較回路61A,61B、乗算回路62A,62B、およびAND回路64から構成される。最適値選択回路38Aから供給された狭帯域フィルタの信号品質は比較回路61Aと比較回路61Bに入力され、最適値選択回路38Bから供給された広帯域フィルタの信号品質は乗算回路62Aと乗算回路62Bに入力される。
乗算回路62Aは、広帯域フィルタの信号品質を表す信号に対してゲインα(α≧1.0)をかけ、得られた信号を比較回路61Aに出力する。1以上の値であるゲインαをかけることにより、広帯域フィルタの信号品質は品質の悪い値を表すものになるように変換される。
乗算回路62Bは、広帯域フィルタの信号品質を表す信号に対してゲインβ(β≦1.0)をかけ、得られた信号を比較回路61Aに出力する。1以下の値であるゲインβをかけることにより、広帯域フィルタの信号品質は品質の良い値を表すものになるように変換される。
比較回路61Aは、狭帯域フィルタの信号品質と、乗算回路62Aにより変換された変換後の広帯域フィルタの信号品質を比較し、比較結果をAND回路64に出力する。
比較回路61Bは、狭帯域フィルタの信号品質と、乗算回路62Bにより変換された変換後の広帯域フィルタの信号品質を比較し、比較結果をAND回路64に出力する。
AND回路64は、比較回路61Aの比較結果と比較回路61Bの比較結果に基づいて、以下の条件を満たす場合、近接遅延波環境であると判定し、そのことを表す近接遅延波判定フラグを出力する。
広帯域フィルタの信号品質×β ≦ 狭帯域フィルタの信号品質 ≦ 広帯域フィルタの信号品質×α
このように、近接遅延波環境であると判定する条件として下限(広帯域フィルタの信号品質×β)を設定する理由について説明する。
上述したように、周波数方向特性補間回路22における周波数補間処理は、時間方向特性推定データのサンプル値を3倍にアップサンプリングした後、0値補間特性データに対してTu/3以下の帯域の補間フィルタをかけることで実現される。
図22Aは、時間方向特性推定データの例を示す図である。図12の場合と同様に、横方向は時間を表し、縦方向はパスのパワーを表す。
図22Aの例においては、パスPとパスQの2波環境であるものとされている。また、遅延広がりはTu/3[秒]以下であるものとされている。時間領域での時間方向特性推定データは現実のプロファイルを表す。
図22Aに示すような時間方向特性推定データに対して2個のゼロを補間し、サンプル値を3倍にアップサンプリングした場合、図22Bに示すようにTu/3[秒]を1周期としてパスの折り返りが発生する。
遅延広がりがTu/3[秒]以下である場合、Tu/3の帯域の広帯域フィルタをかけると図22Cに示すように所望のパスだけを取り出すことが可能になる。
次に、遅延広がりがTu/3[秒]を超える遅延波が存在する環境を想定する。
この環境での時間方向特性推定データを図23Aに示す。図23Aに示す時間方向特性推定データに対して2個のゼロを補間し、サンプル値を3倍にアップサンプリングした場合、パスの折り返りは図23Bに示すようなものとして現れる。
アップサンプリングした時間方向特性推定データに対して、パスRの位置を基準としてTu/3の帯域の広帯域フィルタをかけると、図23Cに示すように、広帯域フィルタの帯域には、パスRと、遅延波であるパスSの折り返り成分であるパスS’’が含まれる。
すなわち、本来の遅延波の成分であるパスSを広帯域フィルタによって抑圧してしまうことになり、この場合、最終的に得られるOFDM周波数領域信号の信号品質は悪くなる。パスSの替わりにパスS’’を帯域に含めるより、パスS’’自体をも帯域に含めないようにして抑圧した方が信号品質は良くなる。
遅延広がりがTu/3[秒]を超える遅延波が存在する環境において、広帯域フィルタのかわりに狭帯域フィルタをかけた状態を図24に示す。
狭帯域フィルタをかけた場合、図24に示すように、パスSを狭帯域フィルタの帯域に含めることはできないが、パスS’’を抑圧することはできる。図23Cに示すようにして広帯域フィルタをかけた場合の信号品質と、図24に示すようにして狭帯域フィルタをかけた場合の信号品質を比較すると、パスの電力比にもよるが、通常、後者の信号品質の方が良くなる。
図18乃至図20の構成によって近接遅延波判定を行うとすると、遅延広がりがTu/3[秒]を超える遅延波が存在する場合には、実際には近接遅延波環境ではないにもかかわらず、近接遅延波環境であると判定してしまう。
このことから、1以下の値をゲインβとしてかけて良くなる方向に品質を変換させた変換後の広帯域フィルタの信号品質を下限として設定し、上記条件を満たす場合にのみ近接遅延波環境であると判定することにより、誤判定を防ぐことができる。
広帯域フィルタの変換後の信号品質よりも良く、変換前の信号品質と較べて極端に良い品質が狭帯域フィルタの信号品質として計算されたような場合には、その狭帯域フィルタの信号品質を信頼することなく、近接遅延波環境ではないと判定されることになる。
[受信機の動作]
次に、以上のような構成を有する受信機100の動作について説明する。
はじめに、図25のフローチャートを参照して、受信機100の受信処理について説明する。
各ステップの処理は、番号順に行われるだけでなく、適宜、他のステップの処理と並行して、または前後して行われる。
ステップS1において、チューナ2は、受信アンテナ1において受信されたRF信号を周波数変換し、IF信号を出力する。
ステップS2において、A/D変換回路3は、IF信号に対してA/D変換を施し、デジタルのIF信号を出力する。
ステップS3において、直交復調回路4は直交復調を行い、OFDM時間領域信号を出力する。
ステップS4において、FFT回路6は、FFT区間制御回路7による制御に従ってFFT演算を行い、OFDM周波数領域信号を出力する。
ステップS5において、SP抽出回路8−1は、OFDM周波数領域信号からSP信号を抽出し、SP信号に対するサブキャリアの伝送路特性を推定する。
ステップS6において、時間方向特性推定回路8−2は、3サブキャリア毎の伝送路特性を推定し、時間方向特性推定データを出力する。
ステップS7において、遅延プロファイル推定回路10は、時間方向特性推定データに基づいて遅延プロファイルを推定する。
ステップS8において、最適フィルタ係数選択回路21はフィルタ係数選択処理を行う。フィルタ係数選択処理によって選択された係数は周波数方向特性補間回路22に出力され、近接遅延波判定の結果を表す近接遅延波判定フラグはFFT区間制御回路7に出力される。フィルタ係数選択処理については図26のフローチャートを参照して後述する。
ステップS9において、FFT区間制御回路7は、近接遅延波環境ではないことを近接遅延波判定フラグから確認した場合、図7を参照して説明したように、GIを除去してFFT演算を行うようにFFT回路6を制御する。また、FFT区間制御回路7は、近接遅延波環境であることを確認した場合、図8を参照して説明したように、窓関数をかけてからFFT演算を行うようにFFT回路6を制御する。
ステップS10において、周波数方向特性補間回路22は、時間方向特性推定データのサンプル値のアップサンプリングを行い、フィルタ係数選択処理によって選択された係数に基づいて帯域とその中心位置を調整した補間フィルタを用いて周波数補間処理を行う。
ステップS11において、除算回路8−4は、周波数補間処理により得られた全サブキャリアの伝送路特性に基づいて、OFDM周波数領域信号に含まれる歪みを補正する。
ステップS12において、誤り訂正回路9は、歪みが補正されたOFDM周波数領域信号に対して誤り訂正等の処理を施し、復号データを出力する。
以上の処理が、信号の受信を行っている間、受信機100により繰り返される。
次に、図26のフローチャートを参照して、図25のステップS8において行われるフィルタ係数選択処理について説明する。
この処理は、メモリ32から1シンボルのOFDM周波数領域信号が読み出されるとともに、メモリ33から1シンボル分の時間方向特性推定データが読み出されたときに開始される。
ステップS21において、コントローラ31は、時間軸上での所定の位置をトライアル中心位置として選択する。
ステップS22において、狭帯域周波数補間回路34は、トライアル中心位置にあわせて狭帯域フィルタを設定し、周波数補間処理を行う。また、広帯域周波数補間回路35は、トライアル中心位置にあわせて広帯域フィルタを設定し、周波数補間処理を行う。
ステップS23において、伝送路歪み補正回路36Aは、狭帯域周波数補間回路34による周波数補間処理によって求められた伝送路特性に基づいて、OFDM周波数領域信号に含まれる伝送路の歪みを補正する。また、伝送路歪み補正回路36Bは、広帯域周波数補間回路35による周波数補間処理によって求められた伝送路特性に基づいて、OFDM周波数領域信号に含まれる伝送路の歪みを補正する。
ステップS24において、信号品質計算回路37Aは、伝送路歪み補正回路36Aにより歪みが補正されたOFDM周波数領域信号の品質を計算する。また、信号品質計算回路37Bは、伝送路歪み補正回路36Bにより歪みが補正されたOFDM周波数領域信号の品質を計算する。信号品質計算回路37Aにより計算された品質は最適値選択回路38Aにより保持され、信号品質計算回路37Bにより計算された品質は最適値選択回路38Bにより保持される。
ステップS25において、例えば信号品質計算回路37Aは、対象のシンボルについて、補間フィルタの帯域の中心位置を変えて全パターンの周波数補間処理を試行したか否かを判定する。全パターンの周波数補間処理を試行していないとステップS25において判定された場合、ステップS21に戻り、トライアル中心位置を変えて以上の処理が繰り返される。
一方、全パターンの周波数補間処理を試行したとステップS25において判定された場合、ステップS26において、最適値選択回路38Aは、全パターン分の試行結果に基づいて狭帯域フィルタの最適中心位置を選択する。また、最適値選択回路38Bは、全パターン分の試行結果に基づいて広帯域フィルタの最適中心位置を選択する。
ステップS27において、狭広選択回路39は、最適値選択回路38Aから供給された品質と、最適値選択回路38Bから供給された品質を比較して最適フィルタ中心を選択する。狭広選択回路39は、最適フィルタ中心と、最適フィルタ中心に中心位置を調整する帯域(狭帯域フィルタまたは広帯域フィルタ)を表す係数を出力する。
ステップS28において、近接遅延波判定回路40は、最適値選択回路38A,38Bから供給された信号品質に基づいて近接遅延波判定を行い、近接遅延波判定フラグを出力する。
その後、図25のステップS8に戻り、それ以降の処理が行われる。
以上の処理により、近接遅延波環境であることを、推定した遅延プロファイルを用いることなく、精度良く判定することができる。
また、近接遅延波環境でないときにはGIを除去してFFT演算を行うことができ、近接遅延波環境であるときにはGIを有効に活用してFFT演算を行うことができる。近接遅延波判定の結果が高い精度で求められるため、環境に応じてFFT演算を切り替える場合にその切り替えを誤ってしまうのを防止することができる。
さらに、近接遅延波環境である場合には狭帯域フィルタを用いて周波数補間処理を行い、近接遅延波環境でない場合には広帯域フィルタを用いて周波数補間処理を行うことができる。近接遅延波判定の結果が高い精度で求められるため、環境に応じて補間フィルタを切り替える場合にその切り替えを誤ってしまうのを防止することができる。
<2.第2の実施の形態>
図27は、本発明の一実施形態に係る受信機100の他の構成例を示すブロック図である。
図27に示す構成のうち、図6の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については省略する。図27に示す受信機100の構成は、主波位置が遅延プロファイル推定回路10から最適フィルタ係数選択回路21に供給される点が図6の構成と異なる。
図27の遅延プロファイル推定回路10は、推定した遅延プロファイルに基づいて主波位置を特定し、最適フィルタ係数選択回路21に出力する。
最適フィルタ係数選択回路21は、周波数補間処理を試行して、補間フィルタの中心位置等の選択と近接遅延波判定を行うが、この近接遅延波判定に、遅延プロファイル推定回路10により特定された主波位置を用いる。最適フィルタ係数選択回路21は、主波位置を用いて行った近接遅延波判定の結果を表す近接遅延波判定フラグをFFT区間制御回路7に出力する。
図28は、図27の最適フィルタ係数選択回路21の構成例を示す図である。
図28に示す構成のうち、図17の構成と同じ構成には同じ符号を付してある。重複する説明については省略する。図28に示す最適フィルタ係数選択回路21の構成は、遅延プロファイル推定回路10から出力された主波位置が近接遅延波判定回路40に入力される点が図17の構成と異なる。
近接遅延波判定回路40は、図17の近接遅延波判定回路40と同様に、狭帯域フィルタの信号品質と広帯域フィルタの信号品質を比較する。
また、近接遅延波判定回路40は、近接遅延波環境である場合には最適値選択回路38Aにより選択される狭帯域フィルタの最適中心位置が主波位置とほぼ一致することを利用して、狭帯域フィルタの最適中心位置と主波位置の差分の絶対値を、閾値と比較する。
近接遅延波判定回路40は、狭帯域フィルタの信号品質の方が広帯域フィルタの信号品質より良く、かつ、狭帯域フィルタの最適中心位置と主波位置の差分の絶対値が閾値より小さい場合に、近接遅延波環境であると判定する。
狭帯域フィルタの信号品質の方が広帯域フィルタの信号品質より悪い場合、または、狭帯域フィルタの最適中心位置と主波位置の差分の絶対値が閾値より大きい場合、近接遅延波判定回路40は、近接遅延波環境ではないと判定する。
図29は、図28の近接遅延波判定回路40の構成例を示す図である。
図29の例においては、図21を参照して説明した構成に対して、主波位置を用いた処理を行う構成が追加されている。重複する説明については適宜省略する。図18、図19、または図20を参照して説明した構成に対して、主波位置を用いた処理を行う構成を追加して図28の近接遅延波判定回路40を実現するようにしてもよい。
最適値選択回路38Aから供給された狭帯域フィルタの信号品質は比較回路61Aと比較回路61Bに入力され、最適値選択回路38Bから供給された広帯域フィルタの信号品質は乗算回路62Aと乗算回路62Bに入力される。また、遅延プロファイル推定回路10から供給された主波位置と、最適値選択回路38Aから供給された狭帯域フィルタの最適中心位置は減算回路72に入力される。
減算回路72は、狭帯域フィルタの最適中心位置と主波位置の差分を計算し、絶対値演算回路73に出力する。
絶対値演算回路73は、減算回路72により計算された差分の絶対値を計算し、比較回路71に出力する。
比較回路71は、閾値と、絶対値演算回路73により計算された差分の絶対値を比較し、比較結果をAND回路64に出力する。
AND回路64は、比較回路61Aの比較結果と比較回路61Bの比較結果が上記条件を満たし、かつ、比較回路71による比較結果が、狭帯域フィルタの最適中心位置と主波位置の差分の絶対値が閾値より小さい場合、近接遅延波環境であると判定する。AND回路64は、判定結果を表す近接遅延波判定フラグを出力する。
このようにして主波位置を用いることによって、主波位置を用いない場合に較べて、より高い精度で近接遅延波判定を行うことが可能になる。
なお、主波位置と遅延波の位置の中心位置といったように他の位置を主波位置の替わりに用いることも可能である。
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行することもできるし、ソフトウエアにより実行することもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または汎用のパーソナルコンピュータなどに、プログラム記録媒体からインストールされる。
図30は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
CPU(Central Processing Unit)81、ROM(Read Only Memory)82、RAM(Random Access Memory)83は、バス84により相互に接続されている。
バス84には、さらに、入出力インタフェース85が接続されている。入出力インタフェース85には、キーボード、マウスなどよりなる入力部86、ディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部87が接続される。また、バス84には、ハードディスクや不揮発性のメモリなどよりなる記憶部88、ネットワークインタフェースなどよりなる通信部89、リムーバブルメディア91を駆動するドライブ90が接続される。
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU81が、例えば、記憶部88に記憶されているプログラムを入出力インタフェース85及びバス84を介してRAM83にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。
CPU81が実行するプログラムは、例えばリムーバブルメディア91に記録して、あるいは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供され、記憶部88にインストールされる。
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
OFDMシンボルを示す図である。 SP信号の配置パターンを示す図である。 従来のOFDM受信機の構成例を示すブロック図である。 図3の周波数方向特性補間回路の構成例を示す図である。 フィルタ帯域を示す図である。 本発明の一実施形態に係る受信機の構成例を示すブロック図である。 FFT演算の制御の例を示す図である。 FFT演算の制御の他の例を示す図である。 図6の周波数方向特性補間回路の構成例を示す図である。 時間方向特性推定データを示す図である。 周波数方向特性補間データを示す図である。 0値補間特性データの時間領域のデータの例を示す図である。 OFDM周波数領域信号の信号品質について説明する図である。 信号品質を表すグラフを示す図である。 1波環境でない場合の信号品質のグラフを示す図である。 1波環境である場合の信号品質のグラフを示す図である。 図6の最適フィルタ係数選択回路の構成例を示す図である。 図17の近接遅延波判定回路の構成例を示す図である。 図17の近接遅延波判定回路の他の構成例を示す図である。 図17の近接遅延波判定回路のさらに他の構成例を示す図である。 図17の近接遅延波判定回路の構成例を示す図である。 パスの折り返りの例を示す図である。 パスの折り返りの他の例を示す図である。 狭帯域フィルタをかけた状態を示す図である。 受信機の受信処理について説明するフローチャートである。 図25のステップS8において行われるフィルタ係数選択処理について説明するフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る受信機の他の構成例を示すブロック図である。 図27の最適フィルタ係数選択回路の構成例を示す図である。 図28の近接遅延波判定回路の構成例を示す図である。 コンピュータの構成例を示すブロック図である。
符号の説明
6 FFT回路, 7 FFT区間制御回路, 8−1 SP抽出回路, 8−2 時間方向特性推定回路, 8−4 除算回路, 10 遅延プロファイル推定回路, 21 最適フィルタ係数選択回路, 22 周波数方向特性補間回路, 31 コントローラ、 32,33 メモリ, 34 狭帯域周波数補間回路, 35 広帯域周波数補間回路, 36A,36B 伝送路歪み補正回路, 37A,37B 信号品質計算回路, 38A,38B 最適値選択回路, 39 狭広選択回路, 40 近接遅延波判定回路

Claims (13)

  1. 受信されたOFDM信号からパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出手段と、
    前記パイロット信号に対する前記OFDM信号の伝送路の特性を推定し、時間方向に補間することによって所定のサブキャリア毎の伝送路特性を求める第1の推定手段と、
    前記所定のサブキャリア毎の伝送路特性を、第1の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第1の全サブキャリアの伝送路特性を求め、前記第1の帯域より広い第2の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第2の全サブキャリアの伝送路特性を求める補間手段と、
    前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正し、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正する歪み補正手段と、
    歪みが補正されたそれぞれの前記OFDM信号の品質を計算する計算手段と、
    前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第1の歪み補正後信号の品質と、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第2の歪み補正後信号の品質に基づいて、伝送路の環境が、前記第1の帯域を有する補間フィルタの通過帯域に全てのパスを含めることができる1波環境または近接遅延波環境であるのか否かを判定する判定手段と
    を備える受信装置。
  2. 時間方向に補間がされた伝送路特性がN個のサブキャリア毎に前記第1の推定手段により求められ、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長をTu秒とした場合、
    前記第1の帯域を有する補間フィルタの通過帯域と前記第2の帯域を有する補間フィルタの通過帯域は、Tu/N秒以下である
    請求項1に記載の受信装置。
  3. 前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定された場合、処理対象のシンボルを表すOFDM時間領域信号に対して窓関数をかけてからFFT演算を行い、前記1波環境でも、前記近接遅延波環境でもないと判定された場合、処理対象のシンボルを表すOFDM時間領域信号に対して窓関数をかけずにFFT演算を行うFFT演算手段をさらに備える
    請求項1に記載の受信装置。
  4. 前記窓関数は、処理対象のシンボルのガードインターバルの区間の信号の振幅と、ガードインターバルのコピー元の区間の信号の振幅に1/2を乗算し、振幅を1/2にした信号どうしを加算するとともに、振幅を1/2とする区間以外の区間の信号の振幅に1を乗算する関数である
    請求項3に記載の受信装置。
  5. 前記判定手段は、前記第1の歪み補正後信号の品質が、前記第2の歪み補正後信号の品質より良い場合、前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定する
    請求項1に記載の受信装置。
  6. 前記判定手段は、前記第1の歪み補正後信号の品質が、所定の係数を乗算することによって悪い品質を表すものになるように変換させた後の、前記第2の歪み補正後信号の品質より良い場合、伝送路の環境が前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定する
    請求項1に記載の受信装置。
  7. 前記第1および第2の歪み補正後信号の品質が所定の期間毎に前記計算手段により計算される場合、
    前記判定手段は、複数の前記所定の期間にわたって連続して、前記第1の歪み補正後信号の品質が、前記第2の歪み補正後信号の品質より良いとき、または、複数の前記所定の期間のうち、前記第1の歪み補正後信号の品質が前記第2の歪み補正後信号の品質より良い期間の方が、前記第2の歪み補正後信号の品質が前記第1の歪み補正後信号の品質より良い期間より長いとき、伝送路の環境が前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定する
    請求項1に記載の受信装置。
  8. 前記判定手段は、前記第1の歪み補正後信号の品質が、所定の係数を乗算することによって良い品質を表すものになるように変換した後の、前記第2の歪み補正後信号の品質より悪く、かつ、前記所定の係数と異なる係数を乗算することによって悪い品質を表すものになるように変換した後の、前記第2の歪み補正後信号の品質より良い場合、伝送路の環境が前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定する
    請求項1に記載の受信装置。
  9. 前記第1の帯域を有する補間フィルタの帯域の中心位置と、前記第2の帯域を有する補間フィルタの帯域の中心位置を変化させる制御手段をさらに備える
    請求項1に記載の受信装置。
  10. 帯域の中心位置をそれぞれの位置に変えることによって取得された複数の前記第1と第2の歪み補正後信号の品質に基づいて、最も良い品質の歪み補正後信号を得るのに用いられた補間フィルタが前記第1の帯域を有する補間フィルタと前記第2の帯域を有する補間フィルタのうちのいずれの補間フィルタであるのかと、最も良い品質の歪み補正後信号を得るのに用いられた補間フィルタの帯域の中心位置を選択する選択手段と、
    前記選択手段により選択された方の補間フィルタを、前記選択手段により選択された中心位置と同じ位置に帯域の中心位置がくるように設定し、設定した補間フィルタを用いて、前記第1の推定手段により推定された前記所定のサブキャリア毎の伝送路特性をフィルタリングして周波数方向に補間することにより全サブキャリアの伝送路特性を求める可変係数補間手段と、
    前記可変係数補間手段により求められた前記全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正し、等化を行う等化手段と
    をさらに備える請求項9に記載の受信装置。
  11. 前記OFDM信号に基づいて遅延プロファイルを推定する第2の推定手段をさらに備え、
    前記判定手段は、前記第1の歪み補正後信号の品質が前記第2の歪み補正後信号の品質より良く、前記第2の推定手段により推定された遅延プロファイルにより表される主波の位置と、最も良い品質の前記第1の歪み補正後信号を得るのに用いられた補間フィルタの前記第1の帯域の中心位置との差が閾値より小さい場合、伝送路の環境が前記1波環境または前記近接遅延波環境であると判定する
    請求項9に記載の受信装置。
  12. 受信されたOFDM信号からパイロット信号を抽出し、
    前記パイロット信号に対する前記OFDM信号の伝送路の特性を推定し、時間方向に補間することによって所定のサブキャリア毎の伝送路特性を求め、
    前記所定のサブキャリア毎の伝送路特性を、第1の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第1の全サブキャリアの伝送路特性を求め、前記第1の帯域より広い第2の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第2の全サブキャリアの伝送路特性を求め、
    前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正し、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正し、
    歪みが補正されたそれぞれの前記OFDM信号の品質を計算し、
    前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第1の歪み補正後信号の品質と、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第2の歪み補正後信号の品質に基づいて、伝送路の環境が、前記第1の帯域を有する補間フィルタの通過帯域に全てのパスを含めることができる1波環境または近接遅延波環境であるのか否かを判定する
    ステップを含む受信方法。
  13. 受信されたOFDM信号からパイロット信号を抽出し、
    前記パイロット信号に対する前記OFDM信号の伝送路の特性を推定し、時間方向に補間することによって所定のサブキャリア毎の伝送路特性を求め、
    前記所定のサブキャリア毎の伝送路特性を、第1の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第1の全サブキャリアの伝送路特性を求め、前記第1の帯域より広い第2の帯域を有する補間フィルタでフィルタリングして周波数方向に補間することにより第2の全サブキャリアの伝送路特性を求め、
    前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正し、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて前記OFDM信号の歪みを補正し、
    歪みが補正されたそれぞれの前記OFDM信号の品質を計算し、
    前記第1の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第1の歪み補正後信号の品質と、前記第2の全サブキャリアの伝送路特性を用いて歪みを補正した前記OFDM信号である第2の歪み補正後信号の品質に基づいて、伝送路の環境が、前記第1の帯域を有する補間フィルタの通過帯域に全てのパスを含めることができる1波環境または近接遅延波環境であるのか否かを判定する
    ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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