JP4886736B2 - Ｏｆｄｍ信号合成用受信装置および中継装置 - Google Patents

Description

本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）方式を用いてデジタル放送またはデジタル伝送を行うＯＦＤＭ信号合成用受信装置および中継装置に関し、特に、デジタル放送や無線ＬＡＮ等において電波を受信する際に問題となるフェージングや干渉波の対策のために、アダプティブアレーアンテナ技術やダイバーシティ受信技術を適用するＯＦＤＭ信号合成用受信装置および中継装置に関する。

アダプティブアレー技術を適用するＯＦＤＭ信号合成用受信装置の例として、特許文献１，２に記載のものがある。特許文献１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置は、アダプティブアレーを構成する複数の受信アンテナを備え、受信したＯＦＤＭ信号からＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）信号を抽出し、この抽出したＳＰ信号についての誤差に基づいてＳＰ信号の合成重み付け係数を算出し、キャリヤシンボル毎に重み付け係数を算出してＯＦＤＭ信号の合成を行う。また、特許文献２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置は、アダプティブアレーを構成する複数の受信アンテナを備え、受信したＯＦＤＭ信号からＳＰ信号を抽出し、ＳＰ信号の伝送路応答を算出し、伝送路応答を重み付け合成して無歪みの伝送路応答を発生させて誤差を算出し、キャリヤシンボル毎に重み付け係数を算出してＯＦＤＭ信号の合成を行う。これらのＯＦＤＭ信号合成用受信装置によれば、希望波信号を良好に抽出し再生することができる。

一般に、希望波の到来方向が既知である場合には、受信アンテナとして指向性アンテナが用いられる。同一チャネル干渉下にある受信点において、主アンテナを希望波が到来してくる方向に向け、補助アンテナを干渉波が到来してくる方向に向けると、それぞれのアンテナの出力信号における干渉Ｄ／Ｕ（Ｄｅｓｉｒｅｄ ｔｏ Ｕｎｄｅｓｉｒｅｄ ｒａｔｉｏ）には、大きな違いが生じる。特に、干渉波の電界強度が大きい場合には、補助アンテナで干渉波成分を精度良く受信することができる。

このように、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置には、前述した特許文献１，２のようなアダプティブアレーを構成する受信アンテナによるもの、主アンテナおよび補助アンテナを用いて構成する受信アンテナによるもの等がある。

図６（ａ）および図６（ｂ）は、各到来波とアンテナの設置位置との関係を示す図である。図６（ａ）は、アダプティブアレーアンテナを構成する線形アレーのアンテナを用いた例を示しており、複数のアンテナが希望波の到来方向に向いていて、干渉波の到来方向に向いていないことがわかる。また、図６（ｂ）は、主アンテナおよび補助アンテナを用いた例を示しており、主アンテナが希望波の到来方向に向いていて、補助アンテナが干渉波の到来方向に向いていることがわかる。図６（ｂ）によれば、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置は、主アンテナにより希望波および干渉波を受信し、補助アンテナにより干渉波を受信し、補助アンテナにより受信した干渉波からレプリカ信号を生成し、主アンテナの受信波に混入した干渉波成分を、そのレプリカ信号によってキャンセルする。これにより、主アンテナの受信波から希望波を抽出することができる。

特開２００３−１７４４２７号公報 特開２００５−２９５５０６号公報

このように、主アンテナおよび補助アンテナを用いたＯＦＤＭ信号合成用受信装置においては、主アンテナで受信した干渉波を、補助アンテナで受信した干渉波から生成するレプリカ信号によってキャンセルすることにより、干渉波を除去している。尚、詳細については、例えば、本件特許出願の同一の出願人および発明者によりなされた、本件特許出願時に未公開である特願２００６−３０９３６７号公報および特願２００７−２００６３３号公報を参照されたい。

しかしながら、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置が、遅延時間の長い遅延波成分を含む干渉波を受信した場合、主アンテナで受信した干渉波に含まれる主波成分および遅延波成分によるＤ／Ｕと、補助アンテナで受信した干渉波に含まれる主波成分および遅延波成分によるＤ／Ｕとが異なるときがある。この場合、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置は、主アンテナで受信した干渉波の主波成分に対するレプリカ信号を精度よく生成することができたとしても、干渉波の遅延波成分に対するレプリカ信号を精度よく生成することができない。

したがって、主アンテナおよび補助アンテナを用いたＯＦＤＭ信号合成用受信装置では、干渉除去特性が劣化し、希望波を良好に抽出することができないという問題があった。

本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、遅延時間の長い遅延波成分を含む干渉波を受信した場合においても、複数のアンテナによって電波を受信し、主アンテナにて受信した受信信号に含まれる干渉波成分を、それ以外の一つ以上の補助アンテナにて受信した受信信号に含まれる干渉波成分からレプリカ信号を生成してキャンセルし、希望波を良好に抽出することが可能なＯＦＤＭ信号合成用受信装置、およびそれを用いて希望波を良好かつ安定に中継する中継装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１の発明は、希望波が到来する方向に向いた主アンテナおよび干渉波が到来する方向に向いた一つ以上の補助アンテナのそれぞれをアレー素子として構成するアレーアンテナによってＯＦＤＭ波を受信し、前記主アンテナを介して主アンテナ受信信号を、前記補助アンテナを介して補助アンテナ受信信号をそれぞれ出力するアレー受信部と、前記アレー受信部が出力する主アンテナ受信信号から、シンボルタイミング信号を再生して出力する同期再生部と、前記アレー受信部が出力する補助アンテナ受信信号を、干渉波に含まれる遅延波成分が到来する所定の遅延時間分遅延させ、遅延ブランチ信号として出力する遅延部と、前記アレー受信部が出力する主アンテナ受信信号および補助アンテナ受信信号、並びに前記遅延部が出力する遅延ブランチ信号から、前記同期再生部が出力するシンボルタイミング信号に基づいてＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を除去し、主アンテナ受信信号、補助アンテナ受信信号および遅延ブランチ信号における有効シンボル期間に相当する時間領域信号をそれぞれ抽出して出力するＧＩ除去部と、前記ＧＩ除去部が出力する、主アンテナ受信信号、補助アンテナ受信信号および遅延ブランチ信号における有効シンボル期間に相当する各時間領域信号を、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により周波数領域の信号であるキャリヤシンボルにそれぞれ変換して出力するＦＦＴ部と、前記ＦＦＴ部が出力する各キャリヤシンボルに対し、ＯＦＤＭ信号のサブキャリヤ毎に重み付け合成によりアレー合成信号を生成して出力するキャリヤシンボル合成部と、前記重み付け合成に用いる重み係数を制御する重み係数制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置において、前記遅延部およびＧＩ除去部の代わりに、前記同期再生部が出力するシンボルタイミング信号を、干渉波に含まれる遅延波成分が到来する所定の遅延時間分遅延させ、遅延したシンボルタイミング信号を出力する遅延部と、前記アレー受信部が出力する主アンテナ受信信号および補助アンテナ受信信号から、前記同期再生部が出力するシンボルタイミング信号に基づいてＧＩを除去し、主アンテナ受信信号および補助アンテナ受信信号における有効シンボル期間に相当する時間領域信号をそれぞれ抽出して出力すると共に、前記アレー受信部が出力する補助アンテナ受信信号から、前記遅延部が出力する遅延したシンボルタイミング信号に基づいてＧＩを除去し、遅延ブランチ信号における有効シンボル期間に相当する時間領域信号を抽出して出力するＧＩ除去部と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置において、前記ＦＦＴ部が出力する補助アンテナ受信信号におけるキャリヤシンボルから、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）を抽出して受信ＳＰ信号を生成し、当該ＯＦＤＭ信号合成用受信装置へ送信される既知のＳＰのキャリヤシンボルについての送信ＳＰ信号を生成し、前記受信ＳＰ信号および送信ＳＰ信号に基づいて、チャネル応答を算出して出力するチャネル推定部と、前記チャネル推定部が出力するチャネル応答を、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により時間領域の遅延プロファイルを算出して出力する遅延プロファイル算出部と、前記遅延プロファイル算出部が出力する遅延プロファイルから、干渉波の遅延波成分の振幅が最大となる時間位置に基づいて、遅延時間を検出して出力する遅延時間検出部と、を備え、前記遅延部が、遅延時間検出部が出力する遅延時間を所定の遅延時間として、補助アンテナ受信信号を遅延させ、遅延ブランチ信号として出力する、ことを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項２に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置において、前記ＦＦＴ部が出力する補助アンテナ受信信号におけるキャリヤシンボルから、ＳＰを抽出して受信ＳＰ信号を生成し、当該ＯＦＤＭ信号合成用受信装置へ送信される既知のＳＰのキャリヤシンボルについての送信ＳＰ信号を生成し、前記受信ＳＰ信号および送信ＳＰ信号に基づいて、チャネル応答を算出して出力するチャネル推定部と、前記チャネル推定部が出力するチャネル応答から、ＩＦＦＴにより時間領域の遅延プロファイルを算出して出力する遅延プロファイル算出部と、前記遅延プロファイル算出部が出力する遅延プロファイルから、干渉波の遅延波成分の振幅が最大となる時間位置に基づいて、遅延時間を検出して出力する遅延時間検出部と、前記遅延時間検出部が出力する遅延時間を、予め設定された１ＯＦＤＭシンボル長から減算し、減算結果を新たな遅延時間として出力する減算部と、を備え、前記遅延部が、減算部が出力する新たな遅延時間を所定の遅延時間として、シンボルタイミング信号を遅延させ、遅延したシンボルタイミング信号として出力する、ことを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項３または４に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置において、前記遅延時間検出部が、離散時間上の遅延プロファイルから、前記離散時間がゼロとなる時間位置を中心として、干渉波に含まれる主波成分が存在する範囲を除外し、干渉波の遅延波成分の振幅が最大となる離散時間の位置を検出し、前記離散時間の位置を遅延時間として出力する、ことを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項３または４に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置において、請求項３の遅延時間検出部または請求項４の減算部が出力する遅延時間と、予め設定された遅延時間とのいずれか一方を選択するスイッチを備え、前記遅延部が、スイッチにより選択された遅延時間を所定の遅延時間として、請求項３の補助アンテナ受信信号を遅延させ、遅延ブランチ信号として出力し、または、請求項４のシンボルタイミング信号を遅延させ、遅延したシンボルタイミング信号として出力する、ことを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項１から６までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置を用いる中継装置である。

以上のように、本発明によれば、希望波が到来する方向に向いた主アンテナと、干渉波が到来する方向に向いた補助アンテナとを用いて、補助アンテナ受信信号から、干渉波に含まれる遅延波の遅延時間分遅らせて遅延ブランチ信号を生成し、主アンテナ受信信号の系統と、補助アンテナ受信信号の系統と、遅延ブランチ信号の系統とによりキャリヤシンボルをアレー合成するようにした。これにより、遅延時間の長い遅延波成分を含む干渉波を受信した場合においても、主アンテナにて受信した受信信号に含まれる干渉波成分を、それ以外の一つ以上の補助アンテナにて受信した受信信号に含まれる干渉波成分からレプリカ信号を生成してキャンセルし、希望波を良好に抽出することが可能なＯＦＤＭ信号合成用受信装置、およびそれを用いて希望波を良好かつ安定に中継する中継装置を実現することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明の実施形態は、希望波が到来する方向に向いた主アンテナと、干渉波が到来する方向に向いた補助アンテナとを用いて、主アンテナにて受信した受信信号（希望波および干渉波からなる信号）に含まれる干渉波成分を、補助アンテナにて受信した受信信号に含まれる干渉波成分を用いてキャンセルするものである。この場合、補助アンテナにて受信した受信信号から遅延波の遅延時間を検出し、干渉波の主波成分用の系統と、干渉波の遅延波成分用の系統とに分けて、キャリヤシンボルをアレー合成することを特徴とする。

以下に説明する実施例１は、干渉波の遅延波成分に相当する遅延ブランチ信号を、補助アンテナにて受信した受信信号から所定の遅延時間分遅らせて生成することにより、主アンテナにて受信した受信信号に含まれる干渉波成分と、補助アンテナにて受信した干渉波成分とのタイミング（アレー合成を行うタイミング）を合わせるようにした例である。また、以下に説明する実施例２は、主アンテナにて受信した受信信号からシンボルタイミング信号を所定の遅延時間遅らせ、この所定の遅延時間遅らせたシンボルタイミング信号を用いて、干渉波の遅延波成分に相当する遅延ブランチ信号を生成することにより、主アンテナにて受信した受信信号に含まれる干渉波成分と、補助アンテナにて受信した干渉波成分とのタイミング（ＧＩ除去を行うタイミング）を合わせるようにした例である。

〔実施例１〕
まず、実施例１について説明する。図１は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置の第１の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ信号合成用受信装置１は、同期再生部１０、ＧＩ除去部１１−１〜１１−３、遅延部１２、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１３−１〜１３−３、アレー合成部（キャリヤシンボル合成部）１４、判定部１５、重み制御部２０、遅延プロファイル算出部４０、遅延時間検出部４１およびスイッチ４２を備えている。重み制御部２０は、減算部２１、重み係数算出部２２、チャネル推定部２３−１〜２３−３、チャネル等化部２４、アレー合成部（チャネル応答合成部）２５、位相補正値算出部２６、アレー合成部（キャリヤシンボル合成部）２７、位相補正部２８、キャリヤ間平均化部２９、重み付け合成部３０、しきい値判定部３１、変調誤差比算出部３２、乗算部３３、最大値検出部３４および選択部３５を備えている。

ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１は、主アンテナおよび１つの補助アンテナによって受信した受信ＯＦＤＭ信号を処理する構成の例を示している。ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１は、図示しないアレー受信部が、主アンテナおよび複数の補助アンテナで構成されるアレーアンテナによってＯＦＤＭ波を受信して出力する。主アンテナで受信され出力された受信ＯＦＤＭ信号は２分配され、一方がＧＩ除去部１１−１へ、他方が同期再生部１０へ入力される。一方、補助アンテナで受信された受信ＯＦＤＭ信号は２分配され、一方がＧＩ除去部１１−２へ、他方が遅延部１２へ出力される。尚、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１は、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号を２分配する分配部、および補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号を２分配する分配部を備えている。

同期再生部１０は、主アンテナを介してアレー受信部から受信ＯＦＤＭ信号を入力し、受信ＯＦＤＭ信号からシンボルタイミング信号を再生してＧＩ除去部１１−１へ出力する。遅延部１２は、補助アンテナを介してアレー受信部から受信ＯＦＤＭ信号を入力し、スイッチ４２により選択された遅延時間設定値を入力し、受信ＯＦＤＭ信号を遅延時間設定値の時間分遅らせて、遅延ブランチ信号を出力する。遅延部１２により出力される遅延ブランチ信号は、干渉波を受信する補助アンテナからの受信ＯＦＤＭ信号に対し、干渉波に含まれる遅延波のうち最も振幅の大きい遅延波を含む信号となる。

ＧＩ除去部１１−１〜１１−３は、アレー素子数に遅延ブランチ分を加えた数分存在する。ＧＩ除去部１１−１は、主アンテナを介してアレー受信部から受信ＯＦＤＭ信号を入力し、同期再生部１０からシンボルタイミング信号を入力し、シンボルタイミング信号に基づいて受信ＯＦＤＭ信号からＧＩを除去し、有効シンボル期間に相当する時間領域信号を抽出して出力する。同様に、ＧＩ除去部１１−２は、補助アンテナを介してアレー受信部から受信ＯＦＤＭ信号を入力し、同期再生部１０からシンボルタイミング信号を入力し、シンボルタイミング信号に基づいて受信ＯＦＤＭ信号からＧＩを除去し、有効シンボル期間に相当する時間領域信号を抽出して出力する。同様に、ＧＩ除去部１１−３は、遅延部１２から遅延ブランチ信号を入力し、同期再生部１０からシンボルタイミング信号を入力し、シンボルタイミング信号に基づいて遅延ブランチ信号からＧＩを除去し、有効シンボル期間に相当する時間領域信号を抽出して出力する。ＧＩ除去部１１−１〜１１−３により抽出された時間領域信号は、ＦＦＴ部１３−１〜１３−３へそれぞれ出力される。

ＦＦＴ部１３−１〜１３−３は、アレー素子数に遅延ブランチ分を加えた数分存在し、ＧＩ除去部１１−１〜１１−３から時間領域信号をそれぞれ入力し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を行い、周波数領域信号であるキャリヤシンボルに変換して出力する。主アンテナ系統のＦＦＴ部１３−１により高速フーリエ変換されたキャリヤシンボルは５分配され、キャリヤシンボル合成部１４、重み係数算出部２２、チャネル推定部２３−１、チャネル等化部２４およびキャリヤシンボル合成部２７へそれぞれ出力される。また、補助アンテナ系統のＦＦＴ部１３−２，１３−３により高速フーリエ変換されたキャリヤシンボルはそれぞれ４分配され、キャリヤシンボル合成部１４、重み係数算出部２２、チャネル推定部２３−２，２３−３およびキャリヤシンボル合成部２７へそれぞれ出力される。

キャリヤシンボル合成部１４は、ＦＦＴ部１３−１〜１３−３からキャリヤシンボルを入力し、重み係数算出部２２から重み係数を入力し、キャリヤシンボルに対し、重み係数を用いてＯＦＤＭ信号のサブキャリヤ毎にアレー合成処理して出力する。具体的には、キャリヤシンボル合成部１４は、希望波の到来方向に向けられた主アンテナを介して受信したＯＦＤＭ信号についてのキャリヤシンボルと、干渉波の到来方向に向けられた補助アンテナを介して受信したＯＦＤＭ信号についてのキャリヤシンボルと、その補助アンテナを介して受信したＯＦＤＭ信号を遅延させて得た、干渉波の遅延波のＯＦＤＭ信号についてのキャリヤシンボルとに対し、重み係数を用いてアレー合成処理を行う。これにより、主アンテナにて受信した受信信号に含まれる干渉波成分を、補助アンテナにて受信した受信信号に含まれる干渉波成分からレプリカ信号を生成してキャンセルすることができる。キャリヤシンボル合成部１４によりアレー合成処理された信号は２分配され、一方が減算部２１へ出力され、他方が判定部１５へ出力される。

判定部１５は、キャリヤシンボル合成部１４によりアレー合成処理された信号を入力し、ＯＦＤＭ信号のサブキャリヤ毎にしきい値判定処理を行い、送信シンボルを推定して出力する。このしきい値判定処理は、入力する信号のキャリヤシンボルに最も近い既知の送信シンボルに置き換える処理である。この処理により、干渉除去の残留誤差、およびアレー素子間の非相関による白色雑音を除去することができる。尚、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１は、必ずしも判定部１５を備えている必要はない。

重み制御部２０において、減算部２１は、選択部３５により選択された参照信号から、キャリヤシンボル合成部１４によりアレー合成されたアレー合成信号を減算し、その減算結果を誤差信号として重み係数算出部２２に出力する。

重み係数算出部２２は、ＦＦＴ部１３−１〜１３−３からアレー素子数に遅延ブランチ分を加えた数分のキャリヤシンボルを入力し、減算部２１から誤差信号を入力し、誤差信号から平均二乗誤差（ＭＳＥ：Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｅｒｒｏｒ）を算出し、最小二乗誤差法（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｅｒｒｏｒ）により誤差信号が最小となる重み係数を算出する。つまり、重み係数算出部２２は、アレー素子数に遅延ブランチ分を加えた数分の重み係数を算出し、重み係数は３分配され、それぞれキャリヤシンボル合成部１４、チャネル応答合成部２５およびキャリヤシンボル合成部２７へ出力される。個々の重み係数は、キャリヤシンボル合成部１４，２７が入力するキャリヤシンボルにそれぞれ対応し、また、チャネル応答合成部２５が入力するチャネル応答に対応する。また、重み係数算出部２２は、算出した平均二乗誤差を重み付け合成部３０に出力する。ここで、平均二乗誤差は、シンボルにおけるキャリヤ毎の誤差平均である。

チャネル推定部２３−１〜２３−３はアレー素子数に遅延ブランチ分を加えた数分存在し、ＦＦＴ部１３−１〜１３−３からキャリヤシンボルをそれぞれ入力し、キャリヤシンボルからＯＦＤＭ信号の各サブキャリヤにおけるチャネル応答を推定して出力する。以下、チャネル推定部２３（チャネル推定部２３−１〜２３−３を総称してチャネル推定部２３という。）について詳細に説明する。

図３は、図１に示したチャネル推定部２３の構成を示すブロック図である。このチャネル推定部２３は、パイロット抽出部２３１、パイロット生成部２３２、除算部２３３および補間部２３４を備えている。

パイロット抽出部２３１は、ＦＦＴ部１３−１〜１３−３からキャリヤシンボルを入力し、予め設定されたシンボル番号およびサブキャリヤ番号のキャリヤシンボルとして伝送されるパイロット信号を抽出し、受信パイロット信号として出力する。パイロット生成部２３２は、予め設定された振幅および位相を持つ送信パイロット信号を生成して出力する。除算部２３３は、パイロット抽出部２３１により出力された受信パイロット信号を、パイロット生成部２３２により出力された送信パイロット信号で除算し、パイロット信号が伝送されるサブキャリヤにおけるチャネル応答を求めて出力する。補間部２３４は、除算部２３３により出力されたチャネル応答を、シンボル方向およびサブキャリヤ方向に内挿補間し、ＯＦＤＭ信号の全サブキャリヤにおけるチャネル応答を算出して出力する。

図１に戻って、チャネル等化部２４は、ＦＦＴ部１３−１から主アンテナ受信系統のキャリヤシンボルを入力し、チャネル推定部２３−１により推定されたチャネル応答を入力し、ＯＦＤＭ信号のサブキャリヤ毎にキャリヤシンボルをチャネル応答で除算してチャネル等化を行い、チャネル等化後のキャリヤシンボルを重み付け合成部３０に出力する。

チャネル応答合成部２５は、チャネル推定部２３−１〜２３−３からアレー素子数分のＯＦＤＭ信号の各サブキャリヤにおけるチャネル応答を入力し、重み係数算出部２２から重み係数を入力し、重み係数を用いてチャネル応答をアレー合成処理し、チャネル応答のアレー合成信号を位相補正値算出部２６に出力する。

位相補正値算出部２６は、チャネル応答合成部２５からチャネル応答のアレー合成信号を入力し、所望のチャネル応答である１＋ｊ０を生成する。そして、入力したチャネル応答のアレー合成信号と所望のチャネル応答とを用いて位相回転角を求め、これをＯＦＤＭ信号のサブキャリヤ毎の位相補正値として位相補正部２８に出力する。

複数のキャリヤシンボル合成部２７は、ＦＦＴ部１３−１〜１３−３からアレー素子数に遅延ブランチ分を加えた数分のキャリヤシンボルを入力し、重み係数算出部２２から重み係数を入力し、ＯＦＤＭ信号のサブキャリヤ毎に、重み係数のうち当該サブキャリヤまたは隣接する複数のサブキャリヤにおける重み係数を用いて、ＦＦＴ部１３−１〜１３−３からのキャリヤシンボルをアレー合成処理し、複数のアレー合成信号を複数の位相補正部２８に出力する。以下、キャリヤシンボル合成部１４、チャネル応答合成部２５およびキャリヤシンボル合成部２７について詳細に説明する。

図４は、キャリヤシンボル合成部１４、チャネル応答合成部２５およびキャリヤシンボル合成部２７（以下、アレー合成部という。）の構成を示すブロック図である。このアレー合成部は、複素共役部１４１−１〜１４１−３、乗算部１４２−１〜１４２−３および加算部１４３を備えている。尚、キャリヤシンボル合成部１４、チャネル応答合成部２５およびキャリヤシンボル合成部２７は、入力信号および出力信号に違いがあるのみであり、内部構成は同じである。キャリヤシンボル合成部１４，２７は、キャリヤシンボルを入力してキャリヤシンボルのアレー合成信号を出力するのに対し、チャネル応答合成部２５は、チャネル応答を入力してチャネル応答のアレー合成信号を出力する。

複素共役部１４１−１〜１４１−３は、重み係数算出部２２から重み係数をそれぞれ入力し、複素共役値を生成して出力する。乗算部１４２−１〜１４２−３は、キャリヤシンボルまたはチャネル応答をそれぞれ入力し、複素共役部１４１−１〜１４１−３から複素共役値をそれぞれ入力し、キャリヤシンボルまたはチャネル応答と複素共役値とを乗算して出力する。加算部１４３は、乗算部１４２−１〜１４２−３から乗算結果をそれぞれ入力し、これらの乗算結果を加算し、キャリヤシンボルのアレー合成信号またはチャネル応答のアレー合成信号として出力する。

図１に戻って、複数の位相補正部２８は、複数のキャリヤシンボル合成部２７から複数のアレー合成信号を入力し、位相補正値算出部２６からＯＦＤＭ信号のサブキャリヤ毎の位相補正値を入力し、アレー合成信号に位相補正値を乗算し、位相補正処理を行い、位相補正後の複数のアレー合成信号を複数のキャリヤ間平均化部２９に出力する。

複数のキャリヤ間平均化部２９は、複数の位相補正部２８から位相補正後の複数のアレー合成信号を入力し、複数のアレー合成信号からなるベクトルに対して、予め設定されたキャリヤ間平均化行列を乗算し、複数のアレー合成信号のキャリヤ間平均化結果として複数の重み付け合成部３０に出力する。

複数の重み付け合成部３０は、複数のキャリヤ間平均化部２９から複数のアレー合成信号のキャリヤ間平均化結果を入力し、チャネル等化部２４からチャネル等化後のキャリヤシンボルを入力し、重み係数算出部２２から平均二乗誤差（ＭＳＥ）を入力し、複数のアレー合成信号のキャリヤ間平均化結果とチャネル等化後のキャリヤシンボルとを、平均二乗誤差によってそれぞれ重み付け合成処理して出力する。例えば、平均二乗誤差の大きさに比例して、チャネル等化後のキャリヤシンボルの重み付けの比率が高くなるようにする。つまり、平均二乗誤差が大きい場合は、チャネル等化後のキャリヤシンボルの合成比率が高くなって、チャネル等化後のキャリヤシンボルが高い比率で出力信号に反映される。一方、平均二乗誤差が小さい場合は、アレー合成信号のキャリヤ間平均化結果の合成比率が高くなって、アレー合成信号のキャリヤ間平均化結果が高い比率で出力信号に反映される。重み付け合成部３０により重み付けされた複数の重み付け合成信号は２分配され、一方が複数のしきい値判定部３１へ、他方が複数の変調誤差比算出部３２へ出力される。

複数のしきい値判定部３１は、複数の重み付け合成部３０から複数の重み付け合成信号を入力し、重み付け合成信号に対してしきい値判定処理を行い、予め設定された複数の候補の値との間の誤差が最も小さい候補を特定し、その候補の値を既知の理想信号として出力する。このようなしきい値判定処理は、複数の重み付け合成信号のそれぞれに対して行われる。複数のしきい値判定部３１により判定された複数の既知の理想信号は２分配され、一方が選択部３５へ、他方が複数の変調誤差比算出部３２へ出力される。

複数の変調誤差比算出部３２は、複数の重み付け合成部３０から複数の重み付け合成信号を入力し、複数のしきい値判定部３１から複数の理想信号を入力し、理想信号から重み付け合成信号を減算して誤差を算出し、その誤差と理想信号とを用いて変調誤差比（ＭＥＲ：Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｉｏ）を算出し、複数の乗算部３３に出力する。

複数の乗算部３３は、複数の変調誤差比算出部３２から複数の変調誤差比を入力し、予め設定された定数を乗算し、乗算結果を最大値検出部３４に出力する。最大値検出部３４は、複数の乗算部３３から複数の乗算結果である変調誤差比を入力し、そのうちの最大値を検出し、その最大値を検出した系統を示す選択制御信号を選択部３５に出力する。

選択部３５は、複数のしきい値判定部３１から複数の理想信号を入力し、最大値検出部３４から選択制御信号を入力し、複数の理想信号のうちの選択制御信号が示す系統の理想信号を選択し、参照信号として減算部２１に出力する。

遅延プロファイル算出部４０は、チャネル推定部２３−２から補助アンテナ系統のチャネル応答を入力し、そのチャネル応答に対しＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）処理を行い、時間領域のチャネル応答に変換して遅延プロファイルを算出し、遅延時間検出部４１に出力する。

具体的には、遅延プロファイル算出部４０は、入力したチャネル応答Ｈ（ｉ_ｐ，ｋ_ｐ）をＩＦＦＴすることにより、遅延プロファイルｈ（ｎ）を以下の式に示すように算出する。
ｈ（ｎ）＝ＩＦＦＴ［Ｈ（ｉ_ｐ，ｋ_ｐ）］ （１）
ここで、ｉはシンボル番号、ｋはキャリヤ番号、ｐはパイロット信号であることをそれぞれ示している。つまり、ｉ_ｐは、パイロット信号のシンボル番号を示し、ｋ_ｐは、パイロット信号のキャリヤ番号を示している。また、ｎは、遅延プロファイルの離散時間を示している。

遅延時間検出部４１は、遅延プロファイル算出部４０から遅延プロファイルを入力し、遅延プロファイルについて離散時間上の各サンプルの振幅を求め、干渉波からその主波のサンプルを除いた他のサンプルを抽出し、そのサンプルの中から、振幅が最大となるサンプルを特定し、そのサンプルの時間（干渉波の主波が生じた時点から特定したサンプルの時点までの間の時間）を干渉波の遅延時間として検出し、スイッチ４２に出力する。尚、補助アンテナは干渉波が到来する方向に向いているから、遅延時間検出部４１は、干渉波の遅延プロファイルを入力し、この遅延プロファイルから干渉波の遅延時間を検出することができる。

図５は、遅延時間検出部４１による処理を説明する図である。図５を参照して、遅延時間検出部４１は、入力した遅延プロファイルｈ（ｎ）について、所定の離散時間における検出範囲（ｎの絶対値がｍよりも大きい範囲、｜ｎ｜＞ｍ）で、離散時間ｎ上の各サンプルの振幅のうち最大値を与えるサンプルｎ１を特定し、主波の時間位置からサンプルｎ１の時間位置までの間の遅延時間ｎｄを検出する。式を以下に示す。
ｎｄ＝ａｒｇｍａｘ｜ｈ（ｎ）｜^２ （２）
｜ｎ｜＞ｍ

ここで、検出範囲からｎがゼロの付近（｜ｎ｜≦ｍ）を除外したのは、ｎがゼロの付近は干渉波の主波が存在し、これを除外しないと、遅延波となるサンプルｎ１を特定できないからである。つまり、遅延時間検出部４１により検出されるべき遅延時間は、干渉波の主波と遅延波との間の時間であり、主波を除くことによって、遅延波となるサンプルｎ１の振幅が最大になるようにするためである。尚、補助アンテナは干渉波を受信する目的で設置されており、この補助アンテナの受信系統で算出された遅延プロファイルは干渉波の遅延プロファイルとなる。

尚、干渉波に遅延時間の短い遅延波が含まれていたとしても、干渉除去特性は劣化しない。したがって、主波の近くに遅延波が存在した場合であっても、すなわち、遅延波が検出範囲外（ｎがゼロの付近（｜ｎ｜≦ｍ））に存在した場合であっても、干渉除去特性は劣化しないので、本発明の実施形態を実施する上で何ら問題はない。

図１に戻って、スイッチ４２は、遅延時間検出部４１から遅延時間を入力し、外部から遅延時間を入力し、遅延時間検出部４１により検出された遅延時間と、外部にて設定された遅延時間とのどちらかを、オペレータによる手動操作にて選択し、遅延時間設定値として遅延部１２に出力する。スイッチ４２により出力された遅延時間設定値は、遅延部１２において、補助アンテナ系統の受信ＯＦＤＭ信号をその設定値の時間分遅らせ、干渉波に含まれる振幅の最も大きい遅延波の遅延ブランチ信号を生成するために用いられる。

図７は、実施例１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１におけるタイムチャートを示す図である。主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のタイムチャートでは、ＧＩ除去部１１−１により、同期再生部１０が出力するシンボルタイミング信号に基づいて有効シンボル期間に相当する時間のサンプルが取り出され、ＦＦＴ部１３−１に出力される。補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号も同様に、ＧＩ除去部１１−２により、同期再生部１０が出力するシンボルタイミング信号に基づいて、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号と同じ時間のサンプルが取り出され、ＦＦＴ部１３−２に出力される。これにより、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルと、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルとをアレー合成することによって、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波の主波成分をキャンセルすることができる。

一方、遅延ブランチ信号のタイムチャートでは、遅延部１２により、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号を遅延させた信号が、ＧＩ除去部１１−３に出力される。そして、ＧＩ除去部１１−３により、同期再生部１０が出力するシンボルタイミング信号に基づいて、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号と同じ時間のサンプルが取り出され、ＦＦＴ部１３−３に出力される。これにより、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルと、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号を遅らせた遅延ブランチ信号のキャリヤシンボルとをアレー合成することによって、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波の遅延波成分をキャンセルすることができる。

以上のように、実施例１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１によれば、遅延プロファイル算出部４０および遅延時間検出部４１が、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号を用いて干渉波の主波と遅延波との間の遅延時間（遅延時間設定値）を求め、遅延部１２が補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号をその遅延時間設定値分遅らせて遅延ブランチ信号を出力するようにした。そして、ＦＦＴ部１３−１により出力された、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルと、ＦＦＴ部１３−２により出力された、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルとをアレー合成することによって、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波の主波成分をキャンセルするようにした。また、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルと、ＦＦＴ部１３−３により出力された、遅延ブランチ信号のキャリヤシンボルとをアレー合成することによって、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波の遅延波成分をキャンセルするようにした。

これにより、主アンテナにて受信した受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波成分を、補助アンテナにて受信した受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波成分からレプリカ信号を生成してキャンセルし、希望波を良好に抽出することが可能となる。

〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。図２は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置の第２の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ信号合成用受信装置２は、同期再生部１０、遅延部５０、ＧＩ除去部５１，５２、ＦＦＴ部１３−１〜１３−３、キャリヤシンボル合成部１４、判定部１５、重み制御部２０、遅延プロファイル算出部４０、遅延時間検出部４１、減算部５３およびスイッチ４２を備えている。実施例１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１と実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２とを比較すると、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号からシンボルタイミング信号を再生する同期再生部１０、周波数領域信号であるキャリヤシンボルを出力するＦＦＴ部１３−１〜１３−３、キャリヤシンボルを入力して重み係数を算出し、補助アンテナ系統のチャネル応答を出力する等の処理を行う重み制御部２０、干渉波に含まれる遅延波の遅延時間を検出する遅延プロファイル算出部４０および遅延時間検出部４１、並びに、遅延波時間設定値を選択するスイッチ４２を備えている点で同一である。これに対し、実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２は、シンボルタイミング信号を遅延させる遅延部５０、ＧＩを除去するＧＩ除去部５１，５２、および、１ＯＦＤＭシンボル長を遅延時間から減算する減算部５３を備えている点で相違する。

具体的には、実施例１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１では、ＧＩ除去部１１−２が、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号が２分配された一方の信号を入力し、同期再生部１０からのシンボルタイミング信号に基づいて、有効シンボル期間に相当する時間のサンプルを、ＧＩを除去した補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号として出力する。また、ＧＩ除去部１１−３が、遅延部１２によって他の一方の信号を遅延させた遅延ブランチ信号を入力し、同期再生部１０からのシンボルタイミング信号に基づいて、有効シンボル期間に相当する時間のサンプルを、ＧＩを除去した遅延ブランチ信号として出力する。これに対し、実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２では、ＧＩ除去部５１は、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号を入力し、同期再生部１０からのシンボルタイミング信号と、遅延部５０によって遅延されたシンボルタイミング信号とを入力し、ＧＩを除去した補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号および遅延ブランチ信号を出力する点で相違する。尚、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置２は、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号を２分配する分配部を備えているが、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号を２分配する分配部を備えていない。

また、実施例１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１では、遅延部１２が、遅延時間検出部４１により検出された遅延時間を、スイッチ４２を介して遅延時間設定値として入力しているのに対し、実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２では、減算部５３が、遅延時間検出部４１により検出された遅延時間を定数である１ＯＦＤＭシンボル長から減算し、遅延部５０が、その減算結果を、スイッチ４２を介して遅延時間設定値として入力している点で相違する。以下、図２において、図１と共通する部分には図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。

図２において、遅延部５０は、同期再生部１０からシンボルタイミング信号を入力し、スイッチ４２から遅延時間設定値を入力し、シンボルタイミング信号をその遅延時間設定値分遅らせて、ＧＩ除去部５１に出力する。

ＧＩ除去部５１は、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号、同期再生部１０からシンボルタイミング信号、遅延部５０から遅延したシンボルタイミング信号をそれぞれ入力する。そして、時間的に先に入力したシンボルタイミング信号（同期再生部１０からのシンボルタイミング信号）のタイミングで、有効シンボル期間に相当する時間領域のＯＦＤＭ信号を抽出し、その時間領域の受信ＯＦＤＭ信号を、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号としてＦＦＴ部１３−２に出力する。また、時間的に後に入力したシンボルタイミング信号（遅延部５０からのシンボルタイミング信号）のタイミングで、有効シンボル期間に相当する時間領域のＯＦＤＭ信号を抽出し、その時間領域の受信ＯＦＤＭ信号を、遅延ブランチ信号としてＦＦＴ部１３−３に出力する。この場合、ＧＩ除去部５１は、１ＯＦＤＭシンボル期間内に、２つのシンボルタイミング信号を入力する。

尚、ＧＩ除去部５１は、同期再生部１０からのシンボルタイミング信号と遅延部５０からの遅延したシンボルタイミング信号との２つの信号を、予め論理和の演算がされた１つの信号として入力するようにしてもよい。

図８は、実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２におけるタイムチャートを示す図である。実施例１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１では、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号を遅延させて遅延ブランチ信号を生成しているのに対し、実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２では、ＧＩ除去部５１が、遅延部５０にて遅延させたシンボルタイミング信号を入力して、遅延ブランチ信号を生成する。

具体的には、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のタイムチャートでは、ＧＩ除去部５２により、同期再生部１０が出力するシンボルタイミング信号に基づいて有効シンボル期間に相当する時間のサンプルが取り出され、ＦＦＴ部１３−１に出力される。補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のタイムチャートでは、ＧＩ除去部５１により、同期再生部１０が出力するシンボルタイミング信号に基づいて、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号と同じ時間のサンプルが取り出され、ＦＦＴ部１３−２に出力される。これにより、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルと、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルとをアレー合成することによって、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波の主波成分をキャンセルすることができる。

一方、遅延ブランチ信号のタイムチャートでは、ＧＩ除去部５１により、遅延部５０が所定の遅延時間分遅延させたシンボルタイミング信号に基づいて、有効シンボル期間に相当するサンプルが取り出され、ＦＦＴ部１３−３に出力される。ここで、実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２と実施例１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１とを同じ動作にするためには、実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２では、遅延ブランチ信号の生成にあたり、シンボルタイミング信号を早める必要がある。一般に、シンボルタイミング信号は、１ＯＦＤＭシンボル期間のうち１つの離散時間において“１”となる２値信号であるから、減算部５３が１ＯＦＤＭシンボル長から遅延時間を減算し、遅延部５０が、その減算結果を遅延時間設定値分として入力し、シンボルタイミング信号を遅らせるようにした。これにより、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルと、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号を遅らせた遅延ブランチ信号のキャリヤシンボルとをアレー合成することによって、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波の遅延波成分をキャンセルすることができる。

以上のように、実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２によれば、遅延プロファイル算出部４０および遅延時間検出部４１が、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号を用いて干渉波の主波と遅延波との間の遅延時間を求め、減算部５３が、１ＯＦＤＭシンボル長からその遅延時間を減算し、遅延部５０が、同期再生部１０により再生されたシンボルタイミング信号を、その減算結果である遅延時間設定値分遅らせるようにして。そして、ＧＩ除去部５１は、遅延部５０により遅延したシンボルタイミング信号に基づいて、遅延ブランチ信号を出力するようにした。そして、ＦＦＴ部１３−１により出力された、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルと、ＦＦＴ部１３−２により出力された、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルとをアレー合成することによって、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波の主波成分をキャンセルするようにした。また、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のキャリヤシンボルと、ＦＦＴ部１３−３により出力された、遅延ブランチ信号のキャリヤシンボルとをアレー合成することによって、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波の遅延波成分をキャンセルするようにした。

これにより、主アンテナにて受信した受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波成分を、補助アンテナにて受信した受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波成分からレプリカ信号を生成してキャンセルし、希望波を良好に抽出することが可能となる。

〔中継装置〕
次に、実施例１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１または実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２を用いた中継装置について説明する。図９は、中継装置の構成を示すブロック図である。この中継装置３は、受信アンテナ３０１、フィーダーケーブル３０２、受信フィルタ３０３、受信部３０４、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１，２のうちのいずれか１つのＯＦＤＭ信号合成用受信装置、ＩＦＦＴ部３０５、ＧＩ付加部３０６、送信部３０７、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ：増幅器）３０８、送信フィルタ３０９、フィーダーケーブル３１０および送信アンテナ３１１を備えている。

上位局から送信された希望波（ＯＦＤＭ波）は、放送波中継局の中継装置３において、複数の受信アンテナ３０１によって受信される。複数の受信フィルタ３０３は、複数の受信アンテナ３０１からフィーダーケーブル３０２を通して受信信号を入力し、希望波の周波数帯域外の不要な信号成分を除去する。複数の受信部３０４は、受信アンテナ３０１数分の受信フィルタ３０３の出力信号をそれぞれ入力し、その出力レベルが一定になるようにＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）増幅した後、周波数変換してＩＦ信号を出力する。このＩＦ信号の中心周波数としては、３７．１５ＭＨｚが一般に用いられる。

受信アンテナ３０１数分の受信部３０４により出力されたＩＦ信号は、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１，２に入力される。ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１，２の周波数変換部（図示せず）は、入力されるＩＦ信号を周波数変換し、第２ＩＦ信号に変換して出力する。この第２ＩＦ信号の中心周波数としては、５１２／６３（８．１２７６８９．．．．）ＭＨｚが一般に用いられる。Ａ／Ｄ変換器（図示せず）は、周波数変換部から第２ＩＦ信号を入力し、Ａ／Ｄ変換してデジタルＩＦ信号を出力する。直交復調器（図示せず）は、Ａ／Ｄ変換器からデジタルＩＦ信号を入力し、直交復調処理し、複素ベースバンド信号に変換して出力する。ＦＦＴ部は、直交復調器から複素ベースバンド信号を入力し、ＦＦＴしてキャリヤシンボルを出力する。そして、ＦＦＴ部の出力するキャリヤシンボルはアレー合成処理され、入力信号からマルチパス歪み、および希望波と同一周波数帯域内の妨害波を除去して出力する。判定部は、ＯＦＤＭ信号のサブキャリヤ毎にしきい値判定処理により、送信シンボルを推定して出力する。

ＩＦＦＴ部３０５は、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１，２からのキャリヤシンボルを入力し、ＩＦＦＴ処理し、時間領域信号に変換する。ＧＩ付加部３０６は、ＩＦＦＴ部３０５からの時間領域信号を入力し、ＯＦＤＭシンボルの先頭にＧＩを付加する。直交変調器（図示せず）は、ＧＩ付加部３０６から入力される複素ベースバンド信号に対して直交変調処理し、デジタルＩＦ信号に変換して出力する。Ｄ／Ａ変換器（図示せず）は、直交変調器から入力されるデジタルＩＦ信号を第２ＩＦ信号に変換して出力する。周波数変換部（図示せず）は、Ｄ／Ａ変換器から入力される第２ＩＦ信号をＩＦ信号に変換して出力する。

送信部３０７は、周波数変換部から入力されるＩＦ信号をＲＦ帯に周波数変換し、一定レベルになるように増幅して出力する。ＰＡ３０８は、送信部３０７から入力されるＲＦ信号に対し、所望の出力の送信信号を得るために電力増幅して出力する。送信フィルタ３０９は、ＰＡ３０８から入力される送信信号から、帯域外の不要輻射成分を除去する。送信フィルタ３０９により帯域外の不要な成分が除去された送信信号は、フィーダーケーブル３１０を通して送信アンテナ３１１に供給され電波となって放射される。

尚、図９に示した中継装置３は、ＯＦＤＭ信号合成用受信装置１，２に判定部を備えるようにしたが、必ずしも必要ではない。判定部によるしきい値判定処理は、入力されるキャリヤシンボルに最も近い既知の送信シンボルに置き換える処理である。この処理には干渉除去の残留誤差や素子間で非相関の白色雑音を除去できるという利点があるが、必ずしも必要であるとは限らない。

〔実験結果〕
図１０は、従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置と実施例１または実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１，２との間の干渉除去特性を比較する図であり、干渉波に遅延波成分が含まれる場合の実験結果を示している。この実験結果は、干渉波をＮＴＳＣ変調されたアナログテレビ放送波とし、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のＤ／Ｕを１０ｄＢとし、補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号のＤ／Ｕを−１０ｄＢとし、双方の受信ＯＦＤＭ信号にＤ／Ｕ２０ｄＢの干渉波の遅延波（遅延時間９０μｓ）が混入している条件の下で測定されたものである。図１０において、横軸が周波数を、縦軸が干渉除去後の信号のＭＥＲ（変調誤差比）をそれぞれ示している。

図１０の左側に示した従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置による実験結果から、干渉波に含まれる遅延波成分の影響により、映像や音声の搬送波周波数において干渉除去特性が劣化していることがわかる（矢印で示した個所）。これに対し、図１０の右側に示した実施例１または実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１，２による実験結果では、全帯域に渡って良好に干渉が除去されていることがわかる。

以上のように、実施例１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１および実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２によれば、遅延時間の長い遅延波成分を含む干渉波を受信した場合においても、複数のアンテナによって電波を受信し、主アンテナの受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波成分を、それ以外の一つ以上の補助アンテナの受信ＯＦＤＭ信号に含まれる干渉波成分からレプリカ信号を生成してキャンセルし、希望波を良好に抽出することが可能なＯＦＤＭ信号合成用受信装置１，２、およびそれを用いて希望波を良好かつ安定に中継する中継装置３を実現することができる。

以上、実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、図１に示した実施例１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置１および図２に示した実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置２は、１本の主アンテナおよび１本の補助アンテナを介してそれぞれ受信ＯＦＤＭ信号を入力しているが、補助アンテナの数は１本に限定するものではなく、複数本であってもよい。この場合、補助アンテナ毎に、補助アンテナ系統と遅延ブランチ系統を備えることになる。

本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置の第１の構成（実施例１）を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるＯＦＤＭ信号合成用受信装置の第２の構成（実施例２）を示すブロック図である。 チャネル推定部の構成を示す図である。 アレー合成部の構成を示す図である。 遅延時間検出部の処理を説明する図である。 各到来波とアンテナの配置との間の関係を説明する図である。 実施例１のＯＦＤＭ信号合成用受信装置におけるタイムチャートを示す図である。 実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置におけるタイムチャートを示す図である。 実施例１または実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置を用いた中継装置の構成を示すブロック図である。 従来のＯＦＤＭ信号合成用受信装置と実施例１または実施例２のＯＦＤＭ信号合成用受信装置との間の干渉除去特性を比較する図である。

符号の説明

１，２ ＯＦＤＭ信号合成用受信装置
３ 中継装置
１０ 同期再生部
１１ ＧＩ除去部
１２ 遅延部
１３ ＦＦＴ部
１４ アレー合成部（キャリヤシンボル合成部）
１５ 判定部
１６ ＩＦＦＴ部
２０ 重み制御部
２１ 減算部
２２ 重み係数算出部
２３ チャネル推定部
２４ チャネル等化部
２５ アレー合成部（チャネル応答合成部）
２６ 位相補正値算出部
２７ アレー合成部（キャリヤシンボル合成部）
２８ 位相補正部
２９ キャリヤ間平均化部
３０ 重み付け合成部
３１ しきい値判定部
３２ 変調誤差比算出部
３３ 乗算部
３４ 最大値検出部
３５ 選択部
４０ 遅延プロファイル算出部
４１ 遅延時間検出部
４２ スイッチ
５０ 遅延部
５１，５２ ＧＩ除去部
５３ 減算部
１４１ 複素共役部
１４２ 乗算部
１４３ 加算部
２３１ パイロット抽出部
２３２ パイロット生成部
２３３ 除算部
２３４ 補間部
３０１ 受信アンテナ
３０２ フィーダーケーブル
３０３ 受信フィルタ
３０４ 受信部
３０５ ＩＦＦＴ部
３０６ ＧＩ付加部
３０７ 送信部
３０８ ＰＡ
３０９ 送信フィルタ
３１０ フィーダーケーブル
３１１ 送信アンテナ

Claims (7)

1. 希望波が到来する方向に向いた主アンテナおよび干渉波が到来する方向に向いた一つ以上の補助アンテナのそれぞれをアレー素子として構成するアレーアンテナによってＯＦＤＭ波を受信し、前記主アンテナを介して主アンテナ受信信号を、前記補助アンテナを介して補助アンテナ受信信号をそれぞれ出力するアレー受信部と、
   前記アレー受信部が出力する主アンテナ受信信号から、シンボルタイミング信号を再生して出力する同期再生部と、
   前記アレー受信部が出力する補助アンテナ受信信号を、干渉波に含まれる遅延波成分が到来する所定の遅延時間分遅延させ、遅延ブランチ信号として出力する遅延部と、
   前記アレー受信部が出力する主アンテナ受信信号および補助アンテナ受信信号、並びに前記遅延部が出力する遅延ブランチ信号から、前記同期再生部が出力するシンボルタイミング信号に基づいてＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）を除去し、主アンテナ受信信号、補助アンテナ受信信号および遅延ブランチ信号における有効シンボル期間に相当する時間領域信号をそれぞれ抽出して出力するＧＩ除去部と、
   前記ＧＩ除去部が出力する、主アンテナ受信信号、補助アンテナ受信信号および遅延ブランチ信号における有効シンボル期間に相当する各時間領域信号を、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により周波数領域の信号であるキャリヤシンボルにそれぞれ変換して出力するＦＦＴ部と、
   前記ＦＦＴ部が出力する各キャリヤシンボルに対し、ＯＦＤＭ信号のサブキャリヤ毎に重み付け合成によりアレー合成信号を生成して出力するキャリヤシンボル合成部と、
   前記重み付け合成に用いる重み係数を制御する重み係数制御部と、
   を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ信号合成用受信装置。
2. 前記遅延部およびＧＩ除去部の代わりに、
   前記同期再生部が出力するシンボルタイミング信号を、干渉波に含まれる遅延波成分が到来する所定の遅延時間分遅延させ、遅延したシンボルタイミング信号を出力する遅延部と、
   前記アレー受信部が出力する主アンテナ受信信号および補助アンテナ受信信号から、前記同期再生部が出力するシンボルタイミング信号に基づいてＧＩを除去し、主アンテナ受信信号および補助アンテナ受信信号における有効シンボル期間に相当する時間領域信号をそれぞれ抽出して出力すると共に、前記アレー受信部が出力する補助アンテナ受信信号から、前記遅延部が出力する遅延したシンボルタイミング信号に基づいてＧＩを除去し、遅延ブランチ信号における有効シンボル期間に相当する時間領域信号を抽出して出力するＧＩ除去部と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置。
3. 前記ＦＦＴ部が出力する補助アンテナ受信信号におけるキャリヤシンボルから、ＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）を抽出して受信ＳＰ信号を生成し、当該ＯＦＤＭ信号合成用受信装置へ送信される既知のＳＰのキャリヤシンボルについての送信ＳＰ信号を生成し、前記受信ＳＰ信号および送信ＳＰ信号に基づいて、チャネル応答を算出して出力するチャネル推定部と、
   前記チャネル推定部が出力するチャネル応答を、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）により時間領域の遅延プロファイルを算出して出力する遅延プロファイル算出部と、
   前記遅延プロファイル算出部が出力する遅延プロファイルから、干渉波の遅延波成分の振幅が最大となる時間位置に基づいて、遅延時間を検出して出力する遅延時間検出部と、を備え、
   前記遅延部は、遅延時間検出部が出力する遅延時間を所定の遅延時間として、補助アンテナ受信信号を遅延させ、遅延ブランチ信号として出力する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置。
4. 前記ＦＦＴ部が出力する補助アンテナ受信信号におけるキャリヤシンボルから、ＳＰを抽出して受信ＳＰ信号を生成し、当該ＯＦＤＭ信号合成用受信装置へ送信される既知のＳＰのキャリヤシンボルについての送信ＳＰ信号を生成し、前記受信ＳＰ信号および送信ＳＰ信号に基づいて、チャネル応答を算出して出力するチャネル推定部と、
   前記チャネル推定部が出力するチャネル応答から、ＩＦＦＴにより時間領域の遅延プロファイルを算出して出力する遅延プロファイル算出部と、
   前記遅延プロファイル算出部が出力する遅延プロファイルから、干渉波の遅延波成分の振幅が最大となる時間位置に基づいて、遅延時間を検出して出力する遅延時間検出部と、
   前記遅延時間検出部が出力する遅延時間を、予め設定された１ＯＦＤＭシンボル長から減算し、減算結果を新たな遅延時間として出力する減算部と、を備え、
   前記遅延部は、減算部が出力する新たな遅延時間を所定の遅延時間として、シンボルタイミング信号を遅延させ、遅延したシンボルタイミング信号として出力する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置。
5. 前記遅延時間検出部は、離散時間上の遅延プロファイルから、前記離散時間がゼロとなる時間位置を中心として、干渉波に含まれる主波成分が存在する範囲を除外し、干渉波の遅延波成分の振幅が最大となる離散時間の位置を検出し、前記離散時間の位置を遅延時間として出力する、
   ことを特徴とする請求項３または４に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置。
6. 請求項３の遅延時間検出部または請求項４の減算部が出力する遅延時間と、予め設定された遅延時間とのいずれか一方を選択するスイッチを備え、
   前記遅延部は、スイッチにより選択された遅延時間を所定の遅延時間として、請求項３の補助アンテナ受信信号を遅延させ、遅延ブランチ信号として出力し、または、請求項４のシンボルタイミング信号を遅延させ、遅延したシンボルタイミング信号として出力する、
   ことを特徴とする請求項３または４に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置。
7. 請求項１から６までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭ信号合成用受信装置を用いる中継装置。

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