JP4954108B2 - 復調装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信において、送信装置と受信装置との搬送波周波数のずれによって生じる周波数オフセットの大きさを推定して、その補償を行う機能を備える復調装置に関する。

無線通信では、送信装置と受信装置との搬送波周波数のずれによって、受信信号のスペクトルは、搬送波周波数に対して周波数シフトする。この周波数シフト量は、周波数オフセット、または、キャリアオフセットなどと呼ばれている。周波数オフセットΔｆが存在すると、受信シンボルの位相は、時間とともに2πΔｆｔだけ変化する。このため、受信シンボルに含まれるデータシンボルの復調を正しく行うことができなくなる。そこで、周波数オフセットの補償を行うために、以下のような方法が知られている。送信装置では、データシンボルの間に、受信装置側で送信パターンが予め分かっている既知シンボルを複数挿入して送信を行い、受信装置では、受信した既知シンボル間の位相差を検出し、その検出値から各データシンボルの位相回転量を算出し、各データシンボルの位相を、位相回転量だけ逆回転させるという方法である。ただし、既知シンボル間の位相差には、受信装置の移動によるドップラーシフトや、受信装置内部で発生する熱雑音の影響なども含まれている。

例えば、特許文献１には、１フレーム内に３つ以上の既知シンボルを挿入し、それぞれ隣り合う既知シンボル間の位相差を検出し、その位相差を平均することによりドップラーシフトや熱雑音の影響をキャンセルすることで、周波数オフセットによる位相回転を算出する方法が開示されている。

また、特許文献２には、挿入する既知シンボルの間隔を長区間と短区間との２つを用意し、長区間で検出された位相差に±2qπ（q=−z〜＋z，ｚは自然数）した値を周波数オフセットによる位相回転量の候補値として用意し、短区間で検出された位相差に最も近い前記候補値を周波数オフセットによる位相回転量として選択し、その選択値を用いて周波数オフセットを補償する方法が開示されている。

特開２００１−７７７４４号公報 特開２００１−１７７５９２号公報

ただし、特許文献１の方法では、既知シンボルが挿入される間隔をT_P[sec]とすると、既知シンボル間の周波数ずれとして検出可能なのは、1/T_P[Hz]幅であり、−1/(2T_P) [Hz]〜＋1/(2T_P) [Hz]の範囲の周波数ずれしか検出できない。位相平面で考えると、Δθ±2kπ[rad]（kは自然数）の位相差は、全てΔθ[rad]の位相差として検出されてしまう。このため、検出可能範囲を超えた周波数オフセットが存在する場合、周波数オフセットを正しく推定することができない可能性がある。より大きな周波数オフセットを検出するためには、既知シンボル間の間隔T_Pを小さくする必要があるが、T_Pを小さくすると、推定誤差が大きくなってしまう恐れがある。

また、特許文献２の方法では、１フレームに３つ以上の既知シンボルを挿入する必要があり、伝送効率が低下する。また、１フレームに２つしか既知シンボルを挿入しないようなシステムには対応できない恐れがある。また、推定誤差が大きい場合、間違った候補値を選択してしまう可能性がある。

従って、従来の技術では、既知シンボル間の周波数ずれが検出可能な範囲を超えている場合、周波数オフセットを正しく推定できない可能性があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、周波数オフセットを精度高く推定可能な復調装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、復調装置であって、無線送信装置から受信した信号であって、データシンボルと、前記データシンボル間に挿入され且つ当該復調装置が既知である既知シンボルとを含む受信信号における前記既知シンボル間の位相差を検出し、前記位相差から前記既知シンボル間の周波数ずれを算出する第１算出手段と、前記周波数ずれを周波数オフセット補償量候補値とすると共に、前記周波数ずれの値にk/T（k = 0,1,…,m；mは正整数，Tは既知シンボル間の間隔）を加算した値及び減算した値を各々周波数オフセット補償量候補値として算出する第２算出手段と、各前記周波数オフセット補償量候補値を用いて前記データシンボルの周波数オフセットを各々補償する補償手段と、各前記周波数オフセット補償量候補値に対応して前記周波数オフセットが各々補償された後の各前記データシンボルを各々復調する復調手段と、前記復調手段の復調の結果である各復調結果の受信性能を測定し、前記受信性能が最良である前記復調結果を選択する測定手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、復調装置であって、無線送信装置から受信した信号であって、データシンボルと、前記データシンボル間に挿入され且つ当該復調装置が既知である既知シンボルとを含む受信信号における前記既知シンボル間の位相差を検出し、前記位相差から前記既知シンボル間の周波数ずれを算出する第１算出手段と、前記周波数ずれを周波数オフセット補償量候補値とすると共に、前記周波数ずれの値にk/T（k = 0,1,…,m；mは正整数，Tは既知シンボル間の間隔）を加算した値及び減算した値を各々周波数オフセット補償量候補値として算出する第２算出手段と、各前記周波数オフセット補償量候補値を用いて前記データシンボルの周波数オフセットを各々補償する補償手段と、各前記周波数オフセット補償量候補値に対応して前記周波数オフセットが各々補償された後の各前記データシンボルを各々復調する復調手段と、前記復調手段の復調の結果である各復調結果を復号する手段であって、復号の際に各前記復調結果を用いてメトリック値を各々算出する復号手段と、前記メトリック値を受信性能として測定し、前記復号手段の復号の結果であり且つ前記メトリック値が最良である前記復号結果を、前記受信性能が最良であるものとして選択する測定手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明は、復調装置であって、無線送信装置から受信した信号であって、データシンボルと、前記データシンボル間に挿入され且つ当該復調装置がその送信パターンを既知である既知シンボルとを含む受信信号における前記既知シンボル間の位相差を検出し、前記位相差から前記既知シンボル間の周波数ずれを算出する第１算出手段と、前記周波数ずれを周波数オフセット補償量候補値とすると共に、前記周波数ずれの値にk/T（k = 0,1,…,m；mは正整数，Tは既知シンボル間の間隔）を加算した値及び減算した値を各々周波数オフセット補償量候補値として算出する第２算出手段と、各前記周波数オフセット補償量候補値を用いて前記データシンボルの周波数オフセットを各々補償する補償手段と、各前記周波数オフセット補償量候補値に対応して前記周波数オフセットが各々補償された後の各前記データシンボルを各々復調する復調手段と、前記復調手段の復調の結果である復調結果を復号する手段であって、前記復調結果の復号時に、当該データシンボルの転送に誤りがあるか否かを検出するＣＲＣ判定を行う復号手段と、ＣＲＣ判定の結果を受信性能として測定し、前記復号手段の復号の結果であり且つ前記ＣＲＣの検出結果が否定的である前記復号結果を、前記受信性能が最良であるものとして選択する測定手段とを備えることを特徴とする。

この発明によれば、周波数オフセットを精度高く推定可能である。

以下に、本発明にかかる復調装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、本実施の形態に係る復調装置の構成を例示する図である。復調装置は、ガードインターバル除去部と、フーリエ変換部と、サブキャリアデマッピング部と（いずれも図示せず）、シンボル分離部１００と、レプリカ発生部１０３と、複素乗算部１０４と、周波数オフセット推定部１０５と、周波数オフセット補償量候補値作成部１０６と、周波数オフセット補償部１０７と、チャネル推定部１０８と、同期検波部１０９と、ＩＤＦＴ部１１０と、シンボルデマッピング部１１１と、受信性能測定部１１２と、復号部１１３とを有する。このような構成の復調装置は無線受信装置に備えられる。無線受信装置は、所定の無線アクセス方式に従って無線送信装置と無線通信を行い、無線送信装置から送信されたデータ信号を受信する。尚、ここでは、所定の無線アクセス方式を例えばＦＤＭＡ（Frequency Division Multiple Access）とする。しかし、これに限らず、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）やＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）などの他の無線アクセス方式であっても良い。

ここで、無線送信装置から送信されるデータ信号のフレームフォーマットについて説明する。図２は、無線送信装置から送信されるデータ信号のフレームフォーマットの一構成を示す図である。同図において、Ｐ_１，Ｐ_２は、既知シンボルを示しており、Ｄはデータシンボルを示している。尚、既知シンボルとデータシンボルとを区別する必要がない場合には、単にシンボルと記載する。同図における１つのシンボル内には、複数のサブキャリアが含まれているものとする。また、既知シンボルには上述した送信パターンが含まれている。そして、本実施の形態では、同図に示すように、既知シンボルは、１フレームあたり２つ（Ｐ_１，Ｐ_２）挿入されているものとする。また、既知シンボルＰ_１と既知シンボルＰ_２の間隔はT[sec]とする。尚、復調処理は、同図に示す１フレームで完結するものとする。つまり、復調処理に、復調対象フレームの前後のフレームを使用しないものとする。

次に、図１に戻り、復調装置の有する各部について説明する。ガードインターバル除去部は、無線送信装置から受信したデータ信号（受信信号）のガードインターバルを除去する。フーリエ変換部は、ガードインターバル除去部によってガードインターバルが除去された後の受信信号をフーリエ変換することで、受信信号を周波数領域の信号へと変換する。サブキャリアデマッピング部は、フーリエ変換部によって変換された周波数領域の信号をユーザ毎の信号に分離する。

シンボル分離部１００は、サブキャリアデマッピング部によってユーザ毎に分離された信号を既知シンボルとデータシンボルとに分離し、既知シンボルを複素乗算部１０４に入力し、データシンボルを周波数オフセット補償部１０７に入力する。レプリカ発生部１０３は、既知シンボルのレプリカを作成する。複素乗算部１０４は、シンボル分離部１００によって分離された既知シンボルと、レプリカ発生部１０３によって作成された既知シンボルのレプリカとを複素乗算することで、既知シンボルの送信パターンを除去し、送信パターンを除去した既知シンボルを周波数オフセット推定部１０５と周波数オフセット補償部１０７とに入力する。

周波数オフセット推定部１０５は、複素乗算部１０４から入力された既知シンボル間の位相差から既知シンボル間の周波数ずれを算出し、算出した周波数ずれの値を周波数オフセット補償量候補値作成部１０６へ入力する。この周波数オフセット推定部１０５の動作の詳細は後述する。周波数オフセット補償量候補値作成部１０６は、周波数オフセット推定部１０５から入力された周波数ずれの値から周波数オフセット補償量候補値を作成し、その周波数オフセット補償量候補値を周波数オフセット補償部１０７へ入力する。この周波数オフセット補償量候補値作成部１０６の動作の詳細は後述する。

周波数オフセット補償部１０７は、周波数オフセット補償量候補値作成部１０６から入力された周波数オフセット補償量候補値を用いて、周波数オフセット補償部１０７に入力された既知シンボルとデータシンボルとの周波数オフセットを補償する。周波数オフセットの補償は、周波数オフセット補償部１０７に入力された周波数オフセット補償量候補値から算出される、各シンボルにおける周波数ずれの値に対応する位相分だけ、各シンボルの位相を逆回転することで、行う。周波数オフセット補償部１０７は、周波数オフセットを補償した既知シンボルをチャネル推定部１０８へ入力し、周波数オフセットを補償したデータシンボルを同期検波部１０９へ入力する。

チャネル推定部１０８は、周波数オフセット補償部１０７から入力された既知シンボルからチャネル推定値を作成する。チャネル推定値の作成は、周波数方向では複数のサブキャリアの移動平均をとることで行う。また、時間方向では、複数の既知シンボルの平均をとったり、既知シンボル間を直線補間したりすることによりチャネル推定値を作成しても良い。また、既知シンボル間をsinc関数などの関数を使って補間してもよい。そして、チャネル推定部１０８は、作成したチャネル推定値を同期検波部１０９へ入力する。そして以降、データシンボルの復調処理が行われる。

同期検波部１０９は、周波数オフセット補償部１０７から入力されたデータシンボルに、チャネル推定部１０８から入力されたチャネル推定値を複素乗算することで、同期検波を行い、その結果をＩＤＦＴ部１１０へ入力する。ＩＤＦＴ部１１０は、同期検波部１０９によって行われた同期検波後の信号に対して逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を行い、その結果をシンボルデマッピング部１１１へ入力する。

シンボルデマッピング部１１１は、以下のようにしてシンボルデマッピングを行う。シンボルデマッピング部１１１は、ＩＤＦＴ部１１０から入力されたＩＤＦＴ後の結果を用いてＬＬＲ(Log Likelihood Ratio)計算を行い、軟判定結果を受信性能測定部１１２へ入力すると共に、ＬＬＲ計算を行う際に利用した分散値（干渉電力）を受信性能として受信性能測定部１１２へ入力する。

以上の周波数オフセット補償部１０７からシンボルデマッピング部１１１までが行う処理は、周波数オフセット補償量候補値作成部１０６で作成された全ての周波数オフセット補償量候補値について行われる。

受信性能測定部１１２は、以下のようにして受信性能測定を行う。受信性能測定部１１２は、各周波数オフセット補償量候補値に対応してシンボルデマッピング部１１１から各々入力された分散値の中から最小の分散値を選択する。そして、受信性能測定部１１２は、この最小の分散値に対応し且つシンボルデマッピング部１１１から入力された軟判定結果を受信性能が最良のものとして復号部１１３へ入力する。

以上のようにして復調処理が行われた後、復号部１１３は、送信装置で施された誤り訂正符号化に対応する復号化方法で、受信性能測定部１１２から入力された軟判定結果のデータを復号する。尚、ここでは、復号部１１３は、例えば、メトリック値を算出したり、データの転送に誤りがあるか否かを検出するＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check)判定を行ったりする。

次に、周波数オフセット推定部１０５の動作の詳細について説明する。周波数オフセット推定部１０５には、上述したように、シンボル分離部１００によって分離された既知シンボルと、レプリカ発生部１０３によって作成された既知シンボルのレプリカとが複素乗算部１０４によって複素乗算されることで送信パターンが除去された既知シンボルが入力される。ここでは、１シンボルにおけるサブキャリア数をSCとし、図２に示した既知シンボルＰ_１に既知シンボルＰ_１のレプリカを複素乗算して送信パターンを除去してできたシンボルのn番目のサブキャリアをp_1,n、既知シンボルＰ_２に既知シンボルＰ_２のレプリカを複素乗算して送信パターンを除去してできたシンボルのn番目のサブキャリアをp_2,nとする。このとき、周波数オフセット推定部１０５は、式（１）により、既知シンボルＰ_１と既知シンボルＰ_２との位相差から、既知シンボルＰ_１と既知シンボルＰ_２との周波数ずれを算出する。

図３は、既知シンボル間の周波数ずれから周波数オフセット補償量候補値を作成する概念を示す概念図である。同図において、符号３００は、既知シンボル間の間隔をT[sec]としたときの、既知シンボル間の周波数ずれの検出可能範囲である。符号３０１は、式（２）から算出される既知シンボル間の周波数ずれである。符号３０２は、式（２）から算出される既知シンボル間の周波数ずれ３０１から作成される、周波数オフセット補償量候補値の１つである。符号３０３は、式（２）から算出される既知シンボル間の周波数ずれ３０１から作成される、周波数オフセット補償量候補値の１つで、周波数オフセット補償量候補値３０２とは別の周波数オフセット補償量候補値である。尚、式（２）から算出される既知シンボル間の周波数ずれ３０１を、以後、検出値３０１と呼称する。

次に、周波数オフセット補償量候補値作成部１０６の動作の詳細について説明する。周波数オフセット補償量候補値作成部１０６には、検出値３０１が入力される。周波数オフセット補償量候補値作成部１０６は、検出値３０１の値にk/T（k = 0,1,…,m；mは正整数）を加算した値及び減算した値を求めることで、複数の周波数オフセット補償量候補値を作成する。このようにして周波数オフセット補償量候補値を作成するのは以下の理由による。既知シンボル間の周波数ずれが検出可能範囲３００を超える場合、実際の既知シンボル間の周波数ずれが「a±k/T[Hz]」のとき、式（２）のようにして既知シンボル間の周波数ずれを算出すると、a[Hz]として検出されてしまうからである。このため、ここでは、例えば、検出値３０１をa[Hz]とし、「m=1」とすると、図３のように、検出値３０１を周波数オフセット補償量候補値とすると共に、検出値３０１に1/Tを加算して周波数オフセット補償量候補値３０２を作成し、検出値３０１に1/Tを減算して候補周波数オフセット補償量値３０３を作成して、３つの周波数オフセット補償量候補値を得る。尚、ここでは、「m＝1」の例のみを示したが、mは正整数であれば、どのような値でもよく、固定値でもよいし、既知シンボル間の間隔や端末の移動速度などにより適宜設定してもよい。

このように作成された各周波数オフセット補償量候補値は、上述したように、周波数オフセット補償部１０７へ入力され、周波数オフセットの補償が各々行われる。そして、各周波数オフセット補償量候補値に対応して復調処理が各々行われ、その結果得られる軟判定結果の中から受信性能が最良である軟判定結果が選択される。このような構成によれば、既知シンボル間の周波数ずれが検出可能範囲を超える場合でも、周波数オフセットを精度高く推定することができる。

尚、式（２）を用いて既知シンボル間の位相差を計算することで、既知シンボル内の各サブキャリアにおける位相差を平均することにより、ドップラーシフトによる周波数ずれの影響を軽減することができる。しかし、ドップラーシフトの影響を常にキャンセルできるわけではなく、ドップラーシフトの影響が残存する可能性もある。そこで、周波数オフセット補償量候補値作成部１０６は、「0」を周波数オフセット補償量候補値に含めても良い。このような構成によれば、周波数オフセットがなく、ドップラーシフトによる周波数ずれのみが検出されるような環境下においても、周波数オフセットを精度高く推定することができる。

また、周波数オフセット補償量候補値作成部１０６が作成する周波数オフセット補償量候補値の範囲を、「−fD_max」から「＋fD_max」に限定してもよい。ただし，fD_maxは、システムの受信可能な最大速度をv_maxとしたときの最大ドップラー周波数である。fD_maxは、v_maxを用いて、式（２）により表される。このような構成によれば、実際に存在しうる周波数オフセットの範囲内で周波数オフセットの推定を行うことができるため、周波数オフセットをより精度高く且つ効率的に推定することができる。

[変形例]
なお、本発明は前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。また、以下に例示するような種々の変形が可能である。

＜変形例１＞
上述の実施の形態においては、復調装置は、復号部１１３を備えるように構成したが、これを有さず、無線受信装置は、復号部１１３と同様の機能を有する復号装置を別途備えるようにしても良い。

＜変形例２＞
上述の実施の形態においては、１フレームに既知シンボルが２つ挿入される構成としたが、これに限らず、１フレームに既知シンボルが３つ以上挿入される構成にしても良い。

また、上述の実施の形態においては、チャネル推定部１０８は、チャネル推定値を用いて更に演算を行い、その演算結果を同期検波部１０９に入力するようにしても良い。例えば、チャネル推定部１０８は、作成したチャネル推定値を用いて、式（３）により演算を行って、ＭＭＳＥ（平均二乗誤差最小化）規範に基づく重み係数を算出する。

そして、チャネル推定部１０８は、作成したチャネル推定値又は算出した重み係数を同期検波部１０９へ入力する。同期検波部１０９は、周波数オフセット補償部１０７から入力されたデータシンボルに、チャネル推定部１０８から入力された重み係数を複素乗算することで、同期検波を行い、結果をＩＤＦＴ部１１０へ入力する。

また、上述の実施の形態においては、同期検波部１０９によって行われた同期検波後の信号に対して、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を行うようにしたが、この代わりに、逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）の高速アルゴリズムである逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行うようにしても良い。

＜変形例３＞
上述した実施の形態においては、受信性能として、ＬＬＲ計算時の分散値を用いた。しかし、受信性能として使用する値は、受信性能が評価できる値であれば、上述の分散値に限らず、どのような値を用いても良い。受信性能として分散値以外の値を用いる場合は、シンボルデマッピング部１１１は、例えば、軟判定結果のみを受信性能測定部１１２へ入力しても良い。

また、受信性能として上述の分散値以外の値を用いる場合、受信性能測定部１１２は、以下のような軟判定結果を復号部１１３へ入力すれば良い。例えば、変調方式がPSKの場合、受信性能測定部１１２は、シンボルデマッピング部１１１から入力された軟判定結果と正規のシンボル点との位相差（の二乗誤差）を計算し、その位相差（の二乗誤差）が最小の場合の軟判定結果を復号部１１３へ入力する。復号部１１３は、当該軟判定結果のデータを復号する。

以上のような構成によっても、周波数オフセットを精度高く推定することができる。

＜変形例４＞
また、受信性能として、復号時におけるメトリック値を用いてもよい。図４は、この場合の復調装置の構成を例示する図である。同図に示される受信性能測定／復号部１１４は、軟判定結果のデータを復号する機能に受信性能測定を行う機能を含む。そして、受信性能測定／復号部１１４は、データの復号時のメトリック値が最良である復号結果を、受信性能が最良であるものとして選択することにより、受信性能測定を行う。

以上のように、受信性能として、復号時のメトリック値を使用した場合であっても、周波数オフセットを精度高く推定することができる。

＜変形例５＞
また、受信性能として、データの復号時に行うＣＲＣ判定の結果を使用しても良い。図５は、この場合の復調装置の構成を例示する図である。同図に示されるように、受信性能測定部１１２は、復号部１１３の後に処理を実行するように配置される。復号部１１３は、データの復号時に行うＣＲＣ判定の結果を受信性能測定部１１２に入力する。受信性能測定部１１２は、復号部１１３から出力されたデータのＣＲＣ部分を観測し、ＣＲＣ判定の結果が、データ転送に誤りがないこと（正常受信）が検出された復号結果を、受信性能が最良であるものとして選択する。

以上のように、受信性能として、ＣＲＣ判定の結果を使用した場合であっても、周波数オフセットを精度高く推定することができる。

＜変形例６＞
上述した実施の形態において、周波数オフセット補償部１０７は、フレームの先頭のデータシンボルについて、周波数オフセット補償量候補値作成部１０６が作成した複数の周波数オフセット補償量候補値を用いて、周波数オフセットの補償を行い、フレームの２番目以降のデータシンボルについては、当該先頭のデータシンボルに対して受信性能測定部１１２が選択した軟判定結果に対応する周波数オフセット補償量候補値を用いて、周波数オフセットの補償を行うようにしても良い。

以上のような構成によれば、フレームの２番目以降のデータシンボルについては、処理時間を短縮させることができる。

＜変形例７＞
上述した実施の形態において、復調装置の移動速度に応じて、周波数オフセット補償量候補値の作成の有無を決定するように構成しても良い。この場合、復調装置の移動速度を示す移動速度情報を取得する取得部を復調装置が有するように構成する。復調装置は、取得された移動速度情報によって示される移動速度が予め設定された閾値を下回る場合、周波数オフセット補償量候補値作成部１０６による周波数オフセット補償量候補値の作成を行わず、検出値３０１のみを使用して周波数オフセットの補償を行うようにしてもよい。尚、閾値は、既知シンボル間の周波数ずれが、既知シンボル間の間隔から算出される既知シンボル間の周波数ずれの検出可能範囲を超える可能性がないように設定すれば良い。

以上のような構成によれば、復調装置の移動速度が小さい場合に、処理時間を短縮させることができる。

＜変形例８＞
上述した実施の形態においては、周波数オフセット補償部１０７が行う処理以降の処理を直列で行う例について示した。しかし、これに限らず、周波数オフセット補償部１０７以降の処理を行う処理部であり同一の処理を行う処理部を複数用意し、これらの処理部を並列に動作させてもよい。図６は、この場合の復調装置の構成を例示する図である。同図においては、周波数オフセット補償部１０７−１〜１０７−３と、チャネル推定部１０８−１〜１０８−３と、同期検波部１０９−１〜１０９−３と、ＩＤＦＴ部１１０−１〜１１０−３と、シンボルデマッピング部１１１−１〜１１１−３とが備えられ、これらが並列に動作するように構成されている。尚、並列に動作するように備えられる各処理部の数は、３つに限らず、いくつであっても良い。

以上の構成によれば、周波数オフセット補償部１０７が行う処理以降の処理を並列で行うことで、処理時間を短縮させることができる。

＜変形例９＞
上述した実施の形態においては、受信性能測定をシンボルデマッピングの後に行うようにした。しかし、これに限らず、受信性能測定をＩＤＦＴを行う前に行っても良い。図７は、この場合の復調装置の構成を例示する図である。同図において、受信性能測定部１１２は、同期検波部１０９から入力された同期検波後の信号の分散値を用いて受信性能測定を行う。また、同期検波部１０９は、既知シンボルと既知シンボルのレプリカについても同期検波を行い、受信性能測定部１１２は、該同期検波後の信号の誤差を測定することで受信性能測定を行ってもよい。

以上の構成によれば、受信性能測定をＩＤＦＴの前段で行う構成であっても、周波数オフセットを精度高く推定することができる。

以上のように、本発明にかかる復調装置は、無線通信において、送信装置と受信装置との搬送波周波数のずれによって生じる周波数オフセットの大きさを推定して、その補償を行う技術に用いて好適である。

本実施の形態に係る復調装置の構成を例示する図である。 無線送信装置から送信されるデータ信号のフレームフォーマットの一構成を示す図である。 既知シンボル間の周波数ずれから周波数オフセット補償量候補値を作成する概念を示す概念図である。 同実施の形態の一変形例に係る復調装置の構成を例示する図である。 同実施の形態の一変形例に係る復調装置の構成を例示する図である。 同実施の形態の一変形例に係る復調装置の構成を例示する図である。 同実施の形態の一変形例に係る復調装置の構成を例示する図である。

符号の説明

１００ シンボル分離部
１０３ レプリカ発生部
１０４ 複素乗算部
１０５ 周波数オフセット推定部（第１算出手段）
１０６ 周波数オフセット補償量候補値作成部（第２算出手段）
１０７ 周波数オフセット補償部（補償手段）
１０８ チャネル推定部（復調手段）
１０９ 同期検波部（復調手段）
１１０ ＩＤＦＴ部（復調手段）
１１１ シンボルデマッピング部（第３算出手段）
１１２ 受信性能測定部（測定手段）
１１３ 復号部（復号手段）
１１４ 受信性能測定／復号部

Claims (8)

1. 無線送信装置から受信した信号であって、データシンボルと、前記データシンボル間に挿入され且つ当該復調装置が既知である既知シンボルとを含む受信信号における前記既知シンボル間の位相差を検出し、前記位相差から前記既知シンボル間の周波数ずれを算出する第１算出手段と、
   前記周波数ずれを周波数オフセット補償量候補値とすると共に、前記周波数ずれの値にk/T（k = 0,1,…,m；mは正整数，Tは既知シンボル間の間隔）を加算した値及び減算した値を各々周波数オフセット補償量候補値として算出する第２算出手段と、
   各前記周波数オフセット補償量候補値を用いて前記データシンボルの周波数オフセットを各々補償する補償手段と、
   各前記周波数オフセット補償量候補値に対応して前記周波数オフセットが各々補償された後の各前記データシンボルを各々復調する復調手段と、
   前記復調手段の復調の結果である各復調結果の受信性能を測定し、前記受信性能が最良である前記復調結果を選択する測定手段とを備える
   ことを特徴とする復調装置。
2. 前記復調結果を用いて、所定の分散値を算出する第３算出手段を更に備え、
   前記測定手段は、算出された前記所定の分散値を受信性能として測定し、前記所定の分散値の値が最小である前記復調結果を、前記受信性能が最良であるものとして選択する
   ことを特徴とする請求項１に記載の復調装置。
3. 無線送信装置から受信した信号であって、データシンボルと、前記データシンボル間に挿入され且つ当該復調装置が既知である既知シンボルとを含む受信信号における前記既知シンボル間の位相差を検出し、前記位相差から前記既知シンボル間の周波数ずれを算出する第１算出手段と、
   前記周波数ずれを周波数オフセット補償量候補値とすると共に、前記周波数ずれの値にk/T（k = 0,1,…,m；mは正整数，Tは既知シンボル間の間隔）を加算した値及び減算した値を各々周波数オフセット補償量候補値として算出する第２算出手段と、
   各前記周波数オフセット補償量候補値を用いて前記データシンボルの周波数オフセットを各々補償する補償手段と、
   各前記周波数オフセット補償量候補値に対応して前記周波数オフセットが各々補償された後の各前記データシンボルを各々復調する復調手段と、
   前記復調手段の復調の結果である各復調結果を復号する手段であって、復号の際に各前記復調結果を用いてメトリック値を各々算出する復号手段と、
   前記メトリック値を受信性能として測定し、前記復号手段の復号の結果であり且つ前記メトリック値が最良である前記復号結果を、前記受信性能が最良であるものとして選択する測定手段とを備える
   ことを特徴とする復調装置。
4. 無線送信装置から受信した信号であって、データシンボルと、前記データシンボル間に挿入され且つ当該復調装置がその送信パターンを既知である既知シンボルとを含む受信信号における前記既知シンボル間の位相差を検出し、前記位相差から前記既知シンボル間の周波数ずれを算出する第１算出手段と、
   前記周波数ずれを周波数オフセット補償量候補値とすると共に、前記周波数ずれの値にk/T（k = 0,1,…,m；mは正整数，Tは既知シンボル間の間隔）を加算した値及び減算した値を各々周波数オフセット補償量候補値として算出する第２算出手段と、
   各前記周波数オフセット補償量候補値を用いて前記データシンボルの周波数オフセットを各々補償する補償手段と、
   各前記周波数オフセット補償量候補値に対応して前記周波数オフセットが各々補償された後の各前記データシンボルを各々復調する復調手段と、
   前記復調手段の復調の結果である復調結果を復号する手段であって、前記復調結果の復号時に、当該データシンボルの転送に誤りがあるか否かを検出するＣＲＣ判定を行う復号手段と、
   ＣＲＣ判定の結果を受信性能として測定し、前記復号手段の復号の結果であり且つ前記ＣＲＣの検出結果が否定的である前記復号結果を、前記受信性能が最良であるものとして選択する測定手段とを備える
   ことを特徴とする復調装置。
5. 前記第２算出手段は、「０」を含む前記周波数オフセット補償量候補値を算出する
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の復調装置。
6. 前記第２算出手段は、「−fD_max」（fD_max：受信可能な最大速度における最大ドップラー周波数）から「＋fD_max」までの範囲で、前記周波数オフセット補償量候補値を算出する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の復調装置。
7. 前記補償手段は、フレームの先頭にあるデータシンボルについて、前記周波数オフセット補償量候補値を用いて前記周波数オフセットを補償し、フレームの２番目以降にあるデータシンボルについては、前記先頭のデータシンボルに対して前記測定手段が選択した前記復調結果に対応する前記周波数オフセット補償量候補値を用いて前記周波数オフセットを補償する
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の復調装置。
8. 当該復調装置の移動速度を示す移動速度情報を取得する取得手段を更に備え、
   前記補償手段は、前記移動速度情報によって示される移動速度が閾値以下の場合は、前記第１算出手段が算出した前記周波数ずれのみを用いて、前記周波数オフセットを補償する
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の復調装置。

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