JP5087606B2 - マルチキャリア信号におけるチャネル周波数応答を推定する方法およびシステム - Google Patents

Description

ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）信号に対応するチャネル周波数応答の推定には、ＯＦＤＭ信号内の分散パイロットに対応するチャネル周波数応答の推定、ＯＦＤＭ信号の多数のシンボルに対して分散パイロットチャネル周波数応答を補間して、分散パイロット周波数の非パイロット位置に対応するチャネル周波数応答を取得すること、および、１つのシンボルの分散パイロット周波数に対応する推定されたチャネル周波数応答に周波数補間を行い、そのシンボルの非分散パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答を取得すること、が含まれうる。

デジタル地上波テレビブロードキャスト環境等のノイズの多いチャネル条件下では、加法ノイズによりＯＦＤＭパイロットに障害が生じる場合がある。モバイル装置への用途では、パイロットはさらに、インターキャリア干渉（ＩＣＩ）により障害が生じることもある。このような影響により、チャネル周波数応答推定値の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が劣化することがある。

固定装置への用途では、最初の補間中に比較的狭帯域のフィルタによりノイズがフィルタリングされることがあるが、これはメモリおよびハードウェアの複雑性の面から比較的コストが高い。モバイル装置への用途では、最初の補間中に比較的狭帯域のフィルタを用いると、ドップラースペクトルが損なわれうる。

低遅延拡散信号のノイズは、後の周波数補間中に比較的狭帯域のフィルタにより、ノイズがフィルタリングされうる。しかし、大きなマルチパス遅延を有する単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）においては、狭帯域フィルタを利用すると、マルチパスプロフィールが損なわれる可能性がある。

ＯＦＤＭ信号等のマルチキャリア信号のチャネル周波数応答を決定または推定する例示的な方法の処理フローチャートである。 ＯＦＤＭ信号の複数のシンボルのグラフィック表現である。 分散パイロットに対応するチャネル周波数応答を示すシンボル「Ｘ」を含む、ＯＦＤＭ信号の複数のシンボルの別のグラフィック表現である。 補間により決定される分散パイロット周波数における推定チャネル周波数応答を示すさらなるシンボル「Ｘ」を含む、ＯＦＤＭ信号の複数のシンボルの別のグラフィック表現である。 複数の信号クラスタを含む、例示的なＯＦＤＭ信号受信環境のグラフィック表現である。 推定チャネル周波数応答の時間領域表現をフィルタリングまたはマスキングする例示的な方法の処理フローチャートである。 マスクを生成する例示的な方法の処理フローチャートである。 例示的なマークのグラフィック表現である。 図５の信号クラスタに対応する例示的なマスクの部分のグラフィック表現である。 フィルタリングまたはマスキングされた複数のマスクの部分間のノイズフロアの部分である、図９の例示的なマスクの部分の別のグラフィック表現である。 周波数補間により決定される非パイロット周波数における推定チャネル周波数応答を示すさらなるシンボル「Ｘ」を含む、ＯＦＤＭ信号の複数のシンボルの別のグラフィック表現である。 ＯＦＤＭ信号に対応するチャネル周波数応答を決定するチャネル周波数応答システムを含む例示的なレシーバシステムのブロック図である。 バイナリマスク生成器およびマスク調節モジュールを含むマスク生成器の例示的なブロック図である。 ＯＦＤＭ信号のシンボルに対応する推定チャネル周波数応答の時間領域のサンプルのシーケンスを平均化する例示的な再帰型平均化システム（recursive average system）のブロック図である。 図面では、参照番号の一番左の桁が、その参照番号が最初に現れる図面を表している。

図１は、ＯＦＤＭ信号等のマルチキャリア信号のチャネル周波数応答を決定または推定する例示的な方法１００の処理フローチャートである。方法１００は、以下の説明ではＯＦＤＭ信号に関して記載される。しかし、方法１００は、ＯＦＤＭ信号に限定されない。方法１００は、以下の説明では図２−１４を参照しながら記載される。しかし、方法１００は、図２−１４の例に限定されない。

１０２において、パイロット信号またはパイロットを有するＯＦＤＭ信号を受信する。パイロットは、ＢＰＳＫ（二位相偏移変調）変調等を用いて対応するパイロットキャリアを変調しうるトーンおよび／または情報を含んでよい。パイロット位置は、ここでは分散パイロットと称される繰り返しパターンを有してよい。

ＯＦＤＭ信号の単一のインスタンスは、単一のトランスミッタから受信されうる。または、ＯＦＤＭ信号の複数のインスタンスが、例えばＳＦＮ（single-frequency network）内の複数の対応するトランスミッタから受信されてよい。

図２は、ＯＦＤＭ信号の複数の例示的シンボル２０２から２１０のグラフィック表現である。シンボル２０２から２１０の各々は、キャリア周波数Ｆ_０からＦ_ｙの複数のキャリア信号を含む。キャリア周波数の数は、数万に上りうる。

図２の例において、シンボル２０２は、周波数Ｆ_０、Ｆ_１２、およびＦ_２４においてパイロット２１２、２１４、および２１６をそれぞれ含む。シンボル２０４は、周波数Ｆ_３およびＦ_１５においてパイロット２１８および２２０をそれぞれ含む。シンボル２０６は、周波数Ｆ_６およびＦ_１８においてパイロット２２２および２２４をそれぞれ含む。シンボル２０８は、周波数Ｆ_９およびＦ_２１においてパイロット２２６および２２８をそれぞれ含む。シンボル２１０は、周波数Ｆ_０、Ｆ_１２、およびＦ_２４においてパイロット２３０、２３２、および２３４をそれぞれ含む。

図２の例において、パイロットは、１つのシンボル内の１２個の周波数間隔で生じる。パイロットは、各後続のシンボルにおいて３つの周波数分、シフトされる。このようなパターンは、ＤＶＢ‐Ｔ、ＤＶＢ‐Ｈ、ＩＳＤＢ‐Ｔ、およびＤＶＢ‐Ｔ２等の１以上のデジタルテレビブロードキャスト規格で見受けられうる。他の分散パイロットパターンも実装可能である。ＯＦＤＭ信号は、同じ周波数で、または、多数のＯＦＤＭ信号の周波数それぞれで生じる連続パイロットを含む他の種類のパイロットを含むこともできる。

図２の例において、パイロットは、シンボル２０２の周波数Ｆ_０で開始されるとして、任意に示されている。パイロットは、シンボル２０２の他の周波数で開始されてもよい。

パイロットキャリアの周波数を、ここではパイロット周波数と称する。図２の例においては、パイロット周波数は、Ｆ_０、Ｆ_３、Ｆ_６、Ｆ_９、Ｆ_１２、Ｆ_１５、Ｆ_１８、Ｆ_２１、およびＦ_２４を含む。

シンボル２０２から２１０は、シンボル期間Ｔ_ｓ＝Ｔ_ｕ＋Ｔ_ｇで生じ、ここでＴ_ｕは有用または有効なシンボル期間であり、Ｔ_ｇはガード期間である。比率Ｔ_ｇ／Ｔ_ｕは、ガード比として定義される。Ｆ_０からＦ_ｙまでのキャリア周波数は、１／Ｔ_ｕで分離されることができ、１シンボル内のパイロット間は、１２／Ｔ_ｕ分、隔たれている。

図１に戻ると、１０４で、チャネル周波数応答をパイロット周波数用に、パイロットの中から決定または推定する。パイロット変調スキームが分かっている場合には、パイロットを利用して、パイロットに対応するチャネル周波数応答を決定または推定することができる。図３は、パイロット２１２から２３４に対応するチャネル周波数応答を示すシンボル「Ｘ」を含む、シンボル２０２から２１０のグラフィック表現である。

図３に示すようなパイロットに対応するチャネル周波数応答は、時間方向の多数のシンボルで補間されて、図４に示すようなパイロット周波数の非パイロット位置に対してチャネル周波数応答を決定または推定することができる。図４は、補間により決定されるパイロット周波数Ｆ_０、Ｆ_３、Ｆ_６、Ｆ_９、Ｆ_１２、Ｆ_１５、Ｆ_１８、Ｆ_２１、およびＦ_２４における推定チャネル周波数を示すさらなるシンボル「Ｘ」を含む、シンボル２０２から２１０のグラフィック表現である。例えば、パイロット周波数Ｆ_０のパイロット２１２および２３０の間を補間することにより、それぞれシンボル２０４、２０６、および２０８の４０２、４０４、および４０６における推定チャネル周波数応答が得られる。図４の例では、補間は１→４への補間として示されている。

図１の１０４におけるチャネル周波数応答の推定は、推定チャネル周波数応答を経時的にローパスフィルタリングすることを含んでよい。フィルタリングは、シンボルのパイロットおよび非パイロット位置に対応するチャネル周波数応答をローパスフィルタリングすることを含んでよい。例えば、周波数Ｆ_０に関しては、ローパスフィルタリングは、チャネル周波数応答２１２、４０２、４０６、４０８、および２３０のフィルタリングを含んでよい。ローパスフィルタリングは、２１２および２３０におけるパイロットチャネル周波数応答の初期値を変更しうる。

補間とローパスフィルタリングとの組み合わせを、ここでは時間フィルタリングと称する。

パイロットはノイズを含んでいる場合があり、これにより、チャネル周波数応答推定値の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）が劣化する場合がある。以下に１０６に関して記載するように、ノイズは、時間領域のチャネル周波数応答推定から、ノイズをフィルタリングまたはマスキングすることにより低減することができるが、これは、メモリおよび複雑度の面で比較的安価な実装が可能である。故に、１０４における時間フィルタリングは、比較的広帯域フィルタでも実行可能であり、これは、モバイルおよび固定装置の両方に適しており、さらには、比較的固定的な装置に対しても適している。

１０６で、パイロット周波数に対応する推定チャネル周波数応答は、時間領域でバンドパスフィルタリングまたはマスキングされている。フィルタリングまたはマスキングは、シンボル毎に行うフィルタリングまたはマスキングを含むことができ、図５に関して後述するチャネル周波数応答の時間領域表現の比較的疎な性質の利点を利用することができる。

図５は、レシーバの視点からみた、例示的なＯＦＤＭ信号受信環境のグラフィック表現である。図５の例では、３つの信号クラスタ５０２、５０４、および５０６が、３つの対応するトランスミッタから受信する１つのＯＦＤＭ信号の３つのインスタンスに対応していてよい。他の、おそらくは、より離間した位置にあるトランスミッタは、平均ホワイトガウスノイズ（Average White Gaussian Noise）またはノイズフロア５２０未満であってよい。図５の例示的な信号受信環境は、レシーバに対するチャネルインパルス応答を表してよい。

送信信号は、局所反射により分散して、遅延拡散または分散領域を生じる場合がある（図５の遅延拡散５１０、５１２、および５１４参照）。局所反射による遅延拡散は比較的小さく約５μｓ未満であることが多く、これは約１．５キロメートル（ｋｍ）の距離に相当する。

図５の例は、２２４μｓのガード間隔についてガード比が１／４で、シンボル期間Ｔ_ｕが８９６マイクロ秒（μｓ）である、ＤＶＢ−Ｔ、８メガヘルツ（ＭＨｚ）８Ｋ ＯＦＤＭ変調スキームに対応してよい。対応するＳＦＮのトランスミッタは、ガード間隔内のこのマルチパス効果を実質的に保証するよう構成されてよい。レシーバ変調器は、対応するガード間隔内のエコーを、ほんの僅かなインターシンボル干渉で、または全くインターシンボル干渉がないよう補償するよう構成されてよい。

ガード間隔５０８は、遅延拡散５１０、５１２、および５１４と比較して大きくてよい。マルチ周波数ネットワーク（ＭＦＮ）については、より短いガード間隔を実装することができる。例えば、ガード比が１／３２およびガード間隔が７μｓの２Ｋ ＯＦＤＭ信号を想定する。これについては、６パスのＴｙｐｉｃａｌ Ｕｒｂａｎ（ＴＵ６）チャネルプロフィールに従い、約６μｓの遅延拡散を収容するべく、モバイル装置への用途が考えられる。

信号クラスタ５０２、５０４、および５０６は、ガード間隔５０８内で、比較的互いから離れて拡散してよく、信号クラスタ５０２、５０４、および５０６間の空間は、さらなる信号クラスタが存在していたとしても、比較的疎である。

１０６におけるノイズフィルタリングまたはマスキングは、チャネルインパルス応答の比較的疎な部分のマスキングを含んでよく、チャネルインパルス応答の比較的疎な部分を適合的にマスキングすることを含んでよい。マスキングは、１０４で生成されたチャネル推定値の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を向上させうる。ＳＮＲ利得は、疎ガード間隔（sparseness guard interval）の関数であってよく、これによると疎度（sparseness）が高くなるほど、ＳＮＲ利得が高くなりうる。

図６は、時間領域のチャネルインパルス応答の比較的疎な部分をマスキングする例示的な方法６００の処理フローチャートである。

６０２で、ＯＦＤＭ信号の１シンボルに対応するチャネル周波数応答を、時間領域の一連のサンプルに変換する。これには、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）をチャネル周波数応答に行うことが含まれてよい。ＩＦＦＴは、シンボル毎に一度、図４の周波数軸に沿って行うことができる。ＩＦＦＴの長さは、１０４で決定されたＯＦＤＭ信号のチャネル周波数応答の数に対応していてよい。図４の例では、推定チャネル周波数応答がパイロット周波数に対して利用可能であり、これは、３つ毎の（every third）キャリア周波数に対応する。ＯＦＤＭ信号が、例えば６８１７個のキャリア周波数を含む場合（これはデジタルビデオブロードキャスト規格ＤＶＢ−Ｔ ８Ｋ ＯＦＤＭに対応しうる）、パイロット周波数の数は、６８１７を３で除算した数、つまり、２２７３に等しくてよい。ＩＦＦＴは、１つのシンボルのチャネル周波数応答を時間領域に変換するために４０９６ポイントのＩＦＦＴを含みうる。パイロット間隔が３／Ｔ_ｕの場合、時間領域の４０９６のポイントが、Ｔ_ｕ／３の期間に相当してよい。

６０２における時間領域への変換は、シンボルのチャネルインパルス応答を表していてよい（図５参照）。

６０４で、図５の信号クラスタまたは分散領域５０２、５０４、または５０６のような、チャネルインパルス応答の比較的重要な部分に対応するマスクが生成される。

図７は、マスクを生成する例示的な方法７００の処理フローチャートである。

７０２で、時間領域のサンプルの絶対値またはマグニチュードが決定される。

７０４で、マグニチュード値が平均化される、またはローパスフィルタリングされる。この平均化またはローパスフィルタリングは、各マグニチュード値についてシンボル時間方向に複数のシンボルに対して行うことができる。平均化によって、時間領域のサンプルのノイズフロアが低減されうる。

平均マグニチュード値には、ノイズフロアを低減させるような閾値を適用することができる。これには、閾値未満である平均マグニチュード値をゼロに設定することが含まれてよい。閾値は、時間領域のサンプルのピーク値よりも小さい値（fraction）に、または、平均マグニチュード値のピーク値よりも小さい値（fraction）に設定されてもよい。閾値は、例えばピーク値より３２小さいファクタであってよい。これは、実質的にピーク値より３０ｄＢ小さいエコーをゼロに設定することに略等しい。ノイズフロアをこの閾値法を利用して低減する例示的な方法を、以下に、図７の７０６から７１０に関して記載する。

７０６で、ノイズフロアの平均値を決定する。これには、ピーク値の１／８等の、小さい値（fraction）未満である平均マグニチュード値の全てまたは実質的な全ての平均値を決定することが含まれる。

７０８で、ノイズフロアの平均値の一部を、平均マグニチュード値から減算する。ゼロ未満である結果値については、ゼロとしてよい。

７１０で、７０８の減算結果に対して閾値法を適用する。閾値ファクタは、例えば１／３２等の、ピーク値よりも小さい値（fraction）であってよい。閾値未満である結果は、ゼロとしてよい。閾値より大きい結果は、ゼロではない値にしてよい。例えば上述の例におけるようなＩＦＦＴが４０９６ポイントのＩＦＦＴである場合には、閾値より大きいサンプルを１０２４に設定することで、０および１０２４という値を有するバイナリマスクが生じる。

図８は、図５の信号クラスタ５０２、５０４、および５０６に対応する例示的なバイナリマスクの部分８０２、８０４、および８０６のグラフィック表現である。

７１２で、図８に示すように、マスクエッジは、バイナリマスクの部分８１２、８１４、および８１６で時間的に拡張されうる。マスクエッジは、比較的短時間分、拡張されうる。

７１４で、比較的互いに近接した位置のマスクの部分同士またはパルス同士を併合してよい。

７１６で、バイナリマスクのエッジをテーパ状にして、図８に示すようなテーパ状のマスクの部分８２２、８２４、および８２６を有する非バイナリマスクを生成することができる。テーパ処理により、バンドパスフィルタリングまたはマスキングのインパルス応答長を短くすることができる。エッジはテーパ処理により実質的に線形とされてもよく（図８参照）、非線形とされてもよい。

図６に戻ると、６０６で、マスクを時間領域のサンプル列に対して適用する。

図９は、それぞれ信号クラスタ５０２、５０４、および５０６に対応するマスクの部分９２２、９２４、および９２６を含む例示的なマスクの部分のグラフィック表現である。マスクは、ここでポイントに関する乗算と称される時間領域のサンプル列により乗算されうる。マスキングにより、ノイズを含む、マスクまたはマスクの部分の外にあるコンテンツを低減することができる。これにより、チャネル周波数応答推定値のＳＮＲが向上しうる。

図１０は、図５の時間領域のサンプル列のグラフィック表現であり、マスクの部分９２２、９２４、および９２６間のノイズフロア５２０の部分がバンドパスフィルタリングまたはマスキングされている。

６０８で、マスキングされた時間領域のサンプル列が周波数領域に変換される。これには、シンボル毎に、図４の周波数軸沿いに、マスキングされた時間領域のサンプル列に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を行うことが含まれる。マスキングされた時間領域のサンプル列の周波数領域表現は、ここでは、シンボルのバンドパスフィルタリングまたはマスキングされたチャネル周波数応答推定値と称される。

方法６００またはその部分を、さらなるシンボルまたはシンボル期間に対して連続して繰り返して、シンボル期間毎にマスクを生成する、および／または、更新することができる。このようなマスキング処理は、ここでは、自己適応型マスキング処理と称され、これにより、例えばモバイル装置への用途で起こりうるような経時的なチャネルインパルス応答の変化をトラッキングすることが可能となる。

１０６における時間領域フィルタリングまたはマスキングは、バンドパスフィルタリングとして機能することができ、チャネル周波数応答のノイズ量を比較的大量に削減することができる。この結果、１０４における時間フィルタリングは、比較的広帯域フィルタにより行うことができるので、狭帯域フィルタのように大容量メモリまたはハードウェア複雑性が必要とされないので、モバイル装置への用途においてドップラーリカバリを向上させることができる。故にこの実装は、固定装置およびモバイル装置への用途両方に対する適性を有する。

図１に戻ると、１０８において、１シンボルに対応するバンドパスフィルタリングまたはマスキングされたチャネル周波数応答推定は、周波数補間され、これにより残りのキャリア周波数に対するチャネル周波数応答推定、または、そのシンボルの非パイロット周波数が得られる。図４の例では、パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答が、３つ毎の周波数について分かっている、または、推定されており、周波数補間は、１→３への周波数補間を含みうる。

周波数補間は、比較的広帯域フィルタで行うことができ、チャネルマルチパスプロフィールの全体または実質的な部分を取得することができる。例えば、単一の周波数ネットワークでは、エコーまたはマルチパスは、比較的かなり離れているので、補間器周波数応答が比較的長くなる場合があり、および／または、マルチパス遅延拡散の全体または実質的な部分を取得するのに実際的な長さである場合がある。図４の例では、期間は約−Ｔ_ｕ／６からＴ_ｕ／６であってよい。周波数補間により、図１１に示す非パイロット周波数におけるチャネル推定が提供される。

図１１は、周波数補間により決定された非パイロット周波数Ｆ_１、Ｆ_２、Ｆ_４、Ｆ_５、Ｆ_７、Ｆ_８、Ｆ_１０、Ｆ_１１、Ｆ_１３、Ｆ_１４、Ｆ_１６、Ｆ_１７、Ｆ_１９、Ｆ_２０、Ｆ_２２、およびＦ_２３における推定チャネル周波数応答を示すさらなるシンボル「Ｘ」を含む、シンボル２０２から２１０のグラフィック表現である。例えば、シンボル２０２に関しては、周波数Ｆ_０の２１２におけるチャネル周波数応答と、周波数Ｆ_３の１１０２におけるチャネル周波数応答との間の補間により、それぞれ、周波数Ｆ_１およびＦ_２の１１０４よび１１０６におけるチャネル周波数応答が得られる。

６０６における時間領域ノイズフィルタリングまたはマスキングが、ＩＦＦＴ列のポイントに関する乗算を含む場合、この乗算は、チャネル周波数応答領域の巡回畳み込みとしてみなされうる。

巡回畳み込みは、チャネル周波数応答のエッジを変化させうる。このような変化は、図４の２１２、４０２、４０４、４０６、および２３０における周波数応答のエッジ付近（near edges）に存在するキャリア等のエッジキャリアの破損を含みうる。

影響を受けるエッジキャリアの数は、図７の７１６においてマスクに付加されたテーパまたはテーパの量の関数であってよい。影響を受けるエッジキャリアの数は、ＩＦＦＴ列内の最小パルスの逆フーリエ変換により決定されてよい。

影響を受けるエッジキャリアは、フィルタリングされたシンボルを図６の６０８で周波数領域に変換した後に、元のキャリアで修復または置き換えることができる。修復するエッジキャリアはノイズフィルタリングされていないので、修復するエッジキャリアの数を最小限に抑えることが望ましい。修復するエッジキャリアの数は、図７の７１６においてテーパ形状を広げることで最小限にされてよい。これにより、図１の１０６におけるバンドパスフィルタリングでノイズ通過が増える可能性があるので、７１６でのテーパ処理は、エッジキャリアの破損およびノイズを最小限に押さえる目的からテーパ量を最適化することを含みうる。

ここで開示されるよう決定または推定されるチャネル周波数応答は、１以上の後続の処理に利用することができる（例えば受信された時間領域の信号を周波数領域に変換するＦＦＴウィンドウの配置、およびインターキャリア干渉（ＩＣＩ）キャンセル等の等化、シンボルタイミング修復を含むが、これらに限定はされない）。ＩＣＩキャンセルは、時間に関するチャネル周波数応答の派生物に関して行うことができる。ここで開示されている時間領域のノイズフィルタリングまたはマスキングは、チャネル周波数応答推定の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）を向上させることができ、これにより、等化、ＩＣＩキャンセル、および変調器のＳＮＲ機能全体により得られるデータキャリアのＳＮＲを向上させることができる。

チャネル周波数応答およびその部分を決定する方法は、時間領域のノイズのマスキング方法を含むが、信号レシーバシステムの一部としての実装が可能であり、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、およびこれらの組み合わせによる実装が可能であり（これらには、離散および集積回路ロジック、ＡＳＩＣ（特定用途向けＩＣ）ロジック、およびマイクロコントローラが含まれる）、領域特化型の集積回路パッケージの一部、または集積回路パッケージの組み合わせとしての実装が可能である。ここで利用されているソフトウェアという用語は、コンピュータシステムに、ここで開示されている１以上の特徴および／または特徴の組み合わせを行わせるコンピュータプログラムロジックが格納されたコンピュータ可読媒体を含むコンピュータプログラムプロダクトのことを意味する。

図１２は、レシーバフロントエンド１２０２と信号プロセッサ１２０４とを含む例示的なレシーバシステム１２００のブロック図である。

信号プロセッサ１２０４は、ＯＦＤＭ信号１２１０に対応するチャネル周波数応答１２０８を決定または推定するチャネル周波数応答システム１２０６を含む。

信号プロセッサ１２０４は、１以上の復調器１２１２、等化器１２１３、シンボルタイミング修復システム１２１４、および、インターキャリアキャンセル（ＩＣＣ）システム１２１４を含み、チャネル周波数応答１２０８に応じてＯＦＤＭ信号１２１０を処理して、復調されたデータ１２１６を出力してよい。

チャネル周波数応答システム１２０６は、ＯＦＤＭ信号１２１０のパイロットに対応するチャネル周波数応答を決定するパイロットチャネル周波数推定器１２１８を含んでよい（図１の１０４および図３に関して上述）。

チャネル周波数応答システム１２０６は、パイロットに対応するチャネル周波数応答を補間およびローパスフィルタリングする時間フィルタ１２１９を含んでよい（図１の１０４および図４に関して上述）。

パイロットチャネル周波数推定器１２１８および時間フィルタ１２１９は、協働して、分散パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答を決定して、併せて分散パイロット周波数、チャネル周波数応答システム１２３０と称されうる。

チャネル周波数応答システム１２０６は、パイロット周波数のチャネル周波数応答を時間領域のサンプル列１２２１に変換する逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）システム１２２０を含んでよい（図６の６０２に関して上述）。

チャネル周波数応答システム１２０６は、時間領域のサンプル１２２１の分散領域に対応するマスク１２２５を生成および／または更新するマスク生成器１２２２を含んでよい（図６の６０４に関して上述）。

チャネル周波数応答システム１２０６は、対応するマスク１２２５の１以上の部分の外にある時間領域のサンプル列の幾らかの部分をマスキングするマスクアプリケータ１２２４を含みうる（図６の６０６に関して上述）。

チャネル周波数応答システム１２０６は、マスキングされた時間領域のシンボル列を周波数領域に変換する高速フーリエ変換（ＦＦＴ）システム１２２６を含みうる（図６の６０８に関して上述）。

チャネル周波数応答システム１２０６は、マスキングされた時間領域のシンボル列の周波数領域表現、またはバンドパスフィルタリングされたチャネル周波数応答を周波数補間する周波数補間器１２２８を含みうる（図１の１０８に関して上述）。

図１３は、バイナリマスク生成器１３０２およびマスク調節モジュール１３０４を含むマスク生成器１２２２の例示的なブロック図である。

バイナリマスク生成器１３０２は、１つのシンボルの時間領域のサンプルの絶対値またはマグニチュードを決定する絶対値モジュール１３０６を含みうる（図７の７０２に関して上述）。

バイナリマスク生成器１３０２は、マグニチュード値を平均化またはローパスフィルタリングする平均化システム１３０８を含みうる（図７の７０４に関して上述）。

バイナリマスク生成器１３０２は、平均マグニチュード値のノイズフロアを決定する平均ノイズモジュール１３１０を含みうる（図７の７０６に関して上述）。

平均ノイズモジュール１３１０は、閾値１３１３未満である平均マグニチュード値の平均値を決定してよく、バイナリマスク生成器１３０２は、時間領域のサンプルに対する閾値１３１３を決定する閾値生成器１３１２を有してよい。バイナリマスク生成器１３０２は、シンボルの時間領域のサンプルのピーク値、または、平均マグニチュード値のピーク値を決定するピーク値検出器１３１４を含んでよく、閾値生成器１３１２は、ピーク値に対する閾値１３１３を決定するよう構成されてよい。

バイナリマスク生成器１３０２は、平均マグニチュード値から平均値の一部を減算する減算器１３１６を含んでよい（図７の７０８に関して上述）。

バイナリマスク生成器１３０２は、第２の閾値１３１９未満である減算器１３１６の結果をゼロに設定して、第２の閾値１３１９より大きい減算器１３１６の結果をゼロではない値に設定して、対応するゼロおよびゼロではない値をバイナリマスク１３２０として出力する比較器１３１８を含んでよい（図７の７１０に関して上述）。

マスク調節モジュール１３０４は、バイナリマスク１３２０を時間領域に拡張する拡張モジュール１３２０を含んでよい（図７の７１２に関して上述）。

マスク調節モジュール１３０４は、互いに近接しているマスクの部分またはパルス同士を併合する併合モジュール１３２２を含んでよい（図７の７１４に関して上述）。

マスク調節モジュール１３０４は、バイナリマスク１３２０のエッジをテーパ状にして、非バイナリマスク１３２６を図１２のマスク１２２５として出力するテーパモジュール１３２４を含んでよい（図７の７１６に関して上述）。

図１４は、多数の連続したＩＦＦＴサンプル１２２１を平均化する例示的な再帰型平均化システム１４００のブロック図である。システム１４００は、図１３の絶対値生成器１３０６と平均化システム１３０８とを含む。図１４の例では、平均化システム１３０８は、時間定数Ｋ（これは、例えば１／１６等の小さい値（fraction）であってよい）を有する単極再帰型フィルタとして描かれている。比較的固定的な装置への用途では、より小さい値がＫに対して利用されてよい。図１２のＩＦＦＴシステム１２２０は、４０９６ポイントＩＦＦＴであり、単極再帰型フィルタ１３０８の出力１４０２は、４０９６ポイントの実価列（4096-point real-values sequence）であってよい。

ここで開示する方法およびシステムは、１以上の固定型、可搬型、およびモバイル装置（６パスのＴｙｐｉｃａｌ Ｕｒｂａｎチャネルプロフィールを含むが、これに限定されない）と併せた実装が可能である。Ｋの値は、モバイル装置への用途においては高くなることが考えられ、これによって経時的なチャネル変化を迅速にトラッキングすることが可能となることが考えられる。

ここに開示する方法およびシステムは、１以上のＯＦＤＭベースのデジタルＴＶ規格（ＤＶＢ−Ｔ、ＤＶＢ−Ｈ、およびＩＳＤＢ−Ｔ規格、および係属中のＤＶＢ−Ｔ２規格を含みうるが、これらに限定されない）と併せた実装が可能である。

ここに開示する方法およびシステムは、その機能、特徴、および関係を示す機能構築ブロックを用いて記載されている。これら機能構築ブロックの境界の少なくとも幾らかは、記載の便宜上自由な定義付けを行っている。特定の機能および関係が適切に遂行される限り、別の境界を定義付けることもできる。

Claims (13)

1. ＯＦＤＭ信号（直交周波数分割多重信号）の複数のシンボルの分散パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答を決定する段階と、
   １つのシンボルの前記チャネル周波数応答を、時間領域のサンプルの列に変換する第１変換段階と、
   前記時間領域のサンプルの列の、前記時間領域のサンプルの１以上の分散領域の外にある部分をマスキングする段階と、
   前記マスキングされた時間領域のサンプルの列を周波数領域に変換する第２変換段階と、
   前記マスキングされた時間領域のサンプルの列の周波数領域表現を周波数補間して、前記シンボルの非分散パイロット周波数におけるチャネル周波数応答を生成する周波数補間段階と
   を備え、
   前記マスキングする段階は、
   前記時間領域のサンプルの１以上の分散領域を特定する段階と、
   前記１以上の分散領域に対応するマスクを生成する段階と、
   前記マスクで前記時間領域のサンプルの列を乗算する段階と
   を有し、
   前記マスクを生成する段階は、
   前記時間領域のサンプルの列のマグニチュード値を決定する段階と、
   シンボル時間方向に複数のＯＦＤＭシンボルに対して前記マグニチュード値を平均化する段階と、
   第１の閾値未満である平均マグニチュード値の平均値を決定する段階と、
   前記平均マグニチュード値から、前記平均値の一部を減算する段階と、
   第２の閾値未満である減算結果を持つ平均マグニチュード値をゼロに設定する段階と、
   前記第２の閾値より大きい減算結果を持つ平均マグニチュード値を、ゼロではない値に設定する段階と
   を含む、方法。
2. 前記ＯＦＤＭ信号のさらなるシンボルに対して、前記第１変換段階と、前記マスキングする段階と、前記第２変換段階と、前記周波数補間段階とを繰り返す段階をさらに備え、
   前記マスキングする段階は、前記マスクを前記さらなるシンボルに対して適合させる段階を有する請求項１に記載の方法。
3. 前記平均マグニチュード値のピーク値に対して前記第１の閾値および前記第２の閾値を決定する段階をさらに備える請求項１または２に記載の方法。
4. 前記マスクを生成する段階は、
   前記分散領域に対応するバイナリマスクを生成する段階と、
   前記バイナリマスクを時間的に拡張する段階と
   を含む請求項１に記載の方法。
5. 前記マスクを生成する段階は、互いに近接した前記マスクの部分同士を併合する段階をさらに含む請求項４に記載の方法。
6. 前記マスクを生成する段階は、前記バイナリマスクから非バイナリマスクを生成する段階をさらに含む請求項４に記載の方法。
7. 前記非バイナリマスクを生成する段階は、前記マスクのエッジをテーパ状にする段階を含む請求項６に記載の方法。
8. 前記マスクの前記エッジをテーパ状にする段階は、前記マスクの前記エッジを線形なテーパ状にする段階を含む請求項７に記載の方法。
9. 前記周波数補間段階の前であって前記マスキングする段階および前記変換段階の後に、対応するＯＦＤＭチャネル周波数応答の１以上のエッジキャリアを修復する段階を更に備える請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
10. ＯＦＤＭ信号の複数のシンボルの分散パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答を決定する分散パイロット周波数チャネル周波数応答システムと、
    前記複数のシンボルの各々について、前記チャネル周波数応答を、時間領域のサンプルの列に変換する逆高速フーリエ変換システムと、
    前記対応する時間領域のサンプルの列の１以上の分散領域の外にある、前記時間領域のサンプルの列の１以上の部分をマスキングするマスクシステムと、
    マスキングされた前記時間領域のサンプルの列を周波数領域に変換する高速フーリエ変換システムと、
    前記時間領域のサンプルの前記列の対応する周波数領域表現から前記複数のシンボルの非分散パイロット周波数のチャネル周波数応答を補間する周波数補間器と
    を備え、
    前記マスクシステムは、
    前記時間領域のサンプルの列の各々について、前記１以上の分散領域に対応するマスクを生成するマスク生成器と、
    前記マスクの対応するポイントで前記時間領域のサンプルの列を乗算するマスクアプリケータと
    を有し、
    前記マスク生成器はバイナリマスク生成器を含み、
    前記バイナリマスク生成器は、
    前記時間領域のサンプルの列のマグニチュード値を決定するマグニチュード算出器と、
    前記マグニチュード値を再帰的に平均化する再帰型平均化システムと、
    第１の閾値未満である平均マグニチュード値の平均値を決定する平均ノイズモジュールと、
    前記平均マグニチュード値から前記平均値の一部を減算する減算器と、
    第２の閾値未満である減算結果を持つ平均マグニチュード値をゼロに設定して、前記第２の閾値より大きい減算結果を持つ平均マグニチュード値を、ゼロではない値に設定する比較器と
    を含む、システム。
11. 前記マスク生成器は、マスク調節器を含み、
    前記マスク調節器は、
    バイナリマスクを時間的に拡張する拡張モジュール、
    マスクの、互いに近接しているゼロではない部分同士を併合する併合モジュール、および
    前記マスクのエッジをテーパ状にするテーパモジュール
    のうち１以上を含む
    請求項１０に記載のシステム。
12. システムであって、
    ＯＦＤＭ信号を受信して周波数ダウンコンバートするレシーバフロントエンドと、
    前記レシーバフロントエンドに連結された信号プロセッサと
    を備え、
    前記信号プロセッサは、
    チャネル周波数応答システムと、前記チャネル周波数応答システムの出力に連結されたチャネル等化器およびインターキャリア干渉キャンセルモジュールの１以上とを有し、
    前記チャネル周波数応答システムは、
    ＯＦＤＭ信号の複数のシンボルの分散パイロット周波数に対応するチャネル周波数応答を決定する分散パイロット周波数チャネル周波数応答システムと、
    前記複数のシンボルの各々について、前記チャネル周波数応答を、時間領域のサンプルの列に変換する逆高速フーリエ変換システムと、
    前記対応する時間領域のサンプルの列の１以上の分散領域の外にある、前記時間領域のサンプルの列の１以上の部分をマスキングするマスクシステムと、
    マスキングされた前記時間領域のサンプルの列を周波数領域に変換する高速フーリエ変換システムと、
    前記時間領域のサンプルの前記列の対応する周波数領域表現から前記複数のシンボルの非分散パイロット周波数のチャネル周波数応答を補間する周波数補間器と
    を含み、
    前記マスクシステムは、
    前記時間領域のサンプルの列の各々について、前記１以上の分散領域に対応するマスクを生成するマスク生成器と、
    前記対応するマスクで前記時間領域のサンプルの列を乗算するマスクアプリケータと
    を有し、
    前記マスク生成器は
    前記時間領域のサンプルの列のマグニチュード値を決定するマグニチュード算出器と、
    前記マグニチュード値を再帰的に平均化する再帰型平均化システムと、
    第１の閾値未満である平均マグニチュード値の平均値を決定する平均ノイズモジュールと、
    前記平均マグニチュード値から前記平均値の一部を減算する減算器と、
    第２の閾値未満である減算結果を持つ平均マグニチュード値をゼロに設定して、前記第２の閾値より大きい減算結果を持つ平均マグニチュード値を、ゼロではない値に設定する比較器と
    を含む、システム。
13. 前記マスク生成器は、バイナリマスク生成器とマスク調節器とを含み、
    前記マスク調節器は、
    バイナリマスクを時間的に拡張する拡張モジュール、
    マスクの、互いに近接している部分同士を併合する併合モジュール、および
    前記マスクのエッジをテーパ状にするテーパモジュール
    のうち１以上を含む
    請求項１２に記載のシステム。

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