JP5370366B2 - 無線受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信を受信する無線受信装置に関し、特に、無線送信局から空間伝送された信号を複数のアンテナを用いて受信する無線受信装置に関する。

従来の無線受信技術としては複数の送信アンテナで空間多重送信された信号を複数の受信アンテナで受信し、伝送路推定技術を利用して高速伝送安定受信を行うものがある。この方式は「ＭＩＭＯ」（Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔ）と呼ばれている。このような従来の無線受信技術は、例えば、特許文献１に開示されている。

図１７は、特許文献１に開示されている従来の無線送信装置と無線受信装置を示す。図１７において、無線送信装置は、信号入力端子８００、空間時間符号化器（図１７では「ＳＴＥ１」と記載する）８０１、空間時間符号化器（図１７では「ＳＴＥ２」と記載する）８０２、逆高速フーリエ変換（図１７では「ＩＦＦＴ１」と記載する）８０３、逆高速フーリエ変換（図１７では「ＩＦＦＴ２」と記載する）８０４、逆高速フーリエ変換（図１７では「ＩＦＦＴ３」と記載する）８０５、逆高速フーリエ変換（図１７では「ＩＦＦＴ４」と記載する）８０６、送信アンテナ（図１７では「ＴＡ１」と記載する）８０７、送信アンテナ（図１７では「ＴＡ２」と記載する）８０８、送信アンテナ（図１７では「ＴＡ３」と記載する）８０９、送信アンテナ（図１７では「ＴＡ４」と記載する）８１０で構成されている。

また、無線受信機は、受信アンテナ（図１７では「ＲＡ１」と記載する）８１１、受信アンテナ（図１７では「ＲＡ２」と記載する）８１２、受信アンテナ（図１７では「ＲＡｐ」と記載する）８１３、高速フーリエ変換サブシステム（図１７では「ＦＦＴ１」と記載する）８１４、高速フーリエ変換サブシステム（図１７では「ＦＦＴ２」と記載する）８１５、高速フーリエ変換サブシステム（図１７では「ＦＦＴｐ」と記載する）８１６、空間時間プロセッサ（図１７では「ＳＴＰ」と記載する）８１７、空間時間復号化器（図１７では「ＳＴＤ１」と記載する）８１８、空間時間復号化器（図１７では「ＳＴＤ２」と記載する）８１９、チャネルパラメータ推定器（図１７では「ＣＰＥ」と記載する）８２０、出力端子８２１、出力端子８２２で構成されている。

無線送信装置において、入力端子８００に入力されたデータブロックは、データブロックｂ１［ｎ，ｋ］とデータブロックｂ２［ｎ，ｋ］に分離される。データブロックｂ１［ｎ，ｋ］は空間時間符号化器８０１に入力され、データブロックｂ２［ｎ，ｋ］は空間時間符号化器８０２に入力される。空間時間符号化器８０１と空間時間符号化器８０２はそれぞれ２つのデータペアを生成し、データブロックｂ１［ｎ，ｋ］とデータブロックｂ２［ｎ，ｋ］は合計で４つのデータ（ｔｍ１[ｎ、ｋ]からｔｍ４[ｎ、ｋ]）に変換される。逆高速フーリエ変換８０３から逆高速フーリエ変換８０６は、この変換された４つのデータ（ｔｍ１[ｎ、ｋ]からｔｍ４[ｎ、ｋ]）を変調し、それぞれＯＦＤＭ信号として出力する。送信アンテナ８０７から送信アンテナ８１０は、これらのＯＦＤＭ信号を無線送信する。無線送信されたＯＦＤＭ信号は、空間伝送された後に受信アンテナ８１１から受信アンテナ８１３で受信される。図１７に示されるように、送信アンテナ８０７から送信アンテナ８１０で送信されたＯＦＤＭ信号は伝送空間においてお互いに重ね合せた状態で受信アンテナ８１１から受信アンテナ８１３が受信する。

高速フーリエ変換サブシステム８１４は受信アンテナ８１１で受信された信号ｒ１［ｎ，ｋ］を周波数空間信号に変換して、空間時間プロセッサ８１７に供給する。高速フーリエ変換サブシステム８１５は受信アンテナ８１２で受信された信号ｒ２［ｎ，ｋ］を周波数空間信号に変換して、空間時間プロセッサ８１７に供給する。同様にして、高速フーリエ変換サブシステム８１６は受信アンテナ８１３で受信された信号ｒｐ［ｎ，ｋ］を周波数空間信号に変換して、空間時間プロセッサ８１７に供給する。チャネルパラメータ推定器８２０は、高速フーリエ変換サブシステム８１４から高速フーリエ変換サブシステム８１６で変換された信号を受け、それらの変換された信号からチャネルパラメータ情報を判定する。そうして、チャネルパラメータ推定器８２０は、復号化する際に用いるために判定結果を空間時間復号化器８１８および空間時間復号化器８１９に供給する。空間時間プロセッサ８１７と、空間時間復号化器８１８および空間時間復号化器８１９と、チャネルパラメータ情報により、空間多重伝送された送信信号が分離復号され、出力端子８２１および出力端子８２２に出力される。

更に特許文献１に記載の空間多重復調技術の応用として、ＩＥＩＣＥ２００５で技術発表された干渉抑圧受信技術が非特許文献１に開示されている。図１８は非特許文献１に記載された無線送信装置と無線受信装置を示す。

図１８において、無線送信装置５００は、通信制御部５０１、第１のＩＦＦＴ部５０２、第２のＩＦＦＴ部５０４、送信アンテナ５０３、送信アンテナ５０５で構成されている。原理と動作は前述の特許文献１に記載の無線送信装置と同一である。図１８では簡略化のため、２本の送信アンテナで２つのＯＦＤＭデータストリームを送信する構成としている。無線受信装置は、受信アンテナ６０１、受信アンテナ６０３、第１のＦＦＴ部６０２、第２のＦＦＴ部６０４、デマッピング部６１１、ビタビ復号部６１２、干渉抑圧部６００で構成されている。干渉抑圧部６００は、重み付け合成部６０５、伝送路推定部６０６、不要信号測定部６０７、信頼度評価部６１０で構成されている。

図１８において、干渉局７００は、無線送信装置５００により無線送信された電波に対して、フェージング伝送路９００内で妨害を与える無線干渉波を送信する。

無線受信装置では、受信アンテナ601と受信アンテナ603が上述の無線干渉波が混信したOFDM信号を受信する。第1のFFT部602と第2のFFT部604は、受信したOFDM信号にそれぞれ高速フーリエ変換を施してOFDMのサブキャリヤ単位で出力する。そうして、サブキャリヤの数だけ用意された干渉抑圧部600は無線送信装置500から送信された信号の復調と同時に妨害波を除去する処理を行なう。干渉抑圧部600では、伝送路推定部606がパケットのプリアンブルシンボルを用いてフェージング伝送路900の伝送状態を表す伝送路係数行列Hを算出する。なお、伝送路係数行列Hは通常のMIMO復調と同一の演算で求められる。不要信号測定部607は、希望波パケットが送信されてから次の希望波パケットが送信されるまでの間の希望波パケットが送信されていない時間で干渉波信号を検出し、さらにそのアンテナ間共分散行列Ruuを求める。

重み付け合成部６０５は、まず、ＯＦＤＭ信号を構成する各サブキャリヤ成分毎に算出されたアンテナ間共分散行列Ｒｕｕと伝送路係数行列Ｈを用いて、受信アンテナ６０１のアンテナ入力信号と受信アンテナ６０３のアンテナ入力信号を合成する重み係数Ｗを算出する。そして、重み付け合成部６０５は、受信アンテナ６０１と受信アンテナ６０３からの受信信号ベクトルｒに対して重み係数Ｗを用いた重み付け合成演算を施し、信号ベクトルｓ＝Ｗ＊ｒを算出する。この演算により、干渉波を抑圧した復調が可能になる。また干渉波がない場合、アンテナ間共分散行列Ｒｕｕは干渉波雑音成分のみとなるため、最大比合成による受信と等価となり、適応的に常に受信誤りを小さく抑えることが可能になる。

図１９Ａは重み付け合成部６０５で重み付け合成される前のＯＦＤＭサブキャリヤ７０１と雑音成分７０２の関係を表している。図１９Ｂは重み付け合成部６０５で重み付け合成された後に正規化されたＯＦＤＭサブキャリヤ７０３と残留誤差７０４を図示している。これより雑音除去後にも残留する干渉波信号はサブキャリヤ単位で異なり、残留誤差が大きいほど信頼性が低く、残留誤差が小さいほど信頼性が高いと考えられる。そのため、信頼度評価部６１０は重み付け合成後の各サブキャリヤ振幅が正規化された時点での残留誤差ｅ（残留干渉波信号）の逆数を信号の確からしさを表す尤度κとして算出する。

デマッピング部６１１は、干渉抑圧部６００から出力される各サブキャリヤ単位の信号のマッピングを元に戻す。ビタビ復号手段６１２は、マッピングが元に戻された信号を上述の尤度κを利用して誤り訂正処理を行い、復調信号を出力する。

図２０は重み付け合成による干渉抑圧と尤度を用いたビタビ復号の２つの処理により、同一ＰＥＲ（パケットエラーレート）を得るための所要ＳＩＲ（信号対干渉比）が約１０ｄＢ＋５ｄＢ改善されることを示したシミュレーション結果である。図２０において、横軸は所要ＳＩＲを示し、縦軸はＰＥＲを示している。図２０が示す通り、重み付け合成効果２１２は約１０デシベル、ビタビ尤度を考慮した効果２１１は更に約５デシベルある。

しかしながら従来の無線受信装置では、希望波の伝送路推定を行う場合に、希望波パケットのプリアンブルを用いるため、プリアンブルを持たない連続波伝送では伝送路推定が出来ないという課題を有している。

特開２００２−４４０５１号公報

細川修也、他４名、「Ｂ−５−１８９ 他局干渉を抑圧する無線ＯＦＤＭ受信方式の検討（Ｂ−５．無線通信システムＢ（ワイヤレスアクセス）、通信１）」、電子情報通信学会ソサイエティ大会講演論文集、社団法人電子情報通信学会、２００５年、２００５年通信（１）

本発明は、希望波がデジタル放送波などの連続波であっても伝送路推定と干渉波信号の検出を行い、ノイズによる受信感度劣化を小さくした無線受信装置を提供する。

無線受信装置は、マルチキャリア送信波を受信する複数の受信アンテナと、受信アンテナの個々に個別に接続されて受信アンテナで受信した信号を周波数空間信号に変換する複数の周波数空間変換部と、周波数空間変換部の個々に個別に接続されて、複数の周波数空間変換部で変換された周波数空間信号に対して少なくともマルチキャリア送信波の伝送路係数行列の算出と、複数の受信アンテナ間のアンテナ間共分散行列の算出とを行う複数のノイズ波除去部と、ノイズ波除去部の出力に関連した信号に対してバックエンド処理を行うバックエンド信号処理部と、受信アンテナで受信した信号から特定のデータを検出するパターン検出部と、マルチキャリア送信波の停止状況を判断する放送停波検出部と、放送停波検出部がマルチキャリア送信波の停止を検出した際にバックエンド信号処理部の動作を実行させるバックエンド動作制御部とを備える。複数のノイズ波除去部は放送停波検出部がマルチキャリア放送波の停止を検出した際にアンテナ間共分散行列の算出を実行する。

図１は本発明における放送局、空間伝送路、無線受信装置を表わす概念図である。 図２Ａは受信信号を表わすタイムチャートである。 図２Ｂは雑音波形の例を示す。 図２Ｃは受信信号を表わすタイムチャートである。 図３は本発明の実施の形態１における無線受信装置の機能ブロック図である。 図４は本発明の実施の形態１におけるノイズ波除去部の機能ブロック図である。 図５は本発明の実施の形態１における伝送路推定部の機能ブロック図である。 図６は本発明の実施の形態１における不要信号測定部の機能ブロック図である。 図７は本発明の実施の形態１における重み付け合成部の機能ブロック図である。 図８は本発明の実施の形態１における放送停波検出部の機能ブロック図である。 図９は本発明の実施の形態１から実施の形態４におけるシンクパターン検出部の機能ブロック図である。 図１０は本発明の実施の形態２から実施の形態４における無線受信装置の機能ブロック図である。 図１１は本発明の実施の形態２における第１の補償バッファ部の機能ブロック図である。 図１２は本発明の実施の形態２における制御信号タイムチャートである。 図１３は本発明の実施の形態３における第２の補償バッファ部の機能ブロック図である。 図１４は本発明の実施の形態３における制御信号タイムチャートである。 図１５は本発明の実施の形態４における第３の補償バッファ部の機能ブロック図である。 図１６は本発明の実施の形態４における制御信号タイムチャートである。 図１７は従来の無線受信装置および送信装置の機能ブロック図である。 図１８は従来の無線受信装置および送信装置の機能ブロック図である。 図１９Ａはサブキャリヤと尤度を表わす説明図である。 図１９Ｂはサブキャリヤと尤度を表わす説明図である。 図２０は干渉除去技術の効果を示す図である。

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における放送局と伝送路と無線受信装置を表す構成図である。図１において、放送局１はマルチキャリアＯＦＤＭ変調されたデジタル放送波を送信する。放送局１からの放送波２は、フェージング伝送路３を介して空間伝送される。フェージング伝送路３は放送波２が反射や減衰を伴う伝達特性を持った伝送路である。無線受信装置９は、受信アンテナ４と受信アンテナ５とフロントエンド部６とバックエンド部７で構成されている。ここで、フロントエンド部６とは、無線受信に係わる処理を主として行う部分である。バックエンド部７とは、無線処理に係わらない処理を主として行う部分である。例えば、バックエンド部７は圧縮画像をデコードするデジタルＬＳＩ群８で構成されている。デジタルＬＳＩ群８は動作時にデジタル動作に伴うノイズ信号１６を発するため、フロントエンド部６の前段にある受信アンテナ４と受信アンテナ５にノイズ信号１６が飛び込むと受信品質が劣化することになる。このような無線受信装置９の内部もしくは近傍から受信アンテナ４、５に飛び込む不要なノイズ信号１６をキャンセルし受信品質を向上させる構成について図面を用いて詳細を説明する。なお、上述のマルチキャリアＯＦＤＭ変調されたデジタル放送波は、マルチキャリア送信波の一例である。以降の本発明の説明では、マルチキャリア送信波としてマルチキャリアＯＦＤＭ変調されたデジタル放送波を例に挙げて説明する。

図３は、本発明の実施の形態１における無線受信装置のブロック構成図である。図３において無線受信装置９は、受信アンテナ４、受信アンテナ５、第１のＦＦＴ（周波数空間変換）部２６、第２のＦＦＴ（周波数空間変換）部２７、ノイズ波除去部２８、デマッピング部２９、ビタビ復号部１００、バックエンド信号処理部３２、バックエンド動作制御部３３、放送停波検出部３０、シンクパターン検出部３１で構成されている。なお、受信アンテナ４や受信アンテナ５は複数の受信アンテナの一例である。以降の本発明の説明では、複数の受信アンテナとして受信アンテナ４と受信アンテナ５を例に挙げて説明する。

受信アンテナ４が受信した放送波であるマルチキャリア送信波のＯＦＤＭ信号は第１のＦＦＴ部２６入力される。受信アンテナ５が受信した放送波であるマルチキャリア送信波のＯＦＤＭ信号は第２のＦＦＴ部２７に入力される。これら２つのＦＦＴ部（第１のＦＦＴ部２６と第２のＦＦＴ部２７）は、アンテナ単位で受信した信号（受信アンテナ４と受信アンテナ５が受信した個々の信号）を時間空間信号から周波数空間信号にフーリエ変換する周波数空間変換部の一例である。第１のＦＦＴ部２６と第２のＦＦＴ部２７はＯＦＤＭ信号を構成するサブキャリヤ数と同一数の出力を出す。それらの出力はサブキャリヤ毎に準備されたノイズ波除去部２８に入力される。ノイズ波除去部２８は、バックエンド信号処理部３２から発せられて受信アンテナ４や受信アンテナ５が受信する本来の信号に混信したノイズ信号１６をサブキャリヤ毎に除去する。デマッピング部２９は、サブキャリヤ単位でノイズが除去された信号を、各サブキャリヤにマッピングした処理と逆の処理を行いデータの並べ直しを実行して出力する。デマッピング部２９の出力は、ビタビ復号部１００を経て、バックエンド信号処理部３２に入力される。バックエンド信号処理部３２は、例えば圧縮ＡＶストリームのシステムデコード、エレメンタリデコードなどの画像音声を復元する処理や表示に関する処理を行う。すなわち、バックエンド信号処理部３２は、少なくともＭＰＥＧデータの復号処理を含む処理を実行する。バックエンド信号処理部３２は、図１のバックエンド部７に含まれる。

放送停波検出部３０は、所望の放送波が送信中か停波中かを検出し、検出結果をノイズ波除去部２８及びバックエンド動作制御部３３に出力する。こうして、放送停波検出部３０はノイズ波除去部２８を制御し、バックエンド動作制御部３３を介してバックエンド信号処理部３２の動作を制御する。こうすることで、後述するノイズのアンテナ間の相関を表すアンテナ間共分散行列Ｒｕｕを算出するための動作が行なわれる。

シンクパターン検出部３１は、放送波の伝送路推定を行うために、放送波のような連続波内から特定のパターンを検出し、特定パターンを用いて伝送路係数行列Ｈを求めるための制御信号をノイズ波除去部２８に入力する。なお、シンクパターン検出部３１は、受信アンテナ４や５で受信したマルチキャリア送信波から特定のデータを検出するパターン検出部の一例である。

バックエンド動作制御部３３は、内部に放送波受信状態と同等の動作をさせるためのデータＲＯＭ等を持つ。そうして、放送停波検出部３０が放送停波検出信号を出力中にノイズ信号１６を測定しアンテナ間の相関を表すアンテナ間共分散行列Ｒｕｕを求めるため、バックエンド動作制御部３３はバックエンド信号処理部３２を動作させる。すなわち、ノイズ信号１６を強制的に発生させる動作が行なわれる。デジタル放送の場合は、ＲＯＭ等の内部にデコード可能なＭＰＥＧ２ＴＳデータを持つことなどで、上述の動作は実現可能である。

図２Ａから図２Ｃは、従来例のパケット伝送と実施の形態１の連続波伝送の相違を図示したものである。図２Ａは従来のパケット伝送を表すタイムチャートであり、横軸は時間ｔである。無線パケット１０は、プリアンブル１１とデータボディー１２から成り、無線パケット１３は、プリアンブル１４とデータボディー１５から成る。各無線パケット１０、１３の先頭にあるプリアンブル１１、１４で固定パターンのシンボルが送信される。パケット通信時の伝送路推定は、通常はプリアンブル１１、１４信号を用いて行われる。また、パケット通信では送信パケット間に時間的な隙間の時間ｔ０が存在するため、このｔ０期間に妨害となるノイズ信号１６を測定可能である。図２Ｂはノイズ信号１６を示している。図２Ｂにおいて、ノイズ信号１６は連続的に妨害となっていても、パケットのある期間はノイズのみを測定することは不可能なため、図２Ａの期間ｔ０でノイズ測定が可能となる。図２Ｃはデジタル放送波を図示したタイムチャートである。図２Ｃにおいて、横軸は時間ｔを示す。ＭＰＥＧ２ＴＳのパケット１７は、ＭＰＥＧ２ＴＳの先頭（ヘッダー）１８を表す部分とデータボディー１９を表す部分で構成されている。同様に、ＭＰＥＧ２ＴＳのパケット２０は、ＭＰＥＧ２ＴＳの先頭（ヘッダー）２１を表す部分とデータボディー２２を表す部分で構成されている。ＭＰＥＧ２ＴＳのパケット２３は、ＭＰＥＧ２ＴＳの先頭（ヘッダー）２４を表す部分とデータボディー２５を表す部分で構成されている。ＭＰＥＧ２ＴＳの先頭（ヘッダー）１８、２１、２４を表わす部分は、この部分の定められた位置にシンクバイトがある。ＭＰＥＧ２ＴＳのシンクバイトは「０ｘ４７」であって固定値であるので、データ列の中からシンクバイトを見つけ出すことが出来れば、図２Ａのプリアンブルパターン１１、１４の代わりに伝送路推定に用いることができる。なお、「０ｘ４７」での「０ｘ」は１６進数表示であることを示し、「０ｘ４７」は１６進数表示で「４７」であることを示す。シンクバイト検出は、通常のＭＰＥＧシステムデコーダでは、パターンマッチングと周期性検出の併用により実現される。ところで、図２Ｃの連続波の場合は、期間ｔ０が存在しないため、放送中は図２Ｂのノイズ信号１６を単独で測定することは困難である。

以下、図3に記載されている各々の構成について詳細構成と動作を図4から図8を用いて説明する。図4はノイズ波除去部28の詳細を表すブロック構成図である。ノイズ波除去部28は、第1のFFT部26からの信号入力端子34、第2のFFT部27からの信号入力端子35、シンクパターン検出部31からの制御信号入力端子36、放送停波検出部30からの制御信号入力端子37、デマッピング部29への出力端子38、はビタビ復号部100への出力端子39、重み付け合成部40、伝送路推定部41、不要信号測定部42、信頼度評価部43で構成されている。

ノイズ波除去部２８では、伝送路推定部４１がＭＰＥＧ２ＴＳのシンクバイトパターン「０ｘ４７」を用いて、フェージング伝送路の伝送状態を表す伝送路係数行列Ｈを算出する。シンクバイトパターン「０ｘ４７」は、前述のシンクパターン検出部３１が検出し、制御信号入力端子３６を介して伝送路推定部４１に入力される。なお、シンクパターン検出部３１が検出するのは、シンクバイトパターン「０ｘ４７」に限られるものではない。シンクパターン検出部３１はＭＰＥＧ規格の同期符号、もしくは、ＭＰＥＧ規格のスタートコードを検出するものであれば良い。すなわち、パターン検出部であるシンクパターン検出部３１は、ＭＰＥＧ規格の同期符号、もしくは、ＭＰＥＧ規格のスタートコードを検出するものであれば良い。

図５は伝送路推定部４１のブロック構成例を示す図である。伝送路推定部４１は、シンクパターン検出部３１からの入力端子４４、第１のＦＦＴ部２６及び第２のＦＦＴ部２７からの入力端子４５、重み付け合成部４０への出力端子４６、信頼度評価部４３への出力端子４７、伝送路係数算出部４８、伝送路係数記憶部４９で構成されている。入力端子４４は図４の入力端子３６と接続され、入力端子４５は図４の入力端子３４および入力端子３５と接続されている。伝送路係数算出部４８に入力端子４５を介してＦＦＴ後のサブキャリヤがそれぞれ入力され、伝送路係数算出部４８はシンクパターン検出部３１の検出結果を用いて、サブキャリヤのシンクバイトパターンに該当する信号に基づき、伝送路係数行列Ｈの算出を行う。伝送路係数算出部４８は、シンクバイトパターンに該当する信号を特定するために、入力端子４４から入力されたパターン検出信号を用いる。シンクバイトパターンに該当する信号から伝送路係数行列Ｈを求める演算原理は従来例の該当ブロックと同一である。伝送路係数算出部４８が求めた伝送路係数行列Ｈは、伝送路係数記憶部４９に入力されて伝送路係数記憶部４９は伝送路係数行列Ｈの値を記憶する。そうして、伝送路係数記憶部４９は伝送路係数行列Ｈの値を次の演算ブロック（重み付け合成部４０や信頼度評価部４３）に出力端子４６、４７を介して出力する。伝送路係数記憶部４９が伝送路係数行列Ｈを記憶するタイミングは伝送路係数算出部４８と同期して行う。そのために、入力端子４４から入力されたシンクパターン検出信号は、同期をとるために伝送路係数記憶部４９にも与えられている。

不要信号測定部４２は、制御信号入力端子３７を介して入力された放送停波検出部３０の出力信号により、放送停波を判断する。そうして、不要信号測定部４２は、放送波が送信されていない時間にノイズ信号（以降、干渉波信号とも記載する）ｕ１、ｕ２を検出し、さらにそのアンテナ間共分散行列Ｒｕｕを（式１）を用いて求める。ノイズ信号ｕ１は第１の受信アンテナ４で受信した信号であり、列ベクトルＵで表す。ノイズ信号ｕ２は第２の受信アンテナ５で受信した信号であり、列ベクトルＵで表す。

図６は不要信号測定部４２を表すブロック構成図である。図６において、不要信号測定部４２は、第１のＦＦＴ部２６及び第２のＦＦＴ部２７からの入力端子９１、放送停波検出部３０からの入力端子９２、重み付け合成部４０への出力端子５０、信頼度評価部４３への出力端子５１、アンテナ間共分散算出部５２、記憶部５３はで構成されている。入力端子９２は図４の入力端子３７と接続されている。入力端子９２から上述のノイズ信号（干渉波信号）ｕ１、ｕ２がアンテナ間共分散算出部５２へ入力され、アンテナ間共分散算出部５２は式１に準じてアンテナ間共分散行列Ｒｕｕを求める。アンテナ間共分散行列Ｒｕｕは、入力端子９１より入力された放送停波検出部３０の出力信号を基に放送波停波が判断された後に、ノイズ信号を測定して算出され、記憶部５３は算出されたアンテナ間共分散行列Ｒｕｕを記憶する。記憶されたアンテナ間共分散行列Ｒｕｕは、出力端子５０、５１を経由して重み付け合成部４０と信頼度評価部４３へ出力される。

重み付け合成部４０は、まず、ＯＦＤＭ信号を構成する各サブキャリヤ成分毎に、式１で算出したアンテナ間共分散行列Ｒｕｕと伝送路係数行列Ｈを用いて、２つの入力信号を合成する重み係数Ｗを式２で算出する。式２の導出は以下である。

平均二乗誤差は、

となり、平均二乗誤差を最小にするため、重み係数Ｗの各要素で偏微分した値がゼロという式を立てると、

これを用いて下記の式３で示されるよう、２つのアンテナからの受信信号ベクトルｒに対して重み係数Ｗを用いた重み付け合成演算を施し、信号ベクトルｓが算出される。

式３は、重み付け合成後の信号ベクトルｓと希望局からの送信信号との平均二乗誤差が最小となるように２つのアンテナ（アンテナ４とアンテナ５）からの受信信号ベクトルｒを合成することを意味している。アンテナ間共分散行列Ｒｕｕがノイズ信号１６のアンテナ間相関成分を反映するためノイズ波を抑圧した復調が可能となる。またノイズ波がない場合、アンテナ間共分散行列Ｒｕｕはノイズ波雑音成分のみとなるため、最大比合成による受信と等価になる。したがって、本発明では適応的に常に受信誤りを小さく抑えることが可能になる。

図７は、重み付け合成部４０を表すブロック構成図である。重み付け合成部４０は、第１のＦＦＴ部２６からの入力端子５４、第２のＦＦＴ部２７からの入力端子５５、伝送路推定部４１からの入力端子５６、不要信号測定部４２からの入力端子５７、デマッピング部２９への出力端子５８、合成部５９、重み付け係数算出部６０で構成されている。入力端子５４は図４の入力端子３４に接続され、入力端子５５は図４の入力端子３５に接続され、出力端子５８は図４の出力端子３８に接続され、入力端子５７は図６の出力端子５０に接続されている。入力端子５６より入力される伝送路係数行列Ｈと、入力端子５７より入力されるアンテナ間共分散行列Ｒｕｕは重み付け係数算出部６０に入力される。重み付け係数算出部６０は、式２に準じて重み付け係数Ｗを算出し、合成部５９へ出力する。

合成部５９は、入力端子５４、５５から入力された２つのアンテナ（アンテナ４、５）からの信号が周波数空間変換された受信信号ベクトルｒと重み付け係数算出部６０からの重み付け係数Ｗとを数式３に従って合成演算し、出力信号ｓを得る。出力信号ｓは出力端子５８から出力され、デマッピング部２９に各サブキャリヤ分入力される。

図４において伝送路係数行列Ｈとアンテナ間共分散行列Ｒｕｕは、重み付け合成部４０以外に信頼度評価部４３にも入力されており、信頼度評価部４３は確からしさを表す尤度κを演算し出力端子３９から出力する。

既に説明した通り、図19Aは重み付け合成前のOFDMサブキャリヤ701と雑音成分702の関係を表しており、図19Bは重み付け合成後に正規化されたOFDMサブキャリヤ703と残留誤差704を図示している。図19Aおよび図19Bに示す通り、重み付け合成後に残留する残留誤差信号704はサブキャリヤ単位で異なる。残留誤差が大きいほど信頼性が低く、残留誤差が小さいほど信頼性が高いと考えられる。そのため、信頼度評価部43は重み付け合成後の各サブキャリヤ振幅が正規化された時点での残留誤差eの逆数を信号の確からしさを表す尤度κ(式5)として算出する。なお、残留誤差eは残留干渉波信号とも呼び、残留誤差eは式4で表される。残留誤差eと尤度κは上記のように式4、式5で表わされるので、信頼度評価部43は、これに準じて尤度κを演算する。

デマッピング部２９は、ノイズ波除去部２８から出力される各サブキャリヤ単位の信号のマッピングを元に戻して出力する。ビタビ復号部１００は、デマッピング部２９から出力されているマッピングを元に戻した信号に対して誤り訂正処理を実施して、復調信号を出力する。

図８は放送停波検出部３０を表すブロック構成図である。図８において、放送停波検出部３０は、ビタビ復号部１００からの入力端子６１、受信アンテナ４からの入力端子６２、受信アンテナ５からの入力端子６３、ノイズ波除去部２８およびバックエンド動作制御部３３への出力端子６４、第１のローノイズアンプ６５、第２のローノイズアンプ６６、第１の検波部６７ａ、第２の検波部６８ａ、加算部６９、閾値判定部７０、判定部７１、第１のパターン検出部７２ａ、第１のパターン発生部７３ａで構成されている。第１のローノイズアンプ６５は、入力端子６２を介して入力される受信アンテナ４で受信した信号を所望の振幅まで増幅する。第２のローノイズアンプ６６は、入力端子６３を介して入力される受信アンテナ５で受信した信号を所望の振幅まで増幅して出力する。第１の検波部６７ａは第１のローノイズアンプ６５の出力を検波し、電波の強度を表わす電力信号に変換して出力する。第２の検波部６８ａは第２のローノイズアンプ６６の出力を検波し、電波の強度を表わす電力信号に変換して出力する。第１の検波部６７ａおよび第２の検波部６８ａから出力される電力変換後の信号は、例えば、加算部６９で加算される。閾値判定部７０は、加算部６９の出力信号が所定の閾値以上であれば信号有りと判定し、放送中か停波中かを判断する。

入力端子６１は、例えば復調後のデータが送信されたデータであるか否かなど、上記の電波を検波し電力を直接測定する方法とは異なる方法でも放送チェックを行い、判断の信頼度を高める為に設けられている。例えば、バックエンド信号処理部３２に入力されるＭＰＥＧ２ＴＳを入力し、パターン検出部７２がＭＰＥＧ２ＴＳのパターンと比較し判断する。ＭＰＥＧ２ＴＳのパターンは第１のパターン発生部７３ａに記憶されている。この記憶されているパターンは前述のシンクバイトパターンやシステム／エレメンタリの特殊なヘッダーパターンなどでよい。第１のパターン検出部７２ａで判断された結果は、閾値判定部７０の結果と同時に判定部７１へ入力される。判定部７１は複数の判定結果を基にして判断するため信頼度の高い判断結果を出力端子６４に出力する。

図９はシンクパターン検出部３１を表すブロック構成図である。図９において、シンクパターン検出部３１は、ビタビ復号部１００からの入力端子７４、受信アンテナ４からの入力端子７５、受信アンテナ５からの入力端子７６、ノイズ波除去部２８への出力端子７７、第１のローノイズアンプ６５、第２のローノイズアンプ６６、第３の検波部６７ｂ、第４の検波部６８ｂ、第２のパターン発生部７３ｂ、第２のパターン検出部７２ｂ、第１の波形検出部７８、第２の波形検出部７９、第１の周期性検出部８０、第２の周期性検出部８１、第３の周期性検出部８２、補間部８３、で構成されている。

バックエンド信号処理部３２に入力されるＭＰＥＧ２ＴＳは入力端子７４を経由して第２のパターン検出部７２ｂにも入力され、第２のパターン検出部７２ｂは入力されたＭＰＥＧ２ＴＳシンクバイトとパターン「０ｘ４７」とを比較し判断する。シンクバイトパターン「０ｘ４７」は第２のパターン発生部７３ｂに記憶されている。第２のパターン検出部７２ｂでシンクパターン検出が終わった後、第１の周期性検出部８０はパターンの周期性を確認し、偽シンクパターンの除外を行う。入力端子７５、７６に繋がる系は、さらにシンク検出精度を向上させるために電波状態でのパターンの直接判定を行う系である。入力端子７５を経由して受信アンテナ４で受信した信号が第１のローノイズアンプ６５に入力され、第１のローノイズアンプ６５は入力された信号を所望の振幅まで増幅し出力する。入力端子７６を経由して受信アンテナ５で受信した信号が第２のローノイズアンプ６６に入力され、第２のローノイズアンプ６６は入力された信号を所望の振幅まで増幅し出力する。第３の検波部６７ｂは第１のローノイズアンプ６５の出力信号を検波し、信号波形を出力する。第４の検波部６８ｂは第２のローノイズアンプ６６の出力信号を検波し、信号波形を出力する。第３の検波部６７ｂおよび第４の検波部６８ｂは図８の第１の検波部６７ａおよび第２の検波部６８ａとは異なり、波形を出力する。そして第１の波形検出部７８は第３の検波部６７ｂからの出力を波形検波する。第２の波形検出部７９は第４の検波部６８ｂからの出力を波形検波する。第２の周期性検出部８１は第１の波形検出部７８の出力波形の周期性を判断し、その判断結果を補間部８３に入力する。第３の周期性検出部８２は第２の波形検出部７９の出力波形の周期性を判断し、その判断結果を補間部８３に入力する。補間部８３は、周期性があるはずのシンクが欠落したか否かを判断し、欠落した場合はシンク位置のシンクを補間する動作を行う。このようにしてシンク検出ミスをした場合でも、取りこぼしの無いシンクを出力できる。

これらの構成により、放送停波検出部３０は上述の信号を出力するよう動作し、ノイズ波除去部２８の動作を制御し、バックエンド動作制御部３３を介してバックエンド信号処理部３２の動作を制御する。また、シンクパターン検出部３１は上述の信号を出力するよう動作し、ノイズ波除去部２８の動作を制御する。

かかる構成によれば、無線受信装置９は、伝送路推定及びアンテナ間共分散から求めた重み付け係数を用いて複数アンテナ受信信号を重み付け合成し、シンクパターン「０ｘ４７」を用いた放送波の伝送路推定し、放送停波を判断する手段により放送停波中にバックエンドを動作させバックエンドからの飛び込みノイズを検出する。こうすることにより、従来方式では出来ない連続放送波、特に、ＭＰＥＧ２ＴＳ放送受信時のノイズ波などの妨害波を除去し、デジタル受信ＴＶなどにおいて受信感度を向上させることが出来る。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における無線受信装置について説明する。図１０は、本発明の実施の形態２における無線受信装置のブロック構成図である。図１０に示す本発明の実施の形態２における無線受信装置のブロック構成図と図３に示す本発明の実施の形態１における無線受信装置のブロック構成図との相違点は、第１の補償バッファ部８４ａとバックエンド動作停止部８５である。その他は同一であり、実施の形態１と同一の構成要素については同じ符号を用い、それらの詳細な説明は一部省略する。図１０において、第１の補償バッファ部８４ａとバックエンド動作停止部８５は実施の形態１の無線受信装置に追加されて、ノイズ除去性能を更に向上させる。なお、第１の補償バッファ部８４ａは、受信データを記憶し、記憶した受信データをバックエンド信号処理部に間欠的に入力する補償バッファ部の一例である。

図１０において、受信アンテナ４が受信したマルチキャリア送信波のＯＦＤＭ信号は第１のＦＦＴ部２６に入力される。受信アンテナ５が受信したマルチキャリア送信波のＯＦＤＭ信号は第２のＦＦＴ部２７に入力される。第１のＦＦＴ部２６と第２のＦＦＴ部２７はアンテナ単位で受信した信号を時間空間信号から周波数空間信号にフーリエ変換する周波数空間変換手段である。第１のＦＦＴ部２６と第２のＦＦＴ部２７は、ＯＦＤＭ信号を構成するサブキャリヤ数と同一数の出力を出し、それらの出力はサブキャリヤ毎に準備されたノイズ波除去部２８に入力される。ノイズ波除去部２８は、バックエンド信号処理部３２から受信アンテナ４、５に混信したノイズ信号１６をサブキャリヤ毎に除去する。デマッピング部２９は、サブキャリヤ単位でノイズが除去された信号を各サブキャリヤにマッピングされた処理と逆の処理を行い、データの並べ直しを行い、ビタビ復号部１００へ入力する。ビタビ復号部１００は、入力された信号に対してビタビ復号処理を行った後に、第１の補償バッファ部８４ａに一旦入力する。第１の補償バッファ部８４ａは、第１の補償バッファ部８４ａに入力されたデータをバックエンド信号処理部３２に間欠的に入力する。バックエンド信号処理部３２は、圧縮ＡＶストリームのシステムデコード、エレメンタリデコードなどの画像音声を復元する処理や表示に関する処理を行うが、実施の形態２では間欠的なデータ入力に合わせて処理を行えるように構成されている。

間欠的なデータ入力時にも正しいシステムクロックを生成するためには、ＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｃｌｏｃｋ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）を含むパケットを、遅延によるジッターをシステムＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）のクロック生成引き込み許容範囲内にする必要が有る。放送停波検出部３０は、所望の放送波が送信中か停波中かを検出し、検出結果をノイズ波除去部２８及びバックエンド動作制御部３３に対して出力する。放送停波検出部３０はノイズ波除去部２８の動作を制御し、バックエンド動作制御部３３を介してバックエンド信号処理部３２の動作も制御する。こうして、後述するノイズ信号１６のアンテナ間の相関を表すアンテナ間共分散行列Ｒｕｕを巧く測定演算するための動作が行われる。

シンクパターン検出部３１は、放送波の伝送路推定を行うために、放送波のような連続波内から特定のパターンを検出し、パターン検出結果をバックエンド動作停止部８５に入力する動作を行う。バックエンド動作停止部８５は、定期的にバックエンド信号処理部３２の動作を停止させる処理と同時に停止時のデータの欠落を補償する第１の補償バッファ部８４ａへ制御タイミング信号を出力する。

図１２はバックエンド動作停止部８５と第１の補償バッファ部８４ａ内のＦＩＦＯメモリの制御信号などを示すタイムチャートである。バックエンド動作停止部８５は、シンクパターン検出部３１の出力信号である図１２の「ＳＹＮＣ」１２１のパルスを間欠的に間引き、周期の長い「ＣＴＲＬ」１２２のパルスを生成し、ノイズ波除去部２８、バックエンド信号処理部３２及び、第１の補償バッファ部８４ａに入力する。

図１１は、第１の補償バッファ部８４ａのブロック構成図である。第１の補償バッファ部８４ａは、バックエンド動作停止部８５からの入力端子８６、ビタビ復号部１００からの入力端子８７、バックエンド信号処理部３２への出力端子８８、第１の制御信号生成部８９ａ、ＦＩＦＯ記憶部９０で構成されている。ＦＩＦＯ記憶部９０は、受信データを記憶する記憶部の一例である。

第１の制御信号生成部８９ａは、入力端子８６から入力されたＣＴＲＬ信号（図１２の「ＣＴＲＬ」１２２であり、以降「ＣＴＲＬ」１２２と記載する）を基準にＦＩＦＯ記憶部９０の制御信号であるライトイネーブル（図１２の「ＷＥＮ」１２３であり、以降「ＷＥＮ」１２３と記載する）、ライトリセット（図１２の「ＷＲＳＴ」１２４であり、以降「ＷＲＳＴ」１２４と記載する）、リードイネーブル（図１２の「ＲＥＮ」１２５であり、以降「ＲＥＮ」１２５と記載する）、リードリセット（図１２の「ＲＲＳＴ」１２６であり、以降「ＲＲＳＴ」１２６と記載する）を生成する。

図１２はこれらの信号のタイミング関係を示している。図１２は、「ＳＹＮＣ」１２１、「ＣＴＲＬ」１２２、「ＷＥＮ」１２３、「ＷＲＳＴ」１２４、「ＲＥＮ」１２５、「ＲＲＳＴ」１２６、「ＷＰ」１２７、「ＲＰ」１２８のそれぞれの信号波形を示している。なお、横軸は時間である。「ＷＥＮ」１２３は放送波が連続的に来るため、常にハイ（Ｈｉｇｈ、イネイブルに相当）である。「ＷＲＳＴ」１２４は、「ＣＴＲＬ」１２２の立ち上がりエッジを時間微分した信号であって、「ＣＴＲＬ」１２２の立ち上がりエッジでのみＨｉｇｈ（イネイブルに相当）となり、この瞬間にＦＩＦＯ記憶部９０の書き込みポインタがリセットされる。書き込みポインタは「ＷＰ」１２７であり、以降「ＷＰ」１２７と記載する。「ＲＥＮ」１２５は、後段のバックエンド信号処理部３２を停止させる時間だけロー（Ｌｏｗ、ディスイネイブルに相当）期間とし、ＦＩＦＯ記憶部９０からのデータ読み出しが周期的に禁止される。「ＲＲＳＴ」１２６は、「ＲＥＮ」１２５のＬｏｗ（ディスイネイブルに相当）期間後Ｈｉｇｈ（イネイブルに相当）となった瞬間のみＨｉｇｈ（イネイブルに相当）となるパルスである。この「ＲＲＳＴ」１２６は、ＦＩＦＯ記憶部９０の「ＲＰ」１２８（読み出しポインタ）をリセットする。これにより、ＦＩＦＯ記憶部９０への書き込みポインタリセットより所望時間遅れて読み出しポインタリセットが掛かる。

図１２において、「ＷＰ」１２７、「ＲＰ」１２８はそれぞれ書き込みポインタと読み出しポインタの変化を表わしている。どちらも「ＣＴＲＬ」１２２の周期で周期性を持つが、「ＲＰ」１２８の方が上昇の傾きが大きく、ＦＩＦＯ読み出し時間が短くなった分、読み出し速度を速く設定されている。これにより、書き込み時よりも早い時間でデータを読み出せるため、間欠的な読み出しを行ってもデータの欠落は無い。この読み出し周期に同期してＦＩＦＯ読み出しを停止している期間は動作しないようにバックエンド信号処理部３２を間欠動作させると、バックエンド信号処理部３２が動作していない期間は、バックエンド信号処理部３２からのアンテナへの飛び込みノイズ信号１６が発生しない。そのため、放送波の伝送路推定を高精度で行うことが出来る。

かかる構成によれば、無線受信装置９は、伝送路推定及びアンテナ間共分散から求めた重み付け係数を用いて複数アンテナ受信信号を重み付け合成と、シンクパターン「０ｘ４７」を用いた放送波の伝送路推定と、放送停波を判断する手段により放送停波中にバックエンドを動作させ、バックエンドからの飛び込みノイズを検出することが可能である。こうすることにより、従来方式では出来ない連続放送波、特に、ＭＰＥＧ２ＴＳ放送受信時のノイズ波などの妨害波を除去し、デジタル受信ＴＶなどにおいて受信感度を向上させることが出来る。さらに、バックエンドの動作を間欠的に行うことにより、ノイズの影響の無い放送波の伝送路推定が実施できるため、伝送路推定精度が向上しノイズ除去性能を向上することが出来る。

（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。実施の形態３における無線受信装置は、本発明の実施の形態２の無線受信装置における第１の補償バッファ部８４ａ内にＰＣＲジッターの除去を行う手段を実装した第２の補償バッファ部８４ｂを備えている。第２の補償バッファ部８４ｂ以外は実施の形態２の無線受信装置と同様である。実施の形態２同じの部分は詳しい説明は省略する。第２の補償バッファ部８４ｂの動作が実施の形態２での第１の補償バッファ部８４ａの動作とは異なるため、その動作を中心に説明する。なお、第２の補償バッファ部８４ｂは、受信データを記憶し、記憶した受信データをバックエンド信号処理部に間欠的に入力する補償バッファ部の一例である。

図１３は実施の形態３の第２の補償バッファ部８４ｂのブロック構成図を示している。図１３において、第２の補償バッファ部８４ｂは、バックエンド動作停止部８５からの入力端子８６、ビタビ復号部１００からの入力端子８７、バックエンド信号処理部３２への出力端子８８、第２の制御信号生成部８９ｂ、ＦＩＦＯ記憶部９０、ＰＣＲ抽出部１０１、ＰＣＲオフセット加算部１０２、ＰＣＲ挿げ替え部１０３で構成されている。

図１４はバックエンド動作停止部８５と第２の補償バッファ部８４ｂ内のＦＩＦＯ記憶部９０などの制御信号および、ＰＣＲ抽出部１０１よるＰＣＲ検出パルスなどを示すためのタイムチャートである。具体的には、図１４は、「ＳＹＮＣ」１４１、「ＣＴＲＬ」１４２、「ＷＥＮ」１４３、「ＷＲＳＴ」１４４、「ＲＥＮ」１４５、「ＲＲＳＴ」１４６、「ＷＰ」１４７、「ＲＰ」１４８、「ＰＣＲ」１４９のそれぞれの信号波形を示している。なお、横軸は時間である。

バックエンド動作停止部８５は、シンクパターン検出部３１の出力信号である図１４の「ＳＹＮＣ」１４１のパルスを間欠的に間引き、周期の長い「ＣＴＲＬ」１４２を生成する。そうして、バックエンド動作停止部８５は、「ＳＹＮＣ」１４１と「ＣＴＲＬ」１４２をバックエンド信号処理部３２及び第２の補償バッファ部８４ｂにも入力する。

図１３において、第２の制御信号生成部８９ｂは、入力端子８６から入力された「ＳＹＮＣ」１４１および「ＣＴＲＬ」１４２と、ＰＣＲ抽出部１０１が検出したＰＣＲ（クロック情報等）を含むパケットを表わす「ＰＣＲ」１４９のパルスを基にしてＦＩＦＯ記憶部９０の制御信号である「ＷＥＮ」１４３、「ＷＲＳＴ」１４４、「ＲＥＮ」１４５、「ＲＲＳＴ」１４６を生成する。

図１４は、これらの信号の関係を示している。「ＷＥＮ」１４３は放送波が連続的に来るため、常にＨｉｇｈ（イネイブルに相当）である。「ＷＲＳＴ」１４４は「ＣＴＲＬ」１４２の立ち上がりエッジを時間微分した信号で、「ＣＴＲＬ」１４２の立ち上がりエッジでのみＨｉｇｈ（イネイブルに相当）となり、この瞬間にＦＩＦＯ記憶部９０の「ＷＰ」（書き込みポインタ）１４７をリセットする。「ＲＥＮ」１４５は、後段のバックエンド信号処理部３２を停止させる時間だけＬｏｗ（ディスエイブルに相当）期間となり、周期的にデータのＦＩＦＯ記憶部９０からの読み出しが禁止される。「ＲＲＳＴ」１４６は、少なくとも「ＲＥＮ」１４５のＬｏｗ（ディスエイブルに相当）期間中にＨｉｇｈ（イネイブルに相当）になるパルスでＦＩＦＯ記憶部９０の「ＲＰ」（読み出しポインタ）１４８をリセットする。これにより、ＦＩＦＯ記憶部９０への書き込みポインタリセットより所望時間遅れて読み出しポインタリセットが掛かる。

図１４において、「ＷＰ」１４７、「ＲＰ」１４８はそれぞれ書き込みポインタと読み出しポインタの変化を表わしている。どちらも「ＣＴＲＬ」１４２の周期で周期性を持つ。しかし、「ＲＰ」１４８の方が上昇の傾きが大きく、ＦＩＦＯ読み出し時間の減少に応じて読み出し速度を速く設定される。これにより、書き込み時よりも早い時間でＦＩＦＯ記憶部９０からデータを読み出せる。そのため、周期的な読み出しを行ってもデータの欠落は無いが、「ＲＥＮ」１４５がＬｏｗ（ディスエイブルに相当）期間が長ければ長いほどバックエンドに渡されるパケットの遅延ジッターが増える。パケットの中でも、特に、システムクロックを生成するリファレンスデータであるＰＣＲを含むパケットは、遅延ジッターが増大すると正しいシステムクロック生成が出来なくなる弊害が出る。そのため、実施の形態３ではＰＣＲを含むパケットを検出し、遅延時間分だけＰＣＲの値を補正する。

図１３において入力端子８７から入力されたデータは、ＦＩＦＯ記憶部９０に入力されると同時にＰＣＲ抽出部１０１にも入力され、ＰＣＲ抽出部１０１はＰＣＲを含むパケットを検出し、ＰＣＲ検出パルスを出力する。このＰＣＲ検出パルスは図１４の「ＰＣＲ」１４９であり、以降ＰＣＲ検出パルスを「ＰＣＲ」１４９と記載する。ＰＣＲ抽出部１０１は「ＰＣＲ」１４９を第２の制御信号生成部８９ｂに渡す。「ＰＣＲ」１４９を受けた第２の制御信号生成部８９は、図１４に示される時間ｔｄをＰＣＲオフセット加算部１０２に返す。この時間ｔｄは、ＰＣＲを含むパケットがＦＩＦＯ記憶部９０に書き込まれてから読み出されるまでの時間である。ＰＣＲオフセット加算部１０２はＰＣＲの値に対して時間ｔｄだけオフセットを加算してＰＣＲ値を補正し、ＰＣＲ挿げ替え部１０３に入力する。ＰＣＲ挿げ替え部１０３は、元のＰＣＲをＰＣＲオフセット加算部１０２から供給されたＰＣＲと置き換えた後に出力端子８８に出力する。この動作により正しいクロックリファレンスを持つＰＣＲが伝送できる。このように、ＰＣＲ挿げ替え部１０３は、記憶部であるＦＩＦＯ記憶部９０に記憶された受信データに含まれるクロック情報をＰＣＲ抽出部１０１が検出したクロック情報で補正する。

かかる構成によれば、正しいクロックリファレンスを持つＰＣＲが伝送できるため、バックエンド停止処理保証用のＦＩＦＯ記憶部９０で遅延ジッターが大きくなってもシステムクロックを正しく生成出来る。正確な伝送路推定のためにＦＩＦＯ記憶部９０で長時間データを遅延させ、バックエンド信号処理部３２を長時間停止する必要が有る場合でも、正しいシステムクロックによりバックエンド信号処理部３２を正常に動作可能である。そうして、伝送路推定及びアンテナ間共分散から求めた重み付け係数を用いて複数アンテナ受信信号を重み付け合成する手段と、シンクパターン「０ｘ４７」を用いた放送波の伝送路推定と放送停波を判断する手段により放送停波中にバックエンドを動作させ、バックエンドからの飛び込みノイズを検出することができる。こうすることにより、従来の方式では出来ない連続放送波、特に、ＭＰＥＧ２ＴＳ放送受信時のノイズ波などの妨害波を除去し、デジタル受信ＴＶなどにおいて受信感度を向上させることが出来る。さらに、バックエンド信号処理部３２の動作を間欠的に行うことにより、ノイズの影響の無い放送波の伝送路推定が実施できるため、伝送路推定精度が向上しノイズ除去性能を向上することが出来る。

（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態４における無線受信装置は、本発明の実施の形態２での無線受信装置における第１の補償バッファ部８４ａ内に、ＰＣＲジッターの補償を行う手段を実施の形態３とは異なる手段で実装をしたものである。第３の補償バッファ部８４ｃ以外は実施の形態３の無線受信装置と同様である。実施の形態３同じの部分は詳しい説明は省略する。第３の補償バッファ部８４ｃの動作が実施の形態での第２の補償バッファ部８４ｂとは異なるため、その動作を中心に説明する。なお、第３の補償バッファ部８４ｃは、受信データを記憶し、記憶した受信データをバックエンド信号処理部に間欠的に入力する補償バッファ部の一例である。

図１５は実施の形態４の第３の補償バッファ部８４ｃのブロック構成図を示している。図１５において、第３の補償バッファ部８４ｃは、図１０におけるバックエンド動作停止部８５からの入力端子８６、ビタビ復号部１００からの入力端子８７、バックエンド信号処理部３２への出力端子８８、第３の制御信号生成部８９ｃ、ＦＩＦＯ記憶部９０、ＰＣＲ抽出部１０１、切り替え部１０４で構成されている。

図１６はバックエンド動作停止部８５と第３の補償バッファ部８４ｃ内のＦＩＦＯメモリの制御信号および、ＰＣＲ抽出部１０１によるＰＣＲ検出信号などを示すタイムチャートである。バックエンド動作停止部８５は、シンクパターン検出部３１の出力信号である図１６の「ＳＹＮＣ」１６１のパルスを間欠的に間引き、周期の長い「ＣＴＲＬ」１６２を生成し、「ＳＹＮＣ」１６１と「ＣＴＲＬ」１６２をバックエンド信号処理部３２及び、第３の補償バッファ部８４ｃにも入力する。

図１５において、第３の制御信号生成部８９ｃは、入力端子８６から入力された「ＳＹＮＣ」１６１および「ＣＴＲＬ」１６２と、ＰＣＲ抽出部１０１が検出したＰＣＲを含むパケットを表わす「ＰＣＲ」１６９を基にしてＦＩＦＯ記憶部９０の制御信号である「ＷＥＮ」１６３、「ＷＲＳＴ」１６４、「ＲＥＮ」１６５、「ＲＲＳＴ」１６６を生成する。図１６は、これらの信号の関係を示している。「ＷＥＮ」１６３は、ＰＣＲを含むデータをＦＩＦＯ記憶部９０に記憶しないために、ＰＣＲが検出されたことを示す「ＰＣＲ」１６９が入力されると一定時間Ｌｏｗ（ディスエイブルに相当）になり、ＦＩＦＯ記憶部９０への書き込みを禁止する。「ＷＲＳＴ」１６４は、「ＣＴＲＬ」１６２の立ち上がりエッジを時間微分した信号であって、「ＣＴＲＬ」１６２の立ち上がりエッジでのみＨｉｇｈ（イネイブルに相当）となり、この瞬間にＦＩＦＯ記憶部９０の「ＷＰ」（書き込みポインタ）１６７をリセットする。「ＲＥＮ」１６５は、後段のバックエンド信号処理部３２を停止させる時間だけＬｏｗ（ディスエイブルに相当）期間に設定され、周期的にデータのＦＩＦＯ記憶部９０からの読み出しを禁止する。しかし、実施の形態４では、ＰＣＲが検出されてＦＩＦＯ記憶部９０への書き込みを行わない期間はＦＩＦＯ記憶部９０からの読み出しも行わないため、「ＷＥＮ」１６３がＬｏｗ（ディスエイブルに相当）時には強制的に「ＲＥＮ」１６５はＬｏｗ（ディスエイブルに相当）に制御される。「ＲＲＳＴ」１６６は、少なくとも「ＲＥＮ」１６５のＬｏｗ（ディスエイブルに相当）期間内にＨｉｇｈ（イネイブルに相当）になるパルスであって、ＦＩＦＯ記憶部９０の「ＲＰ」（読み出しポインタ）１６８をリセットする。これにより、ＦＩＦＯ記憶部９０への書き込みポインタリセットより所定時間遅れて読み出しポインタリセットが掛かる。

図１６において、「ＷＰ」１６７、「ＲＰ」１６８はそれぞれ書き込みポインタと読み出しポインタの変化を表わしている。どちらも通常は「ＣＴＲＬ」１６２の周期で周期性を持つが、「ＲＰ」１６８の方が上昇の傾きが大きく、ＦＩＦＯ読み出しの周期に応じて読み出し速度は速く設定されている。これにより、書き込み時よりも早い時間でデータを読み出せるため、周期的な読み出しを行ってもデータの欠落は無い。しかし、少なくとも「ＲＥＮ」１６５がＬｏｗ（ディスエイブルに相当）期間が長ければ長いほどバックエンド信号処理部３２に渡されるパケットの遅延ジッターが増える。特にパケットの中でもシステムクロックを生成するリファレンスデータであるＰＣＲを含むパケットは、遅延ジッターが増大すると正しいシステムクロック生成が出来なくなる弊害が出る。そのため、実施の形態４ではＰＣＲを含むパケットを検出した場合、ＰＣＲのみを第３の補償バッファ部８４ｃからリアルタイムに出力するためＦＩＦＯ記憶部９０には記憶しないでそのまま出力する。

図１５において入力端子８７から入力されたデータは、ＦＩＦＯ記憶部９０に入力されると同時にＰＣＲ抽出部１０１にも入力され、ＰＣＲ抽出部１０１はＰＣＲを含むパケットを検出し、ＰＣＲ検出パルスを第３の制御信号生成部８９ｃに渡す。ＰＣＲ検出パルスは図１６の「ＰＣＲ」１６９に相当する。ＰＣＲ検出パルスを受けた第３の制御信号生成部８９ｃは、即座に「ＷＥＮ」１６３と「ＲＥＮ」１６５をＬｏｗ（ディスエイブルに相当する）にし、ＰＣＲパケットのＦＩＦＯへの書き込みと読み出しを停止する。図１６の期間ｔｗは書き込みを行わない期間である。そして、切り替え部１０４が操作されて、ＰＣＲ抽出部１０１が出力するＰＣＲが出力端子８８に出力される。これにより、正しいクロックリファレンスを持つＰＣＲが伝送できる。

かかる構成によれば、正しいクロックリファレンスを持つＰＣＲが伝送できるため、バックエンド停止処理保証用のＦＩＦＯ記憶部９０で遅延ジッターが大きくなっても正しくシステムクロックが生成出来る。正確な伝送路推定のためにＦＩＦＯ記憶部９０で長時間データを遅延させ、バックエンド信号処理部３２を長時間停止する必要が有る場合でも、正しいシステムクロックによりバックエンド信号処理部３２を正常に動作可能である。また、伝送路推定及びアンテナ間共分散から求めた重み付け係数を用いて複数アンテナ受信信号を重み付け合成する手段と、シンクパターン「０ｘ４７」を用いた放送波の伝送路推定と、放送停波を判断する手段により放送停波中にバックエンドを動作させ、バックエンドからの飛び込みノイズを検出することが出来る。こうすることにより、従来方式では出来ない連続放送波、特に、ＭＰＥＧ２ＴＳ放送受信時のノイズ波などの妨害波を除去し、デジタル受信ＴＶなどにおいて受信感度を向上させることが出来る。さらに、バックエンドの動作を間欠的に行うことにより、ノイズの影響の無い放送波の伝送路推定が実施できるため、伝送路推定精度が向上しノイズ除去性能を向上することが出来る。

実施の形態１、２、３、４で記載した無線受信装置は、ＭＰＥＧ２ＴＳ放送以外でも同一の手法が適応でき、本発明の応用はＭＰＥＧ２ＴＳ放送に限るものではない。

また、実施の形態１、２、３、４では、無線受信装置として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、受信アンテナが受信した後の信号処理等であれば、マイコン上で実装されるソフトウェア処理（プログラム）、又は集積回路によっても実現可能である。

上記の説明で説明した通り、本発明の無線受信装置は、受信送信波の伝送路推定を干渉波信号の検出を行い、ノイズによる受信感度劣化を小さくした無線受信装置を提供することが可能である。

また、本発明の無線受信装置は、バックエンド信号処理部の動作を間欠的に行うことにより、ノイズの影響の無い放送波の伝送路推定が実施できるため、伝送路推定精度が向上しノイズ除去性能を向上することが出来る。

また、本発明の無線受信装置は、受信データがＭＰＥＧ等の時刻情報を持つデータである場合に、整合性を保ったクロックリファレンスを持つＰＣＲが伝送できる。そのため、バックエンド信号処理部の動作を間欠的に行い、データを補償バッファ手段に保持したとしても、比較的信頼性のあるシステムクロックが生成出来る。したがって、正確な伝送路推定のため補償バッファ手段で長時間データを保持（遅延）させ、長時間バックエンドを停止する必要が有る場合でも、整合性を保ったシステムクロックによりバックエンドを正常に動作させることが可能である。

また、本発明の無線受信装置は、正しいクロックリファレンスを持つＰＣＲが伝送できる。そのため、バックエンド信号処理部の動作を間欠的に行い、データを補償バッファ手段に保持したとしても整合性を保ったシステムクロックを供給することが可能である。

また、本発明の無線受信装置は、受信する送信波にＭＰＥＧストリームが含まれる場合に、そのＭＰＥＧを構成するデータを利用することでパターンの検出が可能である。

また、本発明の無線受信装置は、無線受信装置内にＭＰＥＧデータの復号処理部分（ＭＰＥＧデコーダ等）を備えた無線受信装置において、復号処理部分等から発生するノイズに対するノイズキャンセルが可能である。

以上のように、本発明の無線受信装置によれば、従来行えなかった希望波がデジタル放送波などの連続波であっても伝送路推定と干渉波信号の検出を行い、ノイズによる受信感度劣化を小さくした受信装置を実現することができる。

本発明にかかる無線受信装置は、パケットのプリアンブルではなくＭＰＥＧ２ＴＳ特有のシンクバイトパターンを用いた伝送路推定により、ＭＰＥＧ２ＴＳをシステムレイヤーとして使用する無線伝送受信方式に使用可能である。また、ノイズ源となる信号処理部の動作停止とバッファ補償とを組み合わせることにより、機器ノイズを発生する多くの回路構成に適応可能である。本発明にかかる無線受信装置は、自装置内部で発生するノイズを効果的に除去し受信感度を向上させる用途であれば全てに応用可能である。

４，５ 受信アンテナ
１６ ノイズ信号
２６，２７ ＦＦＴ部
２８ ノイズ波除去部
２９ デマッピング部
３０ 放送停波検出部
３１ シンクパターン検出部
３２ バックエンド信号処理部
３３ バックエンド動作制御部
４０ 重み付け合成部
４１ 伝送路推定部
４２ 不要信号測定部
４３ 信頼度評価部
４８ 伝送路係数算出部
４９ 伝送路係数記憶部
５２ アンテナ間共分散算出部
５３ 記憶部
５９ 合成部
６０ 重み付け係数算出部
６５ 第１のローノイズアンプ
６６ 第２のローノイズアンプ
６７ａ 第１の検波部
６７ｂ 第３の検波部
６８ａ 第２の検波部
６８ｂ 第４の検波部
６９ 加算部
７０ 閾値判定部
７１ 判定部
７２ パターン検出部
７３ パターン発生部
７８，７９ 波形検出部
８０，８１，８２ 周期性検出部
８３ 補間部
８４ａ 第１の補償バッファ部
８４ｂ 第２の補償バッファ部
８４ｃ 第３の補償バッファ部
８５ バックエンド動作停止部
８９ 制御信号生成部
９０ ＦＩＦＯ記憶部
１００ ビタビ復号部
１０１ ＰＣＲ抽出部
１０２ ＰＣＲオフセット加算部
１０３ ＰＣＲ挿げ替え部
１０４ 切り替え部

Claims (8)

1. マルチキャリア送信波を受信する複数の受信アンテナの個々に個別に接続され、前記受信アンテナで受信したマルチキャリア送信波を周波数空間信号に変換する複数の周波数空間変換部と、
   前記周波数空間変換部の個々に個別に接続され、前記複数の周波数空間変換部で変換された周波数空間信号に対して少なくとも
   前記マルチキャリア送信波の伝送路係数行列の算出と、
   前記複数の受信アンテナ間のアンテナ間共分散行列の算出と
   を行う複数のノイズ波除去部と、
   前記ノイズ波除去部の出力に関連した信号に対してバックエンド処理を行うバックエンド信号処理部と、
   前記マルチキャリア送信波の停止状況を判断する放送停波検出部と、
   前記放送停波検出部がマルチキャリア送信波の停止を検出した際に、前記バックエンド信号処理部の動作を実行させるバックエンド動作制御部と、
   を備え、
   前記複数のノイズ波除去部は、前記放送停波検出部が前記マルチキャリア送信波の停止を検出した際に前記アンテナ間共分散行列の算出を実行する
   無線受信装置。
2. 前記受信アンテナで受信したマルチキャリア送信波から特定のデータを検出するパターン検出部
   を更に備え、
   前記複数のノイズ波除去部は、
   前記受信アンテナの出力を重み付け合成する重み付け合成部と、
   前記周波数空間信号を入力して、検出された前記特定のデータに基づいて前記マルチキャリア送信波の前記伝送路係数行列を算出する伝送路推定部と、
   前記アンテナ間共分散行列を算出する不要信号測定部と、
   を備える請求項１に記載の無線受信装置。
3. 前記バックエンド信号処理部の処理を停止させるバックエンド動作停止部と、
   受信データを記憶し、記憶した前記受信データを前記バックエンド信号処理部に間欠的に入力する補償バッファ部
   を更に備え、
   前記バックエンド動作停止部が前記バックエンド信号処理部の処理を停止させる停止期間中に、前記伝送路推定部は前記伝送路係数行列を算出し、
   前記補償バッファ部は、前記停止期間中の前記受信データを保持する
   請求項２に記載の無線受信装置。
4. 前記補償バッファ部は、
   前記受信データに含まれるクロック情報を検出するＰＣＲ抽出部と、
   前記ＰＣＲ抽出部が検出したクロック情報をオフセット加算するＰＣＲオフセット加算部と、
   前記受信データを記憶する記憶部と、
   前記記憶部に記憶された受信データに含まれるクロック情報を前記ＰＣＲ抽出部が検出したクロック情報で補正するＰＣＲ挿げ替え部
   を備えた請求項３に記載の無線受信装置。
5. 前記補償バッファ部は、
   前記受信データを記憶する記憶部と、
   受信データに含まれるクロック情報を検出するＰＣＲ抽出部と、
   前記記憶部に記憶された受信データに含まれるクロック情報を前記ＰＣＲ抽出部が検出したクロック情報に切り替える切り替え部と
   を備えた請求項３に記載の無線受信装置。
6. 前記パターン検出部は、ＭＰＥＧ規格の同期符号、もしくは、ＭＰＥＧ規格のスタートコードを検出する請求項２から５のいずれか１項に記載の無線受信装置。
7. 前記バックエンド信号処理部は、少なくともＭＰＥＧデータの復号処理を含む処理を実行する請求項１から６のいずれか１項に記載の無線受信装置。
8. マルチキャリア送信波を受信する複数の受信アンテナの個々に個別に接続され、前記受信アンテナで受信したマルチキャリア送信波を周波数空間信号に変換する複数の周波数空間変換部と、
   前記周波数空間変換部の個々に個別に接続され、前記複数の周波数空間変換部で変換された周波数空間信号に対して少なくとも
   前記マルチキャリア送信波の伝送路係数行列の算出と、
   前記複数の受信アンテナ間のアンテナ間共分散行列の算出と
   を行う複数のノイズ波除去部と、
   前記ノイズ波除去部の出力に関連した信号に対してバックエンド処理を行うバックエンド信号処理部と、
   前記マルチキャリア送信波の停止状況を判断する放送停波検出部と、
   前記放送停波検出部がマルチキャリア送信波の停止を検出した際に、前記バックエンド信号処理部の動作を実行させるバックエンド動作制御部と、
   を備え、
   前記複数のノイズ波除去部は、前記放送停波検出部が前記マルチキャリア送信波の停止を検出した際に前記アンテナ間共分散行列の算出を実行する
   集積回路装置。

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