JP5878798B2 - ダイバーシティ受信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)変調波を複数の受信アンテナで受信する装置に係り、特に、各受信アンテナの受信信号レベルを推定し、良質な受信信号を生成するダイバーシティ受信装置に関する。
従来、フェージングまたはマルチパスが発生する伝送路では、受信信号レベルが受信機の熱雑音レベルまで減衰し、伝送信号の品質を劣化させることが知られている。これらの影響を軽減する技術として、複数のアンテナで受信した受信波を利用するダイバーシティ受信装置がある。ダイバーシティ受信装置は、複数の受信アンテナを空間的に離して配置する等し、各受信アンテナで得られた独立または相関の低い複数の受信信号を選択または合成するものである。ダイバーシティ受信装置の基本的な受信手法として、選択合成法、等利得合成法、最大比合成法の3つが知られている。最大比合成法は、受信信号レベルに応じて重み付けをし、重み付けに応じて受信信号を合成する手法であり、合成後の信号のCNR(Carrier to Noise Ratio:キャリア対熱雑音電力比)が最大となることから、利用されることが多い(例えば、特許文献1を参照)。
一般に、ダイバーシティ受信装置の受信部には、受信信号を一定レベルで出力するために、AGC(Automatic Gain Control:自動利得制御)機能が備えられている。図16は、ダイバーシティ受信装置に備えた受信部の一般的な構成を示すブロック図である。ダイバーシティ受信装置の受信部には様々な構成があるが、図16に示す受信部104は、RF(Radio Frequency:無線周波数)増幅器110、レベル検出器111、局部発振器112、ミキサ113、BPF(Band Pass Filter:バンドパスフィルタ)114及びIF(Intermediate Frequency:中間周波数)増幅器115を備えている。
RF増幅器110は、図示しない受信アンテナで受信したRF信号を入力すると共に、レベル検出器111から利得制御信号を入力し、利得制御信号に基づいて、RF信号の信号レベルを増幅する。RF増幅器110により信号レベルが増幅されたRF信号は分配され、レベル検出器111及びミキサ113へ出力される。レベル検出器111は、RF増幅器110から信号レベルが増幅されたRF信号を入力し、入力したRF信号のレベルが規定レベルになるように利得制御信号を生成する。このように、RF増幅器110及びレベル検出器111のAGC機能により規定レベルとなったRF信号は、ミキサ113へ出力される。
局部発振器112は、所定の局部発振信号を生成する。ミキサ113は、RF増幅器110から信号レベルが増幅されて規定レベルとなったRF信号を入力すると共に、局部発振器112から局部発振信号を入力し、入力したRF信号に局部発振信号を乗算し、RF信号をIF信号に周波数変換する。BPF114は、ミキサ113からIF信号を入力し、入力したIF信号にフィルタ処理を施し、所望のIF信号以外の不要な信号(イメージ)を除去する。IF増幅器115は、BPF114からIF信号を入力し、入力したIF信号を規定レベルに増幅し出力する。
このように、図16に示した受信部104によれば、常に規定レベルのIF信号を生成することができる。そして、受信部104により生成された規定レベルのIF信号は、後述する後段のOFDM復調部105へ出力される。
ところで、受信信号の品質を改善することを目的に使用され最大比合成法を実現するダイバーシティ受信装置では、複数の受信信号を最大比合成するために、各受信アンテナで受信した信号のレベルに比例した重み係数を生成する必要がある。この重み係数を生成する際に、各受信アンテナにおける受信信号レベルの正確な情報が必要となる。
図17は、従来のダイバーシティ受信装置の構成を示すブロック図である。このダイバーシティ受信装置101は、送信信号の数が1(送信系統の数が1)及び受信信号の数が4(受信系統の数が4)のSIMO(Single Input Multi Output:単入力多出力)伝送による最大比合成法を実現する装置であり、受信アンテナ102、BPF103、受信部104、OFDM復調部105及び信号合成部108を備えている。受信アンテナ102、BPF103、受信部104及びOFDM復調部105は、それぞれ4系統からなる。
BPF103は、同系統の受信アンテナ102で受信した受信信号をそれぞれ入力し、所定の周波数帯域の受信信号のみを抽出する。受信部104は、同系統のBPF103から受信信号をそれぞれ入力し、図16に示したように、受信信号を周波数変換し、各系統において同じ規定レベルのIF信号を生成する。ここで、受信部104は、図16に示したRF増幅器110及びレベル検出器111のAGC機能により増幅された信号の増幅度情報(受信信号レベルまたは増幅度合いの情報)を、信号合成部108に出力する。
OFDM復調部105は、同系統の受信部104から規定レベルのIF信号を入力し、入力したIF信号にOFDM復調を施し、復調信号を生成する。信号合成部108は、OFDM復調部105から各系統の復調信号を入力すると共に、受信部104から各系統の増幅度情報を入力し、各系統の増幅度情報に基づいて、各系統の復調信号の重み付けを行って合成信号を生成し、生成した合成信号を出力する。信号合成部108により出力される合成信号Sは、送信機からの送信信号Sに相当する。
特開2004−312333号公報
しかしながら、図17に示したダイバーシティ受信装置101の受信部104は、図16に示したとおり、後段のOFDM復調部105に入力するIF信号のレベルを常に一定にすることを目的に、AGC機能を備えている。受信アンテナで受信した際には系統間で信号のレベル差があったにも関わらず、このAGC機能によって、OFDM復調部105が入力するIF信号のレベル差は0になる。このため、信号合成部108が信号の重み付けをして合成信号を生成するためには、受信部104は、RF増幅器110及びレベル検出器111における増幅度情報を別系統(別配線)で信号合成部108へ出力する必要があり、ダイバーシティ受信装置101の回路が複雑化するという問題があった。特に、BPF103及び受信部104を含む受信処理部と、OFDM復調部105及び信号合成部108を含む復調処理部とが別々の装置で構成される場合には、これらの装置間で配線が必要になり、コストが高くなるという問題があった。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、増幅度情報を入出力する配線を不要にし、良質な受信信号を生成することが可能なダイバーシティ受信装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明による請求項に記載のダイバーシティ受信装置は、送信機に備えた1つの送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、を備え、前記OFDM復調部が、前記復調信号からSP信号を抽出するSP抽出部と、前記SP抽出部により抽出されたSP信号から雑音成分を抽出するフィルタと、前記フィルタにより抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明による請求項に記載のダイバーシティ受信装置は、請求項に記載のダイバーシティ受信装置において、前記OFDM復調部が、さらに、前記SP抽出部により抽出されたSP信号を、シンボル方向に補間するシンボルフィルタを備え、前記OFDM復調部のフィルタが、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から雑音成分を抽出する、ことを特徴とする。
また、本発明による請求項に記載のダイバーシティ受信装置は、送信機に備えた1つの送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、を備え、前記OFDM復調部が、前記復調信号からSP信号を抽出するSP抽出部と、前記SP抽出部により抽出されたSP信号から主信号成分を抽出するフィルタと、前記SP抽出部により抽出されたSP信号から、前記フィルタにより抽出された主信号成分を減算し、雑音成分を抽出する減算器と、前記減算器により抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明による請求項に記載のダイバーシティ受信装置は、請求項に記載のダイバーシティ受信装置において、前記OFDM復調部が、さらに、前記SP抽出部により抽出されたSP信号を、シンボル方向に補間するシンボルフィルタを備え、前記OFDM復調部のフィルタが、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から主信号成分を抽出し、前記OFDM復調部の減算器が、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から、前記フィルタにより抽出された主信号成分を減算し、雑音成分を抽出する、ことを特徴とする。
また、本発明による請求項に記載のダイバーシティ受信装置は、送信機に備えた1つの送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、を備え、前記OFDM復調部が、前記復調信号からSP信号を抽出するSP抽出部と、前記SP抽出部により抽出されたSP信号にIFFT処理を施し、遅延プロファイルを生成するIFFT部と、前記IFFT部により生成された遅延プロファイルから雑音成分を抽出するフィルタと、前記フィルタにより抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明による請求項に記載のダイバーシティ受信装置は、送信機に備えた複数の送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、を備え、前記OFDM復調部が、前記複数の送信アンテナの送信系統毎に、前記復調信号から当該送信系統の送信信号に含まれるSP信号を抽出するSP抽出部と、前記SP抽出部により抽出されたSP信号から雑音成分を抽出するフィルタと、前記フィルタにより抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、を備え、さらに、前記電力算出部により算出された送信系統毎の雑音電力値を加算し、前記加算結果を前記受信系統の雑音電力値とする加算器を備えたことを特徴とする。
また、本発明による請求項に記載のダイバーシティ受信装置は、請求項に記載のダイバーシティ受信装置において、前記OFDM復調部が、さらに、前記送信系統毎に、前記SP抽出部により抽出されたSP信号を、シンボル方向に補間するシンボルフィルタを備え、前記OFDM復調部のフィルタが、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から雑音成分を抽出する、ことを特徴とする。
また、本発明による請求項に記載のダイバーシティ受信装置は、送信機に備えた複数の送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、を備え、前記OFDM復調部が、前記複数の送信アンテナの送信系統毎に、前記復調信号から当該送信系統の送信信号に含まれるSP信号を抽出するSP抽出部と、前記SP抽出部により抽出されたSP信号から主信号成分を抽出するフィルタと、前記SP抽出部により抽出されたSP信号から、前記フィルタにより抽出された主信号成分を減算し、雑音成分を抽出する減算器と、前記減算器により抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、を備え、さらに、前記電力算出部により算出された送信系統毎の雑音電力値を加算し、前記加算結果を前記受信系統の雑音電力値とする加算器を備えたことを特徴とする。
また、本発明による請求項に記載のダイバーシティ受信装置は、請求項に記載のダイバーシティ受信装置において、前記OFDM復調部が、さらに、前記送信系統毎に、前記SP抽出部により抽出されたSP信号を、シンボル方向に補間するシンボルフィルタを備え、前記OFDM復調部のフィルタが、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から主信号成分を抽出し、前記OFDM復調部の減算器が、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から、前記フィルタにより抽出された主信号成分を減算し、雑音成分を抽出する、ことを特徴とする。
また、本発明による請求項10に記載のダイバーシティ受信装置は、送信機に備えた複数の送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、を備え、前記OFDM復調部が、前記複数の送信アンテナの送信系統毎に、前記復調信号から当該送信系統の送信信号に含まれるSP信号を抽出するSP抽出部と、前記SP抽出部により抽出されたSP信号にIFFT処理を施し、遅延プロファイルを生成するIFFT部と、前記IFFT部により生成された遅延プロファイルから雑音成分を抽出するフィルタと、前記フィルタにより抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、を備え、さらに、前記電力算出部により算出された送信系統毎の雑音電力値を加算し、前記加算結果を前記受信系統の雑音電力値とする加算器を備えたことを特徴とする。
以上のように、本発明によれば、各受信系統の雑音電力値を算出し、各受信系統の雑音電力値に基づいて、各受信系統の重み係数を生成するようにした。これにより、受信アンテナにて受信した受信信号のレベルまたは信号レベル差に関する増幅度情報を入出力する配線を不要とすることができ、簡易な構成により良質な受信信号を生成することが可能となる。
本発明の実施形態によるSIMO伝送のダイバーシティ受信装置の構成を示すブロック図である。 実施例1によるOFDM復調部の構成を示すブロック図である。 実施例2によるOFDM復調部の構成を示すブロック図である。 実施例3によるOFDM復調部の構成を示すブロック図である。 実施例4によるOFDM復調部の構成を示すブロック図である。 実施例5によるOFDM復調部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態におけるMIMO伝送のダイバーシティ受信装置の構成を示すブロック図である。 実施例6によるOFDM復調部の構成を示すブロック図である。 実施例7によるOFDM復調部の構成を示すブロック図である。 実施例8によるOFDM復調部の構成を示すブロック図である。 実施例9によるOFDM復調部の構成を示すブロック図である。 実施例10によるOFDM復調部の構成を示すブロック図である。 実施例5において、(a)は受信C/Nが高い場合の遅延プロファイルを示す図であり、(b)は受信C/Nが低い場合の遅延プロファイルを示す図である。 実施例6におけるSP抽出部の処理の一例を説明する図である。 MIMO分離及び等化部の処理を説明する図である。 一般的な受信部の構成を示すブロック図である。 従来のダイバーシティ受信装置の構成を示すブロック図である。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。
〔送信系統1及び受信系統4のSIMO伝送の場合〕
まず、送信系統の数が1及び受信系統の数が4のSIMO伝送を実現するダイバーシティ受信装置について説明する。図1は、本発明の実施形態によるSIMO伝送のダイバーシティ受信装置の構成を示すブロック図である。このダイバーシティ受信装置1−1は、1つの送信信号に対して4つの受信アンテナで受信した4つの受信信号を合成するダイバーシティ受信装置であり、受信アンテナ2、BPF3、受信部4、OFDM復調部5、レベル補正係数生成部(重み係数生成部)6、乗算器7及び信号合成部8を備えている。受信アンテナ2、BPF3、受信部4、OFDM復調部5及び乗算器7は、それぞれ4系統からなる。
ダイバーシティ受信装置1−1が送信機から送信されたOFDM変調波を4系統の受信アンテナ2で受信すると、BPF3は、図17に示したBPF103と同様に、受信アンテナ2を介して受信信号をそれぞれ入力し、所定の周波数帯域の受信信号のみを抽出する。受信部4は、図17に示した受信部104と同様に、同系統のBPF3から受信信号をそれぞれ入力し、入力した受信信号を周波数変換し、AGC機能により信号を増幅し、各系統において同じ規定レベルのIF信号を生成する。ここで、受信部4は、図17に示した受信部104と異なり、AGC機能により増幅した信号の増幅度情報を信号合成部8へ出力しない。
OFDM復調部5は、図17に示したOFDM復調部105と同様に、同系統の受信部4から規定レベルのIF信号を入力し、入力したIF信号にOFDM復調を施し、復調信号を生成する。また、OFDM復調部5は、図17に示したOFDM復調部105と異なり、生成した復調信号からSP(Scattered Pilot:スキャッタードパイロット)信号を抽出し、抽出したSP信号に基づいて雑音電力値を算出する。
レベル補正係数生成部6は、OFDM復調部5から各系統の雑音電力値を入力し、各系統の雑音電力値のうちの最も小さい雑音電力値を基準レベルとし、基準レベルとその他の雑音電力値との間の差分値をそれぞれ算出し、算出した差分値に反比例するように、後述する乗算器7において復調信号のレベルを補正するための重み係数を生成する。
ここで、各受信アンテナ2で受信した信号は、受信部4のAGC機能によって、各系統において同一のレベルとなる。つまり、受信アンテナ2で受信した信号のレベルが高い場合、受信部4のAGC機能により信号増幅の度合いが低くなるから、OFDM復調部5により算出される雑音電力値は小さくなる。一方、受信アンテナ2で受信した信号のレベルが低い場合、受信部4のAGC機能により信号増幅の度合いが高くなるから、OFDM復調部5により算出される雑音電力値は大きくなる。そして、レベル補正係数生成部6により雑音電力値に反比例した重み係数が生成される。したがって、各受信アンテナ2で受信した信号のレベルに比例した重み係数が生成される。
尚、レベル補正係数生成部6は、各系統の雑音電力値に基づいて、最小の雑音電力値を基準レベルとし、各系統の重み係数を生成するようにしたが、最大の雑音電力値を基準レベルとするようにしてもよいし、平均の雑音電力値を基準レベルとするようにしてもよい。要するに、レベル補正係数生成部6は、後述する乗算器7において復調信号のレベルを補正するための重み係数として、各系統の雑音電力値に基づいて、相対的に雑音電力値が大きい場合に重み係数が小さくなり、相対的に雑音電力値が小さい場合に重み係数が大きくなるように、各系統の重み係数を生成する。
乗算器7は、同系統のOFDM復調部5から復調信号を入力すると共に、レベル補正係数生成部6から当該系統の重み係数を入力し、復調信号に重み係数を乗算する。これにより、受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルに比例した復調信号が生成される。
信号合成部8は、乗算器7から各系統の復調信号を入力し、各系統の復調信号に基づいて各伝送路の周波数応答を算出し、算出した各伝送路の周波数応答に基づいてサブキャリア毎に各系統の合成重み係数を生成する。そして、信号合成部8は、サブキャリア毎の各系統の合成重み係数を用いて、サブキャリア単位での最大比合成を行って合成信号を生成し、生成した合成信号を出力する。信号合成部8により出力される合成信号Sは、送信機からの送信信号Sに相当する。このようにして、元の送信信号が復元される。尚、この最大比合成法については公知技術により実現できることから、ここでは詳細な説明は省略する。詳細については、例えば、「“地上デジタル放送の放送波中継におけるスペースダイバシティ受信の適用〜周波数軸等化および等化判定を行う放送波中継の検討〜”、社団法人映像情報メディア学会技術報告、 ITE Technical Report Vol.25、No.50、PP13-18、BCS2001-26、ROFT2001-66(Jul. 2001)」を参照されたい。
次に、図1に示したSIMO伝送を実現するダイバーシティ受信装置1−1のOFDM復調部5について詳細に説明する。前述のとおり、OFDM復調部5は、各系統において同じ規定レベルのIF信号にOFDM復調を施し、復調信号を生成すると共に、生成した復調信号からSP信号を抽出し、抽出したSP信号に基づいて雑音電力値を算出する。以下に示す実施例1〜5のOFDM復調部5−1〜5−5では、抽出したSP信号から雑音電力値を算出する手法が異なる。
〔実施例1のOFDM復調部〕
まず、実施例1のOFDM復調部5について説明する。図2は、実施例1によるOFDM復調部5の構成を示すブロック図である。このOFDM復調部5−1は、A/D(Analog/Digital:アナログ/デジタル)変換部51、直交復調部52、AFC(Automatic Frequency Control:自動周波数制御)部53、GI(Guard Interval:ガードインターバル)除去部54、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部55、周波数誤差検出部56及び雑音レベル検出部57−1を備えている。
OFDM復調部5−1のA/D変換部51は、受信部4から規定レベルのIF信号を入力し、入力したアナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタルのIF信号を生成する。直交復調部52は、A/D変換部51からデジタルのIF信号を入力し、入力したIF信号に直交復調を施し、等価ベースバンド信号を生成する。
AFC部53は、直交復調部52から等価ベースバンド信号を入力すると共に、周波数誤差検出部56から周波数誤差を入力し、入力した周波数誤差に基づいて、入力した等価ベースバンド信号の周波数を補正し、周波数同期させる。GI除去部54は、AFC部53から周波数同期した等価ベースバンド信号を入力し、等価ベースバンド信号に含まれるGIを除去し、有効シンボル期間の等価ベースバンド信号を抽出する。FFT部55は、GI除去部54から有効シンボル期間の等価ベースバンド信号を入力し、入力した有効シンボル期間の等価ベースバンド信号にFFT処理を施し、サブキャリア毎の信号を生成し、FFT出力信号である復調信号として乗算器7、雑音レベル検出部57−1及び周波数誤差検出部56に出力する。周波数誤差検出部56は、FFT部55から周波数領域の信号を入力し、パイロット信号の配置の相関値等から周波数誤差を検出する。
雑音レベル検出部57−1は、SP抽出部571、BPF572及び電力算出部573を備えている。SP抽出部571は、FFT部55から周波数領域の信号を入力し、所定位置に配置されたSPのキャリアシンボル(SP信号)を抽出する。BPF572は、SP抽出部571からSP信号を入力し、入力したSP信号から周波数領域の雑音成分の信号を抽出する。
電力算出部573は、BPF572からSP信号に含まれる雑音成分の信号を入力し、雑音成分の信号の雑音電力値を算出し、算出した雑音電力値をレベル補正係数生成部6に出力する。
通常、雑音電力値のレベル(熱雑音)は、全ての系統の受信アンテナ2において同じである。しかし、受信部4に備えたAGC機能により受信信号が増幅するに従って、雑音レベルも増幅して変化するから、電力算出部573により算出される雑音電力値は、系統間で異なるものとなる。したがって、電力算出部573により算出される雑音電力値は、受信部4に備えたAGC機能により受信信号が増幅される度合い(図17に示した増幅度情報)に対応した値となる。
以上のように、実施例1のOFDM復調部5−1を備えたダイバーシティ受信装置1−1によれば、OFDM復調部5−1は、復調信号からSP信号を抽出し、SP信号から雑音成分の信号を抽出し、各系統の雑音電力値を算出するようにした。また、レベル補正係数生成部6は、各系統の雑音電力値に基づいて各系統の重み係数を生成し、乗算器7は、復調信号に重み係数を乗算するようにした。これにより、受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルに対応した復調信号が生成され、信号合成部8において各系統の復調信号が最大比合成法により合成される。したがって、OFDM復調部5−1において、各受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルまたは信号レベル差に関する増幅度情報に相当する情報を、重み係数として推定することができ、受信信号のCNRが最大となる最大比合成法のダイバーシティ受信が可能となる。また、増幅度情報を受信部4から別配線にて送る必要がないから、簡易な構成により良質な受信信号を生成することが可能となる。
〔実施例2のOFDM復調部〕
次に、実施例2のOFDM復調部5について説明する。図3は、実施例2によるOFDM復調部5の構成を示すブロック図である。このOFDM復調部5−2は、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55、周波数誤差検出部56及び雑音レベル検出部57−2を備えている。図2に示した実施例1のOFDM復調部5−1と図3に示す実施例2のOFDM復調部5−2とを比較すると、OFDM復調部5−1,5−2共に、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56を備えている点で同一である。一方、OFDM復調部5−2は、OFDM復調部5−1の雑音レベル検出部57−1とは異なる雑音レベル検出部57−2を備えている点で相違する。
OFDM復調部5−2のA/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56は、図2に示した実施例1の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−2は、SP抽出部571、シンボルフィルタ574、BPF572及び電力算出部573を備えている。図2に示した実施例1の雑音レベル検出部57−1と図3に示す実施例2の雑音レベル検出部57−2とを比較すると、両雑音レベル検出部57−1,57−2共に、SP抽出部571、BPF572及び電力算出部573を備えている点で同一である。一方、雑音レベル検出部57−2は、雑音レベル検出部57−1の構成部に加え、SP抽出部571とBPF572との間にシンボルフィルタ574を備えている点で相違する。
雑音レベル検出部57−2のSP抽出部571、BPF572及び電力算出部573は、図2に示した実施例1の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−2のシンボルフィルタ574は、SP抽出部571からSP信号を入力し、シンボル方向にSP信号を補間する。そして、BPF572において、シンボルフィルタ574によりシンボル方向に補間されたSP信号から、周波数領域の雑音成分の信号が抽出され、電力算出部573において、雑音成分の信号から雑音電力値が算出される。
以上のように、実施例2のOFDM復調部5−2を備えたダイバーシティ受信装置1−1によれば、OFDM復調部5−2は、復調信号からSP信号を抽出し、SP信号をシンボル方向に補間して雑音成分の信号を抽出し、各系統の雑音電力値を算出するようにした。また、レベル補正係数生成部6は、各系統の雑音電力値に基づいて各系統の重み係数を生成し、乗算器7は、復調信号に重み係数を乗算するようにした。これにより、受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルに対応した復調信号が生成され、信号合成部8において各系統の復調信号が最大比合成法により合成される。したがって、実施例1と同様に、増幅度情報を入出力する配線を不要にし、良質な受信信号を生成することが可能となる。
また、OFDM復調部5−2における雑音レベル検出部57−2のシンボルフィルタ574は、SP信号をシンボル方向に補間し、BPF572は、シンボル方向に補間されたSP信号から雑音成分の信号を抽出するようにした。これにより、BPF572において折り返し歪み(エイリアシング)が減少し、急峻なフィルタ特性を緩和することができ、その結果、BPF572のタップ係数を減らすことができる。したがって、一層簡易な構成により、最大比合成法を実現することができる。
〔実施例3のOFDM復調部〕
次に、実施例3のOFDM復調部5について説明する。図4は、実施例3によるOFDM復調部5の構成を示すブロック図である。このOFDM復調部5−3は、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55、周波数誤差検出部56及び雑音レベル検出部57−3を備えている。図2に示した実施例1のOFDM復調部5−1と図4に示す実施例3のOFDM復調部5−3とを比較すると、OFDM復調部5−1,5−3共に、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56を備えている点で同一である。一方、OFDM復調部5−3は、OFDM復調部5−1の雑音レベル検出部57−1とは異なる雑音レベル検出部57−3を備えている点で相違する。
OFDM復調部5−3のA/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56は、図2に示した実施例1の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−3は、SP抽出部571、LPF(Low Pass Filter:ローパスフィルタ)575、減算器576及び電力算出部573を備えている。図2に示した実施例1の雑音レベル検出部57−1と図4に示す実施例3の雑音レベル検出部57−3とを比較すると、両雑音レベル検出部57−1,57−3共に、SP抽出部571及び電力算出部573を備えている点で同一である。一方、雑音レベル検出部57−3は、雑音レベル検出部57−1のBPF572に代えて、LPF575及び減算器576を備えている点で相違する。
雑音レベル検出部57−3のSP抽出部571及び電力算出部573は、図2に示した実施例1の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−3のLPF575は、SP抽出部571からSP信号を入力し、入力したSP信号から雑音成分を除去し、SP信号の主信号成分を抽出する。減算器576は、SP抽出部571からSP信号を入力すると共に、LPF575からSP信号の主信号成分を入力し、SP抽出部571により抽出されたSP信号から、LPF575により抽出されたSP信号の主信号成分を減算して除去し、雑音成分の信号を抽出する。そして、電力算出部573において、減算器576により抽出された雑音成分の信号から、雑音電力値が算出される。
以上のように、実施例3のOFDM復調部5−3を備えたダイバーシティ受信装置1−1によれば、OFDM復調部5−3は、復調信号からSP信号を抽出し、SP信号から主信号成分を抽出し、SP信号から主信号成分を除去して雑音成分の信号を抽出し、各系統の雑音電力値を算出するようにした。また、レベル補正係数生成部6は、各系統の雑音電力値に基づいて各系統の重み係数を生成し、乗算器7は、復調信号に重み係数を乗算するようにした。これにより、受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルに対応した復調信号が生成され、信号合成部8において各系統の復調信号が最大比合成法により合成される。したがって、実施例1,2と同様に、増幅度情報を入出力する配線を不要にし、良質な受信信号を生成することが可能となる。
〔実施例4のOFDM復調部〕
次に、実施例4のOFDM復調部5について説明する。図5は、実施例4によるOFDM復調部5の構成を示すブロック図である。このOFDM復調部5−4は、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55、周波数誤差検出部56及び雑音レベル検出部57−4を備えている。図4に示した実施例3のOFDM復調部5−3と図5に示す実施例4のOFDM復調部5−4とを比較すると、OFDM復調部5−3,5−4共に、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56を備えている点で同一である。一方、OFDM復調部5−4は、OFDM復調部5−3の雑音レベル検出部57−3とは異なる雑音レベル検出部57−4を備えている点で相違する。
OFDM復調部5−4のA/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56は、図4に示した実施例3の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−4は、SP抽出部571、シンボルフィルタ574、LPF575、減算器576及び電力算出部573を備えている。図4に示した実施例3の雑音レベル検出部57−3と図5に示す実施例4の雑音レベル検出部57−4とを比較すると、両雑音レベル検出部57−3,57−4共に、SP抽出部571、LPF575、減算器576及び電力算出部573を備えている点で同一である。一方、雑音レベル検出部57−4は、雑音レベル検出部57−3の構成部に加え、SP抽出部571とLPF575及び減算器576との間にシンボルフィルタ574を備えている点で相違する。
雑音レベル検出部57−4のSP抽出部571、LPF575、減算器576及び電力算出部573は、図4に示した実施例3の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−4のシンボルフィルタ574は、SP抽出部571からSP信号を入力し、シンボル方向にSP信号を補間する。そして、LPF575において、シンボルフィルタ574によりシンボル方向に補間されたSP信号から主信号成分が抽出され、減算器576において、シンボルフィルタ574によりシンボル方向に補間されたSP信号から主信号成分が除去される。そして、電力算出部573において、雑音成分の信号から雑音電力値が算出される。
以上のように、実施例4のOFDM復調部5−4を備えたダイバーシティ受信装置1−1によれば、OFDM復調部5−4は、復調信号からSP信号を抽出し、SP信号をシンボル方向に補間して主信号成分を抽出し、シンボル方向に補間したSP信号から主信号成分を除去して雑音成分の信号を抽出し、各系統の雑音電力値を算出するようにした。また、レベル補正係数生成部6は、各系統の雑音電力値に基づいて各系統の重み係数を生成し、乗算器7は、復調信号に重み係数を乗算するようにした。これにより、受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルに対応した復調信号が生成され、信号合成部8において各系統の復調信号が最大比合成法により合成される。したがって、実施例1〜3と同様に、増幅度情報を入出力する配線を不要にし、良質な受信信号を生成することが可能となる。
また、OFDM復調部5−4における雑音レベル検出部57−4のシンボルフィルタ574は、SP信号をシンボル方向に補間し、LPF575は、シンボル方向に補間されたSP信号から主信号成分を抽出し、減算器576は、シンボル方向に補間されたSP信号から主信号成分を除去して雑音成分の信号を抽出するようにした。これにより、LPF575において折り返し歪み(エイリアシング)が減少し、急峻なフィルタ特性を緩和することができ、その結果、LPF575のタップ係数を減らすことができる。したがって、一層簡易な構成により、最大比合成法を実現することができる。
〔実施例5のOFDM復調部〕
次に、実施例5のOFDM復調部5について説明する。図6は、実施例5によるOFDM復調部5の構成を示すブロック図である。このOFDM復調部5−5は、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55、周波数誤差検出部56及び雑音レベル検出部57−5を備えている。図3に示した実施例2のOFDM復調部5−2と図6に示す実施例5のOFDM復調部5−5とを比較すると、OFDM復調部5−2,5−5共に、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56を備えている点で同一である。一方、OFDM復調部5−5は、OFDM復調部5−2の雑音レベル検出部57−2とは異なる雑音レベル検出部57−5を備えている点で相違する。
OFDM復調部5−5のA/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56は、図3に示した実施例2の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−5は、SP抽出部571、シンボルフィルタ574、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)部577、BPF579及び電力算出部573を備えている。図3に示した実施例2の雑音レベル検出部57−2と図5に示す実施例5の雑音レベル検出部57−5とを比較すると、両雑音レベル検出部57−2,57−5共に、SP抽出部571、シンボルフィルタ574及び電力算出部573を備えている点で同一である。一方、雑音レベル検出部57−5は、雑音レベル検出部57−2のBPF572とは異なるBPF579を備え、シンボルフィルタ574とBPF579との間にIFFT部577を備えている点で相違する。
雑音レベル検出部57−5のSP抽出部571、シンボルフィルタ574及び電力算出部573は、図3に示した実施例2の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−5のIFFT部577は、シンボルフィルタ574からシンボル方向に補間されたSP信号を入力し、シンボル方向に補間されたSP信号にIFFT処理を施し、同系統における受信アンテナ2にて受信した受信信号の遅延プロファイルを生成する。
BPF579は、IFFT部577から遅延プロファイルを入力し、入力した遅延プロファイルから時間領域の雑音成分の信号を抽出する。そして、電力算出部573において、雑音成分の信号から雑音電力値が算出される。
図13(a)は、実施例5において、受信C/Nが高い場合の遅延プロファイルを示す図であり、図13(b)は、実施例5において、受信C/Nが低い場合の遅延プロファイルを示す図である。縦軸は遅延プロファイルの相対電力であり、横軸は遅延時間(μsec)である。図13(a)(b)には、336μsec及び672μsecの遅延時間のタイミングに、IFFT部577による折り返し成分が現れている。図13(a)に示すように、受信C/Nが高い場合は、主波(遅延時間0付近の信号)のレベルに対して雑音レベルが十分低い遅延プロファイルになっており、図13(b)に示すように、受信C/Nが低い場合は、主波のレベルに対して雑音レベルが高い遅延プロファイルになっている。これは、雑音電力値のレベル(熱雑音)は、全ての系統の受信アンテナ2において同じであるが、受信部4に備えたAGC機能により受信信号が増幅するに従い、雑音レベルも増幅して変化するからである。つまり、受信C/Nが高い受信信号は受信C/Nが低い受信信号よりも増幅度合いが低いから、図13(a)に示すように、雑音レベルが低い遅延プロファイルになる。一方、受信C/Nが低い受信信号は受信C/Nが高い受信信号よりも増幅度合いが高いから、図13(b)に示すように、雑音レベルが高い遅延プロファイルになる。
図13に示した遅延プロファイルを入力するBPF579は、図13のα,βで囲まれた通過特性を有するフィルタとすることにより、遅延プロファイルから雑音成分の信号を抽出することができる。ここで、BPF579の通過特性は、図13のα,βのように、IFFT部577による折り返し歪みの影響を受けず、かつマルチパスの影響を小さくする時間範囲で設定される。
以上のように、実施例5のOFDM復調部5−5を備えたダイバーシティ受信装置1−1によれば、OFDM復調部5−5は、復調信号からSP信号を抽出し、SP信号をシンボル方向に補間し、IFFT処理を施して遅延プロファイルを生成し、遅延プロファイルから雑音成分の信号を抽出し、各系統の雑音電力値を算出するようにした。また、レベル補正係数生成部6は、各系統の雑音電力値に基づいて各系統の重み係数を生成し、乗算器7は、復調信号に重み係数を乗算するようにした。これにより、受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルに対応した復調信号が生成され、信号合成部8において各系統の復調信号が最大比合成法により合成される。したがって、実施例1〜4と同様に、増幅度情報を入出力する配線を不要にし、良質な受信信号を生成することが可能となる。
また、OFDM復調部5−5における雑音レベル検出部57−5のシンボルフィルタ574は、SP信号をシンボル方向に補間し、IFFT部577は、シンボル方向に補間されたSP信号にIFFT処理を施して遅延プロファイルを生成し、BPF579は、遅延プロファイルから雑音成分の信号を抽出するようにした。これにより、BPF579において折り返し歪み(エイリアシング)が減少し、急峻なフィルタ特性を緩和することができ、その結果、BPF579のタップ係数を減らすことができる。したがって、一層簡易な構成により、最大比合成法を実現することができる。
尚、図6に示した実施例5のOFDM復調部5−5の雑音レベル検出部57−5は、SP抽出部571とIFFT部577との間にシンボルフィルタ574を備えるようにしたが、シンボルフィルタ574を備えないようにしてもよい。
〔送信系統2及び受信系統4のMIMO(Multi Input Multi Output:多入力多出力)伝送の場合〕
次に、送信系統の数が2及び受信系統の数が4のMIMO伝送を実現するダイバーシティ受信装置について説明する。図7は、本発明の実施形態によるMIMO伝送のダイバーシティ受信装置の構成を示すブロック図である。このダイバーシティ受信装置1−2は、2つの送信信号に対して4つの受信アンテナで受信した受信信号を分離及び合成するダイバーシティ受信装置であり、受信アンテナ2、BPF3、受信部4、OFDM復調部5、レベル補正係数生成部(重み係数生成部)6、乗算器7及びMIMO分離及び等化部9を備えている。受信アンテナ2、BPF3、受信部4、OFDM復調部5及び乗算器7は、それぞれ4系統からなる。
受信アンテナ2、BPF3、受信部4、レベル補正係数生成部6及び乗算器7は、図1に示したSIMO伝送を実現するダイバーシティ受信装置1−1の構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
MIMO分離及び等化部9は、乗算器7から各系統の復調信号を入力し、各系統の復調信号に基づいて各伝送路の周波数応答を算出し、算出した各伝送路の周波数応答及び各系統の復調信号に基づいて、送信機により送信された元の送信信号を求めて出力する。MIMO分離及び等化部9により出力される信号S,Sは、送信機からの送信信号S,Sに相当する。
図15は、図7に示したMIMO分離及び等化部9の処理を説明する図であり、直交偏波多重の送信系統の数が2及び受信系統の数が4のMIMO伝送の系統を示している。図15において、第1の送信信号をS、第2の送信信号をSとし、受信信号をRh1,Rh2,Rv1,Rv2とする。送受信間の伝送路は8つあり、それぞれ伝搬路応答(伝送路の周波数応答)をhh1,hh2,hv1,hv2,vh1,vh2,vv1,vv2とすると、伝搬路(チャネル)行列Hは以下のように表すことができる。これらの伝搬路応答は、受信信号Rh1,Rh2,Rv1,Rv2である復調信号に含まれるSP信号に基づいて算出される。
Figure 0005878798
送信信号及び受信信号の関係は、前記式(1)の伝搬路行列Hを用いると以下のようになる。Nは熱雑音を示す。
Figure 0005878798
前記式(2)から、伝搬路行列Hの逆行列を両辺の左から乗算することにより、送信信号S,Sを求めることができる。
Figure 0005878798
これにより、MIMO分離及び等化部9において、乗算器7から入力した各系統の復調信号Rh1,Rh2,Rv1,Rv2に対し、サブキャリア単位の分離及び合成処理を一度に行い、元の送信信号S,Sを求めることができる。伝搬路行列Hが正則行列の場合には、逆行列を求めることができるが、常に伝搬路行列Hが正則行列であるとは限らない。そこで、伝搬路行列Hの一般化逆行列を用い、その一般化逆行列をWとすると、以下の式となる。
Figure 0005878798
前記式(4)で求められた一般化逆行列Wを受信信号行列の左から乗算することにより、以下に示すように、送信信号を復元することができる。
Figure 0005878798
次に、図7に示したMIMO伝送を実現するダイバーシティ受信装置1−2のOFDM復調部5について詳細に説明する。OFDM復調部5は、各系統において同じ規定レベルのIF信号にOFDM復調を施し、復調信号を生成すると共に、生成した復調信号から送信系統毎にSP信号を抽出し、抽出したSP信号に基づいて雑音電力値を算出する。以下に示す実施例6〜10のOFDM復調部5−6〜5−10では、抽出したSPから雑音電力値を算出する手法が異なる。
〔実施例6のOFDM復調部〕
まず、実施例6のOFDM復調部5について説明する。図8は、実施例6によるOFDM復調部5の構成を示すブロック図である。このOFDM復調部5−6は、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55、周波数誤差検出部56及び雑音レベル検出部57−6を備えている。図2に示した実施例1のOFDM復調部5−1と図8に示す実施例6のOFDM復調部5−6とを比較すると、OFDM復調部5−1,5−6共に、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56を備えている点で同一である。一方、OFDM復調部5−6は、OFDM復調部5−1の雑音レベル検出部57−1とは異なる雑音レベル検出部57−6を備えている点で相違する。
OFDM復調部5−6のA/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56は、図2に示した実施例1の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−6は、SP抽出部571、2系統のBPF572−1,572−2、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578を備えている。SP抽出部571は、FFT部55から復調信号を入力し、復調信号のサブキャリアから、第1の送信アンテナから出力された第1の送信信号Sに含まれるSPのキャリアシンボル(SP信号)と、第2の送信アンテナから出力された第2の送信信号Sに含まれるSPのキャリアシンボル(SP信号)とを抽出する。
図14は、図8に示したSP抽出部571の処理の一例を説明する図である。図14(a)は、第1の送信アンテナから出力された第1の送信信号Sに含まれるSP信号の配置を示し、図14(b)は、第2の送信アンテナから出力された第2の送信信号Sに含まれるSP信号の配置を示す。本来のSP信号の配置は、シンボル番号0,4,・・・のキャリア番号0,12,・・・、シンボル番号1,5,・・・のキャリア番号3,15,・・・、シンボル番号2,6,・・・のキャリア番号6,18,・・・及びシンボル番号3,7,・・・のキャリア番号9,21,・・・である。送信機は、これらの配置において、第1の送信信号S及び第2の送信信号Sに対し、交互にSP信号とヌル信号とを配置する。斜線部がSP信号の配置位置を示し、×印部がヌル信号の配置位置を示す。
具体的には、送信機は、図14(a)に示すように、SP信号を、シンボル番号0,8,・・・のキャリア番号0,24,・・・、シンボル番号1,9,・・・のキャリア番号15,39,・・・、シンボル番号2,10,・・・のキャリア番号6,30,・・・及びシンボル番号3,11,・・・のキャリア番号21,45・・・に配置し、ヌル信号を、本来のSP信号の配置位置のうち前記以外の位置に配置し、第1の送信信号Sを送信する。また、送信機は、図14(b)に示すように、SP信号を、シンボル番号0,8,・・・のキャリア番号12,36,・・・、シンボル番号1,9,・・・のキャリア番号3,27,・・・、シンボル番号2,10,・・・のキャリア番号18,42,・・・及びシンボル番号3,11,・・・のキャリア番号9,33・・・に配置し、ヌル信号を、本来のSP信号の配置位置のうち前記以外の位置に配置し、第2の送信信号Sを送信する。
図14(a)に示したSP配置の送信信号Sと、図14(b)に示したSP配置の送信信号Sとが合成された信号が、ダイバーシティ受信装置1−2にて受信され、受信信号Rh1,Rh2,Rv1,Rv2となる。これらの合成信号は、例えば、シンボル番号0のキャリア番号0におけるキャリアシンボルが送信信号SのSP信号であり、シンボル番号0のキャリア番号12におけるキャリアシンボルが送信信号SのSP信号であり、本来のSP信号の配置において、送信信号SのSP信号と送信信号SのSP信号とが交互に配置された信号となる。
したがって、図8に示したOFDM復調部5−6における雑音レベル検出部57−6のSP抽出部571は、本来のSP信号の配置において送信信号SのSP信号と送信信号SのSP信号とが交互に配置された合成信号である復調信号のサブキャリアから、送信信号Sに含まれるSP信号と送信信号Sに含まれるSP信号とを抽出する。SP抽出部571により抽出された送信信号Sに含まれるSP信号はBPF572−1に出力され、送信信号Sに含まれるSP信号はBPF572−2に出力される。
尚、図14では、送信機が第1の送信信号S及び第2の送信信号Sに対し、交互にSP信号とヌル信号とを配置し、ダイバーシティ受信装置1−2がこれらの合成信号を受信する例を示した。これに対し、送信機が、第1の送信信号Sに対し、従来のSP信号と同様のSP信号を配置し、第2の送信信号Sに対し、従来のSP信号の配置において、従来のSP信号と同じ位相のSP信号と位相を反転したSP信号とを交互に配置し、ダイバーシティ受信装置1−2がこれらの合成信号を受信するようにしてもよい。この場合、図8に示したOFDM復調部5−6における雑音レベル検出部57−6のSP抽出部571は、従来のSP信号と同じ位相のSP信号が配置された送信信号Sと、従来のSP信号と同じ位相及び反転した位相のSP信号が交互に配置された送信信号Sとの合成信号である周波数領域の信号を入力する。そして、SP抽出部571は、シンボル方向に隣り合うSPの合成信号同士の加算結果に対し2で除算することで、送信信号Sに含まれるSP信号を抽出し、シンボル方向に隣り合うSPの合成信号同士の減算結果に対し2で除算することで、送信信号Sに含まれるSP信号を抽出する。尚、この手法は既知であるから、詳細な説明を省略する。
BPF572−1は、SP抽出部571から送信信号SのSP信号を入力し、入力したSP信号から周波数領域の雑音成分の信号を抽出する。BPF572−2は、SP抽出部571から送信信号SのSP信号を入力し、入力したSP信号から周波数領域の雑音成分の信号を抽出する。
電力算出部573−1は、BPF572−1から送信信号SのSP信号に含まれる雑音成分の信号を入力し、雑音成分の信号の雑音電力値を算出する。電力算出部573−2は、BPF572−2から送信信号SのSP信号に含まれる雑音成分の信号を入力し、雑音成分の信号の雑音電力値を算出する。
加算器578は、電力算出部573−1,573−2から送信信号S,Sの雑音電力値をそれぞれ入力し、これらの雑音電力値を加算し、加算結果の雑音電力値をレベル補正係数生成部6に出力する。
通常、雑音電力値のレベル(熱雑音)は、全ての系統の受信アンテナ2において同じである。しかし、受信部4に備えたAGC機能により受信信号が増幅するに従って、雑音レベルも増幅して変化するから、電力算出部573−1,573−2により算出され加算器578により加算される雑音電力値は、系統間で異なるものとなる。したがって、加算器578により加算される雑音電力値は、受信部4に備えたAGC機能により受信信号が増幅される度合い(図17に示した増幅度情報)に対応した値となる。
以上のように、実施例6のOFDM復調部5−6を備えたダイバーシティ受信装置1−2によれば、OFDM復調部5−6は、送信信号Sと送信信号Sとの合成信号である復調信号を入力し、復調信号のサブキャリアから、送信信号Sに含まれるSP信号と送信信号Sに含まれるSP信号とを抽出し、これらのSP信号から雑音成分の信号をそれぞれ抽出し、送信信号Sの系統の雑音電力値と送信信号Sの系統の雑音電力値とを算出し、これらを加算して各受信系統の雑音電力値を算出するようにした。また、レベル補正係数生成部6は、各受信系統の雑音電力値に基づいて各受信系統の重み係数を生成し、乗算器7は、各受信系統の復調信号に各受信系統の重み係数を乗算するようにした。これにより、受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルに対応した復調信号が生成される。したがって、OFDM復調部5−6において、各受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルまたは信号レベル差に関する増幅度情報に相当する情報を、重み係数として推定することができ、受信信号のCNRが最大となる最大比合成法のダイバーシティ受信が可能となる。また、増幅度情報を受信部4から別配線にて送る必要がないから、簡易な構成により良質な受信信号を生成することが可能となる。
〔実施例7のOFDM復調部〕
次に、実施例7のOFDM復調部5について説明する。図9は、実施例7によるOFDM復調部5の構成を示すブロック図である。このOFDM復調部5−7は、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55、周波数誤差検出部56及び雑音レベル検出部57−7を備えている。図8に示した実施例6のOFDM復調部5−6と図9に示す実施例7のOFDM復調部5−7とを比較すると、OFDM復調部5−6,5−7共に、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56を備えている点で同一である。一方、OFDM復調部5−7は、OFDM復調部5−6の雑音レベル検出部57−6とは異なる雑音レベル検出部57−7を備えている点で相違する。
OFDM復調部5−7のA/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56は、図8に示した実施例6の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−7は、SP抽出部571、2系統のシンボルフィルタ574−1,574−2、2系統のBPF572−1,572−2、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578を備えている。図8に示した実施例6の雑音レベル検出部57−6と図9に示す実施例7の雑音レベル検出部57−7とを比較すると、両雑音レベル検出部57−6,57−7共に、SP抽出部571、2系統のBPF572−1,572−2、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578を備えている点で同一である。一方、雑音レベル検出部57−7は、雑音レベル検出部57−6の構成部に加え、SP抽出部571と2系統のBPF572−1,572−2との間に2系統のシンボルフィルタ574−1,574−2をそれぞれ備えている点で相違する。
雑音レベル検出部57−7のSP抽出部571、2系統のBPF572−1,572−2、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578は、図8に示した実施例6の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−7のシンボルフィルタ574−1は、SP抽出部571から送信信号SのSP信号を入力し、シンボル方向にSP信号を補間する。そして、BPF572−1において、シンボルフィルタ574−1によりシンボル方向に補間された送信信号SのSP信号から、周波数領域の雑音成分の信号が抽出され、電力算出部573−1において、送信信号Sの雑音電力値が算出される。
同様に、シンボルフィルタ574−2は、SP抽出部571から送信信号SのSP信号を入力し、シンボル方向にSP信号を補間する。そして、BPF572−2において、シンボルフィルタ574−2によりシンボル方向に補間された送信信号SのSP信号から、周波数領域の雑音成分の信号が抽出され、電力算出部573−2において、送信信号Sの雑音電力値が算出される。そして、加算器578において、これらの雑音電力値が加算され、当該受信系統における雑音電力値が算出される。
以上のように、実施例7のOFDM復調部5−7を備えたダイバーシティ受信装置1−2によれば、OFDM復調部5−7は、送信信号Sと送信信号Sとの合成信号である復調信号を入力し、復調信号のサブキャリアから、送信信号Sに含まれるSP信号と送信信号Sに含まれるSP信号とを抽出し、これらのSP信号をシンボル方向にそれぞれ補間して雑音成分の信号をそれぞれ抽出し、送信信号Sの系統の雑音電力値と送信信号Sの系統の雑音電力値とを算出し、これらを加算して各受信系統の雑音電力値を算出するようにした。また、レベル補正係数生成部6は、各受信系統の雑音電力値に基づいて各受信系統の重み係数を生成し、乗算器7は、各受信系統の復調信号に各受信系統の重み係数を乗算するようにした。これにより、受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルに対応した復調信号が生成される。したがって、実施例6と同様に、増幅度情報を入出力する配線を不要にし、良質な受信信号を生成することが可能となる。
また、OFDM復調部5−7における雑音レベル検出部57−7のシンボルフィルタ574−1,574−2は、SP信号をシンボル方向にそれぞれ補間し、BPF572−1,572−2は、シンボル方向に補間されたSP信号から雑音成分の信号をそれぞれ抽出するようにした。これにより、BPF572−1,572−2において折り返し歪み(エイリアシング)が減少し、急峻なフィルタ特性を緩和することができ、その結果、BPF572−1,572−2のタップ係数を減らすことができる。したがって、一層簡易な構成により、良質な受信信号を生成することができる。
〔実施例8のOFDM復調部〕
次に、実施例8のOFDM復調部5について説明する。図10は、実施例8によるOFDM復調部5の構成を示すブロック図である。このOFDM復調部5−8は、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55、周波数誤差検出部56及び雑音レベル検出部57−8を備えている。
図8に示した実施例6のOFDM復調部5−6と図10に示す実施例8のOFDM復調部5−8とを比較すると、OFDM復調部5−6,5−8共に、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56を備えている点で同一である。一方、OFDM復調部5−8は、OFDM復調部5−6の雑音レベル検出部57−6とは異なる雑音レベル検出部57−8を備えている点で相違する。
OFDM復調部5−8のA/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56は、図8に示した実施例6の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−8は、SP抽出部571、2系統のLPF575−1,575−2、2系統の減算器576−1,576−2、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578を備えている。図8に示した実施例6の雑音レベル検出部57−6と図10に示す実施例8の雑音レベル検出部57−8とを比較すると、両雑音レベル検出部57−6,57−8共に、SP抽出部571、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578を備えている点で同一である。一方、雑音レベル検出部57−8は、雑音レベル検出部57−6のBPF572−1,572−2に代えて、2系統のLPF575−1,575−2及び2系統の減算器576−1,576−2を備えている点で相違する。
雑音レベル検出部57−8のSP抽出部571、電力算出部573−1,573−2及び加算器578は、図8に示した実施例6の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−8のLPF575−1は、SP抽出部571から送信信号SのSP信号を入力し、入力したSP信号から雑音成分を除去し、SP信号の主信号成分を抽出する。減算器576−1は、SP抽出部571から送信信号SのSP信号を入力すると共に、LPF575−1からSP信号の主信号成分を入力し、SP抽出部571により抽出された送信信号SのSP信号から、LPF575−1により抽出されたSP信号の主信号成分を減算して除去し、雑音成分の信号を抽出する。そして、電力算出部573−1において、減算器576−1により抽出された雑音成分の信号から、送信信号Sの雑音電力値が算出される。
同様に、LPF575−2は、SP抽出部571から送信信号SのSP信号を入力し、入力したSP信号から雑音成分を除去し、SP信号の主信号成分を抽出する。減算器576−2は、SP抽出部571から送信信号SのSP信号を入力すると共に、LPF575−2からSP信号の主信号成分を入力し、SP抽出部571により抽出された送信信号SのSP信号から、LPF575−2により抽出されたSP信号の主信号成分を減算して除去し、雑音成分の信号を抽出する。そして、電力算出部573−2において、減算器576−2により抽出された雑音成分の信号から、送信信号Sの雑音電力値が算出される。そして、加算器578において、これらの雑音電力値が加算され、当該受信系統における雑音電力値が算出される。
以上のように、実施例8のOFDM復調部5−8を備えたダイバーシティ受信装置1−2によれば、OFDM復調部5−8は、送信信号Sと送信信号Sとの合成信号である復調信号を入力し、復調信号のサブキャリアから、送信信号Sに含まれるSP信号と送信信号Sに含まれるSP信号とを抽出し、SP信号から主信号成分を除去して雑音成分の信号をそれぞれ抽出し、送信信号Sの系統の雑音電力値と送信信号Sの系統の雑音電力値とを算出し、これらを加算して各受信系統の雑音電力値を算出するようにした。また、レベル補正係数生成部6は、各受信系統の雑音電力値に基づいて各受信系統の重み係数を生成し、乗算器7は、各受信系統の復調信号に各受信系統の重み係数を乗算するようにした。これにより、受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルに対応した復調信号が生成される。したがって、実施例6,7と同様に、増幅度情報を入出力する配線を不要にし、良質な受信信号を生成することが可能となる。
〔実施例9のOFDM復調部〕
次に、実施例9のOFDM復調部5について説明する。図11は、実施例9によるOFDM復調部5の構成を示すブロック図である。このOFDM復調部5−9は、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55、周波数誤差検出部56及び雑音レベル検出部57−9を備えている。図10に示した実施例8のOFDM復調部5−8と図11に示す実施例9のOFDM復調部5−9とを比較すると、OFDM復調部5−8,5−9共に、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56を備えている点で同一である。一方、OFDM復調部5−9は、OFDM復調部5−8の雑音レベル検出部57−8とは異なる雑音レベル検出部57−9を備えている点で相違する。
OFDM復調部5−9のA/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56は、図10に示した実施例8の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−9は、SP抽出部571、2系統のシンボルフィルタ574−1,574−2、2系統のLPF575−1,575−2、2系統の減算器576−1,576−2、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578を備えている。図10に示した実施例8の雑音レベル検出部57−8と図11に示す実施例9の雑音レベル検出部57−9とを比較すると、両雑音レベル検出部57−8,57−9共に、SP抽出部571、2系統のLPF575−1,575−2、2系統の減算器576−1,576−2、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578を備えている点で同一である。一方、雑音レベル検出部57−9は、雑音レベル検出部57−8の構成部に加え、SP抽出部571と2系統のLPF575−1,575−2及び2系統の減算器576−1,576−2との間にシンボルフィルタ574−1,574−2を備えている点で相違する。
雑音レベル検出部57−9のSP抽出部571、2系統のLPF575−1,575−2、2系統の減算器576−1,576−2、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578は、図10に示した実施例8の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−9のシンボルフィルタ574−1は、SP抽出部571から送信信号SのSP信号を入力し、シンボル方向にSP信号を補間する。そして、LPF575−1において、シンボルフィルタ574−1によりシンボル方向に補間された送信信号SのSP信号から主信号成分が抽出され、減算器576−1において、シンボルフィルタ574−1によりシンボル方向に補間された送信信号SのSP信号から主信号成分が除去される。そして、電力算出部573−1において、雑音成分の信号から送信信号Sの雑音電力値が算出される。
同様に、シンボルフィルタ574−2は、SP抽出部571から送信信号SのSP信号を入力し、シンボル方向にSP信号を補間する。そして、LPF575−2において、シンボルフィルタ574−2によりシンボル方向に補間された送信信号SのSP信号から主信号成分が抽出され、減算器576−2において、シンボルフィルタ574−2によりシンボル方向に補間された送信信号SのSP信号から主信号成分が除去される。そして、電力算出部573−2において、雑音成分の信号から送信信号Sの雑音電力値が算出される。そして、加算器578において、これらの雑音電力値が加算され、当該受信系統における雑音電力値が算出される。
以上のように、実施例9のOFDM復調部5−9を備えたダイバーシティ受信装置1−2によれば、OFDM復調部5−9は、送信信号Sと送信信号Sとの合成信号である復調信号を入力し、復調信号のサブキャリアから、送信信号Sに含まれるSP信号と送信信号Sに含まれるSP信号とを抽出し、SP信号をシンボル方向に補間して主信号成分をそれぞれ抽出し、シンボル方向に補間したSP信号から主信号成分を除去して雑音成分の信号をそれぞれ抽出し、送信信号Sの系統の雑音電力値と送信信号Sの系統の雑音電力値とを算出し、これらを加算して各受信系統の雑音電力値を算出するようにした。また、レベル補正係数生成部6は、各受信系統の雑音電力値に基づいて各受信系統の重み係数を生成し、乗算器7は、各受信系統の復調信号に各受信系統の重み係数を乗算するようにした。これにより、受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルに対応した復調信号が生成される。したがって、実施例6〜8と同様に、増幅度情報を入出力する配線を不要にし、良質な受信信号を生成することが可能となる。
また、OFDM復調部5−9における雑音レベル検出部57−9のシンボルフィルタ574−1,574−2は、SP信号をシンボル方向にそれぞれ補間し、LPF575−1,575−2は、シンボル方向に補間されたSP信号から主信号成分をそれぞれ抽出し、減算器576−1,576−2は、シンボル方向に補間されたSP信号から主信号成分を除去し、雑音成分の信号をそれぞれ抽出するようにした。これにより、LPF575−1,575−2において折り返し歪み(エイリアシング)が減少し、急峻なフィルタ特性を緩和することができ、その結果、LPF575−1,575−2のタップ係数を減らすことができる。したがって、一層簡易な構成により、良質な受信信号を生成することができる。
〔実施例10のOFDM復調部〕
次に、実施例10のOFDM復調部5について説明する。図12は、実施例10によるOFDM復調部5の構成を示すブロック図である。このOFDM復調部5−10は、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55、周波数誤差検出部56及び雑音レベル検出部57−10を備えている。図9に示した実施例7のOFDM復調部5−7と図12に示す実施例10のOFDM復調部5−10とを比較すると、OFDM復調部5−7,5−10共に、A/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56を備えている点で同一である。一方、OFDM復調部5−10は、OFDM復調部5−7の雑音レベル検出部57−7とは異なる雑音レベル検出部57−10を備えている点で相違する。
OFDM復調部5−10のA/D変換部51、直交復調部52、AFC部53、GI除去部54、FFT部55及び周波数誤差検出部56は、図9に示した実施例7の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−10は、SP抽出部571、2系統のシンボルフィルタ574−1,574−2、2系統のIFFT部577−1,577−2、2系統のBPF579−1,579−2、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578を備えている。図9に示した実施例7の雑音レベル検出部57−7と図12に示す実施例10の雑音レベル検出部57−10とを比較すると、両雑音レベル検出部57−7,57−10共に、SP抽出部571、2系統のシンボルフィルタ574−1,574−2、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578を備えている点で同一である。一方、雑音レベル検出部57−10は、雑音レベル検出部57−7のBPF572−1,572−2とは異なるBPF579−1,579−2を備えており、2系統のシンボルフィルタ574−1,574−2と2系統のBPF579−1,579−2との間に2系統のIFFT部577−1,577−2を備えている点で相違する。
雑音レベル検出部57−10のSP抽出部571、2系統のシンボルフィルタ574−1,574−2、2系統の電力算出部573−1,573−2及び加算器578は、図9に示した実施例7の各構成部と同様であるから、ここでは説明を省略する。
雑音レベル検出部57−10のIFFT部577−1は、シンボルフィルタ574−1からシンボル方向に補間された送信信号SのSP信号を入力し、シンボル方向に補間された送信信号SのSP信号にIFFT処理を施し、送信信号Sの系統における遅延プロファイルを生成する。
BPF579−1は、IFFT部577−1から送信信号Sの系統における遅延プロファイルを入力し、入力した遅延プロファイルから時間領域の雑音成分の信号を抽出する。そして、電力算出部573−1において、雑音成分の信号から送信信号Sの雑音電力値が算出される。
同様に、IFFT部577−2は、シンボルフィルタ574−2からシンボル方向に補間された送信信号SのSP信号を入力し、シンボル方向に補間された送信信号SのSP信号にIFFT処理を施し、送信信号Sの系統における遅延プロファイルを生成する。
また、BPF579−2は、IFFT部577−2から送信信号Sの系統における遅延プロファイルを入力し、入力した遅延プロファイルから時間領域の雑音成分の信号を抽出する。そして、電力算出部573−2において、雑音成分の信号から送信信号Sの雑音電力値が算出される。そして、加算器578において、これらの雑音電力値が加算され、当該受信系統における雑音電力値が算出される。
通常、雑音電力値のレベル(熱雑音)は、全ての受信系統の受信アンテナ2において同じである。しかし、受信部4に備えたAGC機能により受信信号が増幅するに従って、雑音レベルも増幅して変化するから、電力算出部573−1,573−2により算出され加算器578により加算される雑音電力値は、受信系統間で異なるものとなる。したがって、加算器578により加算される雑音電力値は、受信部4に備えたAGC機能により受信信号が増幅される度合い(図17に示した増幅度情報)に対応した値となる。
以上のように、実施例10のOFDM復調部5−10を備えたダイバーシティ受信装置1−2によれば、OFDM復調部5−10は、送信信号Sと送信信号Sとの合成信号である復調信号を入力し、復調信号のサブキャリアから、送信信号Sに含まれるSP信号と送信信号Sに含まれるSP信号とを抽出し、SP信号をシンボル方向に補間し、IFFT処理を施して遅延プロファイルをそれぞれ生成し、遅延プロファイルから雑音成分の信号を抽出し、送信信号Sの系統の雑音電力値と送信信号Sの系統の雑音電力値とを算出し、これらを加算して各受信系統の雑音電力値を算出するようにした。また、レベル補正係数生成部6は、各受信系統の雑音電力値に基づいて各受信系統の重み係数を生成し、乗算器7は、各受信系統の復調信号に各受信系統の重み係数を乗算するようにした。これにより、受信アンテナ2にて受信した受信信号のレベルに対応した復調信号が生成される。したがって、実施例6〜9と同様に、増幅度情報を入出力する配線を不要にし、良質な受信信号を生成することが可能となる。
また、OFDM復調部5−10における雑音レベル検出部57−10のシンボルフィルタ574−1,574−2は、SP信号をシンボル方向にそれぞれ補間し、IFFT部577−1,577−2は、シンボル方向に補間されたSP信号にIFFT処理を施して遅延プロファイルをそれぞれ生成し、BPF579−1,579−2は、シンボル方向に補間されたSP信号から雑音成分の信号をそれぞれ抽出するようにした。これにより、BPF579−1,579−2において折り返し歪み(エイリアシング)が減少し、急峻なフィルタ特性を緩和することができ、その結果、BPF579−1,579−2のタップ係数を減らすことができる。したがって、一層簡易な構成により、良質な受信信号を生成することができる。
尚、図12に示した実施例10のOFDM復調部5−10の雑音レベル検出部57−10は、SP抽出部571と2系統のIFFT部577−1,577−2との間に2系統のシンボルフィルタ574−1,574−2を備えるようにしたが、シンボルフィルタ574−1,574−2を備えないようにしてもよい。
以上、実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は前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では、ダイバーシティ受信装置1−1の受信系統の数を4として説明したが、本発明は受信系統の数を4に限定するものではなく、複数であればよい。また、図7では、送信機の送信系統の数を2とし、ダイバーシティ受信装置1−2の受信系統の数を4として説明したが、本発明は送信系統及び受信系統の数をこれらの数に限定するものではなく、複数であればよい。
また、実施例1〜10では、所定位置のSP信号を抽出して雑音電力値を算出するようにしたが、SP信号以外の所定位置のパイロット信号等を抽出して雑音電力値を算出するようにしてもよい。
1,101 ダイバーシティ受信装置
2,102 受信アンテナ
3,103,114,572,579 BPF
4,104 受信部
5,105 OFDM復調部
6 レベル補正係数生成部(重み係数生成部)
7 乗算器
8,108 信号合成部
9 MIMO分離及び等化部
51 A/D変換部
52 直交復調部
53 AFC部
54 GI除去部
55 FFT部
56 周波数誤差検出部
57 雑音レベル検出部
110 RF増幅器
111 レベル検出器
112 局部発振器
113 ミキサ
115 IF増幅器
571 SP抽出部
573 電力算出部
574 シンボルフィルタ
575 LPF
576 減算器
577 IFFT部
578 加算器

Claims (10)

  1. 送信機に備えた1つの送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、
    前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、
    前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、
    前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、
    前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、
    前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、
    前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、
    を備え、
    前記OFDM復調部は、
    前記復調信号からSP信号を抽出するSP抽出部と、
    前記SP抽出部により抽出されたSP信号から雑音成分を抽出するフィルタと、
    前記フィルタにより抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、
    を備えたことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
  2. 請求項に記載のダイバーシティ受信装置において、
    前記OFDM復調部は、さらに、前記SP抽出部により抽出されたSP信号を、シンボル方向に補間するシンボルフィルタを備え、
    前記OFDM復調部のフィルタは、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から雑音成分を抽出する、ことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
  3. 送信機に備えた1つの送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、
    前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、
    前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、
    前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、
    前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、
    前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、
    前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、
    を備え、
    前記OFDM復調部は、
    前記復調信号からSP信号を抽出するSP抽出部と、
    前記SP抽出部により抽出されたSP信号から主信号成分を抽出するフィルタと、
    前記SP抽出部により抽出されたSP信号から、前記フィルタにより抽出された主信号成分を減算し、雑音成分を抽出する減算器と、
    前記減算器により抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、
    を備えたことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
  4. 請求項に記載のダイバーシティ受信装置において、
    前記OFDM復調部は、さらに、前記SP抽出部により抽出されたSP信号を、シンボル方向に補間するシンボルフィルタを備え、
    前記OFDM復調部のフィルタは、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から主信号成分を抽出し、
    前記OFDM復調部の減算器は、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から、前記フィルタにより抽出された主信号成分を減算し、雑音成分を抽出する、ことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
  5. 送信機に備えた1つの送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、
    前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、
    前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、
    前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、
    前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、
    前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、
    前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、
    を備え、
    前記OFDM復調部は、
    前記復調信号からSP信号を抽出するSP抽出部と、
    前記SP抽出部により抽出されたSP信号にIFFT処理を施し、遅延プロファイルを生成するIFFT部と、
    前記IFFT部により生成された遅延プロファイルから雑音成分を抽出するフィルタと、
    前記フィルタにより抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、
    を備えたことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
  6. 送信機に備えた複数の送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、
    前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、
    前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、
    前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、
    前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、
    前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、
    前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、
    を備え、
    前記OFDM復調部は、前記複数の送信アンテナの送信系統毎に、
    前記復調信号から当該送信系統の送信信号に含まれるSP信号を抽出するSP抽出部と、
    前記SP抽出部により抽出されたSP信号から雑音成分を抽出するフィルタと、
    前記フィルタにより抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、を備え、
    さらに、前記電力算出部により算出された送信系統毎の雑音電力値を加算し、前記加算結果を前記受信系統の雑音電力値とする加算器を備えたことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
  7. 請求項に記載のダイバーシティ受信装置において、
    前記OFDM復調部は、さらに、前記送信系統毎に、前記SP抽出部により抽出されたSP信号を、シンボル方向に補間するシンボルフィルタを備え、
    前記OFDM復調部のフィルタは、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から雑音成分を抽出する、ことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
  8. 送信機に備えた複数の送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、
    前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、
    前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、
    前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、
    前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、
    前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、
    前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、
    を備え、
    前記OFDM復調部は、前記複数の送信アンテナの送信系統毎に、
    前記復調信号から当該送信系統の送信信号に含まれるSP信号を抽出するSP抽出部と、
    前記SP抽出部により抽出されたSP信号から主信号成分を抽出するフィルタと、
    前記SP抽出部により抽出されたSP信号から、前記フィルタにより抽出された主信号成分を減算し、雑音成分を抽出する減算器と、
    前記減算器により抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、を備え、
    さらに、前記電力算出部により算出された送信系統毎の雑音電力値を加算し、前記加算結果を前記受信系統の雑音電力値とする加算器を備えたことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
  9. 請求項に記載のダイバーシティ受信装置において、
    前記OFDM復調部は、さらに、前記送信系統毎に、前記SP抽出部により抽出されたSP信号を、シンボル方向に補間するシンボルフィルタを備え、
    前記OFDM復調部のフィルタは、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から主信号成分を抽出し、
    前記OFDM復調部の減算器は、前記シンボルフィルタにより補間されたSP信号から、前記フィルタにより抽出された主信号成分を減算し、雑音成分を抽出する、ことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
  10. 送信機に備えた複数の送信アンテナから送信されたOFDM変調波の送信信号を、複数の受信アンテナを用いて受信し、前記複数の受信アンテナの受信系統毎に受信処理を行い、受信系統毎の信号を合成するダイバーシティ受信装置において、
    前記受信アンテナを用いて受信した受信信号から、所定の周波数帯域の信号を抽出するフィルタと、
    前記フィルタにより抽出された信号をAGC(Automatic Gain Control)機能により増幅すると共に周波数変換し、所定レベルのIF信号を生成する受信部と、
    前記受信部により生成された所定レベルのIF信号をOFDM復調し、FFTした復調信号を生成すると共に、前記復調信号に基づいて雑音電力値を算出するOFDM復調部と、
    前記OFDM復調部により算出された受信系統毎の雑音電力値に基づいて、受信系統毎の重み係数を生成する重み係数生成部と、
    前記OFDM復調部により生成された復調信号に、前記重み係数生成部により生成された重み係数を受信系統毎に乗算する乗算器と、
    前記乗算器により乗算された受信系統毎の復調信号を合成する信号合成部と、
    を備え、
    前記OFDM復調部は、前記複数の送信アンテナの送信系統毎に、
    前記復調信号から当該送信系統の送信信号に含まれるSP信号を抽出するSP抽出部と、
    前記SP抽出部により抽出されたSP信号にIFFT処理を施し、遅延プロファイルを生成するIFFT部と、
    前記IFFT部により生成された遅延プロファイルから雑音成分を抽出するフィルタと、
    前記フィルタにより抽出された雑音成分から雑音電力値を算出する電力算出部と、を備え、
    さらに、前記電力算出部により算出された送信系統毎の雑音電力値を加算し、前記加算結果を前記受信系統の雑音電力値とする加算器を備えたことを特徴とするダイバーシティ受信装置。
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