JP6266128B2 - 等化装置、等化方法、及び受信装置 - Google Patents

等化装置、等化方法、及び受信装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6266128B2
JP6266128B2 JP2016560090A JP2016560090A JP6266128B2 JP 6266128 B2 JP6266128 B2 JP 6266128B2 JP 2016560090 A JP2016560090 A JP 2016560090A JP 2016560090 A JP2016560090 A JP 2016560090A JP 6266128 B2 JP6266128 B2 JP 6266128B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
filter
signal
transmission path
equalization
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2016560090A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2016080048A1 (ja
Inventor
尚祐 伊藤
尚祐 伊藤
大介 新保
大介 新保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPWO2016080048A1 publication Critical patent/JPWO2016080048A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6266128B2 publication Critical patent/JP6266128B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/022Channel estimation of frequency response
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/0202Channel estimation
    • H04L25/0224Channel estimation using sounding signals
    • H04L25/0228Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals
    • H04L25/023Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals with extension to other symbols
    • H04L25/0232Channel estimation using sounding signals with direct estimation from sounding signals with extension to other symbols by interpolation between sounding signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03012Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain
    • H04L25/03019Arrangements for removing intersymbol interference operating in the time domain adaptive, i.e. capable of adjustment during data reception
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03159Arrangements for removing intersymbol interference operating in the frequency domain
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/01Equalisers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L2025/0335Arrangements for removing intersymbol interference characterised by the type of transmission
    • H04L2025/03375Passband transmission
    • H04L2025/03414Multicarrier

Description

本発明は、直交周波数分割多重(OFDM)方式を用いて変調された受信信号における、フェージングによる歪みを補償する等化装置及び等化方法、並びに、前記等化装置を備える受信装置に関するものである。
近年、モバイル端末の普及及び映像配信サービスの普及により、無線通信システムの通信速度の向上及び信頼性の向上が求められている。そのため、地上デジタル放送システムのような多くの無線通信システムにおいて、OFDM伝送方式が用いられている。車等の移動体に備えられた受信機でOFDM信号を受信信号として受信する場合には、建物等の障害物による反射及び回折、並びに散乱によって受信信号が歪み、さらに、移動体の移動に伴って、送信機から送信された送信信号が受信機に到達するまでの伝送路が変動する。OFDM伝送方式では、受信信号の歪みを補償するために、種々の伝送路推定技術及び波形等化技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1は、パイロット信号としてのSP(Scattered Pilot)シンボルを用いて伝送路特性を推定する方法を記載している。多くのOFDM伝送方式では、送信信号に挿入されたSPシンボルに作用する伝送路の影響を示す伝送路特性(伝送路特性値)を算出し、この伝送路特性を用いて、パイロット信号としてのSPシンボル以外の信号である他の信号(データシンボル)に作用する伝送路の影響を示す伝送路特性(伝送路特性値)を推定する。例えば、日本のISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting−Terrestrial)方式及び欧州のDVB−T(Digital Video Broadcasting−Terrestrial)方式等のような地上デジタル放送方式では、SPシンボルを用いて伝送路特性を推定する。
図1は、キャリア(周波数)−シンボル(時間)領域におけるSPシンボルとデータシンボルとの配置例を示す図である。図1において、ハッチングされた四角部分はSPシンボルを示し、白色の四角部分はデータシンボルを示す。特許文献1に記載されている方法においては、SP伝送路特性推定部が伝送路特性(SP伝送路特性)を推定し、シンボル方向補間部がSP伝送路特性を用いてシンボル方向に伝送路特性を補間し、適応補間部がシンボル方向補間部から出力される3キャリア目毎の伝送路特性を用いてフィルタ係数を算出する。そして、適応補間部は、算出されたフィルタ係数を用いてシンボル方向補間部から出力される3キャリア目毎の伝送路特性をフィルタリングすることによって適応補間(適応フィルタ処理)を行い、SP伝送路特性推定部によって伝送路特性が得られていないキャリアにおける伝送路特性を推定し、全てのキャリアにおける伝送路特性を等化部へ出力する。
国際公開第2009/153946号
特許文献1に記載されている上記方法では、SP伝送路特性の変動量に応じた通過帯域を持つ補間フィルタでSP伝送路特性から所望成分を抽出し、この所望成分を用いて他の信号(SPシンボル以外のシンボル)についての伝送路特性を推定している。しかし、この方法では、SP伝送路特性の推定に用いられる受信信号の時間方向(シンボル方向)の範囲は固定された範囲であり、また、適応補間部による全てのキャリアにおける伝送路特性の推定に用いられる受信信号の時間方向(シンボル方向)の範囲(フィルタ処理対象範囲)も固定された範囲である。このため、この方法では、適応補間部を構成する補間フィルタとして群遅延時間の大きいフィルタを使用することができず(したがって、補間フィルタの選択に制約があり)、伝送路特性に適した通過帯域を持つ補間フィルタを使用することができない場合があった。その結果、伝送路特性の推定精度を十分に高くすることができないという問題があった。
そこで、本発明の目的は、伝送路特性の推定精度の向上を図ることができる等化装置及び等化方法、並びに、前記等化装置を備える受信装置を提供することにある。
本発明に係る等化装置は、パイロット信号を含む受信信号としての周波数分割多重信号から変換されたベースバンド信号をフーリエ変換することによって、シンボル毎に周波数領域の信号を生成するフーリエ変換部と、前記フーリエ変換部で生成された前記周波数領域の信号から、前記パイロット信号に作用する伝送路の影響を示すパイロット伝送路特性を算出するパイロット伝送路特性算出部と、前記パイロット伝送路特性算出部で算出された前記パイロット伝送路特性に対し、所定のシンボル数ずらした互いに異なる複数のフィルタ処理対象範囲において、シンボル方向の群遅延特性がそれぞれ互いに異なるフィルタ処理を行うことによって、前記周波数領域の信号についての伝送路特性を複数生成し、生成された複数の前記伝送路特性の内のいずれか1つを等化処理用伝送路特性として出力する補間部と、前記補間部から出力された前記等化処理用伝送路特性を用いて、前記フーリエ変換部で生成された前記周波数領域の信号を波形等化する波形等化部とを備えたことを特徴とする。
本発明に係る等化方法は、パイロット信号を含む受信信号としての周波数分割多重信号から変換されたベースバンド信号をフーリエ変換することによって、シンボル毎に周波数領域の信号を生成するフーリエ変換ステップと、前記フーリエ変換ステップで生成された前記周波数領域の信号から、前記パイロット信号に作用する伝送路の影響を示すパイロット伝送路特性を算出するパイロット伝送路特性算出ステップと、前記パイロット伝送路特性算出ステップで算出された前記パイロット伝送路特性に対し、所定のシンボル数ずらした互いに異なる複数のフィルタ処理対象範囲において、シンボル方向の群遅延特性がそれぞれ互いに異なるフィルタ処理を行うことによって、前記周波数領域の信号についての伝送路特性を複数生成し、生成された複数の前記伝送路特性の内のいずれか1つを等化処理用伝送路特性として出力する補間ステップと、前記補間ステップで出力された前記等化処理用伝送路特性を用いて、前記フーリエ変換ステップで生成された前記周波数領域の信号を波形等化する波形等化ステップとを備えたことを特徴とする。
本発明に係る受信装置は、パイロット信号を含む受信信号としての周波数分割多重信号を受信し、前記周波数分割多重信号をベースバンド信号に変換する受信部と、前記受信部で変換された前記ベースバンド信号に対して等化処理を施す等化部とを有し、前記等化部は、上記等化装置から構成されたことを特徴とする。
本発明に係る等化装置及び等化方法においては、パイロット信号に作用する伝送路の影響を示す伝送路特性の推定に用いられる受信信号の時間方向(シンボル方向)の範囲であるフィルタ処理対象範囲として、タイミングのずれた複数のフィルタ処理対象範囲を用いて、複数のフィルタ処理対象範囲に対応する複数の伝送路特性を求め、これらから選択された1つの伝送路特性に基づいて、受信信号の波形の歪を補償するための波形等化処理が行われる。このように、本発明に係る等化装置及び等化方法によれば、フィルタ処理対象範囲として最適な範囲を選択するので、波形等化処理に使用する信号の時間範囲を最適化し、伝送路特性の推定精度を向上させることができる。
また、本発明に係る等化装置及び等化方法においては、フィルタ処理対象範囲として最適な範囲を選択するので、補間処理を行うフィルタ部として群遅延時間の大きいフィルタ部を使用することができる。このため、本発明に係る等化装置及び等化方法においては、補間処理を行うフィルタ部の選択についての制約が少なくなり、補間処理を行うフィルタ部として伝送路特性に適した通過帯域を持つフィルタ部を使用することができる。よって、本発明に係る等化装置及び等化方法によれば、伝送路特性の推定精度を向上させることができる。
また、本発明に係る受信装置は、伝送路特性の推定精度が優れた等化装置を等化部として使用するので、OFDM信号を安定して受信することができ、特に、安定した移動受信を実現することができる。
キャリア(周波数)−シンボル(時間)領域におけるSPシンボル及びデータシンボルの配置例を示す図である。 本発明の実施の形態1に係る等化装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図2のタイミング調整部の構成を概略的に示すブロック図である。 図2の複数のシンボル方向フィルタ部が行うシンボル方向のフィルタ処理(補間処理)を示す図である。 図4のシンボル方向のフィルタ処理(補間処理)によって伝送路特性が算出されたシンボルの配置を示す図である。 図2の補間部の複数のシンボル方向フィルタ部の各々が処理対象とする受信信号のシンボル方向(時間方向)の範囲であるフィルタ処理対象範囲を示す図である。 図2の補間部の複数のキャリア方向フィルタ部が行うキャリア方向(周波数方向)のフィルタ処理を示す図である。 図7のキャリア方向のフィルタ処理(補間処理)によって伝送路特性が算出されたシンボルの配置を示す図である。 キャリア(周波数)−シンボル(時間)領域におけるSPシンボル及びデータシンボルの他の配置例(変形例)を示す図である。 図2の補間部のシンボル方向フィルタ部の構成を概略的に示すブロック図である。 図2の補間部のフィルタ出力選択部の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態2に係る等化装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図12のタイミング調整部の構成を概略的に示すブロック図である。 図12の補間部のキャリア方向フィルタ部が行うキャリア方向のフィルタ処理を示す図である。 図14のキャリア方向のフィルタ処理(補間処理)によって伝送路特性が算出されたシンボルの配置を示す図である。 図12の補間部の複数のシンボル方向フィルタ部が行う複数のシンボル方向(時間方向)のフィルタ処理を示す図である。 図16のシンボル方向のフィルタ処理(補間処理)によって伝送路特性が算出されたシンボルの配置を示す図である。 本発明の実施の形態3に係る等化装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図18の補間部の前段のキャリア方向フィルタ部が行う前段のキャリア方向のフィルタ処理を示す図である。 図18の補間部の複数のシンボル方向フィルタ部が行う複数のシンボル方向のフィルタ処理を示す図である。 図18の補間部の後段のキャリア方向フィルタ部が行う後段のキャリア方向のフィルタ処理を示す図である。 図21のキャリア方向のフィルタ処理(補間処理)によって伝送路特性が算出されたシンボルの配置を示す図である。 本発明の実施の形態4に係る等化装置の構成を概略的に示すブロック図である。 図23のシンボル方向フィルタ部の構成を概略的に示すブロック図である。 図23の補間部のフィルタ出力選択部の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態5に係る受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。 実施の形態1から4に係る等化装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
実施の形態1.
図2は、本発明の実施の形態1に係る等化装置1の構成を概略的に示すブロック図である。図2に示される等化装置1は、実施の形態1に係る等化方法を実施することができる装置であり、後述の実施の形態5(図26)に係る受信装置の等化部を構成することができる装置である。図2に示される等化装置1は、周波数分割多重信号(OFDM信号)を受信し、このOFDM信号に含まれるパイロット信号としてのSP(スキャッタードパイロット)シンボルを用いて、シンボル毎の伝送路特性(伝送路特性値)を推定し、この伝送路特性を用いて周波数領域に変換された信号に等化処理を施す装置である。ここで、伝送路特性は、シンボルに作用する伝送路の影響を示す値である。
図2に示されるように、等化装置1は、フーリエ変換部(FFT部)11と、パイロット伝送路特性算出部としてのSP伝送路特性算出部12と、補間部13と、波形等化部14とを有する。実施の形態1においては、通信規格としてISDB−Tを採用している場合を中心に説明する。
フーリエ変換部11は、パイロット信号を含む受信信号としてのOFDM信号から変換されたベースバンド信号をフーリエ変換することによって、シンボル毎に周波数領域に変換された信号を生成する。シンボル毎に周波数領域に変換された受信信号では、例えば、図1に示されるようなシンボル配置となる。ただし、本発明が適用可能な等化装置及び等化方法は、ISDB−T方式及び図1のようなSPシンボルの配置の方式に限定されるものではなく、他の通信方式及び他のパイロット信号の配置の方式にも適用可能である。
SP伝送路特性算出部12は、フーリエ変換部11によって生成された周波数領域の信号から、パイロット信号としてのSPシンボルに作用する伝送路の影響を示すパイロット伝送路特性としてのSP伝送路特性(SP伝送路特性値)を算出する。SP伝送路特性算出部12は、例えば、SPシンボルが含まれるキャリアにおける受信信号を、SP信号(既知信号の値)で除算することで、SPシンボルに作用する伝送路の影響を示すSP伝送路特性を算出する。
補間部13は、SP伝送路特性算出部12で算出されたSP伝送路特性に対し、所定のシンボル数ずらした互いに異なる複数のフィルタ処理対象範囲において、シンボル方向の群遅延特性がそれぞれ互いに異なるフィルタ処理を行うことによって、周波数領域の信号についての伝送路特性を複数生成し、いずれか1つを透過処理用伝送路特性として出力する。具体的に言えば、補間部13は、周波数領域の信号についての伝送路特性の推定に用いられる周波数領域の信号の時間方向の範囲である複数のフィルタ処理対象範囲(後述する図6に例示される。)の各々において、パイロット伝送路特性を用いて、周波数領域の信号についての伝送路特性を推定するためのフィルタ処理を行う。これによって、補間部13は、複数のフィルタ処理対象範囲の各々における周波数領域の信号についての伝送路特性を生成する。その後、補間部13は、複数のフィルタ処理対象範囲から選択された1つのフィルタ処理対象範囲における周波数領域の信号についての伝送路特性を、等化処理用伝送路特性として波形等化部14に出力する。
図2に示される補間部13は、SP伝送路特性算出部12によって算出されたSP伝送路特性を用いて、周波数領域の受信信号の内の、パイロット信号以外の信号に補間処理を施して、シンボル毎の伝送路特性を出力する。図2に示される補間部13は、タイミング調整部131と、複数のシンボル方向フィルタ部132(すなわち、第1から第nのシンボル方向フィルタ部132_1,…,132_n)と、複数のキャリア方向フィルタ部133(すなわち、第1から第nのキャリア方向フィルタ部133_1,…,133_n)と、フィルタ出力選択部134とを有する。ここで、nは2以上の整数である。タイミング調整部131は、SP伝送路特性の算出に用いられる受信信号の時間方向の範囲であるフィルタ処理対象範囲を変えることによって、複数のSP伝送路特性を生成する。第1から第nのシンボル方向フィルタ部132_1,…,132_nは、タイミング調整部131から出力される複数のSP伝送路特性のそれぞれに対してシンボル方向のフィルタ処理を施して、複数(n個)の伝送路特性(推定値)を生成する。第1から第nのキャリア方向フィルタ部133_1,…,133_nは、第1から第nのシンボル方向フィルタ部132_1,…,132_nから出力された複数(n個)の伝送路特性のそれぞれに対してキャリア方向のフィルタ処理を施して、複数(n個)の伝送路特性(推定値)を生成する。フィルタ出力選択部134は、第1から第nのキャリア方向フィルタ部133_1,…,133_nから出力された複数の伝送路特性のうちのいずれかひとつに基づいて得られた値を、等化処理用伝送路特性(等化処理用伝送路特性値)として波形等化部14に供給する。なお、実施の形態1においては、図2に示した第1から第nのシンボル方向フィルタ部132_1,…,132_nに(無限インパルス応答)IIRの適応フィルタを用いた伝送路推定方法を説明する。また、実施の形態1における複数のシンボル方向フィルタ部132と複数のキャリア方向フィルタ部133とは、補間処理を行うフィルタ処理部を構成する。
波形等化部14は、補間部13から出力された等化処理用伝送路特性を用いて、フーリエ変換部11で生成された周波数領域の信号を波形等化する。
図3は、図2の補間部13のタイミング調整部131の構成を概略的に示すブロック図である。図3に示されるように、タイミング調整部131は、Nシンボル遅延部131Aと、複数(n−1個)の1シンボル遅延部131B(すなわち、第1から第n−1の1シンボル遅延部131B_1,…,131B_n−1)とを有する。ここで、Nは、正の整数であり、例えば、N=1,2,…,n−1である。Nシンボル遅延部131Aは、周波数領域に変換された受信信号をNシンボル遅延させる。この処理と並行して、第1から第n−1の1シンボル遅延部131B_1,…,131B_n−1の各々は、SPシンボルに作用する伝送路の影響を示す伝送路特性を、1シンボル遅延させた信号を出力する。したがって、第1の1シンボル遅延部131B_1は、SP伝送路特性を1シンボル遅延させた信号を出力し、第2の1シンボル遅延部131B_2は、SP伝送路特性を2シンボル遅延させた信号を出力し、第n−1の1シンボル遅延部131B_n−1は、SP伝送路特性をn−1シンボル遅延させた信号を出力する。タイミング調整部131は、フーリエ変換部11から受け取った周波数領域の信号と、SP伝送路特性算出部12から受け取ったSPシンボルに作用する伝送路の影響を示す伝送路特性とのタイミングを調整する。
第1のシンボル方向フィルタ部132_1の群遅延時間が、周波数領域に変換された受信信号の遅延時間N(すなわち、Nシンボル遅延部131Aによる遅延時間)と等しく、かつ、フィルタ出力選択部134が第1のシンボル方向フィルタ部132_1の出力を選択した場合、波形等化部14は、受信信号を同一のシンボルタイミングの伝送路特性を用いて波形等化することができる。同様に、第2のシンボル方向フィルタ部132_2の群遅延時間がN−1であり、かつ、フィルタ出力選択部134が第2のシンボル方向フィルタ部132_2の出力を選択した場合、波形等化部14は、受信信号を同一のシンボルタイミングの伝送路特性を用いて波形等化することができる。同様に、kを1以上n以下の整数とするときに、第kのシンボル方向フィルタ部132_kの群遅延時間がN−(k−1)であり、かつ、フィルタ出力選択部134が第kのシンボル方向フィルタ部132_kの出力を選択した場合、波形等化部14は、受信信号を同一のシンボルタイミングの伝送路特性を用いて波形等化することができる。よって、第kのシンボル方向フィルタ部132_kは、群遅延時間をN−(k−1)とすることが望ましい。
図4は、図2の補間部13の複数のシンボル方向フィルタ部132が行うシンボル方向(時間方向)のフィルタ処理であるシンボル方向の補間処理を示す図であり、図5は、図4のフィルタ処理によって伝送路特性(推定値)が算出されたシンボルの位置を示す図である。図4及び図5において、縦方向下向きはシンボル方向(時間方向)を示し、横方向右向きはキャリア方向(周波数方向)を示し、網掛けパターンが塗られた四角領域は、SP伝送路特性又は伝送路特性が算出されたシンボルの位置を示し、白色の四角領域は、0値の伝送路特性の位置を示す。図4に示されるように、複数のシンボル方向フィルタ部132は、タイミングを調整されたSPシンボルに作用する伝送路の影響を示す伝送路特性に対して、SPシンボルを含むキャリアにおいて、シンボル方向にフィルタ処理を行なう。図4に下向きの破線矢印で示すように、SPシンボルが存在するキャリアに対してのみ処理を行なうことで、全てのデータ信号に対してシンボル方向のフィルタ処理を行う場合に比べて、演算規模を削減することができる。このため、SPシンボルが含まれていないキャリアのデータ信号の値をゼロ(0値)としてフィルタ処理を行なう。図4のフィルタ処理の結果、図5に網掛けパターンが塗られた四角領域として示されるように、伝送路特性(推定値)が得られる。
図6は、図2の補間部13の複数のシンボル方向フィルタ部132の各々が処理対象とする受信信号のシンボル方向(時間方向)の範囲であるフィルタ処理対象範囲を示す図である。図3に示されるように、複数のシンボル方向フィルタ部132の各々には、1シンボルずつ遅延したSPシンボルに作用する伝送路特性が入力されるため、図6に、例えば、第1から第3のフィルタ処理対象範囲として示されるように、隣り合うフィルタ処理対象範囲が1シンボルずつずれており、それに伴って、複数のシンボル方向フィルタ部132の各々に要求される群遅延時間も異なる。なお、図6においては、フィルタ処理対象範囲を有限のもの(9シンボルの期間)として図示しているが、シンボル方向フィルタ部132のフィルタ部(後述する図10のフィルタ部132A)としてIIRフィルタを用いる場合のフィルタ処理対象範囲は、過去に遡る方向に対して受信した全てのデータがフィルタ処理対象範囲となる。また、一般に、IIRフィルタの群遅延時間と通過帯域とは独立ではなく、所望の通過帯域を得るには、通過帯域に応じた群遅延時間を設定する必要がある。
このように、補間部13によって、波形等化のタイミングに対してフィルタ処理対象範囲を時間方向にずらすことで、複数のシンボル方向フィルタ部132の各々のフィルタ部(後述する図10のフィルタ部132A)に要求される群遅延時間が互いに異なり、異なる条件下でのフィルタ係数が得られる。そのため、複数のシンボル方向フィルタ部132の各々のフィルタ部(後述する図10のフィルタ部132A)は、要求される群遅延時間によって制約を受けないので、フィルタ部に使用されるフィルタとして、最適なフィルタを採用することができる。特に、群遅延時間と通過帯域が互いに独立していないIIRフィルタを用いることで、受信信号と伝送路特性の推定値(複数のシンボル方向フィルタ部132の出力)とのタイミングの違い、及び、受信信号とフィルタ処理対象範囲とのタイミングの違いによって、複数の遅延時間を持つフィルタ処理の結果が得られる。そのため、より柔軟に、通過帯域を持つフィルタが得られる。
図7は、図2の補間部13の複数のキャリア方向フィルタ部133が行うキャリア方向(周波数方向)のフィルタ処理を示す図であり、図8は、図7のキャリア方向のフィルタ処理(補間処理)によって伝送路特性(推定値)が算出されたシンボルの配置を示す図である。図7及び図8において、縦方向下向きはシンボル方向(時間方向)を示し、横方向右向きはキャリア方向(周波数方向)を示し、網掛けパターンが塗られた四角領域は、SP伝送路特性又は伝送路特性(推定値)が算出されたシンボルの位置を示し、白色の四角領域は、0値のシンボルの位置を示す。複数のシンボル方向フィルタ部132(すなわち、第1から第nのシンボル方向フィルタ部132_1,…,132_n)にてSPシンボルに作用する伝送路の影響を示す伝送路特性をシンボル方向に補間した後、複数のキャリア方向フィルタ部133(すなわち、第1から第nのキャリア方向フィルタ部133_1,…,133_n)は、第1から第nのシンボル方向フィルタ部132_1,…,132_nの出力のそれぞれに対して、図7に示されるようにキャリア方向(周波数方向)にフィルタ処理を施す。このときの、図7の処理においては、SPシンボルが含まれないキャリアのシンボルをゼロ値(0値)のシンボルとしてフィルタ処理を行なう。図7の処理の結果、図8に網掛け領域で示されるような全てのキャリアについてのデータを得る。
図9は、キャリア(周波数)−シンボル(時間)領域におけるパイロット信号(パイロットシンボル)とデータシンボルの他の配置例(変形例)を示す図である。図4に示されるパイロット信号(図4においては、SPシンボル)の配置に代えて、図9に示されるようなパイロット信号の配置を採用してもよい。図9のパイロット信号の配置を採用した場合には、シンボル方向の補間処理だけで図8に示されるような全てのキャリアについての伝送路特性の推定値が得られるので、必ずしも図7に示されるようなキャリア方向の補間処理を行う必要はない。したがって、図9のパイロット信号の配置を採用したシステムには、図2における第1から第nのキャリア方向フィルタ部133_1,…,133_nを省略し、その代わりに、第1から第nのシンボル方向フィルタ部132_1,…,132_nの出力をフィルタ出力選択部134に与える構成とすることが可能である。
図10は、図2に示されるシンボル方向フィルタ部132の構成を概略的に示すブロック図である。図10に示されるように、複数のシンボル方向フィルタ部132の各々は、フィルタ部132Aと、フィルタ係数更新部132Bと、誤差算出部132Cと、パイロット信号伝送路特性算出部(補間部用伝送路特性算出部)132Dとを有する。フィルタ部132Aが使用するフィルタ係数は、補間部13とキャリア方向フィルタ部133による補間結果が目標信号に近づくように、制御される。パイロット信号伝送路特性算出部132Dは、目標信号として、波形等化タイミングの受信信号であるタイミング調整部131の出力からSPシンボル又はCP(Constant Pilot)シンボルなどのようなパイロット信号に作用する伝送路の影響を示す伝送路特性(伝送路特性値)を算出する。誤差算出部132Cは、パイロット信号伝送路特性算出部132Dが算出した目標信号とキャリア方向フィルタ部133の出力との差分(誤差)を算出し、これを誤差信号として出力する。フィルタ係数更新部132Bは、誤差算出部132Cによって算出された差分が小さくなるように、フィルタ部132Aで使用されるフィルタ係数を更新する。この更新に使用される更新アルゴリズムとしては、種々のアルゴリズムを使用可能であるが、例えば、LMS(Least Mean Squares)アルゴリズムなどを用いることができる。フィルタ係数の更新は、パイロット信号が存在するキャリアのシンボルについてのみ行う。これにより、複数のシンボル方向フィルタ部132は、伝送路特性の変動に応じて適応的にフィルタ係数を更新し、それぞれのフィルタ部132Aとして、それぞれの群遅延時間のもとで最適な通過帯域となるフィルタを採用することができる。
図11は、図2のフィルタ出力選択部134の構成を概略的に示すブロック図である。図11に示されるように、フィルタ出力選択部134は、選択部134Aと、複数の誤差算出部134B(すなわち、第1から第nの誤差算出部134B_1,…,134B_n)と、パイロット信号伝送路特性算出部(選択部用伝送路特性算出部)134Cとを有する。フィルタ出力選択部134は、複数のキャリア方向フィルタ部133の出力から目標信号に最も近い信号を選択して、波形等化部14に供給する。図10の場合と同様に、パイロット信号伝送路特性算出部134Cは、目標信号として、波形等化タイミングの受信信号であるタイミング調整部131の出力からSPシンボル又はCPシンボルなどのようなパイロット信号に作用する伝送路の影響を示す伝送路特性(伝送路特性値)を算出する。第1から第nの誤差算出部134B_1,…,134B_nは、パイロット信号伝送路特性算出部134Cから出力された目標信号と第1から第nのキャリア方向フィルタ部133_1,…,133_nの出力との差分(誤差)を算出し、これを示す誤差信号を出力する。選択部134Aは、複数のキャリア方向フィルタ部133の内の、誤差信号が示す差分が最も小さいキャリア方向フィルタ部133の出力を選択し、選択されたキャリア方向フィルタ部133の出力を波形等化部14に供給する。以上のように、実施の形態1においては、既知のパイロット信号に作用する伝送路の影響を示す伝送路特性と、第1から第nのキャリア方向フィルタ部133_1,…,133_nの出力とを比較することで、フィルタ出力選択部134内で等化処理を行うことなく(後述する図25の等化部を設ける必要がない。)、最適なフィルタ出力を選択することができる。
なお、フィルタ出力選択部134の複数の誤差算出部134Bの各々は、図10に示される複数のシンボル方向フィルタ部132の誤差算出部132Cと同じ機能を持つ。このため、フィルタ出力選択部134の複数の誤差算出部134Bを、図10に示される複数のシンボル方向フィルタ部132の誤差算出部132Cとは別に備えるのではなく、フィルタ出力選択部134の複数の誤差算出部134Bと複数のシンボル方向フィルタ部132の誤差算出部132Cを共用する構成としてもよい。
波形等化部14は、タイミング調整部131の出力である受信信号に、フィルタ出力選択部134の出力である伝送路特性の逆特性を乗算することで、歪みを補償する。歪みを補償する波形等化方法としては、各種の方法を採用可能であるが、例えば、ZF(Zero Forcing)等化及びMMSE(Minimum Mean−Square Error)等化などを用いることができる。
以上に説明したように、実施の形態1に係る等化装置1及び等化方法においては、パイロット信号に作用する伝送路の影響を示す伝送路特性をシンボル方向に補間する際、受信信号に対してタイミングのずれた複数のパイロット信号に作用する伝送路の影響を示す伝送路特性のそれぞれに対して、シンボル方向にフィルタ処理を施し、その結果得られたフィルタ処理された伝送路特性のいずれかひとつを波形等化部14における波形等化処理に用いる。このため、フィルタ処理に使用する信号を最適化し、さらにフィルタ部の群遅延時間の制約を軽減することができる。
また、複数のシンボル方向フィルタ部の各々のフィルタ部として、遅延時間と通過帯域とが独立していないIIRフィルタを用いることで、複数の遅延時間を持つフィルタ結果が得られるので、IIRフィルタとして、より柔軟な通過帯域を持つフィルタを採用することができる。
また、複数のシンボル方向フィルタ部の各々のフィルタ部として適応フィルタを用いることで、シンボル方向フィルタ部は伝送路の変動に応じて適応的にフィルタ係数を更新し、それぞれのフィルタがそれぞれ互いに異なる遅延時間のもとで最適な通過帯域となる。
実施の形態2.
図12は、本発明の実施の形態2に係る等化装置2の構成を概略的に示すブロック図である。図12において、図2に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図2に示される符号と同じ符号を付す。図12に示されるように、実施の形態2に係る等化装置2は、補間部23の構成及び動作の点において、実施の形態1に係る等化装置1と相違する。図12に示される等化装置2は、実施の形態2に係る等化方法を実施することができる装置であり、後述の実施の形態5(図26)に係る受信装置の等化部を構成することができる装置である。図12に示される等化装置2は、OFDM信号を受信し、このOFDM信号に含まれるパイロット信号としてのSPシンボルを用いて、シンボル毎の伝送路特性(伝送路特性値)を推定し、この伝送路特性を用いて周波数領域に変換された信号に等化処理を施す装置である。
図12に示されるように、等化装置2は、フーリエ変換部11と、パイロット伝送路特性算出部としてのSP伝送路特性算出部12と、補間部23と、波形等化部14とを有する。補間部23は、SP伝送路特性算出部12によって算出されたSP伝送路特性を用いて、周波数領域の信号の内の、パイロット信号以外の信号に補間処理を施して、シンボル毎の伝送路特性(伝送路特性値)を出力する。図12に示される補間部23は、キャリア方向フィルタ部233と、タイミング調整部231と、複数のシンボル方向フィルタ部232(すなわち、第1から第nのシンボル方向フィルタ部232_1,…,232_n)と、フィルタ出力選択部234とを有する。上記実施の形態1においてはSPシンボルに作用する伝送路の影響を示す伝送路特性を補間する際に、シンボル方向に補間処理を施し、その後、キャリア方向に補間処理を施したが、実施の形態2においては、キャリア方向フィルタ部233によってキャリア方向に補間処理を施し、その後、複数のシンボル方向フィルタ部232によってシンボル方向に補間処理を施す。また、実施の形態2における複数のシンボル方向フィルタ部232と1つのキャリア方向フィルタ部233とは、補間処理を行うフィルタ処理部を構成する。
図13は、図12の補間部23のタイミング調整部231の構成を概略的に示すブロック図である。図13に示されるように、タイミング調整部231は、Nシンボル遅延部231Aと、複数(n−1個)の1シンボル遅延部231B(すなわち、第1から第n−1の1シンボル遅延部231B_1,…,231B_n−1)とを有する。Nシンボル遅延部231Aは、周波数領域に変換された受信信号をNシンボル遅延させる。この処理と並行して、第1から第n−1の1シンボル遅延部231B_1,…,231B_n−1は、SPシンボルに作用する伝送路の影響を示す伝送路特性を、1シンボルずつ遅延させた信号を出力する。タイミング調整部231は、フーリエ変換部11から受け取った周波数領域の受信信号と、SP伝送路特性算出部12から受け取ったSPシンボルに作用する伝送路の影響を示す伝送路特性とのタイミングを調整する。実施の形態1の場合と同様に、実施の形態2においても、第kのシンボル方向フィルタ部232_kは、群遅延時間をN−(k−1)とすることが望ましい。
図14は、図12の補間部23のキャリア方向フィルタ部233が行うキャリア方向のフィルタ処理を示す図である。また、図15は、図14のキャリア方向のフィルタ処理(補間処理)によって伝送路特性が算出されたシンボルの位置を示す図である。図14及び図15において、縦方向下向きはシンボル方向(時間方向)を示し、横方向右向きはキャリア方向(周波数方向)を示し、網掛けパターンが塗られた四角領域は、SP伝送路特性又は伝送路特性が算出されたシンボルの位置を示し、白色の四角領域は、0値の伝送路特性の位置を示す。図14に示されるように、キャリア方向フィルタ部233は、SPシンボルに作用する伝送路の影響を示すSP伝送路特性を用いて、キャリア方向に補間処理を行う。図14に右向きの破線矢印で示すように、全てのデータ信号に対してキャリア方向のフィルタ処理が行われる。図14のフィルタ処理の結果、図15に網掛けパターンが塗られた四角領域として示されるように、伝送路特性(推定値)が得られる。
図16は、図12の補間部23の複数のシンボル方向フィルタ部232が行うシンボル方向(時間方向)のフィルタ処理であるシンボル方向の補間処理を示す図であり、図17は、図16のフィルタ処理によって伝送路特性(推定値)が算出されたシンボルの位置を示す図である。図16及び図17において、縦方向下向きはシンボル方向(時間方向)を示し、横方向右向きはキャリア方向(周波数方向)を示し、網掛けパターンが塗られた四角領域は、伝送路特性が算出されたシンボルの位置を示す。図16に示されるように、複数のシンボル方向フィルタ部232は、タイミングを調整されたキャリア方向フィルタ部233から出力された伝送路特性に対して、全てのキャリアにおいて、シンボル方向にフィルタ処理を行なう。図16のフィルタ処理の結果、図17に網掛けパターンが塗られた四角領域として示されるように、伝送路特性(推定値)が得られる。
上記実施の形態1においてはSPシンボルに作用する伝送路の影響を示す伝送路特性を補間する際に、シンボル方向に補間処理を施した後、キャリア方向に補間処理を施したが、実施の形態2においては、図14に示されるように、キャリア方向に補間処理を施して図15に示される補間結果を得た後に、図16に示すようにシンボル方向に補間処理を施して図17に示される補間結果を得る。このとき、シンボル方向の補間処理は、SPシンボルが存在しうるキャリアだけでなく、全てのキャリアに対して補間処理を行なう必要があるが、シンボル方向フィルタ部の出力それぞれに対してキャリア方向補間をする必要がなくなるので、演算量を削減することができる。
補間部23は、実施の形態1の場合と同様に、キャリア方向フィルタ部233の出力とフーリエ変換部11の出力とのタイミングを調整し、複数のシンボル方向フィルタ部232にて補間処理を行なう。フィルタ出力選択部234は、すでにキャリア方向に補間済みであるため、シンボル方向フィルタ部の出力からいずれかひとつを伝送路特性として出力する。最後に、波形等化部14が推定した伝送路特性を用いて波形等化を行なう。
以上のように、実施の形態2によれば、キャリア方向フィルタ部を複数用いることなく、伝送路特性の推定を行なうことができ、演算規模を削減することができる。
実施の形態3.
図18は、本発明の実施の形態3に係る等化装置3の構成を概略的に示すブロック図である。図18において、図2及び図12に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図2及び図12に示される符号と同じ符号を付す。図18に示されるように、実施の形態3に係る等化装置3は、補間部33の構成及び動作の点において、実施の形態1及び2に係る等化装置1及び2と相違する。図18に示される等化装置3は、実施の形態3に係る等化方法を実施することができる装置であり、後述の実施の形態5(図26)に係る受信装置の等化部を構成することができる装置である。図18に示される等化装置3は、OFDM信号を受信し、このOFDM信号に含まれるパイロット信号としてのSPシンボルを用いて、シンボル毎の伝送路特性(伝送路特性値)を推定し、この伝送路特性を用いて周波数領域に変換された信号に等化処理を施す装置である。
図18に示されるように、等化装置3は、フーリエ変換部11と、SP伝送路特性算出部12と、補間部33と、波形等化部14とを有する。補間部33は、SP伝送路特性算出部12によって算出されたSP伝送路特性を用いて、周波数領域の信号の内の、パイロット信号以外の信号に補間処理を施して、シンボル毎の伝送路特性を出力する。図18に示される補間部33は、キャリア方向フィルタ部(タイミング調整部331よりも前段に備えられた前段のキャリア方向フィルタ部)333Aと、タイミング調整部331と、複数のシンボル方向フィルタ部332(すなわち、第1から第nのシンボル方向フィルタ部332_1,…,332_n)と、フィルタ出力選択部334と、キャリア方向フィルタ部(タイミング調整部331よりも後段に備えられた後段のキャリア方向フィルタ部)333Bとを有する。上記実施の形態2においてはタイミング調整部の前段のキャリア方向フィルタ部においてキャリア方向の補間処理を行っているが、実施の形態3においては、フィルタ出力選択部334からの出力にキャリア方向の補間処理を行うキャリア方向フィルタ部333Bをさらに備えている。
実施の形態3においては、パイロット信号SPが含まれうるキャリアのみに対してキャリア方向に補間処理を施した後に、パイロット信号SPが含まれうるキャリアのみに対してシンボル方向に補間処理を施し、最後に全てのキャリアに対してキャリア方向に補間処理を施す伝送路推定方法を示す。実施の形態3においては、キャリア方向の補間処理は2つのキャリア方向フィルタ部333A,333Bで行われるが、シンボル方向の補間処理をSPシンボルが存在するキャリアについてのみ行うので、演算量を削減することができる。
図19は、図18の補間部33のキャリア方向フィルタ部333Aが行うキャリア方向のフィルタ処理を示す図である。図19において、縦方向下向きはシンボル方向(時間方向)を示し、横方向右向きはキャリア方向(周波数方向)を示し、網掛けパターンが塗られた四角領域は、SP伝送路特性又は伝送路特性が算出されたシンボルの位置を示し、白色の四角領域は、0値の伝送路特性の位置を示す。図19に示されるように、キャリア方向フィルタ部333Aは、SPシンボルに作用する伝送路の影響を示すSP伝送路特性を用いて、キャリア方向に補間処理を行う。図19に右向きの破線矢印で示すように、全てのデータ信号に対してキャリア方向のフィルタ処理が行われる。図19のフィルタ処理の結果、全てのキャリアにおける伝送路特性(推定値)が得られる。
図20は、図18の補間部33の複数のシンボル方向フィルタ部332が行う複数のシンボル方向のフィルタ処理であるシンボル方向の補間処理を示す図である。図20において、縦方向下向きはシンボル方向(時間方向)を示し、横方向右向きはキャリア方向(周波数方向)を示し、網掛けパターンが塗られた四角領域は、伝送路特性が算出されたシンボルの位置を示す。図20に示されるように、複数のシンボル方向フィルタ部332は、タイミングを調整されたキャリア方向フィルタ部333Aから出力された伝送路特性に対して、SPシンボルが存在するキャリアにおいてのみ、シンボル方向にフィルタ処理を行なう。
最後に、キャリア方向フィルタ部333Bで、図21に示されるように、全てのキャリアに対して補間処理を行ない、図22において、ハッチングされた四角領域で示されるように、全てのキャリアについての伝送路特性が得られる。ここで、シンボル方向フィルタ部332において実施の形態1のように適応フィルタ処理を行なう場合、目標信号に用いるパイロット信号SPやCPなどのパイロットキャリアは、補間処理に用いるパイロット信号SPなどのパイロットキャリアと同じキャリアに存在する必要がある。
実施の形態3において、上記以外の点は、実施の形態1及び2と同様である。
以上に説明したように、実施の形態3においては、キャリア方向フィルタ部333Aの出力に対してシンボル方向フィルタ部332の処理を行なうことで、キャリア方向フィルタ部がキャリア方向フィルタ部333A及び333Bの1組ですみ、さらにパイロット信号の存在するキャリアのみ処理することで、シンボル方向フィルタ部332の演算規模を削減することができる。
実施の形態4.
図23は、本発明の実施の形態4に係る等化装置4の構成を概略的に示すブロック図である。図23において、図2、図12、及び図18に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図2、図12、及び図18に示される符号と同じ符号を付す。図23に示されるように、実施の形態4に係る等化装置4は、補間部43の構成及び動作の点において、実施の形態2に係る等化装置2と相違する。図23に示される等化装置4は、実施の形態4に係る等化方法を実施することができる装置であり、後述の実施の形態5(図26)に係る受信装置の等化部を構成することができる装置である。図23に示される等化装置4は、OFDM信号を受信し、このOFDM信号に含まれるパイロット信号としてのSPシンボルを用いて、シンボル毎の伝送路特性(伝送路特性値)を推定し、この伝送路特性を用いて周波数領域に変換された信号に等化処理を施す装置である。
図24は、図23の補間部43のシンボル方向フィルタ部432の構成を概略的に示すブロック図である。実施の形態4に係る等化装置4は、補間部43のシンボル方向フィルタ部432の構成及び動作の点を除いて、実施の形態1,2,及び3に係る等化装置1,2,及び3と同じである。
図23に示されるように、実施の形態4に係る等化装置4の補間部43は、複数のシンボル方向フィルタ部432を有する。図24には、第1のシンボル方向フィルタ部432_1と、第2のシンボル方向フィルタ部432_2とが示されているが、第1から第nのシンボル方向フィルタ部432_1,…,432_nは、互いに同じ構成を持つ。シンボル方向フィルタ部432の各々は、フィルタ部432Aと、フィルタ係数更新部432Bと、誤差算出部432Cと、パイロット信号生成部432Dと、等化部432Eとを有する。
上記実施の形態1(図10)では、シンボル方向フィルタ部132において、フィルタ係数更新部132Bが、伝送路特性の差分(誤差)に基づいて、フィルタ部132Aで使用するフィルタ係数を更新する。これに対し、実施の形態4(図24)では、シンボル方向フィルタ部432において伝送路特性を用いて周波数領域の信号を等化処理し、パイロット信号と等化処理によって得られた信号との差分(誤差)を算出し、この信号の差分(誤差)に基づいて、フィルタ係数の更新を行なう。
実施の形態4においては、等化結果を用いてフィルタ係数を変更する適応フィルタと等化結果を用いてシンボル方向フィルタ部432の出力を選択するフィルタ出力選択部434を含む伝送路推定方法を示す。
シンボル方向フィルタ部432内の等化部432Eは、フィルタ部432Aの出力である伝送路特性(推定値)を用いて、タイミング調整部のNシンボル遅延部からの出力である周波数領域の信号の歪を補償する。誤差算出部432Cは、等化結果と、パイロット信号生成部432Dが出力するパイロット信号との差分(誤差)を検出し、この差分を示す誤差信号をフィルタ係数更新部432Bに入力する。その後、フィルタ係数更新部432Bは、誤差算出部432Cから出力される差分(誤差)を小さくするように、フィルタ部432Aのフィルタ処理で仕様されるフィルタ係数を更新する。
図25は、図23のフィルタ出力選択部434の構成を概略的に示すブロック図である。図25に示されるように、フィルタ出力選択部434は、選択部434Aと、複数の誤差算出部434B(すなわち、第1から第nの誤差算出部434B_1,…,434B_n)と、パイロット信号生成部434Cと、複数の等化部434Eとを有する。図25に示される複数の誤差算出部434B(すなわち、第1から第nの誤差算出部434B_1,…,434B_n)と、パイロット信号生成部434Cと、複数の等化部434Eとは、図24に示される複数の誤差算出部と、パイロット信号生成部と、複数の等化部と同様の構成を有する。選択部434Aは、複数のシンボル方向フィルタ部432の内の、誤差信号が示す差分が最も小さいシンボル方向フィルタ部432の出力を選択し、選択されたシンボル方向フィルタ部432の出力を波形等化部44に供給する。以上のように、実施の形態4においては、既知のパイロット信号と、第1から第nのシンボル方向フィルタ部432_1,…,432_nの出力に基づく信号とを比較することで、最適なフィルタ出力を選択することができる。
なお、フィルタ出力選択部434の複数の誤差算出部434B及び等化部434Eは、図24に示される複数のシンボル方向フィルタ部432の誤差算出部及び等化部と同じ機能を持つ。このため、フィルタ出力選択部434の複数の誤差算出部434B及び等化部434Eを、図24に示される複数のシンボル方向フィルタ部432の誤差算出部及び等化部とは別に備えるのではなく、フィルタ出力選択部434の複数の誤差算出部434B及び等化部434Eと、複数のシンボル方向フィルタ部432の誤差算出部及び等化部を共用する構成としてもよい。フィルタ出力選択部434は、実施の形態1におけるフィルタ出力選択部134と同様に、誤差信号が最も小さいシンボル方向フィルタ部432の出力を選択し出力する。
以上により、シンボル方向フィルタ部432に、等化結果を用いた適応フィルタを使用することで、等化結果をより一層最適化することができる。
実施の形態5.
図26は、本発明の実施の形態5に係る受信装置5の構成を概略的に示すブロック図である。実施の形態5に係る受信装置は、例えば、地上デジタル放送の受信機である。図26に示されるように、実施の形態5に係る受信装置5は、アンテナで受信された信号を中間周波数信号に変換するチューナ部51と、チューナ部51から出力される中間周波数信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換するアナログデジタル(AD)変換部52と、基準周波数信号を生成する局部発振部53と、この基準周波数信号を用いてAD変換部52から出力されるデジタル信号をベースバンドのデジタル信号(ベースバンド信号)に変換する直交復調部54とを有する。チューナ部51とAD変換部52と局部発振部53と直交復調部54とは、受信されたOFDM信号をベースバンド信号に変換する受信部50を構成する。また、実施の形態5に係る受信装置5は、直交復調部54で変換されたベースバンド信号に等化処理を施す等化部55と、等化部55によって等化処理を施された信号(すなわち、等化結果)に対して誤り訂正処理を行う誤り訂正部56とを有する。等化部55としては、実施の形態1から4のいずれかの等化装置又は等化方法を適用することができる。
実施の形態5に係る受信装置5は、OFDM伝送方式が採用されている地上デジタル放送方式の受信装置に適用可能である。地上デジタル放送方式としては、日本のISDB−T、及び、欧州のDVB−T及びDVB−T2等がある。ただし、実施の形態5に係る受信装置は、OFDM信号を受信することができる装置であれば、テレビ、映像記録装置、パーソナルコンピュータなどのような各種の装置に適用可能である。
実施の形態5に係る受信装置5においては、等化部55としては、実施の形態1から4のいずれかの等化装置又は等化方法を適用するので、OFDM信号を安定して受信することができ、特に、高速移動する移動体に搭載されたモバイル端末向けの地上デジタル放送受信装置及び車載の地上デジタル放送受信装置において、安定した移動受信を実現することができるという効果がある。
変形例.
図27は、上記実施の形態1から4に係る等化装置の構成を示すハードウェア構成図である。図27に示される等化装置は、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ61と、メモリ61に格納されたプログラムを実行する情報処理部としてのプロセッサ62とを有する。図27に示される等化装置は、実施の形態1から4に係る等化装置1から4の構造の具体例を示している。図27に示される等化装置の動作は、実施の形態1から4に係る等化装置の動作と同じである。
図27に示される等化装置が、実施の形態1に係る等化装置1における処理を実現する場合には、図2に示されるフーリエ変換部11、SP伝送路特性算出部12、補間部13、及び波形等化部14は、プロセッサ62がメモリ61に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。このプログラムの実行によって、等化装置1が実行する等化方法は、フーリエ変換ステップと、パイロット伝送路特性算出ステップと、補間ステップと、波形等化ステップとを有する。フーリエ変換ステップでは、パイロット信号を含む受信信号としての周波数分割多重信号から変換されたベースバンド信号をフーリエ変換することによって、シンボル毎に周波数領域の信号を生成する。パイロット伝送路特性算出ステップでは、フーリエ変換ステップで生成された前記周波数領域の信号から、前記パイロット信号に作用する伝送路の影響を示すパイロット伝送路特性を算出する。補間ステップでは、周波数領域の信号についての伝送路特性の推定に用いられる前記周波数領域の信号の時間方向の範囲である複数のフィルタ処理対象範囲の各々において、前記パイロット伝送路特性を用いて前記周波数領域の信号についての伝送路特性を推定するためのフィルタ処理を行うことによって、前記複数のフィルタ処理対象範囲の各々における前記周波数領域の信号についての伝送路特性を生成し、前記複数のフィルタ処理対象範囲から選択された1つのフィルタ処理対象範囲における前記周波数領域の信号についての伝送路特性を、等化処理用伝送路特性として出力する。波形等化ステップでは、前記補間ステップで出力された前記等化処理用伝送路特性を用いて、前記フーリエ変換で生成された前記周波数領域の信号を波形等化する。
図27に示される等化装置が、実施の形態2に係る等化装置2における処理を実現する場合には、図12に示されるフーリエ変換部11、SP伝送路特性算出部12、補間部23、及び波形等化部14は、プロセッサ62がメモリ61に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。
図27に示される等化装置が、実施の形態3に係る等化装置3における処理を実現する場合には、図18に示されるフーリエ変換部11、SP伝送路特性算出部12、補間部33、及び波形等化部14は、プロセッサ62がメモリ61に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。
図27に示される等化装置が、実施の形態4に係る等化装置4における処理を実現する場合には、図1及び図23に示されるフーリエ変換部11、SP伝送路特性算出部12、補間部33、及び波形等化部14は、プロセッサ62がメモリ61に記憶されたプログラムを実行することにより、実現される。
以上に説明したように、図27に示される等化装置によって、実施の形態1から4で説明した等化装置及び等化方法、並びに、これらのいずれかを適用した実施の形態5で説明した受信装置を実現することができる。
1,2,3,4 等化装置、 5 受信装置(受信機)、 11 フーリエ変換部、 12 SP伝送路特性算出部(伝送路特性算出部)、 13,23,33,43 補間部、 14 波形等化部、 131,231,331,431 タイミング調整部、 131A,231A Nシンボル遅延部、 131B,231B 1シンボル遅延部、 131_1,231_1 第1の1シンボル遅延部、 131_n−1,231_n−1 第n−1の1シンボル遅延部、 132,232,332,432 シンボル方向フィルタ部、 132_1,232_1,332_1,432_1 第1のシンボル方向フィルタ部、 132_n,232_n,332_n,432_n 第nのシンボル方向フィルタ部、 132A フィルタ部、 132B フィルタ係数更新部、 132C 誤差算出部、 132D パイロット信号伝送路特性算出部(フィルタ部用伝送路特性算出部)、 133,233 キャリア方向フィルタ部、 134,234,334,434 フィルタ出力選択部、 134A 選択部、 134B 誤差算出部、 134C パイロット信号伝送路特性算出部(選択部用伝送路特性算出部)、 333A 前段のキャリア方向フィルタ部(第1のキャリア方向フィルタ部)、 333B 後段のキャリア方向フィルタ部(第2のキャリア方向フィルタ部)、 432A フィルタ部、 432B フィルタ係数更新部、 432C 誤差算出部、 432D パイロット信号生成部、 432E 等化部、 50 受信部、 55 等化部(等化装置)、 56 誤り訂正部。

Claims (13)

  1. パイロット信号を含む受信信号としての周波数分割多重信号から変換されたベースバンド信号をフーリエ変換することによって、シンボル毎に周波数領域の信号を生成するフーリエ変換部と、
    前記フーリエ変換部で生成された前記周波数領域の信号から、前記パイロット信号に作用する伝送路の影響を示すパイロット伝送路特性を算出するパイロット伝送路特性算出部と、
    前記パイロット伝送路特性算出部で算出された前記パイロット伝送路特性に対し、所定のシンボル数ずらした互いに異なる複数のフィルタ処理対象範囲において、シンボル方向の群遅延特性がそれぞれ互いに異なるフィルタ処理を行うことによって、前記周波数領域の信号についての伝送路特性を複数生成し、生成された複数の前記伝送路特性の内のいずれか1つを等化処理用伝送路特性として出力する補間部と、
    前記補間部から出力された前記等化処理用伝送路特性を用いて、前記フーリエ変換部で生成された前記周波数領域の信号を波形等化する波形等化部と
    を備えたことを特徴とする等化装置。
  2. 前記補間部は、
    前記複数のフィルタ処理対象範囲の各々における前記周波数領域の信号についての伝送路特性を出力するタイミング調整部と、
    前記複数のフィルタ処理対象範囲の各々における前記周波数領域の信号についての伝送路特性に前記フィルタ処理を行うフィルタ処理部と、
    前記複数のフィルタ処理対象範囲から1つのフィルタ処理対象範囲を選択するフィルタ出力選択部と
    を有することを特徴とする請求項1に記載の等化装置。
  3. 前記フィルタ処理部は、前記タイミング調整部から出力された、前記複数のフィルタ処理対象範囲の各々における前記周波数領域の信号についての伝送路特性に、シンボル方向のフィルタ処理を施す複数のシンボル方向フィルタ部を有することを特徴とする請求項2に記載の等化装置。
  4. 前記フィルタ処理部は、前記タイミング調整部から出力された、前記複数のフィルタ処理対象範囲の各々における前記周波数領域の信号についての伝送路特性に、キャリア方向のフィルタ処理を施す複数のキャリア方向フィルタ部を有することを特徴とする請求項3に記載の等化装置。
  5. 前記フィルタ処理部は、前記パイロット伝送路特性算出部から出力された、前記周波数領域の信号についての伝送路特性に、キャリア方向のフィルタ処理を施す第1のキャリア方向フィルタ部を有し、
    前記タイミング調整部は、前記第1のキャリア方向フィルタ部でフィルタ処理を施された前記周波数領域の信号についての伝送路特性から、前記複数のフィルタ処理対象範囲の各々における前記周波数領域の信号についての前記伝送路特性を出力する
    ことを特徴とする請求項3に記載の等化装置。
  6. 前記複数のシンボル方向フィルタ部の各々は、前記シンボル方向のフィルタ処理を行う無限インパルス応答フィルタを有することを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の等化装置。
  7. 前記複数のシンボル方向フィルタ部の各々は、前記シンボル方向のフィルタ処理を行う適応フィルタを有することを特徴とする請求項3から5のいずれか1項に記載の等化装置。
  8. 前記フィルタ出力選択部は、
    前記波形等化部における波形等化の対象となる前記周波数領域の信号について、前記パイロット信号に作用する伝送路の影響を示す出力選択用の伝送路特性を算出する出力選択用伝送路特性算出部と、
    前記出力選択用の伝送路特性と同じタイミングの前記周波数領域の信号についての、前記複数のフィルタ処理対象範囲の各々における前記パイロット伝送路特性と、前記出力選択用の伝送路特性との差分を示す誤差信号を出力する複数の誤差算出部と、
    前記複数の誤差算出部の出力の比較結果に基づいて、前記複数のフィルタ処理対象範囲から1つのフィルタ処理対象範囲を選択し、前記選択されたフィルタ処理対象範囲における前記周波数領域の信号についての伝送路特性を、前記等化処理用伝送路特性として出力する選択部と
    を有することを特徴とする請求項2から7のいずれか1項に記載の等化装置。
  9. 前記フィルタ出力選択部は、既知信号である基準パイロット信号と、複数のフィルタ処理対象範囲の各々においてシンボル方向のフィルタ処理を行った結果に等化処理を施すことで生成された信号との差分を示す複数の誤差信号とに基づいて、前記波形等化部に出力される出力選択用伝送路特性を選択することを特徴とする請求項2から7のいずれか1項に記載の等化装置。
  10. 前記補間部は、パイロット信号に作用する伝送路の影響を示す伝送路特性をキャリア方向に補間するキャリア方向フィルタ部を含み、
    前記キャリア方向フィルタ部は、前記シンボル方向フィルタ部の出力に対して処理を行なう
    ことを特徴とする請求項3から7のいずれか1項に記載の等化装置。
  11. 前記補間部は、前記フィルタ出力選択部から出力された前記パイロット信号に作用する伝送路の影響を示す伝送路特性をキャリア方向に補間する処理を行う第2のキャリア方向フィルタ部を有し、
    前記波形等化部に供給される伝送路特性は、前記第2のキャリア方向フィルタ部の出力である
    ことを特徴とする請求項5に記載の等化装置。
  12. パイロット信号を含む受信信号としての周波数分割多重信号から変換されたベースバンド信号をフーリエ変換することによって、シンボル毎に周波数領域の信号を生成するフーリエ変換ステップと、
    前記フーリエ変換ステップで生成された前記周波数領域の信号から、前記パイロット信号に作用する伝送路の影響を示すパイロット伝送路特性を算出するパイロット伝送路特性算出ステップと、
    前記パイロット伝送路特性算出ステップで算出された前記パイロット伝送路特性に対し、所定のシンボル数ずらした互いに異なる複数のフィルタ処理対象範囲において、シンボル方向の群遅延特性がそれぞれ互いに異なるフィルタ処理を行うことによって、前記周波数領域の信号についての伝送路特性を複数生成し、生成された複数の前記伝送路特性の内のいずれか1つを等化処理用伝送路特性として出力する補間ステップと、
    前記補間ステップで出力された前記等化処理用伝送路特性を用いて、前記フーリエ変換ステップで生成された前記周波数領域の信号を波形等化する波形等化ステップと
    を備えたことを特徴とする等化方法。
  13. パイロット信号を含む受信信号としての周波数分割多重信号を受信し、前記周波数分割多重信号をベースバンド信号に変換する受信部と、
    前記受信部で変換された前記ベースバンド信号に対して等化処理を施す等化部と
    を有し、
    前記等化部は、請求項1から11のいずれか1項に記載の等化装置から構成されることを特徴とする受信装置。
JP2016560090A 2014-11-21 2015-08-31 等化装置、等化方法、及び受信装置 Active JP6266128B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014236145 2014-11-21
JP2014236145 2014-11-21
PCT/JP2015/074618 WO2016080048A1 (ja) 2014-11-21 2015-08-31 等化装置、等化方法、及び受信装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2016080048A1 JPWO2016080048A1 (ja) 2017-04-27
JP6266128B2 true JP6266128B2 (ja) 2018-01-24

Family

ID=56013610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016560090A Active JP6266128B2 (ja) 2014-11-21 2015-08-31 等化装置、等化方法、及び受信装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP6266128B2 (ja)
DE (1) DE112015005243B4 (ja)
WO (1) WO2016080048A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021100092A1 (ja) * 2019-11-18 2021-05-27 三菱電機株式会社 伝送路等化処理装置、および、伝送路等化処理方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002261729A (ja) * 2001-03-06 2002-09-13 Hitachi Ltd Ofdm受信装置
JP2006024992A (ja) * 2004-07-06 2006-01-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ofdm復調方法及びofdm復調装置
DE602006007797D1 (de) 2006-02-21 2009-08-27 Frontier Silicon Ltd System zur OFDM-Kanalschätzung
KR100950647B1 (ko) 2007-01-31 2010-04-01 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 채널 추정 장치 및 방법
US8098567B2 (en) 2007-03-05 2012-01-17 Qualcomm Incorporated Timing adjustments for channel estimation in a multi carrier system
US7894331B2 (en) 2007-09-05 2011-02-22 Newport Media, Inc. Adaptive time-domain interpolation for OFDM scattered pilot symbols
EP2290857B1 (en) 2008-06-16 2019-04-03 Panasonic Intellectual Property Corporation of America Reception device, integrated circuit, digital television receiver, reception method, and reception program
JP5276471B2 (ja) * 2009-02-25 2013-08-28 京セラ株式会社 無線通信装置
JP2011188192A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Toshiba Corp 受信装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE112015005243T5 (de) 2017-09-28
WO2016080048A1 (ja) 2016-05-26
DE112015005243B4 (de) 2022-03-31
JPWO2016080048A1 (ja) 2017-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7912118B2 (en) Hybrid domain block equalizer
EP2462726B1 (en) Equalization for ofdm communication
US20060269016A1 (en) Adaptive interpolator for channel estimation
JP4314099B2 (ja) Ofdm受信装置
EP1551120A1 (en) Receiving device, receiving method, and device for measuring transmission channel characteristic
US9020023B2 (en) Reception device and reception method
WO2010042809A1 (en) Adaptive known signal canceller
KR100606790B1 (ko) 다중 안테나를 이용한 채널 등화기
JP6266128B2 (ja) 等化装置、等化方法、及び受信装置
US9036724B2 (en) Data signal correction circuit, receiver, and data signal correction method
WO2014188508A1 (ja) ダイバーシティ受信装置、ダイバーシティ受信方法、受信プログラム及び記録媒体
US8462900B2 (en) Reception device, integrated circuit, and reception method
JP6028572B2 (ja) 受信装置
JP2007081504A (ja) Ofdm受信機における伝送路特性補間方法及びその装置
JP6110650B2 (ja) 回り込みキャンセラおよび中継装置
JP2013214819A (ja) 受信装置
US20140192852A1 (en) Equalizer device, receiver device and equalization method
JP5881453B2 (ja) 等化装置、受信装置及び等化方法
JP2004165990A (ja) Ofdm信号受信装置
JP5812827B2 (ja) 受信装置
JP5337746B2 (ja) Ofdm信号合成用受信装置及び中継装置
WO2014188578A1 (ja) ダイバーシティ受信装置、ダイバーシティ受信方法、受信プログラム及び記録媒体
JP2013214818A (ja) 受信装置
KR20070075492A (ko) 등화기

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161202

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20171121

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6266128

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250