JP6985851B2

JP6985851B2 - 送信装置

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Publication number: JP6985851B2
Application number: JP2017162121A
Authority: JP
Inventors: 健治村瀬; 浩和鴨田; 啓之濱住; 孝之中川; 真輝矢田; 樹広仲田
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc; Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Kokusai Electric Corp; Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2017-08-25
Filing date: 2017-08-25
Publication date: 2021-12-22
Anticipated expiration: 2037-08-25
Also published as: JP2019041254A

Description

本発明は、移動体に搭載された複数のアンテナの中で信号を送信する送信アンテナを切り替える伝送方式における送信装置、受信装置およびアンテナ制御装置に関する。

ヘリコプター（移動体）に搭載したカメラで撮影した映像の生中継、また、収録した映像のヘリコプターからの伝送などのための無線伝送装置（ＦＰＵ：ＦｉｅｌｄＰｉｃｋ−ｕｐＵｎｉt）がある。ヘリコプターに搭載されたＦＰＵ送信機が、移動体に取り付けられたアンテナから、地上のＦＰＵ受信基地局へ映像を無線伝送する場合、ヘリコプターは移動、旋回を行うので、アンテナが常にＦＰＵ受信基地局の方向を向くように、アンテナの追尾制御が行われる。

しかしながら、ヘリコプターへのアンテナの取り付け位置によっては、アンテナから見て、ＦＰＵ受信基地局がヘリコプターの機体の影になってしまうことがある。そのため、従来、２つのアンテナ（アンテナ１，２）をヘリコプターの機体の離れた位置に搭載し、図１５に示すように、機体の向きとＦＰＵ受信基地局の方向との関係により、どちらかのアンテナを選択・切り替えて、伝送が途切れないようにしている（特許文献１参照）。

機体に搭載された２つのアンテナそれぞれとＦＰＵ受信基地局との間の伝搬路長は一般的には異なる。そのため、信号を送信する送信アンテナを切り替えた瞬間には、送信信号の位相が大きく変動する。例えば、周波数が７ＧＨｚであれば、伝搬路長が２．１ｃｍ異なると、位相が１８０度異なる。したがって、位相を用いたキャリア変調を行うＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式の場合、ＯＦＤＭシンボルの途中で送信アンテナを切り替えると、ＦＰＵ受信基地局において、正常な復調ができず、伝送エラーが発生するという問題がある。

上述した問題に対応する技術として、図１６に示すように、ＯＦＤＭシンボルに付加されたガードインターバルの先頭において、送信アンテナを切り替える技術がある。

特許第３５０７０２５号

ＯＦＤＭ伝送方式では、図１７に示すように、時間方向（シンボル方向）に連続してパイロットキャリアシンボル（右斜め上がりのハッチングが付されたパイロットキャリアシンボル）が配置されたＣｏｎｔｉｎｕａｌＰｉｌｏｔ（ＣＰ）方式と、図１８に示すように、時間方向と周波数方向（キャリア方向）とに拡散してパイロットキャリアシンボルが配置されたＳｃａｔｔｅｒｅｄＰｉｌｏｔ（ＳＰ）方式とがある。

ＣＰ方式では、ＯＦＤＭシンボル毎に等化処理が完結するため、シンボル間で急峻な位相変動が発生しても、追従して等化処理を行うことができる。一方、ＳＰ方式では、図１８に示すように、あるＯＦＤＭシンボル（矢印を付したシンボル）の等化処理を行う場合、そのＯＦＤＭシンボルの前後３シンボル分のＯＦＤＭシンボルのパイロットキャリアシンボルを使用してシンボル方向に補間が行われる。その後、キャリア方向に補間することで、チャネル推定し、等化処理が行われる。すなわち、ＳＰ方式では、複数シンボルにわたるパイロットキャリアシンボルを用いて等化処理が行わる。そのため、ＳＰ方式では、複数ＯＦＤＭシンボル相当の時間内では、ほぼ一定と見なせる伝搬状況での伝送が前提となる。したがって、図１９に示すように、アンテナの切り替えによる急峻な位相変動が発生した際に、その変動を捕らえきれず、実際の位相（太実線）と位相推定結果（太点線）とに誤差（推定誤差）が生じてしまい、伝送エラーが発生する。

また、送信側から複数のアンテナを用いて信号を送信するとともに、受信側も複数のアンテナを用いて信号を受信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−ｉｎｐｕｔＭｕｌｔｉ−ｏｕｔｐｕｔ）伝送では、送信側の複数のアンテナからの送信信号を受信側で分離するために、ＣＰ方式でも２シンボルにわたって直交化したパイロットが用いられている。

図２０に示すように、ＭＩＭＯ伝送にＣＰ方式が適用された場合（ＣＰ・ＭＩＭＯ方式）、２種類のパイロット信号のパイロットキャリアシンボル（右斜め上がりのハッチングが付されたパイロットキャリアシンボルおよび右斜め下がりのハッチングが付されたパイロットキャリアシンボル）が、時間方向に交互に連続して配置される。例えば、２系統（系統１、系統２）の場合、右斜め上がりのハッチングが付されたパイロットキャリアシンボルの値は、系統１では“＋１”となり、系統２では“＋１”となる。また、右斜め下がりのハッチングが付されたパイロットキャリアシンボルは、系統１では“＋１”となり、系統２では“−１”となる。

ＣＰ・ＭＩＭＯ方式においては、等化処理は、図２０に示すように、連続する２シンボルを用いて行われる。そのため、連続する２シンボル間で、アンテナの切り替えによる急峻な位相変動が発生すると、大きな位相の推定誤差が生じてしまう。したがって、ＣＰ方式でも、任意のガードインターバルで送信アンテナを切り替えると、正常な受信ができないことがある。

上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、送信アンテナの切り替えに伴う伝送エラーの発生の抑制を図ることができる送信装置、受信装置およびアンテナ制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明に係る送信装置は、複数のアンテナを備える移動体に搭載可能であり、ガードインターバルを付加したＯＦＤＭシンボルを用いて生成したＯＦＤＭ信号を前記複数のアンテナのいずれかを用いて送信する送信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号を送信する送信アンテナを切り替える場合、前記ガードインターバルの先頭のタイミングで切り替えるとともに、前記送信アンテナを切り替えるアンテナ切替タイミングを示す切替タイミング信号を、前記ＯＦＤＭシンボルに含めて送信する。

また、本発明に係る送信装置において、パイロット信号、ＴＭＣＣ信号およびＡＣ信号それぞれからキャリアシンボルを生成する生成部と、データキャリアシンボルと、前記生成部により生成されたキャリアシンボルとを所定の配置に従い配置し、１ＯＦＤＭシンボルずつ出力するフレーム構成部と、前記フレーム構成部から出力されたＯＦＤＭシンボルにガードインターバルを付加する付加部と、前記ガードインターバルが付加されたＯＤＦＭシンボルに対する直交変調を行い、前記ＯＦＤＭ信号を生成する直交変調部と、を備え、前記付加部は、前記ガードインターバルの先頭のタイミングで、前記アンテナ切替タイミングの候補である切替候補タイミングを示す切替候補タイミング信号を、前記送信アンテナを制御するアンテナ制御装置に出力し、前記生成部は、前記送信アンテナの切り替えを指示する切替信号が、前記アンテナ制御装置から出力されると、前記切替タイミング信号を前記ＯＦＤＭシンボルに含めて送信することが好ましい。

また、本発明に係る送信装置において、前記付加部は、ＯＦＤＭフレームを構成する複数のＯＦＤＭシンボルの内、予め定められた１つのＯＦＤＭシンボルのガードインターバルの先頭のタイミングで、前記切替候補タイミング信号を前記アンテナ制御装置に出力することが好ましい。

また、本発明に係る送信装置において、前記生成部は、前記切替タイミング信号を、前記ＯＦＤＭフレームの伝送を制御するＴＭＣＣ信号に付加して、前記キャリアシンボルを生成することが好ましい。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、複数のアンテナを備える移動体に搭載可能であり、ＯＦＤＭシンボルを用いて生成したＯＦＤＭ信号を前記複数のアンテナのいずれかを用いて送信する送信装置から前記ＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭシンボルは、データキャリア、および、パイロット信号から生成されたパイロットキャリアシンボルを含むとともに、ガードインターバルが付加されており、前記パイロットキャリアシンボルは、時間方向と周波数方向とに拡散して配置され、前記送信装置は、前記ガードインターバルの先頭のタイミングで、前記ＯＦＤＭ信号を送信する送信アンテナを切り替え、前記受信したＯＦＤＭ信号に対する直交復調を行う直交復調部と、前記直交復調により得られたＯＦＤＭシンボルから前記ガードインターバルを除去する除去部と、前記除去部によるガードインターバルの除去後のＯＦＤＭシンボルから前記パイロット信号を抽出する抽出部と、前記抽出部により抽出されたパイロット信号を用いて、１ＯＦＤＭシンボルで等化処理を行う等化処理部と、を備える。

また、本発明に係る受信装置において、前記等化処理部は、前記ＯＦＤＭシンボルに、前記移動体からの送信であることを示す信号が含まれている場合、１ＯＦＤＭシンボルで等化処理を行うことが好ましい。

また、本発明に係る送信装置において、前記等化処理部は、前記ＯＦＤＭシンボルに、前記送信アンテナを切り替えるアンテナ切替タイミングを示す切替タイミング信号が含まれる場合、前記アンテナ切替タイミングを含む所定の期間内では、１ＯＦＤＭシンボルまたは前記アンテナ切替タイミングを跨がない連続する複数のＯＦＤＭシンボルで等化処理を行うことが好ましい。

また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、複数のアンテナを備える移動体に搭載可能であり、ＯＦＤＭシンボルを用いて生成したＯＦＤＭ信号を前記複数のアンテナのいずれかを用いて送信する送信装置から前記ＯＦＤＭ信号を受信する受信装置であって、前記ＯＦＤＭシンボルは、データキャリア、および、パイロット信号から生成されたパイロットキャリアシンボルを含むとともに、ガードインターバルが付加されており、前記受信したＯＦＤＭ信号に対する直交復調を行う直交復調部と、前記直交復調により得られたＯＦＤＭシンボルから前記ガードインターバルを除去する除去部と、前記除去部によるガードインターバルの除去後のＯＦＤＭシンボルから前記パイロット信号を抽出する抽出部と、前記ＯＦＤＭシンボルに、前記ＯＦＤＭ信号を送信する送信アンテナを切り替えるアンテナ切替タイミングを示す切替タイミング信号が含まれている場合、前記アンテナ切替タイミングの直前のＯＦＤＭシンボルおよび前記アンテナ切替タイミングの直後のＯＦＤＭシンボルそれぞれについて、チャネル推定を行い、前記送信アンテナの切り替えに伴う位相変動を求め、前記アンテナ切替タイミングの直前のＯＦＤＭシンボルまたは前記アンテナ切替タイミングの直後のＯＦＤＭシンボルに前記位相変動を打ち消すような位相オフセットを付与して、前記ＯＦＤＭシンボルの等化処理を行う等化処理部と、を備える。

また、上記課題を解決するため、本発明に係るアンテナ制御装置は、複数のアンテナを備える移動体に搭載され、ガードインターバルを付加したＯＦＤＭシンボルを用いて生成されたＯＦＤＭ信号を前記複数のアンテナのいずれかを用いて送信する送信装置により前記ＯＦＤＭ信号を送信する送信アンテナを制御するアンテナ制御装置であって、前記送信装置から出力される、前記送信アンテナを切り替えるアンテナ切替タイミングの候補である切替候補タイミングを取得し、前記送信アンテナを切り替えると決定すると、前記切替候補タイミングに合わせて、前記送信アンテナの切り替えを指示する切替信号を前記送信装置に出力する。

本発明に係る送信装置、受信装置およびアンテナ制御装置によれば、送信アンテナの切り替えに伴う伝送エラーの発生の抑制を図ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る無線伝送システムの構成例を示す図である。図１に示すＦＰＵ送信機の構成例を示す図である。図１に示すＦＰＵ送信機の他の構成例を示す図である。図１に示すＦＰＵ受信機の構成例を示す図である。図１に示すＦＰＵ受信機の他の構成例を示す図である。従来のアンテナ制御装置について説明するための図である。図４に示すＦＰＵ受信機によるＳＰ方式での等化処理の一例について説明するための図である。図４に示すＦＰＵ受信機によるＳＰ方式での等化処理の他の一例について説明するための図である。図５に示すＦＰＵ受信機によるＣＰ・ＭＩＭＯ方式での等化処理の一例について説明するための図である。図５に示すＦＰＵ受信機によるＣＰ・ＭＩＭＯ方式での等化処理の他の一例について説明するための図である。図５に示すＦＰＵ受信機によるＳＰ・ＭＩＭＯ方式での等化処理の一例について説明するための図である。図５に示すＦＰＵ受信機によるＳＰ・ＭＩＭＯ方式での等化処理の他の一例について説明するための図である。図１に示すＦＰＵ送信機によるＦＰＵ受信機へのアンテナ切替タイミングの通知について説明するための図である。本発明の第２の実施形態に係るＦＰＵ受信機の動作について説明するための図である。移動体に搭載した複数のアンテナによる送信アンテナの切り替えについて説明するための図である。送信アンテナの切り替えタイミングについて説明するための図である。ＣＰ方式でのパイロットキャリアシンボルの配置例を示す図である。ＳＰ方式でのパイロットキャリアシンボルの配置例を示す図である。送信アンテナの切り替えに伴う位相変動について説明するための図である。ＣＰ・ＭＩＭＯ方式でのパイロットキャリアシンボルの配置例を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線伝送システム１の構成例を示す図である。本実施形態に係る無線伝送システム１は、図１５に示すように、ヘリコプターなどの移動体に搭載された複数のアンテナの中から信号を送信する送信アンテナを切り替えながら、地上に設けられた受信基地局（ＦＰＵ受信基地局）にＯＦＤＭ信号を送信するものである。

図１に示す無線伝送システム１は、ＦＰＵ送信機（送信装置）１０と、切替器２０と、アンテナ２１Ａ，２１Ｂと、アンテナ制御装置３０と、受信機３１と、位置・姿勢センサ３２と、ＦＰＵ受信基地局４０と、受信追尾装置６０と、無線伝送装置６１とを備える。ＦＰＵ送信機１０、切替器２０、アンテナ２１Ａ，２１Ｂ、アンテナ制御装置３０、受信機３１および位置・姿勢センサ３２は、移動体に搭載される。また、ＦＰＵ受信基地局４０、受信追尾装置６０および無線伝送装置６１は、地上に設けられる。

ＦＰＵ送信機１０は、ヘリコプターなどの移動体に搭載可能である。ＦＰＵ送信機１０は、映像信号が入力され、入力された映像信号に基づきＯＦＤＭシンボルを生成し、生成したＯＦＤＭシンボルに対して所定の処理を行うことでＯＦＤＭ信号を生成する。そして、ＦＰＵ送信機１０は、切替器２０を介して、アンテナ２１Ａ，２１Ｂのいずれか一方と接続され、生成したＯＦＤＭ信号を接続されたアンテナから送信する。また、ＦＰＵ送信機１０は、送信アンテナを切り替えるアンテナ切替タイミングの候補となる切替候補タイミングを示す切替候補タイミング信号（例えば、パルス信号）をアンテナ制御装置３０に出力する。また、ＦＰＵ送信機１０は、送信アンテナの切り替えを指示する切替信号がアンテナ制御装置３０から出力されると、アンテナ切替タイミングを示す切替タイミング信号をＯＦＤＭシンボルに含めて送信する。

切替器２０は、アンテナ制御装置３０の制御に従い、アンテナ２１Ａ，２１Ｂのいずれか一方をＦＰＵ送信機１０と接続する。

受信機３１は、無線伝送装置６１から無線送信された信号を受信する。無線伝送装置６１から受信する信号としては、例えば、アンテナ４１（受信アンテナ）の追尾方向を示す情報がある。受信機３１は、受信した信号をアンテナ制御装置３０に出力する。

位置・姿勢センサ３２は、ＧＰＳ（ＧｒｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）受信機、地磁気センサ、ジャイロセンサなどからなり、移動体（ヘリコプター）の位置および姿勢を検出し、検出結果をアンテナ制御装置３０に出力する。

アンテナ制御装置３０は、受信機３１から出力された信号（受信アンテナの追尾方向を示す信号）および位置・姿勢センサ３２による移動体の位置および姿勢の検出結果に基づき、アンテナ２１Ａ，２１Ｂのうち、ＦＰＵ受信基地局４０との間が見通しとなるアンテナを送信アンテナとして選択する。そして、アンテナ制御装置３０は、選択したアンテナがＦＰＵ送信機１０と接続されるように、切替器２０に制御信号を出力する。また、アンテナ制御装置３０は、移動体に搭載された複数のアンテナが常にＦＰＵ受信基地局４０の方向を向くように、追尾処理を行う。

アンテナ制御装置３０は、送信アンテナの切り替えが、ＦＰＵ送信機１０から出力された切替候補タイミング信号に示される切替候補タイミングに合わせて行われるようにする。また、アンテナ制御装置３０は、送信アンテナの切り替えを行うと決定すると、送信アンテナの切り替えを指示する切替信号（切替パルス）をＦＰＵ送信機１０に出力する。

ＦＰＵ受信基地局４０は、移動体に搭載されたアンテナ２１Ａまたはアンテナ２１Ｂから送信されたＯＦＤＭ信号を受信するアンテナ４１と、受信したＯＦＤＭ信号に所定の処理を行って、映像信号を取得するＦＰＵ受信機（受信装置）５０とを備える。

受信追尾装置６０は、アンテナ４１の受信信号が常に最大となるように、アンテナ４１の方向を制御する。また、受信追尾装置６０は、アンテナ４１の追尾方位を無線伝送装置６１に出力する。

無線伝送装置６１は、受信機３１に信号を送信する。無線伝送装置６１は、例えば、受信追尾装置６０から出力されたアンテナ４１の追尾方位を示す信号を受信機３１に送信する。

次に、ＦＰＵ送信機１０およびＦＰＵ受信機５０の構成について説明する。なお、切替器２０、受信機３１、位置・姿勢センサ３２、受信追尾装置６０および無線伝送装置６１の構成は、本発明とは直接関係しないため、説明を省略する。まず、ＦＰＵ送信機１０の構成について説明する。

図２は、本実施形態に係るＦＰＵ送信機１０の構成例を示す図である。図２においては、１本の送信アンテナで信号を送信し、１本の受信アンテナで信号を受信するＳＩＳＯ伝送が適用される場合のＦＰＵ送信機１０の構成例を示している。

図２に示すＦＰＵ送信機１０は、ＦＥＣ（ＦｏｒｗａｒｄＥｒｒｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）ブロック構成部１０１と、ＢＣＨ符号化部１０２と、エネルギー拡散部１０３と、ＬＤＰＣ（ＬｏｗＤｅｎｓｉｔｙＰａｒｉｔｙＣｈｅｃｋ）符号化部１０４と、ビットインターリーブ部１０５と、周波数インターリーブ部１０６と、時間インターリーブ部１０７と、シンボルマッピング部１０８と、パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９（生成部）と、フレーム構成部１１０と、ＩＦＦＴ／ＧＩ付加部１１１（付加部）と、直交変調部１１２と、高周波部１１３とを備える。

ＦＥＣブロック構成部１０１は、映像信号（例えば、ＭＰＥＧ−２ＴＳ（ＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｔｒｅａｍ）パケット）が入力され、入力された映像信号のビット列を、誤り訂正符号化を行うためのフォーマットに並べてＢＣＨ符号化部１０２に出力する。

ＢＣＨ符号化部１０２は、ＦＥＣブロック構成部１０１から出力されたビット列に、誤り訂正外符号であるＢＣＨ符号化パリティを付加して、エネルギー拡散部１０３に出力する。

エネルギー拡散部１０３は、連続して“０”または“１”が存在することによって変調信号に偏りが生じないように、ＢＣＨ符号化部１０２から出力されたビット列と、所定の疑似ランダムビット列との排他的論理和を計算し、ＬＤＰＣ符号化部１０４に出力する。

ＬＤＰＣ符号化部１０４は、エネルギー拡散部１０３から出力されたビット列に、誤り訂正内符号であるＬＤＰＣ符号化パリティを付加して、ビットインターリーブ部１０５に出力する。

ビットインターリーブ部１０５は、誤り訂正の効果を発揮しやすいように、ＬＤＰＣ符号化部１０４から出力されたビット列を並べ替える（ビットインターリーブ）。そして、ビットインターリーブ部１０５は、キャリア変調におけるキャリアシンボルに対応するビット数のビットごとにグルーピングし、キャリアシンボルとして周波数インターリーブ部１０６に出力する。例えば、ビットインターリーブ部１０５は、６４ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の場合、６ビットを１キャリアシンボルとしてグルーピングする。また、ビットインターリーブ部１０５は、２５６ＱＡＭの場合、８ビットを１キャリアシンボルとしてグルーピングする。また、ビットインターリーブ部１０５は、１０２４ＱＡＭの場合、１０ビットを１キャリアシンボルとしてグルーピングする。

周波数インターリーブ部１０６は、ビットインターリーブ部１０５から出力されたキャリアシンボル列（複数のキャリアシンボル）を、データキャリアに順番に割り当てる。そして、周波数インターリーブ部１０６は、所定の入れ替えテーブルに従って、キャリアの順番を入れ替え（周波数インターリーブ）、時間インターリーブ部１０７に出力する。周波数インターリーブを行うことで、周波数選択性フェージング下で、誤り訂正の効果が発揮されやすくなる。

時間インターリーブ部１０７は、周波数インターリーブ部１０６から出力された各キャリアのキャリアシンボルをそれぞれ、異なる所定のシンボル数だけ遅延させて（時間インターリーブ）、シンボルマッピング部１０８に出力する。時間インターリーブを行うことで、フラットフェージング下で、誤り訂正の効果が発揮されやすくなる。

シンボルマッピング部１０８は、時間インターリーブ部１０７から出力されたキャリアシンボル毎に、シンボル内のビット列に応じて、実部（Ｉ）、虚部（Ｑ）に所定の値を割り当てて、データキャリアシンボル（複素データキャリアシンボル）を生成し、フレーム構成部１１０に出力する。

パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９は、所定のパイロット信号、ＴＭＣＣ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎａｎｄＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇＣｏｎｆｉｇｕｌａｔｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ）信号、ＡＣ（ＡｕｘｉｌｉａｒｙＣｈａｎｎｅｌ）信号それぞれから、キャリアシンボル（複素キャリアシンボル）を生成し、フレーム構成部１１０に出力する。すなわち、パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９は、パイロット信号からパイロットキャリアシンボル（複素パイロットキャリアシンボル）を生成する。また、パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９は、ＴＭＣＣ信号からＴＭＣＣキャリアシンボル（複素ＴＭＣＣキャリアシンボル）を生成する。また、パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９は、ＡＣ信号からＡＣキャリアシンボル（複素ＡＣキャリアシンボル）を生成する。

また、パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９は、アンテナ制御装置３０から送信アンテナの切り替えを指示する切替パルス（切替信号）が出力されると、アンテナ切替タイミングをＦＰＵ受信機５０に通知するために、切替タイミング信号をＴＭＣＣ信号またはＡＣ信号に付加する。

また、パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９は、ＦＰＵ送信機１０からのＯＦＤＭ信号の送信が、ヘリコプター（移動体）からの送信であるか否かを示す信号をＴＭＣＣ信号またはＡＣ信号に付加してもよい。一般に、ＦＰＵ送信機１０は、可搬であり、ヘリコプター（移動体）に搭載せずに使用することも可能である。したがって、ヘリコプターからの送信であるか否かを示す信号を送信することで、ＦＰＵ受信機５０は、ＦＰＵ送信機１０からの送信が、ヘリコプターからの送信であるか否かを判定することができる。

フレーム構成部１１０は、シンボルマッピング部１０８から出力されたデータキャリアシンボル（複素データキャリアシンボル）、パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９から出力された、パイロットキャリアシンボル（複素パイロットキャリアシンボル）、ＴＭＣＣキャリアシンボル（複素ＴＭＣＣキャリアシンボル）およびＡＣキャリアシンボル（複素ＡＣキャリアシンボル）を、所定の配置に従い配置し、１シンボル（１ＯＦＤＭシンボル）ずつＩＦＦＴ／ＧＩ付加部１１１に出力する。

ＩＦＦＴ／ＧＩ付加部１１１は、フレーム構成部１１０から出力されたＯＦＤＭシンボルを逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ：ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）して、時間領域の信号を生成する。そして、ＩＦＦＴ／ＧＩ付加部１１１は、生成した時間領域の信号の最後の所定の部分を先頭にコピーすることで、ガードインターバル（ＧＩ：ＧｕａｒｄＩｎｔｅｒｖａｌ）を付加し、直交変調部１１２に出力する。また、ＩＦＦＴ／ＧＩ付加部１１１は、ガードインターバルの先頭のタイミングで、アンテナ切替タイミングの候補である切替候補タイミングであることを示す切替候補タイミングパルス（切替候補タイミング信号）をアンテナ制御装置３０に出力する。

直交変調部１１２は、ＩＦＦＴ／ＧＩ付加部１１１から出力された時間領域のＯＦＤＭシンボル（複素数の時間領域信号）に対する直交変調を行い、ＯＦＤＭ信号を生成する。具体的には、直交変調部１１２は、ＯＦＤＭシンボルに対する直交変調を行い、実数の時間領域信号（中間周波数信号）を生成し、高周波部１１３に出力する。

高周波部１１３は、直交変調部１１２から出力された中間周波数信号を周波数変換して、無線周波数信号を生成する。そして、高周波部１１３は、生成した無線周波数信号を、切替器２０を介して接続されるアンテナ２１Ａまたはアンテナ２１Ｂから送信する。

本実施形態に係る無線伝送システム１は、ＭＩＭＯ伝送に適用することも可能である。図３は、ＭＩＭＯ伝送が適用される場合のＦＰＵ送信機１０の構成例を示す図である。図３においては、２系統（系統１、系統２）でＯＦＤＭ信号を送信する例を示している。なお、図３において、図２と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

図３に示すＦＰＵ送信機１０は、図２に示すＦＰＵ送信機１０と比較して、周波数インターリーブ部１０６を、周波数・系統間インターリーブ部１１４に変更した点が異なる。また、図３に示すＦＰＵ送信機１０は、系統毎に、時間インターリーブ部１０７、シンボルマッピング部１０８、フレーム構成部１１０、ＩＦＦＴ／ＧＩ付加部１１１、直交変調部１１２および高周波部１１３を備える。

周波数・系統間インターリーブ部１１４は、ビットインターリーブ部１０５から出力されたキャリアシンボル列（複数のキャリアシンボル）を、系統１，２のデータキャリアに順番に割り当てる。また、周波数・系統間インターリーブ部１１４は、所定の入れ替えテーブルに従って、キャリアシンボルを割り当てたキャリアを系統間をまたいで順番を入れ替え（周波数・系統間インターリーブ）、系統１，２それぞれに対応する時間インターリーブ部１０７に出力する。周波数・系統間インターリーブを行うことで、系統間で伝搬状況に差がある場合、また、周波数選択性フェージング環境下でも、誤り訂正の効果が発揮されやすくなる。

次に、ＦＰＵ受信機５０の構成について説明する。

図４は、本実施形態に係るＦＰＵ受信機５０の構成例を示す図である。図４においては、ＳＩＳＯ伝送が適用される場合のＦＰＵ受信機５０の構成例を示している。

図４に示すＦＰＵ受信機５０は、高周波部５０１と、直交復調部５０２と、ＧＩ除去／ＦＦＴ部５０３（除去部）と、パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ抽出部５０４（抽出部）と、等化処理部５０５と、時間デインターリーブ部５０６と、周波数デインターリーブ部５０７と、シンボルデマッピング／ＬＬＲ算出部５０８と、ビットデインターリーブ部５０９と、ＬＤＰＣ復号部５１０と、エネルギー逆拡散部５１１と、ＢＣＨ復号部５１２と、ＴＳパケット抽出部５１３とを備える。

高周波部５０１は、アンテナ４１が受信した無線周波数信号（ＯＦＤＭ信号）を中間周波数信号に変換して、直交復調部５０２に出力する。

直交復調部５０２は、高周波部５０１から出力された中間周波数信号に対する直交復調を行い、ＧＩ除去／ＦＦＴ部に出力する。

ＧＩ除去／ＦＦＴ部５０３は、直交復調部５０２による直交復調により得られた複素数の時間領域信号（ＯＦＤＭシンボル）からガードインターバルを除去する。そして、ＧＩ除去／ＦＦＴ部５０３は、１ＯＦＤＭシンボル毎にフーリエ変換（ＦＦＴ）して、周波数領域の信号（周波数領域のＯＦＤＭシンボル）を生成し、パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ抽出部５０４および等化処理部５０５に出力する。

パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ抽出部５０４は、ＧＩ除去／ＦＦＴ部５０３から出力された周波数領域の信号（ＯＦＤＭシンボル）から、所定のキャリアに配置されているパイロット信号、ＴＭＣＣ信号およびＡＣ信号を抽出し、等化処理部５０５に出力する。

等化処理部５０５は、パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ抽出部５０４から出力されたパイロット信号から伝搬路の推定（チャネル推定）を行い、ゼロフォーシングにより、ＧＩ除去／ＦＦＴ部５０３から出力された周波数領域のＯＦＤＭシンボルの等化処理を行う。そして、等化処理部５０５は、等化処理後のＯＦＤＭシンボルを時間デインターリーブ部５０６に出力する。

時間デインターリーブ部５０６は、等化処理部５０５から出力されたＯＦＤＭシンボルの各キャリアについて、ＦＰＵ送信機１０の時間インターリーブ部１０７で施された遅延を元に戻す処理を行い、周波数デインターリーブ部５０７に出力する。

周波数デインターリーブ部５０７は、時間デインターリーブ部５０６から出力されたＯＦＤＭシンボルに対して、ＦＰＵ送信機１０の周波数インターリーブ部１０６で施されたデータキャリアの並べ替えを元に戻す処理を行い、シンボルデマッピング／ＬＬＲ算出部５０８に出力する。

シンボルデマッピング／ＬＬＲ算出部５０８は、周波数デインターリーブ部５０７から出力されたＯＦＤＭシンボルの各データキャリアシンボルをデマッピングして、各データキャリアシンボルに割り当てられたビット列を取得する。そして、シンボルデマッピング／ＬＬＲ算出部５０８は、取得したビット列のビットごとに、対数尤度比（ＬＬＲ：ＬｏｇＬｉｋｅｌｉｈｏｏｄＲａｔｉｏ）を計算し、ビットデインターリーブ部５０９に出力する。

ビットデインターリーブ部５０９は、シンボルデマッピング／ＬＬＲ算出部５０８から出力されたＬＬＲ列（各ビットに対応するＬＬＲ）に対して、ＦＰＵ送信機１０のビットインターリーブ部１０５で施されたビットの並べ替えを元に戻す処理を行い、ＬＤＰＣ復号部５１０に出力する。

ＬＤＰＣ復号部５１０は、ビットデインターリーブ部５０９から出力されたＬＬＲ列（ビット列）を用いてＬＤＰＣ復号を行い、エネルギー逆拡散部５１１に出力する。

エネルギー逆拡散部５１１は、ＬＤＰＣ復号部５１０から出力されたビット列に対して、所定の疑似ランダムビット列との排他的論理和を計算し、ＢＣＨ復号部５１２に出力する。

ＢＣＨ復号部５１２は、エネルギー逆拡散部５１１から出力されたビット列を用いてＢＣＨ復号を行い、ＴＳパケット抽出部５１３に出力する。

ＴＳパケット抽出部５１３は、ＢＣＨ復号部５１２から出力されたビット列から、予め定められたフォーマットに基づいて、映像信号（ＭＰＥＧ−２ＴＳパケット）を抽出して出力する。

上述したように、本実施形態に係る無線伝送システム１は、ＭＩＭＯ伝送に適用することも可能である。図５は、ＭＩＭＯ伝送が適用される場合のＦＰＵ受信機５０の構成例を示す図である。図５においては、２系統（系統１、系統２）でＯＦＤＭ信号を受信する例を示している。なお、図５において、図４と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略する。

図５に示すＦＰＵ受信機５０は、図４に示すＦＰＵ受信機５０と比較して、周波数デインターリーブ部５０７を周波数・系統間デインターリーブ部５１４に変更した点が異なる。また、図５に示すＦＰＵ受信機５０は、系統毎に、高周波部５０１、直交復調部５０２、ＧＩ除去／ＦＦＴ部５０３および時間デインターリーブ部５０６を備える。

周波数・系統間デインターリーブ部５１４は、時間デインターリーブ部５０６から出力されたＯＦＤＭシンボルに対して、ＦＰＵ送信機１０の周波数・系統間インターリーブ部１１４で施された系統間を跨いだデータの並べ替えを元に戻す処理を行い、シンボルデマッピング／ＬＬＲ算出部５０８に出力する。

アンテナ制御装置３０の構成の詳細については説明を省略するが、図６に示す従来のアンテナ制御装置３０ａと概ね同じである。従来のアンテナ制御装置３０ａも、本実施形態に係るアンテナ制御装置３０と同様に、送信アンテナの切り替え、および、アンテナの追尾処理を行う。ただし、従来のアンテナ制御装置３０ａは、送信アンテナを切り替える際に、切替を従来のＦＰＵ送信機１０ａに通知することは無かった。一方、本実施形態に係るアンテナ制御装置３０は、図１に示すように、送信アンテナを切り替える際に、切替指示をＦＰＵ送信機１０に出力することで、送信アンテナの切り替えをＦＰＵ送信機１０に通知する。本実施形態に係るＦＰＵ送信機１０の構成は、図６に示す従来のＦＰＵ送信機１０ａの構成と比較して、この切替指示をＦＰＵ送信機１０に出力する点が主に異なる。なお、このような切替指示を出力するための構成としては種々の構成が考えられるため、詳細な説明は省略する。

次に、本実施形態に係るＦＰＵ送信機１０およびＦＰＵ受信機５０の動作について、ＳＰ方式（ＳＩＳＯ伝送）の場合、ＭＩＭＯ伝送にＣＰ方式が適用される場合（ＣＰ・ＭＩＭＯ方式）、および、ＭＩＭＯ伝送にＳＰ方式が適用される場合（ＳＰ・ＭＩＭＯ方式）に分けて、説明する。まず、ＳＰ方式の場合について説明する。

ＳＰ方式では、図１８に示したように、時間方向と周波数方向とに拡散してパイロットキャリアシンボルが配置される。ＳＰ方式では、図４に示すＦＰＵ受信機５０の等化処理部５０５は、ＣＰ方式の場合と同様に、図７に示すように、１ＯＦＤＭシンボルで等化処理を行う。この場合、等化処理部５０５は、シンボル方向の補間を行わず、キャリア方向の補間のみでチャネル推定を行う。上述したように、送信アンテナの切り替えは、ＯＦＤＭシンボルの先頭（ＯＦＤＭに付加されたガードインターバルの先頭）で行われる。したがって、１ＯＦＤＭシンボルで等化処理を行うことで、アンテナ切替タイミングを跨いで等化処理を行うことがなくなる。そのため、ＳＰ方式の場合にも、送信アンテナの切替に影響されずに復調が可能であり、送信アンテナの切り替えに伴う伝送エラーの発生の抑制を図ることができる。なお、この場合、ＦＰＵ送信機１０は、アンテナ切替タイミング信号をＯＦＤＭシンボルに含めて送信する必要は無い。

上述したように、ＦＰＵ送信機１０は、ヘリコプターからの送信であるか否かを示す信号を送信してもよい。この場合、等化処理部５０５は、ヘリコプターからの送信である場合には、上述した１ＯＦＤＭシンボルでの等化処理を行い、その他の場合には、従来の等化処理（複数シンボルでの等化）を行ってもよい。こうすることで、ヘリコプターからの送信時以外は、通常のＳＰ方式の等化処理と同様の性能が得られる。

また、ＦＰＵ送信機１０は、アンテナ切替タイミングを示す切替タイミング信号を、ＴＭＣＣ信号あるいはＡＣ信号などに含めて送信してもよい。この場合、等化処理部５０５は、図８に示すように、アンテナ切替タイミングを含む所定の期間内では、アンテナ切替タイミングを跨がないように等化処理を行い、それ以外の期間では、従来の等化処理（所定の複数のＯＦＤＭシンボルでの等化処理）を行ってもよい。図８においては、アンテナ切替タイミングの前後３ＯＦＤＭシンボルに相当する期間では、アンテナ切替タイミングを跨がないように等化処理が行われる。この期間内では、等化処理部５０５は、例えば、上述したように、１ＯＦＤＭずつ等化処理を行う。また、等化処理部５０５は、アンテナ切替タイミングを跨がない連続する２あるいは３ＯＦＤＭシンボルで等化処理を行う。また、等化処理部５０５は、それ以外の期間では、ＳＰ方式の場合の通常の等化処理を行う。こうすることで、アンテナ切替タイミングを含む所定の期間内以外では、通常のＳＰ方式の等化処理と同様の性能が得られる。

次に、ＣＰ・ＭＩＭＯ方式の場合について説明する。

ＣＰ方式では、図１７，２０に示すように、時間方向に連続してパイロットキャリアシンボルが配置される。ＣＰ・ＭＩＭＯ方式では、図９に示すように、切替候補タイミングは、連続する２シンボルに１回と予め決められているものとする。図５に示すＦＰＵ受信機５０の等化処理部５０５は、その連続する２ＯＦＤＭシンボルのペアで等化処理を行う。こうすることで、アンテナ切替タイミングを跨いで等化処理を行うことがなくなる。そのため、ＣＰ・ＭＩＭＯ方式の場合にも、送信アンテナの切替に影響されずに復調が可能であり、送信アンテナの切り替えに伴う伝送エラーの発生の抑制を図ることができる。なお、この場合、ＦＰＵ送信機１０は、アンテナ切替タイミング信号をＯＦＤＭシンボルに含めて送信する必要は無い。また、切替候補タイミングは、連続する３以上のシンボルに１回であってもよい。この場合、等化処理部５０５は、その連続する複数のＯＦＤＭシンボルで等化処理を行う。

上述したように、ＦＰＵ送信機１０は、ヘリコプターからの送信であるか否かを示す信号を送信してもよい。この場合、等化処理部５０５は、ヘリコプターからの送信である場合には、上述した連続する２ＯＦＤＭシンボルのペアでの等化処理を行い、その他の場合には、任意のＯＦＤＭシンボルのペアで等化処理（所定の複数のＯＦＤＭシンボルでの等化処理）を行ってもよい。こうすることで、ヘリコプターからの送信時以外は、通常のＣＰ・ＭＩＭＯ方式の等化処理と同様の性能が得られる。

また、ＦＰＵ送信機１０は、アンテナ切替タイミングを示す切替タイミング信号を、ＴＭＣＣ信号あるいはＡＣ信号に含めて送信してもよい。この場合、等化処理部５０５は、図１０に示すように、アンテナ切替タイミングを跨がない連続する２ＯＦＤＭシンボルのペアで等化処理を行う。すなわち、等化処理部５０５は、アンテナ切替タイミングを跨ぐ連続する２ＯＦＤＭシンボルのペアでは等化処理を行わないようにする。こうすることで、アンテナ切替タイミングを跨いで等化処理を行うことがなくなる。そのため、送信アンテナの切替に影響されずに復調が可能であり、送信アンテナの切り替えに伴う伝送エラーの発生の抑制を図ることができる。また、アンテナ切替タイミング時以外では、通常のＣＰ・ＭＩＭＯ方式の等化処理と同様の性能が得られる。なお、ＦＰＵ送信機１０からアンテナ切替タイミングをＦＰＵ受信機５０に通知する場合、切替候補タイミングは、連続する２シンボルに１回に限られない。

次に、ＳＰ・ＭＩＭＯ方式の場合について説明する。

ＳＰ・ＭＩＭＯ方式では、図１１に示すように、切替候補タイミングは、連続する２シンボルに１回と予め決められているものとする。図５に示すＦＰＵ受信機５０の等化処理部５０５は、その連続する２つのＯＦＤＭシンボルのペアで等化処理を行う。こうすることで、アンテナ切替タイミングを跨いで等化処理を行うことがなくなる。そのため、ＳＰ・ＭＩＭＯ方式の場合にも、送信アンテナの切替に影響されずに復調が可能であり、送信アンテナの切り替えに伴う伝送エラーの発生の抑制を図ることができる。なお、この場合、ＦＰＵ送信機１０は、アンテナ切替タイミング信号をＯＦＤＭシンボルに含めて送信する必要は無い。また、切替候補タイミングは、連続する３以上のシンボルに１回であってもよい。この場合、等化処理部５０５は、その連続する複数のＯＦＤＭシンボルで等化処理を行う。

上述したように、ＦＰＵ送信機１０は、ヘリコプターからの送信であるか否かを示す信号を送信してもよい。この場合、等化処理部５０５は、ヘリコプターからの送信である場合には、上述した連続する２ＯＦＤＭシンボルのペアでの等化処理を行い、その他の場合には、通常のＳＰ・ＭＩＭＯ方式の等化処理（所定の複数のＯＦＤＭシンボルでの等化処理）を行ってもよい。こうすることで、ヘリコプターからの送信時以外は、通常のＳＰ・ＭＩＭＯ方式の等化処理と同様の性能が得られる。

また、ＦＰＵ送信機１０は、アンテナ切替タイミングを示す切替タイミング信号を、ＴＭＣＣ信号あるいはＡＣ信号に含めて送信してもよい。この場合、等化処理部５０５は、図１２に示すように、アンテナ切替タイミングを含む所定の期間内では、アンテナ切替タイミングを跨がない連続する２ＯＦＤＭシンボルのペアで等化処理を行う。すなわち、等化処理部５０５は、アンテナ切替タイミングを含む所定の期間内では、アンテナ切替タイミングを跨ぐ連続する２ＯＦＤＭシンボルのペアでは等化処理を行わないようにする。また、等化処理部５０５は、それ以外の期間では、通常のＳＰ・ＭＩＭＯ方式の等化処理（所定の複数のＯＦＤＭシンボルでの等化処理）を行う。こうすることで、アンテナ切替タイミングを含む所定の期間内以外では、通常のＳＰ・ＭＩＭＯ方式の等化処理と同様の性能が得られる。

次に、ＦＰＵ送信機１０がＦＰＵ受信機５０にアンテナ切替タイミングを通知する方法について説明する。

ＦＰＵ送信機１０は、ＡＣ信号が送信されるＡＣキャリアを用いて、切替タイミング信号を送信する。この場合、ＦＰＵ送信機１０のパイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９は、アンテナ切替タイミングの直前のシンボル、または、アンテナ切替タイミングの直後のシンボルのＡＣキャリアの振幅を通常の値とは異なる値に変化させる。ＦＰＵ受信機５０のパイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ抽出部５０４は、この振幅の変化を検知することで、アンテナ切替タイミングを検出することができる。なお、アンテナ切替タイミングの直後のシンボルのＡＣキャリアの振幅を変化させる場合、等化処理部５０５は、予め受信したＯＦＤＭシンボルをバッファリングしておき、アンテナ切替タイミングを検出すると、バッファリングしているＯＦＤＭシンボルにさかのぼって等化処理を行う。

ＦＰＵ送信機１０（パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９）は、複数のＡＣキャリアを使用して、同様の処理を行ってもよい。この場合、ＦＰＵ受信機５０は、複数のＡＣキャリアの振幅の変化の有無の多数決などを利用して、アンテナ切替タイミングを検出してもよい。こうすることで、雑音環境下におけるアンテナ切替タイミングの誤検知率を低減することができる。

また、ＦＰＵ送信機１０（パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９）は、アンテナ切替タイミングをＡＣキャリアを用いてＦＰＵ受信機５０に通知する場合、ヘリコプターに搭載された複数のアンテナのうち、送信アンテナとして選択されているアンテナをＦＰＵ受信機５０に通知してもよい。すなわち、ＦＰＵ送信機１０は、ＡＣキャリアを用いて、送信アンテナを示す信号を送信してもよい。ＦＰＵ送信機１０は、例えば、ヘリコプターに２本のアンテナが搭載されている場合、２種類の振幅を予め設定しておき、ＡＣキャリアの振幅を、送信アンテナとして選択しているアンテナに対応する振幅にすることで、送信アンテナとして選択されているアンテナをＦＰＵ受信機５０に通知することができる。また、ＦＰＵ送信機１０は、例えば、切替タイミングを通知するシンボルとは別のシンボルを用いて、送信アンテナとして選択されているアンテナをＦＰＵ受信機５０に通知してもよい。送信アンテナとして選択されているアンテナをＦＰＵ受信機５０に通知することで、ヘリコプターに搭載されているアンテナに障害が生じた場合に、どのアンテナに障害が生じているかを、受信側で迅速に把握することができる。

これまでは、切替候補タイミングが１シンボルの先頭あるいは連続する２シンボルの先頭である例を用いて説明したが、これに限られるものではない。切替候補タイミングは、複数のＯＦＤＭシンボルからなる１ＯＦＤＭフレームに一度としてもよい。この場合、１
ＯＦＤＭフレームにおける切替候補タイミング（何シンボル目か）が予め定められる。すなわち、ＯＦＤＭフレームを構成する複数のＯＦＤＭシンボルの内、予め定められた１つのＯＦＤＭシンボルのガードインターバルの先頭のタイミングが、切替候補タイミングとして定められる。そして、ＴＭＣＣ信号が割り当てられるＴＭＣＣキャリアの所定のシンボルが、アンテナ切替信号を割り当てるシンボルとして予め定められる。ＦＰＵ送信機１０は、図１３に示すように、アンテナ切替信号を割り当てると予め定められたシンボル（図１３において、縦線のハッチングが付されたシンボル）を変化させることで、アンテナ切替タイミングをＦＰＵ受信機５０に通知することができる。ＴＭＣＣキャリアは、１ＯＦＤＭフレームを単位として伝送制御信号を伝送するためのキャリアである。ＴＭＣＣキャリアは、一部あるいは多くのシンボルが、伝送制御信号の伝送のために割り当てられているが、空きシンボルを、アンテナ切替タイミングを通知するためにシンボルに利用することができる。

上述したＡＣキャリアを使用し、任意のシンボルでアンテナ切替タイミングを通知する方法では、アンテナ切替タイミングの通知のために、ＡＣキャリアが占有されてしまう。一方、ＴＭＣＣキャリアを利用したアンテナ切替タイミングの通知では、アンテナ切替タイミングのために特定のキャリアを占有してしまうことがない。

なお、図１３においては、切替タイミング信号を割り当てるキャリアシンボルが、アンテナ切替タイミングよりも前に配置されている。この場合、アンテナ制御装置３０からＦＰＵ送信機１０に前もって、アンテナ切替タイミングを通知しておく必要がある。そこで、アンテナ制御装置３０は、ＴＭＣＣキャリアを用いたアンテナ切替タイミングの通知を行う場合、送信アンテナの切り替え予定を示す信号をＦＰＵ送信機１０に出力する。

また、ＦＰＵ送信機１０（パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部１０９）は、アンテナ切替タイミングをＴＭＣＣキャリアを用いてＦＰＵ受信機５０に通知する場合、ヘリコプターに搭載された複数のアンテナのうち、送信アンテナとして選択されているアンテナをＦＰＵ受信機５０に通知してもよい。すなわち、ＦＰＵ送信機１０は、ＴＭＣＣキャリアを用いて、送信アンテナを示す信号を送信してもよい。ＦＰＵ送信機１０は、例えば、ＴＭＣＣキャリアにおいて、アンテナ切替タイミングの通知に用いるシンボルとは別のシンボルを用いて、送信アンテナとして選択されているアンテナをＦＰＵ受信機５０に通知することができる。送信アンテナとして選択されているアンテナをＦＰＵ受信機５０に通知することで、ヘリコプターに搭載されているアンテナに障害が生じた場合に、どのアンテナに障害が生じているかを、受信側で迅速に把握することができる。

また、ＴＭＣＣキャリアの特定のシンボルを用いてアンテナ切替タイミングが通知され、ＴＭＣＣ信号がＤＢＰＳＫ（ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＢｉｎａｒｙＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）などの差動変調が施される場合、アンテナ切替タイミングの通知に用いられるシンボルの直後のシンボル（図１３において、横線のハッチングが付されたシンボル）を、位相基準となるキャリアシンボルと割り当てておけば、ＦＰＵ受信機５０は、その後のＴＭＣＣ信号を等化処理することなく、正常に受信することができる。

このように本実施形態においては、ＦＰＵ送信機１０（送信装置）は、ガードインターバルを付加したＯＦＤＭシンボルを用いて生成したＯＦＤＭ信号を送信する送信アンテナを切り替える場合、ガードインターバルの先頭のタイミングで切り替えるとともに、送信アンテナを切り替えるアンテナ切替タイミングを示す切替タイミング信号を、ＯＦＤＭシンボルに含めて送信する。また、ＦＰＵ受信機５０（受信装置）は、ＳＰ方式の場合、１ＯＦＤＭシンボルで等化処理を行う。また、ＦＰＵ受信機５０（受信装置）は、ＣＰ・ＭＩＭＯ方式の場合、アンテナ切替タイミングを跨がない連続する複数のＯＦＤＭシンボルで等化処理を行う。また、ＦＰＵ受信機５０（受信装置）は、ＳＰ・ＭＩＭＯ方式の場合、アンテナ切替タイミングを跨がない連続する複数のＯＦＤＭシンボルで等化処理を行う。

ガードインターバルの先頭のタイミングで送信アンテナが切り替えられることで、ＦＰＵ受信機５０は、アンテナ切替タイミングを跨がないようにして、ＯＦＤＭシンボルの等化処理を行うことができる。そのため、ＳＰ方式（ＳＰ・ＳＩＳＯ方式）、ＣＰ・ＭＩＭＯ方式およびＳＰ・ＭＩＭＯ方式の場合にも、送信アンテナの切り替えに伴う急峻な位相変動の影響を受けることなく、伝送エラーの発生の抑制を図ることができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態においては、ＦＰＵ受信機５０は、アンテナ切替タイミングを跨がないようにしてＯＦＤＭシンボルの等化処理を行う。一方、本実施形態においては、アンテナ切替タイミングを跨いだ等化処理を行った場合にも、伝送エラーの発生の抑制を図る。なお、本実施形態に係るＦＰＵ送信機およびＦＰＵ受信機の構成は、第１の実施形態と同じであるため、説明を省略する。

本実施形態においては、ＦＰＵ受信機５０の等化処理部５０５は、アンテナ切替タイミングを跨いだ等化処理を行う場合、アンテナ切替タイミングの直前のＯＦＤＭシンボルおよびアンテナ切替タイミングの直後のＯＦＤＭシンボルそれぞれについて、チャネル推定を行い、送信アンテナの切り替えに伴う位相変動を求める。そして、等化処理部５０５は、図１４に示すように、アンテナ切替タイミングの直前のＯＦＤＭシンボルまたはアンテナ切替タイミングの直後のＯＦＤＭシンボルに、求めた位相変動を打ち消すような位相オフセットを付与して、等化処理を行う。

送信アンテナの切り替えの前後のＯＦＤＭシンボルのパイロットを用いたチャネル推定により、送信アンテナの切り替えに伴う位相変動を求め、その位相変動によりを打ち消すような位相オフセットを、アンテナ切替タイミングの前後のＯＦＤＭシンボルに付与することで、伝送エラーの発生の抑制を図ることができる。

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換が可能であることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。

１無線伝送システム
１０ＦＰＵ送信機（送信装置）
２０切替器
２１Ａ，２１Ｂアンテナ
３０アンテナ制御装置
３１受信機
３２位置・姿勢センサ
４０ＦＰＵ受信基地局
４１アンテナ
５０ＦＰＵ受信機（受信装置）
６０受信追尾装置
６１無線伝送装置
１０１ＦＥＣブロック構成部
１０２ＢＣＨ符号化部
１０３エネルギー拡散部
１０４ＬＤＰＣ符号化部
１０５ビットインターリーブ部
１０６周波数インターリーブ部
１０７時間インターリーブ部
１０８シンボルマッピング部
１０９パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ生成部（生成部）
１１０フレーム構成部
１１１ＩＦＦＴ／ＧＩ付加部（付加部）
１１２直交変調部
１１３高周波部
１１４周波数・系統間インターリーブ部
５０１高周波部
５０２直交復調部
５０３ＧＩ除去／ＦＦＴ部
５０４パイロット／ＴＭＣＣ／ＡＣ抽出部（抽出部）
５０５等化処理部
５０６時間デインターリーブ部
５０７周波数デインターリーブ部
５０８シンボルデマッピング／ＬＬＲ算出部
５０９ビットデインターリーブ部
５１０ＬＤＰＣ復号部
５１１エネルギー逆拡散部
５１２ＢＣＨ復号部
５１３ＴＳパケット抽出部
５１４周波数・系統間デインターリーブ部

Claims

複数のアンテナを備える移動体に搭載可能であり、ガードインターバルを付加したＯＦＤＭシンボルを用いて生成したＯＦＤＭ信号を前記複数のアンテナのいずれかを用いて送信する送信装置であって、
パイロット信号、ＴＭＣＣ信号およびＡＣ信号それぞれからキャリアシンボルを生成する生成部と、
データキャリアシンボルと、前記生成部により生成されたキャリアシンボルとを所定の配置に従い配置し、１ＯＦＤＭシンボルずつ出力するフレーム構成部と、
前記フレーム構成部から出力されたＯＦＤＭシンボルにガードインターバルを付加する付加部と、
前記ガードインターバルが付加されたＯＤＦＭシンボルに対する直交変調を行い、前記ＯＦＤＭ信号を生成する直交変調部と、を備え、
前記付加部は、前記ガードインターバルの先頭のタイミングで、前記ＯＦＤＭ信号を送信する送信アンテナを切り替えるアンテナ切替タイミングの候補である切替候補タイミングを示す切替候補タイミング信号を、前記送信アンテナを制御するアンテナ制御装置に出力し、
前記生成部は、前記送信アンテナの切り替えを指示する切替信号が、前記アンテナ制御装置から出力されると、前記送信アンテナを切り替えるアンテナ切替タイミングを示す切替タイミング信号を前記キャリアシンボルに含めることを特徴とする送信装置。
請求項１に記載の送信装置において、
前記付加部は、ＯＦＤＭフレームを構成する複数のＯＦＤＭシンボルの内、予め定められた１つのＯＦＤＭシンボルのガードインターバルの先頭のタイミングで、前記切替候補タイミング信号を前記アンテナ制御装置に出力することを特徴とする送信装置。
請求項２に記載の送信装置において、
前記生成部は、前記切替タイミング信号を、前記ＯＦＤＭフレームの伝送を制御するＴＭＣＣ信号に付加して、前記キャリアシンボルを生成することを特徴とする送信装置。