JPWO2008007503A1

JPWO2008007503A1 - 受信装置及び受信方法

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Publication number: JPWO2008007503A1
Application number: JP2008524735A
Authority: JP
Inventors: 進大澤
Original assignee: Pioneer Corp
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Priority date: 2006-07-11
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2009-12-10
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Also published as: WO2008007503A1; JP4412619B2; EP2040404A1

Abstract

伝送路推定部２２０が、ＯＦＤＭ信号におけるシンボル部ごとに付加されたガードインターバルを利用して、希望局の送信装置から受信装置１００までの伝送路の特性を推定する。この推定結果を利用して、同期用補正部２１０が、マルチパスが発生している場合には、直交検波部１４０から出力された希望局からのベースバンド周波数帯のＯＦＤＭ信号Ｄ１を、マルチパスが発生していない場合の態様に近付ける補正を行う。かかる補正後のＯＦＤＭ信号ＤＡに基づいて、同期制御部２３０が、信号ＤＡ中の同期パターンを検出することによりフレーム同期（システム同期）を図る。この結果、ＯＦＤＭ信号に関するフレーム同期を精度良く図ることができる。

Description

本発明は、受信装置及び受信方法に関する。

近年、デジタル放送等における高品位なデジタルデータの伝送技術として、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：以下、「ＯＦＤＭ」とも記す）方式が注目されている。このＯＦＤＭ方式では、一般的に、各フレームに複数のデータシンボル部が配置されるとともに、各データシンボル部の先頭にデータシンボル部間干渉を防止するためのガードインターバルが付加されている。このガードインターバルは、データシンボル部の最後尾の所定長部分と同様のパターンを有している。また、各フレームには、フレーム同期（システム同期）のために、所定のデータパターンを有するフレーム同期部が配置されている。

こうしたＯＦＤＭ方式の信号を受信した受信装置では、マルチパスの発生によるデータシンボル間干渉が発生していない期間において各データシンボルにおける周波数成分の抽出を行うために様々な技術の提案がなされている。こうした提案技術の一つとして、フレーム同期部を利用して、離散フーリエ変換による各データシンボルにおける周波数成分の抽出処理の開始タイミングを調節する技術がある（特許文献１，２参照；以下、「従来例」と呼ぶ）。
特開２０００−２２４１４２号公報特開２００１−６９１１９号公報

上述した従来例の技術では、マルチパスが発生している場合であっても、各フレームに関する第１到来波及び遅延波におけるフレーム同期部の位置が特定できることが前提となっている。しかしながら、マルチパスの発生による受信信号の歪がひどい場合には、第１到来波及び遅延波におけるフレーム同期部の位置が精度良く行うことができず、フレーム同期（システム同期）が図れなくなる場合があった。

このようにフレーム同期が図れなくなると、受信装置におけるＯＦＤＭ信号の正しい復調は不可能となってしまう。このため、フレーム同期について、マルチパスの発生に対する耐性を高めることができる技術が待望されている。こうした要請に応えることが、本発明が解決すべき課題の一つとして挙げられる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ＯＦＤＭ信号に関するフレーム同期を精度良く図ることができる受信装置及び受信方法を提供することを目的とする。

本発明は、第１の観点からすると、各フレーム内にフレーム同期用の同期シンボル部を含む複数のシンボル部が含まれた直交周波数分割多重方式の信号を受信して復調する受信装置であって、前記シンボル部ごとに付加されたガードインターバルを利用して、前記信号の伝送路の特性を推定する伝送路推定手段と；前記伝送路推定手段による推定結果を利用して、前記シンボル部を補正する補正手段と；前記補正手段による補正結果に基づいてフレーム同期を図り、前記シンボル部に含まれる周波数成分の抽出処理の期間を制御する同期制御手段と；前記同期制御手段による同期制御のもとで、前記シンボル部に含まれる周波数成分の抽出処理を行う周波数成分抽出手段と；を備えることを特徴とする受信装置である。

本発明は、第２の観点からすると、各フレーム内にフレーム同期用の同期シンボル部を含む複数のシンボル部が含まれた直交周波数分割多重方式の信号を受信して復調する受信方法であって、前記シンボル部ごとに付加されたガードインターバルを利用して、前記信号の伝送路の特性を推定する伝送路推定工程と；前記伝送路推定工程における推定結果を利用して、前記シンボル部を補正する補正工程と；前記補正工程における補正結果に基づいてフレーム同期を図り、前記シンボル部に含まれる周波数成分の抽出処理の期間を制御する同期制御工程と；を備えることを特徴とする受信方法である。

本発明の一実施形態に係る受信装置の構成を概略的に示すブロック構成図である。図１の装置で処理されるＯＦＤＭ信号の構造を説明するための図である。図１の装置における伝送路推定部の構成を説明するためのブロック構成図である。図１の装置における同期制御部の構成を説明するためのブロック構成図である。図３の伝送路推定部による相関演算結果における相関ピークの発生タイミングを説明するためのタイミングチャートである。図４の同期制御部における同期パターン検出タイミング、及び、ＦＦＴ窓の開閉タイミングを説明するためのタイミングチャートである。変形例を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態を、図１〜図６を参照して説明する。なお、以下の説明においては、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

［構成］
図１には、本発明の第１実施形態に係る受信装置１００の概略的な構成がブロック図にて示されている。図１に示されるように、アンテナ１１０と、ＲＦ部（ＲＦチューナ部）１２０と、ＡＤＣ（アナログデジタル変換部）１３０と、直交検波部１４０とを備えている。また、受信装置１００は、周波数成分抽出手段としてのＦＦＴ部（フーリエ変換部）１５０と、伝送路補正部１６０と、後段処理部１７０とを備えている。また、受信装置１００は、補正手段としての同期用補正部２１０と、伝送路推定手段としての伝送路推定部２２０と、同期制御手段としての同期制御部２３０と、ＣＬＫ部（基本クロック発生部）２４０とを備えている。

アンテナ１１０は、不図示の送信装置から送信された放送波等の無線信号を受信する。なお、本実施形態においては、送信装置からは、図２に示される構成を有するＯＦＤＭ信号が送信装置に割当てられた周波数の搬送波と混合された高周波のＯＦＤＭ信号が送信される。

当該ＯＦＤＭ信号は、図２に示されるように、複数のフレームＦＬ（１），ＦＬ（２），…，ＦＬ（ｊ），…から構成されている。フレームＦＬ（ｊ）には、図２に示されるように、同期シンボル部ＦＳ（ｊ）、同期シンボル部ＦＳ（ｊ）に付加されたガードインターバル（ＧＩ）ＦＳＧＩ（ｊ）、データシンボル部ＤＳ（ｊ，ｋ）及びデータシンボル部ＤＳ（ｊ，ｋ）に付加されたガードインターバルＧＩ（ｊ，ｋ）（ｋ＝１，２，…，Ｎ）とが含まれている。

同期シンボル部ＦＳ（ｊ）の期間及びデータシンボル部ＤＳ（ｊ，ｋ）の期間の長さは、時間ＴＤとなっている。また、ガードインターバルＦＳＧＩ（ｊ）及びＧＩ（ｊ，ｋ）の期間の長さは、時間ＴＧとなっている。ここで、時間ＴＧは、時間ＴＤの１／ｎ（ｎ＞１；例えばｎ＝６）となっている。

また、ガードインターバルＦＳＧＩ（ｊ）及びＧＩ（ｊ，ｋ）は、対応する同期シンボル部ＦＳ（ｊ）及びデータシンボル部ＤＳ（ｊ，ｋ）の後方側の１／ｎと同一の形状を有しており、対応する同期シンボル部ＦＳ（ｊ）及びデータシンボル部ＤＳ（ｊ，ｋ）の先頭側に付加されている。

なお、以下の説明において同期シンボル部及びデータシンボル部を総称する場合には、単に「シンボル部」と呼ぶものとする。また、時間ＴＧと時間ＴＤとの和を時間ＴＵで表すものとする。また、各シンボル部には、伝送路推定用のパイロットパターンが含まれているものとする。

図１に戻り、ＲＦ部１２０は、不図示の高周波増幅器、局部発振器、ミキサ、バンドパスフィルタ等を備えて構成される。このＲＦ部１２０は、アンテナ１１０から出力された信号のうちから、希望局の搬送周波数のＯＦＤＭ信号を、所定の中間周波数のＯＦＤＭ信号に変換して、ＡＤＣ１３０へ出力する。

ＡＤＣ１３０は、ＲＦ部１２０から出力されたＯＦＤＭ信号をアナログデジタル変換して出力する。この結果、ＲＦ部１２０から出力されたＯＦＤＭ信号の波形を反映したデジタルデータ列が、デジタル化されたＯＦＤＭ信号としてＡＤＣ１３０から直交検波部１４０へ出力される。

直交検波部１４０は、ＡＤＣ１３０から出力されたＯＦＤＭ信号における同相成分信号と直交成分信号とに分離し、ベースバンド信号（複素ベースバンド信号）に変換する。そして、直交検波部１４０は、変換されたベースバンド信号を信号Ｄ１として、ＦＦＴ部１５０、同期用補正部２１０及び伝送路推定部２２０へ出力する。

ＦＦＴ部１５０は、直交検波部１４０から出力された信号Ｄ１に対して、同期制御部２３０から指定されたＦＦＴ窓信号Ａ３により指定された期間についてフーリエ変換（高速フーリエ変換）を施し、信号Ｄ１に含まれている各周波数成分を抽出する。この結果、復調ベクトルデータが生成される。そして、ＦＦＴ部１５０は、生成された復調ベクトルデータを信号Ｄ２として伝送路補正部１６０へ出力する。

伝送路補正部１６０は、ＦＦＴ部１５０から出力された信号Ｄ２における復調ベクトルデータにおける各周波数成分を、伝送路推定用のパイロットシンボルに基づいて、復調ベクトルデータを補正する。この結果、送信装置から受信装置１００までの伝送路におけるマルチパスの発生に由来する歪が補正された補正復調ベクトルデータが生成される。伝送路補正部１６０は、生成された補正復調ベクトルデータを、信号Ｄ３として後段処理部１７０へ出力する。

後段処理部１７０は、伝送路補正部１６０から出力された信号Ｄ３に基づいて、データシンボル部ＤＳ（ｊ，ｋ）に含まれているシンボルデータを求めた後、適宜復号化を行う。こうして得られた復号結果は、出力端子１８０から出力される。

同期用補正部２１０は、伝送路推定部２２０から通知された伝送路推定結果Ａ１に基づいて、マルチパスが発生している場合には、マルチパスが発生していない状態に近付ける補正を行う。この補正結果は、信号ＤＡとして同期制御部２３０へ出力される。なお、同期用補正部２１０は、例えば適応フィルタとして構成される。

伝送路推定部２２０は、直交検波部１４０から出力された信号Ｄ１に基づいて、送信装置から受信装置１００までの伝送路の特性を推定する。この伝送路推定部２２０は、図３に示されるように、遅延部２２１と、相関演算部２２２と、推定部２２３とを備えている。

遅延部２２１は、直交検波部１４０から出力された信号Ｄ１を１シンボル部期間長である時間ＴＤ（図２参照）だけ遅延させる。こうして遅延された結果は、信号ＤＤとして相関演算部２２２へ出力される。なお、遅延部２２１は、ＣＬＫ部２４０から供給されるクロックＣ３に基づいて、遅延時間を計時するようになっている。

相関演算部２２２は、直交検波部１４０から出力された信号Ｄ１と、遅延部２２１から出力された信号ＤＤとの時間ＴＧの期間における相関量を算出する。かかる相関量算出においては、相関量演算期間の開始時点が、信号Ｄ１における第１到来波又はマルチパスが発生している場合の遅延波において、シンボル部ＦＳ（ｊ）又はＤＳ（ｊ，ｋ）の開始時点から時間（ＴＤ−ＴＧ）を経過した時点となるとともに、信号ＤＤにおけるガードインターバルＦＳＧＩ（ｊ），ＧＩ（ｊ，ｋ）の開始時点となった場合に、その周辺の時点よりも高い相関量が算出される。このため、相関演算部２２２による算出結果は、周期的に相関ピークを有する。

算出された相関量は、信号ＧＣとして推定部２２３へ順次出力される。なお、相関演算部２２２は、ＣＬＫ部２４０から供給されるクロックＣ３に基づいて、相関演算期間を計時するようになっている。

推定部２２３は、相関演算部２２２から出力された信号ＧＣから相関ピークを抽出する。引き続き、推定部２２３は、抽出された相関ピークが、希望局から送信されたＯＦＤＭ信号に関する第１到来波に由来するものであるか、又は、遅延波に由来するものであるかを判別する。かかる判別は、前回の相関ピークから今回の相関ピークまでの時間に基づいて行われる。すなわち、前回の相関ピークから今回の相関ピークまでの時間が、時間ＴＧよりも十分に長く、時間（ＴＤ−ＴＧ）〜時間ＴＤ程度であった場合には、推定部２２３は、今回の相関ピークが第１到来波に伴うものであると推定する。一方、前回の相関ピークから今回の相関ピークまでの時間が、時間ＴＤよりも十分に短く、時間ＴＧ程度以下であった場合には、推定部２２３は、今回の相関ピークが遅延波に伴うものであると推定する。

また、推定部２２３は、相関ピーク値に基づいて、各シンボル部の期間における第１到来波及び遅延波が存在する場合には遅延波の電力を推定する。さらに、第１到来波に由来する相関ピークと遅延波に由来する相関ピークと時間間隔に基づいて、遅延波の第１到来波に対する遅延時間を推定する。なお、推定部２２３は、ＣＬＫ部２４０から供給されるクロックＣ３に基づいて、遅延時間を計時するようになっている。

以上の推定において第１到来波に由来する相関ピークと推定された相関ピークを検出したことは、信号Ａ２として同期制御部２３０へ直ちに通知される。また、第１到来波及び遅延波の電力、及び遅延波の第１到来波に対する遅延時間の推定結果は、信号Ａ１として同期用補正部２１０へ通知される。

同期制御部２３０は、同期用補正部２１０から出力された信号ＤＡに基づいてフレーム同期の制御を行い、ＦＦＴ部１５０におけるフーリエ変換処理の期間を指定するＦＦＴ窓の生成を行う。また、同期制御部２３０は、伝送路推定部２２０から出力された信号Ａ２に基づいて、ＣＬＫ部２４０を制御する。この同期制御部２３０は、図４に示されるように、同期パターン検出部２３１と、ＦＦＴ窓生成部２３２と、クロック制御部２３３とを備えている。

同期パターン検出部２３１は、同期用補正部２１０から出力された信号ＤＡ中の同期シンボル部における特定のパターンである同期パターンを検出する。かかる同期パターンの検出は、本実施形態においては、希望局からのＯＦＤＭ信号に含まれる特定同期パターンと同一のパターンと信号ＤＡとの時間ＴＤの期間における相関量を逐次算出することにより行われる。この場合、送信局ごとに同期パターンが異なっている場合には、希望局が選択されたときに、希望局の識別子又は希望局の特定同期パターンが、不図示の選局制御部から同期パターン検出部２３１に通知される。

ここで、信号ＤＡは、同期用補正部２１０において、マルチパスが発生している場合には、少なくとも同期シンボル部ＦＳ（ｊ）に対応する部分が、マルチパスが発生していない状態に近付けられた態様とされている。このため、同期パターン検出部２３１による相関量演算結果は、第１到来波における同期シンボル部ＦＳ（ｊ）の終了時点において確実に相関ピークを有することになる。なお、信号ＤＡにおける同期シンボル部ＦＳ（ｊ）に対応する部分に遅延波の影響が残っており、遅延波の同期シンボル部ＦＳ（ｊ）に対応する相関ピークが存在していても、ある相関ピークの前の相関ピークとの時間差から第１到来波における同期シンボル部ＦＳ（ｊ）の終了時点を特定することができる。そこで、同期パターン検出部２３１は、直前の相関ピークからの相当時間（時間ＴＵ程度）の経過後における相関ピークの検出をもって、同期パターンを検出したと判断することにしている。

同期パターンが検出されると、直ちに、同期パターンが検出されたことを、信号ＰＤとしてＦＦＴ窓生成部２３２へ出力する。なお、同期パターン検出部２３１は、ＣＬＫ部２４０から供給されるクロックＣ２に基づいて、同期パターン検出演算期間及び相関ピーク時間間隔を計時するようになっている。

ＦＦＴ窓生成部２３２は、同期パターン検出部２３１から出力された信号ＰＤに基づいて、ＦＦＴ窓の生成を行う。かかるＦＦＴ窓の生成に際して、ＦＦＴ窓生成部２３２は、信号ＰＤによって同期パターンの検出が通知された後、時間（ＴＸ＋（ｋ−１）・ＴＵ）（ＴＸ≦ＴＧ、ｋ＝１，２，…，Ｎ＋１）が経過するたびに、ＦＦＴ窓を開き、その後時間ＴＤが経過するたびにＦＦＴ窓を閉じることにより、ＦＦＴ窓を生成する。なお、ＦＦＴ窓生成部２３２は、ＣＬＫ部２４０から供給されるクロックＣ２に基づいて、時間（ＴＸ＋（ｋ−１）・ＴＵ）及び時間ＴＤを計時するようになっている。また、時間ＴＸは設計段階で予め定められた値とする。

クロック制御部２３３は、伝送路推定部２２０から出力された信号Ａ２に基づいて、ＣＬＫ部２４０において生成されるクロックＣ１〜Ｃ３の周波数を制御する。かかる周波数制御に際して、クロック制御部２３３は、まず、信号Ａ２により通知された第１到来波に由来する相関ピークと推定された相関ピークの時間間隔を、ＣＬＫ部２４０から供給されるクロックＣ２を利用して計時する。引き続き、クロック制御部２３３は、計時結果が、希望局の送信仕様として定められている時間と一致するか否かを判定する。

この時間不一致の判定の結果が否定的であった場合には、クロック制御部２３３は、不一致量が、ＣＬＫ部２４０の特性の経時変化や温度変化による程度か否かを判定する。この不一致量判定の結果が、肯定的であった場合には、クロック制御部２３３は、信号Ａ２に基づく計時結果を希望局の送信仕様と一致させるべく、クロック周波数変更指令を信号ＣＣとしてＣＬＫ部２４０へ出力する。

なお、不一致量判定の結果が、否定的であった場合には、クロック制御部２３３は、伝送路環境の変化による前回の相関ピーク検出時点における第１到来波の経路が最新の相関ピーク検出時点において消失した、又は、最新の相関ピーク検出時点において新たな第１到来波の経路が発生したか推定し、クロック周波数変更指令を発行しないようになっている。また、時間不一致の判定の結果が肯定的であった場合にも、クロック制御部２３３は、クロック周波数変更指令を発行しないようになっている。

ＣＬＫ部２４０は、同期制御部２３０から出力された信号ＣＣに基づいて、クロックＣ１，Ｃ２，Ｃ３の周波数を変化させる。このため、希望局の意図した時間間隔に正確に対応する動作が、ＦＦＴ部１５０、伝送路推定部２２０及び同期制御部２３０において実行される。

［動作］
次に、上記のように構成された受信装置１００によるＯＦＤＭ信号の受信処理について説明する。なお、以下の説明においては、マルチパスが発生しており、第１到来波及び１つの遅延波を受信した場合に着目して説明する。

希望局から送信されたＯＦＤＭ信号を含むアンテナ１１０で受信された信号をＲＦ部１２０が受信すると、ＲＦ部１２０が、不図示の選局制御部により指定された希望局の搬送周波数のＯＦＤＭ信号を、所定の中間周波数のＯＦＤＭ信号に変換する。この所定の中間周波数のＯＦＤＭ信号は、ＡＤＣ１３０においてデジタル化された後、直交検波部１４０において、ベースバンド信号に変換され、信号Ｄ１として、ＦＦＴ部１５０、同期用補正部２１０及び伝送路推定部２２０へ出力される。

信号Ｄ１は、例えば図５に示される第１到来波と遅延波とが合成されたものとなっている。信号Ｄ１を受信した、伝送路推定部２２０は、信号Ｄ１に基づいて、送信装置から受信装置１００までの伝送路の特性を推定する。すなわち、伝送路推定部２２０では、遅延部２２１により信号Ｄ１が時間ＴＤだけ遅延された信号ＤＤと信号Ｄ１との時間ＴＧの期間における相関量を、相関演算部２２２が逐次算出する。この結果、図５に示されるように第１到来波及び遅延波におけるシンボル部の終了時点（図５におけるＤＳ（ｊ−１，Ｎ）の終了時点、ＦＳ（ｊ）の終了時点等）で相関ピークが発生する。こうした相関ピークを含む相関演算部２２２による算出結果は、信号ＧＣとして推定部２２３へ送られる。

推定部２２３では、信号ＧＣにおける相関ピークが抽出される。そして、第１到来波に由来すると推定される相関ピークが検出されると、推定部２２３は、同期制御部２３０へ直ちに通知する。

また、相関ピーク値に基づいて、各シンボル部の期間における第１到来波及び遅延波の電力を推定するとともに、第１到来波に由来する相関ピークと遅延波に由来する相関ピークと時間間隔に基づいて、遅延波の第１到来波に対する遅延時間を推定する。かかる各シンボル部の期間における第１到来波及び遅延波の電力の推定結果及び遅延時間の推定結果は同期用補正部２１０へ送られる。

上記の第１到来波に由来すると推定される相関ピークが検出されたことが信号Ａ２により通知されると、同期制御部２３０では、クロック制御部２３３が、前回の第１到来波に由来すると推定される相関ピークの通知からの時間を計時する。この計時結果に基づいて、クロック制御部２３３が、ＣＬＫ部２４０を制御して、クロックＣ１，Ｃ２，Ｃ３の周波数を、希望局の意図した時間間隔に正確に対応する動作が、ＦＦＴ部１５０、伝送路推定部２２０及び同期制御部２３０において実行されるものに調整される。

一方、上記のシンボル部の期間におけるシンボル部の期間における第１到来波及び遅延波の電力及び遅延時間の推定結果を受けると、同期用補正部２１０は、受信した推定結果に基づいて、次の推定結果を受けるまで、信号Ｄ１をマルチパスが発生しなかった場合における信号態様に近付ける補正を行う。この結果、データシンボル部ＤＳ（ｊ−１，Ｎ）の期間における第１到来波及び遅延波の電力及び遅延時間の推定結果に基づいて、少なくとも同期シンボル部ＦＳ（ｊ）の期間における補正が行われ、同期シンボル部ＦＳ（ｊ）の期間における第１到来波及び遅延波の電力及び遅延時間の推定結果に基づいて、少なくともデータシンボル部ＤＳ（ｊ，１）の期間における補正が行われる。また、データシンボル部ＤＳ（ｊ，ｐ）（ｐ＝１〜（Ｎ−１））の期間における第１到来波及び遅延波の電力及び遅延時間の推定結果に基づいて、少なくともデータシンボル部ＤＳ（ｊ，ｐ＋１）の期間における補正が行われる。かかる補正の結果は、信号ＤＡとして同期制御部２３０へ送られる。

同期用補正部２１０からの信号ＤＡを受けた同期制御部２３０では、同期パターン検出部２３１が信号ＤＡ中における同期パターンを検出する。同期パターン検出部２３１では、図６に示されるように、フレームごとに、第１到来波における同期シンボル部の期間の終了時点（図６には、フレームＦＬ（ｊ）においては、第１到来波における同期シンボル部ＦＳ（ｊ）の終了時点を例示している）で検出される。同期パターンが検出されたことは、直ちにＦＦＴ窓生成部２３２へ通知される。

ＦＦＴ窓生成部２３２は、同期パターンが検出されたことの通知を受けると、当該フレーム内においてフーリエ変換を行うべき期間を指定するＦＦＴ窓信号Ａ３を生成する。具体的には、ＦＦＴ窓生成部２３２は、同期パターンが検出されたことの通知から時間（ＴＸ＋（ｋ−１）・ＴＵ）（ＴＸ≦ＴＧ、ｋ＝１，２，…，Ｎ＋１）が経過するたびに、ＦＦＴ窓を開き、その後時間ＴＤが経過するたびにＦＦＴ窓を閉じる。この様子が、フレームＦＬ（ｊ）について、図６に示されている。こうして生成されたＦＦＴ窓信号Ａ３は、ＦＦＴ部１５０へ送られる。

ＦＦＴ部１５０は、直交検波部１４０から出力された信号Ｄ１に対して、ＦＦＴ窓信号Ａ３によりＦＦＴ窓が開いている期間について、フーリエ変換（高速フーリエ変換）を施し、信号Ｄ１に含まれている各周波数成分を抽出する。なお、ＦＦＴ部１５０におけるフーリエ変換処理は、ＣＬＫ部２４０から供給されるクロックＣ１に同期して実行される。
この結果、復調ベクトルデータが生成され、信号Ｄ２として伝送路補正部１６０へ送られる。

以後、復調ベクトルデータは、伝送路補正部１６０により伝送路補正がなされ、更に、後段処理部１７０において、データシンボル部ＤＳ（ｊ，ｋ）に含まれているシンボルデータを求められた後に復号化が行われる。そして、こうして得られた復号結果は、出力端子１８０から出力される。

以上、マルチパスが発生しており、第１到来波及び１つの遅延波を受信した場合について説明したが、第１到来波及び複数の遅延波を受信した場合も、上記と同様にして、アンテナ１１０で受信した希望局のＯＦＤＭ信号の処理が行われる。また、マルチパスが発生しておらず、第１到来波のみを受信した場合には、同期用補正部２１０における補正処理が行われず、直交検波部１４０から出力信号Ｄ１がそのままの態様で、同期制御部２３０に伝達されることになる。そして、上記の場合と同様の同期制御処理が同期制御部２３０により行われる。

以上説明したように、本実施形態では、伝送路推定部２２０が、ＯＦＤＭ信号におけるシンボル部ごとに付加されたガードインターバルを利用して、希望局の送信装置から受信装置１００までの伝送路の特性を推定する。この推定結果を利用して、同期用補正部２１０が、マルチパスが発生している場合には、直交検波部１４０から出力された希望局からのベースバンド周波数帯のＯＦＤＭ信号Ｄ１を、マルチパスが発生していない場合の態様に近付ける補正を行う。

かかる補正後のＯＦＤＭ信号ＤＡに基づいて、同期制御部２３０が、信号ＤＡ中の同期パターンを検出することによりフレーム同期（システム同期）を図り、ＦＦＴ部１５０におけるフーリエ変換処理の期間を指定するＦＦＴ窓信号Ａ３を生成する。そして、ＦＦＴ窓信号Ａ３によるＦＦＴ窓指定に従って、フーリエ変換が信号Ｄ１に施されることにより、信号Ｄ１におけるシンボル部内の各周波数成分が抽出される。

したがって、マルチパスの発生により、信号Ｄ１における同期パターンが大きく歪んでいる場合であっても、ＯＦＤＭ信号に関するフレーム同期を精度良く図ることができる。

また、本実施形態では、伝送路推定部２２０による推定結果に基づいて、同期制御部２３０が、ＣＬＫ部２４０が発生するクロックＣ１，Ｃ２，Ｃ３の周波数を制御して、希望局の意図した時間間隔に正確に対応する動作が、ＦＦＴ部１５０、伝送路推定部２２０及び同期制御部２３０において実行されるようにしている。このため、ＯＦＤＭ信号の復調処理を精度良く行うことができる。

［実施形態の変形］
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。

例えば、上記の実施形態では、同期用補正部２１０を適応フィルタとして構成することを例示したが、適応フィルタ以外の構成とすることもできる。

また、上記の実施形態では、信号ＤＡ中の同期パターンを、希望局ごとに定められた同期パターンと、信号ＤＡとの相関演算を逐次行うことにより検出するようにした。これに対し、相関演算を行わず、希望局ごとに定められた同期パターンの態様に適した方法で、信号ＤＡ中における同期パターンを検出するようにすることもできる。

また、上記の実施形態では、伝送路推定部２２０による推定結果に基づいて、同期制御部２３０が、ＣＬＫ部２４０が発生するクロックＣ１，Ｃ２，Ｃ３の周波数を制御して、希望局の意図した時間間隔に正確に対応する動作が、ＦＦＴ部１５０、伝送路推定部２２０及び同期制御部２３０において実行されるようにした。これに対して、クロック周波数制御の手法を用いずに、伝送路推定部におけるガードインターバルを用いた相関ピークの抽出結果に基づいて、ＦＦＴ部、伝送路推定部及び同期制御部における計算処理により、希望局の意図した時間間隔に正確に対応する動作を行うようにすることもできる。

また、上記の実施形態では、各シンボル部に伝送路推定用のパイロットパターンが含まれているものとしたが、各シンボル部に伝送路推定用のパイロットパターンが含まれていない場合には、例えば図７に示される構成の受信装置１００Ａを用いて、ＯＦＤＭ信号の受信処理を行うようにすることができる。すなわち、上記の実施形態の受信装置１００における伝送路補正部１６０に代えて、伝送路推定部２３０による伝送路推定結果であるシンボル部の期間における第１到来波及び遅延波の電力及び遅延時間の推定結果に基づいて、ＦＦＴ部１５０から出力された復調ベクトルデータに対する伝送路補正を行う伝送路補正部１６０Ａを備えるようにしてもよい。なお、図７においては、上記の実施形態の場合と同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略した。

ＦＦＴ部１５０は、直交検波部１４０から出力された信号Ｄ１に対して、同期制御部２３０から送信されたＦＦＴ窓信号Ａ３により指定された期間についてフーリエ変換（高速フーリエ変換）を施し、信号Ｄ１に含まれている各周波数成分を抽出する。この結果、復調ベクトルデータが生成される。そして、ＦＦＴ部１５０は、生成された復調ベクトルデータを信号Ｄ２として伝送路補正部１６０へ出力する。

同期パターン検出部２３１は、同期用補正部２１０から出力された信号ＤＡ中の同期シンボル部における特定のパターンである同期パターンを検出する。かかる同期パターンの検出は、本実施形態においては、希望局からのＯＦＤＭ信号に含まれる特定同期パターンと同一のパターンと、信号ＤＡとの、時間ＴＤの期間における相関量を逐次算出することにより行われる。この場合、送信局ごとに同期パターンが異なっている場合には、希望局が選択されたときに、希望局の識別子又は希望局の特定同期パターンが、不図示の選局制御部から同期パターン検出部２３１に通知される。

一方、上記のシンボル部の期間における第１到来波及び遅延波の電力及び遅延時間の推定結果を受けると、同期用補正部２１０は、受信した推定結果に基づいて、次の推定結果を受けるまで、信号Ｄ１をマルチパスが発生しなかった場合における信号態様に近付ける補正を行う。この結果、データシンボル部ＤＳ（ｊ−１，Ｎ）の期間における第１到来波及び遅延波の電力及び遅延時間の推定結果に基づいて、少なくとも同期シンボル部ＦＳ（ｊ）の期間における補正が行われ、同期シンボル部ＦＳ（ｊ）の期間における第１到来波及び遅延波の電力及び遅延時間の推定結果に基づいて、少なくともデータシンボル部ＤＳ（ｊ，１）の期間における補正が行われる。また、データシンボル部ＤＳ（ｊ，ｐ）（ｐ＝１〜（Ｎ−１））の期間における第１到来波及び遅延波の電力及び遅延時間の推定結果に基づいて、少なくともデータシンボル部ＤＳ（ｊ，ｐ＋１）の期間における補正が行われる。かかる補正の結果は、信号ＤＡとして同期制御部２３０へ送られる。

Claims

各フレーム内にフレーム同期用の同期シンボル部を含む複数のシンボル部が含まれた直交周波数分割多重方式の信号を受信して復調する受信装置であって、
前記シンボル部ごとに付加されたガードインターバルを利用して、前記信号の伝送路の特性を推定する伝送路推定手段と；
前記伝送路推定手段による推定結果を利用して、前記シンボル部を補正する補正手段と；
前記補正手段による補正結果に基づいてフレーム同期を図り、前記シンボル部に含まれる周波数成分の抽出処理の期間を制御する同期制御手段と；
前記同期制御手段による同期制御のもとで、前記シンボル部に含まれる周波数成分の抽出処理を行う周波数成分抽出手段と；を備えることを特徴とする受信装置。
前記伝送路推定手段は、
前記シンボル部ごとに、前記シンボル部に付加されたガードインターバルとの相関量の演算を行うガードインターバル相関演算手段と；
前記ガードインターバル相関演算手段による演算結果に基づいて、マルチパスが発生している場合における遅延波のそれぞれの第１到来波からの遅延時間、並びに前記第１到来波及び前記遅延波それぞれの電力を推定する推定手段と；を備えることを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
前記推定手段は、ガードインターバル相関演算手段に基づいて、前記第１到来波におけるデータシンボル部の位置を更に推定するとともに、
前記同期制御手段は、特定シンボル部及び前記特定シンボル部に付加されたガードインターバルを用いた前記第１到来波における前記特定シンボル部の前記フレームにおける位置、及び、前記特定シンボル部の直前シンボル部と前記直前シンボル部に付加されたガードインターバルを用いた前記第１到来波における前記直前シンボル部の前記フレームにおける位置の前記推定手段による推定結果に基づいて、前記抽出処理の処理時間を制御する、ことを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
前記マルチパスが発生している場合における遅延波のそれぞれの第１到来波からの遅延時間、並びに前記第１到来波及び前記遅延波それぞれの電力に関する前記推定手段による推定結果を考慮して、前記周波数成分抽出手段による抽出結果に関する伝送路補正を行う伝送路補正手段を更に備える、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の受信装置。
各フレーム内にフレーム同期用の同期シンボル部を含む複数のシンボル部が含まれた直交周波数分割多重方式の信号を受信して復調する受信方法であって、
前記シンボル部ごとに付加されたガードインターバルを利用して、前記信号の伝送路の特性を推定する伝送路推定工程と；
前記伝送路推定工程における推定結果を利用して、前記シンボル部を補正する補正工程と；
前記補正工程における補正結果に基づいてフレーム同期を図り、前記シンボル部に含まれる周波数成分の抽出処理の期間を制御する同期制御工程と；を備えることを特徴とする受信方法。