WO2021176634A1 - マルチキャリア受信機 - Google Patents

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WO2021176634A1
WO2021176634A1 PCT/JP2020/009317 JP2020009317W WO2021176634A1 WO 2021176634 A1 WO2021176634 A1 WO 2021176634A1 JP 2020009317 W JP2020009317 W JP 2020009317W WO 2021176634 A1 WO2021176634 A1 WO 2021176634A1
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WO
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signal
subcarrier
noise detection
unit
noise
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Application number
PCT/JP2020/009317
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English (en)
French (fr)
Inventor
崇 桑原
大和田　哲
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/12—Frequency diversity

Definitions

  • This disclosure relates to a multi-carrier receiver.
  • Multi-carrier communication is a method of transmitting and receiving data between carriers in a plurality of different frequency bands within the frequency band used.
  • Patent Document 1 describes a receiving device that selects a carrier signal having the best communication quality from a plurality of carrier signals and demodulates received data obtained by synthesizing the selected carrier signal.
  • Frequency diversity is a method of transmitting and receiving the same data using carriers of a plurality of frequency bands that are different from each other in multi-carrier communication.
  • the multicarrier signal in the frequency diversity includes subcarrier signals of a plurality of frequency bands different from each other, and includes a plurality of channels to which the plurality of subcarrier signals corresponding to one transmission data belong.
  • Patent Document 1 does not mention how to determine the noise detection threshold. Therefore, when the receiving device described in Patent Document 1 performs frequency diversity, when the frequency band of the multicarrier signal becomes wide as the number of channels included in the multicarrier signal increases, it is set as a noise detection threshold. Depending on the value, the noise detection accuracy may deteriorate.
  • the present disclosure solves the above problems, and an object of the present disclosure is to obtain a multi-carrier receiver capable of suppressing deterioration of communication quality of a multi-carrier signal.
  • a plurality of data constituting a data string of transmission data are regarded as a plurality of subcarrier signals having different frequency bands from each other, and a plurality of the subcarrier signals corresponding to one transmission data.
  • a multi-carrier receiver that belongs to a channel and receives a plurality of replicated multi-carrier signals in different frequency bands for each channel, and converts the multi-carrier signal from a time region signal to a frequency region signal.
  • the conversion unit the signal value in the frequency region where all the subcarrier signals whose data is modulated in the multicarrier signal converted into the frequency region signal exist, and the noise detection threshold set over the entire frequency region.
  • a noise detection unit that detects noise contained in the subcarrier signal, a threshold setting unit that sets the noise detection threshold in the noise detection unit, and a subcarrier in which noise is not detected from the multicarrier signal. It includes a signal selection unit that selects a signal and a signal synthesis unit that synthesizes a subcarrier signal selected by the signal selection unit.
  • the noise detection threshold set over the entire frequency domain.
  • the noise contained in the subcarrier signal is detected, and the subcarrier signal in which the noise is not detected is synthesized. Even if the number of channels included in the multi-carrier signal increases, the noise detection threshold corresponding to the entire frequency band in which all the sub-carrier signals included in the multi-carrier signal exist is set.
  • the carrier receiver can suppress deterioration of the communication quality of the multi-carrier signal.
  • FIG. 6 is a spectrum graph showing a frequency spectrum obtained by Fourier transforming a multicarrier signal according to the first embodiment. It is explanatory drawing which shows the outline of the noise detection by the multi-carrier receiver which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a spectrum graph showing a frequency spectrum obtained by Fourier transforming a multicarrier signal according to the first embodiment. It is explanatory drawing which shows the outline of the noise detection by the multi-carrier receiver which concerns on Embodiment 1.
  • FIG. 2 It is a block diagram which shows the structure of the multi-carrier receiver which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the outline of the noise detection by the multi-carrier receiver which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the outline of the modification 1 of the noise detection by the multi-carrier receiver which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the outline of the problem in noise detection.
  • It is explanatory drawing which shows the outline of the modification 2 of the noise detection by the multi-carrier receiver which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the outline of the modification 3 of the noise detection by the multi-carrier receiver which concerns on Embodiment 2.
  • FIG. It is a block diagram which shows the structure of the multi-carrier receiver which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a communication system including the multi-carrier receiver 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of a multicarrier signal.
  • FIG. 3 is a waveform diagram showing a signal waveform of a multicarrier signal.
  • the communication system shown in FIG. 1 includes a multi-carrier receiver 1 and a multi-carrier transmitter 3 connected to the multi-carrier receiver 1 via a transmission line 2.
  • the multi-carrier receiver 1 receives the multi-carrier signal propagating in the transmission line 2 and outputs the demodulated data of the multi-carrier signal.
  • the multicarrier signal is an orthogonal frequency division multiplex signal (OFDM signal) in which a plurality of subcarrier signals are arranged on the frequency axis so that the subcarrier signals are independent of each other, that is, orthogonality is established.
  • the transmission data is, for example, a data string of data having a value of 0 or 1, and a signal in which individual data in the data string is first-order modulated is a subcarrier signal.
  • Primary modulation includes, for example, quadrature phase amplitude modulation (QAM) or phase shift keying (PSK).
  • a set of a plurality of sub-carrier signals corresponding to one transmission data belongs to a channel, and a plurality of a plurality of sub-carrier signals for each channel are duplicated in different frequency bands.
  • a plurality of sub-carrier signals for N channels are duplicated.
  • N is, for example, an integer of 3 or more.
  • individual subcarrier signals are identified by subcarrier number for each channel, and individual channels are identified by channel number. The subcarrier number and channel number are included in the multicarrier signal.
  • Subcarrier signals Na, Nb, Nc, Nd, Ne, Nf, Ng Belong to the Nth channel chN.
  • the transmission data primary-modulated to the plurality of subcarrier signals belonging to the channel ch1 is the same as the transmission data primary-modulated to the plurality of subcarrier signals belonging to each channel after the channel ch2.
  • the digital data primary-modulated as the subcarrier signal 1a is the same data as the digital data primary-modulated as the subcarrier signals 2a, 3a, ..., Na, respectively. That is, in the multicarrier signal, the same data is multiplexed in the frequency axis direction.
  • a serial number subcarrier number is set.
  • the subcarrier signal 1a is set with the subcarrier number “1”
  • the subcarrier signal 1b is set with the subcarrier number “2”.
  • the subcarrier signal 2a is set with the subcarrier number “1”
  • the subcarrier signal 2b is set with the subcarrier number “2”.
  • the subcarrier signal identified by the same subcarrier number is a signal in which the same data in the data string of the transmitted data is first-order modulated.
  • the signal waveform shown in FIG. 3 is OFDM data obtained by the multicarrier transmitter 3 performing an inverse fast Fourier transform (IFFT) on all the subcarrier signals included in the multicarrier signal shown in FIG. It is a waveform.
  • IFFT inverse fast Fourier transform
  • data corresponding to the end portion of the effective symbol of OFDM is added as a guard interval (GI) to the temporally preceding portion of the OFDM data waveform.
  • a synchronization signal called a preamble signal is added to the time-preceding portion of the GI portion.
  • the multi-carrier signal is converted into an OFDM data waveform to which a GI and a preamble signal are added by the multi-carrier transmitter 3 and transmitted to the transmission line 2.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the multi-carrier receiver 1.
  • the multi-carrier receiver 1 includes an AD conversion unit 11, a buffer 12, a synchronization unit 13, an FFT unit 14, a noise detection unit 15, a threshold setting unit 16, a signal selection unit 17, a synthesis unit 18, and a primary demodulation unit 19.
  • the multi-carrier signal of the signal waveform shown in FIG. 3 is received by the multi-carrier receiver 1, it is converted into digital data by the AD conversion unit 11.
  • the buffer 12 temporarily stores the received signal converted into digital data by the AD conversion unit 11.
  • the buffer 12 may be omitted.
  • the synchronization unit 13 determines the start point of the FFT in the signal waveform. For example, in OFDM data, as shown in FIG. 3, a preamble signal for synchronization may be arranged at the head of a data frame. The synchronization unit 13 determines the starting point at which the fast Fourier transform (FFT) of the received signal is started, based on the preamble signal in the received signal read from the buffer 12.
  • FFT fast Fourier transform
  • the FFT unit 14 is a conversion unit that performs FFT of the received signal from the start point determined by the synchronization unit 13. As a result, the received signal is converted from the time domain signal to the frequency domain signal.
  • the data length of the received signal is constant, and the data range of the received signal to which the FFT is applied is fixed.
  • FIG. 5 is a spectrum graph showing a frequency spectrum obtained by FFTing a multicarrier signal.
  • the received signal of the signal waveform shown in FIG. 4 is FFT, as shown in FIG. 5, it is converted into a large number of subcarrier signals represented by the received power with respect to the frequency, and the frequency formed by these subcarrier signals. The spectrum is obtained.
  • the signal-to-noise power ratio (received SNR) of the received signal is described.
  • the received SNR is the difference between the received power in the frequency domain FA in which a plurality of subcarrier signals are multiplexed for each channel and the received power in the other frequency domains. It can be said that the signal quality is higher because the influence of noise becomes smaller as the value of the received SNR becomes larger.
  • information indicating data having a value of 0 or 1 constituting the transmission data is provided on the real axis (I axis) and the imaginary axis (Q axis). It is included in the signal points mapped on the represented complex plane.
  • the value A shown by the broken line in FIG. 5 is an average value of the received powers of all the subcarrier signals existing in the frequency domain FA (hereinafter, referred to as an average received power value).
  • the noise detection unit 15 has a signal value in the frequency domain in which all the subcarrier signals whose data is modulated in the multicarrier signal converted into the frequency domain signal exists, and a noise detection threshold set over the entire frequency domain. Based on the comparison result with, the noise contained in the subcarrier signal is detected.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an outline of noise detection by the multi-carrier receiver 1, and shows a frequency spectrum obtained by FFTing a multi-carrier signal containing noise. In FIG. 6, the alternate long and short dash line indicates the noise detection threshold Th.
  • the noise detection unit 15 compares the received power of the multicarrier signal in the frequency domain FA with the noise detection threshold Th. When a subcarrier signal having a received power larger than the noise detection threshold Th is detected, it is determined that noise having a large amplitude exists in the channel to which the subcarrier signal belongs.
  • the noise detection unit 15 outputs the subcarrier number of the subcarrier signal in which noise is detected and the channel number of the channel to which the subcarrier signal in which noise is detected (channel ch3 in FIG. 6) belongs to the signal selection unit 17. ..
  • the threshold setting unit 16 sets the noise detection threshold Th in the noise detection unit 15.
  • the noise detection threshold Th is a threshold set over the entire frequency domain FA.
  • the noise detection threshold Th is a value obtained by offsetting the average received power value A of the subcarrier signals existing in the frequency domain FA.
  • the noise detection threshold Th may be a value obtained by changing the average received power value A under certain conditions. For example, when the signal value of the multicarrier signal changes from the low frequency side to the high frequency side in the frequency domain FA, the threshold setting unit 16 sets the average received power value A from the low frequency side to the high frequency side to the right. A value offset by an offset value that changes downward is set in the noise detection unit 15 as a noise detection threshold Th.
  • the signal selection unit 17 selects a subcarrier signal for which noise has not been detected by the noise detection unit 15 from the multicarrier signal. For example, the signal selection unit 17 belongs to the number of channels to which the subcarrier signal in which noise is not detected belongs and to these channels in the multicarrier signal based on the subcarrier number and the channel number output from the noise detection unit 15.
  • the subcarrier information is output to the synthesis unit 18.
  • the subcarrier information is the received power value or received SNR of the subcarrier number and the corresponding subcarrier signal.
  • the synthesis unit 18 is a signal synthesis unit that synthesizes the subcarrier signal selected by the signal selection unit 17. For example, the synthesis unit 18 synthesizes complex information of subcarrier signals having the same subcarrier number in each channel based on the number of channels to which the subcarrier signals for which noise is not detected belong and the subcarrier information belonging to these channels. do.
  • Subcarrier signal synthesis includes simple addition and averaging of subcarrier signals.
  • the noise power is relatively reduced, so that the received SNR is improved.
  • PSK modulation / demodulation is executed in the communication system shown in FIG. 1, since the multicarrier transmitter 3 modulates the information only in the phase of the subcarrier signal, the subcarrier signal may be added or the average may be added. Very good. However, when QAM is executed, information is modulated on the amplitudes of the I-axis and the Q-axis, so averaging processing is desirable instead of addition.
  • the received SNR is improved by 10 logN (dB) as a gain. Therefore, the received SNR is improved when there are two or more channels to be synthesized, but the received SNR can be expected to be improved as the number of channels to be synthesized is increased. For example, when there are two channels to be combined, a gain of 3 dB (about 1.4 times the voltage value) can be obtained. Therefore, as the number of channels to be synthesized increases, the frequency division effect can be expected, and the noise resistance performance is improved.
  • the primary demodulation unit 19 first demodulates the data transmitted from the multicarrier transmitter 3 from the complex number signals (I, Q) in one channel output from the synthesis unit 18 based on the threshold value determination. Output.
  • the multi-level degree of QAM needs to match the multi-level degree in the primary modulation on the transmitting side.
  • the signal values in the frequency region in which all the sub-carrier signals whose data is modulated in the multi-carrier signal are present and the signal values in the entire frequency region are set. Based on the comparison result with the noise detection threshold Th, the noise included in the subcarrier signal is detected, and the subcarrier signal in which the noise is not detected is synthesized. Even if the number of channels included in the multicarrier signal increases, the noise detection threshold corresponding to the entire frequency band in which all the subcarrier signals included in the multicarrier signal exists is set, so that the multicarrier receiver 1 Can suppress the deterioration of the communication quality of the multi-carrier signal.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the multi-carrier receiver 1A according to the second embodiment.
  • the multi-carrier receiver 1A includes an AD conversion unit 11, a buffer 12, a synchronization unit 13, an FFT unit 14, a noise detection unit 15, a threshold setting unit 16, a signal selection unit 17, a synthesis unit 18, and a primary unit. It includes a demodulation unit 19 and a calculation unit 20.
  • the calculation unit 20 identifies the frequency domain FA in which all the subcarrier signals whose data is modulated in the multicarrier signal exists, and calculates the representative value of the signal value of the subcarrier signal existing in the frequency domain FA. For example, the calculation unit 20 calculates the average received power value Pve of all the subcarrier signals existing in the frequency domain FA. Further, the calculation unit 20 may calculate the average value of the received SNRs of all the subcarrier signals existing in the frequency domain FA as the representative value.
  • the calculation unit 20 may calculate the maximum value of the received power (or received SNR) of the subcarrier signal as a representative value of the signal value of the subcarrier signal existing in the frequency domain FA, or may calculate the received power (or received SNR). The median value of received SNR) may be calculated. In the following description, the calculation unit 20 calculates the average received power value Pve.
  • the threshold value setting unit 16 sets the value obtained by offsetting the average received power value Pave calculated by the calculation unit 20 with the offset value Closet in the noise detection unit 15 as the noise detection threshold value Th.
  • the offset value Poffset is a value set over the entire frequency domain FA. For example, it is a value input by a user using an input device (not shown) in FIG. 7, and is a value of about several dB.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an outline of noise detection by the multicarrier receiver 1A according to the second embodiment, and shows a frequency spectrum in which a multicarrier signal including noise is FFTed.
  • the threshold setting unit 16 offsets the average received power value Pave calculated by the calculation unit 20 with the offset value Poffset, and sets the value as the noise detection threshold Th shown in FIG. Set in the detection unit 15.
  • the noise detection unit 15 compares the average received power value Pave with the noise detection threshold Th, and detects a subcarrier signal having a received power equal to or higher than the noise detection threshold Th.
  • the noise detection unit 15 outputs the subcarrier number of the subcarrier signal in which noise is detected and the channel number of the channel to which the subcarrier signal in which noise is detected belongs to the signal selection unit 17. Twice
  • the signal selection unit 17 selects a subcarrier signal in which noise is not detected from the multicarrier signals based on the subcarrier number and the channel number output from the noise detection unit 15.
  • the synthesis unit 18 synthesizes the subcarrier signal selected by the signal selection unit 17.
  • the primary demodulation unit 19 primary demodulates the transmission data transmitted from the multi-carrier transmitter 3 by using the signal synthesized by the synthesis unit 18.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing an outline of a modification 1 of noise detection by the multicarrier receiver 1A, and shows a frequency spectrum in which a multicarrier signal including noise is FFTed.
  • the noise detection threshold Th is a value obtained by offsetting the average received power value Pave of all the subcarrier signals whose data is modulated in the multicarrier signal in the increasing direction and the decreasing direction.
  • the threshold value setting unit 16 has a noise detection threshold Th1 in which the average received power value Pave is offset in the increasing direction using the offset value Poffset1, and a noise detection threshold Th2 in which the average received power value Pave is offset in the decreasing direction using the offset value Poffset2. Is calculated and set in the noise detection unit 15.
  • the noise detection unit 15 detects a subcarrier signal having a received power of the noise detection threshold Th1 or more or the noise detection threshold Th2 or less.
  • a notch may occur in the frequency domain FA in which all the subcarrier signals whose data is modulated exist.
  • a notch is a part of the spectral curve that is recessed like a valley.
  • the transmission line 2 is a wired transmission line
  • branch lines when a plurality of branch lines are connected to the main line of the transmission line 2, a notch is generated in the vicinity of the frequency corresponding to the branch length.
  • the received power of the notch part is very small compared to the received power other than the notch part, and the notch part corresponds to noise. Since the noise detection unit 15 can also detect noise having a power equal to or less than the noise detection threshold Th2, it is possible to avoid deterioration of reception quality of the multicarrier signal.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an outline of problems in noise detection, and shows a frequency spectrum in which a multicarrier signal containing noise is FFTed.
  • the spectral value of the multicarrier signal in the frequency domain FA gradually decreases from the low frequency side to the high frequency side.
  • the transmission line 2 is a long metal wire cable
  • the high frequency signal propagating in the transmission line 2 is attenuated, and the received power of the multicarrier signal differs between the low frequency side and the high frequency side.
  • the threshold value setting unit 16 sets a value obtained by offsetting a constant average received power value Pave with a constant offset value Poffset in the frequency domain FA as a noise detection threshold value Th in the noise detection unit 15. In this case, since the received power of the multicarrier signal in the frequency domain FA is declining to the right, even if there is a large noise in the frequency domain of the channel ch3, the power of this noise is less than the noise detection threshold Th. It becomes.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an outline of a modification 2 of noise detection by the multicarrier receiver 1A according to the second embodiment, and shows a frequency spectrum in which a multicarrier signal including noise is FFTed.
  • the calculation unit 20 calculates the moving average value Pave1 of the received power values of the subcarrier signals existing in the frequency domain FA in the frequency direction.
  • the threshold value setting unit 16 sets the value obtained by offsetting the moving average value Pave1 by the offset value Poffset that changes downward in the frequency domain FA as the noise detection threshold value ThA in the noise detection unit 15. As a result, the difference in received power between the low frequency side and the high frequency side is eliminated. Therefore, for example, when a large power noise exists in the frequency region of the channel ch3, the power of this noise is the noise detection threshold ThA. As described above, noise detection omission is prevented.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an outline of a modification 3 of noise detection by the multicarrier receiver 1A according to the second embodiment, and shows a frequency spectrum in which a multicarrier signal including noise is FFTed.
  • the threshold value setting unit 16 receives the set value for each channel for the noise detection threshold value, and sets the noise detection threshold value ThB reflecting the received set value in the noise detection unit 15.
  • the user inputs a set value which is a threshold value for each channel by using an input device (not shown in FIG. 7).
  • the threshold value setting unit 16 generates a noise detection threshold value ThB over the entire frequency domain FA by using the set value for each channel input from the user, and sets the noise detection unit 15 in the noise detection unit 15.
  • the noise detection unit 15 detects a subcarrier signal having a reception power equal to or higher than the noise detection threshold ThB based on the result of comparing the reception power of the subcarrier signal for each channel in the frequency domain FA with the noise detection threshold ThB. do.
  • the user can freely change the setting value for each channel. For example, when there is a channel to be excluded from the synthesis target in the multicarrier signal, the user inputs the average received power value of the subcarrier signal belonging to the channel as the set value of the channel. As a result, the noise detection unit 15 detects the channel as a channel to which the subcarrier signal containing noise belongs.
  • the threshold value setting unit 16 offsets the average received power value of all the sub-carrier signals whose data is modulated in the multi-carrier signal.
  • the noise detection unit 15 is set as the noise detection threshold Th. Since the subcarrier signal including noise can be accurately detected, the multicarrier receiver 1A can avoid deterioration of the reception quality of the multicarrier signal.
  • the threshold setting unit 16 is a value obtained by offsetting the average received power value of all the subcarrier signals whose data is modulated in the multi-carrier signal in the increasing direction and the decreasing direction. Is set in the noise detection unit 15 as the noise detection thresholds Th1 and Th2. Since the multi-carrier receiver 1A can detect not only the noise having a large power superimposed on the multi-carrier signal but also the noise having a small power, it is possible to avoid deterioration of the reception quality of the multi-carrier signal.
  • the threshold setting unit 16 sets a value obtained by offsetting the moving average value of the received power of all the sub-carrier signals whose data is modulated in the multi-carrier signal in the frequency direction.
  • the noise detection unit 15 is set as the noise detection threshold ThA. Even if there is a difference in the reception power of the multicarrier signal from the low frequency side to the high frequency side, the subcarrier signal including noise can be accurately detected, so that the multicarrier receiver 1A deteriorates the reception quality of the multicarrier signal. Can be avoided.
  • the threshold value setting unit 16 receives the set value for each channel for the noise detection threshold value, and detects the noise detection threshold value ThB reflecting the received set value.
  • the channel to be excluded from the synthesis target can be freely selected.
  • FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of the multi-carrier receiver 1B according to the third embodiment.
  • the multi-carrier receiver 1A includes an AD conversion unit 11, a buffer 12, a synchronization unit 13, an FFT unit 14, a noise detection unit 15, a threshold setting unit 16, a signal selection unit 17A, a synthesis unit 18, and a primary unit. It includes a demodulation unit 19 and a calculation unit 20.
  • the signal selection unit 17A selects a subcarrier signal other than the subcarrier signal in which noise is detected from the multicarrier signal.
  • the synthesis unit 18 synthesizes a plurality of subcarrier signals selected by the signal selection unit 17A.
  • the signal selection unit 17 excludes the channel to which the subcarrier signal in which noise is detected belongs from the synthesis target.
  • the signal selection unit 17A excludes only the subcarrier signal in which noise is detected from the synthesis target, and selects all the subcarrier signals in which noise is not detected as the synthesis target.
  • the signal selection unit 17A outputs the subcarrier information of the subcarrier signal for which noise was not detected by the noise detection unit 15 to the synthesis unit 18.
  • the synthesis unit 18 synthesizes complex information of the subcarrier signal based on the number of subcarrier signals for which noise was not detected and the subcarrier information.
  • the signal selection unit 17A selects a sub-carrier signal other than the sub-carrier signal in which noise is detected from the multi-carrier signal.
  • the synthesis unit 18 synthesizes a plurality of subcarrier signals selected by the signal selection unit 17A.
  • the multi-carrier receiver 1B is capable of more advanced subcarrier synthesis than the first and second embodiments.
  • the multi-carrier receiver according to the present disclosure can be used for wireless communication in a mobile phone, for example.
  • 1,1A, 1B multi-carrier receiver 1a to 1g, 2a to 2g, 3a to 3g subcarrier signal, 2 transmission line, 11 AD conversion unit, 12 buffer, 13 synchronization unit, 14 FFT unit, 15 noise detection unit, 16 Threshold setting unit, 17, 17A signal selection unit, 18 synthesis unit, 19 primary demodulation unit, 20 calculation unit.

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Abstract

マルチキャリア受信機（１）は、周波数領域信号に変換されたマルチキャリア信号においてデータが変調されている全てのサブキャリア信号が存在する周波数領域の信号値と当該周波数領域全体にわたって設定されたノイズ検出用閾値との比較結果に基づいて、サブキャリア信号に含まれるノイズを検出するノイズ検出部（１５）と、ノイズ検出用閾値をノイズ検出部（１５）に設定する閾値設定部（１６）と、マルチキャリア信号からノイズが検出されなかったサブキャリア信号を選択する信号選択部（１７）と、信号選択部（１７）によって選択されたサブキャリア信号を合成する合成部（１８）を備える。

Description

マルチキャリア受信機
　本開示は、マルチキャリア受信機に関する。
　マルチキャリア通信は、使用周波数帯域内の互いに異なる複数の周波数帯のキャリアでデータを送受信する方法である。例えば、特許文献１には、複数のキャリア信号のうち、通信品質が最も良いキャリア信号を選択し、選択したキャリア信号を合成した受信データを復調する受信装置が記載されている。
特開２００８－１４８３４３号公報
　周波数ダイバーシチは、マルチキャリア通信において、互いに異なる複数の周波数帯域のキャリアを用いて同一のデータを送受信する方法である。周波数ダイバーシチにおけるマルチキャリア信号には、互いに異なる複数の周波数帯域のサブキャリア信号が含まれ、一つの送信データに対応した複数のサブキャリア信号が属するチャネルが複数のチャネル分含まれている。
　特許文献１には、ノイズ検出用閾値をどのように決定するのか言及されていない。このため、特許文献１に記載された受信装置が周波数ダイバーシチを行う場合、マルチキャリア信号に含まれるチャネル数の増加に伴ってマルチキャリア信号の周波数帯域が広範囲になると、ノイズ検出用閾値として設定した値によってはノイズ検出精度が劣化する可能性があった。
　本開示は上記課題を解決するものであり、マルチキャリア信号の通信品質の劣化を抑制することができるマルチキャリア受信機を得ることを目的とする。
　本開示に係るマルチキャリア受信機は、送信データのデータ列を構成する複数のデータが互いに異なる周波数帯域の複数のサブキャリア信号とされ、１つ分の送信データに対応する複数の前記サブキャリア信号がチャネルに属し、チャネルごとの複数のサブキャリア信号が互いに異なる周波数帯域に複数複製されたマルチキャリア信号を受信するマルチキャリア受信機であって、マルチキャリア信号を時間領域信号から周波数領域信号に変換する変換部と、周波数領域信号に変換されたマルチキャリア信号においてデータが変調されている全てのサブキャリア信号が存在する周波数領域の信号値と当該周波数領域全体にわたって設定されたノイズ検出用閾値との比較結果に基づいて、サブキャリア信号に含まれるノイズを検出するノイズ検出部と、ノイズ検出用閾値をノイズ検出部に設定する閾値設定部と、マルチキャリア信号から、ノイズが検出されなかったサブキャリア信号を選択する信号選択部と、信号選択部によって選択されたサブキャリア信号を合成する信号合成部とを備える。
　本開示によれば、マルチキャリア信号においてデータが変調されている全てのサブキャリア信号が存在する周波数領域の信号値と当該周波数領域全体にわたって設定されたノイズ検出用閾値との比較結果に基づいて、サブキャリア信号に含まれるノイズが検出され、ノイズが検出されなかったサブキャリア信号が合成される。マルチキャリア信号に含まれるチャネルの数が増加しても、マルチキャリア信号に含まれる全てのサブキャリア信号が存在する周波数帯域全体に対応したノイズ検出用閾値が設定されるので、本開示に係るマルチキャリア受信機は、マルチキャリア信号の通信品質の劣化を抑制することができる。
実施の形態１に係るマルチキャリア受信機を備えた通信システムの構成を示すブロック図である。 実施の形態１におけるマルチキャリア信号の概要を示す説明図である。 実施の形態１におけるマルチキャリア信号の信号波形を示す波形図である。 実施の形態１に係るマルチキャリア受信機の構成を示すブロック図である。 実施の形態１におけるマルチキャリア信号をフーリエ変換した周波数スペクトルを示すスペクトルグラフである。 実施の形態１に係るマルチキャリア受信機によるノイズ検出の概要を示す説明図である。 実施の形態２に係るマルチキャリア受信機の構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係るマルチキャリア受信機によるノイズ検出の概要を示す説明図である。 実施の形態２に係るマルチキャリア受信機によるノイズ検出の変形例１の概要を示す説明図である。 ノイズ検出における問題点の概要を示す説明図である。 実施の形態２に係るマルチキャリア受信機によるノイズ検出の変形例２の概要を示す説明図である。 実施の形態２に係るマルチキャリア受信機によるノイズ検出の変形例３の概要を示す説明図である。 実施の形態３に係るマルチキャリア受信機の構成を示すブロック図である。
実施の形態１．
　図１は、実施の形態１に係るマルチキャリア受信機１を備えた通信システムの構成を示すブロック図である。図２は、マルチキャリア信号の概要を示す説明図である。図３は、マルチキャリア信号の信号波形を示す波形図である。図１に示す通信システムは、マルチキャリア受信機１と、伝送路２を介してマルチキャリア受信機１と接続するマルチキャリア送信機３とを備えている。マルチキャリア受信機１は、伝送路２を伝搬してきたマルチキャリア信号を受信し、マルチキャリア信号を復調したデータを出力する。
　マルチキャリア信号は、サブキャリア信号同士が独立するように、すなわち、直交性が成り立つように、複数のサブキャリア信号が周波数軸上に並んだ直交周波数分割多重信号（ＯＦＤＭ信号）である。送信データは、例えば、０または１の値をとるデータのデータ列であり、データ列における個々のデータが一次変調された信号が、サブキャリア信号である。一次変調には、例えば、直角位相振幅変調（ＱＡＭ）または位相シフトキーイング（ＰＳＫ）がある。
　マルチキャリア信号において、１つ分の送信データに対応する複数のサブキャリア信号の集合がチャネルに属しており、チャネルごとの複数のサブキャリア信号が互いに異なる周波数帯域に複数複製されている。例えば、図２に示すマルチキャリア信号には、Ｎ個のチャネル分の複数のサブキャリア信号が複製されている。Ｎは、例えば、３以上の整数である。また、個々のサブキャリア信号は、チャネルごとにサブキャリア番号によって識別され、個々のチャネルは、チャネル番号によって識別される。サブキャリア番号およびチャネル番号は、マルチキャリア信号に含まれている。
　サブキャリア信号１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ・・・は、第１番目のチャネルｃｈ１に属し、サブキャリア信号２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ・・・は、第２番目のチャネルｃｈ２に属しており、サブキャリア信号３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ，３ｇ・・・は、第３番目のチャネルｃｈ３に属している。第Ｎ番目のチャネルｃｈＮには、サブキャリア信号Ｎａ，Ｎｂ，Ｎｃ，Ｎｄ，Ｎｅ，Ｎｆ，Ｎｇ・・・が属している。
　チャネルｃｈ１に属している複数のサブキャリア信号に一次変調された送信データは、チャネルｃｈ２以降の各チャネルにそれぞれ属している複数のサブキャリア信号に一次変調された送信データと同一である。サブキャリア信号１ａとして一次変調されたデジタルデータは、サブキャリア信号２ａ，３ａ，・・・，Ｎａとしてそれぞれ一次変調されたデジタルデータと同じデータである。すなわち、マルチキャリア信号においては、周波数軸方向に同一のデータが多重化されている。
　各チャネルにおける各サブキャリア信号には、例えば、通し番号のサブキャリア番号が設定される。チャネルｃｈ１において、サブキャリア信号１ａには、サブキャリア番号“１”が設定され、サブキャリア信号１ｂには、サブキャリア番号“２”が設定される。同様に、チャネルｃｈ２において、サブキャリア信号２ａには、サブキャリア番号“１”が設定され、サブキャリア信号２ｂには、サブキャリア番号“２”が設定される。
　各チャネルにおいて、同一のサブキャリア番号で識別されるサブキャリア信号は、送信データのデータ列における同一のデータが一次変調された信号である。
　図３に示す信号波形は、マルチキャリア送信機３が、図２に示したマルチキャリア信号に含まれる全てのサブキャリア信号に対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を実行して得られたＯＦＤＭデータ波形である。図３に示すように、ＯＦＤＭデータ波形の時間的に前の部分には、ＯＦＤＭの有効シンボルの終わりの部分に相当するデータがガードインターバル（ＧＩ）として加えられている。さらに、ＧＩ部分の時間的に前の部分には、プリアンブル信号と呼ばれる同期用信号が加えられている。マルチキャリア信号は、マルチキャリア送信機３によってＧＩおよびプリアンブル信号が加えられたＯＦＤＭデータ波形に変換されて伝送路２に送信される。
　図４は、マルチキャリア受信機１の構成を示すブロック図である。図４において、マルチキャリア受信機１は、ＡＤ変換部１１、バッファ１２、同期部１３、ＦＦＴ部１４、ノイズ検出部１５、閾値設定部１６、信号選択部１７、合成部１８および一次復調部１９を備える。図３に示した信号波形のマルチキャリア信号は、マルチキャリア受信機１に受信されると、ＡＤ変換部１１によってデジタルデータに変換される。バッファ１２は、ＡＤ変換部１１によってデジタルデータに変換された受信信号を一時的に保存する。バッファ１２は、省略される場合もある。
　同期部１３は、信号波形におけるＦＦＴの開始点を決定する。例えば、ＯＦＤＭデータにおいては、図３に示したように、同期をとるためのプリアンブル信号がデータフレームの先頭に配置されている場合がある。同期部１３は、バッファ１２から読み出した受信信号におけるプリアンブル信号に基づいて、受信信号の高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を開始する開始点を決定する。
　ＦＦＴ部１４は、同期部１３によって決定された開始点から、受信信号のＦＦＴを行う変換部である。これにより、受信信号は時間領域信号から周波数領域信号に変換される。なお、実施の形態１において、受信信号のデータ長は一定であり、ＦＦＴが施される対象の受信信号のデータ範囲は固定されている。図５は、マルチキャリア信号をＦＦＴした周波数スペクトルを示すスペクトルグラフである。図４に示した信号波形の受信信号がＦＦＴされると、図５に示すように、周波数に対する受信電力によって表される多数のサブキャリア信号に変換され、これらのサブキャリア信号によって形成される周波数スペクトルが得られる。
　図５に示すスペクトルには、受信信号の信号対雑音電力比（受信ＳＮＲ）が記載されている。受信ＳＮＲは、チャネルごとに複数のサブキャリア信号が多重化された周波数領域ＦＡにおける受信電力とそれ以外の周波数領域における受信電力との差分である。なお、受信ＳＮＲの値が大きいほどノイズの影響が小さくなるため、信号品質が高いといえる。また、ＦＦＴが施された受信信号波形における各サブキャリア信号には、送信データを構成する０または１の値をとるデータを示す情報が、実軸（Ｉ軸）と虚軸（Ｑ軸）で表される複素平面上にマッピングされた信号点に含まれている。また、図５において破線で示す値Ａは、周波数領域ＦＡに存在する全てのサブキャリア信号の受信電力の平均値（以下、平均受信電力値と記載する）である。
　ノイズ検出部１５は、周波数領域信号に変換されたマルチキャリア信号においてデータが変調されている全てのサブキャリア信号が存在する周波数領域の信号値と、この周波数領域全体にわたって設定されたノイズ検出用閾値との比較結果に基づいて、サブキャリア信号に含まれるノイズを検出する。図６は、マルチキャリア受信機１によるノイズ検出の概要を示す説明図であり、ノイズを含むマルチキャリア信号がＦＦＴされて得られた周波数スペクトルを示している。図６において、一点破線は、ノイズ検出用閾値Ｔｈを示している。
　ノイズ検出部１５は、周波数領域ＦＡにおけるマルチキャリア信号の受信電力とノイズ検出用閾値Ｔｈとを比較する。ノイズ検出用閾値Ｔｈより大きい受信電力のサブキャリア信号が検出された場合、このサブキャリア信号が属するチャネルには大きな振幅を有したノイズが存在すると判断される。ノイズ検出部１５は、ノイズが検出されたサブキャリア信号のサブキャリア番号およびノイズが検出されたサブキャリア信号が属するチャネルのチャネル番号（図６では、チャネルｃｈ３）を、信号選択部１７に出力する。
　閾値設定部１６は、ノイズ検出用閾値Ｔｈをノイズ検出部１５に設定する。ノイズ検出用閾値Ｔｈは、周波数領域ＦＡ全体にわたって設定された閾値である。例えば、ノイズ検出用閾値Ｔｈは、周波数領域ＦＡに存在するサブキャリア信号の平均受信電力値Ａをオフセットさせた値である。また、ノイズ検出用閾値Ｔｈは、平均受信電力値Ａを一定条件で変化させた値であってもよい。例えば、マルチキャリア信号の信号値が周波数領域ＦＡにおいて低周波数側から高周波数側へ右肩下がりに変化する場合、閾値設定部１６は、平均受信電力値Ａを低周波数側から高周波数側へ右肩下がりに変化するオフセット値でオフセットさせた値をノイズ検出用閾値Ｔｈとしてノイズ検出部１５に設定する。
　信号選択部１７は、マルチキャリア信号から、ノイズ検出部１５によってノイズが検出されなかったサブキャリア信号を選択する。例えば、信号選択部１７は、ノイズ検出部１５から出力されたサブキャリア番号およびチャネル番号に基づいて、マルチキャリア信号における、ノイズが検出されなかったサブキャリア信号が属するチャネル数およびこれらのチャネルに属するサブキャリア情報を、合成部１８に出力する。サブキャリア情報は、サブキャリア番号およびこれに対応するサブキャリア信号の受信電力値または受信ＳＮＲである。
　合成部１８は、信号選択部１７により選択されたサブキャリア信号を合成する信号合成部である。例えば、合成部１８は、ノイズが検出されなかったサブキャリア信号が属するチャネル数と、これらのチャネルに属するサブキャリア情報に基づいて、各チャネルにおいて同じサブキャリア番号のサブキャリア信号の複素情報を合成する。サブキャリア信号の合成には、サブキャリア信号の単純な加算と平均などが挙げられる。
　例えば、複数のチャネル分の複素数の平均をとると相対的にノイズ電力が下がるため、受信ＳＮＲが向上する。また、図１に示した通信システムにおいてＰＳＫ変復調を実行する場合、マルチキャリア送信機３は、サブキャリア信号の位相のみに情報を変調させるので、サブキャリア信号を加算してもよいし、平均をとってもよい。ただし、ＱＡＭを実行する場合には、Ｉ軸とＱ軸の振幅に情報が変調されるため、加算ではなく、平均化処理が望ましい。
　Ｎ個のサブキャリア信号１ａ，２ａ，３ａ，・・・，Ｎａが合成されると、利得として１０ｌｏｇＮ（ｄＢ）だけ受信ＳＮＲが向上する。このため、合成対象のチャネルが２つ以上あれば受信ＳＮＲは向上するが、合成対象のチャネルは多いほど受信ＳＮＲの向上が見込める。例えば、合成対象のチャネルが２つである場合、３ｄＢ（電圧値で約１．４倍）の利得が得られる。従って、合成対象のチャネルが多いほど、周波数多重効果が見込めるため、耐ノイズ性能が向上する。
　一次復調部１９は、合成部１８から出力された１つ分のチャネルにおける（Ｉ，Ｑ）の複素数信号から、閾値判定に基づいて、マルチキャリア送信機３から送信されたデータを一次復調して出力する。なお、一次復調において、ＱＡＭの多値度は、送信側の一次変調における多値度と一致させる必要がある。
　以上のように、実施の形態１に係るマルチキャリア受信機１において、マルチキャリア信号においてデータが変調されている全てのサブキャリア信号が存在する周波数領域の信号値と、当該周波数領域全体にわたって設定されたノイズ検出用閾値Ｔｈとの比較結果に基づいて、サブキャリア信号に含まれるノイズを検出されて、ノイズが検出されなかったサブキャリア信号が合成される。マルチキャリア信号に含まれるチャネルの数が増加しても、マルチキャリア信号に含まれる全てのサブキャリア信号が存在する周波数帯域全体に対応したノイズ検出用閾値が設定されるので、マルチキャリア受信機１は、マルチキャリア信号の通信品質の劣化を抑制することができる。
実施の形態２．
　図７は実施の形態２に係るマルチキャリア受信機１Ａの構成を示すブロック図である。マルチキャリア受信機１Ａは、図７に示すように、ＡＤ変換部１１、バッファ１２、同期部１３、ＦＦＴ部１４、ノイズ検出部１５、閾値設定部１６、信号選択部１７、合成部１８、一次復調部１９および算出部２０を備えている。
　算出部２０は、マルチキャリア信号においてデータが変調されている全てのサブキャリア信号が存在する周波数領域ＦＡを特定し、周波数領域ＦＡに存在するサブキャリア信号の信号値の代表値を算出する。例えば、算出部２０は、周波数領域ＦＡに存在する全てのサブキャリア信号の平均受信電力値Ｐｖｅを算出する。また、算出部２０は、上記代表値として、周波数領域ＦＡに存在する全てのサブキャリア信号の受信ＳＮＲの平均値を算出してもよい。
　また、算出部２０は、周波数領域ＦＡに存在するサブキャリア信号の信号値の代表値として、サブキャリア信号の受信電力（または受信ＳＮＲ）の最大値を算出してもよいし、受信電力（または受信ＳＮＲ）の中央値を算出してもよい。なお、以下の説明では、算出部２０が平均受信電力値Ｐｖｅを算出している。
　閾値設定部１６は、算出部２０によって算出された平均受信電力値Ｐａｖｅをオフセット値Ｐｏｆｆｓｅｔでオフセットさせた値を、ノイズ検出用閾値Ｔｈとしてノイズ検出部１５に設定する。オフセット値Ｐｏｆｆｓｅｔは、周波数領域ＦＡ全体にわたって設定された値である。例えば、図７において図示が省略された入力装置を用いてユーザによって入力された値であり、数ｄＢ程度の値である。
　図８は、実施の形態２に係るマルチキャリア受信機１Ａによるノイズ検出の概要を示す説明図であり、ノイズを含むマルチキャリア信号がＦＦＴされた周波数スペクトルを示している。閾値設定部１６は、オフセット値Ｐｏｆｆｓｅｔが入力されると、算出部２０によって算出された平均受信電力値Ｐａｖｅを上記オフセット値Ｐｏｆｆｓｅｔでオフセットさせた値を、図８に示すノイズ検出用閾値Ｔｈとしてノイズ検出部１５に設定する。
　ノイズ検出部１５は、平均受信電力値Ｐａｖｅとノイズ検出用閾値Ｔｈとを比較して、ノイズ検出用閾値Ｔｈ以上の受信電力を有したサブキャリア信号を検出する。ノイズ検出部１５は、ノイズが検出されたサブキャリア信号のサブキャリア番号と、ノイズが検出されたサブキャリア信号が属するチャネルのチャネル番号を、信号選択部１７に出力する。　　　
　信号選択部１７は、ノイズ検出部１５から出力されたサブキャリア番号およびチャネル番号に基づいて、ノイズが検出されなかったサブキャリア信号をマルチキャリア信号から選択する。合成部１８は、信号選択部１７によって選択されたサブキャリア信号を合成する。一次復調部１９は、合成部１８によって合成された信号を用いて、マルチキャリア送信機３から送信された送信データを一次復調する。
　図９は、マルチキャリア受信機１Ａによるノイズ検出の変形例１の概要を示す説明図であり、ノイズを含むマルチキャリア信号がＦＦＴされた周波数スペクトルを示している。図９において、ノイズ検出用閾値Ｔｈは、マルチキャリア信号においてデータが変調されている全てのサブキャリア信号の平均受信電力値Ｐａｖｅを増加方向および減少方向にオフセットさせた値である。
　閾値設定部１６は、平均受信電力値Ｐａｖｅを、オフセット値Ｐｏｆｆｓｅｔ１を用いて増加方向にオフセットさせたノイズ検出用閾値Ｔｈ１と、オフセット値Ｐｏｆｆｓｅｔ２を用いて減少方向にオフセットさせたノイズ検出用閾値Ｔｈ２とを算出し、ノイズ検出部１５に設定する。ノイズ検出部１５は、ノイズ検出用閾値Ｔｈ１以上またはノイズ検出用閾値Ｔｈ２以下の受信電力を有したサブキャリア信号を検出する。
　マルチキャリア信号の周波数スペクトルにおいて、データが変調されている全てのサブキャリア信号が存在する周波数領域ＦＡにはノッチが発生することがある。ノッチとは、スペクトル曲線の一部が谷のようにくぼんだ部分である。例えば、伝送路２が有線伝送路である場合、伝送路２の主線路に対して複数の分岐線路が接続されると、分岐長に応じた周波数の近傍にノッチが発生する。
　ノッチ部分の受信電力はノッチ部分以外の受信電力に比べて非常に小さく、ノッチ部分は、ノイズに相当する。ノイズ検出部１５は、ノイズ検出用閾値Ｔｈ２以下の電力を有したノイズについても検出できるので、マルチキャリア信号の受信品質劣化を回避できる。
　図１０は、ノイズ検出における問題点の概要を示す説明図であり、ノイズを含むマルチキャリア信号がＦＦＴされた周波数スペクトルを示している。図１０において、マルチキャリア信号の周波数領域ＦＡにおけるスペクトル値は、低周波数側から高周波数側へ向けて徐々に下降している。例えば、伝送路２が長いメタル線ケーブルである場合、伝送路２を伝搬する高周波信号が減衰し、低周波数側から高周波数側までの間で、マルチキャリア信号の受信電力に差が生じる。
　例えば、閾値設定部１６が、周波数領域ＦＡにおいて一定の平均受信電力値Ｐａｖｅを一定のオフセット値Ｐｏｆｆｓｅｔでオフセットさせた値を、ノイズ検出用閾値Ｔｈとしてノイズ検出部１５に設定する。この場合、周波数領域ＦＡにおけるマルチキャリア信号の受信電力が右肩下がりになっているので、チャネルｃｈ３の周波数領域において電力の大きいノイズが存在しても、このノイズの電力はノイズ検出用閾値Ｔｈ未満となる。
　図１１は、実施の形態２に係るマルチキャリア受信機１Ａによるノイズ検出の変形例２の概要を示す説明図であり、ノイズを含むマルチキャリア信号がＦＦＴされた周波数スペクトルを示している。前述したようなノイズの検出漏れを防止するため、算出部２０は、周波数領域ＦＡに存在するサブキャリア信号同士の受信電力値の周波数方向の移動平均値Ｐａｖｅ１を算出する。
　閾値設定部１６は、移動平均値Ｐａｖｅ１を周波数領域ＦＡにおいて右肩下がりに変化するオフセット値Ｐｏｆｆｓｅｔでオフセットさせた値を、ノイズ検出用閾値ＴｈＡとしてノイズ検出部１５に設定する。これにより、低周波数側から高周波数側までの間における受信電力の差が解消されるので、例えば、チャネルｃｈ３の周波数領域に大きな電力のノイズが存在すると、このノイズの電力はノイズ検出用閾値ＴｈＡ以上となり、ノイズの検出漏れが防止される。
　図１２は、実施の形態２に係るマルチキャリア受信機１Ａによるノイズ検出の変形例３の概要を示す説明図であり、ノイズを含むマルチキャリア信号がＦＦＴされた周波数スペクトルを示している。閾値設定部１６は、ノイズ検出用閾値についてのチャネルごとの設定値を受け付け、受け付けた設定値を反映させたノイズ検出用閾値ＴｈＢをノイズ検出部１５に設定する。
　例えば、ユーザが、図７において図示が省略された入力装置を用いて、チャネルごとの閾値である設定値を入力する。閾値設定部１６は、ユーザから入力されたチャネルごとの設定値を用いて、周波数領域ＦＡ全体にわたるノイズ検出用閾値ＴｈＢを生成してノイズ検出部１５に設定する。ノイズ検出部１５は、周波数領域ＦＡにおけるチャネルごとのサブキャリア信号の受信電力をノイズ検出用閾値ＴｈＢと比較した結果に基づいて、ノイズ検出用閾値ＴｈＢ以上の受信電力を有したサブキャリア信号を検出する。
　ユーザは、チャネルごとの設定値を自由に変更できる。例えば、マルチキャリア信号で合成対象から外したいチャネルがある場合、ユーザは、当該チャネルに属するサブキャリア信号の平均受信電力値を、当該チャネルの設定値として入力する。これにより、ノイズ検出部１５は、当該チャネルを、ノイズを含むサブキャリア信号が属するチャネルとして検出する。
　以上のように、実施の形態２に係るマルチキャリア受信機１Ａにおいて、閾値設定部１６が、マルチキャリア信号においてデータが変調されている全てのサブキャリア信号の平均受信電力値をオフセットさせた値を、ノイズ検出用閾値Ｔｈとしてノイズ検出部１５に設定する。ノイズを含むサブキャリア信号を的確に検出できるので、マルチキャリア受信機１Ａは、マルチキャリア信号の受信品質劣化を回避できる。
　実施の形態２に係るマルチキャリア受信機１Ａにおいて、閾値設定部１６は、マルチキャリア信号においてデータが変調されている全てのサブキャリア信号の平均受信電力値を増加方向および減少方向にオフセットさせた値を、ノイズ検出用閾値Ｔｈ１およびＴｈ２としてノイズ検出部１５に設定する。マルチキャリア受信機１Ａは、マルチキャリア信号に重畳された大きな電力を有したノイズに加えて、小さい電力を有したノイズについても検出できるので、マルチキャリア信号の受信品質劣化を回避できる。
　実施の形態２に係るマルチキャリア受信機１Ａにおいて、閾値設定部１６は、マルチキャリア信号においてデータが変調されている全てのサブキャリア信号の受信電力の周波数方向の移動平均値をオフセットさせた値を、ノイズ検出用閾値ＴｈＡとしてノイズ検出部１５に設定する。低周波数側から高周波数側までの間でマルチキャリア信号の受信電力に差が生じてもノイズを含むサブキャリア信号を的確に検出できるので、マルチキャリア受信機１Ａは、マルチキャリア信号の受信品質劣化を回避できる。
　実施の形態２に係るマルチキャリア受信機１Ａにおいて、閾値設定部１６は、ノイズ検出用閾値についてのチャネルごとの設定値を受け付けて、受け付けた設定値を反映させたノイズ検出用閾値ＴｈＢをノイズ検出部１５に設定する。マルチキャリア信号において、合成対象から外したいチャネルを自由に選択することができる。
実施の形態３．
　図１３は、実施の形態３に係るマルチキャリア受信機１Ｂの構成を示すブロック図である。マルチキャリア受信機１Ａは、図７に示すように、ＡＤ変換部１１、バッファ１２、同期部１３、ＦＦＴ部１４、ノイズ検出部１５、閾値設定部１６、信号選択部１７Ａ、合成部１８、一次復調部１９および算出部２０を備えている。信号選択部１７Ａは、マルチキャリア信号から、ノイズが検出されたサブキャリア信号以外のサブキャリア信号を選択する。合成部１８は、信号選択部１７Ａによって選択された複数のサブキャリア信号を合成する。
　実施の形態１および実施の形態２においては、信号選択部１７が、ノイズが検出されたサブキャリア信号が属するチャネルを合成対象から除外していた。これに対して、信号選択部１７Ａは、ノイズが検出されたサブキャリア信号のみを合成対象から除外し、ノイズが検出されていない全てのサブキャリア信号を合成対象として選択する。
　例えば、信号選択部１７Ａは、ノイズ検出部１５によってノイズが検出されなかったサブキャリア信号のサブキャリア情報を、合成部１８に出力する。合成部１８は、ノイズが検出されなかったサブキャリア信号数とこれらのサブキャリア情報とに基づいて、サブキャリア信号の複素情報を合成する。
　以上のように、実施の形態３に係るマルチキャリア受信機１Ｂにおいて、信号選択部１７Ａは、マルチキャリア信号から、ノイズが検出されたサブキャリア信号以外のサブキャリア信号を選択する。合成部１８は、信号選択部１７Ａによって選択された複数のサブキャリア信号を合成する。これにより、マルチキャリア受信機１Ｂは、実施の形態１および実施の形態２よりも高度なサブキャリア合成が可能である。
　なお、各実施の形態の組み合わせまたは実施の形態のそれぞれの任意の構成要素の変形もしくは実施の形態のそれぞれにおいて任意の構成要素の省略が可能である。
　本開示に係るマルチキャリア受信機は、例えば、携帯電話における無線通信に利用可能である。
　１，１Ａ，１Ｂ　マルチキャリア受信機、１ａ～１ｇ，２ａ～２ｇ，３ａ～３ｇ　サブキャリア信号、２　伝送路、１１　ＡＤ変換部、１２　バッファ、１３　同期部、１４　ＦＦＴ部、１５　ノイズ検出部、１６　閾値設定部、１７，１７Ａ　信号選択部、１８　合成部、１９　一次復調部、２０　算出部。

Claims (7)

  1. 　送信データのデータ列を構成する複数のデータが互いに異なる周波数帯域の複数のサブキャリア信号とされ、１つ分の前記送信データに対応する複数の前記サブキャリア信号がチャネルに属し、チャネルごとの複数の前記サブキャリア信号が互いに異なる周波数帯域に複数複製されたマルチキャリア信号を受信するマルチキャリア受信機であって、
    　前記マルチキャリア信号を時間領域信号から周波数領域信号に変換する変換部と、
    　前記周波数領域信号に変換された前記マルチキャリア信号においてデータが変調されている全ての前記サブキャリア信号が存在する周波数領域の信号値と当該周波数領域全体にわたって設定されたノイズ検出用閾値との比較結果に基づいて、前記サブキャリア信号に含まれるノイズを検出するノイズ検出部と、
    　前記ノイズ検出用閾値を前記ノイズ検出部に設定する閾値設定部と、
    　前記マルチキャリア信号から、ノイズが検出されなかった前記サブキャリア信号を選択する信号選択部と、
    　前記信号選択部によって選択された前記サブキャリア信号を合成する信号合成部と、
    　を備えたことを特徴とするマルチキャリア受信機。
  2. 　前記信号選択部は、前記マルチキャリア信号から、ノイズが検出された前記サブキャリア信号が属するチャネル以外のチャネルおよびこれに属する前記サブキャリア信号を選択し、
    　前記信号合成部は、前記信号選択部によって選択された複数のチャネルでそれぞれ対応する前記サブキャリア信号を合成すること
    　を特徴とする請求項１記載のマルチキャリア受信機。
  3. 　前記閾値設定部は、前記マルチキャリア信号においてデータが変調されている全ての前記サブキャリア信号の受信電力の平均値をオフセットさせた値を、前記ノイズ検出用閾値として前記ノイズ検出部に設定すること
    　を特徴とする請求項１記載のマルチキャリア受信機。
  4. 　前記閾値設定部は、前記マルチキャリア信号においてデータが変調されている全ての前記サブキャリア信号の受信電力の平均値を増加方向および減少方向にオフセットさせた値を、前記ノイズ検出用閾値として前記ノイズ検出部に設定すること
    　を特徴とする請求項１記載のマルチキャリア受信機。
  5. 　前記閾値設定部は、前記マルチキャリア信号においてデータが変調されている全ての前記サブキャリア信号の受信電力の周波数方向の移動平均値をオフセットさせた値を、前記ノイズ検出用閾値として前記ノイズ検出部に設定すること
    　を特徴とする請求項１記載のマルチキャリア受信機。
  6. 　前記閾値設定部は、前記ノイズ検出用閾値についてのチャネルごとの設定値を受け付け、受け付けた設定値を反映させた前記ノイズ検出用閾値を前記ノイズ検出部に設定すること
    　を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項記載のマルチキャリア受信機。
  7. 　前記信号選択部は、前記マルチキャリア信号から、ノイズが検出された前記サブキャリア信号以外の前記サブキャリア信号を選択し、
    　前記信号合成部は、前記信号選択部によって選択された複数の前記サブキャリア信号を合成すること
    　を特徴とする請求項１記載のマルチキャリア受信機。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007006219A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Mitsubishi Electric Corp アダプティブアンテナ装置
JP2016129270A (ja) * 2013-04-24 2016-07-14 三菱電機株式会社 通信装置および受信装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007006219A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Mitsubishi Electric Corp アダプティブアンテナ装置
JP2016129270A (ja) * 2013-04-24 2016-07-14 三菱電機株式会社 通信装置および受信装置

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