(57)【要約】【課題】チャネル応答推定における補間方法を、伝搬路の特性に対応して切り替えるチャネル応答値推定装置およびその方法を提供する。【解決手段】本発明のチャネル応答値推定装置は、ＯＦＤＭシンボルで予め設定された位置のサブキャリアに配置されたパイロットシンボルのチャネル応答値を用いて、データが配置されたサブキャリアに配置されたデータシンボルのチャネル応答値の推定値であるチャネル応答推定値を推定する装置であり、チャネル応答値から線形補間により、第１のチャネル応答推定値を求める第１の補間部と、ＦＩＲフィルタを用いて前記チャネル応答値から第２のチャネル応答推定値を求める第２の補間部と、第１のチャネル応答推定値または第２のチャネル応答推定値のいずれかを、送信機及び無線機間の伝搬路の特性を示す特性値によって、データサブキャリアのチャネル応答推定値として選択する選択部とを有する。【選択図】図１
2010268219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭシンボルにおける予め設定された位置のパイロットサブキャリアに配置されたパイロットシンボルのチャネル応答値を用いて、データサブキャリアに配置されたデータシンボルのチャネル応答値の推定値であるチャネル応答推定値を推定するチャネル応答値推定装置であり、
前記チャネル応答値から線形補間により、第１のチャネル応答推定値を求める第１の補間部と、
ＦＩＲフィルタを用いて前記チャネル応答値から第２のチャネル応答推定値を求める第２の補間部と、
前記第１のチャネル応答推定値または前記第２のチャネル応答推定値のいずれかを、送信機及び無線機間の伝搬路の特性を示す特性値によって、前記データサブキャリアのチャネル応答推定値として選択する選択部と
を有することを特徴とするチャネル応答値推定装置。
【請求項２】
前記第１のチャネル応答推定値により除算した前記データシンボルの硬判定結果と、当該データシンボルとの第１の差分を求める第１の演算部と、
前記第１の差分の強度である第１の誤差を算出する第１の誤差計算部と、
前記第２のチャネル応答推定値により除算した前記データシンボルの硬判定結果と、当該データシンボルとの第２の差分を求める第２の演算部と、
前記第２の差分の強度である第２の誤差を算出する第２の誤差計算部と、
前記第１の誤差と前記第２の誤差との比較結果を、前記伝搬路の特性を示す特性値として求め、前記第１または前記第２のチャネル応答推定値のいずれか誤差の小さい方を選択する選択信号を出力するチャネル応答値比較部と、
前記選択信号の指示対応し、入力される前記第１のチャネル応答推定値と前記第２のチャネル応答推定値とのいずれかを、データサブキャリアに対するチャネル応答推定値として出力する選択部と
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のチャネル応答値推定装置。
【請求項３】
前記第１のチャネル応答推定値と、前記第２のチャネル応答推定値との強度値を、前記伝搬路の特性を示す特性値として求め、いずれか大きい方を選択する選択信号を出力するチャネル応答値比較部と、
前記選択信号の指示対応し、入力される前記第１のチャネル応答推定値と前記第２のチャネル応答推定値とのいずれかを、データサブキャリアに対するチャネル応答推定値として出力する選択部と
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のチャネル応答値推定装置。
【請求項４】
ノッチ検出を行い、ノッチの有無を前記伝搬路の特性を示す特性値として求め、ノッチが無い場合、前記第１のチャネル応答推定値を選択し、ノッチがある場合、前記第２のチャネル応答値を選択する選択信号を出力するノッチ検出部と、
前記選択信号の指示対応し、入力される前記第１のチャネル応答推定値と前記第２のチャネル応答推定値とのいずれかを、データサブキャリアに対するチャネル応答推定値として出力する選択部と
をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のチャネル応答値推定装置。
【請求項５】
ＯＦＤＭシンボルにおける予め設定された位置のパイロットサブキャリアに配置されたパイロットシンボルのチャネル応答値を用いて、データシンボルのチャネル応答値の推定値であるチャネル応答推定値を推定するチャネル応答値推定装置を動作させる応答値推定方法であり、
第１の補間部が前記チャネル応答値から線形補間により、第１のチャネル応答推定値を求める過程と、
第２の補間部がＦＩＲフィルタを用いて前記チャネル応答値から第２のチャネル応答推定値を求める過程と、
選択部が前記第１のチャネル応答推定値または前記第２のチャネル応答推定値のいずれかを、送信機及び無線機間の伝搬路の特性を示す数値によって、前記データサブキャリアのチャネル応答推定値として選択する過程と
を有することを特徴とするチャネル応答値推定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）システムにおけるチャネル応答値推定装置及びその方法に関する
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭシステムにおいては、パイロットシンボルで推定されたの伝達関数（以下、チャネル応答値）を用い、ＯＦＤＭシンボルを受信する際、送信機の送信アンテナと受信装置の受信アンテナの間の伝搬路のチャネル応答値を推定することが行われている。
すなわち、ＯＦＤＭ等の無線通信においては、図８に示すように、送信側から送信信号Ｓ（ｉ，ｋ）、すなわちＯＦＤＭシンボルにＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform；逆フーリエ変換）をかけられて送信された送信信号ｓ（ｉ，ｋ）が伝搬路を通ると、伝搬路の特性（送信機と無線機との間における特性）により、チャネル応答値ｈ（ｉ，ｎ）が乗算される。これに対してさらにノイズｖ（ｉ，ｎ）が加算されて、送信信号の位相や振幅が変化し、受信信号ｕ（ｉ，ｋ）となる。
このため、受信機側においては、受信信号ｕ（ｉ，ｋ）にＦＦＴ（Fast Fourier Transform；フーリエ変換）をかけて受信信号Ｕ（ｉ，ｋ）を得る。このとき、伝搬路の特性を示すチャネル応答値を推定し、このチャネル応答値の逆数を、受信信号Ｕ（ｉ，ｋ）に乗算して補償（等化）を行うことで、受信したＯＦＤＭシンボルから、正確な送信されたＯＦＤＭシンボルを推定することができる。
【０００３】
通常、パイロットシンボルを用い、各データシンボルの伝送路のチャネル応答値を推定して求める（例えば、非特許文献１参照）。
ＯＦＤＭ信号において、図９に示すように予めデータが明確なパイロットシンボルを複数シンボル毎、複数サブチャンネル毎に規則的に送信し、このパイロットシンボル間のデータシンボルのチャネル応答値の推定を行っている。図９（ａ）は、送信されるＯＦＤＭシンボルを構成するサブキャリア配置におけるパイロットシンボルとデータシンボルとの配置を説明するＯＦＤＭシンボルの全体構成を示す概念図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の頂点にパイロットシンボルがある領域を取り出し、拡大した概念図である。この図９（ａ）、図９（ｂ）において、行方向（横方向）がＯＦＤＭシンボルが入力される時間方向を示し、列方向（縦方向）がＯＦＤＭシンボルを構成するサブキャリアの周波数方向を示している。ｉがＯＦＤＭシンボルが送信される順番（時系列）を示し、ｋが各ＯＦＤＭシンボルにおけるサブキャリアの配置の順番（周波数帯域の並びの順番）を示している。
【０００４】
上記図９（ｂ）のサブキャリア配置に対するシンボルの配置において、チャネル応答値の推定は、まずシンボル方向において、各パイロットシンボルのチャネル応答値を順次求める。
次に、パイロットシンボルが存在するデータシンボル列において、サブキャリア方向にパイロットシンボルに挟まれているデータシンボルのチャネル応答推定値を、両側のパイロットシンボルのチャネル応答値から推定する。
そして、パイロットシンボルが存在するサブキャリア方向のチャネル応答値あるいはチャネル応答推定値が得られた後、シンボル方向に、チャネル応答値あるいはチャネル応答推定値により挟まれているデータシンボルのチャネル応答推定値を求める。ここで、線形補間に関しては、データシンボルがパイロットシンボルに挟まれていなくても、同一のサブチャネル列あるいは同一のシンボル列におけるサブキャリアのチャネル応答値（あるいはチャネル応答推定値）による外挿処理により、各サブキャリアのチャネル応答推定値を求めることができる。
また、上述したチャネル応答推定値の補間については、サブキャリア方向のサブキャリアのチャネル応答推定値を求めた後に、シンボル方向のサブキャリアのチャネル応答推定値を求める順番とは逆に、シンボル方向のサブキャリアのチャネル応答推定値を求めた後に、サブチャネル方向のサブキャリアのチャネル応答推定値を求めるように処理をしても良い。
ここで、チャネル応答推定には、線形補間あるいはＦＩＲ（Finite Impulse Response ）フィルタを用いたＦＩＲフィルタ補間が用いられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】わかりやすいＯＦＤＭ技術、伊丹 誠 著、ｐ．６６〜ｐ．８２、オーム社、平成１５年０５月１０日（第１版）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、チャネル応答推定値を求める際に、線形補間とＦＩＲフィルタを用いた推定とは、補間する伝搬路特性の適正が異なっている。
すなわち、線形補間は伝搬路の特性が静特性及び遅延時間の短い遅延の場合に有効であり、一方、ＦＩＲフィルタを用いた補間は遅延時間の長い、あるいはノッチが多い場合に有効である。
しかしながら、チャネル応答推定はいずれ一方の方法にて行われ、環境により変化する伝搬路特性に対し、対応できない欠点がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、チャネル応答推定における補間方法を、伝搬路の特性に対応して切り替えるチャネル応答値推定装置およびその方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のチャネル応答値推定装置は、ＯＦＤＭシンボルにおける予め設定された位置のパイロットサブキャリアに配置されたパイロットシンボルのチャネル応答値を用いて、データサブキャリアに配置されたデータシンボルのチャネル応答値の推定値であるチャネル応答推定値を推定するチャネル応答値推定装置であり、前記チャネル応答値から線形補間により、第１のチャネル応答推定値を求める第１の補間部と、ＦＩＲフィルタを用いて前記チャネル応答値から第２のチャネル応答推定値を求める第２の補間部と、前記第１のチャネル応答推定値または前記第２のチャネル応答推定値のいずれかを、送信機及び無線機間の伝搬路の特性を示す特性値によって、前記データサブキャリアのチャネル応答推定値として選択する選択部とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明のチャネル応答値推定装置は、前記第１のチャネル応答推定値により除算した前記データシンボルの硬判定結果と、当該データシンボルとの第１の差分を求める第１の演算部と、前記第１の差分の強度である第１の誤差を算出する第１の誤差計算部と、前記第２のチャネル応答推定値により除算した前記データシンボルの硬判定結果と、当該データシンボルとの第２の差分を求める第２の演算部と、前記第２の差分の強度である第２の誤差を算出する第２の誤差計算部と、前記第１の誤差と前記第２の誤差との比較結果を、前記伝搬路の特性を示す特性値として求め、前記第１または前記第２のチャネル応答推定値のいずれか誤差の小さい方を選択する選択信号を出力するチャネル応答値比較部と、前記選択信号の指示対応し、入力される前記第１のチャネル応答推定値と前記第２のチャネル応答推定値とのいずれかを、データサブキャリアに対するチャネル応答推定値として出力する選択部とをさらに有することを特徴とする。
【００１０】
本発明のチャネル応答値推定装置は、前記第１のチャネル応答推定値と、前記第２のチャネル応答推定値との強度値を、前記伝搬路の特性を示す特性値として求め、いずれか大きい方を選択する選択信号を出力するチャネル応答値比較部と、前記選択信号の指示対応し、入力される前記第１のチャネル応答推定値と前記第２のチャネル応答推定値とのいずれかを、データサブキャリアに対するチャネル応答推定値として出力する選択部とをさらに有することを特徴とする。
【００１１】
本発明のチャネル応答値推定装置は、ノッチ検出を行い、ノッチの有無を前記伝搬路の特性を示す特性値として求め、ノッチが無い場合、前記第１のチャネル応答推定値を選択し、ノッチがある場合、前記第２のチャネル応答値を選択する選択信号を出力するノッチ検出部と、前記選択信号の指示対応し、入力される前記第１のチャネル応答推定値と前記第２のチャネル応答推定値とのいずれかを、データサブキャリアに対するチャネル応答推定値として出力する選択部とをさらに有することを特徴とする。
【００１２】
本発明のチャネル応答値推定方法は、ＯＦＤＭシンボルにおける予め設定された位置のパイロットサブキャリアに配置されたパイロットシンボルのチャネル応答値を用いて、データサブキャリアに配置されたデータシンボルのチャネル応答値の推定値であるチャネル応答推定値を推定するチャネル応答値推定装置を動作させる応答値推定方法であり、第１の補間部が前記チャネル応答値から線形補間により、第１のチャネル応答推定値を求める過程と、第２の補間部がＦＩＲフィルタを用いて前記チャネル応答値から第２のチャネル応答推定値を求める過程と、選択部が前記第１のチャネル応答推定値または前記第２のチャネル応答推定値のいずれかを、送信機及び無線機間の伝搬路の特性を示す数値によって、前記データサブキャリアのチャネル応答推定値として選択する過程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、チャネル応答推定における補間方法を、伝搬路の特性に対応して切り替えることができ、それぞれの伝搬路の特性に対応した補間方法として、線形補間あるいはＦＩＲ補間のいずれかを選択することが可能となり、チャネル応答推定値の推定処理の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態によるチャネル応答値推定装置を用いたＯＦＤＭ受信機の構成例を示すブロック図である。
【図２】clusterの各サブキャリアにおけるパイロットシンボルのチャネル応答値の強度を示す概念図である。
【図３】ＦＩＲフィルタ補間に用いるＦＩＲフィルタ（Filter）のタップ係数値の算出を説明する概念図である。
【図４】チャネル応答値から図４の処理により得られたＦＩＲフィルタによる補間を説明する概念図である。
【図５】本発明の第２の実施形態によるチャネル応答値推定装置を用いたＯＦＤＭ受信機の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の第３の実施形態によるチャネル応答値推定装置を用いたＯＦＤＭ受信機の構成例を示すブロック図である。
【図７】図６のノッチ検出部３４のノッチの有無の検出の動作を説明する概念図である。
【図８】送信機及び受信機間における伝搬路の特性による送信信号の変化を説明する概念図である。
【図９】ＯＦＤＭ信号を構成するサブキャリア配置におけるパイロットシンボルの配置を説明する概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態によるチャネル応答値推定装置を用いたＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。本実施形態のＯＦＤＭ受信装置は、周波数フィルタ部１、直交検波部２、Ａ／Ｄ変換部３、ＦＦＴ部４、係数乗算部１６、復調部１７及びチャネル応答値推定装置１００とを有している。
また、上記チャネル応答値推定装置１００は、パイロットチャネル応答推定部５、線形補間部６、ＦＩＲフィルタ補間部７、等化部８、９、硬判定部１０、１１、誤差計算部１２、１３、チャネル応答値比較部１４及び選択部１５を有している。
【００１６】
以下、図１により本実施形態によるチャネル応答値推定装置１００を用いたＯＦＤＭ受信装置の動作を説明する。
周波数フィルタ部１は、予め設定されている周波数帯域の周波数成分のみを、アンテナ素子から受信された受信信号から抽出、すなわちＯＦＤＭシンボル伝送帯域が抜き出されて次段の直交検波部２へＯＦＤＭシンボルとして出力する。
直交検波部２は、入力されるＯＦＤＭシンボルを実時間信号からＩ信号（Ｉｃｈ）及びＱ信号（Ｑｃｈ）からなる複素時間信号に変換し、次段のＡ／Ｄ変換部へ出力する。
Ａ／Ｄ変換部３は、上記Ｉ信号及びＱ信号を各々Ａ／Ｄ変換し、Ａ／Ｄ変換したＩ信号及びＱ信号（以下、変調シンボルとする）を、次段のＦＦＴ部４へ出力する。
【００１７】
ＦＦＴ部４は、ＯＦＤＭ信号に対してフーリエ変換を行い、すなわち時間領域から周波数領域への変換を行い、図９に示すようなＯＦＤＭシンボルの各サブキャリア単位の変調シンボルを出力する。
パイロットチャネル応答推定部５は、受信パイロットシンボルから求めた変調シンボルＵ（ｉ，ｋ）、Ｕ（ｉ，ｋ＋３）、…、Ｕ（ｉ＋３，ｋ）、Ｕ（ｉ＋３，ｉ＋３）、…各々を、予め設定されたパイロットシンボルの既知変調シンボルＳ（ｉ，ｋ）、Ｓ（ｉ，ｋ＋３）、…、Ｓ（ｉ＋３，ｋ）、Ｓ（ｉ＋３，ｉ＋３）、…それぞれにより複素除算し、チャネル応答値Ｈ（ｉ，ｋ）、Ｈ（ｉ，ｋ＋３）、…、Ｈ（ｉ＋３，ｋ）、Ｈ（ｉ＋３、ｉ＋３）、…を求める。
【００１８】
線形補間部６は、上記のように求めた、パイロットサブキャリアのチャネル応答値の線形補間により、データサブキャリアにおけるチャネル応答推定値を、第１のチャネル応答推定値として求める。
ＦＩＲフィルタ補間部７は、上記パイロットサブキャリアのチャネル応答値、あるいはシンボル方向に線形補間により求めたデータサブキャリアのチャネル応答推定値により、ＦＩＲフィルタを用いた演算により、サブチャネル方向のデータサブキャリアにおいて未知のチャネル応答推定値を、第２のチャネル応答推定値として求める。
【００１９】
等化部８は、前記第１のチャネル応答推定値の逆数を、対応するデータサブキャリアの変調シンボルに乗算して、等化処理を行い、第１の等化変調シンボルを算出する。
等化部９は、前記第２のチャネル応答推定値の逆数を、対応するデータサブキャリアの変調シンボルに乗算して、等化処理を行い、第２の等化変調シンボルを算出する。
【００２０】
硬判定部１０は、第１の等化変調シンボルに対して硬判定を行い、この第１の硬判定結果を誤差計算部１２へ出力する。
硬判定部１１は、第２の等化変調シンボルに対して硬判定を行い、この第２の硬判定結果を誤差計算部１３へ出力する。
ここで、硬判定部１０及び１１において、データシンボルの変調として、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature phase shift keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature amplitude modulation ）、６４ＱＡＭ等の多値変調を施した信号を用いる場合、データシンボルとして使用できる信号点は不連続となる。このため、等化後の等化変調シンボルとユークリッド距離が最も近い点を送信コンスタレーション上で検索する硬判定処理を行い、変調シンボルの推定を行う。
【００２１】
演算部２１は、第１の硬判定結果と、第１の等化変調シンボルとの差分を演算して第１の差分を求めて誤差計算部１２へ出力する。
誤差計算部１２は、入力される第１の差分の強度Ｐ１を、第１の差分とその複素共役とを乗算して求める。
演算部２２は、第２の硬判定結果と、第２の等化変調シンボルとの差分を演算して第２の差分を求めて誤差計算部１３へ出力する。
誤差計算部１３は、入力される第２の差分の強度Ｐ２を、第２の差分とその複素共役とを乗算して求める。
誤差計算部１２及び１３は、
Ｐ＝｜ｅ｜２＝ｅ・ｅ＊＝（ａ＋ｂｉ）（ａ−ｂｉ）＝ａ２＋ｂ２
の式により、差分ｅから差分の強度Ｐを求める。ここで、ｅ＊はｅの複素共役である。
また、誤差計算部１２及び誤差計算部１３は、強度ではなく、振幅から電力値（振幅の２乗）を求め、硬判定結果と等化後の変調シンボルとの比較において、この電力値を用いて比較するように構成しても良い。
【００２２】
チャネル応答値比較部１４は、同一のサブキャリアの変調シンボルに対応した第１の差分の強度Ｐ１と第２の差分の強度Ｐ２とを比較し、第１のチャネル応答推定値または第２のチャネル応答推定値において、いずれか小さい差分の強度に対応するチャネル応答推定値を選択する選択信号を、選択部１５に対して出力する。
ここで、チャネル応答値比較部１４は、第１の差分が第２の差分より小さいか、または同一の場合、第１のチャネル応答推定値の選択を指示する制御信号、一方、第２の差分が第１の差分より小さい場合、第２のチャネル応答推定値の選択を指示する制御信号を選択部１５へ出力する。
そして、選択部１５は、チャネル応答値比較部１４から入力される選択信号により、第１のチャネル応答推定値または第２のチャネル応答推定値のいずれかを選択し、選択したチャネル応答推定値を係数乗算部１６へ出力する。
【００２３】
係数乗算部１６は、入力されるチャネル応答推定値の逆数を、対応するデータサブキャリアに対応する変調シンボルに対して乗算し、乗算結果である等化変調シンボルを復調部１７へ出力する。
復調部１７は、等化変調シンボルに対して復調処理を行い、復調された信号を出力する。
【００２４】
次に、線形補間部６における線形補間の動作につい図を参照して説明する。図９（ｂ）に示されているＯＦＤＭシンボルのサブキャリア配置において、パイロットチャネル応答推定部５は、パイロットシンボルＵ（ｉ，ｋ）のチャネル応答値Ｈ（ｉ，ｋ）と、パイロットシンボルＵ（ｉ，ｋ＋３）のチャネル応答値Ｈ（ｉ，ｋ＋３）とを求める。
同様に、パイロットチャネル応答推定部５は、パイロットシンボルＵ（ｉ＋３，ｋ）のチャネル応答値Ｈ（ｉ＋３，ｋ）と、パイロットシンボルＵ（ｉ＋３，ｋ＋３）のチャネル応答値Ｈ（ｉ＋３，ｋ＋３）とを求める。
【００２５】
そして、線形補間部６は、下記に示す（１）式から（３）式を用い、上記チャネル応答値Ｈ（ｉ，ｋ）と、チャネル応答値Ｈ（ｉ＋３，ｋ）とを用い、データシンボルが配置されたサブキャリアのチャネル応答推定値を算出、例えば、パイロットシンボルＵ（ｉ，ｋ）及びパイロットシンボルＵ（ｉ＋３，ｋ）間におけるデータシンボルＵ（ｉ＋１，ｋ）、Ｕ（ｉ＋２，ｋ）各々の第１のチャネル応答推定値Ｈ（ｉ＋１，ｋ）、Ｈ（ｉ＋２，ｋ）を算出する。  
また、同様に、線形補間部６は、下記に示す（１）式から（３）式を用い、上記チャネル応答値Ｈ（ｉ，ｋ＋３）と、チャネル応答値Ｈ（ｉ＋３，ｋ＋３）とを用い、パイロットシンボルＵ（ｉ，ｋ＋３）及びパイロットシンボルＵ（ｉ＋３，ｋ＋３）間におけるデータシンボルＵ（ｉ＋１，ｋ＋３）、Ｕ（ｉ＋２，ｋ＋３）各々の第１のチャネル応答推定値Ｈ（ｉ＋１，ｋ＋３）、Ｈ（ｉ＋２，ｋ＋３）を、（１）式から（３）式により算出する。
これにより、ＯＦＤＭシンボルが時間方向に配列されたサブキャリアの行において、パイロットシンボルが配置されている行における各データシンボルに対するチャネル応答推定値が求められる。
【００２６】
【数１】
2010268219.tif 000003
【００２７】
上述のように、線形補間部６は、パイロット信号が配置されている行における全てのサブキャリアに対応する第１のチャネル応答推定値が求める。
次に、線形補間部６は、列方向、すなわち各ＯＦＤＭシンボルのサブキャリア方向において、すでにチャネル応答値及び第１のチャネル応答推定値が求められているサブキャリアのチャネル応答値により、未知のサブキャリアの第１のチャネル応答推定値を下記に示す（４）式から（６）式を用いて算出する。例えば、線形補間部６は、データシンボルＵ（ｉ＋１，ｋ）及びＵ（ｉ＋１，ｋ＋３）の配置されたサブキャリアの間に配置されたサブキャリアのデータシンボルＵ（ｉ＋１，ｋ＋１）及びＵ（ｉ＋１，ｋ＋２）各々の第１のチャネル応答推定値Ｈ（ｉ＋１，ｋ＋１）、Ｈ（ｉ＋１，ｋ＋２）を、（４）式から（６）式により算出する。
【００２８】
【数２】
2010268219.tif 000004
【００２９】
これにより、線形補間部６は、予め設定されたサブキャリア位置に配置されているパイロットシンボルのチャネル応答値を求め、このチャネル応答値によりぞれぞれが属する同一の行（シンボル方向）、あるいは列（サブチャネル方向の）のいずれか一方におけるサブキャリアのチャネル応答値を第１のチャネル応答推定値として算出し、さらに、上記パイロットシンボルのチャネル応答値及びこの算出された第１のチャネル応答値を用いて、行あるいは列方向の他方におけるサブキャリアに配置されているデータシンボルの第１のチャネル応答推定値を算出することで、ＯＦＤＭシンボルを構成するデータシンボルに対応した第１のチャネル応答推定値を推定する。
【００３０】
次に、ＦＩＲフィルタ補間部７におけるＦＩＲフィルタ補間方式について図２、図３及び図４を用いて説明する。このＦＩＲ補間方式は、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access：ワイマックス）等で用いられるcluster単やtile単位において補正を行うＦＦＴ（Fast Fourier Transform）補間方式である。線形補間の動作につい図を参照して説明する。図２は、横軸が各サブキャリアに対応したサブキャリアの配置順を示しており、縦軸がチャネル応答値の強度を示している。例えば、この図２において、各ＯＦＤＭシンボルを構成するパイロットシンボル＃１、＃５、…、データシンボル＃２、＃３、＃４、…が、各サブキャリア配置の順番に横軸に配置され、そして縦軸においてそれぞれのシンボルのチャネル応答値が示されている。図３はＦＩＲフィルタ補間に用いるＦＩＲフィルタ（Filter）のタップ係数値の算出を示す概念図である。図４はチャネル応答値から図４の処理により得られたＦＩＲフィルタによる補間を説明する概念図である。
【００３１】
ＦＩＲフィルタは以下のように作成する。サブキャリア方向において、すなわち図９（ｂ）の縦方向のサブキャリア配置において、パイロットシンボルに挟まれたデータシンボルの第２のチャネル応答推定値を、両端にて挟んでいるパイロットシンボルのチャネル応答値により補間できるように、図３に示すように、８サンプル（間隔４サンプル×２）が１で他が０である矩形信号（インパルス応答の窓）を３２ｐｏｉｎｔＦＦＴにかけ、ＦＩＲフィルタのタップ係数（インパルス応答値）を求める。
【００３２】
ＦＩＲフィルタ補間部７は、上述した処理により求められたタップ係数により、チャネル応答値からＦＩＲフィルタ処理（畳み込み演算）による補間操作により、データシンボルの第２のチャネル応答推定値を求める。
すなわち、ＦＩＲフィルタ補間部７は、図２に示すように、各パイロットシンボルが配置されたサブキャリアにおけるチャネル応答値を求め、データシンボルの配置されたサブキャリアにおけるチャネル応答値を０とする。
【００３３】
そして、ＦＩＲフィルタ補間部７は、図２に示すパイロットシンボル＃１のチャネル応答値、データシンボル＃２、＃３、＃４のチャネル応答値「０」、パイロットシンボル＃５のチャネル応答値を、シリアルに順番に上述したＦＩＲフィルタにより畳み込み演算を行う。
これにより、ＦＩＲフィルタ補間部７は、パイロットシンボルのチャネル応答値から求めたＦＩＲフィルタによる補間処理により、データシンボル各々の配置されたサブキャリアの第２のチャネル応答推定値を求める。
ここで、ＦＩＲフィルタ補間部７は、パイロットシンボルのサブキャリア配置に対応して、以下に示す２種類ＦＩＲフィルタ補間方法により、サブキャリアの未知のチャネル応答値である第２のチャネル応答推定値を求める。
・第１の方法
ＦＩＲフィルタ補間部７は、サブキャリア配置におけるパイロットシンボルそれぞれのチャネル応答値を求める。
ＦＩＲフィルタ補間部７は、求めた上記チャネル応答値が配置されているサブキャリアそれぞれのシンボル方向に、このチャネル応答値を用いた線形補間により、データシンボルが配置されたサブキャリアの未知のチャネル応答値を第２のチャネル応答推定値として求める。
次に、ＦＩＲフィルタ補間部７は、サブキャリア方向においてデータシンボルが配置されたサブキャリアの未知のチャネル応答値を求めるため、同一列のサブキャリアの補間処理を行うＦＩＲフィルタを、パイロットサブキャリアのチャネル応答推定値と、線形補間により求めた第２のチャネル応答推定値とにより求める。
そして、ＦＩＲフィルタ補間部７は、求めたＦＩＲフィルタにより、このＦＩＲフィルタに対応するサブチャネル方向に配列されたデータシンボルのサブキャリアの未知のチャネル応答値である第２のチャネル応答推定値を求める。
・第２の方法
ＦＩＲフィルタ補間部７は、サブキャリア配置におけるパイロットシンボルそれぞれのチャネル応答値を求める。
ＦＩＲフィルタ補間部７は、求めた上記チャネル応答値が配置されているサブキャリアそれぞれのサブキャリア方向においてデータシンボルが配置されたサブキャリアの未知のチャネル応答値を求めるため、同一列のサブキャリアの補間処理を行うＦＩＲフィルタを、パイロットサブキャリアのチャネル応答推定値により求める。
そして、ＦＩＲフィルタ補間部７は、求めたＦＩＲフィルタにより、このＦＩＲフィルタに対応するサブチャネル方向に配列されたデータシンボルのサブキャリアの未知のチャネル応答値である第２のチャネル応答推定値を求める。
次に、ＦＩＲフィルタ補間部７は、上記チャネル応答値及び第２のチャネル応答推定値が求められたサブキャリアが配置されているそれぞれのシンボル方向に、このチャネル応答値及びすでに求められた第２のチャネル応答推定値を用いた線形補間により、データシンボルが配置されたサブキャリアの未知のチャネル応答値を第２のチャネル応答推定値として求める。
【００３４】
上述したように、本実施形態のチャネル応答値推定装置によれば、既知のパイロットシンボルから求められたチャネル応答値から、このパイロットシンボル間における未知のデータシンボルのチャネル応答推定値を算出する方法を、静特性あるいは遅延時間の短い遅延波からの推定に適した線形補間方法、または遅延時間が長い遅延波からの推定に適したＦＩＲフィルタ補間方法を、第１の誤差と第２の誤差とを比較し、より誤差の少ない補間方法を選択しているため、線形補間またはＦＩＲ補間のいずれかから、送受信を行っている伝搬路の特性に対応した方法を選択することができ、高い精度によりチャネル応答推定値の推定が行える。
【００３５】
また、図１の構成において、選択部１５が行う第１のチャネル応答推定値と第２のチャネル応答推定値との選択の動作を常時ではなく、例えば、予め第１の誤差及び第２の誤差を比較することを設定した周波数のサブキャリアに対して行う構成としてもよい。
すなわち、周波数帯域が隣接している複数のサブチャネルをグループ化し、グループの中心周波数帯域のサブチャネルにおいて、第１のチャネル応答値と第２のチャネル応答値との選択処理を行い、この選択処理の結果を同一グループに属する他のサブチャネルにも反映させることにより、比較処理にかかる時間を短縮することができる。
この場合、線形補間部６、ＦＩＲフィルタ補間部７及び選択部１５に加え、硬判定部８、９、誤差計算部１２、１３及びチャネル応答値比較部１４を予め設定したサブキャリアにのみ対応して設け、他のサブチャネルには線形補間部６、ＦＩＲフィルタ補間部７及び選択部１５のみを設ける。そして、他のサブチャネルにおける選択部１５は、同一グループにおけるチャネル応答値比較部１４の制御信号により、それぞれの第１のチャネル応答値、第２のチャネル応答値の選択処理を行う。
【００３６】
＜第２の実施形態＞
次に、以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図５は、この発明の一実施形態によるチャネル応答値推定装置を用いたＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。図５において、図１の第１の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
第２の実施形態においては、第１の実施形態におけるチャネル応答値推定装置１００に替えて、チャネル応答値推定装置２００が設けられている。
上記チャネル応答値推定装置２００は、パイロットチャネル応答推定部５と、線形補間部６とＦＩＲフィルタ７と、選択部１５とチャネル応答値比較部２４とを有している。
【００３７】
第１の実施形態と異なる点は、チャネル応答値比較部２４の比較処理である。
すなわち、チャネル応答値比較部２４は、線形補間部６が求めた第１のチャネル応答推定値の大きさ（強度）と、ＦＩＲフィルタ補間部７が求めた第２のチャネル応答推定値の大きさとを比較し、いずれか大きい方をチャネル応答推定値とする制御信号を選択部１５へ出力する。
ここで、チャネル応答値比較部２４は、第１のチャネル応答推定値、及び第２のチャネル応答推定値それぞれを自身の複素共役と乗算し、第１のチャネル応答推定値の第１の実数値と、第２のチャネル応答推定値の第２の実数値とのいずれかが大きいかの判定を行う。
ここで、チャネル応答値比較部２４は、第１の実数値が第２の実数値より大きいかまたは同様の場合、第１のチャネル応答推定値を選択する選択信号を出力し、一方、第２の実数値が第２の実数値より大きい場合、第２のチャネル応答推定値を選択する制御信号を出力する。
【００３８】
これにより、選択部１５は、上記チャネル応答値比較部２４から入力される制御信号が示す選択情報により、線形補間部６が算出する第１のチャネル応答推定値、またはＦＩＲフィルタ補間部７の算出する第２のチャネル応答推定値のいずれかを係数乗算部１６へ出力する。
上述した構成により、本実施形態によれば、等化を行うためのチャネル応答値のいずれか大きい方を選択することになるため、信号強度が強い方の補間方法を選択することになり、伝搬特性が良好な環境に対応したチャネル応答値を選択することができる。
【００３９】
＜第３の実施形態＞
次に、以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は、この発明の一実施形態によるチャネル応答値推定装置を用いたＯＦＤＭ受信装置の構成例を示す概略ブロック図である。図６において、図１の第１の実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
第２の実施形態においては、第１の実施形態におけるチャネル応答値推定装置１００に替えて、チャネル応答値推定装置３００が設けられている。
上記チャネル応答値推定装置３００は、パイロットチャネル応答推定部５と、線形補間部６とＦＩＲフィルタ７と、選択部１５とノッチ検出部３４とを有している。
【００４０】
第１の実施形態と異なる点は、ノッチ検出部３４の比較処理である。ここで、ノッチ検出部３４は、周波数選択制フェージングなどにより、図９（ａ）の列、すなわちＯＦＤＭシンボルにおける各サブキャリアにおける変調シンボルの信号強度（振幅値）が特定の周波数において急峻に低下するノッチの有無により、第１のチャネル応答推定値、または第２のチャネル応答推定値のいずれかを選択するかを示す制御信号を、選択部１５に対して出力する。
【００４１】
すなわち、ノッチ検出部３４は、ＦＦＴ４が出力する変調シンボルの強度を、自身の複素共役と乗算することにより求め、ＯＦＤＭシンボルの各サブキャリアの周波数帯域において、隣接する周波数のサブキャリアにおける変調シンボルの強度に対して予め設定された比率を超え、変調シンボルの強度が低下した場合にノッチがあると判定する。
【００４２】
また、ノッチ検出部３４は、ＦＦＴ４が出力する変調シンボルの強度を、自身の複素共役と乗算することにより求め、ＯＦＤＭシンボルの各サブキャリアの周波数帯域において、評価対象の変調シンボルの強度が隣接する周波数のサブキャリアにおける変調シンボルに対し、予め設定された設定差分値を超えて低下した場合に、ノッチがあると判定するよう構成しても良い。
【００４３】
そして、ノッチ検出部３４は、ノッチの有無の検出した結果において、図７（ａ）及び図７（ｂ）をノッチが無い（遅延波がないか、予め設定した上記比率、あるいは設定差分値となる強度変化を起こさない程度の遅延波）と検出し、一方、図７（ｃ）をノッチが有る（予め設定した上記比率、あるいは設定差分値となる強度変化を起こす遅延波）と検出する。図７は、ノッチの有無を説明する概念図であり、横軸がサブキャリアの周波数を示し、縦軸がそれぞれのサブキャリアおける変調シンボルの信号強度を示している。
この検出結果により、ノッチ検出部３４は、ノッチが無い場合、線形補間部６の出力する第１のチャネル応答推定値を選択することを指示する制御信号を、一方、ノッチが有る（強度の低下が設定値より大きくノッチの深さが深い）場合、第２のチャネル応答推定値を選択することを指示する制御信号を、選択部１５に対して出力する。
【００４４】
上述した構成により、本実施形態によれば、各サブキャリアにおける変調シンボルの信号強度の変化の状態をモニターし、ノッチ検出部３４がノッチが検出されたか否かにより、伝搬路特性に対応した補間方法が、線形補間かＦＩＲフィルタ補間かを判定し、それぞれの補間方法にて算出されたチャネル応答推定値を選択するため、伝搬特性適したチャネル応答値を選択することができる。
【００４５】
また、図１のチャネル応答値推定装置１００、図５のチャネル応答値推定装置２００及び図６のチャネル応答値推定装置３００それぞれの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより干渉波除去の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００４６】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００４７】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００４８】
１…周波数フィルタ部
２…直交検波部
３…Ａ／Ｄ変換部
４…ＦＦＴ部
５…パイロットチャネル応答推定部
６…線形補間部
７…ＦＩＲフィルタ補間部
８，９…等化部
１０，１１…硬判定部
１２，１３…誤差計算部
１４，２４…チャネル応答値比較部
１５…選択部
１６…係数乗算部
１７…復調部
３４…ノッチ検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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