(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｋ−１番目（但しｋ＝１，２，．．，Ｋ）のシンボルまでの第１位相推定値を記憶する位相記憶部と、
ｋ番目のシンボルの一つのキャリアの位相値と、前記第１位相推定値との差分値を計算する減算器と、
前記差分値に乗数を乗算する乗算器と、
前記乗算器から出力される値と、前記第１位相推定値とを加算することにより、前記ｋ番目のシンボルまでの第２位相推定値を出力する加算器と、を具備するチャネル位相推定装置。
【請求項２】
複数のキャリアについて前記差分値の平均値を求め、該平均値を定数α倍（αは０以上で１以下の実数）することにより、キャリア間で共通の補正値ｆ（ｋ）を計算する補正値計算部をさらに具備し、
前記加算器は、１シンボル前に計算された補正値ｆ（ｋ−１）と、前記乗算器から出力される値と、前記ｋ−１番目のシンボルまでの第１位相推定値とを加算することにより、前記ｋ番目のシンボルまでの、補正された第２位相推定値を出力する請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記乗数がＷ（ｋ）＝１／ｋ（但しｋ＝１，２，…，Ｋ）である請求項１または２記載の装置。
【請求項４】
前記乗数がＷ（ｋ）＝１／２＾ｒ（ｋ）（但しｋ＝１，２，…，Ｋであり，ｒ（ｋ）はｌｏｇ２（ｋ）以上で最小の１以上の整数、もしくは、ｌｏｇ２（ｋ）以下で最大の１以上の整数）である請求項１または２記載の装置。
【請求項５】
前記乗数がＷ（１）＝１、Ｗ（ｋ）＝１／２（但しｋ＝２，２，…，Ｋ）である請求項１または２記載の装置。
【請求項６】
前記乗数がＷ（ｋ）＝１／ｋ（但しｋ＝１，２，…，Ｋ）であり、
前記定数αが０．５以上で０．８以下である請求項２記載の装置。
【請求項７】
前記乗数がＷ（ｋ）＝１／２＾ｒ（ｋ）
（但し、ｋ＝１，２，…，Ｋであって、
ｒ（ｋ）は
ｌｏｇ２（ｋ）以上で最小の１以上の整数、
もしくは、
ｌｏｇ２（ｋ）以下で最大の１以上の整数）であり、
前記定数αが０．５以上で０．８以下である請求項２記載の装置。
【請求項８】
前記乗数がＷ（１）＝１、Ｗ（ｋ）＝１／２（但しｋ＝２，２，…，Ｋ）であり、
前記定数αが０．２５以上で０．５以下である請求項２記載の装置。
【請求項９】
ｋ番目（但しｋ＝１，２，．．，Ｋ）のシンボルの一つのキャリアの信号を極座標表現の位相値に変換する極座標変換部と、
前記極座標変換部から出力される極座標表現の位相値からチャネルの位相値を推定するチャネル位相推定装置と、
前記チャネル位相推定装置によるチャネル位相推定結果に基づいてシンボルを復元する復元部と、を具備する復調器であって、
前記チャネル位相推定装置は、
ｋ−１番目（但しｋ＝１，２，．．，Ｋ）のシンボルまでの第１位相推定値を記憶する位相記憶部と、
前記極座標変換部から出力される位相値と、前記第１位相推定値との差分値を計算する減算器と、
前記差分値に乗数を乗算する乗算器と、
前記乗算器から出力される値と、前記第１位相推定値とを加算することにより、前記ｋ番目のシンボルまでの第２位相推定値を出力する加算器と、
を具備する、復調器。
【請求項１０】
無線信号を受信するアンテナと、前記無線信号をベースバンド信号に変換する無線部と、前記ベースバンド信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部と、前記デジタル信号に基づいて復調を行う復調部と、を具備する受信機であって、
前記復調部は、ｋ番目（但しｋ＝１，２，．．，Ｋ）のシンボルの一つのキャリアの信号を極座標表現の位相値に変換する極座標変換部と、前記極座標変換部から出力される極座標表現の位相値からチャネルの位相値を推定するチャネル位相推定装置と、前記チャネル位相推定装置によるチャネル位相推定結果に基づいてシンボルを復元する復元部と、
を具備し、
前記チャネル位相推定装置は、
ｋ−１番目（但しｋ＝１，２，．．，Ｋ）のシンボルまでの第１位相推定値を記憶する位相記憶部と、
ｋ番目のシンボルの一つのキャリアの位相値と、前記第１位相推定値との差分値を計算する減算器と、
前記差分値に乗数を乗算する乗算器と、
前記乗算器から出力される値と、前記第１位相推定値とを加算することにより、前記ｋ番目のシンボルまでの第２位相推定値を出力する加算器と、
を具備する受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線通信に用いられるチャネル位相推定装置、復調器、受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムの受信機等において、通信路推定を極座標で行うことが知られている。これに適用されるチャネル位相推定装置において、位相の不連続性を考慮して位相推定を行うものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８８８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
位相の不連続性を考慮した位相推定を最小限の記憶容量で実現することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態によれば、実施形態によれば、ｋ−１番目（但しｋ＝１，２，．．，Ｋ）のシンボルまでの第１位相推定値を記憶する位相記憶部と、ｋ番目のシンボルの一つのキャリアの位相値と、前記第１位相推定値との差分値を計算する減算器と、前記差分値に乗数を乗算する乗算器と、前記乗算器から出力される値と、前記第１位相推定値とを加算することにより、前記ｋ番目のシンボルまでの第２位相推定値を出力する加算器と、を具備する位相推定装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】実施形態に係る位相推定装置が適用されたＯＦＤＭ受信機を示す図
【図２】復調器（データ復調部）のブロック図
【図３】無線通信システムのフレームフォーマットを示す図
【図４】チャネル推定シンボルのＦＦＴ出力例を示す図
【図５】第１の実施形態に係る位相推定装置のブロック図
【図６】第２の実施形態に係る位相推定装置のブロック図
【図７】時間（シンボル）に対する位相値の変化を示すグラフ
【図８】時間（シンボル）に対する位相値の変化を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、実施形態に係るＯＦＤＭ受信機の一構成例を示す図である。同図に示すように、ＯＦＤＭ受信機は、アンテナ２、無線部４、ＡＤ変換部６、キャリア周波数補正部８、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１０、データ復調部１２、およびデータ判定部１４を備える。図２に示すように、データ復調部１２は、極座標変換部１２０、変調除去部１２１、チャネル位相推定装置１２２、チャネル位相補正部１２３、位相追従部１２４、直交座標変換部１２５、シンボル復元部１２６、およびチャネル振幅推定部１２７を備える。
【０００９】
図３は、実施形態に係るチャネル位相推定装置１２２が適用されうる無線通信システムのフレームフォーマットの一例を示す図である。チャネル推定系列３０とデータ系列３１とが時間軸に沿って配列される。チャネル推定系列３０は、伝搬路やアナログ回路で生じた周波数選択性や周波数誤差の影響をも含めたチャネル推定を行うため既知の系列である。チャネル推定の結果を用いて、データ系列３１に含まれるデータシンボルの等化・復調処理が行われる。同図に示すように、チャネル推定系列３０が複数のチャネル推定シンボル（ＣＥＳ）で構成されている場合には、これらを用いて平均処理や重み付け加算処理を行うことにより、信号対雑音電力比（ＳＮＲ）を向上させたチャネル推定値を計算することができる。本実施形態は、このようなチャネル推定処理を、特に極座標で行う場合の、チャネル位相推定装置１２２の構成に特徴を有する。
【００１０】
図１において、アンテナ２で受信された無線信号は、無線部４が備えるローカル周波数発信機によってベースバンド信号に変換される。このベースバンド信号は、ＡＤ変換部６によりデジタル信号に変換される。このデジタル信号は、キャリア周波数補正部８によって周波数の補正がなされる。すなわち、キャリア周波数補正部８は、ＡＤ変換部６から出力されたデジタル信号に対し、送信機のキャリア周波数とＯＦＤＭ受信機のローカル周波数との周波数差分に相当する位相回転を適用することにより周波数の差分を補正する。しかしながら、位相雑音や、キャリア周波数補正部８の計算精度および推定精度の制限等があることから、完全に周波数の差分を補正することはできないのが一般的である。したがって、ＦＦＴ部１０への入力信号には位相雑音や残留周波数オフセットによる位相変動が含まれる。
【００１１】
ＦＦＴ部１０は、キャリア周波数補正部８により補正されたデジタル信号に基づくチャネル推定シンボルあるいはデータシンボルに対してフーリエ変換処理を施し、サブキャリア単位のＩＱ直交信号を出力する。図４は、ｋ番目（ｋ＝１，２，…，Ｋ）のチャネル推定シンボルＣＥＳ（ｋ）に対するＦＦＴ部１０からの出力信号の一例を示す図である。ヌルで使用しないＤＣキャリア（サブキャリア番号０）を中心として、プラス側周波数とマイナス側周波数にそれぞれＮのサブキャリアがあり、合計Ｍ＝２Ｎのサブキャリアが用いられている。同図において、ｃ（ｋ，ｎ）は、ｋ番目のチャネル推定シンボルのｎ番目のサブキャリアに対するＦＦＴ部１０の出力信号をＩＱ直交座標で表した複素信号値である。
【００１２】
データ復調部１２は、ＦＦＴ部１０から出力されたＩＱ直交信号に基づいてチャネル位相推定およびチャネル振幅推定をそれぞれ行ってデータのシンボルを復元する。データ復調部１２により復元されたデータのシンボルは、データ判定部１４によって処理される。
【００１３】
ここで、図２を参照しながら、データ復調部１２の構成および動作について詳しく説明する。
【００１４】
極座標変換部１２０は、ｋ番目のチャネル推定シンボルのｎ番目のサブキャリアについて、ＩＱ直交座標で表された複素信号値ｃ（ｋ，ｎ）から位相値および振幅値への極座標変換を行う。チャネル推定シンボルの各サブキャリアがＢＰＳＫやＱＰＳＫなどで既知の位相変調された信号点であるとすると、変調除去部１２１は、極座標変換部１２０の出力位相値から変調による既知の位相ｑ（ｋ，ｎ）を相殺した位相値θ（ｋ，ｎ）を出力する。変調除去部１２１から出力される位相値θ（ｋ，ｎ）を式（１）に示す。極座標変換部１２０から出力され、チャネル振幅推定部１２７に入力される振幅値γ（ｋ，ｎ）を式（２）に示す。
【数１】
0005380565.tif 000002
【００１５】
但し、ここでの位相値は、０〜２πもしくは−π〜πに丸め込まれた値であるものとする。なお、チャネル推定シンボルの変調除去についてはＩＱ直交座標で先に行い、その後、極座標変換部１２０で位相値と振幅値を計算しても式（１）〜（２）と同等の値が得られる。
【００１６】
本実施形態に係るチャネル位相推定装置１２２は、変調除去部１２１から出力された位相値θ（ｋ，ｎ）に基づいて各サブキャリアのチャネル位相推定を行う。ここで、本実施形態は、チャネル位相推定に必要なレジスタやメモリ等の記憶装置の記憶容量を最小限に抑えることを意図するものである。具体的には、本実施形態において、推定するサブキャリアについて１つの位相値のみを保持すれば良い。
【００１７】
後述する補正値計算部４４を含めても、Ｍのサブキャリアのチャネル位相推定には、高々Ｍ＋２の位相値を保持するだけの記憶容量があれば良い。補正値計算部４４は１シンボル当たりで１つの値を計算し、出力が１シンボルほど遅延するため、補正値計算部４４における補正値の計算用と、同計算部４４からの出力用の２つの記憶容量があればよい。
【００１８】
図５は、第１の実施形態に係るチャネル位相推定装置１２２を示すブロック図である。第１の実施形態に係るチャネル位相推定装置１２２は、上記補正値計算部４４を備えていない。後述する第２の実施形態に係るチャネル位相推定装置１２２は、補正値計算部４４を備える構成としたものである。
【００１９】
図５に示すように、第１の実施形態に係るチャネル位相推定装置１２２は、ｋ番目（ｋ＝１，２，．．，Ｋ）のＯＦＤＭシンボルのｎ番目（−Ｎ＜＝ｎ＜＝Ｎ）のサブキャリアの位相値θ（ｋ，ｎ）と、ｋ−１番目のＯＦＤＭシンボルまでの第１位相推定値φ（ｋ−１，ｎ）との差分ｅ（ｋ，ｎ）を計算する減算器４０と、減算器４０から出力される差分ｅ（ｋ，ｎ）に乗数Ｗ（ｋ）を乗算することにより出力値ｅ（ｋ，ｎ）Ｗ（ｋ）を出力する乗算器４１と、乗算器４１から出力される出力値ｅ（ｋ，ｎ）Ｗ（ｋ）と、第１位相推定値φ（ｋ−１，ｎ）とを加算することにより、ｋ番目のＯＦＤＭシンボルまでの第２位相推定値Ｑ（ｋ，ｎ）を出力する加算器４２と、第１位相推定値φ（ｋ−１，ｎ）または第２位相推定値Ｑ（ｋ，ｎ）を記憶する位相記憶部４３とを備える。
【００２０】
ｋ番目のチャネル推定シンボル時間において図４の位相記憶部４３に新たに記憶されるｎ番目のサブキャリアの位相推定φ（ｋ，ｎ）は、ｋ−１番目までのチャネル推定シンボルによって推定され位相記憶部４３に記憶されているｎ番目のサブキャリアの位相推定値φ（ｋ−１，ｎ）に基づき、次式（３）のように計算することができる。
【数２】
0005380565.tif 000003
【００２１】
但し、位相記憶部４３に保持される各サブキャリアの位相推定値の初期値φ（０，ｎ）は全て０である。
【００２２】
乗数Ｗ（ｋ）は、ｋ＝１ではφ（１，ｎ）＝θ（１，ｎ）で良いのでＷ（１）＝１であり、Ｗ（ｋ）（１＜ｋ＜＝Ｋ）では後述するように０＜Ｗ（ｋ）＜１である。
【００２３】
Ｋシンボルのチャネル推定系列３０から計算されるｎ番目のサブキャリアの最終的なチャネル位相推定値は、シンボル時間ｋ＝Ｋにおけるｎ番目のサブキャリアのチャネル位相推定値φ（Ｋ，ｎ）であるので、式（３）（４）を用いて式（５）（６）に示す計算結果が得られる。
【数３】
0005380565.tif 000004
【００２４】
式（５）（６）からも明らかなように、式（３）において乗数Ｗ（ｋ）の値を制御することで、シンボル毎に異なるウェイトＣ（ｋ）が適用された位相の重み付け加算を行うことができる。ただし、式（５）は位相の不連続性がないと仮定した場合の便宜的な数式表現であり、C（ｋ）とθ（ｋ，ｎ）から式（５）を直接計算した場合には、所望の計算結果は得られない。このように、サブキャリア毎に複数のチャネル推定シンボルを用いた重み付け加算処理によって、チャネル位相推定値を最小限の記憶容量で実現することができる。
【００２５】
なお、ウェイトＣ（ｋ）の合計は１である必要があるため、乗数Ｗ（ｋ）は以下の条件を満たす必要がある。
【数４】
0005380565.tif 000005
【００２６】
次に、チャネル位相推定装置１２２の乗算器４１に適用される乗数Ｗ（ｋ）について説明する。
【００２７】
（第１実施例）
乗数Ｗ（ｋ）の第１実施例は、全チャネル推定シンボルに等しい重みが与えられるように、つまり、Ｃ（ｋ）＝１／Ｋになるように、乗数Ｗ（ｋ）を式（８）のように設定する。
【数５】
0005380565.tif 000006
【００２８】
（第２実施例）
乗数Ｗ（ｋ）の第２実施例は、第１実施例の実装を容易にするため１／Ｗ（ｋ）が次式（９）のように２のべき乗で表記されるような近似的に設定をする。
【数６】
0005380565.tif 000007
【００２９】
但し、Ｒ（ｋ）は、次式（１０）を満たす正数である。例えば、R(k)=round(log2(k))もこれに含まれる。
【数７】
0005380565.tif 000008
【００３０】
（第３実施例）
乗数Ｗ（ｋ）の第３実施例は、Ｃ（Ｋ）＝０．５、Ｃ（ｋ−１）＝０．５Ｃ（ｋ）（ｋ＝３，４，…，Ｋ）、Ｃ（２）＝Ｃ（１）となるように、ｋ＝１の場合を除き、ｋの減少に対してウェイトが半減するようにＷ（ｋ）を次式（１１）のように設定する。
【数８】
0005380565.tif 000009
【００３１】
上述の３つの実施例以外にも、式（６）から所望のウェイトＣ（ｋ）に必要な乗数を導出することができる。一般的には乗数Ｃ（ｋ）＞０である。したがって、そのための条件は、式（６）より、０＜Ｗ（ｋ）＜１（ｋ＝２，３，…，Ｋ）であることがわかる。
【００３２】
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係るチャネル位相推定装置１２２は、図６に示すように補正値計算部４４を備える構成としたものである。補正値計算部４４は、複数のサブキャリアについて減算器４０から出力される複数の差分値の平均値を求め、該平均値を定数α倍（αは０以上で１以下の実数）することにより、サブキャリア間で共通の補正値ｆ（ｋ）を計算する。第２の実施形態において、加算器４２は、補正値計算部４４から出力される、１シンボル前に計算された補正値ｆ（ｋ−１）と、乗算器４１から出力される値ｅ（ｋ，ｎ）Ｗ（ｋ）と、位相記憶部４３から出力される位相推定値φ（ｋ−１，ｎ）とを加算する。これにより、ｋ番目のＯＦＤＭシンボルまでの、補正された第２位相推定値φ（ｋ，ｎ）が計算される。
【００３３】
以下、第２の実施形態の動作を説明する。
【００３４】
ｋ番目のチャネル推定シンボル時間において図６の位相記憶部４３に新たに記憶されるｎ番目のサブキャリアの位相推定φ（ｋ，ｎ）は、ｋ−１番目までのチャネル推定シンボルによって推定され位相記憶部４３に記憶されているｎ番目のサブキャリアの位相推定値φ（ｋ−１，ｎ）に基づき、次式（１２）のように計算することができる。
【数９】
0005380565.tif 000010
【００３５】
但し、位相記憶部４３に保持される各サブキャリアの位相推定値の初期値φ（０，ｎ）は全て０である。同様に、補正値計算部４４の出力値の初期値ｆ（０）も０である。位相値は−π〜π、もしくは、０〜２πで定義されるが、これらを単純に平均する場合には、πもしくは０における位相の不連続によって求めたい値とは全くことなる値になることがあるため、差分ｅ（ｋ，ｎ）を一旦計算してから加算することで、位相の不連続性による問題を回避して重み付け加算を実行することができる。
【００３６】
乗数Ｗ（ｋ）は、ｋ＝１ではφ（１，ｎ）＝θ（１，ｎ）で良いのでＷ（１）＝１であり、Ｗ（ｋ）（１＜ｋ＜＝Ｋ）では上述したように０＜Ｗ（ｋ）＜１である。
【００３７】
式（１４）においてＮｆはｅ（ｋ，ｎ）を加算するサブキャリア数であり、式（１４）はｅ（ｋ，ｎ）の平均値をα倍した値を表す。ＦＦＴのタイミングずれなどＤＣキャリアを対称に正負反転した位相回転を生じる歪みもあるので、複数のサブキャリアを平均する場合には、ＤＣキャリアを対称に同じサブキャリアについて平均を求めることが好ましい。つまり、ｅ（ｋ，ｎ）とｅ（ｋ，−ｎ）の両方を平均値の計算に用いることが好ましい。
【００３８】
Ｋシンボルのチャネル推定系列３０から計算されるｎ番目のサブキャリアの最終的なチャネル位相推定値は、シンボル時間ｋ＝Ｋにおけるｎ番目のサブキャリアのチャネル位相推定値φ（Ｋ，ｎ）であるので、式（１２）〜（１４）を用いて式（１５）（１６）に示す計算結果が得られる。
【数１０】
0005380565.tif 000011
【００３９】
式（１５）（１６）からも明らかなように、式（１２）において乗数Ｗ（ｋ）の値を制御することで、シンボル毎に異なるウェイトＣ（ｋ）を適用した位相の重み付け加算を計算することができる。ただし、式（１５）は位相の不連続性がないと仮定した場合の便宜的な数式表現であり、C（ｋ）とθ（ｋ，ｎ）から式（１５）を直接計算した場合には、所望の計算結果は得られない。このように、サブキャリア毎に複数のチャネル推定シンボルを用いた重み付け加算処理によって、チャネル位相推定値を最小限の記憶容量で実現することができる。
【００４０】
ウェイトＣ（ｋ）の合計は１である必要があるため、乗数Ｗ（ｋ）は以下の条件を満たす必要がある。
【数１１】
0005380565.tif 000012
【００４１】
補正値計算部４４による計算値から計算されるβ（Ｋ）は全サブキャリアに共通した位相回転の補正項であり、周波数オフセットや位相雑音のＣＰＥ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｒｒｏｒ）のように、全サブキャリアに共通して生じる位相回転を表している。
【００４２】
式（１５）（１６）の計算結果は、Ｋ番目のシンボルに対する補正値計算部４４の出力ｆ（Ｋ）が反映されていないので、さらに１シンボル時間計算を進めて、式（１５）（１６）の代わりに次式（１８）の値を最終的なチャネル位相推定値とすることも可能である。
【数１２】
0005380565.tif 000013
【００４３】
これは、式（１２）〜（１４）においてＷ（Ｋ＋１）＝０として、ｋ＝Ｋ＋１まで計算した場合と同じであるので、図６で示した本実施形態のチャネル位相推定装置１２２の構成でそのまま計算できることは明白である。
【００４４】
ここで、補正値計算部４４の動作について詳細に説明する。チャネル推定系列３０の区間における伝搬路そのものの変動がないと仮定した場合でも、残留周波数オフセットや位相雑音が存在する場合には、各サブキャリアの位相は時間と共に回転（変動）する。データ系列３１の復調のために、チャネル位相推定装置１２２が推定すべきチャネル位相は、データ系列３１の直前の位相値である。第２の実施形態に係るチャネル位相推定装置１２２では、上述のようにＫ個のチャネル推定シンボルを用いることで信号対雑音電力比を高めて推定精度を向上させるとともに、全サブキャリアに対して共通で生じる位相回転に追従するように補正値計算部４４がチャネル位相推定計算を行う。
【００４５】
図７は、補正値計算部４４の動作例を説明する図（その１）である。この例では、Ｋ＝１６であり、Ｗ（ｋ）＝１／ｋ（ｋ＝１，２，…，Ｋ）として式（１５）のウェイトＣ（ｋ）が全て等しい場合である。残留周波数オフセット等の影響により全サブキャリアが同一方向に位相回転していると仮定すると、ｋ番目のシンボル時間におけるｎ番目のサブキャリアの位相値は次式（１９）のように表すことができる。
【数１３】
0005380565.tif 000014
【００４６】
但し、ψはｋ＝１での位相値ψ＝２０［ｄｅｇ］であり、シンボル当たりの位相回転がΔ＝５［ｄｅｇ］である。図７に示すように、式（１５）に示した誤差補正を含まないチャネル位相推定値φＡＶＥ（ｋ，ｎ）と実際の位相値θ（ｋ，ｎ）は時間と共に大きく解離していくことがわかる。誤差補正を行わない場合には、式（１４）においてα＝０であり、式（１５）においてβ（ｋ）＝０となる。
【００４７】
図７のφ（ｎ，ｋ）は、α＝１／２として計算した値である。同図に示すように、周波数オフセットによる位相回転に追従できることがわかる。ウェイトが全て等しい場合にαとして適した値は、概ね０．５〜０．８の範囲であり、最終的なチャネル位相推定値としてφ（Ｋ，ｎ）を用いる場合には小さめのα、φ（Ｋ＋１，ｎ）を用いる場合には大きめのαを用いると位相の追従精度が高くなりやすい。
【００４８】
図８は、補正値計算部４４の動作例を説明する図（その２）である。チャネル位相推定装置１２２への入力位相値は図７および式（１９）で示した条件と同じである。乗数はＷ（１）＝１、Ｗ（ｋ）＝１／２（ｋ＝２，３，．．，Ｋ）とした。図８のφ（ｎ，ｋ）は、α＝１／４として計算した結果である。半減するウェイトでは新しい位相値が高い重みで加算されるため、誤差補正のαは図７の場合よりも小さい値が適しており、このウェイトに適したαは概ね０．２５〜０．５の範囲である。
【００４９】
（データ系列の復調）
以上説明した実施形態に係るチャネル位相推定装置１２２により計算されたｎ番目のサブキャリアのチャネル位相推定値φ（ｎ）を用いて、データ復調部１２においてデータ系列３１の復調がどのように行われるかを図２に沿って説明する。
【００５０】
ｋ番目のデータシンボルのｎ番目のサブキャリアの極座標変換部１２０によって計算された振幅と位相をそれぞれθＤＡＴＡ（ｋ，ｎ）とγＤＡＴＡ（ｋ，ｎ）とすると、チャネル位相補正部１２３の出力位相は次式（２０）のように計算できる。
【数１４】
0005380565.tif 000015
【００５１】
位相追従部１２４は、残留キャリア周波数オフセットやクロック周波数オフセットによるデータシンボルの位相変動の補正を行う。例えば、データシンボルの一部のサブキャリアが既知データを送信するパイロットサブキャリアである場合には、その時間方向の位相回転と周波数方向の位相回転から周波数オフセットによる影響を推定することができる。位相追従部１２４において推定された位相変動値をλ（ｋ，ｎ）とすると、位相追従部１２４の出力位相は次式（２１）のように計算できる。
【数１５】
0005380565.tif 000016
【００５２】
直交座標変換部１２５は、振幅値γＤＡＴＡ（ｋ，ｎ）と補正された位相値θＢ（ｋ，ｎ）から、ＩＱ直交座標信号を次式（２２）のように計算する。
【数１６】
0005380565.tif 000017
【００５３】
一方、チャネル振幅推定部１２７は、チャネル推定シンボルの位相γ（ｋ，ｎ）を平均化することによりチャネル振幅推定値を次式（２３）のように計算する。
【数１７】
0005380565.tif 000018
【００５４】
シンボル復元部１２６は、式（２２）および式（２３）からｋ番目のデータシンボルのｎ番目のサブキャリアのデータシンボルを復元する。最終的に、次式（２４）のように送信データのＩＱ直交信号が推定された値がデータ復調部１２から出力される。
【数１８】
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【００５５】
図１に示したデータ判定部１４では、データ復調部１２からの出力データから送信データ推定を行う。一般に、誤り訂正符号などが施されている場合、データ判定部１４には誤り訂正符号の復号器が含まれる。
【００５６】
上記はＯＦＤＭ通信システムについて述べたが、シングルキャリア方式における位相推定についても、上記に関してサブキャリア数が１として計算すれば同様のチャネル位相推定装置１２２の構成で位相計算を行い得ることは明白である。
【００５７】
以上のように、本実施の形態によれば、チャネル位相値を計算するために必要な記憶装置の記憶容量を大幅に削減でき、周波数オフセットや位相雑音の補正も行うことで高精度なチャネル位相値の計算が可能なチャネル位相推定装置を実現することができる。このような本実施形態の形態は、ＯＦＤＭ通信システムなどの無線通信システムのＯＦＤＭ受信機に好適である。
【００５８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
２…アンテナ；
４…無線部；
６…ＡＤ変換部；
８…キャリア周波数補正部；
１０…ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部；
１２…データ復調部；
１４…データ判定部；
１２０…極座標変換部；
１２１…変調除去部；
１２２…チャネル位相推定装置；
１２３…チャネル位相補正部；
１２４…位相追従部；
１２５…直交座標変換部；
１２６…シンボル復元部；
１２７…チャネル振幅推定部
【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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