(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重された信号の伝送において、信号帯域の低域側および高域側に無信号帯域を備えた伝送システムによって送られる送信データを受信し、再生する直交周波数分割多重信号受信装置であって、
前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換して、パラレル／シリアル変換した信号を入力信号とし、前記無信号帯域を検出することによって前記入力信号の信号帯域が、予め定めた信号帯域に対してどの程度ずれているかを検出して、第１の誤差情報として出力するガードバンド検出手段と、
前記第１の誤差情報および前記パラレル／シリアル変換した信号を受け、搬送波周波数間隔の整数倍の搬送波周波数誤差を検出して、前記第１の誤差情報よりも正確な第２の誤差情報として出力する領域可変型整数倍周波数誤差検出手段と、を備え、
前記第２の誤差情報に基づいて、前記直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差を補正し、
前記ガードバンド検出手段は、
前記低域側および前記高域側の無信号帯域においてペアとなった検出領域対を複数設定し、
前記複数の検出領域対の、前記低域側および前記高域側の検出領域に含まれる前記入力信号の信号電力和をそれぞれ算出し、
前記複数の検出領域対ごとに得られる、前記低域側の前記信号電力和の値と、前記高域側での前記信号電力和の値とに基づいて、前記入力信号の信号帯域のずれ量を検出する、直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項２】
前記ガードバンド検出手段は、
前記低域側の前記無信号帯域のうち、最も周波数が高い信号成分から所定の周波数だけ低い信号成分までの周波数領域で規定される信号領域を参照して第１の低域側信号電力和を計算する第１の低域側電力和計算手段と、
前記高域側の前記無信号帯域のうち、最も周波数が低い信号成分から所定の周波数だけ高い信号成分までの周波数領域で規定される信号領域を参照して第１の高域側信号電力和を計算する第１の高域側電力和計算手段と、
前記第１の低域側信号電力和および前記第１の高域側信号電力和を受け、一方の値から他方の値を引く減算処理を行って第１の減算値を出力する第１の減算手段と、
前記第１の減算値に対して絶対値化処理を施す第１の絶対値計算手段と、
前記第１の低域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ低い周波数領域で規定される信号領域を参照して第２の低域側信号電力和を計算する第２の低域側電力和計算手段と、
前記記第１の高域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ低い周波数帯域で規定される信号領域を参照して第２の高域側信号電力和を計算する第２の高域側電力和計算手段と、
前記第２の低域側信号電力和および前記第２の高域側信号電力和を受け、一方の値から他方の値を引く減算処理を行って第２の減算値を出力する第２の減算手段と、
前記第２の減算値に対して絶対値化処理を施す第２の絶対値計算手段と、
前記第１の低域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ高い周波数領域で規定される信号領域を参照して第３の低域側信号電力和を計算する第３の低域側電力和計算手段と、
前記記第１の高域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ高い周波数帯域で規定される信号領域を参照して第３の高域側信号電力和を計算する第３の高域側電力和計算手段と、
前記第３の低域側信号電力和および前記第３の高域側信号電力和を受け、一方の値から他方の値を引く減算処理を行って第３の減算値を出力する第３の減算手段と、
前記第３の減算値に対して絶対値化処理を施す第３の絶対値計算手段と、
前記第１ないし第３の絶対値計算手段の出力を受け、最も小さい値を検出することによって、前記入力信号の信号帯域のずれ量を検出する最小位置判定手段と、を備える、請求項１記載の直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項３】
前記ガードバンド検出手段は、
前記低域側の前記無信号帯域のうち、最も周波数が高い信号成分から所定の周波数だけ低い信号成分までの周波数領域で規定される信号領域を参照して第１の低域側信号電力和を計算する第１の低域側電力和計算手段と、
前記高域側の前記無信号帯域のうち、最も周波数が低い信号成分から所定の周波数だけ高い信号成分までの周波数領域で規定される信号領域を参照して第１の高域側信号電力和を計算する第１の高域側電力和計算手段と、
前記第１の低域側信号電力和および前記第１の高域側信号電力和を受け、両者を足し合わせる加算処理を行って第１の加算値を出力する第１の加算手段と、
前記第１の低域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ低い周波数領域で規定される信号領域を参照して第２の低域側信号電力和を計算する第２の低域側電力和計算手段と、
前記記第１の高域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ低い周波数帯域で規定される信号領域を参照して第２の高域側信号電力和を計算する第２の高域側電力和計算手段と、
前記第２の低域側信号電力和および前記第２の高域側信号電力和を受け、両者を足し合わせる加算処理を行って第２の加算値を出力する第２の加算手段と、
前記第１の低域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ高い周波数領域で規定される信号領域を参照して第３の低域側信号電力和を計算する第３の低域側電力和計算手段と、
前記記第１の高域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ高い周波数帯域で規定される信号領域を参照して第３の高域側信号電力和を計算する第３の高域側電力和計算手段と、
前記第３の低域側信号電力和および前記第３の高域側信号電力和を受け、両者を足し合わせる加算処理を行って第３の加算値を出力する第３の加算手段と、
前記第１ないし第３の加算値を受け、最も小さい値を検出することによって、前記入力信号の信号帯域のずれ量を検出する最小位置判定手段と、を備える、請求項１記載の直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項４】
直交周波数分割多重された信号の伝送において、信号帯域の低域側および高域側に無信号帯域を備えた伝送システムによって送られる送信データを受信し、再生する直交周波数分割多重信号受信装置であって、
前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換して、パラレル／シリアル変換した信号を入力信号とし、前記無信号帯域を検出することによって前記入力信号の信号帯域が、予め定めた信号帯域に対してどの程度ずれているかを検出して、第１の誤差情報として出力するガードバンド検出手段と、
前記第１の誤差情報および前記パラレル／シリアル変換した信号を受け、搬送波周波数間隔の整数倍の搬送波周波数誤差を検出して、前記第１の誤差情報よりも正確な第２の誤差情報として出力する領域可変型整数倍周波数誤差検出手段と、を備え、
前記第２の誤差情報に基づいて、前記直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差を補正し、
前記領域可変型整数倍周波数誤差検出手段は、
前記入力信号における搬送波成分のうち、平均電力が他の搬送波の平均電力よりも大きな値で送信されている複数の大電力搬送波のそれぞれから同じ周波数だけ離れた位置にある、搬送波どうしの電力和を計算する複数の電力和計算手段と、
前記複数の電力和計算手段の出力を受け、最も大きな値を出力している電力和計算部手段が参照している搬送波位置を前記大電力搬送波の位置として特定し、前記大電力搬送波位置の情報と前記第１の誤差情報とに基づいて、前記第２の誤差情報を算出する最大位置判定手段と、を備え、
前記複数の電力和計算手段が参照する前記搬送波成分の位置は、前記第１の誤差情報に応じて決定される、直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項５】
直交周波数分割多重された信号の伝送において、信号帯域の低域側および高域側に無信号帯域を備えた伝送システムによって送られる送信データを受信し、再生する直交周波数分割多重信号受信装置であって、
前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換して、パラレル／シリアル変換した信号を入力信号とし、前記無信号帯域を検出することによって前記入力信号の信号帯域が、予め定めた信号帯域に対してどの程度ずれているかを検出して、第１の誤差情報として出力するガードバンド検出手段と、
前記第１の誤差情報および前記パラレル／シリアル変換した信号を受け、搬送波周波数間隔の整数倍の搬送波周波数誤差を検出して、前記第１の誤差情報よりも正確な第２の誤差情報として出力する領域可変型整数倍周波数誤差検出手段と、を備え、
前記第２の誤差情報に基づいて、前記直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差を補正し、
前記ガードバンド検出手段の出力を受け、前記第１の誤差情報の正誤を判断するとともに、前記第１の誤差情報が誤り情報である場合には、該誤り情報を除去して代替情報を出力する第１の検出値保護手段をさらに備え、
前記第１の検出値保護手段の出力は、前記領域可変型整数倍周波数誤差検出手段に与えられる、直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項６】
前記第１の検出値保護手段は、
前記ガードバンド検出から時系列に出力される前記第１の誤差情報を複数記憶する記憶手段を有し、
前記記憶手段に記憶された過去の前記第１の誤差情報の全てと、最新の前記第１の誤差情報とが同じでない場合には、最新の前記第１の誤差情報が誤り情報であると判断して、１シンボル前の前記第１の誤差情報を前記代替情報として出力する、請求項５記載の直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項７】
前記第１の検出値保護手段は、
前記ガードバンド検出から時系列に出力される前記第１の誤差情報を複数記憶する記憶手段を有し、
前記記憶手段に記憶された過去の前記第１の誤差情報のうち、最新の前記第１の誤差情報と同じものが、予め定めた規定個数以上存在しない場合には、最新の前記第１の誤差情報が誤り情報であると判断して、１シンボル前の前記第１の誤差情報を前記代替情報として出力する、請求項５記載の直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項８】
前記領域可変型整数倍周波数誤差検出手段の出力を受け、前記第２の誤差情報の正誤を判断するとともに、前記第２の誤差情報が誤り情報である場合には、該誤り情報を除去して代替情報を出力する第２の検出値保護手段をさらに備え、
前記第２の検出値保護手段の出力は、前記第２の誤差情報として、前記直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差の補正に使用される、請求項１または請求項５記載の直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項９】
前記第２の検出値保護手段は、
前記領域可変型整数倍周波数誤差検出手段から時系列に出力される前記第２の誤差情報を複数記憶する記憶手段を有し、
前記記憶手段に記憶された過去の前記第２の誤差情報の全てと、最新の前記第２の誤差情報とが同じでない場合には、最新の前記第２の誤差情報が誤り情報であると判断して、１シンボル前の前記第２の誤差情報を前記代替情報として出力する、請求項８記載の直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項１０】
前記第２の検出値保護手段は、
前記領域可変型整数倍周波数誤差検出手段から時系列に出力される前記第２の誤差情報を複数記憶する記憶手段を有し、
前記記憶手段に記憶された過去の前記第２の誤差情報のうち、最新の前記第２の誤差情報と同じものが、予め定めた規定個数以上存在しない場合には、最新の前記第２の誤差情報が誤り情報であると判断して、１シンボル前の前記第２の誤差情報を前記代替情報として出力する、請求項８記載の直交周波数分割多重信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直交周波数分割多重信号受信装置に関し、特に搬送波周波数同期装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
放送や通信方式において、互いの周波数が直交する複数の搬送波によって情報を変調および多重する直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下ＯＦＤＭと呼称）方式が注目を浴びており、実用化が進んでいる。
【０００３】
ＯＦＤＭ方式では、まず送信データを複数の搬送波に割り振り、各搬送波でＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）またはＤＱＰＳＫ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｅｎｃｏｄｅｄ  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）等のディジタル変調を行い、これらを多重化する。
【０００４】
具体的には、各搬送波の変調方式における信号点配置に応じて伝送データをマッピングし、これらを逆離散フーリエ変換する。
【０００５】
次に、逆離散フーリエ変換後の信号の最後部を信号の先頭にコピーする。この部分はガードインターバルと呼ばれ、この処理により、ガードインターバル長以下の遅延時間を有する遅延波があっても、受信側でシンボル間干渉することなく信号を再生できるようになる。その後、ＯＦＤＭ信号は所望の送信周波数に周波数変換され、伝送される。
【０００６】
図１１に、ガードインターバルを付加したＯＦＤＭ信号を示す。図１１において、有効シンボル期間の終端部分を所定長さ分だけコピーして、有効シンボル期間の先頭に付加してガードインターバル期間とする。なお、この部分をレプリカと呼称する場合もある。なお、有効シンボル期間とガードインターバル期間とを合わせて１ＯＦＤＭシンボルと呼称する。
【０００７】
ここで、ＯＦＤＭ方式における全ての搬送波は、下記に示す数式（１）の周波数条件を満足することで互いに直交性を有するため、受信側で搬送波周波数が正しく再生された場合、送信データを正しく再生することができる。
【０００８】
【数１】
0003631200.tif 000002
【０００９】
ここで、数式（１）においてｉは自然数であり、ｆｉはｉ番目の搬送波の周波数、ＴｕはＯＦＤＭ信号の有効シンボル長を表す。
【００１０】
しかし、受信した搬送波周波数が実際の周波数に対して誤差を含んでいる場合、搬送波間で干渉が起こり、送信データを誤って再生する確率が増大して伝送特性が劣化する。従って、ＯＦＤＭ信号において、受信側でいかに正しく搬送波周波数を再生するかは非常に重要な課題である。
【００１１】
これまで、ＯＦＤＭ方式の搬送波周波数再生法に関しては様々な方式が提案されている。その中で、隣接する搬送波間隔よりも大きな周波数誤差を推定して搬送波再生を行う方式としては、例えば特開平１０−２９４７１３号公報「直交周波数分割多重伝送システムの搬送波周波数同期方法および同期装置」に見られるように、周波数誤差を隣接する搬送波周波数間隔の整数倍とそれ以外の部分に分離し、各々に対して周波数誤差を推定する方式が一般的である。
【００１２】
ここで、従来のＯＦＤＭ受信装置として、周波数誤差検出を、隣接する搬送波周波数間隔の整数倍とそれ以外の部分に分離して行うＯＦＤＭ受信装置９０の構成について、図１２に示すブロック図を用いて説明する。
【００１３】
図１２に示すＯＦＤＭ受信装置９０は、受信したＯＦＤＭ信号を所望のベースバンド帯域にまで周波数変換した複素ディジタル信号（以下、ベースバンド信号と呼称）および周波数発振部９の出力が入力される周波数補正部１と、上記ベースバンド信号を入力とするシンボル同期部２と、シンボル同期部２および周波数補正部１の出力を入力とするフーリエ変換部３と、フーリエ変換部３の出力を入力とするパラレル／シリアル変換部４と、パラレル／シリアル変換部４の出力を入力とするサブキャリア復調部５と、周波数補正部１の出力を入力とする小数倍周波数誤差検出部６と、小数倍周波数誤差検出部６の出力を入力とするループフィルタ部７と、パラレル／シリアル変換部４の出力を入力とする整数倍周波数誤差検出部８と、ループフィルタ部７および整数倍周波数誤差検出部８の出力を入力とする周波数発振部９とを備えている。
【００１４】
次に、ＯＦＤＭ受信装置９０の動作について説明する。例えば放送システムの場合、まず、所定の無線周波数で伝送された放送波は、図示しないチューナー等によって所定の周波数帯域に周波数変換され、図示しないアナログ／ディジタル変換器でディジタル信号に変換される。ベースバンド信号は、このようにして得られたＯＦＤＭ信号の複素ディジタル信号である。
【００１５】
ベースバンド信号には、前段の周波数変換処理において残留した周波数誤差が含まれているが、周波数補正部１は入力されたベースバンド信号に残留している周波数誤差を補正して出力する。
【００１６】
また、シンボル同期部２は、入力されたベースバンド信号から、図１１を用いて説明した有効シンボル期間を検出して出力する。なお、シンボル同期の具体的な方法については、例えば、文献１：「マルチキャリア変調信号のシンボル同期・周波数オフセット同期推定方式」（毛利、岡田、原、小牧、森永著：電子情報通信学会技術報告、ＲＣＳ９５−７０、ｐｐ．９−１６、１９９５）に示されている方法が良く知られている。
【００１７】
次に、周波数補正部１およびシンボル同期部２の出力はフーリエ変換部３に与えられ、フーリエ変換部３においてシンボル同期部２から出力される有効シンボル期間を表す信号に基づいて周波数補正部１の出力信号から有効シンボル期間を分離し、これをパラレルデータに変換した後、フーリエ変換を行う。
【００１８】
次に、フーリエ変換部３の出力はパラレル／シリアル変換部４に与えられ、パラレル／シリアル変換部４において、フーリエ変換されたＯＦＤＭ信号（以下、周波数ドメイン信号と呼称）の出力をパラレル／シリアル変換して出力すると共に、フーリエ変換出力における周波数位置を特定するための基準となる信号（以下、ヘッダ信号と呼称）を生成して出力する。例えば、ヘッダ信号は、搬送波の周波数誤差がない場合のフーリエ変換出力において、最も周波数の低い搬送波成分を表す信号として与えられる。
【００１９】
次に、パラレル／シリアル変換部４の出力は、サブキャリア復調部５に与えられ、各搬送波の変調方式に応じて信号が復調される。
【００２０】
また、周波数補正部１の出力は小数倍周波数誤差検出部６にも与えられ、小数倍周波数誤差検出部６において、入力信号に残留している搬送波周波数誤差のうち、隣接する搬送波の周波数間隔以下の周波数誤差成分を検出して出力する。
【００２１】
そして、小数倍周波数誤差検出部６の出力は、ループフィルタ部７に与えられ、ループフィルタ部７において、入力信号に適当なゲインを与えると共に入力信号のうち周波数の高い成分を抑圧して周波数発振部９に向けて出力する。
【００２２】
パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号は、整数倍周波数誤差検出部８に与えられ、整数倍周波数誤差検出部８において、入力信号に残留している搬送波周波数誤差のうち、隣接する搬送波周波数間隔の整数倍の周波数誤差成分を検出し、周波数発振部９に向けて出力する。
【００２３】
周波数発振部９では、整数倍周波数誤差検出部８およびループフィルタ部７の出力を受けて、入力信号に応じた周波数を有する信号を発振して出力する。
【００２４】
ここで、隣接する搬送波周波数間隔の小数倍の周波数誤差を推定する方法については、例えば、上述した文献１にあるように、受信したＯＦＤＭ信号のガードインターバル部分とそれに対応する有効シンボルの最後部との相関から求める方法が良く知られている。
【００２５】
また、隣接する搬送波周波数間隔の整数倍の周波数誤差を推定する方法としては、特定の搬送波を有効利用して推定する方式が良く用いられる。例えば、文献２：「Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ  ｆｏｒ  ＯＦＤＭ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ｓｕｉｔａｂｌｅ  ｆｏｒ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｏｖｅｒ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｆａｄｉｎｇ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ」（Ｆ．  Ｃｌａｓｓｅｎ，  Ｈ．  Ｍｅｙｒ：Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｆ  Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，  ｐｐ．１６５５−１６５９，  Ｊｕｎｅ，  １９９４）では、周波数同期用に既知データを送信するパイロット搬送波を送信し、受信側で下記の数式（２）に示す最大値を検出することによって推定を行う方法を提案している。
【００２６】
【数２】
0003631200.tif 000003
【００２７】
なお、数式（２）において、ｆ’は搬送波周波数誤差、ＬＦは１ＯＦＤＭシンボルにおけるパイロット搬送波数、ｚｎ，ｊは、第ｎ番目のＯＦＤＭシンボルにおける第ｊ番目の搬送波成分を表す。
【００２８】
また、ｐ（ｊ）はパイロット搬送波の周波数位置を表す関数であり、このとき、ｚｎ，ｐ（ｊ）およびｚｎ＋Ｓ，ｐ（ｊ）は、第ｎ番目のＯＦＤＭシンボルにおける第ｐ（ｊ）番目の搬送波成分および第ｎ＋Ｓ番目のＯＦＤＭシンボルにおける第ｐ（ｊ）番目の搬送波成分を表す。
【００２９】
また、ｃ０，ｊおよびｃ１，ｊはそれぞれ第ｎ番目のＯＦＤＭシンボルにおける第ｊ番目のパイロット搬送波成分および第ｎ＋Ｓ番目のＯＦＤＭシンボルにおける第ｊ番目のパイロット搬送波成分であり、既知搬送波成分である。なお、ｘ＊はｘの共役複素数を表す。
【００３０】
数式（２）は、ｆｔｒｉａｌを変えながら相関演算を繰り返し、右辺が最大となるｆｔｒｉａｌを検索することで、受信した搬送波の中からパイロット搬送波の位置を特定し、このときのｆｔｒｉａｌを隣接搬送波周波数間隔の整数倍の周波数誤差とすることを意味する。
【００３１】
この例の他にも、例えば、日本における地上波ディジタル放送方式として採用予定のＯＦＤＭ方式では、搬送波の中に、他の搬送波の送信電力よりも大きな電力で送信される搬送波（以下、大電力搬送波と呼称）を複数有する。そこで、下記に示す数式（３）を用いて搬送波の電力和を計算し、電力和が最大となるｆｔｒｉａｌを検索することで、上記の大電力搬送波の位置を推定し、これをもとに隣接搬送波周波数間隔の整数倍の周波数誤差を推定する方式が良く知られている。
【００３２】
【数３】
0003631200.tif 000004
【００３３】
ここで、数式（３）において、Ｐｍａｘは搬送波の電力和の最大値、ＬＰは１ＯＦＤＭシンボルにおける大電力搬送波数、ｑ（ｊ）は第ｊ番目の大電力搬送波の周波数位置を示す関数である。
【００３４】
数式（２）や数式（３）に示した方法を用いて隣接搬送波周波数間隔の整数倍の周波数誤差を検出する場合、検出可能な搬送波周波数誤差範囲を大きくするほど整数倍周波数誤差検出部８の回路規模は増大する。
【００３５】
ここで、図１３に整数倍周波数誤差検出部８の構成例を示す。なお、図１３において図１２に示す構成と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３６】
図１３に示すように、整数倍周波数誤差検出部８は、第１の電力和計算部８１１、第２の電力和計算部８１２・・・第ｎの電力和計算部８１ｎのようにｎ個の電力和計算部を有している。電力和計算部のそれぞれは、パラレル／シリアル変換部４の出力を入力とし、第１の電力和計算部８１１、第２の電力和計算部８１２および第ｎの電力和計算部８１ｎの出力は最大位置判定部８２に与えられる構成となっている。
【００３７】
次に、整数倍周波数誤差検出部８の動作について説明する。第１の電力和計算部８１１は、パラレル／シリアル変換部４の出力を受け、ヘッダ信号に基づいてパラレル／シリアル変換部４の出力における所定の搬送波成分の電力和を計算する。
【００３８】
第２の電力和計算部８１２は、パラレル／シリアル変換部４の出力を受け、ヘッダ信号に基づいてパラレル／シリアル変換部４の出力に対して、第１の電力和計算部８１１で参照した搬送波よりも１搬送波間隔分だけ周波数が高い搬送波成分の電力和を計算する。
【００３９】
同様に、第ｎの電力和計算部８１ｎは、パラレル／シリアル変換部４の出力を受けヘッダ信号に基づいてパラレル／シリアル変換部４の出力に対して、第１の電力和計算部８１１で参照した搬送波よりも１搬送波間隔のｎ−１倍分だけ周波数が高い搬送波成分の電力和を計算する。
【００４０】
ここで、図１４を用いて具体的な動作の例を示す。図１４は、周波数ドメイン信号を周波数軸上で模式的に示す図であり、周波数ドメイン信号を複数のグループに分けけ、各グループにおける大電力搬送波の存在位置を明示するため、各搬送波に採番している。すなわち、第１のグループには低周波数側から順に、Ａ１〜Ｇ１のようにアルファベット順に採番し、第２のグループには低周波数側から順に、Ａ２〜Ｇ２のようにアルファベット順に採番し、第３のグループには低周波数側から順に、Ａ３〜Ｇ３のようにアルファベット順に採番している。
【００４１】
各電力和計算部では、大電力搬送波が本来存在するべき周波数位置を中心に１搬送波間隔の整数倍の位置にある搬送波の電力和を計算する。図１４ではｎ＝７としており、大電力搬送波はＤ１、Ｄ２、…、Ｄｎの位置にある。
【００４２】
この場合、第１の電力和計算部８１１は、下記の数式（４）に基づいて、各グループの符号Ａを冠する搬送波、すなわち各グループにおける大電力搬送波から最小搬送波間隔で３つ分だけ低周波数方向に離れた場所に位置する搬送波どうしの電力和ＰＡを計算し、第２の電力和計算部８１２は下記の数式（５）に基づいて各グループの符号Ｂを冠する搬送波、すなわち各グループにおける大電力搬送波から最小搬送波間隔で２つ分だけ低周波数方向に離れた場所に位置する搬送波どうしの電力和ＰＢを計算し、第ｎの電力和計算部８１ｎは下記の数式（６）に基づいて各グループの符号Ｇを冠する搬送波、すなわち各グループにおける大電力搬送波から最小搬送波間隔で３つ分だけ高周波数方向に離れた場所に位置する搬送波どうしの電力和ＰＧを計算する。
【００４３】
【数４】
0003631200.tif 000005
【００４４】
【数５】
0003631200.tif 000006
【００４５】
【数６】
0003631200.tif 000007
【００４６】
そして、最大位置判定部８２は、第１の電力和計算部８１１、第２の電力和計算部８１２および第ｎの電力和計算部８１ｎの出力を受け、その中で最も大きな値を出力している電力和計算部が参照している搬送波位置を検出して、本来の周波数位置との差を計算する。
【００４７】
例えば、周波数誤差がない場合、大電力搬送波の本来の位置は、図１４から明らかなようにＤ１、Ｄ２、…、Ｄｎの位置であるので、電力和ＰＤが最も大きな値となる。しかし、周波数誤差が１搬送波間隔の２倍だけ低く残留している場合、すなわち、周波数が搬送波間隔の２倍分だけ低域側にシフトしている場合は、大電力搬送波の位置はＢ１、Ｂ２、…、Ｂｎの位置にシフトし、電力和ＰＢが最も大きな値を示す。
【００４８】
最大位置判定部８２は、大電力搬送波の本来の位置との差である−２を、信号に残留している隣接搬送波周波数間隔の整数倍の値として表される周波数誤差として出力し、これが整数倍周波数誤差検出部８の出力となる。
【００４９】
【発明が解決しようとする課題】
従来の直交周波数分割多重信号の受信装置は、以上のように構成されているため、搬送波周波数誤差の検出において、補正可能な搬送波周波数誤差範囲を大きくするには電力和計算部の個数を増やす必要があり、整数倍周波数誤差検出部８の回路規模が増大するという問題点があった。
【００５０】
また、電力和計算部の個数を減らして回路規模を小さくすると、補正可能な搬送波周波数誤差範囲が小さくなるという問題点があった。
【００５１】
本発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、搬送波周波数誤差を広範囲に渡って補正することが可能な直交周波数分割多重信号受信装置を小規模な回路で実現することを目的とする。
【００５２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る請求項１記載の直交周波数分割多重信号受信装置は、直交周波数分割多重された信号の伝送において、信号帯域の低域側および高域側に無信号帯域を備えた伝送システムによって送られる送信データを受信し、再生する直交周波数分割多重信号受信装置であって、前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換して、パラレル／シリアル変換した信号を入力信号とし、前記無信号帯域を検出することによって前記入力信号の信号帯域が、予め定めた信号帯域に対してどの程度ずれているかを検出して、第１の誤差情報として出力するガードバンド検出手段と、前記第１の誤差情報および前記パラレル／シリアル変換した信号を受け、搬送波周波数間隔の整数倍の搬送波周波数誤差を検出して、前記第１の誤差情報よりも正確な第２の誤差情報として出力する領域可変型整数倍周波数誤差検出手段とを備え、前記第２の誤差情報に基づいて、前記直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差を補正し、前記ガードバンド検出手段が、前記低域側および前記高域側の無信号帯域においてペアとなった検出領域対を複数設定し、前記複数の検出領域対の、前記低域側および前記高域側の検出領域に含まれる前記入力信号の信号電力和をそれぞれ算出し、前記複数の検出領域対ごとに得られる、前記低域側の前記信号電力和の値と、前記高域側での前記信号電力和の値とに基づいて、前記入力信号の信号帯域のずれ量を検出する。
【００５４】
本発明に係る請求項２記載の直交周波数分割多重信号受信装置は、前記ガードバンド検出手段が、前記低域側の前記無信号帯域のうち、最も周波数が高い信号成分から所定の周波数だけ低い信号成分までの周波数領域で規定される信号領域を参照して第１の低域側信号電力和を計算する第１の低域側電力和計算手段と、前記高域側の前記無信号帯域のうち、最も周波数が低い信号成分から所定の周波数だけ高い信号成分までの周波数領域で規定される信号領域を参照して第１の高域側信号電力和を計算する第１の高域側電力和計算手段と、前記第１の低域側信号電力和および前記第１の高域側信号電力和を受け、一方の値から他方の値を引く減算処理を行って第１の減算値を出力する第１の減算手段と、前記第１の減算値に対して絶対値化処理を施す第１の絶対値計算手段と、前記第１の低域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ低い周波数領域で規定される信号領域を参照して第２の低域側信号電力和を計算する第２の低域側電力和計算手段と、前記記第１の高域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ低い周波数帯域で規定される信号領域を参照して第２の高域側信号電力和を計算する第２の高域側電力和計算手段と、前記第２の低域側信号電力和および前記第２の高域側信号電力和を受け、一方の値から他方の値を引く減算処理を行って第２の減算値を出力する第２の減算手段と、前記第２の減算値に対して絶対値化処理を施す第２の絶対値計算手段と、前記第１の低域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ高い周波数領域で規定される信号領域を参照して第３の低域側信号電力和を計算する第３の低域側電力和計算手段と、前記記第１の高域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ高い周波数帯域で規定される信号領域を参照して第３の高域側信号電力和を計算する第３の高域側電力和計算手段と、前記第３の低域側信号電力和および前記第３の高域側信号電力和を受け、一方の値から他方の値を引く減算処理を行って第３の減算値を出力する第３の減算手段と、前記第３の減算値に対して絶対値化処理を施す第３の絶対値計算手段と、前記第１ないし第３の絶対値計算手段の出力を受け、最も小さい値を検出することによって、前記入力信号の信号帯域のずれ量を検出する最小位置判定手段とを備えている。
【００５５】
本発明に係る請求項３記載の直交周波数分割多重信号受信装置は、前記ガードバンド検出手段が、前記低域側の前記無信号帯域のうち、最も周波数が高い信号成分から所定の周波数だけ低い信号成分までの周波数領域で規定される信号領域を参照して第１の低域側信号電力和を計算する第１の低域側電力和計算手段と、前記高域側の前記無信号帯域のうち、最も周波数が低い信号成分から所定の周波数だけ高い信号成分までの周波数領域で規定される信号領域を参照して第１の高域側信号電力和を計算する第１の高域側電力和計算手段と、前記第１の低域側信号電力和および前記第１の高域側信号電力和を受け、両者を足し合わせる加算処理を行って第１の加算値を出力する第１の加算手段と、前記第１の低域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ低い周波数領域で規定される信号領域を参照して第２の低域側信号電力和を計算する第２の低域側電力和計算手段と、前記記第１の高域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ低い周波数帯域で規定される信号領域を参照して第２の高域側信号電力和を計算する第２の高域側電力和計算手段と、前記第２の低域側信号電力和および前記第２の高域側信号電力和を受け、両者を足し合わせる加算処理を行って第２の加算値を出力する第２の加算手段と、前記第１の低域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ高い周波数領域で規定される信号領域を参照して第３の低域側信号電力和を計算する第３の低域側電力和計算手段と、前記記第１の高域側電力和計算手段が参照する信号領域に対して、所定の周波数だけ高い周波数帯域で規定される信号領域を参照して第３の高域側信号電力和を計算する第３の高域側電力和計算手段と、前記第３の低域側信号電力和および前記第３の高域側信号電力和を受け、両者を足し合わせる加算処理を行って第３の加算値を出力する第３の加算手段と、前記第１ないし第３の加算値を受け、最も小さい値を検出することによって、前記入力信号の信号帯域のずれ量を検出する最小位置判定手段とを備えている。
【００５６】
本発明に係る請求項４記載の直交周波数分割多重信号受信装置は、直交周波数分割多重された信号の伝送において、信号帯域の低域側および高域側に無信号帯域を備えた伝送システムによって送られる送信データを受信し、再生する直交周波数分割多重信号受信装置であって、前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換して、パラレル／シリアル変換した信号を入力信号とし、前記無信号帯域を検出することによって前記入力信号の信号帯域が、予め定めた信号帯域に対してどの程度ずれているかを検出して、第１の誤差情報として出力するガードバンド検出手段と、前記第１の誤差情報および前記パラレル／シリアル変換した信号を受け、搬送波周波数間隔の整数倍の搬送波周波数誤差を検出して、前記第１の誤差情報よりも正確な第２の誤差情報として出力する領域可変型整数倍周波数誤差検出手段とを備え、前記第２の誤差情報に基づいて、前記直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差を補正し、前記領域可変型整数倍周波数誤差検出手段が、前記入力信号における搬送波成分のうち、平均電力が他の搬送波の平均電力よりも大きな値で送信されている複数の大電力搬送波のそれぞれから、同じ周波数だけ離れた位置にある搬送波どうしの電力和を計算する複数の電力和計算手段と、前記複数の電力和計算手段の出力を受け、最も大きな値を出力している電力和計算部手段が参照している搬送波位置を前記大電力搬送波の位置として特定し、前記大電力搬送波位置の情報と前記第１の誤差情報とに基づいて、前記第２の誤差情報を算出する最大位置判定手段とを備え、前記複数の電力和計算手段が参照する前記搬送波成分の位置は、前記第１の誤差情報に応じて決定される。
【００５７】
本発明に係る請求項５記載の直交周波数分割多重信号受信装置は、直交周波数分割多重された信号の伝送において、信号帯域の低域側および高域側に無信号帯域を備えた伝送システムによって送られる送信データを受信し、再生する直交周波数分割多重信号受信装置であって、前記直交周波数分割多重信号をフーリエ変換して、パラレル／シリアル変換した信号を入力信号とし、前記無信号帯域を検出することによって前記入力信号の信号帯域が、予め定めた信号帯域に対してどの程度ずれているかを検出して、第１の誤差情報として出力するガードバンド検出手段と、前記第１の誤差情報および前記パラレル／シリアル変換した信号を受け、搬送波周波数間隔の整数倍の搬送波周波数誤差を検出して、前記第１の誤差情報よりも正確な第２の誤差情報として出力する領域可変型整数倍周波数誤差検出手段とを備え、前記第２の誤差情報に基づいて、前記直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差を補正し、前記ガードバンド検出手段の出力を受け、前記第１の誤差情報の正誤を判断するとともに、前記第１の誤差情報が誤り情報である場合には、該誤り情報を除去して代替情報を出力する第１の検出値保護手段をさらに備え、前記第１の検出値保護手段の出力が、前記領域可変型整数倍周波数誤差検出手段に与えられる。
【００５８】
本発明に係る請求項６記載の直交周波数分割多重信号受信装置は、前記第１の検出値保護手段が、前記ガードバンド検出から時系列に出力される前記第１の誤差情報を複数記憶する記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶された過去の前記第１の誤差情報の全てと、最新の前記第１の誤差情報とが同じでない場合には、最新の前記第１の誤差情報が誤り情報であると判断して、１シンボル前の前記第１の誤差情報を前記代替情報として出力する。
【００５９】
本発明に係る請求項７記載の直交周波数分割多重信号受信装置は、前記第１の検出値保護手段が、前記ガードバンド検出から時系列に出力される前記第１の誤差情報を複数記憶する記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶された過去の前記第１の誤差情報のうち、最新の前記第１の誤差情報と同じものが、予め定めた規定個数以上存在しない場合には、最新の前記第１の誤差情報が誤り情報であると判断して、１シンボル前の前記第１の誤差情報を前記代替情報として出力する。
【００６０】
本発明に係る請求項８記載の直交周波数分割多重信号受信装置は、前記領域可変型整数倍周波数誤差検出手段の出力を受け、前記第２の誤差情報の正誤を判断するとともに、前記第２の誤差情報が誤り情報である場合には、該誤り情報を除去して代替情報を出力する第２の検出値保護手段をさらに備え、前記第２の検出値保護手段の出力は、前記第２の誤差情報として、前記直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差の補正に使用される。
【００６１】
本発明に係る請求項９記載の直交周波数分割多重信号受信装置は、前記第２の検出値保護手段が、前記領域可変型整数倍周波数誤差検出手段から時系列に出力される前記第２の誤差情報を複数記憶する記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶された過去の前記第２の誤差情報の全てと、最新の前記第２の誤差情報とが同じでない場合には、最新の前記第２の誤差情報が誤り情報であると判断して、１シンボル前の前記第２の誤差情報を前記代替情報として出力する。
【００６２】
本発明に係る請求項１０記載の直交周波数分割多重信号受信装置は、前記第２の検出値保護手段が、前記領域可変型整数倍周波数誤差検出手段から時系列に出力される前記第２の誤差情報を複数記憶する記憶手段を有し、前記記憶手段に記憶された過去の前記第２の誤差情報のうち、最新の前記第２の誤差情報と同じものが、予め定めた規定個数以上存在しない場合には、最新の前記第２の誤差情報が誤り情報であると判断して、１シンボル前の前記第２の誤差情報を前記代替情報として出力する。
【００６３】
【発明の実施の形態】
＜Ａ．実施の形態１＞
＜Ａ−１．装置構成＞
図１は、本発明に係る実施の形態１の直交周波数分割多重信号受信装置（ＯＦＤＭ信号受信装置）１００の構成を示すブロック図である。
【００６４】
図１に示すＯＦＤＭ受信装置１００は、受信したＯＦＤＭ信号を所望のベースバンド帯域にまで周波数変換した複素ディジタル信号（以下、ベースバンド信号と呼称）および周波数発振部９の出力が入力される周波数補正部１と、上記ベースバンド信号を入力とするシンボル同期部２と、シンボル同期部２および周波数補正部１の出力を入力とするフーリエ変換部３と、フーリエ変換部３の出力を入力とするパラレル／シリアル変換部４と、パラレル／シリアル変換部４の出力を入力とするサブキャリア復調部５と、周波数補正部１の出力を入力とする小数倍周波数誤差検出部６と、小数倍周波数誤差検出部６の出力を入力とするループフィルタ部７と、パラレル／シリアル変換部４の出力を入力とするガードバンド検出部１０と、パラレル／シリアル変換部４の出力を入力とする領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１と、ループフィルタ部７および領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１の出力を入力とする周波数発振部９とを備えている。
【００６５】
＜Ａ−２．装置動作＞
次に、ＯＦＤＭ受信装置１００の動作について説明する。例えば放送システムの場合、まず、所定の無線周波数で伝送された放送波は、図示しないチューナー等によって所定の周波数帯域に周波数変換され、図示しないアナログ／ディジタル変換器でディジタル信号に変換される。ベースバンド信号は、このようにして得られたＯＦＤＭ信号の等価低域系複素ディジタル信号である。
【００６６】
ベースバンド信号には、前段の周波数変換処理において残留した周波数誤差が含まれており、周波数補正部１は入力されたベースバンド信号に残留している周波数誤差を補正して出力する。
【００６７】
また、シンボル同期部２は、入力されたベースバンド信号から、フーリエ変換部３で用いる有効シンボル期間を検出して出力する。
【００６８】
次に、周波数補正部１およびシンボル同期部２の出力はフーリエ変換部３に与えられ、フーリエ変換部３においてシンボル同期部２から出力される有効シンボル期間を表す信号に基づいて周波数補正部１の出力信号から有効シンボル期間を分離し、これをパラレルデータに変換した後、フーリエ変換を行う。
【００６９】
次に、フーリエ変換部３の出力はパラレル／シリアル変換部４に与えられ、パラレル／シリアル変換部４において、フーリエ変換されたＯＦＤＭ信号（以下、周波数ドメイン信号と呼称）の出力をパラレル／シリアル変換して出力すると共に、フーリエ変換出力における周波数位置を特定するための基準となる信号（以下、ヘッダ信号と呼称）を生成して出力する。
【００７０】
例えば、ヘッダ信号は、搬送波の周波数誤差がない場合のフーリエ変換出力において、最も周波数の低い搬送波成分を表す信号として与えられる。
【００７１】
次に、パラレル／シリアル変換部４の出力は、サブキャリア復調部５に与えられ、各搬送波の変調方式に応じて信号が復調される。
【００７２】
また、周波数補正部１の出力は小数倍周波数誤差検出部６にも与えられ、小数倍周波数誤差検出部６において、入力信号に残留している搬送波周波数誤差のうち、隣接する搬送波の周波数間隔以下の周波数誤差成分を検出して出力する。
【００７３】
そして、小数倍周波数誤差検出部６の出力は、ループフィルタ部７に与えられ、ループフィルタ部７において、入力信号に適当なゲインを与えると共に入力信号のうち周波数の高い成分を抑圧して周波数発振部９に向けて出力する。
【００７４】
直交周波数分割多重された信号（ＯＦＤＭ信号）を伝送するシステムでは、その信号帯域の両側（低域側および高域側）に無信号帯域があるシステムが検討されている。
【００７５】
例えば、日本における地上波ディジタル放送システムで採用予定のＯＦＤＭ伝送システムでは、図２に示すように、隣接チャネルの信号帯域ＪＢとの干渉を軽減するために、伝送信号帯域（有効キャリア帯域ＥＢ）の両側（低域側および高域側）にガードバンドＧＢと呼ばれる無信号帯域を設けている。
【００７６】
ここで、ガードバンド検出部１０は、パラレル／シリアル変換部４の出力を受け、上記ガードバンドＧＢを検出することによって入力された信号の帯域が、予め定めた所定の信号帯域に対してどの程度ずれているかを大まかに検出して出力する機能を有している。
【００７７】
そして、ガードバンド検出部１０の出力は、領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に与えられる。領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１においては、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受け、入力信号に残留している搬送波周波数誤差のうち、隣接する搬送波周波数間隔の整数倍の周波数誤差成分を検出し、周波数発振部９に向けて出力する。
【００７８】
周波数発振部９では、領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１およびループフィルタ部７の出力を受け、入力信号に応じた周波数を有する信号を発振して出力する。
【００７９】
＜Ａ−３．ガードバンド検出部の構成および動作＞
以下、図３および図４を用いて、ガードバンド検出部１０の構成および動作について説明する。
【００８０】
＜Ａ−３−１．ガードバンド検出の概念＞
図３に搬送波周波数誤差が存在する場合の周波数ドメイン信号における信号スペクトルの概念図を表す。
【００８１】
図３においては、横軸に搬送波の周波数をとり、現実に受信した信号帯域を受信信号帯域ＲＢとし、搬送波周波数誤差が存在しない場合の正常な信号帯域（有効キャリア帯域）を本来の信号帯域ＮＢとして破線領域で表す。本来の信号帯域ＮＢの低域側および高域側には、それぞれガードバンドＧＢ１およびＧＢ２が設けられている。そして、ガードバンドＧＢ１およびＧＢ２の外側には本来の隣接チャネルの信号帯域ＮＪＢ１およびＮＪＢ２を破線領域で表す。
【００８２】
現実には、図３に示すように、搬送波周波数誤差ＥＲによって受信信号帯域ＲＢが低域側にシフトしており、低域側（左側）のガードバンドＧＢ１に受信信号帯域ＲＢがずれ込んでいる。
【００８３】
一方、高域側（右側）のガードバンドＧＢ２には、抑圧された隣接チャネルの信号帯域ＪＢ２がずれ込んでいる。
【００８４】
ここで、搬送波周波数誤差がない場合の低域側のガードバンドＧＢ１のうち最も周波数が高い領域を領域ｃ、搬送波周波数誤差がない場合の高域側のガードバンドＧＢ２のうち最も周波数が低い領域を領域ｃ’とし、この２つの領域を１つのペアと想定する（以下、ペアｃ−ｃ’と呼称）。
【００８５】
搬送波周波数誤差がない場合は、領域ｃおよび領域ｃ’は無信号帯域となるので、その領域内の信号電力の和は理想的にはそれぞれ０である。一方、領域ｃおよび領域ｃ’に対して、所定の周波数だけ低域側に周波数シフトした新たな領域を領域ｂおよび領域ｂ’とする（以下、このペアをペアｂ−ｂ’と呼称）。
【００８６】
搬送波周波数誤差がない場合は、領域ｂは低域側ガードバンドに含まれるため電力和は０である一方、領域ｂ’は一部が受信信号帯域ＲＢと重なるのでその領域内の信号電力の和は正の値をとる。また、領域ｃおよび領域ｃ’に対して、所定の周波数だけ高域側に周波数シフトした新たな領域を領域ｄおよび領域ｄ’とする（以下、このペアをペアｄ−ｄ’と呼称）。なお、領域ｃおよびｃ’に対して、領域ｂと領域ｄおよび領域ｂ’と領域ｄ’はそれぞれ対称な位置にあるとする。
【００８７】
搬送波周波数誤差がない場合は、領域ｄは高域側ガードバンドに含まれるため電力和は０である。一方、領域ｄ’は一部が受信信号帯域と重なるのでその領域内の信号電力の和は正の値となる。
【００８８】
同様にして、領域ｂおよび領域ｂ’に対して、所定の周波数だけ低域側に周波数シフトした新たな領域を領域ａおよび領域ａ’（以下、このペアをペアａ−ａ’と呼称）とし、また、領域ｄおよび領域ｄ’に対して、所定の周波数だけ高域側に周波数シフトした新たな領域を領域ｅおよび領域ｅ’（以下、このペアをペアｅ−ｅ’と呼称）とし、各領域での信号電力の和を計算する。
【００８９】
このとき、領域ａ、ａ’、ｂ、ｂ’、ｃ、ｃ’、ｄ、ｄ’、ｅおよび領域ｅ’内の信号電力の和をそれぞれＰａ、Ｐａ’、Ｐｂ、Ｐｂ’、Ｐｃ、Ｐｃ’、Ｐｄ、Ｐｄ’、ＰｅおよびＰｅ’とすると、搬送波周波数誤差がない場合には下記に示す数式（７）が近似的に成立する。
【００９０】
【数７】
0003631200.tif 000008
【００９１】
なお、数式（７）において、ｍｉｎ｛α，β，γ｝とはα，β，γのうち最も小さい値を出力する関数を意味し、これをＰｍｉｎと定義する。
【００９２】
一方、図３に示す受信信号帯域ＲＢのように搬送波周波数誤差がある場合は、下記に示す数式（８）が成立すると考えられる。
【００９３】
【数８】
0003631200.tif 000009
【００９４】
従って、搬送波周波数誤差の程度に応じて、数式（７）または数式（８）の右辺で表される物理量が変化する。すなわち、数式（７）または数式（８）の右辺を計算し、最も値が小さくなる領域のペアを検出することによって、受信信号が本来の周波数からどの程度ずれているかを知ることができる。
【００９５】
＜Ａ−３−２．ガードバンド検出の具体例＞
以下、ガードバンド検出の具体例を示す。前提条件として、フーリエ変換部３が信号点数Ｎの離散フーリエ変換回路で構成されているとし、その出力をｘ０、ｘ１、…、ｘＮ−１とする。ただし、ｘ０は最も周波数の低い信号成分を表し、フーリエ変換部３からはｘ０からｘＮ−１まで低域側から順に出力されるものとする。また、ヘッダ信号はｘ０の位置に同期して出力されるものとする。
【００９６】
さらに、搬送波周波数誤差がない場合の低域側のガードバンドＧＢ１に含まれる信号成分をｘｒ−Ｇ、ｘｒ−Ｇ＋１、…、ｘｒ−１、受信信号帯域ＲＢに含まれる信号成分をｘｒ、ｘｒ＋１、…、ｘｒ＋Ｒ−１、高域側のガードバンドＧＢ２に含まれる信号成分をｘｒ＋Ｒ、ｘｒ＋Ｒ＋１、…、ｘｒ＋Ｒ＋Ｇ−１とする。
【００９７】
次に、各領域に含まれる信号成分を表１にまとめて示す。
【００９８】
【表１】
0003631200.tif 000010
【００９９】
ここで、ｒは、フーリエ変換部３の出力（ｘ０、ｘ１、…、ｘＮ−１）のうち、受信信号帯域ＲＢに含まれる最も周波数の低い搬送波成分を示す添え字であり、Ｒは受信すべき搬送波成分の総数であり、ＧはガードバンドＧＢ１およびＧＢ２に見かけ上含まれるｘＮの個数を示す。ガードバンド内に規定される領域の個数であり、Ｇより小さな自然数で、偶数であるとする。なお、これらの値は、一例であり、実際にはシステムに依存する値である。また、簡単のため、受信信号における各搬送波の電力は全て１、それ以外の周波数帯域には、信号は存在しないとする。
【０１００】
ここで、表１に基づいて算出した、Ｎ＝１０２４、ｒ＝２００、Ｒ＝６００、Ｇ＝１００およびＭ＝５０である場合の各領域の信号成分を表２に示す。
【０１０１】
【表２】
0003631200.tif 000011
【０１０２】
表２において、搬送波周波数誤差がないとすると、領域ｃと領域ｃ’との間に存在する信号成分ｘ２００、ｘ２０１、…、ｘ７９９を含む領域が受信信号帯域（本来の信号帯域ＮＢ）となり、それ以外の周波数帯域に信号は存在しない。
【０１０３】
このとき、各領域の信号電力の和Ｐａ、Ｐａ’、Ｐｂ、Ｐｂ’、Ｐｃ、Ｐｃ’、Ｐｄ、Ｐｄ’、ＰｅおよびＰｅ’は下記の表３のようになる。
【０１０４】
【表３】
0003631200.tif 000012
【０１０５】
表３から明らかなように、Ｐｍｉｎは０であり、ペアｃ−ｃ’の値が最も小さくなる。この例の場合、各領域の幅Ｍ、すなわち各領域に含まれる信号成分の個数は５０であり、それぞれが２５ずつずれるように設定されているため、搬送波周波数誤差が本来の周波数から±１２搬送波分以内である場合にはペアｃ−ｃ’が、＋１３搬送波分〜＋３７搬送波分である場合にはペアｄ−ｄ’が、それ以上である場合にはペアｅ−ｅ’が、また、−３７搬送波分〜−１３搬送波分である場合にはペアｂ−ｂ’が、それ以下である場合にはペアａ−ａ’が最も小さくなる。
【０１０６】
そして、大まかな搬送波周波数誤差情報の例としては、ペアａ−ａ’が最も小さい場合には−５０、ペアｂ−ｂ’が最も小さい場合には−２５、ペアｃ−ｃ’が最も小さい場合には０、ペアｄ−ｄ’が最も小さい場合には＋２５、ペアｅ−ｅ’が最も小さい場合には５０などの数値を出力すれば良い。
【０１０７】
次に、搬送波周波数が本来の搬送波周波数よりも３０搬送波分だけ大きい場合の各領域の信号電力の和Ｐａ、Ｐａ’、Ｐｂ、Ｐｂ’、Ｐｃ、Ｐｃ’、Ｐｄ、Ｐｄ’、ＰｅおよびＰｅ’を下記の表４に示す。
【０１０８】
【表４】
0003631200.tif 000013
【０１０９】
表４から明らかなように、Ｐｍｉｎは５であり、ペアｄ−ｄ’が最も値が小さくなる。従って、搬送波周波数誤差は＋１３搬送波分から＋３７搬送波分の間であると考えられ、ガードバンド検出部１０は搬送波周波数誤差情報として＋２５を出力する。
【０１１０】
＜Ａ−３−３．ガードバンド検出部の構成＞
以上説明したガードバンド検出の概念に基づき、ガードバンド検出部１０では、搬送波周波数が本来の周波数位置に対してどの程度ずれているかを大まかに検出する。
【０１１１】
図４にガードバンド検出部１０の構成例をブロック図で示す。ただし、簡単のため、ガードバンド検出の実現のための最小限の構成として、領域のペアが３つである場合を示す。
【０１１２】
図４に示すようにガードバンド検出部１０は、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受ける第１の低域側電力和計算部１０１０、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受ける第１の高域側電力和計算部１０１１、第１の高域側電力和計算部１０１１および第１の低域側電力和計算部１０１０の出力を受ける第１の減算部１０１２、第１の減算部１０１２の出力を受ける第１の絶対値計算部１０１３、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受ける第２の低域側電力和計算部１０２０、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受ける第２の高域側電力和計算部１０２１、第２の高域側電力和計算部１０２１および第２の低域側電力和計算部１０２０の出力を受ける第２の減算部１０２２、第２の減算部１０２２の出力を受ける第２の絶対値計算部１０２３、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を入力とする第３の低域側電力和計算部１０３０、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受ける第３の高域側電力和計算部１０３１、第３の高域側電力和計算部１０３１および第３の低域側電力和計算部１０３０の出力を受ける第３の減算部１０３２、第３の減算部１０３２の出力を入力とする第３の絶対値計算部１０３３、第１〜第３の絶対値計算部１０１３、１０２３、１０３３の出力を受ける最小位置判定部１０４０を備えている。
【０１１３】
＜Ａ−３−４．ガードバンド検出部の動作＞
次に、ガードバンド検出部１０の動作について説明する。第１の低域側電力和計算部１０１０は、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受け、搬送波周波数誤差が存在しない場合の低域側ガードバンドにおける最も周波数の高い信号成分から所定の周波数範囲内にある信号成分の電力和を計算する。これを図３に示す概念図に即して説明すれば、領域ｃの信号成分の電力和Ｐｃを計算することになる。
【０１１４】
また、第１の高域側電力和計算部１０１１は、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受け、搬送波周波数誤差が存在しない場合の高域側ガードバンドにおける最も周波数の低い信号成分から所定の周波数範囲内にある信号成分の電力和を計算する。これを図３に示す概念図に即して説明すれば、領域ｃ’の信号成分の電力和Ｐｃ’を計算することになる。
【０１１５】
そして、第１の高域側電力和計算部１０１１および第１の低域側電力和計算部１０１０の出力は、第１の減算部１０１２で減算された後、第１の絶対値計算部１０１３において絶対値化される。すなわちＰｃ−Ｐｃ’の絶対値が第１の絶対値計算部１０１３から出力される。
【０１１６】
また、第２の低域側電力和計算部１０２０は、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受け、第１の低域側電力和計算部１０１０で参照した周波数範囲よりも所定の周波数だけ低い周波数帯域における信号成分の電力和を計算する。これを図３に示す概念図に即して説明すれば、領域ｂの信号成分の電力和Ｐｂを計算することになる。
【０１１７】
また、第２の高域側電力和計算部１０２１は、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受け、第１の高域側電力和計算部１０１１で参照した周波数範囲よりも所定の周波数だけ低い周波数帯域における信号成分の電力和を計算する。これを図３に示す概念図に即して説明すれば、領域ｂ’の信号成分の電力和Ｐｂ’を計算することになる。
【０１１８】
そして第２の高域側電力和計算部１０２１および第２の低域側電力和計算部１０２０の出力は、第２の減算部１０２２で減算された後、第２の絶対値計算部１０２３において絶対値化される。すなわちＰｂ−Ｐｂ’の絶対値が第２の絶対値計算部１０２３から出力される。
【０１１９】
また、第３の低域側電力和計算部１０３０は、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受け、第１の低域側電力和計算部１０１０で参照した周波数範囲よりも所定の周波数だけ高い周波数帯域における信号成分の電力和を計算する。これを図３に示す概念図に即して説明すれば、領域ｄの信号成分の電力和Ｐｄを計算することになる。
【０１２０】
また、第３の高域側電力和計算部１０３１は、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受け、第１の高域側電力和計算部１０１１で参照した周波数範囲よりも適当な周波数だけ高い周波数帯域における信号成分の電力和を計算する。これを図３に示す概念図に即して説明すれば、領域ｄ’の信号成分の電力和Ｐｄ’を計算することになる。
【０１２１】
そして第３の高域側電力和計算部１０３１および第３の低域側電力和計算部１０３０の出力は、第３の減算部１０３２で減算された後、第３の絶対値計算部１０３３において絶対値化される。すなわちＰｄ−Ｐｄ’の絶対値が第３の絶対値計算部１０３３から出力される。
【０１２２】
最小位置判定部１０４０では、第１の絶対値計算部１０１３、第２の絶対値計算部１０２３および第３の絶対値計算部１０３３の出力を受け、最も小さい絶対値を与える領域を検出して、大まかな搬送波周波数誤差情報を領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に向けて出力する。
【０１２３】
＜Ａ−４．領域可変型整数倍周波数誤差検出部の構成および動作＞
＜Ａ−４−１．領域可変型整数倍周波数誤差検出部の構成＞
図５に、領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１の構成例をブロック図で示す。図５に示すように領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１は、第１のガードバンド検出部１０、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受ける第１の可変型電力和計算部１１１０、第２の可変型電力和計算部１１２０および第ｎの可変型電力和計算部１１ｎ０と、第１の可変型電力和計算部１１１０、第２の可変型電力和計算部１１２０および第ｎの可変型電力和計算部１１ｎ０の出力を受ける可変型最大位置判定部１１０１とを備えている。この可変型最大位置判定部１１０１の出力は信号に残留している隣接搬送波周波数間隔の整数倍の周波数誤差を表す信号であり、領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１の出力として周波数発振部９に向けて出力される。
【０１２４】
＜Ａ−４−２．領域可変型整数倍周波数誤差検出部の動作＞
次に領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１の動作について、図５を用いて説明する。第１の可変型電力和計算部１１１０は、ガードバンド検出部１０、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受け、ガードバンド検出部１０の出力およびヘッダ信号に基づいて、パラレル／シリアル変換部４の出力における所定の搬送波成分の電力和を計算する。このとき、参照する搬送波成分の位置は、ガードバンド検出部１０の出力に応じて変化する。例えば、ガードバンド検出部１０の出力が０である場合に参照する搬送波成分をｘｒ＋Ａ１、ｘｒ＋Ａ２、…、ｘｒ＋ＡＬとすると、第１のガードバンド検出部１０の出力がｍである場合には、参照する搬送波成分はｘｒ＋Ａ１＋ｍ、ｘｒ＋Ａ２＋ｍ、…、ｘｒ＋ＡＬ＋ｍとなる。
【０１２５】
ここで、ガードバンド検出部１０の出力が０である場合とは、搬送周波数誤差が、ガードバンド検出部１０で定めた所定範囲の周波数帯域の±１／２以下である場合を指し、所定範囲の周波数帯域が５０であれば、±２５以下の場合を指す。
【０１２６】
また、第２の可変型電力和計算部１１２０は、ガードバンド検出部１０、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受け、パラレル／シリアル変換部４の出力に対して、第１の可変型電力和計算部１１１０で参照した搬送波よりも１搬送波間隔分だけ周波数が高い搬送波成分の電力和を計算する。すなわち、第１の可変型電力和計算部１１１０で参照した搬送波がｘｒ＋Ａ１、ｘｒ＋Ａ２、…、ｘｒ＋ＡＬであるならば、ｘｒ＋Ａ１＋１、ｘｒ＋Ａ２＋１、…、ｘｒ＋ＡＬ＋１の搬送波が第２の可変型電力和計算部１１２０で参照すべき搬送波となる。例えば、ｘｒ＋Ａ１、ｘｒ＋Ａ２、…、ｘｒ＋ＡＬを図１４における符号Ａを冠した搬送波とすれば、ｘｒ＋Ａ１＋１、ｘｒ＋Ａ２＋１、…、ｘｒ＋ＡＬ＋１とは、符号Ｂを冠した搬送波となる。
【０１２７】
同様に、第ｎの可変型電力和計算部１１ｎ０は、ガードバンド検出部１０、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受け、パラレル／シリアル変換部４の出力に対して、第１の可変型電力和計算部１１１０で参照した搬送波よりも１搬送波間隔のｎ−１倍分だけ周波数が高い搬送波成分の電力和を計算する。
【０１２８】
そして、第１の可変型電力和計算部１１１０、第２の可変型電力和計算部１１２０および第ｎの可変型電力和計算部１１ｎ０の出力および第１のガードバンド検出部１０の出力を受ける可変型最大位置判定部１１０１においては、第１の可変型電力和計算部１１１０、第２の可変型電力和計算部１１２０および第ｎの可変型電力和計算部１１ｎ０の出力の中で最も大きな値を出力している可変型電力和計算部が参照している搬送波位置、すなわち大電力搬送波の位置を検出し、その結果を第１のガードバンド検出部１０の出力で補正して本来の搬送波周波数位置との差を計算する。
【０１２９】
この補正は、大電力搬送波の位置と本来の大電力搬送波の位置との差を求め、これと第１のガードバンド検出部１０の出力との和を計算すれば良い。
【０１３０】
例えば、搬送波間隔の整数倍の周波数誤差として、最大１００搬送波分の誤差まで検出できるように構成する場合、すなわち、本来の信号帯域に対して、±１００搬送波範囲での検出を可能とするには、図１３を用いて説明した整数倍周波数誤差検出部８を用いると、最低２０１個の電力和計算部と、それらの結果から整数倍周波数誤差を求める最大位置判定部が必要となる。
【０１３１】
これに対し、これまで説明した実施の形態１では、例えばＭ＝５０の低域側電力和計算部７個、高域側電力和計算部７個、減算部７個、絶対値計算部７個、それらの結果から大まかな整数倍周波数誤差を求める最小位置判定部１個で第１のガードバンド検出部を構成し、５０個の可変型電力和計算部と、それらの結果および第１のガードバンド検出部の出力から整数倍周波数誤差を求める最大位置判定部１個とがあれば良く、必要な演算回路の個数は半数以下となる。
【０１３２】
＜Ａ−５．作用効果＞
以上説明したように、本発明に係る実施の形態１のＯＦＤＭ受信装置１００では、ガードバンドの位置を検出することによる大まかな搬送波周波数誤差検出と大電力搬送波の位置を検出することによる正確な搬送波周波数誤差検出を組み合わせて受信信号の搬送波周波数誤差を検出するように構成しているので、搬送波周波数誤差を広範囲に渡って補正することが可能な直交周波数分割多重信号受信装置を小規模な回路で実現することができる。
【０１３３】
＜Ａ−６．変形例＞
以上説明した実施の形態１においては、ガードバンド検出部１０で大まかな搬送波周波数誤差を検出する際に、低域側電力和計算部と高域側電力和計算部の差の絶対値をもとにガードバンド位置を検出したが、低域側電力和計算部と高域側電力和計算部の和をもとにガードバンド位置を検出するようにしても良い。
【０１３４】
すなわち、図４を用いて説明したガードバンド検出部１０の代わりに、図６に示すようなガードバンド検出部１２を用いて大まかな搬送波周波数誤差を求めるようにしても良い。
【０１３５】
なお、図６においては、ガードバンド検出部１０と同様、簡単のためガードバンド検出の実現のための最小限の構成として、領域のペアが３つである場合を示す。
【０１３６】
図６に示すようにガードバンド検出部１２は、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受ける第１の低域側電力和計算部１２１０、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受ける第１の高域側電力和計算部１２１１、第１の高域側電力和計算部１２１１および第１の低域側電力和計算部１２１０の出力を受ける第１の加算部１２１２、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受ける第２の低域側電力和計算部１２２０、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受ける第２の高域側電力和計算部１２２１、第２の高域側電力和計算部１２２１および第２の低域側電力和計算部１２２０の出力を受ける第２の加算部１２２２、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を入力とする第３の低域側電力和計算部１２３０、パラレル／シリアル変換部４の出力およびヘッダ信号を受ける第３の高域側電力和計算部１２３１、第３の高域側電力和計算部１２３１および第３の低域側電力和計算部１２３０の出力を受ける第３の加算部１２３２、第１〜第３の加算部１２１２、１２２２、１２３２の出力を受ける最小位置判定部１２０１を備えている。
【０１３７】
次に、ガードバンド検出部１２の動作について説明する。なお、第１〜第３の低域側電力和計算部１２１０、１２２０、１２３０、第１〜第３の高域側電力和計算部１２１１、１２２１、１２３１および最小位置判定部１２０１は、図４を用いて説明した第１〜第３の低域側電力和計算部１０１０、１０２０、１０３０、第１〜第３の高域側電力和計算部１０１１、１０２１、１０３１、および最小位置判定部１０４０と同様の動作をするので、重複する説明は省略する。
【０１３８】
第１の加算部１２１２は、第１の低域側電力和計算部１２１０および第１の高域側電力和計算部１２１１の出力を受け、これらを加算して出力する。同様に、第２の加算部１２２２は、第２の低域側電力和計算部１２２０および第２の高域側電力和計算部１２２１の出力を受け、これらを加算して出力する。また、第３の加算部１２３２は、第３の低域側電力和計算部１２３０および第３の高域側電力和計算部１２３１の出力を受け、これらを加算して出力する。
【０１３９】
最小位置判定部１２０１では、これらの加算部の出力の中で最も小さい絶対値を与える領域を検出し、大まかな搬送波周波数誤差情報を領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に向けて出力する。
【０１４０】
以上のように、ガードバンド検出部１２では、低域側電力和計算部の出力と高域側電力和計算部の出力を加算し、それが最小となる領域のペアを求めることでガードバンドの位置を検出するように構成しているので、ガードバンド検出部１０で必要であった絶対値計算部が不要となり、さらに小規模な回路で搬送波周波数誤差を広範囲に渡って補正することが可能な直交周波数分割多重信号受信装置を実現することができる。
【０１４１】
＜Ｂ．実施の形態２＞
以上説明した本発明に係る実施の形態１およびその変形例では、ガードバンド検出部１０またはガードバンド検出部１２の出力を、直接に領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に与える構成としていたが、以下に説明する構成を採用することで、ガードバンド検出部の出力に対する信頼性を高めることができる。
【０１４２】
以下、本発明に係る実施の形態２として、図７を用いてＯＦＤＭ信号受信装置２００について説明する。
【０１４３】
＜Ｂ−１．装置構成＞
図７は、本発明に係る実施の形態２のＯＦＤＭ信号受信装置２００の構成を示すブロック図である。なお、図１を用いて説明したＯＦＤＭ信号受信装置１００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１４４】
図７に示すように、ガードバンド検出部１０の出力は第１の検出値保護部１３に与えられ、第１の検出値保護部１３の出力が領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に与えられる構成となっている。
【０１４５】
＜Ｂ−２．装置動作＞
次に、ＯＦＤＭ受信装置２００の動作について説明する。基本的な動作は図１を用いて説明したＯＦＤＭ信号受信装置１００と同じであるが、ガードバンド検出部１０の出力は第１の検出値保護部１３に与えられる。そして、第１の検出値保護部１３には、ガードバンド検出部１０が信頼性の高い検出結果を出力しているか、誤った検出結果を出力しているかを判断し、ガードバンド検出部１０が誤検出結果を出力していると判断される場合はこれを領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に与えず、信頼性の高い情報を出力していると判断した場合にのみ、その結果を領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に与える機能を有している。
【０１４６】
ここで、第１の検出値保護部１３の判断例を図８を用いて説明する。図８は、第ｉ番目のＯＦＤＭシンボルにおけるガードバンド検出部１０の出力信号をｙｉとし、第１の検出値保護部１３の出力信号をｚｉとして、ｚｉがどのように出力されるかを表したフローチャートである。
【０１４７】
図８に示すように、第１の検出値保護部１３に入力されたガードバンド検出部１０の出力信号ｙｉは、一旦、ｋシンボル分のガードバンド検出部１０の出力信号ｙｉを格納できるメモリに記憶される（ステップＳ１）。なお、メモリの代わりに、同記憶容量のシフトレジスタを使用しても良い。ただし、メモリまたはシフトレジスタの初期値は０とする。
【０１４８】
なお、図８においては、記憶されたｋシンボル分の出力信号ｙｉを、古い順にＭ（ｋ−１）、Ｍ（ｋ−２）、・・・Ｍ（１）、Ｍ（０）として表し、最新の出力信号ｙｉはＭ（０）に記憶される。
【０１４９】
次に、メモリまたはシフトレジスタ内の過去の出力信号ｙｉと、最新の出力信号ｙｉとが全て同じ情報であるか否かを判断する（ステップＳ２）。
【０１５０】
そして、同じであると判断された場合には、最新の出力信号ｙｉをｚｉとして領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に与え（ステップＳ３）、また、そうでなければ１シンボル前に出力したｚｉすなわちｚｉ−１をｚｉとして与える（ステップＳ４）。
【０１５１】
なお、ガードバンド検出部１０の代わりに図６を用いて説明したガードバンド検出部１２を用いたＯＦＤＭ受信装置に、第１の検出値保護部１３を付加した構成としても良いことは言うまでもない。
【０１５２】
＜Ｂ−３．作用効果＞
以上説明したように、実施の形態２のＯＦＤＭ受信装置２００においては、ガードバンド検出部１０（または１２）から連続して同じ情報が出力される場合にのみ、その情報を領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に与えるように構成しているので、ガードバンド検出部１０（または１２）の出力が、雑音や伝送路特性に起因する誤検出結果であった場合でもその誤った情報を除去することができ、搬送波周波数誤差検出部の検出精度を向上することができる。
【０１５３】
＜Ｂ−４．変形例＞
以上説明した実施の形態３においては、第１の検出値保護部１３を有することで搬送波周波数誤差検出部の検出精度を向上する構成を示したが、以下に説明する構成を採用することによっても、ガードバンド検出部の出力に対する信頼性を高めることができる。
【０１５４】
図９は、第１の検出値保護部１３が、過去数シンボルのガードバンド検出部１０の出力結果において、同じ結果が規定値以上存在する場合にのみ、その情報を領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に出力する機能を有した場合の、第１の検出値保護部１３の動作を表すフローチャートである。
【０１５５】
図９に示すように、第１の検出値保護部１３に入力されたガードバンド検出部１０の出力信号ｙｉは、一旦、ｋシンボル分のガードバンド検出部１０の出力信号ｙｉを格納できるメモリに記憶される（ステップＳ１１）。なお、メモリの代わりに、同記憶容量のシフトレジスタを使用しても良い。ただし、メモリまたはシフトレジスタの初期値は０とする。
【０１５６】
次に、メモリまたはシフトレジスタ内のｋシンボル分の出力信号ｙｉのうち、同じ情報（ｙ’と呼称）が予め定めた規定個数ｋｔｈ以上あるか否かを判断する（ステップＳ１２）。
【０１５７】
そして、あると判断された場合には、その情報ｙ’をｚｉとして領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に与え（ステップＳ１３）、また、そうでなければ１シンボル前に出力したｚｉすなわちｚｉ−１をｚｉとして与える（ステップＳ１４）。
【０１５８】
以上のように、ガードバンド検出部１０（または１２）から出力される情報が、過去数シンボルの間に規定回数以上出力されている場合にのみ、その情報を領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１に与えるように構成しているので、ガードバンド検出部１０（または１２）の出力が雑音や伝送路特性に起因する誤検出結果であった場合でもその誤った情報を除去することができ、搬送波周波数誤差検出部の検出精度を向上することができる。
【０１５９】
＜Ｃ．実施の形態３＞
以上説明した本発明に係る実施の形態２では、領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１の出力を、直接に周波数発振部９に与える構成としていたが、以下に説明する構成を採用することで、領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１の出力に対する信頼性を高めることができる。
【０１６０】
以下、本発明に係る実施の形態３として、図１０を用いてＯＦＤＭ信号受信装置３００について説明する。
【０１６１】
＜Ｃ−１．装置構成＞
図１０は、本発明に係る実施の形態３のＯＦＤＭ信号受信装置３００の構成を示すブロック図である。なお、図７を用いて説明したＯＦＤＭ信号受信装置２００と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１６２】
図１０に示すように、領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１の出力は第２の検出値保護部１４に与えられ、第２の検出値保護部１４の出力が周波数発振部９に与えられる構成となっている。
【０１６３】
＜Ｃ−２．装置動作＞
次に、ＯＦＤＭ受信装置３００の動作について説明する。第２の検出値保護部１４には、領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１が信頼性の高い検出結果を出力しているか、誤った検出結果を出力しているかを判断し、領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１が誤検出結果を出力していると判断される場合はこれを周波数発振部９に与えず、信頼性の高い情報を出力していると判断した場合にのみ、その結果を周波数発振部９に与える機能を有している。
【０１６４】
第２の検出値保護部１４の動作は、基本的には図８あるいは図９を用いて説明した第１の検出値保護部１３の動作と同様であり、図８および図９に示したフローチャートに従って、後段の装置に出力する信号の信頼性を高めている。
【０１６５】
なお、第２の検出値保護部１４は、図１０に示すように第１の検出値保護部１３と組み合わせて用いても良いが、単独で用いても良い。
【０１６６】
＜Ｃ−３．作用効果＞
以上説明したように、実施の形態３のＯＦＤＭ受信装置３００においては、領域可変型整数倍周波数誤差検出部１１から出力される情報のうち誤検出結果であると判断される情報については後段の周波数発振部９に出力しないように構成するので、雑音や伝送路特性に起因する搬送波周波数誤差検出器の誤検出を防ぎ、精度の良い搬送波周波数誤差検出を実現することができる。
【０１６７】
【発明の効果】
本発明に係る請求項１記載の直交周波数分割多重信号受信装置によれば、ガードバンド検出手段が出力する大まかな第１の誤差情報を領域可変型整数倍周波数誤差検出手段に与えることで得る、より正確な第２の誤差情報に基づいて、直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差を補正するので、領域可変型整数倍周波数誤差検出手段を実現する回路が小規模となり、搬送波周波数誤差を広範囲に渡って補正することが可能な直交周波数分割多重信号受信装置を小規模な回路で実現することができ、第１の誤差情報を得るための構成を得ることができる。
【０１６９】
本発明に係る請求項２記載の直交周波数分割多重信号受信装置によれば、第１の誤差情報を得るためのより具体的な構成を得ることができる。
【０１７０】
本発明に係る請求項３記載の直交周波数分割多重信号受信装置によれば、より小規模な回路で、搬送波周波数誤差を広範囲に渡って補正することが可能な直交周波数分割多重信号受信装置を実現することができる。
【０１７１】
本発明に係る請求項４記載の直交周波数分割多重信号受信装置によれば、ガードバンド検出手段が出力する大まかな第１の誤差情報を領域可変型整数倍周波数誤差検出手段に与えることで得る、より正確な第２の誤差情報に基づいて、直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差を補正するので、領域可変型整数倍周波数誤差検出手段を実現する回路が小規模となり、搬送波周波数誤差を広範囲に渡って補正することが可能な直交周波数分割多重信号受信装置を小規模な回路で実現することができ、第２の誤差情報を得るための構成を得ることができる。
【０１７２】
本発明に係る請求項５記載の直交周波数分割多重信号受信装置によれば、ガードバンド検出手段が出力する大まかな第１の誤差情報を領域可変型整数倍周波数誤差検出手段に与えることで得る、より正確な第２の誤差情報に基づいて、直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差を補正するので、領域可変型整数倍周波数誤差検出手段を実現する回路が小規模となり、搬送波周波数誤差を広範囲に渡って補正することが可能な直交周波数分割多重信号受信装置を小規模な回路で実現することができ、領域可変型整数倍周波数誤差検出手段には、誤り情報が与えられることがないので、ガードバンド検出手段の出力が雑音や伝送路特性に起因する誤り情報を有していた場合でも、搬送波周波数誤差の検出精度を向上することができる。
【０１７３】
本発明に係る請求項６記載の直交周波数分割多重信号受信装置によれば、ガードバンド検出部から連続して同じ第１の誤差情報が出力された場合にのみ、領域可変型整数倍周波数誤差検出手段に第１の誤差情報を与える第１の検出値保護手段を得ることができる。
【０１７４】
本発明に係る請求項７記載の直交周波数分割多重信号受信装置によれば、ガードバンド検出部から出力される情報が、過去に規定回数以上出力されている場合にのみ、領域可変型整数倍周波数誤差検出手段に第１の誤差情報を与える第１の検出値保護手段を得ることができる。
【０１７５】
本発明に係る請求項８記載の直交周波数分割多重信号受信装置によれば、直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差の補正に際して、誤り情報が与えられることがないので、第２の誤差情報が雑音や伝送路特性に起因する誤り情報を有していた場合でも、搬送波周波数誤差の検出精度を向上することができる。
【０１７６】
本発明に係る請求項９記載の直交周波数分割多重信号受信装置によれば、領域可変型整数倍周波数誤差検出手段から連続して同じ第２の誤差情報が出力された場合にのみ、該情報を直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差の補正に使用する情報を出力する第２の検出値保護手段を得ることができる。
【０１７７】
本発明に係る請求項１０記載の直交周波数分割多重信号受信装置によれば、領域可変型整数倍周波数誤差検出手段から出力される情報が、過去に規定回数以上出力されている場合にのみ、該情報を直交周波数分割多重信号に含まれる周波数誤差の補正に使用する情報を出力する第２の検出値保護手段を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施の形態１の直交周波数分割多重信号受信装置を示すブロック図である。
【図２】チャネル間にガードバンドを設けた直交周波数分割多重信号伝送システムにおける信号帯域を示す図である。
【図３】搬送波周波数誤差が存在する場合の周波数ドメイン信号における信号スペクトルの概念図である。
【図４】ガードバンド検出部の構成例を示すブロック図である。
【図５】領域可変型整数倍周波数誤差検出部の構成を示すブロック図である。
【図６】ガードバンド検出部の他の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る実施の形態２の直交周波数分割多重信号受信装置を示すブロック図である。
【図８】第１の検出値保護部の動作を表すフローチャートである。
【図９】第１の検出値保護部の変形例の動作を表すフローチャートである。
【図１０】本発明に係る実施の形態３の直交周波数分割多重信号受信装置を示すブロック図である。
【図１１】ガードインターバルを付加したＯＦＤＭ信号の等価低域系信号の概念図である。
【図１２】従来の直交周波数分割多重信号受信装置を示すブロック図である。
【図１３】従来の整数倍周波数誤差検出部の構成例を表すブロック図である。
【図１４】ＯＦＤＭの周波数ドメイン信号を周波数軸上で表現した概念図である。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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