(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ変調信号の自己相関を検出する自己相関検出手段と、
該自己相関検出手段の検出結果に基づいて前記ＯＦＤＭ変調の信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分を除去する遅延等化手段と、
該遅延等化手段の出力信号から変調時に挿入されたガードインターバル信号を取り除き、有効シンボル信号を抽出して復調するＯＦＤＭ復調手段とを有し、
前記遅延等化手段は、 前記自己相関検出手段が検出した自己相関値のうち、最大自己相関値以外の極大自己相関値の前記最大自己相関値からの遅延時間と、前記極大自己相関値から算出した複素振幅係数とに基づいて前記遅延等化手段の出力信号を負帰還させる帰還手段を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【請求項２】
ＯＦＤＭ変調信号の自己相関を検出する自己相関検出手段と、
該自己相関検出手段の検出結果に基づいて前記ＯＦＤＭ変調の信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分を除去する遅延等化手段と、
該遅延等化手段の出力信号から変調時に挿入されたガードインターバル信号を取り除き、有効シンボル信号を抽出して復調するＯＦＤＭ復調手段とを有し、
前記ＯＦＤＭ復調手段は、 前記自己相関検出手段にて検出された自己相関値のうち、最大値を示す最大自己相関値が検出された時点を基準として、前記遅延等化手段の出力信号からガードインターバル信号を取り除き、有効シンボル信号を抽出することを特徴とするＯＦＤＭ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、日本や欧州における地上波ディジタルＴＶ放送のようにＯＦＤＭ変調された信号の受信装置に関し、特に車載用として好適なダイバーシチ受信型のＯＦＤＭ受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地上波ディジタルＴＶ放送に代表されるディジタルのオーディオ信号や映像信号の伝送（変調）方式としてＯＦＤＭ（ Ｏrthogonal Ｆrequency Ｄivision Ｍultiplexing、直交周波数分割多重）によるマルチキャリア（多搬送波）変調方式が実用化されつつある。この変調方式による放送は、符号化したデータを分割して千から数千以上の搬送波に振り分け、多重化して伝送する。
図１３にＯＦＤＭ送信装置の構成ブロック図を、図１４にＯＦＤＭによる変調過程を概念的に示す。
【０００３】
図１３において、ＯＦＤＭ変調手段１９１は、入力されるディジタル信号をＱＰＳＫ等の変調を行う変調手段１９２と、変調された直列信号を並列信号に変換する直／並列変換手段（Ｓ／Ｐ）１９３と、変換された並列信号を逆フーリエ変換する高速逆フーリエ変換手段（ＩＦＦＴ）１９４と、逆フーリエ変換された信号を直列系列に変換し、時間信号として出力する並／直列変換手段（Ｐ／Ｓ）１９５と、変換された信号にガードインターバルを挿入するガードインターバル挿入手段１９６とから構成されている。また、１９７は送信手段（ＴＸ）、１９８はアンテナである。
【０００４】
上記構成において、入力されたディジタル信号が変調手段１９２により所定の変調方式（例えば、ＱＰＳＫ変調）で情報変調されることにより得られた変調シンボルは、図１４に示すように、直／並列変換手段（Ｓ／Ｐ）１９３により、より低速の変調シンボル列、すなわち、一定周波数間隔（Δｆ）で並んだＮ個のそれぞれ互いに直交する搬送波の変調シンボル列に変換される。この変調シンボル列は、高速逆フーリエ変換手段（ＩＦＦＴ）１９４により高速逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）され、更に、並／直列変換手段（Ｐ／Ｓ）１９５により波形合成され、直交する時間軸信号の同相成分（以下Ｉと記す。）と、直交成分（以下、Ｑと記す。）が生成される。
【０００５】
さらに、ガードインターバル挿入手段１９６により所定時間（有効シンボル時間）Ｔｓで区切られた信号の末尾の所定時間分（ガードインターバル時間）Ｔｇを上記時間軸信号Ｉ，Ｑの開始部にコピーして挿入し、これをガードインターバルとする。このようにガードインターバルが挿入された時間軸信号が、ガードインターバル挿入手段６６からベースバンド時系列信号として生成される。
【０００６】
このガードインターバルは受信時に生じる遅延波妨害（干渉）の対策のために挿入されるもので、マルチパス環境下での信号の相対遅延による隣接シンボル干渉を吸収するシンボルである。
ここで、（Ｔｇ＋Ｔｓ）時間の時間軸信号が１単位のＯＦＤＭシンボルとして扱われ、受信時の処理によってこのガードインターバルが除去されてＴｓ時間の信号のみが有効シンボル信号として抽出され、復調されるものである。
そして、ガードインターバル挿入手段１９６により生成されたベースバンド時系列信号は、Ｄ／Ａ変換手段を含む送信手段（ＴＸ）１９７で所定の搬送波に乗せられ、電力増幅した後アンテナ１９８から空間に輻射される。
【０００７】
つぎに、図１５に基本的なＯＦＤＭ受信装置の構成を、図１６にＯＦＤＭによる復調過程を概念的に示す。
図１５において、ＯＦＤＭ受信装置は、アンテナ２１２と、受信手段（ＲＥＣ）２１３と、ＯＦＤＭ復調手段２１１とを有している。
また、ＯＦＤＭ復調手段２１１は、受信した信号からガードインターバルを除去して有効シンボル信号を抽出する有効シンボル抽出手段２１４、有効シンボル信号を並列信号に変換する直／並列変換手段（Ｓ／Ｐ）２１５、並列信号をフーリエ変換する高速フーリエ変換手段（ＦＦＴ）２１６、直列信号に変換する並／直列変換手段（Ｐ／Ｓ）２１７および復調手段２１８を有している。
【０００８】
図１５において、アンテナ２１２によって捕捉された信号電波は受信手段（ＲＥＣ）２１３によって増幅、周波数変換され、ベースバンド時系列信号として出力され、ＯＦＤＭ復調手段２１１によって復調される。
ＯＦＤＭ復調手段２１１では、図１６に示すように、有効シンボル抽出手段２１４において、受信したＯＦＤＭシンボルを参照し、Ｔｓ時間だけ離れた２つのシンボル信号をＴｇ時間にわたり積和を計算して自己相関信号を発生し、これを基準信号とする。続いてＯＦＤＭシンボルの基準信号（自己相関信号）のピーク（最大値）を検出し、自己相関信号のピークに基づいて挿入されたガードインターバルの開始時期を検出し、このガードインターバルを除去して有効シンボルのＩ、Ｑを抽出する。
【０００９】
次いで、直／並列変換手段（Ｓ／Ｐ）２１５により有効シンボル信号を並列信号に変換し、変換された並列信号を高速フーリエ変換手段（ＦＦＴ）２１６により高速フーリエ変換（ＦＦＴ）してΔｆずつ周波数のずれたＮ個の搬送波の変調シンボルを取り出す。このように取り出された変調シンボルを並／直列変換手段（Ｐ／Ｓ）２１７により直列状の時間系列に変換してから、復調手段２１８により所定の方式で復調して、ディジタル信号を復号する。
【００１０】
以上のように、受信したＯＦＤＭシンボルの基準信号（自己相関信号）のピーク（最大値）を検出し、自己相関信号のピークに基づいて有効シンボルを抽出するので、基準信号が正確に検出されないと、抽出した有効シンボルに隣接するＯＦＤＭシンボルのデータが含まれることとなり、ビット誤りが発生するという問題がある。
一方、ＯＦＤＭ変調による放送信号を自動車等で移動しながら受信する場合、フェージングの影響を受けてしまい、受信信号レベルが変動するので、基準信号を正確に発生できなくなる。その結果、前述のようなビット誤りが発生するので、移動受信時にはダイバーシチ受信によりレベル変動を抑制するようにしている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述した従来のＯＦＤＭ受信装置において、ダイバーシチ受信を行うようにしても、ＯＦＤＭシンボルのガードインターバル時間（Ｔｇ）以上に遅延した遅延波が混入していると、隣接した有効シンボルが干渉して復調後のビット誤りが多くなってしまうという問題があった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ＯＦＤＭ変調信号のフーリエ変換処理手段の前段に遅延等化手段を設けることにより、十分な信号強度を有し、かつガードインターバル時間以上の遅延時間を有する遅延波を除去した有効シンボル信号を抽出することができるＯＦＤＭ受信装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明のＯＦＤＭ受信装置は、ＯＦＤＭ変調信号の自己相関を検出する自己相関検出手段と、該自己相関検出手段の検出結果に基づいて前記ＯＦＤＭ変調の信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分を除去する遅延等化手段と、該遅延等化手段の出力信号から変調時に挿入されたガードインターバル信号を取り除き、有効シンボル信号を抽出して復調するＯＦＤＭ復調手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明のＯＦＤＭ受信装置では、自己相関検出手段によりＯＦＤＭ変調信号の自己相関が検出され、該自己相関検出手段の検出結果に基づいて遅延等化手段により前記ＯＦＤＭ変調の信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去される。さらに、ＯＦＤＭ復調手段により、前記遅延等化手段の出力信号から変調時に挿入されたガードインターバル信号が取り除かれ、有効シンボル信号が抽出されて復調される。
【００１４】
また、本発明のＯＦＤＭ受信装置は、前記遅延等化手段は、前記自己相関検出手段が検出した自己相関値のうち、最大自己相関値以外の極大自己相関値の前記最大自己相関値からの遅延時間と、前記極大自己相関値から算出した複素振幅係数とに基づいて前記遅延等化手段の出力信号を負帰還させる複数の帰還手段を備えたことを特徴とする。
【００１５】
本発明のＯＦＤＭ受信装置では、前記遅延等化手段が有する複数の帰還手段により、前記自己相関検出手段が検出した自己相関値のうち、最大自己相関値以外の極大自己相関値の前記最大自己相関値からの遅延時間と、前記極大自己相関値から算出した複素振幅係数とに基づいて前記遅延等化手段の出力信号が負帰還される。
【００１８】
また、本発明のＯＦＤＭ受信装置は、前記ＯＦＤＭ復調手段は、前記自己相関検出手段にて検出された自己相関値のうち、最大値を示す最大自己相関値が検出された時点を基準として、前記遅延等化手段の出力信号からガードインターバル信号を取り除き、有効シンボル信号を抽出することを特徴とする。
【００１９】
本発明のＯＦＤＭ受信装置では、前記ＯＦＤＭ復調手段により、前記自己相関検出手段にて検出された自己相関値のうち最大値を示す最大自己相関値が検出された時点を基準として、前記遅延等化手段の出力信号からガードインターバル信号が取り除かれ、有効シンボル信号が抽出される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。本発明の各実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置は、ＯＦＤＭ変調信号の有効シンボルをＦＦＴ演算するＦＦＴ演算手段の前段に、アンテナダイバーシチを行うダイバーシチ合成手段と、受信したＯＦＤＭ変調信号のうち所定時間以上遅延した信号成分（遅延波）を除去する遅延等化手段とを設け、十分な信号強度を有し、遅延の大きな信号を除去したＯＦＤＭ変調信号の有効シンボル信号を抽出することができるようにしたことを特徴としている。以下、本発明の各実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置ではアンテナ素子数を２とした場合について説明する。
【００２１】
図１に本発明の第１の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示す。同図において、本実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置は、＃１系統のＯＦＤＭ変調された信号を捕捉するアンテナ１１ａと、アンテナ１１ａと相互に離間して配置され＃２系統のＯＦＤＭ変調された信号を捕捉するアンテナ１１ｂと、受信手段１２ａ，１２ｂと、受信手段１２ａ，１２ｂの出力信号の位相を補正してから合成する信号合成手段１００と、複数の受信手段１２ａ，１２ｂの出力信号間の相互相関を検出する相互相関検出手段１３と、受信手段１２ａの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段１４ａと、受信手段１２ｂの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段１４ｂと、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果及び相互相関検出手段１３の検出結果に基づいて信号合成手段１００の合成出力から所定時間以上、遅延した信号成分を除去する遅延等化手段１６と、ＯＦＤＭ復調手段１７とを有している。
【００２２】
ここで、相互相関検出手段１３と信号合成手段１００とがダイバーシチ合成手段１５を構成し、相互相関検出手段１３の検出結果に基づいて、受信手段１２ａ，１２ｂの出力信号の位相を補正してから合成するというダイバーシチ合成を行う。また、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂは、本発明の第１の自己相関検出手段に相当する。なお、ＯＦＤＭ復調手段１７の具体的な構成は、既知のＯＦＤＭ復調手段２１１と同じである。
【００２３】
上記構成において、アンテナ１１ａ、アンテナ１１ｂにより受信した信号は、それぞれ、受信手段１２ａ、１２ｂで増幅、周波数変換されてベースバンド信号に変換された後、それぞれ＃１系統、＃２系統の信号としてダイバーシチ合成手段１５に入力される。ダイバーシチ合成手段１５では、相互相関検出手段１３の検出結果に基づいて受信手段１２ａ，１２ｂの各出力信号が同位相となるように信号合成手段１００で位相補正され、ダイバーシチ合成される。
【００２４】
次いで遅延等化手段１６では、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果及び相互相関検出手段１３の検出結果に基づいて信号合成手段１００の合成出力から所定時間以上、具体的にはＯＦＤＭ変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去される。遅延等化手段１６の出力信号は、ＯＦＤＭ復調手段１８において、フーリエ変換され、変調時に挿入されたガードインターバルが取り除かれ、有効シンボルが抽出されて復調される。
【００２５】
次に図１における信号合成手段１００の具体的構成を図２に示す。同図において、信号合成手段１００は移相手段２１，２２と、加算手段２３とを有している。同図において、受信手段１２ａ，１２ｂの各出力信号は移相手段２１、２２において相互相関検出手段１３の検出結果（相互相関値）を参照して互いに同相となるように位相補正され、加算手段２３において加算されて合成され、遅延等化手段１６に出力される。このように、同位相でダイバーシチ合成すると、合成出力の電力を最大にすることができる。
【００２６】
次に、図１における遅延等化手段１６の具体的構成を図３に示す。同図に示す遅延等化手段１６は、２信号までの遅延等化が行える構成となっている。図３において、遅延等化手段１６は、加算手段３１と、加算手段３１の出力を所定時間、遅延させる遅延手段３２、３５と、遅延手段３２、３５の出力信号の複素振幅をそれぞれ、補正する複素振幅補正手段３３、３６と、複素振幅補正手段３３、３６の位相をそれぞれ、補正する移相手段３４、３７と、遅延手段３２，３５における遅延時間を算出する遅延時間算出手段３９と、複素振幅補正手段３３,３６における振幅補正量である複素振幅係数を算出する複素振幅係数算出手段４０と、移相手段３４、３７における移相量を算出する位相係数算出手段４１と、供給された自己相関値の中から最大値と極大値を探索する最大極大自己相関探索手段３８とを有している。
【００２７】
図３に示す遅延等化手段１６は２つまでの信号の遅延等化を行う構成であり、遅延手段３２と、複素振幅補正手段３３と、移相手段３４とにより構成される信号の負帰還手段により、一の信号の遅延信号が除去され、また、遅延手段３５と、複素振幅補正手段３６と、移相手段３７とにより構成される信号の負帰還手段により、もう一つの遅延信号が除去される。
【００２８】
最大極大自己相関探索手段３８は、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂからそれぞれ自己相関値が供給されると、それらの中から自己相関の最大値と極大値を探索し、自己相関の最大値と極大値に関する制御信号を遅延時間算出手段３９と、複素振幅係数算出手段４０と、位相係数算出手段４１に送出する。例えば、信号合成手段１００の出力に３つのＯＦＤＭ変調信号が含まれていると、１つの最大自己相関値と２つの極大自己相関値が検出され、極大自己相関値を発生させる要因となった遅延信号を除去するために、これらに関する制御情報が送出される。
【００２９】
最大極大自己相関探索手段３８からの制御信号を受けて、遅延時間算出手段３９は前記の最大自己相関値を基準として、最大自己相関値以外の極大自己相関値の中で、除去すべき２つの遅延信号に対応する極大自己相関値が検出された時点までの時間を算出して、これを遅延時間としてそれぞれ遅延手段３２、３５に送出する。ここで、算出された遅延時間が所定時間、具体的にはＯＦＤＭ変調信号に含まれるガードインターバル時間より短いときには、送出する遅延時間を零とする。
【００３０】
また、複素振幅係数算出手段４０は、最大極大自己相関探索手段３８からの制御信号を受けると、最大自己相関値を基準として、最大自己相関値以外の極大自己相関値の中で除去すべき２つの遅延信号に対応する極大自己相関値との比をそれぞれ算出して、これを複素振幅係数としてそれぞれ複素振幅補正手段３３，３６に送出する。
ここで、遅延時間算出手段３９と複素振幅係数算出手段４０においては、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂからそれぞれ供給される自己相関値を参照して、遅延時間と複素振幅補正係数を算出する。
【００３１】
更に、位相係数算出手段４１は、最大極大自己相関探索手段３８からの制御信号を受けると、最大自己相関値以外の極大自己相関値の中で除去すべき２つの遅延信号に対応する位相係数を、相互相関検出手段１３から供給される相互相関値を参照して算出し、それぞれ移相手段３４、３７に送出する。このとき、除去すべき遅延信号に対応する極大自己相関値が最大自己相関値と同じ自己相関検出手段１４ａ（または１４ｂ）にて検出されたとき位相回転が零となるような位相係数が算出され、これ以外の場合には相互相関値の位相をキャンセルするよう位相回転を与える位相係数が算出される。
【００３２】
遅延手段３２、３５は遅延時間算出手段３９により与えられる遅延時間に基づいて入力信号を遅延させる。ここで、与えられる遅延時間が零のときは、遅延信号の遅延時間がＯＦＤＭ変調信号のガードインターバル時間以下であり、除去する必要がないので、入力信号を遅延させずに、振幅が零の信号を出力する。
複素振幅補正手段３３、３６は、複素振幅係数算出手段４０により与えられる複素振幅係数に基づいて振幅補正を行う。
【００３３】
移相手段３４、３７は、位相係数算出手段４１により与えられた位相係数に基づいて入力信号の位相補正を行う。このように、遅延手段３２（３５）、複素振幅補正手段３３（３６）及び移相手段３４（３７）からなる負帰還手段を経て加算手段３１の出力が負帰還され、同じ加算手段３１の入力に供給される。
【００３４】
図１に示す構成において、信号合成手段１００のダイバーシチ合成出力信号は、加算手段３１に与えられ、加算手段３１の出力は、遅延時間算出手段３９及び複素振幅係数算出手段４０により与えられた遅延時間及び複素振幅係数に基づいて遅延手段３２、３５及び複素振幅補正手段３３、３６により、遅延時間調整及び振幅調整が行われ、移相手段３４、３７に出力される。
【００３５】
さらに、移相手段３４、３７では、位相係数算出手段４１により与えられた位相係数により位相補正がなされ、この遅延時間調整、振幅補正及び位相補正が行われた信号が逆極性で加算手段３１で加算される。この結果、信号合成手段１００のダイバーシチ合成出力からＯＦＤＭ変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去され、この不要波が除去された信号がＯＦＤＭ復調手段１７に出力される。
【００３６】
次に、図１における相互相関検出手段１３の具体的構成を図４に示す。図４において、相互相関検出手段１３は、相互相関検出手段１３に供給される信号のうち、比較すべき２つの信号のうちの一の信号から複素共役信号を生成して出力する複素共役信号生成手段６０と、複素共役信号生成手段６０により生成された複素共役信号と前記比較すべき２つの信号のうちの他の信号とを乗算処理する乗算手段６１と、乗算手段６１による乗算処理結果を所定時間だけ累算する累算手段６２とを有している。
【００３７】
上記構成において、相互相関検出手段１３では、入力端子１３０、１３１を介して相互相関検出手段１３に供給される信号のうち、比較すべき２つの信号のうちの一の信号（入力端子１３１より入力される信号）が複素共役信号生成手段６０に入力され、この結果、複素共役信号生成手段６０により複素共役信号が生成され、出力される。この複素共役信号生成手段６０により得られた複素共役信号と前記比較すべき２つの信号のうちの他の信号とが乗算手段６１により乗算処理される。
【００３８】
さらに、乗算手段６１により得られた乗算処理結果が累算手段６２により所定時間だけ累算され、累算結果である相互相関値が、出力端子１３２より信号合成手段１５、または遅延等化手段に１６にそれぞれ出力される。
【００３９】
次に、図１における自己相関検出手段１４ａ（または１４ｂ）の具体的構成を図５に示す。図５において、自己相関検出手段１４ａ（または１４ｂ）は、自己相関検出手段１４ａ（または１４ｂ）に供給される信号を有効シンボル時間だけ遅延させた遅延信号を出力する有効シンボル時間遅延手段５０と、自己相関検出手段１４ａ（または１４ｂ）に供給される信号から複素共役信号を生成して出力する複素共役信号生成手段５１と、前記遅延信号と前記複素共役信号とを乗算する乗算手段５２と、乗算手段５２の乗算結果を所定時間だけ累算する累算手段５３とを有している。
【００４０】
上記構成において、自己相関検出手段１４ａ（または１４ｂ）では、有効シンボル時間遅延手段５０により入力端子１３４より自己相関検出手段に供給される信号が有効シンボル時間だけ遅延させられた遅延信号が出力され、また、複素共役信号生成手段５１により入力端子１３４より供給される信号から複素共役信号が生成され出力される。前記遅延信号と前記複素共役信号とが乗算手段５２により乗算され、乗算手段５２の乗算結果が累算手段５３により所定時間だけ累算される。さらに、累算手段５３の累算結果である相互相関値が出力端子１３５より遅延等化手段１６に出力される。
【００４１】
つぎに、図６および図７を参照して上述の構成によるＯＦＤＭ受信装置のＯＦＤＭ変調信号のデータ構成と遅延波の除去動作について説明する。図６はＯＦＤＭ変調信号のデータ構成と自己相関検出信号との関係を示している。ＯＦＤＭ変調時に有効シンボルの末尾部分の所定時間分の信号をガードインターバルとして有効シンボルのヘッド部分にコピーし、ガードインターバルと有効シンボルの和の信号をＯＦＤＭシンボルとして送信する。
【００４２】
したがって、復調時にはコピーされたガードインターバルを除去して有効シンボル信号を抽出する必要があるが、自己相関検出手段により受信信号の自己相関をとると、ガードインターバルの信号開始時に自己相関値が最大になるので、受信信号の自己相関値をモニタすることにより、ＯＦＤＭ受信装置において、ＯＦＤＭシンボルの出力タイミングを認識することができる。
【００４３】
図７は遅延波を含むＯＦＤＭ変調信号の遅延波が合成波の有効シンボルに与える影響について示している。同図において、本実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置において主波及び遅延波１及び遅延波２を受信したとする。受信した信号波のうち主波は自己相関の最大値の検出により時刻ｔ11からｔ21までの間で単位ＯＦＤＭシンボルｉを形成していることが認識され、ＯＦＤＭシンボルｉの出力期間は、有効シンボルの出力期間とこの有効シンボルの末尾からコピーされた信号によるガードインターバル期間とを含んでいる。
【００４４】
同様に、遅延波１は検出した自己相関値のうち最大自己相関値に次いで大きい極大自己相関値の検出によって時刻ｔ12からｔ22までの間が、遅延波２は最大自己相関値のさらにつぎの極大自己相関値の検出によって時刻ｔ13からｔ23の間が単位ＯＦＤＭシンボルｉを形成していることが認識される。
ここで、遅延波１のＯＦＤＭシンボル開始時期ｔ12は、主波のガードインターバル内にあるため直接の障害にはならない。ところが、遅延波２は遅延時間が大きくＯＦＤＭシンボル開始時期ｔ13が主波のガードインターバル期間よりも遅れているため、有効シンボル検出後の合成波のシンボルｉには、遅延波２のシンボル（ｉ−１）の末尾部分が含まれ、有効シンボルにおける干渉領域となってしまう。
【００４５】
したがって、受信信号のうち主波のガードインターバル期間よりも大きな遅延時間をもってＯＦＤＭシンボルが開始する遅延波を排除する必要があり、図３を参照して既述したように遅延等化手段１６における負帰還手段によって遅延波が排除された信号がＯＦＤＭ復調手段１７に入力され、該ＯＦＤＭ復調手段１７により良好な復調信号を得ることができる。
【００４６】
以上に説明したように、本発明の第１の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置によれば、複数の受信手段１２ａ及び１２ｂの出力信号のダイバーシチ合成前に複数の受信手段１２ａ及び１２ｂの出力信号の相互相関検出および自己相関検出を行い、前記相互相関検出結果に基づいてダイバーシチ合成を行い、合成後の信号に対して前記自己相関検出結果および前記相互相関検出結果に基づいて遅延等化手段１６によって不要波を除去するようにしたので、十分な信号強度を有し、かつＯＦＤＭ変調信号のガードインターバル時間以上の遅延時間を有する遅延波（不要波）を除去した有効シンボル信号を抽出することができるＯＦＤＭ受信装置が得られる。
【００４７】
次に本発明の第２の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を図８に示す。本実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置が第１の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置と構成上、異なるのは、ダイバーシチ合成手段１５による合成後の信号に対して自己相関検出手段８１によって自己相関検出を行い、検出された自己相関値に基づいて、受信信号のうち不要の信号成分を除去するように遅延等化手段８２を制御するように構成した点であり、その他の構成は同様であるので、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００４８】
同図において、本発明の第２の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置は、＃１系統のＯＦＤＭ変調された信号を捕捉するアンテナ１１ａと、＃２系統のＯＦＤＭ変調された信号を捕捉するアンテナ１１ｂと、受信手段１２ａ，１２ｂと、受信手段１２ａ，１２ｂの出力信号の位相を補正してから合成する信号合成手段１００と、複数の受信手段１２ａ，１２ｂの出力信号間の相互相関を検出する相互相関検出手段１３と、信号合成手段１００の出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段８１と、自己相関検出手段８１の検出結果に基づいて信号合成手段１００の合成出力から所定時間以上、遅延した信号成分を除去する遅延等化手段８２と、ＯＦＤＭ復調手段１７とを有している。なお、自己相関検出手段８１の構成は図５に示した自己相関検出手段１４ａ（１４ｂ）の構成と同一であり、本発明の第２の自己相関検出手段に相当する。
【００４９】
上記構成において、アンテナ１１ａ、アンテナ１１ｂにより受信した信号は、それぞれ、受信手段１２ａ、１２ｂで増幅、周波数変換されてベースバンド信号に変換された後、それぞれ＃１系統、＃２系統の信号としてダイバーシチ合成手段１５に入力される。ダイバーシチ合成手段１５では、相互相関検出手段１３の検出結果に基づいて受信手段１２ａ，１２ｂの各出力信号が同位相となるように信号合成手段１００で位相補正され、ダイバーシチ合成される。
【００５０】
次いで、遅延等化手段８２では、自己相関検出手段８１の検出結果に基づいて信号合成手段１００の合成出力から所定時間以上、具体的にはＯＦＤＭ変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去される。遅延等化手段８２の出力信号は、ＯＦＤＭ復調手段１７において、フーリエ変換され、変調時に挿入されたガードインターバルが取り除かれ、有効シンボルが抽出されて復調される。
【００５１】
次に、図８における遅延等化手段８２の具体的構成を図９に示す。同図に示す遅延等化手段８２も遅延等化手段１６と同様に、２つの信号までの遅延等化が行える構成となっている。図９において、遅延等化手段１６は、加算手段９１と、加算手段９１の出力を所定時間、遅延させる遅延手段９２、９４と、遅延手段９２、９４の出力信号の複素振幅をそれぞれ、補正する複素振幅補正手段９３、９５と、遅延手段９２、９４における遅延時間を算出する遅延時間算出手段９７と、複素振幅補正手段９３、９５における振幅補正量である複素振幅係数を算出する複素振幅係数算出手段９８と、供給された自己相関値の中から最大値と極大値を探索する最大極大自己相関探索手段９６とを有している。
【００５２】
図３に示す遅延等化手段１６の構成と比較すると、遅延等化手段８２では、相互相関値に基づいて算出された位相係数による信号の位相補正を行わないことと、供給される自己相関値が１つとなっていることが異なるが、これ以外の構成においては同じである。
ここで、遅延手段９２と、複素振幅補正手段９３とにより構成される信号の負帰還手段により、一の遅延信号が除去され、また、遅延手段９４と、複素振幅補正手段９５とにより構成される信号の負帰還手段により、もう１つの遅延信号が除去される。
【００５３】
図９において、最大極大自己相関探索手段９６は、自己相関検出手段８１から自己相関値が供給されると、それらの中から自己相関の最大値と極大値とを探索し、自己相関の最大値と極大値に関する制御信号を遅延時間算出手段９７と、複素振幅係数算出手段９８に送出する。
最大極大自己相関探索手段３８からの制御信号を受けて、遅延時間算出手段97は前記の最大自己相関値を基準として、最大自己相関値以外の極大自己相関値の中で、除去すべき２つの遅延信号に対応する極大自己相関値が検出された時点までの時間を算出して、これを遅延時間としてそれぞれ遅延手段９２，９４に送出する。
【００５４】
ここで、算出された遅延時間が所定時間、具体的にはＯＦＤＭ変調信号に含まれるガードインターバル時間より短い時には、送出する遅延時間を零とする。
また、複素振幅係数算出手段９８は、最大極大自己相関探索手段９６からの制御信号を受けると、最大自己相関値を基準として、最大自己相関値以外の極大自己相関値の中で除去すべき２つの遅延信号に対応する極大自己相関値との比をそれぞれ算出して、これを複素振幅係数としてそれぞれ複素振幅補正手段９３、９５に送出する。
【００５５】
ここで、遅延時間算出手段３９と複素振幅係数算出手段４０においては、自己相関検出手段８１から供給される自己相関値を参照して、遅延時間と複素振幅補正係数を算出する。
遅延手段９２、９４は遅延時間算出手段９７により与えられる遅延時間に基づいて入力信号を遅延させる。ここで、与えられる遅延時間が零のときは、遅延信号の遅延時間がＯＦＤＭ変調信号のガードインターバル時間以下であり、除去する必要がないので、入力信号を遅延させずに、振幅が零の信号を出力する。
複素振幅補正手段９３、９５は、複素振幅係数算出手段９８により与えられる複素振幅係数に基づいて振幅補正を行う。
【００５６】
このように遅延手段９２（９４）及び振幅補正手段９３（９５）からなる負帰還手段を経て加算手段９１の出力が負帰還され、同じ加算手段９１の入力に供給される。
図８に示す構成において、信号合成手段１００のダイバーシチ合成出力信号は、加算手段９１に与えられ、加算手段９１の出力は、遅延時間算出手段９７及び複素振幅係数算出手段９８により与えられた遅延時間及び複素振幅係数に基づいて遅延手段９２、９４及び複素振幅補正手段９３、９５により、遅延時間調整及び振幅調整が行われ、この遅延時間調整及び振幅補正が行われた信号が逆極性で加算手段９１で加算される。この結果、信号合成手段１００のダイバーシチ合成出力からＯＦＤＭ変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去され、この不要波が除去された信号がＯＦＤＭ復調手段１７に出力される。
【００５７】
以上に説明したように、本発明の第２の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置によれば、複数の受信手段１２ａおよび１２ｂの出力信号のダイバーシチ合成前に相互相関検出を行い、該相互相関検出結果に基づいてダイバーシチ合成を行い、ダイバーシチ合成後の信号に対して自己相関検出手段８１により自己相関検出を行い、該自己相関検出結果に基づいて遅延等化手段８２によって不要波を除去するようにしたので、十分な信号強度を有し、かつガードシンボル時間以上の遅延時間を有する遅延波（不要波）を除去した有効シンボル信号を抽出することができるＯＦＤＭ受信装置が得られる。
【００５８】
次に、本発明の第３実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を図１０に示す。本実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置が第１の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置と構成上、異なるのは、信号合成手段１０１が、相互相関検出手段１３の検出出力のみではなく、自己相関検出手段１４ａ、１４ｂの検出出力をも取り込んで、位相補正と共に振幅補正も行っている点であり、他の構成は同様である。
【００５９】
図１０において、本実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置は、＃１系統のＯＦＤＭ変調された信号を捕捉するアンテナ１１ａと、＃２系統のＯＦＤＭ変調された信号を捕捉するアンテナ１１ｂと、受信手段１２ａ，１２ｂと、複数の受信手段１２ａ，１２ｂの出力信号間の相互相関を検出する相互相関検出手段１３と、受信手段１２ａの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段１４ａと、受信手段１２ｂの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段１４ｂと、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果及び相互相関検出手段１３の検出結果に基づいて受信手段１２ａ，１２ｂの出力信号の位相と振幅をそれぞれ補正してから合成する信号合成手段１０１と、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果及び相互相関検出手段１３の検出結果に基づいて信号合成手段１０１の合成出力から所定時間以上、遅延した信号成分を除去する遅延等化手段１６と、ＯＦＤＭ復調手段１７とを有している。
【００６０】
ここで、相互相関検出手段１３と、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂと、信号合成手段１０１とが、ダイバーシチ合成手段１８を構成し、相互相関検出手段１３の検出結果に基づいて受信手段１２ａ，１２ｂの出力信号の位相をそれぞれ補正し、続いて自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果に基づいて振幅を補正してから合成するという、ダイバーシチ合成を行う。
自己相関検出手段１４ａ，１４ｂは、本発明の第１の自己相関検出手段に相当する。
【００６１】
上記構成において、アンテナ１１ａ、アンテナ１１ｂにより受信した信号は、それぞれ、受信手段１２ａ、１２ｂで増幅、周波数変換されてベースバンド信号に変換された後、それぞれ＃１系統、＃２系統の信号としてダイバーシチ合成手段１８に入力される。ダイバーシチ合成手段１８の信号合成手段１０１では、相互相関検出手段１３及び自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果に基づいて受信手段１２ａ，１２ｂの各出力信号が、所定の振幅になるように振幅補正され、かつ同位相となるように位相補正されて、ダイバーシチ合成される。
【００６２】
次いで、遅延等化手段１６では、相互相関検出手段１３の検出結果及び自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果に基づいて信号合成手段１０１のダイバーシチ合成出力から所定時間以上、具体的にはＯＦＤＭ変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去される。遅延等化手段１６の出力信号は、ＯＦＤＭ復調手段１７において、フーリエ変換され、変調時に挿入されたガードインターバルが取り除かれ、有効シンボルが抽出されて復調される。
【００６３】
次に、図１０における信号合成手段１０１の具体的構成を図１１に示す。同図において、信号合成手段１０１は振幅補正手段１１１、１１３と、移相手段１１２，１１４と、加算手段１１５とを有している。同図において、受信手段１２ａ，１２ｂの各出力信号は、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果に基づいて振幅補正手段１１１、１１３により所定の振幅補正がなされ、この振幅補正された信号は、移相手段１１２、１１４において相互相関検出手段１３の検出結果（相互相関値）を参照して互いに同相となるように位相補正され、加算手段１１５において加算されて合成され、遅延等化手段１６に出力される。このとき、振幅補正手段１１１、１１３において、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂがそれぞれ検出した自己相関値の最大値に比例して振幅補正がなされると、加算手段１１５が出力する合成出力の搬送波電力対雑音電力比（ＣＮ比）を最大とすることができる。
【００６４】
以上に説明したように、本発明の第３の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置によれば、複数の受信手段１２ａ及び１２ｂの出力信号のダイバーシチ合成前に複数の受信手段１２ａ及び１２ｂの出力信号の相互相関検出および自己相関検出を行い、前記相互相関検出結果及び前記自己相関検出結果に基づいてダイバーシチ合成を行い、合成後の信号に対して前記自己相関検出結果および前記相互相関検出結果に基づいて遅延等化手段１６によって不要波を除去するようにしたので、十分な信号強度を有し、かつガードインターバル時間以上の遅延時間を有する遅延波（不要波）を除去した有効シンボル信号を抽出することができるＯＦＤＭ受信装置が得られる。
【００６５】
次に、本発明の第４の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を図１２に示す。本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置が、第３の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置と構成上、異なるのは、遅延等化手段の制御入力として相互相関検出手段１３、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出出力を用いずに、信号合成手段１０１によるダイバーシチ合成後の信号に対して、自己相関検出手段８１によって自己相関検出を行い、検出された自己相関値を遅延等化手段８２が制御入力として利用し、ダイバーシチ合成後の信号のうち不要の信号成分を除去するように構成した点であり、他の構成は同様である。
【００６６】
図１２において、＃１系統のＯＦＤＭ変調された信号を捕捉するアンテナ１１ａと、＃２系統のＯＦＤＭ変調された信号を捕捉するアンテナ１１ｂと、受信手段１２ａ，１２ｂと、複数の受信手段１２ａ，１２ｂの出力信号間の相互相関を検出する相互相関検出手段１３と、受信手段１２ａの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段１４ａと、受信手段１２ｂの出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段１４ｂと、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果及び相互相関検出手段１３の検出結果に基づいて受信手段１２ａ，１２ｂの出力信号の位相と振幅をそれぞれ補正してから合成する信号合成手段１０１と、信号合成手段１０１の出力信号の自己相関を検出する自己相関検出手段８１と、自己相関検出手段８１の検出結果に基づいて信号合成手段１０１の合成出力から所定時間以上、遅延した信号成分を除去する遅延等化手段８２と、ＯＦＤＭ復調手段１７とを有している。
【００６７】
ここで、相互相関検出手段１３と、自己相関検出手段１４ａ，１４ｂと、信号合成手段１０１とが、ダイバーシチ合成手段１８を構成し、相互相関検出手段１３の検出結果に基づいて受信手段１２ａ，１２ｂの出力信号の位相をそれぞれ補正し、続いて自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果に基づいて振幅を補正してから合成するという、ダイバーシチ合成を行う。自己相関検出手段１４ａ，１４ｂは、本発明の第１の自己相関検出手段に相当し、自己相関検出手段８１は本発明の第２の自己相関検出手段に相当する。
【００６８】
上記構成において、アンテナ１１ａ、アンテナ１１ｂにより受信した信号は、それぞれ、受信手段１２ａ、１２ｂで増幅、周波数変換されてベースバンド信号に変換された後、それぞれ＃１系統、＃２系統の信号としてダイバーシチ合成手段１８に入力される。ダイバーシチ合成手段１８の信号合成手段１０１では、相互相関検出手段１３及び自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果に基づいて受信手段１２ａ，１２ｂの各出力信号が所定の振幅になるように振幅補正され、かつ同位相となるように位相補正されて、ダイバーシチ合成される。
【００６９】
次いで、遅延等化手段８２では、相互相関検出手段１３の検出結果及び自己相関検出手段１４ａ，１４ｂの検出結果に基づいて合成された信号合成手段１０１の合成出力から所定時間以上、具体的にはＯＦＤＭ変調信号のガードインターバル時間以上遅延した信号成分が除去される。遅延等化手段８２の出力信号は、ＯＦＤＭ復調手段１７において、フーリエ変換され、変調時に挿入されたガードインターバルが取り除かれ、有効シンボルが抽出されて復調される。
【００７０】
以上に説明したように、本発明の第４の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置によれば、複数の受信手段１２ａ及び１２ｂの出力信号のダイバーシチ合成前に複数の受信手段１２ａ及び１２ｂの出力信号の相互相関検出および自己相関検出を行い、前記相互相関検出結果及び前記自己相関検出結果に基づいてダイバーシチ合成を行い、合成後の信号に対して自己相関検出を行い、該自己相関検出結果に基づいてダイバーシチ合成後の信号から遅延等化手段８２によって不要波を除去するようにしたので、十分な信号強度を有し、かつガードインターバル時間以上の遅延時間を有する遅延波（不要波）を除去した有効シンボル信号を抽出することができるＯＦＤＭ受信装置が得られる。
【００７１】
以上、本発明の第１乃至第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置は、複数の受信信号をダイバーシチ合成を行ってから遅延等化手段により不要波を除去するように構成したものである。
【００７２】
以上、本発明の第１乃至第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の動作を図面を参照して詳述してきたが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。例えば、入力のアンテナ数は２つに限られるものではなく、３つ以上のアンテナであっても本発明に含まれる。
また、遅延等化手段においては、２つの遅延信号を除去するように負帰還手段は２系統としたが、これ以外の数の系統を含むようにしたものであってもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、ＯＦＤＭ復調手段の前段に遅延等化手段を設け、遅延波を排除するようにしたので、充分なＣＮ比をもった出力信号を得ることができ、復調後のビット誤りをなくすことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図。
【図２】  図１における信号合成手段の具体的構成を示すブロック図。
【図３】  図１における遅延等化手段の具体的構成を示すブロック図。
【図４】  図１における相互相関検出手段の具体的構成を示すブロック図。
【図５】  図１における自己相関検出手段の具体的構成を示すブロック図。
【図６】  ＯＦＤＭ変調信号のデータ構成と自己相関検出信号との関係を示す説明図。
【図７】  遅延波を含むＯＦＤＭ変調信号における遅延波が合成波の有効シンボルに与える影響について示す説明図。
【図８】  本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図。
【図９】  図８における遅延等化手段の具体的構成を示すブロック図。
【図１０】  本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図。
【図１１】  図１０における信号合成手段の具体的構成を示すブロック図。
【図１２】  本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図。
【図１３】  ＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図。
【図１４】  ＯＦＤＭによる変調過程を概念的に示した説明図。
【図１５】  従来の基本的なＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図。
【図１６】  ＯＦＤＭによる復調過程を概念的に示した説明図。
【符号の説明】
１１ａ、１１ｂ  アンテナ
１２ａ、１２ｂ  受信手段（ＲＥＣ）
１３  相互相関検出手段
１４ａ、１４ｂ、８１  自己相関検出手段
１５、１８  ダイバーシチ合成手段
１００、１０１  信号合成手段
１６、８２  遅延等化手段
１７  ＯＦＤＭ復調手段
２１、２２、３４、３７、１１２，１１４  移相手段
２３、３１、９１，１１５  加算手段
３２，３５，９２、９４  遅延手段
３３，３６，９３，９５  複素振幅補正手段
３８、９６  最大極大自己相関探索手段
３９、９７  遅延時間算出手段
４０、９８  複素振幅係数算出手段
４１  位相係数算出手段
１１１、１１３  振幅補正手段
５２、６１  乗算手段
５３、６２  累算手段
５０  有効シンボル時間遅延手段
５１、６０  複素共役信号生成手段
【図１】
0003696039.tif 000002
【図２】
0003696039.tif 000003
【図３】
0003696039.tif 000004
【図４】
0003696039.tif 000005
【図５】
0003696039.tif 000006
【図６】
0003696039.tif 000007
【図７】
0003696039.tif 000008
【図８】
0003696039.tif 000009
【図９】
0003696039.tif 000010
【図１０】
0003696039.tif 000011
【図１１】
0003696039.tif 000012
【図１２】
0003696039.tif 000013
【図１３】
0003696039.tif 000014
【図１４】
0003696039.tif 000015
【図１５】
0003696039.tif 000016
【図１６】
0003696039.tif 000017