(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる周波数帯で同一内容が送信されるネットワーク環境にて、有効シンボル区間とガードインターバル区間とからなる直交周波数分割多重信号を受信し、伝送データを復元する直交周波数分割多重信号受信装置であって、
第１のチャネルにて送られた無線周波数信号をダウンコンバートして中間周波数信号に変換する第１の信号変換手段と、
第１のチャネルとは異なる周波数帯の第２のチャネルにて送られた無線周波数信号をダウンコンバートして中間周波数信号に変換する第２の信号変換手段と、
前記第１の信号変換手段によりダウンコンバートされた中間周波数信号と、前記第２の信号変換手段によりダウンコンバートされた中間周波数信号のいずれかを選択する信号選択手段と、
前記信号選択手段により選択された中間周波数信号からベースバンド信号を復調する復調手段と、
前記復調手段により復調されたベースバンド信号から伝送データを復元する復元手段と、
前記復調手段により復調されたベースバンド信号を受けて有効シンボル区間とガードインターバル区間とを推定する区間推定手段と、
前記区間推定手段がガードインターバル区間と推定したタイミングにて前記信号選択手段を切り換えて、前記第１の信号変換手段によりダウンコンバートされた中間周波数信号と、前記第２の信号変換手段によりダウンコンバートされた中間周波数信号のうち、有効シンボル区間にて前記信号選択手段により選択されていない信号を前記信号選択手段に選択させ、有効シンボル区間にて前記信号選択手段により選択された信号と受信レベルを比較して、受信レベルが高い方の中間周波数信号を前記信号選択手段に選択させて伝送データを復元可能とする選択制御手段を備え、
前記区間推定手段は、前記復調手段により復調されたベースバンド信号についての相関演算を実行する相関演算手段を備え、
前記選択制御手段は、前記相関演算手段が相関演算を実行することにより得られた相関値に基づいて、有効シンボル区間にて前記信号選択手段により選択された中間周波数信号と、ガードインターバル区間にて前記信号選択手段により選択された中間周波数信号とが同一内容を送信したものであるか否かを判別し、同一内容を送信したものではないと判別すると、以後、有効シンボル区間にて選択された中間周波数信号のみを前記信号選択手段に選択させる、
ことを特徴とする直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項２】
前記相関演算手段が相関演算を実行することにより得られた相関値がピークとなるタイミングでの信号位相を特定する位相特定手段を備え、
前記復調手段は、前記信号選択手段により選択された中間周波数信号に含まれるオフセット周波数を除去するためのローカル発振信号を生成する発振信号生成手段を備え、
前記選択制御手段は、前記相関演算手段が相関演算を実行することにより得られた相関値に基づいて、有効シンボル区間にて前記信号選択手段により選択された中間周波数信号と、ガードインターバル区間にて前記信号選択手段により選択された中間周波数信号とが同一内容を送信したものであると判別し、且つ、ガードインターバル区間にて前記信号選択手段により選択された中間周波数信号から伝送データを復元すると判別した場合に、前記位相特定手段により特定された信号位相に基づいて前記発振信号生成手段が生成するローカル発振信号の周波数を切り換える、
ことを特徴とする請求項１に記載の直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項３】
前記選択制御手段は、所定数のガードインターバル区間に対して１回の割合で、前記信号選択手段が選択する中間周波数信号を切り換える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の直交周波数分割多重信号受信装置。
【請求項４】
異なる周波数帯で同一内容が送信されるネットワーク環境にて、有効シンボル区間とガードインターバル区間とからなる直交周波数分割多重信号を受信し、伝送データを復元するための直交周波数分割多重信号受信方法であって、
第１のチャネルにて送られた無線周波数信号をダウンコンバートした中間周波数信号と、第１のチャネルとは異なる周波数帯の第２のチャネルにて送られた無線周波数信号をダウンコンバートした中間周波数信号のいずれかを選択し、選択した中間周波数信号からベースバンド信号を復調し、ベースバンド信号についての相関演算を実行することにより有効シンボル区間とガードインターバル区間とを推定し、ガードインターバル区間と推定したタイミングにて中間周波数信号の選択を切り換え、有効シンボル区間にて選択していた信号と受信レベルを比較し、受信レベルが高い方の中間周波数信号を選択して復調したベースバンド信号から伝送データを復元する一方で、有効シンボル区間にて選択していた信号と、ガードインターバル区間にて選択した信号とが同一内容を送信したものであるか否かを判別し、同一内容を送信したものではないと判別すると、以後、有効シンボル区間にて選択していた信号のみを選択する、
ことを特徴とする直交周波数分割多重信号受信方法。
【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を受信して伝送データを復元する直交周波数分割多重信号受信装置に係り、特に、異なる周波数帯にて同一内容が同時に送信されるネットワーク環境に好適な直交周波数分割多重信号受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタル信号を伝送する方式の１つとして、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ；Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式が知られている。
この直交周波数分割多重方式を用いて移動体通信を可能とするシステムには、複数の送信局が異なる周波数を用いて同一内容の送信を行う多周波数ネットワーク（ＭＦＮ；Multi Frequency Network）がある。
【０００３】
このＭＦＮ環境の下で移動しながら送信局から送られた信号を受信して、伝送データを復元する従来の受信装置は、ある送信局から送信された信号の受信レベルが低下すると、受信信号をダウンコンバートするために用いるローカル発振信号の周波数を制御することにより、受信チャネルを切り換える。これにより、他の送信局から送信された信号を受信して、周波数帯が異なる切換先のチャネルにて送信された同一内容の伝送データを取得することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術では、受信信号をダウンコンバートするために用いるローカル発振信号の周波数を切り換えることにより、受信チャネルを選択していた。
このため、受信中のチャネルの受信レベルが劣化して、他の送信局から提供される別のチャネルに切り換える場合、伝送データを取得するまでに長い時間を要するという問題があった。
【０００５】
この点、２つのチャネルにて受信したそれぞれの信号からベースバンド信号を復調して伝送データを復元することも考えられるが、構成が複雑になり、コストがかかるという問題がある。
【０００６】
この発明は、上記実状に鑑みてなされたものであり、簡単な構成で、異なる周波数帯のチャネルに素早く切り換えて伝送データを取得することができる直交周波数分割多重信号受信装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明の第１の観点に係る直交周波数分割多重信号受信装置は、
異なる周波数帯で同一内容が送信されるネットワーク環境にて、有効シンボル区間とガードインターバル区間とからなる直交周波数分割多重信号を受信し、伝送データを復元するものであって、
第１のチャネルにて送られた無線周波数信号をダウンコンバートして中間周波数信号に変換する第１の信号変換手段と、
第１のチャネルとは異なる周波数帯の第２のチャネルにて送られた無線周波数信号をダウンコンバートして中間周波数信号に変換する第２の信号変換手段と、
前記第１の信号変換手段によりダウンコンバートされた中間周波数信号と、前記第２の信号変換手段によりダウンコンバートされた中間周波数信号のいずれかを選択する信号選択手段と、
前記信号選択手段により選択された中間周波数信号からベースバンド信号を復調する復調手段と、
前記復調手段により復調されたベースバンド信号から伝送データを復元する復元手段と、
前記復調手段により復調されたベースバンド信号を受けて有効シンボル区間とガードインターバル区間とを推定する区間推定手段と、
前記区間推定手段がガードインターバル区間と推定したタイミングにて前記信号選択手段を切り換えて、前記第１の信号変換手段によりダウンコンバートされた中間周波数信号と、前記第２の信号変換手段によりダウンコンバートされた中間周波数信号のうち、有効シンボル区間にて前記信号選択手段により選択されていない信号を前記信号選択手段に選択させ、有効シンボル区間にて前記信号選択手段により選択された信号と受信レベルを比較して、受信レベルが高い方の中間周波数信号を前記信号選択手段に選択させて伝送データを復元可能とする選択制御手段を備え、
前記区間推定手段は、前記復調手段により復調されたベースバンド信号についての相関演算を実行する相関演算手段を備え、
前記選択制御手段は、前記相関演算手段が相関演算を実行することにより得られた相関値に基づいて、有効シンボル区間にて前記信号選択手段により選択された中間周波数信号と、ガードインターバル区間にて前記信号選択手段により選択された中間周波数信号とが同一内容を送信したものであるか否かを判別し、同一内容を送信したものではないと判別すると、以後、有効シンボル区間にて選択された中間周波数信号のみを前記信号選択手段に選択させる、
ことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、選択制御手段は、区間推定手段がガードインターバル区間と推定したタイミングにて信号選択手段による信号の選択を切り換え、有効シンボル区間にて選択された信号と受信レベルを比較して、受信レベルが高い方の中間周波数信号を信号選択手段に選択させて伝送データを復元可能とする。
これにより、ベースバンド信号を復調する構成を単一化して構成を簡単にすると共に、短時間で受信チャネルを切り換えて伝送データを取得することができ、また、異なる内容が送信されたチャネルを選択しないようにすることができる。
【００１０】
前記相関演算手段が相関演算を実行することにより得られた相関値がピークとなるタイミングでの信号位相を特定する位相特定手段を備え、
前記復調手段は、前記信号選択手段により選択された中間周波数信号に含まれるオフセット周波数を除去するためのローカル発振信号を生成する発振信号生成手段を備え、
前記選択制御手段は、前記相関演算手段が相関演算を実行することにより得られた相関値に基づいて、有効シンボル区間にて前記信号選択手段により選択された中間周波数信号と、ガードインターバル区間にて前記信号選択手段により選択された中間周波数信号とが同一内容を送信したものであると判別し、且つ、ガードインターバル区間にて前記信号選択手段により選択された中間周波数信号から伝送データを復元すると判別した場合に、前記位相特定手段により特定された信号位相に基づいて前記発振信号生成手段が生成するローカル発振信号の周波数を切り換えることが望ましい。
【００１１】
前記選択制御手段は、所定数のガードインターバル区間に対して１回の割合で、前記信号選択手段が選択する中間周波数信号を切り換えることが望ましい。
【００１４】
この発明の第２の観点に係る直交周波数分割多重信号受信方法は、
異なる周波数帯で同一内容が送信されるネットワーク環境にて、有効シンボル区間とガードインターバル区間とからなる直交周波数分割多重信号を受信し、伝送データを復元するための方法であって、
第１のチャネルにて送られた無線周波数信号をダウンコンバートした中間周波数信号と、第１のチャネルとは異なる周波数帯の第２のチャネルにて送られた無線周波数信号をダウンコンバートした中間周波数信号のいずれかを選択し、選択した中間周波数信号からベースバンド信号を復調し、ベースバンド信号についての相関演算を実行することにより有効シンボル区間とガードインターバル区間とを推定し、ガードインターバル区間と推定したタイミングにて中間周波数信号の選択を切り換え、有効シンボル区間にて選択していた信号と受信レベルを比較し、受信レベルが高い方の中間周波数信号を選択して復調したベースバンド信号から伝送データを復元する一方で、有効シンボル区間にて選択していた信号と、ガードインターバル区間にて選択した信号とが同一内容を送信したものであるか否かを判別し、同一内容を送信したものではないと判別すると、以後、有効シンボル区間にて選択していた信号のみを選択する、
ことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、この発明の実施の形態に係る直交周波数分割多重信号受信装置について詳細に説明する。
【００１６】
図１は、この発明の実施の形態に係る直交周波数分割多重信号受信装置１００の構成を示す図である。
図示するように、この直交周波数分割多重信号受信装置１００は、ＲＦ（Radio Frequency）信号処理部１と、ＩＦ（Intermediate Frequency）信号処理部２と、ベースバンド信号処理部３と、動作制御部４とを備えている。
【００１７】
ＲＦ信号処理部１は、図２に示すように、アンテナ１０と、ＬＮＡ（Low Noise Amplifier）１１と、分配器１２と、ＴＣＸＯ（Temperature Compensation crystal Oscillator）１３と、第１及び第２のローカル発振器１４、１５と、第１及び第２のミキサ１６、１７とを備えている。
【００１８】
アンテナ１０は、送信局にて直交周波数分割多重化が施され、無線にて送信されたＲＦ信号を受信するためのものであり、受信したＲＦ信号をＬＮＡ１１に送る。
ここで、アンテナ１０が受信する直交周波数分割多重化が施されたＲＦ信号は、１つのシンボル区間が有効シンボル区間とガードインターバル区間とに分かれている。ガードインターバル区間は、シンボル区間内で有効シンボル区間に前置され、有効シンボル区間の後部を複写した冗長な信号区間である。
【００１９】
ＬＮＡ１１は、アンテナ１０にて受信したＲＦ信号を増幅するためのものであり、増幅したＲＦ信号を分配器１２に送る。
【００２０】
分配器１２は、ＬＮＡ１１から受けたＲＦ信号を、第１のミキサ１６と、第２のミキサ１７とに分配するためものである。
【００２１】
ＴＣＸＯ１３は、第１及び第２のローカル発振器１４、１５がそれぞれローカル発振信号を生成する際に用いる基準周波数信号を発生する発振器である。
【００２２】
第１のローカル発振器１４は、例えばＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路等から構成され、動作制御部４の制御に従ってＴＣＸＯ１３にて発生した基準周波数信号を分周するなどして、第１の周波数を有するローカル発振信号を生成する。すなわち、第１のローカル発振器１４は、ＴＣＸＯ１３にて発生した基準周波数信号に位相が同期した第１の周波数を有するローカル発振信号を生成し、第１のミキサ１６に供給する。
【００２３】
第２のローカル発振器１５は、例えばＰＬＬ回路等から構成され、動作制御部４の制御に従ってＴＣＸＯ１３にて発生した基準周波数信号を分周するなどして、第１の周波数とは異なる第２の周波数を有するローカル発振信号を生成する。第２のローカル発振器１５は、ＴＣＸＯ１３にて発生した基準周波数信号に位相が同期した第２の周波数を有するローカル発振信号を生成し、第２のミキサ１７に供給する。
【００２４】
第１のミキサ１６は、分配器１２から分配されたＲＦ信号に、第１のローカル発振器１４から受けた第１の周波数を有するローカル発振信号を掛け合わせることにより、ＲＦ信号をダウンコンバートしてＩＦ信号に変換するためのものである。第１のミキサ１６は、ＲＦ信号をダウンコンバートすることにより得られたＩＦ信号を、ＩＦ信号処理部２が備えるスイッチ２０に送る。
【００２５】
第２のミキサ１７は、分配器１２から分配されたＲＦ信号に、第２のローカル発振器１５から受けた第２の周波数を有するローカル発振信号を掛け合わせることにより、ＲＦ信号をダウンコンバートしてＩＦ信号に変換するためのものである。第２のミキサ１７は、ＲＦ信号をダウンコンバートすることにより得られたＩＦ信号を、ＩＦ信号処理部２が備えるスイッチ２０に送る。
【００２６】
図１に示すＩＦ信号処理部２は、例えば図３に示すような構成を有し、スイッチ２０と、ＢＰＦ（Band Pass Filter）２１と、ＡＧＣ（Automatic Gain Control）回路２２と、第１及び第２のＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換器２３、２４と、チャネル選択回路２５と、第３のローカル発振器２６と、直交検波器２７とを備えている。
【００２７】
スイッチ２０は、ＲＦ信号処理部１が備える第１及び第２のミキサ１６、１７から受けたＩＦ信号のいずれかを選択し、ＢＰＦ２１に供給する。すなわち、スイッチ２０は、チャネル選択回路２５から送られた信号CH_SELに応じて、第１のミキサ１６によりダウンコンバートされたＩＦ信号と、第２のミキサ１７によりダウンコンバートされたＩＦ信号のいずれかを選択してＢＰＦ２１に供給する。つまり、スイッチ２０が選択するＩＦ信号を切り換えることにより、この直交周波数分割多重信号受信装置１００の受信チャネルが切り換えられる。
【００２８】
ＢＰＦ２１は、スイッチ２０から供給されたＩＦ信号の通過帯域を制限することにより、受信チャネルの帯域外成分を除去してＡＧＣ回路２２に送る。
【００２９】
ＡＧＣ回路２２は、信号増幅率を自動的に制御することにより、ＢＰＦ２１を通過したＩＦ信号を所定の信号レベルとなるように増幅するためのものである。ここで、ＡＧＣ回路２２は、ＢＰＦ２１から受けたＩＦ信号の信号レベル、すなわちＲＦ信号の受信レベルを、例えばＩＦ信号を増幅する際の信号増幅率等から特定する。ＡＧＣ回路２２は、特定した受信レベルを示す信号AGC_LEVELを、第１のＡ／Ｄ変換器２３に送る。
また、ＡＧＣ回路２２は、増幅したＩＦ信号を第２のＡ／Ｄ変換器２４に送る。
【００３０】
第１のＡ／Ｄ変換器２３は、ＡＧＣ回路２２から受けた信号AGC_LEVELをディジタル化し、チャネル選択回路２５に供給する。
【００３１】
第２のＡ／Ｄ変換器２４は、ＡＧＣ回路２２により増幅されたＩＦ信号をディジタル化し、直交検波器２７に供給する。
【００３２】
チャネル選択回路２５は、スイッチ２０を切り換えて受信チャネルの選択を制御するためのものである。すなわち、チャネル選択回路２５は、受信チャネルを選択するための信号CH_SELを生成し、スイッチ２０に供給してＩＦ信号の選択を制御する。この際、チャネル選択回路２５は、ベースバンド信号処理部３が備えるタイミング発生器３１から受けた信号G_TIMINGに基づいて、スイッチ２０の選択を切り換えるタイミングを規定する。チャネル選択回路２５は、スイッチ２０が選択した受信チャネルを動作制御部４に通知する。
また、チャネル選択回路２５は、第１のＡ／Ｄ変換器２３によりディジタル化された信号AGC_LEVELを受けて受信レベルを特定する。
【００３３】
第３のローカル発振器２６は、動作制御部４から受けた信号FINE_FREQに応じた周波数のローカル発振信号を生成し、直交検波器２７に供給する。この際、第３のローカル発振器２６は、信号FINE_FREQに応じた周波数を有するローカル発振信号を生成して直交検波器２７に供給することで、ＩＦ信号に含まれるオフセット周波数を除去することができる。
【００３４】
直交検波器２７は、第３のローカル発振器２６から受けたローカル発振信号を用いて、第２のＡ／Ｄ変換器２４から受けたＩＦ信号の直交検波を行うことにより、ベースバンド信号を復調するためのものである。直交検波器２７は、復調したベースバンド信号の同相成分を示すＩ（In-phase）信号と、直交成分を示すＱ（Quadrature）信号とを、ベースバンド信号処理部３に送る。
【００３５】
図１に示すベースバンド信号処理部３は、例えば図４に示す構成を有し、ガード相関器３０と、タイミング発生器３１と、ピーク検出器３２と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）ウィンドゥ回路３３と、ＦＦＴ回路３４と、等化器３５と、デマッパ３６とを備えている。
【００３６】
ガード相関器３０は、ベースバンド信号についての自己相関演算を実行するためのものである。すなわち、ガード相関器３０は、Ｉ信号とＱ信号とからなるベースバンド信号を、有効シンボル区間の長さだけ遅延させ、遅延のないベースバンド信号との自己相関を、ガードインターバル区間の長さに相当する時間幅で求める。ガード相関器３０は、自己相関演算を実行することにより得られた相関値を、タイミング発生器３１とピーク検出器３２に送る。
ここで、ガードインターバル区間は有効シンボル区間の後部を複写した信号区間であることから、ガード相関器３０が自己相関演算を実行することにより得られた相関値は、有効シンボル区間の終端を受信したタイミングにてピークとなる。
【００３７】
タイミング発生器３１は、ガード相関器３０が実行した自己相関演算の結果から、有効シンボル区間とガードインターバル区間とを推定するためのものである。すなわち、タイミング発生器３１は、有効シンボル区間とガードインターバル区間とが切り替わるタイミングを特定し、特定したタイミングを示す信号G_TIMINGを生成する。タイミング発生器３１は、信号G_TIMINGを、ＦＦＴウィンドゥ回路３３と、ＩＦ信号処理部２が備えるチャネル選択回路２５と、動作制御部４に送る。
【００３８】
ピーク検出器３２は、ガード相関器３０が自己相関演算を実行することにより得られた相関値のピーク値と、相関値がピークとなるタイミングでの信号位相を検出するためのものである。ピーク検出器３２は、検出したピーク値と信号位相を動作制御部４に通知する。
【００３９】
ＦＦＴウィンドゥ回路３３は、有効シンボル区間のベースバンド信号のみを取り出してＦＦＴ回路３４に入力するためのものであり、タイミング発生器３１から受けた信号G_TIMINGに基づいて特定したガードインターバル区間のベースバンド信号を除去したのち、ＦＦＴ回路３４に送る。
【００４０】
ＦＦＴ回路３４は、ＦＦＴウィンドゥ回路３３から受けた有効シンボル区間のベースバンド信号に高速フーリエ変換を施して、時間軸上の信号から周波数軸上の信号に変換するためのものである。ＦＦＴ回路３４は、高速フーリエ変換を施したベースバンド信号を、等化器３５に送る。
【００４１】
等化器３５は、例えばＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタやＩＩＲ（Infinite Impulse Response）フィルタ等を用いて構成され、ＦＦＴ回路３４から受けたベースバンド信号の振幅や位相を伝送路の特性に合わせて補償し、信号の歪みなどを除去するためのものである。等化器３５は、等化を施したベースバンド信号をデマッパ３６に送る。
【００４２】
デマッパ３６は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）等から構成され、複素平面上のシンボル配置図に基づいて、等化器３５により等化が施されたベースバンド信号から伝送データを復元するデマッピング処理を実行するためのものである。
すなわち、デマッパ３６は、例えば６４ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）といった多値変調方式で変調されたベースバンドのＩ信号及びＱ信号から、複素平面上で定められた座標値と伝送データとの対応関係に基づいて、伝送データを復元する。
デマッパ３６は、復元した伝送データを、デインターリーブ回路等に出力し、伝送データについての処理に供する。
【００４３】
図１に示す動作制御部４は、例えばマイクロプロセッサ等から構成され、この直交周波数分割多重信号受信装置１００全体の動作を制御するためのものである。
例えば、動作制御部４は、ガード相関器３０がベースバンド信号についての自己相関演算を実行することにより得られた相関値がピークとなるタイミングでの信号位相を、ピーク検出器３２から受けた通知により特定する。動作制御部４は、第３のローカル発振器２６に信号FINE_FREQを送って動作を制御することにより、特定した信号位相に対応する周波数のローカル発振信号を生成させる。すなわち、動作制御部４は、直交検波器２７に供給されるＩＦ信号に含まれるオフセット周波数を、ピーク検出器３２より通知された信号位相から推定し、推定したオフセット周波数を除去するためのローカル発振信号を第３のローカル発振器２６に生成させる。
【００４４】
以下に、この発明の実施の形態に係る直交周波数分割多重信号受信装置１００の動作を説明する。
この直交周波数分割多重信号受信装置１００は、複数の送信局が異なる周波数帯にて同一内容を送信する多周波数ネットワーク（ＭＦＮ；Multi Frequency Network）環境に適用されて、アンテナ１０により、送信局から無線にて送信されたＲＦ信号を受信する。
【００４５】
分配器１２は、アンテナ１０にて受信したのちＬＮＡ１１により増幅されたＲＦ信号を、第１及び第２のミキサ１６、１７に分配する。
【００４６】
また、第１及び第２のローカル発振器１４、１５は、ＴＣＸＯ１３から供給された基準周波数信号を動作制御部４の制御に従った分周比で分周するなどして、それぞれ第１及び第２の周波数を有するローカル発振信号を生成し、第１及び第２のミキサ１６、１７に供給する。
ここで、動作制御部４は、第１及び第２のローカル発振器１４、１５を制御して、第１及び第２のミキサ１６、１７が互いに異なる周波数帯のＲＦ信号を所定の中間周波数帯のＩＦ信号にダウンコンバートするためのローカル発振信号を生成させる。これにより、動作制御部４は、ＲＦ信号処理部１に、周波数帯が異なる２つのチャネルにて送信された同一内容の伝送データを受信可能とするＩＦ信号を生成させる。
【００４７】
第１及び第２のミキサ１６、１７は、それぞれ、ＲＦ信号をダウンコンバートすることにより得られたＩＦ信号を、スイッチ２０に送る。
【００４８】
スイッチ２０は、チャネル選択回路２５から送られた信号CH_SELに応じて、第１のミキサ１６から受けたＩＦ信号と、第２のミキサ１７から受けたＩＦ信号のいずれかを選択し、ＢＰＦ２１を介してＡＧＣ回路２２に送る。
【００４９】
ＡＧＣ回路２２は、ＢＰＦ２１を通過したＩＦ信号を増幅して第２のＡ／Ｄ変換器２４によりディジタル化したのち、直交検波器２７に供給する。
この際、ＡＧＣ回路２２は、ＩＦ信号を所定の信号レベルにまで増幅するための信号増幅率等から、スイッチ２０が選択したＩＦ信号に変換されたＲＦ信号の受信レベルを特定し、信号AGC_LEVELにより、チャネル選択回路２５に通知する。例えば、ＡＧＣ回路２２は、受信レベルに対応して電圧値を変化させた電圧波形を有する信号AGC_LEVELを生成し、第１のＡ／Ｄ変換器２３によりディジタル化したのち、チャネル選択回路２５に送る。
【００５０】
直交検波器２７は、第２のＡ／Ｄ変換器２４を介してＡＧＣ回路２２から供給されたＩＦ信号を、第３のローカル発振器２６から受けたローカル発振信号を用いて直交検波することにより、ベースバンドのＩ信号とＱ信号を復調する。直交検波器２７により復調されたＩ信号とＱ信号は、ベースバンド信号処理部３に送られる。
【００５１】
ＦＦＴウィンドゥ回路３３は、直交検波器２７により復調されたＩ信号及びＱ信号からなるベースバンド信号のうち、ガードインターバル区間に相当する部分を除去し、有効シンボル区間に相当する部分のみをＦＦＴ回路３４に供給する。
【００５２】
ＦＦＴ回路３４は、ベースバンド信号に高速フーリエ変換を施し、周波数成分を示す信号として等化器３５に送る。
等化器３５は、ＦＦＴ回路３４からベースバンド信号を受け、例えばパイロット信号を伝送したサブキャリアを抽出するなどして伝送路の特性を推定する。等化器３５は、推定した伝送路の特性に合わせてベースバンド信号を補償するなどして等化を施し、デマッパ３６に供給する。
【００５３】
デマッパ３６は、等化器３５により等化が施されたベースバンド信号を用いてデマッピング処理を実行し、送信局からの伝送データを復元する。
【００５４】
また、ガード相関器３０は、直交検波器２７により復調されたＩ信号及びＱ信号からなるベースバンド信号を有効シンボル区間に相当する時間だけ遅延させ、遅延のないベースバンド信号との積和演算を実行することにより、ベースバンド信号についての自己相関演算を実行する。
【００５５】
タイミング発生器３１は、ガード相関器３０が自己相関演算を実行することにより得られた相関値から、有効シンボル区間とガードインターバル区間を推定し、これらの区間が切り替わるタイミングを特定する。タイミング発生器３１は、例えば有効シンボル区間とガードインターバル区間とで電圧値を変化させた矩形状の電圧波形を有する信号G_TIMINGを生成し、ＦＦＴウィンドゥ回路３３と、チャネル選択回路２５、及び動作制御部４に送る。
【００５６】
また、ピーク検出器３２は、ガード相関器３０が自己相関演算を実行することにより得られた相関値がピークとなるタイミングを特定し、そのタイミングにおける相関値と信号位相を検出して、動作制御部４に通知する。
【００５７】
動作制御部４は、チャネル選択回路２５などと共に動作して、受信チャネルを素早く切り換えて同一内容の伝送データを復元可能とする。
【００５８】
例えば、図５（ａ）は、この直交周波数分割多重信号受信装置１００が受信する受信信号の構成を示す図である。ここで、受信信号のガードインターバル区間を、図５（ａ）においてハッチングを付して示す。
【００５９】
タイミング発生器３１は、図５（ｂ）に示すような信号G_TIMINGを生成し、有効シンボル区間とガードインターバル区間を識別可能とする。
ＦＦＴウィンドゥ回路３３は、この信号G_TIMINGにより有効シンボル区間を特定し、ガードインターバル区間のベースバンド信号を除去してＦＦＴ回路３４に供給する。
【００６０】
動作制御部４は、第１のローカル発振器１４を制御して、例えば送信局から第１のチャネルＣＨ１にて送信された信号を受信するため、第１の周波数ｆ１を有するローカル発振信号を生成させる。また、動作制御部４は、第２のローカル発振器１５を制御して、送信局から第１のチャネルＣＨ１とは周波数帯が異なる第２のチャネルＣＨ２にて送信された信号を受信するため、第２の周波数ｆ２を有するローカル発振信号を生成させる。
【００６１】
また、図５（ｃ）に示す信号CH_SELは、低レベルのときに第１のチャネルＣＨ１の選択を指示し、高レベルのときに第２のチャネルＣＨ２の選択を指示するものとする。
すなわち、図５（ｃ）に示す信号CH_SELは、タイミングｔ１までの間、第１のチャネルＣＨ１の選択を指示し、スイッチ２０は、この信号CH_SELに従って、第１のミキサ１６によりダウンコンバートされたＩＦ信号を選択してＢＰＦ２１に供給する。
【００６２】
次に、チャネル選択回路２５は、例えば第１のＡ／Ｄ変換器２３を介してＡＧＣ回路２２から受けた信号AGC_LEVELの信号レベル（例えば電圧値）が動作制御部４により予め規定された所定の閾値未満であることを検出すると、受信チャネルの選択を切り換える必要があると判別する。
【００６３】
受信チャネルの選択を切り換える必要があると判別すると、チャネル選択回路２５は、スイッチ２０によるＩＦ信号の選択を制御して、受信チャネルを切り換えるための処理を実行する。
【００６４】
すなわち、チャネル選択回路２５は、タイミング発生器３１から信号G_TIMINGを受け、受信信号がガードインターバル区間となるタイミングを特定する。
【００６５】
例えば、チャネル選択回路２５は、図５（ｂ）に示す信号G_TIMINGがタイミングｔ１にてガードインターバル区間を示す信号レベル（電圧値）になると、図５（ｃ）に示すように信号CH_SELの信号レベルを切り換えて、スイッチ２０に第２のミキサ１７によりダウンコンバートされたＩＦ信号を選択させる。
ここで、受信信号がガードインターバル区間となる毎に受信チャネルを切り換えると、タイミング発生器３１の特性が劣化して、有効シンボル区間とガードインターバル区間との区別が難しくなる。従って、チャネル選択回路２５は、所定数のガードインターバル区間に対して１回、例えば図５（ｃ）に示すようにガードインターバル区間が２回到来する毎に１回の割合で、信号CH_SELの信号レベルを切り換えるようにする。
【００６６】
スイッチ２０は、チャネル選択回路２５から受けた信号CH_SELに応じてＩＦ信号の選択を切り換えることにより、ＢＰＦ２１に供給する信号を、第１のチャネルＣＨ１にて受信した信号から第２のチャネルＣＨ２にて受信した信号に切り換える。
すなわち、スイッチ２０は、信号CH_SELに応じて、第１のミキサ１６によりダウンコンバートされたＩＦ信号に換えて、第２のミキサ１７によりダウンコンバートされたＩＦ信号を選択し、ＢＰＦ２１に供給する。
【００６７】
この際、例えば図５（ｄ）に示すように、ＡＧＣ回路２２により生成される信号AGC_LEVELが低下すると、チャネル選択回路２５は、第１のチャネルＣＨ１の方が第２のチャネルＣＨ２よりも受信レベルが高いと判別する。
そこで、チャネル選択回路２５は、信号G_TIMINGから特定したガードインターバル区間が終了するタイミングｔ２にて信号CH_SELの信号レベルを切り換え、受信チャネルを第１のチャネルＣＨ１に戻す。
【００６８】
また、チャネル選択回路２５は、ガードインターバル区間にて受信した第２のチャネルＣＨ２の受信レベルを動作制御部４に通知する。動作制御部４は、チャネル選択回路２５から通知された受信レベルが所定の基準レベルを超えているか否かを判別する。
【００６９】
動作制御部４は、第２のチャネルＣＨ２の受信レベルが基準レベルを超えていると判別すると、第２のチャネルＣＨ２にて受信した信号が復調可能であるとして、第１のチャネルＣＨ１と第２のチャネルＣＨ２が同一内容を送信したものであるか否かを判別する。
【００７０】
この際、ガード相関器３０は、タイミングｔ１からタイミングｔ２の間に受信した第２のチャネルＣＨ２のガードインターバル区間と、タイミングｔ２からタイミングｔ３の間に受信した第１のチャネルＣＨ１の有効シンボル区間の後部との相関演算を実行する。
動作制御部４は、ガード相関器３０が相関演算を実行することにより得られた相関値からピーク検出器３２が検出した相関値のピークを読み取り、所定の基準値と比較する。
【００７１】
動作制御部４は、相関値のピークが所定の基準値以上であると判別すると、第１のチャネルＣＨ１と第２のチャネルＣＨ２が同一内容を送信したものであるとする。この際、動作制御部４は、ピーク検出器３２から通知された信号位相から、第１のミキサ１６によりダウンコンバートされたＩＦ信号のオフセット周波数と、第２のミキサ１７によりダウンコンバートされたＩＦ信号のオフセット周波数との差を推定することができる。
【００７２】
一方、動作制御部４は、読み取ったガード相関出力が所定の基準値未満であると判別すると、第１のチャネルＣＨ１と第２のチャネルＣＨ２が異なる内容を送信したとして、チャネル選択回路２５を制御して、以後、第２のチャネルＣＨ２を選択しないようにする。
すなわち、第２のチャネルＣＨ２にて第１のチャネルＣＨ１とは異なる内容が送信された場合、スイッチ２０は、有効シンボル区間にて選択していた第１のミキサ１６によりダウンコンバートされたＩＦ信号のみを選択して、ＢＰＦ２１に供給する。
【００７３】
第１のチャネルＣＨ１と第２のチャネルＣＨ２が同一内容を送信した場合、タイミングｔ３にて信号G_TIMINGがガードインターバル区間を示す信号レベルとなると、チャネル選択回路２５は信号CH_SELを切り換えて、スイッチ２０に、第２のミキサ１７によりダウンコンバートされたＩＦ信号を選択させる。
【００７４】
この際、チャネル選択回路２５は、図５（ｄ）に示すように、ＡＧＣ回路２２から送られた信号AGC_LEVELの信号レベルが上昇していることから、第２のチャネルＣＨ２の方が第１のチャネルＣＨ１よりも受信レベルが高いと判別する。
そこで、チャネル選択回路２５は、ガードインターバル区間が終了するタイミングｔ４が到来したのちも信号CH_SELの信号レベルを維持して、タイミングｔ４から始まる有効シンボル区間における受信チャネルを第２のチャネルＣＨ２とする。
チャネル選択回路２５は、受信チャネルを第２のチャネルＣＨ２に変更した旨を動作制御部４に通知する。
【００７５】
動作制御部４は、チャネル選択回路２５から受信チャネルを第２のチャネルＣＨ２に変更した旨の通知を受けると、ピーク検出器３２から通知された信号位相に応じた信号FINE_FREQを第３のローカル発振器２６に送り、直交検波器２７に供給するローカル発振信号の周波数を切り換える。これにより、第３のローカル発振器２６は、第２のミキサ１７によりダウンコンバートされたＩＦ信号のオフセット周波数を除去するためのローカル発振信号を生成することができる。
【００７６】
また、この際、動作制御部４は、等化器３５をリセットする。これにより、第１のチャネルＣＨ１とは周波数帯が異なる第２のチャネルＣＨ２を受信するための伝送路の特性に応じてベースバンド信号に等化を施すことができる。
【００７７】
次に、タイミングｔ５及びタイミングｔ７にて、スイッチ２０の選択を切り換えて第１のチャネルＣＨ１の受信レベルを特定するが、いずれも第２のチャネルＣＨ２の方が受信レベルが高いことから、タイミングｔ６及びタイミングｔ８にて、受信チャネルを第２のチャネルＣＨ２に戻して伝送データを復元する。
【００７８】
こののち、タイミングｔ９にてスイッチ２０の選択を切り換えると、第１のチャネルＣＨ１の受信レベルが第２のチャネルＣＨ２よりも高いことから、チャネル選択回路２５は、ガードインターバル区間が終了するタイミングｔ１０が到来したのちも信号CH_SELの信号レベルを維持する。これにより、タイミングｔ１０から始まる有効シンボル区間における受信チャネルを第１のチャネルＣＨ１として伝送データを復元することができる。
【００７９】
以上説明したように、この発明によれば、第１及び第２のローカル発振器１４、１５と、第１及び第２のミキサ１６、１７を設け、２つの異なる無線周波数帯のＲＦ信号をダウンコンバートして中間周波数帯のＩＦ信号を生成することができる。スイッチ２０は、ガードインターバル区間にてベースバンド信号を復調するＩＦ信号の選択を切り換え、有効シンボル区間にて選択したＩＦ信号と受信レベルを比較して、受信レベルが高い方のＩＦ信号を選択して伝送データを復元する。
これにより、簡単な構成で、異なる周波数帯のチャネルに素早く切り換えて伝送データを取得することができる。
【００８０】
なお、上記実施の形態では、チャネル選択回路２５が信号CH_SELをスイッチ２０に供給して受信チャネルを切り換えるものとして説明したが、動作制御部４が上記実施の形態におけるチャネル選択回路２５の機能を備え、スイッチ２０の選択を制御するようにしてもよい。
【００８１】
【発明の効果】
以上の説明のように、この発明によれば、ガードインターバル区間でＩＦ信号の選択を切り換えて受信レベルを比較し、受信レベルが高い方のＩＦ信号を選択して伝送データを復元することができる。
これにより、簡単な構成で、異なる周波数帯のチャネルに素早く切り換えて伝送データを取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る直交周波数分割多重信号受信装置の構成を示す図である。
【図２】ＲＦ信号処理部の構成を示す図である。
【図３】ＩＦ信号処理部の構成を示す図である。
【図４】ベースバンド信号処理部の構成を示す図である。
【図５】直交周波数分割多重信号受信装置の動作を説明するための各種の信号を示す図である。
【符号の説明】
１    ＲＦ信号処理部
２    ＩＦ信号処理部
３    ベースバンド信号処理部
４    動作制御部
１０    アンテナ
１１    ＬＮＡ
１２    分配器
１３    ＴＣＸＯ
１４、１５、２６    ローカル発振器
１６、１７    ミキサ
２０    スイッチ
２１    ＢＰＦ
２２    ＡＧＣ回路
２３、２４    Ａ／Ｄ変換器
２５    チャネル選択回路
２７    直交検波器
３０    ガード相関器
３１    タイミング発生器
３２    ピーク検出器
３３    ＦＦＴウィンドゥ回路
３４    ＦＦＴ回路
３５    等化器
３６    デマッパ
１００    直交周波数分割多重信号受信装置
【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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