(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号中の既知信号と予め保持する既知信号との相関値を積算し、この積算値が最大値をとる第一タイミングを検出する第一タイミング検出手段と、
受信信号中の既知信号と受信信号を遅延させた信号中の既知信号との相関値を積算し、この積算値が最大値をとる第二タイミングを検出する第二タイミング検出手段と、
受信信号に対してフーリエ変換を行う変換手段と、
通信開始時は前記第二タイミングを前記フーリエ変換の処理開始タイミングとして選択し、通信中において前記処理開始タイミングを前記第二タイミングから前記第一タイミングに切り替える選択手段と、
を具備する受信装置。
【請求項２】
前記選択手段は、回線品質が悪いほど前記第二タイミングを前記処理開始タイミングとして選択する時間を長くする、
請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記選択手段は、受信信号の位相回転量がしきい値を下回ったときに前記処理開始タイミングを前記第二タイミングから前記第一タイミングに切り替えるとともに、回線品質が悪いほど前記しきい値を大きくする、
請求項１記載の受信装置。
【請求項４】
前記選択手段は、前記回線品質として複数フレーム分の回線品質の平均値を用いる、
請求項３記載の受信装置。
【請求項５】
前記選択手段は、受信信号の位相回転量がしきい値を下回る状態が継続するときに前記処理開始タイミングを前記第二タイミングから前記第一タイミングに切り替える、
請求項１記載の受信装置。
【請求項６】
受信信号中の既知信号と予め保持する既知信号との相関値を積算し、この積算値が最大値をとる第一タイミングを検出する第一タイミング検出手段と、
受信信号中の既知信号と受信信号を遅延させた信号中の既知信号との相関値を積算し、この積算値が最大値をとる第二タイミングを検出する第二タイミング検出手段と、
受信信号に対してフーリエ変換を行うフーリエ変換手段と、
受信信号の位相回転量がしきい値以上の場合は前記第二タイミングを前記フーリエ変換の処理開始タイミングとして選択し、前記位相回転量が前記しきい値を下回る場合は前記第一タイミングを前記処理開始タイミングとして選択する選択手段と、を具備し、
前記選択手段は、回線品質が悪いほど前記しきい値を大きくする、
受信装置。
【請求項７】
請求項１または６記載の受信装置を具備する通信端末装置。
【請求項８】
請求項１または６記載の受信装置を具備する基地局装置。
【請求項９】
受信信号中の既知信号と予め保持する既知信号との相関値を積算し、この積算値が最大値をとるタイミングをシンボル同期タイミングとする第一の方法と、受信信号中の既知信号と受信信号を遅延させた信号中の既知信号との相関値を積算し、この積算値が最大値をとるタイミングをシンボル同期タイミングとする第二の方法と、を切り替えて用いる同期獲得方法であって、
通信開始時に前記第二の方法を用いる時間を設け、前記時間の経過後に前記第二の方法から前記第一の方法に切り替える、
同期獲得方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信装置に関し、特にＯＦＤＭ方式の移動体通信に用いられる受信装置及びその同期獲得方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＯＦＤＭ方式の移動体通信における同期獲得方法においては、Ａ）受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関値を算出し、最大相関値を得るタイミングを検出する方法（以下、「第１の方式」という）、Ｂ）受信信号と受信信号を１シンボル遅延させた信号との相関値を算出し、最大相関値を得るタイミングを検出する方法（以下、「第２の方式」という）、の２通りの同期獲得方法が提案されている。
【０００３】
以下、図９から図１５を用いて、従来のＯＦＤＭ方式の移動体通信における受信装置及びその同期獲得方法について、第１の方式及び第２の方式に分けて説明する。図９は、それぞれ、第１の方式及び第２の方式に共通する、ＯＦＤＭ方式の移動体通信におけるフレームフォーマットの一例を示す模式図であり、図１０は、従来提案されている第１の方式における受信装置の概略構成を示す要部ブロック図であり、図１１は、従来提案されている第１の方式における受信装置の相関器の概略構成を示す要部ブロック図であり、図１２は、従来提案されている第１の方式における相関値算出結果を示す模式図であり、図１３は、従来提案されている第１の方式における受信装置の相関器の別の概略構成を示す要部ブロック図であり、図１４は、従来提案されている第２の方式における受信装置の概略構成を示す要部ブロック図であり、図１５は、従来提案されている第２の方式における相関値算出結果を示す模式図である。
【０００４】
図９において、（ａ）、（ｂ）はそれぞれフレームフォーマットの一例であり、図９（ａ）に示すフレームフォーマットは、ＡＧＣ用シンボル９０１と、位相基準シンボル９０２と、ガード区間９０３と、有効シンボル９０４と、から構成される。ここで、位相基準シンボル９０２は、例えば、パイロットシンボルである。
【０００５】
図９（ｂ）に示すフレームフォーマットは、ＡＧＣ用シンボル９０１と、同期用シンボル９０５と、位相基準シンボル９０２と、ガード区間９０３と、有効シンボル９０４と、から構成される。ここで、ＡＧＣ用シンボル９０１の前半部分は同期用シンボル９０５の前半部分と同じ信号であり、ＡＧＣ用シンボル９０１の後半部分は同期用シンボル９０５の後半部分を極性反転させた信号である。
【０００６】
図１０において、アンテナ１００１は、無線信号を受信し、Ａ／Ｄ変換器１００２は、受信信号に対してＡ／Ｄ変換処理を行う。
【０００７】
相関器１００３は、受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関値を算出し、最大値検出部１００４は、算出された相関値の積算値が最大となるタイミングを検出し、後述するＦＦＴ回路１００５に出力する。相関器１００３については、後に詳述する。
【０００８】
ＦＦＴ回路１００５は、Ａ／Ｄ変換処理後の受信信号に対して、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理を行い、復調部１００６が復調処理を行い、判定部１００７が判定を行って、復調信号を得る。
【０００９】
次いで、図１１を用いて、相関器１００３について詳述する。図１１において、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）回路１１０１は、予め保持する既知シンボルに対してＩＦＦＴ処理を行う。
【００１０】
硬判定部１１０２は、ＩＦＦＴ処理後の各信号に対して硬判定を行い、１ビットから成る判定結果を後述する乗算器１１０４にそれぞれ出力する。
【００１１】
なお、硬判定部１１０２は、後述する乗算器１１０４における演算量を減らすために設けられたものであり、ＩＦＦＴ回路１１０１の出力をそのまま後述する乗算器１１０４に出力するようにしてもよい。
【００１２】
遅延回路１１０３は、複数個設けられ、これらはカスケード接続され、入力されたＡ／Ｄ変換処理後の受信信号を一定時間遅延して次の段の遅延回路１１０３に出力すると共に、遅延回路１１０３に対応して設けられる乗算器１１０４に出力する。
【００１３】
乗算器１１０４は、それぞれ、受信信号中の既知シンボル部分の信号のうち、遅延回路１１０３における遅延時間分の信号が入力され、硬判定部１１０２の出力ビットを乗ずる。
【００１４】
加算器１１０５は、遅延回路１１０３及び乗算器１１０４に対応して設けられ、各乗算器１１０４の出力である相関結果の総和を演算し、最大値検出部１００４に出力する。
【００１５】
図１２に相関結果の一例を示す。図示するように、受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関値の積算結果は、ガード区間の先頭において最大値を採り、同期を獲得することができる。
【００１６】
図１３は、従来提案されている第１の方式における相関器１００３の別の一概略構成を示す要部ブロック図である。図１３において、硬判定部１３０２における硬判定結果は、各相関値算出部１３０１に出力される。各相関値算出部１３０１は、極性反転器１３０２と、硬判定部１３０２の出力を切替制御信号とするセレクタ１３０３と、から成る。
【００１７】
各相関値算出部１３０１は、受信信号中の既知シンボル部分の信号のうち、遅延回路１１０３における遅延時間分の信号が入力され、硬判定部１３０２の出力ビットを乗じて相関値を算出した場合と同等の値を出力する。
【００１８】
すなわち、セレクタ１３０３は、硬判定部１３０２の出力である硬判定結果に基づき、硬判定結果が「１」の時は、相関値算出部１３０１への入力信号をそのまま相関値として出力し、硬判定結果が「−１」の時は、極性反転器１３０２の出力である相関値算出部１３０１への入力信号を極性反転させた信号を相関値として出力する。
【００１９】
このように、従来提案されている第１の方式においては、受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関を取ることによって、ＦＦＴ処理開始タイミングとして用いる同期タイミングを獲得する。
【００２０】
又、予め保持する既知シンボルをＩＦＦＴ処理後に硬判定してから乗算器に出力することにより、複数ビットから成るＩＦＦＴ処理後の既知シンボルの代わりに、硬判定結果を表わす１ビットのみを乗算器における乗算処理に用いるため、演算量を減らすことができる。
【００２１】
更に、図１３を用いて示したような構成を採ることによって、回路規模低減及び処理速度向上を図ることができる。
【００２２】
次いで、従来提案されている第２の方式について説明する。
【００２３】
図１４において、アンテナ１４０１は、無線信号を受信し、Ａ／Ｄ変換器１４０２は、受信信号に対してＡ／Ｄ変換処理を行う。遅延器１４０３は、Ａ／Ｄ変換処理後の受信信号を１ＯＦＤＭシンボル分遅延させ、乗算器１４０４は、Ａ／Ｄ変換器１４０２の出力である受信信号と、遅延器１４０３の出力である１シンボル遅延された受信信号と、を乗算処理し、相関値を算出する。
【００２４】
積算器１４０５は、乗算器１４０４の出力を積算し、最大値検出部１４０６は、算出された相関値の積算値が最大となるタイミングを検出し、後述するＦＦＴ回路１４０７に出力する。
【００２５】
ＦＦＴ回路１４０７は、Ａ／Ｄ変換処理後の受信信号に対して、ＦＦＴ処理を行い、復調部１４０８は、復調処理を行い、判定部１４０９は、判定を行って、復調信号を得る。
【００２６】
図１５に相関結果の一例を示す。ここで、例えば同期用シンボルを用いて同期を取るとすると、図示するように、受信信号と、受信信号を１シンボル遅延させた信号との相関値の積算結果は、ガード区間の先頭において最大値を採り、同期を獲得することができる。
【００２７】
このように、従来提案されている第２の方式においては、受信信号と、受信信号を１シンボル遅延させた信号との相関を取ることによって、ＦＦＴ処理開始タイミングとして用いる同期タイミングを獲得する。
【００２８】
なお、上記二方式においては、既知シンボルとしてパイロットシンボルを用いることが可能であり、又、パイロットシンボルの前段に設けられた専用の同期用シンボルを用いることも可能である。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の二方式のいずれかを用いる従来のＯＦＤＭ受信装置は、二方式がそれぞれ有する問題の影響により、良好なシンボル同期引き込み特性（同期獲得精度）を得られないという問題がある。
【００３０】
すなわち、第２の方式は、受信信号同士の相関値を算出するため、受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関値を算出する第１の方式に比べてシンボル同期引き込み特性が劣化するという固有の問題がある。
【００３１】
しかしながら、受信信号に位相回転が生じた場合、第２の方式は受信信号同士の相関値を算出するため影響はないが、受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関値を算出する第１の方式においては、シンボル同期引き込み特性が大きく劣化する。
【００３２】
このように、前述の二方式のいずれかを用いる従来のＯＦＤＭ受信装置は、第２の方式を用いると、第１の方式を用いた場合に比べてシンボル同期引き込み特性が悪くなり、第１の方式を用いると、受信信号に位相回転等の変動が生じる場合にシンボル同期引き込み特性が劣化する、という問題を有する。
【００３３】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、シンボル同期引き込み特性を向上させた受信装置を提供することを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
本発明の骨子は、前述の同期獲得方法に関する二方式を併用し、回線品質及び受信信号が受けている例えば位相回転等の変動に応じて上記二方式を切り替えて適用し、例えば、周波数オフセットが大きい時は第２の方式を適用し、周波数オフセットが充分に小さいと考えられる時は第１の方式を適用する、ことである。
【００３５】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様に係る受信装置は、回線品質情報及び受信信号の位相回転量を検出する検出手段と、複数の異なる方式でシンボル同期タイミングを検出する同期獲得手段と、前記検出手段の出力に基づいて前記同期獲得手段によって検出されたいずれかのタイミングを選択する選択手段と、この選択手段によって選択されたタイミングに基づいて受信したＯＦＤＭ信号に対するフーリエ変換処理を開始する復調手段と、を具備する構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、複数の同期獲得の方式の特性に鑑み、受信信号の位相回転量に応じて用いる方式を変えることによって、常に適切な方式によって獲得されたシンボル同期タイミングを得ることができるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００３７】
本発明の第２の態様に係る受信装置は、第１の態様において、前記同期獲得手段は、受信信号中の既知信号と予め保持する既知信号との相関値を積算し、この積算値が最大値を取るタイミングを検出する第一タイミング検出部と、受信信号中の既知信号と受信信号を所定の単位データ量分遅延させた信号中の既知信号との相関値を積算し、この積算値が最大値を取るタイミングを検出する第二タイミング検出部と、を有する構成を採る。
【００３８】
この構成によれば、同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方式と、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の変動による影響を受けない方式と、を検出された受信信号の位相回転量に応じて切り替えて適用することによって、常に適切な方式によって獲得されたシンボル同期タイミングを得ることができるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００３９】
本発明の第３の態様に係る受信装置は、第１の態様又は第２の態様において、前記選択手段は、前記検出手段によって検出された受信信号の位相回転量が任意のしきい値を下回る時は前記第一タイミング検出部の出力タイミングを選択し、前記検出手段によって検出された受信信号の位相回転量が任意のしきい値以上の時は前記第二タイミング検出部の出力タイミングを選択する構成を採る。
【００４０】
この構成によれば、通常時には、同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方式を適用し、受信信号の位相回転量が大きい時には、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の変動による影響を受けない方式を適用することによって、位相回転等の変動によりシンボル同期引き込み特性が劣化することを防止することができるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００４１】
本発明の第４の態様に係る受信装置は、第３の態様において、前記検出手段によって検出された回線品質情報に基づいて前記任意のしきい値を可変とし、回線品質が悪い時ほど前記任意のしきい値を大きくする構成を採る。
【００４２】
この構成によれば、回線品質が悪い場合には、受信信号に定常的な位相回転が生じていると判断し、位相回転量に対するしきい値を大きくすることによって、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の変動による影響を受けない方の方式が適用される時間が必要以上に長くなることを防止することができるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００４３】
本発明の第５の態様に係る受信装置は、第３の態様又は第４の態様において、前記選択手段は、前記検出手段によって検出された受信信号の位相回転量が前記任意のしきい値を下回った回数を計数し、この計数結果が所定連続回数に達した時に前記第一タイミング検出部の出力タイミングを選択する構成を採る。
【００４４】
この構成によれば、位相回転量がしきい値を下回った回数を監視し、この回数が所定回数連続で続いた時に、同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方式に切り替えるため、偶発的に位相回転量が小さい値を示した時に切替が行われてしまうことを防止できるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００４５】
本発明の第６の態様に係る受信装置は、第２の態様から第５の態様のいずれかにおいて、前記選択手段は、通信開始時から所定期間は前記第一タイミング検出部の出力タイミングを選択し、前記所定期間経過後は前記第二タイミング検出部の出力タイミングを選択する構成を採る。
【００４６】
この構成によれば、通信開始直後は、周波数オフセットが充分に補償されておらず位相回転量が大きいことに鑑み、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の変動による影響を受けない方式を適用し、位相回転量が充分に小さくなってから同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方式を適用するため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００４７】
本発明の第７の態様に係る受信装置は、第６の態様において、前記検出手段によって検出された回線品質情報に基づいて前記所定期間長を可変とし、回線品質が悪い時ほど前記所定期間を長くする構成を採る。
【００４８】
この構成によれば、周波数オフセットの補償には、回線品質が悪い場合ほど長い時間を要することに鑑み、しきい値を回線品質に応じて可変として、周波数オフセットが確実に補償され、位相回転量が充分に小さい値となってから切り替えることによって、周波数オフセットの補償が不十分な状態下で同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方式が適用され、シンボル同期引き込み特性が劣化することを防止できるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００４９】
本発明の第８の態様に係る受信装置は、第４の態様又は第５の態様又は第７の態様のいずれかにおいて、前記検出手段は、受信信号の複数のフレームについて回線品質情報を検出し、これらを平均化したものを出力する構成を採る。
【００５０】
この構成によれば、複数フレームにおいて検出された回線品質情報を平均化してから用いるため、回線品質推定精度が向上し、しきい値設定がより適切に行われ、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００５１】
本発明の第９の態様に係る通信端末装置は、第１の態様から第８の態様における受信装置を具備する構成を採る。
【００５２】
本発明の第１０の態様に係る基地局装置は、第９の態様における通信端末装置と無線通信を行う構成を採る。
【００５３】
本発明の第１１の態様に係る基地局装置は、第１の態様から第８の態様における受信装置を具備する構成を採る。
【００５４】
本発明の第１２の態様に係る通信端末装置は、第９の態様における基地局装置と無線通信を行う構成を採る。
【００５５】
これらの構成によれば、複数の同期獲得の方式の特性に鑑み、例えば受信信号の位相回転量に応じて用いる方式を変えることによって、常に適切な方式によって獲得されたシンボル同期タイミングを得ることができるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００５６】
本発明の第１３の態様に係る同期獲得方法は、回線品質情報及び受信信号の位相回転量に基づいて、受信信号中の既知信号と予め保持する既知信号との相関値を積算し、この積算値が最大値を取るタイミングをシンボル同期タイミングとする第一の方法と、受信信号中の既知信号と受信信号を所定の単位データ量分遅延させた信号中の既知信号との相関値を積算し、この積算値が最大値を取るタイミングをシンボル同期タイミングとする第二の方法と、を切り替えて適用するようにした。
【００５７】
この方法によれば、同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方式と、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の変動による影響を受けない方式と、を検出された受信信号の位相回転量に応じて切り替えて適用することによって、常に適切な方式によって獲得されたシンボル同期タイミングを得ることができるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００５８】
本発明の第１４の態様に係る同期獲得方法は、第１３の態様において、受信信号の位相回転量が任意のしきい値を下回る時は前記第一の方法を適用し、受信信号の位相回転量が任意のしきい値以上の時は前記第二の方法を適用するようにした。
【００５９】
この方法によれば、通常時には、同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方式を適用し、受信信号の位相回転量が大きい時には、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の変動による影響を受けない方式を適用することによって、位相回転等の変動によりシンボル同期引き込み特性が劣化することを防止することができるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００６０】
本発明の第１５の態様に係る同期獲得方法は、第１４の態様において、回線品質情報に基づいて前記任意のしきい値を可変とし、回線品質が悪い時ほど前記任意のしきい値を大きくするようにした。
【００６１】
この方法によれば、回線品質が悪い場合には、受信信号に定常的な位相回転が生じていると判断し、位相回転量に対するしきい値を大きくすることによって、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の変動による影響を受けない方の方式が適用される時間が必要以上に長くなることを防止することができるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００６２】
本発明の第１６の態様に係る同期獲得方法は、第１４の態様又は第１５の態様において、受信信号の位相回転量が前記任意のしきい値を下回った回数が所定連続回数に達した時に前記第一の方法を適用するようにした。
【００６３】
この方法によれば、位相回転量がしきい値を下回った回数を監視し、この回数が所定回数連続で続いた時に、同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方式に切り替えるため、偶発的に位相回転量が小さい値を示した時に切替が行われてしまうことを防止できるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００６４】
本発明の第１７の態様に係る同期獲得方法は、第１３の態様から第１６の態様のいずれかにおいて、通信開始時から所定期間は前記第一の方法を適用し、前記所定期間経過後は前記第二の方法を適用するようにした。
【００６５】
この方法によれば、通信開始直後は、周波数オフセットが充分に補償されておらず位相回転量が大きいことに鑑み、同期引き込み精度は相対的に悪いが位相回転等の変動による影響を受けない方式を適用し、位相回転量が充分に小さくなってから同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方式を適用するため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００６６】
本発明の第１８の態様に係る同期獲得方法は、第１７の態様において、回線品質情報に基づいて前記所定期間長を可変とし、回線品質が悪い時ほど前記所定期間を長くするようにした。
【００６７】
この方法によれば、周波数オフセットの補償には、回線品質が悪い場合ほど長い時間を要することに鑑み、しきい値を回線品質に応じて可変として、周波数オフセットが確実に補償され、位相回転量が充分に小さい値となってから切り替えることによって、周波数オフセットの補償が不十分な状態下で同期引き込み精度は相対的に良いが位相回転等の変動に対する劣化が大きい方式が適用され、シンボル同期引き込み特性が劣化することを防止できるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００６８】
本発明の第１９の態様に係る同期獲得方法は、第１５の態様又は第１６の態様又は第１８の態様のいずれかにおいて、前記回線品質情報は、受信信号の複数のフレームについての回線品質情報が平均化処理されたものであるようにした。
【００６９】
この方法によれば、複数フレームにおいて検出された回線品質情報を平均化してから用いるため、回線品質推定精度が向上し、しきい値設定がより適切に行われ、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００７０】
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。
【００７１】
（実施の形態１）
本実施の形態に係る受信装置は、前述の同期獲得方法に関する二方式を併用し、周波数オフセットが充分に補償されていない通信開始直後は第２の方式を用いて同期を獲得し、通信開始からしばらくして周波数オフセットが充分に補償されると第１の方式を用いて同期を獲得するものである。
【００７２】
以下、図１から図３を用いて、本実施の形態に係る受信装置について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の第一同期獲得部の概略構成を示す要部ブロック図であり、図３は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の第二同期獲得部の概略構成を示す要部ブロック図である。
【００７３】
図１において、アンテナ１０１は、無線信号を受信し、Ａ／Ｄ変換器１０２は、受信信号に対してＡ／Ｄ変換処理を行う。
【００７４】
第一同期獲得部１０３は、受信信号中の既知シンボルと予め保持する既知シンボルとの相関値を算出する方法、すなわち前述の第１の方式、を用いてシンボル同期タイミングを獲得し、第二同期獲得部１０４は、受信信号と受信信号を１シンボル遅延させた信号との相関値を算出する方法、すなわち前述の第２の方式、を用いてシンボル同期タイミングを獲得する。
【００７５】
セレクタ１０５は、第一同期獲得部１０３の出力である同期タイミング又は第二同期獲得部１０４の出力である同期タイミングのいずれか一方を後述するＦＦＴ回路１０７に出力するように入力元を切り替える。
【００７６】
大小比較部１０６は、セレクタ１０５から第２の方式によるシンボル同期タイミングが出力された回数を監視し、予め保持する任意のしきい値と比較し、この比較結果に基づいてセレクタ１０５の切替を制御する。
【００７７】
すなわち、通信開始直後は、周波数オフセットの補償が充分に行われておらず、周波数オフセットによって受信信号に生じている位相回転量がまだ大きいと考えられるため、受信信号が受けている位相回転の影響を受けずにシンボル同期引き込みを行うことができる第２の方式を用い、通信開始後しばらくして周波数オフセットが充分に補償された後は、より精度の高い第１の方式を用いる。
【００７８】
大小比較部１０６におけるしきい値は、セレクタ１０５の出力回数と比較することによって、周波数オフセットの補償に要すると考えられる期間、すなわち通信開始から第２の方式を用いる期間、を設定するためのものであり、しきい値を任意に定めることによって、通信開始から第２の方式を用いる期間を定めることができる。
【００７９】
ＦＦＴ回路１０７は、Ａ／Ｄ変換処理後の受信信号に対して、ＦＦＴ処理を行い、復調部１０８は、復調処理を行い、判定部１０９は判定を行い、復調信号を得る。
【００８０】
次いで、図２を用いて、第一同期獲得部１０３の構成を説明する。ＩＦＦＴ回路２０１は、予め保持する既知シンボルに対してＩＦＦＴ処理を行う。
【００８１】
硬判定部２０２は、ＩＦＦＴ処理後の各信号に対して硬判定を行い、１ビットから成る判定結果を後述する乗算器２０４にそれぞれ出力する。
【００８２】
なお、硬判定部２０２は、後述する乗算器２０４における演算量を減らすために設けられたものであり、ＩＦＦＴ回路２０１の出力をそのまま後述する乗算器２０４に出力するようにしてもよい。
【００８３】
遅延回路２０３は、複数個設けられ、これらはカスケード接続され、入力されたＡ／Ｄ変換処理後の受信信号を一定時間遅延して次の段の遅延回路２０３に出力すると共に、遅延回路２０３に対応して設けられる乗算器２０４に出力する。
【００８４】
乗算器２０４は、それぞれ、受信信号中の既知シンボル部分の信号のうち、遅延回路２０３における遅延時間分の信号が入力され、硬判定部２０２の出力ビットを乗ずる。
【００８５】
加算器２０５は、遅延回路２０３及び乗算器２０４に対応して設けられ、各乗算器２０４の出力である相関結果の総和を演算し、最大値検出部２０６に出力する。最大値検出部２０６は、算出された相関値の積算値が最大となるタイミングを検出し、セレクタ１０５に出力する。
【００８６】
次いで、図３を用いて、第二同期獲得部１０４の構成を説明する。遅延器３０１は、Ａ／Ｄ変換処理後の受信信号を１ＯＦＤＭシンボル分遅延させ、乗算器３０２は、Ａ／Ｄ変換器１０２の出力である受信信号と、遅延器３０１の出力である１シンボル遅延された受信信号と、を乗算処理し、相関値を算出する。
【００８７】
積算器３０３は、乗算器３０２の出力を積算し、最大値検出部３０４は、算出された相関値の積算値が最大となるタイミングを検出し、セレクタ１０５に出力する。
【００８８】
次いで、上記構成を有する受信装置の動作について説明する。
【００８９】
アンテナ１０１によって受信されたＯＦＤＭ信号は、Ａ／Ｄ変換器１０２によってディジタル信号に変換される。
【００９０】
受信信号は、第一同期獲得部１０３によって、予め保持された既知シンボルとの相関値が算出され、積算された相関値が最大値を取るタイミングが検出される。
【００９１】
又、受信信号は、第二同期獲得部１０４によって、受信信号を一ＯＦＤＭシンボル遅延させた信号との相関値が算出され、積算された相関値が最大値を取るタイミングが検出される。
【００９２】
大小比較部１０６の出力に基づいてセレクタ１０５によって選択された第一同期獲得部１０３の出力又は第二同期獲得部１０４の出力いずれか一方は、ＦＦＴ回路１０７に入力され、受信信号に対するＦＦＴ処理開始タイミングとして用いられる。
【００９３】
このように、本実施の形態によれば、通信開始直後は、周波数オフセットの影響を受けない第２の方式で同期を獲得し、周波数オフセットが充分に補償されると、第２の方式より精度が高い第１の方式を用いて同期を獲得するため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【００９４】
なお、図２に示す第一同期獲得部１０３の構成については、硬判定部２０２を省いた構成を採ってもよく、又、図１３に示したような乗算器を用いない構成としてもよい。
【００９５】
（実施の形態２）
本実施の形態に係る受信装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し回線品質に応じてしきい値を可変とするものである。
【００９６】
通常、周波数オフセットの補償には、回線品質が悪い場合ほど長い時間を要する。そこで、本実施の形態においては、第２の方式から第１の方式に切り替えるまでの時間を決定するしきい値を回線品質に応じて可変とし、周波数オフセットが確実に補償され、充分に小さい値となってから第１の方式に切り替えるものである。
【００９７】
なお、ここでは、しきい値として、しきい値Ａ及びしきい値Ｂ（しきい値Ａ＞しきい値Ｂ）の２値を設けるものとし、回線品質が悪い場合にはしきい値Ａを用いて第１の方式に切り替えるまでの時間を長くし、回線品質が良い場合にはしきい値Ｂを用いて第１の方式に切り替えるまでの時間を短くするものとする。
【００９８】
以下、図４を用いて、本実施の形態に係る受信装置について説明する。図４は、本発明の実施の形態２に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００９９】
図４において、セレクタ４０１は、回線品質情報を切替制御信号とし、回線品質が悪い場合にはしきい値Ａを大小比較部１０６に出力し、回線品質が良い場合にはしきい値Ｂを大小比較部１０６に出力する。
【０１００】
回線品質情報を得る方法については、既に様々な方法が提案されているため、ここでは詳細な説明は省略するが、例えば、判定部１０９の入力信号と出力信号との差、すなわち判定誤差を用いてもよく、又、いわゆるＣＲＣチェックの判定結果を用いてもよい。
【０１０１】
このように、本実施の形態によれば、第２の方式から第１の方式に切り替えるまでの時間を決定するしきい値を回線品質に応じて可変とし、周波数オフセットが確実に補償され、受信信号の位相回転量が充分に小さい値となってから第１の方式に切り替えるため、周波数オフセットの補償が不十分なまま第１の方式に切り替わり、シンボル同期引き込み特性が劣化することを防止することができる。
【０１０２】
なお、ここでは、予め保持され選択的に用いられるしきい値として大小２値を設ける場合について説明したが、本発明はこの条件に拘束されるものではなく、回線品質が悪い時ほど第２の方式から第１の方式に切り替える時期を遅くすることができるのであれば、しきい値の数及び各値は任意に定めることができる。
【０１０３】
（実施の形態３）
本実施の形態に係る受信装置は、実施の形態１と同様の構成を有し、但し周波数オフセット検出値に応じて二方式を切り替えるものである。
【０１０４】
実施の形態１、２に示したように、セレクタにおけるタイミングの出力回数に基づいて第２の方式から第１の方式に切り替える方法は、簡便ではあるが、周波数オフセットが充分に補償されたか不確実であるため、本実施の形態においては、受信信号の位相回転量を監視し、周波数オフセットが充分に補償されたと判断された時に第１の方式に切り替えるようにする。
【０１０５】
以下、図５を用いて、本実施の形態に係る受信装置について説明する。図５は、本発明の実施の形態３に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態１と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１０６】
図５において、アークタンジェント演算部５０１には、第二同期獲得部１０４の積算器３０３の出力が入力され、積算結果に対してアークタンジェント演算が行われ、周波数オフセットにより生じた受信信号の位相回転量が検出される。
【０１０７】
大小比較部５０２は、アークタンジェント演算部５０１の出力である受信信号の位相回転量を任意のしきい値と大小比較し、位相回転量がしきい値を下回った時に、周波数オフセットの補償が充分にされたと判断して、通信開始時から用いられている第２の方式を第１の方式に切り替えるようにセレクタ１０５を制御する。
【０１０８】
このように、本実施の形態によれば、受信信号の位相回転量を監視し、周波数オフセットが充分に補償されてから第１の方式に切り替えるようにするため、周波数オフセットの値が大きい状態で第１の方式に切り替わることがなく、シンボル同期引き込み特性が劣化することを防止することができる。
【０１０９】
（実施の形態４）
本実施の形態に係る受信装置は、実施の形態３と同様の構成を有し、但し回線品質に応じてしきい値を可変とするものである。
【０１１０】
実施の形態３においては、回線品質が悪い場合、熱雑音等の影響により、周波数オフセットが既に充分に補償されているにもかかわらず、受信信号の位相回転量が大きい値を示し、第１の方式よりも精度の劣る第２の方式が適用される時間が必要以上に長くなる場合が生じる。
【０１１１】
そこで、本実施の形態においては、第２の方式から第１の方式に切り替える際の基準となる位相回転量に対するしきい値を回線品質に応じて可変とし、回線品質が悪い場合には、受信信号に定常的な位相回転が生じていると判断し、位相回転量に対するしきい値を大きくする。
【０１１２】
なお、ここでは、しきい値として、しきい値Ｃ及びしきい値Ｄ（しきい値Ｃ＞しきい値Ｄ）の２値を設けるものとし、回線品質が悪い場合にはしきい値Ｃを用い、回線品質が良い場合にはしきい値Ｄを用いるものとする。
【０１１３】
以下、図６を用いて、本実施の形態に係る受信装置について説明する。図６は、本発明の実施の形態４に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態３と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１１４】
図６において、セレクタ６０１は、回線品質情報を切替制御信号とし、回線品質が悪い場合にはしきい値Ｃを大小比較部５０２に出力し、回線品質が良い場合にはしきい値Ｄを大小比較部５０２に出力する。
【０１１５】
回線品質情報を得る方法については、既に様々な方法が提案されているため、ここでは詳細な説明は省略するが、例えば、判定部１０９の入力信号と出力信号との差、すなわち判定誤差を用いてもよく、又、いわゆるＣＲＣチェックの判定結果を用いてもよい。
【０１１６】
このように、本実施の形態によれば、回線品質が悪い場合には、受信信号に定常的な位相回転が生じていると判断し、位相回転量に対するしきい値を大きくするため、第１の方式よりも精度の劣る第２の方式が用いられる時間が必要以上に長くなることを防止することができる。
【０１１７】
なお、ここでは、予め保持され選択的に用いられるしきい値として大小２値を設ける場合について説明したが、本発明はこの条件に拘束されるものではなく、回線品質が悪い時ほど大小比較部５０２におけるしきい値を大きくすることができるのであれば、しきい値の数及び各値は任意に定めることができる。
【０１１８】
（実施の形態５）
本実施の形態に係る受信装置は、実施の形態４と同様の構成を有し、但し回線品質情報を複数フレーム分平均化してから用いるものである。
【０１１９】
以下、図７を用いて、本実施の形態に係る受信装置について説明する。図７は、本発明の実施の形態５に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態４と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１２０】
図７において、平均化部７０１は、フレーム毎に検出された回線品質情報を、複数フレーム分平均化して、セレクタ６０１に出力する。
【０１２１】
このように、本実施の形態によれば、複数フレームにおいて検出された回線品質情報を平均化してから用いるため、回線品質推定精度が向上し、しきい値設定がより適切に行われ、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【０１２２】
（実施の形態６）
本実施の形態に係る受信装置は、実施の形態５と同様の構成を有し、但し位相回転量がしきい値を下回る回数が所定回数続いた時に同期方式を切り替えるものである。
【０１２３】
実施の形態３から５で述べた切替方法においては、算出された受信信号の位相回転量が一度でもしきい値を下回れば、第２の方式から第１の方式に切替を行うため、周波数オフセットが充分に補償されたいないにもかかわらず、偶発的に位相回転量が小さい値を示した時に第１の方式に切り替わってしまう。
【０１２４】
そこで、本実施の形態においては、位相回転量がしきい値を下回った回数を監視し、この回数が所定回数連続で続いた時に、第２の方式から第１の方式に切り替えるようにする。
【０１２５】
以下、図８を用いて、本実施の形態に係る受信装置について説明する。図８は、本発明の実施の形態６に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。なお、実施の形態５と同様の構成には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【０１２６】
図８において、カウンタ８０１は、大小比較部５０２の出力である比較結果に基づいて、アークタンジェント演算部５０１の出力である受信信号の位相回転量がしきい値を下回った連続回数を計数する。
【０１２７】
大小比較部８０２は、カウンタ８０１によって係数された連続回数がしきい値に達したか否かを判定し、連続回数がしきい値に達した時には、第１の方式を用いるようにセレクタ１０５に切替を指示する。
【０１２８】
このように、本実施の形態によれば、位相回転量がしきい値を下回った回数を監視し、この回数が所定回数連続で続いた時に、第２の方式から第１の方式に切り替えるため、周波数オフセットが充分に補償されていないにもかかわらず、偶発的に位相回転量が小さい値を示した時に第１の方式に切り替わってしまうことを防止することができる。
【０１２９】
なお、上記連続回数は任意に定めることができ、又、回線品質に応じて可変とすることも可能である。
【０１３０】
ここで、上記実施の形態３から６においては、通信開始時は第２の方式を用い、しばらくして周波数オフセットが充分に補償されてからは第１の方式を用いるため、第１の方式に切り替わってからは第二同期獲得部１０４を稼動させる必要がなく、電源の供給を停止し、低消費電力化を図ることも可能である。
【０１３１】
又、上記実施の形態３から６においては、伝搬環境の時間的な変化によって、通信開始直後に限らず通信中にも受信信号に位相回転が生じ、周波数オフセットの値が大きくなる場合が生じる可能性があることに鑑み、常に周波数オフセット検出値を監視し、第１の方式と第２の方式を通信中常に切り替えられるようにすることも可能である。
【０１３２】
更に、上記実施の形態１から６においては、既知シンボルとしてパイロットシンボルを用いることが可能であり、又、パイロットシンボルの前段に設けられた専用の同期用シンボルを用いることも可能である。
【０１３３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、従来提案されている二つの同期獲得方法に関する方式を切り替えて用いるため、シンボル同期引き込み特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る受信装置の第一同期獲得部の概略構成を示す要部ブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る受信装置の第二同期獲得部の概略構成を示す要部ブロック図
【図４】本発明の実施の形態２に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図５】本発明の実施の形態３に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図６】本発明の実施の形態４に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図７】本発明の実施の形態５に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図８】本発明の実施の形態６に係る受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図９】（ａ）ＯＦＤＭ方式の移動体通信におけるフレームフォーマットの一例を示す模式図
（ｂ）ＯＦＤＭ方式の移動体通信におけるフレームフォーマットの一例を示す模式図
【図１０】従来提案されている第１の方式における受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図１１】従来提案されている第１の方式における受信装置の相関器の概略構成を示す要部ブロック図
【図１２】従来提案されている第１の方式における相関値算出結果を示す模式図
【図１３】従来提案されている第１の方式における受信装置の相関器の別の概略構成を示す要部ブロック図
【図１４】従来提案されている第２の方式における受信装置の概略構成を示す要部ブロック図
【図１５】従来提案されている第２の方式における相関値算出結果を示す模式図
【符号の説明】
１０３  第一同期獲得部
１０４  第二同期獲得部
１０５  セレクタ
【図１】
0003686547.tif 000002
【図２】
0003686547.tif 000003
【図３】
0003686547.tif 000004
【図４】
0003686547.tif 000005
【図５】
0003686547.tif 000006
【図６】
0003686547.tif 000007
【図７】
0003686547.tif 000008
【図８】
0003686547.tif 000009
【図９】
0003686547.tif 000010
【図１０】
0003686547.tif 000011
【図１１】
0003686547.tif 000012
【図１２】
0003686547.tif 000013
【図１３】
0003686547.tif 000014
【図１４】
0003686547.tif 000015
【図１５】
0003686547.tif 000016