(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、
該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、
該同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段と
を備えるＯＦＤＭ復調装置において、
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、
該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、
該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、
該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、
該硬判定手段が出力する硬判定結果に基づき前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、
該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に移動平均化を行いこの移動平均化された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段と
を設けたことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項２】
ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、
該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、
該同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段と
を備えるＯＦＤＭ復調装置において、
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、
該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、
該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、
該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、
該硬判定手段が出力する硬判定結果に基づき前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、
該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数で除算を行いこの除算された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段と
を設けたことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項３】
ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、
該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、
該同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段と
を備えるＯＦＤＭ復調装置において、
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、
該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、
該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、
該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、
該硬判定手段が出力する硬判定結果に基づき前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、
該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にＮビットのビットシフトにより除算を行いこのビットシフトされた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段と  を設けたことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項４】
ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、
該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、
前記同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段と
を備えるＯＦＤＭ復調装置において、
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、
該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、
該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、
該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、
該硬判定手段が出力する硬判定結果が所定の判定値であった場合にのみ、その硬判定結果を出力する領域選択制御手段と、
該領域選択制御手段が硬判定結果を出力するときのみ、その硬判定結果に基づき対応する前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、
該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に移動平均化を行いこの移動平均化された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段と
を設けたことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項５】
ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、
該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、
前記同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段と
を備えるＯＦＤＭ復調装置において、
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、
該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、
該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、
該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、
該硬判定手段が出力する硬判定結果が所定の判定値であった場合にのみ、その硬判定結果を出力する領域選択制御手段と、
該領域選択制御手段が硬判定結果を出力するときのみ、その硬判定結果に基づき対応する前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、
該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数で除算を行いこの除算された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段と
を設けたことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項６】
ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、
該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、
前記同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段と
を備えるＯＦＤＭ復調装置において、
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、
該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、
該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、
該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、
該硬判定手段が出力する硬判定結果が所定の判定値であった場合にのみ、その硬判定結果を出力する領域選択制御手段と、
該領域選択制御手段が硬判定結果を出力するときのみ、その硬判定結果に基づき対応する前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、
該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にＮビットのビットシフトにより除算を行いこのビットシフトされた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段と  を設けたことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項７】
ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、
該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、
該同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段と
を備えるＯＦＤＭ復調装置において、
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号のレベル情報を抽出するレベル情報抽出手段と、
該レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報を各サブキャリア毎に時間方向に平滑化を行うレベル情報平滑化手段と、
該レベル情報平滑化手段によって得られた平滑化された各サブキャリア信号のレベル情報を用いて前記チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果の補正を行ってチャネル情報を出力するチャネル推定結果補正手段と、
該チャネル推定結果補正手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、
該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、
該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、
該硬判定手段が出力する硬判定結果に基づき前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、
該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に平滑化を行い、この平滑化された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段と
を設けたことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項８】
ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、
該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、
該同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段と
を備えるＯＦＤＭ復調装置において、
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号のレベル情報を抽出するレベル情報抽出手段と、
該レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報を各サブキャリア毎に時間方向に平滑化を行うレベル情報平滑化手段と、
該レベル情報平滑化手段によって得られた平滑化された各サブキャリア信号のレベル情報を用いて前記チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果の補正を行ってチャネル情報を出力するチャネル推定結果補正手段と、
該チャネル推定結果補正手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、
該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、
該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、
該硬判定手段が出力する硬判定結果が所定の判定値であった場合にのみ、その硬判定結果を出力する領域選択制御手段と、
該領域選択制御手段が硬判定結果を出力するときのみ、その硬判定結果に基づき対応する前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、
該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に平滑化を行い、この平滑化された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段と
を設けたことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項９】
請求項７、あるいは請求項８に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記平滑化手段が、
前記位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に移動平均化を行い、この移動平均化された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を、前記位相誤差補正手段に与えること
を特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１０】
請求項７、あるいは請求項８に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記平滑化手段が、
前記位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を、各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに、該積分を行った信号数で除算を行いこの除算された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与えること
を特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１１】
請求項７、あるいは請求項８に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記平滑化手段が、
前記位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を、各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに、該積分を行った信号数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にＮビットのビットシフトにより除算を行いこのビットシフトされた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与えること
を特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１２】
請求項７、あるいは請求項８、請求項９、請求項１０、あるいは請求項１１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記レベル情報平滑化手段が、
前記レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報を各サブキャリア毎に時間方向に移動平均化を行うことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１３】
請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、あるいは請求項１１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記レベル情報平滑化手段が前記レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報をそれぞれ時間方向に積分するとともに、該積分を行った信号数で除算を行うこと
を特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１４】
請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０、あるいは請求項１１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記レベル情報平滑化手段が、
前記レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報をそれぞれ時間方向に積分するとともに、該積分を行った信号数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にＮビットのビットシフトにより除算を行うこと
を特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は直交周波数分割多重(Orthogona1 Frequency Division Multiplexing ：ＯＦＤＭ）方式を用いるディジタル無線通信システムの復調装置において、特に熱雑音の影響によるチャネル推定精度の低下に起因する劣化を抑制する復調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦＤＭ方式のディジタル無線通信システムでは、互いに周波数の異なる直交する複数のサブキャリアを同時に使用して情報を伝送する。従って、受信側では一般に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を用いて受信したＯＦＤＭ信号から各サブキャリアの信号成分を分離する。また、ＯＦＤＭ方式では送信する各シンボルの間にガードインターバルを設ける。
【０００３】
一般にこのガードインターバルでは、送信する各シンボルのデータ部分を循環的に拡張した信号を送信する。データ部分を循環的に拡張した信号をガードインターバルで送信することにより、受信したＯＦＤＭ信号のタイミングと受信側のシンボルタイミング（ＦＦＴウインドウタイミング）とが多少ずれている場合であっても、ずれの大きさがガードインターバル内に収まる程度であれば、隣接シンボルからの干渉を受けずに受信信号を復調することができる。
【０００４】
従来のＯＦＤＭ復調装置の例について、図１８を参照して説明する。なお、この例では、図１４に示すような、同期用プリアンブル信号１０、チャネル推定用プリアンブル信号１１、データ信号１２から成るバーストフォーマットのＯＦＤＭ信号を送受信する場合を想定している。図１８において、アンテナ１で受信されたＯＦＤＭ信号は、受信回路２に入力される。
【０００５】
受信回路２は、入力されたＯＦＤＭ信号に対し、周波数変換、フイルタリング、直交検波等の受信処理を行い受信信号を複素ベースバンド信号として出力する。受信回路２から出力される複素ベースバンド信号は、同期処理回路３に入力される。同期処理回路３は、入力される複素ベースバンド信号に含まれる同期用プリアンブル信号を用いて、搬送波周波数誤差およびシンボルタイミングを検出する。
【０００６】
また、検出した搬送波周波数誤差の情報を用いて受信処理後の複素ベースバンド信号に対して搬送波周波数誤差補正処理を行い、補正された複素ベースバンド信号を出力する。また、検出されたシンボルタイミングの情報も同期処理回路３から出力される。シンボルタイミングの検出は、複素ベースバンド信号からガードインターバルを除去しフーリエ変換回路に入力すべき信号だけを抽出するために必要になる。
【０００７】
同期処理回路３から出力される搬送波周波数誤差補正処理後の複素ベースバンド信号およびシンボルタイミング情報の信号が、ガードインターバル除去回路４に入力される。ガードインターバル除去回路４は、入力されるシンボルタイミング情報に従い、入力される搬送波周波数補正処理後の複素ベースバンド信号に対して、１ＯＦＤＭシンボル毎に１ＯＦＤＭシンボル長からガードインターバルに相当する信号を抜いた時間幅のＦＦＴウインドウ処理を施す。
【０００８】
すなわち、ガードインターバルに相当する信号を除去し、フーリエ変換回路５に入力すべき有効な信号成分だけを抽出し出力する。ガードインターバルが除去された複素ベースバンド信号が、ガードインターバル除去回路４から出力され、フーリエ変換回路５に入力される。フーリエ変換回路５は、入力される複素ベースバンド信号を１ＯＦＤＭシンボル毎に高速フーリエ変換処理する。高速フーリエ変換処理の結果、サブキャリア毎に分離された信号がフーリエ変換回路５から出力される。
【０００９】
フーリエ変換回路５が出力するサブキャリア毎の信号は、同期検波回路７およびチャネル推定回路６にそれぞれ入力される。チャネル推定回路６は、入力される各サブキャリアの信号のうち、チャネル推定用プリアンブル信号に相当する信号を用いて、受信したＯＦＤＭ信号が通ってきた伝送路（チャネル）の状態を推定し、推定されたチャネル推定結果を出力する。このチャネル推定結果からは、例えば、各々のサブキャリアの振幅や位相がフェージングによってどのような影響を受けているかを知ることができる。
【００１０】
チャネル推定回路６から出力されるチャネル推定結果は同期検波回路７に入力される。同期検波回路７は、チャネル推定回路６から入力されるチャネル推定結果を用いて、各サブキャリアの信号成分毎にフェージング等のチャネル特性に起因する振幅変動および位相回転を補正するとともに同期検波を行う。同期検波によって検波された信号が同期検波回路７から出力され、識別回路８に入力される。識別回路８は、同期検波回路７が出力する検波信号に含まれるデータ信号に対してシンボル判定を行い、判定結果を出力する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
前述のように、ＯＦＤＭバースト信号を同期検波する場合には、ＯＦＤＭバース卜信号の先頭に設けられる同期用プリアンブル信号を用いて、搬送波周波数誤差およびシンボルタイミングを検出する。また、検出された搬送波周波数誤差およびシンボルタイミングに基づいて、搬送波の周波数誤差を補正するとともに、１ＯＦＤＭシンボル毎にＦＦＴウインドウ処理によりガードインターバルを除去する。
【００１２】
更に、ＯＦＤＭバースト信号の先頭に設けられる同期用プリアンブルに続いて設けられるチャネル推定用プリアンブル信号を用いてチャネル情報を検出し、その検出結果に基づいてデータ部分の信号の振幅および位相の変化を検出し、各サブキャリア毎に同期検波を行う。ところで、実際の受信装置では一般に受信回路１０２において受信信号をアナログ処理する際に熱雑音が付加され、受信回路２からは熱雑音が付加された複素ベースバンド信号が出力される。
【００１３】
同期処理回路３、ガードインターバル除去回路４およびフーリエ変換回路５は熱雑音の影響を除去、あるいは低減する機能を持たないため、受信回路２から出力される複素ベースバンド信号に熱雑音が付加されていると、フーリエ変換回路５が出力するサブキャリア毎の各信号の信号品質は熱雑音の影響によって劣化することになる。
【００１４】
一方、チャネル推定回路６は、フーリエ変換回路５が出力するサブキャリア毎の各信号のうち、図１４に示す固定長のチャネル推定用プリアンブル信号１１に相当する信号だけを用いて、受信したＯＦＤＭ信号が通ってきた伝送路（チャネル）の状態を推定する。システムのスループット特性を向上させるため、一般に、バーストのチャネル推定用プリアンブル信号の信号長は短く設定される。
【００１５】
従って、フーリエ変換回路５が出力するサブキャリア毎の各信号の信号品質が熱雑音の影響によって劣化すると、チャネル推定回路６における伝送路（チャネル）の状態の推定精度も熱雑音の影響によって低下する。チャネル推定回路６における推定精度が低下した場合、何も補正を行わずに同期検波回路７で同期検波を行うと各サブキャリア信号の正しい振幅および位相が検出できなくなるため、伝送品質の大きな劣化を生じる。
【００１６】
このような熱雑音による伝送路（チャネル）状態の推定精度の低下を回避するため、ＯＦＤＭバースト信号の先頭部分に設けられるチャネル推定用プリアンブル信号を複数回送信し受信側で平均化を行うことにより熱雑音の影響を低減する方法や、受信したチャネル推定用プリアンブル信号を周波数方向に移動平均処理することにより熱雑音の影響を低減する方法が考えられる。
【００１７】
しかし、前者には、ＯＦＤＭバースト信号に占めるチャネル推定用プリアンブル信号の割合が増加するため、伝送効率が低下するという問題がある。また、後者には、周波数方向に移動平均処理を行うので、各サブキャリア毎の伝送路（チャネル）状態の変動が大きい場合にその変動に追従することができなくなるため、チャネルの推定精度が低下するという問題がある。本発明は、上述のようなＯＦＤＭ復調装置において、受信信号に熱雑音が付加される場合に、簡易な回路で伝送効率を低下させずに復調信号の劣化を抑制することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、該同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段とを備えるＯＦＤＭ復調装置において、前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、該硬判定手段が出力する硬判定結果に基づき前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に移動平均化を行いこの移動平均化された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段とを設けたことを特徴とする。
【００１９】
また、請求項２の発明は、ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、該同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段とを備えるＯＦＤＭ復調装置において、
【００２０】
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、該硬判定手段が出力する硬判定結果に基づき前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数で除算を行いこの除算された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段とを設けたことを特徴とする。
【００２１】
請求項２の発明においては、フェージングによる伝送路（チャネル）の状態が、１バース卜区間を通して殆ど変化しないような場合を前提としている。この場合、各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差は、各サブキャリアの信号の位相誤差を１ＯＦＤＭシンボル毎に積分処理を行い、その積分値を、積分を行った回数すなわち積分を行ったＯＦＤＭシンボル数で除算することにより求めることができる。
【００２２】
この場合、バーストの後ろに行くほど積分するＯＦＤＭシンボル数が増加するため平滑化の効果が高くなり、熱雑音の影響をより低減することができるため、高精度にチャネル推定誤差により生じる各サブキャリア信号に含まれる位相誤差を補正することができる。
【００２３】
また、請求項３の発明は、ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、該同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段とを備えるＯＦＤＭ復調装置において、
【００２４】
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、該硬判定手段が出力する硬判定結果に基づき前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にＮビットのビットシフトにより除算を行いこのビットシフトされた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段とを設けたことを特徴とする。
【００２５】
請求項３の発明においては、フェージングによる伝送路（チャネル）の状態が、１バース卜区間を通してほとんど変化しないような場合を前提としている。この場合、チャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差は、チャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの信号の位相誤差を１ＯＦＤＭシンボル毎に積分処理を行い、その積分値を、積分を行った回数すなわち積分を行ったＯＦＤＭシンボル数で除算することにより求めることができる。
【００２６】
この場合、バーストの後ろに行くほど積分するＯＦＤＭシンボル数が増加するため平滑化の効果が高くなり、熱雑音の影響をより低減することができるため、高精度にチャネル推定誤差により生じる各サブキャリア信号に含まれる位相誤差を補正することができる。また、各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差を求めるための除算をビットシフトによって実現するため、回路規模の増加を抑制することができる。
【００２７】
さらに、ビットシフトは積分処理を行ったＯＦＤＭシンボル数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にのみ行うため、ＯＦＤＭシンボル毎の動作が不要であり、また、バーストの後ろに行くほどビットシフト処理の頻度が少なくなるため、消費電力を著しく低減できる。
【００２８】
また、請求項１から請求項３の発明において、チャネル推定手段は、前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行う。請求項１の発明においては、チャネル推定手段は、バーストの先頭部分に設けられた固定長のチャネル推定用プリアンブル信号だけを用いて、受信したＯＦＤＭ信号が通ってきた伝送路（チャネル）の状態を推定することを前提としている。
【００２９】
受信手段による受信処理時に受信信号に熱雑音が付加されると、チャネル推定手段が推定する伝送路（チャネル）の状態に誤差が生じる。この誤差は振幅成分と位相成分の両方に生じることになる。この場合、例えば変調方式として１６ＱＡＭ変調や、ＱＰＳＫ変調のように位相成分に情報を持つ変調方式の場合には、この位相成分の誤差によって大きな劣化を生じてしまう。
【００３０】
すなわち、チャネル推定手段が推定する伝送路（チャネル）の状態の位相成分の誤差によって生じる検波信号の位相誤差を低減することにより、劣化を大きく改善することができる。そこで、請求項１の発明において、硬判定手段は、前記位相誤差補正手段を通過後の検波信号に対して硬判定を行い判定結果を出力する。
【００３１】
位相誤差検出手段は、前記硬判定手段によって得られた硬判定結果に基づく理想の信号位相点の信号位相と位相を比較することにより、前記位相誤差補正手段によって得られた位相補正後の検波信号に含まれる位相誤差を検出する。平滑化手段は位相誤差検出手段によって得られた検波信号に含まれる位相誤差を各サブキャリア毎に時間方向に平滑化を行う。この平滑化により、受信手段において付加される前記位相誤差検出手段の出力する検波信号の位相誤差情報に含まれる熱雑音の影響を低減することができる。
【００３２】
すなわち、チャネル推定誤差により生じる検波信号の位相誤差を高精度に検出することができる。位相誤差補正手段は、前記平滑化手段によって得られた平滑化された検波信号の位相誤差情報を用いて前記同期検波手段によって得られた検波信号の位相成分に対して補正を行い位相誤差が低減された検波信号を出力する。また、上述の補正処理は、チャネル推定用プリアンブル信号の信号長を長くする必要が無いため、システムのスループットの低下を招くことは無い。さらに、各サブキャリア毎の伝送路（チャネル）状態の変動が大きい場合であっても、周波数方向の移動平均等の処理を行っていないため、チャネルの推定精度が低下することは無い。
【００３３】
また、請求項４の発明は、ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、前記同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段とを備えるＯＦＤＭ復調装置において、
【００３４】
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、該硬判定手段が出力する硬判定結果が所定の判定値であった場合にのみ、その硬判定結果を出力する領域選択制御手段と、該領域選択制御手段が硬判定結果を出力するときのみ、その硬判定結果に基づき対応する前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に移動平均化を行いこの移動平均化された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段とを設けたことを特徴とする。
【００３５】
また、請求項５の発明は、ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、前記同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段とを備えるＯＦＤＭ復調装置において、
【００３６】
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、該硬判定手段が出力する硬判定結果が所定の判定値であった場合にのみ、その硬判定結果を出力する領域選択制御手段と、該領域選択制御手段が硬判定結果を出力するときのみ、その硬判定結果に基づき対応する前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数で除算を行いこの除算された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段とを設けたことを特徴とする。
【００３７】
請求項５の発明においては、フェージングによる伝送路（チャネル）の状態が、１バース卜区間を通して殆ど変化しないような場合を前提としている。この場合、各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差は、各サブキャリアの信号の位相誤差を１ＯＦＤＭシンボル毎に積分処理を行い、その積分値を、積分を行った回数すなわち積分を行ったＯＦＤＭシンボル数で除算することにより求めることができる。
【００３８】
この場合、バーストの後ろに行くほど積分するＯＦＤＭシンボル数が増加するため平滑化の効果が高くなり、熱雑音の影響をより低減することができるため、高精度にチャネル推定誤差により生じる各サブキャリア信号に含まれる位相誤差を補正することができる。
【００３９】
また、請求項６の発明は、ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、前記同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段とを備えるＯＦＤＭ復調装置において、
【００４０】
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、該チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、該硬判定手段が出力する硬判定結果が所定の判定値であった場合にのみ、その硬判定結果を出力する領域選択制御手段と、該領域選択制御手段が硬判定結果を出力するときのみ、その硬判定結果に基づき対応する前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にＮビットのビットシフトにより除算を行いこのビットシフトされた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段とを設けたことを特徴とする。
【００４１】
例えば、１６ＱＡＭの場合には、図１７に示したＩＱ平面の原点近傍の４つの領域にある信号点に一定の熱雑音が付加されたときに生じる位相誤差量は、それ以外の１２か所の領域にある信号点に同一の熱雑音が付加されたときに生じる位相誤差量よりも大きくなる。請求項４から請求項６の発明において、領域選択制御手段は、前記硬判定手段の出力する判定結果に基づいて前記位相誤差検出手段が精度の低い位相誤差情報を出力しないように信号の選択制御を行う。
【００４２】
すなわち、例えば１６ＱＡＭの場合には、前記硬判定手段における硬判定結果が図１７に示すＩＱ平面の原点に近い４つの位相点であった場合には、その位相誤差情報を出力せず、前記位相誤差検出手段も位相誤差情報を出力しないよって、前記位相誤差検出手段が出力する位相誤差情報の信頼性が向上するため、前記位相誤差補正手段において精度良く検波信号の位相誤差を補正することができる。
【００４３】
また、請求項６の発明においては、フェージングによる伝送路（チャネル）の状態が、１バース卜区間を通してほとんど変化しないような場合を前提としている。この場合、チャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差は、チャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの信号の位相誤差を１ＯＦＤＭシンボル毎に積分処理を行い、その積分値を、積分を行った回数すなわち積分を行ったＯＦＤＭシンボル数で除算することにより求めることができる。
【００４４】
この場合、バーストの後ろに行くほど積分するＯＦＤＭシンボル数が増加するため平滑化の効果が高くなり、熱雑音の影響をより低減することができるため、高精度にチャネル推定誤差により生じる各サブキャリア信号に含まれる位相誤差を補正することができる。また、各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差を求めるための除算をビットシフトによって実現するため、回路規模の増加を抑制することができる。
【００４５】
さらに、ビットシフトは積分処理を行ったＯＦＤＭシンボル数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にのみ行うため、ＯＦＤＭシンボル毎の動作が不要であり、また、バーストの後ろに行くほどビットシフト処理の頻度が少なくなるため、消費電力を著しく低減できる。
【００４６】
また、請求項７の発明は、ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、該同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段とを備えるＯＦＤＭ復調装置において、
【００４７】
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号のレベル情報を抽出するレベル情報抽出手段と、該レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報を各サブキャリア毎に時間方向に平滑化を行うレベル情報平滑化手段と、該レベル情報平滑化手段によって得られた平滑化された各サブキャリア信号のレベル情報を用いて前記チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果の補正を行ってチャネル情報を出力するチャネル推定結果補正手段と、該チャネル推定結果補正手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、該硬判定手段が出力する硬判定結果に基づき前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に平滑化を行い、この平滑化された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段とを設けたことを特徴とする。チャネル推定手段は、前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行う。
【００４８】
請求項７の発明においては、チャネル推定手段は、バーストの先頭部分に設けられた固定長のチャネル推定用プリアンブル信号だけを用いて、受信したＯＦＤＭ信号が通ってきた伝送路（チャネル）の状態を推定することを前提としている。受信手段による受信処理時に受信信号に熱雑音が付加されると、チャネル推定手段が推定する伝送路（チャネル）の状態に誤差が生じる。この誤差は振幅成分と位相成分の両方に生じることになる。
【００４９】
この場合、例えば変調方式として１６ＱＡＭ変調のように振幅成分と位相成分の両方に情報を持つ変調方式の場合には、この振幅成分と位相成分の両方の誤差によって大きな劣化を生じてしまう。また、例えばＱＰＳＫ変調のような位相変調方式の場合であっても、同期検波手段の出力を軟判定する場合には、この振幅成分と位相成分の両方の誤差によって大きな劣化を生じてしまう。
【００５０】
すなわち、チャネル推定手段が推定する伝送路（チャネル）の状態の振幅成分と位相成分の両方の誤差を除去すれば、位相成分の誤差を除去しただけの場合よりも、劣化を大きく改善することができる。そこで、請求項７の発明においては、レベル情報抽出手段は、前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号のレベル情報を抽出する。レベル情報平滑化手段は、前記レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報を各サブキャリア毎に時間方向に平滑化を行う。
【００５１】
この平滑化により、前記レベル情報抽出手段の出力する各サブキャリアの信号のレベル情報に含まれる熱雑音の影響を低減することができる。すなわち、チャネルの振幅成分の特性を高精度に検出することができる。ただし、変調方式として振幅成分に情報を持つ変調方式、例えば１６ＱＡＭ変調を採用している場合には、フーリエ変換後の各サブキャリアの信号は、本来、位相平面上で図１５に示す１６個の基準信号点Ｓ１〜Ｓ１６のいずれかの位置に現れる。
【００５２】
すなわち、フーリエ変換後の各サブキャリアの信号が持つレベルは、熱雑音が無い場合であっても変動してしまう。しかしながら、一般にバーストのデータ信号部（図１４参照）で送信するデータのパターンはランダムであり、変調後の各サブキャリアの信号が図１５に示す１６個のそれぞれの基準信号点Ｓ１〜Ｓ１６に現れる確率は全て等しくなる。従って、振幅成分に情報を持つ変調方式で変調が行われた信号であっても、十分に平滑化を行うことによりその振幅変動の影響を除去することが可能である。
【００５３】
なお、変調方式として振幅成分に情報を持たない位相変調方式、例えばＱＰＳＫ変調を採用している場合には、フーリエ変換後の各サブキャリアの信号は、本来、位相平面上で図１６に示す４個の基準信号点Ｓ１〜Ｓ４のいずれかの位置に現れる。図１６に示すように、振幅成分に情報を持たない位相変調方式の場合には、一般に位相平面上の基準信号点の位置は原点から全て等しい距離になるように配置されるため、熱雑音が無い場合にはフーリエ変換後の各サブキャリアの信号が持つレベルは全て等しくなり、変調により振幅変動が生じることは無い。
【００５４】
チャネル推定結果補正手段は、前記レベル情報平滑化手段によって得られた平滑化された各サブキャリア信号のレベル情報を用いて前記チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果の振幅成分の補正を行ってチャネル情報を出力する。同期検波手段は、前記チャネル推定結果補正手段によって得られたチャネル情報を用いて前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対し等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する。
【００５５】
チャネル情報を用いて等化処理、および同期検波処理を行うため、検波信号の品質劣化を改善することができる。また、チャネル推定結果の振幅成分の推定精度が上がることにより、同期検波手段におけるチャネル等化処理が、高精度に行われることになる。従って、前記硬判定手段が出力する硬判定結果の信頼性も向上するため、前記位相誤差補正手段における位相誤差補正もより高精度に行われることになり、復調信号の劣化を更に低減させることができる。
【００５６】
さらに、上述の補正処理は、チャネル推定用プリアンブル信号の信号長を長くする必要が無いため、システムのスループットの低下を招くことは無い。さらに、各サブキャリア毎の伝送路（チャネル）状態の変動が大きい場合であっても、周波数方向の移動平均等の処理を行っていないため、チャネルの推定精度が低下することは無い。
【００５７】
また、請求項８の発明は、ＯＦＤＭ信号を受信して所定の受信処理を行う受信手段と、該受信手段が出力する受信信号に対してタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理を行う同期処理手段と、該同期処理手段によってタイミング同期処理および搬送波周波数同期処理された受信信号をフーリエ変換を用いて各サブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換手段とを備えるＯＦＤＭ復調装置において、
【００５８】
前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行うチャネル推定手段と、前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号のレベル情報を抽出するレベル情報抽出手段と、該レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報を各サブキャリア毎に時間方向に平滑化を行うレベル情報平滑化手段と、該レベル情報平滑化手段によって得られた平滑化された各サブキャリア信号のレベル情報を用いて前記チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果の補正を行ってチャネル情報を出力するチャネル推定結果補正手段と、該チャネル推定結果補正手段によって得られたチャネル特性の推定結果に基づき前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対して等化処理および同期検波処理を行い検波信号を出力する同期検波手段と、該同期検波手段が出力する検波信号に対してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差を補正する位相誤差補正手段と、該位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に対して硬判定を行う硬判定手段と、該硬判定手段が出力する硬判定結果が所定の判定値であった場合にのみ、その硬判定結果を出力する領域選択制御手段と、該領域選択制御手段が硬判定結果を出力するときのみ、その硬判定結果に基づき対応する前記位相誤差補正手段から出力される位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差によって生じる位相誤差を検出する位相誤差検出手段と、該位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に平滑化を行い、この平滑化された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与える平滑化手段とを設けたことを特徴とする。チャネル推定手段は、前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号を用いてチャネル特性の推定を行う。
【００５９】
請求項８の発明においては、チャネル推定手段は、バーストの先頭部分に設けられた固定長のチャネル推定用プリアンブル信号だけを用いて、受信したＯＦＤＭ信号が通ってきた伝送路（チャネル）の状態を推定することを前提としている。受信手段による受信処理時に受信信号に熱雑音が付加されると、チャネル推定手段が推定する伝送路（チャネル）の状態に誤差が生じる。この誤差は振幅成分と位相成分の両方に生じることになる。
【００６０】
この場合、例えば変調方式として１６ＱＡＭ変調のように振幅成分と位相成分の両方に情報を持つ変調方式の場合には、この振幅成分と位相成分の両方の誤差によって大きな劣化を生じてしまう。また、例えばＱＰＳＫ変調のような位相変調方式の場合であっても、同期検波手段の出力を軟判定する場合には、この振幅成分と位相成分の両方の誤差によって大きな劣化を生じてしまう。
【００６１】
すなわち、チャネル推定手段が推定する伝送路（チャネル）の状態の振幅成分と位相成分の両方の誤差を除去すれば、位相成分の誤差を除去しただけの場合よりも、劣化を大きく改善することができる。そこで、請求項８の発明においては、レベル情報抽出手段は、前記フーリエ変換手段によって分離された各サブキャリア信号のレベル情報を抽出する。レベル情報平滑化手段は、前記レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報を各サブキャリア毎に時間方向に平滑化を行う。
【００６２】
この平滑化により、前記レベル情報抽出手段の出力する各サブキャリアの信号のレベル情報に含まれる熱雑音の影響を低減することができる。すなわち、チャネルの振幅成分の特性を高精度に検出することができる。ただし、変調方式として振幅成分に情報を持つ変調方式、例えば１６ＱＡＭ変調を採用している場合には、フーリエ変換後の各サブキャリアの信号は、本来、位相平面上で図１５に示す１６個の基準信号点Ｓ１〜Ｓ１６のいずれかの位置に現れる。
【００６３】
すなわち、フーリエ変換後の各サブキャリアの信号が持つレベルは、熱雑音が無い場合であっても変動してしまう。しかしながら、一般にバーストのデータ信号部（図１４参照）で送信するデータのパターンはランダムであり、変調後の各サブキャリアの信号が図１５に示す１６個のそれぞれの基準信号点Ｓ１〜Ｓ１６に現れる確率は全て等しくなる。従って、振幅成分に情報を持つ変調方式で変調が行われた信号であっても、十分に平滑化を行うことによりその振幅変動の影響を除去することが可能である。
【００６４】
なお、変調方式として振幅成分に情報を持たない位相変調方式、例えばＱＰＳＫ変調を採用している場合には、フーリエ変換後の各サブキャリアの信号は、本来、位相平面上で図１６に示す４個の基準信号点Ｓ１〜Ｓ４のいずれかの位置に現れる。図１６に示すように、振幅成分に情報を持たない位相変調方式の場合には、一般に位相平面上の基準信号点の位置は原点から全て等しい距離になるように配置されるため、熱雑音が無い場合にはフーリエ変換後の各サブキャリアの信号が持つレベルは全て等しくなり、変調により振幅変動が生じることは無い。
【００６５】
チャネル推定結果補正手段は、前記レベル情報平滑化手段によって得られた平滑化された各サブキャリア信号のレベル情報を用いて前記チャネル推定手段によって得られたチャネル特性の推定結果の振幅成分の補正を行ってチャネル情報を出力する。同期検波手段は、前記チャネル推定結果補正手段によって得られたチャネル情報を用いて前記フーリエ変換手段によって分離されたサブキャリア信号に対し等化処理および同期検波延理を行い検波信号を出力する。チャネル情報を用いて等化処理および同期検扱処理を行うため、検波信号の品質劣化を改善することができる。
【００６６】
また、チャネル推定結果の振幅成分の推定精度が上がることにより、同期検波手段におけるチャネル等化処理が高精度に行われることになる。さらに、領域選択制御手段による前述の高信頼化制御も行われる。従って、前記硬判定手段が出力する硬判定結果の信頼性が著しく向上するため、前記位相誤差補正手段における位相誤差補正も極めて高精度に行われることになり、復調信号の劣化を大幅に低減させることができる。
【００６７】
さらに、上述の補正処理は、チャネル推定用プリアンブル信号の信号長を長くする必要が無いため、システムのスループットの低下を招くことは無い。さらに、各サブキャリア毎の伝送路（チャネル）状態の変動が大きい場合であっても、周波数方向の移動平均等の処理を行っていないため、チャネルの推定精度が低下することは無い。
【００６８】
請求項９の発明は、請求項７あるいは請求項８記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記平滑化手段が、前記位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に移動平均化を行いこの移動平均化された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与えることを特徴とする。
【００６９】
請求項１０の発明は、請求項７あるいは請求項８記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記平滑化手段が、前記位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数で除算を行いこの除算された各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与えることを特徴とする。
【００７０】
請求項１０においては、フェージングによる伝送路（チャネル）の状態が、１バース卜区間を通してほとんど変化しないような場合を前提としている。この場合、各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差は、各サブキャリアの信号の位相誤差を１ＯＦＤＭシンボル毎に積分処理を行い、その積分値を、積分を行った回数すなわち積分を行ったＯＦＤＭシンボル数で除算することにより求めることができる。
【００７１】
この場合、バーストの後ろに行くほど積分するＯＦＤＭシンボル数が増加するため平滑化の効果が高くなり、熱雑音の影響をより低減することができるため、高精度にチャネル推定誤差により生じる各サブキャリア信号に含まれる位相誤差を補正することができる。
【００７２】
請求項１１の発明は、請求項７あるいは請求項８記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記平滑化手段が、前記位相誤差検出手段によって得られた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を各サブキャリア信号毎に時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にＮビットのビットシフトにより除算を行いこのビットシフトされた各サブキャリア信号の位相誤差検出結果を前記位相誤差補正手段に与えることを特徴とする。
【００７３】
請求項１１の発明においては、フェージングによる伝送路（チャネル）の状態が、１バースト区間を通してほとんど変化しないような場合を前提としている。この場合、チャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差は、チャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの信号の位相誤差を１ＯＦＤＭシンボル毎に積分処理を行い、その積分値を、積分を行った回数すなわち積分を行ったＯＦＤＭシンボル数で除算することにより求めることができる。
【００７４】
この場合、バーストの後ろに行くほど積分するＯＦＤＭシンボル数が増加するため平滑化の効果が高くなり、熱雑音の影響をより低減することができるため、高精度にチャネル推定誤差により生じる各サブキャリア信号に含まれる位相誤差を補正ことができる。また、各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差を求めるための除算をビットシフトによって実現するため、回路規模の増加を抑制することができる。
【００７５】
さらに、ビットシフトは積分処理を行ったＯＦＤＭシンボル数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にのみ行うため、ＯＦＤＭシンボル毎の動作が不要であり、また、バーストの後ろに行くほどビットシフト処理の頻度が少なくなるため、消費電力を著しく低減できる。
【００７６】
請求項１２の発明は、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０あるいは請求項１１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記レベル情報平滑化手段が、前記レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報を各サブキャリア毎に時間方向に移動平均化を行うことを特徴とする。
【００７７】
請求項１３の発明は、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０あるいは請求項１１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記レベル情報平滑化手段が、前記レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報をそれぞれ時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数で除算を行うことを特徴とする。
【００７８】
請求項１３の発明においては、フエージングによる伝送路（チャネル）の状態が、１バースト区間を通してほとんど変化しないような場合を前提としている。この場合、各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベルは、各サブキャリアの信号のレベルを１ＯＦＤＭシンボル毎に積分処理を行い、その積分値を、積分を行った回数すなわち積分を行ったＯＦＤＭシンボル数で除算することにより求めることができる。
【００７９】
この場合、バーストの後ろに行くほど積分するＯＦＤＭシンボル数が増加するため平滑化の効果が高くなり、熱雑音の影響をより低減することができるため、高精度に伝送路（チャネル）の状態を推定することができる。また、上述の補正処理を行うことにより、前述した１６ＱＡＭ変調のような振幅成分に情報が含まれる変調方式の場合に生じる振幅変動による推定誤差の影響を、バーストの後ろに行くほど効果的に除去することができる。
【００８０】
請求項１４の発明は、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０あるいは請求項１１記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記レベル情報平滑化手段が、前記レベル情報抽出手段によって得られた各サブキャリア信号のレベル情報をそれぞれ時間方向に積分するとともに該積分を行った信号数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にＮビットのビットシフトにより除算を行うことを特徴とする。
【００８１】
請求項１４の発明においては、フェージングによる伝送路（チャネル）の状態が、１バースト区間を通してほとんど変化しないような場合を前提としている。この場合、各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベルは、各サブキャリアの信号のレベルを１ＯＦＤＭシンボル毎に積分処理を行い、その積分値を、積分を行った回数すなわち積分を行ったＯＦＤＭシンボル数で除算することにより求めることができる。
【００８２】
この場合、バーストの後ろに行くほど積分するＯＦＤＭシンボル数が増加するため平滑化の効果が高くなり、熱雑音の影響をより低減することができるため、高精度に伝送路（チャネル）の状態を推定することができる。また、各サブキャリアの信号の１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベルを求めるための除算をビットシフトによって実現するため、回路規模の増加を抑制することができる。
【００８３】
さらに、ビットシフトは積分処理を行ったＯＦＤＭシンボル数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にのみ行うため、ＯＦＤＭシンボル毎の動作が不要であり、また、バーストの後ろに行くほどビットシフト処理の頻度が少なくなるため、消費電力を著しく低減できる。さらにまた、上述の補正処理を行うことにより、前述した１６ＱＡＭ変調のような振幅成分に情報が含まれる変調方式の場合に生じる振幅変動による推定誤差の影響を、バーストの後ろに行くほど効果的に除去することができる。
【００８４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の第１の例を示す図である。この例は請求項１から請求項３の共通部分を含んでいる。同図において、アンテナ１０１で受信されたＯＦＤＭ信号は、受信回路１０２に入力される。受信回路１０２は、入力されるＯＦＤＭ信号に対して周波数変換、フイルタリング、直交検波等の受信処理を施す。この受信処理の結果、複素ベースバンド信号として受信信号が受信回路１０２から出力される。
【００８５】
受信回路１０２から出力される複素ベースバンド信号は、同期処理回路１０３に入力される。同期処理回路１０３は、入力される複素ベースバンド信号に含まれる同期用プリアンブル信号（図１４参照）を用いて搬送波周波数誤差およびシンボルタイミングを検出する。そして、受信回路１０２から入力される複素ベースバンド信号に対して、検出した搬送波周波数誤差の情報を用いて搬送波周波数誤差を補正するための処理を施す。
【００８６】
同期処理回路１０３は、搬送波周波数誤差の補正された複素ベースバンド信号と、検出したシンボルタイミングの情報を出力する。同期処理回路１０３から出力された搬送波周波数誤差の補正された複素ベースバンド信号と、検出したシンボルタイミングの情報はガードインターバル除去回路１０４に入力される。なお、シンボルタイミングの検出は、受信したＯＦＤＭ信号のシンボル間に存在するガードインターバルを除去して各シンボルから有効なデータ成分を抽出するために必要になる。
【００８７】
ガードインターバル除去回路１０４は、同期処理回路１０３から入力されるシンボルタイミングの情報に従って、入力される複素ベースバンド信号にＦＦＴウインドウ処理を施す。すなわち、複素ベースバンド信号の１ＯＦＤＭシンボル毎に、ＦＦＴウインドウの時間幅の信号成分だけを抽出し、ガードインターバルを除去する。ＦＦＴウインドウの時間幅は、１ＯＦＤＭシンボル長からガードインターバルに相当する信号長を引いた時間幅である。
【００８８】
ガードインターバル除去回路１０４によってガードインターバルを除去された複素ベースバンド信号がフーリエ変換回路１０５に入力される。フーリエ変換回路１０５は、入力される複素ベースバンド信号に１ＯＦＤＭシンボル毎に高速フーリエ変換処理を施して、入力信号に含まれる多数のサブキャリアの各信号成分をそれぞれ分離する。フーリエ変換回路１０５で分離された各サブキャリアの信号は、同期検波回路１０７、およびチャネル推定回路１０６にそれぞれ入力される。
【００８９】
チャネル推定回路１０６は、入力される各サブキャリアの信号のうち、チャネル推定用プリアンブル信号（図１４参照）に相当する信号成分を用いて受信したＯＦＤＭ信号が通ってきた伝送路（チャネル）の状態を推定し、その推定結果を出力する。チャネル推定回路１０６のチャネル推定結果を参照することにより、例えば、各々のサブキャリアの振幅や位相がフェージングによってどのような影響を受けているのかを知ることができる。
【００９０】
チャネル推定回路１０６のチャネル推定結果は、同期検波回路１０７に入力される。同期検波回路１０７は、フーリエ変換回路１０５から入力される複素ベースバンド信号について、チャネル推定回路１０６から入力されるチャネル推定結果を利用して、サブキャリア毎に、フェージング等のチャネル特性に起因する振幅変動および位相回転を補正するとともに同期検波を行う。同期検波回路１０７が出力する検波信号は、位相誤差補正回路１０８に入力される。
【００９１】
硬判定回路１０９は、位相回転補正回路１０８を通過した位相誤差補正後の検波信号を入力し、検波信号の硬判定を行いその硬判定結果を出力する。例えば、１６ＱＡＭ変調の場合には、硬判定回路１０９は各々の位相誤差補正後の検波信号が図１５に示す基準信号点Ｓ１〜Ｓ１６のいずれに該当するかを判定する。硬判定回路１０９から出力される硬判定結果は位相誤差検出回路１１０に入力される。
【００９２】
位相誤差検出回路１１０は、硬判定回路１０９から入力される硬判定結果に基づき、位相回転補正回路１０８を通過した位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差に起因する位相誤差を検出する。例えば、図１５に示す入力信号Ｒ１が位相誤差補正回路１０８の出力する位相誤差補正後の検波信号である場合、位相誤差検出回路１１０は硬判定回路１０９から入力される基準信号点Ｓ１〜Ｓ１６の中で位置が入力信号Ｒ１に最も近い基準信号点Ｓ３を基準とし、基準信号点Ｓ３と入力信号Ｒ１との位相差φ１を検出することになる。
【００９３】
また、図１５に示す入力信号Ｒ２が位相誤差補正回路１０８の出力する位相誤差補正後の検波信号である場合、位相誤差検出回路１１０は硬判定回路１０９から入力される基準信号点Ｓ１〜Ｓ１６の中で位置が入力信号Ｒ２に最も近い基準信号点Ｓ６を基準とし、基準信号点Ｓ６と入力信号Ｒ２との位相差φ２を検出することになる。位相誤差検出回路１１０から出力される位相誤差検出結果は平滑化回路１１１に入力される。
【００９４】
平滑化回路１１１は、位相誤差検出回路１１０から入力される位相誤差検出結果について、サブキャリア毎に時間軸方向に対する平滑化を行い、その結果を出力する。すなわち、平滑化回路１１１は位相誤差検出結果を平滑化する。この平滑化により、受信回路１０２において信号に付加された熱雑音等による信号品質の劣化を除去することができる。平滑化回路１１１から出力される平滑化された位相誤差検出結果は位相誤差補正回路１０８に入力される。なお、平滑化回路１１１の具体的な構成は後に説明する。
【００９５】
位相誤差補正回路１０８は、平滑化回路１１１から入力される平滑化された位相誤差検出結果に基づき、同期検波回路１０７から入力される検波信号に含まれるチャネル推定誤差に起因する位相誤差を除去して出力する。位相誤差補正回路１０８から出力される位相誤差補正後の検波信号は識別回路１１２に入力されるとともに硬判定回路１０９に入力される。
【００９６】
また、位相誤差補正回路１０８から出力される位相誤差補正後の検波信号は位相誤差検出回路１１０にも入力される。識別回路１１２は、入力される位相誤差補正後の検波信号のうち、データ信号（図１４参照）についてシンボル判定を行い、その判定結果を復調出力として出力する。
【００９７】
図２は本発明の実施の形態の第２の例を示す図である。この例は請求項４から請求項６の共通部分を含んでいる。この形態は第１の実施の形態の変形例である。図２において、第１の実施の形態と対応する要素は同−の符号を付けて示してある。以下の説明において第１の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。図２のＯＦＤＭ復調装置では、位相誤差補正回路１０８から出力される位相誤差補正後の検波信号は識別回路１１２、硬判定回路１０９および位相誤差検出回路２０２に入力されている。
【００９８】
また、硬判定回路１０９が出力する硬判定結果は領域選択制御回路２０１に入力されている。領域選択制御回路２０１は、硬判定回路１０９から入力される硬判定結果に基づき、その硬判定結果が所定の判定値である場合には硬判定回路１０９から入力される硬判定結果をそのまま出力し、その硬判定結果が所定の判定値でない場合には何も出力しない。
【００９９】
例えば、１６ＱＡＭの場合には、硬判定回路１０９から入力される硬判定結果が図１５に示されるＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１５およびＳ１６であった場合には硬判定回路１０９から入力される硬判定結果をそのまま出力し、硬判定回路１０９から入力される硬判定結果がＳ６、Ｓ７、Ｓ１０およびＳ１１であった場合には何も出力しない。
【０１００】
領域選択制御回路２０１から出力される選択後の硬判定結果は位相誤差検出回路２０２に入力される。位相誤差検出回路２０２は、領域選択制御回路２０１から信号が硬判定結果が入力される毎に、領域選択回路２０１から入力される選択後の硬判定結果に基づき、位相回転補正回路１０８を通過した位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差に起因する位相誤差を検出する。位相誤差検出回路２０２から出力される位相誤差検出結果は平滑化回路２０３に入力される。
【０１０１】
平滑化回路２０３は、位相誤差検出回路２０２から入力される位相誤差検出結果について、サブキャリア毎に時間軸方向に対する平滑化を行い、その結果を出力する。すなわち、平滑化回路２０３は位相誤差検出結果を平滑化する。この平滑化により、受信回路１０２において信号に付加された熱雑音等による信号品質の劣化を除去することができる。平滑化回路２０３から出力される平滑化された位相誤差検出結果は位相誤差補正回路１０８に入力される。なお、平滑化回路２０３の具体的な構成は後に説明する。
【０１０２】
図３は本発明の実施の形態の第３の例を示す図である。この例は請求項７に対応する。この形態は第１の実施の形態の変形例である。同図において、第１の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明において、第１の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。図３のＯＦＤＭ復調装置では、フーリエ変換回路１０５で分離された各サブキャリアの信号は、同期検波回路１０７、チャネル推定回路１０６およびレベル情報抽出回路３０１にそれぞれ入力される。
【０１０３】
チャネル推定回路１０６は、入力される各サブキャリアの信号のうち、チャネル推定用プリアンブル信号（図１４参照）に相当する信号成分を用いて受信したＯＦＤＭ信号が通ってきた伝送路（チャネル）の状態を推定し、その推定結果を出力する。チャネル推定回路１０６のチャネル推定結果を参照することにより、例えば、各々のサブキャリアの振幅や位相がフエージングによってどのような影響を受けているのかを知ることができる。
【０１０４】
チャネル推定回路１０６のチャネル推定結果は、チャネル推定結果補正回路３０３に入力される。レベル情報抽出回路３０１は、入力される各サブキャリアの信号のレベルを１ＯＦＤＭシンボル毎にそれぞれ検出する。レベル情報抽出回路３０１によって検出された各サブキャリアのレベル情報は平滑化回路３０２に入力される。平滑化回路３０２は、１ＯＦＤＭシンボル毎に入力される各サブキャリアの信号のレベルを平滑化する。
【０１０５】
この平滑化により、受信回路１０２において付加される熱雑音の影響を軽減し、各サブキャリアの信号の振幅成分がフェージングによってどのような影響を受けているのかを精度良く知ることができる。平滑化回路３０２から出力される平滑化後の各サブキャリア信号のレベル情報はチャネル推定結果補正回路３０３に入力される。
【０１０６】
チャネル推定結果補正回路３０３は、平滑化回路３０２から出力される平滑化された各サブキャリア信号のレベル情報を利用して、チャネル推定回路１０６が出力する各サブキャリア毎のチャネル推定結果の振幅成分に関する情報を補正する。チャネル推定結果補正回路３０３によって補正されたチャネル推定結果は同期検波回路１０７に入力される。
【０１０７】
同期検波回路１０７は、フーリエ変換回路１０５から入力される複素ベースバンド信号について、チャネル推定結果補正回路３０３から入力される振幅補正後のチャネル推定結果を利用して、サブキャリア毎に、フェージング等のチャネル特性に起因する振幅変動および位相回転を補正するとともに同期検波を行う。
【０１０８】
図４は本発明の実施の形態の第４の例を示す図である。この例は請求項８に対応する。この形態は第３の実施の形態の変形例である。同図において、第３の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明において、第３の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。図４のＯＦＤＭ復調装置では、位相誤差補正回路１０８から出力される位相誤差補正後の検波信号は識別回路１１２、硬判定回路１０９および位相誤差検出回路２０２に入力されている。
【０１０９】
また、硬判定回路１０９が出力する硬判定結果は領域選択制御回路２０１に入力されている。領域選択制御回路２０１は、硬判定回路１０９から入力される硬判定結果に基づき、その硬判定結果が所定の判定値である場合には硬判定回路１０９から入力される硬判定結果をそのまま出力し、その硬判定結果が所定の判定値でない場合には何も出力しない。
【０１１０】
例えば、１６ＱＡＭの場合には、硬判定回路１０９から入力される硬判定結果が図１５に示されるＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４、Ｓ１６およびＳ１６であった場合には硬判定回路１０９から入力される硬判定結果をそのまま出力し、硬判定回路１０９から入力される硬判定結果がＳ６、Ｓ７、Ｓ１０、およびＳ１１であった場合には何も出力しない。
【０１１１】
領域選択制御回路２０１から出力される選択後の硬判定結果は位相誤差検出回路２０２に入力される。位相誤差検出回路２０２は、領域選択制御回路２０１から信号が硬判定結果が入力される毎に、領域選択回路２０１から入力される選択後の硬判定結果に基づき、位相回転補正回路１０８を通過した位相誤差補正後の検波信号に含まれるチャネル推定誤差に起因する位相誤差を検出する。位相誤差検出回路２０２から出力される位相誤差検出結果は平滑化回路２０３に入力される。
【０１１２】
平滑化回路２０３は、位相誤差検出回路２０２から入力される位相誤差検出結果について、サブキャリア毎に時問軸方向に対する平滑化を行い、その結果を出力する。すなわち、平滑化回路２０３は位相誤差検出結果を平滑化する。この平滑化により、受信回路１０２において信号に付加された熱雑音等による信号品質の劣化を除去することができる。平滑化回路２０３から出力される平滑化された位相誤差検出結果は位相誤差補正回路１０８に入力される。
【０１１３】
図５は本発明の実施の形態の第５の例を示す図である。この例は請求項４を含んでいる。この形態は第２の実施の形態の変形例である。同図において、第２の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明において、第２の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。図５のＯＦＤＭ復調装置には、平滑化回路２０３として移動平均回路５０１を備えている。この移動平均回路５０１は、第１から第４の例で説明した平滑化回路としても適用可能である。
【０１１４】
移動平均回路５０１の入力には、位相誤差検出回路２０２が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報が印加される。移動平均回路５０１は、位相誤差検出回路２０２が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報を各サブキャリア毎に時間方向に移動平均処理を行う。この移動平均処理により、相誤差検出回路２０２が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報に対する平滑化が行われる。
【０１１５】
移動平均回路５０１によって移動平均処理が施されたチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報は位相誤差補正回路１０８に入力される。
【０１１６】
図６は本発明の実施の形態の第６の例を示す図である。この例は請求項５を含んでいる。この形態は第２の実施の形態の変形例である。同図において、第２の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明において、第２の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。図６のＯＦＤＭ復調装置には、平滑化回路２０３のとして積分回路６０１および除算回路６０２を備えている。この積分回路６０１および除算回路６０２は、第１から第４の例で説明した平滑化回路としても適用可能である。
【０１１７】
積分回路６０１の入力には、位相誤差検出回路２０２が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報が印加される。積分回路６０１は、位相誤差検出回路２０２が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報を各サブキャリア毎に時間方向に積分する。積分回路６０１により積分されたチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報は除算回路６０２に入力される。
【０１１８】
除算回路６０２は、各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差量を算出するために、積分回路６０１が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報の積分値を、積分回路６０１にて積分処理したＯＦＤＭシンボル数でそれぞれ除算する。このように各サブキャリアの位相誤差の積分値を利用して各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差を算出することにより、バーストの後ろにいくほど精度良く熱雑音の成分を除去することが可能となる。除算回路６０２によって算出されたチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差情報は位相誤差補正回路１０８に入力される。
【０１１９】
図７は本発明の実施の形態の第７の例を示す図である。この例は請求項６を含んでいる。この形態は第６の実施の形態の変形例である。同図において、第６の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明において、第６の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。図７のＯＦＤＭ復調装置には、除算回路６０２の代わりに、ビットシフト回路７０１を備えている。ビットシフト回路７０１の入力には、積分回路６０１が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報の積分値が印加される。この積分回路６０１およびビットシフト回路７０１は、第１から第４の例で説明した平滑化回路としても適用可能である。
【０１２０】
ビットシフト回路７０１は、チャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差を算出するために、積分回路６０１にて積分処理したＯＦＤＭシンボル数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時に、積分回路６０１から出力されたチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報の積分値をＮビットのビットシフトにより除算を行う。なお、このビットシフトは、積分回路６０１にて積分処理したＯＦＤＭシンボル数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にのみ行い、ビットシフト回路７０１の出力を更新する。
【０１２１】
このような処理を行うと、バーストの前に行くほどビットシフト回路７０１の出力が高い頻度で更新され、バーストの後ろに行くほどその更新頻度は低くなる。しかしながら、前述のように、チャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差の積分値を利用してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差を算出することにより、バーストの後ろに行くほど精度良く熱雑音の成分を除去することが可能となる。
【０１２２】
従って、バーストの後ろの更新頻度を低くしても特性は劣化しない。また、ビットシフトを行うために必要な回路規模は一般に非常に小さいため、回路規模を大幅に低減することができる。ビットシフト回路７０１によって算出されたチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差情報は位相誤差補正回路１０８に入力される。
【０１２３】
図８は本発明の実施の形態の第８の例を示す図である。この例は請求項９に対応する。この形態は第４の実施の形態の変形例である。同図において、第４の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明において、第４の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。図８のＯＦＤＭ復調装置には、平滑化回路２０３の代わりに移動平均回路５０１を備えている。移動平均回路５０１の入力には、位相誤差検出回路２０２が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報が印加される。
【０１２４】
移動平均回路５０１は、位相誤差検出回路２０２が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報を各サブキャリア毎に時間方向に移動平均処理を行う。この移動平均処理により、相誤差検出回路２０２が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報に対する平滑化が行われる。移動平均回路５０１によって移動平均処理が施されたチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報は位相誤差補正回路１０８に入力される。
【０１２５】
図９は本発明の実施の形態の第９の例を示す図である。この例は請求項１０に対応する。この形態は第４の実施の形態の変形例である。同図において、第４の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明において、第４の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。
【０１２６】
図９のＯＦＤＭ復調装置には、平滑化回路２０３の代わりに積分回路６０１および除算回路６０２を備えている。
【０１２７】
積分回路６０１の入力には、位相誤差検出回路２０２が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報が印加される。積分回路６０１は、位相誤差検出回路２０２が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報を各サブキャリア毎に時間方向に積分する。積分回路６０１により積分されたチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報は除算回路６０２に入力される。
【０１２８】
除算回路６０２は、各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差量を算出するために、積分回路６０１が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報の積分値を、積分回路６０１にて積分処理したＯＦＤＭシンボル数でそれぞれ除算する。このように各サブキャリアの位相誤差の積分値を利用して各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差を算出することにより、バーストの後ろにいくほど精度良く熱雑音の成分を除去することが可能となる。除算回路６０２によって算出されたチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差情報は位相誤差補正回路１０８に入力される。
【０１２９】
図１０は本発明の実施の形態の第１０の例を示す図である。この例は請求項１１に対応する。この形態は第９の実施の形態の変形例である。同図において、第９の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明において、第９の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。図１０のＯＦＤＭ復調装置には、除算回路６０２の代わりにビットシフト回路７０１を備えている。ビットシフト回路７０１の入力には、積分回路６０１が出力するチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報の積分値が、印加される。
【０１３０】
ビットシフト回路７０１は、チャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差を算出するために、積分回路６０１にて積分処理したＯＦＤＭシンボル数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時に、積分回路６０１から出力されたチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差情報の積分値をＮビットのビットシフトにより除算を行う。なお、このビットシフトは、積分回路６０１にて積分処理したＯＦＤＭシンボル数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にのみ行い、ビットシフト回路７０１の出力を更新する。
【０１３１】
このような処理を行うと、バーストの前に行くほどビットシフト回路７０１の出力が高い頻度で更新され、バーストの後ろに行くほどその更新頻度は低くなる。しかしながら、前述のように、チャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの位相誤差の積分値を利用してチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差を算出することにより、バーストの後ろに行くほど精度良く熱雑音の成分を除去することが可能となる。
【０１３２】
従って、バーストの後ろの更新頻度を低くしても特性は劣化しない。また、ビットシフトを行うために必要な回路規模は一般に非常に小さいため、回路規模を大幅に低減することができる。ビットシフト回路７０１によって算出されたチャネル推定誤差により生じる各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差情報は位相誤差補正回路１０８に入力される。
【０１３３】
図１１は本発明の実施の形態の第１１の例を示す図である。この例は請求項１２に対応する。この形態は第１０の実施の形態の変形例である。同図において、第１０の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明において、第１０の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。図１１のＯＦＤＭ復調装置には、平滑化回路３０２の代わりに、移動平均回路１１０１を備えている。移動平均回路１１０１の入力には、レベル情報抽出回路３０１が出力する各サブキャリアのレベル情報が印加される。
【０１３４】
移動平均回路１１０１は、レベル情報抽出回路３０１が出力する各サブキャリアのレベル情報を各サブキャリア毎に時間方向に移動平均処理を行う。この移動平均処理により、レベル情報抽出回路３０１が出力する各サブキャリアのレベル情報に対する平滑化が行われる。移動平均回路１１０１によって移動平均処理が施された各サブキャリアのレベル情報はチャネル推定結果補正回路３０３に入力される。
【０１３５】
図１２は本発明の実施の形態の第１２の例を示す図である。この例は請求項１３に対応する。この形態は第１０の実施の形態の変形例である。同図において、第１０の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明において、第１０の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。図１２のＯＦＤＭ復調装置には、平滑化回路３０２の代わりに積分回路１２０１および除算回路１２０２を備えている。積分回路１２０１の入力には、レベル情報抽出回路３０１が出力する各サブキャリアのレベル情報が印加される。
【０１３６】
積分回路１２０１は、レベル情報抽出回路３０１が出力する各サブキャリアのレベル情報を各サブキャリア毎に時間方向に積分する。積分回路１２０１により積分された各サブキャリアのレベル情報は除算回路１２０２に入力される。除算回路１２０２は、各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベルを算出するために、積分回路１２０１が出力する各サブキャリアのレベル情報の積分値を、積分回路１２０１にて積分処理したＯＦＤＭシンボル数でそれぞれ除算する。
【０１３７】
このように各サブキャリアのレベルの積分値を利用して各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベルを算出することにより、バーストの後ろにいくほど精度良く熱雑音の成分を除去することが可能となる。なお、振幅成分に情報を持つような変調方式によって変調された変調信号の場合には、除算回路１２０２によって算出されるバースト先頭付近における各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベル情報は、変調による振幅変動の影響により信頼性が低くなることが考えられる。
【０１３８】
このような場合には、除算回路１２０２は信頼性の低いバースト先頭付近における各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベル情報としてヌル信号を出力する。除算回路１２０２によって算出された各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベル情報はチャネル推定結果補正回路３０３に入力される。
【０１３９】
図１３は本発明の実施の形態の第１３の例を示す図である。この例は請求項１４に対応する。この形態は第１２の実施の形態の変形例である。同図において、第１２の実施の形態と対応する要素は同一の符号を付けて示してある。以下の説明において、第１２の実施の形態と同一の部分については、記述を省略する。図１３のＯＦＤＭ復調装置には、除算回路１２０２の代わりにビットシフト回路１３０１を備えている。ビットシフト回路１３０１の入力には、積分回路１２０１が出力する各サブキャリアのレベル情報の積分値が印加される。
【０１４０】
ビットシフト回路１３０１は、各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベルを算出するために、積分回路１２０１にて積分処理したＯＦＤＭシンボル数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時に、積分回路１２０１から出力された各サブキャリアのレベル情報の積分値をＮビットのビットシフトにより除算を行う。なお、このビットシフトは、積分回路１２０１にて積分処理したＯＦＤＭシンボル数が２N（Ｎ：０以上の整数）で表される時にのみ行い、ビットシフト回路１３０１の出力を更新する。
【０１４１】
このような処理を行うと、バーストの前に行くほどビットシフト回路１３０１の出力が高い頻度で更新され、バーストの後ろに行くほどその更新頻度は低くなる。しかしながら、前述のように、各サブキャリアのレベルの積分値を利用して各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベルを算出することにより、バーストの後ろにいくほど精度良く熱雑音の成分を除去することが可能となる。従って、バーストの後ろの更新頻度を低くしても特性は劣化しない。
【０１４２】
また、ビットシフトを行うために必要な回路規模は一般に非常に小さいため、回路規模を大幅に低減することができる。なお、振幅成分に情報を持つような変調方式によって変調された変調信号の場合には、ビットシフト回路１３０１によって算出されるバースト先頭付近における各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベル情報は、変調による振幅変動の影響により信頼性が低くなることが考えられる。
【０１４３】
このような場合には、ビットシフト回路１３０１は信頼性の低いバースト先頭付近における各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベル情報としてヌル信号を出力する。ビットシフト回路１３０１によって算出された各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベル情報はチャネル推定結果補正回路３０３に入力される。
【０１４４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、受信信号に熱雑音が付加されている場合でも同期検波後に高精度な位相誤差補正処理を行うため、検波信号の品質劣化を改善することが可能である。また、チャネル推定用プリアンブル信号の信号長を長くする必要が無いため、システムのスループットの低下を招くことが無い。さらに、各サブキャリア毎の伝送路（チャネル）状態の変動が大きい場合であっても、周波数方向の移動平均等の処理を行わないため、チャネルの推定精度が低下することが無い。
【０１４５】
また、各サブキャリアの位相誤差の積分値を利用して各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差を算出することにより、バーストの後ろに行くほど精度良く熱雑音の成分を除去することができる。また、各サブキャリアの位相誤差の積分値をビットシフトすることで各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりの位相誤差を算出することにより、回路規模を大幅に簡略化し、消費電力の増加を大幅に低減することができる。また、高精度な振幅情報をもつチャネル推定結果を用いて等化処理および同期検波処理を行うため、検波信号の品質劣化を改善することが可能である。
【０１４６】
また、各サブキャリアのレベルの積分値を利用して各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベルを算出することにより、バーストの後ろにいくほど精度良く熱雑音の成分を除去することができる。また、各サブキャリアのレベルの積分値をビットシフトすることで各サブキャリアの１ＯＦＤＭシンボル当たりのレベルを算出することにより、回路規模を大幅に簡略化し、消費電力の増加を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の第１の例を示す図である。
【図２】  本発明の実施の形態の第２の例を示す図である。
【図３】  本発明の実施の形態の第３の例を示す図である。
【図４】  本発明の実施の形態の第４の例を示す図である。
【図５】  本発明の実施の形態の第５の例を示す図である。
【図６】  本発明の実施の形態の第６の例を示す図である。
【図７】  本発明の実施の形態の第７の例を示す図である。
【図８】  本発明の実施の形態の第８の例を示す図である。
【図９】  本発明の実施の形態の第９の例を示す図である。
【図１０】  本発明の実施の形態の第１０の例を示す図である。
【図１１】  本発明の実施の形態の第１１の例を示す図である。
【図１２】  本発明の実施の形態の第１２の例を示す図である。
【図１３】  本発明の実施の形態の第１３の例を示す図である。
【図１４】  ＯＦＤＭ信号のバーストフオーマットの例を示す図である。
【図１５】  １６ＱＡＭ変調方式における位相平面上の基準信号点を示す図である。
【図１６】  ＱＰＳＫ変調方式における位相平面上の基準信号点を示す図である。
【図１７】  １６ＱＡＭの場合に領域選択手段が出力を行う信号位相点を示す図である。
【図１８】  従来のＯＦＤＭ復調装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１、１０１      アンテナ
２、１０２      受信回路
３、１０３      同期処理回路
４、１０４      ガードインターバル除去回路
５、１０５      フーリエ変換回路
６、１０６      チャネル推定回路
７、１０７      同期検波回路
８、１１２      識別回路
１０８      位相誤差補正回路
１０９      硬判定回路
１１０、２０２      位相誤差検出回路
１１１、２０３、３０２      平滑化回路
２０１      領域選択制御回路
３０１      レベル情報抽出回路
３０３      チャネル推定結果補正回路
５０１、１１０１      移動平均回路
６０１、１２０１      積分回路
６０２、１２０２      除算回路
７０１、１３０１      ビットシフト回路
【図１】
0003636944.tif 000002
【図２】
0003636944.tif 000003
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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