(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調信号を復調するＯＦＤＭ復調装置において、
前記ＯＦＤＭ変調信号を２系列の複素ベースバンド信号に直交検波する準同期検波回路と、
前記複素ベースバンド信号が入力され、複素ベースバンド信号から搬送波周波数誤差を推定して周波数誤差補償信号として出力すると伴に、シンボル同期を確立する同期回路と、
前記同期回路の出力をフーリエ変換して、各サブキャリア毎の信号に分離するＦＦＴと、
前記ＦＦＴの出力と前記同期回路から出力される周波数誤差補償信号に基づき搬送波周波数誤差を補償し、伝搬路歪の推定を行う伝搬路歪推定回路と、前記伝搬路歪推定回路の出力に基づき前記ＦＦＴの出力の伝搬路歪を補償する伝搬路歪補償回路と、
前記伝搬路歪補償回路の出力からサブキャリア毎の復調を行う復調回路とを有して、
ＦＦＴ前の複素ベースバンド信号からの前記周波数誤差補償信号に基づき、ＦＦＴ後の信号に対して伝播路歪補償を行うことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項２】
前記ＯＦＤＭ変調信号は、先頭からシンボル同期用プリアンブル、搬送波周波数・伝搬路推定用プリアンブル、データが順次配列されたバースト信号であることを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項３】
前記同期回路は、前記複素ベースバンド信号からシンボルタイミングを推定する手段と、前記複素ベースバンド信号から搬送波周波数を推定し搬送波誤差補償信号を出力する手段と、前記複素ベースバンド信号と前記搬送波誤差補償信号を乗算する手段と、
その乗算結果を前記推定されたシンボルタイミングに基づきシンボル同期する手段と
からなることを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項４】
前記シンボル同期用プリアンブルと搬送波周波数・伝搬路推定用プリアンブルは、それぞれの信号に基づき前記シンボル同期と前記搬送波周波数誤差の補償が行われることを特徴とする請求項１記載の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（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、ＯＦＤＭと称する）変調方式を用いるバースト信号伝送システムのＯＦＤＭ復調装置に関し、特に、同期回路の処理遅延が短縮できるＯＦＤＭ復調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速無線ＬＡＮなどの高速データ伝送用に有望な変調方式としてＯＦＤＭ変調方式が検討されている。そして、ＯＦＤＭ変調された変調信号を受信する従来のＯＦＤＭ復調装置を図面を用いて説明する。
【０００３】
図４は、従来のＯＦＤＭ復調装置の構成を示すブロック図である。また、図５は、ＯＦＤＭバースト信号のフォーマットを示した図である。
【０００４】
図５のように各バーストデータ２３の先頭にはシンボル同期用のシンボル同期用プリアンブル２１および搬送波周波数・伝搬路推定用プリアンブル２２が配置されている。
【０００５】
図４において、アンテナ１に受信ＯＦＤＭバースト信号が入力される。直交検波回路２は、搬送波周波数にほぼ近い周波数のローカル信号により受信信号をアナログ複素ベースバンド信号に準同期検波する。
【０００６】
Ａ／Ｄ変換器３，４は、直交検波回路２より出力される直交成分と同相成分のアナログ複素ベースバンド信号をそれぞれ標本量子化する。
【０００７】
同期回路１０は、Ａ／Ｄ変換器３，４より出力される標本量子化されたデジタル複素ベースバンド信号を入力して同期動作を行う。
【０００８】
図６は同期回路１０を示すブロック図である。図６において、デジタル複素ベースバンド信号を入力したシンボルタイミング推定回路１４は、図５に示したシンボル同期用プリアンブル２１を受信時にＡ／Ｄ変換器３，４より出力される標本量子化後のディジタル複素ベースバンド信号によりシンボル同期を確立する。
【０００９】
そして、シンボルタイミング推定回路１４は、シンボルタイミングを搬送波周波数推定回路１１およびシンボル同期処理回路１３に出力する。
【００１０】
搬送波周波数推定回路１１は、繰り返しパタンをもつ搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル２２を受信時に、周期的に現れる同じパタン間の位相回転を検出して、搬送波周波数誤差を推定し、周波数誤差補償信号を複素乗算器１２に出力する。搬送波周波数推定回路の具体的構成としては、例えばＦ．Ｄａｆｆａｒａ  ａｎｄ  Ｏ．Ａｄａｍｉ，”Ａ  ｎｅｗ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｄｅｔｅｃｔｏｒ  ｆｏｒ  ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  ｍｕｌｉｔｉｃａｒｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．”  Ｐｒｏｃ．  ｏｆ  ＶＴＣ’９５，  ｐｐ８０４−８０９に記載されている。
遅延回路１５は、ディジタル複素ベースバンド信号を入力して一定時間（ほぼ搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル２２の時間）遅延した後複素乗算器１２に入力する。
【００１１】
複素乗算器１２では、周波数誤差補償信号と遅延回路１５の出力とを複素乗算して搬送波の周波数ずれを補償する。
【００１２】
搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル２２は、複素乗算器１２の出力をシンボル同期処理回路１３によりシンボル同期化した後、同期回路１０から出力される。
【００１３】
また、図４のフーリエ変換回路（ＦＦＴ）６は、同期回路５の出力信号をフーリエ変換し、ＯＦＤＭ変調信号を各サブキャリア毎の信号に分離する。
【００１４】
伝搬路歪推定回路１６は、搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル２２を受信時に、フーリエ変換回路６からの各サブキャリア毎に分離された信号を入力し、伝搬路特性Ｈ（ω）を推定する。
【００１５】
ここで、搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル２２は、伝搬路歪推定回路１６において伝搬路特性Ｈ（ω）の推定に用いられる。
【００１６】
その推定結果により伝搬路歪推定回路１６は伝搬路歪補償用の係数１／Ｈ（ω）を伝搬路歪補償回路８へ出力する。
【００１７】
伝搬路歪補償回路８は、各サブキャリア毎に分離された信号を入力し、伝搬路歪補償用の係数１／Ｈ（ω）を複素乗算することにより伝搬路歪補償を行う。
【００１８】
図７は具体的な伝搬路歪推定回路１６のブロック図を示した図である。
本図において，搬送波周波数・伝搬路推定用プリアンブル信号２２は、伝搬路推定回路１６の複素乗算器１６１に入力される。また、基準信号記憶回路１６３には搬送波周波数・伝搬路推定用プリアンブル信号２２のパタンの逆数が記憶されて、伝搬路推定回路１６の複素乗算器１６１の他の入力に入力される。複素乗算器１６１の出力では、両入力信号の乗算が行われて伝搬路特性の推定結果Ｈ（ω）が得られる．複素乗算器１６１の出力Ｈ（ω）は、逆数回路１６２に入力されて、伝搬路歪補償用の係数１／Ｈ（ω）が計算される。そして、この伝搬路歪補償係数１／Ｈ（ω）とＦＦＴ６の出力が複素乗算器８で乗算されて伝搬路歪が補償される。
次に，サブキャリア復調回路９は歪み補償後の信号を入力し、サブキャリア毎の復調を行う。
一般にコサインロールオフフィルタは、矩形波を伝送する際、反射による干渉が起こらないようにタップ数の倍数の位置に波形が位置するように調整する場合に用いられる。
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したように従来のＯＦＤＭ復調装置は、搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブルについて搬送波周波数ずれの補償のために用いられる同期回路１０内に遅延回路１５を有していた。
【００２０】
ここで、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式は送信するデータを複数の低速のサブキャリアに分割して伝送している。このため、１シンボルの間隔が長く（一般には、約４μｓｅｃ程度）、遅延回路１５の遅延時間はシンボル単位の整数倍となる。この場合、このような長い遅延時間を同期回路１０内に持つことは、そのままシンボル単位での同期処理時間の増大となることになる。
【００２１】
従って、この同期回路内の遅延回路による遅延時間のために、ＯＦＤＭ通信方式全体のスループットを低下させる問題を有していた。
【００２２】
【問題を解決するための手段】
上述した問題を解決するため本発明のＯＦＤＭ復調装置は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調信号を復調するＯＦＤＭ復調装置において、前記ＯＦＤＭ変調信号を２系列の複素ベースバンド信号に直交検波する準同期検波回路と、前記複素ベースバンド信号が入力され、複素ベースバンド信号から搬送波周波数誤差を推定して周波数誤差補償信号として出力すると伴に、シンボル同期を確立する同期回路と、前記同期回路の出力をフーリエ変換して、各サブキャリア毎の信号に分離するＦＦＴと、前記ＦＦＴの出力と前記同期回路から出力される周波数誤差補償信号に基づき搬送波周波数誤差を補償し、伝搬路歪の推定を行う伝搬路歪推定回路と、前記伝搬路歪推定回路の出力に基づき前記ＦＦＴの出力の伝搬路歪を補償する伝搬路歪補償回路と、前記伝搬路歪補償回路の出力からサブキャリア毎の復調を行う復調回路とを有して、ＦＦＴ前の複素ベースバンド信号からの前記周波数誤差補償信号に基づき、ＦＦＴ後の信号に対して伝播路歪補償を行うことを特徴とする。
【００２３】
具体的には、遅延回路を持たない同期回路内の搬送波周波数推定回路で搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル信号を用いて周波数誤差補償信号が検出される。そして、周波数誤差補償信号は伝搬路歪推定回路の複素乗算器へ出力されて、複素乗算器の出力にて周波数誤差により生ずる位相回転が補正された後，伝搬路歪が推定されれて伝搬路歪補償を行う。この結果，搬送波周波数ずれの補償をＦＦＴ前段の同期回路で行わずにＦＦＴ後に行う。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００２５】
図１は本発明のＯＦＤＭ復調装置の構成を示すブロック図である。また、ＯＦＤＭバースト信号のフォーマットは、図５に示した構成である。図１において、アンテナ１に受信ＯＦＤＭバースト信号が入力される。直交検波回路２は、搬送波周波数にほぼ近い周波数のローカル信号により受信信号をアナログ複素ベースバンド信号に準同期検波する。
【００２６】
Ａ／Ｄ変換器３，４は、直交検波回路２より出力される直交成分と同相成分のアナログ複素ベースバンド信号をそれぞれ標本量子化する。
【００２７】
同期回路５は、Ａ／Ｄ変換器３，４より出力される標本量子化後のディジタル複素ベースバンド信号を入力し、同期動作を行う。
【００２８】
図２に同期回路５の構成を示す。図２において、シンボルタイミング推定回路１４は、シンボル同期用プリアンブル２１を受信時にＡ／Ｄ変換器３，４より出力される標本量子化後のディジタル複素ベースバンド信号によりシンボル同期を確立する。
【００２９】
そして、シンボルタイミング推定回路１４は、シンボルタイミングを搬送波周波数推定回路１５およびシンボル同期処理回路１３に出力する。
【００３０】
搬送波周波数推定回路１５は、繰り返しパタンを有する搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル２２を受信し、周期的に現れる同一パタン間の位相回転を検出して搬送波周波数誤差を推定し、周波数誤差補償信号１０として伝搬路歪推定回路７に出力する。一方，搬送波周波数推定回路１５は、他の出力としてこの結果と共に出力する。
【００３１】
この時、図６に示した従来の同期回路１０では、複素乗算器１２の前に遅延回路１５が設けられていた。しかし、本発明の同期回路５では、複素乗算器１２の前に遅延回路がないため搬送波周波数推定結果が出る前に搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル２２は複素乗算器１２を通過することになる。従って、本発明の同期回路５では、搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル２２区間では、周波数補償が施されないことになる。
【００３２】
搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル２２は、その後シンボル同期処理回路１３によりシンボル同期した後、同期回路５より出力される。
【００３３】
また、プリアンブル２１，２２以後のデータ２３については、搬送波周波数推定回路１５から周波数誤差補償信号１６を複素乗算器１２に入力させて、周波数補償が行われ、また、シンボルタイミングがシンボル同期処理回路１３に出力されシンボル同期処理がなされる。
【００３４】
図１のフーリエ変換回路（ＦＦＴ）６は、同期回路５の出力信号をフーリエ変換し、ＯＦＤＭ変調信号を各サブキャリア毎の信号に分離する。
【００３５】
伝搬路歪推定回路７は、搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル２２を受信時に、フーリエ変換回路６からの各サブキャリア毎に分離された信号を入力し、伝搬路特性Ｈ（ω）を推定する。
【００３６】
ここで、搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブル２２は、伝搬路歪推定回路７において、同期回路５からの周波数誤差情報によりまず搬送波周波数が補償され、その後伝搬路特性Ｈ（ω）の推定に用いられる。
その推定結果により伝搬路歪推定回路７は伝搬路歪補償用の係数１／Ｈ（ω）を伝搬路歪補償回路８へ出力する。
【００３７】
伝搬路歪補償回路８は、各サブキャリア毎に分離された信号を入力し、伝搬路歪補償用の係数１／Ｈ（ω）を複素乗算することにより伝搬路歪補償を行う。
図３は、具体的な伝搬路歪推定回路７のブロック図を示すブロック図である。本図において，搬送波周波数・伝搬路推定用プリアンブル信号２２は、伝搬路推定回路７の複素乗算器７１に入力される。また、複素乗算器７１には同期回路５から出力された周波数誤差補償信号１０が入力される。複素乗算器７１では、周波数誤差補償信号１０からの周波数誤差情報を利用して周波数誤差により生ずる位相回転が補正される。複素乗算器７１の出力は、搬送波周波数・伝搬路推定用プリアンブル信号２２のパタンの逆数が記憶された基準信号記憶回路７４の出力と複素乗算器７２で乗算されされて伝搬路歪推定結果Ｈ（ω）が得られる．さらに、複素乗算器７２の出力Ｈ（ω）は、逆数回路７５に入力されて、伝搬路歪補償用の係数１／Ｈ（ω）が計算される。そして、この伝搬路歪補償係数１／Ｈ（ω）とＦＦＴ６の出力が複素乗算器８で乗算されて伝搬路歪が補償される。
【００３８】
次に、サブキャリア復調回路９は歪み補償後の信号を入力し、サブキャリア毎の復調を行う。
【００３９】
図１に示した実施例では、準同期検波回路として、受信信号を入力して最初に直交検波してからＡ／Ｄ変換をする構成で示したが、逆に、最初にＡ／Ｄ変換した後直交検波する準同期検波の構成でも良いことは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明は同期回路の処理遅延時間を短くするため、搬送波周波数・伝搬路推定用のプリアンブルについて、搬送波周波数ずれの補償を同期回路で行わずＦＦＴ後に行う。
【００４１】
この結果、従来のように同期回路に遅延回路を設けことなくＦＦＴの処理遅延を利用す
ることにより、同期回路の処理遅延を大幅に短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＯＦＤＭ復調装置のブロック図である。
【図２】図１の同期回路５の構成を示すブロック図である。
【図３】図１の伝搬路歪推定回路７の構成を示すブロック図である。
【図４】従来のＯＦＤＭ復調装置にブロック図である。
【図５】ＯＦＤＭバースト信号のフォーマットを示す図である。
【図６】図４の同期回路５の構成を示すブロック図である。
【図７】図４の伝搬路歪推定回路１６の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  アンテナ
２  直交検波回路
３、４  Ａ／Ｄ変換喜
５  同期回路
６  ＦＦＴ
７  伝送路歪推定回路
８  伝搬路歪補償回路
９  サブキャリア復調器
１０  同期回路
１１  搬送波周波数推定回路
１２  複素乗算器
１３  シンボル同期処理回路
１４  シンボルタイミング推定回路
１５  遅延回路
１６  伝搬路歪推定回路
２１  シンボル同期用プリアンブル
２２  搬送波周波数・伝搬路推定用プリアンブル
２３  データ
【図１】
0003616550.tif 000002
【図２】
0003616550.tif 000003
【図３】
0003616550.tif 000004
【図４】
0003616550.tif 000005
【図５】
0003616550.tif 000006
【図６】
0003616550.tif 000007
【図７】
0003616550.tif 000008