(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相互独立的に設けられた複数個のアンテナを備えたＯＦＤＭ受信装置において、
前記アンテナそれぞれから受信されたＯＦＤＭ信号を復号化して復元する受信信号生成部と、
該受信信号生成部から出力された信号から信号対雑音比を含むチャネル特性情報を算出し、算出されたチャネル特性情報から受信感度を最適にするための形態のビームを形成するために要求されるアンテナ用ビーム係数を算出するビーム係数算出部と、
前記アンテナから受信された信号をそれぞれ前記受信信号生成部に出力し、前記ビーム係数算出部から出力されたビーム係数に対応する形態のビームが形成されるよう該当アンテナを制御する受信ビーム処理部とを備え、
前記受信信号生成部は、復号化された信号を後続処理するホストと接続されていて、
前記受信信号生成部は、
前記受信ビーム処理部から出力された前記アンテナを介して受信されたそれぞれの受信信号について高周波増幅して出力する高周波増幅部と、
該高周波増幅された信号から原信号を検出し低周波増幅して出力する低周波増幅部と、
該低周波増幅された原信号であるアナログ信号をデジタル信号に変換して出力するアナログ-デジタル信号変換部と、
前記デジタルに変換されたそれぞれのビット信号から原信号に対する受信感度効率が優れた信号を選択して前記ホストに出力する受信信号選択部とを備え、
前記チャネル特性は、
前記受信された各信号に対する信号対雑音比、ビットエラー率、ビームロード情報、受信電力値のうち一つ以上を含むことを特徴とするチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置。
【請求項２】
前記信号対雑音比は、前記低周波増幅部から出力された前記低周波増幅信号について原信号に対する雑音の比をそれぞれの受信された信号について算出することを特徴とする請求項１に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置。
【請求項３】
前記チャネル特性情報は、前記アナログ-デジタル信号変換部により変換されたデジタル信号から全体ビット数に対するエラーが発生したビット数の比を示した各信号に対するビットエラー率をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置。
【請求項４】
前記チャネル特性情報は、前記受信された信号を復号化した信号を通して各アンテナに形成されたビームに対する受信情報量を示した各アンテナのビームロード情報をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置。
【請求項５】
前記チャネル特性情報は、前記高周波増幅部から出力された前記受信されたそれぞれの信号について振幅を通した信号の電力を測定して算出された各受信信号に対する受信電力値を含むことを特徴とする請求項４に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置。
【請求項６】
前記ビーム係数算出部は、
前記高周波増幅部から出力された前記受信信号の振幅サイズによる受信電力を測定して出力する受信電力測定部と、
前記受信信号生成部から出力された前記受信信号を復号化した前記信号を通して前記信号を受信した各アンテナの受信による信号受信密度を算出するビームロード算出部と、
前記低周波増幅部から出力された信号から歪んだ雑音の比を算出し、前記アナログ-デジタル信号変換部から出力されたビット信号に対する歪んだ信号の比を算出して出力する受信歪み算出部と、
前記測定された受信電力値と算出されたビームロード情報及び受信歪み値から信号を受信するのに必要な最適ビームパラメータを検出する最適ビーム検出部と、
前記検出された最適ビームパラメータに対応するビームを前記アンテナに形成するためのビーム係数を算出する受信用ビーム係数設定部と、を備えることを特徴とする請求項５に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置。
【請求項７】
前記受信歪み算出部は、
前記低周波増幅部により低周波増幅された信号から振幅による信号電力に伴う雑音電力の比を算出する信号対雑音比算出部と、
前記アナログ-デジタル信号変換部から出力された各デジタル信号の全体ビット個数からエラーが発生したビットの個数を検出して前記全体ビット数に対する比を算出して出力するビットエラー率算出部と、を備えることを特徴とする請求項６に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置。
【請求項８】
前記ビーム係数設定部は、
前記最適ビーム検出部から出力された最適ビームパラメータに対応するビームを形成するために前記最適ビームパラメータに対応するビーム係数を算出して出力するビーム係数選択部と、
前記算出されたビーム係数をスイッチング制御信号に応じて前記受信ビーム処理部にそれぞれスイッチングして出力する係数スイッチング部と、を備えることを特徴とする請求項７に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置。
【請求項９】
前記ビーム係数設定部は、前記最適ビームパラメータに対応するビームの幅を形成するのに必要なビーム係数情報が保存されているルックアップテーブルをさらに備えることを特徴とする請求項８に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置。
【請求項１０】
前記ビーム係数設定部は、前記ビーム係数選択部から選択された前記ビーム係数を貯蔵する選択ビーム係数貯蔵部をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置。
【請求項１１】
相互独立的に設けられた複数個のアンテナを備えたＯＦＤＭ通信装置において、
前記アンテナそれぞれから受信されたＯＦＤＭ信号を復号化して復元する受信信号生成部と、
該受信信号生成部から出力された信号から信号対雑音比を含むチャネル特性情報を算出し、算出されたチャネル特性情報から受信感度を最適にするための形態のビームを形成するために要求されるアンテナ用ビーム係数を算出するビーム係数算出部と、
前記アンテナから受信された信号をそれぞれ前記受信信号生成部に出力し、前記ビーム係数算出部から出力されたビーム係数に対応するビームが形成されるよう該当アンテナを制御する受信ビーム処理部と、
送信対象信号を送信用信号に変調して出力する送信信号生成部と、
前記送信用信号を前記アンテナを介して送信するために前記ビーム係数算出部から算出された前記ビーム係数値によりアンテナを制御する送信ビーム処理部と、を備えることを特徴とするチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ通信装置。
【請求項１２】
前記ビーム係数算出部から算出されたビーム係数を前記受信ビーム処理部または前記送信ビーム処理部に出力することを制御するビーム係数制御部と、
前記受信信号生成部及び前記送信信号生成部は復号化された外部受信信号の処理または前記送信対象信号を転送するホストと接続されていることを特徴とする請求項１１に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ通信装置。
【請求項１３】
前記アンテナを介して信号が受信されれば前記ホストの信号切換信号に応じて前記受信ビーム処理部に信号をスイッチングし、送信対象信号をアンテナに出力する時は前記ホストの信号切換信号に応じて前記アンテナに信号をスイッチングする信号切換部をさらに備えることを特徴とする請求項１２に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ通信装置。
【請求項１４】
相互独立的に設けられた複数個のアンテナを介してＯＦＤＭ信号を処理するＯＦＤＭ通信方法において、
前記各アンテナから受信された信号があるのかを判断する受信信号判断段階と、
受信された信号があることと判断されれば、前記受信された各信号からチャネル特性情報を算出し、算出された前記チャネル特性情報から通信性能を向上させるために要求されるビーム形態に対応するビーム係数を算出するビーム係数算出段階と、
算出された前記ビーム係数に対応するビームが形成されるよう前記アンテナのビーム形成方位を調整する段階とを備え、
前記チャネル特性は、
前記受信された各信号に対する信号対雑音比、ビットエラー率、ビームロード情報、受信電力値のうち一つ以上を含むことを特徴とするチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ通信方法。
【請求項１５】
前記ビーム係数算出段階は、前記受信された信号に対する周波増幅信号から受信電力を測定し、低周波増幅信号から雑音電力の比を算出し、デジタル信号から全体ビット数に伴うエラービット個数の比を算出する受信信号歪み算出段階と、
前記算出された受信電力、雑音電力比、エラービット比から前記受信電力が大きく雑音及びエラービットの比が少ない信号に対する最適ビームパラメータを検出する段階と、
前記検出された最適ビームパラメータに対応するビーム係数を算出する段階と、を備えることを特徴とする請求項１４に記載のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＯＦＤＭ受信装置とこれを適用した通信装置及び方法に係り、さらに詳しくは複数のアンテナを介してビーム形成方位を調節できるようにするＯＦＤＭ受信装置とこれを適用した通信装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦＤＭ（ＯＦＤＭ  ：  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号、すなわち直交周波数分割多重信号は、時間軸に沿って直列に入力されたデータを並列形式に変換し、これをフーリエ変換（ＦＴ  ：  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）して得られる信号である。
【０００３】
このようなＯＦＤＭ信号は、既存のラジオ、ＴＶなどアナログ放送媒体を対処できる新たなデジタルオーディオ放送（ＤＡＢ  ：  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｕｄｉｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）、デジタルビデオ放送（ＤＶＢ  ：  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）などデジタル放送システムに用いられる。
【０００４】
一般に、ＯＦＤＭ通信はＯＦＤＭ変調と時空間ブロックコーデック（Ｃｏｄｅｃ  ：  Ｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ）を用いて信号を送受信できる。このように変調された信号を送受信するためにはＯＦＤＭ送受信端に多数のアンテナを使用する。
【０００５】
ここで、時空間ブロック符号化（Ｓｐａｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｂｌｏｃｋ  Ｃｏｄｉｎｇ）は、送出対象信号について多数のアンテナを介して並列状に同時に転送できる信号形態にフーリエ変換以前に符号化することを指す。
【０００６】
このような時空間ブロック符号化及び時空間ブロック復号化を用いたＯＦＤＭ通信装置は、複数のアンテナそれぞれに決定された転送チャネルパターンを通して通信する。また、複数のアンテナには相異なる方位を有するビームを形成し、このように形成されたビームのサイズと幅は同一である。従って、空間上受信範囲領域を拡張させるためには各アンテナに設定されたビーム形成領域により空間上に占有する領域が広くなるよう、すなわち空間上の非占有領域が最小化するようビーム方向が相互交叉するよう各アンテナにビームを形成させる。
【０００７】
従って、各アンテナのビーム形成領域により決まる受信領域、すなわちカバレージ領域を外れた影響に受信された信号については正確な受信が不可能になる問題がある。
【０００８】
また、実際受信環境では信号を転送する空気（ａｉｒ）中に形成された転送チャネルの変化により原信号に対する受信信号の歪みが発生される。
【０００９】
このように受信された信号に対する信号対雑音比、ビットエラー率のような信号の歪みを考慮せず均一な多数のビームを形成すれば、必要以上のアンテナを初めとした通信用装備が必要である。また多くの通信装備の駆動のためにはそれほどの電力消耗も多くなる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、その目的は受信された信号から転送チャネル特性を判断して受信感度が高い方向にアンテナのビーム形態を調節できるＯＦＤＭ受信装置を提供するところにある。
【００１１】
また、前述したような問題点を解決するための本発明の他の目的は、受信された信号から信号の歪み程度を判断して歪み率の低いビーム形態に対応するビームを形成し、形成されたビームの形態を通して信号を送信できるＯＦＤＭ通信装置及びこれを適用した方法を提供するところにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置は、アンテナそれぞれから受信されたＯＦＤＭ信号を復号化して復元する受信信号生成部と、受信信号生成部から出力された信号から信号対雑音比を含むチャネル特性情報を算出し、算出されたチャネル特性情報から受信感度を最適にするための形態のビームを形成するために要求されるアンテナ用ビーム係数を算出するビーム係数算出部と、アンテナから受信された信号を受信信号生成部に出力し、ビーム係数算出部から出力されたビーム係数に対応する形態のビームが形成されるよう該当アンテナを制御する受信ビーム処理部と、を有する。
【００１３】
また、本発明のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ通信装置は、アンテナそれぞれから受信されたＯＦＤＭ信号を復号化して復元する受信信号生成部、受信信号生成部から出力された信号から信号対雑音比を含むチャネル特性情報を算出し、算出されたチャネル特性情報から受信感度を最適にするための形態のビームを形成するために要求されるアンテナ用ビーム係数を算出するビーム係数算出部、アンテナから受信された信号をそれぞれ受信信号生成部に出力しビーム係数算出部から出力されたビーム係数に対応する形態のビームが形成されるよう該当アンテナを制御する受信ビーム処理部、及び送信対象信号を送信用信号に変調して出力する送信信号生成部と送信用信号をアンテナを介して送信するためにビーム係数算出部から算出されたビーム係数値によりアンテナを制御する送信ビーム処理部と、を有する。
【００１４】
一方、本発明のチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ通信方法は、各アンテナから受信された信号があるのかを判断する受信信号判断段階、受信された信号があることと判断されれば、受信された各信号からチャネル特性情報を算出し、算出されたチャネル特性情報から通信性能を向上させるために要求されるアンテナビーム形態に対応するビーム係数を算出するビーム係数算出段階と、算出されたビーム係数に対応するビームが形成されるようアンテナのビーム形成方位を調整する段階と、を備える。
【００１５】
本発明によれば、受信された信号を復号化する過程を通して検出された信号から歪みを考慮したビーム係数を算出してアンテナに形成されるビームの形態を流動的に変形することにより、受信される信号に対する精度を期することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面に基づき本発明に係るチャネル特性により不均等なビーム幅を形成するＯＦＤＭ受信装置とこれを適用した通信装置及び方法について説明する。
【００１７】
図１は本発明に係るＯＦＤＭ受信装置の望ましい実施形態を示したブロック図である。
【００１８】
図面を参照すれば、ＯＦＤＭ受信装置は受信信号生成部１００、ビーム係数算出部２００、受信ビーム処理部３００、複数のアンテナ５１０、５５０と、を備える。参照符号１０はホストである。
【００１９】
ホスト１０は受信信号生成部１００と連結されており、本発明に係るＯＦＤＭ受信装置から受信された信号を表示装置（図示せず）または音声装置（図示せず）を通したプロセッサを行う装置を意味する。例えば、デジタルテレビ、デジタルオーディオ受信機、デジタル周波数変調受信機を備える。
【００２０】
ここで、本発明に係るＯＦＤＭ受信装置はホスト１０に内蔵または外装に適用されうる。
【００２１】
複数のアンテナ５１０、５５０は相互干渉から独立した距離ほど離隔されるよう配置することが望ましい。
【００２２】
受信信号生成部１００は、受信された信号をホスト１０で判読可能なデータに復号化する。この際、ホスト１０は判読可能なデータを通して受信された信号の密度に対応するビームのロード情報を測定してビーム係数算出部２００に出力する。また、受信信号生成部１００は復号過程を通して生成される情報のうちビーム係数算出に必要な情報をビーム係数算出部２００に提供する。
【００２３】
ビーム係数算出部２００は、受信信号生成部１００から提供された情報からアンテナ５１０、５５０に形成しようとするビーム形態５３０、５７０に対応するビーム係数Ｆを算出する。ここでビーム係数Ｆとは、アンテナ５１０、５５０の相異なる形態のビーム形成領域５３０、５７０に対応する値を指す。すなわち、ビーム係数値Ｆはアンテナ５１０、５５０に維持しようとするビーム形態５３０、５７０、すなわちビームの範囲、大きさ、幅などを決定するアンテナ制御情報を指す。
【００２４】
受信ビーム処理部３００は、ビーム係数算出部２００から算出されたビーム係数Ｆによりアンテナ５１０、５５０のビーム形態５３０、５７０が維持されるようアンテナ５１０、５５０を制御する。また、受信ビーム処理部３００はアンテナ５１０、５５０を制御して維持させたビーム形態５３０、５７０に対応してアンテナ５１０、５５０を通して外部から受信された信号を受信信号生成部１００に出力する。
【００２５】
ここで、アンテナ５１０、５５０に維持させようとするビーム形態を形成するためにアンテナ５１０、５５０に印加する制御信号は外部からアンテナ５１０、５５０に受信される信号を干渉しないよう適切に印加することが望ましい。また、アンテナ５１０、５５０に形成しようとする多様なビーム形態それぞれに対応する制御信号は適用されるアンテナ５１０、５５０について実験的に求めて適用させれば良い。
【００２６】
図２は図１の受信信号生成部１００の構成例を示したブロック図である。図面を参照すれば、受信信号生成部１００は受信信号復号化部１１０、アナログ−デジタル信号変換部１３０、低周波増幅部１５０、及び高周波増幅部１７０を備える。
【００２７】
受信ビーム処理部３００は、アンテナ５１０、５５０から入力された信号を変換せず受信信号生成部１００に出力する。
【００２８】
説明の前、受信ビーム処理部３００から各アンテナ５１０、５５０に対応して出力される信号Ｓ１、Ｓ２は空気中で各アンテナ５１０、５５０を通して受信された信号を示したものである。
【００２９】
高周波増幅部１７０は、受信ビーム処理部３００から入力された信号Ｓ１、Ｓ２をそれぞれ高周波増幅し、増幅された信号ａ、ｂを低周波増幅部１５０及びビーム係数算出部２００に出力する。
【００３０】
低周波増幅部１５０は入力された高周波増幅信号ａ、ｂから原信号である低周波信号をそれぞれフィルタリングを通して検出して低周波増幅し、増幅された信号ｃ、ｄをアナログ−デジタル信号変換部１３０及びビーム係数算出部２００に出力する。
【００３１】
アナログ−デジタル信号変換部１３０は、入力された原信号である低周波増幅されたアナログ信号ｃ、ｄをデジタル信号にそれぞれ変換し、デジタル変換された信号ｅ、ｆを受信信号選択部１１０及びビーム係数算出部２００に出力する。
【００３２】
受信信号復号化部１１０は、入力されたデジタル信号ｅ、ｆを復号化し、復号化された結果から原信号に対応するＳ１、Ｓ２のうち信号効率に優れた信号を選択し、選択された信号Ｓをホスト１０に出力する。
【００３３】
ホスト１０は、入力された信号Ｓについて表示装置（図示せず）または音響装置（図示せず）を通して受信信号処理に対するプロセッサを行う。また、ホスト１０は入力された信号Ｓからアンテナに形成されたビームに対するロード情報をビーム係数算出部２００に出力する。
【００３４】
以上述べた通り、受信信号生成部１００の各ブロックから出力する信号ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆはビーム係数算出部２００を通して信号受信に必要なビーム係数を算出する時適用される。この際、ビーム係数算出部２００におけるビーム係数算出は高周波増幅信号ａ、ｂ、低周波増幅信号ｃ、ｄ、デジタル信号ｅ、ｆのうちそれぞれ一つの信号以上を適用して算出できる。
【００３５】
図３は図１のビーム係数算出部２００の構成例を示したブロック図である。図面を参照すれば、ビーム係数算出部２００は受信電力測定部２１０、ビームロード測定部２３０、受信歪み算出部２５０、最適ビーム検出部２７０、ビーム係数設定部２９０と、を備える。
【００３６】
受信電力測定部２１０は、高周波増幅部１７０から入力された信号ａ、ｂから、その振幅に対応する受信電力を測定し、測定された値ａ１、ｂ１を最適ビーム検出部２７０に出力する。
【００３７】
ビームロード測定部２３０は、ホスト１０から入力された信号ｇ、ｈから各アンテナ５１０、５５０に形成されたビーム５３０、５７０により受信された信号の密度に対応するビームロード情報を測定し、測定値ｇ１、ｈ１を最適ビーム検出部２７０に出力する。
【００３８】
受信歪み算出部２５０は、低周波増幅部１５０から出力された信号ｃ、ｄまたはアナログ−デジタル信号変換部１３０から出力された信号ｅ、ｆを入力され本来の信号に対する歪みの比を算出し、算出された値ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１を最適ビーム検出部２７０に出力する。
【００３９】
図４は図３の受信歪み算出部２５０に対する構成例を示したブロック図である。図面を参照すれば、受信歪み算出部２５０は信号対雑音比算出部２５３及びビットエラー率算出部２５５を備える。
【００４０】
信号対雑音比（ＳＮＲ  ：  Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｅ）算出部２５３は、低周波増幅部１５０から出力された信号ｃ、ｄの振幅から信号電力に伴う雑音電力を検出し、これより原信号に対する雑音の比（Ｓ／Ｎ）値（ｃ１、ｄ１）を算出する。
【００４１】
ビットエラー率（ＢＥＲ  ：  Ｂｉｔ  ｔｏ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）算出部２５５は、アナログ−デジタル信号変換部１３０から出力された信号ｅ、ｆの全体ビット数からエラーが発生したビットの個数を検出して各信号ｅ、ｆに対するビットエラー率ＢＥＲ値ｅ１、ｆ１を算出する。このようなビット値の算出は受信信号復号化部１１０からビットエラー率ＢＥＲ値を入力され処理できるよう構成することもできる。また、ビットエラー率ＢＥＲの算出はＯＦＤＭ信号のフレーム（ｆｒａｍｅ）で受信信号のチャネル情報を探すために一定した形態を有するパイロット（ｐｉｌｏｔ）シンボルを挿入してチャネルの減衰や位相の遅延などのようなチャネル状態を推定する結果値を通しても得られる。
【００４２】
最適ビーム検出部２７０は、受信電力測定部２１０、ビームロード測定部２３０及び受信歪み算出部２５０から出力された信号ａ１、ｂ１、ｇ１、ｈ１、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１を通して受信電力値が大きく受信歪み値が少ないながらビームロード値が少ない信号が受信されるようにするため要求される最適ビーム形成パラメータＥを算出し、ビーム係数設定部２９０に出力する。
【００４３】
ビーム係数設定部２９０は、入力された最適ビーム形成パラメータＥに対応する形態のビームをアンテナ５１０、５５０に形成するために要求されるアンテナ駆動制御値であるビームの係数Ｆを算出する。
【００４４】
図５は図３のビーム係数設定部２９０に対する構成例を示したブロック図である。図面を参照すれば、ビーム係数設定部２９０はビーム係数選択部２９１、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）２９３、選択ビーム係数貯蔵部２９５、係数スイッチング部２９７と、を備える。
【００４５】
ビーム係数選択部２９１は、最適ビーム検出部２７０から出力された最適ビーム形成パラメータＥに対応するビームをアンテナに形成するためのアンテナ駆動制御値であるビーム係数Ｆを算出する。
【００４６】
この際、最適ビーム検出部２７０を通して検出された最適ビームパラメータＥに対応するビーム係数値Ｆに対する情報が保存されているルックアップテーブル２９３を通して最適ビームパラメータＥに対応するビーム係数Ｆを選択することが望ましい。
【００４７】
また、ビーム係数設定部２９０はビーム係数選択部２９１から算出された最適ビームパラメータＥに対応するビーム係数Ｆを貯蔵するための選択ビーム係数貯蔵部２９５をさらに備えることが望ましい。ビーム係数貯蔵部２９５に貯蔵されたビーム係数Ｆが時間差を設けてアンテナ５１０、５５０にビームを形成したり、受信信号Ｓ１、Ｓ２に対するビーム形成データ情報を算出するのに使用されうる。
【００４８】
係数スイッチング部２９７は、ビーム係数選択部２９１で算出されたビーム係数Ｆを受信ビーム処理部３００に出力処理させる。
【００４９】
また、本発明に係るＯＦＤＭ通信装置について図６を参照して説明する。以下、本発明に係るＯＦＤＭ受信装置で記入された図面の符号が同一に適用されるようにする。従って、以下では受信された信号に対するビーム係数Ｆを算出した以後に送信モードに対する構成要素について説明する。図面を参照すれば、ＯＦＤＭ通信装置は受信信号生成部１００、ビーム係数算出部２００、受信ビーム処理部３００、ビーム係数制御部４００、複数のアンテナ５１０、５５０、信号切換部５００、送信信号生成部６００、送信ビーム処理部７００と、を備える。
【００５０】
ここで、部材番号２０はホストである。ホスト２０はＯＦＤＭ信号を通したデジタルマルチメディアサービスを提供するデジタル通信装置を意味する。例えば、デジタル画像通信装置、デジタルオーディオ放送装置、デジタル周波数変調通信装置を備える。また、ホスト２０はＯＦＤＭ信号の送信及び受信に対する判断を通して信号の切換を制御し、送信対象信号Ｔについては送信信号生成部６００に出力する。このようなホスト２０は受信信号生成部１００から入力された受信された信号に対する復号された信号を通してビームに対するロード情報をビーム係数算出部２００に出力する。
【００５１】
送信信号生成部６００は、ホスト２０から入力された送信対象信号ＴをＯＦＤＭ信号の形態に符号化及び変調して送信ビーム処理部７００に出力する。
【００５２】
図７は図６の送信信号生成部６００に対する構成例を示したブロック図である。図面を参照すれば、送信信号生成部６００は多重生成部６１０、デジタル−アナログ信号変換部６３０、変調部６７０を備える。
【００５３】
多重生成部６１０は、ホスト２０から出力された送信対象信号Ｔを複数個の同一な信号形態に変換してデジタル−アナログ信号変換部６３０に出力する。示されている多重生成部６１０では、一つの入力された信号について同一な二つの出力信号を生成するよう構成された例を示す。
【００５４】
デジタル−アナログ信号変換部６３０は、入力された二つの信号をそれぞれアナログ形態に変換して発振部６５０に出力する。
【００５５】
変調部６７０は、デジタル−アナログ信号変換部６３０から入力された信号を搬送波に合成した信号、すなわち変調波Ｔ１、Ｔ２を送信ビーム処理部７００に出力する。
【００５６】
ビーム係数制御部４００は、受信モード時アンテナ５１０、５５０を通した受信ビーム形成のためにビーム係数算出部２００により算出されたビーム係数Ｆを受信ビーム処理部３００に出力する。また、ビーム係数制御部４００は送出対象信号を送出するために受信モード時ビーム係数算出部２００により算出されたビーム係数Ｆを送信ビーム処理部７００に出力する。
【００５７】
送信ビーム処理部７００は、入力された変調波Ｔ１、Ｔ２を送出するために係数制御部４００から入力されたビーム係数Ｆからアンテナに形成されるビームに対応するようアンテナ５１０、５５０を制御する。
【００５８】
算出されたアンテナ駆動用制御信号は、ホスト２０により各アンテナ５１０、５５０と送出切換された連結線を通してアンテナ５１０、５５０に出力される。このようにアンテナ５１０、５５０には出力された値に対応するビーム５３０、５７０が形成され、送信対象信号Ｔ１、Ｔ２は形成されたビーム５３０、５７０を通して空気中に送出される。
【００５９】
図８は本発明に係るＯＦＤＭ通信方法を示したフローチャートである。図面を参照すれば、まず受信ビーム処理部３００は各アンテナ５１０、５５０から受信された信号Ｓ１、Ｓ２があるかを判断する（Ｓ１００）。
【００６０】
この際、受信信号判断（Ｓ１００）により受信された信号があることと判断されれば受信された各信号Ｓ１、Ｓ２から受信信号を最適化するためのビームの指向方向に対するビーム係数Ｆを算出する（Ｓ３００）。
【００６１】
ビーム係数算出段階（Ｓ３００）により算出されたビーム係数Ｆに対応するアンテナ駆動用ビーム形成値を算出して該当アンテナに出力する（Ｓ５００）。
【００６２】
算出されたアンテナ駆動用ビーム形成値によりアンテナに形成されたビーム５３０、５７０によりＯＦＤＭ信号を受信及び／または送信する（Ｓ７００）。
【００６３】
図９は図８のビーム係数算出過程（Ｓ３００）を例示したフローチャートである。図面を参照すれば、ビーム係数算出過程（Ｓ３００）は、まず高周波増幅部１７０から高周波増幅された各信号ａ、ｂが入力されたのかを判断する（Ｓ３１０）。
【００６４】
Ｓ３１０により高周波信号ａ、ｂが入力されたことと判断されれば、入力された高周波増幅信号ａ、ｂの振幅から受信電力値ａ１、ｂ１を測定する（Ｓ３１５）。この際、高周波増幅信号ａ、ｂからホスト２０に入力して各アンテナ５１０、５５０に設定されたビームのロード情報ｇ、ｈを通して最適ビームパラメータＥを算出するのにさらに考慮することもできる。
【００６５】
Ｓ３１０において高周波信号ａ、ｂの入力がないことと判断されれば、低周波信号ｃ、ｄの入力があるのかを判断する（Ｓ３３０）。Ｓ３３０により低周波信号ｃ、ｄがそれぞれ入力されたことと判断されれば、低周波信号ｃ、ｄの振幅から各信号電力に伴われる雑音電力の比（ＳＮＲ  ：  Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｓｅ  Ｒａｔｅ）ｃ１、ｄ１を算出する（Ｓ３３５）。
【００６６】
Ｓ３３０において低周波信号ｃ、ｄの入力がないことと判断されれば、デジタル信号ｅ、ｆの入力があるのかを判断する（Ｓ３５０）。Ｓ３５０によりデジタル信号ｅ、ｆの入力があることと判断されれば、入力された各ビット信号ｅ、ｆに対する全体ビット個数に伴うエラービット個数の比であるビットエラー率（ＢＥＲ：  Ｂｅａｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）ｅ１、ｆ１を算出する（Ｓ３５５）。
【００６７】
Ｓ３５０においてビーム係数算出部２００にデジタル信号ｅ、ｆの入力がないことと判断されればビーム係数算出に対するプロセッサを終了する。
【００６８】
このようにＳ３１５、Ｓ３３５、Ｓ３５５により算出された受信電力ａ１、ｂ１、ビームロード情報ｇ１、ｈ１、雑音電力比ｃ１、ｄ１、エラービット比ｅ１、ｆ１の情報を組み合わせて最適の受信状態に対応する最適ビームパラメータＥを算出する（Ｓ３７０）。この際、算出された情報ａ１、ｂ１、ａ２、ｂ２、ｃ１、ｄ１、ｅ１、ｆ１を通して最適ビームパラメータＥを算出することは、少なくともそれぞれ算出された一つ以上の情報を適用しても最適ビームパラメータＥの算出が可能である。
【００６９】
このように算出された最適ビームパラメータＥからこれに対応するアンテナ５１０、５５０駆動制御値であるビーム係数Ｆを算出する（Ｓ３９０）。この際、算出されたビーム係数Ｆを貯蔵することが望ましい（Ｓ４１０）。これは、アンテナ５１０、５５０を通して受信された信号について時間差を設けてビームを形成したり、各アンテナのビーム形成による統計データを算出するのに用いられる。
【００７０】
このような方法を通してＯＦＤＭ通信を遂行すれば、受信信号に対する復号時精度を期することができ、信号を送信時送出対象への方向を一層正確に選択して送出することができる。
【００７１】
本実施形態ではアンテナ５１０、５５０の個数を二つに設定したが、二つ以上のアンテナを通して一層正確なビームの方向を設定すれば信号の送受信時さらに精度を期することができる。
【００７２】
本発明は前述した特定の望ましい実施形態に限定されず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せず当該発明の属する技術分野において通常の知識を持つ者ならば誰でも多様な変形実施形態が可能なことは勿論、そのような変更は記載された請求の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＯＦＤＭ受信装置を示したブロック図である。
【図２】図１の受信信号生成部の構成例を示したブロック図である。
【図３】図１のビーム係数算出部の構成例を示したブロック図である。
【図４】図３の受信歪み算出部の構成例を示したブロック図である。
【図５】図３のビーム係数設定部の構成例を示したブロック図である。
【図６】本発明に係るＯＦＤＭ受信装置が適用された通信装置を示したブロック図である。
【図７】図６の送信信号生成部の構成例を示したブロック図である。
【図８】本発明に係るＯＦＤＭ通信方法を示したフローチャートである。
【図９】図８のビーム係数算出過程の例を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０、２０  ホスト
１００  受信信号生成部
１１０  受信信号復号化部
１３０  アナログ−デジタル信号変換部
１５０  低周波増幅部
１７０  高周波増幅部
２００  ビーム係数算出部
２１０  受信電力測定部
２３０  ビームロード測定部
２５０  受信歪み算出部
２５３  信号対雑音比算出部
２５５  ビットエラー率算出部
２７０  最適ビーム検出部
２９０  ビーム係数設定部
２９１  ビーム係数選択部
２９３  ルックアップテーブル
２９５  選択ビーム係数貯蔵部
２９７  係数スイッチング部
３００  受信ビーム処理部
４００  ビーム係数制御部
５１０、５５０  アンテナ
５３０、５７０  ビーム形態
６００  送信信号生成部
６１０  多重生成部
６３０  デジタル−アナログ信号変換部
６７０  変調部
７００  送信ビーム処理部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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