(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号から得られたベースバンド信号に、互いに異なる量の周波数回転を与え、周波数が異なる複数の信号を生成する生成手段と、
生成された複数の信号から得られる複数の復調信号の品質を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、周波数オフセットの算出に利用する周波数を前記複数の信号の周波数の中から選択する選択手段と、
選択された周波数を用いて前記周波数オフセットを算出する算出手段と、
を具備することを特徴とする周波数オフセット補正装置。
【請求項２】
前記生成手段は、
算出された周波数オフセットの精度に応じて前記周波数回転の量を決定する、
ことを特徴とする請求項１記載の周波数オフセット補正装置。
【請求項３】
前記選択手段は、
前記複数の信号の周波数の中から品質の最も良好な復調信号に対応する周波数を選択する、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の周波数オフセット補正装置。
【請求項４】
前記算出手段は、
前記算出時において、選択された周波数に対応する周波数回転の量に補間処理を施す、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の周波数オフセット補正装置。
【請求項５】
受信信号から得られたベースバンド信号に、互いに異なる量の周波数回転を与え、周波数が異なる複数の信号を生成する生成手段と、
生成された複数の信号に高速フーリエ変換をそれぞれ施す変換手段と、
高速フーリエ変換後の複数の信号に、前記生成手段における周波数回転に応じた周波数シフトをそれぞれ行って、前記生成手段によって周波数回転が与えられる前の周波数の複数の信号を得るシフト手段と、
周波数シフトされた複数の信号を多重し、補間処理を行って補間曲線を得る補間手段と、
前記補間曲線を用いて周波数オフセットを算出する算出手段と、
を具備することを特徴とする周波数オフセット補正装置。
【請求項６】
前記算出手段は、
各サブキャリアの送信時のパワーとベースバンド信号のパワーとを用いて前記周波数オフセットを算出する、
ことを特徴とする請求項５記載の周波数オフセット補正装置。
【請求項７】
前記生成手段は、
算出された周波数オフセットの精度に応じて前記周波数回転の量を決定する、
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の周波数オフセット補正装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の周波数オフセット補正装置を備えたことを特徴とする通信装置。
【請求項９】
請求項８記載の通信装置を備えたことを特徴とする無線通信端末装置。
【請求項１０】
請求項８記載の通信装置を備えたことを特徴とする基地局装置。
【請求項１１】
受信信号から得られたベースバンド信号に、互いに異なる量の周波数回転を与え、周波数が異なる複数の信号を生成する生成工程と、
生成された複数の信号から得られる複数の復調信号の品質を測定する測定工程と、
前記測定工程における測定結果に基づいて、周波数オフセットの算出に利用する周波数を前記複数の信号の周波数の中から選択する選択工程と、
選択された周波数を用いて前記周波数オフセットを算出する算出工程と、
を具備することを特徴とする周波数オフセット補正方法。
【請求項１２】
受信信号から得られたベースバンド信号に、互いに異なる量の周波数回転を与え、周波数が異なる複数の信号を生成する生成工程と、
生成された複数の信号に高速フーリエ変換をそれぞれ施す変換工程と、
高速フーリエ変換後の複数の信号に、前記生成工程における周波数回転に応じた周波数シフトをそれぞれ行って、前記生成工程によって周波数回転が与えられる前の周波数の複数の信号を得るシフト工程と、
周波数シフトされた複数の信号を多重し、補間処理を行って補間曲線を得る補間工程と、
前記補間曲線を用いて周波数オフセットを算出する算出工程と、
を具備することを特徴とする周波数オフセット補正方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式等の通信装置に設けられる周波数オフセット補正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＯＦＤＭ方式のデータ受信装置としては、以下に述べるようなものがある。以下、従来のＯＦＤＭ方式の受信装置について、図９を参照して説明する。
【０００３】
図９において、ＩＦ（中間周波数）信号は、乗算器９０２および乗算器９０１に送られ、ＶＣＸＯ（水晶電圧制御発振器）９０３から送られる正弦波およびこの正弦波が９０度位相器９０４により移相されたものがそれぞれ乗ぜられる。これにより、乗算器９０１および乗算器９０２からは、ベースバンド信号のＩ（直交）成分およびＱ（同相）成分がそれぞれ抽出される。
【０００４】
抽出されたベースバンド信号のＩ成分およびＱ成分は、それぞれＡ／Ｄ変換器９０５およびＡ／Ｄ変換器９０６によりサンプリングされる。サンプリングされたベースバンド信号のＩ成分およびＱ成分は、ガード期間除去器９０７とクロック再生回路９０８とに送られる。
【０００５】
クロック再生回路９０８では、サンプリングされたベースバンド信号のＩ成分およびＱ成分を用いてサンプリングクロックが再生され、再生されたサンプリングクロックは、Ａ／Ｄ変換器９０５およびＡ／Ｄ変換器９０６に送られる。
【０００６】
一方、ガード期間除去器９０７では、サンプリングされたベースバンド信号は、ガード期間が除去されて、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算器９０９に送られる。ＦＦＴ演算器９０９では、ガード期間が除去されたベースバンド信号は、並列信号系列に変換された後、ＦＦＴ演算が施されて周波数軸上の信号に変換され、さらに、直列信号系列に変換される。
【０００７】
ＦＦＴ演算後の信号は、遅延検波器９１０と選択器９１１とに送られる。遅延検波器９１０では、ＦＦＴ演算された信号は検波処理がなされて、復調信号が得られる。選択器９１１では、ＦＦＴ演算後の信号から、あらかじめ決められたサブキャリアおよびこれに付随するサブキャリアが選択されて、それぞれパワー計算器９１２およびパワー計算器９１３に送られる。
【０００８】
パワー計算器９１２およびパワー計算器９１３では、選択されたサブキャリアおよびこれに付随するサブキャリアのそれぞれのパワーが計算され、計算されたパワーはフェージング除去器９１４に送られる。フェージング除去器９１４では、計算されたそれぞれのパワーは、周波数フェージングの影響が除去されて、比較器９１５に送られる。
【０００９】
比較器９１５では、周波数フェージングの影響が除去された各パワーが比較される。これにより、送信側装置におけるローカル周波数と受信側装置におけるローカル周波数との周波数ずれが推定される。推定された周波数ずれ（以下「周波数オフセット値」という。）は、Ｄ／Ａ変換器９１６によりアナログ信号（電圧）に変換されて、前述したＶＣＸＯ９０３に送られる。ＶＣＸＯ９０３の発振周波数は、Ｄ／Ａ変換器９１６からのアナログ信号により制御される。このように、周波数のずれに対する補正（周波数オフセット補正）がなされる。
【００１０】
以上のように、従来のＯＦＤＭ方式の受信装置でも、周波数のずれを検出して補正することができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の周波数オフセット補正を行うＯＦＤＭ方式の受信装置においては、以下のような問題がある。
【００１２】
まず、上述した周波数のずれを補正できるようにするために、多くのオーバーヘッドが必要となる。すなわち、伝送データ全体に占める有効データ以外の付加情報の割合が大きくなる。このため、パケット伝送等のデータ伝送時においては、伝送効率が大きく低下することになる。
【００１３】
さらに、受信信号のＳ／Ｎ比等の特性が劣化した場合には、シンボル毎に推定した周波数オフセット値には、ばらつきが生ずる。このため、周波数のずれに対する補正（周波数の引き込み）を正確に行うためには、ある一定区間において推定された周波数オフセット値を平均化した値を用いる必要がある。この結果、周波数の引き込みを行うために時間がかかり、しかも、引き込みが完了するまでは受信信号を復調することができない。すなわち、受信信号の復調速度は、この受信信号の特性の良好に応じて常に変化することになる。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、伝送効率および復調速度を向上させる周波数オフセット補正装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の骨子は、受信信号から得られるベースバンド信号の周波数を複数通りに変更して変更周波数を設定し、それぞれの変更周波数の信号の復調後の品質を測定し、その品質測定結果から周波数オフセットに利用する変更周波数を選択し、その変更周波数を用いて周波数オフセットを検出するようにしたことである。
【００１６】
また、本発明の第２の骨子は、受信信号から得られるベースバンド信号の周波数を複数通りに変更して変更周波数を設定し、それぞれの変更周波数の信号の復調後の信号に対して周波数シフトを行い、周波数シフトした各信号を多重して補間することにより補間曲線を取り出し、この補間曲線を用いて周波数オフセットを検出するようにしたことである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様は、受信信号から得られたベースバンド信号の周波数を互いに異なる変更量で変更して複数の変更周波数を設定する変更周波数設定手段と、前記変更周波数毎に変更したベースバンド信号により得られた復調信号の品質を測定する品質測定手段と、前記品質の測定結果に基づいて周波数オフセットの算出に利用する変更周波数を選択する選択手段と、選択された変更周波数を用いて周波数オフセットを算出する算出手段と、を具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、ベースバンド信号をそれぞれ互いに異なる周波数変更量で変更して複数の変更周波数を設定し、各変更周波数に変更したベースバンド信号の復調後の信号の品質を測定し、さらに、測定した品質に基づいて周波数オフセットの算出に最適な変更周波数を選択するので、選択した変更周波数に対応する周波数変更量を用いることにより、最適な周波数オフセットを検出することができる。これにより、周波数オフセットを検出するための特別なオーバーヘッドが不要となるので、伝送効率を向上させることができる。さらに、ベースバンド信号に与える周波数回転量を適宜設定することにより、周波数オフセットを効率的に検出することができるので、復調速度を向上させることができる。
【００１９】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記変更周波数設定手段は、算出された周波数オフセットの精度に応じて前記変更量を決定する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、ベースバンド信号の周波数に与える変更量を、周波数オフセットの精度に応じて、すなわち、初期時における周波数オフセットの程度、周波数オフセットの改善程度、周波数引き込み回数および受信信号の品質等の様々な条件に応じて、設定することができるので、周波数オフセットの改善速度を向上させることができると同時に、周波数オフセットを一定範囲内に安定させることができる。
【００２１】
本発明の第３の態様は、第１の態様又は第２の態様において、前記選択手段は、品質の良好な復調信号に対応する変更周波数を選択する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、周波数を変更された信号において、復調後の信号の品質が良好なほど、その信号の周波数オフセットが小さいので、復調後の各信号のうち、品質の良好な信号に対応する変更周波数を選択することにより、正確な周波数オフセットを検出することができる。
【００２３】
本発明の第４の態様は、第１の態様から第３の態様のいずれかにおいて、前記算出手段は、前記算出時において、選択された変更周波数に対応する変更量に補間処理を施す構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、復調後の品質が良好である各信号に対応する変更周波数を用いて周波数オフセットを算出した後、算出した各周波数オフセットに補間処理を施すことにより、周波数オフセットを検出するので、より正確にかつ素早く周波数オフセットを検出することができる。
【００２５】
本発明の第５の態様は、受信信号から得られたベースバンド信号の周波数を互いに異なる変更量で変更する周波数変更手段と、前記変更量毎に変更したベースバンド信号により得られた復調信号を前記変更量に基づいて周波数シフトを行う周波数シフト手段と、周波数シフトされた復調信号を多重して補間処理を行うことにより補間曲線を得る補間手段と、前記補間曲線を用いて周波数オフセットを算出する算出手段と、を具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、ベースバンド信号の周波数をそれぞれ互いに異なる周波数変更量で変更して複数の変更周波数を設定し、各変更周波数に変更したベースバンド信号の復調後の信号を上記変更量に基づいて周波数シフトさせ、周波数シフトさせた復調信号から略連続的な値を有する補間曲線を取り出すことができるので、容易にかつ高速に周波数オフセットを算出することができる。これにより、周波数オフセットを検出するための特別なオーバーヘッドが不要となるので、伝送効率を向上させることができる。
【００２７】
本発明の第６の態様は、第５の態様において、前記算出手段は、各サブキャリアの送信時のパワーとベースバンド信号のパワーを用いて周波数オフセットを算出する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、送信側装置における各サブキャリアを送信するときのパワーと、受信信号のベースバンド信号における各サブキャリアのパワーと、を用いることにより、取り出された補間曲線から周波数オフセットを容易に算出することができるので、確実に周波数オフセットの補正を行うことができる。
【００２９】
本発明の第７の態様は、第５の態様又は第６の態様において、前記周波数変更手段は、検出された周波数オフセットの精度に応じて前記変更量を決定する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、ベースバンド信号の周波数に与える変更量を、周波数オフセットの精度に応じて、すなわち、初期時における周波数オフセットの程度、周波数オフセットの改善程度、周波数引き込み回数および受信信号の品質等の様々な条件に応じて、設定することができるので、周波数オフセットの改善速度を向上させることができると同時に、周波数オフセットを一定範囲内に安定させることができる。
【００３１】
本発明の第８の態様の通信装置は、第１の態様から第７の態様のいずれかの周波数オフセット補正装置を具備する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、伝送効率および復調速度を向上させる周波数オフセット補正装置を備えるので、良好かつ効果的な通信を行う通信装置を提供することができる。
【００３３】
本発明の第９の態様の無線通信端末装置は、第８の態様の通信装置を具備する構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、伝送効率および復調速度を向上させる周波数オフセット補正装置を備えた通信装置を具備するので、良好かつ効果的な通信を行う無線通信端末装置を提供することができる。
【００３５】
本発明の第１０の態様の基地局装置は、第８の態様の通信装置を具備する構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、伝送効率および復調速度を向上させる周波数オフセット補正装置を備えた通信装置を具備するので、良好かつ効果的な通信を行う基地局装置を提供することができる。
【００３７】
本発明の第１１の態様は、受信信号から得られたベースバンド信号の周波数を互いに異なる変更量で変更して複数の変更周波数を設定する工程と、前記変更周波数毎に変更したベースバンド信号により得られた復調信号の品質を測定する工程と、前記品質の測定結果に基づいて周波数オフセットの算出に利用する変更周波数を選択する工程と、選択された変更周波数を用いて周波数オフセットを算出する工程と、を具備する方法を採る。
【００３８】
この方法によれば、ベースバンド信号をそれぞれ互いに異なる周波数変更量で変更して複数の変更周波数を設定し、各変更周波数に変更したベースバンド信号の復調後の信号の品質を測定し、さらに、測定した品質に基づいて周波数オフセットの算出に最適な変更周波数を選択するので、選択した変更周波数に対応する周波数変更量を用いることにより、最適な周波数オフセットを検出することができる。これにより、周波数オフセットを検出するための特別なオーバーヘッドが不要となるので、伝送効率を向上させることができる。さらに、ベースバンド信号に与える周波数回転量を適宜設定することにより、周波数オフセットを効率的に検出することができるので、復調速度を向上させることができる。
【００３９】
本発明の第１２の態様は、受信信号から得られたベースバンド信号の周波数を互いに異なる変更量で変更する工程と、前記変更量毎に変更したベースバンド信号により得られた復調信号を前記変更量に基づいて周波数シフトを行う工程と、周波数シフトされた復調信号を多重して補間処理を行うことにより補間曲線を得る工程と、前記補間曲線を用いて周波数オフセットを算出する工程と、を具備する方法を採る。
【００４０】
この方法によれば、ベースバンド信号の周波数をそれぞれ互いに異なる周波数変更量で変更して複数の変更周波数を設定し、各変更周波数に変更したベースバンド信号の復調後の信号を上記変更量に基づいて周波数シフトさせ、周波数シフトさせた復調信号から略連続的な値を有する補間曲線を取り出すことができるので、容易にかつ高速に周波数オフセットを算出することができる。これにより、周波数オフセットを検出するための特別なオーバーヘッドが不要となるので、伝送効率を向上させることができる。
【００４１】
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。
【００４２】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態においては、用いられる伝送方式として、ＯＦＤＭ方式を例にとり説明する。
図１において、水晶電圧制御発振器（以下「ＶＣＸＯ」という。）１０１は、後述するＤ／Ａ変換器１１８の制御により決定されるローカル周波数に基づいて、正弦波を発生させ、発生させた正弦波を９０度移相器１０４と乗算器１０３とに送る。９０度移相器１０４は、ＶＣＸＯからの正弦波を９０度だけ移相させて乗算器１０２に送る。
【００４３】
乗算器１０２および乗算器１０３は、中間周波数信号（以下「ＩＦ信号」という。）を入力する。なお、このＩＦ信号は、アンテナ（図示しない）を介して受信した信号に対して、ダウンコンバート等の所定の処理が施された信号である。
【００４４】
乗算器１０２は、ＩＦ信号と９０度移相された正弦波とを乗算することにより、ベースバンド信号（Ｑ成分）を抽出し、抽出したベースバンド信号をＡ／Ｄ変換器１０５に送る。乗算器１０３は、ＩＦ信号とＶＣＸＯからの正弦波とを乗算することにより、ベースバンド信号（Ｉ成分）を抽出し、抽出したベースバンド信号をＡ／Ｄ変換器１０６に送る。
【００４５】
Ａ／Ｄ変換器１０５およびＡ／Ｄ変換器１０６は、クロック再生回路１０７により再生されたタイミングに従って、それぞれ乗算器１０２および乗算器１０３からのベースバンド信号をサンプリングして、サンプリングしたベースバンド信号をガード期間除去器１０８に送る。
【００４６】
ガード期間除去器１０８は、サンプリングしたベースバンド信号（Ｉ成分およびＱ成分）からガード期間を除去した信号を、複数の周波数回転器に送る。なお、本実施の形態においては、一例として、周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１の３つを用いる場合について説明する。
【００４７】
周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１は、ガード期間が除去されたベースバンド信号に対してそれぞれ互いに異なる周波数回転を与え、周波数回転を与えたベースバンド信号をそれぞれＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４に送る。なお、周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１の詳細については後述する。
【００４８】
ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４は、それぞれ異なる周波数回転が与えられたベースバンド信号に対してＦＦＴ演算を施し、ＦＦＴ演算結果を品質検出器１１６に送る。また、ＦＦＴ演算器（Ａ）は、ＦＦＴ演算結果を遅延検波器１１５に送る。遅延検波器１１５は、ＦＦＴ演算器（Ａ）から送られたＦＦＴ演算結果に対して遅延検波処理を行うことにより、復調信号を出力する。
【００４９】
品質検出器１１６は、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４から送られたＦＦＴ演算結果の品質を検出する。なお、品質検出器１１６の詳細については後述する。また、品質検出器１１６は、検出結果を判定器１１７に送る。
【００５０】
判定器１１７は、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４の各演算結果の品質に基づいて、周波数オフセット値をＤ／Ａ変換器１１８に送る。
【００５１】
Ｄ／Ａ変換器１１８は、判定器１１７からの周波数オフセット値をアナログ信号に変換してＶＣＸＯ１０１に送る。
【００５２】
ここで、周波数オフセット補正について説明する。一般に、送信側装置のローカル周波数と受信側装置のローカル周波数との間の誤差が小さいほど、受信側装置において得られる復調信号の精度は良くなる。ところが、受信側装置が受信する送信側装置の送信信号は、伝送路を介することにより、フェージング等の様々な影響を受けることになる。したがって、受信側装置は、直交検波時におけるローカル周波数を補正する必要がある。
【００５３】
また、ローカル周波数を発生させる水晶電圧制御発振器の精度は、用いる発振器によっては、精度にばらつきが生ずる。このため、受信側装置は、送信側装置のローカル周波数を報知されているが、正確な復調信号を取得するためには、上述したフェージング等の影響だけでなく、送信側装置および受信側装置の発振器の精度の誤差をも考慮する必要がある。
【００５４】
そこで、本実施の形態に係る周波数オフセット補正装置においては、以上のような要因による周波数ずれ（以下「周波数オフセット」という。）を補正する。
【００５５】
次いで、上記構成の周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の動作について説明する。まず、ＩＦ信号は、乗算器１０３および乗算器１０２に送られ、ＶＣＸＯ１０１から送られる正弦波およびこの正弦波が９０度移相器１０４により移相されたものがそれぞれ乗ぜられる。これにより、乗算器１０２および乗算器１０３からは、ベースバンド信号のＩ成分およびＱ成分がそれぞれ抽出される。すなわち、ＩＦ信号は、乗算器１０２および乗算器１０３により、直交検波処理が施される。
【００５６】
抽出されたベースバンド信号のＩ成分およびＱ成分は、それぞれＡ／Ｄ変換器１０５およびＡ／Ｄ変換器１０６によりサンプリングされる。サンプリングされたベースバンド信号のＩ成分およびＱ成分は、クロック再生器１０７とガード期間除去器１０８とに送られる。
【００５７】
クロック再生回路１０７では、サンプリングされたベースバンド信号のＩ成分およびＱ成分を用いてサンプリングクロックが生成される。生成されたサンプリングクロックは、上述したＡ／Ｄ変換器１０５およびＡ／Ｄ変換器１０６のサンプリング時におけるタイミングとして用いられる。
【００５８】
ガード期間除去器１０８では、サンプリングされたベースバンド信号は、ガード期間が除去されて、周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１に分配される。
【００５９】
周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１では、ガード期間が除去されたベースバンド信号は、それぞれ互いに異なる周波数回転が与えられる。すなわち、ガード期間が除去されたベースバンド信号の中心周波数は、周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１において、それぞれ互いに異なる周波数だけ変更される。なお、周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１のそれぞれにおいて、ベースバンド信号に与えられる周波数回転量は、例えば、伝送路の状態や復調信号の改善具合等の様々な条件に応じて決められる。
【００６０】
周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１のそれぞれにより周波数回転が与えられたベースバンド信号は、それぞれＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４に送られる。
【００６１】
ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４では、周波数回転が与えられたベースバンド信号は、直列並列変換処理が施されることにより、並列信号に変換される。この後、並列信号に変換された信号は、ＦＦＴ演算が施されることにより、時間軸上の信号から周波数軸上の信号に直される。さらに、ＦＦＴ演算後の信号は、並列直列変換処理が施されることにより、直列信号に変換される。
【００６２】
ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２によりＦＦＴ演算が施された信号は、遅延検波器１１５に送られる。遅延検波器１１５では、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２からのＦＦＴ演算後の信号は、遅延検波処理が施されることにより、復調信号が得られる。また、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４によりＦＦＴ演算が施された信号は、品質検出器１１６に送られる。
【００６３】
ところで、ＶＣＸＯ１０１において、周波数オフセットが補正された最適なローカル周波数（以下「最適ローカル周波数」という。）を用いて正弦波を発生させれば、ＦＦＴ演算により得られる信号の品質は、最も良好なものとなる。すなわち、周波数オフセットを検出するための指標として、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４の各演算結果を用いることができる。
【００６４】
そこで、本実施の形態においては、周波数オフセットを検出するために、まず、品質検出器１１６において、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４のそれぞれから送られるＦＦＴ演算結果の品質を単位シンボル（１シンボル）ごとに検出させる。
【００６５】
このとき、品質を推定する要素としては、ＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）、Ｓ／Ｎ比および分散等の推定要素を用いることができる。なお、推定基準としては、上記推定要素に限らず、品質を推定できるものであれば何でもよい。品質検出器１１６による品質検出結果は、判定器１１７に送られる。
【００６６】
さらに、判定器１１７において、品質検出器１１６からの品質検出結果に基づいて、周波数オフセット値が抽出される。周波数オフセット値は、以下のとおり抽出される。すなわち、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４のそれぞれによるＦＦＴ演算結果のうち、最も品質が良いであろうと推定されるものが判定される。
【００６７】
この後、品質が最も良好と判定されたＦＦＴ演算結果に着目し、このＦＦＴ演算結果を出力したＦＦＴ演算器に入力されたベースバンド信号において、周波数回転器により与えられた周波数回転量が抽出される。抽出された周波数回転量は、周波数オフセット値とされる。このように、特別なオーバーヘッドによらずに、周波数オフセット値が検出される。
【００６８】
なお、周波数オフセット値の算出方法としては、上記以外の方法を用いてもよい。例えば、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４の各ＦＦＴ演算結果のうち、最も品質が良いものとその次に良いものを判定し、両者を出力した各ＦＦＴ演算器に入力されたベースバンド信号において、与えられた周波数回転量をそれぞれ抽出する。さらに、抽出された各周波数回転量の補間をとった値を周波数オフセット値としてもよい。
【００６９】
このとき、判定された２つの演算結果の品質に著しい差が生じた場合には、両者から抽出される周波数回転量に対して単純に補間をとるのではなく、すなわち、単に上記各周波数回転量の中間値をとるのではなく、ＦＦＴ演算結果の品質の程度を考慮した補間をとるようにしてもよい。
【００７０】
以上のようにして抽出された周波数オフセット値は、Ｄ／Ａ変換器１１８に送られる。Ｄ／Ａ変換器１１８では、抽出された周波数オフセット値は、アナログ信号（電圧）に変換される。さらに、アナログ信号に変換された周波数オフセット値は、ＶＣＸＯ１０１に送られる。
【００７１】
ＶＣＸＯ１０１の発振周波数は、Ｄ／Ａ変換器１１８からのアナログ信号に制御される。以後、上述したものと同様な動作が行われる。
【００７２】
ここで、上述した周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の具体例について説明する。例えば、ある時点において、周波数オフセットが０．９Ｘ［Ｈｚ］であったとする。この周波数オフセットを補正するために、周波数回転器（Ａ）１０９には０［Ｈｚ］、周波数回転器（Ｂ）１１０には＋Ｘ［Ｈｚ］、周波数回転器（Ｃ）１１１には−Ｘ［Ｈｚ］の周波数回転量が与えられたとする。
【００７３】
この場合には、周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１のそれぞれから出力される信号は、周波数が変更されるので、各信号に含まれる周波数ずれは、それぞれ、０．９Ｘ［Ｈｚ］、１．９Ｘ［Ｈｚ］、−０．１Ｘ［Ｈｚ］となる。
【００７４】
上記の信号のうち、周波数回転器（Ｃ）１１１から出力される信号は、これに含まれる周波数ずれが最も小さい。よって、ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４から出力されるＦＦＴ演算結果は、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２およびＦＦＴ演算器（Ｂ）１１３から出力されるＦＦＴ演算結果よりも、品質の良好なものとなる。
【００７５】
したがって、判定器１１７により、周波数回転器（Ｃ）１１１により与えられた周波数回転量−Ｘ［Ｈｚ］、すなわち、周波数オフセット値が抽出される。さらに、抽出された周波数オフセット値に基づいて、ＶＣＸＯ１０１の発振周波数が制御される。具体的には、上記発振周波数がＸ［Ｈｚ］だけ差し引かれることにより、周波数オフセットは、当初の０．９Ｘ［Ｈｚ］から−０．１Ｘ［Ｈｚ］に改善されることになる。これにより、周波数オフセットが改善された正弦波に基づいて、上述した直交検波およびＦＦＴ演算等が行われるので、遅延検波器１１５により得られる復調信号の品質は改善される。以後、同様な動作が行われる。
【００７６】
上記の場合には、Ｘの値を変更させることにより、周波数引き込み速度および周波数引き込み後の安定性を調整することができる。また、上記の場合には、周波数オフセットは、±Ｘ［Ｈｚ］以下に保たれる。なお、上述した周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１に与えられる周波数回転量は、一例であり、伝送路の状態や得られる復調信号の品質等の様々な条件に基づいて、適宜定められるものである。
【００７７】
このように、本実施の形態によれば、ベースバンド信号をそれぞれ互いに周波数の異なる信号に変更し、これらの信号のそれぞれのＦＦＴ処理後の品質を検出することにより、最適な周波数オフセットを検出することができる。これにより、周波数オフセットを検出するための特別なオーバーヘッドが不要となるので、伝送効率を向上させることができる。さらに、上記各ＦＦＴ処理後の信号の品質を単位シンボルごとに検出し、この検出結果に基づいて即座に周波数オフセットが得られるので、高速な周波数引き込みを行うことができる。したがって、受信信号に対する復調速度を、復調信号の精度に影響を及ぼすことなく、向上させることができる。
【００７８】
なお、本実施の形態においては、ベースバンド信号の周波数を回転させる周波数回転器を３つ用意した場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、伝送路の状態、復調速度・精度、および回路規模等の他、様々な条件に応じて変更させる場合にも適用できるものである。
【００７９】
また、本実施の形態においては、伝送方式としてＯＦＤＭ方式を用いた場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、周波数オフセット補正を行うものであれば、いかなる伝送方式を用いる場合についても適用できるものである。例えば、伝送方式としてＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）方式を用いた場合には、図１において、ＦＦＴ演算器（Ａ）１０９〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４に代えて、任意数のマッチトフィルタを備えたものを使用すればよい。
【００８０】
（実施の形態２）
実施の形態２は、実施の形態１において、ＦＦＴ演算結果の品質をパワーに基づいて検出するようにした形態である。なお、本実施の形態に係る周波数オフセット補償装置を備えた受信装置の基本的な構成については、実施の形態１における品質検出器１１６および判定器１１７の構成を除いて、実施の形態１と同様であるので、詳しい説明を省略する。以下、実施の形態２に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置において、実施の形態１と相違する点について説明する。
【００８１】
一般に、ＦＦＴ演算を施した信号は、品質が良好なほど、その信号のパワーは大きなものとなる。そこで、本実施の形態においては、ＦＦＴ演算処理後の信号の品質を判断する指標として、パワーを用いるようにした。
【００８２】
本実施の形態においては、実施の形態１の品質検出器１１６として、パワー検出器を用いる。
【００８３】
パワー検出器では、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４から送られたそれぞれのＦＦＴ演算後の信号のパワーが、単位シンボル（１シンボル）ごとに検出されて、検出結果が判定器１１７に送られる。
【００８４】
判定器１１７では、パワー検出器からの検出結果に基づいて、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４の演算後の信号のうち、パワーが最大となるものが選択される。さらに、パワーが最大であると判定されたＦＦＴ演算結果に着目し、このＦＦＴ演算結果を出力したＦＦＴ演算器に入力されたベースバンド信号において、周波数回転器により与えられた周波数回転量が抽出される。抽出された周波数回転量は、周波数オフセット値とされる。
【００８５】
なお、周波数オフセット値の算出方法として、上記以外の方法として、実施の形態１において説明したような補間を用いてもよい。
【００８６】
このように、本実施の形態によれば、ベースバンド信号をそれぞれ互いに周波数の異なる信号に変更した後、これらの信号のそれぞれのＦＦＴ処理後の品質を検出するときにおいて、上記各ＦＦＴ処理後の信号のパワーを指標とする。これにより、確実に上記各ＦＦＴ処理後の信号の品質を検出することができるので、より正確に周波数オフセット値を取得することができる。
【００８７】
なお、本実施の形態においては、パワー検出器において、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４のＦＦＴ演算結果を用いて、単位シンボルごとにパワーを検出する場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、上記各ＦＦＴ演算結果を用いて、サブキャリアごとのパワーの和を算出し、判定器１１７において、この算出結果に基づいて、周波数オフセット値を算出するようにしてもよい。これにより、受信信号の雑音が大きい場合においても、周波数オフセット値を正確に検出することができるので、復調信号の精度を向上させることができる。同様に、ＣＤＭＡ方式の伝送方式を用いた場合には、マルチコードごとのパワーの和を算出し、この算出結果に基づいて、周波数オフセットを算出するようにすればよい。
【００８８】
（実施の形態３）
実施の形態３は、実施の形態１および実施の形態２と比較して、さらに精度良く周波数オフセットを検出できるようにした形態である。なお、本実施の形態に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の基本的な構成については、実施の形態１における品質検出器１１６および判定器１１７の構成を除いて、実施の形態１と同様であるので、詳しい説明を省略する。以下、実施の形態３に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置において、実施の形態１と相違する点について説明する。
【００８９】
なお、本実施の形態においては、伝送方式としてＯＦＤＭ方式およびＣＤＭＡ方式を用いる場合について説明するが、本発明は、これに限定されず、複数の信号の送信を同時に行う方式を用いる場合に適用できるものである。また、ＯＦＤＭ方式またはＣＤＭＡ方式のいずれの場合においても、送信側装置により、各サブキャリアまたは各コードのパワーを同一にして、信号が伝送されたものとする。
【００９０】
本実施の形態においては、実施の形態１の品質検出器１１６として、パワーばらつき検出器を用いる。パワーばらつき検出器では、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４から送られたそれぞれのＦＦＴ演算後の信号において、サブキャリアまたはコードごとのパワーが検出されて、検出結果は、判定器１１７に送られる。
【００９１】
判定器１１７では、パワー検出器からの検出結果に基づいて、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４の演算後の信号のうち、サブキャリアまたはコードごとのパワーのばらつきが最小となるものが選択される。
【００９２】
具体的には、ＯＦＤＭ方式においては、キャリア間隔が狭ければ、周波数選択性フェージングが生じたとしても、隣り合うサブキャリアのパワーはほぼ同じである。したがって、隣り合うサブキャリア間のパワー差の絶対値、または、隣り合うサブキャリアのパワーのそれぞれを２乗した値の和が算出される。さらに、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４の演算後の信号のうち、上記算出結果が小さいものほど、その信号の品質が良好であると判定される。
【００９３】
また、ＣＤＭＡ方式においては、周波数帯域が各コードで同一であるので、複数のコードごとのパワーの分散が算出される。さらに、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４の演算後の信号のうち、上記算出結果が小さいものほど、その信号の品質が良好であると判定される。
【００９４】
以後は、実施の形態１と同様な処理が行われて、周波数オフセット値が検出される。
【００９５】
このように、本実施の形態によれば、サブキャリアまたはコードごとのパワーを検出して、検出結果に基づいて算出したばらつきにより、ＦＦＴ演算後の信号の品質を判定する。したがって、精度良く周波数オフセットを検出できるとともに、この周波数オフセットを補正することができる。
【００９６】
（実施の形態４）
実施の形態４は、実施の形態１〜実施の形態３に比べて、さらに精度良く周波数オフセットを検出できるようにした形態である。図２は、本発明の実施の形態４に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図２において、実施の形態１と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【００９７】
同図において、パワー検出器２０１は、実施の形態２で説明したものと同様であり、パワーばらつき検出器２０２は、実施の形態３で説明したものと同様である。
【００９８】
除算器２０３には、パワー検出器２０１より、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４のＦＦＴ演算後の各信号について、単位シンボルごとに算出されたパワーの単位区間における総和が入力される。また、除算器２０３には、パワーばらつき検出器２０２より、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４のＦＦＴ演算後の各信号について、サブキャリアまたはコードごとに算出された上記単位区間におけるパワーのばらつき結果が入力される。
【００９９】
除算器２０３では、パワーばらつき検出器２０２からのばらつき結果は、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４のＦＦＴ演算後の各信号ごとに、パワー検出器２０１からの上記総和に対する除算処理がなされる。例えば、ＦＦＴ演算器（Ｂ）１１３のＦＦＴ演算後の信号におけるばらつき結果は、除算器２０３により、ＦＦＴ演算器（Ｂ）１１３のＦＦＴ演算後の信号におけるパワーの総和に対する除算処理がなされる。この除算処理結果は、判定器２０４に送られる。
【０１００】
判定器２０４では、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４のＦＦＴ演算後の各信号のうち、上記除算結果の最も小さいものに着目し、このＦＦＴ演算後の信号を出力したＦＦＴ演算器に入力されたベースバンド信号に与えられた周波数回転量が抽出される。
【０１０１】
以後、実施の形態１で述べたように、周波数オフセット値が検出される。
【０１０２】
このように、本実施の形態によれば、ある区間において、すべての単位シンボルのパワーの総和に対するパワーのばらつきに基づいて、ＦＦＴ演算後の信号の品質を判定するので、パワーの大きさまたはパワーのばらつきのいずれかのみに基づいて品質を判定する場合に比べて、さらに高精度に周波数オフセット値を検出することができる。
【０１０３】
（実施の形態５）
実施の形態５は、実施の形態１〜実施の形態４に比べて、受信信号のＳ／Ｎ比が低い場合においても、周波数オフセットを正確に検出できるようにする形態である。図３は、本発明の実施の形態５に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図３において、実施の形態４と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１０４】
同図において、積分器３０１は、判定器２０４から送られる周波数オフセット値を、一定区間にわたって平均化する。なお、一定区間としては、単位スロット、単位フレーム、または引き込み回数等を用いることができる。これにより、受信信号のＳ／Ｎ比が低い場合においても、１回の周波数引き込みにより単独に検出した周波数オフセット値の平均値を用いることにより、最適な周波数オフセット値を検出できる。
【０１０５】
このように、本実施の形態によれば、１回の周波数引き込みにより単独に検出した周波数オフセット値の平均値に基づいて、最適な周波数オフセット値を検出できるので、実施の形態１〜実施の形態４に比べて、より正確かつ安定的に周波数オフセットの補償を行うことができる。
【０１０６】
なお、本実施の形態においては、実施の形態４のみを例にとり説明したが、本発明は、実施の形態１〜実施の形態３のいずれにも適用できるものである。
【０１０７】
（実施の形態６）
実施の形態６は、実施の形態１〜実施の形態５において、周波数回転量を適宜変更できるようにした形態である。図４は、本発明の実施の形態６に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図４において、実施の形態５と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。
【０１０８】
同図において、周波数回転器（Ａ）４０２〜周波数回転器（Ｃ）４０４は、周波数回転設定器４０１から与えられる回転量に従って、ベースバンド信号の周波数を変化させる。
【０１０９】
周波数回転設定器４０１は、積分器３０１により平均化された周波数オフセット値に基づいて、周波数回転器（Ａ）４０２〜周波数回転器（ｃ）４０４のそれぞれに与える周波数回転量を決定する。
【０１１０】
具体的には、周波数回転設定器４０１は、例えば、初期時には、各周波数回転器に与える回転量を大きく設定しておき、積分器３０１からの周波数オフセット値の絶対値が小さくなるにつれて、すなわち、周波数オフセットが改善されるにつれて、上記回転量を小さく設定する。
【０１１１】
これにより、最初の周波数引き込み（初期引き込み）を素早く行い、かつ、引き込み後の安定性を向上させることができる。換言すれば、素早く復調信号が得られると同時に、周波数オフセットをある一定範囲内に保つことができる。したがって、装置全体の消費電力を削減できるだけでなく、引き込み速度を向上させるための装置を別途設ける必要がないので、装置全体の回路規模を削減することもできる。
【０１１２】
なお、本実施の形態においては、積分器３０１からの周波数オフセット値に基づいて、周波数回転量を変化させる場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、処理時間やフレーム数等の様々な指標に基づいて、周波数回転量を設定する場合にも適用できるものである。
【０１１３】
このように、本実施の形態によれば、周波数回転量を様々な条件に応じて変化させるので、効率的な周波数オフセット補正を行うことができる。
【０１１４】
（実施の形態７）
実施の形態７は、実施の形態１〜実施の形態６と比較して、発振器の周波数を制御することなく、周波数オフセットを補償して復調信号を得るようにした形態である。図５は、本発明の実施の形態７に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図５において、実施の形態１と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。以下、実施の形態１と相違する点について説明する。
【０１１５】
周波数シフト器（Ａ）５０１〜周波数シフト器（Ｃ）５０３は、それぞれＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４から送られたＦＦＴ演算後の信号に対して、それぞれ周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１で与えた周波数変更量を用いてシフトを行う。多重器５０４は、周波数シフト器（Ａ）５０１〜周波数シフト器（Ｃ）５０３により周波数がシフトされた信号を多重する。補間器５０５は、多重器５０４により多重された信号を補間し、補間した信号を判定器５０６に送る。検出器５０６は、補間された信号を用いて周波数オフセットを検出する。また、検出器５０６は、補間された信号において上記検出した周波数オフセットを用いて補正した信号を遅延検波器１１５に送る。遅延検波器１１５は、検出器５０６からの周波数オフセットが補正された信号に対して、遅延検波処理を行う。
ここで、補間器５０５の詳細について、さらに図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施の形態７に係る周波数オフセット補正装置に用いられる補間器の構成の一例を示すブロック図である。同図に示す補間器は、主に遅延器とタップと加算器とから成るＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタにより構成されたものである。
【０１１６】
図６において、遅延器６０１は、図５に示した多重器５０４から送られた信号を所定の時間だけ遅延させ、遅延させた信号を遅延器６０２とタップ６０５とに送る。遅延器６０２は、遅延器６０１から送られた信号を所定の時間だけ遅延させて、遅延させた信号を遅延器６０３とタップ６０６とに送る。遅延器６０３は、遅延器６０２から送られた信号を所定の時間だけ遅延させて、遅延させた信号をタップ６０７に送る。
【０１１７】
タップ６０４は、図５に示した多重器５０４から送られた信号に対して重み付けを行い加算器６０８に送る。同様に、タップ６０５〜タップ６０７は、それぞれ遅延器６０１〜遅延器６０３により遅延された信号に対して重み付けを行い加算器６０８に送る。加算器６０８は、タップ６０４〜タップ６０７から送られた信号を加算して、加算した信号を検出器５０６に送る。
【０１１８】
次いで、上記構成の周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の動作について、図５および図６を参照して説明する。ここで、説明を簡単にするために、周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１には、サブキャリア間隔がＹ［Ｈｚ］であり、Ｙ［Ｈｚ］、２Ｙ［Ｈｚ］、３Ｙ［Ｈｚ］および４Ｙ［Ｈｚ］の周波数軸上において、それぞれ、ａ、ｂ、ｃおよびｄのパワーを有するベースバンド信号が入力されるものとする。さらに、このベースバンド信号は、Ｙ−Ｘ［Ｈｚ］、２Ｙ−Ｘ［Ｈｚ］、３Ｙ−Ｘ［Ｈｚ］および４Ｙ−Ｘ［Ｈｚ］の周波数軸上において、それぞれ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈのパワーを有し、また、Ｙ＋Ｘ［Ｈｚ］、２Ｙ＋Ｘ［Ｈｚ］、３Ｙ＋Ｘ［Ｈｚ］および４Ｙ＋Ｘ［Ｈｚ］の周波数軸上において、それぞれ、ｉ、ｊ、ｋおよびｌのパワーを有するものとする。
【０１１９】
上記のようなベースバンド信号は、周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１により、それぞれ、０［Ｈｚ］、＋Ｘ［Ｈｚ］および−Ｘ［Ｈｚ］だけ、周波数が変更された後、それぞれＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４により、ＦＦＴ演算が施される。
【０１２０】
この時点においては、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２によるＦＦＴ演算後の信号は、周波数回転器（Ａ）１０９での変更量が０［Ｈｚ］であったので、Ｙ［Ｈｚ］、２Ｙ［Ｈｚ］、３Ｙ［Ｈｚ］および４Ｙ［Ｈｚ］の周波数軸上において、それぞれ、ａ、ｂ、ｃおよびｄのパワーを有する信号となる。
【０１２１】
ＦＦＴ演算器（Ｂ）１１３によるＦＦＴ演算後の信号は、周波数回転器（Ｂ）１１０での変更量が＋Ｘ［Ｈｚ］であったので、Ｙ［Ｈｚ］、２Ｙ［Ｈｚ］、３Ｙ［Ｈｚ］および４Ｙ［Ｈｚ］の周波数軸上において、それぞれ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈのパワーを有する信号となる。
【０１２２】
また、ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４によるＦＦＴ演算後の信号は、周波数回転器（Ｃ）１１１での変更量が−Ｘ［Ｈｚ］であったので、Ｙ［Ｈｚ］、２Ｙ［Ｈｚ］、３Ｙ［Ｈｚ］および４Ｙ［Ｈｚ］の周波数軸上において、それぞれ、ｈ、ｉ、ｊおよびｋのパワーを有する信号となる。
【０１２３】
この後、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４によるＦＦＴ演算後の信号は、それぞれ周波数シフト器（Ａ）５０１〜周波数シフト器（Ｃ）５０３により、それぞれ周波数回転器（Ａ）１０９〜周波数回転器（Ｃ）１１１により与えられた周波数変更量に逆の符号を付した方向にシフトされる。すなわち、ＦＦＴ演算器（Ａ）１１２〜ＦＦＴ演算器（Ｃ）１１４によるＦＦＴ演算後の信号は、それぞれ、０［Ｈｚ］、−Ｘ［Ｈｚ］および＋Ｘ［Ｈｚ］だけ、シフトされる。
【０１２４】
この結果、周波数シフト器（Ａ）５０１〜周波数シフト器（Ｃ）５０３によりシフトされた信号は、以下のような信号となる。すなわち、周波数シフト器（Ａ）５０１によりシフトされた信号は、Ｙ［Ｈｚ］、２Ｙ［Ｈｚ］、３Ｙ［Ｈｚ］および４Ｙ［Ｈｚ］の周波数軸上において、それぞれ、ａ、ｂ、ｃおよびｄのパワーを有する信号となる。
【０１２５】
また、周波数シフト器（Ｂ）５０２によりシフトされた信号は、Ｙ−Ｘ［Ｈｚ］、２Ｙ−Ｘ［Ｈｚ］、３Ｙ−Ｘ［Ｈｚ］および４Ｙ−Ｘ［Ｈｚ］の周波数軸上において、それぞれ、ｅ、ｆ、ｇおよびｈのパワーを有する信号となる。
【０１２６】
さらに、周波数シフト器（Ｃ）５０３によりシフトされた信号は、Ｙ＋Ｘ［Ｈｚ］、２Ｙ＋Ｘ［Ｈｚ］、３Ｙ＋Ｘ［Ｈｚ］および４Ｙ＋Ｘ［Ｈｚ］の周波数軸上において、それぞれ、ｉ、ｊ、ｋおよびｌのパワーを有する信号となる。
【０１２７】
この後、上記のように周波数シフトされた各信号は、多重器５０４に送られて、同一周波数軸上に多重される。これにより、多重された信号は、Ｙ−Ｘ、Ｙ、Ｙ＋Ｘ、２Ｙ−Ｘ、２Ｙ、２Ｙ＋Ｘ、３Ｙ−Ｘ、３Ｙ、３Ｙ＋Ｘ、４Ｙ−Ｘ、４Ｙおよび４Ｙ＋Ｘ［Ｈｚ］の周波数軸上において、ｅ、ａ、ｊ、ｆ、ｂ、ｊ、ｇ、ｃ、ｋ、ｈ、ｄおよびｌのパワーを有する信号となる。
【０１２８】
上記のように多重された信号は、補間器５０５に送られる。補間器５０５においては、図６を参照するに、多重器５０４から送られた信号は、遅延器６０１とタップ６０４に送られる。タップ６０４では、多重器６０４からの信号は、重み付けが行われた後、加算器６０８に送られる。
【０１２９】
また、遅延器６０１では、多重器６０４からの信号は、遅延器６０１により所定の時間Ｔだけ遅延された後、遅延器６０２とタップ６０５に送られる。タップ６０５では、遅延器６０１により時間Ｔだけ遅延された信号は、重み付けが行われた後、加算器６０８に送られる。
【０１３０】
以後、遅延器６０２、遅延器６０３、タップ６０６およびタップ６０７でも上記と同様な動作が行われる。この結果、加算器６０８には、多重器６０４からの信号が、０、Ｔ、２Ｔおよび３Ｔ時間だけそれぞれ遅延された信号に対して、重み付けが行われた信号が、入力されて多重される。
【０１３１】
これにより、多重器５０４により上記のように多重された信号は、補間処理がなされて、略連続的な値をとる信号とされる。換言すれば、補間器５０５では、多重器５０４により多重された信号に基づいて、補間曲線が得られる。ここで、実施の形態１〜実施の形態６では、ＦＦＴ演算後の信号は、離散的な値を有する信号であるのに対して、本実施の形態では、略連続的な値を有する信号となる。補間器５０５により補間処理がなされた信号は、検出器５０６に送られる。
【０１３２】
なお、補間器５０５において、遅延器６０１〜遅延器６０３により遅延される時間Ｔは、様々な条件に応じて適宜変更されるものでり、タップ６０４〜タップ６０７により用いられる重み係数は、トレーニング、行列式による回線推定等により、適宜最適化されるものである。
【０１３３】
検出器５０６では、補間器５０５により補間処理が施された信号に基づいて、周波数オフセットが検出される。すなわち、補間器５０５からの信号は、略連続的な値を有する信号であるので、周波数軸上における各サブキャリアの最適な位置は、容易に検出される。具体的には、送信側装置においては、各サブキャリアの信号は、略同一のパワーで送信されるので、受信側においても、各サブキャリアの信号は、略同一であるはずである。したがって、補間器５０５により補間処理された信号のパワーを参照することにより、最適な各サブキャリアの位置を検出することができる。
【０１３４】
これにより、周波数オフセット値が検出される。上述の例においては、周波数軸上において、最適な各サブキャリアの位置が、Ｙ、２Ｙ、３Ｙおよび４Ｙ［Ｈｚ］からどれだけずれた位置にあるかが検出される。
【０１３５】
検出器５０６における検出結果は、遅延検波器１１５に送られる。遅延検波器１１５では、検出器５０６からの検出結果に基づいて、周波数オフセットが補正された復調信号が得られる。
【０１３６】
なお、検出器５０６により得られた周波数オフセットをＶＣＸＯ１０１にフィードバックさせることにより、より正確に周波数オフセットの補正を行うことができる。この場合には、検出器５０６により得られた周波数オフセットによりＶＣＸＯ１０１を頻繁に制御することなく、ある一定期間の間の周波数オフセットの平均をとり、この平均を用いて適宜ＶＣＸＯ１０１を制御することのみにより、周波数オフセットを正確に補正することができる。
【０１３７】
このように、本実施の形態によれば、ベースバンド信号をそれぞれ互いに異なる変更量で周波数を変更してＦＦＴ演算を行った後、各信号をそれぞれ上記変更量に基づいて周波数シフトを施し、さらに、同一周波数軸上に多重して補間処理を施すことにより、ベースバンド信号に忠実な略連続的な値を有する信号を得ることができる。
【０１３８】
これにより、ＦＦＴ演算の量を増やすことなく、周波数軸上において精密な信号を得ることができるので、周波数オフセットを容易に検出することができる。したがって、特別なオーバーヘッドを用いることなく、周波数オフセットを正確に検出できるので、伝送効率および復調速度を向上させることができる。
【０１３９】
さらに、周波数オフセット補正時に、ＶＣＸＯ１０１を制御する必要がないので、あるいは、ＶＣＸＯ１０１を適宜行えばよいので、装置全体の安定性が向上するとともに、ループ（周波数オフセットをＶＣＸＯに戻す）による制御遅延に起因する過制御や発振などを防止することができる。よって、パケット伝送等のバースト信号の受信に対しても有利となる。
【０１４０】
なお、本実施の形態においては、周波数回転器および周波数シフト器を３つ用いた場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、様々な条件に応じて適宜変更する場合についても適用できるものである。また、周波数回転器によりベースバンド信号に与えられる周波数変更量は、上記に示した例に限定されず、復調信号の精度および処理速度等を向上させるように、適宜変更されるものである。
【０１４１】
（実施の形態８）
実施の形態８は、実施の形態７において、補間器におけるタップに対して、送信装置で挿入した参照信号を用いてトレーニングを行うようにした形態である。以下、本実施の形態に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置について図７を参照して説明する。
【０１４２】
図７は、本発明の実施の形態８に係る周波数オフセット補正装置に用いられる補間器の構成を示すブロック図である。なお、同図において、実施の形態７における補間器５０５と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。また、本実施の形態において、補間器以外の構成については、実施の形態７と同様であるので、詳しい説明を省略する。
【０１４３】
図７において、タップ７０１〜タップ７０４で用いられる重み係数は、以下のように決定される。まず、タップ７０１〜タップ７０４により重み付けられた信号は、加算器６０８により加算される。加算器６０８の加算結果と参照信号発生部７０５からの参照信号とは、減算器７０６に送られて減算処理がなされる。なお、上記参照信号は、送信側装置により送信データと多重して送信された信号である。
【０１４４】
さらに、減算器７０６の減算結果は、適応アルゴリズム部７０７に送られる。適応アルゴリズム部７０７では、上記減算結果すなわち誤差が最小となるように、適応アルゴリズムを用いて最適な重み係数が更新される。なお、適応アルゴリズムとしては、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ）やＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅ）等が用いられる。適応アルゴリズム部７０７により更新された重み係数は、タップ７０１〜タップ７０４に送られる。
【０１４５】
このように、本実施の形態によれば、送信側装置から送られた参照信号に基づいて、補間器に用いられるタップの重み係数を決定するので、正確に周波数オフセットを補正することができる。
【０１４６】
（実施の形態９）
実施の形態９は、実施の形態７において、ＦＩＲフィルタを複数用意することにより、サブキャリア毎に異なる補間を行えるようにした形態である。図８は、本発明の実施の形態９に係る周波数オフセット補正装置に用いられる補間器の構成を示すブロック図である。なお、同図において、実施の形態７における補間器５０５と同様の構成については、同一符号を付して詳しい説明を省略する。また、本実施の形態において、補間器以外の構成については、実施の形態と同様であるので、詳しい説明を省略する。なお、図８においては、説明を簡単にするために、サブキャリアを３本とし、周波数の変更種類を３種類とした場合についての構成が示されている。
【０１４７】
図８に示すように、本実施の形態に係る周波数オフセット補正装置に用いられる補間器は、実施の形態７における補間器５０５と同様な構成の３つのＦＩＲフィルタと、遅延器８０１と、遅延器８０２と、遅延検波用並列直列変換器８０３と、を具備する。なお、上記ＦＩＲフィルタは、サブキャリアの数と同一となるように設けられる。
【０１４８】
遅延器８０１は、多重器５０４からの信号を、サブキャリア間に対応する遅延時間だけ遅延させて、遅延させた信号を遅延器６０１とタップ６０４に送る。遅延器８０２は、遅延器８０１により遅延された信号を、サブキャリア間に対応する遅延時間だけ遅延させて、遅延させた信号を遅延器６０１とタップ６０４に送る。
【０１４９】
また、３つのＦＩＲフィルタにおける遅延器６０１〜遅延器６０３の遅延時間は、周波数の変更種類に応じて決定されるものである。この場合には、周波数の変更種類は３種類であるので、上記遅延時間は、サブキャリア間隔の１／３の遅延量とされる。
【０１５０】
遅延検波用並列直列変換器８０３は、３つの加算器６０８から出力される補間結果を、並列から直列に変換して、検出器５０６に送る。
【０１５１】
このように、本実施の形態によれば、サブキャリア毎に異なる補間が行えるので、周波数選択性フェージング等によりサブキャリア間で異なる周波数ずれが生じた場合においても、正確に周波数オフセットを補正することができる。
【０１５２】
なお、上述した実施の形態に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置は、基地局装置および無線通信装置等に備えることができるものである。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、伝送効率および復調速度を向上させる周波数オフセット補正装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態４に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態５に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態６に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態７に係る周波数オフセット補正装置を備えた受信装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態７に係る周波数オフセット補正装置に用いられる補間器の構成の一例を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態８に係る周波数オフセット補正装置に用いられる補間器の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態９に係る周波数オフセット補正装置に用いられる補間器の構成を示すブロック図
【図９】従来のＯＦＤＭ方式の受信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０９〜１１１  周波数回転器
１１２〜１１４  ＦＦＴ演算器
１１５  遅延検波器
１１６  品質検出器
１１７、２０４  判定器
１１８  Ｄ／Ａ変換器
５０１〜５０３  周波数シフト器
５０４  多重器
５０５  補間器
５０６  検出器
【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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