(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信されたバースト直交周波数分割多重変調信号をベースバンド信号に変換する直交検波回路と、
この直交検波回路から出力された前記ベースバンド信号を標本量子化する標本量子化手段と、
この標本量子化手段で標本量子化されたベースバンド信号の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回路と、
この同期回路から出力される同期処理後の信号をフーリエ変換し前記バースト直交周波数分割多重変調信号をサブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換回路と、
このフーリエ変換回路から出力される信号から伝搬路歪を推定し伝搬路歪情報を出力する伝搬路歪推定回路と、
前記フーリエ変換回路から出力される信号に対して前記伝搬路歪情報を用いて歪補償を行う伝搬路歪補償回路と、
この伝搬路歪補償回路が出力する歪補償後の信号を各サブキャリア毎に復調し復調データを出力するサブキャリア復調回路と、
前記伝搬路歪補償回路の出力する歪補償後の信号を用いて搬送波周波数誤差補償用の搬送波周波数誤差情報を生成し出力する周波数誤差推定回路と
を備え、
前記伝搬路歪推定装置は、前記周波数誤差推定回路が出力する搬送波周波数誤差情報を入力し、前記伝搬路歪補償回路において搬送波周波数誤差を補償するように前記伝搬路歪情報を補正する手段を含み、
前記周波数誤差推定回路は、前記伝搬路歪補償回路から出力される歪補償後の信号の基準信号点からのずれを積分し、または受信パイロット信号の基準位相からのずれを積分して搬送波周波数誤差情報を生成する積分手段を含み、
前記同期回路と前記伝搬路歪補償回路の２段階で搬送波周波数ずれを補償する
ことを特徴とする復調装置。
【請求項２】
受信されたバースト直交周波数分割多重変調信号をベースバンド信号に変換する直交検波回路と、
この直交検波回路から出力された前記ベースバンド信号を標本量子化する標本量子化手段と、
この標本量子化手段で標本量子化されたベースバンド信号の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回路と、
この同期回路から出力される同期処理後の信号をフーリエ変換し前記バースト直交周波数分割多重変調信号をサブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換回路と、
このフーリエ変換回路から出力される信号から伝搬路歪を推定し伝搬路歪情報を出力する伝搬路歪推定回路と、
前記フーリエ変換回路から出力される信号に対して前記伝搬路歪情報を用いて歪補償を行う伝搬路歪補償回路と、
この伝搬路歪補償回路が出力する歪補償後の信号を各サブキャリア毎に復調し復調データを出力するサブキャリア復調回路と、
前記伝搬路歪補償回路の出力する歪補償後の信号を用いて搬送波周波数誤差補償用の搬送波周波数誤差情報を生成し出力する周波数誤差推定回路と
を備え、
前記同期回路は、前記周波数誤差推定回路が出力する搬送波周波数誤差情報を入力し、前記搬送波周波数同期処理において搬送波周波数誤差補償動作の補正を行う手段を含み、
前記周波数誤差推定回路は、前記伝搬路歪補償回路から出力される歪補償後の信号の基準信号点からのずれを積分し、または受信パイロット信号の基準位相からのずれを積分して搬送波周波数誤差情報を生成する積分手段を含み、
前記同期回路は前記標本量子化されたベースバンド信号を用いた搬送波周波数同期処理と前記搬送波周波数誤差情報を用いた搬送波周波数誤差補償動作の２段階で搬送波周波数ずれを補償する
ことを特徴とする復調装置。
【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（ＯＦＤＭ  Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ    以下ＯＦＤＭと略記する  ）変調方式を用いるバースト信号伝送システムの復調装置において、高精度の搬送波周波数同期を実現する復調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３にＯＦＤＭバースト信号のフォーマットを示す。図３に示されるように各バーストの先頭には同期用のプリアンブルおよび伝搬路推定用のプリアンブルが配置される。
【０００３】
図５に従来のＯＦＤＭ復調装置の構成を示す。このＯＦＤＭ復調装置は、バーストＯＦＤＭ変調信号を受信するためのアンテナ１と、アンテナ１を介して受信された変調信号をアナログ複素ベースバンド信号に変換し、出力する直交検波回路２と、直交検波回路２から出力されたアナログ複素ベースバンド信号を標本量子化する標本量子化手段としてのＡ／Ｄ変換器３、４と、このＡ／Ｄ変換器３、４にて標本量子化されたベースバンド信号をタイミング同期処理するタイミング同期処理手段および前記ベースバンド信号を搬送波周波数同期処理する搬送波周波数同期処理手段を含み同期処理後の信号を出力する同期回路５と、同期回路から出力された同期処理後の信号をフーリエ変換しバーストＯＦＤＭ変調信号をサブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換回路６と、フーリエ変換回路６から出力された信号から伝搬路歪を推定し、伝搬路歪情報を出力する伝搬路歪推定回路７と、フーリエ変換回路６から出力された信号を伝搬路歪推定回路７が出力する伝搬路歪情報を用いて歪補償し、歪補償後の信号を出力する伝搬路歪補償回路８と、この歪補償後の信号を各サブキャリア毎に復調し、復調データを出力するサブキャリア復調回路９とを備える構成である。
【０００４】
この図５に示す従来の復調装置においては、同期回路５において同期用のプリアンブルを用いて搬送波周波数同期とシンボルタイミング同期を確立している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＯＦＤＭ変調方式は送信するデータを複数のサブキャリアに分割して変調するマルチキャリア変調方式である。マルチキャリア化することで各サブキャリアは狭帯域となり耐マルチパスフェージング特性に優れる。一方、搬送波の周波数ずれに対して特性劣化が大きくなる問題もある。そこで、受信側で高精度の搬送波周波数同期を実現することが望まれている。図５の従来の復調装置構成例において、同期回路５は、バースト信号の先頭に配置される同期用のプリアンブルを用いて搬送波周波数同期動作を行っており、ここで周波数検出誤差が生じると、そのバースト信号すべてについて復調データの信頼性が低下してしまう。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するもので、搬送波周波数誤差を検出して搬送波周波数ずれに対する特性劣化を改善することを目的とする。また、回路規模の増加を大きくすることなく高精度の搬送波同期動作を実現することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の復調装置は、送信機から出力されるバーストＯＦＤＭ変調信号を伝搬路を介して受信・復調するＯＦＤＭ復調装置に関する。
【０００８】
ここで本発明の復調装置の特徴は、受信されたバーストＯＦＤＭ変調信号をベースバンド信号に変換する直交検波回路と、この直交検波回路から出力された前記ベースバンド信号を標本量子化する標本量子化手段と、この標本量子化手段で標本量子化されたベースバンド信号の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回路と、この同期回路から出力される同期処理後の信号をフーリエ変換し前記バースト直交周波数分割多重変調信号をサブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換回路と、このフーリエ変換回路から出力される信号から伝搬路歪を推定し伝搬路歪情報を出力する伝搬路歪推定回路と、前記フーリエ変換回路から出力される信号に対して前記伝搬路歪情報を用いて歪補償を行う伝搬路歪補償回路と、この伝搬路歪補償回路が出力する歪補償後の信号を各サブキャリア毎に復調し復調データを出力するサブキャリア復調回路と、前記伝搬路歪補償回路の出力する歪補償後の信号を用いて搬送波周波数誤差補償用の搬送波周波数誤差情報を生成し出力する周波数誤差推定回路とを備えたことにある。
【０００９】
また周波数誤差推定回路は、前記伝搬路歪補償回路から出力される前記歪補償後の信号の基準信号点からのずれを積分し、搬送波周波数誤差情報を生成する積分手段あるいは受信パイロット信号の基準位相からのずれを積分する手段を含むことができる。
【００１０】
また伝搬路歪推定回路は、前記周波数誤差推定回路から出力される搬送波周波数誤差情報を用い、前記伝搬路歪補償回路において搬送波周波数誤差を補償するよう前記伝搬路歪情報を補正する手段を備えることができる。
【００１１】
また同期回路は、前記周波数誤差推定回路から出力される搬送波周波数誤差情報を用い、前記搬送波周波数同期処理手段において搬送波周波数誤差補償動作の補正を行う手段を含むことができる。
【００１２】
上記のように構成された本発明においては、周波数誤差推定回路は同期回路における搬送波周波数同期動作後の残存周波数誤差を、後段の伝搬路歪補償後の各サブキャリア信号から検出しその補償を行うので、高精度の搬送波周波数同期動作を実現でき、搬送波の周波数ずれによる特性劣化を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
図１に本発明のＯＦＤＭ復調装置の実施の形態の一例を示す。また図３にＯＦＤＭバースト信号のフォーマットを示す。図３のように各バーストの先頭には同期用のプリアンブルおよび伝搬路推定用のプリアンブルが配置される。
【００１５】
この図１の復調装置は、送信側でＯＦＤＭ変調されたバーストＯＦＤＭ変調信号を受信するためのアンテナ１と、アンテナ１を介して受信された変調信号をアナログ複素ベースバンド信号に変換し出力する直交検波回路２と、直交検波回路から出力されたアナログ複素ベースバンド信号を標本量子化する標本量子化手段としてのＡ／Ｄ変換器３、４と、Ａ／Ｄ変換器３、４にて標本量子化されたベースバンド信号をタイミング同期処理するタイミング同期処理手段および前記ベースバンド信号を搬送波周波数同期処理する搬送波周波数同期処理手段を含む同期処理後の信号を出力する同期回路５と、同期回路５から出力された同期処理後の信号をフーリエ変換しバーストＯＦＤＭ変調信号をサブキャリア毎の信号に分離するフーリエ変換回路６と、フーリエ変換回路６から出力された信号から伝搬路歪を推定し伝搬路歪情報として出力する伝搬路歪推定回路７と、フーリエ変換回路６から出力された信号を伝搬路歪推定回路７が出力する伝搬路歪情報を用いて歪補償し、歪補償後の信号を出力する伝搬路歪補償回路８と、歪補償後の信号を各サブキャリア毎に復調し復調データを出力するサブキャリア復調回路９と、歪補償後の信号を用いて搬送波周波数誤差情報を生成し出力する周波数誤差推定回路１０とを備えている。
【００１６】
次に図１のＯＦＤＭ復調装置の動作を説明する。
【００１７】
図１において、アンテナ１に受信ＯＦＤＭバースト変調信号が入力される。直交検波回路２は、入力される受信ＯＦＤＭバースト変調信号を搬送波にほぼ近いローカル信号によりアナログ複素ベースバンド信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器３、４は直交検波回路２より出力されるアナログ複素ベースバンド信号を標本量子化する。同期回路５は同期用プリアンブル受信時に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を入力し、搬送波周波数同期とシンボルタイミング同期を確立する。フーリエ変換回路６は、同期回路５の出力信号を高速フーリエ変換し、ＯＦＤＭ変調信号を各サブキャリア毎の信号に分離する。
【００１８】
伝搬路歪推定回路７は、伝搬路推定用のプリアンブル受信時に、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用いて伝搬路特性を推定し、伝搬路歪補償信号を出力する。伝搬路歪補償回路８は伝搬路推定用のプリアンブル後のデータ信号に対して、伝搬路歪推定回路７からの伝搬路歪補償信号を用いて伝搬路歪補償を行う。サブキャリア復調回路９は歪み補償後の信号を入力し、サブキャリアごとの復調を行う。周波数誤差推定回路１０は伝搬路歪補償回路８からの各サブキャリア信号を用いて搬送波周波数誤差情報を生成し出力する。
【００１９】
ここで搬送波周波数誤差の検出は、例えばサブキャリア毎の歪補償後の信号において基準信号点からの位相ずれ情報を積分することにより得られる。また全サブキャリアの内指定された数キャリアについて既知のパイロット信号を挿入して送信し、受信側で受信パイロット信号の基準位相からのずれを積分することにより得る方法によっても搬送波周波数誤差を検出できる。伝搬路歪推定回路７は、搬送波の残存周波数誤差をキャンセルするように伝搬路歪補償用の係数を修正して、伝搬路歪補償回路８へ出力する。
【００２０】
次に図２に本発明の第二の実施の形態の例を示す。図２の復調装置においても同様に、図３のフォーマットのＯＦＤＭバースト信号を受信し、同期用プリアンブルを用いた同期確立および伝搬路推定用プリアンブルを用いた伝搬路歪補償を行う。ここで周波数誤差推定回路１０にて歪み補償後の信号から検出する、残存搬送波周波数誤差情報を同期回路５へ帰還する点が図１の第一の実施の形態と異なる。
【００２１】
図４に図２に示す同期回路５の内部構成例を示す。図４に示される同期回路５では、入力される複素ベースバンド信号は、複素乗算器１３において搬送波周波数推定回路１１からの制御により搬送波周波数同期処理される。さらにシンボル同期回路１４において、シンボルタイミング推定回路１２からの制御によりタイミング同期処理される。ここで同期回路５において周波数誤差推定回路１０より入力される搬送波周波数誤差情報により周波数同期用複素乗算器１３の係数を修正する。
【００２２】
以上の構成及び動作により高精度の搬送波周波数同期動作を行うことができる。例えば図１において伝搬路歪補償回路は、サブキャリア毎に複素乗算器を備え、伝搬路歪推定回路からの振幅及び位相の補正情報により歪補償を行う。今、ｉ番目サブキャリアのｎシンボル目の補正係数を
Ｃｉ（ｎ）＝（Ａｉ（ｎ），  θｉ（ｎ））
とする。ここでＡｉ（ｎ）  は振幅、θｉ（ｎ）は位相情報を表す。伝搬路推定用のプリアンブルにより設定する歪補償用の係数は、そのバースト中はｎによらず一定である。つまり
Ａｉ（ｎ）＝  Ａｉ（１）、θｉ（ｎ）＝θｉ（１）
となる。その後周波数誤差推定回路において搬送波周波数誤差により生じる１シンボル間隔での位相回転θｅが検出されると補正係数は次のように修正される。
Ｃｉ（ｎ）＝（Ａｉ（１），  θｉ（１）＋（ｎ−１）＊  θｅ）
これにより搬送波周波数誤差を補償することができる。
【００２３】
図２に示す復調装置においても同様にして搬送波周波数誤差により生じる位相回転を補償するよう同期回路の複素乗算器の係数を修正する。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は、同期回路における搬送波周波数同期動作に加えて、後段の伝搬路歪補償後の各サブキャリア信号から搬送波周波数誤差を検出し、伝搬路歪補償用の係数を修正することにより搬送波周波数補正の微調整を行うので高精度の搬送波周波数同期を実現でき、周波数ずれによる特性劣化を防止できる。
【００２５】
また、伝搬路歪補償後の各サブキャリア信号から搬送波周波数誤差を検出し、この情報を同期回路に帰還することにより周波数補正の微調整を行うので高精度の搬送波周波数同期を実現でき、周波数ずれによる特性劣化を防止できる。
【００２６】
また、いずれの場合にも同期回路における搬送波周波数同期動作後の残存搬送波周波数誤差を、後段の伝搬路歪補償後の各サブキャリア信号から検出しその補償を行う。これにより高精度の搬送波周波数同期動作を実現できる。
【００２７】
さらに、その残存搬送波周波数誤差の補償はもともと備えている複素乗算器を用いるので回路規模の増加はほとんどない。従って従来と同程度の回路規模で高精度の搬送波周波数同期動作を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の復調装置の第一の実施の形態を示す図。
【図２】本発明の復調装置の第二の実施の形態を示す図。
【図３】バーストフォーマット構成例を示す図。
【図４】第二の実施の形態での同期回路の構成例を示す図。
【図５】従来の復調装置の構成例を示す図。
【符号の説明】
１  アンテナ
２  直交検波回路
３、４  Ａ／Ｄ変換器
５  同期回路
６  フーリエ変換回路
７  伝搬路歪推定回路
８  伝搬路歪補償回路
９  サブキャリア復調回路
１０  周波数誤差推定回路
１１  搬送波周波数推定回路
１２  シンボルタイミング推定回路
１３  複素乗算器
１４  シンボル同期回路
【図１】
0003583013.tif 000002
【図２】
0003583013.tif 000003
【図３】
0003583013.tif 000004
【図４】
0003583013.tif 000005
【図５】
0003583013.tif 000006