(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信対象となる複数の送信データを周波数軸上に展開した後、時間軸上に展開してマルチキャリア信号を生成する直交周波数分割多重変復調方式における受信装置であって、
送信側から、伝送フレーム内の所定位置に挿入されて周期的に送られる振幅・位相の基準となる振幅・位相基準データを基にして有効データを復元する際、受信した複数個の振幅・位相基準データの平均値または補間値の少なくともいずれかを計算して、有効データを復元するために用いる復調用基準データを求める手段と、
伝送路特性が定常的か非定常的か、あるいは当該受信装置が静止しているか、移動しているかを検出する受信状態検出手段と、
前記受信状態検出手段により得られた検出結果に基づき、有効データを復元するために用いる復調用基準データを、受信した複数個の振幅・位相基準データの平均値を計算することにより求めるか、補間値を計算することにより求めるかを切り換える手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の受信装置において、
伝送路特性の変化速度、あるいは当該受信装置の移動速度の概算値を検出する変動率検出手段と、
前記変動率検出手段により得られた検出結果に基づき、受信した複数個の振幅・位相基準データの平均値を計算する際の平均化する基準データの個数を変化させて、有効データを復元するために用いる復調用基準データを求める手段と、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、地上系デジタルテレビジョン放送あるいはデジタル音声放送などに適した変調方式である直交周波数分割多重デジタル変調方式（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ）に使用される受信装置に関する。
【０００２】
［発明の概要］
本発明は、マルチキャリア・デジタル変調方式の１種である多値ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ）方式における受信装置に関するもので、送信側で、振幅・位相の基準となる振幅・位相基準データを、伝送フレーム内の予め定められた位置で周期的に送り、受信装置で、この振幅・位相基準データを基にして有効データを復元する際に、受信した複数個の振幅・位相基準データの振幅値変動、位相値変動の大きさおよびその変動率などに基づき、受信装置が停止しているのか、移動しているのかを検出するとともに、伝送路特性が定常的か、非定常的かを検出し、これらの検出結果に基づき、復調用基準データを求める際、受信した複数個の振幅・位相基準データの平均値を計算することにより求めるか、補間値を計算することにより求めるかを選択するとともに、平均化するとき、平均の回数（平均する振幅・位相基準データの数）を調整することにより、受信装置の受信状況、伝送路の特性変化などに応じて復調用基準データの値を常に最適化することを可能にするものである。
【０００３】
【従来の技術】
地上系デジタルテレビジョン放送あるいはデジタル音声放送などに適した変調方式である直交周波数分割多重デジタル変調方式（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：ＯＦＤＭ）を使用した送受信システムとしては、例えば特開平０５−２１９０２１号（特願平０４−０１７０６７号）公報に記載された「直交周波数分割多重ディジタル信号伝送方式およびそれに用いる送信装置並びに受信装置」が知られている。
【０００４】
この送受信システムでは、送信装置によって、送信対象となる複数の信号（有効データ）および振幅・位相基準データ（基準データ）を周波数軸上の複素数データとして、これらの各複素数データを逆離散フーリェ変換して時間軸上のベースバンド時間軸波形に変換してＯＦＤＭ信号を生成し、これを無線周波数で送信する。
【０００５】
そして、受信装置でこのＯＦＤＭ信号を受信してベースバンド時間軸波形を再生するとともに、このベースバンド時間軸波形を離散フーリェ変換し、これによって得られた基準データの値に基づき、各信号の値を判定して前記ＯＦＤＭ信号中に含まれている受信信号を再生する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような直交周波数分割多重デジタル変調方式では、次に述べるような問題があった。
【０００７】
まず、このような直交周波数分割多重デジタル変調方式においては、基準データを基にして有効データを復元する場合、有効データを復元するために用いる復調用基準データとして、受信動作によって得られた最新の基準データ１個を用いているとき、原理的には、復調後の受信データのビット誤り率特性を、単一搬送波デジタル変調方式における遅延検波の場合のビット誤り率特性とほぼ同じにすることができる。
【０００８】
しかしながら、このような直交周波数分割多重デジタル変調方式を使用する受信装置側が必ずしも、一定の場所に固定化されているとは限らず、また伝送路特性も常に一定になっていると限らないため、実際の受信装置では、有効データを復元するために用いる復調用基準データとして、受信動作によって得られた最新の基準データ１個を用いたとき、復調後の受信データのビット誤り率特性が、単一搬送波デジタル変調方式における遅延検波の場合のビット誤り率特性より悪い値になってしまうという問題があった。
【０００９】
そこで、このような不都合を無くすために、復調用基準データを得る方法として、受信動作によって得られた複数の基準データを平均化して、復調用基準データの値として常に最適な値を得るようにし、これによって１台の受信装置を固定状態で使用しても、可搬状態で使用しても、移動状態で使用しても、また伝送路特性の変動が激しいときでも、ビット誤り率を低下させることが考えらている。
【００１０】
しかしながら、受信動作によって得られた複数の基準データを平均化して、復調用基準データの値を得る方法では、復調用基準データのみが時間的に平均化されてしまうので、受信動作によって得られた受信データの振幅や位相が時間の経過とともに変化するとき、例えば受信装置を移動させながら、受信させたときや伝送路の特性が急激に変化したときなどに、かえってビット誤り率が悪化してしまうなどの問題があった。
【００１１】
本発明は上記の事情に鑑み、受信形態あるいは伝送路の変動状態がどのような条件であっても、復調用基準データの値として常に最適な値を得ることができ、これによって受信データのビット誤り率を大幅に低下させることができる受信装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、請求項１では、送信対象となる複数の送信データを周波数軸上に展開した後、時間軸上に展開してマルチキャリア信号を生成する直交周波数分割多重変復調方式における受信装置であって、送信側から、伝送フレーム内の所定位置に挿入されて周期的に送られる振幅・位相の基準となる振幅・位相基準データを基にして有効データを復元する際、受信した複数個の振幅・位相基準データの平均値または補間値の少なくともいずれかを計算して、有効データを復元するために用いる復調用基準データを求める手段と、伝送路特性が定常的か非定常的か、あるいは当該受信装置が静止しているか、移動しているかを検出する受信状態検出手段と、前記受信状態検出手段により得られた検出結果に基づき、有効データを復元するために用いる復調用基準データを、受信した複数個の振幅・位相基準データの平均値を計算することにより求めるか、補間値を計算することにより求めるかを切り換える手段とを備えたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２では、請求項１に記載の受信装置において、伝送路特性の変化速度、あるいは当該受信装置の移動速度の概算値を検出する変動率検出手段と、前記変動率検出手段により得られた検出結果に基づき、受信した複数個の振幅・位相基準データの平均値を計算する際の平均化する基準データの個数を変化させて、有効データを復元するために用いる復調用基準データを求める手段とを備えたことを特徴としている。
【００１９】
【作用】
上記の構成によれば、受信形態あるいは伝送路の変動状態がどのような条件であっても、復調用基準データの値として常に最適な値にし、これによって受信データのビット誤り率を大幅に低下させることができる。
【００２６】
【実施例】
《本発明による受信装置の基本原理》
まず、受信装置を固定させて受信させるときにおいて、伝送路特性の変化が少ない場合には、受信した複数個の基準データの平均値を計算して復調用基準データの平均値とし、復調用基準データを求める。
【００２７】
これによって、復調後の受信データのビット誤り率特性を、単一搬送波デジタル変調方式における同期検波の場合のビット誤り率特性に近づけることができる。
【００２８】
しかしながら、移動受信時において、このような基準データの平均化処理を行なうと、ビット誤り率をかえって悪化させてしまう。
【００２９】
そこで、受信装置を移動させて受信させるときや伝送路特性の変化が大きい場合には、ある時刻で受信された有効データを復調するための基準データとして、その時刻より前で受信した最新の基準データと、その時刻より後で最初に受信した基準データとを補間した値を用いる。
【００３０】
これによって、復調後の受信データのビット誤り率特性を、単一搬送波デジタル変調方式における同期検波の場合のビット誤り率特性に近づけることができる。
【００３１】
これらのことを考慮して、本発明では、受信装置が固定受信用または可搬・移動受信用のどの形態で使用されるか、伝送路の特性が安定、非安定のどの状態であるかなどの受信条件によって、複数の基準データから復調用基準データを求める際、平均化処理または補間処理のうち、最適な方を選択するとともに、平均化する際、使用する基準データの数などを最適化して、受信装置の受信形態あるいは伝送路の変動状態がどのような条件であっても、復調用基準データの値として常に最適な値を得ることができ、これによって受信データのビット誤り率を大幅に低下させるようにしている。
【００３２】
《実施例の構成》
＜送信装置の構成説明＞
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施例を詳細に説明する。
【００３３】
図１は送信装置の一例を示すブロック図である。
【００３４】
この図に示す送信装置１は固定基準データメモリ回路２と、タイミング発生回路３と、有効データ・基準データ切り換え制御回路４と、切り換えスイッチ５と、直列並列変換回路６と、ＯＦＤＭ変調回路７と、周波数変換回路８とを備えており、送信対象となる複数の有効データを順次、取り込むとともに、これらの各有効データの所定部分に予め設定されている振幅値、位相値を持つ基準データを挿入した後、並列な複素数データにし、さらにこれを逆離散フーリェ変換してＯＦＤＭ信号のベースバンド時間軸波形にした後、このベースバンド時間軸波形を無線周波数のＯＦＤＭ信号にして、これを送信する。
【００３５】
固定基準データメモリ回路２は基準データの固定値が予め登録されており、登録されている固有値を持つ基準データを前記切り換えスイッチ５の一方の端子に供給する。
【００３６】
また、タイミング発生回路３は予め設定されている周波数で発振してフレーム同期信号、シンボル同期信号、搬送波番号カウントパルス信号、サンプリングクロック信号などを生成し、これを有効データ・基準データ切り換え制御回路４と、ＯＦＤＭ変調回路７とに供給する。
【００３７】
有効データ・基準データ切り換え制御回路４は前記タイミング発生回路３から出力されるフレーム同期信号、シンボル同期信号、搬送波番号カウントパルス信号、サンプリングクロック信号などに基づいて、ＯＦＤＭ信号の伝送フレームを構成する各伝送シンボルの搬送波のうち、予め設定されている条件を満たす搬送波に基準データを挿入させるのに必要な制御信号を生成し、前記切り換えスイッチ５に供給する。
【００３８】
切り換えスイッチ５は一方の端子によって前記固定基準データメモリ回路２から出力される基準データを受けるとともに、他方の端子によって送信対象となる有効データを受け、前記有効データ・基準データ切り換え制御回路４から出力される制御信号が有効データを指定しているとき、他方の端子に入力されている有効データを選択して、これを直列並列変換回路６に供給し、また前記制御信号が基準データを指定しているとき、一方の端子に入力されている基準データを選択して、これを直列並列変換回路６に供給する。
【００３９】
直列並列変換回路６は前記切り換えスイッチ５から出力される基準データや有効データを取込み、これを直列並列変換して、ＯＦＤＭ信号を構成する各搬送波に各々、対応させた複数の複素数データにし、これをＯＦＤＭ変調回路７に供給する。
【００４０】
ＯＦＤＭ変調回路７は前記タイミング発生回路３から出力されるフレーム同期信号、シンボル同期信号、搬送波番号カウントパルス信号、サンプリングクロック信号などに基づいて、前記直列並列変換回路６から出力される各複素数データを取り込むとともに、これらの各複素数データに対し、逆離散フーリェ変換を行なって、周波数軸上にあるこれらの各複素数データを時間軸上のベースバンド時間軸波形（または、中間周波数）にした後、これを周波数変換回路８に供給する。
【００４１】
周波数変換回路８は前記ＯＦＤＭ変調回路７から出力されるベースバンド時間軸波形（または、中間周波数）を取込み、これを無線周波数に変換して送信信号となるＯＦＤＭ信号を生成し、これを送信する。
【００４２】
＜送信装置の動作説明＞
次に、図１に示すブロック図を参照しながら、この送信装置１の動作を説明する。
【００４３】
まず、送信対象となる有効データが取り込まれて、切り換えスイッチ５に供給されるとともに、固定基準データメモリ回路２によって、予め登録されている基準データの固定値が読み出されて、これが切り換えスイッチ５に供給される。
【００４４】
そして、有効データ・基準データ切り換え制御回路４によってタイミング発生回路３から出力されるフレーム同期信号、シンボル同期信号、搬送波番号カウントパルス信号、サンプリングクロック信号などに基づき、基準データの出力タイミングが判定されるとともに、この判定結果に基づき、制御信号が生成されて、切り換えスイッチ５が制御される。
【００４５】
これより、この切り換えスイッチ５によって前記各有効データ間中の所定部分に基準データが挿入されて直列データが生成され、これが直列並列変換回路６によって並列データに変換されるとともに、ＯＦＤＭ信号を構成する各搬送波を割り当てた複数の複素数データにされてＯＦＤＭ変調回路７に供給される。
【００４６】
そして、このＯＦＤＭ変調回路７によって前記タイミング発生回路３から出力されるフレーム同期信号、シンボル同期信号、搬送波番号カウントパルス信号、サンプリングクロック信号などに基づき、前記直列並列変換回路６から出力される各複素数データが取り込まれるとともに、これらの各複素数データに対し、逆離散フーリェ変換が行なわれ、周波数軸上にあるこれらの各複素数データが時間軸上のベースバンド時間軸波形（または、中間周波数）にされ後、周波数変換回路８に供給されて、無線周波数のＯＦＤＭ信号にされ、受信装置側に送信される。
【００４７】
次に、図２に示す模式図〜図５に示す模式図を参照しながら、前記ＯＦＤＭ変調回路７における信号処理を詳細に説明する。
【００４８】
まず、ＯＦＤＭ方式における一般的な信号処理の概要は、公知の文献、例えば「Ｌｅ  Ｆｌｏｃｈ  ｅｔ  ａｌ．  “Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｏｕｎｄ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ  ｔｏ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒｓ”，ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．３，Ａｕｇｕｓｔ  １９８９，ｐｐ．４９３−５０３」に示されている。
【００４９】
そして、この文献からも明らかなように、ＯＦＤＭ方式では、送信対象となる複数の有効データを複数の複素数データにして、これを周波数軸上に展開し、これを逆離散フーリェ変換（ＩＦＦＴ）することにより、時間軸上のベースバンド時間軸波形にして、送信対象となるＯＦＤＭ信号を生成する。
【００５０】
この場合、例えば図２（ａ）に示す如く、搬送波数が“６００”、ＩＦＦＴポイント数が“１０２４”であれば、各有効データおよび基準データが周波数軸上に展開された複素数データの形式でＯＦＤＭ変調回路７に入力され、このＯＦＤＭ変調回路７のＩＦＦＴ処理によって図２（ｂ）に示すようなベースバンド時間軸波形に変換される。なお、図２（ａ）では、搬送波番号“１”〜“３００”をＩＦＦＴポイント番号“２”〜“３０１”に、搬送波番号“３０１”〜“６００”をＩＦＦＴポイント番号“７２５”〜“１０２４”に割り当てる。
【００５１】
そして、各搬送波を予め設定されている変調方式、例えば１６ＱＡＭ変調してＯＦＤＭ信号を生成し、これを送信する場合には、図３に示す如く送信データに基づいて、各搬送波の信号点が配置され、この配置位置に応じた振幅および位相となるように、各搬送波が変調されて変調波が生成されるとともに、各搬送波のいずれかの信号点が前記変調波に対する基準データとして送信される。
【００５２】
例えば、図３において、ある搬送波の搬送波番号が“ｍ”であれば、“ｍ  ｍｏｄ    ４”の値に応じて、信号点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれか１つが選択され、選択された信号点が前記搬送波の基準データとして送信される。なお、ここで、“ｋ  ｍｏｄ    ４”は、整数ｋを“４”で割ったときの余り（剰余）を表わしており、基準データを送信する搬送波の振幅値、位相値として、１６ＱＡＭ変調の対角位置にある信号点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのいずれかが選択されることから、搬送波で送られる基準データの値は常に一定になる。
【００５３】
そして、各伝送シンボル毎に、基準データを送る場合、図４に示す如く伝送シンボル番号を“ｍ”とし、搬送波番号を“ｎ”としたとき、第ｍ伝送シンボルでは、“ｍ  ｍｏｄ    ８＝ｎ  ｍｏｄ    ８”となる搬送波、すなわち、
【数１】
ｍ≡ｎ  （ｍｏｄ  ８）
となる搬送波番号“ｎ”の各搬送波で、基準データが送信される。
【００５４】
そして、上述した処理を各伝送シンボル毎に行なって、図５に示す如く１個の同期用シンボルと、この同期用シンボルに続く１００個の伝送シンボルとによって構成される伝送フレームを持つＯＦＤＭ信号が生成され、これが受信装置側に送信される。
【００５５】
＜受信装置の構成説明＞
図６は本発明による受信装置の一実施例を示すブロック図である。
【００５６】
この図に示す受信装置１１は受信データ分離回路１２と、復調用基準データ生成回路１３と、有効データ再生回路１４とを備えており、前記送信装置１から送信された無線周波数のＯＦＤＭ信号を受信して、ベースバンド時間軸波形を再生した後、このベースバンド時間軸波形中の基準データに基づき、受信装置１１の移動・固定状態、伝送路の状態などに基づき、最適な復調用基準データを生成するとともに、この復調用基準データに基づき、前記ベースバンド時間軸波形中の有効データの振幅、位相を判定して前記有効データの値を推定し、これを再生する。
【００５７】
受信データ分離回路１２は周波数変換回路１５と、フレーム同期・シンボル同期再生回路１６と、ＯＦＤＭ復調回路１７と、並列直列変換回路１８と、有効データ・基準データ切り換え制御回路１９と、切り換えスイッチ２０とを備えおり、送信装置１から送信された無線周波数のＯＦＤＭ信号を受信し、これを周波数変換してベースバンド時間軸波形を再生した後、このベースバンド時間軸波形中の基準データと、有効データとを分離して、基準データを復調用基準データ生成回路１３に供給し、また有効データを有効データ再生回路１４に供給する。
【００５８】
周波数変換回路１５は前記送信装置１から送信された無線周波数信号形式のＯＦＤＭ信号を取込み、これをベースバンド時間軸波形（または、中間周波）に変換して、このベースバンド時間軸波形（または、中間周波）をフレーム同期・シンボル同期再生回路１６と、ＯＦＤＭ復調回路１７とに供給する。
【００５９】
フレーム同期・シンボル同期再生回路１６は前記周波数変換回路１５から出力されるベースバンド時間軸波形（または、中間周波）を取込み、このベースバンド時間軸波形（または、中間周波）中に含まれているフレーム同期信号、シンボル同期信号、搬送波番号カウントパルス信号、サンプリングクロック信号などを再生し、これをＯＦＤＭ復調回路１７と、有効データ・基準データ切り換え制御回路１９とに供給する。
【００６０】
有効データ・基準データ切り換え制御回路１９は前記フレーム同期・シンボル同期再生回路１６から出力されるフレーム同期信号、シンボル同期信号、搬送波番号カウントパルス信号、サンプリングクロック信号などに基づいて、ＯＦＤＭ信号の伝送フレームを構成する各伝送シンボルのうち、指定された伝送シンボル中に含まれている基準データを選択するのに必要な制御信号を生成し、前記切り換えスイッチ２０を切り換える。
【００６１】
また、ＯＦＤＭ復調回路１７は前記周波数変換回路１５から出力される時間軸上のベースバンド時間軸波形（または、中間周波）を取り込むとともに、前記フレーム同期・シンボル同期再生回路１６から出力されるフレーム同期信号、シンボル同期信号、搬送波番号カウントパルス信号、サンプリングクロック信号などに基づいて、離散フーリェ変換（ＦＦＴ）により、前記時間軸上のベースバンド時間軸波形（または、中間周波）を周波数軸上にある前記複素数データに変換し、これを並列直列変換回路１８に供給する。
【００６２】
並列直列変換回路１８は前記ＯＦＤＭ復調回路１７から並列に出力される複数の複素数データを取込み、これを並列直列変換して直列データにして切り換えスイッチ２０の共通端子に供給する。
【００６３】
切り換えスイッチ２０は共通端子によって前記並列直列変換回路１８から出力される直列データを受け、前記有効データ・基準データ切り換え制御回路１９から出力される制御信号が基準データを指定しているとき、共通端子に入力されている直列データを一方の端子に導いて復調用基準データ生成回路１３に供給し、また前記制御信号が有効データを指定しているとき、共通端子に入力されている直列データを他方の端子に導いて前記有効データ再生回路１４に供給する。
【００６４】
復調用基準データ生成回路１３は受信基準データメモリ回路２１と、伝送路特性変動検出回路２２と、平均・補間切り換え平均回数決定／復調用基準データ計算回路２３とを備えており、前記受信データ分離回路１２から出力されるベースバンド時間軸波形中の基準データを取り込むとともに、この基準データの振幅値変動、位相値変動の大きさおよびその変化率などに基づき、受信装置１１が移動しているのか、固定されているのか、伝送路特性が定常的か、非定常的かなどを判定するとともに、この判定結果に基づき、前記基準データから最適な復調用基準データを生成し、これを有効データ再生回路１４に供給する。
【００６５】
受信基準データメモリ回路２１は前記切り換えスイッチ２０から出力される直列データ（基準データ）を取込み、これを記憶しながら、記憶している基準データを伝送路特性変動検出回路２２と、平均・補間切り換え平均回数決定／復調用基準データ計算回路２３とに供給する。
【００６６】
伝送路特性変動検出回路２２は前記受信基準データメモリ回路２１から出力される基準データを取込み、この基準データの振幅値、位相値の大きさおよび変動率などを検出し、この検出結果に基づき、伝送路の特性を判定し、この判定結果を平均・補間切り換え平均回数決定／復調用基準データ計算回路２３に供給する。
【００６７】
この場合、前記受信基準データメモリ回路２１から周期的に出力される基準データの振幅値が変化しているかどうか、位相値が変化しているかどうかに基づき、受信装置１１が固定化されているのか、移動中かどうか、伝送路特性が変化しているかどうか判定される。また、前記受信基準データメモリ回路２１から周期的に出力される基準データの振幅値の変化率、位相値の変化率に基づき、伝送路特性の変化速度の概算値あるいは受信装置１１の移動速度の概算値が求められ、これらの判定結果が平均・補間切り換え平均回数決定／復調用基準データ計算回路２３に供給される。
【００６８】
平均・補間切り換え平均回数決定／復調用基準データ計算回路２３は前記受信基準データメモリ回路２１から出力される基準データを取込むとともに、前記伝送路特性変動検出回路２２から出力される各検出結果や各判定結果に基づき、前記基準データを平均化する際の個数設定、平均化処理／補間処理の選択などを行なって前記基準データから復調用基準データを計算し、これを有効データ再生回路１４に供給する。
【００６９】
この場合、伝送路特性が定常的か、非定常的か、あるいは受信装置１１が固定化されているか、移動中かどうかに基づき、平均化処理、補間処理のうち、いずれかの処理が選択されるとともに、伝送路特性の変化速度の概算値に基づき、平均化処理対象となる基準データの個数が調整されて、前記基準データから復調用基準データが計算され、これが有効データ再生回路１４に供給される。
【００７０】
有効データ再生回路１４は受信有効データメモリ回路２４と、受信データ振幅・位相計算回路２５とを備えており、前記受信データ分離回路１２から出力されるベースバンド時間軸波形中の有効データを取り込むとともに、前記復調用基準データ生成回路１３から出力される復調用基準データに基づき、前記有効データの振幅、位相を判定して前記有効データの値を推定して、これを再生する。
【００７１】
受信有効データメモリ回路２４は前記切り換えスイッチ２０から出力される直列データ（有効データ）を取込み、これを記憶しながら、記憶している有効データを受信データ振幅・位相計算回路２５に供給する。
【００７２】
受信データ振幅・位相計算回路２５は前記復調用基準データ生成回路１３から出力される復調用基準データと、前記受信有効データメモリ回路２４から出力される有効データとを取込むとともに、前記復調用基準データを基準として、前記有効データの振幅、位相を判定して有効データの推定値を計算し、これを再生データとして出力する。
【００７３】
＜受信装置の動作説明＞
次に、図６に示すブロック図を参照しながら、前記受信装置１１の動作を説明する。
【００７４】
まず、周波数変換回路１５によって無線周波数のＯＦＤＭ信号（受信信号）が取り込まれ、これが周波数変換されてベースバンド時間軸波形にされた後、フレーム同期・シンボル同期再生回路１６と、ＯＦＤＭ復調回路１７とに供給される。
【００７５】
これにより、このフレーム同期・シンボル同期再生回路１６によって前記ベースバンド時間軸波形中に含まれているフレーム同期信号、シンボル同期信号、搬送波番号カウントパルス信号、サンプリングクロック信号などが再生され、これがＯＦＤＭ復調回路１７と、有効データ・基準データ切り換え制御回路１９とに供給されるとともに、有効データ・基準データ切り換え制御回路１９によって前記フレーム同期信号、シンボル同期信号、搬送波番号カウントパルス信号、サンプリングクロック信号などに基づき、ＯＦＤＭ信号のフレームを構成する各伝送シンボル中に含まれている各基準データを選択するのに必要な制御信号が生成され、これが切り換えスイッチ２０に供給される。
【００７６】
また、この動作と並行して、前記ＯＦＤＭ復調回路１７によって前記フレーム同期・シンボル同期再生回路１６から出力されるフレーム同期信号、シンボル同期信号、搬送波番号カウントパルス信号、サンプリングクロック信号などに基づき、離散フーリェ変換（ＦＦＴ）が行われて、前記周波数変換回路１５から出力される時間軸上のベースバンド時間軸波形（または、中間周波）が周波数軸上に展開されて複数の複素数データに変換され、これが並列直列変換回路１８に供給されて、前記各複素数データが並列直列変換されて直列データにされ、切り換えスイッチ２０の共通端子に供給される。
【００７７】
そして、この切り換えスイッチ２０によって前記有効データ・基準データ切り換え制御回路１９から出力される制御信号に基づき、前記直列データ中の基準データと、有効データとが分離されて、基準データが受信基準データメモリ回路２１に供給されて記憶されるとともに、有効データが受信有効データメモリ回路２４に供給されて記憶される。
【００７８】
次いで、伝送路特性変動検出回路２２によって前記受信基準データメモリ回路２１に記憶されている基準データが読み出され、この基準データの振幅値、位相値の変動率の大きさと、その変動の速さなどが検出された後、この検出結果に基づき、受信装置１１の受信形態、伝送路の特性などを判定され、この判定結果が平均・補間切り換え平均回数決定／復調用基準データ計算回路２３に供給される。
【００７９】
そして、この平均・補間切り換え平均回数決定／復調用基準データ計算回路２３によって前記受信基準データメモリ回路２１から基準データが読み出されるとともに、前記伝送路特性変動検出回路２２から出力される各検出結果や各判定結果に基づき、前記基準データを平均化する際の個数設定、平均化処理／補間処理の選択などが行なわれて、前記基準データから復調用基準データが計算され、これが受信データ振幅・位相計算回路２５に供給される。
【００８０】
この場合、伝送路特性変動検出回路２２によって受信装置１１が固定化された状態で、伝送路特性の変化が少ないと判定されているときには、伝送路特性の変化率に応じて数だけ、前記受信基準データメモリ回路２１から振幅・位相基準データとなる基準データが読み出され、これら基準データの平均値が計算されて復調用基準データが生成され、これが受信データ振幅・位相計算回路２５に供給される。
【００８１】
また、伝送路特性変動検出回路２２によって受信装置１１が固定化されていても、伝送路特性の変化が大きいと判定されているときや受信装置１１が移動中であると判定されているときには、振幅・位相の計算対象となる有効データを受信した時刻より、前に受信した最新の基準データと、前記時刻より後で受信した最初の基準データとが補間されて、復調用基準データが生成され、これが受信データ振幅・位相計算回路２５に供給される。
【００８２】
そして、受信データ振幅・位相計算回路２５によって前記受信有効データメモリ回路２４から有効データが読み出されるとともに、前記平均・補間切り換え平均回数決定／復調用基準データ計算回路２３から出力される復調用基準データに基づき、前記有効データの振幅、位相が判定されて有効データの推定値が計算され、これが再生データとして出力される。
【００８３】
この場合、ある１つの伝送シンボル番号、搬送波番号に対応する有効データを“ＤＲＸ”、送信装置１側の基準データを“ＳＴＸ”、受信装置１１側の復調用基準データを“ＳＲＸ”とすると、送信された有効データの推定値“ＤＴＸ”は、
ＤＴＸ／ＤＲＸ＝ＳＴＸ／ＳＲＸ
となり、
ＤＴＸ＝ＤＲＸ・ＳＴＸ／ＳＲＸ
によって求められる。なお、ここでは、これら“ＤＲＸ”、“ＳＴＸ”、“ＳＲＸ”、“ＤＴＸ”は、全て複素数データである。
【００８４】
《実施例の効果》
このようにこの実施例においては、送信装置１側で、複数の有効データ間の所定部分に基準データを挿入した後、無線周波数のＯＦＤＭ信号に変換して、これを送信し、受信装置１１側で、前記ＯＦＤＭ信号を受信してベースバンド時間軸波形を再生した後、このベースバンド時間軸波形中の基準データに基づき、受信装置１１の移動・固定状態、伝送路の状態などを判定し、この判定結果に基づき、最適な復調用基準データを生成するとともに、この復調用基準データに基づき、前記ベースバンド時間軸波形中の有効データの振幅、位相を判定して前記有効データの値を推定して、これを再生するようにしたので、次に述べる効果を得ることができる。
【００８５】
まず、固定受信などのように、伝送路特性の変化が少ない場合には、受信した複数個の基準データの平均値を計算して復調用基準データを求めているので、復調後の受信データのビット誤り率特性を、単一搬送波デジタル変調方式における同期検波の場合のビット誤り率特性に近づけることができる。
【００８６】
また、受信した基準データの振幅値変動、位相値変動の大きさおよびその変動率に基づき、受信装置１１の固定、移動のうち、どの状態か、伝送路特性が安定しているか、不安定かなどを判定し、この判定結果に基づいて受信した基準データの平均値を計算したり、補間値を計算したり、平均化する基準データの個数を変化させたりして復調用基準データを求めているので、受信装置１１の受信形態、伝送路の変動状態がどのような条件であっても、復調用基準データの値として常に最適な値を得ることができ、１台の受信装置１１で、固定、可搬、移動受信のいずれかの場合でも、また伝送路特性の変動が大きい場合でも、低いビット誤り率で、有効データを再生することができる。
【００８７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、受信装置の受信形態あるいは伝送路の変動状態がどのような条件であっても、復調用基準データの値として常に最適な値を得ることができ、これによって受信データのビット誤り率を大幅に低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】送信装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すＯＦＤＭ変調回路の逆フーリェ変換動作例を示す模式図である。
【図３】図１に示すＯＦＤＭ変調回路が１６ＱＡＭ変調方式によって変調を行なうときにおける各搬送波の信号点配置例、基準データの信号点配置例を示す模式図である。
【図４】図１に示す切り換えスイッチの切り換え動作によって、有効データ間に挿入される基準データの挿入位置の一例を示す模式図である。
【図５】図１に示す送信装置から送信されるＯＦＤＭ信号の伝送フレーム構成の概要フォーマット例を示す模式図である。
【図６】本発明による受信装置の一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  送信装置
２  固定基準データメモリ回路
３  タイミング発生回路
４  有効データ・基準データ切り換え制御回路
５  切り換えスイッチ
６  直列並列変換回路
７  ＯＦＤＭ変調回路
８  周波数変換回路
１１  受信装置
１２  受信データ分離回路
１３  復調用基準データ生成回路
１４  有効データ再生回路
１５  周波数変換回路
１６  フレーム同期・シンボル同期再生回路
１７  ＯＦＤＭ復調回路
１８  並列直列変換回路
１９  有効データ・基準データ切り換え制御回路
２０  切り換えスイッチ
２１  受信基準データメモリ回路
２２  伝送路特性変動検出回路（受信状態検出手段、変動率検出手段）
２３  平均・補間切り換え平均回数決定／復調用基準データ計算回路
２４  受信有効データメモリ回路
２５  受信データ振幅・位相計算回路
【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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