(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
位相基準信号を直交周波数分割多重した位相基準シンボルと、差動位相変調された複数のサブキャリアを直交周波数分割多重した複数のデータシンボルで構成されるフレームを伝送単位とする信号を第１乃至第Ｌ（Ｌは２以上の整数）アンテナで受信する受信装置において、
それぞれ前記第１乃至第Ｌのアンテナに対応して設けられ、対応するアンテナでの受信信号のＦＦＴ開始位置を決定する第１乃至第ＬのＦＦＴ開始位置決定部と、
前記第１乃至第ＬのＦＦＴ開始位置決定部で、それぞれ前記第１乃至第Ｌのアンテナでの受信信号に対して決定された前記ＦＦＴ開始位置に応じて、前記受信信号のうちの、前記ＦＦＴ開始位置が他の受信信号よりも早い位置に決定された前記受信信号を遅延させることでＦＦＴ開始位置を揃える遅延部と、
前記遅延部で前記ＦＦＴ開始位置が揃えられた前記第１乃至第Ｌの受信信号の各々を、フレーム毎に設定された位相回転角だけ位相回転させる位相回転部と、
前記位相回転部で位相回転を付与された前記第１乃至第Ｌの受信信号を合成して合成信号を出力するダイバーシチ合成部と、
前記ダイバーシチ合成部から出力された合成信号に対してＦＦＴを行って位相基準シンボルと複数のデータシンボルとを含む周波数領域の信号を出力するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部から出力された周波数領域の信号を遅延検波する遅延検波部と、
前記ＦＦＴ部から出力された周波数領域の信号から伝送路の周波数特性を推定する伝送路推定部と、
前記伝送路推定部で推定された伝送路の周波数特性から前記合成信号についての遅延プロファイルを計算するＩＦＦＴ部と、
前記ＩＦＦＴ部で計算された前記合成信号についての遅延プロファイルと、前記位相回転部で前記第１乃至第Ｌの受信信号に加えた位相回転角をもとに、前記第１乃至第Ｌのアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナの各々の遅延プロファイルを計算する遅延プロファイル分割部とを有し、
前記位相回転部は、前記遅延プロファイル分割部で前記少なくとも１つのアンテナの各々の遅延プロファイルを計算することを可能とするように、フレーム毎に前記位相回転角を設定し、
前記ＦＦＴ開始位置決定部は、前記遅延プロファイル分割部で計算された前記少なくとも１つのアンテナの各々の遅延プロファイルをもとに前記ＦＦＴ開始位置の決定を行う
ことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記伝送路推定部は、
既知の位相基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記ＦＦＴ部から出力された前記周波数領域の信号に含まれる位相基準シンボルを、前記基準信号生成部から出力された前記位相基準信号で除算して、除算結果を前記伝送路の周波数特性として出力する除算部とを有し、
前記遅延プロファイル分割部は、（Ｌ−１）フレーム長の間、前記第１乃至第Ｌのアンテナの各々の遅延プロファイルは変化しないと仮定して、連続するＬフレーム分の位相基準シンボルに対応する前記ＩＦＦＴ部の出力から、前記第１乃至第Ｌのアンテナの各々の遅延プロファイルを計算する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記伝送路推定部は、
既知の位相基準信号を生成する基準信号生成部と、
前記遅延検波部の出力から送信ビット系列を推定する硬判定部と、
前記基準信号生成部の出力と、前記硬判定部の出力とを元に差動位相変調を行う再差動変調部と、
前記ＦＦＴ部から各フレームの末尾のデータシンボルが出力されるときに前記再差動変調部の出力を選択し、
前記ＦＦＴ部から各フレームの先頭の位相基準シンボルが出力されるときに前記基準信号生成部の出力を選択する切替部と、
前記ＦＦＴ部の出力を前記切替部の出力で除算して、除算結果を前記伝送路の周波数特性として出力する除算部とを有し、
前記遅延プロファイル分割部は、各フレームの末尾のデータシンボルと次のフレームの先頭の位相基準シンボルの間で各アンテナの遅延プロファイルが変化しないと仮定して、各フレームの末尾のデータシンボルに対応するＩＦＦＴ部の出力と、次のフレームの先頭の位相基準シンボルに対応する前記ＩＦＦＴ部の出力から、前記少なくとも１つのアンテナの各々の遅延プロファイルを計算する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記遅延プロファイル分割部は、
第１乃至第Ｌのアンテナにそれぞれ対応する遅延プロファイルを未知数とするＬ個の連立方程式を解くことで、前記少なくとも１つのアンテナの各々の遅延プロファイルを計算し、
前記位相回転部は、前記Ｌ個の連立方程式のうち、前記遅延プロファイルを算出しようとするアンテナの数以上の方程式が互いに独立となるように位相回転角を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
遅延プロファイル分割部から出力された各アンテナの遅延プロファイルに基づいて、所定の閾値以下の電力を計算する電力計算部をさらに備え、
前記ダイバーシチ合成部は、前記電力計算部で計算された前記電力が小さいアンテナほど、大きな重みを付けてダイバーシチ合成する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項６】
前記第１乃至第Ｌのアンテナでの受信信号の信号レベルを測定する信号レベル測定部をさらに備え、
前記ダイバーシチ合成部は、前記信号レベル測定部で測定された信号レベルが小さいアンテナほど、小さな重みをかけてダイバーシチ合成する
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項７】
前記Ｌが２であり、
前記位相回転部は、第１及び第２の受信信号の一方に対する位相回転角をゼロとし、
第１及び第２の受信信号の他方に対する位相回転角を、フレーム毎に０度と１８０度に交互に切り替える
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項８】
位相基準信号を直交周波数分割多重した位相基準シンボルと、差動位相変調された複数のサブキャリアを直交周波数分割多重した複数のデータシンボルで構成されるフレームを伝送単位とする信号を第１乃至第Ｌ（Ｌは２以上の整数）アンテナで受信する受信方法において、
それぞれ前記第１乃至第Ｌのアンテナでの受信信号のＦＦＴ開始位置を決定するＦＦＴ開始位置決定ステップと、
前記ＦＦＴ開始位置決定ステップで、それぞれ前記第１乃至第Ｌのアンテナでの受信信号に対して決定された前記ＦＦＴ開始位置に応じて、前記受信信号のうちの、前記ＦＦＴ開始位置が他の受信信号よりも早い位置に決定された前記受信信号を遅延させることでＦＦＴ開始位置を揃える遅延ステップと、
前記遅延ステップで前記ＦＦＴ開始位置が揃えられた第１乃至第Ｌの受信信号の各々を、フレーム毎に設定された位相回転角だけ位相回転させる位相回転ステップと、
前記位相回転ステップで位相回転を付与された前記第１乃至第Ｌの受信信号を合成して合成信号を生成するダイバーシチ合成ステップと、
前記ダイバーシチ合成ステップで生成された合成信号に対してＦＦＴを行って位相基準シンボルと複数のデータシンボルとを含む周波数領域の信号を生成するＦＦＴステップと、
前記ＦＦＴステップで生成された周波数領域の信号を遅延検波する遅延検波ステップと、
前記ＦＦＴステップで生成された周波数領域の信号から伝送路の周波数特性を推定する伝送路推定ステップと、
前記伝送路推定ステップで推定された伝送路の周波数特性から前記合成信号についての遅延プロファイルを計算するＩＦＦＴステップと、
前記ＩＦＦＴステップで計算された前記合成信号についての遅延プロファイルと、前記位相回転ステップで前記第１乃至第Ｌの受信信号に加えた位相回転角をもとに、前記第１乃至第Ｌのアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナの各々の遅延プロファイルを計算する遅延プロファイル分割ステップを有し、
前記位相回転ステップは、前記遅延プロファイル分割ステップで前記少なくとも１つのアンテナの各々の遅延プロファイルを計算することを可能とするように、フレーム毎に前記位相回転角を設定し、
前記ＦＦＴ開始位置決定ステップは、前記遅延プロファイル分割ステップで計算された前記少なくとも１つのアンテナの各々の遅延プロファイルをもとに前記ＦＦＴ開始位置の決定を行う
ことを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置及び方法に関し、特に差動位相変調された複数のサブキャリアを直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）した信号を、複数のアンテナで受信して合成する際の計算量を削減する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
欧州の地上デジタルラジオ放送方式（ＤＡＢ）では、差動位相変調された複数のサブキャリアを直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）して伝送する。図１（ａ）及び（ｂ）にＤＡＢ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｕｄｉｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）で用いられるフレーム構成を示す。図１（ａ）において、フレームの先頭には信号電力が零のＮＵＬＬ（ヌル）シンボルが配置され、その後ろに複数のキャリア毎の位相基準信号を直交周波数分割多重した位相基準シンボルが配置されている。この位相基準信号を基準に、送信ビットに応じて位相を変化させたサブキャリアを直交周波数分割多重したものがデータシンボルである。
位相基準シンボルとデータシンボルの各々は、図１（ｂ）に示すように、有効シンボルとガードインターバル（ＧＩ）で構成される。ＧＩとしては、例えば有効シンボルの末尾をコピーしたものが用いられる。
【０００３】
一般的に、図１（ａ）及び（ｂ）に示されるように構成された信号を受信する場合、ＮＵＬＬシンボルを用いてフレームの先頭のおおよその位置を検出した後、この検出位置を基準に、位相基準シンボル及びデータシンボルの位置を予想し、各シンボルをＦＦＴすることで、各サブキャリアで伝送された信号を取得する。
その後、相前後する２つのシンボル間で各サブキャリアの位相差を検出する遅延検波によって、送信ビットを検出する。
【０００４】
マルチパス環境下で上記のＦＦＴの開始位置を誤ると、図２に示すようなシンボル間干渉が生じる。そこで、ＦＦＴ開始位置を適切に制御する必要がある。ＦＦＴ開始位置の制御方法の一つに、位相基準シンボルのＦＦＴ結果を受信装置内で発生された既知の位相基準信号で除算することで伝送路特性値を得た後、ＩＦＦＴすることで得られる遅延プロファイルを使用する手法がある。ＦＦＴ開始位置を変えると、遅延プロファイルに含まれる各到来波の位置も変化する。遅延拡がりがＧＩ長以下である場合、遅延プロファイルに含まれる最も早い到来波（最先到来波）がインデックス０に一致するようにＦＦＴ開始位置を調整すれば、シンボル間干渉は生じない。
【０００５】
ここで、複数アンテナで信号を受信してダイバーシチ合成する場合を考える。アンテナ間で、主波の到来時刻と、主波に対する遅延波、先行波の到来時間差がほぼ同じ場合には、アンテナ毎にＦＦＴ開始位置を調整する必要はないが、一つのアンテナでは主波に対して遅延波が存在し、別のアンテナでは主波に対して先行波が存在する環境では、アンテナ別にＦＦＴ開始位置を調整しなければ、隣接するシンボル間で干渉が生じる可能性がある。
【０００６】
各アンテナで受信した信号についてのＦＦＴ開始位置の調整に使用する遅延プロファイルを個別に算出するためには、各サブキャリアで伝送された信号を取得するためのＦＦＴと、位相基準シンボルのＦＦＴ結果を位相基準信号で除算する処理と、遅延プロファイルを算出するためのＩＦＦＴとをアンテナ別に実施する必要がある。
特許文献１には、遅延検波の処理をアンテナ別に実施した後ダイバーシチ合成する方法が記載されている。
【０００７】
特許文献２には、差動変調信号を複数のアンテナで受信し、受信した信号をダイバーシチ合成した後に、遅延検波を行うことで、遅延検波に必要な計算量を削減する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−１０７７１３号公報（第１０頁、第１図）
【特許文献２】特公昭５９−２８３０４号公報（第５頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の方法をＯＦＤＭ受信装置に適用した構成では、アンテナの数が増えれば、各サブキャリアで伝送された信号を取得するためのＦＦＴと、位相基準シンボルのＦＦＴ結果を位相基準信号で除算する処理と、１シンボル前との位相差を計算する遅延検波と、遅延プロファイルを算出するためのＩＦＦＴの計算量が増える。
【００１０】
特許文献２に記載の方法をＯＦＤＭ受信装置に適用し、複数のアンテナで受信した信号をダイバーシチ合成した後にＦＦＴすれば、計算量を削減することは可能であるが、合成した信号から算出された遅延プロファイルは、複数のアンテナの遅延プロファイルを合成した遅延プロファイルであり、各アンテナで個別にＦＦＴ開始位置を調整することができず、シンボル間干渉が生じる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の受信装置は、
位相基準信号を直交周波数分割多重した位相基準シンボルと、差動位相変調された複数のサブキャリアを直交周波数分割多重した複数のデータシンボルで構成されるフレームを伝送単位とする信号を第１乃至第Ｌ（Ｌは２以上の整数）アンテナで受信する受信装置において、
それぞれ前記第１乃至第Ｌのアンテナに対応して設けられ、対応するアンテナでの受信信号のＦＦＴ開始位置を決定する第１乃至第ＬのＦＦＴ開始位置決定部と、
前記第１乃至第ＬのＦＦＴ開始位置決定部で、それぞれ前記第１乃至第Ｌのアンテナでの受信信号に対して決定された前記ＦＦＴ開始位置に応じて、前記受信信号のうちの、前記ＦＦＴ開始位置が他の受信信号よりも早い位置に決定された前記受信信号を遅延させることでＦＦＴ開始位置を揃える遅延部と、
前記遅延部で前記ＦＦＴ開始位置が揃えられた前記第１乃至第Ｌの受信信号の各々を、フレーム毎に設定された位相回転角だけ位相回転させる位相回転部と、
前記位相回転部で位相回転を付与された前記第１乃至第Ｌの受信信号を合成して合成信号を出力するダイバーシチ合成部と、
前記ダイバーシチ合成部から出力された合成信号に対してＦＦＴを行って位相基準シンボルと複数のデータシンボルとを含む周波数領域の信号を出力するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部から出力された周波数領域の信号を遅延検波する遅延検波部と、
前記ＦＦＴ部から出力された周波数領域の信号から伝送路の周波数特性を推定する伝送路推定部と、
前記伝送路推定部で推定された伝送路の周波数特性から前記合成信号についての遅延プロファイルを計算するＩＦＦＴ部と、
前記ＩＦＦＴ部で計算された前記合成信号についての遅延プロファイルと、前記位相回転部で前記第１乃至第Ｌの受信信号に加えた位相回転角をもとに、前記第１乃至第Ｌのアンテナのうちの少なくとも１つのアンテナの各々の遅延プロファイルを計算する遅延プロファイル分割部とを有し、
前記位相回転部は、前記遅延プロファイル分割部で前記少なくとも１つのアンテナの各々の遅延プロファイルを計算することを可能とするように、フレーム毎に前記位相回転角を設定し、
前記ＦＦＴ開始位置決定部は、前記遅延プロファイル分割部で計算された前記少なくとも１つのアンテナの各々の遅延プロファイルをもとに前記ＦＦＴ開始位置の決定を行う
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、各サブキャリアで伝送された信号を遅延によりＦＦＴ開始位置を揃えたのちにダイバーシチ合成し、その後でＦＦＴすることで、ＦＦＴ、遅延検波、及びＩＦＦＴの計算量を削減することが可能となるだけでなく、ダイバーシチ合成前に各アンテナでの受信信号にフレーム毎に異なる位相回転をかけることで、合成後の信号からアンテナ毎の遅延プロファイルを算出することが可能になり、アンテナ毎にＦＦＴ開始位置を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、ＤＡＢで用いられるフレーム構成を示す図である。
【図２】シンボル間干渉を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態１の受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、２本のアンテナでの受信信号に対するＦＦＴ開始位置を揃えるための処理を示す図である。
【図５】遅延プロファイルの一例を示す図である。
【図６】主波、先行波、遅延波に対するＦＦＴ開始位置の一例を示す図である。
【図７】主波、先行波、遅延波に対するＦＦＴ開始位置の他の例を示す図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、遅延プロファイルと、ＦＦＴ開始位置の関係の一例を示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、遅延プロファイルと、ＦＦＴ開始位置の関係の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２の受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態３の受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態４の受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態５の受信方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１３のステップＳ１１４の詳細を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の形態６において、図１３のステップＳ１１４の代わりに実行されるステップＳ１１４ｂの詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図３は、本実施の形態の受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
図示の受信装置は、図１（ａ）に示すように、ＮＵＬＬ（ヌル）シンボル、位相基準シンボル、複数のデータシンボルで構成されるフレームを伝送単位とする信号を、２本のアンテナ１−１及び１−２でダイバーシチ受信する。位相基準シンボルは、位相基準信号を直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）することで得られたものであり、データシンボルは、差動位相変調された複数のサブキャリアを直交周波数多重分割（ＯＦＤＭ）することで得られたものである。
【００１５】
位相基準シンボルとデータシンボルの各々は、図１（ｂ）に示すように、有効シンボルとガードインターバルＧＩとで構成される。ＧＩとしては、例えば、有効シンボルの末尾部分をコピーしたものが用いられる。コピーされた部分は、サイクリック・プレフィックスとも呼ばれる。
有効シンボル長、ＧＩ長、及び各フレーム内のデータシンボルの数は受信装置において既知である。
【００１６】
図示の受信装置は、第１及び第２のフレーム先頭検出部３−１、３−２、第１及び第２のＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２、遅延部５、位相回転部６、ダイバーシチ合成部７、ＦＦＴ部８、遅延検波部９、基準信号生成部１０、除算部１１、ＩＦＦＴ部１２、遅延プロファイル分割部１３、及び制御部１５を有する。
【００１７】
アンテナ１−１、１−２で受信された信号（ＲＦ信号）はＩＦ信号への周波数変換、Ａ／Ｄ変換、及び直交復調を経て、その結果得られたベースバンドのＯＦＤＭ信号が端子２−１、２−２に供給される。
以下、端子２−１、２−２に供給されるＯＦＤＭ信号を、単にアンテナ１−１、１−２での第１及び第２の受信信号とも言い、符号Ｄ２−１、Ｄ２−２で表す。
【００１８】
第１及び第２のフレーム先頭検出部３−１、３−２は、それぞれアンテナ１−１、１−２に対応して設けられたものであり、それぞれ受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２の各フレームの先頭位置を検出する。各フレームの先頭は、ＮＵＬＬシンボルを利用して検出することができる。具体的には、受信信号のレベルがある一定の値を下回った位置を各フレームの先頭とする。
【００１９】
１波環境では、受信信号のレベルがある一定の値を下回る位置は、ＮＵＬＬシンボルの先頭とほぼ一致するが、マルチパス環境では受信信号に含まれる、複数の到来時刻の異なる到来波が同時に受信されるため、最先到来波のＮＵＬＬシンボルの先頭から最後の到来波のＮＵＬＬシンボルの先頭までの間のどの位置が各フレームの先頭として検出されるかは電波環境に依存する。また、雑音の影響で各フレームの先頭位置の検出誤差が大きくなる場合もある。
【００２０】
なお、既知の位相基準シンボルと受信信号との相互相関を計算して各フレームの先頭を検出することもできる。この方法は、フレームにＮＵＬＬシンボルを含まない場合にも適用できる。ただし、ＮＵＬＬシンボルを使用した方法と同様、マルチパス環境では、最先到来波の位相基準シンボルの先頭から最後の到来波の位相基準シンボルの先頭までのどの位置が各フレームの先頭として検出されるかは電波環境に依存する。また、雑音の影響で各フレームの先頭位置の検出誤差が大きくなる場合もある。
【００２１】
第１及び第２のＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２は、それぞれアンテナ１−１、１−２に対応して設けられたものであり、それぞれ受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２に対してＦＦＴ開始位置を決定する。このＦＦＴ開始位置の決定はフレーム毎に行われる。
ＦＦＴ開始位置の決定の仕方は、初期状態（受信装置の動作開始から予め定められた時間以内の期間）と定常状態（受信装置の動作開始から予め決められた時間が経過した時点以降）とで異なる。
【００２２】
ＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２は、初期状態では、それぞれ、フレーム先頭検出部３−１、３−２で検出された各フレームの先頭を基準にそれぞれ受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２に対するＦＦＴ開始位置を決定する。
ＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２は、定常状態では、後述の遅延プロファイル分割部１３から出力される、アンテナ１−１、１−２の遅延プロファイルをもとに、それぞれ受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２に対するＦＦＴ開始位置を決定する。
【００２３】
受信装置が初期状態か定常状態かの判定は制御部１５が行う。制御部１５は、初期状態か定常状態かの判定結果に基づいてＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２を制御する。なお、制御部１５から各部への制御信号線は図示が省略されている。
【００２４】
遅延部５は、受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２のうち、ＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２で決定されたＦＦＴ開始位置が先であるものを遅延させ、ＦＦＴ開始位置が後であるものを遅延させずに、ＦＦＴ開始位置が揃えられた第１及び第２の信号Ｄ５−１、Ｄ５−２を出力する。
遅延部５から出力される信号Ｄ５−１、Ｄ５−２を区別のため「遅延信号」、或いは「遅延された受信信号」と言うこともあるが、これらの信号Ｄ５−１、Ｄ５−２も、アンテナ１−１、１−２での受信で得られたものであるので、「アンテナ１−１、１−２での受信信号」と言うこともある。
【００２５】
例えば、図４（ａ）に示すように、受信信号Ｄ２−１に対するＦＦＴ開始位置Ｔｓｆ１が受信信号Ｄ２−２に対するＦＦＴ開始位置Ｔｓｆ２より時間差Ｔｄだけ早い場合、受信信号Ｄ２−１を該時間差Ｔｄに等しい時間だけ遅延させる。これにより、遅延部５から出力される信号Ｄ５−１、Ｄ５−２は、図４（ｂ）に示すように、ＦＦＴ開始位置Ｔｓｆ１、Ｔｓｆ２が互いに揃ったものとなる。
【００２６】
なお、ＦＦＴ開始位置を変更する場合、遅延部５における遅延量の変更は、フレームとフレームの間、つまり、各フレームの末尾のデータシンボルと次のフレームの位相基準シンボルの間で変化させるものとする。こうすることで、ＦＦＴ開始位置の変化が遅延検波に影響を与えないようにすることができる。
遅延後のＦＦＴ開始位置(第１及び第２の遅延信号Ｄ５−１、Ｄ５−２で共通のＦＦＴ開始位置)を示す情報Ｄ５ｓｆは、遅延部５からＦＦＴ部８に通知される。
【００２７】
位相回転部６は、それぞれ遅延部５から出力される第１及び第２の遅延信号Ｄ５−１、Ｄ５−２に対して、フレーム毎に位相回転角を設定して、位相回転させて、第１及び第２の信号Ｄ６−１、Ｄ６−２を出力する。「フレーム毎に設定する」とはかならずしもフレーム毎に異なる値にすることを意味しない。また、位相回転角はゼロである場合もある。
位相回転部６から出力される信号Ｄ６−１、Ｄ６−２を区別のため「位相回転を付与された受信信号」と言うこともあるが、これらの信号Ｄ６−１、Ｄ６−２も、アンテナ１−１、１−２での受信で得られたものであるので、「アンテナ１−１、１−２での受信信号」と言うこともある。
位相回転部６で付与された位相回転角（を示すデータ）Ｄ６ｒ−１、Ｄ６ｒ−２は、位相回転部６から遅延プロファイル分割部１３に通知される。
【００２８】
ダイバーシチ合成部７は、位相回転部６で位相回転を付与された受信信号Ｄ６−１、Ｄ６−２をダイバーシチ合成して、合成信号Ｄ７を出力する。ダイバーシチ合成は、例えば、位相回転を付与された受信信号Ｄ６−１、Ｄ６−２の平均値の算出（等利得合成）によって行われる。
【００２９】
ＦＦＴ部８は、ダイバーシチ合成部７から出力される合成信号Ｄ７に対してＦＦＴを行うことによって、周波数領域の信号Ｄ８を生成して出力する。即ち、ＦＦＴ部８は、遅延部５から情報Ｄ５ｓｆによって通知されたＦＦＴ開始位置を基準にダイバーシチ合成部７の出力Ｄ７をＦＦＴすることで、各サブキャリアで伝送された信号Ｄ８を取得する。ＦＦＴ部８から出力される信号Ｄ８は、フレーム毎に、位相基準シンボル及び複数のデータシンボルを含む。
【００３０】
遅延検波部９は、ＦＦＴ部８から出力される周波数領域の信号Ｄ８を遅延検波して、検波信号Ｄ９を出力する。
遅延検波においては、位相基準シンボルに続く最初のデータシンボルについては、位相基準シンボルに対するサブキャリア毎の位相差を検出し、２番目以降にデータシンボルについては、直前のデータシンボルに対するサブキャリア毎の位相差を検出する。
【００３１】
遅延検波部９は、その内部に記憶部９ａを備え、１シンボル前の各サブキャリアで伝送された信号の位相を保持し、現シンボルの各サブキャリアで伝送された信号の位相との差を検出する。
【００３２】
基準信号生成部１０は、既知の位相基準信号（位相基準シンボルの各キャリアで送信される信号と同じもの）Ｄ１０を生成する。
【００３３】
除算部１１は、ＦＦＴ部８から出力される周波数領域の信号Ｄ８に含まれる、位相基準シンボルを、基準信号生成部１０で生成される、位相基準信号Ｄ１０で除算して、伝送路の周波数特性（を示すデータ）Ｄ１１を出力する。
除算の結果得られる信号は、位相回転部６で第１の遅延信号Ｄ５−１に付与した位相回転角だけアンテナ１−１の伝送路の周波数特性を回転させたものと、第２の遅延信号Ｄ５−２に付与した位相回転角だけアンテナ１−２の伝送路の周波数特性を回転させたものとを合成した信号である。
【００３４】
基準信号生成部１０と除算部１１とで、ＦＦＴ部８の出力Ｄ８に基づいて伝送路の周波数特性を計算する伝送路推定部１４が構成されている。
【００３５】
ＩＦＦＴ部１２は、伝送路推定部１４から出力される周波数特性に対してＩＦＦＴを行う。
このＩＦＦＴの結果得られる信号Ｄ１２は、位相回転部６で第１の遅延信号Ｄ５−１に付与した位相回転角だけアンテナ１−１の遅延プロファイルを回転させたものと、位相回転部６で第２の遅延信号Ｄ５−２に付与した位相回転角だけアンテナ１−２の遅延プロファイルを回転させたものを合成した遅延プロファイルであり、合成信号Ｄ７の遅延プロファイルとも言う。
【００３６】
遅延プロファイル分割部１３は、ＩＦＦＴ部１２から出力される信号（合成信号Ｄ７の遅延プロファイル）Ｄ１２と、位相回転部６で加えた位相回転角をもとに、各アンテナでの受信信号の遅延プロファイル（以下、単に「各アンテナの遅延プロファイル」と言うこともある）を計算する。
遅延プロファイル分割部１３は、１フレーム期間の間電波環境が変化しない、即ち各アンテナ毎の遅延プロファイルが変化しないと仮定して、相前後する２つのフレームの位相基準シンボルにそれぞれ対応するＩＦＦＴ部１２の出力から、各アンテナの遅延プロファイルを計算する。
【００３７】
位相回転部６において受信信号Ｄ５−１、Ｄ５−２に対して加えられる位相回転角は、遅延プロファイル分割部１３でアンテナ毎の遅延プロファイルを計算することが可能となるように設定される。
【００３８】
遅延プロファイル分割部１３は、相前後するフレーム間で２本のアンテナ１−１、１−２の遅延プロファイルが変化しないと仮定し、上記２つのフレームの各々において、位相回転部６で遅延信号Ｄ５−１、Ｄ５−２に加えられる位相回転角と、ＩＦＦＴ部１２から出力された遅延プロファイル（合成信号の遅延プロファイル）を既知数とし、２本のアンテナの遅延プロファイルを未知数とする２つの方程式を連立方程式として、２本のアンテナの遅延プロファイルを求める。
【００３９】
マルチパス環境での遅延プロファイルは、例えば図５に示すように、主波Ｗｐのほか、１以上の先行波及び／又は遅延波を含む。図５に示す例では、１つの先行波Ｗａ及び１つの遅延波Ｗｄが含まれる。
最も早い到来波（最先到来波）Ｗａの到来時刻と最も遅い到来波（最後の到来波）Ｗｄの到来時刻の差Ｔａｄを最大遅延時間又は遅延広がりと言う。
図示の例では先行波及び遅延波が存在するが、先行波Ｗａが存在しない場合には、主波Ｗｐが最先到来波となり、遅延波Ｗｄが存在しない場合には、主波Ｗｐが最後の到来波となる。
【００４０】
マルチパス環境では、遅延広がりがＧＩ長以下であれば、シンボル間干渉を防ぐことができる。この点を図６及び図７を参照して説明する。図６、図７には、図５の遅延広がりＴａｄ、最先到来波Ｗａと主波Ｗｐの到来時間差Ｔａｐ、主波Ｗｐと最後の到来波Ｗｄの到来時間差Ｔｐｄが示されている。
【００４１】
図６は、遅延広がりＴａｄがＧＩ長Ｔｇｉと等しい場合を示す。
この場合、ＦＦＴ区間の開始位置を符号Ｔｓｆａで示すように、最先到来波ＷａのＧＩの末尾、即ち有効シンボルの先頭に一致させれば、シンボル間干渉を防ぐことができる。
【００４２】
図７は、遅延広がりＴａｄがＧＩ長Ｔｇｉよりも短い場合を示す。
この場合、ＦＦＴ区間の開始位置を最先到来波ＷａのＧＩの末尾から、Ｔｇｉ−Ｔａｄだけ進んだ位置Ｔｓｆｂから、ＧＩの末尾Ｔｓｆａまでの範囲内に位置させれば、シンボル間干渉を防ぐことができる。
但し、図７の場合にも、ＦＦＴ区間の開始位置を符号Ｔｓｆａで示すように、最先到来波ＷａのＧＩの末尾に一致させることが簡便であり、望ましい。
【００４３】
上記の点を考慮して、第１及び第２のＦＦＴ開始位置決定部４−１及び４−２は、それぞれ受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２に含まれる位相基準シンボルとデータシンボルのＦＦＴ開始位置を決定する。
【００４４】
上記のように、第１及び第２のＦＦＴ開始位置決定部４−１及び４−２の動作は、初期状態か定常状態かで異なる。
【００４５】
初期状態では、ＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２は、フレーム先頭検出部３−１及び３−２で検出された各フレームの先頭を基準に、それぞれ受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２に含まれる位相基準シンボルとデータシンボルのＦＦＴ開始位置を決定するが、上述のように、マルチパス環境では、最先到来波と最後の到来波の到来時刻差だけ各フレームの先頭の検出位置に差が生じるため、このフレーム先頭位置の検出結果から決められたＦＦＴ開始位置が図２に示すように決められる可能性があり、その場合遅延波について前のシンボルの後端がＦＦＴ区間に含まれることになり、シンボル間干渉が生じる。
【００４６】
シンボル間干渉を防ぐためには、遅延広がりがＧＩ長以下であることを条件として、ＦＦＴ区間の開始位置が、最先到来波のＧＩの後端に一致するようにすればよい。本発明では、そのために、遅延プロファイルに含まれる最先到来波がインデックス０に一致するように調整する。
【００４７】
そこで、制御部１５は、初期状態開始から予め決められた時間が経過した時点で受信装置を定常状態に遷移させ、定常状態においては、ＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２は、遅延プロファイル分割部１３で計算されたアンテナ毎の遅延プロファイルをもとに、それぞれ受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２に含まれる位相基準シンボルとデータシンボルのＦＦＴ開始位置を決定する。
具体的には、遅延プロファイルに含まれる最先到来波がインデックス０に位置するように、ＦＦＴ開始位置を調整し、これによりシンボル間干渉が生じないようにしている。
ここでインデックスとは、位相基準シンボルから求める遅延プロファイルｈ（ｋ）におけるインデックスｋを意味し、インデックス０はインデックスｋが０となる位置を意味する。
【００４８】
受信信号に含まれる位相基準シンボルをＦＦＴ部８でＦＦＴすることで得られる周波数軸のデータをＲ（ｎ）（ｎ＝０，１，…、Ｉ−１）、
基準信号生成部１０から出力される位相基準信号（周波数軸のデータ）をＳ（ｎ）（ｎ＝０，１，…、Ｎ−１）とすると、伝送路の周波数特性は
Ｈ（ｎ）＝Ｒ（ｎ）／Ｓ（ｎ）（ｎ＝０，１，…、Ｎ−１）
で与えられる。
ここで、ｎは周波数を表すインデックスである。
上記の周波数特性Ｈ（ｎ）をＩＦＦＴすることで遅延プロファイルｈ（ｋ）（ｋ＝０，１，…、Ｎ−１）が得られる。
ここで、ｋは遅延時間を表すインデックスである。
【００４９】
主波のみが存在する環境で、ＦＦＴ開始位置が主波のＧＩの末尾に一致するように調整した場合、Ｈ（ｎ）＝１となり、これをＩＦＦＴして得られる遅延プロファイルはｈ（ｋ）＝δ（ｋ）となる。
δ（ｋ）はデルタ関数であり、インデックスｋ＝０においてのみゼロ以外の値となる。即ち、遅延プロファイルにおいて主波に相当する部分が、インデックス０に一致する。
ＦＦＴ開始位置が上記の位置からＫａサンプル遅くなった場合、
Ｈ（ｎ）＝ｅｘｐ（ｊ２πＫａ）
となり、
ｈ（ｋ）＝δ（ｋ−Ｋａ）
となり、インデックスＫａにおいて、ゼロ以外の値となる。即ち、遅延プロファイルにおいて主波に相当する部分が、インデックスＫａに一致する。
【００５０】
これらのことから逆に、遅延プロファイルｈ（ｋ）において、図８（ａ）に示すように、インデックス０に主波Ｗｐに相当する部分が一致するように、ＦＦＴ区間（窓位置）を調整することで、図８（ｂ）に示すように、ＦＦＴ開始位置Ｔｓｆを主波のＧＩの末尾に一致させることができる。
【００５１】
マルチパス環境でも同様に考えることができる。
つまり、図９（ａ）に示すように、遅延プロファイルに含まれる最先到来波Ｗａに相当する部分がインデックス０に一致するように、ＦＦＴ窓位置を調整することで、図９（ｂ）に示すように、ＦＦＴ開始位置Ｔｓｆを最先到来波ＷａのＧＩの末尾に一致させることができる。
【００５２】
ＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２の各々は、（受信装置の定常状態においては、）対応する受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２についての遅延プロファイルを基に、対応する受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２に対するＦＦＴ開始位置を決定する。この決定のための演算に当たり、相前後するフレームの位相基準シンボルの受信の時点相互間で、遅延プロファイルに変化がないことを仮定する。
【００５３】
受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２についての遅延プロファイルは、遅延プロファイル分割部１３で生成される。
【００５４】
遅延プロファイル分割部１３は、ＩＦＦＴ部１２から出力される信号Ｄ１２から、アンテナ１−１の遅延プロファイルｈ１（ｔ）と、アンテナ１−２の遅延プロファイルｈ２（ｔ）を算出する。
ここで、あるフレーム（ｉ番目のフレーム）の位相基準シンボルに対する遅延プロファイルと、次のフレーム（ｉ＋１番目のフレーム）の位相基準シンボルに対する遅延プロファイルが等しい、つまり、１フレーム長の間に遅延プロファイルが変化しないと仮定する。
そして、ｉ番目のフレームにおいては、第１の遅延信号Ｄ５−１にθ１ａ、第２の遅延信号Ｄ５−２にθ２ａの位相回転を加え、ｉ＋１番目のフレームにおいては、第１の遅延信号Ｄ５−１にθ１ｂ、第２の遅延信号Ｄ５−２にθ２ｂの位相回転を加えるものとする。
すると、ｉ番目のフレームのＩＦＦＴ部１２の出力ｇａ（ｔ）とｉ＋１番目のフレームのＩＦＦＴ部１２の出力ｇｂ（ｔ）は次式で表される。
【００５５】
ｅｘｐ（ｊθ１ａ）×ｈ１（ｔ）＋ｅｘｐ（ｊθ２ａ）×ｈ２（ｔ）＝ｇａ（ｔ）
…（１Ａ）
ｅｘｐ（ｊθ１ｂ）×ｈ１（ｔ）＋ｅｘｐ（ｊθ２ｂ）×ｈ２（ｔ）＝ｇｂ（ｔ）
…（１Ｂ）
【００５６】
式（１Ａ）、（１Ｂ）において、ｈ１（ｔ）とｈ２（ｔ）が未知数で、残りは既知数である。つまり、上記の連立方程式をｈ１（ｔ）とｈ２（ｔ）について解くことで、アンテナ１−１及び１−２の遅延プロファイルを算出することができる。
ただし、位相回転角θ１ａ、θ２ａ、θ１ｂ、θ２ｂは、式（１Ａ）、（１Ｂ）が互いに独立になるよう選ぶ必要がある。
【００５７】
式（１Ａ）、（１Ｂ）において、θ１ａ＝０、θ２ａ＝０、θ１ｂ＝０、θ２ｂ＝πとすると、
ｈ１（ｔ）＋ｈ２（ｔ）＝ｇａ（ｔ）      …（１Ｃ）
ｈ１（ｔ）−ｈ２（ｔ）＝ｇｂ（ｔ）      …（１Ｄ）
となるため、ｇａ（ｔ）とｇｂ（ｔ）を加算して２で割ることでｈ１（ｔ）が導出され、ｇａ（ｔ）からｇｂ（ｔ）を減算して２で割ることでｈ２（ｔ）が導出される。
この場合、位相回転部６及び遅延プロファイル分割部１３で乗算を行う必要がない。
【００５８】
上記の例のように、位相回転部６で２つの遅延信号のうちの一方（例えばＤ５−１）に付与する位相回転角をゼロとし（位相回転せず）、他方の遅延信号（Ｄ５−２）に付与する位相回転角を、フレーム毎に位相回転角を０度と１８０度に交互に切り替える（信号の符号を正と負に交互に切り替える）こととすれば、位相回転（と等価な処理）を符号の切替えで実現することができ、乗算演算を省くことができる。即ち、乗算演算を省いても、ダイバーシチ合成後に算出された遅延プロファイルからアンテナ別の遅延プロファイルを導出することができ、計算量をさらに削減することができる。
【００５９】
本実施の形態は、２本のアンテナで受信する場合について述べたが、本発明は任意の数のアンテナで受信する場合にも適用することができる。例えば、Ｌ本（Ｌは２以上の整数）のアンテナの場合、Ｌ−１フレーム期間（あるフレーム（ｉ番目のフレーム）)の位相基準シンボルの受信から、（Ｌ−１）フレーム後のフレーム(（ｉ＋Ｌ−１）番目のフレーム）の位相基準シンボルの受信までの期間）、遅延プロファイルが変化しないと仮定し、遅延プロファイル分割部１３では、Ｌ本のアンテナの遅延プロファイルを未知数として含むＬ個の方程式を立て、連立方程式として解くことで、各アンテナの遅延プロファイルを算出することができる。ただし、Ｌ個の方程式がすべて独立になるように、それぞれのアンテナでの受信信号に対応する遅延信号（Ｄ５−１、Ｄ５−２に相当するもの）に対する位相回転角を決定する必要がある。
【００６０】
Ｌ本のアンテナのうちの一部であるＭ本のアンテナについて遅延プロファイルを求めることとしても良い。この場合には、Ｌ個の連立方程式のうち、Ｍ個の方程式が独立となるように位相回転量を定めればよい。
【００６１】
本実施の形態によれば、ＦＦＴ部８の前で、遅延部５による遅延によりＦＦＴ開始位置を揃えた上でダイバーシチ合成を行うことで、ＦＦＴ部８、遅延検波部９、及びＩＦＦＴ部１２をアンテナ数分用意する必要がなくなり、計算量を削減することができるとともに、ダイバーシチ合成する前の信号に対して位相回転を加えることで、合成信号から算出された遅延プロファイルから、アンテナ別の遅延プロファイルを算出することができ、アンテナ別にＦＦＴ開始位置を制御することでシンボル間干渉を回避することができるという効果がある。
【００６２】
実施の形態２．
実施の形態１は、あるフレーム（ｉ番目のフレーム）の位相基準シンボルに対する遅延プロファイルと、次のフレーム（ｉ＋１番目のフレーム）の位相基準シンボルに対する遅延プロファイルが等しい、つまり、１フレーム長の間に遅延プロファイルが変化しないとの仮定が成り立つ場合に適用し得るものである。実施の形態２は、電波環境の時間変動がより激しい場合に適用し得るものである。即ち、あるフレーム（ｉ番目のフレーム）の末尾のデータシンボルに対する遅延プロファイルと、次のフレーム（ｉ＋１番目のフレーム）の位相基準シンボルに対する遅延プロファイルが等しいとの条件が満たされれば適用可能なものである。
【００６３】
図１０は、本実施の形態の受信装置の構成を示す機能ブロック図である。
図１０において、図３と同じ符号は、同様の構成要素を示す。
図１０の受信装置は、図３の受信装置と概して同じであるが、硬判定部２１、再差動変調部２２、及び切替部２３を有する点で異なる。
【００６４】
硬判定部２１は、遅延検波部９の出力Ｄ９から、送信されたビットを推定して、ビット系列を出力する。
再差動変調部２２は、基準信号生成部１０から出力される位相基準信号Ｄ１０と、硬判定部２１から出力される、推定された送信ビット系列Ｄ２１を用いて、該送信ビット系列を差動変調する。具体的には、まず、位相基準信号を基準に、推定された送信ビット系列を用いて最初のデータシンボルを差動変調し、２番目以降のデータシンボルの各々について１シンボル前の差動変調で得られた信号を基準にして差動変調する処理を繰り返す。このような処理を繰り返す結果、各フレームの末尾のデータシンボルが入力されたときには、当該末尾のシンボルの差動位相変調信号が出力される。
【００６５】
切替部２３は、ＦＦＴ部８から各フレームの末尾のデータシンボルが出力されるときは、再差動変調部２２の出力Ｄ２２を選択し、ＦＦＴ部８から各フレームの先頭の位相基準シンボルが出力されるときは、基準信号生成部１０の出力Ｄ１０を選択する。
【００６６】
除算部１１は、ＦＦＴ部８から出力される信号Ｄ８を、切替部２３から出力される信号で除算する。
切替部２３により基準信号生成部１０の出力Ｄ１０が選択されているときの除算部１１の動作は、実施の形態１と同じである。
切替部２３により再差動変調部２２の出力Ｄ２２が選択されているときは、除算部１１は、受信信号に含まれる、各フレームの末尾のデータシンボルを、再差動変調部の出力で除算することで、該フレームの末尾のデータシンボルに対する遅延プロファイルを算出する。
【００６７】
実施の形態１では、受信信号に含まれる位相基準シンボルに対してのみ合成信号の遅延プロファイルの計算を行うが、実施の形態２では、受信信号の各フレームの末尾に存在するデータシンボルに対しても、合成信号の遅延プロファイルの計算を行う。
【００６８】
基準信号生成部１０と、硬判定部２１と、再差動変調部２２と、切替部２３と、除算部１１とで、伝送路推定部１４ｂが構成されている。
【００６９】
図１０のＩＦＦＴ部１２は、実施の形態１と同様、除算部１１から出力される信号Ｄ１１をＩＦＦＴする。ただし、実施の形態１では、受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２に含まれる、位相基準シンボルに対する遅延プロファイルの合成結果が出力されるが、実施の形態２では、受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２に含まれる、位相基準シンボルに対する遅延プロファイルの合成結果だけではなく、受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２に含まれる、各フレームの末尾のデータシンボルに対する遅延プロファイルの合成結果も出力される。
【００７０】
遅延プロファイル分割部１３は、実施の形態１と同様、ＩＦＦＴ部１２から出力される信号から、アンテナ１−１及び１−２の遅延プロファイルを算出する。ただし、実施の形態１では、位相基準シンボルに対する遅延プロファイルのみを扱っていたため、あるフレームの先頭の位相基準シンボルから、次のフレームの位相基準シンボルまでの間（１フレームの期間）、遅延プロファイルが変化しないと仮定していたが、
本実施の形態では、各フレームの末尾のデータシンボルから、次のフレームの先頭の位相基準シンボルまでの間（ＮＵＬＬシンボルの期間）のみ遅延プロファイルが変化しないと仮定する。このように、遅延プロファイルが変化しないと仮定する期間を短くすることで、電波環境の変化が激しい環境でも、アンテナ別に遅延プロファイルを算出することが可能となる。
【００７１】
あるフレーム（ｉ番目のフレーム）の末尾のデータシンボルに対するＩＦＦＴ部１２の出力ｆａ（ｔ）と、次のフレーム（ｉ＋１番目のフレーム）の先頭の位相基準シンボルのＩＦＦＴ部１２の出力ｆｂ（ｔ）は次式で表される。
【００７２】
ｅｘｐ（ｊθ１ａ）×ｈ１（ｔ）＋ｅｘｐ（ｊθ２ａ）×ｈ２（ｔ）＝ｆａ（ｔ）
…（２Ａ）
ｅｘｐ（ｊθ１ｂ）×ｈ１（ｔ）＋ｅｘｐ（ｊθ２ｂ）×ｈ２（ｔ）＝ｆｂ（ｔ）
…（２Ｂ）
ここで、ｈ１（ｔ）、ｈ２（ｔ）は、式（１Ａ）、（１Ｂ）と同様、アンテナ１−１及び１−２の遅延プロファイルである。
【００７３】
式（２Ａ）、（２Ｂ）を、実施の形態１と同様、連立方程式として解くことで、ｈ１（ｔ）とｈ２（ｔ）を算出することができる。
但し、位相回転角θ１ａ、θ２ａ、θ１ｂ、θ２ｂは、式（１Ａ）、（１Ｂ）の場合と同様、式（２Ａ）、（２Ｂ）が互いに独立になるよう選ぶ必要がある。
【００７４】
遅延プロファイルが変化しないと仮定する期間を、あるフレームの末尾のデータシンボルから次のフレームの位相基準シンボルの期間であるとすると、本実施の形態は、そのままでは、２本のアンテナで受信する場合に限定され、３本以上のアンテナで受信する場合には適用できない。
【００７５】
しかしながら、例えば、ｉ番目のフレームの末尾のデータシンボルとｉ＋１番目のフレームの先頭の位相基準シンボルを用いて遅延プロファイルを算出する際、１本目のアンテナ以外に対する位相回転角をすべて同じにすることで、１本目のアンテナの遅延プロファイルとその他のアンテナの遅延プロファイルの合成結果を導出することは可能である。
【００７６】
同様に、ｉ＋１番目のフレームの末尾のデータシンボルとｉ＋２番目のフレームの先頭の位相基準シンボルを用いて遅延プロファイルを算出する際、２本目のアンテナ以外に対する位相回転角をすべて同じにすることで、２本目のアンテナの遅延プロファイルとその他のアンテナの遅延プロファイルの合成結果を導出することができる。同様に、ｉ＋２番目のフレームの末尾のデータシンボルとｉ＋３番目のフレームの先頭の位相基準シンボルを用いて遅延プロファイルを算出する際、３本目のアンテナ以外に対する位相回転角をすべて同じにすることで、３本目のアンテナの遅延プロファイルとその他のアンテナの遅延プロファイルの合成結果を導出することができる。このように、遅延プロファイルを算出したいアンテナ以外のアンテナでの受信信号に加える位相回転角をすべて等しくすることで、前記アンテナに対する遅延プロファイルを算出することができる。したがって、フレーム毎に遅延プロファイルを算出するアンテナを切り替えることで、全アンテナに対する遅延プロファイルを算出することが可能である。
【００７７】
以上要するに、遅延プロファイル分割部１３は、各フレームの末尾のデータシンボルと次のフレームの先頭の位相基準シンボルの間で遅延プロファイルが変化しないと仮定して、各フレームの末尾のデータシンボルに対応するＩＦＦＴ部１２の出力と、次のフレームの先頭の位相基準シンボルに対応するＩＦＦＴ部１２の出力と、位相回転部６の回転角とを既知数とし、１つのアンテナの遅延プロファイルと、上記１つのアンテナ以外のアンテナの遅延プロファイルの合成結果を未知数とする方程式を立てて、これらを連立方程式として解くことで上記１つのアンテナの遅延プロファイル、及び上記１つのアンテナ以外のアンテナの遅延プロファイルの合成結果を求める処理を繰り返すことで、Ｌ本のアンテナの全てについてアンテナの遅延プロファイルを計算する。
【００７８】
本実施の形態は、実施の形態１と比較して、遅延プロファイルが一定であると仮定する期間を１フレーム長からＮＵＬＬシンボル長まで短くすることができ、時間変動の激しい電波環境にも適用可能となるという効果がある。
【００７９】
実施の形態３．
実施の形態１及び２では、複数のアンテナで受信した信号を等利得合成しているが、実施の形態３及び４は、ダイバーシチ合成に際し、アンテナ間で合成の重みを変えるものである。
アンテナ間で受信品質に差があるときに、アンテナ間で合成の重みを変えることで、ダイバーシチ利得が大きくすることができる。
【００８０】
例えば、遅延プロファイル分割部１３から出力される各アンテナの遅延プロファイルに基づいて、ある一定の閾値以下の雑音成分の電力を計算し、この電力が大きいほど受信品質が悪いと判断し、受信品質の悪いアンテナに小さな合成係数をかける。
【００８１】
実施の形態１の改変として遅延プロファイルの閾値以下の雑音成分に基づく重み付け合成を行う構成を実施の形態３の受信装置として図１１に示す。図１１において、図３と同じ符号は同様の構成要素を示す。
図１１の受信装置は、図３の受信装置と概して同じであるが、加重値制御部３１を有する。
加重値制御部３１は、電力計算部３２−１、３２−２と、加重値算出部３３とを有する。
【００８２】
電力計算部３２−１は、アンテナ１−１の遅延プロファイルの、一定の閾値以下の雑音成分の電力を計算する。
電力計算部３２−２は、アンテナ１−２の遅延プロファイルの、一定の閾値以下の雑音成分の電力を計算する。
【００８３】
加重値算出部３３は、電力計算部３２−１、３２−２での計算結果を元にして、加重値を算出する。この加重値は、ダイバーシチ合成部７での合成の際の加重値として用いられる。加重値は、電力計算部３２−１、３２−２での計算結果が小さいほど、大きくなるものであれば良く、加重値は、電力計算部３２−１、３２−２での計算結果に対して連続的に変化するものであっても良く、段階的に変化するものであっても良い。特に、計算結果に応じて一方に対する重みを１、他方に対する重みを０にするものであっても良い。
【００８４】
実施の形態４．
実施の形態１の改変として、受信信号の信号レベルの測定結果に基づく、重み付け合成を行う構成を実施の形態４の受信装置として図１２に示す。図１２において、図３と同じ符号は同様の構成要素を示す。
図１２の受信装置は、図３の受信装置と概して同じであるが、加重値制御部４１を有する。
加重値制御部４１は、信号レベル測定部４２−１、４２−２と、加重値算出部４３とを有する。
【００８５】
信号レベル測定部４２−１は、受信信号Ｄ２−１のレベル、例えば振幅、電力、もしくは信号対雑音比を算出する。
信号レベル測定部４２−２は、受信信号Ｄ２−２のレベル、例えば振幅、電力、もしくは信号対雑音比を算出する。
【００８６】
加重値算出部４３は、信号レベル測定部４２−１、４２−２での測定結果を元にして、加重値を算出する。この加重値は、ダイバーシチ合成部７での合成の際の加重値として用いられる。加重値は、信号レベル測定部４２−１、４２−２での測定結果が大きいほど、大きくなるものであれば良く、加重値は、信号レベル測定部４２−１、４２−２での測定結果に対して連続的に変化するものであっても良く、段階的に変化するものであっても良い。特に、計算結果に応じて一方に対する重みを１、他方に対する重みを０にするものであっても良い。
【００８７】
実施の形態３、４によれば、アンテナ間で受信品質に差がある環境下で、ダイバーシチ利得を大きくすることができる。
【００８８】
実施の形態５．
図１３は、実施の形態５の受信方法における処理の手順を示すフローチャートである。実施の形態５の受信方法は、実施の形態１の受信装置により実施されるものであり、実施の形態１と同様に、図１（ａ）及び（ｂ）に示される信号を受信して処理する。
【００８９】
図１３において、ステップＳ１００では、受信装置が初期状態か否かの判定を行う。初期状態であれば、ステップＳ１０３に進み、そうでなければ、ステップＳ１０４Ｂに進む。ステップＳ１００の処理は、図３の制御部１５で行われる。
【００９０】
ステップＳ１０３では、受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２の各々について各フレームの先頭位置を検出する。この処理は、図３のフレーム先頭検出部３−１、３−２で行われるものであり、その内容は、フレーム先頭検出部３−１、３−２について説明したのと同様である。
【００９１】
次に、ステップＳ１０４Ａでは、ステップＳ１０３で検出された各フレームの先頭位置に基づいて、受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２についてのＦＦＴ開始位置を決定する。この処理は、図３のＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２で行われるものであり、その内容はＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２について説明した、初期状態における処理と同様である。
【００９２】
次に、ステップＳ１０５Ａでは、受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２のうちの、ステップＳ１０４Ａで決定されたＦＦＴ開始位置が早い方を遅延させ、遅延後のＦＦＴ開始位置が互いに同じになるようにする。
この処理は、図３の遅延部５で行われるものであり、その内容は遅延部５について説明したのと同様である。
【００９３】
次に、ステップＳ１０７では、ステップＳ１０５Ａにおける遅延によりＦＦＴ開始位置が合わせられた信号をダイバーシチ合成してダイバーシチ合成信号を生成する。
この処理は、図３のダイバーシチ合成部７で行われるものであり、その内容はダイバーシチ合成部７について説明したのと同様である。
【００９４】
次に、ステップＳ１０８では、ステップＳ１０７で生成されたダイバーシチ合成信号をＦＦＴ変換することで、各サブキャリアで伝送された信号 (周波数領域の信号)を取得する。
ステップＳ１０８の処理は、図３のＦＦＴ部８で行われるものであり、その内容はＦＦＴ部８について説明したのと同様である。
【００９５】
次に、ステップＳ１０９では、ステップＳ１０８におけるＦＦＴで得られた信号を遅延検波する。
ステップＳ１０９の処理は、図３の遅延検波部９で行われるものであり、その内容は遅延検波部９について説明したのと同様である。
【００９６】
次に、ステップＳ１１４では、ステップＳ１０８におけるＦＦＴ変換の結果得られた信号を用いて伝送路推定を行う。
ステップＳ１１４の処理は、図３の伝送路推定部１４で行われるものであり、その内容は伝送路推定部１４について説明したのと同様である。
【００９７】
次に、ステップＳ１１２では、ステップＳ１１４で推定された伝送路特性をＩＦＦＴ変換する。
このＩＦＦＴの結果、アンテナ１−１の遅延プロファイルとアンテナＡ２の遅延プロファイルを位相回転させたものを合成した遅延プロファイル（合成信号の遅延プロファイル）が得られる。
ステップＳ１１２の処理は、図３のＩＦＦＴ部１２で行われるものであり、その内容はＩＦＦＴ１２について説明したのと同様である。
【００９８】
次に、ステップＳ１１３では、ステップＳ１１２で生成された遅延プロファイルを分割して、アンテナ１−１、１−２の遅延プロファイルを生成する。
この処理は、図３の遅延プロファイル分割部１３で行われるものであり、その内容は遅延プロファイル分割部１３に関して説明したのと同様である。
ステップＳ１１３の次にステップＳ２００に進む。
【００９９】
ステップＳ２００では、受信終了か否かの判定を行う。ステップＳ２００で受信終了であれば、動作を終了する。ステップＳ２００で受信終了でなければ、ステップＳ１００に戻る。
ステップＳ２００の処理も制御部１５で行われる。
【０１００】
初期状態は、受信装置の動作開始後予め定められて時間続けられ、その後定常状態に遷移する。この制御も制御部１５で行われる。
【０１０１】
ステップＳ１０４Ｂでは、ステップＳ１１３で生成されたアンテナ１−１、１−２の遅延プロファイルを用いて、受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２についてのＦＦＴ開始位置を決定する。この処理は、図３のＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２で行われるものであり、その内容は、ＦＦＴ開始位置決定部４−１、４−２について説明した、定常状態における処理と同様である。
【０１０２】
次に、ステップＳ１０５Ｂでは、受信信号Ｄ２−１、Ｄ２−２のうちの、ステップＳ１０４Ｂで決定されたＦＦＴ開始位置が早い方を遅延させ、遅延後のＦＦＴ開始位置が互いに同じになるようにする。
ステップＳ１０５Ｂの処理は、図３の遅延部５で行われるものであり、その内容は遅延部５について説明したのと同様である。
【０１０３】
次に、ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５Ａにおける遅延によりＦＦＴ開始位置が合わせられた信号を位相回転させる。この処理は、実施の形態１で図３の位相回転部６で行われるものであり、その内容は、位相回転部６について説明したのと同様である。
【０１０４】
ステップＳ１０６の次に、ステップＳ１０７に進む。
それ以降の処理は上記と同様である。
【０１０５】
初期状態では、ステップＳ１１４、Ｓ１１２、Ｓ１１３の処理を省略するようにしても良い。但し、この場合には、定常状態への遷移に先立って、ステップＳ１１４、Ｓ１１２、Ｓ１１３の処理を実行して、必要なフレーム数分の合成信号の遅延プロファイルを取得しておく必要がある。
【０１０６】
図１４は、図１３の伝送路推定ステップＳ１１４の詳細を示す。
ステップＳ１１０では、位相基準シンボルの各キャリアで送信される既知信号、即ち位相基準信号を生成する。
ステップＳ１１０の処理は、図３の基準信号生成部１０で行われるものであり、その内容は基準信号生成部１０について説明したのと同様である。
【０１０７】
次に、ステップＳ１１１では、ステップＳ１０８で生成される位相基準シンボルのＦＦＴ結果を、基準信号生成ステップＳ１１０で生成される位相基準シンボルの各キャリアで送信される既知信号で除算し、伝送路特性を生成する。
ステップＳ１１１の処理は、図３の除算部１１で行われるものであり、その内容は除算部１１について説明したのと同様である。
【０１０８】
実施の形態１で説明した変形は実施の形態５にも当てはまる。
例えば、実施の形態１について説明したのと同様に、実施の形態５もＬ本のアンテナで受信する場合に適合するように改変することが可能である。
【０１０９】
実施の形態５によれば、ＦＦＴステップＳ１０８の前に遅延（Ｓ１０４Ａ、Ｓ１０４Ｂ）によりＦＦＴ開始位置を揃え、アンテナ間でダイバーシチ合成（Ｓ１０７）を行うことで、ＦＦＴ（Ｓ１０８）、遅延検波（Ｓ１０９）、ＩＦＦＴ（Ｓ１１２）をアンテナ数分別個に行う必要がなくなり、計算量を削減することができるとともに、ダイバーシチ合成する前の信号に対して位相回転を加えることで、合成後の信号から算出された遅延プロファイルから、アンテナ別の遅延プロファイルを導出することができ、アンテナ別にＦＦＴ開始位置を制御することでシンボル間干渉を回避することができるという効果がある。
【０１１０】
さらに、２本のアンテナで受信する場合、片方のアンテナで受信する信号に対しては位相回転せず、もう片方のアンテナで受信する信号に対しては、フレーム毎に符号を切り替えることで、乗算演算することなく、ダイバーシチ合成後に算出された遅延プロファイルからアンテナ別の遅延プロファイルを導出することができ、計算量をさらに削減することができる。
【０１１１】
実施の形態６．
実施の形態６は、実施の形態２の受信装置で実施される受信方法である。
実施の形態５では、実施の形態１で説明したように、受信信号に含まれる位相基準シンボルに対してのみ合成信号の遅延プロファイルを求めているが、実施の形態６では、実施の形態２で説明したように、受信信号の各フレームの末尾に存在するデータシンボルに対しても合成信号の遅延プロファイルを求める。
【０１１２】
実施の形態６の受信方法の処理手順は全体的には、実施の形態５に関し図１３で説明したのと同じである。しかし、実施の形態５では、図１３の伝送路推定ステップＳ１１４として、図１４に示す処理が行われるのに対して、実施の形態６では、図１５に示されるステップＳ１１４ｂの処理が行われる。
【０１１３】
ステップＳ１１４ｂは、ステップＳ１１０、Ｓ１２１、Ｓ１２２、Ｓ１２３を含む。
図１４のステップＳ１１０は、図１３のステップＳ１１０と同じである。
ステップＳ１１０と並行して、ステップＳ１２１及びステップＳ１２２が行われる。
ステップＳ１２１では、ステップＳ１０９の出力から、送信ビット系列を推定する。ステップＳ１２１の処理は、図１０の硬判定部２１で行われるものであり、その内容は硬判定部２１について説明したのと同様である。
【０１１４】
ステップＳ１２２では、ステップＳ１１０で生成される位相基準信号とステップＳ１２１で生成されるビット系列をもとに差動位相変調を行う。
ステップＳ１２２の処理は、図１０の再差動変調部２２で行われるものであり、その内容は再差動変調部２２について説明したのと同様である。
【０１１５】
ステップＳ１２３では、ＦＦＴステップＳ１０８で生成されるシンボルが、各フレームの先頭の位相基準シンボルか、各フレームの末尾のデータシンボルか、それ以外のシンボルかの判定を行う。
ステップＳ１２３の処理は、図１０の切替部２３により行われ、その内容は切替部２３について説明した処理に相当するものである。
【０１１６】
ステップＳ１２３で、位相基準シンボルであれば、ステップＳ１１１Ａに進み、ステップＳ１１０で生成された位相基準信号を用いて除算を行い、その後、ステップＳ１１２に進む。
ステップＳ１２３で、末尾のデータシンボルであれば、ステップＳ１１１Ｂに進み、ステップＳ１２２の再差動変調の結果を用いて除算を行い、その後、ステップＳ１１２に進む。
ステップＳ１２３で、位相基準シンボルでもなく、末尾のシンボルでもない場合には、除算を行わずにステップＳ１１２に進む。
【０１１７】
実施の形態６でも、図１３のステップＳ１１２では、実施の形態５と同様、ステップＳ１１１で生成される伝送路特性をＩＦＦＴして遅延プロファイルを生成する。
【０１１８】
実施の形態５、６のステップＳ１０７においても、実施の形態１のダイバーシチ合成部７に関し、実施の形態３、４で説明したように、等利得合成ではなく、重み付け加算によって合成を行っても良い。
【０１１９】
以上説明した本発明の受信装置及び受信方法の一部又は全部はソフトウェアで、即ちプログラムされたコンピュータで実現することができる。従って、上記の受信装置の各構成要素における処理又は上記の受信方法の各ステップの処理をコンピュータに実行させるためのプログラム、並びに該プログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体もまた本発明の一部を成す。
【符号の説明】
【０１２０】
３−１、３−２  フレーム先頭検出部、  ４−１、４−２  ＦＦＴ開始位置決定部、  ５  遅延部、  ６  位相回転部、  ７  ダイバーシチ合成部、  ８  ＦＦＴ部、  ９  遅延検波部、  １０  基準信号生成部、  １１  除算部、  １２  ＩＦＦＴ部、  １３  遅延プロファイル分割部、  １４、１４ｂ  伝送路推定部、  ２１  硬判定部、  ２２  再差動変調部、  ２３  切替部、  ３１  加重値制御部、  ３２−１、３２−２  電力計算部、  ３３  加重値算出部、  ４１  加重値制御部、  ４２−１、４２−２  信号レベル測定部、  ４３  加重値算出部、  Ｓ１００  判定ステップ、  Ｓ１０３  フレーム先頭検出ステップ、  Ｓ１０４Ａ、Ｓ１０４Ｂ  ＦＦＴ開始位置決定ステップ、  Ｓ１０５Ａ、Ｓ１０５Ｂ  遅延ステップ、  Ｓ１０６  位相回転ステップ、  Ｓ１０７  ダイバーシチ合成ステップ、  Ｓ１０８  ＦＦＴステップ、  Ｓ１０９  遅延検波ステップ、  Ｓ１１０  基準信号生成ステップ、  Ｓ１１１、Ｓ１１１Ａ、Ｓ１１１Ｂ  除算ステップ、  Ｓ１１２  ＩＦＦＴステップ、  Ｓ１１３  遅延プロファイル分割ステップ、  Ｓ１１４、Ｓ１１４ｂ  伝送路推定ステップ、  Ｓ１２１  硬判定ステップ、  Ｓ１２２  再差動変調ステップ、  Ｓ１２３  判定ステップ、  Ｓ２００  判定ステップ。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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