(57)【要約】    ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）信号の復調にあたり、ＦＦ  Ｔ（Fast Fourier Transform）を実行する際に、ＦＦＴ窓位置（実行タイミング）を適  切に設定することができる受信装置であって、当該受信装置は、受信したＯＦＤＭ信号  の伝送路特性を推定し、推定された伝送路特性から、複数のＦＦＴ窓位置候補について  、それぞれの場合でのＩＳＩ（Inter Symbol Interference）量を推定する。そして、  複数のＦＦＴ窓位置候補のうち、もっともＩＳＩ量が少ないと推定されたＦＦＴ窓位置  候補を実際のＦＦＴ窓位置として設定し、フーリエ変換を実行する。
2009122727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する受信装置であって、
受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ（Fast Fourier Transform）窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、
フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、
前記伝送路特性からシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記ＩＳＩ量の推定値に基づいて前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備える
ことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記窓位置制御部は、
複数のＦＦＴ窓位置候補各々について、そのＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行ったと仮定した場合のＩＳＩ量の推定値を前記伝送路特性から推定するＩＳＩ量推定部と、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち、推定されたＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を判定し、ＩＳＩ量が最小となると判定されたＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する判定部とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記伝送路特性から遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出部と、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する評価関数を生成する評価関数生成部と、
前記評価関数と前記遅延プロファイルとを乗算することにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定する乗算部とを備える
ことを特徴とする請求項２記載の受信装置。
【請求項４】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するフィルタ係数を生成するフィルタ係数推定部と、
前記伝送路特性を前記フィルタ係数を用いてフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備える
ことを特徴とする請求項２記載の受信装置。
【請求項５】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに応じて前記伝送路特性を位相回転する演算部と、
前記位相回転された伝送路特性をフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備える
ことを特徴とする請求項２記載の受信装置。
【請求項６】
前記窓位置制御部は、
複数のＦＦＴ窓位置を出力する窓位置候補出力部と、
前記複数のＦＦＴ窓位置各々について、そのＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行った場合のＩＳＩ量を前記伝送路特性から推定するＩＳＩ量推定部と、
推定された複数のＩＳＩ量から最小となるＩＳＩ量を算出し、算出されたＩＳＩ量に対応するＦＦＴ窓位置を特定し、特定されたＦＦＴ窓位置を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する特定部とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項７】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記伝送路特性から遅延プロファイルを推定する遅延プロファイル推定部と、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する評価関数を生成する評価関数生成部と、
前記評価関数と前記遅延プロファイルとを乗算することにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定する乗算部とを備える
ことを特徴とする請求項６記載の受信装置。
【請求項８】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するフィルタ係数を生成するフィルタ係数推定部と、
前記伝送路特性を前記フィルタ係数を用いてフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備える
ことを特徴とする請求項６記載の受信装置。
【請求項９】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに応じて前記伝送路特性を位相回転する演算部と、
前記位相回転された伝送路特性をフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備える
ことを特徴とする請求項６記載の受信装置。
【請求項１０】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する受信方法であって、
受信した前記ＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換ステップと、
前記フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定ステップと、
前記フーリエ変換ステップにおけるＦＦＴ窓位置を変化させた場合に発生しうるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を前記伝送路特性から推定し、前記ＩＳＩ量の推定値に基づいて前記フーリエ変換ステップにおけるＦＦＴ窓位置を制御する窓位置制御ステップとを含む
ことを特徴とする受信方法。
【請求項１１】
前記窓位置制御ステップは、
複数のＦＦＴ窓位置候補を出力する窓位置候補出力ステップと、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補各々について、そのＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行った場合のＩＳＩ量の推定値を前記伝送路特性から推定するＩＳＩ量推定ステップと、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち、推定されたＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を判定し、前記フーリエ変換ステップにおけるＦＦＴ窓位置を制御する判定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項１０記載の受信方法。
【請求項１２】
前記窓位置制御ステップは、
複数のＦＦＴ窓位置を出力する窓位置候補出力ステップと、
前記複数のＦＦＴ窓位置各々について、そのＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行った場合のＩＳＩ量を前記伝送路特性から推定するＩＳＩ量推定ステップと、
推定された複数のＩＳＩ量から最小となるＩＳＩ量を算出し、算出されたＩＳＩ量に対応するＦＦＴ窓位置を特定し、特定されたＦＦＴ窓位置を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する特定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項１０記載の受信方法。
【請求項１３】
コンピュータに直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信して復調させるための処理手順を示した受信プログラムであって、
前記処理手順は、
受信した前記ＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換ステップと、
前記フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定ステップと、
前記フーリエ変換ステップにおけるＦＦＴ窓位置を変化させた場合に発生しうるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を前記伝送路特性から推定し、前記ＩＳＩ量の推定値に基づいて前記フーリエ変換ステップにおけるＦＦＴ窓位置を制御する窓位置制御ステップとを含む
ことを特徴とする受信プログラム。
【請求項１４】
前記窓位置制御ステップは、
複数のＦＦＴ窓位置候補を出力する窓位置候補出力ステップと、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補各々について、そのＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行った場合のＩＳＩ量の推定値を前記伝送路特性から推定するＩＳＩ量推定ステップと、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち、推定されたＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を判定し、前記フーリエ変換ステップにおけるＦＦＴ窓位置を制御する判定ステップとを含む
ことを特徴とする請求項１３記載の受信プログラム。
【請求項１５】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する集積回路であって、
受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、
フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、
前記伝送路特性からシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記ＩＳＩ量の推定値に基づいて前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備える
ことを特徴とする集積回路。
【請求項１６】
前記窓位置制御部は、
複数のＦＦＴ窓位置候補各々について、そのＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行ったと仮定した場合のＩＳＩ量の推定値を前記伝送路特性から推定するＩＳＩ量推定部と、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち、推定されたＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を判定し、ＩＳＩ量が最小となると判定されたＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する判定部とを備える
ことを特徴とする請求項１５記載の集積回路。
【請求項１７】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、復調した信号を表示するデジタルテレビであって、
受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、
フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、
前記伝送路特性からシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記ＩＳＩ量の推定値に基づいて前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備える
ことを特徴とするデジタルテレビ。
【請求項１８】
前記窓位置制御部は、
複数のＦＦＴ窓位置候補各々について、そのＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行ったと仮定した場合のＩＳＩ量の推定値を前記伝送路特性から推定するＩＳＩ量推定部と、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち、推定されたＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を判定し、ＩＳＩ量が最小となると判定されたＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する判定部とを備える
ことを特徴とする請求項１７記載のデジタルテレビ。
【請求項１９】
前記窓位置制御部は、
複数のＦＦＴ窓位置を出力する窓位置候補出力部と、
前記複数のＦＦＴ窓位置各々について、そのＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行った場合のＩＳＩ量を前記伝送路特性から推定するＩＳＩ量推定部と、
推定された複数のＩＳＩ量から最小となるＩＳＩ量を算出し、算出されたＩＳＩ量に対応するＦＦＴ窓位置を特定し、特定されたＦＦＴ窓位置を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する特定部とを備える
ことを特徴とする請求項１７記載のデジタルテレビ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）信号を受信する際に、様々な伝送路状況に応じて適切なＦＦＴ（Fast Fourier Transform）窓位置を設定する受信装置及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送や、無線ＬＡＮの伝送方式には、所謂ＯＦＤＭ方式が採用されている。ＯＦＤＭ方式は、デジタル変調された複数の搬送波（サブキャリア）を、直交性を保ちながら密に並べることができることから、周波数利用効率の高い伝送方式である。また、ＯＦＤＭ方式は、ガードインターバル（以下、ＧＩ（Guard Interval）という）を設定することで、マルチパス遅延波によるシンボル間干渉（以下、ＩＳＩ（Inter Symbol Interference）という）の発生を未然に防ぐことができるという特徴を持つ。【０００３】
ＯＦＤＭ方式の送信側における変調処理について説明する。送信装置は、送信データを所定のビット数毎に同相・直交成分に複素変調して各サブキャリアに割り当てて多重することにより、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する。送信装置は、周波数領域のＯＦＤＭ信号を逆高速フーリエ変換（以下、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）という）して、時間領域のＯＦＤＭ信号を生成する。送信装置は、時間領域のＯＦＤＭ信号にＧＩを付加した後、ＲＦ（Radio Frequency）帯に周波数変換して送信する。【０００４】
図１５（ａ）は、ＩＦＦＴにより生成された時間領域のＯＦＤＭ信号にＧＩを付加した信号を示す図である。図１５（ａ）において、有効シンボル１５０２は、ＩＦＦＴにより生成された時間領域のＯＦＤＭ信号、ＧＩ１５０１はＧＩとして付加された信号、ＯＦＤＭシンボル１５０３は有効シンボル１５０１とＧＩ１５０２とを合わせた信号である。有効シンボル期間ＴｕはＩＦＦＴにより生成された時間領域のＯＦＤＭ信号の時間幅、ＧＩ期間ＴｇはＧＩの時間幅、シンボル期間Ｔｓは送信されるＯＦＤＭ信号の１シンボルの時間幅である。ここでは、Ｔｓ＝Ｔｇ＋Ｔｕとしている。ＧＩ１５０１の付加は、ＩＦＦＴにより生成された時間領域のＯＦＤＭ信号の最後からＧＩ期間Ｔｇ分の信号を、ＩＦＦＴにより生成された時間領域のＯＦＤＭ信号の前方にコピーすることにより行われる。このように有効シンボル１５０２の前方に付加されるＧＩ１５０１は、サイクリック・プレフィックス（ＣＰ：Cyclic Prefix）とも呼ばれる。【０００５】
図１５（ｂ）は、送信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を示した図である。図１５（ｂ）に示すように、送信装置からは図１５（ａ）で作成されたＯＦＤＭ信号が複数連続して送信されている。【０００６】
このような、ＯＦＤＭ方式の受信側における復調処理について説明する。受信装置は、受信した信号に対して送信装置と逆のプロセスを行うことで復調処理を行う。受信装置は、受信した信号から、ベースバンドの時間領域のＯＦＤＭ信号を生成する。受信装置は、時間領域のＯＦＤＭ信号をシンボル毎に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）して、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する。受信装置は、サブキャリア毎に分解された周波数領域のＯＦＤＭ信号を復調して送信データを再生する。【０００７】
時間領域のＯＦＤＭ信号に対するＦＦＴ処理では、有効シンボル期間Ｔｕ分の時間幅を有する時間窓（以下、「ＦＦＴ窓」という）を設定し、この窓に対応する時間領域のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を行う。この時、ＦＦＴ窓の時間位置（以下、「ＦＦＴ窓位置」という）を適切に設定しなければ、同一シンボル内でのキャリア間干渉（以下、「ＩＣＩ（Inter Career Interference）」という）、及び、隣接シンボルからのＩＳＩが発生する。【０００８】
図１６（ａ）及び（ｂ）は、受信したＯＦＤＭ信号に対して設定されたＦＦＴ窓の例を示す概念図である。以降の説明では、ＦＦＴ窓位置をＦＦＴ窓の先頭の位置（図１６の黒三角で示す位置）を以って指定することとする。ＦＦＴ窓は、図１６に示す点線で囲われる部分で示され、ＦＦＴ窓位置を先頭とする所定の期間（有効シンボル期間Ｔｕ）が該当する。【０００９】
図１６（ａ）のようにＦＦＴ窓位置をＧＩ期間の先頭に設定した場合は、受信信号のうちＧＩ期間の全体と、有効シンボルの先頭からＴｕ−Ｔｇまでの期間のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理が施される。また、図１６（ｂ）のようにＦＦＴ窓位置を有効シンボルの先頭に設定した場合は、受信したＯＦＤＭ信号のうち有効シンボル期間の全体のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理が実行される。【００１０】
このようにしてＦＦＴが実行されるＯＦＤＭ信号の復調過程において、ＩＣＩ及びＩＳＩが発生するメカニズムを図１７及び図１８を用いて説明する。【００１１】
図１７（ａ）、（ｂ）及び図１８は、受信装置が受信したＯＦＤＭ信号を模式的に表した図であり、横軸は時間を表している。図１７（ａ）、（ｂ）及び図１８において、受信されたＯＦＤＭ信号は、マルチパスの影響により主波Ｓｐ以外に主波Ｓｐから遅延時間τだけ遅れた遅延波Ｓｄを含んでいる。受信されたＯＦＤＭ信号には連続する複数のシンボルが含まれているが、以下ではＮ番目のシンボルを復調する場合を例に説明する。【００１２】
図１７（ａ）及び（ｂ）は、遅延時間τがＧＩ期間Ｔｇ以下の例を示している。図１７（ａ）では、ＦＦＴ窓位置が主波Ｓｐと遅延波ＳｂそれぞれのＧＩ期間中の位置に設定されており、一方、図１７（ｂ）ではＦＦＴ窓位置が主波ＳｐのＧＩ期間の先頭に設定されている。【００１３】
このように主波Ｓｐと遅延波Ｓｄの到来時間差がＧＩ期間Ｔｇ以下である場合であって、図１７（ａ）のようにＦＦＴ窓位置を設定したときには、ＦＦＴ窓の中にはＮ番目のシンボルの主波ＳｐとＮ番目のシンボルの遅延波Ｓｄ以外のＯＦＤＭ信号が含まれないことになり、ＩＣＩ及びＩＳＩは、発生しない。【００１４】
一方、主波Ｓｐと遅延波Ｓｄの到来時間差がＧＩ期間Ｔｇ以下である場合であっても、図１７（ｂ）のようにＦＦＴ窓位置を設定した場合には、遅延波ＳｄのＮ−１番目のシンボルの信号１７０１（図１７（ｂ）の格子模様部分）がＮ番目のシンボルの復調にかかるＦＦＴ窓の中に含まれることになり、ＩＳＩが発生することになる。また、ＦＦＴ窓の中の遅延波ＳｄのＮ番目の信号成分が時間幅Ｔｕに満たなくなるために、ＯＦＤＭ伝送信号を形成する複数のキャリア間の直交性が保持できなくなり、ＩＣＩが生じてしまう。【００１５】
また、図１８は、主波Ｓｐと遅延波Ｓｄの到来時間差τがＧＩ期間Ｔｇよりも大きい場合を示しているが、この場合には、ＦＦＴ窓位置をどこに設定しようとも必ずＩＣＩやＩＳＩが発生する。例えば図１８のようにＦＦＴ窓位置を設定した場合には、遅延波ＳｄのＮ−１番目のシンボルの信号１８１が含まれてしまう。図１８のように主波Ｓｐと遅延波Ｓｄの到来時間差τがＧＩ期間Ｔｇよりも大きい場合には、ＦＦＴ窓位置の設定を変更しても完全にはＩＣＩやＩＳＩの影響を除去することはできない。しかしながら、発生するＩＣＩ及びＩＳＩを最小にするようにＦＦＴ窓位置を設定することは精度よく信号を復調するために非常に重要となる。【００１６】
そこで、ＦＦＴ窓位置を設定する技術としては特許文献１や特許文献２に挙げるものがある。【００１７】
特許文献１は、受信装置を開示し、図１１に示すような機能構成をとる。図１１に示す受信装置は、フーリエ変換部１１０１が受信信号をフーリエ変換し、パイロット抽出部１１０３がフーリエ変換した受信信号からパイロット信号を抽出し、第1除算部１１０５は抽出したパイロット信号を既知信号生成部１１０４で生成した既知信号を用いて除算し、パイロット信号位置における伝送路特性を求める。第1遅延プロファイル推定部１１０７は、第1除算部１１０５で求めた伝送路特性から遅延プロファイルを求める。第1タイミング同期部１１０２は、第1遅延プロファイル推定部１１０７が推定した遅延プロファイル値にも基づいてＦＦＴ窓位置を決定し、フーリエ変換部１１０１のＦＦＴ窓位置として設定する。このとき遅延プロファイルの振幅あるいは振幅の２乗値が所定の閾値よりも大きな成分を到来波であると判定し、その中で最も先行する到来波の到来時間に従ってＦＦＴ窓位置を設定する。特許文献１の受信装置は先行する到来波の到来時間に応じてＦＦＴ窓位置を適宜設定して、到来波の遅延広がりがＧＩ長以下である場合には、ＩＣＩやＩＳＩの発生を抑止することができる。【００１８】
また、特許文献２には、別のＦＦＴ窓位置の設定の手法が開示されている。図１２に示すような、特許文献２に記載の受信装置では、ＦＦＴ回路１２０３が時間窓制御部１２０５から入力されるＦＦＴ時間窓信号を用いて、セレクタ１２０２から入力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号から有効シンボル期間の信号を切り出し、切り出した信号に対してＦＦＴ演算を行う。ＦＦＴ回路１２０３でＦＦＴ演算された結果をデータ復調部１２０４内の等化回路１２４１で等化した後、復調回路１２４２で復調し、更に、誤り訂正回路１２４３で誤り訂正処理を施して復調データを出力する。このときＳ／Ｎ算出回路１２４４は、等化回路１２４１の出力を利用して、Ｓ／Ｎ（Signal to Noise ratio：信号対雑音比）データを算出する。算出されたＳ／Ｎデータは、受信した信号の受信品質を示す受信品質データとして、時間窓制御部１２０５に入力される。時間窓制御部１２０５内の受信品質判定回路１２５１は入力された受信品質データの値を所定の基準値と比較し、基準値を満たす場合は受信品質が良好であると判定し、基準値を満たさない場合は受信品質が不良であると判定する。そして、時間窓設定回路１２５２は、受信品質判定回路１２５１の判定結果に基づき、ＦＦＴ回路１２０４のＦＦＴ時間窓信号の設定位置を調整する。【００１９】
なお、入力切替制御回路１２５３は、ＦＦＴ時間窓信号の設定位置を調整している間はバッファメモリ１２０６から出力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号を、ＦＦＴ時間窓信号の設定位置を決定した後は直交検波器１２０１から出力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号を、入力として選択するようセレクタ１２０２へ指示する。また、収束判定回路１２５４は、バッファメモリ１２０６への新たなデータの書き込みを指示し、その書き込み終了後、その新たに書き込まれたデータの読み出しを指示する。
【特許文献１】特許第３６５４６４６号公報
【特許文献２】特開２００４−３３６２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかし、上記特許文献１に記載されたＦＦＴ窓位置の設定方法は、到来波の遅延広がりがＧＩ長を超える場合（上述の図１８の場合）について想定していないため、その場合にはＩＳＩとなる信号の電力も含まれてしまうことになり、各到来波の受信電力の大きさを考慮できずに、最も先行する到来波の到来時間に基づいてＦＦＴ窓位置を決定している。そのため、特許文献１に記載されたＦＦＴ窓位置の設定方法は、受信環境によっては、ＩＳＩ量を最小にするＦＦＴ窓位置を選択できないという課題がある。【００２１】
特許文献１に記載されたＦＦＴ窓位置の設定方法における課題について図１３、１４を用いてより具体的に説明する。図１３（ａ）及び図１４（ａ）は３波マルチパス伝送路の遅延プロファイルを表した図であり、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）は、それぞれ、図１３（ａ）及び図１４（ａ）に対応した伝送シンボルのＯＦＤＭ信号を模式的に表した図である。図１３（ａ）及び図１４（ａ）において、横軸は各到来波の到来時間を、縦軸は各到来波の受信電力を表す。ここでは、３波マルチパスの場合を想定し、到来波を到来時間順にそれぞれ、到来波Ｓ１（受信電力：Ｐ１）、到来波Ｓ２（受信電力：Ｐ２）、到来波Ｓ３（受信電力Ｐ３）とする。到来波Ｓ１の到来時間を基準とした場合の到来波Ｓ２の到来時間をτ２、到来波Ｓ３の到来時間をτ３とする。また、各到来波の受信電力はＰ２＞Ｐ３＞Ｐ１とする。ここで、ＧＩ期間の時間幅をＴｇとし、τ２＜Ｔｇ、τ３＞Ｔｇかつ（τ３−τ２）＜Ｔｇであるとする。【００２２】
特許文献１に記載されたＦＦＴ窓位置設定方法を用いると、図１３（ａ）に示すように、遅延プロファイル中の最も先行する到来波Ｓ１の有効シンボル期間の先頭にＦＦＴ窓位置が設定される。この場合、図１３（ｂ）に示すようにＦＦＴ窓の中に到来波Ｓ３のＮ−１番目のシンボルの信号１３０１が含まれるため、到来波Ｓ３のＮ−１番目のシンボルの信号１３０１に起因したＩＳＩが生じる。【００２３】
一方、図１４（ａ）に示すように、到来波Ｓ３のＧＩ期間の先頭にＦＦＴ窓位置を設定したとする。この場合、到来波Ｓ３をＦＦＴ窓内におさめることで、図１４（ｂ）に示すようにＦＦＴ窓の中に到来波Ｓ１のＮ＋１番目のシンボルの信号１４０１が含まれることになるため、到来波Ｓ１のＮ＋１番目のシンボルの信号１４０１に起因したＩＳＩが生じる。この例はＰ３＞Ｐ１の場合であるため、図１３（ｂ）に示すようにＦＦＴ窓を設定する特許文献１に記載された従来のＦＦＴ窓位置設定方法は、図１４（ｂ）に示すようにＦＦＴ窓位置を設定した場合よりもＩＳＩ量が多く発生し、受信品質の劣化が生じる。このような劣化が生じるのは、特許文献１に記載された従来のＦＦＴ窓位置設定方法が、到来波の時間位置とその受信電力又は振幅が所定の閾値を超えているか否かという２点のみしか考慮していないためである。【００２４】
一方、特許文献２に記載された従来のＦＦＴ窓位置の設定方法では、図１２の時間窓位置制御部１２０５が最適なＦＦＴ窓位置を探索する際に、時間窓設定回路１２５２がＦＦＴ窓位置を設定するたびに、ＦＦＴ回路１２０３においてＦＦＴ演算を行う必要があるため、処理遅延が大きく短時間でＦＦＴ窓位置を探索できない。よって、フェージング通信路等の振幅・位相が時々刻々と変化する環境で適用が困難であるという問題がある。【００２５】
上記従来の特許文献２では、ある時間窓の設定位置におけるＦＦＴ演算を行い、その受信品質が所定の基準値を満たしているか否かを判定し、基準値以上であった場合はその位置にＦＦＴ時間窓位置を設定する。ＦＦＴ窓位置設定中は、バッファメモリに記憶された信号データを用いるため、最適な時間窓の設定位置が何度かの試行で見つからなかった場合、ＦＦＴ窓位置を設定するまで処理が遅れてしまう。また、ＦＦＴ窓位置設定時間が規定時間を越えた場合、新たなベースバンドのＯＦＤＭ信号をバッファメモリに書き込んで、最適な位置を探し直すため、規定時間を越えている状況が続くと受信品質が劣化する。【００２６】
さらに、上記従来の特許文献２には、実施の形態２として復調用のＦＦＴ演算回路とは別に制御用のＦＦＴ演算回路も備えた受信装置を開示している。この場合、復調時間に遅延は生じないが、回路規模が増大するという課題が発生する。また、制御用に別途ＦＦＴを行う系を設けても、ＦＦＴ窓位置を設定するのにかかる処理時間はＦＦＴ演算分必要なので、振幅・位相変動の激しい伝送路での適用は困難となる。【００２７】
そこで、本発明は、従来の場合に比べてＦＦＴ窓位置の設定に時間を要せず、ＩＳＩ量をできるだけ少なくすることができる受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
上記課題を解決するため、本発明は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する受信装置であって、受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ（Fast Fourier Transform）窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、前記伝送路特性からシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記ＩＳＩ量の推定値に基づいて前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備えることを特徴としている。【００２９】
また、本発明に係る受信方法は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する受信方法であって、受信した前記ＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換ステップと、前記フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定ステップと、前記フーリエ変換ステップにおけるＦＦＴ窓位置を変化させた場合に発生しうるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を前記伝送路特性から推定し、前記ＩＳＩ量の推定値に基づいて前記フーリエ変換ステップにおけるＦＦＴ窓位置を制御する窓位置制御ステップとを含むことを特徴としている。【００３０】
また、本発明に係る受信プログラムは、コンピュータに直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信して復調させるための処理手順を示した受信プログラムであって、前記処理手順は、受信した前記ＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換ステップと、前記フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定ステップと、前記フーリエ変換ステップにおけるＦＦＴ窓位置を変化させた場合に発生しうるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を前記伝送路特性から推定し、前記ＩＳＩ量の推定値に基づいて前記フーリエ変換ステップにおけるＦＦＴ窓位置を制御する窓位置制御ステップとを含むことを特徴としている。【００３１】
また、本発明に係る集積回路は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する集積回路であって、受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、前記伝送路特性からシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記ＩＳＩ量の推定値に基づいて前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備えることを特徴としている。【００３２】
また、本発明に係るデジタルテレビは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、復調した信号を表示するデジタルテレビであって、受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、前記伝送路特性からシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記ＩＳＩ量の推定値に基づいて前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備えることを特徴としている。【００３３】
ここで、ＦＦＴ窓位置とは、受信したＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴを実行するタイミングを意味する。
【発明の効果】
【００３４】
上述のような構成によって、伝送路特性からＩＳＩ量を推定し、推定したＩＳＩ量から適切なＦＦＴ窓位置を設定できる。また、本発明は、特許文献１に示されるようにＦＦＴ演算を行った上で、窓位置が適切か否かを策定するわけではないので、ＩＳＩ量が少なくなるようにした上で、平均的にみて従来よりもＦＦＴ窓位置の決定を早めることができる。【００３５】
また、前記窓位置制御部は、複数のＦＦＴ窓位置候補各々について、そのＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行ったと仮定した場合のＩＳＩ量の推定値を前記伝送路特性から推定するＩＳＩ量推定部と、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち、推定されたＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を判定し、ＩＳＩ量が最小となると判定されたＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する判定部とを備えることとしてもよい。【００３６】
また、前記ＩＳＩ量推定部は、前記伝送路特性から遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出部と、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する評価関数を生成する評価関数生成部と、前記評価関数と前記遅延プロファイルとを乗算することにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定する乗算部とを備えることとしてもよい。【００３７】
この構成により、複数のＦＦＴ窓位置候補に応じてＩＳＩ量を推定することになり、実際にＦＦＴ処理を試行してＦＦＴ処理後の信号が実用に耐えるものであるかを判定して、実用に耐えないものであった場合にＦＦＴ窓位置を変更する場合よりも、短時間でＩＳＩ量を推定してＦＦＴ窓位置を決定することができる。【００３８】
また、ＦＦＴ窓位置候補を任意に増加させて、伝送路特性の時間変動に対する精度（時間分解能）を改善することもできる。この場合であっても、実際にＦＦＴを試行するわけではないので、処理時間としては従来よりも短縮できると言える。【００３９】
また、前記ＩＳＩ量推定部は、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するフィルタ係数を生成するフィルタ係数推定部と、前記伝送路特性を前記フィルタ係数を用いてフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備えることとしてもよい。【００４０】
また、前記ＩＳＩ量推定部は、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに応じて前記伝送路特性を位相回転する演算部と、前記位相回転された伝送路特性をフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備えることとしてもよい。【００４１】
この構成により、ＩＳＩ量を推定し、最適なＦＦＴ窓位置を設定することで、ＦＦＴ処理を試行して最適な位置を設定する場合よりも、伝送路特性の急激な変動に追従でき、かつ、回路規模の縮小も見込める。【００４２】
また、前記窓位置制御部は、複数のＦＦＴ窓位置を出力する窓位置候補出力部と、前記複数のＦＦＴ窓位置各々について、そのＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行った場合のＩＳＩ量を前記伝送路特性から推定するＩＳＩ量推定部と、推定された複数のＩＳＩ量から最小となるＩＳＩ量を算出し、算出されたＩＳＩ量に対応するＦＦＴ窓位置を特定し、特定されたＦＦＴ窓位置を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する特定部とを備えることとしてもよい。【００４３】
この構成により、複数のＦＦＴ窓位置候補の中から１つのＦＦＴ窓位置候補を選択する場合よりも、より厳密にＩＳＩ量の少ないＦＦＴ窓位置を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る受信装置の機能構成を示した機能ブロック図である。
【図２】本発明に係る窓位置制御部の詳細を示した機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態のＩＳＩ量推定部の詳細を示した機能ブロック図である。
【図４】窓位置制御部のＦＦＴ窓位置の設定に係る動作を示す動作フローチャートである。
【図５】評価関数ｅ（ｉ）の形状を示す図である。
【図６】ＦＦＴ窓位置シフトの第１段階を示す模式図である。
【図７】ＦＦＴ窓位置シフトの第２段階を示す模式図である。
【図８】ＦＦＴ窓位置シフトの第３段階を示す模式図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係るＩＳＩ量推定部の詳細を示した機能ブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係るＩＳＩ量推定部の詳細を示した機能ブロック図である。
【図１１】従来の特許文献１に記載された受信機の機能ブロック図である。
【図１２】従来の特許文献２に記載された受信機の機能ブロック図である。
【図１３】従来の特許文献１に記載されたＦＦＴ窓位置設定例の模式図である。
【図１４】本願のＦＦＴ窓位置設定例の模式図である。
【図１５】ＯＦＤＭ信号のシンボル構造の模式図である。
【図１６】ＯＦＤＭ信号とＦＦＴ窓位置との関係を説明する模式図である。
【図１７】τ＜Ｔｇの場合のＩＣＩ／ＩＳＩ発生メカニズムの模式図である。
【図１８】τ＞Ｔｇの場合のＩＣＩ／ＩＳＩ発生メカニズムの模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００  受信装置
１０１  アンテナ
１０２  チューナ
１０３  Ａ／Ｄ変換部
１０４  直交検波部
１０５  フーリエ変換部
１０６  伝送路特性推定部
１０７  窓位置制御部
１０８  等化部
１０９  誤り訂正部
１１０  復号部
１１１  表示装置
２０１  窓位置候補出力部
２０２、９００、１０００  ＩＳＩ量推定部
２０３  判定部
３０１  遅延プロファイル推定部
３０２  評価関数生成部
３０３  乗算器
９０１、１００２  フィルタ
９０２  フィルタ係数生成部
１００１  演算部
１１０１  フーリエ変換部
１１０２  第１タイミング同期部
１１０３  パイロット抽出部
１１０４  既知信号生成部
１１０５  除算部
１１０６  内挿フィルタ部
１１０７  第１遅延プロファイル推定部
１１０８  第１遅延調整部
１１０９  第２除算部
１１１０  データ再生部
１２０１  直交検波回路
１２０２  セレクタ
１２０３  ＦＦＴ回路
１２０４  データ復調部
１２０５  窓位置制御部
１２０６  バッファメモリ
１２４１  等化回路
１２４２  復調回路
１２４３  誤り訂正回路
１２４４  Ｓ／Ｎ算出回路
１２５１  受信品質判定回路
１２５２  時間窓設定回路
１２５３  入力切替回路
１２５４  収束判定回路
１２５５  タイマ
１２５６  バッファメモリ制御回路
【発明を実施するための最良の形態】
【００４６】
＜実施の形態＞
以下、本発明の一実施形態である受信装置について図面を用いて説明する。
＜構成＞
図１は、本発明に係る受信装置１００の機能構成を示した機能ブロック図である。【００４７】
受信装置１００は、アンテナ１０１と、チューナ１０２と、Ａ／Ｄ変換部１０３と、直交検波部１０４と、フーリエ変換部１０５と、伝送路特性推定部１０６と、窓位置制御部１０７と、等化部１０８と、誤り訂正部１０９と、復号部１１０とを含んで構成され、受信装置１００で復号されたデータは表示装置１１１で表示される。表示装置１１１は、画像を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）などにより実現される。【００４８】
チューナ１０２は、ユーザにより設定されたチャンネルを選局し、アンテナ１０１で受信したＲＦ帯のＯＦＤＭ信号を、ＩＦ帯あるいはベースバンドのＯＦＤＭ信号に変換する機能を有し、変換後の信号をＡ／Ｄ変換部１０３に伝達する機能を有する。【００４９】
Ａ／Ｄ変換部１０３は、チューナ１０２から伝達されてきたアナログ信号をデジタル信号に変換し、直交検波部１０４に伝達する機能を有する。【００５０】
直交検波部１０４は、Ａ／Ｄ変換部１０３から伝達されてきたデジタル信号に対して直交検波を行い、Ｉ軸成分とＱ軸成分とを出力する機能を有する。【００５１】
フーリエ変換部１０５は、直交検波部１０４から出力された時間軸領域の信号に対して高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）という）処理を施し、周波数領域の信号に変換して出力する機能を有する。フーリエ変換部１０５は、窓位置制御部１０７から設定されたＦＦＴ窓位置、もしくは窓位置制御部１０７から設定されていない場合には、従来からあるＦＦＴ窓位置の決定方法（例えば受信したＯＦＤＭ信号のＧＩの位置を特定してＧＩの終端位置をＦＦＴ窓位置に決定する）のいずれかを用いて決定するＦＦＴ窓位置においてフーリエ変換を実行する。なお、本発明においては、窓位置制御部１０７が適切なＦＦＴ窓位置を決定するため、最初の受信時に正確な復調を求めないならば、最初のＦＦＴ窓位置はどこに設定されていてもよい。【００５２】
伝送路特性推定部１０６は、フーリエ変換部１０３から伝達されてくる周波数領域のＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を用いて伝送路特性を推定する機能を有する。【００５３】
窓位置制御部１０７は、伝送路特性推定部１０６が推定した伝送路特性を用いて、ＩＳＩ量を推定して、ＦＦＴを実行するタイミングをフーリエ変換部１０５に指示する機能を有する。窓位置制御部１０７の詳細については後述する。【００５４】
等化部１０８は、伝送路特性推定部１０６が推定した伝送路特性に基づいて、フーリエ変換部１０５から出力されてきた周波数領域のＯＦＤＭ信号の振幅及び位相の変動を補償する機能を有する。【００５５】
誤り訂正部１０９は、等化部１０８で補償された信号に対して信号の誤りを訂正する機能を有する。【００５６】
復号部１１０は、誤り訂正部１０９が誤り訂正して得た信号からＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−２等で圧縮された信号を復号する機能を有する。【００５７】
では、ここから窓位置制御部１０７の詳細について、図２を用いて説明する。図２は、窓位置制御部１０７の詳細な機能構成を示す機能ブロック図である。なお、図２においては、窓位置制御部１０７の周辺の機能ブロックも図示してある。【００５８】
図２に示すように窓位置制御部１０７は、窓位置候補出力部２０１と、ＩＳＩ量推定部２０２と、判定部２０３とを含んで構成される。【００５９】
窓位置候補出力部２０１は、フーリエ変換部１０５がＦＦＴ演算を実行するタイミングであるＦＦＴ窓の時間位置候補を設定する機能を有し、当該時間位置候補をＩＳＩ量推定部２０２に伝達する機能を有する。窓位置候補出力部２０１は、各シンボルにつき予め定められた個数のＦＦＴ窓位置候補をＩＳＩ量推定部２０２に伝達する。なお、ここでいうＦＦＴ窓位置候補は実際には、ＦＦＴ窓位置の基準位置からのずれ量である候補シフト時間ｓのことである。そして、ここでいう基準位置とは、フーリエ変換部１０５で一度ＦＦＴを実行するために設定されていた現時点でのＦＦＴ窓位置のことである。また、候補シフト時間ｓは、この基準位置からのずれ量のことであり、基準位置の前後に一定の刻み幅でずれ量を多くしていくことで得られる。つまり、窓位置候補出力部２０１は、刻み幅をａとした場合に、候補シフト時間ｓとして例えば、−ａ、−２ａ、−３ａ、・・・、ａ、２ａ、３ａ・・・を出力する。ずれ量は基準位置に対して時間軸順方向にずらす場合に正の値を、時間軸逆方向にずらす場合に負の値を示す。なお、候補シフト時間ｓがとりうる範囲は、−Ｔｕ／２＜ｓ≦Ｔｕ／２である。また、窓位置候補出力部２０１は、判定部２０３から、予め定められた個数のＩＳＩ量が蓄積された旨を示す信号を受けた場合に、ＦＦＴ窓位置候補の出力を一端リセットし、次のシンボルについてのＦＦＴ窓位置候補を生成して出力する。【００６０】
ＩＳＩ量推定部２０２は、伝送路特性推定部１０６から出力された伝送路特性を用いて、窓位置候補出力部２０１から出力されるＦＦＴ窓位置候補ごとに発生するであろうＩＳＩ量を推定し、当該ＩＳＩ推定量を判定部２０３に伝達する機能を有する。その詳細は後述する。【００６１】
判定部２０３は、ＩＳＩ量推定部２０２から伝達されたＩＳＩ推定量と窓位置候補出力部２０１から伝達されたＦＦＴ窓位置候補の組を、予め定められた個数だけ蓄積し、予め定められた個数に達すると、蓄積した複数のＩＳＩ推定量のうち最も小さいＩＳＩ推定量に対応するＦＦＴ窓位置候補をＦＦＴ窓位置として指定し、フーリエ変換部１０５に伝達する機能を有する。また、判定部２０３は、予め定められた個数のＩＳＩ推定量を蓄積した場合には、その旨を窓位置候補出力部２０１に出力する機能も有する。【００６２】
フーリエ変換部１０５は判定部２０３から指定されたＦＦＴ窓位置でＦＦＴ処理を実行する。【００６３】
では、ＩＳＩ量推定部２０２について詳細に説明する。図３は、ＩＳＩ量推定部２０２の詳細な機能構成を示す機能ブロック図である。【００６４】
図３に示すように、ＩＳＩ量推定部２０２は、遅延プロファイル算出部３０１と、評価関数生成部３０２と、乗算器３０３とを含んで構成される。なお、図３には、ＩＳＩ量推定部２０２の周辺の機能部も図示してある。【００６５】
遅延プロファイル算出部３０１は、伝送路特性推定部１０６から伝達されてきた伝送路特性にＩＦＦＴ処理を施して遅延プロファイルを算出し、算出した遅延プロファイルを乗算器３０３に伝達する機能を有する。【００６６】
評価関数生成部３０２は、窓位置候補出力部２０１から伝達されてきたＦＦＴ窓位置の候補に応じた評価関数を生成し、乗算器３０３に伝達する機能を有する。具体的には、評価関数生成部３０２は、窓位置候補出力部２０１から出力されてきた候補シフト時間ｓで示されるシフト量に基づいて、ＧＩ期間Ｔｇの間、一定値（ここでは０）であり、それ以外の期間では当該一定値よりも大きい値を有する図５に示すような評価関数ｅ（ｉ）を生成して、乗算器３０３に出力する。なお、生成される評価関数は、窓位置候補出力部２０１から出力されてきた候補シフト時間ｓに応じて、当該評価関数のＴｇ期間の中心がｓだけずれた関数である。【００６７】
図５に示す評価関数ｅ（ｉ）は、到来波の到来時刻に対してＩＳＩ量を推定するための関数である。当該評価関数は、横軸に時間、縦軸にＩＳＩ量をとる。そして、到来波の到来時間がＧＩ（＝Ｔｇ）期間内であればＩＳＩが発生しないため、評価関数のＴｇ期間の値は０となっている。また、到来波の到来時間がＧＩ（＝Ｔｇ）期間外であれば、ＦＦＴ窓の中に入り込んだ隣接シンボルがＩＳＩとなるため、評価関数は、Ｔｇ期間外の値はそれぞれのタイミングで到来波があった場合に発生するであろうＩＳＩ量に応じた値を持つ関数となっている。【００６８】
評価関数ｅ（ｉ）の形状は、図５のように、底部と両端部からなる鍋型の形状をしており、底部は、Ｔｇ期間分一定値となっている。Ｔｇ期間分を一定値とするのは、先行波と遅延波との到来時間差がＴｇ期間内に収まる場合には、ＦＦＴ窓位置を適切に設定すればＩＳＩは発生しないので、その場合を想定して、底部をＴｇ期間に設定している。また、両端部は、底部の両端から離れるほど増加し、底部両端からの時間差に比例して単調増加する。両端部が単調増加しているのは、あるＦＦＴ窓位置から到来波の到来時間が離れれば離れるほど、隣接シンボルがＦＦＴ窓内に入りこむ量、すなわちＩＳＩ量が増加することを示している。なお、両端部での評価関数ｅ（ｉ）の増加率は、ＩＳＩ推定量を算出するに当たり実用に耐えるものであればよく、本発明に相当する受信装置を作成し、実用に耐えるものをシミュレートして算出すればよい。【００６９】
乗算器３０３は、遅延プロファイル算出部３０１から伝達されてきた遅延プロファイルと、評価関数生成部３０２から伝達されてきた評価関数ｅ（ｉ）とを掛け合わせて得られるＩＳＩ推定量を算出し、判定部２０３に伝達する機能を有する。【００７０】
判定部２０３は、乗算器３０３から伝達されるＩＳＩ量を蓄積する。
＜動作＞
次に、本実施の形態における窓位置制御部１０７の動作を図４に示すフローチャートを用いて説明する。本発明の主たる特徴は、ＦＦＴ窓位置を決定するにあたり、伝送路特性からＩＳＩ量を推定し、推定されたＩＳＩ量に基づいてＦＦＴ窓位置を決定する部分にあるため、信号を受信して復号する動作処理については、従来の受信装置と同等であるとしてここでは説明を割愛する。【００７１】
まず、窓位置候補出力部２０１は、複数のＦＦＴ窓位置の候補を生成する。なお、窓位置候補出力部２０１は、予め定められた時間刻み幅でずらされたシフト量をＦＦＴ窓位置の候補として、予め定められた個数だけ生成する。【００７２】
窓位置候補出力部２０１は、生成したＦＦＴ窓位置の候補の一つをＩＳＩ量推定部２０２の評価関数生成部３０２に伝達する（ステップＳ４０１）。【００７３】
評価関数生成部３０２は、ＦＦＴ窓位置の候補が伝達されると、当該ＦＦＴ窓位置の候補で示される候補シフト時間ｓだけ、図５に示すような評価関数の中心をずらした評価関数を生成する。そして、生成した評価関数と、遅延プロファイル算出部３０１から出力される遅延プロファイルとを乗算器３０３が掛け合わせて得られた値を、ＩＳＩ量として推定する（ステップＳ４０２）。【００７４】
推定されたＩＳＩ量は判定部２０３に伝達され、判定部２０３は、伝達されてきたＩＳＩ推定量と窓位置候補出力部２０１から伝達されてきたＦＦＴ窓位置候補の情報とを対応付けて記憶する。【００７５】
判定部２０３は、蓄積したＩＳＩ推定量の個数と、予め設定されている蓄積すべきＩＳＩ量の個数情報とを比較し、蓄積すべきＩＳＩ推定量の個数に達していない場合に（ステップＳ４０３のＮＯ）、窓位置候補出力部２０１に次の窓位置候補の出力を指示する。すると、窓位置候補出力部２０１は、次のＦＦＴ窓位置候補を評価関数生成部３０２と判定部２０３に伝達する（ステップＳ４０４）。そして、窓位置制御部１０７は、ステップＳ４０１の処理に戻る。【００７６】
一方、判定部２０３が、蓄積したＩＳＩ量の個数と、予め設定されている蓄積すべきＩＳＩ量の個数情報とが一致したと判定した場合に（ステップＳ４０３のＹＥＳ）、判定部２０３は、蓄積した複数のＩＳＩ推定量のうち、最小であるＩＳＩ量を判定する。そして、判定の結果得られる最小であるとされたＩＳＩ推定量に対応付けられているＦＦＴ窓位置候補で示されるシフト量だけＦＦＴ窓位置をずらしたタイミングをＦＦＴ窓位置として決定し、フーリエ変換部１０５に当該ＦＦＴ窓位置を設定する（ステップＳ４０５）。【００７７】
そして、フーリエ変換部１０５は、窓位置制御部１０７により設定されたＦＦＴ窓位置でＦＦＴを実行する。【００７８】
以上が、ＦＦＴ窓位置の決定に係る処理であるが、ここから、上述のシフト量ｓminの求め方についてより具体的に説明する。【００７９】
なお、有効シンボル長Ｔｕの時間間隔を任意の定数Ｋでサンプリングすることとし、ｉを０〜Ｋ−１の整数とすると、ｉ番目のサンプリング点での時刻はｉ×Ｔｕ／Ｋで表される。この時間での評価関数をｅ（ｉ）と表す。なお、この場合判定部２０３が蓄積すべきＩＳＩ量の個数はＫ個ということになる。【００８０】
遅延プロファイル算出部３０１が算出する遅延プロファイル（複素数値）をｐiとし、窓位置候補出力部２０１が設定した候補シフト時間をｓ、予め定められたＦＦＴ窓位置を候補シフト時間ｓだけシフトさせた場合に発生する可能性があるＩＳＩ量をＩＳＩ評価値をＮ（ｓ）とすると、ＩＳＩ評価値Ｎ（ｓ）は、以下の、数１で算出される。【００８１】
【数１】
2009122727.tif 000003
【００８２】
数１で示される演算は乗算器３０３において実行される。乗算器３０３は、窓位置候補出力部２０１から出力される候補シフト時間ごとに数１で示される演算を実行し、そうして得られるＩＳＩ量を判定部２０３が蓄積する。【００８３】
そして、判定部２０３は、蓄積したＩＳＩ量の個数が予め定められている個数に達すると、以下の数２で示される演算を実行する。【００８４】
【数２】
2009122727.tif 000004
【００８５】
この演算を実行することにより、判定部２０３は、蓄積されたＩＳＩ量の中から最小値を選定する。そして、判定部２０３は数２に基づき選定されたＩＳＩ量のシフト時間だけ、基準のＦＦＴ窓位置からずらしたＦＦＴ窓位置をフーリエ変換部に設定することになる。【００８６】
最後にＦＦＴ窓位置のシフトについて説明しておく。【００８７】
評価関数ｅ（ｉ）を使ってＦＦＴ窓位置をサーチして時間シフトする様子を図６〜８を用いて説明する。【００８８】
図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）は２波マルチパス伝送路の遅延プロファイルを表している。図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）においては。横軸は時間を、縦軸は各到来波の受信電力を表している。【００８９】
また、図６（ｂ）、図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）に対応した伝送シンボルのＯＦＤＭ信号を模式的に表した図である。ＯＦＤＭ信号のシンボル期間は、有効シンボル期間Ｔｕと、ガードインターバル期間Ｔｇ（図中、斜線部分）とからなる。【００９０】
６１０、７１０及び８１０は、Ｔｕの時間幅を持つＦＦＴ窓を示しており、各図（ａ）の６００、７００及び８００は、各図（ｂ）の６１０、７１０、及び８１０の位置にＦＦＴ窓が設定されているときにＩＳＩが発生しない範囲を示している。６００、７００及び８００の時間幅はＧＩ期間Ｔｇで、６００、７００及び８００よりも外に信号があるときにはＩＳＩが発生し、６００、７００及び８００から遠くなるほど発生するＩＳＩ量が増加する。【００９１】
例として、２波マルチパス伝送路を想定する。ＩＳＩ量が最小になるＦＦＴ窓位置を見つけるために、遅延プロファイルに候補シフト時間ｓの時の評価関数ｅ（ｉ−ｓ）を図６（ａ）のように掛け合わせて、ＩＳＩ評価値Ｎ（ｓ）を求める。図７のようにシフト時間を切り替えて、いくつかの候補シフト時間ｓについてＮ（ｓ）を求める。【００９２】
候補シフト時間ｓを切り替えることで、評価関数ｅ（ｉ−ｓ）が時間シフトしていくことになり、それに対応してＩＳＩが発生しない範囲７００も時間シフトしている。これは、ＦＦＴ窓位置を７１０のように時間シフトする場合のＩＳＩ量を推定していると考えられる。このような手順を繰り返し、全ての候補シフト時間ｓに関してのＩＳＩ評価値が揃うと、その中で最小となる候補シフト時間ｓを検出して、そのシフト時間をｓminとする。判定部２０３は、図８に示すようにｓminだけＦＦＴ窓の基準位置をずらしたＦＦＴ窓位置を設定する。なお、各候補シフト時間ｓに対して用いる遅延プロファイルは同じ時間のものを用いる。よって、各位置におけるＩＳＩ評価値の相対関係は崩れない。【００９３】
このように、到来波の到来時間がＧＩ期間から外れる時間差をＩＳＩ評価関数として考慮することで、より正確なＩＳＩ量を推定することができるので、ＩＳＩ量を少なくすることができるＦＦＴ窓位置を検出することができる。よって、受信信号の受信品質を向上することができる。さらには、精度の高い伝送路特性を用いて等化処理を行うことで、様々な伝送路環境においても安定した受信が可能となる。また、ＦＦＴ窓位置候補ごとに実際にＦＦＴ演算を実行してＩＳＩ量を推定しないので、平均的に見て特許文献１に記載されている手法よりも演算量を軽減できる。
＜変形例１＞
上記実施の形態では、ＩＳＩ量を求めるにあたり、上述の評価関数を用いたが、ＩＳＩ量の推定は別の手法も考えられる。本実施の形態２においては、その別手法について説明する。【００９４】
なお、ＩＳＩ量の推定方法以外については、実施の形態と共通するので、ここでは、ＩＳＩ量の推定についてのみ説明する。
＜構成＞
まず、変形例１の場合のＩＳＩ量推定部について説明する。図９が変形例１の場合のＩＳＩ量推定部の詳細を示した機能ブロック図である。実施の形態とは、異なり変家例１の場合では、受信装置１００は、ＩＳＩ量推定部２０２に換えてＩＳＩ量推定部９００を備える。【００９５】
ＩＳＩ量推定部９００は、フィルタ９０１と、フィルタ係数生成部９０２とを含んで構成される。【００９６】
フィルタ９０１は、フィルタ係数生成部９０２によって設定されたフィルタ係数に従って、伝送路特性推定部１０６から伝達された伝送路特性をフィルタリングする機能を有する。フィルタ９０１は、上記実施の形態において示した評価関数に基づくフィルタ特性を有しており、基本的に、Ｔｇ期間、信号の通過を阻止するという特性を備えている。これによって、フィルタ９０１は、ＩＳＩとして発生する信号を通過させる構成になる。【００９７】
フィルタ係数生成部９０２は、窓位置候補出力部２０１から出力されたＦＦＴ窓位置候補で示される候補シフト時間ｓに応じて、フィルタ特性を元のフィルタリング位置から候補シフト時間ｓ分だけ位相回転させたフィルタ係数を出力する機能を有する。【００９８】
判定部２０３は、窓位置候補出力部２０１が出力したＦＦＴ窓位置候補ごとに、フィルタ９０１を通過する信号の電力をＩＳＩ量の推定値として記憶する。そして、判定部２０３は、予め定められた個数のＩＳＩ推定量を得た後に、最も電力の少なかったＩＳＩ推定量に対応するＦＦＴ窓位置候補の候補シフト時間だけ、ＦＦＴ窓位置をずらした新たなＦＦＴ窓位置をフーリエ変換部１０５に設定する。【００９９】
上記実施の形態では、遅延プロファイルを用いて時間領域での演算を行って、ＦＦＴ窓位置を測定することとしたが、この構成により周波数領域の演算を行うことでもＦＦＴ窓位置を特定することができる。
＜変形例２＞
上記変形例１では、フィルタ係数を変えることで、ＦＦＴ窓位置の変更に対応したが、本変形例２では、フィルタ係数は変更しない手法を開示する。【０１００】
なお、本変形例２においても実施の形態２同様、ＩＳＩ量の推定方法以外については、実施の形態と共通するので、ここでは、ＩＳＩ量の推定方法についてのみ説明する。
＜構成２＞
図１０が変形例２の場合のＩＳＩ量推定部の詳細を示した機能ブロック図である。実施の形態とは、異なり変家例１の場合では、受信装置１００は、ＩＳＩ量推定部２０２に換えてＩＳＩ量推定部１０００を備える。【０１０１】
ＩＳＩ量推定部１０００は、演算部１００１と、フィルタ１００２とを含んで構成される。【０１０２】
演算部１００１は、窓位置候補出力部２０１が出力したＦＦＴ窓位置候補で示される候補シフト時間ｓに応じた位相回転ベクトルを算出し、算出した位相回転ベクトルを伝送路特性推定部１０６が推定した伝送路特性に掛け合わせて、候補シフト時間ｓに応じて位相回転させた伝送路特性をフィルタ１００２に伝達する機能を有する。【０１０３】
フィルタ１００２は、予め定められたフィルタ特性に応じて、演算部１００１から出力される信号をフィルタリングして、フィルタリング後の信号を判定部２０３に出力する機能を有する。なお、フィルタ１００２のフィルタ特性は、上記実施の形態で示す評価関数に基づいて生成したものであり、フィルタリング位置こそ変動しないものの変形例１と同様の特性を示す。【０１０４】
なお、判定部２０３は、変形例１と同様にフィルタ１００２を通過する電力をＩＳＩ量の推定値として記憶し、最も電力の少なかったＩＳＩ推定量に対応するＦＦＴ窓位置候補の候補シフト時間だけ、ＦＦＴ窓位置の基準位置をずらした新たなＦＦＴ窓位置をフーリエ変換部１０５に設定する。【０１０５】
上記変形例１では、フィルタ係数の方を変更することで、ＦＦＴ窓位置をシフトさせることに対応したが、変形例２においてはフィルタ係数を変更せずに、伝送路特性の方を位相回転させることで周波数領域を変更し、ＩＳＩ量が少なくなるＦＦＴ窓位置を決定する。
＜補足＞
上記実施の形態において、本発明の実施の手法について説明してきたが、本発明の実施形態がこれに限られないことは勿論である。以下、上記実施形態以外に本発明として含まれる各種の変形例について説明する。
（１）上記実施の形態においては、複数のＦＦＴ窓位置候補についてＩＳＩ量を推定し、推定したＩＳＩ量に基づいて、当該複数のＦＦＴ窓位置候補の中から、フーリエ変換部１０５に設定するＦＦＴ窓位置を選択することとした。【０１０６】
しかし、これはその限りではなく、以下の構成をとることで、より厳密にＦＦＴ窓位置を決定することとしてもよい。即ち、判定部２０３が複数のＦＦＴ窓位置候補それぞれについてのＩＳＩ推定量を蓄積するところまでは上記実施の形態と共通するが、そこから更に、判定部２０３は、複数のＩＳＩ推定量から、ＩＳＩ推定量についての近似式を最小二乗法等を用いて算出し、その近似式において、最小となるＩＳＩ推定量を求める。【０１０７】
そして判定部２０３は、算出された最小となるＩＳＩ量に対応することになるＦＦＴ窓位置を求め、求めたＦＦＴ窓位置をフーリエ変換部１０５に設定することとしてもよい。
（２）上記実施の形態において示した評価関数ｅ（ｉ）の両端部は、２次式の形状をとっているが、両端部が増加する傾向にあるならば、２次式の形状に限定されるものである必要はなく、例えば１次式であってもよい。
（３）上記実施の形態においては、ＯＦＤＭ伝送信号を例に説明したが、これはＯＦＤＭに限定されるものではなく、マルチキャリア信号であれば、ＯＦＤＭ伝送以外の伝送形態をとってもよい。【０１０８】
なお、ＯＦＤＭ伝送方式を用いる方式としては、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇ）、地上デジタル放送（ＤＶＢ−Ｔ／Ｈ／Ｔ２、ＩＳＤＢ−Ｔ）、Ｗｉ−ＭＡＸ（ＩＥＥ８０２．１６）、次世代移動通信などがあり、本発明は、それらに応用することが可能である。
（４）上記変形例１や２において、ＩＳＩ量を推定するにあたり、Ｔｇ期間の信号の通過を阻止するという特性を有するバンドエリミネイションフィルタを用いて、Ｔｇ期間以外を通過する信号の電力を測定することでＩＳＩ量を推定することとした。【０１０９】
しかし、逆のＴｇ期間のみ信号を通過させる特性を有するバンドパスフィルタを用いてもよい。この場合には、ＩＳＩ量が多くなればなるほど通過する信号の電力は少なくなるため、通過した信号の電力量の最も多かったＩＳＩ推定量に対応する窓位置候補がＩＳＩを少なくするＦＦＴ窓位置としてフーリエ変換部１０５に設定される。
（５）上記実施の形態においては、ＩＳＩ量推定部２０２は、伝送路特性推定部１０６が推定した伝送路特性をそのまま用いて、ＩＳＩ量を推定することとしたが、推定された周波数領域の伝送路特性に対してＮサンプル間隔で間引いて演算を実行しても良い。【０１１０】
上記実施の形態における図６（ａ）を用いて説明すると、例えば推定した周波数領域の伝送路特性を３間隔で間引いた場合に、時間領域においては図６（ａ）で示す主波と遅延波のほかに、更に１／３周期で到来波のイメージングが発生することになる。即ち、図６（ａ）で言えば、Ｔｕ＋Ｔｕ／３の位置近傍、Ｔｕ＋２Ｔｕ／３の位置近傍にも、主波や遅延波などが表れる（イメージングされる）ことになる。この場合でもＴｕ及び２Ｔｕの近傍においてＦＦＴ窓位置をサーチすることになるが、このとき、Ｔｇ期間が広い即ちＧＩが長い場合や、遅延広がりが広いとエイリアシングが発生して、例えば、Ｔｕ＋Ｔｕ／３の位置近傍にイメージングされる到来波も評価関数の評価対象となってしまい、求めるべきＩＳＩ量を正確に推定できなくなる。これは、Ｔｇ期間が長いとそれだけ評価関数の両端部がその評価範囲が広がるためであり、遅延広がりが広いとそれだけＦＦＴ窓位置のサーチ範囲を広く取らざるを得なくなり、その場合にＦＦＴ窓位置のサーチ範囲の端に設定した場合に１／Ｎ周期で発生するイメージングも評価関数の評価対象として含んでしまうためである。【０１１１】
逆に言えば、Ｔｇ期間が狭く、遅延広がりが狭い場合には、伝送路特性をＮサンプル間隔で間引きすることで発生するイメージングを無視することができる、即ち評価関数の評価範囲外とすることができるので、そのような場合には、伝送路特性をＮサンプル間隔で間引きして、演算を実行しても良い。こうすると評価関数に掛け合わせる伝送路特性のデータ量が減ることになるので、演算量を少なくすることができ、ＦＦＴ窓位置の決定までの時間を短縮することができる。なお、Ｎは、周波数軸補間フィルタ帯域、ＧＩ長、ＦＦＴ窓位置サーチ範囲に依存することになる。
（６）上記実施の形態においては、ＦＦＴ窓位置の決定は、各シンボルについて算出することとしたが、伝送路環境が比較的安定する場所で受信装置を運用する場合には、所定数のシンボルごとに、ＦＦＴ窓位置を決定して、その間のシンボルについては、その前に決定されたＦＦＴ窓位置を用いる構成としてもよい。【０１１２】
また、複数シンボルについてＦＦＴ窓位置を平均的に求めることとしても良い。
（７）上記実施の形態においては、評価関数の底部の期間をＴｇ期間としたが、これは、システムや実装する条件に応じて変化させてもよい。
（８）上記実施の形態においては、特に記載しなかったが、窓位置制御部１０７で決定されるＦＦＴ窓位置は通常次のシンボル以降に対して適用される。つまり、Ｎ番目のシンボルから得られた伝送路特性からＩＳＩ量を推定して得られるＦＦＴ窓位置は、次のＮ＋１番目のシンボルのＦＦＴ処理に対して適用される。【０１１３】
しかし、以下のような手法をとって、Ｎ番目のシンボルについて得られたＦＦＴ窓位置をＮ番目のシンボルに適用してもよい。即ち、一度Ｎ番目のシンボルについての伝送路特性からＩＳＩ量を推定してＦＦＴ窓位置を決定する。受信した信号はそのまま流すのではなく一端バッファなどにバッファリングしておく。そして決定したＦＦＴ窓位置をバッファリングしておいた信号におけるＮ番目のシンボルに対して適用してＦＦＴを実行し、信号を復調してもよい。Ｎ番目のシンボルから得られた伝送路特性から推定したＩＳＩ量に基づいて決定されたＦＦＴ窓位置をＮ番目のシンボルに対して適用することでより正確に信号を復調することができる。
（９）上記実施の形態においては、受信装置１００と表示装置１１１を別の装置として説明したが、本発明は、表示装置１１１内部に、受信装置１００を実装してよく、例えばデジタルテレビとして実現されてもよい。当該デジタルテレビは放送局からの放送波（ＯＦＤＭ信号）を受信して、上記実施の形態に示したＦＦＴ窓位置の決定方法を用いてＦＦＴ窓位置を決定してＦＦＴ処理を実行した上で、受信した信号を復調して、番組を表示する。
（１０）上記実施の形態で示したＦＦＴ窓位置の決定にかかる処理等（図４参照）を受信装置やデジタルテレビ等のプロセッサ、及びそのプロセッサに接続された各種回路に実行させるためのプログラムコードからなる制御プログラムを、記録媒体に記録すること、又は各種通信路等を介して流通させ頒布させることもできる。このような記録媒体には、ＩＣカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ等がある。流通、頒布された制御プログラムはプロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより、実施形態で示したような各種機能が実現されるようになる。
（１１）上記実施の形態に係る各機能部は、１のＬＳＩ（Large Scale Integration）又は複数のＬＳＩにより実現されてよく、また、複数の機能部が１のＬＳＩにより実現されてもよい。なお、ここではＬＳＩと評したが、ＬＳＩは集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積化の手法としてはＬＳＩに限定されるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現することとしてもよい。さらには、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンイギュラブル・プロセッサを利用してもよい。また、半導体技術の進歩又は派生する別技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明に係る受信装置は、受信したＯＦＤＭ信号に対して、伝送路特性からＩＳＩ量を推定して適切に設定されたＦＦＴ窓位置でＦＦＴを実行できる装置として、デジタルテレビなどで活用することができる。
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年11月20日(2009.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】受信装置、受信方法、受信プログラム、集積回路及びデジタルテレビ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重）信号を受信する際に、様々な伝送路状況に応じて適切なＦＦＴ（Fast Fourier Transform）窓位置を設定する受信装置及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送や、無線ＬＡＮの伝送方式には、所謂ＯＦＤＭ方式が採用されている。ＯＦＤＭ方式は、デジタル変調された複数の搬送波（サブキャリア）を、直交性を保ちながら密に並べることができることから、周波数利用効率の高い伝送方式である。また、ＯＦＤＭ方式は、ガードインターバル（以下、ＧＩ（Guard Interval）という）を設定することで、マルチパス遅延波によるシンボル間干渉（以下、ＩＳＩ（Inter Symbol Interference）という）の発生を未然に防ぐことができるという特徴を持つ。
【０００３】
ＯＦＤＭ方式の送信側における変調処理について説明する。送信装置は、送信データを所定のビット数毎に同相・直交成分に複素変調して各サブキャリアに割り当てて多重することにより、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する。送信装置は、周波数領域のＯＦＤＭ信号を逆高速フーリエ変換（以下、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）という）して、時間領域のＯＦＤＭ信号を生成する。送信装置は、時間領域のＯＦＤＭ信号にＧＩを付加した後、ＲＦ（Radio Frequency）帯に周波数変換して送信する。
【０００４】
図１５（ａ）は、ＩＦＦＴにより生成された時間領域のＯＦＤＭ信号にＧＩを付加した信号を示す図である。図１５（ａ）において、有効シンボル１５０２は、ＩＦＦＴにより生成された時間領域のＯＦＤＭ信号、ＧＩ１５０１はＧＩとして付加された信号、ＯＦＤＭシンボル１５０３は有効シンボル１５０１とＧＩ１５０２とを合わせた信号である。有効シンボル期間ＴｕはＩＦＦＴにより生成された時間領域のＯＦＤＭ信号の時間幅、ＧＩ期間ＴｇはＧＩの時間幅、シンボル期間Ｔｓは送信されるＯＦＤＭ信号の１シンボルの時間幅である。ここでは、Ｔｓ＝Ｔｇ＋Ｔｕとしている。ＧＩ１５０１の付加は、ＩＦＦＴにより生成された時間領域のＯＦＤＭ信号の最後からＧＩ期間Ｔｇ分の信号を、ＩＦＦＴにより生成された時間領域のＯＦＤＭ信号の前方にコピーすることにより行われる。このように有効シンボル１５０２の前方に付加されるＧＩ１５０１は、サイクリック・プレフィックス（ＣＰ：Cyclic Prefix）とも呼ばれる。
【０００５】
図１５（ｂ）は、送信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を示した図である。図１５（ｂ）に示すように、送信装置からは図１５（ａ）で作成されたＯＦＤＭ信号が複数連続して送信されている。
このような、ＯＦＤＭ方式の受信側における復調処理について説明する。受信装置は、受信した信号に対して送信装置と逆のプロセスを行うことで復調処理を行う。受信装置は、受信した信号から、ベースバンドの時間領域のＯＦＤＭ信号を生成する。受信装置は、時間領域のＯＦＤＭ信号をシンボル毎に高速フーリエ変換（ＦＦＴ）して、周波数領域のＯＦＤＭ信号を生成する。受信装置は、サブキャリア毎に分解された周波数領域のＯＦＤＭ信号を復調して送信データを再生する。
【０００６】
時間領域のＯＦＤＭ信号に対するＦＦＴ処理では、有効シンボル期間Ｔｕ分の時間幅を有する時間窓（以下、「ＦＦＴ窓」という）を設定し、この窓に対応する時間領域のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を行う。この時、ＦＦＴ窓の時間位置（以下、「ＦＦＴ窓位置」という）を適切に設定しなければ、同一シンボル内でのキャリア間干渉（以下、「ＩＣＩ（Inter Career Interference）」という）、及び、隣接シンボルからのＩＳＩが発生する。
【０００７】
図１６（ａ）及び（ｂ）は、受信したＯＦＤＭ信号に対して設定されたＦＦＴ窓の例を示す概念図である。以降の説明では、ＦＦＴ窓位置をＦＦＴ窓の先頭の位置（図１６の黒三角で示す位置）を以って指定することとする。ＦＦＴ窓は、図１６に示す点線で囲われる部分で示され、ＦＦＴ窓位置を先頭とする所定の期間（有効シンボル期間Ｔｕ）が該当する。
【０００８】
図１６（ａ）のようにＦＦＴ窓位置をＧＩ期間の先頭に設定した場合は、受信信号のうちＧＩ期間の全体と、有効シンボルの先頭からＴｕ−Ｔｇまでの期間のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理が施される。また、図１６（ｂ）のようにＦＦＴ窓位置を有効シンボルの先頭に設定した場合は、受信したＯＦＤＭ信号のうち有効シンボル期間の全体のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理が実行される。
【０００９】
このようにしてＦＦＴが実行されるＯＦＤＭ信号の復調過程において、ＩＣＩ及びＩＳＩが発生するメカニズムを図１７及び図１８を用いて説明する。
図１７（ａ）、（ｂ）及び図１８は、受信装置が受信したＯＦＤＭ信号を模式的に表した図であり、横軸は時間を表している。図１７（ａ）、（ｂ）及び図１８において、受信されたＯＦＤＭ信号は、マルチパスの影響により主波Ｓｐ以外に主波Ｓｐから遅延時間τだけ遅れた遅延波Ｓｄを含んでいる。受信されたＯＦＤＭ信号には連続する複数のシンボルが含まれているが、以下ではＮ番目のシンボルを復調する場合を例に説明する。
【００１０】
図１７（ａ）及び（ｂ）は、遅延時間τがＧＩ期間Ｔｇ以下の例を示している。図１７（ａ）では、ＦＦＴ窓位置が主波Ｓｐと遅延波ＳｂそれぞれのＧＩ期間中の位置に設定されており、一方、図１７（ｂ）ではＦＦＴ窓位置が主波ＳｐのＧＩ期間の先頭に設定されている。
このように主波Ｓｐと遅延波Ｓｄの到来時間差がＧＩ期間Ｔｇ以下である場合であって、図１７（ａ）のようにＦＦＴ窓位置を設定したときには、ＦＦＴ窓の中にはＮ番目のシンボルの主波ＳｐとＮ番目のシンボルの遅延波Ｓｄ以外のＯＦＤＭ信号が含まれないことになり、ＩＣＩ及びＩＳＩは、発生しない。
【００１１】
一方、主波Ｓｐと遅延波Ｓｄの到来時間差がＧＩ期間Ｔｇ以下である場合であっても、図１７（ｂ）のようにＦＦＴ窓位置を設定した場合には、遅延波ＳｄのＮ−１番目のシンボルの信号１７０１（図１７（ｂ）の格子模様部分）がＮ番目のシンボルの復調にかかるＦＦＴ窓の中に含まれることになり、ＩＳＩが発生することになる。また、ＦＦＴ窓の中の遅延波ＳｄのＮ番目の信号成分が時間幅Ｔｕに満たなくなるために、ＯＦＤＭ伝送信号を形成する複数のキャリア間の直交性が保持できなくなり、ＩＣＩが生じてしまう。
【００１２】
また、図１８は、主波Ｓｐと遅延波Ｓｄの到来時間差τがＧＩ期間Ｔｇよりも大きい場合を示しているが、この場合には、ＦＦＴ窓位置をどこに設定しようとも必ずＩＣＩやＩＳＩが発生する。例えば図１８のようにＦＦＴ窓位置を設定した場合には、遅延波ＳｄのＮ−１番目のシンボルの信号１８１が含まれてしまう。図１８のように主波Ｓｐと遅延波Ｓｄの到来時間差τがＧＩ期間Ｔｇよりも大きい場合には、ＦＦＴ窓位置の設定を変更しても完全にはＩＣＩやＩＳＩの影響を除去することはできない。しかしながら、発生するＩＣＩ及びＩＳＩを最小にするようにＦＦＴ窓位置を設定することは精度よく信号を復調するために非常に重要となる。
【００１３】
そこで、ＦＦＴ窓位置を設定する技術としては特許文献１や特許文献２に挙げるものがある。
特許文献１は、受信装置を開示し、図１１に示すような機能構成をとる。図１１に示す受信装置は、フーリエ変換部１１０１が受信信号をフーリエ変換し、パイロット抽出部１１０３がフーリエ変換した受信信号からパイロット信号を抽出し、第1除算部１１０５は抽出したパイロット信号を既知信号生成部１１０４で生成した既知信号を用いて除算し、パイロット信号位置における伝送路特性を求める。第1遅延プロファイル推定部１１０７は、第1除算部１１０５で求めた伝送路特性から遅延プロファイルを求める。第1タイミング同期部１１０２は、第1遅延プロファイル推定部１１０７が推定した遅延プロファイル値にも基づいてＦＦＴ窓位置を決定し、フーリエ変換部１１０１のＦＦＴ窓位置として設定する。このとき遅延プロファイルの振幅あるいは振幅の２乗値が所定の閾値よりも大きな成分を到来波であると判定し、その中で最も先行する到来波の到来時間に従ってＦＦＴ窓位置を設定する。特許文献１の受信装置は先行する到来波の到来時間に応じてＦＦＴ窓位置を適宜設定して、到来波の遅延広がりがＧＩ長以下である場合には、ＩＣＩやＩＳＩの発生を抑止することができる。
【００１４】
また、特許文献２には、別のＦＦＴ窓位置の設定の手法が開示されている。図１２に示すような、特許文献２に記載の受信装置では、ＦＦＴ回路１２０３が時間窓制御部１２０５から入力されるＦＦＴ時間窓信号を用いて、セレクタ１２０２から入力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号から有効シンボル期間の信号を切り出し、切り出した信号に対してＦＦＴ演算を行う。ＦＦＴ回路１２０３でＦＦＴ演算された結果をデータ復調部１２０４内の等化回路１２４１で等化した後、復調回路１２４２で復調し、更に、誤り訂正回路１２４３で誤り訂正処理を施して復調データを出力する。このときＳ／Ｎ算出回路１２４４は、等化回路１２４１の出力を利用して、Ｓ／Ｎ（Signal to Noise ratio：信号対雑音比）データを算出する。算出されたＳ／Ｎデータは、受信した信号の受信品質を示す受信品質データとして、時間窓制御部１２０５に入力される。時間窓制御部１２０５内の受信品質判定回路１２５１は入力された受信品質データの値を所定の基準値と比較し、基準値を満たす場合は受信品質が良好であると判定し、基準値を満たさない場合は受信品質が不良であると判定する。そして、時間窓設定回路１２５２は、受信品質判定回路１２５１の判定結果に基づき、ＦＦＴ回路１２０４のＦＦＴ時間窓信号の設定位置を調整する。
【００１５】
なお、入力切替制御回路１２５３は、ＦＦＴ時間窓信号の設定位置を調整している間はバッファメモリ１２０６から出力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号を、ＦＦＴ時間窓信号の設定位置を決定した後は直交検波器１２０１から出力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号を、入力として選択するようセレクタ１２０２へ指示する。また、収束判定回路１２５４は、バッファメモリ１２０６への新たなデータの書き込みを指示し、その書き込み終了後、その新たに書き込まれたデータの読み出しを指示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第３６５４６４６号公報
【特許文献２】特開２００４−３３６２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかし、上記特許文献１に記載されたＦＦＴ窓位置の設定方法は、到来波の遅延広がりがＧＩ長を超える場合（上述の図１８の場合）について想定していないため、その場合にはＩＳＩとなる信号の電力も含まれてしまうことになり、各到来波の受信電力の大きさを考慮できずに、最も先行する到来波の到来時間に基づいてＦＦＴ窓位置を決定している。そのため、特許文献１に記載されたＦＦＴ窓位置の設定方法は、受信環境によっては、ＩＳＩ量を最小にするＦＦＴ窓位置を選択できないという課題がある。
【００１８】
特許文献１に記載されたＦＦＴ窓位置の設定方法における課題について図１３、１４を用いてより具体的に説明する。図１３（ａ）及び図１４（ａ）は３波マルチパス伝送路の遅延プロファイルを表した図であり、図１３（ｂ）及び図１４（ｂ）は、それぞれ、図１３（ａ）及び図１４（ａ）に対応した伝送シンボルのＯＦＤＭ信号を模式的に表した図である。図１３（ａ）及び図１４（ａ）において、横軸は各到来波の到来時間を、縦軸は各到来波の受信電力を表す。ここでは、３波マルチパスの場合を想定し、到来波を到来時間順にそれぞれ、到来波Ｓ１（受信電力：Ｐ１）、到来波Ｓ２（受信電力：Ｐ２）、到来波Ｓ３（受信電力Ｐ３）とする。到来波Ｓ１の到来時間を基準とした場合の到来波Ｓ２の到来時間をτ２、到来波Ｓ３の到来時間をτ３とする。また、各到来波の受信電力はＰ２＞Ｐ３＞Ｐ１とする。ここで、ＧＩ期間の時間幅をＴｇとし、τ２＜Ｔｇ、τ３＞Ｔｇかつ（τ３−τ２）＜Ｔｇであるとする。
【００１９】
特許文献１に記載されたＦＦＴ窓位置設定方法を用いると、図１３（ａ）に示すように、遅延プロファイル中の最も先行する到来波Ｓ１の有効シンボル期間の先頭にＦＦＴ窓位置が設定される。この場合、図１３（ｂ）に示すようにＦＦＴ窓の中に到来波Ｓ３のＮ−１番目のシンボルの信号１３０１が含まれるため、到来波Ｓ３のＮ−１番目のシンボルの信号１３０１に起因したＩＳＩが生じる。
【００２０】
一方、図１４（ａ）に示すように、到来波Ｓ３のＧＩ期間の先頭にＦＦＴ窓位置を設定したとする。この場合、到来波Ｓ３をＦＦＴ窓内におさめることで、図１４（ｂ）に示すようにＦＦＴ窓の中に到来波Ｓ１のＮ＋１番目のシンボルの信号１４０１が含まれることになるため、到来波Ｓ１のＮ＋１番目のシンボルの信号１４０１に起因したＩＳＩが生じる。この例はＰ３＞Ｐ１の場合であるため、図１３（ｂ）に示すようにＦＦＴ窓を設定する特許文献１に記載された従来のＦＦＴ窓位置設定方法は、図１４（ｂ）に示すようにＦＦＴ窓位置を設定した場合よりもＩＳＩ量が多く発生し、受信品質の劣化が生じる。このような劣化が生じるのは、特許文献１に記載された従来のＦＦＴ窓位置設定方法が、到来波の時間位置とその受信電力又は振幅が所定の閾値を超えているか否かという２点のみしか考慮していないためである。
【００２１】
一方、特許文献２に記載された従来のＦＦＴ窓位置の設定方法では、図１２の時間窓位置制御部１２０５が最適なＦＦＴ窓位置を探索する際に、時間窓設定回路１２５２がＦＦＴ窓位置を設定するたびに、ＦＦＴ回路１２０３においてＦＦＴ演算を行う必要があるため、処理遅延が大きく短時間でＦＦＴ窓位置を探索できない。よって、フェージング通信路等の振幅・位相が時々刻々と変化する環境で適用が困難であるという問題がある。
【００２２】
上記従来の特許文献２では、ある時間窓の設定位置におけるＦＦＴ演算を行い、その受信品質が所定の基準値を満たしているか否かを判定し、基準値以上であった場合はその位置にＦＦＴ時間窓位置を設定する。ＦＦＴ窓位置設定中は、バッファメモリに記憶された信号データを用いるため、最適な時間窓の設定位置が何度かの試行で見つからなかった場合、ＦＦＴ窓位置を設定するまで処理が遅れてしまう。また、ＦＦＴ窓位置設定時間が規定時間を越えた場合、新たなベースバンドのＯＦＤＭ信号をバッファメモリに書き込んで、最適な位置を探し直すため、規定時間を越えている状況が続くと受信品質が劣化する。
【００２３】
さらに、上記従来の特許文献２には、実施の形態２として復調用のＦＦＴ演算回路とは別に制御用のＦＦＴ演算回路も備えた受信装置を開示している。この場合、復調時間に遅延は生じないが、回路規模が増大するという課題が発生する。また、制御用に別途ＦＦＴを行う系を設けても、ＦＦＴ窓位置を設定するのにかかる処理時間はＦＦＴ演算分必要なので、振幅・位相変動の激しい伝送路での適用は困難となる。
【００２４】
そこで、本発明は、従来の場合に比べてＦＦＴ窓位置の設定に時間を要せず、ＩＳＩ量をできるだけ少なくすることができる受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
上記課題を解決するため、本発明は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する受信装置であって、受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ（Fast Fourier Transform）窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、一つの前記伝送路特性から複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する複数のシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記複数のＩＳＩ量各々は対応するＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行なったと仮定した場合に推定されるＩＳＩ量であり、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち対応する前記ＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備えることを特徴としている。
【００２６】
また、本発明に係る受信方法は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する受信方法であって、受信した前記ＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換ステップと、前記フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定ステップと、一つの前記伝送路特性から複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する複数のシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記複数のＩＳＩ量各々は対応するＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行なったと仮定した場合に推定されるＩＳＩ量であり、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち対応する前記ＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御ステップとを含むことを特徴としている。
【００２７】
また、本発明に係る受信プログラムは、コンピュータに直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信して復調させるための処理手順を示した受信プログラムであって、前記処理手順は、受信した前記ＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換ステップと、前記フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定ステップと、一つの前記伝送路特性から複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する複数のシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記複数のＩＳＩ量各々は対応するＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行なったと仮定した場合に推定されるＩＳＩ量であり、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち対応する前記ＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御ステップとを含むことを特徴としている。
【００２８】
また、本発明に係る集積回路は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する集積回路であって、受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、一つの前記伝送路特性から複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する複数のシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記複数のＩＳＩ量各々は対応するＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行なったと仮定した場合に推定されるＩＳＩ量であり、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち対応する前記ＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備えることを特徴としている。
【００２９】
また、本発明に係るデジタルテレビは、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、復調した信号を表示するデジタルテレビであって、受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、一つの前記伝送路特性から複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する複数のシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記複数のＩＳＩ量各々は対応するＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行なったと仮定した場合に推定されるＩＳＩ量であり、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち対応する前記ＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備えることを特徴としている。
【００３０】
ここで、ＦＦＴ窓位置とは、受信したＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴを実行するタイミングを意味する。
【発明の効果】
【００３１】
上述のような構成によって、伝送路特性からＩＳＩ量を推定し、推定したＩＳＩ量から適切なＦＦＴ窓位置を設定できる。また、本発明は、特許文献２に示されるようにＦＦＴ演算を行った上で、窓位置が適切か否かを策定するわけではないので、ＩＳＩ量が少なくなるようにした上で、平均的にみて従来よりもＦＦＴ窓位置の決定を早めることができる。
【００３２】
また、一つの前記伝送路特性から前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する前記複数のＩＳＩ量を推定するＩＳＩ量推定部と、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち、対応する推定されたＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を判定し、ＩＳＩ量が最小となると判定されたＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する判定部とを備えることとしてもよい。
【００３３】
また、前記ＩＳＩ量推定部は、前記伝送路特性から遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出部と、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する評価関数を生成する評価関数生成部と、前記評価関数と前記遅延プロファイルとを乗算することにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定する乗算部とを備えることとしてもよい。
【００３４】
この構成により、複数のＦＦＴ窓位置候補に応じてＩＳＩ量を推定することになり、実際にＦＦＴ処理を試行してＦＦＴ処理後の信号が実用に耐えるものであるかを判定して、実用に耐えないものであった場合にＦＦＴ窓位置を変更する場合よりも、短時間でＩＳＩ量を推定してＦＦＴ窓位置を決定することができる。
また、ＦＦＴ窓位置候補を任意に増加させて、伝送路特性の時間変動に対する精度（時間分解能）を改善することもできる。この場合であっても、実際にＦＦＴを試行するわけではないので、処理時間としては従来よりも短縮できると言える。
【００３５】
また、前記ＩＳＩ量推定部は、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するフィルタ係数を生成するフィルタ係数推定部と、前記伝送路特性を前記フィルタ係数を用いてフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備えることとしてもよい。
また、前記ＩＳＩ量推定部は、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに応じて前記伝送路特性を位相回転する演算部と、前記位相回転された伝送路特性をフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備えることとしてもよい。
【００３６】
この構成により、ＩＳＩ量を推定し、最適なＦＦＴ窓位置を設定することで、ＦＦＴ処理を試行して最適な位置を設定する場合よりも、伝送路特性の急激な変動に追従でき、かつ、回路規模の縮小も見込める。
また、前記窓位置制御部は、一つの前記伝送路特性から前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する前記複数のＩＳＩ量を推定するＩＳＩ量推定部と、推定された複数のＩＳＩ量から最小となるＩＳＩ量を算出し、算出されたＩＳＩ量に対応するＦＦＴ窓位置候補を特定し、特定されたＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する特定部とを備えることとしてもよい。
【００３７】
この構成により、複数のＦＦＴ窓位置候補の中から１つのＦＦＴ窓位置候補を選択する場合よりも、より厳密にＩＳＩ量の少ないＦＦＴ窓位置を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る受信装置の機能構成を示した機能ブロック図である。
【図２】本発明に係る窓位置制御部の詳細を示した機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態のＩＳＩ量推定部の詳細を示した機能ブロック図である。
【図４】窓位置制御部のＦＦＴ窓位置の設定に係る動作を示す動作フローチャートである。
【図５】評価関数ｅ（ｉ）の形状を示す図である。
【図６】ＦＦＴ窓位置シフトの第１段階を示す模式図である。
【図７】ＦＦＴ窓位置シフトの第２段階を示す模式図である。
【図８】ＦＦＴ窓位置シフトの第３段階を示す模式図である。
【図９】本発明の変形例１に係るＩＳＩ量推定部の詳細を示した機能ブロック図である。
【図１０】本発明の変形例２に係るＩＳＩ量推定部の詳細を示した機能ブロック図である。
【図１１】従来の特許文献１に記載された受信機の機能ブロック図である。
【図１２】従来の特許文献２に記載された受信機の機能ブロック図である。
【図１３】従来の特許文献１に記載されたＦＦＴ窓位置設定例の模式図である。
【図１４】本願のＦＦＴ窓位置設定例の模式図である。
【図１５】ＯＦＤＭ信号のシンボル構造の模式図である。
【図１６】ＯＦＤＭ信号とＦＦＴ窓位置との関係を説明する模式図である。
【図１７】τ＜Ｔｇの場合のＩＣＩ／ＩＳＩ発生メカニズムの模式図である。
【図１８】τ＞Ｔｇの場合のＩＣＩ／ＩＳＩ発生メカニズムの模式図である。
【発明を実施するための形態】
＜実施の形態＞
以下、本発明の一実施形態である受信装置について図面を用いて説明する。
＜構成＞
図１は、本発明に係る受信装置１００の機能構成を示した機能ブロック図である。
【００３９】
受信装置１００は、アンテナ１０１と、チューナ１０２と、Ａ／Ｄ変換部１０３と、直交検波部１０４と、フーリエ変換部１０５と、伝送路特性推定部１０６と、窓位置制御部１０７と、等化部１０８と、誤り訂正部１０９と、復号部１１０とを含んで構成され、受信装置１００で復号されたデータは表示装置１１１で表示される。表示装置１１１は、画像を表示するものであり、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＰＤＰ（Plasma Display Panel）などにより実現される。
【００４０】
チューナ１０２は、ユーザにより設定されたチャンネルを選局し、アンテナ１０１で受信したＲＦ帯のＯＦＤＭ信号を、ＩＦ帯あるいはベースバンドのＯＦＤＭ信号に変換する機能を有し、変換後の信号をＡ／Ｄ変換部１０３に伝達する機能を有する。
Ａ／Ｄ変換部１０３は、チューナ１０２から伝達されてきたアナログ信号をデジタル信号に変換し、直交検波部１０４に伝達する機能を有する。
【００４１】
直交検波部１０４は、Ａ／Ｄ変換部１０３から伝達されてきたデジタル信号に対して直交検波を行い、Ｉ軸成分とＱ軸成分とを出力する機能を有する。
フーリエ変換部１０５は、直交検波部１０４から出力された時間軸領域の信号に対して高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）という）処理を施し、周波数領域の信号に変換して出力する機能を有する。フーリエ変換部１０５は、窓位置制御部１０７から設定されたＦＦＴ窓位置、もしくは窓位置制御部１０７から設定されていない場合には、従来からあるＦＦＴ窓位置の決定方法（例えば受信したＯＦＤＭ信号のＧＩの位置を特定してＧＩの終端位置をＦＦＴ窓位置に決定する）のいずれかを用いて決定するＦＦＴ窓位置においてフーリエ変換を実行する。なお、本発明においては、窓位置制御部１０７が適切なＦＦＴ窓位置を決定するため、最初の受信時に正確な復調を求めないならば、最初のＦＦＴ窓位置はどこに設定されていてもよい。
【００４２】
伝送路特性推定部１０６は、フーリエ変換部１０３から伝達されてくる周波数領域のＯＦＤＭ信号に含まれるパイロット信号を用いて伝送路特性を推定する機能を有する。
窓位置制御部１０７は、伝送路特性推定部１０６が推定した伝送路特性を用いて、ＩＳＩ量を推定して、ＦＦＴを実行するタイミングをフーリエ変換部１０５に指示する機能を有する。窓位置制御部１０７の詳細については後述する。
【００４３】
等化部１０８は、伝送路特性推定部１０６が推定した伝送路特性に基づいて、フーリエ変換部１０５から出力されてきた周波数領域のＯＦＤＭ信号の振幅及び位相の変動を補償する機能を有する。
誤り訂正部１０９は、等化部１０８で補償された信号に対して信号の誤りを訂正する機能を有する。
【００４４】
復号部１１０は、誤り訂正部１０９が誤り訂正して得た信号からＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−２等で圧縮された信号を復号する機能を有する。
では、ここから窓位置制御部１０７の詳細について、図２を用いて説明する。図２は、窓位置制御部１０７の詳細な機能構成を示す機能ブロック図である。なお、図２においては、窓位置制御部１０７の周辺の機能ブロックも図示してある。
【００４５】
図２に示すように窓位置制御部１０７は、窓位置候補出力部２０１と、ＩＳＩ量推定部２０２と、判定部２０３とを含んで構成される。
窓位置候補出力部２０１は、フーリエ変換部１０５がＦＦＴ演算を実行するタイミングであるＦＦＴ窓の時間位置候補を設定する機能を有し、当該時間位置候補をＩＳＩ量推定部２０２に伝達する機能を有する。窓位置候補出力部２０１は、各シンボルにつき予め定められた個数のＦＦＴ窓位置候補をＩＳＩ量推定部２０２に伝達する。なお、ここでいうＦＦＴ窓位置候補は実際には、ＦＦＴ窓位置の基準位置からのずれ量である候補シフト時間ｓのことである。そして、ここでいう基準位置とは、フーリエ変換部１０５で一度ＦＦＴを実行するために設定されていた現時点でのＦＦＴ窓位置のことである。また、候補シフト時間ｓは、この基準位置からのずれ量のことであり、基準位置の前後に一定の刻み幅でずれ量を多くしていくことで得られる。つまり、窓位置候補出力部２０１は、刻み幅をａとした場合に、候補シフト時間ｓとして例えば、−ａ、−２ａ、−３ａ、・・・、ａ、２ａ、３ａ・・・を出力する。ずれ量は基準位置に対して時間軸順方向にずらす場合に正の値を、時間軸逆方向にずらす場合に負の値を示す。なお、候補シフト時間ｓがとりうる範囲は、−Ｔｕ／２＜ｓ≦Ｔｕ／２である。また、窓位置候補出力部２０１は、判定部２０３から、予め定められた個数のＩＳＩ量が蓄積された旨を示す信号を受けた場合に、ＦＦＴ窓位置候補の出力を一端リセットし、次のシンボルについてのＦＦＴ窓位置候補を生成して出力する。
【００４６】
ＩＳＩ量推定部２０２は、伝送路特性推定部１０６から出力された伝送路特性を用いて、窓位置候補出力部２０１から出力されるＦＦＴ窓位置候補ごとに発生するであろうＩＳＩ量を推定し、当該ＩＳＩ推定量を判定部２０３に伝達する機能を有する。その詳細は後述する。
判定部２０３は、ＩＳＩ量推定部２０２から伝達されたＩＳＩ推定量と窓位置候補出力部２０１から伝達されたＦＦＴ窓位置候補の組を、予め定められた個数だけ蓄積し、予め定められた個数に達すると、蓄積した複数のＩＳＩ推定量のうち最も小さいＩＳＩ推定量に対応するＦＦＴ窓位置候補をＦＦＴ窓位置として指定し、フーリエ変換部１０５に伝達する機能を有する。また、判定部２０３は、予め定められた個数のＩＳＩ推定量を蓄積した場合には、その旨を窓位置候補出力部２０１に出力する機能も有する。
【００４７】
フーリエ変換部１０５は判定部２０３から指定されたＦＦＴ窓位置でＦＦＴ処理を実行する。
では、ＩＳＩ量推定部２０２について詳細に説明する。図３は、ＩＳＩ量推定部２０２の詳細な機能構成を示す機能ブロック図である。
図３に示すように、ＩＳＩ量推定部２０２は、遅延プロファイル算出部３０１と、評価関数生成部３０２と、乗算器３０３とを含んで構成される。なお、図３には、ＩＳＩ量推定部２０２の周辺の機能部も図示してある。
【００４８】
遅延プロファイル算出部３０１は、伝送路特性推定部１０６から伝達されてきた伝送路特性にＩＦＦＴ処理を施して遅延プロファイルを算出し、算出した遅延プロファイルを乗算器３０３に伝達する機能を有する。
評価関数生成部３０２は、窓位置候補出力部２０１から伝達されてきたＦＦＴ窓位置の候補に応じた評価関数を生成し、乗算器３０３に伝達する機能を有する。具体的には、評価関数生成部３０２は、窓位置候補出力部２０１から出力されてきた候補シフト時間ｓで示されるシフト量に基づいて、ＧＩ期間Ｔｇの間、一定値（ここでは０）であり、それ以外の期間では当該一定値よりも大きい値を有する図５に示すような評価関数ｅ（ｉ）を生成して、乗算器３０３に出力する。なお、生成される評価関数は、窓位置候補出力部２０１から出力されてきた候補シフト時間ｓに応じて、当該評価関数のＴｇ期間の中心がｓだけずれた関数である。
【００４９】
図５に示す評価関数ｅ（ｉ）は、到来波の到来時刻に対してＩＳＩ量を推定するための関数である。当該評価関数は、横軸に時間、縦軸にＩＳＩ量をとる。そして、到来波の到来時間がＧＩ（＝Ｔｇ）期間内であればＩＳＩが発生しないため、評価関数のＴｇ期間の値は０となっている。また、到来波の到来時間がＧＩ（＝Ｔｇ）期間外であれば、ＦＦＴ窓の中に入り込んだ隣接シンボルがＩＳＩとなるため、評価関数は、Ｔｇ期間外の値はそれぞれのタイミングで到来波があった場合に発生するであろうＩＳＩ量に応じた値を持つ関数となっている。
【００５０】
評価関数ｅ（ｉ）の形状は、図５のように、底部と両端部からなる鍋型の形状をしており、底部は、Ｔｇ期間分一定値となっている。Ｔｇ期間分を一定値とするのは、先行波と遅延波との到来時間差がＴｇ期間内に収まる場合には、ＦＦＴ窓位置を適切に設定すればＩＳＩは発生しないので、その場合を想定して、底部をＴｇ期間に設定している。また、両端部は、底部の両端から離れるほど増加し、底部両端からの時間差に比例して単調増加する。両端部が単調増加しているのは、あるＦＦＴ窓位置から到来波の到来時間が離れれば離れるほど、隣接シンボルがＦＦＴ窓内に入りこむ量、すなわちＩＳＩ量が増加することを示している。なお、両端部での評価関数ｅ（ｉ）の増加率は、ＩＳＩ推定量を算出するに当たり実用に耐えるものであればよく、本発明に相当する受信装置を作成し、実用に耐えるものをシミュレートして算出すればよい。
【００５１】
乗算器３０３は、遅延プロファイル算出部３０１から伝達されてきた遅延プロファイルと、評価関数生成部３０２から伝達されてきた評価関数ｅ（ｉ）とを掛け合わせて得られるＩＳＩ推定量を算出し、判定部２０３に伝達する機能を有する。
判定部２０３は、乗算器３０３から伝達されるＩＳＩ量を蓄積する。
＜動作＞
次に、本実施の形態における窓位置制御部１０７の動作を図４に示すフローチャートを用いて説明する。本発明の主たる特徴は、ＦＦＴ窓位置を決定するにあたり、伝送路特性からＩＳＩ量を推定し、推定されたＩＳＩ量に基づいてＦＦＴ窓位置を決定する部分にあるため、信号を受信して復号する動作処理については、従来の受信装置と同等であるとしてここでは説明を割愛する。
【００５２】
まず、窓位置候補出力部２０１は、複数のＦＦＴ窓位置の候補を生成する。なお、窓位置候補出力部２０１は、予め定められた時間刻み幅でずらされたシフト量をＦＦＴ窓位置の候補として、予め定められた個数だけ生成する。
窓位置候補出力部２０１は、生成したＦＦＴ窓位置の候補の一つをＩＳＩ量推定部２０２の評価関数生成部３０２に伝達する（ステップＳ４０１）。
【００５３】
評価関数生成部３０２は、ＦＦＴ窓位置の候補が伝達されると、当該ＦＦＴ窓位置の候補で示される候補シフト時間ｓだけ、図５に示すような評価関数の中心をずらした評価関数を生成する。そして、生成した評価関数と、遅延プロファイル算出部３０１から出力される遅延プロファイルとを乗算器３０３が掛け合わせて得られた値を、ＩＳＩ量として推定する（ステップＳ４０２）。
【００５４】
推定されたＩＳＩ量は判定部２０３に伝達され、判定部２０３は、伝達されてきたＩＳＩ推定量と窓位置候補出力部２０１から伝達されてきたＦＦＴ窓位置候補の情報とを対応付けて記憶する。
判定部２０３は、蓄積したＩＳＩ推定量の個数と、予め設定されている蓄積すべきＩＳＩ量の個数情報とを比較し、蓄積すべきＩＳＩ推定量の個数に達していない場合に（ステップＳ４０３のＮＯ）、窓位置候補出力部２０１に次の窓位置候補の出力を指示する。すると、窓位置候補出力部２０１は、次のＦＦＴ窓位置候補を評価関数生成部３０２と判定部２０３に伝達する（ステップＳ４０４）。そして、窓位置制御部１０７は、ステップＳ４０１の処理に戻る。
【００５５】
一方、判定部２０３が、蓄積したＩＳＩ量の個数と、予め設定されている蓄積すべきＩＳＩ量の個数情報とが一致したと判定した場合に（ステップＳ４０３のＹＥＳ）、判定部２０３は、蓄積した複数のＩＳＩ推定量のうち、最小であるＩＳＩ量を判定する。そして、判定の結果得られる最小であるとされたＩＳＩ推定量に対応付けられているＦＦＴ窓位置候補で示されるシフト量だけＦＦＴ窓位置をずらしたタイミングをＦＦＴ窓位置として決定し、フーリエ変換部１０５に当該ＦＦＴ窓位置を設定する（ステップＳ４０５）。
【００５６】
そして、フーリエ変換部１０５は、窓位置制御部１０７により設定されたＦＦＴ窓位置でＦＦＴを実行する。
以上が、ＦＦＴ窓位置の決定に係る処理であるが、ここから、上述のシフト量ｓｍｉｎの求め方についてより具体的に説明する。
なお、有効シンボル長Ｔｕの時間間隔を任意の定数Ｋでサンプリングすることとし、ｉを０〜Ｋ−１の整数とすると、ｉ番目のサンプリング点での時刻はｉ×Ｔｕ／Ｋで表される。この時間での評価関数をｅ（ｉ）と表す。なお、この場合判定部２０３が蓄積すべきＩＳＩ量の個数はＫ個ということになる。
【００５７】
遅延プロファイル算出部３０１が算出する遅延プロファイル（複素数値）をｐｉとし、窓位置候補出力部２０１が設定した候補シフト時間をｓ、予め定められたＦＦＴ窓位置を候補シフト時間ｓだけシフトさせた場合に発生する可能性があるＩＳＩ量をＩＳＩ評価値をＮ（ｓ）とすると、ＩＳＩ評価値Ｎ（ｓ）は、以下の、数１で算出される。
【００５８】
【数１】
2009122727.tif 000023
【００５９】
数１で示される演算は乗算器３０３において実行される。乗算器３０３は、窓位置候補出力部２０１から出力される候補シフト時間ごとに数１で示される演算を実行し、そうして得られるＩＳＩ量を判定部２０３が蓄積する。
そして、判定部２０３は、蓄積したＩＳＩ量の個数が予め定められている個数に達すると、以下の数２で示される演算を実行する。
【００６０】
【数２】
2009122727.tif 000024
【００６１】
この演算を実行することにより、判定部２０３は、蓄積されたＩＳＩ量の中から最小値を選定する。そして、判定部２０３は数２に基づき選定されたＩＳＩ量のシフト時間だけ、基準のＦＦＴ窓位置からずらしたＦＦＴ窓位置をフーリエ変換部に設定することになる。
最後にＦＦＴ窓位置のシフトについて説明しておく。
【００６２】
評価関数ｅ（ｉ）を使ってＦＦＴ窓位置をサーチして時間シフトする様子を図６〜８を用いて説明する。
図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）は２波マルチパス伝送路の遅延プロファイルを表している。図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）においては。横軸は時間を、縦軸は各到来波の受信電力を表している。
【００６３】
また、図６（ｂ）、図７（ｂ）及び図８（ｂ）は、図６（ａ）、図７（ａ）及び図８（ａ）に対応した伝送シンボルのＯＦＤＭ信号を模式的に表した図である。ＯＦＤＭ信号のシンボル期間は、有効シンボル期間Ｔｕと、ガードインターバル期間Ｔｇ（図中、斜線部分）とからなる。
６１０、７１０及び８１０は、Ｔｕの時間幅を持つＦＦＴ窓を示しており、各図（ａ）の６００、７００及び８００は、各図（ｂ）の６１０、７１０、及び８１０の位置にＦＦＴ窓が設定されているときにＩＳＩが発生しない範囲を示している。６００、７００及び８００の時間幅はＧＩ期間Ｔｇで、６００、７００及び８００よりも外に信号があるときにはＩＳＩが発生し、６００、７００及び８００から遠くなるほど発生するＩＳＩ量が増加する。
【００６４】
例として、２波マルチパス伝送路を想定する。ＩＳＩ量が最小になるＦＦＴ窓位置を見つけるために、遅延プロファイルに候補シフト時間ｓの時の評価関数ｅ（ｉ−ｓ）を図６（ａ）のように掛け合わせて、ＩＳＩ評価値Ｎ（ｓ）を求める。図７のようにシフト時間を切り替えて、いくつかの候補シフト時間ｓについてＮ（ｓ）を求める。
候補シフト時間ｓを切り替えることで、評価関数ｅ（ｉ−ｓ）が時間シフトしていくことになり、それに対応してＩＳＩが発生しない範囲７００も時間シフトしている。これは、ＦＦＴ窓位置を７１０のように時間シフトする場合のＩＳＩ量を推定していると考えられる。このような手順を繰り返し、全ての候補シフト時間ｓに関してのＩＳＩ評価値が揃うと、その中で最小となる候補シフト時間ｓを検出して、そのシフト時間をｓｍｉｎとする。判定部２０３は、図８に示すようにｓｍｉｎだけＦＦＴ窓の基準位置をずらしたＦＦＴ窓位置を設定する。なお、各候補シフト時間ｓに対して用いる遅延プロファイルは同じ時間のものを用いる。よって、各位置におけるＩＳＩ評価値の相対関係は崩れない。
【００６５】
このように、到来波の到来時間がＧＩ期間から外れる時間差をＩＳＩ評価関数として考慮することで、より正確なＩＳＩ量を推定することができるので、ＩＳＩ量を少なくすることができるＦＦＴ窓位置を検出することができる。よって、受信信号の受信品質を向上することができる。さらには、精度の高い伝送路特性を用いて等化処理を行うことで、様々な伝送路環境においても安定した受信が可能となる。また、ＦＦＴ窓位置候補ごとに実際にＦＦＴ演算を実行してＩＳＩ量を推定しないので、平均的に見て特許文献１に記載されている手法よりも演算量を軽減できる。
＜変形例１＞
上記実施の形態では、ＩＳＩ量を求めるにあたり、上述の評価関数を用いたが、ＩＳＩ量の推定には別の手法も考えられる。本変形例１においては、その別手法について説明する。
【００６６】
なお、ＩＳＩ量の推定方法以外については、実施の形態と共通するので、ここでは、ＩＳＩ量の推定についてのみ説明する。
＜構成＞
まず、変形例１の場合のＩＳＩ量推定部について説明する。図９が変形例１の場合のＩＳＩ量推定部の詳細を示した機能ブロック図である。実施の形態とは、異なり変形例１の場合では、受信装置１００は、ＩＳＩ量推定部２０２に換えてＩＳＩ量推定部９００を備える。
【００６７】
ＩＳＩ量推定部９００は、フィルタ９０１と、フィルタ係数生成部９０２とを含んで構成される。
フィルタ９０１は、フィルタ係数生成部９０２によって設定されたフィルタ係数に従って、伝送路特性推定部１０６から伝達された伝送路特性をフィルタリングする機能を有する。フィルタ９０１は、上記実施の形態において示した評価関数に基づくフィルタ特性を有しており、基本的に、Ｔｇ期間、信号の通過を阻止するという特性を備えている。これによって、フィルタ９０１は、ＩＳＩとして発生する信号を通過させる構成になる。
【００６８】
フィルタ係数生成部９０２は、窓位置候補出力部２０１から出力されたＦＦＴ窓位置候補で示される候補シフト時間ｓに応じて、フィルタ特性を元のフィルタリング位置から候補シフト時間ｓ分だけ位相回転させたフィルタ係数を出力する機能を有する。
判定部２０３は、窓位置候補出力部２０１が出力したＦＦＴ窓位置候補ごとに、フィルタ９０１を通過する信号の電力をＩＳＩ量の推定値として記憶する。そして、判定部２０３は、予め定められた個数のＩＳＩ推定量を得た後に、最も電力の少なかったＩＳＩ推定量に対応するＦＦＴ窓位置候補の候補シフト時間だけ、ＦＦＴ窓位置をずらした新たなＦＦＴ窓位置をフーリエ変換部１０５に設定する。
【００６９】
上記実施の形態では、遅延プロファイルを用いて時間領域での演算を行って、ＦＦＴ窓位置を測定することとしたが、この構成により周波数領域の演算を行うことでもＦＦＴ窓位置を特定することができる。
＜変形例２＞
上記変形例１では、フィルタ係数を変えることで、ＦＦＴ窓位置の変更に対応したが、本変形例２では、フィルタ係数は変更しない手法を開示する。
【００７０】
なお、本変形例２においても変形例１同様、ＩＳＩ量の推定方法以外については、実施の形態と共通するので、ここでは、ＩＳＩ量の推定方法についてのみ説明する。
＜構成２＞
図１０が変形例２の場合のＩＳＩ量推定部の詳細を示した機能ブロック図である。実施の形態とは、異なり変形例１の場合では、受信装置１００は、ＩＳＩ量推定部２０２に換えてＩＳＩ量推定部１０００を備える。
【００７１】
ＩＳＩ量推定部１０００は、演算部１００１と、フィルタ１００２とを含んで構成される。
演算部１００１は、窓位置候補出力部２０１が出力したＦＦＴ窓位置候補で示される候補シフト時間ｓに応じた位相回転ベクトルを算出し、算出した位相回転ベクトルを伝送路特性推定部１０６が推定した伝送路特性に掛け合わせて、候補シフト時間ｓに応じて位相回転させた伝送路特性をフィルタ１００２に伝達する機能を有する。
【００７２】
フィルタ１００２は、予め定められたフィルタ特性に応じて、演算部１００１から出力される信号をフィルタリングして、フィルタリング後の信号を判定部２０３に出力する機能を有する。なお、フィルタ１００２のフィルタ特性は、上記実施の形態で示す評価関数に基づいて生成したものであり、フィルタリング位置こそ変動しないものの変形例１と同様の特性を示す。
【００７３】
なお、判定部２０３は、変形例１と同様にフィルタ１００２を通過する電力をＩＳＩ量の推定値として記憶し、最も電力の少なかったＩＳＩ推定量に対応するＦＦＴ窓位置候補の候補シフト時間だけ、ＦＦＴ窓位置の基準位置をずらした新たなＦＦＴ窓位置をフーリエ変換部１０５に設定する。
上記変形例１では、フィルタ係数の方を変更することで、ＦＦＴ窓位置をシフトさせることに対応したが、変形例２においてはフィルタ係数を変更せずに、伝送路特性の方を位相回転させることで周波数領域を変更し、ＩＳＩ量が少なくなるＦＦＴ窓位置を決定する。
＜補足＞
上記実施の形態において、本発明の実施の手法について説明してきたが、本発明の実施形態がこれに限られないことは勿論である。以下、上記実施形態以外に本発明として含まれる各種の変形例について説明する。
（１）上記実施の形態においては、複数のＦＦＴ窓位置候補についてＩＳＩ量を推定し、推定したＩＳＩ量に基づいて、当該複数のＦＦＴ窓位置候補の中から、フーリエ変換部１０５に設定するＦＦＴ窓位置を選択することとした。
【００７４】
しかし、これはその限りではなく、以下の構成をとることで、より厳密にＦＦＴ窓位置を決定することとしてもよい。即ち、判定部２０３が複数のＦＦＴ窓位置候補それぞれについてのＩＳＩ推定量を蓄積するところまでは上記実施の形態と共通するが、そこから更に、判定部２０３は、複数のＩＳＩ推定量から、ＩＳＩ推定量についての近似式を最小二乗法等を用いて算出し、その近似式において、最小となるＩＳＩ推定量を求める。
【００７５】
そして判定部２０３は、算出された最小となるＩＳＩ量に対応することになるＦＦＴ窓位置を求め、求めたＦＦＴ窓位置をフーリエ変換部１０５に設定することとしてもよい。
（２）上記実施の形態において示した評価関数ｅ（ｉ）の両端部は、２次式の形状をとっているが、両端部が増加する傾向にあるならば、２次式の形状に限定されるものである必要はなく、例えば１次式であってもよい。
（３）上記実施の形態においては、ＯＦＤＭ伝送信号を例に説明したが、これはＯＦＤＭに限定されるものではなく、マルチキャリア信号であれば、ＯＦＤＭ伝送以外の伝送形態をとってもよい。
【００７６】
なお、ＯＦＤＭ伝送方式を用いる方式としては、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇ）、地上デジタル放送（ＤＶＢ−Ｔ／Ｈ／Ｔ２、ＩＳＤＢ−Ｔ）、Ｗｉ−ＭＡＸ（ＩＥＥ８０２．１６）、次世代移動通信などがあり、本発明は、それらに応用することが可能である。
（４）上記変形例１や２において、ＩＳＩ量を推定するにあたり、Ｔｇ期間の信号の通過を阻止するという特性を有するバンドエリミネイションフィルタを用いて、Ｔｇ期間以外を通過する信号の電力を測定することでＩＳＩ量を推定することとした。
【００７７】
しかし、逆のＴｇ期間のみ信号を通過させる特性を有するバンドパスフィルタを用いてもよい。この場合には、ＩＳＩ量が多くなればなるほど通過する信号の電力は少なくなるため、通過した信号の電力量の最も多かったＩＳＩ推定量に対応する窓位置候補がＩＳＩを少なくするＦＦＴ窓位置としてフーリエ変換部１０５に設定される。
（５）上記実施の形態においては、ＩＳＩ量推定部２０２は、伝送路特性推定部１０６が推定した伝送路特性をそのまま用いて、ＩＳＩ量を推定することとしたが、推定された周波数領域の伝送路特性に対してＮサンプル間隔で間引いて演算を実行しても良い。
【００７８】
上記実施の形態における図６（ａ）を用いて説明すると、例えば推定した周波数領域の伝送路特性を３間隔で間引いた場合に、時間領域においては図６（ａ）で示す主波と遅延波のほかに、更に１／３周期で到来波のイメージングが発生することになる。即ち、図６（ａ）で言えば、Ｔｕ＋Ｔｕ／３の位置近傍、Ｔｕ＋２Ｔｕ／３の位置近傍にも、主波や遅延波などが表れる（イメージングされる）ことになる。この場合でもＴｕ及び２Ｔｕの近傍においてＦＦＴ窓位置をサーチすることになるが、このとき、Ｔｇ期間が広い即ちＧＩが長い場合や、遅延広がりが広いとエイリアシングが発生して、例えば、Ｔｕ＋Ｔｕ／３の位置近傍にイメージングされる到来波も評価関数の評価対象となってしまい、求めるべきＩＳＩ量を正確に推定できなくなる。これは、Ｔｇ期間が長いとそれだけ評価関数の両端部がその評価範囲が広がるためであり、遅延広がりが広いとそれだけＦＦＴ窓位置のサーチ範囲を広く取らざるを得なくなり、その場合にＦＦＴ窓位置のサーチ範囲の端に設定した場合に１／Ｎ周期で発生するイメージングも評価関数の評価対象として含んでしまうためである。
【００７９】
逆に言えば、Ｔｇ期間が狭く、遅延広がりが狭い場合には、伝送路特性をＮサンプル間隔で間引きすることで発生するイメージングを無視することができる、即ち評価関数の評価範囲外とすることができるので、そのような場合には、伝送路特性をＮサンプル間隔で間引きして、演算を実行しても良い。こうすると評価関数に掛け合わせる伝送路特性のデータ量が減ることになるので、演算量を少なくすることができ、ＦＦＴ窓位置の決定までの時間を短縮することができる。なお、Ｎは、周波数軸補間フィルタ帯域、ＧＩ長、ＦＦＴ窓位置サーチ範囲に依存することになる。
（６）上記実施の形態においては、ＦＦＴ窓位置の決定は、各シンボルについて算出することとしたが、伝送路環境が比較的安定する場所で受信装置を運用する場合には、所定数のシンボルごとに、ＦＦＴ窓位置を決定して、その間のシンボルについては、その前に決定されたＦＦＴ窓位置を用いる構成としてもよい。
【００８０】
また、複数シンボルについてＦＦＴ窓位置を平均的に求めることとしても良い。
（７）上記実施の形態においては、評価関数の底部の期間をＴｇ期間としたが、これは、システムや実装する条件に応じて変化させてもよい。
（８）上記実施の形態においては、特に記載しなかったが、窓位置制御部１０７で決定されるＦＦＴ窓位置は通常次のシンボル以降に対して適用される。つまり、Ｎ番目のシンボルから得られた伝送路特性からＩＳＩ量を推定して得られるＦＦＴ窓位置は、次のＮ＋１番目のシンボルのＦＦＴ処理に対して適用される。
【００８１】
しかし、以下のような手法をとって、Ｎ番目のシンボルについて得られたＦＦＴ窓位置をＮ番目のシンボルに適用してもよい。即ち、一度Ｎ番目のシンボルについての伝送路特性からＩＳＩ量を推定してＦＦＴ窓位置を決定する。受信した信号はそのまま流すのではなく一端バッファなどにバッファリングしておく。そして決定したＦＦＴ窓位置をバッファリングしておいた信号におけるＮ番目のシンボルに対して適用してＦＦＴを実行し、信号を復調してもよい。Ｎ番目のシンボルから得られた伝送路特性から推定したＩＳＩ量に基づいて決定されたＦＦＴ窓位置をＮ番目のシンボルに対して適用することでより正確に信号を復調することができる。
（９）上記実施の形態においては、受信装置１００と表示装置１１１を別の装置として説明したが、本発明は、表示装置１１１内部に、受信装置１００を実装してよく、例えばデジタルテレビとして実現されてもよい。当該デジタルテレビは放送局からの放送波（ＯＦＤＭ信号）を受信して、上記実施の形態に示したＦＦＴ窓位置の決定方法を用いてＦＦＴ窓位置を決定してＦＦＴ処理を実行した上で、受信した信号を復調して、番組を表示する。
（１０）上記実施の形態で示したＦＦＴ窓位置の決定にかかる処理等（図４参照）を受信装置やデジタルテレビ等のプロセッサ、及びそのプロセッサに接続された各種回路に実行させるためのプログラムコードからなる制御プログラムを、記録媒体に記録すること、又は各種通信路等を介して流通させ頒布させることもできる。このような記録媒体には、ＩＣカード、ハードディスク、光ディスク、フレキシブルディスク、ＲＯＭ等がある。流通、頒布された制御プログラムはプロセッサに読み出され得るメモリ等に格納されることにより利用に供され、そのプロセッサがその制御プログラムを実行することにより、実施形態で示したような各種機能が実現されるようになる。
（１１）上記実施の形態に係る各機能部は、１のＬＳＩ（Large Scale Integration）又は複数のＬＳＩにより実現されてよく、また、複数の機能部が１のＬＳＩにより実現されてもよい。なお、ここではＬＳＩと評したが、ＬＳＩは集積度の違いにより、ＩＣ（Integrated Circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積化の手法としてはＬＳＩに限定されるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現することとしてもよい。さらには、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンイギュラブル・プロセッサを利用してもよい。また、半導体技術の進歩又は派生する別技術により、ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明に係る受信装置は、受信したＯＦＤＭ信号に対して、伝送路特性からＩＳＩ量を推定して適切に設定されたＦＦＴ窓位置でＦＦＴを実行できる装置として、デジタルテレビなどで活用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１００  受信装置
１０１  アンテナ
１０２  チューナ
１０３  Ａ／Ｄ変換部
１０４  直交検波部
１０５  フーリエ変換部
１０６  伝送路特性推定部
１０７  窓位置制御部
１０８  等化部
１０９  誤り訂正部
１１０  復号部
１１１  表示装置
２０１  窓位置候補出力部
２０２、９００、１０００  ＩＳＩ量推定部
２０３  判定部
３０１  遅延プロファイル推定部
３０２  評価関数生成部
３０３  乗算器
９０１、１００２  フィルタ
９０２  フィルタ係数生成部
１００１  演算部
１１０１  フーリエ変換部
１１０２  第１タイミング同期部
１１０３  パイロット抽出部
１１０４  既知信号生成部
１１０５  第１除算部
１１０６  内挿フィルタ部
１１０７  第１遅延プロファイル推定部
１１０８  第１遅延調整部
１１０９  第２除算部
１１１０  データ再生部
１２０１  直交検波回路
１２０２  セレクタ
１２０３  ＦＦＴ回路
１２０４  データ復調部
１２０５  窓位置制御部
１２０６  バッファメモリ
１２４１  等化回路
１２４２  復調回路
１２４３  誤り訂正回路
１２４４  Ｓ／Ｎ算出回路
１２５１  受信品質判定回路
１２５２  時間窓設定回路
１２５３  入力切替回路
１２５４  収束判定回路
１２５５  タイマ
１２５６  バッファメモリ制御回路
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する受信装置であって、
受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ（Fast Fourier Transform）窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、
フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、
一つの前記伝送路特性から複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する複数のシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記複数のＩＳＩ量各々は対応するＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行なったと仮定した場合に推定されるＩＳＩ量であり、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち対応する前記ＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備える
ことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記窓位置制御部は、
一つの前記伝送路特性から前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する前記複数のＩＳＩ量を推定するＩＳＩ量推定部と、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち、対応する推定されたＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を判定し、ＩＳＩ量が最小となると判定されたＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する判定部とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記伝送路特性から遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出部と、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する評価関数を生成する評価関数生成部と、
前記評価関数と前記遅延プロファイルとを乗算することにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定する乗算部とを備える
ことを特徴とする請求項２記載の受信装置。
【請求項４】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するフィルタ係数を生成するフィルタ係数推定部と、
前記伝送路特性を前記フィルタ係数を用いてフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備える
ことを特徴とする請求項２記載の受信装置。
【請求項５】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに応じて前記伝送路特性を位相回転する演算部と、
前記位相回転された伝送路特性をフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備える
ことを特徴とする請求項２記載の受信装置。
【請求項６】
前記窓位置制御部は、
一つの前記伝送路特性から前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する前記複数のＩＳＩ量を推定するＩＳＩ量推定部と、
推定された複数のＩＳＩ量から最小となるＩＳＩ量を算出し、算出されたＩＳＩ量に対応するＦＦＴ窓位置候補を特定し、特定されたＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置に指定する特定部とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項７】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記伝送路特性から遅延プロファイルを推定する遅延プロファイル推定部と、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する評価関数を生成する評価関数生成部と、
前記評価関数と前記遅延プロファイルとを乗算することにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定する乗算部とを備える
ことを特徴とする請求項６記載の受信装置。
【請求項８】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するフィルタ係数を生成するフィルタ係数推定部と、
前記伝送路特性を前記フィルタ係数を用いてフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備える
ことを特徴とする請求項６記載の受信装置。
【請求項９】
前記ＩＳＩ量推定部は、
前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに応じて前記伝送路特性を位相回転する演算部と、
前記位相回転された伝送路特性をフィルタリングすることにより、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応するＩＳＩ量を推定するフィルタ部とを備える
ことを特徴とする請求項６記載の受信装置。
【請求項１０】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する受信方法であって、
受信した前記ＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換ステップと、
前記フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定ステップと、
一つの前記伝送路特性から複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する複数のシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記複数のＩＳＩ量各々は対応するＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行なったと仮定した場合に推定されるＩＳＩ量であり、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち対応する前記ＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御ステップとを含む
ことを特徴とする受信方法。
【請求項１１】
コンピュータに直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信して復調させるための処理手順を示した受信プログラムであって、
前記処理手順は、
受信した前記ＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換ステップと、
前記フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定ステップと、
一つの前記伝送路特性から複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する複数のシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記複数のＩＳＩ量各々は対応するＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行なったと仮定した場合に推定されるＩＳＩ量であり、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち対応する前記ＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御ステップとを含む
ことを特徴とする受信プログラム。
【請求項１２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信する集積回路であって、
受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、
フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、
一つの前記伝送路特性から複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する複数のシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記複数のＩＳＩ量各々は対応するＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行なったと仮定した場合に推定されるＩＳＩ量であり、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち対応する前記ＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備える
ことを特徴とする集積回路。
【請求項１３】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、復調した信号を表示するデジタルテレビであって、
受信したＯＦＤＭ信号を指定されたＦＦＴ窓位置でシンボル毎にフーリエ変換するフーリエ変換部と、
フーリエ変換後の信号から伝送路特性を推定する伝送路特性推定部と、
一つの前記伝送路特性から複数のＦＦＴ窓位置候補のそれぞれに対応する複数のシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）量を推定し、前記複数のＩＳＩ量各々は対応するＦＦＴ窓位置でフーリエ変換を行なったと仮定した場合に推定されるＩＳＩ量であり、前記複数のＦＦＴ窓位置候補のうち対応する前記ＩＳＩ量が最小となるＦＦＴ窓位置候補を前記フーリエ変換部のＦＦＴ窓位置を指定する窓位置制御部とを備える
ことを特徴とするデジタルテレビ。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009122727.tif 000025
【図２】
2009122727.tif 000026
【図３】
2009122727.tif 000027
【図４】
2009122727.tif 000028
【図５】
2009122727.tif 000029
【図６】
2009122727.tif 000030
【図７】
2009122727.tif 000031
【図８】
2009122727.tif 000032
【図９】
2009122727.tif 000033
【図１０】
2009122727.tif 000034
【図１１】
2009122727.tif 000035
【図１２】
2009122727.tif 000036
【図１３】
2009122727.tif 000037
【図１４】
2009122727.tif 000038
【図１５】
2009122727.tif 000039
【図１６】
2009122727.tif 000040
【図１７】
2009122727.tif 000041
【図１８】
2009122727.tif 000042
【国際調査報告】
2009122727.tif 000043
2009122727.tif 000044
2009122727.tif 000045
2009122727.tif 000046