(57)【要約】【課題】  観測信号にシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が含まれている場合においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定する。【解決手段】  遅延プロファイル測定装置１の等化部２は、観測信号を入力し、当該信号に含まれるマルチパスによる波形歪みを等化する。係数算出部３は、前記等化後の信号を入力し、伝搬路の伝達関数と等化部２の伝達関数との間の等化残差を演算し、その等化残差を用いて等化部２の伝達関数が伝搬路の伝達関数の逆数に等しくなるように等化部２の新たな係数を算出し、算出した係数を等化部２及び遅延プロファイル表示部４へ出力する。遅延プロファイル表示部４は、前記係数を入力し、等化部２の伝達関数から遅延プロファイルを算出して表示する。【選択図】  図１
2006140938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された観測信号を用いて伝搬路の遅延プロファイルを測定する遅延プロファイル測定装置であって、
前記観測信号を入力し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化する等化部と、
該等化部の伝達関数を調整して等化部のフィルタの係数を算出する係数算出部と、
前記係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数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
を具えたことを特徴とする遅延プロファイル測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載の遅延プロファイル測定装置において、
さらに、前記観測信号のうち予め設定された時間長の観測信号を取得して蓄積するメモリ部を具え、
前記係数算出部は、等化部による等化が正しく行われていることを判定し、
前記メモリ部は、係数算出部により等化が正しく行われていると判定された場合に、新たな観測信号を取得して蓄積し、
前記等化部は、メモリ部から新たな観測信号を読み出し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化し、
前記遅延プロファイル算出部は、係数算出部により等化が正しく行われていると判定された場合に、係数算出部により算出された係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数から遅延プロファイルを算出する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載の遅延プロファイル測定装置において、
前記等化部は、観測信号に含まれる前ゴーストを等化するための第１のフィルタと、後ゴーストを等化するための第２のフィルタとを有し、第１のフィルタの後ろに第２のフィルタが接続され、
前記遅延プロファイル算出部は、係数算出部により算出された係数に基づいて、第１のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第１の遅延プロファイルを算出し、第２のフィルタの周波数特性の逆数に第１のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第２の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第１の遅延プロファイル及び第２の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定装置。
【請求項４】
請求項１に記載の遅延プロファイル測定装置において、
前記等化部は、観測信号に含まれる前ゴーストを等化するための第１のフィルタと、後ゴーストを等化するための第２のフィルタとを有し、第２のフィルタの後ろに第１のフィルタが接続され、
前記遅延プロファイル算出部は、係数算出部により算出された係数に基づいて、第２のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第３の遅延プロファイルを算出し、第１のフィルタの周波数特性の逆数に第２のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第４の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第３の遅延プロファイル及び第４の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の遅延プロファイル測定装置において、
前記係数算出部は、等化部により等化された信号を入力し、該信号を用いて、等化部の伝達関数が伝搬路の伝達関数の逆数に等しくなるように、等化部のフィルタの係数を算出する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定装置。
【請求項６】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の遅延プロファイル測定装置において、
前記係数算出部は、等化部により等化された信号及び観測信号を入力し、これらの信号を用いて、等化部の伝達関数が伝搬路の伝達関数の逆数に等しくなるように、等化部のフィルタの係数を算出する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定装置。
【請求項７】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の遅延プロファイル測定装置において、
前記等化部は、第１のＦＩＲフィルタと、減算器及びＦＩＲフィルタを組み合わせて構成されるＩＩＲフィルタとを有する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定装置。
【請求項８】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の遅延プロファイル測定装置において、
前記等化部は、観測信号の時間反転した信号を作成する手段と、減算器及びＦＩＲフィルタを組み合わせて構成され、前記時間反転した信号を入力し、該信号の周波数特性の歪みを等化する手段と、前記等化された信号の時間反転した信号を作成する手段と、減算器及びＦＩＲフィルタを組み合わせて構成され、前記等化された信号の時間反転した信号を入力し、該信号の周波数特性の歪みを等化する手段とを有する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定装置。
【請求項９】
請求項２に記載の遅延プロファイル測定装置において、
前記係数算出部は、前記観測信号のデータと、該観測信号を判定したデータとの間の誤差に基づいて、等化部による等化が正しく行われていることを判定する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定装置。
【請求項１０】
伝搬路から観測信号を入力し、該信号に対して等化処理を施す等化部を具えた遅延プロファイル測定装置による伝搬路の遅延プロファイルを測定する方法であって、
前記等化部が、観測信号を入力し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化する等化ステップと、
前記等化部の伝達関数を調整してフィルタの係数を算出する係数算出ステップと、
前記係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数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ステップと
を有することを特徴とする遅延プロファイル測定方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の遅延プロファイル測定方法において、
前記等化ステップの前に、観測信号を入力し、該信号のうち予め設定された時間長の信号を取得してメモリに蓄積する観測信号蓄積ステップを有し、
前記等化ステップの後に、等化ステップにより等化が正しく行われていることを判定する判定ステップを有し、
前記観測信号蓄積ステップは、判定ステップにより等化が正しく行われていると判定した場合に、新たな観測信号を取得してメモリに蓄積し、
前記等化ステップは、等化部が、メモリから観測信号を読み出し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化し、
前記遅延プロファイル算出ステップは、判定ステップにより等化が正しく行われていると判定した場合に、係数算出ステップにより算出した係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数から遅延プロファイルを算出する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の遅延プロファイル測定方法において、
前記等化部が、第１のフィルタと第２のフィルタとを有し、
前記等化ステップの代わりに、入力した観測信号に含まれる前ゴーストを前記第１のフィルタにより等化するステップと、観測信号に含まれる後ゴーストを前記第２のフィルタにより等化するステップとを有し、
前記遅延プロファイル算出ステップは、係数算出ステップにより算出した係数に基づいて、第１のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第１の遅延プロファイルを算出し、第２のフィルタの周波数特性の逆数に第１のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第２の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第１の遅延プロファイル及び第２の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の遅延プロファイル測定方法において、
前記等化部が、第１のフィルタと第２のフィルタとを有し、
前記等化ステップの代わりに、入力した観測信号に含まれる後ゴーストを前記第２のフィルタにより等化するステップと、観測信号に含まれる後ゴーストを前記第１のフィルタにより等化するステップとを有し、
前記遅延プロファイル算出ステップは、係数算出ステップにより算出した係数に基づいて、第２のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第３の遅延プロファイルを算出し、第１のフィルタの周波数特性の逆数に第２のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第４の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第３の遅延プロファイル及び第４の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定方法。
【請求項１４】
伝搬路から観測信号を入力し、該信号に対して等化処理を施す等化部を具えた遅延プロファイル測定装置による伝搬路の遅延プロファイルを測定するプログラムであって、前記遅延プロファイル測定装置を構成するコンピュータに、
前記観測信号を入力し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化する等化処理と、
前記等化部の伝達関数を調整してフィルタの係数を算出する係数算出処理と、
前記係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数を逆フーリエ変換し、遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出処理と
を実行させる遅延プロファイル測定プログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載の遅延プロファイル測定プログラムにおいて、
さらに、前記観測信号のうち予め設定された時間長の観測信号を取得してメモリに蓄積する観測信号蓄積処理と、
前記等化処理における等化が正しく行われていることを判定する判定処理とを実行させ、
前記観測信号蓄積処理は、判定処理により等化が正しく行われていると判定した場合に、新たな観測信号を取得して蓄積し、
前記等化処理は、メモリから新たな観測信号を読み出し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化し、
前記遅延プロファイル算出処理は、判定処理により等化が正しく行われていると判定した場合に、係数算出処理により算出した係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数から遅延プロファイルを算出する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定プログラム。
【請求項１６】
請求項１４に記載の遅延プロファイル測定プログラムにおいて、
前記等化処理は、入力した観測信号に含まれる前ゴーストを第１のフィルタにより等化し、観測信号に含まれる後ゴーストを第２のフィルタにより等化し、
前記遅延プロファイル算出処理は、係数算出処理により算出した係数に基づいて、第１のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第１の遅延プロファイルを算出し、第２のフィルタの周波数特性の逆数に第１のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第２の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第１の遅延プロファイル及び第２の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定プログラム。
【請求項１７】
請求項１４に記載の遅延プロファイル測定プログラムにおいて、
前記等化処理は、入力した観測信号に含まれる後ゴーストを第２のフィルタにより等化し、観測信号に含まれる後ゴーストを第１のフィルタにより等化し、
前記遅延プロファイル算出処理は、係数算出処理により算出した係数に基づいて、第２のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第３の遅延プロファイルを算出し、第１のフィルタの周波数特性の逆数に第２のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第４の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第３の遅延プロファイル及び第４の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出する
ことを特徴とする遅延プロファイル測定プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
デジタル伝送及びデジタル放送において、伝送路のマルチパスに起因するシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が観測信号に含まれる環境下においても、観測信号に含まれるマルチパスの遅延プロファイルを正確に測定することが可能な遅延プロファイル測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の遅延プロファイル測定器には、例えば、ＯＦＤＭ信号用の遅延プロファイル測定装置等がある（特許文献１を参照。）。これらの遅延プロファイル測定装置は、送信信号に予め既知の信号であるトレーニング信号を挿入しておき、受信側で受信した観測信号に含まれるトレーニング信号から遅延プロファイルを算出している。送信側で挿入するトレーニング信号のスペクトルをＳ（ω）、受信側で伝搬路のマルチパスの影響を受けて受信した観測信号に含まれるトレーニング信号のスペクトルをＲ（ω）とすると、伝搬路の遅延プロファイルｈ（ｔ）は次式で表される。
【数１】
2006140938.tif 000003
ここで、ωは周波数、ｔは遅延時間をそれぞれ示しており、ＩＦＴ［］は逆フーリエ変換を示す関数である。
【０００３】
【特許文献１】特許第３０２２８５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の遅延プロファイル測定器では、観測信号にシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が含まれていると、これらの干渉により正確な遅延プロファイルを測定することができないという問題があった。例えば、ＯＦＤＭ信号において、ガードインターバルよりも長い遅延時間差のマルチパス干渉が含まれる信号では、正確な遅延プロファイルを測定できないという問題があった。従って、観測信号を用いて正確な遅延プロファイルを測定するためには、観測信号に含まれるシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉成分を除去する必要がある。
【０００５】
また、正確な遅延プロファイルを測定するにあたり、シンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉成分が含まれる信号の波形等化のために数回以上の波形観測と等化の繰り返し作業が必要になることが想定される。この場合、観測信号の入力更新処理が遅い場合にも適用できるようにするため、１回の観測信号から１つの遅延プロファイルの測定結果を算出することが好ましい。
【０００６】
一方、観測信号の波形等化を行う等化器を具えた遅延プロファイル測定器において、観測信号に、主波よりも時間的に前にマルチパス波が到着するいわゆる前ゴーストと、主波よりも時間的に後にマルチパス波が到着するいわゆる後ゴーストとが含まれる場合には、前ゴーストを等化するフィルタの特性が後ゴーストに畳み込まれてしまう。または、後ゴーストを等化するフィルタの特性が後ゴーストに畳み込まれてしまう。このため、正確な遅延プロファイルの測定ができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、その第１の目的は、観測信号にシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が含まれている場合においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定可能な遅延プロファイル測定装置、方法及びプログラムを提供することにある。
【０００８】
また、第２の目的は、観測信号にシンボル間干渉やキャリア問干渉等の干渉が含まれている場合においても、１回の観測信号から遅延プロファイルを正確に測定可能な遅延プロファイル測定装置、方法及びプログラムを提供することにある。
【０００９】
また、第３の目的は、観測信号に、主波よりも時間的に前にマルチパス波が到着するいわゆる前ゴーストと、主波よりも時間的に後にマルチパス波が到着するいわゆる後ゴーストとが含まれるマルチパス環境下においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定可能な遅延プロファイル測定装置、方法及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記第１の目的を達成するため、本発明による請求項１の遅延プロファイル測定装置は、入力された観測信号を用いて伝搬路の遅延プロファイルを測定する遅延プロファイル測定装置であって、前記観測信号を入力し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化する等化部と、該等化部の伝達関数を調整して等化部のフィルタの係数を算出する係数算出部と、前記係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数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を具えたことを特徴とする。
【００１１】
前記第２の目的を達成するため、本発明による請求項２の遅延プロファイル測定装置は、請求項１に記載の遅延プロファイル測定装置において、さらに、前記観測信号のうち予め設定された時間長の観測信号を取得して蓄積するメモリ部を具え、前記係数算出部は、等化部による等化が正しく行われていることを判定し、前記メモリ部は、係数算出部により等化が正しく行われていると判定された場合に、新たな観測信号を取得して蓄積し、前記等化部は、メモリ部から新たな観測信号を読み出し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化し、前記遅延プロファイル算出部は、係数算出部により等化が正しく行われていると判定された場合に、係数算出部により算出された係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数から遅延プロファイルを算出することを特徴とする。
【００１２】
前記第３の目的を達成するため、本発明による請求項３の遅延プロファイル測定装置は、請求項１に記載の遅延プロファイル測定装置において、前記等化部は、観測信号に含まれる前ゴーストを等化するための第１のフィルタと、後ゴーストを等化するための第２のフィルタとを有し、第１のフィルタの後ろに第２のフィルタが接続され、前記遅延プロファイル算出部は、係数算出部により算出された係数に基づいて、第１のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第１の遅延プロファイルを算出し、第２のフィルタの周波数特性の逆数に第１のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第２の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第１の遅延プロファイル及び第２の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出することを特徴とする。
【００１３】
前記第３の目的を達成するため、本発明による請求項４の遅延プロファイル測定装置は、請求項１に記載の遅延プロファイル測定装置において、前記等化部は、観測信号に含まれる前ゴーストを等化するための第１のフィルタと、後ゴーストを等化するための第２のフィルタとを有し、第２のフィルタの後ろに第１のフィルタが接続され、前記遅延プロファイル算出部は、係数算出部により算出された係数に基づいて、第２のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第３の遅延プロファイルを算出し、第１のフィルタの周波数特性の逆数に第２のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第４の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第３の遅延プロファイル及び第４の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出することを特徴とする。
【００１４】
本発明による請求項５の遅延プロファイル測定装置は、請求項１から４までのいずれか一項に記載の遅延プロファイル測定装置において、前記係数算出部は、等化部により等化された信号を入力し、該信号を用いて、等化部の伝達関数が伝搬路の伝達関数の逆数に等しくなるように、等化部のフィルタの係数を算出することを特徴とする。
【００１５】
本発明による請求項６の遅延プロファイル測定装置は、請求項１から４までのいずれか一項に記載の遅延プロファイル測定装置において、前記係数算出部は、等化部により等化された信号及び観測信号を入力し、これらの信号を用いて、等化部の伝達関数が伝搬路の伝達関数の逆数に等しくなるように、等化部のフィルタの係数を算出することを特徴とする。
【００１６】
本発明による請求項７の遅延プロファイル測定装置は、請求項１から４までのいずれか一項に記載の遅延プロファイル測定装置において、前記等化部は、第１のＦＩＲフィルタと、減算器及びＦＩＲフィルタを組み合わせて構成されるＩＩＲフィルタとを有することを特徴とする。
【００１７】
本発明による請求項８の遅延プロファイル測定装置は、請求項１から４までのいずれか一項に記載の遅延プロファイル測定装置において、前記等化部は、観測信号の時間反転した信号を作成する手段と、減算器及びＦＩＲフィルタを組み合わせて構成され、前記時間反転した信号を入力し、該信号の周波数特性の歪みを等化する手段と、前記等化された信号の時間反転した信号を作成する手段と、減算器及びＦＩＲフィルタを組み合わせて構成され、前記等化された信号の時間反転した信号を入力し、該信号の周波数特性の歪みを等化する手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明による請求項９の遅延プロファイル測定装置は、請求項２に記載の遅延プロファイル測定装置において、前記係数算出部は、前記観測信号のデータと、該観測信号を判定したデータとの間の誤差に基づいて、等化部による等化が正しく行われていることを判定することを特徴とする。
【００１９】
本発明による請求項１０の遅延プロファイル測定方法は、伝搬路から観測信号を入力し、該信号に対して等化処理を施す等化部を具えた遅延プロファイル測定装置による伝搬路の遅延プロファイルを測定する方法であって、前記等化部が、観測信号を入力し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化する等化ステップと、前記等化部の伝達関数を調整してフィルタの係数を算出する係数算出ステップと、前記係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数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ステップとを有することを特徴とする。
【００２０】
本発明による請求項１１の遅延プロファイル測定方法は、請求項１０に記載の遅延プロファイル測定方法において、前記等化ステップの前に、観測信号を入力し、該信号のうち予め設定された時間長の信号を取得してメモリに蓄積する観測信号蓄積ステップを有し、
前記等化ステップの後に、等化ステップにより等化が正しく行われていることを判定する判定ステップを有し、前記観測信号蓄積ステップは、判定ステップにより等化が正しく行われていると判定した場合に、新たな観測信号を取得してメモリに蓄積し、前記等化ステップは、等化部が、メモリから観測信号を読み出し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化し、前記遅延プロファイル算出ステップは、判定ステップにより等化が正しく行われていると判定した場合に、係数算出ステップにより算出した係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数から遅延プロファイルを算出することを特徴とする。
【００２１】
本発明による請求項１２の遅延プロファイル測定方法は、請求項１０に記載の遅延プロファイル測定方法において、前記等化部が、第１のフィルタと第２のフィルタとを有し、前記等化ステップの代わりに、入力した観測信号に含まれる前ゴーストを前記第１のフィルタにより等化するステップと、観測信号に含まれる後ゴーストを前記第２のフィルタにより等化するステップとを有し、前記遅延プロファイル算出ステップは、係数算出ステップにより算出した係数に基づいて、第１のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第１の遅延プロファイルを算出し、第２のフィルタの周波数特性の逆数に第１のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第２の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第１の遅延プロファイル及び第２の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出することを特徴とする。
【００２２】
本発明による請求項１３の遅延プロファイル測定方法は、請求項１０に記載の遅延プロファイル測定方法において、前記等化部が、第１のフィルタと第２のフィルタとを有し、
前記等化ステップの代わりに、入力した観測信号に含まれる後ゴーストを前記第２のフィルタにより等化するステップと、観測信号に含まれる後ゴーストを前記第１のフィルタにより等化するステップとを有し、前記遅延プロファイル算出ステップは、係数算出ステップにより算出した係数に基づいて、第２のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第３の遅延プロファイルを算出し、第１のフィルタの周波数特性の逆数に第２のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第４の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第３の遅延プロファイル及び第４の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出することを特徴とする。
【００２３】
本発明による請求項１４の遅延プロファイル測定プログラムは、伝搬路から観測信号を入力し、該信号に対して等化処理を施す等化部を具えた遅延プロファイル測定装置による伝搬路の遅延プロファイルを測定するプログラムであって、前記遅延プロファイル測定装置を構成するコンピュータに、前記観測信号を入力し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化する等化処理と、前記等化部の伝達関数を調整してフィルタの係数を算出する係数算出処理と、前記係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数を逆フーリエ変換し、遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル算出処理とを実行させることを特徴とする。
【００２４】
本発明による請求項１５の遅延プロファイル測定プログラムは、請求項１４に記載の遅延プロファイル測定プログラムにおいて、さらに、前記観測信号のうち予め設定された時間長の観測信号を取得してメモリに蓄積する観測信号蓄積処理と、前記等化処理における等化が正しく行われていることを判定する判定処理とを実行させ、前記観測信号蓄積処理は、判定処理により等化が正しく行われていると判定した場合に、新たな観測信号を取得して蓄積し、前記等化処理は、メモリから新たな観測信号を読み出し、該信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化し、前記遅延プロファイル算出処理は、判定処理により等化が正しく行われていると判定した場合に、係数算出処理により算出した係数から等化部の伝達関数を算出し、該等化部の伝達関数の逆数から遅延プロファイルを算出することを特徴とする。
【００２５】
本発明による請求項１６の遅延プロファイル測定プログラムは、請求項１４に記載の遅延プロファイル測定プログラムにおいて、前記等化処理は、入力した観測信号に含まれる前ゴーストを第１のフィルタにより等化し、観測信号に含まれる後ゴーストを第２のフィルタにより等化し、前記遅延プロファイル算出処理は、係数算出処理により算出した係数に基づいて、第１のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第１の遅延プロファイルを算出し、第２のフィルタの周波数特性の逆数に第１のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第２の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第１の遅延プロファイル及び第２の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出することを特徴とする。
【００２６】
本発明による請求項１７の遅延プロファイル測定プログラムは、請求項１４に記載の遅延プロファイル測定プログラムにおいて、前記等化処理は、入力した観測信号に含まれる後ゴーストを第２のフィルタにより等化し、観測信号に含まれる後ゴーストを第１のフィルタにより等化し、前記遅延プロファイル算出処理は、係数算出処理により算出した係数に基づいて、第２のフィルタの周波数特性の逆数を逆フーリエ変換して第３の遅延プロファイルを算出し、第１のフィルタの周波数特性の逆数に第２のフィルタの周波数特性の逆数を乗算し、逆フーリエ変換して第４の遅延プロファイルを算出し、前記算出した第３の遅延プロファイル及び第４の遅延プロファイルから伝送路の遅延プロファイルを算出することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、等化部が、観測信号に含まれる伝搬路のマルチパスによる周波数特性の歪みをフィルタにより等化し、係数算出部が、等化部のフィルタの係数を算出し、遅延プロファイル算出部が、前記算出した係数から遅延プロファイルを算出するようにした。これにより、観測信号にシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が含まれている場合においても、遅延プロファイルを正確に測定することができる。
【００２８】
また、本発明によれば、等化部による等化が正しく行われていることを判定した場合に、メモリ部が、新たな観測信号を取得して蓄積し、遅延プロファイル算出部が、係数算出部により算出された係数から遅延プロファイルを算出するようにした。これにより、等化部による等化が正しく行われていることが判定されるまでの間は、メモリ部に蓄積された同一の観測信号が読み出され、当該観測信号に対して等化処理が行われ、等化部の係数が算出されることが繰り返される。そして、等化部による等化が正しく行われていることが判定されると、等化部の係数から遅延プロファイルが算出される。従って、観測信号にシンボル間干渉やキャリア問干渉等の干渉が含まれている場合においても、１回の観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができる。
【００２９】
さらに、本発明によれば、等化部が、観測信号に含まれる前ゴーストを等化するための第１のフィルタと、後ゴーストを等化するための第２のフィルタとを有し、第１のフィルタの周波数特性が後ゴーストに畳み込まれることにより、第２のフィルタの係数に現れる実際の遅延プロファイルには存在しない係数を除去するようにした。また、第２のフィルタの周波数特性が前ゴーストに畳み込まれることにより、第１のフィルタの係数に現れる実際の遅延プロファイルには存在しない係数を除去するようにした。これにより、前ゴースト及び後ゴーストが含まれるマルチパス環境下においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照して、本発明による遅延プロファイル測定装置、方法及びプログラムについて詳細に説明する。
最初に、観測信号にシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が含まれている場合においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができる遅延プロファイル測定装置及び測定方法について説明する。
（遅延プロファイル測定装置の実施例１）
まず、遅延プロファイル測定装置の構成及び基本動作について説明する。図１は、本発明による遅延プロファイル測定装置の第１の実施例を示すブロック図である。図中、１は遅延プロファイル測定装置、２は等化部、３は係数算出部、４は遅延プロファイル表示部をそれぞれ示している。
【００３１】
遅延プロファイル測定装置１には、伝搬路のマルチパスの影響を受けた観測信号が入力される。等化部２は、遅延プロファイル測定装置１に入力された観測信号を入力する。等化部２は、観測信号に含まれるマルチパスによる波形歪みを等化し、等化後の信号を出力する。ここで、ｎは信号観測のタイミング（回数）を示す自然数、ωは周波数、ｔは遅延時間をそれぞれ示しており、ＦＴ［］はフーリエ変換を示す関数、ＩＦＴ［］は逆フーリエ変換を示す関数とする。
【００３２】
送信端における観測信号のスペクトルをＸ（ω，ｎ）、観測信号が通過してくる伝搬路の伝達関数をＨ（ω，ｎ）、観測信号のスペクトルをＲ（ω，ｎ）、等化部２の伝達関数をＧ（ω，ｎ−１）、等化部２からの出力スペクトルをＲｅｑ（ω，ｎ）とすると、これらの信号の関係は次式で表される。
【数２】
2006140938.tif 000004
【００３３】
係数算出部３は、等化部２により出力された等化後の信号を入力し、伝搬路の伝達関数と等化部２の伝達関数との間の差分（以下、等化残差と呼ぶ）を演算し、その等化残差を用いて等化部２の伝達関数が伝搬路の伝達関数の逆数に等しくなるように等化部２の新たな係数を算出し、算出した係数を等化部２及び遅延プロファイル表示部４へ出力する。ここで、新たな係数による等化部２の伝達関数をＧ（ω，ｎ）とする。等化部２は、等化後の観測信号Ｒｅｑ（ω，ｎ）が送信端における観測信号Ｘ（ω，ｎ）に等しくなるように動作するため、（２）式の条件から以下の（３）式が成り立つ。
【数３】
2006140938.tif 000005
【００３４】
尚、遅延プロファイル測定装置１は、等化部２の伝達関数が、観測信号が通過した伝搬路の伝達関数の逆数となるように算出されるアルゴリズムを用いるのであれば、等化部２の構成及び係数算出部３のアルゴリズムはどのような形であっても適用することができる。等化部２及び係数算出部３の構成については後述する。
【００３５】
遅延プロファイル表示部４は、等化部２の伝達関数Ｇ（ω，ｎ）から観測信号が通過した伝搬路の遅延プロファイルを算出して表示する。遅延プロファイル表示部４は、係数算出部３から等化部２へ出力される等化部２の係数を分岐して入力し、予め設定されている等化部２の構成及び入力した等化部２の係数から等化部２の伝達関数Ｇ（ω，ｎ）を算出する。等化部２の伝達関数Ｇ（ω，ｎ）の算出方法については、等化部２の構成及び係数算出部３の構成と共に後述する。
【００３６】
ここで、（３）式を用いた等化器の適応アルゴリズムにより、求めた等化部２の伝達関数の逆数が、観測信号が通過した伝搬路の伝達関数に等しくなる。従って、観測信号が通過した伝搬路の遅延プロファイルをｈ（ｔ，ｎ）とすると、遅延プロファイルは次式で求められる。
【数４】
2006140938.tif 000006
（３）式に示されているように、等化部２の伝達関数Ｇ（ω，ｎ）の逆数は、伝搬路の伝達関数Ｈ（ω，ｎ）に等しく、この伝搬路の伝達関数Ｈ（ω，ｎ）を逆フーリエ変換したｈ（ｔ，ｎ）は伝搬路のインパルス応答、すなわち遅延プロファイルとなる。さらに、遅延プロファイル表示部４は、算出した遅延プロファイルｈ（ｔ，ｎ）を用いて、横軸を遅延時間ｔとしてグラフ化し、図示しないモニタ等の表示装置へ出力する。
【００３７】
以上、本発明による遅延プロファイル測定装置１の第１の実施例の構成及び基本動作について説明した。以下、実施例を挙げて、等化部２及び係数算出部３の構成、並びに遅延プロファイル表示部４における等化部２の伝達関数及び伝搬路の遅延プロファイルの算出法について詳細に説明する。
【００３８】
（等化部２）
等化部２の実施例を挙げて、その構成及び動作について説明する。図２は、等化部２の第１の実施例を示すブロック図である。図中、２１はＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ−ｄｕｒａｔｉｏｎ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：有限長インパルス応答）フィルタ、２２は減算器、２３はＦＩＲフィルタをそれぞれ示している。尚、ＦＩＲフィルタ２１，２３は、有限長インパルス応答のトランスバーサルフィルタである。ＦＩＲフィルタ２１は、主に、主波よりも時間的に前にマルチパス波が到着するいわゆる前ゴーストの等化のために用いる。ＦＩＲフィルタ２３は、減算器２２と組み合わせてＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ−ｄｕｒａｔｉｏｎ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ：無限長インパルス応答）フィルタを構成しており、主波よりも時間的に後にマルチパス波が到着するいわゆる後ゴーストの等化のために用いる。
【００３９】
ＦＩＲフィルタ２１は、遅延プロファイル測定装置１に入力された観測信号を入力し、観測信号とＦＩＲフィルタ２１の係数とを畳み込み演算し、当該演算結果の信号を出力する。減算器２２には、被減算端子にＦＩＲフィルタ２１の出力が接続され、減算端子にＦＩＲフィルタ２３の出力が接続されている。減算器２２は、被減算端子の入力から減算端子の入力を減算し、その減算結果を等化部２の出力としてフィルタ係数算出部３へ出力すると共に、当該減算結果をＦＩＲフィルタ２３へ入力する。ＦＩＲフィルタ２３は、入力信号である減算器２２の出力とＦＩＲフィルタ２３の係数とを畳み込み演算し、当該演算結果の信号を減算器２２の減算端子へ出力する。
【００４０】
（係数算出部３）
図２に示した等化部２に対するフィルタの係数を算出する係数算出部３の動作について説明する。送信信号に挿入されたトレーニング信号のスペクトルをＳ（ω，ｎ）とし、等化部２からの出力の信号の総合周波数特性を（５）式に定義する。
【数５】
2006140938.tif 000007
尚、（５）式に示す演算は、トレーニング信号が挿入されている部分のみに適用する。例えば、特殊シンボルのように特定のシンボルを全てトレーニング信号としているような場合、係数算出部３は、その期間のシンボルの信号部分だけについて（５）式を用いて総合周波数特性を演算する。また、ＯＦＤＭ信号のＳＰ（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ  Ｐｉｌｏｔ：スキャッタードパイロット）等のようなトレーニング信号の場合、パイロット信号の存在している時間の周波数だけについて（５）式を用いて総合周波数特性を演算する。尚、ｎ回目の信号観測時にパイロット信号の存在していない周波数については、補間フィルタを用いてパイロット信号の存在するωの総合周波数特性のデータをパイロット信号のないωの総合周波数特性のデータに補間する。
【００４１】
さらに、等化残差のスペクトルをＥｅｑ（ω，ｎ）とすると、Ｅｅｑ（ω，ｎ）は次式で表される。
【数６】
2006140938.tif 000008
ここで、Ｋは、ｎ回目のＳ（ω，ｎ）及びＥｅｑ（ω，ｎ）の周波数ωに関するデータ数を示す。すなわち、（６）式の右辺の分母はＦ（ω，ｎ）のωに関する平均値を示している。係数算出部３は、さらに、（６）式で算出した等化残差と前記等化部２の係数とを加算し、新たな等化部２の係数を演算して等化部２へ出力する。
【００４２】
等化部２のＦＩＲフィルタ２１の係数をｃ１（ｔ，ｎ）とすると、ｃ１（ｔ，ｎ）は（７）式で表される。
【数７】
2006140938.tif 000009
ここで、μは係数更新の重み付け係数である。（７）式で求めたＦＩＲフィルタ２１のｃ１（ｔ，ｎ）は、遅延時間ｔが主波よりも前の部分を使用する。等化部２のＦＩＲフィルタ２３の係数をｃ２（ｔ，ｎ）とすると、ｃ２（ｔ，ｎ）は（８）式で表される。
【数８】
2006140938.tif 000010
（８）式で求めたＦＩＲフィルタ２３のｃ２（ｔ，ｎ）は、遅延時間ｔが主波よりも後の部分を使用する。
【００４３】
（遅延プロファイル表示部）
遅延プロファイル表示部４は、ＦＩＲフィルタ２１の係数とＦＩＲフィルタ２３の係数から、観測信号の遅延プロファイルを算出して出力する。ＦＩＲフィルタ２１の係数をｃ１（ｔ，ｎ）、ＦＩＲフィルタ２３の係数をｃ２（ｔ，ｎ）とする。図２に示した構成の等化部２の場合には、帰還タップを構成しているＦＩＲフィルタ２３の係数をそのまま遅延プロファイルデータとして扱うことができる。これに対して、前ゴーストを等化するＦＩＲフィルタ２１の係数については、係数が巡回型のインパルス応答となるため、このままでは遅延プロファイルとして用いることができない。そこで、（９）式によりＦＩＲフィルタ２１の係数を遅延プロファイルの形に変換する。
【数９】
2006140938.tif 000011
遅延プロファイル表示部４は、主波よりも時間的に前にマルチパスが到来することを示す負の遅延時間の遅延プロファイルとして（９）式で演算したｃ１’（ｔ，ｎ）に、ＦＩＲフィルタ２３の係数ｃ２（ｔ，ｎ）を接続し、遅延プロファイルとして表示する。また、遅延プロファイル表示部４は、遅延プロファイル上で最も振幅の大きなｔの部分を遅延時間０と置き、その部分からの差を遅延時間として表示する。これを式で表すと遅延プロファイルｈ（ｔ，ｎ）は（１０）式のように書ける。
【数１０】
2006140938.tif 000012
【００４４】
（ＯＦＤＭ方式を用いた地上デジタル放送ＩＳＤＢ−Ｔのモード３の信号を観測信号とした場合の実施例）
さらに詳細な実施例として、ＯＦＤＭ方式を用いた地上デジタル放送ＩＳＤＢ−Ｔのモード３と呼ばれる信号を観測信号とした場合における、係数算出部３及び遅延プロファイル表示部４の具体的な構成について説明する。尚、地上デジタル放送ＩＳＤＢ−Ｔについては、「特集  地上デジタル放送方式の研究」、ＮＨＫ技研Ｒ＆Ｄ１９９９年５月号等を参照されたい。
【００４５】
ＯＦＤＭ方式を用いた信号の場合、係数算出部３は、この信号をＯＦＤＭシンボルに同期した時間窓で切り出し、切り出した信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）する。これにより、信号のスペクトルを得ることができる。ここで、ωを周波数を示すキャリア番号ｋ（ｋは整数）に置き換え、等化部２からの出力の信号をＦＦＴした後のスペクトルをＲｅｑ（ｋ，ｎ）と定義する。ＩＳＤＢ−Ｔのモード３の場合、０≦ｋ≦５６１６であり、１キャリア番号の差、すなわちキャリア間隔は１０００／１００８（ｋＨｚ）である。このとき、送信信号に挿入されたトレーニング信号のスペクトルをＳ（ｋ，ｎ）とし、（５）式を変形して等化部２からの出力の信号の総合周波数特性Ｆ（ｋ，ｎ）を（１１）式に定義する。
【数１１】
2006140938.tif 000013
尚、ＩＳＤＢ−Ｔ信号に挿入されているＳＰをトレーニング信号Ｓ（ｋ，ｎ）に代入し、総合周波数特性Ｆ（ｋ，ｎ）を算出するのが一般的であるが、特開２００３−１４３０９９号公報「周波数特性算出回路およびそれを用いたキャンセラならびに装置」に記載されている周波数特性算出回路を用いることにより、全てのキャリアｋにおけるＦ（ｋ，ｎ）を算出することもできる。さらに、算出したＦ（ｋ，ｎ）に対して、特開２０００−２９５１９５号公報「ＯＦＤＭ復調装置」に記載されているＦＦＴ窓の位置ずれによる位相誤差の補正技術を使用することにより、後述する主波の位置を予め遅延時間０の位置に補正することができる。
【００４６】
等化残差のスペクトルＥｅｑ（ｋ，ｎ）は、（６）式のωをｋに置き換えて次式で表される。
【数１２】
2006140938.tif 000014
ここで、前述の特開２００３−１４３０９９号公報に記載されている周波数特性算出回路等を用いて、全てのキャリアｋにおける総合周波数特性Ｆ（ｋ，ｎ）を算出した場合、Ｋ＝５６１７となる。さらに、５６１７ポイントのデータを持つ等化残差のスペクトルＥｅｑ（ｋ，ｎ）をＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）するために、５６１７ポイントのデータを８１９２ポイントのデータに拡張する。８１９２ポイントのデータをＥ（ｋ，ｎ）（０≦ｋ≦８１９１）とすると、（１３）式のように０を挿入してポイント数を拡張する。
【数１３】
2006140938.tif 000015
【００４７】
等化部２のＦＩＲフィルタ２１の係数をｃ１（ｋ，ｎ）とすると、ｃ１（ｋ，ｎ）は、逆フーリエ変換にＩＦＦＴを用いて次式のようになる。
【数１４】
2006140938.tif 000016
ここで、（Ｍ１＋１）はＦＩＲフィルタ２１のタップ数を示しており、ＩＦＦＴ［］は逆高速フーリエ変換を示す関数である。（１４）式のｃ１（ｋ，ｎ）は、周波数領域のデータを逆フーリエ変換した後のデータであり、（１４）式中ｋは、周波数ではなくＦＩＲフィルタ２１のタップ番号（時間）を示す。ｋの時間間隔は、周波数領域におけるｋの間隔１０００／１００８（ｋＨｚ）の逆数をＩＦＦＴポイント数の８１９２で除算したものに等しく、６３／５１２（μ秒）となる。尚、（１４）式及び（７）式では一部異なる式を用いているが、これは主波を通過させるタップを周波数領域のデータで加算するか、または別途時間領域のデータに追加するかの違いであり、基本的にこの２つの式は同じことを表現している。
【００４８】
次に、等化部２のＦＩＲフィルタ２３の係数をｃ２（ｋ，ｎ）とすると、ｃ２（ｋ，ｎ）は、逆フーリエ変換にＩＦＦＴを用いて次式のようになる。
【数１５】
2006140938.tif 000017
ここで、Ｍ２はＦＩＲフィルタ２３のタップ数を示している。尚、（１４）式及び（１５）式で算出した係数に対して、特開２０００−３４１２４２号公報「回り込みキャンセラ」に記載されている係数のノイズ除去技術を用いることにより、等化部２の収束速度を速めることが可能となり、遅延プロファイルの測定も高速に行うことができる。
【００４９】
遅延プロファイル表示部４は、等化部２の係数ｃ１（ｋ，ｎ）及びｃ２（ｋ，ｎ）から伝搬路の遅延プロファイルを算出する。（９）式を用いて係数ｃ１（ｋ，ｎ）を前ゴーストを示す遅延プロファイルｃ１’（ｋ，ｎ）に変換する。
【数１６】
2006140938.tif 000018
さらに、（１６）式で算出したｃ１’（ｋ，ｎ）とｃ２（ｋ，ｎ）とを接続し、遅延プロファイルｈ（ｋ，ｎ）を（１７）式のように求める。
【数１７】
2006140938.tif 000019
（１７）式において、ｋ＝Ｍ１の位置が主波の位置を示し、遅延プロファイル上の遅延時間が０となる。従って、モニタ等に（１７）式の結果を表示する場合、ｋ＝Ｍ１の位置を遅延時間０とし、ｋが１つ進む毎に６３／５１２（μ秒）単位で遅延時間を変化させて遅延プロファイルを表示する。
【００５０】
以上、地上デジタル放送ＩＳＤＢ−Ｔの信号を用いた場合の遅延プロファイル測定装置の一実施例について説明した。尚、この実施例では、図２に示した時間領域で等化する等化部２を用いたが、これを時間領域の信号をフーリエ変換した後に周波数領域で等化する等化部を用いるようにしてもよい。この場合も同様に、遅延プロファイルの測定が可能であり、（４）式に示す演算により遅延プロファイルを簡単に算出することができる。
【００５１】
（遅延プロファイル測定装置の実施例２）
図３は、本発明による遅延プルファイル測定装置の第２の実施例を示したブロック図である。尚、図３において図１と同じブロックには同じ番号を付け、その説明を省略する。図３と図１との相違点は、図３に示す遅延プロファイル測定装置１の係数算出部３に等化部２の入力信号及び出力信号の２つ信号が入力されているところにある。
【００５２】
遅延プロファイル測定装置１の等化部２は、当該遅延プロファイル測定装置１に入力された観測信号を入力する。ここで、送信端における測定信号のスペクトルをＸ（ω，ｎ）、観測信号が通過してくる伝搬路の伝達関数をＨ（ω，ｎ）、観測信号のスペクトルＲ（ω，ｎ）、等化部２の伝達関数をＧ（ω，ｎ−１）、等化部２からの出力のスペクトルをＲｅｑ（ω，ｎ）とすると、これらの信号の関係は図１の説明と同じように（２）式となる。
【００５３】
係数算出部３は、等化部２の入力である観測信号Ｒ（ω，ｎ）と、等化部２の出力である出力信号Ｒｅｑ（ω，ｎ）を入力する。係数算出部３は、これらの２つの信号を用いて等化部２の最適な係数を算出するように構成される。係数算出部３の具体的な実施例として、最小２乗誤差法（ＭＭＳＥ）に基づくＬＭＳアルゴリズム（最小平均２乗誤差アルゴリズム）を用いたマルチパス等化について説明する。送信側において送信信号に挿入されたトレーニング信号のスペクトルをＳ（ω，ｎ）とすると、等化部２の出力信号の推定誤差Ｅｒｒ（ω，ｎ）は（１８）式で表される。
【数１８】
2006140938.tif 000020
ここで、トレーニング信号のスペクトルＳ（ω，ｎ）には、トレーニング信号の他に、等化部２の出力信号のスペクトルＲｅｑ（ω，ｎ）の判定値を用いることもできる。また、重みベクトルＷ（ω，ｎ）は（１９）式で表される。
【数１９】
2006140938.tif 000021
ここで、＊は複素共役を示している。等化部２の伝達関数Ｇ（ω，ｎ）は、（２０）式のように設定する。
【数２０】
2006140938.tif 000022
等化部２がＦＩＲフィルタを用いた時間領域で等化する等化器を用いている場合は、（２０）式を逆フーリエ変換して得られたインパルス応答をＦＩＲフィルタの係数として用いる。等化部２が周波数領域で等化する等化器を用いている場合は、等化部２の伝達関数Ｇ（ω，ｎ）を等化部２の入力である観測信号Ｒ（ω，ｎ）に乗算するように構成する。
【００５４】
遅延プロファイル表示部４における遅延プロファイルｈ（ｔ，ｎ）の算出は、（２０）式及び（４）式から（２１）式のようになる。
【数２１】
2006140938.tif 000023
算出した遅延プロファイルｈ（ｔ，ｎ）を、横軸を遅延時間ｔとしてグラフ化し、モニタ等の表示装置に出力する。また、遅延プロファイル測定装置１は測定装置であるから、当然のことながら、遅延プロファイルｈ（ｔ，ｎ）をモニタ等に表示するだけでなく、外部のメモリ等に測定結果として出力するように構成することもできる。
【００５５】
以上のように、図１に示した遅延プロファイル測定装置１によれば、係数算出部３が、観測信号の周波数特性を等化する等化部２におけるフィルタの係数を、等化部２の出力信号を用いて等化部２の伝達関数が伝搬路の伝達関数の逆数に等しくなるように算出する。そして、等化部２が、係数算出部３により算出された係数を用いて等化を行い、遅延プロファイル表示部４が、前記係数を入力して等化部２の伝達関数を算出し、この伝達関数の逆数から遅延プロファイルを算出するようにした。これにより、観測信号にシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が含まれている場合においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができる。
【００５６】
また、図３に示した遅延プロファイル測定装置１によれば、係数算出部３が、観測信号の周波数特性を等化する等化部２におけるフィルタの係数を、等化部２の出力信号及び前記観測信号により最小２乗誤差アルゴリズムを用いて算出する。そして、等化部２が、係数算出部３により算出された係数を用いて等化を行い、遅延プロファイル表示部４が、前記係数を入力して等化部２の伝達関数を算出し、この伝達関数の逆数から遅延プロファイルを算出するようにした。これにより、観測信号にシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が含まれている場合においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができる。
【００５７】
次に、観測信号にシンボル間干渉やキャリア問干渉等の干渉が含まれている場合においても、１回の観測信号から遅延プロファイルを正確に測定可能な遅延プロファイル測定装置及び測定方法について説明する。
（動作）
まず、遅延プロファイル測定方法について説明する。図４は、１回の観測信号から１つの遅延プロファイルを測定する処理を説明するためのフローチャートである。ここで、遅延プロファイル測定方法を実現する遅延プロファイル測定装置は、等化器の係数を初期化する係数初期化手段、観測信号を取得してメモリに蓄積する測定データ取得手段、観測信号を等化器で等化する等化手段、等化器の係数を算出する係数算出手段、等化器に係数を設定する係数設定手段、等化が正しくなされているか否かを判定する表示判定手段、及び、等化器の係数から遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル表示手段とを具えているものとする。本発明は、表示判定手段により等化が正しくなされていないものと判定する限り、測定データ取得手段が、新たな観測信号を取得することはなく、係数算出手段が、同一の観測信号から係数を繰り返して算出し、また、等化が正しくなされているものと判定した場合には、遅延プロファイル表示手段が、係数算出手段により算出された係数から遅延プロファイルを算出すると共に、測定データ取得手段が、新たな観測信号を取得する点を特徴とする。
【００５８】
図４を参照して、遅延プロファイル測定方法は、測定開始するとまず（ステップＳ４０）、係数初期化手段が、等化処理で用いる等化器の係数を初期化する（ステップＳ４１）。等化器の係数の初期化により、等化器の係数は、等化器に入力した信号をそのまま等化器から出力するように設定される。測定データ取得手段は、遅延プロファイルの測定に必要な時間長の観測信号を取得し、メモリに蓄積する（ステップＳ４２）。本発明は、測定データ取得手段によりメモリに蓄積されたデータから１つの遅延プロファイルを測定する。
【００５９】
等化手段は、前記測定データ取得手段がメモリに蓄積した観測信号を読み出し、読み出した信号を等化器が等化して出力する（ステップＳ４３）。係数算出手段は、前記等化手段から出力された等化後の観測信号を入力し、入力信号の等化残差を算出し、等化残差から新たな等化手段の等化器の係数を算出して出力する（ステップＳ４４）。係数設定手段は、前記等化手段の等化器の係数を、前記係数算出手段により算出された新たな等化器の係数に更新する（ステップＳ４５）。
【００６０】
表示判定手段は、測定データ取得手段によりメモリに蓄積された観測信号が、等化手段において正しく等化されているか否かを判定し、この判定結果からその後の処理を分岐する（ステップＳ４６）。正しく等化されていないと判定した場合には、再び前記等化手段に戻り処理を行う。正しく等化されていると判定した場合には、次の遅延プロファイル表示手段へ進む。遅延プロファイル表示手段は、係数算出手段により算出された等化手段の等化器の係数を入力し、この等化器の係数から観測信号が通過した伝搬路の遅延プロファイルを算出して表示する（ステップＳ４７）。
【００６１】
以上、１回の観測信号から１つの遅延プロファイルを算出して表示するまでのフローを説明した。上記フローにおいて、表示判定手段が、測定データ取得手段によりメモリに蓄積された観測信号を等化手段が正しく等化しているものと判定するまでの間、係数設定手段は、等化手段の等化器の係数を繰り返して更新し、遅延プロファイル表示手段は、最終的に正しく等化していると判定された時の等化器の係数から遅延プロファイルを算出して表示する。この繰り返し処理の中では、測定データ取得手段は新たな測定データを取得することはなく、１回測定した測定結果（観測信号）を繰り返し出力するように構成される。また、さらに繰り返して別の観測信号から遅延プロファイルを算出する場合は、図４のフローチャートに示す通り、係数初期化手段に戻って測定をやり直し（ステップＳ４８）、繰り返さない場合は終了する（ステップＳ４９）。
【００６２】
（遅延プロファイル測定装置の実施例３）
次に、前述の遅延プロファイル測定方法を用いた遅延プロファイル測定装置の構成について説明する。図５は、遅延プロファイル測定装置の第３の実施例を示すブロック図である。図５において、１は遅延プロファイル測定装置、２は等化部、３は係数算出部、４は遅延プロファイル表示部、５はメモリ部をそれぞれ示している。尚、図５において図１と同じブロックには同じ番号を付け、その説明を省略する。図５と図１との相違点は、図５の遅延プロファイル測定装置１がさらにメモリ部５を具えているところにある。図５のそれぞれのブロックと図４に示したフローチャートの説明中の各手段との対応は、等化部２が等化手段、係数算出部３が係数初期化手段、係数算出手段、係数設定手段及び表示判定手段、遅延プロファイル表示部４が遅延プロファイル表示手段、メモリ部５が測定データ取得手段にそれぞれ相当する。
【００６３】
遅延プロファイル測定装置１には、伝搬路のマルチパスの影響を受けた観測信号が入力される。メモリ部５は、遅延プロファイル測定装置に入力された観測信号を入力し、後述する係数算出部３からのフラグにより、別途設定された時間長の観測信号を取得し、メモリに蓄積する。メモリに蓄積する観測信号の時間長は、遅延プロファイル測定装置１に要求する測定精度によっても異なるが、遅延プロファイル測定装置１により測定される遅延プロファイルの時間幅の数倍の値が設定される。等化部２は、メモリ部５のメモリに蓄積された観測信号を読み出し、読み出した信号を等化して出力する。
【００６４】
係数算出部３は、等化部２により出力された等化後の観測信号を入力し、入力信号の等化残差を算出し、等化残差から新たな等化部２の等化器の係数を算出し、新たな等化器の係数として等化部２の係数を更新するために等化部２へ出力すると共に、遅延プロファイル表示部４へ出力する。また、係数算出部３は、メモリ部５のメモリに蓄積された観測信号が、等化部２において正しく等化されていることを判定し、その判定フラグである判定結果を遅延プロファイル表示部４へ出力すると共に、メモリ部５へ出力する。遅延プロファイル表示部４は、係数算出部３により算出された等化部２の係数、及び係数算出部３により判定された判定結果を入力し、その係数から観測信号が通過した伝搬路の遅延プロファイルを算出して表示するように構成される。これに対して、等化部２により正しく等化されていない場合には、算出した遅延プロファイルの表示を行わないように構成される。
【００６５】
以上、図５の遅延プロファイル測定装置１に具えた各ブロックの構成について説明した。これらのブロックが図４に示すフローの通り動作するように構成したものが、遅延プロファイル測定方法を用いた遅延プロファイル測定装置である。
【００６６】
（遅延プロファイル測定装置の実施例４）
次に、前述の遅延プロファイル測定方法を用いた遅延プロファイル測定装置の他の構成について説明する。図６は、遅延プロファイル測定装置の第４の実施例を示すブロック図である。尚、図６において図３と同じブロックには同じ番号を付け、その説明を省略する。図６と図３との相違点は、図６の遅延プロファイル測定装置１がさらにメモリ部５を具えているところにある。図６のそれぞれのブロックと図４に示したフローチャートの説明中の各手段との対応は、図５と同様であり、等化部２が等化手段、係数算出部３が係数初期化手段、係数算出手段、係数設定手段及び表示判定手段、遅延プロファイル表示部４が遅延プロファイル表示手段、メモリ部５が測定データ取得手段にそれぞれ相当する。また、図６と図５の相違点は、係数算出部３が等化部２の入力信号及び出力信号の２つの信号を入力して等化部２の係数を算出することにある。係数算出部３は、最小２乗誤差法（ＭＭＳＥ）に基づくアルゴリズムを使用して等化部２の係数を算出する。
【００６７】
（等化部）
図７は、等化部の第２の実施例を示すブロック図である。図７において、２０１及び２０４は時間反転部、２０２及び２０５は減算器、２０３及び２０６はＦＩＲフィルタ、２０７は時間窓処理部をそれぞれ示す。時間反転部２０１は、メモリ部５のメモリに蓄積された観測信号を読み出し、読み出した信号の時間的に反転した信号を作成して出力する。減算器２０２は、時間反転部２０１の出力（時間反転信号）を被減算端子に入力し、ＦＩＲフィルタ２０３の出力を減算端子に入力し、被減算端子の信号から減算端子の信号を減算して出力する。ＦＩＲフィルタ２０３は、減算器２０２の出力を入力し、別途設定された係数を入力信号に畳み込んでフィルタ処理を行い、その結果を減算器２０２の減算端子に出力する。時間反転部２０４は、減算器２０２から出力される信号を入力し、その信号の時間的に反転した信号を作成して出力する。
【００６８】
ここで、減算器２０２及びＦＩＲフィルタ２０３は、これらを組み合わせることによりＩＩＲフィルタ部を構成している。このＩＩＲフィルタ部は、入力された信号の時間反転した信号が供給され、ＦＩＲフィルタにおいて時間反転した信号に別途説明する時間反転した係数を畳み込むことにより、前ゴーストを等化するように構成されている。つまり、時間反転部２０１、減算器２０２、ＦＩＲフィルタ２０３及び時間反転部２０４は、前ゴースト等化フィルタを構成している。
【００６９】
減算器２０５は、時間反転部２０４の出力を被減算端子に入力し、ＦＩＲフィルタ２０６の出力を減算端子に入力し、被減算端子の信号から減算端子の信号を減算して出力する。ＦＩＲフィルタ２０６は、減算器２０５の出力を入力し、別途設定された係数を入力信号に畳み込んでフィルタ処理を行い、その結果を減算器２０５の減算端子に出力する。
【００７０】
ここで、減算器２０５及びＦＩＲフィルタ２０６は、これらを組み合わせることにより、前述の減算器２０２及びＦＩＲフィルタ２０３の組み合わせと同様に、ＩＩＲフィルタ部を構成している。このＩＩＲフィルタ部は、時間反転部２０４において時間反転している信号を順方向の信号に戻した信号が供給され、ＦＩＲフィルタ２０６において順方向の時間の信号に別途説明する順方向の時間の係数を畳み込むことにより、後ゴーストを等化するように構成されている。つまり、減算器２０５及びＦＩＲフィルタ２０６は、後ゴースト等化フィルタを構成している。
【００７１】
時間窓処理部２０７は、減算器２０５からの信号を入力し、その信号の時間的に前及び後のそれぞれ一部の信号を削除し、入力信号のうちの時間的に中心付近の信号だけを抽出する時間窓を入力信号にかけ、抽出した信号を等化後の信号として出力する。
【００７２】
（係数算出部）
図８は、係数算出部３の一実施例を示すブロック図である。図８において、３０１はＦＦＴ窓処理部、３０２はＦＦＴ部、３０３はパイロット等化部、３０４は領域判定部、３０５は遅延部、３０６は複素除算部、３０７は誤差算出部、３０８はＦＦＴ窓誤差補正部、３０９は等化残差演算部、３１０はＩＦＦＴ部、３１１は係数加算部、３１２はノイズ除去部、３１３はノイズ閾値設定部、３１４は係数分割部、３１５は時間反転部、３１６は遅延部、３１７は表示判定部をそれぞれ示している。
【００７３】
係数算出部３は、等化部２により出力される等化後の信号を実質的に入力する。ＦＦＴ窓処理部３０１は、係数算出部３に入力された信号を入力し、ＦＦＴ後の信号にシンボル間干渉が発生しないようにＯＦＤＭ信号の有効シンボル期間の信号を抽出して出力する。ＦＦＴ部３０２は、ＦＦＴ窓処理部３０１により出力された有効シンボル期間の信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）し、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアのデータに変換して出力する。ここで、ＦＦＴ部３０２により出力されるサブキャリアのデータをＲ（ｋ，ｎ）と定義する。ｋはキャリア番号で周波数を、ｎは係数算出部３による等化部２の係数の更新回数をそれぞれ示す整数である。また、ＫをＯＦＤＭ信号のサブキャリアの総数と定義する。例えば、地上デジタル放送方式ＩＳＤＢ−Ｔのモード３の場合、Ｋ＝５６１７となる。
【００７４】
パイロット等化部３０３は、ＦＦＴ部３０２により出力された信号を入力し、ＯＦＤＭ信号のサブキャリアに含まれるパイロット信号を用いて各サブキャリアを等化して出力する。尚、パイロット信号を用いない方式のＯＦＤＭ信号の場合、パイロット等化部３０３は、その方式に用いられているトレーニング信号を用いて入力信号を等化して出力する。ここで、パイロット等化部３０３により出力されるサブキャリアのデータをＲｅｑ（ｋ，ｎ）と定義する。領域判定部３０４は、パイロット等化部３０３により出力された信号を入力し、各サブキャリアのデータＲｅｑ（ｋ，ｎ）の実部及び虚部の振幅値を用いて領域判定を行い、各サブキャリアの振幅及び位相を判定したデータＲｄ（ｋ，ｎ）を出力する。遅延部３０５は、ＦＦＴ部３０２により出力された信号を入力し、パイロット等化部３０３及び領域判定部３０４における処理時間だけ入力信号を遅延させて出力する。複素除算部３０６は、領域判定部３０４により出力された信号を分母とし、遅延部３０５により出力された信号を分子とし、各サブキャリアのデータを複素除算して出力する。複素除算部３０６の出力をＨ（ｋ，ｎ）とすると、Ｈ（ｋ，ｎ）は次式で算出される。
【数２２】
2006140938.tif 000024
尚、ＦＦＴ窓処理部３０１から複素除算部３０６までの詳細な説明については、特開２００３−１４３０９９号公報「周波数特性算出回路およびそれを用いたキャンセラならびに装置」にも記載されているので、参照されたい。図８に示すＦＦＴ窓処理部３０１から複素除算部３０６までの構成の特徴は、データキャリアを含む全てのサブキャリアの周波数特性を算出できるところにある。
【００７５】
誤差算出部３０７は、領域判定部３０４の出力信号を基準として、パイロット等化部３０３の出力信号の誤差ＳＮＲ（ｎ）を次式により算出して出力する。
【数２３】
2006140938.tif 000025
【００７６】
ＦＦＴ窓誤差補正部３０８は、複素除算部３０６により出力された信号Ｈ（ｋ，ｎ）を入力し、ＦＦＴ窓処理部３０１においてＯＦＤＭ信号の有効シンボル期間の信号を抽出する際に本来の有効シンボル期間の位置からの誤差によって、複素除算部３０６における出力のサブキャリアのデータＨ（ｋ，ｎ）に発生する周波数特性上の誤差を補正し、補正した結果Ｆ（ｋ，ｎ）を出力する。尚、ＦＦＴ窓誤差補正部３０８の詳細な説明については、特開２０００−２９５１９５号公報「ＯＦＤＭ復調装置」にも記載されているので、参照されたい。
【００７７】
等化残差演算部３０９は、ＦＦＴ窓誤差補正部３０８により出力された信号Ｆ（ｋ，ｎ）を入力し、入力信号に含まれる等化の誤差成分（以下、等化残差という。）を算出する。ＦＦＴ窓誤差補正部３０８の出力信号をＦ（ｋ，ｎ）とし、等化残差演算部３０９が算出する等化残差をＥｅｑ（ｋ，ｎ）とすると、等化残差は次式で定義される。
【数２４】
2006140938.tif 000026
【００７８】
ＩＦＦＴ部３１０は、等化残差演算部３０９により出力されたＥｅｑ（ｋ，ｎ）をＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）して出力する。前述のＦＦＴ部３０２及びＩＦＦＴ部３１０に入力されるデータの数は２のべき乗である必要がある。前述のＩＳＤＢ−Ｔのモード３の場合、Ｋ＝５６１７であるから、Ｋより大きな最小の２のべき乗は８１９２である。従って、入力された５６１７個のキャリアデータを持つＥｅｑ（ｋ，ｎ）に０を挿入して、８１９２個のデータＥ（ｋ，ｎ）を次式にて作成する。
【数２５】
2006140938.tif 000027
逆フーリエ変換を示す関数をＩＦＦＴ［］と定義し、ＩＦＦＴ部３１０の出力をｅ（ｋ，ｎ）として、ｅ（ｋ，ｎ）を次式で算出する。
【数２６】
2006140938.tif 000028
ここで、ｅ（ｋ，ｎ）は周波数領域データをＩＦＦＴしたものであるから、時間領域のデータを示しており、ｅ（ｋ，ｎ）のｋは周波数ではなく時間を示している。ｋの時間間隔は、ＩＳＤＢ−Ｔのモード３の場合、周波数領域におけるｋの間隔が１０００／１００８（ｋＨｚ）であるから、その逆数をＩＦＦＴポイント数の８１９２で除算したものに等しく、６３／５１２（マイクロ秒）となる。また、振幅値の較正として、ＩＦＦＴに８１９２ポイント全てのデータを１として入力した場合にｋ＝０の位置に１が出力されるようなＩＦＦＴの関数を用いているとき、（２６）式で算出したｅ（ｋ，ｎ）を８１９２／５６１７倍することにより、相対的な主波の振幅値が１となるように較正することができる。ここで、８１９２はＩＦＦＴポイント数、５６１７はＥｅｑ（ｋ，ｎ）のデータ数である。
【００７９】
係数加算部３１１は、ＩＦＦＴ部３１０により出力されたｅ（ｋ，ｎ）と、後述する遅延部３１６により出力されたｃ（ｋ，ｎ−１）とを次式で加算し、ｃ’（ｋ，ｎ）を出力する。
【数２７】
2006140938.tif 000029
ここで、μは係数更新の重み付け係数である。
【００８０】
ノイズ閾値設定部３１３は、誤差算出部３０７により算出された誤差ＳＮＲ（ｎ）を入力し、ノイズ除去部３１２に設定するための閾値Ｔ（ｎ）を算出する。Ｔ（ｎ）は次式で算出する。
【数２８】
2006140938.tif 000030
ここで、ｂは１以上の実数である。通常、閾値Ｔ（ｎ）は、誤差算出部３０７により算出された誤差ＳＮＲ（ｎ）の１００倍程度が設定される。従って、ｂ＝１００程度の値が設定される。
【００８１】
ノイズ除去部３１２は、係数加算部３１１により算出されたｃ’（ｋ，ｎ）のうち、ノイズ閾値設定部３１３により算出された閾値Ｔ（ｎ）よりも絶対値が小さな係数をノイズとみなして０に置き換え出力する。ノイズ閾値設定部３１３により出力される閾値をＴ（ｎ）とし、ノイズ除去部３１２によりノイズ除去された係数をｃ（ｋ，ｎ）とする。ノイズ除去部３１２におけるノイズの除去は次式のように行う。
【数２９】
2006140938.tif 000031
【００８２】
係数分割部３１４は、ノイズ除去部３１２によりノイズ除去された係数ｃ（ｋ，ｎ）を、等化部２の後ゴースト等化用の係数と前ゴースト等化用の係数とに分割してそれぞれ出力する。ＦＦＴ窓誤差補正部３０８により誤差補正された信号から算出した係数ｃ（ｋ，ｎ）は、ｋ＝０の位置が、主波との遅延時間差が０となるように調整されている。従って、係数分割部３１４は、次式のように、入力した係数ｃ（ｋ，ｎ）を、後ゴースト等化用の係数ｃ１（ｋ，ｎ）と前ゴースト等化用の係数ｃ２（ｋ，ｎ）とに分割する。
【数３０】
2006140938.tif 000032
尚、（３０）式は、ＩＳＤＢ−Ｔのモード３のように、ＩＦＦＴ部３１０のポイント数が８１９２であり、ｋの４０９６以降の部分が前ゴーストであるとした場合の例である。
【００８３】
時間反転部３１５は、係数分割部３１４により出力された前ゴースト等化用の係数ｃ２（ｋ，ｎ）の時間の並び、すなわちｋの並びを反転して出力する。（３０）式のｃ２（ｋ，ｎ）を時間反転する場合、（３１）式のように表される。
【数３１】
2006140938.tif 000033
【００８４】
表示判定部３１７は、誤差算出部３０７により算出された誤差ＳＮＲ（ｎ）を入力し、誤差ＳＮＲ（ｎ）の値から等化部２による等化が正しく行われているか否かを判定し、等化が正しく行われていることを示す表示許可フラグを遅延プロファイル表示部４及びメモリ部５へ出力する。等化部２による等化が正しく行われることは、等化部２の係数が正しく遅延プロファイルを示していることを意味する。従って、等化が正しく行われていることの判定を行うことにより、遅延プロファイルが正しく算出されているかを判定することができる。例えば、表示判定部３１７は、（３２）式を満足した場合に表示許可フラグを設定し、遅延プロファイル表示部４及びメモリ部５へ出力するように構成される。
【数３２】
2006140938.tif 000034
【００８５】
このように、係数算出部３は、算出した係数を等化部２及び遅延プロファイル表示部４へ出力する。具体的には、係数算出部３の時間反転部３１５が、前ゴースト用係数ｃ２’（ｋ，ｎ）を等化部２内の前ゴースト等化用フィルタへ出力し、係数分割部３１４が、後ゴースト用係数ｃ１（ｋ，ｎ）を等化部２内の後ゴースト等化用フィルタへ出力する。また、係数算出部３は、算出した係数を遅延プロファイル表示部４へも出力する。具体的には、係数分割部３１４の前に設けられたノイズ除去部３１２が、出力信号である係数ｃ（ｋ，ｎ）を分岐して遅延プロファイル表示部４へ出力する。
【００８６】
また、係数算出部３は、表示判定部３１７により判定された表示許可フラグを遅延プロファイル表示部４及びメモリ部５へ出力する。メモリ部５は、係数算出部３により出力された表示許可フラグを入力し、新たな観測信号を取得し、メモリに蓄積する。そして、等化部２は、新たな観測信号を読み出して等化を行い、等化後の信号を出力する。この表示許可フラグは、等化を行う観測信号の更新のために用いられる。また、遅延プロファイル表示部４は、係数算出部３により出力された表示許可フラグを入力し、遅延プロファイルを正しく算出しているものと判断し、その旨及び正しく算出した遅延プロファイルを表示する。
【００８７】
（遅延プロファイル表示部）
遅延プロファイル表示部４は、係数算出部３のノイズ除去部３１２により分岐して出力された係数ｃ（ｋ，ｎ）を入力し、係数ｃ（ｋ，ｎ）を遅延プロファイルに変換して表示する。係数分割部３１４が（３０）式のように前ゴースト等化用の係数と後ゴースト等化用の係数とに分割する場合、遅延プロファイル表示部４も（３０）式と同様に前ゴースト等化用の係数と後ゴースト等化用の係数とに分割して表示する。遅延プロファイル表示部４において前ゴーストと後ゴーストとに分割して遅延時間順に並び替えた遅延プロファイルｈ（ｋ，ｎ）は、次式のように表される。
【数３３】
2006140938.tif 000035
ここで、ｈ（ｋ，ｎ）は、ｋ＝４０９６が遅延時間０、すなわち遅延プロファイルｈ（ｋ，ｎ）上の主波の位置となる。また、実施例に用いているＩＳＤＢ−Ｔのモード３では、ｋが１進むと時間が６３／５１２（≒０．１２３）マイクロ秒進む。尚、遅延プロファイルｈ（ｋ，ｎ）は主波が削除された形で算出される。従って、遅延プロファイルを表示する場合、遅延プロファイル表示部４は、ｋ＝４０９６すなわち遅延時間０の位置に主波となるべきインパルスを追加した形で表示する。係数算出部３のＩＦＦＴ部３１０の出力ｅ（ｋ，ｎ）が主波の振幅値が１となるように較正されている場合は、ｈ（４０９６，ｎ）＝１とすればよい。
【００８８】
以上のように、図５及び図６に示した遅延プロファイル測定装置１によれば、係数算出部３が、パイロット等化部３０３によりパイロット信号を用いて等化されたサブキャリアの信号の誤差ＳＮＲ（ｎ）に基づいて、等化部２による等化が正しく行われているか否かを判定し、等化が正しく行われていることを示すフラグを遅延プロファイル表示部４及びメモリ部５へ出力する。そして、遅延プロファイル表示部４は、前記フラグを入力し、遅延プロファイルを算出して表示する。また、メモリ部５は、前記フラグを入力し、新たな観測信号を取得するようにした。これにより、観測信号にシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が含まれている場合においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができることに加えて、１回の観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができる。また、図５及び図６に示した遅延プロファイル測定装置１を、観測信号の入力更新処理が遅いコンピュータに適用することができる。
【００８９】
次に、観測信号に前ゴースト及び後ゴーストが含まれるマルチパス環境下においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定可能な遅延プロファイル測定装置及び測定方法について説明する。前述のように、図１、３、５及び６に示した遅延プロファイル測定装置１により、観測信号にシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が含まれている場合においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができる。これらの遅延プロファイル測定方法は、等化部２が観測信号を波形等化し、遅延プロファイル表示部４がその等化部２における等化器の係数から遅延プロファイルを算出するものである。時間領域の等化器を用いる場合、図２に示した等化部２は、前ゴーストをＦＩＲフィルタ２１により等化し、後ゴーストを減算器２２及びＦＩＲフィルタ２３から構成されるＩＩＲフィルタにより等化するように構成される。また、図４に示した等化部２は、前ゴーストを、時間反転部２０１と減算器２０２及びＦＩＲフィルタ２０３により構成されるＩＩＲフィルタとにより等化し、後ゴーストを、時間反転部２０４と減算器２０５及びＦＩＲフィルタ２０６により構成されるＩＩＲフィルタとにより等化するように構成される。
【００９０】
しかし、観測信号が前ゴースト及び後ゴーストの両方を含み、時間領域で等化する等化器の係数から遅延プロファイルを算出する場合において、前ゴーストを等化するフィルタの特性が後ゴーストに畳み込まれてしまうため、後ゴーストを等化するフィルタの係数に実際の遅延プロファイルには存在しない係数が現れてしまう。このため、後ゴーストを等化するフィルタの係数を後ゴーストの遅延プロファイルとしてそのまま用いることができない。また、フィルタの順番を入れ替えて、後ゴーストを等化するフィルタの後に前ゴーストを等化するフィルタを接続した場合には、後ゴーストを等化するフィルタの特性が前ゴーストに畳み込まれてしまうため、前ゴーストを等化するフィルタの係数に実際の遅延プロファイルには存在しない係数が現れてしまう。このため、前ゴーストを等化するフィルタの係数を前ゴーストの遅延プロファイルとしてそのまま用いることができない。
【００９１】
以下、観測信号に前ゴースト及び後ゴーストが含まれるマルチパス環境下においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定可能な遅延プロファイル測定装置及び測定方法について説明する。
（遅延プロファイル測定装置の実施例５）
まず、遅延プロファイル測定装置の構成について説明する。図９は、遅延プロファイル測定装置の第５の実施例を示すブロック図である。図９において、１は遅延プロファイル測定装置、２は等化部、３は係数算出部、４は遅延プロファイル表示部、２４は前ゴースト等化フィルタ、２５は後ゴースト等化フィルタ、４１はイメージ除去部、４２は遅延プロファイル算出部、４３はデータ表示部をそれぞれ示す。尚、図９において図１及び図５と同じブロックには同じ番号を付け、その説明を省略する。図９と図１及び図５との主な相違点は、図９の遅延プロファイル表示部４が、係数算出部３から前ゴースト等化用係数及び後ゴースト等化用係数を入力し、前ゴースト等化フィルタの特性が後ゴーストに畳み込まれることにより後ゴースト等化フィルタの係数に現れる実際の遅延プロファイルには存在しない係数（以下、イメージという。）を除去するところにある。
【００９２】
図９を参照して、遅延プロファイル測定装置１には、伝搬路のマルチパスの影響を受けた観測信号が入力される。等化部２は、遅延プロファイル測定装置１に入力された観測信号を入力する。等化部２は、観測信号に含まれるマルチパスによる波形歪みを等化し、等化後の信号を出力する。等化部２は、前ゴースト等化フィルタ２４と後ゴースト等化フィルタ２５とから構成される。前ゴースト等化フィルタ２４は、入力された観測信号に含まれる前ゴーストを等化して出力する。後ゴースト等化フィルタ２５は、前ゴースト等化フィルタ２４の出力信号に含まれる後ゴーストを等化して出力する。尚、等化部２の具体的な構成及び動作については、図１及び図５に示した遅延プロファイル測定装置１の等化部２、並びに図２及び図７に示した等化部２と同様であるから、ここでは説明を省略する。図９に示す前ゴースト等化フィルタ２４は、単独で、図２に示した等化部２のＦＩＲフィルタ２１により構成され、後ゴースト等化フィルタ２５は、図２に示した減算器２２及びＦＩＲフィルタ２３の組み合わせにより構成される。また、前ゴースト等化フィルタ２４は、図７に示した等化部２の時間反転部２０１、減算器２０２、ＦＩＲフィルタ２０３及び時間反転部２０４の組み合わせにより構成され、後ゴースト等化フィルタ２５は、図７に示した減算器２０５及びＦＩＲフィルタ２０６の組み合わせにより構成される。
【００９３】
係数算出部３は、等化部２により出力された等化後の信号を入力し、伝搬路の伝達関数と等化部２の伝達関数との間の差分（等化残差）を演算し、その等化残差を用いて等化部２の伝達関数が伝搬路の伝達関数の逆数に等しくなるように等化部２の新たな係数を算出し、算出した係数を等化部２及び遅延プロファイル表示部４へ出力する。尚、係数算出部３の具体的な構成及び動作については、図１及び図５に示した遅延プロファイル測定装置１の係数算出部３、並びに図８に示した係数算出部３と同様であるから、ここでは説明を省略する。図８に示した係数算出部３は、係数ｃ（ｋ，ｎ）を遅延プロファイル表示部４へ出力するが、図９に示す係数算出部３は、時間反転部３１５が前ゴースト等化用係数ｃ２’（ｋ，ｎ）と、係数分割部３１４が後ゴースト等化用係数ｃ１（ｋ，ｎ）をそれぞれ分岐して遅延プロファイル表示部４へ出力する。また、係数算出部３は、前述の（３）式から前ゴースト等化用係数と後ゴースト等化用係数とに分割し、それぞれ前ゴースト等化フィルタ２４と後ゴースト等化フィルタ２５へ出力する。
【００９４】
遅延プロファイル表示部４は、等化部２の伝達関数Ｇ（ω，ｎ）から観測信号が通過した伝搬路の遅延プロファイルを算出して表示する。等化部２の等化器の適応アルゴリズムにより、求めた等化部２の伝達関数の逆数が、観測信号が通過した伝搬路の伝達関数に等しくなる。従って、観測信号が通過した伝搬路の遅延プロファイルをｈ（ｔ，ｎ）とすると、遅延プロファイルは前述の（４）式で求められる。（３）式に示されているように、等化部２の伝達関数Ｇ（ω，ｎ）の逆数は、伝搬路の伝達関数Ｈ（ω，ｎ）に等しく、この伝搬路の伝達関数Ｈ（ω，ｎ）を逆フーリエ変換したｈ（ｔ，ｎ）は伝搬路のインパルス応答、すなわち遅延プロファイルとなる。
【００９５】
遅延プロファイル表示部４の構成及び動作について具体的に説明する。遅延プロファイル表示部４は、係数算出部３により出力された等化部２の係数を用いて、観測信号が通過した伝搬路の遅延プロファイルを算出して表示する。遅延プロファイル表示部４は、係数算出部３により出力され分岐された前ゴースト等化フィルタ２４の係数及び後ゴースト等化フィルタ２５の係数を入力する。図９に示すように、等化部２が前ゴーストを等化するフィルタ２４の出力を後ゴーストを等化するフィルタ２５へ入力する構成の場合には、遅延プロファイル表示部４のイメージ除去部４１が、前ゴースト等化用係数及び後ゴースト等化用係数を入力し、後ゴースト等化フィルタ２５の周波数特性の逆数に前ゴースト等化フィルタ２４の周波数特性の逆数を乗算し、その結果を遅延プロファイル算出部４２へ出力する。この演算において、前ゴースト等化フィルタ２４の特性が後ゴーストに畳み込まれることにより後ゴースト等化フィルタ２５の係数に現れる実際の遅延プロファイルには存在しない係数を除去することができる。このイメージ除去部４１が本発明の特徴の一つである。
【００９６】
遅延プロファイル算出部４２は、係数算出部３から等化部２へ出力される前ゴースト等化用係数を入力し、この前ゴースト等化用係数から前ゴーストの遅延プロファイルを算出し、イメージ除去部４２による出力から後ゴーストの遅延プロファイルを算出する。また、遅延プロファイル算出部４２は、前ゴーストの遅延プロファイルと後ゴーストの遅延プロファイルとを結合し、遅延プロファイルｈ（ｔ，ｎ）としてデータ表示部４３へ出力する。
【００９７】
データ表示部４３は、遅延プロファイル算出部４２により出力された遅延プロファイルｈ（ｔ，ｎ）を、横軸を遅延時間ｔとしてグラフ化し、モニタ等の表示装置に出力する。また、データ表示部４３は、遅延プロファイルをモニタ等に表示するだけでなく、外部のメモリ等に測定結果として出力するように構成することもできる。
【００９８】
（ＯＦＤＭ信号を観測信号とした場合における遅延プロファイル表示部）
次に、ＯＦＤＭ信号を用いたデジタル放送やデジタル伝送の信号を観測信号とした場合における遅延プロファイル表示部４の動作について説明する。遅延プロファイル表示部４は、係数算出部３のノイズ除去部３１２により出力され分岐された前ゴースト等化フィルタ２４の係数及び後ゴースト等化フィルタ２５の係数の両方を含んでいる係数ｃ（ｋ，ｎ）を入力する。イメージ除去部４１は、前ゴースト等化フィルタ２４が後ゴーストに畳み込まれることにより後ゴースト等化フィルタ２５の係数に現れる実際の遅延プロファイルには存在しない係数であるイメージを、（３４）式により除去する。
【数３４】
2006140938.tif 000036
（３４）式において、係数ｃ’’１（ｋ，ｎ）は後ゴーストの周波数特性の逆数のインパルス応答を、係数ｃ’’２（ｋ，ｎ）は前ゴーストの周波数特性の逆数のインパルス応答をそれぞれ示している。従って、係数ｃ’’（ｋ，ｎ）は、後ゴーストの周波数特性の逆数及び前ゴーストの周波数特性の逆数を乗算したものを逆フーリエ変換したものであり、本式により後ゴースト等化フィルタ２５の係数に現れるイメージを除去することができる。イメージ除去部４１は、算出した係数ｃ’’（ｋ，ｎ）を遅延プロファイル算出部４２へ出力する。
【００９９】
遅延プロファイル算出部４２は、等化部２により出力された係数ｃ（ｋ，ｎ）、及びイメージ除去部４１により出力された係数ｃ’’（ｋ，ｎ）を入力し、遅延プロファイルｈ（ｋ，ｎ）を算出して出力する。前ゴースト及び後ゴーストに分割して遅延時間順に並び替えた遅延プロファイルｈ（ｋ，ｎ）は、次式のように表される。
【数３５】
2006140938.tif 000037
ここで、ｈ（ｋ，ｎ）は、ｋ＝４０９６が遅延時間０、すなわち遅延プロファイル上の主波の位置となる。また、本例に用いているＩＳＤＴ−Ｔのモード３では、ｋが１進むと時間が６３／５１２（≒０．１２３）マイクロ秒進む。尚、ｃ（ｋ，ｎ）は、主波の振幅が１となるように較正されているものとし、（３５）式では、ｈ（４０９６，ｎ）＝１としている。遅延プロファイル算出部４２は、（３５）式で算出した遅延プロファイルｈ（ｋ，ｎ）をデータ表示部４３へ出力する。
【０１００】
（遅延プロファイル測定装置の実施例６）
図１０は、本発明による遅延プロファイル測定装置の第６の実施例を示すブロック図である。尚、図１０において図９と同じブロックには同じ番号を付け、その説明を省略する。図１０と図９との相違点は、図１０に示す等化部２において後ゴースト等化フィルタ２５の後に前ゴースト等化フィルタ２４を接続するように構成されているところにある。この構成における前ゴースト等化フィルタ２４の係数は、後ゴースト等化フィルタ２５の特性が畳み込まれた形となる。このため、遅延プロファイル表示部４のイメージ除去部４１は、前ゴースト等化フィルタ２４の係数に現れるイメージを除去するように構成される。尚、遅延プロファイル表示部４のイメージ除去部４１までの動作については、図９に示した動作と同じであるので、説明は省略する。すなわち、イメージ除去部４１による前ゴースト等化フィルタ２４の係数に現れるイメージの除去は、（３４）式を用いて行われる。
【０１０１】
図１０に示す遅延プロファイル測定装置１において、遅延プロファイル算出部４２は、係数算出部３により出力された係数ｃ（ｋ，ｎ）、及びイメージ除去部４１により出力された係数ｃ’’（ｋ，ｎ）を入力し、遅延プロファイルｈ（ｋ，ｎ）を算出して出力する。前ゴースト及び後ゴーストに分割して遅延時間順に並び替えた遅延プロファイルｈ（ｋ，ｎ）は、次式のように表される。
【数３６】
2006140938.tif 000038
（３６）式で算出したｈ（ｋ，ｎ）も（３５）式と同様に、ｋ＝４０９６が遅延時間０、すなわち遅延プロファイル上の主波の位置となる。また、本例に用いているＩＳＤＴ−Ｔのモード３では、ｋが１進むと時間が６３／５１２（≒０．１２３）マイクロ秒進む。尚、ｃ（ｋ，ｎ）は、主波の振幅が１となるように較正されているものとし、（３６）式では、ｈ（４０９６，ｎ）＝１としている。遅延プロファイル算出部４２は、（３６）式で算出した遅延プロファイルｈ（ｋ，ｎ）をデータ表示部４３へ出力する。
【０１０２】
以上のように、図９及び図１０に示した遅延プロファイル測定装置１によれば、遅延プロファイル表示部４のイメージ除去部４１が、等化部２内の後部に接続された後ゴースト等化ファルタ２５（図１０の場合は前ゴースト等化フィルタ２４）の係数に現れるイメージを除去し、遅延プロファイル算出部４２が、イメージが除去された係数により遅延プロファイルを算出するようにした。これにより、図９においては、前ゴースト等化フィルタ２４の特性が後ゴーストに畳み込まれてしまうことに伴う問題、すなわち、実際の遅延プロファイルには存在しない係数が後ゴースト等化フィルタ２５の係数に現れてしまうことにより、当該係数をそのまま遅延プロファイルの算出のために用いることができないという問題を解決することができる。図１０においても、同様の畳み込みに伴って、前ゴースト等化フィルタ２４の係数をそのまま遅延プロファイルの算出のために用いることができないという問題を解決することができる。従って、観測信号にシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が含まれている場合においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができることに加えて、観測信号に前ゴースト及び後ゴーストが含まれるマルチパス環境下においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができる。
【０１０３】
以上、実施例を挙げて本発明を説明したが、上記の説明は、本発明の理解を助けるものであって、本発明の特許請求の範囲を制限するものではない。従って、本発明の要旨を逸脱しない限り、種々変形が可能であり、本発明の目的を達し、効果を奏する範囲において、適宜変更することが可能である。図１及び図３に示した遅延プロファイル測定装置１の等化部２は、図２に示したＦＩＲフィルタ及びＩＩＲフィルタの組み合わせにより構成されるだけでなく、図７に示した時間反転部及びＩＩＲフィルタの２つの組み合わせにより構成されるようにしてもよい。また、図５及び図６に示した遅延プロファイル測定装置１の等化部２は、図７に示した例により構成されるだけでなく、図２に示した例により構成されるようにしてもよい。また、図９及び図１０に示した遅延プロファイル測定装置１にメモリ部５を具えるようにしてもよい。この場合、図５及び図６に示したように、係数算出部３が、等化部２による等化が正しく行われているか否かの判定結果を遅延プロファイル表示部４及びメモリ部５へ出力する。そして、遅延プロファイル表示部４が、等化が正しく行われている判定結果により遅延プロファイルを算出して表示し、メモリ部５が、等化が正しく行われている判定結果により、新たな観測信号を取得する。これにより、観測信号にシンボル間干渉やキャリア間干渉等の干渉が含まれている場合においても、１回の観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができると共に、観測信号に前ゴースト及び後ゴーストが含まれるマルチパス環境下においても、観測信号から遅延プロファイルを正確に測定することができる。
【０１０４】
尚、遅延プロファイル測定装置１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の揮発性の記憶媒体、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体、キーボードやポインティングデバイス等の入力装置、画像やデータを表示する表示装置、及び外部の装置と通信をするためのインタフェースを具えたコンピュータによって構成される。この場合、等化部２、係数算出部３、遅延プロファイル表示部４及びメモリ部５の各処理は、当該処理を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。また、これらのプログラムは、磁気ディスク（フロッピィーディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもできる。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明による遅延プロファイル測定装置の第１の実施例を示すブロック図である。
【図２】等化部の第１の実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明による遅延プロファイル測定装置の第１の実施例を示すブロック図である。
【図４】１回の観測信号から遅延プロファイルを測定する処理を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明による遅延プロファイル測定装置の第３の実施例を示すブロック図である。
【図６】本発明による遅延プロファイル測定装置の第４の実施例を示すブロック図である。
【図７】等化部の第２の実施例を示すブロック図である。
【図８】係数算出部の一実施例を示すブロック図である。
【図９】本発明による遅延プロファイル測定装置の第５の実施例を示すブロック図である。
【図１０】本発明による遅延プロファイル測定装置の第６の実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０６】
１  遅延プロファイル測定装置
２  等化部
３  係数算出部
４  遅延プロファイル表示部
５  メモリ部
２１，２３，２０３，２０６  ＦＩＲフィルタ
２２，２０２，２０５  減算器
２４  前ゴースト等化フィルタ
２５  後ゴースト等化フィルタ
４１  イメージ除去部
４２  遅延プロファイル算出部
４３  データ表示部
２０１，２０４，３１５  時間反転部
２０７  時間窓処理部
３０１  ＦＦＴ窓処理部
３０２  ＦＦＴ部
３０３  パイロット等化部
３０４  領域判定部
３０５，３１６  遅延部
３０６  複素除算部
３０７  誤差算出部
３０８  ＦＦＴ窓誤差補正部
３０９  等化残差演算部
３１０  ＩＦＦＴ部
３１１  係数加算部
３１２  ノイズ除去部
３１３  ノイズ閾値設定部
３１４  係数分割部
３１７  表示判定部
【図１】
2006140938.tif 000039
【図２】
2006140938.tif 000040
【図３】
2006140938.tif 000041
【図４】
2006140938.tif 000042
【図５】
2006140938.tif 000043
【図６】
2006140938.tif 000044
【図７】
2006140938.tif 000045
【図８】
2006140938.tif 000046
【図９】
2006140938.tif 000047
【図１０】
2006140938.tif 000048