(57)【要約】【課題】直交分割多重信号のマルチパス環境下での移動受信において、キャリア間干渉を除去して信号品質劣化を抑える。【解決手段】アンテナ１１で信号を受信する。チューナ１２で受信信号を所望の帯域で選局し周波数変換する。Ａ／Ｄ１３でアナログ信号をデジタル信号に変換する。直交検波１４で複素ベースバンド信号に変換する。第１同期１５でキャリア周波数、サンプリングタイミング、シンボルタイミングの同期をとる。フーリエ変換１６で有効シンボル期間を抽出し離散フーリエ変換する。第２同期１７でフレームタイミング、パイロットキャリア等の同期をとり、伝送パラメータ情報を検出する。波形等化及びＩＣＩ除去１８で伝送路特性歪及びキャリア間干渉を推定して波形等化し、キャリア間干渉を除去する。誤り訂正１９で雑音等による信号誤りを検出し訂正する。【選択図】図１
2006222836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交分割多重信号を受信する受信装置において、
前記受信装置の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調手段と、
復調後のデータに直交変換を行う直交変換手段と、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去手段とを有する受信装置。
【請求項２】
直交分割多重信号を受信する受信装置において、
前記受信装置の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調手段と、
復調後のデータに直交変換を行う直交変換手段と、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去手段と
を有する受信装置。
【請求項３】
直交分割多重信号を受信する受信装置において、
前記受信装置の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調手段と、
復調後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第２係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、逆直交変換後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第２係数を生成する第２波形等化及びキャリア間干渉除去手段と、
前記第２波形等化及びキャリア間干渉除去後のデータに直交変換を行う直交変換手段と、
第１波形等化及びキャリア間干渉除去手段からの第２誤差に前記逆直交変換を行う逆直交変換手段と、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータ、かつ、又は、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数、及び前記第２係数を求めるための前記第２誤差を生成する前記第１波形等化及びキャリア間干渉除去手段と
を有する受信装置。
【請求項４】
前記受信装置は、
最小平均二乗法又は最小平均二乗誤差法又は最小二乗法又はカルマン法又は最尤系列推定法又は最尤推定検出法又はゼロフォーシング法又は伝送路特性行列の逆行列による除去法に基づいて前記第１係数かつ、又は前記第２係数を生成する請求項１から３のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項５】
前記受信装置は、
前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去のための前記第１係数かつ、又は前記第２係数の生成における前記誤差かつ、又は前記第２誤差の少なくとも１部をブラインド推定法に基づいて求める請求項１から４のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項６】
直交分割多重信号を受信する受信回路において、
前記受信回路の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調回路と、
復調後のデータに直交変換を行う直交変換回路と、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去回路とを有する受信回路。
【請求項７】
直交分割多重信号を受信する受信回路において、
前記受信回路の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調回路と、
復調後のデータに直交変換を行う直交変換回路と、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去回路とを有する受信回路。
【請求項８】
直交分割多重信号を受信する受信回路において、
前記受信回路の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調回路と、
復調後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第２係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、逆直交変換後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第２係数を生成する第２波形等化及びキャリア間干渉除去回路と、
前記第２波形等化及びキャリア間干渉除去後のデータに直交変換を行う直交変換回路と、
第１波形等化及びキャリア間干渉除去回路からの第２誤差に前記逆直交変換を行う逆直交変換回路と、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータ、かつ、又は、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数、及び前記第２係数を求めるための前記第２誤差を生成する前記第１波形等化及びキャリア間干渉除去回路とを有する受信回路。
【請求項９】
前記受信回路は、
最小平均二乗法又は最小平均二乗誤差法又は最小二乗法又はカルマン法又は最尤系列推定法又は最尤推定検出法又はゼロフォーシング法又は伝送路特性行列の逆行列による除去法に基づいて前記第１係数かつ、又は前記第２係数を生成する請求項６から８のいずれか１項に記載の受信回路。
【請求項１０】
前記受信回路は、
前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去のための前記第１係数かつ、又は前記第２係数の生成における前記誤差かつ、又は前記第２誤差の少なくとも１部をブラインド推定法に基づいて求める請求項６から９のいずれか１項に記載の受信回路。
【請求項１１】
直交分割多重信号を受信する受信方法において、
前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、
復調後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む受信方法。
【請求項１２】
直交分割多重信号を受信する受信方法において、
前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、
復調後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む受信方法。
【請求項１３】
直交分割多重信号を受信する受信方法において、
前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、
復調後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第２係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、逆直交変換後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第２係数を生成する第２波形等化及びキャリア間干渉除去ステップと、
前記第２波形等化及びキャリア間干渉除去後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、
第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップで求まる第２誤差に前記逆直交変換を行う逆直交変換ステップと、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータ、かつ、又は、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数、及び前記第２係数を求めるための前記第２誤差を生成する前記第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む受信方法。
【請求項１４】
前記受信方法は、
最小平均二乗法又は最小平均二乗誤差法又は最小二乗法又はカルマン法又は最尤系列推定法又は最尤推定検出法又はゼロフォーシング法又は伝送路特性行列の逆行列による除去法に基づいて前記第１係数かつ、又は前記第２係数を生成する請求項１１から１３のいずれか１項に記載の受信方法。
【請求項１５】
前記受信方法は、
前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去のための前記第１係数かつ、又は前記第２係数の生成における誤差かつ、又は前記第２誤差の少なくとも１部をブラインド推定法に基づいて求める請求項１１から１４のいずれか１項に記載の受信方法。
【請求項１６】
直交分割多重信号を受信する処理を行わせる受信プログラムにおいて、
前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、
復調後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む受信プログラム。
【請求項１７】
直交分割多重信号を受信する処理を行わせる受信プログラムにおいて、
前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、
復調後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む受信プログラム。
【請求項１８】
直交分割多重信号を受信する処理を行わせる受信プログラムにおいて、
前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、
復調後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第２係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、逆直交変換後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第２係数を生成する第２波形等化及びキャリア間干渉除去ステップと、
前記第２波形等化及びキャリア間干渉除去後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、
第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップで求まる第２誤差に前記逆直交変換を行う逆直交変換ステップと、
前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータ、かつ、又は、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数、及び前記第２係数を求めるための前記第２誤差を生成する前記第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む受信プログラム。
【請求項１９】
前記受信プログラムは、
最小平均二乗法又は最小平均二乗誤差法又は最小二乗法又はカルマン法又は最尤系列推定法又は最尤推定検出法又はゼロフォーシング法又は伝送路特性行列の逆行列による除去法に基づいて前記第１係数かつ、又は前記第２係数を生成する請求項１６から１８のいずれか１項に記載の受信プログラム。
【請求項２０】
前記受信プログラムは、
前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去のための前記第１係数かつ、又は前記第２係数の生成における前記誤差かつ、又は前記第２誤差の少なくとも１部をブラインド推定法に基づいて求める請求項１６から１９のいずれか１項に記載の受信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャリア信号を移動受信する端末において、マルチパス環境等で生ずる伝送路特性歪を補正する装置及び回路及び方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の受信装置として、下記の特許文献１の実施の形態に開示されている受信機が挙げられ、これは移動体無線通信チャンネルにおけるマルチキャリア信号検出及びパラメータ推定を行うものである。
【０００３】
受信機は、既知のシンボルがサブキャリア内に配置されているパイロットシンボルアシステッド変調方式を用いてマルチキャリア信号の検出及びチャネルパラメータ推定を統合的に行う装置であり、すべてのサブキャリアは周波数選択性フェージングの影響を受けるため、この共通なフェージング発生プロセスと関連する一対のパラメータを推定している。
【０００４】
受信機は、既知のシンボルの推定値を用いて、サブキャリアに位置する未知のシンボルに対するパラメータペアの推定値を得て、各サブキャリアにおけるフェージング複素包絡線をパラメータペアの推定値から導いている。
【０００５】
マルチキャリア信号が受ける周波数選択性フェージングはＮ個の伝搬路により生じ、等価複素ベースバンド領域での発生プロセスは、等価ベースバンド伝達関数
【０００６】
【数１】
2006222836.tif 000003
【０００７】
で表され、Ｚｆｊ（ｔ）はフェージング複素包絡線、τｉはｉ番目の伝搬路での遅延時間、δはデルタ関数であり、τ1＝０である。
【０００８】
そして、下記の特許文献１によると、各サブキャリアが受ける影響は、周波数フラットフェージング複素包絡線で表されることとなっている。
【０００９】
次に、図１７の受信機の構成図を説明する。
【００１０】
受信複合信号１００１は、サブキャリア分割部１００２でサブキャリアに分割された後、各サブキャリア信号は当該するルートナイキストフィルタ１００３でフィルタリングされ、各シンボルタイミングでサンプルされた後、チャネル推定器１００４にフィードバックとして供給される。フェージング推定値である１００５である
【００１１】
【数２】
2006222836.tif 000004
【００１２】
は、各サブキャリア信号に対してチャネル推定器１００４によって供給される。
【００１３】
ゲイン制御複素共役算出手段１００６は、ルートナイキストフィルタ１００３出力の各々のサブキャリアに、
【００１４】
【数３】
2006222836.tif 000005
【００１５】
を与え、これにより補正１００７されて得られた信号
【００１６】
【数４】
2006222836.tif 000006
【００１７】
は、判定回路１００８へ入力され、判定結果１００９はチャネル推定器１００４に戻される。
【特許文献１】特許第３４５５０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記特許文献１の受信機は、第１に、入力信号であるマルチキャリア信号が周波数選択性フェージングの影響を受ける際、各サブキャリア信号での影響は周波数フラットフェージング包絡線で表されることとなっている。しかし、受信信号は、移動受信を行う際に移動速度に応じてドップラー効果を受け、周波数毎にドップラー周波数だけ周波数シフトが生じる。さらに、マルチパス環境下では、少なくとも１つの反射波が直接受信される主波に合成されるだけでなく、主波及び各反射波は各々到来方向が異なるため、各々別のドップラー効果を受け、それらが合成されたものが受信信号となる。つまり、主波のマルチキャリア信号に反射波のマルチキャリア信号が合成されて周波数選択性フェージングが複素包絡線になって現れるだけでなく、主波及び各々の反射波は各々異なるドップラー周波数シフトをうけているため、主波の各サブキャリアに、主波の別のサブキャリアや反射波の別のサブキャリア成分が混入され、キャリア間干渉（ＩＣＩ）が生じ、各サブキャリアでの影響が単なるフラットフェージングとはならない。
【００１９】
第２に、この周波数選択性フェージング複素包絡線特性とＩＣＩ特性を合わせて持つマルチキャリア受信信号から送信信号である主波のマルチキャリア信号を復元する受信装置には各サブキャリアに対して、（１）複素包絡線特性を補正するために、振幅・位相特性を推定して補正を行う波形等化処理と、（２）ＩＣＩ特性を補正するために、ＩＣＩを推定して除去を行うＩＣＩ除去処理とが必要である。
【００２０】
この（１）波形等化処理に関しては、伝送路上で時間領域信号の主波に、主波に対して振幅減衰され、時間的に先行又は遅延された少なくとも１つの反射波が合成され受信されるマルチパス伝送路が畳み込み演算に対応できるため、時間領域での畳み込みを周波数領域での各成分の積に置き換えられることを利用して、サブキャリアの振幅・位相特性を補正することで行うことができ、他のサブキャリアでの処理とは独立した補正処理となる。
【００２１】
ここで、（１）波形等化処理は、サブキャリア毎に独立した補正を行うことから、上記特許文献に記載されたゲイン制御複素共役算出手段１００６による補正１００７に相当している。
【００２２】
一方、（２）ＩＣＩ除去に関しては、サブキャリア間の相互干渉を除去する必要があるため、各キャリアへの他キャリアからの漏れ込み量を推定して、その漏れ込み分を除去する必要がある。
【００２３】
ここで、サブキャリア毎に独立した補正を行う上記特許文献に記載されたゲイン制御複素共役算出手段１００６による補正１００７は、各キャリアが影響を受ける周波数フラットフェージング複素包絡線を補正しており、他キャリアからの漏れ込み分を除去する（２）ＩＣＩ除去とはなっていない。
【００２４】
本発明は、上述の問題を解決するもので、マルチキャリア信号を移動受信する端末において、マルチパス環境等で生ずる伝送路特性歪を補正する装置、回路、方法及びプログラム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】
上記目的を達成するために、本発明に係る受信装置は、直交分割多重信号を受信する受信装置において、前記受信装置の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調手段と、復調後のデータに直交変換を行う直交変換手段と、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去手段とを有する。
【００２６】
また、上記目的を達成する別の構成の受信装置は、直交分割多重信号を受信する受信装置において、前記受信装置の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調手段と、復調後のデータに直交変換を行う直交変換手段と、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去手段とを有する。
【００２７】
また、上記目的を達成する別の構成の受信装置は、直交分割多重信号を受信する受信装置において、前記受信装置の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調手段と、復調後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第２係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、逆直交変換後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第２係数を生成する第２波形等化及びキャリア間干渉除去手段と、前記第２波形等化及びキャリア間干渉除去後のデータに直交変換を行う直交変換手段と、第１波形等化及びキャリア間干渉除去手段からの第２誤差に前記逆直交変換を行う逆直交変換手段と、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータ、かつ、又は、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数、及び前記第２係数を求めるための前記第２誤差を生成する前記第１波形等化及びキャリア間干渉除去手段とを有する。
【００２８】
また、上記目的を達成する別の構成の受信装置は、上記に加えて更に、最小平均二乗法又は最小平均二乗誤差法又は最小二乗法又はカルマン法又は最尤系列推定法又は最尤推定検出法又はゼロフォーシング法又は伝送路特性行列の逆行列による除去法に基づいて前記第１係数かつ、又は前記第２係数を生成する。
【００２９】
また、上記目的を達成する別の構成の受信装置は、上記に加えて更に、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去のための前記第１係数かつ、又は前記第２係数の生成における前記誤差かつ、又は前記第２誤差の少なくとも１部をブラインド推定法に基づいて求める。
【００３０】
また、上記目的を達成する受信回路は、直交分割多重信号を受信する受信回路において、前記受信回路の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調回路と、復調後のデータに直交変換を行う直交変換回路と、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去回路とを有する。
【００３１】
また、上記目的を達成する別の構成の受信回路は、直交分割多重信号を受信する受信回路において、前記受信回路の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調回路と、復調後のデータに直交変換を行う直交変換回路と、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去回路とを有する。
【００３２】
また、上記目的を達成する別の構成の受信回路は、直交分割多重信号を受信する受信回路において、前記受信回路の入力信号を特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調回路と、復調後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第２係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、逆直交変換後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第２係数を生成する第２波形等化及びキャリア間干渉除去回路と、前記第２波形等化及びキャリア間干渉除去後のデータに直交変換を行う直交変換回路と、第１波形等化及びキャリア間干渉除去回路からの第２誤差に前記逆直交変換を行う逆直交変換回路と、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータ、かつ、又は、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数、及び前記第２係数を求めるための前記第２誤差を生成する前記第１波形等化及びキャリア間干渉除去回路とを有する。
【００３３】
また、上記目的を達成する別の構成の受信回路は、上記に加えて更に、最小平均二乗法又は最小平均二乗誤差法又は最小二乗法又はカルマン法又は最尤系列推定法又は最尤推定検出法又はゼロフォーシング法又は伝送路特性行列の逆行列による除去法に基づいて前記第１係数かつ、又は前記第２係数を生成する。
【００３４】
また、上記目的を達成する別の構成の受信回路は、上記に加えて更に、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去のための前記第１係数かつ、又は前記第２係数の生成における前記誤差かつ、又は前記第２誤差の少なくとも１部をブラインド推定法に基づいて求める。
【００３５】
また、上記目的を達成する受信方法は、直交分割多重信号を受信する受信方法において、前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、復調後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む。
【００３６】
また、上記目的を達成する別の受信方法は、直交分割多重信号を受信する受信方法において、前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、復調後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む。
【００３７】
また、上記目的を達成する別の受信方法は、直交分割多重信号を受信する受信方法において、前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、復調後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第２係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、逆直交変換後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第２係数を生成する第２波形等化及びキャリア間干渉除去ステップと、前記第２波形等化及びキャリア間干渉除去後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップで求まる第２誤差に前記逆直交変換を行う逆直交変換ステップと、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータ、かつ、又は、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数、及び前記第２係数を求めるための前記第２誤差を生成する前記第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む。
【００３８】
また、上記目的を達成する別の受信方法は、上記に加えて更に、最小平均二乗法又は最小平均二乗誤差法又は最小二乗法又はカルマン法又は最尤系列推定法又は最尤推定検出法又はゼロフォーシング法又は伝送路特性行列の逆行列による除去法に基づいて前記第１係数かつ、又は前記第２係数を生成する。
【００３９】
また、上記目的を達成する別の受信方法は、上記に加えて更に、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去のための前記第１係数かつ、又は前記第２係数の生成における誤差かつ、又は前記第２誤差の少なくとも１部をブラインド推定法に基づいて求める。
【００４０】
また、上記目的を達成する受信プログラムは、直交分割多重信号を受信する処理を行わせる受信プログラムにおいて、前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、復調後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む。
【００４１】
また、上記目的を達成する別の受信プログラムは、直交分割多重信号を受信する処理を行わせる受信プログラムにおいて、前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、復調後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数を生成する第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む。
【００４２】
また、上記目的を達成する別の受信プログラムは、直交分割多重信号を受信する処理を行わせる受信プログラムにおいて、前記直交分割多重信号を入力して特定の帯域にある所望のデジタル信号に変換する復調ステップと、復調後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第２係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、逆直交変換後のデータに基づいて前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第２係数を生成する第２波形等化及びキャリア間干渉除去ステップと、前記第２波形等化及びキャリア間干渉除去後のデータに直交変換を行う直交変換ステップと、第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップで求まる第２誤差に前記逆直交変換を行う逆直交変換ステップと、前記直交変換後のデータを、波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための第１係数を有するフィルタにより前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去し、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去後のデータ、かつ、又は、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去の前又は後のデータに含まれるパイロットキャリアに基づいて、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去を行うための前記第１係数、及び前記第２係数を求めるための前記第２誤差を生成する前記第１波形等化及びキャリア間干渉除去ステップとを含む。
【００４３】
また、上記目的を達成する別の受信プログラムは、上記に加えて更に、最小平均二乗法又は最小平均二乗誤差法又は最小二乗法又はカルマン法又は最尤系列推定法又は最尤推定検出法又はゼロフォーシング法又は伝送路特性行列の逆行列による除去法に基づいて前記第１係数かつ、又は前記第２係数を生成する。
【００４４】
また、上記目的を達成する別の受信プログラムは、上記に加えて更に、前記波形等化かつ、又はキャリア間干渉除去のための前記第１係数かつ、又は前記第２係数の生成における前記誤差かつ、又は前記第２誤差の少なくとも１部をブラインド推定法に基づいて求める。
【発明の効果】
【００４５】
本発明の装置の構成によれば、マルチパス干渉及びキャリア間干渉によって信号品質が劣化した受信信号において、直交変換後のデータを波形等化及びキャリア間干渉除去する。
【００４６】
この構成により、地上伝搬の特徴であるマルチパス環境下で生ずる全ての主信号及び反射信号が、移動受信によって各々異なるドップラー効果を持ったとしても、信号品質劣化を抑えて受信を行うことができ、受信エリアを拡大することが可能となる。
【００４７】
また、１つのアンテナでもキャリア間干渉を除去できる受信装置であるため、アダプティブアレイアンテナ受信装置のような２つ以上のアンテナを必要とする受信装置に比べて、重量や製造コスト、消費電力等が削減できる。
【００４８】
勿論、複数アンテナでもキャリア間干渉の除去が可能であるため、アダプティブアレイアンテナ受信装置の補助用途としてだけでなく、ダイバーシティ受信装置や、ＭＩＭＯ受信装置等でも用いることができる。
【００４９】
本発明の装置の構成によれば、パイロットキャリアを用いて係数生成を行う。
【００５０】
この構成により、より正確に伝送路特性及びキャリア間干渉の推定と波形等化及びキャリア間干渉除去が可能となる。
【００５１】
本発明の装置の構成によれば、フーリエ変換等の直交変換前のデータで、波形等化及びキャリア間干渉除去を行う。
【００５２】
この構成により、シンボル間干渉している信号においても波形等化及びキャリア間干渉除去を行うことができる。
【００５３】
本発明の装置の構成によれば、最小平均二乗法だけでなく、様々な手段を用いる。
【００５４】
この構成により、波形等化及びキャリア間干渉除去の性能と演算量等で決まる様々なバリエーションの中なら最適な手段を選ぶことが可能となる。
【００５５】
本発明の装置の構成によれば、ブラインド推定法により係数生成のための誤差を求める。
【００５６】
この構成により、送信信号が特定困難な受信信号でも誤差を得ることが可能となる。
【００５７】
そして、本発明の回路を集積回路化、又はプログラムを搭載して受信装置を構成することにより、受信装置の規模が小型化されて、重量や製造コストや消費電力が削減できるため、軽く安価で長時間使用可能な小型受信端末を提供できる可能性がある。
【００５８】
さらに、本発明の方法又はプログラムを用いて、別の処理のために用いているＣＰＵ等の演算時間をシェアリングすることにより、受信のための専用の装置又は回路を削減しても、本発明の目的を達成できる可能性があるだけでなく、バージョンアップ等で方法又はプログラムの内容を変更することが容易にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。本発明では地上デジタル放送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ方式に係る受信装置を例として説明する。
【００６０】
（実施の形態１）
図１は実施の形態１に係る受信装置の機能構成を示す図である。
【００６１】
受信装置は、アンテナ１１、チューナ１２、Ａ／Ｄ１３、直交検波１４、第１同期１５、フーリエ変換１６、第２同期１７、波形等化及びＩＣＩ除去１８、誤り訂正１９から構成され、アンテナが伝送路上の信号を受信して受信信号を入力し、映像、音声、データ等からなる例えばＭＰＥＧ信号等を出力する。
【００６２】
チューナ１２では、受信信号を所望の帯域で選局した後、アナログＩＦ信号に周波数変換を行い出力する。なお、アナログＩＦ信号でなく、アナログベースバンド信号に変換する時は、複素信号として実部と虚部をそれぞれ出力してもよい。
【００６３】
Ａ／Ｄ１３では、アナログ信号を入力してデジタル信号に変換を行い出力する。
【００６４】
直交検波１４では、デジタル信号を入力し、複素ベースバンド信号に変換を行い出力する。なお、チューナ１２において複素ベースバンド信号を出力している場合には、位相を制御した信号やそのままの信号を出力してもよい。
【００６５】
第１同期１５では、復調を行うために必要な入力信号に同期したキャリア周波数、又はサンプリングタイミング、又はシンボルタイミング等を検出し、各々必要とする全ての部分に供給する。合わせて、それらを用いて、入力信号のキャリア周波数、又はサンプリングタイミング、又はシンボルタイミング等のずれを補正して出力する。
【００６６】
フーリエ変換１６では、ガードインターバル期間を含むマルチキャリア信号から、有効なシンボル期間のみを抽出して、離散フーリエ変換を行い、周波数領域上にあるキャリアを出力する。
【００６７】
第２同期１７では、キャリア上にあるフレームタイミング、パイロットキャリア、伝送パラメータ情報等を検出し、各々必要とする全ての部分に供給する。なお、当処理が必要でない場合には、省略することが可能である。
【００６８】
波形等化及びＩＣＩ除去１８では、伝送路及び受信装置を通過した信号の伝送路特性歪及びキャリア間干渉（ＩＣＩ）を推定し、伝送路特性を波形等化する、及びＩＣＩを除去して出力する。
【００６９】
誤り訂正１９では、伝送路及び受信装置で加わった雑音等による信号誤りを検出して訂正を行い、より誤りの少ない信号を出力する。
【００７０】
続いて、受信信号の説明を行う。
【００７１】
まず、ＩＳＤＢ−Ｔ信号に関して説明する。
【００７２】
図２のように、ＩＳＤＢ−Ｔ信号は時間領域上では、複数のフレーム２１から構成され、フレーム２１は複数のマルチキャリアシンボル２２から構成され、マルチキャリアシンボル２２はガードインターバル２３と有効シンボル２４から構成されている。そして、有効シンボル２４は、有効シンボル長が周期の定数倍となる複数の複素正弦波が合成されることにより構成され、ガードインターバル２３は有効シンボル２４の一部の複製となっている。
【００７３】
また、図３のように、ＩＳＤＢ−Ｔ信号のフーリエ変換１６の出力信号はマルチキャリア信号３１となり、マルチキャリア信号３１は複数のサブキャリア３２から構成され、各々のサブキャリア３２は、送信される情報を振幅及び位相に持たせた複素正弦波であり、図２の有効シンボル２４を構成している、周期が図２の有効シンボル長２５の定数分の１、つまり周波数が定数倍であって、キャリア間隔３３が等間隔となる各々の複素正弦波となっている。
【００７４】
そして、図４は、ＩＳＤＢ−Ｔ信号におけるパイロットキャリア４１の挿入位置を示す図である。パイロットキャリア４１とは、送信信号に含まれる受信側で既知なサブキャリア信号のことである。黒丸はパイロットキャリア４１、白丸は送信データ等を持つサブキャリアであるデータキャリア４１を表し、横に並んだ丸がシンボル４３、縦に並んだ丸がキャリア４４を表す。シンボル４３内でパイロットキャリア４１は周期的に配置され、シンボル４３ごとにオフセットされてパイロットキャリア４１が配置されている。
【００７５】
ここで、図２の各有効シンボル２４は有効シンボル長２５ごとに時間窓がかかった独立した信号であるので、図３でのサブキャリア３２は、実際の周波数領域ではｓｉｎｃ波形となっており、図５のサブキャリア５１のようになっている。最大値となる頂点５２を中心として周波数軸との各切片５３間の切片間隔５４は全て図３のキャリア間隔３３となっており、図３の各サブキャリア３２をあらわすインパルスが図５のサブキャリア５１のｓｉｎｃ波形となった実際のマルチキャリア信号３１においても、各サブキャリア５１間の頂点５２において干渉は起こらない。
【００７６】
次に、波形等化及びＩＣＩ除去１８で処理を行う対象となるマルチパス干渉（ＭＰ）及びキャリア間干渉（ＩＣＩ）に関してそれぞれ説明する。
【００７７】
地上放送では、送信局または中継局からの送信信号が主信号として直接受信されるだけでなく、建物等の物体に反射した反射信号が、主信号に対して、電力が減衰するだけでなく遅延時間を持って受信され、主信号と反射信号が合成されて受信される。これはマルチパス干渉（ＭＰＩ）と言い、主信号又は各々の反射信号の伝送路をパスと言って、送信局と中継局の単一周波数ネットワーク（ＳＦＮ）による放送や、受信装置内の歪等によっても発生する。このＭＰＩ伝送路をモデル化すると図６の構成となる。これは、送信信号６１に対して、受信信号６２のうち、主信号は第１減衰６３だけ電力が減衰し、主信号に対して遅延６４した反射信号は、第２減衰６５で表される電力減衰をした後、アンテナで受信する際、いくつかの異なる減衰及び遅延６４時間をもつ反射信号が総和６６されることにより合成されて受信信号６２となることから、明らかである。なお、送信信号６１が障害物により遮断されるため、主信号の電力が大きく減衰することがあり、その際、最大電力をもつ反射信号が主信号となることがある。その際、反射信号には主信号が遅延したものだけでなく、先行した信号が現れることもあるが、その場合においても、ある遅延６４出力を主信号とすれば、その前後の遅延６４出力が先行信号及び遅延信号となるので、図６の構成となる。図６の構成は、時間領域における畳込演算に対応しており、それは周波数領域における周波数特性の比に対応する。つまり、その周波数特性の比が、本来の信号特性に掛け合わされた状態に相当しているため、本来の信号特性を復元しなければ、本来の情報を伝送することが不可能となる。
【００７８】
そして、地上放送を移動受信する場合、主信号及び反射信号が周囲の建物等の物体により遮断又は反射されて受信されるだけでなく、各パスの信号は移動受信によるドップラー効果をそれぞれ受ける。つまり、周波数ｆの信号は、移動速度ｖと移動方向に対する各パスの信号の到来方角θにより、ドップラー周波数ｆｄ
【００７９】
【数５】
2006222836.tif 000007
【００８０】
だけ、周波数シフトした信号として受信される。ただし、光速度をｃとする。
【００８１】
各パスの信号を構成する図５の各サブキャリア５１は、このドップラー効果により各々の周波数でドップラー周波数シフト７１が起こるため、図７のサブキャリア７２のようになる。つまり、本来のサブキャリア周波数７３での信号電力が減衰するばかりでなく、他のサブキャリア周波数７４において信号電力が発生して、信号が漏れ込むことになる。図３のように複数のサブキャリア３２が並んで構成されるマルチキャリア信号３１では、この漏れ込みがキャリア間干渉（ＩＣＩ）となり、図５の各々のサブキャリア５１が独立した情報を持っている場合には、送信したいサブキャリア５１の情報に対し、図７の漏れ込んだ他サブキャリア７２の情報が妨害信号となって信号品質が劣化するため、ＩＣＩを除去しなければ、正しく情報を送信することが不可能となる。
【００８２】
すなわち、ＭＰＩを波形等化し、ＩＣＩを除去することにより、地上放送を移動受信することが実現できる。
【００８３】
波形等化及びＩＣＩ除去１８を説明する。図８は、波形等化及びＩＣＩ除去１８の構成図であり、トランスバーサルフィルタ８１と係数生成８２からなる。図９はトランスバーサルフィルタ８１の構成図である。ここで、図３のマルチキャリア信号３１の低い周波数のサブキャリア３２から、高い周波数のサブキャリア３２方向へ、サブキャリア３２をトランスバーサルフィルタ８１へ入力する。その第１入力９２から第Ｎ入力９３までを１つにまとめた入力ベクトル８３ｘ（ｔ）を係数生成８２に出力し、係数生成８２から、第１係数９４から第Ｎ係数９５までをまとめた係数ベクトル８４ｃ（ｔ）を入力する。係数生成８２は最小平均二乗法に基づいて処理を行い、フィルタ出力９６から誤差を算出する。誤差は受信側で既知な信号等に基づく所望信号とフィルタ出力９６の差で求める。誤差ｅ（ｔ）と入力ベクトル８３ｘ（ｔ）と係数ベクトル８４ｃ（ｔ）から、次サンプルでの係数ベクトル８４ｃ（ｔ＋１）を
【００８４】
【数６】
2006222836.tif 000008
【００８５】
により生成する。ただし、＊は複素共役、αはステップサイズを表し、右辺第２項は旧係数から新係数への新旧係数更新差分である。これにより、係数を逐次適応させ、平均二乗誤差が最小となるよう、ＭＰＩ及びＩＣＩを除去する。
【００８６】
（実施の形態２）
実施の形態２に係る受信装置の機能構成を示す図は図１と同じである。波形等化及びＩＣＩ除去１８の構成図も図８と同じである。トランスバーサルフィルタ８１の構成図も図９と同じである。実施の形態１と同じ機能の説明は省略する。
【００８７】
図９におけるフィルタ入力９１は波形等化及びＩＣＩ除去を行うために必要なサブキャリアであり、係数ベクトル８４はそれらのサブキャリア間の関係を表す。その係数ベクトル８４のうち、入力されるサブキャリア群と出力されるサブキャリア群に関して、同じ周波数に対応したサブキャリア同志を関係づける係数は、ＭＰＩにより変化した周波数特性の逆特性を表す係数に相当していることから、波形等化を行う係数（ＥＱ係数）となっており、それ以外の係数は、他キャリアからの漏れ込みを除去する係数、つまりＩＣＩ除去を行う係数（ＩＲ係数）となっている。
【００８８】
このＥＱ係数は、図４のパイロットキャリア４１から求める。しかし、パイロットキャリア４１は全サブキャリアには存在しないため、パイロットキャリア４１間をシンボル４３内かつ、又はキャリア４４内で補間を行う等により、必要なサブキャリア上の補間値を求める。
【００８９】
このパイロットキャリア４１の値及び補間値は、そのサブキャリアにおける周波数特性を示しており、それとサブキャリアによらずフラットな送信信号の周波数特性との比が、ＭＰＩにより変化した周波数特性分となるので、その逆数が所望の逆特性となる。
【００９０】
（実施の形態３）
図１０は実施の形態３に係る受信装置の機能構成を示す図である。図１１は第２波形等化１０１の構成図である。図１２は波形等化及びＩＣＩ除去１０２の構成図である。第２波形等化１０１と波形等化及びＩＣＩ除去１０２のトランスバーサルフィルタ１１１及び１２１の構成図は図９と同じであり、係数生成１１２及び１２２の演算は（数６）と同じである。実施の形態１又は２と同じ機能の説明は省略する。
【００９１】
第２波形等化１０１では、時間領域での畳み込みにより、ＭＰＩを波形等化する。係数生成１１２は、図２のマルチキャリアシンボル２２単位で行い、フィルタ１１１内に複数シンボルがある時は、係数生成は止めて、係数値を保持した状態で波形等化する。
【００９２】
図４のようにサブキャリア上にパイロットキャリア４１及びデータキャリア４２等があるため、時間領域での第２波形等化１０１に必要な誤差は、周波数領域でそれに相当する誤差を推定して逆フーリエ変換を行ってフィードバックして誤差入力１１３へ入力することで得る。その周波数領域で相当する誤差は、時間領域での図６の畳み込みによるＭＰＩで生じることから、周波数領域における送信信号と受信信号の周波数特性の比で求められ、これは図４のパイロットキャリア４１又は実施の形態２で求めたパイロットキャリア４１のサブキャリア上の補間値から求められることから、波形等化及びＩＣＩ除去１０２より誤差出力１２３で供給する。
【００９３】
第２波形等化１０１でＭＰＩを波形等化すると、波形等化及びＩＣＩ除去１０２ではＩＣＩを除去するだけでよく、波形等化処理を省略できる。そして、第２波形等化１０１では、フーリエ変換１６前の時間領域信号の波形等化が可能であるため、シンボル間干渉した信号の干渉も波形等化を行うことができる。しかし、フーリエ変換１６及び逆フーリエ変換１０３をフィードバックループ内に持つため、伝送路特性の変動への追従速度が不足する場合がある。不足する場合は、実施の形態１又は２で説明した波形等化及びＩＣＩ除去１８の処理を波形等化及びＩＣＩ除去１０２で用いれば、毎シンボル追従することができるため、より高速な追従できる可能性がある。
【００９４】
（実施の形態４）
図１３は実施の形態４に係る受信装置の機能構成を示す図である。実施の形態１又は２と同じ機能の説明は省略する。
【００９５】
これは空間ダイバーシティ受信装置であり、複数のアンテナ１１で受信した各々の信号を実施の形態１又は２の波形等化及びＩＣＩ除去１８まで各々行った後、選択合成１３１においてサブキャリア単位で選択合成又は最大比合成することにより、雑音等の影響を抑圧して信号品質を改善する。
【００９６】
移動受信においては、受信信号の電力変動はあるため、１アンテナだけでは受信不可能な場合でも、複数のアンテナの相関の低い信号を合成して、電力変動における受信性能を改善することができる。
【００９７】
（実施の形態５）
図１４は実施の形態５に係る受信装置の機能構成を示す図である。実施の形態１又は２と同じ機能の説明は省略する。
【００９８】
これは、送受信アンテナを複数使う等による多入力他出力（ＭＩＭＯ）伝送路におけるＭＩＭＯ受信装置であり、複数のアンテナ１１等で受信した各々の信号を実施の形態１又は２の波形等化及びＩＣＩ除去１８まで各々行った後、合成分離１４１においてサブキャリア単位で送受信アンテナ間の相互結合を表すチャネル応答行列の逆行列を用いて、空間多重された各々の送信信号を合成及び分離して、雑音等の影響を抑圧して信号品質を改善するだけでなく、伝送路を増やして伝送容量を向上する。
【００９９】
（実施の形態６）
図１５は実施の形態６に係る受信装置の機能構成を示す図である。実施の形態４と同じ機能の説明は省略する。
【０１００】
これは、複数のアンテナ１１で受信し、復調した信号に指向分離１５１において重み付けをかけること等により、アンテナ群で指向性を持たせて受信信号を到来方向等で分離し、分離した各々の信号を波形等化及びＩＣＩ除去した後、選択合成１３１において選択及び合成を行う空間ダイバーシティ受信装置であって、主信号及び反射信号の各々が到来方向を持っていることを利用した、到来方向等毎の波形等化及びＩＣＩ除去を行う処理であり、雑音等の影響を抑圧して信号品質を改善するだけでなく、分離した信号においてＭＰＩ及びＩＣＩが限定されることによって、波形等化及びＩＣＩ除去１８の演算量を削減することが可能な構成である。
【０１０１】
（実施の形態７）
図１６は実施の形態７に係る受信装置の機能構成を示す図である。実施の形態１又は２と同じ機能の説明は省略する。
【０１０２】
これは、複数のアンテナ１１で受信し、復調した信号に指向制御１６１で調節した重み付けをかけること等により、アンテナ群で指向性を制御して任意の到来方向からの主信号を抽出するアダプティブアレイアンテナ受信装置であり、反射信号の影響を最小化できるため、ＭＰＩが限定されることにより信号品質を改善させるだけでなく、移動受信における到来方向の変化に対する指向性制御の誤差によるＭＰＩ及びＩＣＩを波形等化及びＩＣＩ除去できる処理である。
【０１０３】
なお、本発明は上記各実施の形態で説明した内容に限定されないことは勿論である。すなわち、
（１）全ての実施の形態において、入力される信号はＩＳＤＢ−Ｔ方式に準拠した信号やマルチキャリア信号には限定されず、いかなる直交分割多重信号であってもよい。例えば、ＤＶＢ方式やＤＡＢ方式、ＤＭＢ方式に準拠した信号等であってもよく、ガードインターバルが無い、又は別のいかなる信号となっている信号であってもよい。また、キャリアやガードインターバル等の使用している用語は、該当する方式及び信号により、同義の別の用語であってもよい。
【０１０４】
（２）全ての実施の形態のフーリエ変換１６において、離散フーリエ変換のかわりに、キャリアを任意の直交信号又は直交関数とした、いかなる直交変換を用いた直交変換部であってもよい。例えば、離散コサイン変換等であってもよい。
【０１０５】
（３）全ての実施の形態において逆フーリエ変換部を用いる際、離散逆フーリエ変換のかわりに、キャリアを任意の直交信号又は直交関数とした、いかなる逆直交変換を用いた逆直交変換部であってもよい。例えば、離散逆コサイン変換等であってもよい。
【０１０６】
（４）全ての実施の形態において、いずれかの波形等化かつ、又はＩＣＩ除去に用いるフィルタはトランスバーサルフィルタだけでなく、いかなるＦＩＲフィルタやＩＩＲフィルタであってもよく、係数生成はそのフィルタ型にあったいかなる生成処理であってもよいばかりでなく、いかなる信号をいくつ用いてもよい。例えば、ＤＦＥ型フィルタや、多次元フィルタ、全メモリが値保持等を制御でき、かつ直接入力できる多入力フィルタであってもよいばかりでなく、係数ベクトルをサンプル列又はサブキャリア列毎に各々保持し係数生成する係数メモリ付フィルタであってもよい。そして、係数生成において、マルチキャリア信号の一部のみで係数生成を行ってもよいばかりでなく、フィルタの全メモリにサブキャリアが入ってから係数生成を行ってもよく、フィルタのメモリの一部のみにサブキャリアが入っている場合には、入っていないメモリからのＩＣＩ除去のための係数生成を停止し係数値を保持させてもよく、いかなる処理をマルチキャリア信号３１端付近やガードバンド３４で行ってもよい。例えば、ギブス現象を抑える平滑化処理を行ってもよい。さらに、１度に係数生成と波形等化かつ、又はＩＣＩ除去を行うだけでなく、まず、入力されるサンプル又はサブキャリア列に対する係数生成を行った後、同じサンプル又はサブキャリア列に対して改めて波形等化かつ、又はＩＣＩ除去を行ってもよく、その係数生成と、波形等化かつ、又はＩＣＩ除去において、後の時刻のサンプル又は高い周波数のサブキャリアから、前の時刻のサンプル又は低い周波数のサブキャリア方向へ、サンプル又はサブキャリアをフィルタへ入力してもよく、前又は後のどちらからのサンプルかつ、又は、高又は低のどちらからのサブキャリア列を用いるかを係数生成と、フィルタによる波形等化かつ、又はＩＣＩ除去処理で、別々にしてもよい。また、いずれかの波形等化かつ、又はＩＣＩ除去を実現する手段は最小平均二乗法（ＬＭＳ）だけでなく、いかなる方法を用いてもよい。例えば、最小平均二乗法（ＬＭＳ）、最小平均二乗誤差法（ＭＭＳＥ）、最小二乗法（ＬＳ又はＲＬＳ）、カルマン法（ＫＦ）、最尤系列推定法（ＭＬＳＥ）、最尤推定検出法（ＭＬＤ）、ゼロフォーシング法（ＺＦ）、逆行列による除去法等に関連する手段を用いてもよい。それから、いずれかの誤差は所望信号とフィルタ出力の差、又は伝送路特性の逆特性、周波数特性の比等だけでなく、いかなる誤差を用いてもよい。例えば、定包絡線法（ＣＭＡ）等のブラインド推定法に基づく誤差等を用いてもよい。
【０１０７】
（５）全ての実施の形態において、いずれかの波形等化及びＩＣＩ除去部において、波形等化処理とＩＣＩ除去処理は一体である必要はなく、波形等化部とＩＣＩ除去部を分離して構成してもよく、両者の位置関係は任意である。例えば、波形等化を行った後、ＩＣＩ除去を行ってもよく、その逆でもよい。また、パイロットキャリアを抽出するのは、どの信号から行ってもよく、誤差を用いずにパイロットキャリアを用いていずれかの波形等化かつ、又はＩＣＩ除去のための係数生成を行ってもよい。例えば、波形等化を行う前でも後でもよく、ＩＣＩ除去する前でも後でもよい。そのパイロットキャリアから伝送路特性の逆特性を求める際、その逆特性による係数を新係数にしてもよいだけでなく、旧係数とその逆特性による係数と新旧係数更新差分を各々０を含む所望の比率で合成して新係数を算出してもよく、その合成比率を動的に変化させてもよい。そして、いずれかの波形等化かつ、又はＩＣＩ除去を行う際、誤差を求める信号を抽出するのは、少なくとも１つのいかなる信号から行ってもよい。例えば、波形等化を行う前でも後でもよく、ＩＣＩ除去する前でも後でもよいばかりでなく、フーリエ変換前からでもよい。さらに、波形等化を行うための係数を生成する際に、ＩＣＩ除去を行うための係数を利用して求めてもよいばかりでなく、逆に、ＩＣＩ除去を行うための係数を生成する際に、波形等化を行うための係数を利用して求めてもよい。
【０１０８】
（６）実施の形態３において、第２波形等化１０１で、マルチキャリアシンボルの一部のみで係数生成を行ってもよいばかりでなく、複数シンボルで係数生成を継続してもよく、ＩＣＩ除去を合わせて行ってもよい。例えば、任意位置の有効シンボル長分だけ係数生成に用いてもよく、周波数領域での畳み込みであるＩＣＩ除去のための係数を、時間領域での各パスの振幅比に変換して、波形等化のための係数と合成、又は各々で処理し、ＩＣＩ除去を波形等化の前又は後又は同時に行ってもよい。そして、いずれかの波形等化及びＩＣＩ除去部における誤差算出かつ、又は係数生成かつ、又は波形等化かつ、又はＩＣＩ除去処理を任意に一時停止してもよく、又は用いなくてもよい。また、第２波形等化１０１で用いる誤差を求める際、ガードバンド３４での誤差を求めるいかなる処理を加えてもよいばかりでなく、いかなる信号から誤差を求めてもよい。例えば、サブキャリア上の周波数領域の誤差から補間等により予測して求めてもよく、サブキャリアによる周波数特性から時間領域での誤差を求めて、ガードバンド３４による方形窓の影響を除去する処理を行ってもよい。
【０１０９】
（７）実施の形態４において、各ブランチに実施の形態３の構成を利用してもよい。例えば、第２波形等化１０１と逆フーリエ変換１０３を加えてもよい。また、最大比合成以外の合成方法を行ってもよいばかりでなく、いかなる選択合成処理を行ってもよい。例えば、等利得合成であってもよい。そして、各ブランチ間の相互結合を減らす等のために、いずれかの波形等化及びＩＣＩ除去１８と選択合成１３１の演算をまとめて一体化してもよく、波形等化及びＩＣＩ除去１８と選択合成１３１の順序は逆であってもよい。例えば、選択及び合成処理を行った後、波形等化及びＩＣＩ合成処理を行ってもよい。
【０１１０】
（８）実施の形態５において、各ブランチに実施の形態３の構成を利用してもよい。例えば、第２波形等化１０１と逆フーリエ変換１０３を加えてもよい。そして、各ブランチ間の相互結合を減らす等のために、いずれかの波形等化及びＩＣＩ除去１８と合成分離１４１の演算をまとめて一体化してもよく、波形等化及びＩＣＩ除去１８と合成分離１４１の順序は逆であってもよい。例えば、合成及び分離処理を行った後、波形等化及びＩＣＩ除去処理を行ってもよい。さらに、送信側での時空間符号化に対応した受信側での時空間復号、ダイバーシティ受信による最大比合成、アダプティブアレイアンテナ制御による受信信号の到来方向制御や仮想受信点制御等のいかなる処理を合成分離１４１に用いる、又は加えるとしてもよい。
【０１１１】
（９）実施の形態６において、いずれかのブランチに実施の形態３の構成を利用してもよい。例えば、第２波形等化１０１と逆フーリエ変換１０３を加えてもよい。そして、各ブランチ間の相互結合を減らす等のために、いずれかの波形等化及びＩＣＩ除去１８と選択合成１３１の演算をまとめて一体化してもよく、波形等化及びＩＣＩ除去１８と選択合成１３１の順序は逆であってもよい。例えば、選択及び合成処理を行った後、波形等化及びＩＣＩ合成処理を行ってもよい。さらに、指向分離１５１は、重み付けをかける以外のいかなる処理を行ってもよく、直交検波後以外のいかなる位置に配置してもよいだけでなく、選択合成１３１等のいかなる部分から指向分離処理のための情報を入力して利用してもよい。例えば、フィルタリングや指向制御等を行ってもよい。また、選択合成１３１を実施の形態５の合成分離１４１に置き換えてもよく、その際は実施の形態５の記載に従ってもよい。例えば、ＭＩＭＯ受信装置を構成してもよい。
【０１１２】
（１０）実施の形態７において、実施の形態３の構成を利用してもよい。例えば、第２波形等化１０１と逆フーリエ変換１０３を加えてもよい。そして、指向制御１６１は、重み付けをかける以外のいかなる処理を行ってもよいばかりでなく、直交検波後以外のいかなる位置に配置してもよく、その際は、指向制御１６１以降の処理は1系統でよい。例えば、フィルタリング等を行ってもよく、アンテナ１１後であってもよい。また、指向制御１６１は、波形等化及びＩＣＩ除去１８等のいかなる部分から指向制御処理等のための情報を入力して利用してもよく、指向制御以外のいかなる処理を用いる又は加えることを行ってもよい。例えば、仮想受信点制御等を行ってもよい。さらに、実施の形態５の構成を利用してもよく、その際は、指向制御１６１以降の処理は複数系統あってもよい。例えば、ＭＩＭＯ受信装置を構成してもよい。
【０１１３】
（１１）全ての実施の形態において、受信装置の全部又は一部が行う処理を回路として実現してもよい。つまり、本発明は、係る受信回路であってもよい。そして、ＩＣ、ＬＳＩ、ＦＰＧＡ、ＤＳＰ、リコンフィギュラブルプロセッサー等の集積回路を少なくとも１つ用いて実現した構成であってもよい。例えば、受信装置を構成するいかなる各部を集積回路化して、その集積回路をいくつでも、又はいかなる種類を用いて受信回路を構成してもよい。
【０１１４】
（１２）全ての実施の形態において、受信装置の全部又は一部が行う処理の各手順と等価な方法として実現してもよい。つまり、本発明は、係る受信方法であってもよい。
【０１１５】
（１３）全ての実施の形態において、受信装置の全部又は一部が行う処理の各手順と等価なプログラムとしてメモリに格納し、ＣＰＵ等の集積回路を用いて処理を行わせることにより、本発明の目的を実現してもよい。すなわち、本発明は、係る受信プログラムであってもよい。また、前記プログラムからなるデジタル信号であってもよい。また、前記プログラム又は前記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な記録媒体、例えばＣＤ−ＲＯＭ等に記録したものであってもよい。
【０１１６】
（１４）全ての実施の形態において、係る受信装置と受信回路と受信方法と受信プログラムのうちの任意の組み合わせで、本発明の目的を実現してもよい。例えば、受信装置の全部又は一部が集積回路で構成され、その集積回路の全部又は一部でプログラムを使用して、全ての実施の形態のうち少なくとも１つの処理を行ってもよい。
【０１１７】
（１５）実施の形態の装置の少なくとも一部は、半導体技術とは別の技術を用いて集積化を行ってもよい。例えば、光信号処理集積回路等でもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明に係る受信装置及び回路及び方法及びプログラムは、直交分割多重信号を伝送に用いる放送、通信等のあらゆる方式で利用可能であり、移動受信する際のマルチパス環境及びドップラー効果等で生ずる伝送路特性歪を波形等化及びキャリア間干渉を除去する受信装置及び回路及び方法及びプログラムに適用することができ、特に地上デジタル放送受信装置及び回路及び方法及びプログラムに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明における受信装置の実施の形態１又は２の構成図
【図２】地上デジタル放送におけるマルチキャリアシンボルの説明図
【図３】地上デジタル放送におけるマルチキャリア信号の説明図
【図４】地上デジタル放送におけるパイロットキャリア及びデータキャリア等の配置図
【図５】地上デジタル放送におけるサブキャリアの周波数特性図
【図６】地上デジタル放送におけるマルチパス干渉の説明図
【図７】地上デジタル放送におけるドップラー効果を受けたサブキャリアの周波数特性図
【図８】本発明における波形等化及びＩＣＩ除去手段の構成図
【図９】本発明における波形等化及びＩＣＩ除去手段のフィルタの構成図
【図１０】本発明における受信装置の実施の形態３の構成図
【図１１】本発明における第２波形等化及びＩＣＩ除去手段の構成図
【図１２】本発明における波形等化及びＩＣＩ除去手段の第２の構成図
【図１３】本発明における受信装置の実施の形態４の構成図
【図１４】本発明における受信装置の実施の形態５の構成図
【図１５】本発明における受信装置の実施の形態６の構成図
【図１６】本発明における受信装置の実施の形態７の構成図
【図１７】従来例における受信装置の構成図
【符号の説明】
【０１２０】
１１    アンテナ
１２    チューナ
１３    Ａ／Ｄ
１４    直交検波
１５    第１同期
１６    フーリエ変換
１７    第２同期
１８    波形等化及びＩＣＩ除去
１９    誤り訂正
２１    フレーム
２２    マルチキャリアシンボル
２３    ガードインターバル
２４    有効シンボル
２５    有効シンボル長
３１    マルチキャリア信号
３２    サブキャリア
３３    キャリア間隔
３４    ガードバンド
３５    チャンネル
４１    パイロットキャリア
４２    データキャリア
４３    シンボル
４４    キャリア
５１    サブキャリア
５２    頂点
５３    切片
５４    切片間隔
６１    送信信号
６２    受信信号
６３    第１減衰
６４    遅延
６５    第２減衰
６６    総和
７１    ドップラー周波数シフト
７２    サブキャリア
７３    サブキャリア周波数
７４    サブキャリア周波数
８１    トランスバーサルフィルタ
８２    係数生成
８３    入力ベクトル
８４    係数ベクトル
９１    フィルタ入力
９２    第１入力
９３    第Ｎ入力
９４    第１係数
９５    第Ｎ係数
９６    フィルタ出力
１０１    第２波形等化
１０２    波形等化及びＩＣＩ除去
１０３    逆フーリエ変換
１１１    トランスバーサルフィルタ
１１２    係数生成
１１３    誤差入力
１２１    トランスバーサルフィルタ
１２２    係数生成
１２３    誤差出力
１３１    選択合成
１４１    合成分離
１５１    指向分離
１６１    指向制御
【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】
2006222836.tif 000017
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2006222836.tif 000021
【図１４】
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【図１５】
2006222836.tif 000023
【図１６】
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【図１７】
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