(57)【要約】【課題】  特定のシンボルを短時間かつ正確に検出可能なパイロットキャリア送受信方法、送信装置及び受信装置を提供する。【解決手段】  送信装置１−１のパイロットキャリア挿入制御部９０が、相互相関値が小さい少なくとも２種類以上の複数の異なる符号系列を用いてパイロットキャリア群を生成し、フレーム構成部３０が、前記パイロットキャリア群を各シンボルに割り当て、２シンボル以上の任意の複数シンボルを単位としたフレームまたは小フレームを構成する。受信装置２−１のキャリア相関演算部２１０が、パイロットキャリアを生成した符号系列との間で周波数軸方向の相関検出を行うことにより、所望のシンボルタイミングの検出を行う。【選択図】  図１４
2006157421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振幅及び位相の基準となるパイロットキャリアを各シンボルの周波数軸方向に一定の間隔で配置し、データキャリアと共にＯＦＤＭ方式で送信する場合の前記パイロットキャリアの送受信方法において、
送信装置が、符号系列を用いて生成した複数の異なるパイロットキャリア群のうちから、相互相関値及び自己相関値が自己相関ピークに対して小さい値をとるパイロットキャリア群を選択し、該パイロットキャリア群をシンボルに割り当てて送信し、
受信装置が、受信した信号の各シンボルについて周波数軸方向の相関処理を施し、所望のシンボルを検出することを特徴とするパイロットキャリアの送受信方法。
【請求項２】
振幅及び位相の基準となるパイロットキャリアを各シンボルの周波数軸方向に一定の間隔で配置し、データキャリアと共にＯＦＤＭ方式で送信する送信装置と、該送信装置から受信した信号の各シンボルについて周波数軸方向の相関処理を施し、所望のシンボルを検出する受信装置とを備えた通信システムにおける送信装置であって、
各シンボルにパイロットキャリア群を挿入するために、符号系列を用いて生成した複数のパイロットキャリア群のうちから、相互相関値及び自己相関値が自己相関ピークに対して小さい値をとるパイロットキャリア群を選択し、該選択したパイロットキャリア群を出力するパイロットキャリア挿入制御部と、
該パイロットキャリア挿入制御部により出力されたパイロットキャリア群をシンボルに挿入して割り当て、データキャリアと共に送信する手段とを備えたことを特徴とするＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＯＦＤＭ信号送信装置において、
前記パイロットキャリア挿入制御部は、
各シンボルに挿入する複数のパイロットキャリア群を生成するためのそれぞれの符号系列または複数のパイロットキャリア群、及び前記符号系列またはパイロットキャリア群を各シンボルに割り当てるためのシンボルの順序を記憶する記憶手段と、
該記憶手段から読み出した符号系列またはパイロットキャリア群、及びシンボルの順序に従って、相互相関値及び自己相関値が自己相関ピークに対して小さい値をとるパイロットキャリア群をシンボル毎に生成して出力するパイロットキャリア生成出力手段とを備えたことを特徴とするＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のＯＦＤＭ信号送信装置と、該ＯＦＤＭ信号送信装置から信号を受信する受信装置とを備えた通信システムにおける受信装置であって、
所望のシンボルを検出するために、受信した信号の各シンボルに含まれるパイロットキャリア群と、前記ＯＦＤＭ信号送信装置により割り当てられた所望のシンボルに含まれるパイロットキャリア群と同じパイロットキャリア群との間で、周波数軸方向の相関演算を施すキャリア相関演算部を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、
前記キャリア相関演算部は、
複数のパイロットキャリア群を生成するためのそれぞれの符号系列または複数のパイロットキャリア群のうちの、少なくとも一つの符号系列またはパイロットキャリア群を記憶する記憶手段と、
該記憶手段から一つの符号系列を読み出してパイロットキャリア群を生成し、または前記記憶手段から一つのパイロットキャリア群を読み出すパイロットキャリア生成／読出手段と、
所望のシンボルを検出するために、受信した信号の各シンボルに含まれるパイロットキャリア群と、前記パイロットキャリア生成／読出手段により生成または読み出されたパイロットキャリア群との間で、周波数軸方向の相関演算を施す相関演算手段とを備えたことを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル無線伝送技術に関し、特に、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号の特定シンボルのタイミング検出を目的としたパイロットキャリア送受信方法、送信装置及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上波デジタル放送やテレビジョン放送番組素材伝送の伝送方式には、ＯＦＤＭ方式が採用されている。この方式は、周波数方向で互いに直交する多数の搬送波（キャリア）を用いてデータを変調する伝送方式であり、時間方向で見ると各搬送波の伝送速度が抑えられているため、相対的に長くなる伝送シンボルとの対比によって、マルチパスによる遅延波の影響を緩和することができる。
【０００３】
伝送シンボルは、有効シンボルとガードインターバルとを組み合わせた単位により構成される。有効シンボルはデータ信号を伝送する期間であり、ガードインターバルはマルチパスによる影響を軽減するための期間である。尚、ガードインターバルは、有効シンボルの信号波形の一部を巡回的に繰り返したものである。
【０００４】
したがって、ＯＦＤＭ方式で送信された信号（以下、「ＯＦＤＭ信号」という。）を受信して伝送シンボルを得て、当該伝送シンボルからガードインターバルを取り除くことにより、シンボル間の干渉を受けていない有効シンボル分のデータ信号を取り出すことができ、マルチパスによる遅延波の影響を緩和することができる。
【０００５】
しかしながら、このガードインターバルを取り除いた信号においても、遅延波による周波数選択性フェージングの影響が残留する。これを等化する目的のために、振幅及び位相の基準信号であるパイロットキャリアがデータキャリアと共に送信される。
【０００６】
前述の地上波デジタル放送やテレビジョン放送番組素材伝送においては、移動環境下で信号の送受信が行われるため、マルチパス環境が高速に変動する。このようなマルチパス環境に対応するため、以下に説明するように、パイロットキャリアの送信方法に工夫を施している。
【０００７】
まず、地上波デジタル放送のＯＦＤＭ信号におけるパイロットキャリアの配置方法について説明する。図1は、地上波デジタル放送のＯＦＤＭ信号における伝送フレームの一部を示したものであり、パイロットキャリアの配置を周波数方向及び時間方向の２次元で表現した図である。図１より、周波数方向にはキャリアが配置され、キャリア番号は１，２，３，・・・と表記されている。また、時間方向には伝送シンボルが配置され、伝送シンボル番号は１，２，３，・・・と表記されている。
【０００８】
地上波デジタル放送において、パイロットキャリア（図１の黒丸）は、データキャリア（図１の白丸）に対して周波数方向に１２キャリアずつ、シンボル毎に右（キャリア番号の大きい方）に３キャリアずつシフトする配置となっている。このように、周波数方向及び時間方向にパイロットキャリアを分散させた配置となっているため、この配置はスキャッタードパイロット（SP：Scattered Pilot）と呼ばれる。この地上波デジタル放送の伝搬路は４シンボルを単位として推定されるため、周波数（キャリア）方向ではキャリア３本に１本の割合でパイロットキャリアが配置されているのと等価であり、有効シンボル期間の1／３までの遅延時間を持つマルチパス伝搬路の推定ができるようになっている。
【０００９】
次に、テレビジョン放送番組素材伝送用のＯＦＤＭ方式の標準規格ARIB STD−B33（非特許文献１を参照。）で用いられているＯＦＤＭ信号のパイロットキャリアの配置方法について説明する。図２は、標準規格ARIB STD−B33に記載されているＯＦＤＭ信号の伝送フレームの一部を示したものであり、図１と同様に、パイロットキャリアの配置を周波数方向及び時間方向の２次元で表現した図である。図２より、パイロットキャリア（図２の黒丸）は、データキャリア（図２の白丸）に対してキャリア方向に８キャリアずつ、シンボル方向に連続して挿入された配置となっている。このため、この配置は連続パイロット（CP：Continual Pilot）と呼ばれる。標準規格ARIB STD−B33のＯＦＤＭ信号は、有効シンボル期間の１／８までの遅延時間を持つマルチパス伝搬路の推定ができるようになっている。
【００１０】
さらに、上記のＯＦＤＭ信号を同一周波数上で伝送し、伝送容量の拡大及び周波数利用効率の向上を実現する技術の開発が進められている。これは、複数の送信アンテナ及び受信アンテナを用いて複数のＯＦＤＭ信号を同一周波数上で同時に伝送することから、「ＭＩＭＯ（Mu1tiple-Input Multiple-Output）伝送方式」と呼ばれる。
【００１１】
ＭＩＭＯ伝送方式では、同一周波数上で複数のＯＦＤＭ信号を空間多重伝送するため、これら複数のＯＦＤＭ信号間で干渉が生じる。そこで、空間多重する各ＯＦＤＭ信号が通過するそれぞれの伝搬路の伝達関数を推定（伝搬路推定）し、その伝搬路推定の結果に基づいて、受信したＯＦＤＭ信号から干渉や混信の影響を除外することにより、高ビットレートの伝送を実現することができる。
【００１２】
この伝搬路推定を正確に行うためには、各ＯＦＤＭ信号のパイロットキャリアが、多重した他のＯＦＤＭ信号のパイロットキャリアと互いに干渉し合わないように工夫する必要がある。
【００１３】
その工夫の例として、パイロットキャリアの時間間欠伝送を行うＭＩＭＯ伝送方式の事例が開示されている（非特許文献２または特許文献１を参照。）。図３は、同一周波数上にＭＩＭＯ伝送される２組のＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ信号1及びＯＦＤＭ信号２）に組み込まれたパイロットキャリアが互いに干渉し合わないように工夫したものであり、図１及び図２と同様に、各信号における伝送フレームの一部を、周波数方向及び時間方向の２次元で表現した図である。図３より、各ＯＦＤＭ信号１，２において、パイロットキャリアは、周波数方向に一定の間隔で配置され、時間方向にヌルキャリア（電力０のパイロットキャリアまたはキャリア位置で無信号とする。）と交互に配置されている。ここで重要な点は、ＯＦＤＭ信号1，２の２つのＯＦＤＭ信号のパイロットキャリアが同一シンボルで重なって伝送されないように、シンボル毎に交互に間欠されていることである。但し、このようなパイロットキャリアの時間間欠伝送を行う方式では、受信側において間欠タイミングをシンボル単位の同期精度で再現する必要がある。
【００１４】
また、パイロットキャリアを符号分割多重して伝送するＭＩＭＯ伝送方式の事例が開示されている（非特許文献３を参照。）。図４は、同一周波数上にＭＩＭＯ伝送される２組のＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ信号1及びＯＦＤＭ信号２）に組み込まれたパイロットキャリアを分離可能なように、送信された時に、パイロットキャリアが符号分割多重される様に工夫したものであり、図１〜図３と同様に、各信号の伝送フレームの一部を、周波数方向及び時間方向の２次元で表現した図である。図４のＯＦＤＭ信号におけるキャリア配置と図２に示した標準規格ARIB STD−B33のＯＦＤＭ信号におけるキャリア配置とを比較すると、パイロットキャリアが周波数方向に一定の間隔で配置され、その間にデータキャリアが配置されている点で同一であるが、１シンボル分の全パイロットキャリアをまとめてパイロットキャリア群とした場合に、図４のキャリア配置は、各シンボルのパイロットキャリア群には、ビット長４の直交符号がシンボル毎に変化するように割り当てられて乗算され、また、４シンボル毎に当該直交符号が繰り返されて乗算されている点で相違する。つまり、シンボル方向で各パイロットキャリアを見ると、その位相が直交符号の変化を反映して非反転または反転して（位相変調されて）いる。図４では、ＯＦＤＭ信号1のパイロットキャリアに直交符号（1，−1，1，−1）をかけ、ＯＦＤＭ信号２のパイロットキャリアに直交符号（1，1，−1，−1）をかけており、1をかけたシンボルのパイロットキャリアの位相は非反転、−1をかけたシンボルのパイロットキャリアの位相は反転している様子がわかる。
【００１５】
この結果、送信するＯＦＤＭ信号毎に直交符号が異なるように割り当て、同時に送信された複数のＯＦＤＭ信号中のパイロットキャリアを受信側で相関処理によって分離することにより、送信側と受信側との間の伝搬路を推定することができる。しかし、パイロットキャリアの分離を行うには、受信側は、受信したパイロットキャリアに対して、送信側で信号に乗算した直交符号と同じタイミングで同じ直交符号をかけて復号する必要がある。そこで、同一周波数かつ同時間で複数のＯＦＤＭ信号を同一の空間上に多重伝送し、パイロットキャリアを時間間欠や直交符号化して伝送するＭＩＭＯ伝送方式においては、受信側で各パイロットキャリアを抽出して伝搬路推定を行うために、ＯＦＤＭ信号の特定シンボルを検出すること、及びその同期捕捉をすることが必要となる。
【００１６】
一方、地上波デジタル放送及び標準規格ARIB STD−B33のＯＦＤＭ信号では、パイロットキャリアの他にＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control）信号を挿入する。このＴＭＣＣ信号のフレーム同期信号を用いることにより、フレーム単位（２０４シンボルまたは４０８シンボル）の先頭シンボルを検出することができるが、より短い時間で特定シンボルの検出を行うことはできない。
【００１７】
【非特許文献１】「ＴＶ放送番組素材伝送用可搬型ＯＦＤＭ方式デジタル無線伝送システム」，標準規格，社団法人電波産業会（Association of Radio Industries and Businesses），STD B-33
【非特許文献２】岡部聡、池田哲臣，「直交偏波を用いたＯＦＤＭ信号の多重伝送方式に関する検討」，信学技報，電子情報通信学会，TECHNICAL REPORT OF IEICE A-P2003-173，RCS2003-179(2003-11)
【非特許文献３】古田浩之、池田哲臣，「スタジオカメラ用無線ネットワークのためのＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ用チャネル推定方法の一検討」，信学技報，電子情報通信学会,TECHNICAL REPORT OF IEICE  A-P2003-216，RCS2003-222(2003-11)
【特許文献１】特開２００４−９６１８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
地上波デジタル放送やテレビジョン放送番組素材伝送で使用するＯＦＤＭ方式において、挿入される復調基準となるパイロットキャリアには、シンボル同期、特に特定シンボルを抽出する機能はない。これらのＯＦＤＭ方式において、シンボル同期は、ガードインターバル相関を利用して行い、特定シンボルの抽出は、データの復調後のフレーム同期によってフレームの先頭を検出しシンボル位置を計算して行う。
【００１９】
このフレーム同期はＴＭＣＣ信号を用いて捕捉される。しかし、ＴＭＣＣ信号により同期捕捉を行うには、最大1フレーム（４０８シンボル）分の信号に対して相関処理を行う必要があり、さらにフレーム同期を完全に捕捉するには複数フレームの信号に対して相関処理を行う必要がある。このため、同期捕捉を行うためには数フレーム（数千シンボル）分の時間が必要となる。
【００２０】
また、図３に示したパイロットキャリアの時間間欠によるＭＩＭＯ伝送においては、同時に送信するＯＦＤＭ信号１，２間のパイロットキャリア同士の干渉を防ぐため、時間軸で交互に間欠させた異なるシンボルタイミングでパイロットキャリアを送信している。このため、受信装置は、複数のＯＦＤＭ信号を混信状態で受信した場合であっても、互いに干渉を受けないパイロットキャリアを受信することができる。しかしながら、複数のＯＦＤＭ信号を受信する受信装置において、受信したシンボルが何シンボル目であるかを特定できない場合には、送信されたパイロットキャリアがどのＯＦＤＭ信号のものであるかを認識することができないという問題があった。
【００２１】
また、図４に示したパイロットキャリアの伝送に直交符号を割り当てて符号分割多重するＭＩＭＯ伝送においても、空間多重されたＯＦＤＭ信号の各パイロットキャリアを混信させずに伝送することができる。この場合、受信装置は、混信したパイロットキャリアを復号するため、送信時と同じシンボルタイミングで直交符号を乗算する必要がある。そのためにはパイロットキャリアの多重構造を分析し、直交符号の周期を検出する手段が必要となる。
【００２２】
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、その目的は、パイロットキャリアを各シンボルの周波数軸方向に一定の間隔で配置し、データキャリアと共にＯＦＤＭ方式で送信する場合において、特定のシンボルを短時間にかつ正確に検出可能なパイロットキャリア送受信方法、送信装置及び受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明で開示するパイロットキャリア送受信方法は、振幅及び位相の基準となるパイロットキャリアを各シンボルの周波数軸方向に一定の間隔で配置し、データキャリアと共にＯＦＤＭ方式で送信する場合の前記パイロットキャリアの送受信方法において、送信装置が、符号系列を用いて生成した複数の異なるパイロットキャリア群のうちから、相互相関値及び自己相関値が自己相関ピークに対して小さい値をとるパイロットキャリア群を選択し、該パイロットキャリア群をシンボルに割り当てて送信し、受信装置が、受信した信号の各シンボルについて周波数軸方向の相関処理を施し、所望のシンボルを検出することを特徴とする。ここで、パイロットキャリア群は、相互相関値及び自己相関値が自己相関ピークに対して小さい値をとるが、この自己相関値は、自己相関ピーク値を含まない概念であり、自己相関ピーク値以外の自己相関値を意味する（以下同じ。）。
【００２４】
本発明で開示するＯＦＤＭ信号送信装置は、振幅及び位相の基準となるパイロットキャリアを各シンボルの周波数軸方向に一定の間隔で配置し、データキャリアと共にＯＦＤＭ方式で送信する送信装置と、該送信装置から受信した信号の各シンボルについて周波数軸方向の相関処理を施し、所望のシンボルを検出する受信装置とを備えた通信システムにおける送信装置であって、各シンボルにパイロットキャリア群を挿入するために、符号系列を用いて生成した複数のパイロットキャリア群のうちから、相互相関値及び自己相関値が自己相関ピークに対して小さい値をとるパイロットキャリア群を選択し、該選択したパイロットキャリア群を出力するパイロットキャリア挿入制御部と、該パイロットキャリア挿入制御部により出力されたパイロットキャリア群をシンボルに挿入して割り当て、データキャリアと共に送信する手段とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
本発明で開示するＯＦＤＭ信号送信装置は、前記パイロットキャリア挿入制御部が、各シンボルに挿入する複数のパイロットキャリア群を生成するためのそれぞれの符号系列または複数のパイロットキャリア群、及び前記符号系列またはパイロットキャリア群を各シンボルに割り当てるためのシンボルの順序を記憶する記憶手段と、該記憶手段から読み出した符号系列またはパイロットキャリア群、及びシンボルの順序に従って、相互相関値及び自己相関値が自己相関ピークに対して小さい値をとるパイロットキャリア群をシンボル毎に生成して出力するパイロットキャリア生成出力手段とを備えたことを特徴とする。
【００２６】
本発明で開示するＯＦＤＭ信号受信装置は、前記ＯＦＤＭ信号送信装置と、該ＯＦＤＭ信号送信装置から送信された信号を受信する受信装置とを備えた通信システムにおける受信装置であって、所望のシンボルを検出するために、受信した信号の各シンボルに含まれるパイロットキャリア群と、前記ＯＦＤＭ信号送信装置により割り当てられた所望のシンボルに含まれるパイロットキャリア群と同じパイロットキャリア群との間で、周波数軸方向の相関演算を施すキャリア相関演算部を備えたことを特徴とする。
【００２７】
本発明で開示するＯＦＤＭ信号受信装置は、前記キャリア相関演算部が、複数のパイロットキャリア群を生成するためのそれぞれの符号系列または複数のパイロットキャリア群のうちの、少なくとも一つの符号系列またはパイロットキャリア群を記憶する記憶手段と、該記憶手段から一つの符号系列を読み出してパイロットキャリア群を生成し、または前記記憶手段から一つのパイロットキャリア群を読み出すパイロットキャリア生成／読出手段と、所望のシンボルを検出するために、受信した信号の各シンボルに含まれるパイロットキャリア群と、前記パイロットキャリア生成／読出手段により生成または読み出されたパイロットキャリア群との間で、周波数軸方向の相関演算を施す相関演算手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、送信装置は、相互相関値及び自己相関値が自己相関ピークに対して小さい値をとるパイロットキャリア群を各シンボルに割り当てて送信し、受信装置は、相関処理により所望のパイロットキャリア群を識別する。これにより、受信装置は、所望のシンボルを検出することができ、そのシンボルの同期捕捉が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して、本発明のＯＦＤＭ方式におけるパイロットキャリア送受信方法、それに基づく特定シンボルの識別方法、並びにその方法を用いた送信装置及び受信装置についての実施例を説明する。
【００３０】
まず、ＯＦＤＭ信号の特定シンボルの検出が可能となる相関の小さいパイロットキャリアの生成方法について説明する。電波産業会の標準規格ARIB STD B−33（非特許文献１を参照。）に即したＯＦＤＭ信号を例にとると、このパイロットキャリアは、以下に示す生成多項式（１）を用いて得られるＭ系列（Maximum-1ength sequence）をＢＰＳＫ（２位相変調：Binary Phase Shift Keying）した信号である。
ｇ（x）＝x11＋x2＋1  ・・・  （１）
標準ARIB STD−B33では、フルモードＦＦＴ（Fast Fourier Transform）ポイント１０２４の場合を例にとると、パイロットキャリアの数は１シンボル当り１０８本である。この１０８本のパイロットキャリアを生成するために、式（１）を用いて、ある初期値により生成したＭ系列を８ｂｉｔ間隔で取り出し（これを「８でデシメーションする」という。）、１０８ｂｉｔのパイロットキャリアを生成する。
【００３１】
この生成多項式（１）を用いて生成されるＭ系列符号は、０，１の符号の数がほぼ均一で白色雑音に近い性質を持ち、自己相関値が高く、別のＭ系列符号との相互相関値が低いという性質がある。したがって、式（１）を用いて生成されるパイロットキャリア群をあるシンボルに割当りてる一方、式（１）とは別のＭ系列により生成されるパイロットキャリア群を別のシンボルに割り当てることにより、キャリア方向の相関検出を用いてこの２つのシンボルの識別を行うことができる。
【００３２】
次に、この互いに相関の小さい複数組のパイロットキャリア群を各シンボルに割り当ててシンボルを識別する方法について、図５を参照して詳しく説明する。図５は、横軸を時間軸とし、１シンボル単位で互いに相関の小さいパイロットキャリア群Ｐ１及びＰ２を｛Ｐ１，Ｐ２，Ｐ２，Ｐ２｝の順で繰り返して割り当てた例を示す図である。各シンボルのパイロットキャリア群Ｐ１，Ｐ２において、キャリア方向にパイロットキャリア群Ｐ１との相関検出を行った場合、図５に示したように、パイロットキャリア群Ｐ１が割り当てられたシンボルでは自己相関ピークが検出される。これに対し、パイロットキャリア群Ｐ２が割り当てられたシンボルでは、パイロットキャリア群Ｐ１とパイロットキャリア群Ｐ２との間の相互相関が小さいため、相関ピークは検出されない。したがって、パイロットキャリア群Ｐ１を割り当てたシンボルを４シンボル毎に検出することができる。
【００３３】
尚、送信側で複数のパイロットキャリア群をＯＦＤＭ信号の各伝送シンボルに割り当てて伝送し、受信側でその相関演算により特定シンボルを識別する際には、受信装置において、相関検出を行う時に既にガードインターバル（ＧＩ）相関及びキャリア相関によりパイロットキャリアの配置が識別されているものとする。したがって、パイロットキャリア群を識別することにより特定の伝送シンボルの検出を行うには、位相差０（Ｍ系列の自己相関演算において出力がピークをとる条件）の相関値を計算すればよい。この場合、受信した各伝送シンボルに含まれるパイロットキャリア群と、所望の伝送シンボルに含まれるパイロットキャリア群と同じパイロットキャリア群とが同じキャリア番号で相関演算される位相差０の場合において、シンボルに割り当てられる各パイロットキャリア群の相互相関値が、その自己相関ピークと比較して充分に小さい値をとる必要がある。また、前記キャリア相関によるパイロットキャリアの配置を識別するためには、位相差０以外の自己相関値も自己相関ピークと比較して充分に小さい値をとる必要がある。すなわち、パイロットキャリア群を識別することにより特定の伝送シンボルの検出を行うには、パイロットキャリア群の相互相関値及び自己相関値（自己相関ピーク値を含まない）が自己相関ピークに対して充分に小さい値をとる必要がある。
【００３４】
次に、前述の１０８本のパイロットキャリアの生成方法について、以下の例に従って説明する。標準規格ARIB STD−B33では１１次のＭ系列を用いてパイロットキャリアを生成するが、処理を簡単にするために、この１０８ｂｉｔより大きく、かつ最も近い周期を持つ７次の生成多項式を用いてＭ系列符号（周期１２７ｂｉｔ）を生成し、連続した１０８ｂｉｔを抜き出してパイロットキャリアを生成するものとする。このパイロットキャリアの生成に用いるＭ系列符号の生成多項式の一例を以下に示す。
g（x）＝x7＋x3＋1  ・・・  （２）
この場合、１０８ｂｉｔの値０，１の個数がそれぞれ等しくなるように、Ｍ系列符号から連続して抜き出す。また、別のシンボルに割り当てるもう1組のパイロットキャリアとして、以下に示す生成多項式（３）のＭ系列符号に対しても同様の処理を行い、０の数と１の数とがなるべく均等となるように、連続した１０８ｂｉｔを抜き出して生成する。
g（x）＝x7＋x3＋x2＋x＋1  ・・・  （３）
つまり、生成多項式（２）を用いて生成したＭ系列符号のうち連続した１０８ｂｉｔを抜き出してパイロットキャリア群を生成し、あるシンボルに割り当てる。また、生成多項式（３）を用いて生成したＭ系列符号のうち連続した１０８ｂｉｔを抜き出してパイロットキャリア群を生成し、別のシンボルに割り当てる。
【００３５】
相関演算においては、自己相関ピーク値以外の自己相関値及び相互相関値の絶対値が相関ピーク検出の妨げとなり、検出誤差の原因となる。しかし、生成多項式（２）及び（３）を用いて２組のパイロットキャリア群を生成し、相関演算を行う場合には、自己相関ピーク値以外の自己相関値及び相互相関値の最大振幅値は、自己相関ピークを基準にして、自己相関特性で最大約−１６．５ｄＢ、相互相関特性で最大約−１３．５ｄＢとなるから、十分に自己相関ピークを検出することができる。
【００３６】
以上のように、相互相関の小さい複数のパイロットキャリアを、複数のＭ系列符号から生成することができる。また、お互いに相関の小さい複数のパイロットキャリア群を各シンボルに割り当て、キャリア方向の相関演算及び相関ピーク検出を行うことにより、特定シンボルを識別することができる。
【００３７】
尚、ここでは相互相関の小さい複数のＭ系列符号からパイロットキャリア群を生成する方法について説明したが、Ｍ系列符号同士を排他的論理和で組み合わせてＧｏｌｄ符号や嵩（かさみ）符号等の相関特性の良い符号系列を生成し、この符号系列からパイロットキャリアを生成するようにしてもよい。また、式（１）のように周期Ｎが１伝送シンボル分のパイロットキャリア数よりも充分に大きいＭ系列符号から、初期値を違えて相互相関の小さい複数の符号組み合わせを生成し、この組み合わせからパイロットキャリアを生成するようにしてもよい。
【００３８】
以下、前述のパイロットキャリア生成方法を用いて、パイロットキャリアの時間間欠による多重伝送を用いたＭＩＭＯ伝送を行った場合における、復調時に所望の時間間欠タイミングを検出する方法について説明する。
【実施例１】
【００３９】
本実施例は、ＯＦＤＭ信号のフレーム同期をとる場合に、フレーム同期を検出するために要する時間及びフレーム幅を短縮することを可能とするものである。図６は、前述のパイロットキャリア生成方式に従って、Ｍ系列符号から生成した互いに相関の小さいＯＦＤＭ信号のパイロットキャリア群Ｐ１，Ｐ２を、ＯＦＤＭ信号のシンボルにそれぞれ割り当てた様子を示す図である。送信側は、パイロットキャリア群Ｐ１，Ｐ２の配置がフレーム内で繰り返しとならないように、あるパターンに合わせて当該配置を割り当て送信する。例えば、図６に示したように、パイロットキャリア群Ｐ１，Ｐ２の配置は、８次のＰＮ（擬似雑音）系列符号のパターンに合わせて割り当てられ、送信側は、このＰＮ系列符号の｛１｝の値にパイロットキャリア群Ｐ１を、｛０｝の値にパイロットキャリア群Ｐ２を割り当てて送信する。
【００４０】
このとき、受信側は、パイロットキャリア群Ｐ１またはＰ２で相関をとることにより、この符号系列のパターン認識を行う。ＰＮ符号系列では、符号の次数分以上のビット数のパターンの繰り返しは行われない。したがって、符号の次数と同じシンボル数（図６では８）だけ連続して相関をとることにより、このＰＮ符号系列のうちのどの部分と相関をとっているかについて判別することができるため、フレーム内の現在のシンボル位置を判別することができる。このため、同期ワードが含まれていないフレームの途中部分の信号を受信している場合においても、この符号系列の次数に相当する分のシンボルの相関をとるだけでフレームの先頭位置を推定することができるので、従来方式のフレーム同期に要する時間を短縮することができる。また、本実施例では、ＴＭＣＣ信号の同期ワードを用いることなくフレーム同期を捕捉しているので、同期ワードをＴＭＣＣ信号に割り当てる必要がない。したがって、従来の同期ワードの分だけフレーム長を短くすることができる。また、ＰＮ符号系列の次数を変えることにより、フレーム長を変更することができる。これにより、次数の小さいＰＮ符号系列を用いることにより、より小さなフレームの長さを選択することができる。
【実施例２】
【００４１】
次に、２つのＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ信号１及びＯＦＤＭ信号２）をＭＩＭＯ伝送する場合を例にとり、時間間欠多重して伝送した各パイロットキャリアから時間間欠のタイミングを検出する方法について説明する。図７は、前述のパイロットキャリア生成方式に従って、Ｍ系列符号から生成した互いに相関の小さいＯＦＤＭ信号のパイロットキャリア群Ｐ１，Ｐ２を、ＯＦＤＭ信号1とＯＦＤＭ信号２にそれぞれ割り当てて時間間欠方式により多重した場合のキャリア配置の例を示したものであり、横軸がキャリア単位の周波数方向、縦軸がシンボル単位の時間方向を表し、周波数方向及び時間方向の２次元で表した図である。また、黒丸は奇数シンボルのパイロットキャリア群、黒四角は偶数シンボルのパイロットキャリア群、白丸はデータキャリア群、×印はヌルキャリアを示す。この場合、互いに相関の小さいＭ系列符号から生成した２組のパイロットキャリア群Ｐ１，Ｐ２のうち、パイロットキャリア群Ｐ１を奇数シンボル、パイロットキャリア群Ｐ２を偶数シンボルに割り当てている。
【００４２】
送信装置が、このような伝送フレームを持つＯＦＤＭ信号１，２をそれぞれ異なる送信アンテナから送信し、受信装置が、各受信アンテナにおいて受信した信号の伝送シンボルに含まれるパイロットキャリア群に対し、特定したいシンボルに含まれて送信されるパイロットキャリア群と同じパイロットキャリア群を用いて、キャリア方向に相関演算を行う。この様子を図８に示す。図８は、横軸を時間軸とし、上記のパイロットキャリア群Ｐ１，Ｐ２を交互に用いて２つのＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ信号１及びＯＦＤＭ信号２）においてシンボル毎に時間間欠して伝送した場合に、受信装置において観測される各伝送シンボルのパイロットキャリア群を示す図である。受信装置は、時間方向で見ると、ＯＦＤＭ信号１のパイロットキャリア群とＯＦＤＭ信号２のパイロットキャリア群とをシンボル単位で交互に受信し、この受信信号に対しパイロットキャリア群Ｐ１を用いてキャリア方向に相関演算し、パイロットキャリア群Ｐ１の相関ピークの検出を行う。この相関ピークが検出されたシンボルがパイロットキャリア群Ｐ１を含んだシンボルである。このようなパイロットキャリア送受信方法により、特定シンボル（この実施例では、パイロットキャリア群Ｐ１を含む奇数シンボル）の検出を行うことができる。
【００４３】
このように、２組以上の任意の数のＯＦＤＭ信号を多重伝送したＭＩＭＯ伝送システムにおいて、パイロットキャリアを時間間欠して伝送した場合には、前述のパイロットキャリア送受信方法を用いることにより、その時間間欠タイミングの検出を行うことができる。また、ＯＦＤＭ信号が１波の場合においても、シンボル単位で複数の相関の小さいパイロットキャリア群の割り当てを行うことにより、特定シンボルの検出を行うことができる。
【００４４】
以下、前述のパイロットキャリア生成方法を用いて、パイロットキャリアに直交符号による位相変調を施してＭＩＭＯ伝送を行った場合における、復調時にその直交符号の周期の先頭シンボルを検出する方法について説明する。
【実施例３】
【００４５】
図９は、ＭＩＭＯ伝送システムにおいて、送信装置が、複数のＯＦＤＭ信号を同一の周波数帯でまたは周波数帯が重なった状態で、４つのＯＦＤＭ信号を４つの送信アンテナから送信し、受信装置が４つの受信アンテナで受信する場合のパイロットキャリアの配置例を示す図である。縦軸は１シンボル単位の時間軸、横軸は１キャリア単位の周波数軸を表し、黒丸はパイロットキャリア群Ｐ１を、黒四角はパイロットキャリア群Ｐ２を、白丸はパイロットキャリア以外のキャリア（データキャリア）を表している。ここでは、簡単のために、パイロットキャリア以外のキャリアを全てデータキャリアとしている。尚、パイロットキャリア群Ｐ１（黒丸）とパイロットキャリア群Ｐ２（黒四角）は、相互相関値及び自己相関値（自己相関ピーク値を含まない）が自己相関ピークに対して小さい値をとる符号系列によりＢＰＳＫした２種類の符号である。ここでは、同一周波数で多重されたパイロットキャリアの識別を行うために、各ＯＦＤＭ信号のパイロットキャリアの時間方向に周期が４チップの直交符号１〜４（図９に示した各ＯＦＤＭ信号１〜４の右側に記載してある。図４ではパイロットキャリアに直接非反転／反転の区別を示したが、ここでは見易さを優先した。）を１チップずつ１シンボル毎に乗算して位相変調を行っている。
【００４６】
この場合、送信装置は、４シンボル周期のパイロットキャリアについて、ある符号系列からパイロットキャリア群Ｐ１を選択し、当該周期の先頭シンボルに割り当てる。また、パイロットキャリア郡Ｐ１の符号との相関値が非常に低い符号系列からパイロットキャリア群Ｐ２を選択し、当該周期の残りの３シンボルに割り当てる。このように、識別したいシンボル（ここでは直交符号の先頭シンボル）のパイロットキャリアと残りのシンボルのパイロットキャリアとを相互相関の小さな２種類以上の異なる符号系列から選択し、それぞれのシンボルに割り当てる。
【００４７】
図９に示したフレーム構造を持つＯＦＤＭ信号１〜４では、４シンボルを１区間とした場合に、１シンボル目のパイロットキャリア群｛P１＿１，P１＿２，P１＿３，P１＿４，P１＿５，・・・，P１＿Np｝は、ある符号長の符号系列に含まれる符号Ｐ１により構成される。ここで、P１＿kにおけるkはパイロットキャリアの番号、Npはパイロットキャリアの総数を示している。尚、本来、kはデータキャリアを含むキャリア番号とするべきだが、ここでは便宜上データキャリアを省略し、パイロットキャリアのみに番号を付けて示した。
【００４８】
また、同一区間のうち、残りの２シンボル目のパイロットキャリア群｛P２＿１，P２＿２，P２＿３，P２＿４，P２＿５，・・・，P２＿Np｝、３シンボル目のパイロットキャリア群｛P３＿１，P３＿２，P３＿３，P３＿４，P３＿５，・・・，P３＿Np｝、４シンボル目のパイロットキャリア群｛P４＿１，P４＿２，P４＿３，P４＿４，P４＿５，・・・，P４＿Np｝の３つのパイロットキャリア群は、Ｐ１との相互相関が非常に小さい符号Ｐ２により構成される。したがって、P２＿k＝P３＿k＝P４＿k（k＝１，２，３，・・・，Np）となる。尚、符号Ｐ２は、プリファードペアなＭ系列符号、嵩み符号、Ｇｏｌｄ符号等である。また、パイロット配列及びパイロットキャリアは、ＯＦＤＭ信号１からＯＦＤＭ信号４まで全て同一である。
【００４９】
そして、送信装置は、前述のパイロット配列及びパイロットキャリアが同一のＯＦＤＭ信号１からＯＦＤＭ信号４までのパイロットキャリア群に対して、それぞれ直交符号｛1，1，1，1｝、｛1，-1，-1，1｝、｛1，1，-1，-1｝、｛1，-1，1，-1｝を時間方向に１ｂｉｔずつシンボル単位で割り当てる。説明を簡略にするため、ここではパイロットキャリア番号１のパイロットキャリアのみに着目し、４シンボル目までのパイロットキャリア｛P１＿１，P２＿１，P２＿１，P２＿1｝（全てのチャンネルで同一）に対して１シンボル毎に直交符号を１ｂｉｔずつかけ、ＯＦＤＭ信号１では｛P１＿１，P２＿１，P２＿１，P２＿１｝、ＯＦＤＭ信号２では｛P１＿１，−P２＿１，−P２＿１，P２＿１｝、ＯＦＤＭ信号３では｛P１＿１，P２＿１，−P２＿１，−P２＿１｝、ＯＦＤＭ信号４では｛P１＿１，−P２＿１，P２＿１，−P２＿１｝とする。ここでは、直交符号の成分｛１｝を乗算した場合は符号はそのまま、直交符号の成分｛-１｝を乗算した場合はマイナス符号（−）が付いている。送信装置は、上記操作を全てのシンボルかつ全てのＯＦＤＭ信号１〜４で行い、全てのＯＦＤＭ信号１〜４の時間同期を行った状態でこのように直交符号化した信号を空間に送信する。
【００５０】
ここで、送信装置の各送信アンテナから受信装置の各受信アンテナまでの伝搬路の伝達関数を仮にh＿lm（複素数，l：受信アンテナの番号（l＝１，２，・・・，n＿t（＝4））、m：送信アンテナの番号（m＝1，2，・・・，n＿r（＝4）））とした場合、番号lの受信アンテナで受信する信号に着目すると、各送信アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号のキャリア番号１のパイロットキャリアはh＿lmの伝搬路を経た結果、
１シンボル目  ｛h＿11・P１＿1＋h＿12・P１＿1＋h＿13・P１＿1＋h＿14・P１＿1｝
２シンボル目  ｛h＿11・P２＿1−h＿12・P２＿1＋h＿13・P２＿1−h＿14・P２＿1｝
３シンボル目  ｛h＿11・P２＿1−h＿12・P２＿1−h＿13・P２＿1＋h＿14・P２＿1｝
４シンボル目  ｛h＿11・P２＿1＋h＿12・P２＿1−h＿13・P２＿1−h＿14・P２＿1｝
となる。このパイロットキャリアを受信信号から抽出するために、受信装置は、受信信号からシンボル同期を検出し、ＦＦＴ処理を施す。上記受信したパイロットキャリアは各シンボルにおいて共通のパイロットキャリアを用いているので、次式のように変形することができる。
１シンボル目  ｛h＿11＋h＿12＋h＿13＋h＿14｝・P１＿1
２シンボル目  ｛h＿11−h＿12＋h＿13−h＿14｝・P２＿1
３シンボル目  ｛h＿11−h＿12−h＿13＋h＿14｝・P２＿1
４シンボル目  ｛h＿11＋h＿12−h＿13−h＿14｝・P２＿1
したがって、受信装置は、既知の符号Ｐ１（＝P１＿１）または符号P２（＝P２＿１）を用いて相関をとることにより、現シンボルのパイロットキャリアを構成する符号系列が符号Ｐ１であるか符号Ｐ２であるかを識別することができる。
【００５１】
この場合に使用する符号Ｐ１，Ｐ２は自己相関に比べて相互相関が非常に小さいため、受信装置は容易に符号Ｐ１，Ｐ２の識別を行うことができる。また、シンボルのパイロットキャリア群がＰ１である場合には、その区間（ここでは４シンボルで1区間としている。）の先頭の伝送シンボルを検出することができる。
【００５２】
受信装置は、検出した区間の先頭から、抽出したいパイロットキャリアに割り当てられた直交符号をシンボル毎に１ｂｉｔずつ変化させて乗算し、４シンボル分ずつ積算し、復調を行う。例えば、ＯＦＤＭ信号２を送信する送信アンテナとの間の伝搬路（伝達関数h＿12）を推定する場合は、次の操作を行う。まず、ＯＦＤＭ信号２に対する直交符号｛1，−1，−1，1｝を上記の各シンボルの受信信号に乗算し、
１シンボル目  ｛h＿11＋h＿12＋h＿13＋h＿14｝・P１＿1
２シンボル目  ｛−h＿11＋h＿12−h＿13＋h＿14｝・P２＿1
３シンボル目  ｛−h＿11＋h＿12＋h＿13−h＿14｝・P２＿1
４シンボル目  ｛h＿11＋h＿12−h＿13−h＿14｝・P２＿1
を得る。このとき、上記相関検出によりシンボル毎に割り当てられているパイロットキャリア群は識別されているので、上記に示した各シンボルの全受信信号を、対応する既知の符号Ｐ１（＝P１＿1）または符号Ｐ２（＝P２＿1）で各々除算すると、
１シンボル目  ｛h＿11＋h＿12＋h＿13＋h＿14｝
２シンボル目  ｛−h＿11＋h＿12−h＿13＋h＿14｝
３シンボル目  ｛−h＿11＋h＿12＋h＿13−h＿14｝
４シンボル目  ｛h＿11＋h＿12−h＿13−h＿14｝
を得る。さらに、４伝送シンボル分の加算平均を求めることにより、必要な伝搬路の伝達関数h＿12を求めることができる。
【００５３】
他のＯＦＤＭ信号を送信する送信アンテナとの間の伝搬路の伝達関数も、同様にして、直交符号の乗算、パイロットキャリアによる複素除算と加算平均を行うことにより求めることができる。また、受信アンテナが異なる場合も同様に求めることできる。
【００５４】
以上を一般的に表すと、次のようになる。まず、伝送シンボルi（i＝１，２，３，・・・）、キャリア番号j（j＝１，２，３，・・・）において、受信アンテナl（l＝１，２，・・・，n＿r）で受信される信号r＿lは、送信アンテナm（m＝１，２，・・・，n＿t）で送信されるビット長Wの直交符号w＿m［mod（i，W）］、伝搬路応答の伝達関数h＿lm［i，j］、パイロットキャリア群Ｐ１及びＰ２（Ｐ１，Ｐ２は相互相関が非常に小さい符号系列）を用いて次式で表すことができる。
【数１】
2006157421.tif 000003
【数２】
2006157421.tif 000004
但し、上式（４）及び（５）の受信信号には、簡略化のため雑音を考慮していない。Wシンボルで区分したシンボル周期の先頭（mod（i，W）＝1）のときはパイロットキャリアに符号Ｐ１を用いた式（４）が、それ以外（mod（i，W）≠1）のときはパイロットキャリアに符号Ｐ２を用いた式（５）が適用される。また、式（４）及び（５）の結果は、n＿t本の送信アンテナから送信される全てのＯＦＤＭ信号が、伝搬路応答に応じた配分で混信した状態のまま受信されることを示している。
【００５５】
受信装置は、式（４）及び式（５）の受信信号に対して、符号Ｐ１，Ｐ２でそれぞれ相関をとると、符号Ｐ１で相関をとった場合には、式（４）で受信した伝送シンボルにおいて自己相関ピークを検出し、式（５）で受信した伝送シンボルにおいて相関値がほとんど０となる。一方、符号Ｐ２で相関をとった場合には、式（５）で受信した伝送シンボルにおいて自己相関ピークを検出し、式（４）で受信した伝送シンボルにおいて相関値がほとんど０となる。これにより、識別した伝送シンボルに対して、そのシンボルに対応する既知のパイロットキャリアで式（４）及び（５）を除算すると、以下の式（６）を得ることができる。
【数３】
2006157421.tif 000005
【００５６】
この受信信号から特定の伝搬路に対応する応答、例えば送信アンテナmと受信アンテナlとの間の伝達関数を求めるためには、符号Ｐ１により検出した伝送シンボルを先頭に、単に任意のW個の伝送シンボルi’, i’+1，i’+2，・・・, i’+(w-1)に含まれるパイロットキャリアを抜き出して、その伝搬路に対応した直交符号w＿m［１］，w＿m［２］，・・・,w＿m［W］と各伝送シンボルにおいて掛け合わせ、加算平均を求める。
【数４】
2006157421.tif 000006
つまり、式（７）のように、h＿lm［i’＋△，j］が分離し、必要な伝達関数を得ることができる。ここで、△は（W−１）／２に最も近い整数とし、W個の伝送シンボルの間でh＿lm［i，j］はほとんど変化しないものとする。
【００５７】
以上、パイロットキャリアの位相変調に用いた直交符号の周期の先頭シンボルのみにパイロットキャリア群Ｐ１を割り当て、その他のシンボルのパイロットキャリア群に符号Ｐ１と相関の小さい符号Ｐ２のパイロットキャリア群を割り当てた場合の特定シンボルの検出方法について説明した。これに対し、複数のシンボルに３種類以上のパイロットキャリア群を割り当てる場合や、その種類の異なるパイロットキャリア群を伝送シンボルに割り当てる方法を工夫する場合には、別の効果が得られることも考えられる。
【００５８】
パイロットキャリア群を伝送シンボルに割り当てる方法を工夫する例として、直交符号の周期における先頭シンボルの検出及びキャリア番号の認識を容易に行う場合について以下に説明する。図１０は、縦軸が１シンボル単位の時間軸、横軸が１キャリア単位の周波数軸を表し、黒丸はパイロットキャリア群Ｐ１を、黒四角はパイロットキャリア群Ｐ２を、白丸はパイロットキャリア以外のキャリア（データキャリア）を表した図であり、図９と同様に、パイロットキャリア配置を示している。図１０のパイロットキャリア配置と図９のパイロットキャリア配置とを比較すると、図１０は、直交符号周期の最後のシンボル以外(最初から第３番目までのシンボル)に全て同じパイロットキャリア群Ｐ１を割り当て、最後のシンボルのみに、パイロットキャリア群Ｐ１と相関の小さいパイロットキャリア群Ｐ２を割り当てている点で相違する。
【００５９】
図１１は、図１０に示したパイロットキャリア配置の場合における相関検出の様子を示す図である。図１１を参照して、横軸は時間軸を示しており、受信装置は、１シンボル単位で互いに相関の小さいパイロットキャリア群Ｐ１，Ｐ２を｛P１，P１，P１，P２｝の順で繰り返して割り当てた信号に対し、キャリア方向にパイロットキャリア群Ｐ１で相関検出を行う。すなわち、受信装置は、パイロットキャリア群Ｐ１の相関をとり、その相関値の立ち上がりを検出することにより、直交符号周期の先頭の検出を行う。この場合、パイロットキャリア群Ｐ１は連続しているので、パイロットキャリア群Ｐ１のみを用いることにより、前述の操作以前に行う周波数制御のために、パイロットキャリアのキャリア相関を行い、キャリア番号を認識することができる。
【００６０】
以上のように、本実施例３によれば、直交符号を用いて位相変調したパイロットキャリアを送信するＭＩＭＯ伝送方式において、互いに相関の小さい複数組の異なるパイロットキャリア群を選択し、各シンボルに割り当てることのみにより、パイロットキャリアを復調するために必要な符号周期の先頭シンボルを検出することができる。
【実施例４】
【００６１】
次に、前述のＯＦＤＭ信号のパイロットキャリア送受信方法を実現して特定シンボルの検出を可能にするＯＦＤＭ方式の送信装置及び受信装置について説明する。ここでは、標準規格ARIB STD−B33によるＯＦＤＭ信号の送信装置及び受信装置の例について説明する。
【００６２】
図１２は、ＯＦＤＭ方式の信号伝送における送信装置１のシステム構成図である。この
送信装置１は、符号化部１０、Ｍａｐｐｅｒ部２０、フレーム構成部３０、ＩＦＦＴ部４０、ＧＩ信号付加部５０、直交変調部６０及び送信変換部７０を備えている。符号化部１０は、誤り訂正符号化及びインターリーブ等の符号化を施して送信データ信号を生成する。Ｍａｐｐｅｒ部２０は、前記送信データ信号に対して直角位相振幅変調（ＱＡＭ：Quadrature Amplitude Modulation）等の変調を行う。フレーム構成部３０は、前記変調後の送信データ信号に対して、制御情報が付加されたＴＭＣＣ信号や、付加情報を伝送するためのＡＣ(Auxiliary Control)信号、復調基準となるパイロットキャリア等の信号を付加すると共に、当該送信データ信号を決められた周波数のフレーム構成に配置する。ＩＦＦＴ部４０は、前記フレーム構成された送信データ信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Inverse Fast Fourier Transform）することにより、周波数軸データから時間軸データに変換する。ＧＩ信号付加部５０は、前記変換された信号にガードインターバル（ＧＩ：Guard Interval）を付加する。直交変調部６０は、ガードインターバルが付加された送信データ信号に対し、直交化及び周波数変換を施す。このように、符号化部１０、Ｍａｐｐｅｒ部２０、フレーム構成部３０、ＩＦＦＴ部４０及びＧＩ信号付加部５０を経て生成された送信データ信号であるＯＦＤＭ信号は、送信変換部７０及び送信アンテナ８０を介して送信される。
【００６３】
図１３は、ＯＦＤＭ方式の信号伝送における受信装置２のシステム構成図である。この
受信装置２は、受信アンテナ１１０、受信変換部１２０、直交復調部１３０、ＧＩ信号除去部１４０、ＦＦＴ部１５０、フレーム分離部１６０、伝搬路推定部１７０、波形等化部１８０、Ｄｅ−Ｍａｐｐｅｒ部１９０及び復号化部２００を備えている。受信変換部１２０は、送信装置１から送信されたＯＦＤＭ信号を、受信アンテナ１１０を介して受信し、周波数変換を施してＩＦ（Intermediate Frequency）信号に変換し、直交復調部１３０に出力する。直交復調部１３０は、前記ＩＦ信号に対して直交復調を行う。ＧＩ信号除去部１４０は、送信装置１により付加されたガードインターバルを除去する。ＦＦＴ部１５０は、前記ガードインターバルを除去した信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）することにより、時間軸データから周波数軸データに変換する。フレーム分離部１６０は、前記高速フーリエ変換後の信号を、パイロット信号、ＡＣ信号、ＴＭＣＣ信号及びデータ信号に分離する。伝搬路推定部１７０は、フレーム分離部１６０により分離されたパイロット信号を入力し、当該パイロット信号を用いて送信装置１と受信装置２との間の伝搬路を推定する。波形等化部１８０は、フレーム分離部１６０により分離されたデータ信号と、伝搬路推定部１７０により推定された伝搬路情報とを入力し、当該伝搬路情報に基づいて、伝搬路によって歪んだデータ信号の波形等化を行う。Ｄｅ−Ｍａｐｐｅｒ部１９０は、前記波形等化されたデータ信号に対してＱＡＭ等の復調を行う。復号化部２００は、インターリーブ復調及び誤り訂正復号を行う。これにより、受信装置２は、送信装置１における符号化部１０に入力された元の信号を得ることができる。
【００６４】
次に、本発明のパイロットキャリアの送受信方法を実現する送信装置について説明する。図１４は、パイロットキャリア挿入制御部９０を付加したＯＦＤＭ信号の送信装置１−１におけるシステム構成図である。図１４の送信装置１−１と図１２に示した標準規格ARIB STD−B33によるＯＦＤＭ方式の信号伝送における送信装置１とを比較すると、図１４の送信装置１−１は、図１２の送信装置１にパイロットキャリア挿入制御部９０を接続した構成となっている。尚、図１４において、図１２と共通する部分には同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。このパイロットキャリア挿入制御部９０は、フレーム構成部３０に接続され、フレーム構成部３０がパイロットキャリアを付加しフレーム構成するためのパイロットキャリアの送出を制御する。すなわち、パイロットキャリア挿入制御部９０は、複数のパイロットキャリア群のうちから、各シンボルに割り当てる（挿入する）ための相互相関の小さい異なるパイロットキャリア群を選択し、当該パイロットキャリア群をフレーム構成部３０に出力する。
【００６５】
図１５は、図１４に示したパイロットキャリア挿入制御部９０の第１の構成例である。このパイロットキャリア挿入制御部９０−１は、少なくともパイロットキャリア構成・順序記憶部９１及びパイロットキャリア生成部９２を備えて構成されている。図１４及び１５に示したように、パイロットキャリア挿入制御部９０の出力はフレーム構成部３０の入力に接続されている。パイロットキャリア構成・順序記憶部９１は、各シンボルに挿入するための複数組のパイロットキャリア群の構成パターン、及び各パイロットキャリア群を挿入するためのシンボルの順序を記憶しており、これらの構成パターン及びシンボル毎の順序をパイロットキャリア生成部９２に伝達する。パイロットキャリア生成部は、パイロットキャリア構成・順序記憶部９１から伝達された各パイロットキャリア群の構成パターン及び各パイロットキャリア群を挿入するシンボルの順序に従って各シンボルのパイロットキャリア群を生成し、フレーム構成部３０に出力する。
【００６６】
尚、パイロットキャリア構成・順序記憶部９１が記憶する複数組のパイロットキャリア群の構成パターンを、複数組のパイロットキャリア群にＢＰＳＫするための複数組の符号系列としてもよい。この場合、パイロットキャリア構成・順序記憶部９１に代わる符号系列・順序記憶部は、複数の符号系列及びシンボルの順序を記憶しており、パイロットキャリア生成部９２は、前記符号系列・順序記憶部から符号系列及びシンボルの順序を読み出し、シンボル毎に異なる符号系列を生成する符号系列生成部と、当該符号系列をパイロットキャリア群に変調するＢＰＳＫ−Ｍａｐｐｅｒ部とから構成される。
【００６７】
図１６は、図１４に示したパイロットキャリア挿入制御部９０の第２の構成例である。このパイロットキャリア挿入制御部９０−２は、図１５に示したパイロットキャリア挿入制御部９０−１とは別の構成を有し、フレーム構成部３０に出力するパイロットキャリア群を切り替える点で異なる。パイロットキャリア挿入制御部９０−２は、異なるパイロットキャリア群をそれぞれ記憶しているパイロットキャリア構成記憶部９３−１〜９３−ｎ、当該パイロットキャリア構成記憶部９３−１〜９３−ｎにそれぞれ対応してパイロットキャリア群を読み出す読み出し制御回路９４−１〜９４−ｎ、パイロットキャリア群のシンボル毎の順序を記憶しているパイロットキャリア順序記憶部９５、読み出し制御回路９４−１〜９４−ｎからの出力（パイロットキャリア群）を切り替えるための切り替え回路制御信号を出力する切替制御回路９６、及び、読み出し制御回路９４−１〜９４−ｎからの出力（パイロットキャリア群）を切り替える切替回路９７を備えて構成されている。以下、動作について説明する。まず、読み出し制御回路９４−１〜９４−ｎは、当該読み出し制御回路９４−１〜９４−ｎの制御により、全シンボルに挿入するための全てのパイロットキャリア１〜ｎを、パイロットキャリア構成記憶部９３−１〜９３−ｎのシフトレジスタ（またはメモリ）からそれぞれ読み出して生成する。次に、切替制御回路９６は、パイロットキャリア順序記憶部９５からパイロットキャリア群のシンボル毎の順序を読み出し、当該順序に従ってパイロットキャリア群を指定し、切り替え回路制御信号を切替回路９７に出力する。切替回路９７は、当該切り替え回路制御信号により指定されたパイロットキャリア群を選択し、当該パイロットキャリア群を出力する。これにより、各シンボルにそれぞれ挿入したい複数のパイロットキャリア群を割り当てることができる。
【００６８】
尚、パイロットキャリア構成記憶部９３−１〜９３−ｎがそれぞれ記憶するパイロットキャリア群を、パイロットキャリア群にＢＰＳＫするための符号系列としてもよい。この場合、パイロットキャリア構成記憶部９３−１〜９３−ｎに代わるそれぞれの符号系列記憶部は、符号系列を記憶しており、読み出し制御回路９４−１〜９４−ｎは、前記符号系列記憶部から符号系列をそれぞれ読み出し、当該符号系列をパイロットキャリア群に変調する。
【００６９】
次に、本発明のパイロットキャリアの送受信方法を実現する送信装置から当該パイロットキャリアを含むＯＦＤＭ信号を受信し、特定したいシンボルの検出を実現する受信装置について説明する。図１７は、キャリア相関演算部２１０を付加したＯＦＤＭ信号の受信装置２−１における第１のシステム構成図である。図１７の受信装置２−１と図１３に示した受信装置２とを比較すると、図１７の受信装置２−１は、図１３の受信装置２にキャリア相関演算部２１０を接続した構成となっている。尚、図１７において、図１３と共通する部分には同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。このキャリア相関演算部２１０は、当該入力がフレーム分離部１６０の出力に接続され、フレーム分離部１６０において伝送シンボル毎にデータキャリアと分離されたパイロットキャリア群を入力し、当該パイロットキャリア群と、所望の伝送シンボルに含まれて送信されるパイロットキャリア群と同じパイロットキャリア群（受信装置２−１で再現されたパイロットキャリア群）との間でキャリア方向の相互相関値を計算する。この場合、図１４に示した送信装置１−１が、図５に示したように、パイロットキャリア群{P１，P２，P２，P２，・・・}によりＯＦＤＭ信号を送信したとすると、受信装置２−１のキャリア相関演算部２１０は、所望の伝送シンボルが含まれるパイロットキャリア群P１との相関演算を行い、相関ピークを検出する。尚、伝搬路による位相の変化を考慮して相関ピークは絶対値とする。
【００７０】
図１８は、キャリア相関演算部２１０を付加したＯＦＤＭ信号の受信装置２−２における第２のシステム構成図である。図１８の受信装置２−２と図１７に示した受信装置２−１とを比較すると、図１８の受信装置２−２は、キャリア相関演算部２１０をＦＦＴ部１５０に接続した構成であるのに対し、図１７の受信装置２−１は、キャリア相関演算部２１０をフレーム分離部１６０に接続した構成である点で相違する。尚、図１８において、図１７及び図１３と共通する部分には同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。ここで注意すべき点は、所望の伝送シンボルに含まれて送信されるパイロットキャリア群と同じパイロットキャリア群が、ＯＦＤＭ信号の全信号をフレーム構成したときと同じキャリア番号に配置され、データキャリアが配置された位置のキャリアが、ヌルキャアとして配置される場合に、受信信号と相互相関を行う信号は、前記パイロットキャリア群及びヌルキャリアから構成された信号である点である。つまり、キャリア相関演算部２１０は、パイロットキャリア群が配置された受信信号をＦＦＴ部１５０から入力し、当該受信信号と、所望の伝送シンボルに含まれて送信されるパイロットキャリア群が配置された前記信号との間において、パイロットキャリア群についてキャリア方向の相互演算を行う。
【００７１】
図１９は、図１７及び１８に示したキャリア相関演算部２１０の構成例である。このキャリア相関演算部２１０は、各シンボルに２種類以上のパイロットキャリア群を挿入したＯＦＤＭ信号を送信装置１−１から受信し、当該ＯＦＤＭ信号から特定したいシンボルを検出する機能を有し、パイロットキャリア構成記憶部２１１、相互相関演算部２１２及び自乗検波部２１３を備えて構成されている。パイロットキャリア構成記憶部２１１は、送信装置１−１により所望の伝送シンボルに割り当てて送信されるパイロットキャリア群と同じ既知のパイロットキャリア群を記憶している。相互相関演算部２１２は、パイロットキャリア構成記憶部から所望の伝送シンボルに含まれるパイロットキャリア群を読み出し、当該パイロットキャリア群と、受信したＯＦＤＭ信号からフレーム分離部１６０を経て抜き出した各伝送シンボルのパイロットキャリア群（図１７）、またはＦＦＴ部１５０により高速フーリエ変換されて出力された周波数軸データの信号におけるパイロットキャリア群（図１８）との間で相互相関値を計算する。自乗検波部２１３は、相互相関演算部２１２により計算された相互相関値の絶対値を検波するために自乗検波する。
【００７２】
（システム例1）
以下、本発明のＯＦＤＭ方式におけるパイロットキャリア生成方法に基づいて作成した複数のＯＦＤＭ信号を送信するＭＩＭＯ伝送システムにおいて、キャリア相関演算部２１０を備えてタイミング制御を行う事例について説明する。図２０は、ＭＩＭＯ伝送システム３の概要図である。ＭＩＭＯ伝送システム３は、ｍ本の送信アンテナTx＿1〜Tx＿mを備えた送信装置１−２と、ｎ本の受信アンテナRx＿1〜Rx＿nを備えた受信装置２−３とから構成される。この送信装置１−２であるＭＩＭＯ送信部は複数のＯＦＤＭ送信機を含み、それぞれのＯＦＤＭ送信機には、図１４〜図１６に示したように、フレーム構成部３０にパイロットキャリア挿入制御部９０，９０−１，９０−２が接続されている。
【００７３】
図２１は、図２０に示したＭＩＭＯ伝送システム３の受信装置２−３に含まれるＯＦＤＭ受信機による伝搬路推定部１７０周辺の動作を説明する概要図である。この受信装置２−３は、受信アンテナRx＿1〜Rx＿nの数分のＯＦＤＭ受信機を含み、フレーム分離部１６０（１６０−１〜１６０−Ｉ）、伝搬路推定部１７０（１７０−１〜１７０−Ｉ）、波形等化部１８０及びキャリア相関演算部２１０を備えている。波形等化部１８０は、行列化回路１８０−１、逆行列化回路１８０−２、ベクトル化回路１８０−３及び行列乗算回路１８０−４を備えている。尚、図２１には、伝搬路推定部１７０周辺の動作を説明するために必要な処理部だけが示されており、他の処理部は省略してある。
【００７４】
次に動作について説明する。フレーム分離部１６０は、受信アンテナRx＿1〜Rx＿nが受信したＯＦＤＭ信号のパイロットキャリアを抽出し、伝搬路推定部１７０は、相関ピークが検出された特定シンボルのタイミング信号をキャリア相関演算部２１０から入力し、全送信アンテナTx＿1〜Tx＿mとの間の経路について伝搬路推定を行う。そして、行列化回路１８０−１は、伝搬路推定部１７０により推定された全ての伝搬路特性を入力し、行列化する。逆行列演算回路１８０−２は、行列化回路１８０−１により行列化された伝搬路特性を逆行列に変換する。一方、フレーム分離部１６０は、受信アンテナRx＿1〜Rx＿nが受信したＯＦＤＭ信号のデータキャリアを抽出し、ベクトル化回路１８０−３は、当該データキャリアをベクトル化する。そして、行列乗算回路１８０−４は、逆行列演算回路１８０−２により逆行列に変換された伝搬路特性と、ベクトル化回路１８０−３によりベクトル化されたデータキャリアとを掛け合わせ、Ｄｅ−Ｍａｐｐｅｒ部１９０に出力する。これにより、波形等化部１８０は、伝搬路において互いに干渉を受けたデータキャリアを干渉除去及び分離することができ、当該データをＤｅ−Ｍａｐｐｅｒ部１９０に出力することができる。
【００７５】
このように、ＭＩＭＯ伝送システム３では、伝搬路推定に必要なパイロットキャリアを抽出するために、キャリア相関演算部２１０が、各ＯＦＤＭ受信機のパイロットキャリアを入力して特定シンボル（例えば、直交符号によりパイロットキャリアが位相変調されている場合にはその先頭シンボル）のタイミング検出を行い、この特定シンボルのタイミングを各ＯＦＤＭ受信機の伝搬路推定部１７０に出力するようにした。これにより、伝搬路推定部１７０は、各経路の伝搬路特性を正しいシンボルで取得することができる。
【００７６】
尚、このＭＩＭＯ伝送システム３において、パイロットキャリアの間欠パイロット方式を用いた場合は、パイロットキャリアは図３に示したようなキャリア配置で送信され、本発明の開示する特定シンボルの検出機能により検出した特定シンボルを元に、受信したパイロットキャリア（干渉なし）の間欠タイミングを認識して伝送路特性を得ることができる。また、パイロットキャリアの直交符号化を用いた場合には、パイロットキャリアは図４に示したようなパイロットキャリア配置で送信され、本発明の開示する特定シンボルの検出機能により検出した特定シンボルを元に、直交符号の先頭シンボルを認識し、受信したパイロットキャリアから前述の式（４）〜式（７）で示した手法により復調を行って伝送路特性を得ることができる。
【００７７】
（システム例２）
以下、本発明のパイロットキャリアの送受信方法に基づいて作成した複数のＯＦＤＭ信号を同時に送信する偏波多重伝送方式において、キャリア相関演算部２１０を備えてタイミング制御を行う事例について説明する。図２２は、偏波多重伝送システムの概要図である。この偏波多重伝送システム４は、送信装置１−３及び受信装置２−４から構成される。送信装置１−３は、Ｓ／Ｐ（Serial/Parallel）部、パイロットキャリア挿入制御部９０、ＯＦＤＭ送信機１００−１，１００−２、合成部１０２及び送信アンテナ８０を備えている。また、受信装置２−４は、受信アンテナ１１０、分波部２４０、キャリア相関演算部２１０、ＯＦＤＭ受信機２３０−１，２３０−２、干渉除去部２５０及びＰ／Ｓ（Parallel/Serial）部を備えている。送信装置１−３のＯＦＤＭ送信機１００−１，１００−２は、図１２に示した送信装置１の符号化部１０、Ｍａｐｐｅｒ部２０、フレーム構成部３０、ＩＦＦＴ部４０、ＧＩ信号付加部５０、直交変調部６０及び送信変換部７０を備えている。また、受信装置２−４のＯＦＤＭ受信機２３０−１，２３０−２は、図１３に示した受信装置２の受信変換部１２０、直交復調部１３０、ＧＩ信号除去部１４０、ＦＦＴ部１５０、フレーム分離部１６０、伝搬路推定部１７０、波形等化部１８０、Ｄｅ−Ｍａｐｐｅｒ部１９０及び復号化部２００を備えている。
【００７８】
次に、動作について説明する。送信装置１−３のＳ／Ｐ部１０１は、伝送するデータをシリアル／パラレル変換して２組に分割し、ＯＦＤＭ送信機１００−１，１００−２は、当該分割されたデータをＯＦＤＭ信号１及びＯＦＤＭ信号２にそれぞれ変換する。合成部１０２は、ＯＦＤＭ送信機１００−１，１０２によりそれぞれ変換されたＯＦＤＭ信号１，２を、Ｈ偏波とＶ偏波に乗せて足し合わせ、この２信号を同時に同周波数で送信アンテナ８０から送信する。また、受信装置２−４の分波部２４０は、受信アンテナ１１０が受信した信号をＨ偏波及びＶ偏波に分割し、ＯＦＤＭ受信機２３０−１，２３０−２は、分波部２４０により分割されたそれぞれのＯＦＤＭ信号１，２を復調する。Ｐ／Ｓ部２６０は、ＯＦＤＭ受信機２３０−１，２３０−２により復調されたＯＦＤＭ信号１，２をパラレル／シリアル変換して元の信号を得る。
【００７９】
ここで、この偏波多重伝送システム４のＯＦＤＭ受信機２３０−１，２３０−２には、偏波同士の干渉を除去するために、そのＦＦＴ部（図１３に示した受信装置２のＦＦＴ部１５０と同等）に干渉除去部２５０が接続されている。偏波多重伝送方式の場合、受信側では交差偏波特性（偏波同士が直交していることを利用して、両偏波に乗せた信号を互いに干渉無く分離することができる特性）をある程度得ることができる。したがって、例えば、ＯＦＤＭ信号１を受信するＨ偏波受信機（ＯＦＤＭ受信機２３０−１）は、Ｖ偏波で伝送されたＯＦＤＭ信号２がわずかに混じった状態でＯＦＤＭ信号１を受信する。そのため、ＯＦＤＭ受信機２３０−１は、ＯＦＤＭ信号１を希望波（Ｄ）、ＯＦＤＭ信号２を非希望波（Ｕ）としたときに高いＤＵ比を得ることができるので、ある程度の誤差範囲内で非希望波であるＯＦＤＭ信号２を復調することができる。同様に、ＯＦＤＭ信号２を受信するＶ偏波受信機（ＯＦＤＭ受信機２３０−２）は、Ｈ偏波で伝送されたＯＦＤＭ信号１がわずかに混じった状態でＯＦＤＭ信号２を受信する。そのため、ＯＦＤＭ受信機２３０−２は、ＯＦＤＭ信号２を希望波（Ｄ）、ＯＦＤＭ信号２を非希望波（Ｕ）としたときに高いＤＵ比を得ることができるので、ある程度の誤差範囲内で非希望波であるＯＦＤＭ信号１を復調することができる。干渉除去部２５０は、前述の手法により取得した非希望波であるＯＦＤＭ信号１及びＯＦＤＭ信号２を互いの受信信号における干渉波のレプリカとし、始めに受信した信号からこのレプリカを減算することにより、簡易的な干渉除去を行う。その上で、再度、ＯＦＤＭ受信機２３０−１，２３０−２の伝搬路等化部が伝搬路等化を行う。尚、この伝搬路等化部は、図１３に示した伝搬路推定部１７０及び波形等化部１８０により構成される（図の簡略化のために、伝搬路等化部と1つにまとめて記した）。
【００８０】
また、この偏波多重伝送システム４による偏波多重伝送方式では、伝搬路推定に必要なパイロットキャリアを抽出するために、各ＯＦＤＭ送信機１００−１，１００−２のフレーム構成部にパイロットキャリア挿入制御部９０が接続され、干渉除去部２５０及び各ＯＦＤＭ受信機２３０−１，２３０−２の伝搬路等化部にキャリア相関演算部２１０が接続されている。このキャリア相関演算部２１０は、各ＯＦＤＭ受信機２３０−１，２３０−２のパイロットキャリアを入力して特定シンボル（例えば直交符号によりパイロットキャリアが位相変調されている場合にはその先頭シンボル）のタイミング検出を行う。そして、干渉除去部２５０及びＯＦＤＭ受信機２３０−１，２３０−２の伝搬路等化部は、この特定シンボルのタイミングをキャリア相関演算部２１０から入力する。これにより、各経路の伝搬路特性を正しいシンボルで取得することができる。
【００８１】
以上のように、本発明の実施例によれば、復調基準となるパイロットキャリアをデータキャリアと同一のシンボルで伝送するＯＦＤＭ方式の信号伝送であって、当該パイロットキャリアを周波数方向に一定の間隔で配置するＯＦＤＭ方式の信号伝送において、送信装置１−１が、ＯＦＤＭ信号の復調基準となる各シンボルのパイロットキャリア群を生成する符号系列に、相互相関が小さい２組以上の複数の異なる符号系列から選択し、パイロットキャリア群を生成して各シンボルに割り当てるようにした。また、受信装置２−１，２−２は、符号の相関特性を用いて各シンボルに割り当てたパイトロットキャリア群の符号系列を識別するようにした。これにより、特定のシンボルを検出することが可能となる。したがって、新しく信号の情報量を増やすことなく既存のパイロット信号を変更するだけで、ＴＭＣＣ信号を用いたフレーム同期捕捉に要する時間よりも短い時間でフレーム同期を行うことができる。また、ＴＭＣＣの同期ワードを用いることなくフレーム同期をとることができるから、ＴＭＣＣ信号に同期ワードを割り当てる必要がなく、フレームについて同期ワード数分だけ短縮することが可能となる。
【００８２】
また、本発明の実施例によれば、復調基準となるパイロットキャリアをデータキャリアと同一のシンボルで伝送するＯＦＤＭ方式の信号伝送であって、当該パイロットキャリアを周波数方向に一定の間隔で配置するＯＦＤＭ方式の信号伝送において、複数のＯＦＤＭ信号を同一周波数上に同時に伝送するＭＩＭＯ伝送方式に適用するために、時間間欠でパイロットキャリアを送信する場合にも、送信装置１−２が、ＯＦＤＭ信号の各シンボルの復調基準となるパイロットキャリア群を生成するための符号系列を、相互相関が小さい２組以上の複数の異なる符号系列から選択し、パイロットキャリア群を生成して各シンボルに割り当てるようにした。また、受信装置２−３は、符号の相関特性を用いて各シンボルに割り当てたパイトロットキャリア群の符号系列を識別するようにした。これにより、各パイロットキャリアの間欠タイミングを検出できる、シンボル同期を正確にとることが可能となる。
【００８３】
また、本発明の実施例によれば、復調基準となるパイロットキャリアをデータキャリアと同一のシンボルで伝送するＯＦＤＭ方式の信号伝送であって、当該パイロットキャリアを周波数方向に一定の間隔で配置するＯＦＤＭ方式の信号伝送において、複数のＯＦＤＭ信号を同一周波数上に同時に伝送するＭＩＭＯ伝送方式に適用するために、送信装置１−２が、直交符号を用いて位相変調されたパイロットキャリアを送信する場合にも、各ＯＦＤＭ信号の各シンボルの復調基準となるパイロットキャリア群を生成するための符号系列を、互いに相互相関が小さい２組以上の異なる符号系列から選択し、各シンボルに割り当てるようにした。また、受信装置２−３が、符号の相関特性を用いて各シンボルに割り当てたパイロットキャリア群の符号系列を識別するようにした。これにより、各パイロットキャリア群にかけた直交符号の周期の先頭となるシンボルを検出し、復号に必要なシンボル同期を正確にとることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】地上波デジタル放送のパイロットキャリア配置を示した図である。
【図２】標準規格ARIB STD−B33のパイロットキャリア配置を示した図である。
【図３】時間軸に1シンボルずつ間欠させたパイロットキャリア多重伝送方式における  パイロットキャリア配置を示した図である。
【図４】符号分割多重方式を用いたパイロットキャリア多重伝送方式におけるパイロットキャリア配置を示した図である。
【図５】各シンボルに互いに相関の小さいパイロットキャリアを割り当て、キャリア方向の相関演算及び相関ピーク検出により、特定シンボルを検出している様子を示した図である。
【図６】８次のＰＮ系列符号に従ってシンボル毎にパイロットキャリア群を割り当てて送信した場合に、パイロットキャリア群Ｐ１を用いて相関演算を行い、パイロットキャリア群Ｐ１を含むシンボルの検出を行った様子を示した図である。
【図７】相互相関の小さい２組のパイロットキャリア群を各シンボルに交互に割り当て、ＯＦＤＭ信号１では奇数シンボルに、ＯＦＤＭ信号２では、偶数シンボルにパイロットキャリアを挿入して送信した場合のＯＦＤＭ信号の様子を示した図である。
【図８】相互相関の小さい２組のパイロットキャリア群を各シンボルに交互に割り当て、ＯＦＤＭ信号１とＯＦＤＭ信号２とで交互にパイロットキャリアを挿入して送信した場合に、パイロットキャリア群Ｐ１を用いて相関演算を行い、パイロットキャリア群Ｐ１を含むシンボルを検出した様子を示した図である。
【図９】相互相関の小さい２組の符号をパイロットキャリア群に割り当て、直交符号分割多重したＭＩＭＯ伝送システムのパイロットキャリア配置を示した図である。
【図１０】ＭＩＭＯ伝送システムにおいて、相互相関の小さいシンボル検出用パイロットキャリアの配置を工夫した例を示した図である。
【図１１】各シンボルに相関の小さい２組のパイロットキャリアを割り当てる場合において、検出したいシンボルに割り当てたパイロットキャリアと異なるパイロットキャリアを用いた相関検出によりシンボルの識別を行った様子を示した図である。
【図１２】標準規格ARIB STD-B33によるＯＦＤＭ信号の送信装置のシステム構成図である。
【図１３】標準規格ARIB STD-B33によるＯＦＤＭ信号の受信装置のシステム構成図である。
【図１４】パイロットキャリア挿入制御部を付加したＯＦＤＭ信号の送信装置におけるシステム構成図である。
【図１５】パイロットキャリア挿入制御部の第１の構成を示した図である。
【図１６】パイロットキャリア挿入制御部の第２の構成を示した図である。
【図１７】キャリア相関演算部を付加したＯＦＤＭ信号の受信装置における第１のシステム構成図である。
【図１８】キャリア相関演算部を付加したＯＦＤＭ信号の受信装置における第２のシステム構成図である。
【図１９】キャリア相関演算部の構成例を示した図である。
【図２０】本発明のパイロットキャリア送受信方法を実現するＭＩＭＯ伝送システムの概要図である。
【図２１】ＭＩＭＯ伝送システムの受信装置に含まれるＯＦＤＭ受信機の概要図である。
【図２２】本発明のパイロットキャリア送受信方法を実現するパイロットキャリア挿入制御部及びキャリア相関演算部を接続した偏波多重伝送システムの概要図である。
【符号の説明】
【００８５】
１，１−１，１−２  送信装置
２，２−１，２−２，２−３，２−４  受信装置
３  ＭＩＭＯ伝送システム
４  偏波多重伝送システム
１０  符号化部
２０  Ｍａｐｐｅｒ部
３０  フレーム構成部
４０  ＩＦＦＴ部
５０  ＧＩ信号付加部
６０  直交変調部
７０  送信変換部
８０  送信アンテナ
９０，９０−１，９０−２  パイロットキャリア挿入制御部
９１  パイロットキャリア構成・順序記憶部
９２  パイロットキャリア生成部
９３−１〜９３−ｎ  パイロットキャリア構成記憶部
９４−１〜９４−ｎ  読み出し制御回路
９５  パイロットキャリア順序記憶部
９６  切替制御回路
９７  切替回路
１００−１，１００−２  ＯＦＤＭ送信機
１０１  Ｓ／Ｐ部
１０２  合成部
１１０  受信アンテナ
１２０  受信変換部
１３０  直交復調部
１４０  ＧＩ信号除去部
１５０  ＦＦＴ部
１６０，１６０−１〜１６０−Ｉ  フレーム分離部
１７０，１７０−１〜１７０−Ｉ  伝搬路推定部
１８０  波形等化部
１８０−１  行列化回路
１８０−２  逆行列演算回路
１８０−３  ベクトル化回路
１８０−４  行列乗算回路
１９０  Ｄｅ−Ｍａｐｐｅｒ部
２００  復号化部
２１０  キャリア相関演算部
２１１  パイロットキャリア構成記憶部
２１２  相互相関演算部
２１３  自乗検波部
２３０−１，２３０−２  ＯＦＤＭ受信機
２４０  分波部
２５０  干渉除去部
２６０  Ｐ／Ｓ部
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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