(57)【要約】【課題】  ＯＦＤＭ復調装置において、ピーク消費電力を削減する。【解決手段】  ＯＦＤＭ復調装置であって、入力されたＯＦＤＭ信号に補正を行って出力するＯＦＤＭ信号補正部と、前記補正後のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を行って出力する第１のＦＦＴ演算部と、前記第１のＦＦＴ演算部がＦＦＴ処理を行う期間を求めるＦＦＴ演算検知部とを備える。前記ＯＦＤＭ信号補正部は、前記入力されたＯＦＤＭ信号に基づいて求められたデータに対して、前記ＦＦＴ演算検知部によって求められた期間以外の期間においてＦＦＴ処理を行う第２のＦＦＴ演算部を有し、前記第２のＦＦＴ演算部の出力に基づいて、前記補正を行う。【選択図】      図１
2006279496.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号に補正を行って出力するＯＦＤＭ信号補正部と、
前記補正後のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を行って出力する第１のＦＦＴ演算部と、
前記第１のＦＦＴ演算部がＦＦＴ処理を行う期間を求めるＦＦＴ演算検知部とを備え、
前記ＯＦＤＭ信号補正部は、
前記入力されたＯＦＤＭ信号に基づいて求められたデータに対して、前記ＦＦＴ演算検知部によって求められた期間以外の期間においてＦＦＴ処理を行う第２のＦＦＴ演算部を有し、前記第２のＦＦＴ演算部の出力に基づいて、前記補正を行うものである
ＯＦＤＭ復調装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記第２のＦＦＴ演算部は、
前記入力されたＯＦＤＭ信号に基づいて求められたデータを格納するメモリと、
前記メモリに格納されたデータにバタフライ演算を行い、その結果を前記メモリに格納させるバタフライ演算器と、
前記ＦＦＴ演算検知部によって求められた期間以外の期間において動作するように、前記バタフライ演算器の制御を行うＦＦＴ演算制御部とを有するものである
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記第２のＦＦＴ演算部は、
Ｎ（Ｎは２以上の整数）シンボル毎に１シンボル分のＦＦＴ処理を行うものである
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記第２のＦＦＴ演算部は、
１シンボルのＦＦＴ処理を、Ｍステップ（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）に分割して行うものである
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項５】
請求項４に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記ＦＦＴ演算検知部は、
前記入力されたＯＦＤＭ信号におけるガードインターバル比に基づいて、前記１シンボルのＦＦＴ処理を何回に分割して行うべきかを決定し、前記第２のＦＦＴ演算部に通知するものである
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項６】
請求項２に記載のＯＦＤＭ復調装置は、
前記ＦＦＴ演算検知部によって求められた期間において、前記バタフライ演算器へのクロックの供給を停止するように構成されている
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項７】
請求項２に記載のＯＦＤＭ復調装置は、
前記ＦＦＴ演算検知部によって求められた期間において、前記メモリへのクロックの供給を停止するように構成されている
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項８】
請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記ＦＦＴ演算検知部は、
前記入力されたＯＦＤＭ信号における、ＯＦＤＭシンボルの先頭を示す信号と、ガードインターバル期間の長さを示す信号とに基づいて、前記第１のＦＦＴ演算部がＦＦＴ処理を行う期間を求めるものである
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項９】
請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記ＦＦＴ演算検知部は、
前記入力されたＯＦＤＭ信号におけるＦＦＴ窓位置を示す信号に基づいて、前記第１のＦＦＴ演算部がＦＦＴ処理を行う期間を求めるものである
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記第１のＦＦＴ演算部は、
前記補正後のＯＦＤＭ信号を格納する第１及び第２のメモリと、
前記第１又は第２のメモリに格納されたデータにバタフライ演算を行い、その結果を前記第１又は第２のメモリに格納させる第１のバタフライ演算器と、
前記バタフライ演算器の制御を行う第１のＦＦＴ演算制御部とを有するものであり、
前記第２のＦＦＴ演算部は、
前記入力されたＯＦＤＭ信号に基づいて求められたデータを格納する第３のメモリと、
前記第３のメモリに格納されたデータにバタフライ演算を行い、その結果を前記第３のメモリに格納させる第２のバタフライ演算器と、
前記ＦＦＴ演算検知部によって求められた期間以外の期間において動作するように、前記第２のバタフライ演算器の制御を行う第２のＦＦＴ演算制御部とを有するものであり、
前記第１のバタフライ演算器は、前記第２のバタフライ演算器として、前記第２のＦＦＴ演算部に共有されている
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１１】
請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、
前記ＯＦＤＭ信号補正部は、
前記補正として、前記第２のＦＦＴ演算部の出力に基づいて、前記入力されたＯＦＤＭ信号の非線形歪みを除去する処理を行う非線形歪除去部を更に有するものである
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１２】
入力されたＯＦＤＭ信号に補正を行うＯＦＤＭ信号補正ステップと、
前記補正後のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を行う第１のＦＦＴ演算ステップと、
前記第１のＦＦＴ演算ステップでＦＦＴ処理が行われる期間を求めるＦＦＴ演算検知ステップとを備え、
前記ＯＦＤＭ信号補正ステップは、
前記入力されたＯＦＤＭ信号に基づいて求められたデータに対して、前記ＦＦＴ演算検知ステップで求められた期間以外の期間においてＦＦＴ処理を行う第２のＦＦＴ演算ステップを有し、前記第２のＦＦＴ演算ステップの処理結果に基づいて、前記補正を行うものである
ＯＦＤＭ復調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ（orthogonal frequency division multiplexing）信号を復調する復調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本国内では、一部地域で２００３年１２月に地上デジタル放送（ＩＳＤＢ−Ｔ方式）の本放送が開始された。放送されるＯＦＤＭ信号は、複数のセグメントから構成されており、このうちの１セグメントを利用した携帯端末向けのサービスが予定されている。また、地上デジタル音声放送（ＩＳＤＢ−ＴＳＢ方式）も近々開始される予定である。このため、これらの放送の受信機能をもった携帯端末が必要とされている。
【０００３】
このような携帯端末には、低消費電力の復調システムが必要であり、そのためにはチューナの低消費電力化が有効である。チューナの低消費電力化のためには、一般にチューナに与える電源の低電圧化を図る必要があるが、これに伴ってチューナ内部の増幅器の特性が非線形になってしまい、受信された信号に非線形歪が発生する。ところが、ＯＦＤＭ信号には、非線形歪に弱いという特性があり、歪みを受けた信号にそのまま復調を行うと、多くの誤りが発生してしまう。
【０００４】
そこで、非線形歪を補償する方法がいくつか提唱されており、チューナのアナログ部内で非線形歪を除去するものや、チューナよりも後段のデジタル回路内において除去するもの等が知られている。チューナよりも後段のデジタル回路内において非線形歪を補償するものとしては、復調用のデータ処理を行う回路とは別に、非線形歪補償用に係数を更新していく処理を行う回路を有する装置等が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置は、復調用のＦＦＴ演算部とは独立したＦＦＴ回路を持ち、そこから求められる係数を用いて、復調用のデータから非線形歪を除去する。
【特許文献１】特開２００３−２５８６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このような非線形歪補償用の係数更新を行うには、復調用のデータのＦＦＴ演算と並行して、非線形歪補償用の係数更新のためのＦＦＴ演算を行うことが新たに必要となる。一般に、ＯＦＤＭ信号の復調においては、ＦＦＴ演算処理は、回路規模、及び消費電力の面で大きな割合を占めるので、これらの削減が大きな課題となる。
【０００６】
ＦＦＴ回路を増やし、並列して動作させると、ピーク消費電力が増大してしまう。また、回路規模の増大を避けるために、単純にＦＦＴ回路の速度を２倍に上げて時間的多重して使用する方法も考えられるが、そのためには高速なクロックが必要である。ＦＦＴ回路は、演算処理が多い回路であるので、ＯＦＤＭ復調装置内で最速のクロックを使用する場合が多い。ＦＦＴ回路の速度を上げると、更に高速なクロックが必要となり、消費電力の増大を招くことになる。
【０００７】
本発明は、ＯＦＤＭ信号を補正して復調するＯＦＤＭ復調装置において、ピーク消費電力を削減することを目的とする。
【０００８】
また、本発明は、ＯＦＤＭ信号を補正して復調するＯＦＤＭ復調装置において、回路面積の削減を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するため、請求項１の発明が講じた手段は、ＯＦＤＭ復調装置として、入力されたＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号に補正を行って出力するＯＦＤＭ信号補正部と、前記補正後のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ（Fast Fourier Transform）処理を行って出力する第１のＦＦＴ演算部と、前記第１のＦＦＴ演算部がＦＦＴ処理を行う期間を求めるＦＦＴ演算検知部とを備え、前記ＯＦＤＭ信号補正部は、前記入力されたＯＦＤＭ信号に基づいて求められたデータに対して、前記ＦＦＴ演算検知部によって求められた期間以外の期間においてＦＦＴ処理を行う第２のＦＦＴ演算部を有し、前記第２のＦＦＴ演算部の出力に基づいて、前記補正を行うものである。
【００１０】
これによると、第１のＦＦＴ演算部がＦＦＴ処理を行う期間と、第２のＦＦＴ演算部がＦＦＴ処理を行う期間とが重複しないので、ＯＦＤＭ信号に対して補正を行ってから復調を行うＯＦＤＭ復調装置において、ピーク消費電力を削減することができる。
【００１１】
請求項２の発明では、請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記第２のＦＦＴ演算部は、前記入力されたＯＦＤＭ信号に基づいて求められたデータを格納するメモリと、前記メモリに格納されたデータにバタフライ演算を行い、その結果を前記メモリに格納させるバタフライ演算器と、前記ＦＦＴ演算検知部によって求められた期間以外の期間において動作するように、前記バタフライ演算器の制御を行うＦＦＴ演算制御部とを有するものである。
【００１２】
請求項３の発明では、請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記第２のＦＦＴ演算部は、Ｎ（Ｎは２以上の整数）シンボル毎に１シンボル分のＦＦＴ処理を行うものである。
【００１３】
請求項４の発明では、請求項３に記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記第２のＦＦＴ演算部は、１シンボルのＦＦＴ処理を、Ｍステップ（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）に分割して行うものである。
【００１４】
請求項５の発明では、請求項４に記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記ＦＦＴ演算検知部は、前記入力されたＯＦＤＭ信号におけるガードインターバル比に基づいて、前記１シンボルのＦＦＴ処理を何回に分割して行うべきかを決定し、前記第２のＦＦＴ演算部に通知するものである。
【００１５】
請求項６の発明では、請求項２に記載のＯＦＤＭ復調装置は、前記ＦＦＴ演算検知部によって求められた期間において、前記バタフライ演算器へのクロックの供給を停止するように構成されているものである。
【００１６】
請求項７の発明では、請求項２に記載のＯＦＤＭ復調装置は、前記ＦＦＴ演算検知部によって求められた期間において、前記メモリへのクロックの供給を停止するように構成されているものである。
【００１７】
請求項８の発明では、請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記ＦＦＴ演算検知部は、前記入力されたＯＦＤＭ信号における、ＯＦＤＭシンボルの先頭を示す信号と、ガードインターバル期間の長さを示す信号とに基づいて、前記第１のＦＦＴ演算部がＦＦＴ処理を行う期間を求めるものである。
【００１８】
請求項９の発明では、請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記ＦＦＴ演算検知部は、前記入力されたＯＦＤＭ信号におけるＦＦＴ窓位置を示す信号に基づいて、前記第１のＦＦＴ演算部がＦＦＴ処理を行う期間を求めるものである。
【００１９】
請求項１０の発明では、請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記第１のＦＦＴ演算部は、前記補正後のＯＦＤＭ信号を格納する第１及び第２のメモリと、前記第１又は第２のメモリに格納されたデータにバタフライ演算を行い、その結果を前記第１又は第２のメモリに格納させる第１のバタフライ演算器と、前記バタフライ演算器の制御を行う第１のＦＦＴ演算制御部とを有するものであり、前記第２のＦＦＴ演算部は、前記入力されたＯＦＤＭ信号に基づいて求められたデータを格納する第３のメモリと、前記第３のメモリに格納されたデータにバタフライ演算を行い、その結果を前記第３のメモリに格納させる第２のバタフライ演算器と、前記ＦＦＴ演算検知部によって求められた期間以外の期間において動作するように、前記第２のバタフライ演算器の制御を行う第２のＦＦＴ演算制御部とを有するものであり、前記第１のバタフライ演算器は、前記第２のバタフライ演算器として、前記第２のＦＦＴ演算部に共有されているものである。
【００２０】
これによると、第１のＦＦＴ演算部と第２のＦＦＴ演算部とが、バタフライ演算器を共有しているので、回路面積の削減を行うことができる。
【００２１】
請求項１１の発明では、請求項１に記載のＯＦＤＭ復調装置において、前記ＯＦＤＭ信号補正部は、前記補正として、前記第２のＦＦＴ演算部の出力に基づいて、前記入力されたＯＦＤＭ信号の非線形歪みを除去する処理を行う非線形歪除去部を更に有するものである。
【００２２】
請求項１２の発明は、ＯＦＤＭ復調方法として、入力されたＯＦＤＭ信号に補正を行うＯＦＤＭ信号補正ステップと、前記補正後のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を行う第１のＦＦＴ演算ステップと、前記第１のＦＦＴ演算ステップでＦＦＴ処理が行われる期間を求めるＦＦＴ演算検知ステップとを備え、前記ＯＦＤＭ信号補正ステップは、前記入力されたＯＦＤＭ信号に基づいて求められたデータに対して、前記ＦＦＴ演算検知ステップで求められた期間以外の期間においてＦＦＴ処理を行う第２のＦＦＴ演算ステップを有し、前記第２のＦＦＴ演算ステップの処理結果に基づいて、前記補正を行うものである。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明によると、第１のＦＦＴ演算部がＦＦＴ処理を行う期間以外の期間において、第２のＦＦＴ演算部がＦＦＴ処理を行うので、ＯＦＤＭ復調装置においてピーク消費電力を低減することができる。また、２つのＦＦＴ演算部がバタフライ演算回路を共有化するので、クロックを高速化することなく、すなわち、消費電力を増大させることなく、ＯＦＤＭ復調装置の回路規模を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ復調装置のブロック図である。図１のＯＦＤＭ復調装置は、第１のＦＦＴ演算部１０と、ＦＦＴ演算検知部２２と、ＯＦＤＭ信号補正部３０とを備えている。ＯＦＤＭ信号補正部３０は、非線形歪除去部３２と、誤差算出部３４と、非線形歪除去用データ生成部３６と、第２のＦＦＴ演算部４０とを有している。ＦＦＴ演算部１０は、メモリ１１，１２と、ＦＦＴ演算制御部１４と、バタフライ演算器１６とを有している。ＦＦＴ演算部４０は、メモリ４２と、ＦＦＴ演算制御部４４と、バタフライ演算器４６とを有している。
【００２６】
本実施形態では、ＯＦＤＭ信号の復調の際に通常行われるＦＦＴ処理によって周波数領域の信号に変換された受信信号とは別に、ＦＦＴ処理前の受信信号を非線形歪除去用に加工したデータを用意し、この非線形歪除去用データをＦＦＴ処理して周波数領域のデータに変換されたデータを用いて伝送路の状態を推定し、受信信号から非線形歪成分を除去するＯＦＤＭ復調装置について説明する。
【００２７】
非線形歪除去部３２及び非線形歪除去用データ生成部３６には、受信されたＦＦＴ処理前のＯＦＤＭ信号ＯＳが入力されている。非線形歪除去用データ生成部３６は、入力されたＯＦＤＭ信号ＯＳに基づいて、この信号から非線形歪を除去するための参照用のデータとなる非線形歪除去用データＮＤを生成し、メモリ４２に出力する。非線形歪除去用データ生成部３６は、例えば３次歪を除去する場合には、ＯＦＤＭ信号ＯＳを３乗する等の演算処理を行い、その結果を非線形歪除去用データＮＤとする。ＦＦＴ演算検知部２２は、ＦＦＴ演算部１０がＦＦＴ処理（ＦＦＴ演算）を行う期間を求めて、この期間を示すＦＦＴ演算期間信号ＤＦをＦＦＴ演算制御部４４に出力する。
【００２８】
ＦＦＴ演算部４０は、ＦＦＴ演算部１０がＦＦＴ処理を行う期間以外の期間において、非線形歪除去用データＮＤに対してＦＦＴ処理を行い、その結果を非線形歪除去部３２に出力する。具体的には、メモリ４２は、例えば通常のＲＡＭ（Random Access Memory）によって構成されており、非線形歪除去用データＮＤ及びＦＦＴ処理の基本演算であるバタフライ演算の結果を格納する。ＦＦＴ演算制御部４４は、ＦＦＴ演算期間信号ＤＦに従って、ＦＦＴ演算部１０がＦＦＴ処理を行う期間以外の期間において動作するように、バタフライ演算器４６を制御する。バタフライ演算器４６は、メモリ４２に格納されたデータに対してバタフライ演算を行い、得られた結果をメモリ４２に格納させる。メモリ４２は、格納しているデータを、非線形歪除去用データＮＤに対するＦＦＴ処理結果として、非線形歪除去部３２に出力する。
【００２９】
非線形歪除去部３２は、ＦＦＴ演算部４０によってＦＦＴ処理された非線形歪除去用データ、及び誤差算出部３４から出力された誤差を用いて、非線形歪除去用の係数を求め、得られた係数を用いた演算を行うことによって、入力されたＯＦＤＭ信号ＯＳに対して非線形歪を除去する補正を行う。
【００３０】
例えば、伝送路において３次歪みの影響を受ける場合には、非線形歪除去部３２は、
ｚ＝ａ1ｙ−ａ3ｙ3
に従って、受信信号ｙ（ＯＦＤＭ信号ＯＳ）に対して歪みを除去する補正を行い、歪み除去後のＯＦＤＭ信号ｚを得る。非線形歪除去部３２は、非線形歪除去用の係数として、３次歪み補正用の係数ａ3を、
ａ3（ｎ＋１）＝ａ3（ｎ）＋μｅ（ｎ）｛ＦＦＴ［ｘ3（ｎ）］｝
によって求める。ここで、ｅ（ｎ）は誤差算出部３４で求められた誤差、ＦＦＴ［ｘ3（ｎ）］はＦＦＴ演算部４０によってＦＦＴ処理された非線形歪除去用データ、ａ1，μは予め定められた係数、ｎは係数ａ3の更新毎に増加する整数である。
【００３１】
非線形歪除去部３２は、得られた歪み除去後のＯＦＤＭ信号ｚを復調用データＤＭとしてＦＦＴ演算部１０に出力する。非線形歪除去部３２は、ＯＦＤＭ信号ＯＳの入力が開始された直後においては、ＯＦＤＭ信号ＯＳに何の処理も施さずに、そのまま出力する。
【００３２】
ＦＦＴ演算部１０は、復調用データＤＭに対してＦＦＴ処理を行い、その結果を誤差算出部３４に出力する。具体的には、メモリ１１，１２は、例えば通常のＲＡＭによって構成されており、復調用データＤＭ及びバタフライ演算の結果を格納する。メモリ１１，１２は、一方がデータ入出力用メモリとして、他方がＦＦＴ演算用メモリとして用いられ、ＯＦＤＭ信号ＯＳのシンボル期間毎に役割が入れ替わる。ＦＦＴ演算制御部１４は、ＦＦＴ演算部１０におけるＦＦＴ処理を制御する。バタフライ演算器１６は、メモリ１１，１２に格納されたデータに対してバタフライ演算を行い、得られた結果をメモリ１１，１２に格納させる。メモリ１１，１２は、格納しているデータを、復調用データＤＭに対するＦＦＴ処理結果として、誤差算出部３４に出力する。
【００３３】
誤差算出部３４は、ＦＦＴ処理された復調用データＤＭを復調信号ＤＳとして後段のブロックに出力し、かつ、ＦＦＴ処理された復調用データＤＭの値と、変調方式毎に定められている信号点のうち、ＦＦＴ処理された復調用データＤＭの値に最も近い信号点との間の誤差を求め、非線形歪除去部３２に出力する。
【００３４】
以上のように、ＯＦＤＭ信号から非線形歪を除去した後にＦＦＴ処理を行う処理を繰り返し、ＯＦＤＭ信号の復調を行う。非線形歪が短時間の間には大きく変動しないという特性を考慮し、非線形歪除去用データ生成部３６は、非線形歪除去用データＮＤを、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）のＯＦＤＭシンボル毎に１回、更新する。
【００３５】
次にＯＦＤＭ信号の復調におけるＦＦＴ処理について説明する。ＯＦＤＭ信号はシンボル単位で送信され、有効シンボル期間長ＬＶ×ガードインターバル比１／ＧＩ（ＧＩ＝４，８，１６，３２）の期間（ガードインターバル）のデータが有効データに付加されて送信される。ここで、値ＧＩは送信側によって決められる値であって、可変である。このようにシンボル単位で受信されたＯＦＤＭ信号のシンボル期間長のうち、有効シンボル期間におけるデータを、ＦＦＴ演算部１０がＦＦＴ処理することによって、ＯＦＤＭ信号の復調が行われる。
【００３６】
図２は、図１のＯＦＤＭ復調装置における処理についてのタイミングチャートである。図２に示されているように、ＦＦＴ演算部１０には、時刻Ｔ０からＴ１の期間においてシンボルＳ、Ｔ１からＴ２の期間においてシンボルＳ＋１、Ｔ２からＴ３の期間においてシンボルＳ＋２のように、復調用データＤＭが順に入力されている。各々のシンボル期間のうちのＦＦＴ窓位置信号ＦＷが示す期間におけるデータを、各々の有効シンボル期間としてＦＦＴ演算部１０がＦＦＴ処理に用いる場合を考える。
【００３７】
このような場合、最初のシンボルＳが入力される期間である時刻Ｔ０からＴ１の期間において、メモリ１１は、シンボルＳの入出力用メモリとして使用され（図２のＩＯ）、非線形歪除去部３２から逐次入力されるデータのうちＦＦＴ窓位置信号ＦＷが示す有効シンボル期間のデータを格納していく。
【００３８】
次に、シンボルＳ＋１が入力される期間である時刻Ｔ１からＴ２の期間においては、メモリ１２は、シンボルＳ＋１の入出力用メモリとして使用され、逐次入力されるデータのうちＦＦＴ窓位置信号ＦＷが示す有効シンボル期間のデータを格納する。このとき、メモリ１１は演算用メモリとして使用される（図２のＯＰ）。すなわち、バタフライ演算器１６がメモリ１１にアクセスを繰り返し、メモリ１１は、バタフライ演算の繰り返しによるシンボルＳのＦＦＴ処理に使用される。バタフライ演算処理の詳細については後述する。
【００３９】
更に、シンボルＳ＋２が入力される期間である時刻Ｔ２からＴ３の期間においては、メモリ１１は、入出力用メモリとして使用され、保持しているシンボルＳのＦＦＴ処理結果を誤差算出部３４に出力し、かつ、シンボルＳ＋２のデータのうちＦＦＴ窓位置信号ＦＷが示す有効シンボル期間のデータを格納する。このとき、メモリ１２は、演算用メモリとして使用される。すなわち、時刻Ｔ１からＴ２の期間におけるメモリ１１と同様に、バタフライ演算器１６がメモリ１２にアクセスを繰り返し、メモリ１２は、シンボルＳ＋１のＦＦＴ処理に使用される。
【００４０】
このように、ＦＦＴ演算部１０は、メモリ１１とメモリ１２とを、交互に入出力用と演算用とに切り替えて用いて、ＦＦＴ処理を行う。ＦＦＴ演算部１０は、時刻Ｔ０からＴ１の期間において入力されるＯＦＤＭシンボルＳを、時刻Ｔ１からＴ２の期間においてＦＦＴ処理し、演算処理結果を時刻Ｔ２からＴ３の期間において出力する。
【００４１】
ＦＦＴ処理は、次のようにして行われる。一般に、ＯＦＤＭ信号の復調のためには、数千サンプルのＦＦＴ処理が必要となる。このＦＦＴ処理は、基数４及び基数２のバタフライ演算を繰り返し行うことによって行われる。例えば３２サンプルのＦＦＴ処理を例にとって説明すると、まずメモリに格納された３２個のサンプルのうち４個を取り出して基数４のバタフライ演算を行い、その演算結果を、読み出されたサンプルが格納されていたメモリ空間に再び格納させる。このバタフライ演算を計８回（４個×８回＝３２サンプル）繰り返す。ここまでの処理を最初のステージとする。
【００４２】
次のステージでは、最初のステージの演算結果３２個のうち、４個を最初のステージとは違った組み合わせになるように取り出し、基数４のバタフライ演算を行い、その演算結果を、読み出されたサンプルが格納されていたメモリ空間に再び格納させる。これも８回（４個×８回＝３２サンプル）繰り返す。
【００４３】
そして最後のステージでは、メモリに格納された２番目のステージの演算結果３２個のうち、最初のステージ及び２番目のステージの演算で組み合わされていない２個を取り出して基数２のバタフライ演算を行い、その演算結果を読み出されたサンプルが格納されていたメモリ空間に格納する。これは１６回（２個×１６回＝３２サンプル）行う。これらの処理により、３２サンプルのＦＦＴ処理が実現される。
【００４４】
以上のようなＦＦＴ処理は、例えば特開平１１−１１０３７０号公報（図４及び図５）に開示されているように、周知の技術である。
【００４５】
ここで、これらの処理においてメモリからデータを取り出してその演算結果をメモリに格納させるまでの処理を１つの演算単位とする。ここでは、読み出したデータに対して基数４もしくは基数２のバタフライ演算処理を行ってメモリに書き込んでおり、この処理を１つの演算単位として実現している場合について説明したが、次のようにしてもよい。すなわち、メモリから１６個のサンプルを４つずつ取り出して基数４のバタフライ演算を４回行い、更にその演算結果をメモリに格納せずにそのまま基数４のバタフライ演算を４回行ってメモリに格納することにより、見かけ上１６個のサンプルを用いた基数１６のバタフライ演算処理を行い、これを１つの演算単位としてもよい。
【００４６】
一般に、ＦＦＴ処理には、ＯＦＤＭ復調回路全体の消費電力の１割から２割程度の消費電力が必要となる。ＦＦＴ演算部４０における演算処理をＦＦＴ演算部１０における処理と関係なく並行して行うと、回路の消費電力のピークがＦＦＴ演算部４０の演算動作時に現れてしまう。そこで、本実施形態のＯＦＤＭ復調装置は、ＦＦＴ演算検知部２２を備え、以下のように、ＦＦＴ演算部１０のバタフライ演算器１６の演算が行われていない期間において、ＦＦＴ演算部４０におけるバタフライ演算を行うように制御することによって、ピーク消費電力を抑制する。
【００４７】
ＯＦＤＭ復調装置におけるＦＦＴ処理の規模は伝送方式等によって異なり、１つのＯＦＤＭシンボルのＦＦＴ処理におけるバタフライ演算の回数も一定ではないので、１シンボルのＦＦＴ処理に要する演算期間の長さも一定ではない。また、ガードインターバル比も、ＦＦＴサイズ等と同様に、伝送方式によって異なる。ガードインターバル期間の長さの影響を受けずにＦＦＴ処理を行わなければならないので、バタフライ演算の開始時刻をシンボルの先頭位置とすると、ＦＦＴ演算部１０のバタフライ演算器１６は、図２のように各シンボルの先頭から有効シンボル期間長ＬＶのうちに演算を終了するように構成されている。そこで、ＦＦＴ演算部１０の演算終了時から次のシンボルの先頭までの期間において、ＦＦＴ演算部４０の演算処理を行うようにする。
【００４８】
このためには、ＦＦＴ演算部４０のＦＦＴ演算制御部４４が、ＦＦＴ演算部１０の演算状況を知る必要がある。そこで、ＦＦＴ演算検知部２２が、ＦＦＴ演算部１０がＦＦＴ処理を行う期間を求め、この期間を示すＦＦＴ演算期間信号ＤＦをＦＦＴ演算制御部４４に出力する。ここでは例として、ＦＦＴ演算期間信号ＤＦは、ＦＦＴ演算部１０が演算を行っているときに１となり、演算を行っていないときに０となる信号であるとする。
【００４９】
ＦＦＴ演算検知部２２は、ＦＦＴ演算部１０のＦＦＴ演算制御部１４よりＦＦＴ処理中であることを示す信号を受信し、これをＦＦＴ演算期間信号ＤＦとして出力してもよいし、ＦＦＴ演算部１０のバタフライ演算の処理時間と演算回数等からバタフライ演算器の演算期間を計算することによって、ＦＦＴ演算部１０がＦＦＴ処理を行う期間を求めるようにしてもよい。
【００５０】
また、ＦＦＴ演算検知部２２は、ＯＦＤＭシンボルの先頭を示す信号と、ガードインターバル期間の長さを示す信号とを受け取り、これらに基づいて、例えばＯＦＤＭシンボルの先頭の時刻から、次のＯＦＤＭシンボルの先頭の時刻よりもガードインターバル期間の長さだけ前の時刻までを、ＦＦＴ演算部１０がＦＦＴ処理を行う期間として求めるようにしてもよい。また、ＦＦＴ窓位置を示す信号を受け取り、これに基づいて、例えばＦＦＴ窓位置の期間を、ＦＦＴ演算部１０がＦＦＴ処理を行う期間として求めるようにしてもよい。
【００５１】
図２のタイミングチャートを参照して、ＦＦＴ演算部４０の動作及び制御について説明する。シンボルＳにおける非線形歪除去用データＮＤをＦＦＴ処理する場合について説明する。まず最初に、シンボルＳにおける非線形歪除去用データがＦＦＴ演算部４０に入力される期間である時刻Ｔ０からＴ１の期間において、ＦＦＴ演算部１０のメモリ１１と同様に、メモリ４２はシンボルＳの入出力用メモリとして使用され、非線形歪除去用データ生成部から逐次入力されるデータのうちＦＦＴ窓位置信号ＦＷが示す有効シンボル期間のデータを格納していく。
【００５２】
次に、シンボルＳ＋１が入力される期間である時刻Ｔ１以降においては、メモリ４２は演算用メモリとして使用される。ここで、ＦＦＴ演算部４０は、ＦＦＴ演算部１０のように１つのシンボル期間内において１つのシンボルのＦＦＴ処理を行うのではなく、Ｎシンボル毎に１つのシンボル分のＦＦＴ処理を行う。このとき、ＦＦＴ演算部４０は、１つのシンボルのＦＦＴ処理を、Ｍステップ（Ｍは２以上Ｎ以下の整数）に分割して行う。以下に詳細を説明する。
【００５３】
ＦＦＴ演算検知部２２は、演算単位の処理に要する時間、ＦＦＴサイズ、ガードインターバル比等に基づいて、値Ｍを決定し、ＦＦＴ演算制御部４４に通知する。ガードインターバル比は、有効シンボル期間の長さに対するガードインターバル期間の長さの比である。
【００５４】
バタフライ演算器４６及びメモリ４２には、それぞれＯＲゲートを介してクロックを供給するようにしておき、これらのＯＲゲートのそれぞれにおいて、入力端子の１つにＦＦＴ演算期間信号ＤＦを与えるようにする。これにより、ＦＦＴ演算部１０の演算中においては、バタフライ演算器４６やメモリ４２にはクロックが供給されないようにすることができ、消費電力を低減することができる。
【００５５】
まず、時刻Ｔ１になっても、ＦＦＴ演算部１０のバタフライ演算器１６がシンボルＳのＦＦＴ処理を行っている間は、ＦＦＴ演算検知部２２において演算が検知され、ＦＦＴ演算期間信号ＤＦが１になる。このとき、ＦＦＴ演算部４０のバタフライ演算器４６は、動作を停止する。また、バタフライ演算器４６及びメモリ４２へのクロックの供給が停止される。
【００５６】
ＦＦＴ演算検知部２２がＦＦＴ演算部１０の演算終了を検知して、ＦＦＴ演算期間信号ＤＦが０になると、ＯＲゲートは、バタフライ演算器４６及びメモリ４２にクロックの供給を開始し、バタフライ演算器４６は演算を開始し始める。ＦＦＴ演算部４０は、ＦＦＴ演算部１０において次のシンボルの演算が開始される時刻Ｔ２までの間に、シンボルＳのＦＦＴ処理の第１ステップの処理を行う。
【００５７】
ところで、前述した通り、メモリからデータを取り出してバタフライ演算を行い、メモリに格納するまでを１つの演算単位として演算が行われるので、１つの演算単位の演算に要する時間Ｔｂ（Ｔｂはバタフライ演算の演算単位によって決まる）を考慮して、ＦＦＴ演算部４０のＦＦＴ演算制御部４４は、このステップにおける最終演算開始時刻をＴ２−Ｔ（Ｔ＞Ｔｂ）とし、時刻Ｔ２−Ｔｂ以降は新たなバタフライ演算を開始しないようにバタフライ演算器４６を制御する。これにより、ＦＦＴ演算部４０のバタフライ演算器４６は、ＦＦＴ演算部１０においてシンボルＳ＋１の演算が始まる時刻Ｔ２までには必ず動作を終えることになる。
【００５８】
次に、時刻Ｔ２からＴ３の期間についても、時刻Ｔ１からＴ２の期間と同様の制御を行い、前の期間での演算終了時点の次の演算からバタフライ演算を開始する。前述のように各演算単位での演算結果はメモリに格納されるので、このように演算期間をＭステップに分割して処理を行っても、分割しないときと同様なＦＦＴ処理を行うことができる。これらの処理をシンボルＳに対する非線形歪除去用データＮＤのＦＦＴ処理のバタフライ演算が全て終了する第Ｍステップまで同様の処理を行う。
【００５９】
そして図２のように時刻Ｔｍ＋ｔｘにＦＦＴ演算部４０のＦＦＴ処理が終了すると、ＦＦＴ演算部１０において次のシンボルＳ＋Ｍ＋１が入力される期間において、ＦＦＴ演算制御部４４は、メモリ４２に格納されているシンボルＳの非線形歪除去用データＮＤのＦＦＴ処理結果を非線形歪除去部３２に出力させ、かつ、シンボルＳ＋Ｍ＋１に対する非線形歪除去用データＮＤのうちＦＦＴ窓位置信号ＦＷの示す有効シンボル期間のデータをメモリ４２に格納させる。その後、同様の処理を繰り返して行う。
【００６０】
このように、図１のＯＦＤＭ復調装置によると、ＦＦＴ演算部１０において演算が行われていない期間において、ＦＦＴ演算部４０で演算処理を行うようにすることによって、バタフライ演算による電力消費が分散されるので、ピーク消費電力を下げながら、非線形歪の除去を行ってＯＦＤＭ信号を復調することが可能となる。
【００６１】
なお、本実施形態では、ＦＦＴ演算部１０は、アドレスを工夫してデータ入力用メモリとデータ出力用メモリとを共有化する技術を前提にして、２つのメモリ１１，１２を有しているが、メモリの数は２つには限られない。この技術は、例えば特開平１１−１１０３７０号公報に開示されており、周知の技術である。
【００６２】
また、ＦＦＴ演算部４０は、１つのメモリ４２を有しているが、複数のメモリを有するようにしてもよい。
【００６３】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ復調装置のブロック図である。図３のＯＦＤＭ復調装置は、第１のＦＦＴ演算部２１０と、ＦＦＴ演算検知部２２２と、ＯＦＤＭ信号補正部２３０とを備えている。ＯＦＤＭ信号補正部２３０は、図１のＯＦＤＭ信号補正部３０において、第２のＦＦＴ演算部４０に代えて第２のＦＦＴ演算部２４０を備えるものである。
【００６４】
ＦＦＴ演算部２１０は、メモリ１１，１２と、ＦＦＴ演算制御部１４と、バタフライ演算器２１６とを有している。ＦＦＴ演算部２４０は、メモリ４２と、ＦＦＴ演算制御部４４と、バタフライ演算器２１６とを有している。すなわち、ＦＦＴ演算部２１０及び２４０は、バタフライ演算器２１６を共有している。図１を参照して説明した構成要素と同様のものには、同一の参照番号を付して、その説明を省略する。図３のＯＦＤＭ復調装置は、バタフライ演算器を１つのみ備えている点と、非線形歪除去用データＮＤに対するＦＦＴ処理のタイミング及び分割の方法以外は、図１のＯＦＤＭ復調装置とほぼ同様である。
【００６５】
図１のＯＦＤＭ復調装置では、ＦＦＴ演算部４０におけるＦＦＴ処理がＭステップに分割され、ＦＦＴ演算部１０がＦＦＴ処理を行わない期間においてＦＦＴ演算部４０がＦＦＴ処理を行うので、ＦＦＴ演算部１０とＦＦＴ演算部４０とでは、バタフライ演算が行われる期間は重複しない。
【００６６】
そこで、ＦＦＴ演算部１０，４０と同様に、ＦＦＴ演算部２１０がメモリ１１，１２を備え、ＦＦＴ演算部２４０がメモリ４２を備えるようにし、ＦＦＴ演算部２１０とＦＦＴ演算部２４０とが１つのバタフライ演算器２１６を共有することとする。図１のＯＦＤＭ復調装置には２つのバタフライ演算器１６，４６が必要であったが、図３のＯＦＤＭ復調装置は、１つのバタフライ演算器２１６を備えていれば十分であるので、回路の規模を削減することができる。
【００６７】
図４は、図３のＯＦＤＭ復調装置における処理についてのタイミングチャートである。ＦＦＴ部演算検知部２２２には、受信中のＯＦＤＭ信号のガードインターバル比１／ＧＩ（ＧＩ＝４，８，１６，３２）を示すガード比信号ＧＲが入力されている。ＦＦＴ部演算検知部２２２は、ガード比信号ＧＲに基づいて、分割されるＦＦＴ処理のステップ数ＭがＧＩとなるようにする。
【００６８】
具体的には、時刻Ｔ１からＴ２の期間においては、バタフライ演算器２１６が、時刻Ｔ０からＴ１の期間に入力された復調用データＤＭに対するＦＦＴ処理のためのバタフライ演算を終了すると、ＦＦＴ演算検知部２２２がＦＦＴ処理が終了したことを検知してＦＦＴ演算期間信号ＤＦを０にする。
【００６９】
すると、バタフライ演算器２１６は、時刻Ｔ０からＴ１の期間に入力された非線形歪除去用データＮＤに対するＦＦＴ処理のためのバタフライ演算を開始する。ＦＦＴ処理は、ステップ数Ｍ＝ＧＩになるように分割されているので、バタフライ演算器２１６は、１ステップにおいて、バタフライ演算を、（１シンボルの総バタフライ演算単位）／ＧＩ回行うことになる。
【００７０】
前述のとおり、１つのシンボルに対するバタフライ演算は、１つのシンボルの有効シンボル期間ＬＶの期間内で終了するようになっているので、非線形歪除去用データＮＤに対するＦＦＴ処理の各ステップのバタフライ演算期間は、有効シンボル期間ＬＶ／ＧＩ以下となる。これにより、第１の実施形態のような、時刻Ｔ２−Ｔｂ以降は新たなバタフライ演算を行わないという制御を省略しても、バタフライ演算器２１６は、非線形歪除去用データＮＤに対するバタフライ演算処理を時刻Ｔ２までの間に終えることになる。
【００７１】
このような処理をＭ（＝ＧＩ）ステップ繰り返すことにより、１つのシンボルの非線形歪除去用データＮＤに対するＦＦＴ処理が行われる。第ＧＩステップの処理が終了すると、その次のシンボル期間において、メモリ４２はＦＦＴ演算結果を出力し、かつ、次のシンボルの非線形歪除去用データＮＤを格納する。その後はこれらの処理を繰り返して行う。
【００７２】
このように、図３のＯＦＤＭ復調装置によると、ＦＦＴ演算部２１０がバタフライ演算器２１６を用いて復調用データＤＭに対するＦＦＴ処理を行わない期間において、ＦＦＴ演算部２４０がバタフライ演算器２１６を用いて非線形歪除去用データＮＤの演算処理を行うので、バタフライ演算器が１つで済み、回路規模を削減することができる。この際、バタフライ演算器を特に高速で動作させる必要がないので、高速なクロックを与える必要がなく、消費電力を増大させない。また、バタフライ演算による電力消費が分散されるので、ピーク消費電力を下げながら、非線形歪の除去を行ってＯＦＤＭ信号を復調することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
以上説明したように、本発明は、ＯＦＤＭ信号の復調の際にピーク消費電力を削減することができるので、ＯＦＤＭ復調装置等について有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ復調装置のブロック図である。
【図２】図１のＯＦＤＭ復調装置における処理についてのタイミングチャートである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ復調装置のブロック図である。
【図４】図３のＯＦＤＭ復調装置における処理についてのタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１０，２１０  第１のＦＦＴ演算部
１１，１２，４２  メモリ
１４，４４  ＦＦＴ演算制御部
１６，４６，２１６  バタフライ演算器
２２，２２２  ＦＦＴ演算検知部
３０，２３０  ＯＦＤＭ信号補正部
３２  非線形歪除去部
３４  誤差算出部
３６  非線形歪除去用データ生成部
４０，２４０  第２のＦＦＴ演算部
【図１】
2006279496.tif 000003
【図２】
2006279496.tif 000004
【図３】
2006279496.tif 000005
【図４】
2006279496.tif 000006