(57)【要約】【課題】伝送効率を劣化することなく、時間的な応答が速い、移動体通信に好適な遅延プロファイル作成回路を提供する。【解決手段】  直交復調及び高速フーリエ変換器２ａは、前記直交周波数分割多重信号に基づいて隣接キャリア間の偏角差を算出する。偏角算出器３は、直交復調及び高速フーリエ変換器２ａの出力に基づいて、隣接キャリア間の偏角差を算出する。比較器４は、偏角差と所定の値とを比較する。回転角レジスタ５は、偏角差と所定の値との比較結果に基づいて位相回転角を決定する。位相回転回路６は、回転角レジスタ５の出力に基づいて直交周波数分割多重信号を位相回転する。窓関数処理回路７は、位相回転された直交周波数分割多重信号の窓関数処理する。逆フーリエ変換器８は、窓関数処理された直交周波数分割多重信号を逆フーリエ変換して、遅延プロファイルを取得する。【選択図】図１
2006080762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動変調方式による直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成回路であって、
前記直交周波数分割多重信号を直交復調し及び高速フーリエ変換を行う直交復調及び高速フーリエ変換手段と、
前記直交復調及び高速フーリエ変換手段の出力に基づいて、隣接キャリア間の偏角差を算出する偏角差算出手段と、
前記偏角差と所定の値とを比較する比較手段と、
前記偏角差と所定の値との比較結果に基づいて位相回転角を決定する位相回転角決定手段と、
前記位相回転角決定手段の出力に基づいて前記直交周波数分割多重信号を位相回転する位相回転手段と、
位相回転された前記直交周波数分割多重信号の窓関数処理する窓関数処理手段と、
窓関数処理された前記直交周波数分割多重信号を逆フーリエ変換して前記遅延プロファイルを取得する手段とを具えることを特徴とする遅延プロファイル作成回路。
【請求項２】
前記位相回転手段が、
前記直交周波数分割多重信号を時計回りに４５°回転する第１回転手段と、
前記直交周波数分割多重信号を、前記第１回転手段の処理時間に対応する時間だけ遅延させる遅延手段と、
前記位相回転角決定手段の出力に基づいて、前記第１回転手段の出力と前記遅延手段の出力のうちのいずれか一方を選択する選択手段と、
前記位相回転角決定手段の出力に基づいて、前記選択手段の出力を位相回転する第２回転手段とを有することを特徴とする請求項１記載の遅延プロファイル作成回路。
【請求項３】
前記選択手段の出力を、時計回りに０°，９０°，１８０°又は反時計回りに９０°位相回転することを特徴とする請求項２記載の遅延プロファイル作成回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各キャリアがＤＱＰＳＫ(Differential Quadrature Phase Shift Keying)などの差動変調方式で変調され、直交周波数分割多重信号として送受信する場合において、受信側での遅延波の状態を観測する、いわゆる遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線を使用した送受信では、電波が建築物に反射し、遅延して到達するマルチパス妨害が大きな問題となる。直交周波数分割多重信号による地上波デジタル放送では、この遅延波を測定するために、ＳＰ(Scattered Pilot)と呼ばれるパイロット信号などを利用している。
【０００３】
そのようなパイロット信号を多く使用すると伝送効率が低下するので、パイロット信号をできるだけ使用しない無線通信が望ましい。特に、移動体通信では、各キャリアがＤＱＰＳＫなどの差動変調方式で変調され、かつ、直交周波数分割多重信号とした通信が使用される。かかる通信では、パイロット信号が存在しないため、効率がよくなる。
【０００４】
パイロット信号を用いた直交周波数分割多重信号では、一般に、高速フーリエ変換を行い、パイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号から遅延プロファイルが作成されている。パイロット信号を用いない直交周波数分割多重信号では、統計処理を使用して遅延プロファイルを作成することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２３４０８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、統計処理を使用して遅延プロファイルを作成した場合でも、統計処理のために相当の時間を要するため、時間的な応答が速いとは言えず、その結果、即座に対応する必要がある移動体通信に向いているとは言えない。
【０００６】
本発明の目的は、伝送効率を劣化することなく、時間的な応答が速い、移動体通信に好適な遅延プロファイル作成回路を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による遅延プロファイル作成回路は、
差動変調方式による直交周波数分割多重信号の遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成回路であって、
前記直交周波数分割多重信号を直交復調し及び高速フーリエ変換を行う直交復調及び高速フーリエ変換手段と、
前記直交復調及び高速フーリエ変換手段の出力に基づいて、隣接キャリア間の偏角差を算出する偏角差算出手段と、
前記偏角差と所定の値とを比較する比較手段と、
前記偏角差と所定の値との比較結果に基づいて位相回転角を決定する位相回転角決定手段と、
前記位相回転角決定手段の出力に基づいて前記直交周波数分割多重信号を位相回転する位相回転手段と、
位相回転された前記直交周波数分割多重信号の窓関数処理する窓関数処理手段と、
窓関数処理された前記直交周波数分割多重信号を逆フーリエ変換して前記遅延プロファイルを取得する手段とを具えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、隣接キャリア間の偏角差を所定の値と比較することによって位相回転角を算出し、位相回転した結果から遅延プロファイルを作成するので、ＤＱＰＳＫなどの差動変調方式による伝送において、抽出したパイロット信号から遅延プロファイルが作成される場合や統計処理を使用して遅延プロファイルを作成した場合に比べて時間的応答の速い遅延プロファイルを取得することができる。その結果、伝送効率を劣化することなく、時間的な応答が速い、移動体通信に好適な遅延プロファイル作成することができる。
【０００９】
好適には、前記位相回転手段が、前記直交周波数分割多重信号を時計回りに４５°回転する第１回転手段と、前記直交周波数分割多重信号を、前記第１回転手段の処理時間に対応する時間だけ遅延させる遅延手段と、前記位相回転角決定手段の出力に基づいて、前記第１回転手段の出力と前記遅延手段の出力のうちのいずれか一方を選択する選択手段と、前記位相回転角決定手段の出力に基づいて、前記選択手段の出力を位相回転する第２回転手段とを有する。このように、第１回転手段の処理時間に対応する時間だけ遅延させる遅延手段を設けることによって、データ時間を揃えることができ、その結果、後処理がしやすい状態で、伝送効率を劣化することなく、時間的な応答が速い、移動体通信に好適な遅延プロファイル作成することができる。
【００１０】
更に好適には、前記選択手段の出力を、時計回りに０°，９０°，１８０°又は反時計回りに９０°位相回転する。このように位相回転の種類を４種類にすることによって、メモリ素子などで回路を構成する場合には、小さいメモリ容量で構成することができ、その結果、全体の回路規模を小さくしながら、時間的な応答が速い、移動体通信に好適な遅延プロファイル作成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明による遅延プロファイル作成回路の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明による遅延プロファイル作成回路の実施の形態を示す図である。この遅延プロファイル作成回路は、受信信号の入力端子１と、隣接キャリア間除算回路２と、後に説明する乗算結果から偏角のみを算出する偏角算出器３と、比較器４と、回転角レジスタ５と、位相回転回路６と、窓関数処理回路７と、逆フーリエ変換器８と、遅延プロファイルデータの出力端子９とを具える。
【００１２】
隣接キャリア間除算回路２は、隣接キャリア間で除算を行い、直交復調及び高速フーリエ変換器２ａと、遅延回路２ｂと、乗算器２ｃとを有する。位相回転回路６は、回転角レジスタ８からの制御信号により位相回転を行い、遅延回路６ａと、位相回転器６ｂと、選択回路６ｃと、位相回転器６ｄとを有する。
【００１３】
遅延回路２ｂは、１キャリア遅延した後に複素共役をとり、かかる複素共役は、乗算器２ｃにおいて１キャリア前の信号の複素共役信号と乗算される。偏角算出器３は、乗算器２ｃの乗算結果から偏角差のみを算出する。比較器４は、偏角差を所定の角度と比較し、例えば図２に示すような回転角レジスタ増分を出力する。
【００１４】
回転角レジスタ５は、位相回転回路６に対して制御信号（３ビット）を出力する。遅延回路６ａは、位相回転器６ｂの処理時間に応じた遅延回路であり、位相回転器６ｂは、入力信号に対して時計回りに４５°回転したものを出力する。選択回路６ｃは、回転角レジスタ５からの入力に応じて遅延回路６ａの出力と位相回転器６ｂの出力のうちのいずれか一方を選択する。位相回転器６ｄは、回転角レジスタ５の出力に応じて選択回路６ｃの出力を時計回りに０°，９０°，１８０°又は反時計回りに９０°のいずれかの角度で回転する。
【００１５】
窓関数処理回路７は、適切な窓関数により逆フーリエ変換の前処理を行う。逆フーリエ変換器８は、窓関数処理回路７の出力をｄＢ表示に換算し、出力端子９から遅延プロファイルデータを出力する。
【００１６】
本実施の形態の動作を、図２も用いながらπ／４シフトＤＱＰＳＫの差動変調方式について説明する。復調前の直交周波数分割多重信号が入力端子１に入力されると、直交復調及び高速フーリエ変換器２ａは、直交周波数分割多重信号を直交復調し、高速フーリエ変換を行い、変調前の信号に変換する。
【００１７】
変調前の信号に戻された信号は、遅延回路２ｂで１キャリア分遅延するのと同時に複素共役信号に変換される。乗算器２ｃは、直交復調及び高速フーリエ変換器２ａの出力と、１キャリア前の信号の複素共役信号とを乗算する。すなわち、入力信号を１キャリア前の信号との除算を行う。振幅成分は、不要であるために複素共役と乗算する。偏角算出器３は、乗算器２ｃの演算結果から偏角差のみを取り出す。比較器４において、図２に示すように偏角差の大きさに応じて回転角レジスタ５の増分を決定する。
【００１８】
復調前の直交周波数分割多重信号は、遅延回路６ａ及び位相回転器６ｂにも入力され、位相回転器６ｂでは、入力された信号に対して時計回りに４５°回転させる演算を行い、遅延回路６ａでは、位相回転器６ｂの処理時間に応じた遅延を行う。選択回路６ｃは、回転角レジスタ５からの１ビット信号により遅延回路６ａの出力と位相回転器６ｂの演算結果のうちのいずれか一方を選択する。
【００１９】
位相回転器６ｄは、回転角レジスタ５の２ビット信号により位相回転した結果を出力する。本実施の形態では、位相回転は、時計回りに０°，９０°，１８０°と、反時計回りに９０°の４回転である。したがって、制御ビットとしては２ビットで十分である。
【００２０】
回転角レジスタ５の増分は、図２に示すように−１８０°から＋１８０°まで４５°ずつ変化する。例えば、回転角レジスタ５の値が−１３５°とした場合、選択回路６ｃでは位相回転器６ｂの出力を選択し、位相回転器６ｄでは、−９０°すなわち時計回りに９０°回転することによって−１３５°を得る。−１８０°の回転角は、＋１８０°の回転角と同一である。
【００２１】
他の例を挙げると、９０°の場合は、選択回路６ｃは、遅延回路６ａの出力を選択し、位相回転器６ｄでは、反時計回りに９０°回転することによって９０°の位相回転を実現する。このようにして求めた位相信号から伝達関数を推定する。
【００２２】
窓関数処理回路７では、伝達関数の推定値から窓関数処理を行い、逆フーリエ変換器８では、逆フーリエ変換を行うことによってデシベル（ｄＢ）表示を行い、遅延プロファイルを完成する。
【００２３】
ここで、図３のように伝達関数の位相として１０°ずつ異なった位相となる場合を考える。図４は、π／４シフトＤＱＰＳＫで変調された信号を受信したときの一例で、図１の直交復調及び高速フーリエ変換器２ａで復調したときのマップであり、（１），（２），（３），（４），（５）の順に受信している。各キャリアの差分を求めると、以下のようになる。
（i）（２）−（１）＝２３５°−４５°＝１９０°＝−１７０°
（ii）（３）−（２）＝１５５°−２３５°＝−８０°
（iii）（４）−（３）＝７５°−１５５°＝−８０°
（iv）（５）−（４）＝３５５°−７５°＝２８０°＝−８０°
【００２４】
図２の表から回転角レジスタ５の増分を求めると、
（i）−１８０°
（ii）−９０°
（iii）−９０°
（iv）−９０°
となる。最初の値を０として増分値から補正値を求めると、
（i）−１８０°
（ii）＋９０°
（iii）０°
（iv）＋９０°
となる。（２），（３），（４），（５）について補正後の偏角値を求めると、
（２）２３５°−（−１８０°）＝４１５°＝５５°
（３）１５５°−（＋９０°）＝６５°
（４）７５°−０°＝７５°
（５）３５５°−（−９０°）＝４５５°＝８５°
となる。
【００２５】
以上から、補正後出力として、伝達関数と同様に１０°ずつの位相差を持った偏角が出力される。したがって、回転角レジスタ５によって得られた値に基づいて受信信号を位相回転させることによって、上記のような連続した伝達関数を取得することができる。このようにして取得された伝達関数の値を窓関数処理し、逆フーリエ変換を行い、遅延プロファイルを取得することができる。
【００２６】
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、π／４シフトＤＱＰＳＫの場合について説明したが、ＤＱＰＳＫ，ＢＰＳＫ等の変調方式でも同様な構成で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による遅延プロファイル作成回路の実施の形態を示す図である。
【図２】回転角の増分を判定する一覧表である。
【図３】伝達関数の位相の一例を示す図である。
【図４】受信信号点座標を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  入力端子
２  隣接キャリア間除算回路
２ａ  直交復調及び高速フーリエ変換器
２ｂ，６ａ  遅延回路
２ｃ  乗算器
６ｂ，６ｄ  位相回転器
６ｃ  選択回路
３  偏角算出器
４  比較器
５  回転角レジスタ
６  位相回転回路
７  窓関数処理回路
８  逆フーリエ変換器
９  出力端子
【図１】
2006080762.tif 000003
【図２】
2006080762.tif 000004
【図３】
2006080762.tif 000005
【図４】
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