(57)【要約】  【課題】  移動速度Ｖに対し−Ｖ（移動方向と真逆）で動かす受信点における受信信号を作成して、復調する受信装置において、シンボル同期を確実に確立すること。【解決手段】複数のアンテナを介した受信信号を用いて、受信点を移動速度vに対し-vで動かす受信点における受信信号(以下、仮想受信信号ａ)を作成し、復調部には一つのアンテナの受信信号ｂと仮想受信信号ａとを入力する。復調部では、シンボル同期を確立するための信号として、一つのアンテナの受信信号ｂを用い、シンボルの位置が確立した後、シンボル位置情報をもとに、仮想受信信号生成部にてシンボル区間ごとにスタート点に帰着する仮想受信信号ａを作成する。そして、仮想受信信号ａを用いて、復調処理および、シンボル位置の監視を行う。シンボル区間ごとにスタート点に帰着させる仮想受信信号を作成するために必要なシンボル区間のタイミングを確実に与えることができ、移動受信時でも安定した受信が可能となる。  【選択図】  図７
2006345428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル通信を行う受信装置であって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における仮想的な受信信  号を作成する仮想受信信号作成部と、
復調を行う復調部とを有し、
前記復調部は、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号と前期仮想受信信号作成部に  よって作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、受信装置。
【請求項２】
１シンボル期間がガード期間と有効シンボル期間とで形成され、シンボル内で周期性を  有するために前記有効シンボル期間の信号の一部をガード期間へ複写されている送信信  号を受信する受信装置であって、
前記復調部は、
前記有効シンボル期間を認識するシンボル同期部と、
フーリエ変換を実行するフーリエ変換部を有し、
前記シンボル同期部は、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号を用いて、前記１シ  ンボル期間を認識し、
前記フーリエ変換部は、前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号に対しフ  ーリエ変換を行う、請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
１シンボル期間がガード期間と有効シンボル期間とで形成され、シンボル内で周期性を  有するために前記有効シンボル期間の信号の一部をガード期間へ複写されている送信信  号を受信する受信装置であって、
前記復調部は、
前記有効シンボル期間を認識するシンボル同期部と、
フーリエ変換を実行するフーリエ変換部を有し、
前記シンボル同期部は、前記１シンボル期間を識別するまでは、前記複数の受信信号の  うち一つの受信信号を入力信号として使用し、
前記１シンボル期間を認識した後は、再び前記１シンボル期間が認識できなくなるまで  、前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号を入力信号として使用し、
前記フーリエ変換部は、前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号に対しフ  ーリエ変換を行う、請求項１記載の受信装置。
【請求項４】
前記復調部は、
移動体の速度がある所定の値よりも大きいときには、前記仮想受信信号作成部によって  作成された受信信号に基づいて復調を行い、移動体の速度がある所定の値よりも小さい  ときには、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号に基づいて復調を行う、請求項１  記載の受信装置。
【請求項５】
１シンボル期間がガード期間と有効シンボル期間とで形成され、シンボル内で周期性を  有するために前記有効シンボル期間の信号の一部をガード期間へ複写されている送信信  号を受信する受信装置であって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における受信信号を作成  する仮想受信信号作成部と、
前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号を用いて復調を行う復調部と、を  有し、
前記仮想受信信号作成部において、前記大地に対して相対的に静止した地点は、移動体  に対し、移動体の進行方向と反対の方向へ移動体と同じ速度で動いていくとともに、
ある所定の周期的な時間間隔で移動体に対しスタート点に帰着し、
前記所定の周期的な時間間隔は、前記１シンボル期間のタイミングを認識する前と認識  する後で異なるようにする、受信装置。
【請求項６】
デジタル通信を行う受信装置であって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における仮想的な受信信  号を作成する仮想受信信号作成部と、
前記複数の受信信号のうち少なくとも２つ以上の受信信号を用いて合成または選択ダイ  バーシティ受信した信号を作成する受信信号合成部と、
復調を行う復調部と、を有し、
前記復調部は、前記前記ダイバーシティ受信した受信信号と前期仮想受信信号作成部に  よって作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、受信装置。
【請求項７】
１シンボル期間がガード期間と有効シンボル期間とで形成され、シンボル内で周期性を  有するために前記有効シンボル期間の信号の一部をガード期間へ複写されている送信信  号を受信する受信装置であって、
前記復調部は、
前記有効シンボル期間を認識するシンボル同期部と、
フーリエ変換を実行するフーリエ変換部を有し、
前記シンボル同期部は、前記ダイバーシティ受信した受信信号を用いて、前記１シンボ  ル期間を認識し、
前記フーリエ変換部は、前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号に対しフ  ーリエ変換を行う、請求項６記載の受信装置。
【請求項８】
１シンボル期間がガード期間と有効シンボル期間とで形成され、シンボル内で周期性を  有するために前記有効シンボル期間の信号の一部をガード期間へ複写されている送信信  号を受信する受信装置であって、
前記復調部は、
前記有効シンボル期間を認識するシンボル同期部と、
フーリエ変換を実行するフーリエ変換部を有し、
前記シンボル同期部は、前記１シンボル期間を識別するまでは、前記ダイバーシティ受  信した受信信号を入力信号として使用し、
前記１シンボル期間を認識した後は、再び前記１シンボル期間が認識できなくなるまで  、前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号を入力信号として使用し、
前記フーリエ変換部は、前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号に対しフ  ーリエ変換を行う、請求項６記載の受信装置。
【請求項９】
前記復調部は、
移動体の速度がある所定の値よりも大きいときには、前記仮想受信信号作成部によって  作成された受信信号に基づいて復調を行い、移動体の速度がある所定の値よりも小さい  ときには、前記ダイバーシティ受信した受信信号に基づいて復調を行う、請求項６記載  の受信装置。
【請求項１０】
デジタル通信を行う受信装置であって、
複数のアンテナを介して受信された受信信号から所望の周波数帯の信号を選択する複数  のチューナと、
前記複数のチューナにより選択された受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止し  た地点における仮想的な受信信号を作成する仮想受信信号作成部と、
復調を行う復調部と、
前期復調部によって復調された復調信号のデコードを行うデコード部と、
前記デコード部によってデコードされた信号の音声または映像出力を行う表示部と、を  有し、
前記復調部は、前記複数のチューナのうち一つを介して受信された受信信号と前期仮想  受信信号作成部によって作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、受信装置。  
【請求項１１】
１シンボル期間がガード期間と有効シンボル期間とで形成され、シンボル内で周期性を  有するために前記有効シンボル期間の信号の一部をガード期間へ複写されている送信信  号を受信する受信装置であって、
複数のアンテナを介して受信された受信信号から所望の周波数帯の信号を選択する複数  のチューナと、
前記複数のチューナにより選択された受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止し  た地点における受信信号を作成する仮想受信信号作成部と、
前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号を用いて復調を行う復調部と、
前記復調部によって復調された復調信号のデコードを行うデコード部と、
前記デコード部によってデコードされた信号の音声または映像出力を行う表示部と、を  有し、
前記仮想受信信号作成部において、前記大地に対して相対的に静止した地点は、移動体  に対して、移動体の進行方向と反対の方向へ移動体と同じ速度で動いていくとともに、  
ある所定の周期的な時間間隔で移動体に対しスタート点に帰着し、
前記所定の周期的な時間間隔は、前記１シンボル期間のタイミングを認識する前と認識  する後で異なるようにする、受信装置。
【請求項１２】
デジタル通信を行う受信装置であって、
複数のアンテナを介して受信された受信信号から所望の周波数帯の信号を選択する複数  のチューナと、
前記複数のチューナにより選択された受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止し  た地点における仮想的な受信信号を作成する仮想受信信号作成部と、
前記複数の受信信号のうち少なくとも２つ以上の受信信号を用いて合成または選択ダイ  バーシティ受信した信号を作成する受信信号合成部と、
復調を行う復調部と、
前期復調部によって復調された復調信号のデコードを行うデコード部と、
前記デコード部によってデコードされた信号の音声または映像出力を行う表示部と、を  有し、
前記復調部は、前記ダイバーシティ受信された受信信号と前期仮想受信信号作成部によ  って作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、受信装置。
【請求項１３】
さらに、前記チューナの選局情報によって、前記複数のアンテナのアンテナ間距離を制  御または選択する、請求項１０、１１、または１２のいずれか一項に記載の受信装置。  
【請求項１４】
デジタル通信を行う受信方法であって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における仮想的な受信信  号を作成する仮想受信信号作成ステップと、
復調を行う復調ステップと、を有し、
前記復調ステップは、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号と前期仮想受信信号作  成ステップによって作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、受信方法。
【請求項１５】
１シンボル期間がガード期間と有効シンボル期間とで形成され、シンボル内で周期性を  有するために前記有効シンボル期間の信号の一部をガード期間へ複写されている送信信  号を受信する受信方法であって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における受信信号を作成  する仮想受信信号作成ステップと、
前記仮想受信信号作成ステップによって作成された受信信号を用いて復調を行う復調ス  テップと、を有し、
前記仮想受信信号作成ステップにおいて、前記大地に対して相対的に静止した地点は、  移動体に対し、移動体の進行方向と反対の方向へ移動体と同じ速度で動いていくととも  に、
ある所定の周期的な時間間隔で移動体に対しスタート点に帰着し、
前記所定の周期的な時間間隔は、前記１シンボル期間のタイミングを認識する前と認識  する後で異なるようにする、受信方法。
【請求項１６】
デジタル通信を行う受信方法であって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における仮想的な受信信  号を作成する仮想受信信号作成ステップと、
前記複数の受信信号のうち少なくとも２つ以上の受信信号を用いて合成または選択ダイ  バーシティ受信した信号を作成する受信信号合成ステップと、
復調を行う復調ステップと、を有し、
前記復調ステップは、前記前記ダイバーシティ受信した受信信号と前期仮想受信信号作  成ステップによって作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、受信方法。
【請求項１７】
デジタル通信を行う受信回路であって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における仮想的な受信信  号を作成する仮想受信信号作成回路と、
復調を行う復調回路と、を有し、
前記復調回路は、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号と前期仮想受信信号作成回  路によって作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、受信回路。
【請求項１８】
１シンボル期間がガード期間と有効シンボル期間とで形成され、シンボル内で周期性を  有するために前記有効シンボル期間の信号の一部をガード期間へ複写されている送信信  号を受信する受信回路であって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における受信信号を作成  する仮想受信信号作成回路と、
前記仮想受信信号作成回路によって作成された受信信号を用いて復調を行う復調回路と  、を有し、
前記仮想受信信号作成回路において、前記大地に対して相対的に静止した地点は、移動  体に対し、移動体の進行方向と反対の方向へ移動体と同じ速度で動いていくとともに、  
ある所定の周期的な時間間隔で移動体に対しスタート点に帰着し、
前記所定の周期的な時間間隔は、前記１シンボル期間のタイミングを認識する前と認識  する後で異なるようにする、受信回路。
【請求項１９】
デジタル通信を行う受信回路であって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における仮想的な受信信  号を作成する仮想受信信号作成回路と、
前記複数の受信信号のうち少なくとも２つ以上の受信信号を用いて合成または選択ダイ  バーシティ受信した信号を作成する受信信号合成回路と、
復調を行う復調回路と、を有し、
前記復調回路は、前記前記ダイバーシティ受信した受信信号と前期仮想受信信号作成回  路によって作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、受信回路。
【請求項２０】
デジタル通信における受信処理を行うプログラムであって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における仮想的な受信信  号を作成する仮想受信信号作成ステップと、
復調を行う復調ステップと、を有し、
前記復調ステップは、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号と前期仮想受信信号作  成ステップによって作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、プログラム。
【請求項２１】
１シンボル期間がガード期間と有効シンボル期間とで形成され、シンボル内で周期性を  有するために前記有効シンボル期間の信号の一部をガード期間へ複写されている送信信  号を受信する受信処理を行うプログラムであって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における受信信号を作成  する仮想受信信号作成ステップと、
前記仮想受信信号作成ステップによって作成された受信信号を用いて復調を行う復調ス  テップと、を有し、
前記仮想受信信号作成ステップにおいて、前記大地に対して相対的に静止した地点は、  移動体に対し、移動体の進行方向と反対の方向へ移動体と同じ速度で動いていくととも  に、
ある所定の周期的な時間間隔で移動体に対しスタート点に帰着し、
前記所定の周期的な時間間隔は、前記１シンボル期間のタイミングを認識する前と認識  する後で異なるようにする、プログラム。
【請求項２２】
デジタル通信における受信処理を行うプログラムであって、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における仮想的な受信信  号を作成する仮想受信信号作成ステップと、
前記複数の受信信号のうち少なくとも２つ以上の受信信号を用いて合成または選択ダイ  バーシティ受信した信号を作成する受信信号合成ステップと、
復調を行う復調ステップと、を有し、
前記復調ステップは、前記前記ダイバーシティ受信した受信信号と前期仮想受信信号作  成ステップによって作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高速に移動する移動体において、デジタル通信・放送を受信する受信装置に関  するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、地上波デジタル放送をはじめＩＥＥＥ８０２．１１ａといった様々なデジタル通信において、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）が伝送方式として広く採用されている。ＯＦＤＭは、複数の狭帯域デジタル変調信号を互いに直交するサブキャリアにより周波数多重しており、周波数の利用効率に優れた伝送方式である。さらに、ＯＦＤＭでは、１シンボル期間が有効シンボル期間とガードインターバル期間とで構成されており、シンボル内で周期性を有するために前記有効シンボル期間の信号の一部をガードインターバル期間へ複写されているため、マルチパス干渉によって生じるシンボル間の干渉の影響を削減することが可能であり、マルチパス干渉に対しても優れた耐性を有している。
【０００３】
一方、ＯＦＤＭは、広帯域デジタル変調信号に比べ、１シンボル長が長くなるため、移動受信等において生じる伝搬路のフェージング環境下での、時間変動に対しての耐性が低くなってしまう。さらに、フェージング環境下では、マルチパス干渉による遅延分散に起因する受信信号の振幅の時間変動だけでなく、ドップラーシフトと呼ばれる周波数変動も生じる。このドップラーシフトにより、個々のサブキャリアの直交関係がくずれ、互い干渉を起こし、結果として正しく復調することが困難になってしまう。このサブキャリア同士が互いに干渉することはＩＣＩ（Ｉｎｔｅｒ−Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）と呼ばれており、移動体通信においては、このＩＣＩによる通信品質の劣化を抑えることが、大きな鍵となっている。
【０００４】
近年、ＩＣＩによる劣化を低減する手段として、いくつかの方法が提案されてきている。その中の一つとして、下記に示す特許文献１のように、アンテナの制御によって、ＩＣＩの抑制を図るという方法があった。
図２０は、前記特許文献１に記載された、移動体に取り付けられたアンテナの配置を表し、図２１は、移動体の送受信装置の構成を示し、図２２は、基地局の送受信装置の構成を示す。
【０００５】
図２１に示す従来の送受信装置は、Ｋ個のアンテナ２２１〜２２Ｋ、変調部２０１、変調パラメータ制御部２０２、瞬時フェージング推定部２０３、復調部２０４、変調パラメータ推定部２１１、切替部２０５、２０６、２０７、受信信号推定部２１０で構成されている。さらに、受信信号推定部２１０は、内挿演算部２０８、移動距離推定部２０９で構成されている。
【０００６】
図２０に示すように、Ｋ個のアンテナ２２１〜２２Ｋは、移動体の筐体に、進行方向に沿って直線上に配置されている。隣接するアンテナ間隔は、ｄ（ｍ）であり、先頭のアンテナから最後尾のアンテナまでの距離は（Ｋ−１）・ｄ（ｍ）である。
内挿推定部２０８によって、アンテナ２１１〜２１Ｋを介して受信された受信信号Ｓ２２１〜Ｓ２２Ｋに対して、所定の内挿演算を施すことで、先頭のアンテナ２１１から移動体の進行方向と間逆の方向へｘだけ離れた地点Ｐにおいて受信される受信信号を推定する。この距離ｘは、移動距離推定部２０９によって算出される。移動距離推定部２０９は、移動体が移動する速度Ｖを示す信号を受け取り、この信号と、基準時刻ｔ０からの経過時間ｔから、数式１によって距離ｘを算出し、内挿演算部２０８に出力する。
【０００７】
【数１】
2006345428.tif 000003
【０００８】
この距離ｘにおける受信点は、移動体の進行方向と真逆の方向へ速度Ｖで移動することとなるため、地上に対して相対速度０、つまり固定されることとなる。よって、固定された受信点における受信信号を推定することにより、推定した受信信号は、移動体を停止させた状態で受信した信号とみなすことができ、フェージング変動を補償した受信信号を得ることができる。
【０００９】
内挿演算部２０８によって求められたフェージング変動を補償した受信信号は、変調パラメータ推定部２１１に入力され、変調パラメータ推定部２１１によって基地局から送信された信号の変調パラメータの推定が行われる。復調部２０４では、推定された変調パラメータに応じ、内挿演算部２０８によって求められた信号が復調され、その結果、復調データが生成される。
【００１０】
図２２で示す基地局の送受信装置は、変調パラメータ推定部２４１、復調部２４２、瞬時フェージング推定部２４３、変調パラメータ制御部２４４、変調部２４５、切替部２４６とで構成される。
図２３は移動体と基地局との間の通信のタイミングと、アンテナ２２１、２２Ｋの対地位置（大地に対する相対位置）を示す。
【００１１】
図２３で示す２５１のタイミングで、アンテナ２２１を用いて伝送路の伝搬特性と測定するための信号（パイロットトーン信号）が移動体から基地局に送信される。基地局は、移動体から送信されたパイロットトーン信号を受信し、瞬時フェージング推定部２４３において、伝搬路の伝搬特性を推定する。変調パラメータ制御部２４４により、推定した伝送特性の下で、所要伝送品質を満たす変調パラメータの中で最も伝送速度の大きいパラメータを選択し、変調部２４５によって、送信データが変調される。変調されたデータは図２３の２５２の区間において基地局から移動体に送信される。
【００１２】
図２３の２５２の区間では、移動体では、先ほど述べた内挿処理を施すことにより、２５２の区間における送信された信号が受けるフェージング変動は一定とみなすことができ、良好な受信が可能となる。このとき、移動距離推定部２０９において、基準となる時刻ｔ０は２５１のタイミングであり、パイロットトーン信号が移動体から基地局へ送信された時刻である。
【００１３】
次に、図２３の２５３のタイミング区間で、伝送路の伝搬特性を測定するためのパイロットトーン信号が基地局から移動体へ送信される。この２５３の区間でも、内挿処理によって、フェージング変動を一定にしている。
このような一連の送受信の中で、移動体における受信側では、内挿処理を施すことで、信号が受けるフェージング変動を一定とし、良好な受信が可能としている。
【００１４】
さらに、下記の非特許文献１は、特許文献１と同様に、大地に対して静止した受信信号を作成し復調を行う構成であり、大地に対して静止した受信信号作成のための内挿演算についても詳細に書かれており、ＯＦＤＭ復調を対象として論じられている。ただし、送受信の構成の特許文献１と異なり、受信装置として論じられている。
図２４は、非特許文献１の受信装置を示すブロック図であり、図２５は、非特許文献１の内挿処理に関して、先述した受信点ｘの動きを表す図である。
【００１５】
図２４では、特許文献１と同様に、アンテナ２６１〜２６Ｋで受信した信号を、Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｏｒ部２７１によって内挿演算を行い、フェージング変動を補償している。ここで、Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｏｒ部２７１は、特許文献１の内挿演算部２０８に相当する。
Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ部２７３は、Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｏｒ部２７１で内挿演算を行うために必要となる距離ｘを算出するブロックであり、特許文献１の移動距離推定部２０９に相当する。ここで、基準となる時間信号ｔは、ＯＦＤＭ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ部２７２から復調信号と共に出力されており、この時間信号ｔを用いて、距離ｘを算出する。図２５に示すように、距離ｘはシンボル区間ごとに不連続になっている。これは距離ｘが無限に単調増加していき外挿処理になることを防ぐために、ＯＦＤＭシンボル区間ごとに、距離ｘをスタート点に帰着させているのである。より詳しく述べると、距離ｘを算出する関数は、数２、数３で示される。
【００１６】
【数２】
2006345428.tif 000004
【００１７】
【数３】
2006345428.tif 000005
【００１８】
この基準時間信号であるＯＦＤＭシンボル区間情報をもとに、距離ｘが周期的にスタート点に帰着されることが特許文献１とは異なっている。ここで、ＯＦＤＭシンボル区間は、背景技術で述べたように、ガードインターバル期間と有効シンボル期間で構成されている。以降、ガードインターバル長をＴｇ、有効シンボル期間長をＴｕ、１シンボル期間長をＴｓと標記する。数式２と図２５より、１シンボル期間ごとに、ｘがスタート点に帰着されており、シンボル間で、不連続になってはいるが、ガードインターバル内なので、なんら問題ない。
【００１９】
Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｏｒ部２７１では、アンテナの入力信号を数４で表すとすると、数５の重み付け演算を実行し、受信点Ｐにおける受信信号ｒ（ｔ；ｘ）を算出する。ここで、重み付けは距離ｘを基に、数６で表される。ｐは数７、数８で表され、Ｒは数９、数１０で算出される。なお、数４のＴは転置を表し、数６、９のＨはエルミート転置を表す。また、Ｊ０は、第一種０次ベッセル関数であり、λは搬送波の波長を表している。
【００２０】
【数４】
2006345428.tif 000006
【００２１】
【数５】
2006345428.tif 000007
【００２２】
【数６】
2006345428.tif 000008
【００２３】
【数７】
2006345428.tif 000009
【００２４】
【数８】
2006345428.tif 000010
【００２５】
【数９】
2006345428.tif 000011
【００２６】
【数１０】
2006345428.tif 000012
【００２７】
その結果、大地に対し、静止した受信点における受信信号を推定して作成することで、フェージングの変動が一定の信号を作り上げることができ、移動体受信において、受信性能の向上がなされる。
【特許文献１】特開２００２−１５２１０５号公報（Ｐ３〜Ｐ６、図１〜図３）
【非特許文献１】アレーアンテナを用いた伝搬路時変動による地上波デジタル放送の高速移動受信特性改善効果    映像情報メディア学会誌Ｖｏｌ５６、Ｎｏ．２、ｐｐ．２３７〜２４４（２００２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
しかしながら特許文献１に示されている方法では、受信点ｘを算出するための基準時間を、「パイロットトーン信号が移動体から基地局に送信された時刻とする」という記述しかなく、受信装置側でどのように基準時間を作成しているかが記載されていない。さらに、ＴＤＤのような伝送方式ではない、地上デジタル放送受信のようなサービスにおいては、受信装置側でこの基準時間を得ることができないという課題がある。
【００２９】
また、非特許文献１では、図２５に示したように、受信点ｘは、ＯＦＤＭシンボルに同期しており、シンボル区間ごとに帰着されるように構成されており、そのシンボルタイミングを基準とした時刻ｔは、ＯＦＤＭ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ部２７２から、復調信号とともに出力されるよう記載されているが、そもそものシンボル同期の確立をどのように行うかについて明記されていない。つまり、シンボル同期が確立しないと、大地に対して固定した受信点での信号を作成することができないため、シンボル同期の確立においては、距離ｘを算出するときに、数２を適応することができないという課題がある。
【００３０】
また、移動速度が速い場合には、進行方向に向かって前方にあるアンテナのある時刻の位置（大地に対する位置）に後方のアンテナがたどり着くまでの時間が短く、その結果、各アンテナ間に相関（フェージング変動による影響具合）があるのに対し、移動速度が非常に遅い場合には、前方にあるアンテナのある時刻の位置（大地に対する位置）に後方のアンテナがたどり着くまでの時間が長く、アンテナ間の相関が低くなり、その結果、正しく内挿処理ができなくなる恐れも考えられる。
【００３１】
また、非特許文献１には、アンテナ間距離と受信性能との関係も比較実験されており、例えばアンテナを２本使用時には、アンテナ間距離が波長の１／１０、アンテナを４本使用時にはアンテナ間距離が波長の１／５が一番適していることが確認されている。このことから、設置するアンテナの最適なアンテナ間距離は、受信する電波の波長に依存していることが言える。しかしながら、例えば日本のテレビ放送では、UHF帯は４７０MHz〜７７０MHｚであり、最低周波数と最高周波数では、１．５倍以上の差がある。このことから、アンテナ間を固定してしまうと、全てのチャンネルに対し最適な内挿処理を施すことができなくなってしまう。
【００３２】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、シンボル同期を確実に確立することを第一の目的とする。
また、速度が低いときも安定した受信が可能な受信装置を提供することを本発明の第二の目的とする。
そして、受信性能が、受信する電波の波長に依存することのない受信装置を提供することを本発明の第三の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
前記従来の課題を解決するために、本発明の受信装置は、
複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における仮想的な受信信号を作成する仮想受信信号作成部と、復調を行う復調部とを有し、前記復調部は、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号と前期仮想受信信号作成部によって作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、構成としている。
【００３４】
さらに、前記復調部は、前記有効シンボル期間を認識するシンボル同期部と、フーリエ変換を実行するフーリエ変換部を有し、前記シンボル同期部は、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号を用いて、前記１シンボル期間を認識し、前記フーリエ変換部は、前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号に対しフーリエ変換を行う、構成としている。
【００３５】
このことにより、シンボル同期部は、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号を用いてシンボル同期を確実に確立でき、そのシンボル位置を基に、仮想受信信号作成部で作成された受信信号を作成できる。
また、前記復調部は、前記有効シンボル期間を認識するシンボル同期部と、フーリエ変換を実行するフーリエ変換部を有し、前記シンボル同期部は、前記１シンボル期間を識別するまでは、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号を入力信号として使用し、
前記１シンボル期間を認識した後は、再び前記１シンボル期間が認識できなくなるまで、前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号を入力信号として使用し、
前記フーリエ変換部は、前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号に対しフーリエ変換を行う、構成としている。
【００３６】
このことにより、シンボル同期は、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号を用いてシンボル同期を確立でき、そのシンボル位置を基に、仮想受信信号作成部で作成された受信信号を作成でき、シンボル同期確立後は、仮想受信信号作成部で生成されたフェージング変動の抑えられた受信信号により、精度よくシンボル同期の監視を行うことが可能となる。
さらに、前記復調部は、移動体の速度がある所定の値よりも大きいときには、前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号に基づいて復調を行い、移動体の速度がある所定の値よりも小さいときには、前記複数の受信信号のうち一つの受信信号に基づいて復調を行う、という構成としている。
【００３７】
このことにより、移動速度が低いときには、内挿処理を施した受信信号を用いず、一つのアンテナからの受信信号もしくは、複数のアンテナをダイバーシティ受信した信号に切り替えて復調処理することで、誤った内挿処理による受信性能の劣化を抑制することができる。
また、複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における受信信号を作成する仮想受信信号作成部と、前記仮想受信信号作成部によって作成された受信信号を用いて復調を行う復調部と、を有し、前記仮想受信信号作成部において、前記大地に対して相対的に静止した地点は、移動体に対し、移動体の進行方向と反対の方向へ移動体と同じ速度で動いていくとともに、ある所定の周期的な時間間隔で移動体に対しスタート点に帰着し、前記所定の周期的な時間間隔は、前記１シンボル期間のタイミングを認識する前と認識する後で異なるようにする、という構成にしている。
【００３８】
このことにより、シンボル同期確立前は、周期的な時間間隔を１シンボルよりも長くすることで、シンボル位置がわからなくても、１シンボルは含まれるので、シンボル同期部４４は、フェージング変動のない仮想受信信号ａで相関算出をすることができ、精度よくシンボル同期を取ることができる。
さらに、複数の受信信号を用いて、大地に対して相対的に静止した地点における仮想的な受信信号を作成する仮想受信信号作成部と、前記複数の受信信号のうち少なくとも２つ以上の受信信号を用いて合成または選択ダイバーシティ受信した信号を作成する受信信号合成部と、復調を行う復調部と、を有し、前記復調部は、前記前記ダイバーシティ受信した受信信号と前期仮想受信信号作成部によって作成された受信信号の両者に基づいて復調を行う、という構成にしている。
【００３９】
このことにより、シンボル同期を確立するために、ダイバーシティした受信信号ｃを用いることで、決まった１つのアンテナの受信信号を用いるよりも、受信信号の電力の落ち込みが抑えられ、シンボル同期を確立しやすくなる。
さらに、チューナの選局情報によって、複数のアンテナのアンテナ間距離を制御または選択する、構成としている。
【００４０】
このことにより、いかなるチャンネルを選局しても、そのチャンネルの波長に最適な内挿演算を行うことができ、内挿処理によるフェージング耐性を最大限に生かすことができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明の受信装置によれば、ＯＦＤＭシンボル同期を確立するための信号として、一つのアンテナによる受信信号、もしくは複数のアンテナをダイバーシティ受信した信号を用いることにより、シンボル同期を確実に確立することができる。
また、ｘを帰着させるための基準時間にシンボル同期を用いず、帰着させる周期を、シンボル同期が確立するまでは、１シンボル長よりも長くとることで、フェージング変動していない信号でシンボル同期確立のための相関を算出することができ、確実にシンボル同期を確立することができる。
【００４２】
また、移動速度が低いときには、内挿処理を施した受信信号を用いず、一つのアンテナからの受信信号もしくは、複数のアンテナをダイバーシティ受信した信号に切り替えて復調処理することで、誤った内挿処理による受信性能の劣化を抑制することができる。
さらに、選局情報を元に、アンテナ間距離を制御することで、いかなるチャンネルを選局しても、そのチャンネルの波長に最適な内挿演算を行うことができ、内挿処理によるフェージング耐性を最大限に生かすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（実施の形態１）
本発明の受信装置の実施の形態１について、図１、図２、図３、図４を参照して説明する。
図１は、本発明の実施の形態１における受信装置のアンテナ配置を示した図である。図１が示す受信装置におけるアンテナ配置は、特許文献１と同様に、移動体が移動する進行方向と平行に、それぞれアンテナ間距離ｄとしてアンテナを複数（K本）設置している。そして、点P２は後に説明する、推定した仮想的な受信点である。ここで、アンテナ間距離ｄとアンテナ本数は、設置場所の制約、コスト等を考慮に入れ、任意に設定すればよい。
【００４４】
図２は、本発明の実施の形態１における受信装置のブロック図を示した図である。受信装置は、アンテナ１０１〜１０Kとチューナ１１１〜１１Ｋ、仮想受信信号生成部５、移動速度推定部１１、復調処理を行う復調部３１、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔｓ  Ｇｒｏｕｐ）−２等で圧縮された信号のデコードを行うデコード部２１、映像・音声の出力を行う表示部２２から構成される。
【００４５】
チューナ１１１〜１１Ｋによってそれぞれのアンテナ１０１〜１０Kから所望の受信チャンネルの受信信号が選択され、レベル増幅（レベル調整）し、Ａ／Ｄ変換された後、仮想受信信号生成部５に渡される。仮想受信信号生成部５は、仮想受信信号演算部１３と移動距離推定部１２から構成されている。
移動距離推定部１２では、後述するシンボル同期部４４によってシンボル同期が確立すると、復調部３１から得られた基準信号ｔ（ｓ）であるシンボル位置情報信号と、移動速度推定部１１によって推定された受信機の移動速度ｖ（m／ｓ）とから、移動方向とは逆向きに速度ｖ（ｍ／ｓ）で動く、仮想的な受信点P２を想定して、時刻ｔ（ｓ）における受信点Ｐ２のアンテナ１０１からの距離ｘ（ｍ）を算出し、仮想受信信号演算部１３に渡す。距離ｘは数２、数３を用いて算出し、図４のように動くようにすればよいが、これに限られるものではなく、例えば、数３の変わりに単に数１１としてもよい。
【００４６】
【数１１】
2006345428.tif 000013
【００４７】
仮想受信信号演算部１３では、アンテナ１０１〜１０Kの受信信号から、仮想的な受信点Ｐ２において受信する信号を推定し作成する（以下、仮想受信信号ａとする）。仮想受信信号ａの作成としては、数４〜数１０を用いればよいが、これらに限らず、また、数を用いずに、距離ｘに一番近いアンテナに順次切り替えていくようにしてもよい。
ここで、移動速度推定部１１は、推定の手段としては、移動体に設置されている速度を測定する受信装置外の構成要素である装置を用いてもよいし、受信信号からドップラーシフトを推定することで移動体の速度を推定するような構成でもよく、移動速度が推定できるものであればいかなる処理を用いてもよい。
【００４８】
復調部３１は仮想受信信号演算部１３によって作成された仮想受信信号ａを入力すると共に、アンテナ１０１における受信信号ｂを入力する。
図３は、図２における復調部３１の構成を示したブロック図である。復調部３１は、直交復調部４１、４２、ＦＦＴ部４３、シンボル同期部４４、伝送路推定部４５、等化部４６、誤り訂正部４７で構成される。
【００４９】
非特許文献１では、シンボル区間で帰着する受信点Ｐにおける受信信号を用いて、ＯＦＤＭ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ部２７２で復調処理を行う構成であり、すでにシンボル同期が確立されていることが前提となり、受信点Ｐにおける受信信号を用いて、シンボル位置の同期を確立することに関して矛盾が生じていた。
その矛盾を解決するために、アンテナ１０１の受信信号ｂは、直交復調部４２で直交復調され、シンボル同期部４４へ出力し、シンボル同期部４４は、直交復調されたアンテナ１０１の受信信号ｂを基にして、ＯＦＤＭシンボル区間の同期をとる。シンボル同期を確立するために、仮想受信信号ａを用いず、アンテナ１０１の受信信号ｂを用いることにより、シンボル同期部４４は、確実に同期を確立することができ、矛盾が解消できる。
【００５０】
シンボル同期部４４はシンボル同期を確立すると、シンボルに同期したタイミング信号（以下、シンボル位置情報信号とする）をＦＦＴ部４３と移動距離推定部１２に出力する。また、移動距離推定部１２にシンボル同期が確立したか否かを示すシンボル同期確立信号を出力する。移動速度推定部１２は、シンボル同期確立信号と、基準信号であるシンボル位置情報信号を入力し、先述したように、距離ｘ（ｍ）を算出する。
【００５１】
一方、仮想受信信号ａは、直交復調部４１で直交復調され、ＦＦＴ部４３へ出力される。ＦＦＴ部４３では、シンボル位置情報信号を基に、直交復調した信号をフーリエ変換し、周波数領域の信号にする。その後、伝送路推定部４５において、伝送路推定が行われ、その伝送路推定を基に、等化部４６で周波数領域の信号の等化が行われる。等化された信号は、誤り訂正部４７に入力され、誤り訂正が行われる。
【００５２】
以上の構成にすることで、シンボル同期部４４は、アンテナ１０１の受信信号を用いてシンボル同期を確実に確立することができ、そのシンボル位置を基に作成したフェージング変動の押さえられた仮想受信信号ａを用いて受信データを復調することができ、安定した受信が可能となる。
なお、シンボル同期部４４への入力信号として、アンテナ１０１による受信信号ｂを用いたが、アンテナ１０１に関わらず、アンテナ１０２〜１０Ｋのいずれでもよく、また、アンテナ１０２〜１０Ｋに限らず、シンボル同期用のアンテナを別途設けてもよい。
【００５３】
また、実施の形態１の受信装置の各構成要素は、集積回路で実現してもよい。このとき、各構成要素は、個別に1チップ化されてもよいし、一部もしくは全てを含むように１チップ化されてもよい。
さらに、実施の形態１の受信装置における受信処理の少なくとも一部を行うプログラムを用いてもよく、また、実施の形態１の受信装置における受信処理の少なくとも一部を行う受信方法を用いて実現してもよい。
【００５４】
また、実施の形態１を実現する受信処理の一部を行ういかなる受信装置、又は受信方法、又は受信回路、又はプログラムを組み合わせて実施の形態１を実現してもよい。
（実施の形態２）
本発明の受信装置の実施の形態２について、図５、図６、図２７を用いて説明する。図２と同じ構成要素は、同じ符号を用い、説明を省略する。
【００５５】
図５は、本発明の実施の形態２の受信装置を表すブロック図である。本発明は、実施の形態１と比較して、復調部９１に入力する受信信号として、アンテナ１０１の受信信号ではなく、アンテナ１０１〜１０Ｋからの受信信号を合成ダイバーシティ受信した信号を用いている点が異なる。
図５の受信装置は、図２と比較して新たに受信信号合成部１４を有している。受信信号合成部１４は、チューナ１１１〜１１Ｋで選局された受信信号を入力して合成ダイバーシティ受信信号ｃを作成し、復調部９１へ出力する。復調部９１は図２７に示すものであり、図３で示した復調部３１に対して入力信号が異なるだけである。
【００５６】
図６に受信信号合成部１４の構成図を示す。受信信号合成部１４は、受信信号重み付け決定部５１と合成演算部５２から構成され、受信信号重み付け決定部５１は、アンテナ１０１〜１０Ｋの受信信号の各受信信号強度（信号レベル）を測定し、各受信信号間の受信信号強度の比を算出する。合成演算部５２では、受信信号重み付け決定部５１で算出された電力の比を重み付け係数として、アンテナ１０１〜１０Ｋの受信信号を合成し、復調部９１へ出力する。合成ダイバーシティ受信信号ｃは、個々のアンテナの受信信号に比べ、Ｓ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｏｗｅｒ／Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ）が向上する。なお、重み付け係数算出時には、すべての受信信号の電力の合計を基に、正規化してもよい。
【００５７】
そして、実施の形態１における処理により、非特許文献の矛盾を解決し確実にシンボル同期を確立するために、復調部９１のシンボル同期部４４は、直交復調されたダイバーシティ受信信号ｃを基にして、ＯＦＤＭシンボル区間の同期をとる。
この構成により、シンボル同期部４４は、ダイバーシティした受信信号ｃを用いることで、決まった１つのアンテナの受信信号を用いるよりも、受信信号の電力の落ち込みが抑えられ、シンボル同期を確立しやすくなる。そして、そのシンボル位置を基に作成した仮想受信信号ａを用いて安定した受信が可能となる。
【００５８】
なお、アンテナ１０１〜１０Ｋの全てを用いてダイバーシティを行う例を示したが、利用するアンテナの本数はこれに限るものではない。例えば、アンテナ１０１と１０Ｋの２本を利用する、としてもよい。さらに、ダイバーシティにおける合成の方法は、重み付け係数算出に、受信信号の電力値を用いたが、これに限られるものではなく、例えば、複数の受信信号を同位相にしてから合成するといった手段や、信号品質やＳ／Ｎに応じて合成比を決定する、等の手段を用いてもよく、また、選択ダイバーシティとしてもよい。
【００５９】
また、実施の形態２の受信装置の各構成要素は、集積回路で実現してもよい。このとき、各構成要素は、個別に1チップ化されてもよいし、一部もしくは全てを含むように１チップ化されてもよい。
さらに、実施の形態２の受信装置における受信処理の少なくとも一部を行うプログラムを用いてもよく、また、実施の形態２の受信装置における受信処理の少なくとも一部を行う受信方法を用いて実現してもよい。
【００６０】
また、実施の形態２を実現する受信処理の一部を行ういかなる受信装置、又は受信方法、又は受信回路、又はプログラムを組み合わせて実施の形態２を実現してもよい。
（実施の形態３）
本発明の受信装置の実施の形態３について、図７、図８、図９を用いて説明する。図２、３と同じ構成要素は同じ記号を用い、説明は省略する。
【００６１】
図７は、本発明の実施の形態３の受信装置を表すブロック図である。図８は、復調部３２の構成を示すブロック図である。本発明は実施の形態１と比較して、復調部３２において、シンボル同期部４４の入力信号を、シンボル同期確立前と後で切り換える点が異なる。
復調部３２は、図３と比較し、新たにセレクタ６１を有しており、直交復調部４１、４２で直交復調された信号を入力し選択する。シンボル同期部４４は、シンボル同期が確立したか否かを示すシンボル同期確立信号をセレクタ６１と移動距離推定部１２に出力するとともに、シンボルに同期したシンボル位置情報信号をＦＦＴ部４３と移動距離推定部１２に出力する。セレクタ６１では、シンボル同期部４４から出力されるシンボル同期確立信号によって、シンボル同期が確立されていないときには、アンテナ１０１による受信信号ｂを直交復調した信号を選択し、シンボル同期が確立されているときには、仮想受信信号演算部１３によって作成された仮想受信信号ａを直交復調した信号を選択してシンボル同期部４４へ出力する。
【００６２】
この構成により、シンボル同期部４４は、同期が確立するまでは、アンテナ１０１による受信信号を入力し、シンボル同期が確立すると、その同期タイミングに基づいて仮想受信信号ａを用いて、ＯＦＤＭ信号の相関算出を続け、また、一方で、仮想受信信号ａを用いて、ＦＦＴ部４３以降において復調処理が行われ、復調データを再生する。シンボル同期部４４は、同期が確立した後は、フェージング変動の抑えられた仮想受信信号ａに対し相関を演算することができるので、相関算出の精度が向上する。
【００６３】
なお、復調部３２は、図９で示す復調部３３の構成にしてもよい。この構成にすることで、直交復調部が一つしか必要ないので、回路規模の削減になる。ＦＦＴ部４３の入力信号は、シンボル同期確立前は、アンテナ１０１の受信信号となってしまうが、シンボル同期が確立するまでは、ＦＦＴ部４４は動作しないので、影響はない。
また、シンボル同期部への入力信号として、アンテナ１０１による受信信号ｂを用いたが、アンテナ１０１に関わらず、アンテナ１０２〜１０Ｋのいずれでもよく、シンボル同期用のアンテナを別途設けてもよい。また、アンテナ１０１〜アンテナ１０Ｋもしくはシンボル同期用の別途設けたアンテナの受信信号を図５で示したように受信信号合成部１４によってダイバーシティした受信信号ｃを用いてもよい。ダイバーシティの構成としては、図６に示したものに限られるものではなく、例えば、複数の受信信号を同位相にしてから合成するといった手段や、信号品質やＳ／Ｎに応じて合成比を決定する、等の手段を用いてもよく、また、選択ダイバーシティとしてもよい。
【００６４】
また、実施の形態３の受信装置の各構成要素は、集積回路で実現してもよい。このとき、各構成要素は、個別に1チップ化されてもよいし、一部もしくは全てを含むように１チップ化されてもよい。
さらに、実施の形態３の受信装置における受信処理の少なくとも一部を行うプログラムを用いてもよく、また、実施の形態３の受信装置における受信処理の少なくとも一部を行う受信方法を用いて実現してもよい。
【００６５】
また、実施の形態３を実現する受信処理の一部を行ういかなる受信装置、又は受信方法、又は受信回路、又はプログラムを組み合わせて実施の形態３を実現してもよい。
（実施の形態４）
本発明の受信装置の実施の形態４について、図１０、図１１、図１２を用いて説明する。図２、図３と同じ構成要素は同じ記号を用い、説明を省略する。
【００６６】
図１０は、本発明の実施の形態４の受信装置を示すブロック図であり、図１１は、復調部３４の構成を示すブロック図である。
本実施の形態３は、実施の形態１、２と比較して、復調部３４で移動速度推定部１１の出力信号を用いることが大きく異なる。
図１０に示すように、移動速度推定部１１は、移動体の速度を推定し、移動距離推定部１２へ出力すると共に、復調部３４へ出力する。
【００６７】
図１１の復調部３４は、図３と比較して、新たにセレクタ７１と比較判定器７２を有しており、セレクタ７１には、直交復調部４１、４２により直交復調した信号を入力し、比較判定器７２には、移動速度推定部１１からの速度を示す信号と、所定の値を入力する。
比較判定器７２では、移動体の速度と所定の値を比較し、比較判定結果をセレクタ７１に出力する。
【００６８】
セレクタ７１では、比較判定器７２の出力結果を元に、移動体の速度が所定の値よりも低い場合にはアンテナ１０１からの受信信号ｂを、移動体の速度が所定の値よりも大きい場合には仮想受信信号演算部１３で生成した仮想受信信号ａを選択して、ＦＦＴ部４３およびシンボル同期部４４へ渡す。ここで、セレクタ７１における切り替えのタイミングは図１２で示すように、シンボル同期部４４からシンボル期間に同期したシンボル位置情報信号を入力し、ＯＦＤＭシンボルが次のＯＦＤＭシンボル切り換わるときにのみ行う。切り換わることで信号が不連続になるが、ガードインターバル区間なので受信特性には影響がない。
【００６９】
速度が低いときに、一つのアンテナからの受信信号に切り替えて復調処理を行うことで、誤った内挿処理による受信性能の劣化を抑制することができる。
なお、復調部３４は図１３で示す復調部３５の構成としてもよい。これにより、直交復調部が一つで構成できるので、回路規模の削減になる。
また、本構成において、移動速度の大きさを指標として、アンテナ１０１からの受信信号ｂと、仮想受信信号ａとを選択するようにしているが、他の指標を用いた構成を用いてもよい。
【００７０】
例として、図２６を用いて説明する。図２６の復調部３９は図１１で特に明記しなかった誤り率測定部８５と、比較判定器８６を新たに付加している。この誤り率測定部８５は、復調し誤り訂正したデータのビット誤り率を測定するものである。比較判定器８６には、誤り率と第二の所定の値を入力し、比較判定を行い、アンテナ１０１の受信信号ｂもしくは仮想受信信号ａとを選択するセレクタ８７は、この誤り率が所定の値を超えたとき、現在選択しているものから他方へ切り替える。切り替えるタイミングは、図１２で示したように、シンボル区間ごとである。このことにより、誤り率が多いときには、他方の受信信号を利用することで、受信性能の向上が可能となる。
【００７１】
誤り率を算出するのは、誤り訂正後のデータを用いることに限るものではない。
なお、本実施の形態３において、シンボル同期部４４の入力信号を実施の形態１、２で示したようにして組み合わせた構成としてもよい。このときの復調部３６、３７の構成をそれぞれ図１４、１５に示す。図１４の復調部３６は、復調部３４に比べ、シンボル同期の入力信号は、セレクタ７１の出力ではなく、常時、アンテナ１０１の受信信号ｂとなることが相違する。図１５の復調部３７は、セレクタ７３によって受信信号を切り替えており、比較判定器７２の出力信号とシンボルに同期したシンボル位置情報信号に加え、さらにシンボル同期確立信号を入力する。セレクタ７３は、図１１のセレクタ７１と比較して、シンボル同期が確立していないときには、強制的にアンテナ１０１の受信信号ｂを選択するところが異なる。シンボル同期確立後は、セレクタ７１と同様に比較判定器７２の出力結果とシンボル位置情報信号を基に、仮想受信信号ａかアンテナ１０１の受信信号ｂかを選択する。これによって、アンテナ１０１の受信信号を用いてシンボル同期を確実に確立することができ、なおかつ、速度が低いときに、一つのアンテナからの受信信号に切り替えて復調処理を行うことで、誤った内挿処理による受信性能の劣化を抑制することができる。
【００７２】
また、シンボル同期部への入力信号として、アンテナ１０１による受信信号ｂを用いたが、アンテナ１０１に関わらず、アンテナ１０２〜１０Ｋのいずれでもよく、シンボル同期用のアンテナを別途設けてもよい。また、アンテナ１０１〜アンテナ１０Ｋもしくはシンボル同期用の別途設けたアンテナの受信信号を図５で示した受信信号合成部１４によってダイバーシティした受信信号ｃを用いてもよい。ダイバーシティの構成としては、図６に示したものに限られるものではなく、例えば、複数の受信信号を同位相にしてから合成するといった手段や、信号品質やＳ／Ｎに応じて合成比を決定する、等の手段を用いてもよく、また、選択ダイバーシティとしてもよい。
【００７３】
また、実施の形態４の受信装置の各構成要素は、集積回路で実現してもよい。このとき、各構成要素は、個別に1チップ化されてもよいし、一部もしくは全てを含むように１チップ化されてもよい。
さらに、実施の形態４の受信装置における受信処理の少なくとも一部を行うプログラムを用いてもよく、また、実施の形態４の受信装置における受信処理の少なくとも一部を行う受信方法を用いて実現してもよい。
【００７４】
また、実施の形態４を実現する受信処理の一部を行ういかなる受信装置、又は受信方法、又は受信回路、又はプログラムを組み合わせて実施の形態４を実現してもよい。
（実施の形態５）
本発明の受信装置の実施の形態５について、図１６，１７、１８を用いて説明する。図２、３と同じ構成要素は同じ符号を使い、説明は省略する。図１６は、実施の形態４の受信装置のブロック図を示し、図１７は、復調部３８のブロック図を示す。
【００７５】
本実施の形態５は、実施の形態１，２，３、４と比較して、移動距離推定部８１において、図４で示したような受信点Ｐ２のアンテナ１０１からの距離ｘを帰着させる周期が、シンボル同期の確立前と確立後で違う点が大きく異なる。本実施の形態における移動距離推定部８１における距離ｘの動きを図１８に示す。
移動距離推定部８１は、復調部３８から、シンボル同期が確立したか否かのシンボル同期確立信号と、シンボルのタイミング情報であるシンボル位置情報信号を入力する。そして、シンボル同期が確立する前は、距離ｘを算出する際にシンボル位置情報信号を基準時間情報とはせずに、数１２、数１１で示すように、２シンボル長の周期で距離ｘを帰着させるようにする。このように帰着の周期を２シンボル長とすることで、シンボル位置がわからなくても、必ず１シンボルは含まれるので、シンボル同期部４４は、フェージング変動のない仮想受信信号ａで相関算出をすることができ、精度よくシンボル同期を取ることができる。ここで、基準時間信号は、シンボル位置情報信号を使わないので、任意に設定してやればよい。
【００７６】
【数１２】
2006345428.tif 000014
【００７７】
シンボル同期が確立すると、移動距離推定部８１は、そのシンボルに同期したシンボル位置情報信号を基準時間信号として数２、数３を用いて距離ｘ算出し、復調部３８では、仮想受信信号ａを用いて復調処理を行う。
なお、本実施の形態は、移動距離推定部８１における距離ｘを帰着させる周期を、シンボル同期確立前はシンボル長の２倍としているが、これに限らず任意に設定してもよい。例えば、距離ｘを帰着させる周期はシンボル同期確立前も後もシンボル長のままで、シンボル同期確立前には、基準時間信号としてシンボル位置情報を用いないとしてもよい。周期が同じなので、回路構成が簡単になる。また、アンテナ１０１からアンテナ１０Ｋまでの距離を速度で割った、（Ｋ−１）ｄ／Ｖの時間は、内挿処理ができる時間であるので、シンボル同期が確立する前は、この（Ｋ−１）ｄ／Ｖを周期としてもよい。
【００７８】
なお、本実施の形態は、実施の形態３で示したような、速度Ｖによって、一つのアンテナの受信信号と仮想受信信号演算部１３で生成された受信信号を切り替える構成と組み合わせてもよい。その構成の受信装置のブロック図を図１９に示す。復調部３４は図１１で示したものである。移動距離推定部１２は、先述したように、シンボル同期の確立前と後で、距離ｘの帰着させる周期を変え、復調部３４では、速度情報を基に、実施の形態３で示したように、セレクタ７１によって、受信信号を切り替える。
【００７９】
これにより、精度よくシンボル同期を取ることができるとともに、速度が低いときに、一つのアンテナからの受信信号に切り替えて復調処理を行うことで、誤った内挿処理による受信性能の劣化を抑制することができる。
また、シンボル同期部への入力信号として、アンテナ１０１による受信信号ｂを用いたが、アンテナ１０１に関わらず、アンテナ１０２〜１０Ｋのいずれでもよく、シンボル同期用のアンテナを別途設けてもよい。また、アンテナ１０１〜アンテナ１０Ｋもしくはシンボル同期用の別途設けたアンテナの受信信号を図６で示した受信信号合成部１４によってダイバーシティした受信信号ｃを用いてもよい。ダイバーシティの構成としては、図６に示したものに限られるものではなく、例えば、複数の受信信号を同位相にしてから合成するといった手段や、信号品質やＳ／Ｎに応じて合成比を決定する、等の手段を用いてもよく、また、選択ダイバーシティとしてもよい。
【００８０】
また、実施の形態５の受信装置の各構成要素は、集積回路で実現してもよい。このとき、各構成要素は、個別に1チップ化されてもよいし、一部もしくは全てを含むように１チップ化されてもよい。
さらに、実施の形態５の受信装置における受信処理の少なくとも一部を行うプログラムを用いてもよく、また、実施の形態５の受信装置における受信処理の少なくとも一部を行う受信方法を用いて実現してもよい。
【００８１】
また、実施の形態５を実現する受信処理の一部を行ういかなる受信装置、又は受信方法、又は受信回路、又はプログラムを組み合わせて実施の形態５を実現してもよい。
さらに、実施の形態１〜５において、図１で示したアンテナ間距離は、チューナ１１１〜１１Ｋで選局された情報をもとに、所望の周波数チャンネルの波長に適した距離ｄに制御してやってもよい。制御の仕方としては、アンテナ１０１〜１０Ｋを物理的に動かしてアンテナ距離を可変させてもよいがこれに限るものではなく、例えば、図２８に示すようにしてもよい。図２８はアンテナ１０１〜１０５の配置とアンテナ2本の組み合わせによるアンテナ間距離を示す図である。このとき、アンテナ１０１〜１０５のうち2本の組み合わせによりアンテナ間距離が１．０ｄ〜１．５ｄ（ｍ）となり、このうち、選局するチャンネルの波長に最適なアンテナ間距離を有す2本を選択し、仮想受信信号ａを作成すればよい。アンテナ配置、距離、本数は一例でありこれに限らない。これらの構成にすることで、いかなるチャンネルを選局しても、そのチャンネルの波長に最適な内挿演算を行うことができる。
【００８２】
また、実施の形態１〜５において、ガードインターバル期間は、有効シンボル期間の信号の一部をガード期間へ複写されているものとして説明を行ったが、特に複写していなくてもよく、それに限るものではない。また、実施の形態１〜５において、ＯＦＤＭ信号として説明を行ったが、これに限らず、シングルキャリア伝送であってもよく、また、距離ｘをスタート地点に帰着させるために、プリアンブル信号などのガードインターバル期間に相当する信号が含まれていればよい。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明にかかる受信装置は、ドップラーシフトによる周波数変動などで発生するキャリア間干渉を軽減する機能を有し、無線ＬＡＮ、ＡＤＳＬを始めとする通信や、地上・衛星デジタル放送や、測定等の幅広い分野の受信装置において有益である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態１における受信装置のアンテナの配置を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における受信装置のブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における復調部３１のブロック図
【図４】図２における移動距離推定部１２の距離ｘと時間の関係を表す図
【図５】本発明の実施の形態２における受信装置のブロック図
【図６】図５における受信信号合成部１４のブロック図
【図７】本発明の実施の形態３における受信装置のブロック図
【図８】本発明の実施の形態３における復調部３２のブロック図
【図９】本発明の実施の形態３における復調部３３のブロック図
【図１０】本発明の実施の形態４における受信装置のブロック図
【図１１】本発明の実施の形態４における復調部３４のブロック図
【図１２】セレクタ７１における仮想受信信号ａとアンテナ１０１の受信信号ｂとを切り換えるタイミングを表す図
【図１３】直交復調部を一つにした復調部３５のブロック図
【図１４】実施の形態１と４を組み合わせた復調部３６のブロック図
【図１５】実施の形態３と４を組み合わせた復調部３７のブロック図
【図１６】本発明の実施の形態５における受信装置のブロック図
【図１７】本発明の実施の形態５における復調部３８のブロック図
【図１８】移動距離推定部８１における、距離ｘの周期性を表す図
【図１９】実施の形態４と５を組み合わせた受信装置のブロック図
【図２０】従来（特許文献１）の送受信装置におけるアンテナ配置を示すブロック図
【図２１】従来（特許文献１）の送受信装置を示すブロック図
【図２２】従来（特許文献１）の基地局の構成を示すブロック図
【図２３】特許文献１の送受信のタイミングとアンテナ２２１、２２Ｋの大地に対する相対位置を表す図
【図２４】従来（非特許文献１）の受信装置を表すブロック図
【図２５】従来（非特許文献１）のＲｅｌａｔｉｖｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ部２３７における、距離ｘの周期性を表す図
【図２６】本発明の実施の形態４に関して、誤り率を用いて、仮想受信信号ａとアンテナ１０１の受信信号ｂとを切り換える復調部３９を表すブロック図
【図２７】本発明の実施の形態２における復調部９１を表すブロック図
【図２８】アンテナ間距離の制御の一例におけるアンテナ配置を示す図
【符号の説明】
【００８５】
１  移動体
２  仮想的な受信点
５  仮想受信信号作成部
６  仮想受信信号作成部
１１  移動速度推定部
１２  移動距離推定部
１３  仮想受信信号演算部
１４  受信信号合成部
２１  デコード部
２２  表示部
３１〜３９  復調部
４１  直交復調部
４２  直交復調部
４３  ＦＦＴ部
４４  シンボル同期部
４５  伝送路推定部
４６  等化部
４７  誤り訂正部
５１  受信信号重み付け決定部
５２  合成演算部
６１  セレクタ
７１  セレクタ
７２  比較判定器
７３  セレクタ
８１  移動距離推定部
８５  誤り率測定部
８６  比較判定器
８７  セレクタ
９１  復調部
１０１〜１０Ｋ  アンテナ
１１１〜１１Ｋ  チューナ
２０１  変調部
２０２  変調パラメータ制御部
２０３  瞬時フェージング推定部
２０４  復調部
２０５〜２０７  切替部
２０８  内挿演算部
２０９  移動距離推定部
２１０  受信信号推定部
２２１〜２２Ｋ  アンテナ
２３０  移動体
２４１  変調パラメータ推定部
２４２  復調部
２４３  瞬時フェージング推定部
２４４  変調パラメータ制御部
２４５  変調部
２４６  切替部
２６１〜２６Ｋ  アンテナ
２７１  Ｉｎｔｅｒｐｏｌａｔｏｒ部
２７２  ＯＦＤＭ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ部
２７３  Ｒｅｌａｔｉｖｅ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ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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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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