(57)【要約】【課題】搬送波再生及びサンプリングクロック再生において、伝送路環境に応じて同期引き込み時間を短縮する。【解決手段】所定周波数を有する信号を出力する発振器と、前記発振器により発生された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号を直交復調する直交復調部と、有効シンボルの期間に相当する時間前記直交復調部の出力を遅延する遅延部と、前記直交復調部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算する相関演算部と、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化する正規化部と、前記正規化部の出力をガードインターバル期間に応じて区間積分する区間積分部と、前記区間積分部の出力に基づき周波数オフセットを検出する周波数誤差検出部と、前記区間積分部の出力に基づき前記周波数オフセットの信頼性を判定する信頼性判定部と、前記周波数誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振器の発振周波数を制御する制御部とを備える。【選択図】図２
2006211441.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調装置であって、
直交復調部と、遅延部と、相関演算部と、区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、周波数誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、
前記直交復調部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号を直交復調し、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記直交復調部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記直交復調部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記周波数誤差検出部は、前記区間積分部の出力に基づき、周波数オフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記区間積分部の出力に基づき、前記周波数オフセットの信頼性を判定し、
前記制御部は、前記周波数誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御するＯＦＤＭ復調装置。
【請求項２】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調装置であって、
サンプリング部と、遅延部と、相関演算部と、区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、タイミング誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、
前記サンプリング部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号をサンプリングし、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記サンプリング部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記サンプリング部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記タイミング誤差検出部は、前記区間積分部の出力に基づき、タイミングオフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記区間積分部の出力に基づき、前記タイミング誤差検出部出力の信頼性を判定し、
前記制御部は、前記タイミング誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御するＯＦＤＭ復調装置。
【請求項３】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調装置であって、
直交復調部と、遅延部と、相関演算部と、第１の区間積分部と、第２の区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、周波数誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、
前記直交復調部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号を直交復調し、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記直交復調部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記直交復調部の出力と前記遅延部の相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記第１の区間積分部は、前記相関演算部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記第２の区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記周波数誤差検出部は、前記第１の区間積分部の出力に基づき、周波数オフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記第２の区間積分部の出力に基づき、前記周波数オフセットの信頼性を判定し、
前記制御部は、前記周波数誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御するＯＦＤＭ復調装置。
【請求項４】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調装置であって、
サンプリング部と、遅延部と、相関演算部と、第１の区間積分部と、第２の区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、タイミング誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、
前記サンプリング部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号をサンプリングし、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記サンプリング部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記サンプリング部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記第１の区間積分部は、前記相関演算部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記第２の区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記タイミング誤差検出部は、前記第１の区間積分部の出力に基づき、タイミングオフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記第２の区間積分部の出力に基づき、前記タイミングオフセットの信頼性を判定し、
前記制御部は、前記タイミング誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御するＯＦＤＭ復調装置。
【請求項５】
前記信頼性判定部は、前記信頼性判定部に入力される信号の最大電力を信頼性情報として出力する請求項１〜４のいずれか一項に記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項６】
前記信頼性判定部は、前記信頼性判定部に入力される信号の平均電力を信頼性情報として出力する請求項１〜４のいずれか一項に記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項７】
前記信頼性判定部は、前記信頼性判定部に入力される信号の電力を２等分する点を検出し（重心点）、前記重心点における電力を信頼性情報として出力する請求項１〜４いずれか一項に記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項８】
前記制御部は、ループフィルタにより構成され、前記信頼性判定部の出力に応じて、前記ループフィルタの時定数を変更する請求項１〜４のいずれか一項に記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項９】
前記周波数誤差検出部は、前記周波数誤差検出部に入力される信号のうち、最大電力を持つ信号の位相から周波数誤差を検出する請求項１または３に記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１０】
前記周波数誤差検出部は、前記周波数誤差検出される信号のうち、入力信号の電力を２等分する点の信号の位相から周波数誤差を検出する請求項１または３に記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１１】
前記タイミング誤差検出部は、前記タイミング誤差検出部に入力される信号のうち、最大電力を持つ信号の時刻と、内部カウンタによる時刻との時間誤差からタイミング誤差を検出することを特徴とする請求項２または請求項４に記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１２】
前記タイミング誤差検出部は、前記タイミング誤差から検出される信号のうち、入力信号の電力を２等分する点の時刻と、内部カウンタによる時刻との時間誤差からタイミング誤差を検出することを特徴とする請求項２または請求項４に記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１３】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調する集積回路であって、
直交復調部と、遅延部と、相関演算部と、区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、周波数誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を出力し、
前記直交復調部は、前記発振部により発生された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号を直交復調し、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記直交復調部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記直交復調部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記周波数誤差検出部は、前記区間積分部の出力に基づき、周波数オフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記区間積分部の出力に基づき、前記周波数オフセットの信頼性を判定し、
前記制御部は、前記周波数誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御する集積回路。
【請求項１４】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調する集積回路であって、
サンプリング部と、遅延部と、相関演算部と、区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、タイミング誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を出力し、
前記サンプリング部は、前記発振部により発生された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号をサンプリングし、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記サンプリング部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記サンプリング部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記タイミング誤差検出部は、前記区間積分部の出力に基づき、タイミングオフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記区間積分部の出力に基づき、前記タイミングオフセットの信頼性を判定し、
前記制御部は、前記タイミング誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御する集積回路。
【請求項１５】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調する集積回路であって、
直交復調部と、遅延部と、相関演算部と、第１の区間積分部と、第２の区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、周波数誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、
前記直交復調部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号を直交復調し、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記直交復調部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記直交復調部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記第１の区間積分部は、前記相関演算部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記第２の区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記周波数誤差検出部は、前記第１の区間積分部の出力に基づき、周波数オフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記第２の区間積分部の出力に基づき、前記周波数オフセットの信頼性を判定し、
前記制御部は、前記周波数誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御する集積回路。
【請求項１６】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調する集積回路であって、
サンプリング部と、遅延部と、相関演算部と、第１の区間積分部と、第２の区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、タイミング誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、
前記サンプリング部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号をサンプリングし、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記サンプリング部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記サンプリング部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記第１の区間積分部は、前記相関演算部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記第２の区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記タイミング誤差検出部は、前記第１の区間積分部の出力に基づき、タイミングオフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記第２の区間積分部の出力に基づき、前記タイミングオフセットの信頼性を判定し、
前記制御部は、前記タイミング誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御する集積回路。
【請求項１７】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
所定周波数に基づきＯＦＤＭ信号を直交復調し、
前記有効シンボル期間、前記直交復調された信号を遅延し、
前記直交復調された信号と前記遅延された信号との相関を演算し、
前記相関演算された信号の振幅を正規化し、
前記正規化された信号を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記区間積分された信号に基づき、周波数オフセットを検出し、
前記区間積分された信号に基づき、前記周波数オフセットの信頼性を検出し、
前記周波数オフセット及び前記信頼性情報に基づいて前記所定周波数の値を制御するＯＦＤＭ復調方法。
【請求項１８】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
所定周波数に基づきＯＦＤＭ信号をサンプリングし、
前記有効シンボル期間、前記サンプリングされた信号を遅延し、
前記遅延された信号と前記サンプリングされた信号との相関を演算し、
前記相関演算された信号の振幅を正規化し、
前記正規化された信号を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記区間積分された信号に基づき、タイミングオフセットを検出し、
前記区間積分された信号に基づき、前記タイミングオフセットの信頼性を検出し、
前記タイミングオフセット及び前記信頼性情報に基づいて前記所定周波数の値を制御するＯＦＤＭ復調方法。
【請求項１９】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
所定周波数に基づきＯＦＤＭ信号を直交復調し、
前記直交復調された信号と前記遅延された信号との相関を演算し、
前記相関演算された信号の振幅を正規化し、
前記相関演算された信号を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、第１の区間積分信号を生成し、
前記正規化された信号を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、第２の区間積分信号を生成し、
前記第１の区間積分信号に基づき、周波数オフセットを検出し、
前記第２の区間積分信号に基づき、前記周波数オフセットの信頼性を検出し、
前記周波数オフセット及び前記信頼性情報に基づいて前記定められた周波数の値を制御するＯＦＤＭ復調方法。
【請求項２０】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
所定周波数に基づきＯＦＤＭ信号をサンプリングし、
前記サンプリングされた信号と前記遅延された信号との相関を演算し、
前記相関演算された信号の振幅を正規化し、
前記相関演算された信号を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、第１の区間積分信号を生成し、
前記正規化された信号を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、第２の区間積分信号を生成し、
前記第１の区間積分信号に基づき、タイミングオフセットを検出し、
前記第２の区間積分信号に基づき、前記タイミングオフセットの信頼性を検出し、
前記タイミングオフセット及び前記信頼性情報に基づいて前記所定周波数の値を制御するＯＦＤＭ復調方法。
【請求項２１】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を受信し復調する受信装置であって、
チューナと、ＯＦＤＭ復調部と、デコーダ部と、映像出力部と、音声出力部とを具備し、
前記チューナは、受信されたＯＦＤＭ信号を選局し、
前記ＯＦＤＭ復調部は、前記選局されたＯＦＤＭ信号を所定の方式に従いデジタルデータへと変換し、
前記デコーダ部は、前記デジタルデータを所定の方式に従い映像信号及び音声信号へと変換し、
前記映像出力部は、前記映像信号を映像として出力し、
前記音声出力部は、前記音声信号を音声として出力するものであって、
前記ＯＦＤＭ復調部は、直交復調部と、遅延部と、相関演算部と、区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、周波数誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、
前記直交復調部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力された前記チューナＯＦＤＭ信号を直交復調し、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記直交復調部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記直交復調部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記周波数誤差検出部は、前記区間積分部の出力に基づき、周波数オフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記区間積分部の出力に基づき、前記周波数オフセットの信頼性を判定し、
前記制御部は、前記周波数誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御する受信装置。
【請求項２２】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を受信し復調する受信装置であって、
チューナと、ＯＦＤＭ復調部と、デコーダ部と、映像出力部と、音声出力部とを具備し、
前記チューナは、受信されたＯＦＤＭ信号を選局し、
前記ＯＦＤＭ復調部は、前記選局されたＯＦＤＭ信号を所定の方式に従いデジタルデータへと変換し、
前記デコーダ部は、前記デジタルデータを所定の方式に従い映像信号及び音声信号へと変換し、
前記映像出力部は、前記映像信号を映像として出力し、
前記音声出力部は、前記音声信号を音声として出力するものであって、
前記ＯＦＤＭ復調部は、サンプリング部と、遅延部と、相関演算部と、区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、タイミング誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、
前記サンプリング部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号をサンプリングし、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記サンプリング部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記サンプリング部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記タイミング誤差検出部は、前記区間積分部の出力に基づき、タイミングオフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記区間積分部の出力に基づき、前記タイミング誤差検出部出力の信頼性を判定し、
前記制御部は、前記タイミング誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御する受信装置。
【請求項２３】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を受信し復調する受信装置であって、
チューナと、ＯＦＤＭ復調部と、デコーダ部と、映像出力部と、音声出力部とを具備し、
前記チューナは、受信されたＯＦＤＭ信号を選局し、
前記ＯＦＤＭ復調部は、前記選局されたＯＦＤＭ信号を所定の方式に従いデジタルデータへと変換し、
前記デコーダ部は、前記デジタルデータを所定の方式に従い映像信号及び音声信号へと変換し、
前記映像出力部は、前記映像信号を映像として出力し、
前記音声出力部は、前記音声信号を音声として出力するものであって、
前記ＯＦＤＭ復調部は、
直交復調部と、遅延部と、相関演算部と、第１の区間積分部と、第２の区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、周波数誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、
前記直交復調部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号を直交復調し、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記直交復調部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記直交復調部の出力と前記遅延部の相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記第１の区間積分部は、前記相関演算部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記第２の区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記周波数誤差検出部は、前記第１の区間積分部の出力に基づき、周波数オフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記第２の区間積分部の出力に基づき、前記周波数オフセットの信頼性を判定し、
前記制御部は、前記周波数誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御する受信装置。
【請求項２４】
有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を受信し復調する受信装置であって、
チューナと、ＯＦＤＭ復調部と、デコーダ部と、映像出力部と、音声出力部とを具備し、
前記チューナは、受信されたＯＦＤＭ信号を選局し、
前記ＯＦＤＭ復調部は、前記選局されたＯＦＤＭ信号を所定の方式に従いデジタルデータへと変換し、
前記デコーダ部は、前記デジタルデータを所定の方式に従い映像信号及び音声信号へと変換し、
前記映像出力部は、前記映像信号を映像として出力し、
前記音声出力部は、前記音声信号を音声として出力するものであって、
前記ＯＦＤＭ復調部は、
サンプリング部と、遅延部と、相関演算部と、第１の区間積分部と、第２の区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、タイミング誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、
前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、
前記サンプリング部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号をサンプリングし、
前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記サンプリング部の出力を遅延し、
前記相関演算部は、前記サンプリング部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、
前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、
前記第１の区間積分部は、前記相関演算部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記第２の区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、
前記タイミング誤差検出部は、前記第１の区間積分部の出力に基づき、タイミングオフセットを検出し、
前記信頼性判定部は、前記第２の区間積分部の出力に基づき、前記タイミングオフセットの信頼性を判定し、
前記制御部は、前記タイミング誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御する受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、国内地上デジタル放送などで用いられるＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式の復調装置における搬送波再生部およびサンプリングクロック再生部に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ方式は、国内地上デジタル放送方式（ＩＳＤＢ−Ｔ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｓｅｒｖｉｃｅｓ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、非特許文献１）や欧州地上デジタル放送方式（ＤＶＢ−Ｔ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）などに採用されるマルチキャリアによるデジタル伝送方式である。ＯＦＤＭ方式は、周波数利用効率がよく、高速データ通信に適した伝送方式である。
【０００３】
まず、ＩＳＤＢ−Ｔ方式を例としてＯＦＤＭ信号の伝送シンボルについて説明する。
【０００４】
ＯＦＤＭ信号は、複数の伝送シンボルにより構成される。各々の伝送シンボルは、図７（ａ）に示すように有効シンボルとガードインターバルにより構成される。ガードインターバルは、有効シンボルの前に配置され、有効シンボルの一部（ＩＳＤＢ−Ｔ方式では、後部）が複写される。
【０００５】
次に、ＯＦＤＭ方式における搬送波再生及びサンプリングクロック再生について説明する。
【０００６】
一般にＯＦＤＭ方式の信号を受信する場合には、送信側で設定されたサンプリングクロック及び搬送波を受信側で再生し、復調する必要がある。この際、例えば、再生された搬送波周波数と、送信側で設定された搬送波周波数との間にずれ（周波数オフセット）が存在すると、ＯＦＤＭ信号の各キャリア間で干渉（ＩＣＩ：Ｉｎｔｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が発生し、受信信号品質を劣化させる。また、サンプリングクロックについても同様に、送信側で設定されたタイミングとのずれ（タイミングオフセット）によりＩＣＩが発生し、受信信号品質を劣化させる。すなわち、ＯＦＤＭ方式の受信・復調においては、より良い受信品質を実現するためには、周波数オフセット及びタイミングオフセットを“０”とすることが必要である。受信側で、周波数オフセット及びタイミングオフセットが“０”である状態を「同期確立状態」と呼ぶものとする。
【０００７】
ここで、電源投入時もしくは受信信号選局時の動作について考える。受信開始直後の状態においては、周波数オフセット及びタイミングオフセットが存在する。復調装置は、受信された信号から、周波数オフセット及びタイミングオフセットの値を推定し、推定されたオフセット値に基づき搬送波再生及びサンプリングクロック再生を制御する。このとき、推定されるオフセット値は、伝送路環境の影響等により誤差を持つことから、一般には、ループフィルタなどを用いて制御量が緩やかに変化するよう工夫がなされている。この作用により、オフセット値は、受信開始時点より漸次“０”に近づいていき、同期確立状態へと至る。受信開始時点から同期確立状態への遷移時間を「同期引き込み時間」と呼ぶものとする。同期引き込み時間は、主にループフィルタの時定数により決定される。時定数が重ければ、同期引き込み時間は増加するが、推定値の誤差が大きい場合でも安定した受信が可能となり、時定数が軽ければ、同期引き込み時間が減少するが、推定値の誤差が大きい場合、受信が不安定となる。
【０００８】
特許文献１は、マルチキャリア方式（ＯＦＤＭ方式）の通信方式において、タイミングオフセットや周波数オフセットを簡単に除去できる復調装置について開示がなされている。
【０００９】
以下、図面を参照して特許文献１に記載される従来の技術について説明する。
【００１０】
図６は、特許文献１における従来のＯＦＤＭ復調装置の実施の形態を示している。図６において、入力端子７０１から入力された信号は、周波数変換回路７０２に供給される。周波数変換回路７０２は、周波数発生回路７１２が発生する周波数に基づき入力された信号をベースバンド信号に変換する。周波数変換回路７０２により周波数変換された信号は、サンプリング手段７０３に供給され、所定のタイミングでサンプリングされる。サンプリングされた信号は、高速フーリエ変換回路（ＦＦＴ回路）７０４に供給され、時間領域の信号から周波数領域の信号へと変換され、出力端子７０５から出力される。なお、一般に周波数領域に変換された信号は、検波及び誤り訂正が施され、デジタルデータとして再生されるが、ここでは図示しない。
【００１１】
特許文献１に係る発明においては、サンプリング手段７０３から出力される信号をデータ保持部７０６において、ＯＦＤＭ伝送シンボルの有効シンボル期間に相当する時間だけ保持（遅延）させる。次に、相関検出回路７０７において、遅延された信号とサンプリング手段７０３の出力信号との相関を演算する。相関演算は、サンプリング手段７０３の出力信号と、遅延されたデータの複素共役乗算により演算することができる。次に、区間積分回路７０８において、相関検出回路７０７の出力信号をＯＦＤＭ伝送シンボルのガードインターバル期間に相当する時間にわたって区間積分を行う。ピーク検出回路７０９は、区間積分出力信号の電力が最大となる時刻を検出する。位相検出回路７１０は、ピーク検出回路７０９の出力に基づき、区間積分出力のピーク位置での位相を判別する。除算回路７１１は、位相検出回路７１０の出力を、有効シンボル期間に相当する時間長で除算し、周波数発生回路７１２に出力する。サンプリング手段７０３は、ピーク検出回路７０９の出力と、自身のサンプリングタイミングを比較し、サンプリングタイミングの補正を行う。周波数発生回路７１２は、除算回路７１１の出力に基づき、自身の発振周波数を補正する。
【００１２】
以上の構成における周波数オフセット及びタイミングオフセット除去の原理について説明する。
【００１３】
図７（ａ）に示すようにＯＦＤＭ信号の伝送シンボルは、有効シンボルとガードインターバルにより構成される。ガードインターバルは、有効シンボル後部の複写であるため、有効シンボル期間遅延された信号（図７（ｂ））と、受信信号は相関が高くなる。すなわち、相関検出回路７０７の出力は、図７（ｃ）に示されるように、ガードインターバル区間に、高い相関が観測される。区間積分回路７０８は、この相関信号を、ガードインターバル区間にわたって積分する。そこで、出力は、図７（ｄ）に示されるように、三角状の信号となる。ここで、区間積分出力のピークに着目すると、区間積分出力のピークは、ちょうど伝送シンボル境界を示す。
【００１４】
サンプリング手段７０３は、自身で発生する伝送シンボルタイミングと、検出された伝送シンボル境界との時間誤差を検出することにより、サンプリングタイミングを補正し、タイミングオフセットを除去することができる。
【００１５】
搬送波周波数をｆｃ、周波数発生回路７１２が発生する周波数をｆｃ’とし、周波数オフセットΔｆｃが存在するものとする（ｆｃ’＝ｆｃ＋Δｆｃ）。このとき、受信信号ｒ（ｔ）は、送信信号ｓ（ｔ）としたとき、（数１）と示される。
【００１６】
【数１】
2006211441.tif 000003
【００１７】
相関検出回路の出力は、（数２）と示される。
【００１８】
【数２】
2006211441.tif 000004
【００１９】
（数２）に示されるように、相関検出回路の出力は、ガードインターバル区間において、一定の位相（ｅｘｐ（ｊ２πΔｆｃ・Ｔｕ））を持つ相関が観測される。
【００２０】
この信号を区間積分し、そのピーク位置における区間積分出力の位相は、キャリア周波数誤差Δｆｃによる位相回転（ｅｘｐ（ｊ２πΔｆｃ・Ｔｕ））を持つ。この位相検出量に基づき周波数発生回路７１２において、発生する周波数を制御することで、周波数オフセットを除去することができる。
【００２１】
一般に上記のタイミングオフセット及び周波数オフセット除去においては、安定した制御を実現するために、推定されたオフセットをループフィルタに入力し、制御量が緩やかに変化するように工夫されている。
【００２２】
ループフィルタの時定数は、受信可能な伝送路環境のうち最悪の状況においても、サンプリングクロック再生及び搬送波再生が安定して動作するように設定される。また、より安定した動作を実現するために、同期引き込み時間における時定数と同期確立状態における時定数を切り替えることもできる。
【特許文献１】特許第３４２１８８０号公報
【非特許文献１】標準規格「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式」  ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｂ３１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
ここで、同期引き込み時間に着目する。
【００２４】
同期引き込み時間が長くなると、例えばテレビジョン放送においては、電源投入時及び選局時に視聴者が実際に映像を視聴するまでの時間が増加し、利便性を大きく損なうこととなる。
【００２５】
また、近年、欧州で規格化が進められている携帯端末向けデジタルテレビジョン放送方式であるＤＶＢ−Ｈ方式（ＤＶＢ−Ｔ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｉｄｅｏ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｈａｎｄｈｅｌｄ）においては、同期引き込み時間は、復調装置の消費電力に大きな影響を与える。これは、ＤＶＢ−Ｈ方式は、複数のサービスが時分割多重されており、復調装置は、所望のサービス受信時のみ電源を投入することで、端末の低消費電力化を図る方式であることに起因する。復調装置の電源投入タイミングは、同期引き込み時間をあらかじめ想定し、所望のサービス受信開始時点より早めに電源を投入する必要がある。すなわち、同期引き込み時間が長くかかる場合、それだけ電源投入期間が増大し、消費電力が増加する。
【００２６】
以上のように、同期引き込み時間は、ユーザーの利便性のみならず、端末の消費電力に関しても重要な要素である。
【００２７】
しかしながら、前記従来の技術においては、劣悪な受信環境においても安定した制御を実現するため、通常、ループフィルタの時定数を重めに設定する必要がある。このため、例えば、伝送路環境の良い状態においても、劣悪な状況と同様の同期引き込み時間が必要となる課題を有していた。
【００２８】
本発明は、前記従来の課題を鑑みてなされたものであり、伝送路環境の状態により最適な同期引き込みを実現し、同期引き込み時間短縮を行うものである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
前記従来の課題を解決するために、本発明のＯＦＤＭ復調装置は、有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調装置であって、直交復調部と、遅延部と、相関演算部と、区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、周波数誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、前記発振部は所定の周波数を有する信号を生成し、前記直交復調部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号を直交復調し、前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記直交復調部の出力を遅延し、前記相関演算部は、前記直交復調部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、前記区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、前記周波数誤差検出部は、前記区間積分部の出力に基づき、周波数オフセットを検出し、前記信頼性判定部は、前記区間積分部の出力に基づき、前記周波数オフセットの信頼性を判定し、前記制御部は、前記周波数誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御する。
【発明の効果】
【００３０】
本発明のＯＦＤＭ復調装置は、上述の構成を備えることで、信頼性判定部により伝送路環境に応じた周波数オフセットの信頼性を判定することができる。これにより、伝送路環境に応じて搬送波再生部の同期引き込み時間を短縮するＯＦＤＭ復調装置を提供できる。
【００３１】
また、有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調装置であって、サンプリング部と、遅延部と、相関演算部と、区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、タイミング誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、前記サンプリング部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号をサンプリングし、前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記サンプリング部の出力を遅延し、前記相関演算部は、前記サンプリング部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、前記区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、前記タイミング誤差検出部は、前記区間積分部の出力に基づき、タイミングオフセットを検出し、前記信頼性判定部は、前記区間積分部の出力に基づき、前記タイミングオフセットの信頼性を判定し、前記制御部は、前記タイミング誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御するＯＦＤＭ復調装置を構成してもよい。
【００３２】
以上の構成により、サンプリングクロック再生部においても同様に、伝送路環境に応じて同期引き込み時間を短縮するＯＦＤＭ復調装置を提供できる。
【００３３】
また、有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調装置であって、直交復調部と、遅延部と、相関演算部と、第１の区間積分部と、第２の区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、周波数誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、前記直交復調部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号を直交復調し、前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記直交復調部の出力を遅延し、前記相関演算部は、前記直交復調部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、前記第１の区間積分部は、前記相関演算部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、前記第２の区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、前記周波数誤差検出部は、前記第１の区間積分部の出力に基づき、周波数オフセットを検出し、前記信頼性判定部は、前記第２の区間積分部の出力に基づき、前記周波数オフセットの信頼性を判定し、前記制御部は、前記周波数誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御するＯＦＤＭ復調装置を構成してもよい。
【００３４】
以上の構成により、周波数誤差検出部における誤差検出精度を改善することが可能である。
【００３５】
また、有効シンボルとガードインターバルからなる伝送シンボルにより構成されるＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調装置であって、サンプリング部と、遅延部と、相関演算部と、第１の区間積分部と、第２の区間積分部と、正規化部と、信頼性判定部と、タイミング誤差検出部と、制御部と、発振部とを具備し、前記発振部は、所定の周波数を有する信号を生成し、前記サンプリング部は、前記発振部により生成された信号に基づき入力されたＯＦＤＭ信号をサンプリングし、前記遅延部は、前記有効シンボルの期間に相当する時間、前記サンプリング部の出力を遅延し、前記相関演算部は、前記サンプリング部の出力と前記遅延部の出力との相関を演算し、前記正規化部は、前記相関演算部の出力信号の振幅を正規化し、前記第１の区間積分部は、前記相関演算部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、前記第２の区間積分部は、前記正規化部の出力を前記ガードインターバル期間に応じて区間積分し、前記タイミング誤差検出部は、前記第１の区間積分部の出力に基づき、タイミングオフセットを検出し、前記信頼性判定部は、前記第２の区間積分部の出力に基づき、前記タイミングオフセットの信頼性を判定し、前記制御部は、前記タイミング誤差検出部及び前記信頼性判定部の出力に基づいて前記発振部の発振周波数を制御するＯＦＤＭ復調装置を構成してもよい。
【００３６】
以上の構成により、タイミング誤差検出部における誤差検出精度を改善することが可能である。
【００３７】
本発明のＯＦＤＭ復調装置では、従来のＯＦＤＭ復調装置では、伝送路環境によらず一定の制御を行っていた搬送波再生部及びサンプリングクロック再生部に、検出されたオフセット量の信頼性を判定する手段を備えるものである。信頼性に基づいた制御を行うことで、例えば、伝送路環境の良い状態では、より早く同期確立状態へ移行できるようにＯＦＤＭ復調装置を制御することが可能となる。
【００３８】
すなわち、伝送路環境に応じて搬送波再生部の同期引き込み時間を短縮するＯＦＤＭ復調装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
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。
【００４０】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態におけるＯＦＤＭ復調装置を用いたデジタルテレビ受像機の構成を示す。本発明の実施の形態においては、デジタルテレビ受像機を例に挙げるが、ＯＦＤＭ方式を用いる他の通信機器においても、本発明に係るＯＦＤＭ復調装置は適用可能である。
【００４１】
アンテナ１により受信された信号は、チューナ２により選局される。Ａ／Ｄ変換部３は、選局された信号をサンプリングし、デジタルデータへと変換する。直交復調部４は、デジタルデータを周波数変換し、ベースバンド信号を出力する。ベースバンド信号は、ＦＦＴ部５に入力され、時間領域の信号から周波数領域の信号へと変換される。周波数領域信号は、検波部６により、伝送路による歪を除去され、誤り訂正部７により、デジタルデータとして再生される。再生されたデジタルデータは、デコーダ部８により映像・音声信号へと変換され、音声出力装置９及び映像出力装置１０により、視聴者へと提供される。サンプリングクロック再生部１１は、直交復調部４の出力から送信側で設定されたサンプリング周波数を再生し、Ａ／Ｄ変換部３に出力する。搬送波再生部１２は、直交復調部４の出力から送信側で設定された搬送波周波数を再生し、直交復調部４に出力する。
【００４２】
次に、図２を参照して搬送波再生部１２について説明する。遅延部１３は、直交復調部４の出力をＯＦＤＭ伝送シンボルの有効シンボル期間に相当する時間だけ遅延する。相関演算部１４は、前記遅延部１３の出力と直交復調部４の出力の相関を演算する。相関演算は、例えば、複素共役乗算により実現することができる。正規化部１５は、前記相関演算部１４の出力の振幅が一定となるように正規化する。正規化は、例えば、信号の振幅により、実数成分及び虚数成分を除算することで実現することができる。区間積分部１６は、前記正規化部１５の出力をＯＦＤＭ伝送シンボルのガードインターバル期間に相当する区間にわたって積分する。誤差検出部１８は、前記区間積分部１６の信号から、搬送波周波数のオフセットを検出する。搬送波周波数のオフセット検出は、前記従来の技術に記載されるように、電力最大点における位相に基づいて検出することができる。または、電力最大点によらず、例えば、区間積分出力の波形の重心点（区間積分出力の電力を等分する点）とすることもできる。信頼性判定部１７は、前記区間積分部出力の電力に基づき、前記誤差検出部１８から出力される周波数オフセットの信頼性を判定する。信頼性は、例えば、区間積分出力の最大電力とすることができる。または、区間積分部出力の平均電力としてもよい。または、区間積分部出力の重心点における電力とすることもできる。ループフィルタ部１９は、前記誤差検出部１８から出力される周波数オフセットを前記信頼性判定部１７から出力される信頼性信号に基づき時定数を制御し、発振器２０の発振周波数を制御する。
【００４３】
次に、サンプリングクロック再生部１１について、図３を参照して説明する。
【００４４】
ＡＤ変換部３は、発振器２３から出力される信号に基づき入力信号をサンプリングし、アナログデータをデジタルデータに変換する。直交復調部４は、入力信号をベースバンド信号に変換する。また、遅延部１３、相関演算部１４、正規化部１５、区間積分部１６は、前述の搬送波再生部と同様の構成とすることができる。誤差検出部２１は、区間積分部１６の出力からタイミングオフセットを推定する。タイミングオフセットの検出は、前記従来の技術に記載されるように、電力最大点における時間タイミングと、内部カウンタ等で発生されるシンボルタイミングとの時間誤差により算出することができる。また、電力最大点によらず、例えば、区間積分出力の波形の重心点（区間積分出力の電力を等分する点）とすることもできる。信頼性判定部１７は、前記搬送波再生部と同様に、前記区間積分部出力の電力に基づき、前記誤差検出部２１から出力されるタイミングオフセットの信頼性を判定する。信頼性は、例えば、区間積分出力の最大電力とすることができる。または、区間積分部出力の平均電力としてもよい。または、区間積分部出力の重心点における電力とすることもできる。ループフィルタ部２２は、前記誤差検出部２１から出力されるタイミングオフセットを前記信頼性判定部１７から出力される信頼性信号に基づき時定数を制御し、発振器２３の発振周波数を制御する。
【００４５】
本発明の実施の形態では、搬送波再生部とサンプリングクロック再生部の各要素を別に図示したが、これらのブロックは、ＯＦＤＭ復調装置に並列に搭載することができる。その際、遅延部１３、相関演算部１４、正規化部１５、区間積分部１６及び信頼性判定部１７は、共通の回路を用いることで回路規模を削減できる。
【００４６】
また、本発明の実施の形態においては、Ａ／Ｄ変換をサンプリング手段として用いたが、Ａ／Ｄ変換後のデジタルデータをリサンプリングすることとしてもよい。この構成においては、サンプリング手段は、直交復調部の後段に配置することもできる。
【００４７】
以下、本発明の実施の形態に示すＯＦＤＭ復調装置の動作原理と効果について説明する。
【００４８】
図８（ａ）に本発明の実施の形態における相関演算部１４の出力を示す。ＯＦＤＭ伝送シンボルは、ガードインターバル区間において有効シンボルの後部のデータが複写されていることから、この区間において、高い相関が観測される。また、ガードインターバル区間では、同じ信号との相関であるために、周波数オフセットがない状態では、その位相は”０”となる。従来の技術においては、この相関演算出力を区間積分することで、周波数オフセット及びタイミングオフセットの算出を行っていた。しかしながら、図８（ａ）に示すように、ガードインターバル区間内の相関信号振幅は、一定でないために、例えば伝送路環境が悪い状況においても、区間積分出力の最大電力に変化はほとんど観測されない。そこで、本発明の実施の形態においては、正規化部１５を備える。正規化部１５では、相関演算出力の振幅を正規化する。図８（ｂ）は、正規化部１５の出力を示している。図８（ｂ）に示すように、外乱が存在しない場合、正規化された相関演算出力は、ガードインターバル区間で一定の位相を示し、その他の部分でランダムな位相を示す信号となる。伝送路環境による外乱が存在する場合、ガードインターバル区間では、ある一定の位相から外乱に応じて、位相が分散する。以上の正規化された信号を区間積分した結果を図８（ｃ）に示す。正規化された信号の最大電力は、外乱がない場合、正規化された相関信号の電力を１とした場合、Ｔｇ（ガードインターバル区間）となる。伝送路環境による外乱がある場合、相関信号がガードインターバル区間で、一定の位相とならず分散するために、この最大電力は減少する。
【００４９】
図９に本発明の実施の形態における伝送路環境と区間積分出力の最大電力との関係図を示す。図９においては、伝送路環境として加法性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）を想定している。図に示すように伝送路環境が劣悪な状況下においては、区間積分出力の最大電力が減少し、伝送環境が良い状態においては、最大電力が増加している。
【００５０】
また、図１０に本発明の実施の形態における伝送路環境と検出される周波数オフセットの本来のオフセット値からの誤差を示す。図１０に示すように、図に示すように伝送路環境が劣悪な状況下においては、周波数オフセット検出値の誤差が増大し、推定される周波数オフセットの信頼性が低いことがわかる。また、タイミングオフセットに関しても、周波数オフセットと同様に、検出値の誤差は、伝送路環境が劣悪な場合に増大する。
【００５１】
図９及び図１０より、区間積分出力の最大電力と周波数オフセット検出値との間には相関があり、区間積分出力の最大電力が高いほど検出値の信頼性が高いといえる。
【００５２】
以上より、本発明の実施の形態における信頼性判定部１７は、区間積分出力の最大電力を周波数オフセット検出値またはタイミングオフセット検出値の信頼性として出力する。
【００５３】
または、区間積分出力の平均電力とすることもできる。これは、最大電力減少に伴い、区間積分電力の平均電力も減少するためである。平均電力とすることにより、最大値検出回路が不要となり、回路規模を削減することができる。
【００５４】
または、区間積分出力の重心点（電力２等分点）での電力とすることもできる。マルチパス等の伝送路環境下においては、区間積分出力の波形が三角形とならず、最大電力を示す位置が頻繁に変動する。区間積分出力の重心点での電力を検出することで、伝送路環境によらず一定位置での電力観測が可能となる。
【００５５】
次にループフィルタ部（１９、２２）の動作について説明する。ループフィルタ部（１９、２２）は、信頼性判定部１７の出力に基づき時定数を決定する。一般に、ループフィルタのゲインを大きくすることで、時定数は軽くなり、同期引き込み時間を短縮することができる。そこで、信頼性判定部１７に出力に基づき、信頼性が高い場合には、ループゲインを増大し、同期引き込み時間の短縮を図る。また、信頼性が低い場合には、ループゲインを減少させることで、安定した制御を実現する。
【００５６】
従来の技術においては、同期引き込み時のループゲインは一定であるために、通常、最悪の伝送路環境においても、制御が安定するように時定数が設定される。このため、伝送路環境が良い状態においても、最悪の伝送路環境と同様の同期引き込み時間が必要であった。本発明にかかる実施の形態のＯＦＤＭ復調装置においては、伝送路環境に応じた時定数の制御が可能であるため、伝送路環境に応じて同期引き込み時間を短縮することが可能である。
【００５７】
＜変形例１＞
図４に本発明に係るＯＦＤＭ復調装置の実施の形態における搬送波再生部の変形例を示す。
【００５８】
遅延部１３は、直交復調部４の出力をＯＦＤＭ伝送シンボルの有効シンボル期間に相当する時間だけ遅延する。相関演算部１４は、前記遅延部１３の出力と直交復調部４の出力の相関を演算する。相関演算は、例えば、複素共役乗算により実現することができる。正規化部１５は、前記相関演算部１４の出力を振幅が一定となるように正規化する。正規化は、例えば、信号の振幅により、実数成分及び虚数成分を除算することで実現することができる。区間積分部１６１は、前記相関演算部１４の出力をＯＦＤＭ伝送シンボルのガードインターバル期間に相当する区間にわたって積分する。区間積分部１６２は、前記正規化部１５の出力をＯＦＤＭ伝送シンボルのガードインターバル期間に相当する区間にわたって積分する。誤差検出部１８は、前記区間積分部１６１の出力から、搬送波周波数のオフセットを検出する。搬送波周波数のオフセット検出は、前記従来の技術に記載されるように、電力最大点における位相に基づいて検出することができる。また、電力最大点によらず、例えば、区間積分出力の波形の重心点（区間積分出力の電力を等分する点）とすることもできる。信頼性判定部１７は、前記区間積分部１６２の出力の電力に基づき、前記誤差検出部１８から出力される周波数オフセットの信頼性を判定する。信頼性は、例えば、区間積分出力の最大電力とすることができる。または、区間積分部出力の平均電力としてもよい。ループフィルタ部１９は、前記誤差検出部１８から出力される周波数オフセットを前記信頼性判定部１７から出力される信頼性信号に基づき時定数を変更し、発振器２０の発振周波数を制御する。
【００５９】
以上の構成における効果を説明する。本発明の実施の形態の変形例１においては、周波数オフセット算出のための区間積分部１６１と信頼性を算出するための区間積分部１６２を並列に備えることを特徴とする。周波数オフセット算出用の区間積分部１６１には、正規化処理のされない信号が入力され、信頼性算出用の区間積分部１６２には、正規化処理後の信号が入力される。
【００６０】
正規化処理では、本来相関が低い部分の振幅を増大させることとなり、結果、周波数オフセット検出精度が劣化する現象が発生する。本発明の実施の形態の変形例１においては、周波数オフセット検出精度の劣化を防ぐため、周波数オフセット検出には、正規化処理を行わない信号を用いることを特徴とする。以上の構成により、図１の構成と比較して、周波数オフセット検出精度を高めることが可能である。
【００６１】
＜変形例２＞
図５に本発明に係るＯＦＤＭ復調装置の実施の形態におけるサンプリングクロック再生部の変形例を示す。
【００６２】
遅延部１３は、直交復調部４の出力をＯＦＤＭ伝送シンボルの有効シンボル期間に相当する時間だけ遅延する。相関演算部１４は、前記遅延部１３の出力と直交復調部４の出力の相関を演算する。相関演算は、例えば、複素共役乗算により実現することができる。正規化部１５は、前記相関演算部１４の出力を振幅が一定となるように正規化する。正規化は、例えば、信号の振幅により、実数成分及び虚数成分を除算することで実現することができる。区間積分部１６１は、前記相関演算部１４の出力をＯＦＤＭ伝送シンボルのガードインターバル期間に相当する区間にわたって積分する。区間積分部１６２は、前記正規化部１５の出力をＯＦＤＭ伝送シンボルのガードインターバル期間に相当する区間にわたって積分する。誤差検出部２１は、区間積分部１６１の出力からタイミングオフセットを推定する。タイミングオフセットの検出は、前記従来の技術に記載されるように、電力最大点における時間タイミングと、内部カウンタ等で発生されるシンボルタイミングとの時間誤差により算出することができる。また、電力最大点によらず、例えば、区間積分出力の波形の重心点（区間積分出力の電力を等分する点）とすることもできる。信頼性算出部１７は、前記区間積分部１６２の出力の電力に基づき、前記誤差検出部２１から出力されるタイミングオフセットの信頼性を判定する。信頼性は、例えば、区間積分出力の最大電力とすることができる。または、区間積分部出力の平均電力としてもよい。ループフィルタ部２２は、前記誤差検出部２１から出力されるタイミングオフセットを前記信頼性判定部１７から出力される信頼性信号に基づき時定数を制御し、発振器２３の発振周波数を制御する。
【００６３】
以上の構成における効果を説明する。本発明の実施の形態の変形例２においては、タイミングオフセット算出のための区間積分部１６１と信頼性を算出するための区間積分部１６２を並列に備えることを特徴とする。タイミングオフセット算出用の区間積分部１６１には、正規化処理のされない信号が入力され、信頼性算出用の区間積分部１６２には、正規化処理後の信号が入力される。
【００６４】
正規化処理では、本来相関が低い部分の振幅を増大させることとなり、結果、タイミングオフセット検出精度が劣化する現象が発生する。本発明の実施の形態の変形例２においては、周波数オフセット検出精度の劣化を防ぐため、周波数オフセット検出には、正規化処理を行わない信号を用いることを特徴とする。以上により、図２の構成と比較して、タイミングオフセット検出精度を高めることが可能である。
【００６５】
なお、以上に述べたＯＦＤＭ復調装置は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは、個別に１チップ化されてもよいし、全てまたは一部を含むように１チップ化されてもよい。
【００６６】
ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００６７】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
【００６８】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明にかかるＯＦＤＭ復調装置は、伝送路環境に応じて同期引き込み時間を短縮可能な搬送波再生部及びサンプリングクロック再生部を有し、国内地上デジタル放送のＯＦＤＭ復調装置等として有用である。また欧州地上デジタル放送等、ＯＦＤＭ方式を採用する伝送方式の復調装置の用途にも応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施の形態におけるＯＦＤＭ復調装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態における搬送波再生部の構成図
【図３】本発明の実施の形態におけるサンプリングクロック再生部の構成図
【図４】本発明の実施の形態における搬送波再生部の変形例を説明する図
【図５】本発明の実施の形態におけるサンプリングクロック再生部の変形例を説明する図
【図６】従来のＯＦＤＭ復調装置の構成図
【図７】オフセット算出の原理図
【図８】本発明の実施の形態におけるＯＦＤＭ復調装置の出力信号例を説明する図
【図９】伝送路環境と最大電力の関係図
【図１０】伝送路環境と周波数オフセット検出誤差の関係図
【符号の説明】
【００７１】
１    アンテナ
２    チューナ
３    Ａ／Ｄ変換部
４    直交復調部
５    ＦＦＴ
６    検波部
７    誤り訂正部
８    デコーダ
９    音声出力装置
１０    映像出力装置
１１    サンプリングクロック再生部
１２    搬送波再生部
１３    遅延部
１４    相関演算部
１５    正規化部
１６，１６１，１６２    区間積分部
１７    信頼性判定部
１８    周波数誤差検出部
１９，２２    ループフィルタ部
２０，２３    発振器
２１    タイミング誤差検出部
７０１    入力端子
７０２    周波数変換回路
７０３    サンプリング手段
７０４    ＦＦＴ回路
７０５    出力端子
７０６    データ保持部
７０７    相関検出回路
７０８    区間積分回路
７０９    ピーク検出回路
７１０    位相検出回路
７１１    除算回路
７１２    周波数発生回路
【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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