(57)【要約】【課題】  残留キャリア周波数誤差等に起因する定常位相回転の検出補正を可能とし、さらにクロック誤差に起因する位相回転の検出補正を可能にする。【解決手段】  各受信系統の受信信号に加わったキャリア周波数誤差を検出して補正し、キャリア周波数誤差が補正された各受信系統の受信信号に対してそれぞれマルチキャリア復調し、各受信系統のサブキャリア信号を用いて伝搬路のチャネルの歪を推定し、チャネル推定信号を用いて空間分割多重伝送された各データ系列のサブキャリア信号を検出し、各データ系列のサブキャリア信号からそれぞれパイロットサブキャリア信号とデータサブキャリア信号の分離し、各データ系列のパイロットサブキャリア信号からそれぞれ定常の位相回転を検出し、平均化処理を行い、各データ系列のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正する。【選択図】        図１
2006191238.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の受信アンテナからマルチキャリア変調された受信信号を入力し、各受信系統の受信信号に加わったキャリア周波数誤差を検出して補正する自動周波数制御手段と、
前記自動周波数制御手段でキャリア周波数誤差が補正された各受信系統の受信信号に対してそれぞれマルチキャリア復調を行うマルチキャリア復調手段と、
前記マルチキャリア復調手段から出力される各受信系統のサブキャリア信号を用いて、伝搬路のチャネルの歪を推定するチャネル推定手段と、
前記マルチキャリア復調手段から出力される各受信系統のサブキャリア信号を入力し、前記チャネル推定手段から出力されるチャネル推定信号を用いて、空間分割多重伝送された各データ系列のサブキャリア信号を検出する信号検出手段と、
前記信号検出手段から出力される各データ系列のサブキャリア信号からそれぞれパイロットサブキャリア信号とデータサブキャリア信号の分離を行う分離手段と、
前記分離手段で分離された各データ系列のパイロットサブキャリア信号からそれぞれ定常の位相回転を検出する定常位相回転検出手段と、
前記定常位相回転検出手段から出力される各データ系列の定常位相回転信号に対してそれぞれ平均化処理を行う定常位相回転平均化手段と、
前記平均化手段から出力される各データ系列の平均定常位相回転信号を用いて、前記分離手段で分離された各データ系列のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正する定常位相回転補正手段と
を備えたことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項２】
請求項１に記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記定常位相回転平均化手段は、前記定常位相回転検出手段から出力される各データ系列の定常位相回転信号の平均化処理を行う構成であり、
前記定常位相回転補正手段は、前記定常位相回転平均化手段から出力される１つの平均定常位相回転信号を用いて、前記分離手段で分離された各データ系列のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正する構成である
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記チャネル推定手段は、各受信系統のサブキャリア信号のチャネル情報信号を出力する機能を含み、
前記定常位相回転検出手段と前記定常位相回転平均化手段との間に、前記定常位相回転検出手段から出力される各データ系列の定常位相回転信号に対して、前記チャネル推定手段から出力される前記チャネル情報信号に応じた重み付け処理を行う重み付け手段を備えた
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するクロック誤差検出手段と、
前記クロック誤差検出手段から出力される前記各受信系統のクロック誤差を用いて、前記信号検出手段から出力される各データ系列のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記分離手段に入力するクロック誤差補正手段とを備えた
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うキャリア周波数誤差平均化手段と、
前記キャリア周波数誤差平均化手段の出力信号から前記各受信系統の平均クロック誤差を検出するクロック誤差検出手段と、
前記クロック誤差検出手段から出力される各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記信号検出手段から出力される各データ系列のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記分離手段に入力するクロック誤差補正手段とを備えた
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するクロック誤差検出手段と、
前記クロック誤差検出手段から出力される前記各受信系統のクロック誤差を用いて、前記分離手段で分離された各データ系列のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、前記定常位相回転検出手段に入力するパイロット信号クロック誤差補正手段と、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号を用いて、前記定常位相回転補正手段から出力される定常位相回転補正後のデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正するデータ信号クロック誤差補正手段とを備えた
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項７】
請求項１〜３のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うキャリア周波数誤差平均化手段と、
前記キャリア周波数誤差平均化手段の出力信号から前記各受信系統の平均クロック誤差を検出するクロック誤差検出手段と、
前記クロック誤差検出手段から出力される各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記分離手段で分離された各データ系列のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、前記定常位相回転検出手段に入力するパイロット信号クロック誤差補正手段と、
前記クロック誤差検出手段から出力される各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記定常位相回転補正手段から出力される定常位相回転補正後のデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正するデータ信号クロック誤差補正手段とを備えた
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項８】
複数の受信アンテナからマルチキャリア変調された受信信号を入力し、各受信系統の受信信号に加わったキャリア周波数誤差を検出して補正する自動周波数制御手段と、
前記自動周波数制御手段でキャリア周波数誤差が補正された各受信系統の受信信号に対してそれぞれマルチキャリア復調を行うマルチキャリア復調手段と、
前記マルチキャリア復調手段から出力される各受信系統のサブキャリア信号を用いて、伝搬路のチャネルの歪を推定するチャネル推定手段と、
前記マルチキャリア復調手段から出力される各受信系統のサブキャリア信号からそれぞれパイロットサブキャリア信号とデータサブキャリア信号の分離を行う分離手段と、
前記分離手段で分離された各受信系統のパイロットサブキャリア信号からそれぞれ定常の位相回転を検出する定常位相回転検出手段と、
前記定常位相回転検出手段から出力される各受信系統の定常位相回転信号に対してそれぞれ平均化処理を行う定常位相回転平均化手段と、
前記定常位相回転平均化手段から出力される各受信系統の平均定常位相回転信号を用いて、前記分離手段で分離された各受信系統のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正する定常位相回転補正手段と、
前記定常位相回転補正手段から出力される各受信系統のサブキャリア信号を入力し、前記チャネル推定手段から出力されるチャネル推定信号を用いて、空間分割多重伝送された各データ系列のサブキャリア信号を検出する信号検出手段と
を備えたことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項９】
請求項８に記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記定常位相回転平均化手段は、前記定常位相回転検出手段から出力される各受信系統の定常位相回転信号の平均化処理を行う構成であり、
前記定常位相回転補正手段は、前記定常位相回転平均化手段から出力される１つの平均定常位相回転信号を用いて、前記分離手段で分離された各受信系統のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正する構成である
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記チャネル推定手段は、各受信系統のサブキャリア信号のチャネル情報信号を出力する機能を含み、
前記定常位相回転検出手段と前記定常位相回転平均化手段との間に、前記定常位相回転検出手段から出力される各受信系統の定常位相回転信号に対して、前記チャネル推定手段から出力される前記チャネル情報信号に応じた重み付け処理を行う重み付け手段を備えた
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項１１】
請求項８〜１０のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するクロック誤差検出手段と、
前記クロック誤差検出手段から出力される前記各受信系統のクロック誤差を用いて、前記各受信系統のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記分離手段に入力するクロック誤差補正手段とを備えた
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項１２】
請求項８〜１０のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うキャリア周波数誤差平均化手段と、
前記キャリア周波数誤差平均化手段の出力信号から前記各受信系統の平均クロック誤差を検出するクロック誤差検出手段と、
前記クロック誤差検出手段から出力される前記各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記各受信系統のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記分離手段に入力するクロック誤差補正手段とを備えた
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項１３】
請求項８〜１０のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するクロック誤差検出手段と、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号を用いて、前記分離手段で分離された各受信系統のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、前記定常位相回転検出手段に入力するパイロット信号クロック誤差補正手段と、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号を用いて、前記定常位相回転補正手段から出力される定常位相回転補正後のデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記信号検出手段に入力するデータ信号クロック誤差補正手段とを備えた
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項１４】
請求項８〜１０のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うキャリア周波数誤差平均化手段と、
前記キャリア周波数誤差平均化手段の出力信号から前記各受信系統の平均クロック誤差を検出するクロック誤差検出手段と、
前記クロック誤差検出手段から出力される前記各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記分離手段で分離された各受信系統のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、前記定常位相回転検出手段に入力するパイロット信号クロック誤差補正手段と、
前記クロック誤差検出手段から出力される前記各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記定常位相回転補正手段から出力される定常位相回転補正後のデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記信号検出手段に入力するデータ信号クロック誤差補正手段とを備えた
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項１５】
請求項４，６，１１，１３のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調回路において、  前記自動周波数制御手段は、各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記クロック誤差検出手段は、前記各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出する構成である
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項１６】
請求項５，７，１２，１４のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調回路において、  前記自動周波数制御手段は、各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記キャリア周波数誤差平均化手段は、前記各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号の平均化処理を行い、各受信系統の平均粗調整キャリア周波数誤差信号および平均微調整キャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する構成であり、
前記クロック誤差検出手段は、前記各受信系統の平均粗調整キャリア周波数誤差信号および平均微調整キャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差を検出する構成である
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項１７】
請求項２に記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記各受信系統の受信信号レベルを検出する手段を備え、
前記定常位相回転平均化手段は、前記各データ系列の定常位相回転信号に対して、前記各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付けあるいは選択を行って平均化処理を行う構成である
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項１８】
請求項９に記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記各受信系統の受信信号レベルを検出する手段を備え、
前記定常位相回転平均化手段は、前記各受信系統の定常位相回転信号に対して、前記各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付けあるいは選択を行って平均化処理を行う構成である
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項１９】
請求項５，７，１２，１４，１６のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調回路において、
前記各受信系統の受信信号レベルを検出する手段を備え、
前記キャリア周波数誤差平均化手段は、前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号に対して、前記各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付けあるいは選択を行って平均化処理を行う構成である
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調回路。
【請求項２０】
複数の受信アンテナからマルチキャリア変調された受信信号を入力し、各受信系統の受信信号に加わったキャリア周波数誤差を検出して補正するステップ１と、
前記ステップ１でキャリア周波数誤差が補正された各受信系統の受信信号に対してそれぞれマルチキャリア復調を行うステップ２と、
前記ステップ２でマルチキャリア復調された各受信系統のサブキャリア信号を用いて、伝搬路のチャネルの歪を推定するステップ３と、
前記ステップ２でマルチキャリア復調された各受信系統のサブキャリア信号を入力し、前記ステップ３で推定されたチャネル推定信号を用いて、空間分割多重伝送された各データ系列のサブキャリア信号を検出するステップ４と、
前記ステップ４で検出された各データ系列のサブキャリア信号からそれぞれパイロットサブキャリア信号とデータサブキャリア信号の分離を行うステップ５と、
前記ステップ５で分離された各データ系列のパイロットサブキャリア信号からそれぞれ定常の位相回転を検出するステップ６と、
前記ステップ６で検出された各データ系列の定常位相回転信号に対してそれぞれ平均化処理を行うステップ７と、
前記ステップ７で平均化された各データ系列の平均定常位相回転信号を用いて、前記ステップ５で分離された各データ系列のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正するステップ８と
を有することを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ７は、前記ステップ６で検出された各データ系列の定常位相回転信号の平均化処理を行い、
前記ステップ８は、前記ステップ７で平均化された１つの平均定常位相回転信号を用いて、前記ステップ５で分離された各データ系列のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項２２】
請求項２０または請求項２１に記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ３は、各受信系統のサブキャリア信号のチャネル情報信号を出力する機能を含み、
前記ステップ６と前記ステップ７との間に、前記ステップ６で検出された各データ系列の定常位相回転信号に対して、前記ステップ３で推定された前記チャネル情報信号に応じた重み付け処理を行うステップ９を有する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項２３】
請求項２０〜２２のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ１は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するステップ１０と、
前記ステップ１０で検出された前記各受信系統のクロック誤差を用いて、前記ステップ４で検出された各データ系列のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記ステップ５に入力するステップ１１とを有する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項２４】
請求項２０〜２２のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ１は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うステップ１２と、
前記ステップ１２で平均化された出力信号から前記各受信系統の平均クロック誤差を検出するステップ１３と、
前記ステップ１３で検出された各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記ステップ４で検出された各データ系列のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記ステップ５に入力するステップ１４とを有する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項２５】
請求項２０〜２２のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ１は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するステップ１０と、
前記ステップ１０で検出された前記各受信系統のクロック誤差を用いて、前記ステップ５で分離された各データ系列のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、前記ステップ６に入力するステップ１５と、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号を用いて、前記ステップ８で定常位相回転補正されたデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正するステップ１６とを有する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項２６】
請求項２０〜２２のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ１は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うステップ１２と、
前記ステップ１２で平均化された出力信号から前記各受信系統の平均クロック誤差を検出するステップ１３と、
前記ステップ１３で検出された各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記ステップ５で分離された各データ系列のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、前記ステップ６に入力するステップ１５と、
前記ステップ１３で検出された各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記ステップ８で定常位相回転補正されたデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正するステップ１６とを有する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項２７】
複数の受信アンテナからマルチキャリア変調された受信信号を入力し、各受信系統の受信信号に加わったキャリア周波数誤差を検出して補正するステップ１と、
前記ステップ１でキャリア周波数誤差が補正された各受信系統の受信信号に対してそれぞれマルチキャリア復調を行うステップ２と、
前記ステップ２でマルチキャリア復調された各受信系統のサブキャリア信号を用いて、伝搬路のチャネルの歪を推定するステップ３と、
前記ステップ２でマルチキャリア復調された各受信系統のサブキャリア信号からそれぞれパイロットサブキャリア信号とデータサブキャリア信号の分離を行うステップ４と、
前記ステップ４で分離された各受信系統のパイロットサブキャリア信号からそれぞれ定常の位相回転を検出するステップ５と、
前記ステップ５で検出された各受信系統の定常位相回転信号に対してそれぞれ平均化処理を行うステップ６と、
前記ステップ６で平均化された各受信系統の平均定常位相回転信号を用いて、前記ステップ４で分離された各受信系統のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正するステップ７と、
前記ステップ７で定常位相回転補正された各受信系統のサブキャリア信号を入力し、前記ステップ３で推定されたチャネル推定信号を用いて、空間分割多重伝送された各データ系列のサブキャリア信号を検出するステップ８と
を有することを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項２８】
請求項２７に記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ６は、前記ステップ５で検出された各受信系統の定常位相回転信号の平均化処理を行い、
前記ステップ７は、前記ステップ６で平均化された１つの平均定常位相回転信号を用いて、前記ステップ４で分離された各受信系統のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項２９】
請求項２７または請求項２８に記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ３は、各受信系統のサブキャリア信号のチャネル情報信号を出力する機能を含み、
前記ステップ５と前記ステップ６との間に、前記ステップ５で検出された各受信系統の定常位相回転信号に対して、前記ステップ３で推定された前記チャネル情報信号に応じた重み付け処理を行うステップ９とを有する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項３０】
請求項２７〜２９のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ１は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するステップ１０と、
前記ステップ１０で検出された前記各受信系統のクロック誤差を用いて、前記各受信系統のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記ステップ４に入力するステップ１１とを有する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項３１】
請求項２７〜２９のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ１は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うステップ１２と、
前記ステップ１２で平均化された出力信号から前記各受信系統の平均クロック誤差を検出するステップ１３と、
前記ステップ１３で検出された前記各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記各受信系統のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記ステップ４に入力するステップ１４とを有する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項３２】
請求項２７〜２９のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ１は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するステップ１０と、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号を用いて、前記ステップ４で分離された各受信系統のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、前記ステップ５に入力するステップ１５と、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号を用いて、前記ステップ７で定常位相回転補正されたデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記ステップ８に入力するステップ１６とを有する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項３３】
請求項２７〜２９のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ１は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うステップ１２と、
前記ステップ１２で平均化された前記各受信系統の平均クロック誤差を検出するステップ１３と、
前記ステップ１３で検出された前記各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記ステップ４で分離された各受信系統のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、前記ステップ５に入力するステップ１５と、
前記ステップ１３で検出された前記各受信系統の平均クロック誤差を用いて、前記ステップ７で定常位相回転補正されたデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して前記ステップ８に入力するステップ１６とを有する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項３４】
請求項２３，２５，３０，３２のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ１は、各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記ステップ１１は、前記各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項３５】
請求項２４，２６，３１，３３のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記ステップ１は、各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、
前記ステップ１２は、前記各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号の平均化処理を行い、各受信系統の平均粗調整キャリア周波数誤差信号および平均微調整キャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力し、
前記ステップ１３は、前記各受信系統の平均粗調整キャリア周波数誤差信号および平均微調整キャリア周波数誤差信号から前記各受信系統のクロック誤差を検出する
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項３６】
請求項２１に記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記各受信系統の受信信号レベルを検出するステップを有し、
前記ステップ７は、前記各データ系列の定常位相回転信号に対して、前記各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付けあるいは選択を行って平均化処理を行う
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項３７】
請求項２８に記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記各受信系統の受信信号レベルを検出するステップを有し、
前記ステップ６は、前記各受信系統の定常位相回転信号に対して、前記各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付けあるいは選択を行って平均化処理を行う
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【請求項３８】
請求項２４，２６，３１，３３，３５のいずれかに記載のマルチキャリア信号復調方法において、
前記各受信系統の受信信号レベルを検出するステップを有し、
前記ステップ１２は、前記各受信系統のキャリア周波数誤差信号に対して、前記各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付けあるいは選択を行って平均化処理を行う
ことを特徴とするマルチキャリア信号復調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディジタル無線通信システムにおいて、マルチキャリア信号の復調を行うマルチキャリア信号復調回路に関する。特に、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）変調方式に対応するマルチキャリア信号復調回路およびマルチキャリア信号復調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチキャリア変調方式は、複数のサブキャリアを用いて情報を伝送する無線伝送方式である。入力データ信号は、サブキャリアごとにＱＰＳＫ（Quadrature phase shift keying)等に変調される。このマルチキャリア変調方式の中で、各サブキャリアの周波数が直交関係にあるＯＦＤＭ変調方式は、マルチパス伝搬が問題となる無線通信システムで広く用いられている。
【０００３】
ＯＦＤＭ変調方式は、マルチパスの影響を受けにくく高速伝送に適した変調方式であるが、さらなる伝送速度の向上を図るために、複数の送信アンテナから同一の周波数で同時に送信する空間分割多重方式が検討されている。この空間分割多重方式は、ＳＤＭ（Space division multiplexing ）伝送、あるいは複数の送信アンテナを用いた伝送路の特徴からＭＩＭＯ（Multi input multi output) 伝送とも呼ばれる。
【０００４】
図２２は、空間分割多重伝送システムの構成例を示す。図において、送信器は、シリアルパラレル変換（Ｓ／Ｐ）した各データ系列の送信信号を、符号器、インタリーバ、ＯＦＤＭ変調器を介して送信アンテナ（ここでは４本）から送信する構成である。受信器は、受信アンテナ（ここでは４本）の受信信号をＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ復調器で処理し、各データ系列ごとにデインタリーバ、復号器を介してパラレルシリアル変換（Ｐ／Ｓ）して出力する構成である。なお、ＯＦＤＭに空間分割多重伝送を適用した場合には、ＯＦＤＭシンボルの送信タイミングは同期させて送信する必要がある。
【０００５】
空間分割多重伝送では、周波数帯域幅を増加させることなくアンテナ数に応じて伝送速度を高めることができる。例えば、伝送速度を２倍にする場合には、２本のアンテナから同時送信を行う。もちろん、多重化を行わずに１本の送信アンテナから送信を行うことも可能である。通常は、受信側のアンテナ数は、送信側で用いたアンテナ数と同数である。  
【０００６】
ここで、送信アンテナ数をＮ、受信アンテナ数をＭとすると、周波数領域での行列表現を用い、伝搬路の伝達関数Ｈを用いて、受信信号Ｒは次式のように示すことができる。
【数１】
2006191238.tif 000003
【０００７】
復調器において、式(1) で示される空間分割多重された信号から各データ系列の送信信号を検出するには、上記のさまざまな方式があるが、最も簡易に送信信号を検出するには、次式に示すように、伝搬路の伝達関数Ｈの疑似逆行列であるＨ+ を受信信号Ｒに乗算し、推定送信信号Ｔ’を検出する手法がある。
【数２】
2006191238.tif 000004
【０００８】
この手法は、Zero-forcing(ZF)方式と一般に呼ばれる。その他の信号検出方式としては、Minimum mean square error(MMSE) 方式、Ordered successive detection(OSD) 方式、最尤推定検出(Maximum Likelihood detection:MLD)方式等）がある。この中で、優れた誤り率を実現するＭＬＤ方式を用いた場合には、１本の受信アンテナで受信しても復調可能である。一方、送信アンテナ数よりも受信アンテナ数が多い場合には、受信ダイバーシティ効果が得られる。
【０００９】
ここで、復調器におけるこれらの信号検出方式は、信号分離または干渉キャンセラとも呼ばれるが、その本質は多重化された信号からデータ系列ごとの送信信号を検出することである。この多重化されたＯＦＤＭ信号を受信するには、信号検出の前に受信信号に同期し、かつ受信信号から様々な歪み等を補正しながら復調することが必須になる。特に、マルチキャリア信号では、キャリア周波数誤差が信号に加わると特性劣化が大きく、このキャリア周波数誤差の検出補正を行うことは非常に重要な課題である。
【００１０】
図２３は、従来のマルチキャリア信号復調回路の構成例を示す（非特許文献１）。ここでは、２つのデータ系列を処理する２多重の受信信号が入力される場合を示す。
【００１１】
図において、受信信号レベル検出回路８１は、各受信アンテナから受信ＯＦＤＭ信号Ｓ81-1，Ｓ81-2を入力し、受信信号レベルの検出比較を行って検出比較結果信号Ｓ82を出力する。同期処理パス選択回路８２は、各受信アンテナから受信ＯＦＤＭ信号Ｓ81-1，Ｓ81-2を入力し、検出比較結果信号Ｓ82に応じて受信レベルの大きい１受信系統を選択する。選択された受信ＯＦＤＭ信号Ｓ83はＡＦＣ（Automatic frequency control ：自動周波数制御）回路に入力され、周波数誤差検出回路８３でキャリア周波数誤差が検出される。検出されたキャリア周波数誤差信号Ｓ84は、各受信アンテナの受信ＯＦＤＭ信号Ｓ81-1，Ｓ81-2とともに、それぞれ個別の周波数誤差補正回路８４−１，８４−２に入力され、それぞれキャリア周波数誤差補正が行われる。
【００１２】
ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）回路８５−１，８５−２は、各受信系統ごとにキャリア周波数誤差が補正されたＯＦＤＭ信号Ｓ85-1, Ｓ85-2を入力し、マルチキャリア復調したサブキャリア信号Ｓ86-1，Ｓ86-2を出力する。このサブキャリア信号Ｓ86-1，Ｓ86-2は、データ系列ごとに着目すると、伝搬路上で空間分割多重されたサブキャリア信号である。
【００１３】
空間分割多重されたサブキャリア信号Ｓ86-1，Ｓ86-2は、チャネル推定回路８６および信号検出回路８７に入力される。チャネル推定回路８６は、入力するサブキャリア信号Ｓ86-1，Ｓ86-2に対して伝搬路でのチャネルの歪みの推定を行い、チャネル推定信号Ｓ87を出力する。信号検出回路８７は、このチャネル推定信号Ｓ87を用いて、サブキャリア信号Ｓ86-1，Ｓ86-2に対してデータ系列ごとの信号検出を行い、検出信号Ｓ88-1，Ｓ88-2を出力する。
【００１４】
このように、従来のマルチキャリア信号復調回路では、空間分割多重信号の信号検出を行うために、ＡＦＣ回路でキャリア周波数誤差の検出および補正を行い、マルチキャリア復調、そしてチャネル推定を行った後に信号検出を行う構成になっている。
【非特許文献１】平明徳  他、「ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムにおけるタイミング／周波数同期方式」、電子情報通信学会、信学技報 RCS2003-21
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
従来の無線ＬＡＮ方式（IEEE802.11a やIEEE802.11g など）では、信号の送受信はパケットごとに完全に独立なパケットモードで行われる。このようなパケットモードでは、受信パケットの先頭部にあるプリアンブル信号のみからキャリア周波数誤差の検出補正を行う必要がある。さらに、パイロット信号およびパイロットサブキャリア信号を用いてキャリア周波数誤差補正における制御誤差等の位相回転の検出補正を行うことが必要である。
【００１６】
図１７は、IEEE802.11a にて規定されているＯＦＤＭ信号を用いたパケットフォーマットを示す。先頭のＰＬＣＰプリアンブルは、無線パケット信号の受信同期処理に必要な16μsec の既知の固定パターン信号である。10個のショートトレーニングシンボルからなるショートプリアンブル（８μsec ）は、サブキャリア数を12本に間引いた信号として規定され、主にＡＦＣ粗調整やタイミング検出などに利用される。２つのＯＦＤＭシンボルからなるロングプリアンブル（８μsec ）は、52本のサブキャリアすべてに既知パターンを割り当てた信号として規定され、主にＡＦＣ微調整やチャネル推定などに利用される。次に、データ部の伝送速度とパケット長を伝達するＳＩＧＮＡＬと呼ばれるヘッダ信号が送信される。ヘッダ信号は、１つのＯＦＤＭシンボルから構成される。
【００１７】
図１８は、IEEE802.11a のパケットフォーマットを周波数軸／時間軸の二次元表現で示す。網かけ部分が既知トレーニング信号である。データ部のＯＦＤＭシンボルにも既知トレーニング信号である４本のパイロットサブキャリアが挿入される。受信側では、このパイロットサブキャリアの観測により全サブキャリア共通の位相回転を検出し、基準位相の回転を補正する位相トラッキング処理が行われる。
【００１８】
ところで、従来の無線ＬＡＮ方式（IEEE802.11a やIEEE802.11g など）とのバックワードコンパチビィリティを実現しながら、無線パケットの高速伝送を実現する空間分割多重伝送を用いた無線ＬＡＮシステムが望まれている。この空間分割多重伝送を用いる無線ＬＡＮでは、IEEE802.11a に準拠した信号が多重化される前のＯＦＤＭ信号になる。
【００１９】
したがって、例えばIEEE802.11a システムとのバックワードコンパチビィリティを確保しつつ、空間分割多重伝送された信号を復調するためには、図１９に示すIEEE802.11a 信号との共通部分を備えたパケット信号を復調する機能が必要になる。図２０は、IEEE802.11a 信号との共通部分を備えたパケットフォーマットを周波数領域と時間領域の二次元表現で示す。ただし、ＭＩＭＯプリアンブル数は２の場合を示したが、システムの要求およびデータ多重数により様々異なる。空間分割多重された信号から同期を確立し、復調を行うためには、この先頭のプリアンブル信号を用いてタイミング検出を行う必要がある。
【００２０】
しかし、図２３に示す従来のマルチキャリア信号復調回路は、独自のプリアンブルに基づく連続モードでのフレーム構成を前提としているため、従来の無線ＬＡＮ方式（IEEE802.11a やIEEE802.11g など）とのバックワードコンパチビィリティが確保できない問題がある。
【００２１】
さらに、従来のマルチキャリア信号復調回路は、独立に送受信されるパケットモードでの通信ではなく、連続的に送受信される連続モードでの通信を前提としているため、パケットモードにおけるキャリア周波数誤差の検出精度が劣化する問題もある。
【００２２】
また、ＡＦＣ回路でキャリア周波数誤差の検出補正を行った場合には、その補正制御に起因する定常の位相回転量である残留キャリア周波数誤差が新たに加わる。この定常位相回転の検出補正を行わない場合にはパケット誤りが生じてしまう。従来のマルチキャリア信号復調回路は、連続的に送信される複数のフレームに渡る補正を行うことを前提としているために、独立して送信されるパケット信号に対しての残留キャリア周波数誤差の補正を行うことができず、特性が大きく劣化する問題がある。
【００２３】
また、送受信機に周波数変換器が用いられる場合には、その位相雑音等の劣化要因が受信信号に加わり位相回転が生じる。しかし、従来のマルチキャリア信号復調回路では、サブキャリア復調後に位相雑音等に起因する定常位相回転補正は行われていない。
【００２４】
また、送受信機間でクロック信号に誤差が生じている場合には、各サブキャリアに周波数の異なる位相回転が加わるため、クロック誤差の検出補正が必要になる。このクロック誤差について以下に説明する。
【００２５】
復調器では、キャリア周波数を生成するローカルの発振器とクロック周波数を生成する発振器は、同一の発振器を用いる場合が一般的である。この場合のクロック誤差に起因する位相回転、残留キャリア周波数誤差に起因する定常の位相回転であるθは、サブキャリアの番号をｍ、サブキャリア周波数間隔をｆsub 、サンプリング時間の時間ずれをΔｘ、ＡＦＣ回路で発生した残留キャリア周波数誤差をΔｆとすると、
θ＝２πｆsub(t−Δｘ)ｍ＋２πΔｆｔ                …(3) 
と表される。
【００２６】
この下で、サンプリング時間をｔ＝ｎＴsym （ｎはＯＦＤＭシンボル数、Ｔsym はＯＦＤＭシンボル時間長）とすると、位相回転θは、Δｘ＝ｎＴsym Δｔとして、
θ＝２πｆsub ｎＴsym(1−Δｔ)ｍ＋２πΔｆｎＴsym   …(4) 
となる。ここで、Δｔはクロックタイミングの誤差［ppm ］である。これは、ＡＦＣ回路とクロック生成部で共通の発振器を使用している場合には、検出されたキャリア周波数誤差から導出することができる。
【００２７】
したがって、クロック誤差および残留キャリア周波数誤差に起因する位相回転量Δθは、
Δθ＝−２πｆsub ｎＴsym Δｔｍ＋２πΔｆｎＴsym   …(5) 
となる。この第１項がクロック誤差に起因する位相回転量であり、第２項が残留キャリア周波数誤差に起因する定常位相回転量である。
【００２８】
式(5) より明らかなように、クロック誤差に起因する位相回転量は各サブキャリアで異なり、かつサンプリング時間が大きくなる場合には、誤差がサンプリング時間に比例するために位相回転量も非常に大きくなることがわかる。また、残留キャリア周波数誤差は、サンプリング時間に比例して増加することがわかる。また、復調器では一般に式(5) に示される位相回転量の他に、上記のように位相雑音等に起因する位相回転も加算される。
【００２９】
このような復調器では、キャリア周波数誤差の検出補正だけでなく、各種劣化要因に起因する位相回転の検出補正が必須となる。しかし、従来のマルチキャリア信号復調回路は、キャリア周波数誤差の検出補正しか考慮していないので、クロック誤差を含む各種劣化要因に起因する位相回転が生じた場合には特性が劣化することになる。
【００３０】
本発明は、以上示した各問題点に対して、既存システムとのバックワードコンパチビィリティを確保し、パケットごとに独立に送信される信号からキャリア周波数誤差の検出補正を可能にし、かつ残留キャリア周波数誤差、位相雑音等に起因する定常位相回転の検出補正を可能とし、さらにクロック誤差に起因する位相回転の検出補正を可能にし、高精度にタイミング同期を確立して空間分割多重伝送された信号の復調を可能にするマルチキャリア信号復調回路およびマルチキャリア信号復調方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
第１の発明のマルチキャリア信号復調回路は、複数の受信アンテナからマルチキャリア変調された受信信号を入力し、各受信系統の受信信号に加わったキャリア周波数誤差を検出して補正する自動周波数制御手段と、自動周波数制御手段でキャリア周波数誤差が補正された各受信系統の受信信号に対してそれぞれマルチキャリア復調を行うマルチキャリア復調手段と、マルチキャリア復調手段から出力される各受信系統のサブキャリア信号を用いて、伝搬路のチャネルの歪を推定するチャネル推定手段と、マルチキャリア復調手段から出力される各受信系統のサブキャリア信号を入力し、チャネル推定手段から出力されるチャネル推定信号を用いて、空間分割多重伝送された各データ系列のサブキャリア信号を検出する信号検出手段と、信号検出手段から出力される各データ系列のサブキャリア信号からそれぞれパイロットサブキャリア信号とデータサブキャリア信号の分離を行う分離手段と、分離手段で分離された各データ系列のパイロットサブキャリア信号からそれぞれ定常の位相回転を検出する定常位相回転検出手段と、定常位相回転検出手段から出力される各データ系列の定常位相回転信号に対してそれぞれ平均化処理を行う定常位相回転平均化手段と、平均化手段から出力される各データ系列の平均定常位相回転信号を用いて、分離手段で分離された各データ系列のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正する定常位相回転補正手段とを備える。
【００３２】
本発明では、空間分割多重された信号に対して信号検出後に位相回転補正を行うことができる。この信号検出手法には、様々な信号検出手法が考えられるが、主にレプリカを必要としないＺＦ，ＭＳＥ，ＯＳＤ方式にて適用が可能である。
【００３３】
また、定常位相回転平均化手段は、定常位相回転検出手段から出力される各データ系列の定常位相回転信号の平均化処理を行う構成であり、定常位相回転補正手段は、定常位相回転平均化手段から出力される１つの平均定常位相回転信号を用いて、分離手段で分離された各データ系列のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正する構成としてもよい。
【００３４】
また、チャネル推定手段は、各受信系統のサブキャリア信号のチャネル情報信号（例えば各サブキャリア信号の振幅情報あるいは電力情報等）を出力する機能を含み、定常位相回転検出手段と定常位相回転平均化手段との間に、定常位相回転検出手段から出力される各データ系列の定常位相回転信号に対して、チャネル推定手段から出力されるチャネル情報信号に応じた重み付け処理を行う重み付け手段を備えてもよい。
【００３５】
また、自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、各受信系統のキャリア周波数誤差信号から各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するクロック誤差検出手段と、クロック誤差検出手段から出力される各受信系統のクロック誤差を用いて、信号検出手段から出力される各データ系列のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して分離手段に入力するクロック誤差補正手段とを備えてもよい。
【００３６】
また、自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うキャリア周波数誤差平均化手段と、キャリア周波数誤差平均化手段の出力信号から各受信系統の平均クロック誤差を検出するクロック誤差検出手段と、クロック誤差検出手段から出力される各受信系統の平均クロック誤差を用いて、信号検出手段から出力される各データ系列のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して分離手段に入力するクロック誤差補正手段とを備えてもよい。
【００３７】
また、自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、各受信系統のキャリア周波数誤差信号から各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するクロック誤差検出手段と、クロック誤差検出手段から出力される各受信系統のクロック誤差を用いて、分離手段で分離された各データ系列のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、定常位相回転検出手段に入力するパイロット信号クロック誤差補正手段と、各受信系統のキャリア周波数誤差信号を用いて、定常位相回転補正手段から出力される定常位相回転補正後のデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正するデータ信号クロック誤差補正手段とを備えてもよい。
【００３８】
また、自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うキャリア周波数誤差平均化手段と、キャリア周波数誤差平均化手段の出力信号から各受信系統の平均クロック誤差を検出するクロック誤差検出手段と、クロック誤差検出手段から出力される各受信系統の平均クロック誤差を用いて、分離手段で分離された各データ系列のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、定常位相回転検出手段に入力するパイロット信号クロック誤差補正手段と、各受信系統の平均クロック誤差を用いて、定常位相回転補正手段から出力される定常位相回転補正後のデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正するデータ信号クロック誤差補正手段とを備えてもよい。
【００３９】
第２の発明のマルチキャリア信号復調回路は、複数の受信アンテナからマルチキャリア変調された受信信号を入力し、各受信系統の受信信号に加わったキャリア周波数誤差を検出して補正する自動周波数制御手段と、自動周波数制御手段でキャリア周波数誤差が補正された各受信系統の受信信号に対してそれぞれマルチキャリア復調を行うマルチキャリア復調手段と、マルチキャリア復調手段から出力される各受信系統のサブキャリア信号を用いて、伝搬路のチャネルの歪を推定するチャネル推定手段と、マルチキャリア復調手段から出力される各受信系統のサブキャリア信号からそれぞれパイロットサブキャリア信号とデータサブキャリア信号の分離を行う分離手段と、分離手段で分離された各受信系統のパイロットサブキャリア信号からそれぞれ定常の位相回転を検出する定常位相回転検出手段と、定常位相回転検出手段から出力される各受信系統の定常位相回転信号に対してそれぞれ平均化処理を行う定常位相回転平均化手段と、定常位相回転平均化手段から出力される各受信系統の平均定常位相回転信号を用いて、分離手段で分離された各受信系統のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正する定常位相回転補正手段と、定常位相回転補正手段から出力される各受信系統のサブキャリア信号を入力し、チャネル推定手段から出力されるチャネル推定信号を用いて、空間分割多重伝送された各データ系列のサブキャリア信号を検出する信号検出手段とを備える。
【００４０】
この発明では、信号検出前、すなわち空間分割多重された信号の検出方式に依存せずに位相回転補正を行うことができる。特に、誤り率特性に優れるＭＬＤ方式の適用も可能となる。
【００４１】
また、定常位相回転平均化手段は、定常位相回転検出手段から出力される各受信系統の定常位相回転信号の平均化処理を行う構成であり、定常位相回転補正手段は、定常位相回転平均化手段から出力される１つの平均定常位相回転信号を用いて、分離手段で分離された各受信系統のデータサブキャリア信号の定常位相回転をそれぞれ補正する構成としてもよい。
【００４２】
また、チャネル推定手段は、各受信系統のサブキャリア信号のチャネル情報信号（例えば各サブキャリア信号の振幅情報あるいは電力情報等）を出力する機能を含み、定常位相回転検出手段と定常位相回転平均化手段との間に、定常位相回転検出手段から出力される各受信系統の定常位相回転信号に対して、チャネル推定手段から出力されるチャネル情報信号に応じた重み付け処理を行う重み付け手段を備えてもよい。
【００４３】
また、自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、各受信系統のキャリア周波数誤差信号から各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するクロック誤差検出手段と、クロック誤差検出手段から出力される各受信系統のクロック誤差を用いて、各受信系統のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して分離手段に入力するクロック誤差補正手段とを備えてもよい。
【００４４】
また、自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うキャリア周波数誤差平均化手段と、キャリア周波数誤差平均化手段の出力信号から各受信系統の平均クロック誤差を検出するクロック誤差検出手段と、クロック誤差検出手段から出力される各受信系統の平均クロック誤差を用いて、各受信系統のサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して分離手段に入力するクロック誤差補正手段とを備えてもよい。
【００４５】
また、自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、各受信系統のキャリア周波数誤差信号から各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出するクロック誤差検出手段と、各受信系統のキャリア周波数誤差信号を用いて、分離手段で分離された各受信系統のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、定常位相回転検出手段に入力するパイロット信号クロック誤差補正手段と、各受信系統のキャリア周波数誤差信号を用いて、定常位相回転補正手段から出力される定常位相回転補正後のデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して信号検出手段に入力するデータ信号クロック誤差補正手段とを備えてもよい。
【００４６】
また、自動周波数制御手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、各受信系統のキャリア周波数誤差信号の平均化処理を行うキャリア周波数誤差平均化手段と、キャリア周波数誤差平均化手段の出力信号から各受信系統の平均クロック誤差を検出するクロック誤差検出手段と、クロック誤差検出手段から出力される各受信系統の平均クロック誤差を用いて、分離手段で分離された各受信系統のパイロットサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正し、定常位相回転検出手段に入力するパイロット信号クロック誤差補正手段と、クロック誤差検出手段の出力信号を用いて、定常位相回転補正手段から出力される定常位相回転補正後のデータサブキャリア信号のクロック誤差をそれぞれ補正して信号検出手段に入力するデータ信号クロック誤差補正手段とを備えてもよい。
【００４７】
また、第１の発明および第２の発明における自動周波数制御手段は、各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、クロック誤差検出手段は、各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号から各受信系統のクロック誤差をそれぞれ検出する構成としてもよい。
【００４８】
また、第１の発明および第２の発明における自動周波数制御手段は、各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する機能を含み、キャリア周波数誤差平均化手段は、各受信系統の粗調整キャリア周波数誤差信号および微調整キャリア周波数誤差信号の平均化処理を行い、各受信系統の平均粗調整キャリア周波数誤差信号および平均微調整キャリア周波数誤差信号をそれぞれ出力する構成であり、クロック誤差検出手段は、各受信系統の平均粗調整キャリア周波数誤差信号および平均微調整キャリア周波数誤差信号から各受信系統のクロック誤差を検出する構成としてもよい。
【００４９】
以上の構成では、信号検出後または信号検出前に、クロック誤差に起因する各サブキャリアで異なる位相回転の検出補正を行い、次に残留キャリア周波数誤差や位相雑音に起因する定常の位相回転の検出補正を行うことができる。
【００５０】
また、各受信系統の受信信号レベルを検出する手段を備え、定常位相回転平均化手段は、各データ系列の定常位相回転信号に対して、各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付けあるいは選択を行って平均化処理を行う構成としてもよい。また、各受信系統の受信信号レベルを検出する手段を備え、定常位相回転平均化手段は、各受信系統の定常位相回転信号に対して、各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付けあるいは選択を行って平均化処理を行う構成としてもよい。
【００５１】
また、各受信系統の受信信号レベルを検出する手段を備え、キャリア周波数誤差平均化手段は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号に対して、各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付けあるいは選択を行って平均化処理を行う構成としてもよい。
【００５２】
本発明のマルチキャリア信号復調方法においても、本発明のマルチキャリア信号復調回路の各手段の処理手順が同様に実行される。
【００５３】
本発明のマルチキャリア信号復調回路は、例えばIEEE802.11a システムとのバックワードコンパチビィリティを確保しつつ、空間分割多重伝送された信号を復調するため、図１９に示すIEEE802.11a 信号との共通部分を備えたパケットフォーマットを用いる。図２０は、IEEE802.11a 信号との共通部分を備えたパケットフォーマットを周波数領域と時間領域の二次元表現で示す。ただし、ＭＩＭＯプリアンブル数は２の場合を示したが、システムの要求およびデータ多重数により様々異なる。図２１は、３多重伝送を行う場合におけるパイロット信号の例を示す。ここでは、各パイロット信号が同一のデータを送信している。もちろん、これらは本発明の復調器で復調可能なパケットの一例の説明図であり、パイロットサブキャリア数、データサブキャリア数に制限はない。
【００５４】
このように、本発明のマルチキャリア信号復調回路では、既存システムとのバックワードコンパチビィリティを考慮した空間分割多重伝送信号を受信した場合に、パケットごとのキャリア周波数誤差の検出補正、および残留キャリア周波数誤差や位相雑音等に起因する定常位相回転の検出補正が可能であり、さらにクロック誤差に起因する位相回転の検出補正が可能であり、適切にパケットごとの通信を実現することができる。
【００５５】
また、バックワードコンパチビィリティを実現しない場合でも、独立したパケットごとのキャリア周波数誤差の検出補正、および残留キャリア周波数誤差や位相雑音等に起因する定常位相回転の検出補正が可能であり、さらにクロック誤差に起因する位相回転の検出補正が可能である。
【００５６】
自動周波数制御手段（ＡＦＣ回路）は、受信ＯＦＤＭ信号のショートプリアンブルを用いて、受信信号レベルの検出や復調に必要な信号レベルの利得の調整を行う。また、ショートプリアンブルを用いてキャリア周波数誤差の粗調整を行い、さらにロングプリアンブルを用いてキャリア周波数誤差の微調整を行う。この微調整では、前段のショートプリアンブルで行われた粗調整より精度の高いキャリア周波数補正を行う。キャリア周波数誤差の検出補正がされたＯＦＤＭ信号は、マルチキャリア復調手段（ＦＦＴ回路）に入力され、サブキャリア信号が復調される。
【００５７】
なお、自動周波数制御手段（ＡＦＣ回路）は、粗調整および微調整を個別に備える構成、あるいは共に備える構成のいずれでもよく、さらに受信系統ごとに個別に備える構成、各受信系統の検出結果を共通に用いる構成のいずれでもよい。
【００５８】
チャネル推定回路は、既存システムが復調可能なサブキャリア信号のロングプリアンブルを用いてチャネル推定を行う。このチャネル推定は、多重化されずに送信される受信パケット自体の情報が記載されるＳＩＧＮＡＬあるいは拡張ＳＩＧＮＡＬに対して行われる。ロングプリアンブルに続くＳＩＧＮＡＬでは、IEEE802.11a の信号か、あるいは空間分割多重されたＭＩＭＯ信号かを識別する。拡張ＳＩＧＮＡＬには、それ以降に受信するＭＩＭＯ信号部分の情報が記載される。なお、ＳＩＧＮＡＬおよび拡張ＳＩＧＮＡＬは、ロングプリアンブル以降に受信されるデータの復調に必要なサブキャリア変調方式の種類、伝送速度、パケット長、多重数等の情報が記載される情報シンボルである。これらの情報シンボルは、対象システムに応じて２シンボルである必要はなく、１シンボルでもよい。また、伝送されるパケットの条件が規定されている場合は、これらの情報シンボルの送信は必要ない。次に、ＭＩＭＯプリアンブル信号に対して、複数のアンテナから送信された信号の歪を推定するチャネル推定が再度行われる。信号検出回路は、推定されたチャネルの歪を示すチャネル推定信号を入力し、ＭＩＭＯデータ信号から各データ系列ごとのサブキャリア信号を出力する。
【００５９】
このようにチャネル推定回路では、空間分割多重を行わないシングル伝送時のチャネル推定を行うことが可能であり、併せて空間分割多重されたＭＩＭＯ信号のチャネル推定を行うことができる。また、チャネル推定回路は、送信側のチャネル推定用の（ロング）プリアンブルの信号形式に応じた構成がとられる。例えば、受信側に備えたプリアンブルを用いて同期検波を行ってチャネル推定結果を得る構成、あるいは逆行列演算を行う構成をとることができる。
【００６０】
また、信号検出回路で検出された各データ系列のサブキャリア信号には、ＡＦＣ回路の制御誤差による残留キャリア周波数誤差が加わっている。この残留キャリア周波数誤差に起因する位相回転の検出補正は、図２０に記載のパイロットサブキャリア信号を用いて行われる。
【００６１】
さらに、復調器にクロック誤差が発生した場合には、ＡＦＣ回路で検出されたキャリア周波数誤差信号を用いてクロック誤差の検出補正を行う。通常、無線システムの復調器には基本タイミングを生成する発振器が存在する。この発振器から共通にキャリア周波数信号を生成し、また回路の動作を規定するクロック信号を生成している。したがって、ＡＦＣ回路で発振器の誤差を推定することによりクロック誤差を検出補正する。
【００６２】
また、マルチキャリア復調手段では、ガードインターバルと呼ばれる繰り返し信号区間を除去してから、マルチキャリア復調を行うことが可能である。
【００６３】
また、本発明のマルチキャリア信号復調回路を備える復調器は、既存システムの復調を行う複数の手段を併せて備えることがある。この場合には、回路規模を必要以上に増加させない意味から、本発明の各回路を既存システム用の回路と共有させることが可能である。
【００６４】
また、位相回転補正処理をＭＩＭＯプリアンブルを受信した後から動作を開始させることができる。
【００６５】
また、本発明のマルチキャリア信号復調回路では、受信系統数およびデータ系列数が３以上の場合、受信系統数とデータ系列数が異なる場合にも対応することができる。さらに、３多重以上の場合には、キャリア周波数誤差の検出補正、残留キャリア周波数誤差や位相雑音に起因する定常位相回転の検出補正、さらにクロック誤差の検出補正において、どの受信系統の値を復調器全体の検出値および補正値とするかについては、各受信系統の受信信号レベルに応じて選択あるいは重み付けを行うことができる。
【００６６】
また、定常位相回転検出補正およびクロック誤差検出補正に用いるパイロットサブキャリア数は、図２０に示す場合や任意の整数に対応することができる。
【００６７】
また、本発明のマルチキャリア信号復調回路の各手段は、常に動作させず、必要なときにのみ動作させる構成をとることにより、消費電力の低減を図ることができる。
【発明の効果】
【００６８】
本発明のマルチキャリア信号復調回路およびマルチキャリア信号復調方法は、既存システムにおける信号と空間分割多重された信号とのバックワードコンパチビィリティを確保するパケットについて、キャリア周波数誤差が生じた場合の位相回転補正、およびキャリア周波数誤差補正に起因する残留キャリア周波数誤差補正、さらに位相雑音等に起因する位相回転補正をパケットごとに行うことができる。また、クロック誤差に起因する位相回転補正をパケットごとに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６９】
（第１の実施形態）
図１は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第１の実施形態を示す。ここでは、受信系統数（受信アンテナ数）が２、データ系列数が２の場合を示すが、受信系統数がデータ系列数以上あるいは以下の場合においても同様に適用可能である（以下に示す実施形態においても同様）。なお、第１の実施形態〜第７の実施形態は、信号検出後に残留キャリア周波数誤差、位相雑音等に起因する定常位相回転を補正することを特徴とする。
【００７０】
図において、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２は、各受信アンテナからマルチキャリア変調された受信ＯＦＤＭ信号Ｓ１−１，Ｓ１−２をそれぞれ入力し、受信ＯＦＤＭ信号Ｓ１−１，Ｓ１−２に加わったキャリア周波数誤差の検出補正を行う。ＦＦＴ回路１２−１，１２−２は、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２でキャリア周波数誤差が補正されたＯＦＤＭ信号Ｓ２−１，Ｓ２−２をそれぞれ入力し、マルチキャリア復調を行う。マルチキャリア復調された各受信系統のサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２は、チャネル推定回路１３および信号検出回路１４に入力される。チャネル推定回路１３は、入力するサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２のＭＩＭＯプリアンブルから伝搬路のチャネルの歪の推定を行い、チャネル推定信号Ｓ４を出力する。信号検出回路１４は、このチャネル推定信号Ｓ４を用いて、入力するサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２のＭＩＭＯデータからデータ系列ごとのサブキャリア信号Ｓ５−１，Ｓ５−２を検出して出力する。
【００７１】
信号検出回路１４から出力される各データ系列のサブキャリア信号Ｓ５−１，Ｓ５−２は、各データ系列対応のパイロット信号分離回路１５−１，１５−２に入力され、それぞれパイロットサブキャリア信号Ｓ６−１，Ｓ６−２とデータサブキャリア信号Ｓ７−１，Ｓ７−２に分離される。パイロット信号分離回路１５−１，１５−２で分離された各データ系列のパイロットサブキャリア信号Ｓ６−１，Ｓ６−２は、定常位相回転検出回路１６−１，１６−２に入力され、それぞれ定常の位相回転が検出される。定常位相回転検出回路１６−１，１６−２から出力される各データ系列の定常位相回転信号Ｓ８−１，Ｓ８−２は、平均化回路１７−１，１７−２に入力されてそれぞれ平均化される。一方、パイロット信号分離回路１５−１，１５−２で分離された各データ系列のデータサブキャリア信号Ｓ７−１，Ｓ７−２は定常位相回転補正回路１８−１，１８−２に入力される。定常位相回転補正回路１８−１，１８−２は、平均化回路１７−１，１７−２から出力される各データ系列の平均定常位相回転信号Ｓ９−１，Ｓ９−２を用いて、それぞれ定常位相回転の補正を行い、定常位相回転補正されたデータサブキャリア信号Ｓ10−１，Ｓ10−２を出力する。
【００７２】
なお、平均化回路１７−１，１７−２は、定常位相回転の検出結果を周波数軸方向に平均化する構成、あるいは定常位相回転の検出結果を時間軸方向に複数シンボル分を平均化する構成、あるいは定常位相回転の検出結果を周波数方向および時間軸方向に平均化する構成を含むようにしてもよい。
【００７３】
（第２の実施形態）
図２は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第２の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第１の実施形態の構成において、定常位相回転検出回路１６−１，１６−２から出力される各データ系列の定常位相回転信号Ｓ８−１，Ｓ８−２を平均化回路１７に入力し、データ系列間の平均化処理を行って検出精度を高めるところにある。その他の構成は第１の実施形態と同様である。定常位相回転補正回路１８−１，１８−２は、平均化回路１７から出力される１つの平均定常位相回転信号Ｓ11を用いて、各データ系列のデータサブキャリア信号Ｓ７−１，Ｓ７−２の定常位相回転をそれぞれ補正する。
【００７４】
なお、平均化回路１７で各データ系列の定常位相回転信号Ｓ８−１，Ｓ８−２の平均化処理を行うときに、各データ系列の定常位相回転信号Ｓ８−１，Ｓ８−２に対して、各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付け処理あるいは選択処理を行ってもよい。
【００７５】
（第３の実施形態）
図３は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第３の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第２の実施形態の構成において、チャネル推定回路１３がチャネル推定結果に基づいて各受信系統におけるサブキャリア信号の振幅情報、あるいは電力情報などのチャネル情報信号Ｓ12を出力し、定常位相回転検出回路１６−１，１６−２から出力される各データ系列の定常位相回転信号Ｓ８−１，Ｓ８−２に対して、チャネル情報信号Ｓ12に応じた重み付け処理を行う重み付け回路１９−１，１９−２を備えたところにある。平均化回路１７では、このチャネル情報信号Ｓ12により重み付けされた定常位相回転信号Ｓ13−１，Ｓ13−２の平均化処理が行われる。
【００７６】
なお、第１の実施形態において、各データ系列対応の平均化回路１７−１，１７−２の前で、チャネル情報信号Ｓ12により定常位相回転信号Ｓ８−１，Ｓ８−２に対する重み付け処理を行ってもよい。
【００７７】
（第４の実施形態）
図４は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第４の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、クロック誤差に起因する位相回転が各データ系列のサブキャリア信号Ｓ５−１，Ｓ５−２に加わっている場合に、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２で検出された各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２を用いて、各データ系列のサブキャリア信号Ｓ５−１，Ｓ５−２のクロック誤差に起因する位相回転を補正するところにある。
【００７８】
本実施形態では、第３の実施形態において、各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２からそれぞれクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を検出するクロック誤差検出回路２０−１，２０−２と、各受信系統のクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を用いて、信号検出回路１４から出力される各データ系列のサブキャリア信号Ｓ５−１，Ｓ５−２のクロック誤差をそれぞれ補正するクロック誤差補正回路２１−１，２１−２とを備える。クロック誤差補正回路２１−１，２１−２でクロック誤差補正されたサブキャリア信号Ｓ16−１，Ｓ16−２はパイロット信号分離回路１５−１，１５−２に入力され、以下第３の実施形態と同様に定常位相回転の補正が行われる。
【００７９】
なお、受信系統数とデータ系列数が異なる場合には、チャネル推定回路１３および信号検出回路１４でその違いに応じた処理を行うとともに、各受信系統のキャリア周波数誤差信号を適宜選択あるいは合成し、各データ系列に対応するクロック誤差検出回路に入力する。また、クロック誤差検出回路２０−１，２０−２およびクロック誤差補正回路２１−１，２１−２を備える構成は、第１の実施形態および第２の実施形態にも同様に適用することができる。
【００８０】
（第５の実施形態）
図５は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第５の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第４の実施形態の構成において、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２で検出された各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２の平均化処理を行い、クロック誤差の検出精度を高める平均化回路２２を備えるところにある。クロック誤差検出回路２３は、平均化回路２２の出力信号Ｓ17から各受信系統の平均クロック誤差を検出する。クロック誤差補正回路２１−１，２１−２は、クロック誤差検出回路２３から出力される各受信系統の平均クロック誤差信号Ｓ18を用いて、信号検出回路１４から出力される各データ系列のサブキャリア信号Ｓ５−１，Ｓ５−２のクロック誤差をそれぞれ補正する。クロック誤差補正回路２１−１，２１−２でクロック誤差補正されたサブキャリア信号Ｓ16−１，Ｓ16−２はパイロット信号分離回路１５−１，１５−２に入力され、以下第３の実施形態と同様に定常位相回転の補正が行われる。
【００８１】
なお、平均化回路２２で各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２の平均化処理を行うときに、各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２に対して、各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付け処理あるいは選択処理を行ってもよい。また、受信系統数とデータ系列数が異なる場合には、チャネル推定回路１３および信号検出回路１４でその違いに応じた処理を行うとともに、平均化回路２２で各受信系統のキャリア周波数誤差信号を平均化することにより、その違いを吸収することができる。このとき、各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付け処理あるいは選択処理を行ってもよい。
【００８２】
また、平均化回路２２、クロック誤差検出回路２０およびクロック誤差補正回路２１−１，２１−２を備える構成は、第１の実施形態および第２の実施形態にも同様に適用することができる。
【００８３】
（第６の実施形態）
図６は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第６の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第４の実施形態の構成のように、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２で検出された各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２から得られるクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を用いて、各データ系列のサブキャリア信号Ｓ５−１，Ｓ５−２のクロック誤差に起因する位相回転を補正する際に、パイロットサブキャリア信号におけるクロック誤差を補正して定常位相回転の検出補正を行い、その後にデータサブキャリア信号に対してクロック誤差に起因する位相回転を補正するところにある。
【００８４】
本実施形態では、第３の実施形態の構成において、各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２からそれぞれクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を検出するクロック誤差検出回路２０−１，２０−２と、パイロット信号分離回路１５−１，１５−２と定常位相回転検出回路１６−１，１６−２との間に、それぞれパイロット信号クロック誤差補正回路２４−１，２４−２を備える。さらに、定常位相回転検出回路１８−１，１８−２の出力段に、それぞれデータ信号クロック誤差補正回路２５−１，２５−２を備える。
【００８５】
パイロット信号クロック誤差補正回路２４−１，２４−２は、クロック誤差検出回路２０−１，２０−２から出力される各受信系統のクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を用いて、各データ系列のパイロットサブキャリア信号Ｓ６−１，Ｓ６−２のクロック誤差をそれぞれ補正する。クロック誤差補正されたパイロットサブキャリア信号Ｓ19−１，Ｓ19−２は定常位相回転検出回路１６−１，１６−２に入力され、以下第３の実施形態と同様に定常位相回転の検出補正が行われる。これにより、復調処理に伴う遅延量を減らすために定常位相回転検出補正を優先して実行する場合に対応することができる。
【００８６】
データ信号クロック誤差補正２３−１，２３−２は、各受信系統のクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を用いて、定常位相回転補正回路１８−１，１８−２から出力される定常位相回転補正後のデータサブキャリア信号Ｓ10−１，Ｓ10−２のクロック誤差をそれぞれ補正し、クロック誤差に起因する位相回転補正後のデータサブキャリア信号Ｓ20−１，Ｓ20−２を出力する。
【００８７】
なお、受信系統数とデータ系列数が異なる場合には、チャネル推定回路１３および信号検出回路１４でその違いに応じた処理を行うとともに、各受信系統のキャリア周波数誤差信号を適宜選択あるいは合成し、各データ系列に対応するクロック誤差検出回路に入力する。また、クロック誤差検出回路２０−１，２０−２、パイロット信号クロック誤差補正回路２４−１，２４−２およびデータ信号クロック誤差補正回路２５−１，２５−２を備える構成は、第１の実施形態および第２の実施形態にも同様に適用することができる。
【００８８】
（第７の実施形態）
図７は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第７の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第５の実施形態の構成のように、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２で検出された各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２の平均化処理によって得られる平均クロック誤差信号Ｓ18を用いて、各データ系列のサブキャリア信号Ｓ５−１，Ｓ５−２のクロック誤差に起因する位相回転を補正する際に、パイロットサブキャリア信号におけるクロック誤差を補正して定常位相回転の検出補正を行い、その後にデータサブキャリア信号に対してクロック誤差に起因する位相回転を補正するところにある。
【００８９】
なお、平均化回路２２で各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２の平均化処理を行うときに、各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２に対して、各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付け処理あるいは選択処理を行ってもよい。また、受信系統数とデータ系列数が異なる場合には、チャネル推定回路１３および信号検出回路１４でその違いに応じた処理を行うとともに、平均化回路２２で各受信系統のキャリア周波数誤差信号を平均化することにより、その違いを吸収することができる。このとき、各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付け処理あるいは選択処理を行ってもよい。
【００９０】
また、パイロット信号クロック誤差補正回路２４−１，２４−２およびデータ信号クロック誤差補正回路２５−１，２５−２を備える構成は、第６の実施形態と同様であり、平均化回路２２およびクロック誤差検出回路２３を含めて第１の実施形態および第２の実施形態にも同様に適用することができる。
【００９１】
（第８の実施形態）
図８は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第８の実施形態を示す。ここでは、受信系統数（受信アンテナ数）が２、データ系列数が２の場合を示すが、受信系統数がデータ系列数以上あるいは以下の場合においても同様に適用可能である（以下に示す実施形態においても同様）。なお、第８の実施形態〜第１４の実施形態は、信号検出前に残留キャリア周波数誤差、位相雑音等に起因する定常位相回転を補正することを特徴とし、信号検出方式に依存しない復調回路の構成となる。
【００９２】
図において、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２は、各受信アンテナからマルチキャリア変調された受信ＯＦＤＭ信号Ｓ１−１，Ｓ１−２をそれぞれ入力し、受信ＯＦＤＭ信号Ｓ１−１，Ｓ１−２に加わったキャリア周波数誤差の検出補正を行う。ＦＦＴ回路１２−１，１２−２は、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２でキャリア周波数誤差が補正されたＯＦＤＭ信号Ｓ２−１，Ｓ２−２をそれぞれ入力し、マルチキャリア復調を行う。マルチキャリア復調された各受信系統のサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２は、チャネル推定回路１３に入力され、入力するサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２のＭＩＭＯプリアンブルから伝搬路のチャネルの歪の推定を行い、チャネル推定信号Ｓ４を出力する。
【００９３】
マルチキャリア復調された各受信系統のサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２は、各受信系統対応のパイロット信号分離回路１５−１，１５−２に入力され、それぞれパイロットサブキャリア信号Ｓ31−１，Ｓ31−２とデータサブキャリア信号Ｓ32−１，Ｓ32−２に分離される。各受信系統のパイロットサブキャリア信号Ｓ31−１，Ｓ31−２は、定常位相回転検出回路１６−１，１６−２に入力され、それぞれ定常の位相回転が検出される。定常位相回転検出回路１６−１，１６−２から出力される各受信系統の定常位相回転信号Ｓ33−１，Ｓ33−２は、平均化回路１７−１，１７−２に入力されてそれぞれ平均化される。一方、パイロット信号分離回路１５−１，１５−２で分離された各受信系統のデータサブキャリア信号Ｓ32−１，Ｓ32−２は定常位相回転補正回路１８−１，１８−２に入力される。定常位相回転補正回路１８−１，１８−２は、平均化回路１７−１，１７−２から出力される各受信系統の平均定常位相回転信号Ｓ34−１，Ｓ34−２を用いて、それぞれ定常位相回転の補正を行い、定常位相回転補正されたデータサブキャリア信号Ｓ35−１，Ｓ35−２を出力する。
【００９４】
信号検出回路１４は、チャネル推定回路１３から出力されるチャネル推定信号Ｓ４を用いて、入力する各受信系統のデータサブキャリア信号Ｓ35−１，Ｓ35−２からデータ系列ごとのサブキャリア信号Ｓ36−１，Ｓ36−２を検出して出力する。
【００９５】
なお、平均化回路１７−１，１７−２は、定常位相回転の検出結果を周波数軸方向に平均化する構成、あるいは定常位相回転の検出結果を時間軸方向に複数シンボル分を平均化する構成、あるいは定常位相回転の検出結果を周波数方向および時間軸方向に平均化する構成を含むようにしてもよい。
【００９６】
（第９の実施形態）
図９は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第９の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第８の実施形態の構成において、定常位相回転検出回路１６−１，１６−２から出力される各受信系統の定常位相回転信号Ｓ33−１，Ｓ33−２を平均化回路１７に入力し、受信系統間の平均化処理を行うところにある。その他の構成は第８の実施形態と同様である。定常位相回転補正回路１８−１，１８−２は、平均化回路１７から出力される１つの平均定常位相回転信号Ｓ37を用いて、各受信系統のデータサブキャリア信号Ｓ32−１，Ｓ32−２の定常位相回転をそれぞれ補正する。
【００９７】
なお、平均化回路１７で各受信系統の定常位相回転信号Ｓ33−１，Ｓ33−２の平均化処理を行うときに、各受信系統の定常位相回転信号Ｓ33−１，Ｓ33−２に対して、各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付け処理あるいは選択処理を行ってもよい。
【００９８】
（第１０の実施形態）
図１０は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第１０の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第９の実施形態の構成において、チャネル推定回路１３がチャネル推定結果に基づいて各受信系統におけるサブキャリア信号の振幅情報、あるいは電力情報などのチャネル情報信号Ｓ12を出力し、定常位相回転検出回路１６−１，１６−２から出力される各受信系統の定常位相回転信号Ｓ33−１，Ｓ33−２に対して、チャネル情報信号Ｓ12に応じた重み付け処理を行う重み付け回路１９−１，１９−２を備えたところにある。平均化回路１７では、このチャネル情報信号Ｓ12により重み付けされた定常位相回転信号Ｓ38−１，Ｓ38−２の平均化処理が行われる。
【００９９】
なお、第８の実施形態において、各受信系統対応の平均化回路１７−１，１７−２の前で、チャネル情報信号Ｓ12により定常位相回転信号Ｓ33−１，Ｓ33−２に対する重み付け処理を行ってもよい。
【０１００】
（第１１の実施形態）
図１１は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第１１の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、クロック誤差に起因する位相回転が各受信系統のサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２に加わっている場合に、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２で検出された各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２を用いて、各受信系統のサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２のクロック誤差に起因する位相回転を補正するところにある。
【０１０１】
本実施形態では、第１０の実施形態において、各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２からそれぞれクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を検出するクロック誤差検出回路２０−１，２０−２と、各受信系統のクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を用いて、各受信系統のサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２のクロック誤差をそれぞれ補正するクロック誤差補正回路２１−１，２１−２とを備える。クロック誤差補正回路２１−１，２１−２でクロック誤差補正されたサブキャリア信号Ｓ39−１，Ｓ39−２はパイロット信号分離回路１５−１，１５−２に入力され、以下第１０の実施形態と同様に定常位相回転の補正が行われる。
【０１０２】
なお、クロック誤差検出回路２０−１，２０−２およびクロック誤差補正回路２１−１，２１−２を備える構成は、第８の実施形態および第９の実施形態にも同様に適用することができる。
【０１０３】
（第１２の実施形態）
図１２は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第１２の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第１１の実施形態の構成において、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２で検出された各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２の平均化処理を行い、クロック誤差の検出精度を高める平均化回路２２を備えるところにある。クロック誤差検出回路２３は、平均化回路２２の出力信号Ｓ17から各受信系統の平均クロック誤差を検出する。クロック誤差補正回路２１−１，２１−２は、クロック誤差検出回路２３から出力される各受信系統の平均クロック誤差信号Ｓ18を用いて、各受信系統のサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２のクロック誤差をそれぞれ補正する。クロック誤差補正回路２１−１，２１−２でクロック誤差補正されたサブキャリア信号Ｓ39−１，Ｓ39−２はパイロット信号分離回路１５−１，１５−２に入力され、以下第１０の実施形態と同様に定常位相回転の補正が行われる。
【０１０４】
なお、平均化回路２２で各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２の平均化処理を行うときに、各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２に対して、各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付け処理あるいは選択処理を行ってもよい。
【０１０５】
また、平均化回路２２、クロック誤差検出回路２０およびクロック誤差補正回路２１−１，２１−２を備える構成は、第８の実施形態および第９の実施形態にも同様に適用することができる。
【０１０６】
（第１３の実施形態）
図１３は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第１３の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第１１の実施形態の構成のように、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２で検出された各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２から得られるクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を用いて、各受信系統のサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２のクロック誤差に起因する位相回転を補正する際に、パイロットサブキャリア信号におけるクロック誤差を補正して定常位相回転の検出補正を行い、その後にデータサブキャリア信号に対してクロック誤差に起因する位相回転を補正するところにある。
【０１０７】
本実施形態では、第１０の実施形態の構成において、各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２からそれぞれクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を検出するクロック誤差検出回路２０−１，２０−２と、パイロット信号分離回路１５−１，１５−２と定常位相回転検出回路１６−１，１６−２との間に、それぞれパイロット信号クロック誤差補正回路２４−１，２４−２を備える。さらに、定常位相回転検出回路１８−１，１８−２と信号検出回路１４との間に、それぞれデータ信号クロック誤差補正回路２５−１，２５−２を備える。
【０１０８】
パイロット信号クロック誤差補正回路２４−１，２４−２は、クロック誤差検出回路２０−１，２０−２から出力される各受信系統のクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を用いて、各受信系統のパイロットサブキャリア信号Ｓ31−１，Ｓ31−２のクロック誤差をそれぞれ補正する。クロック誤差補正されたパイロットサブキャリア信号Ｓ40−１，Ｓ40−２は定常位相回転検出回路１６−１，１６−２に入力され、以下第１０の実施形態と同様に定常位相回転の検出補正が行われる。これにより、復調処理に伴う遅延量を減らすために定常位相回転検出補正を優先して実行する場合に対応することができる。
【０１０９】
データ信号クロック誤差補正２３−１，２３−２は、各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を用いて、定常位相回転補正回路１８−１，１８−２から出力される定常位相回転補正後のデータサブキャリア信号Ｓ35−１，Ｓ35−２のクロック誤差をそれぞれ補正し、クロック誤差に起因する位相回転補正後のデータサブキャリア信号Ｓ41−１，Ｓ41−２を信号検出回路１４に入力する。
【０１１０】
なお、クロック誤差検出回路２０−１，２０−２、パイロット信号クロック誤差補正回路２４−１，２４−２およびデータ信号クロック誤差補正回路２５−１，２５−２を備える構成は、第８の実施形態および第９の実施形態にも同様に適用することができる。
【０１１１】
（第１４の実施形態）
図１４は、本発明のマルチキャリア信号復調回路の第１４の実施形態を示す。本実施形態の特徴は、第１２の実施形態の構成のように、ＡＦＣ回路１１−１，１１−２で検出された各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２の平均化処理によって得られる平均クロック誤差信号Ｓ18を用いて、各受信系統のサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２のクロック誤差に起因する位相回転を補正する際に、パイロットサブキャリア信号におけるクロック誤差を補正して定常位相回転の検出補正を行い、その後にデータサブキャリア信号に対してクロック誤差に起因する位相回転を補正するところにある。
【０１１２】
なお、平均化回路２２で各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２の平均化処理を行うときに、各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２に対して、各受信系統の受信信号レベルに応じた重み付け処理あるいは選択処理を行ってもよい。
【０１１３】
また、パイロット信号クロック誤差補正回路２４−１，２４−２およびデータ信号クロック誤差補正回路２５−１，２５−２を備える構成は、第１３の実施形態と同様であり、平均化回路２２およびクロック誤差検出回路２３を含めて第８の実施形態および第９の実施形態にも同様に適用することができる。
【０１１４】
（第１５の実施形態，第１６の実施形態）
第４〜第７の実施形態、第１１〜第１４の実施形態では、ＡＦＣ回路１１−１、１１−２で推定されるキャリア周波数誤差からクロック誤差を検出する構成である。このとき、ＡＦＣ回路１１−１、１１−２では、粗調整のキャリア周波数誤差検出および微調整のキャリア周波数誤差検出が可能であり、各受信系統のキャリア周波数誤差信号Ｓ14−１，Ｓ14−２として、それぞれ粗調整誤差信号および微調整誤差信号を出力することができる。
【０１１５】
第４，第１１の実施形態では、図１５に示すように、ＡＦＣ回路１１−１、１１−２からそれぞれ出力されるキャリア周波数誤差信号（粗調整誤差信号および微調整誤差信号）Ｓ14−１，Ｓ14−２をクロック誤差検出回路２０−１，２０−２に入力し、それぞれクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を出力する。クロック誤差補正回路２１−１，２１−２は、このクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を用いて、各データ系列のサブキャリア信号Ｓ５−１，Ｓ５−２または各受信系統のサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２のクロック誤差を補正する。
【０１１６】
第６，第１３の実施形態では、ＡＦＣ回路１１−１、１１−２からそれぞれ出力されるキャリア周波数誤差信号（粗調整誤差信号および微調整誤差信号）Ｓ14−１，Ｓ14−２をクロック誤差検出回路２０−１，２０−２に入力し、それぞれクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を出力する。パイロット信号クロック誤差補正回路２４−１，２４−２は、このクロック誤差信号Ｓ15−１，Ｓ15−２を用いて、各データ系列のパイロットサブキャリア信号Ｓ６−１，Ｓ６−２または各受信系統のパイロットサブキャリア信号３１−１，３１−２のクロック誤差を補正する。
【０１１７】
第５，第１２の実施形態では、図１６に示すように、ＡＦＣ回路１１−１、１１−２からそれぞれ出力されるキャリア周波数誤差信号（粗調整誤差信号および微調整誤差信号）Ｓ14−１，Ｓ14−２を平均化回路２２に入力する。クロック誤差検出回路２３は、平均化回路２２で各受信系統の平均をとった出力信号（平均・粗調整誤差信号および平均・微調整誤差信号）Ｓ17から各受信系統の平均クロック誤差信号Ｓ18を出力する。クロック誤差補正回路２１−１，２１−２は、この平均クロック誤差信号Ｓ18を用いて、各データ系列のサブキャリア信号Ｓ５−１，Ｓ５−２または各受信系統のサブキャリア信号Ｓ３−１，Ｓ３−２のクロック誤差を補正する。
【０１１８】
第７，第１４の実施形態では、ＡＦＣ回路１１−１、１１−２からそれぞれ出力されるキャリア周波数誤差信号（粗調整誤差信号および微調整誤差信号）Ｓ14−１，Ｓ14−２を平均化回路２２に入力する。クロック誤差検出回路２３は、平均化回路２２で各受信系統の平均をとった出力信号（平均・粗調整誤差信号および平均・微調整誤差信号）Ｓ17から各受信系統の平均クロック誤差信号Ｓ18を出力する。パイロット信号クロック誤差補正回路２４−１，２４−２は、この平均クロック誤差信号Ｓ18を用いて、各データ系列のパイロットサブキャリア信号Ｓ６−１，Ｓ６−２または各受信系統のパイロットサブキャリア信号３１−１，３１−２のクロック誤差を補正する。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す図。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す図。
【図４】本発明の第４の実施形態を示す図。
【図５】本発明の第５の実施形態を示す図。
【図６】本発明の第６の実施形態を示す図。
【図７】本発明の第７の実施形態を示す図。
【図８】本発明の第８の実施形態を示す図。
【図９】本発明の第９の実施形態を示す図。
【図１０】本発明の第１０の実施形態を示す図。
【図１１】本発明の第１１の実施形態を示す図。
【図１２】本発明の第１２の実施形態を示す図。
【図１３】本発明の第１３の実施形態を示す図。
【図１４】本発明の第１４の実施形態を示す図。
【図１５】本発明の第１５の実施形態を示す図。
【図１６】本発明の第１６の実施形態を示す図。
【図１７】IEEE802.11a にて規定されているＯＦＤＭ信号を用いたパケットフォーマットを示す図。
【図１８】二次元表現によるIEEE802.11a のパケットフォーマットを示す図。
【図１９】本発明で用いるパケットフォーマット示す図。
【図２０】本発明で用いるパケットフォーマットの二次元表現を示す図。
【図２１】３多重送信の場合におけるパイロット信号の例を示す図。
【図２２】空間分割多重伝送システムの構成例を示す図。
【図２３】従来のマルチキャリア信号復調回路の構成例を示す図。
【符号の説明】
【０１２０】
１１  ＡＦＣ回路
１２  ＦＦＴ回路
１３  チャネル推定回路
１４  信号検出回路
１５  パイロット信号分離回路
１６  定常位相回転検出回路
１７  平均化回路
１８  定常位相回転補正回路
１９  重み付け回路
２０  クロック誤差検出回路
２１  クロック誤差補正回路
２２  平均化回路
２３  クロック誤差検出回路
２４  パイロット信号クロック誤差補正回路
２５  データ信号クロック誤差補正回路
８１  受信信号レベル検出回路
８２  同期処理パス選択回路
８３  周波数誤差検出回路
８４  周波数誤差補正回路
８５  ＦＦＴ回路
８６  チャネル推定回路
８７  信号検出回路
【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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【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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