(57)【要約】【課題】各素子の伝送路推定による振幅成分に重み付けを行ってから周波数ダイバーシチ合成を行うことによってＣ／Ｎレベル改善を実現するＯＦＤＭ受信装置を提供する。【解決手段】ＯＦＤＭ受信装置は、アンテナ素子１１，１ｋで受信されたＯＦＤＭ信号のＤＦＴ窓位置をシンボル毎に求める時間ドメイン処理部３１，３ｋ、ＤＦＴ窓位置に基づいてＯＦＤＭ信号をＤＦＴするＤＦＴ手段４１，４ｋ、及びＤＦＴ手段の出力を、ＳＰ信号に基づくキャリア毎の伝送路推定結果を用いて補正するＳＰ復調手段５１，５ｋをそれぞれ複数系統有し、さらに、時間ドメイン処理部からの信号に基づいて各系統及び各シンボルについての重み付け係数α１ｉ，αｋｉを生成する重み付け生成手段８と、ＳＰ復調手段からの出力信号ｆ１ｉ，ｆｋｉ，ｇ１ｉ，ｇｋｉと重み付け係数α１ｉ，αｋｉに基づいて空間ダイバーシチ合成を行う空間ダイバーシチ合成手段６とを有する。【選択図】        図１
2006332769.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ信号を受信する複数系統の受信手段と、
前記受信されたＯＦＤＭ信号の離散フーリエ変換の窓位置をシンボル毎に求める時間ドメイン処理手段、前記窓位置に基づいてＯＦＤＭ信号を離散フーリエ変換する離散フーリエ変換手段、及び前記離散フーリエ変換手段の出力信号を前記受信されたＯＦＤＭ信号に含まれるスキャッタードパイロット信号に基づいてキャリア毎に伝送路推定し、該推定結果を用いて補正するスキャッタードパイロット復調手段を含む複数系統の受信信号演算手段と、
前記複数系統の受信信号演算手段の複数の前記時間ドメイン処理手段からの信号に基づいて各系統及び各シンボルについての重み付け係数を生成する重み付け生成手段と、
前記複数系統の受信信号演算手段の複数の前記スキャッタードパイロット復調手段からの信号と前記重み付け生成手段から出力される重み付け係数に基づいて空間ダイバーシチ合成を行う空間ダイバーシチ合成手段と
を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【請求項２】
前記時間ドメイン処理手段は、
前記受信されたＯＦＤＭ信号の振幅を調整する第１のゲイン調整手段と、
前記第１のゲイン調整手段から出力されるＯＦＤＭ信号を１シンボル期間遅延させる遅延手段と、
前記受信されたＯＦＤＭ信号と前記遅延手段により遅延したＯＦＤＭ信号の相関を演算する相関演算手段と、
前記相関演算手段からの出力信号に基づいて相関強度を演算する相関強度演算手段と、
前記相関強度演算手段からの出力信号に基づいて移動平均を演算する移動平均演算手段と、
前記移動平均演算手段からの出力信号に基づいて離散フーリエ変換の前記窓位置を検出する離散フーリエ変換窓位置検出手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項３】
前記重み付け生成手段に入力される前記時間ドメイン処理手段からの信号は、前記相関強度演算手段からの出力信号と前記離散フーリエ変換窓位置検出手段からの出力信号を含むことを特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項４】
前記重み付け生成手段は、
前記離散フーリエ変換窓位置検出手段から出力される離散フーリエ変換窓先頭位置を含む第１の演算範囲と前記第１の演算範囲以外の範囲内で設定される第２の演算範囲とを生成する演算範囲生成手段、前記第１の演算範囲における前記相関強度の平均を演算する第１の平均演算手段、前記第２の演算範囲における前記相関強度の平均を演算する第２の平均演算手段、及び前記第１の平均演算手段の出力信号と前記第２の平均演算手段の出力信号との差分を演算する差分演算手段を含む複数の相関強度信号処理手段と、
前記複数の相関強度信号処理手段の複数の前記差分演算手段の出力信号に基づいて各系統及び各シンボルについての前記重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と
を有することを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項５】
前記重み付け生成手段は、
前記離散フーリエ変換窓位置検出手段から出力される離散フーリエ変換窓先頭位置を含む第１の演算範囲と前記第１の演算範囲以外の範囲内で設定される第２の演算範囲とを生成する演算範囲生成手段、前記第１の演算範囲における前記相関強度を前記離散フーリエ変換窓先頭位置で最大となり前記離散フーリエ変換窓先頭位置から離れると小さくなるフィルタ係数を用いて演算するフィルタ演算手段、前記第２の演算範囲における前記相関強度の平均を演算する平均演算手段、及び前記フィルタ演算手段の出力信号と前記平均演算手段の出力信号との差分を演算する差分演算手段を含む複数の相関強度信号処理手段と、
前記複数の相関強度信号処理手段の複数の前記差分演算手段からの出力信号に基づいて各系統及び各シンボルについての前記重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と
を有することを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項６】
前記重み付け生成手段は、
前記離散フーリエ変換窓位置検出手段から出力される離散フーリエ変換窓先頭位置を含む第１の演算範囲と前記第１の演算範囲以外の範囲内で設定される第２の演算範囲とを生成する演算範囲生成手段、前記第１の演算範囲における前記相関強度の平均を演算する第１の平均演算手段、及び前記第２の演算範囲における前記相関強度の平均を演算する第２の平均演算手段を含む複数の相関強度信号処理手段と、
前記複数の相関強度信号処理手段の複数の前記第２の平均演算手段の出力信号のそれぞれを同レベルにするように複数の前記第１の平均演算手段の出力信号をゲイン調整する第２のゲイン調整手段と、
前記第２のゲイン調整手段からの出力信号に基づいて各系統及び各シンボルについての前記重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と
を有することを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項７】
前記重み付け生成手段は、
前記離散フーリエ変換窓位置検出手段から出力される離散フーリエ変換窓先頭位置を含む第１の演算範囲と前記第１の演算範囲以外の範囲内で設定される第２の演算範囲とを生成する演算範囲生成手段、前記第１の演算範囲における前記相関強度を前記離散フーリエ変換窓先頭位置で最大となり前記離散フーリエ変換窓先頭位置から離れると小さくなるフィルタ係数を用いて演算するフィルタ演算手段、及び前記第２の演算範囲における前記相関強度の平均を演算する平均演算手段を含む複数の相関強度信号処理手段と、
前記複数の相関強度信号処理手段の複数の前記平均演算手段の出力信号のそれぞれを同レベルにするように複数の前記フィルタ演算手段の出力信号をゲイン調整する第２のゲイン調整手段と、
前記第２のゲイン調整手段からの出力信号に基づいて各系統及び各シンボルについての前記重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と
を有することを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項８】
前記重み付け生成手段に入力される前記時間ドメイン処理手段からの信号は、前記移動平均演算手段の出力信号と前記離散フーリエ変換窓位置検出手段の出力信号を含むことを特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項９】
前記重み付け生成手段は、
前記離散フーリエ変換窓位置検出手段から出力される離散フーリエ変換窓先頭位置を含む第１の抽出範囲と前記第１の抽出範囲以外の範囲内で設定される第２の抽出範囲とにおいて抽出位置を生成する抽出位置生成手段、前記第１の抽出範囲における各抽出位置における前記移動平均値を加算する第１の加算演算手段、前記第２の抽出範囲における各抽出位置における前記移動平均値を加算する第２の加算演算手段、及び前記第１の加算演算手段の出力信号と前記第２の加算演算手段の出力信号との差分を演算する差分演算手段を含む複数の移動平均信号処理手段と、
前記複数の移動平均処理手段の複数の前記差分演算手段からの出力信号に基づいて各系統及び各シンボルについての前記重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と
を有することを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項１０】
前記重み付け生成手段は、
前記離散フーリエ変換窓位置検出手段から出力される離散フーリエ変換窓先頭位置を含む第１の抽出範囲と前記第１の抽出範囲以外の範囲内で設定される第２の抽出範囲とにおいて抽出位置を生成する抽出位置生成手段、前記第１の抽出範囲における各抽出位置における前記移動平均値を加算する加算演算手段、及び前記第２の抽出範囲における各抽出位置における前記移動平均値の平均値を演算する平均値演算手段を含む複数の移動平均信号処理手段と、
前記複数の移動平均処理手段の複数の前記平均演算手段の出力信号のそれぞれを同レベルにするように前記加算演算手段の出力信号をゲイン調整する第２のゲイン調整手段と、
前記第２のゲイン調整手段からの出力信号に基づいて各系統及び各シンボルについての前記重み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と
を有することを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のアンテナ素子を用いるＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）受信装置に関し、特に、空間ダイバーシチを利用することによってキャリア対雑音比（以下「Ｃ／Ｎ比」と言う。）を向上させるダイバーシチ受信技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
送信データを無線伝送する場合には、マルチパスやフェージングなどによって受信した信号の復号誤り率が増大し、伝送特性が劣化するという問題がある。このため、一般に、互いに相関のない複数のアンテナ素子を配置し、空間ダイバーシチ合成を行って信号対雑音比（以下「Ｓ／Ｎ比」と言う。）を最大にすることで、受信性能を向上させる対策が講じられている。
【０００３】
例えば、従来のＯＦＤＭ受信装置においては、複数のアンテナ素子の受信信号のそれぞれに対して重み付けを行って合成し、合成信号のＳ／Ｎ比が最大となるようにしている。ＯＦＤＭ信号の空間ダイバーシチ合成には、離散フーリエ変換（以下「ＤＦＴ」と言う。）前の時間ドメインでダイバーシチ合成を行う方式（以下「Ｐｒｅ−ＤＦＴ型」と言う。）と、ＤＦＴ後の周波数ドメインでのキャリア毎にダイバーシチ合成を行う方式（以下「Ｐｏｓｔ−ＤＦＴ型」と言う。）があり、一般的に、Ｐｏｓｔ−ＤＦＴ型の方が誤り率特性に優れている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
図１１は、一般的なＰｏｓｔ−ＤＦＴ型空間ダイバーシチ合成を行うＯＦＤＭ受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。このＯＦＤＭ受信装置は、複数のアンテナ素子１１１，１１ｋ（図には、複数のアンテナ素子１１１，…，１１ｋ，…の内の２つを示す。）と、チューナ部１１，１ｋ（図には、複数のチューナ部１１，…，１ｋ，…の内の２つを示す。）と、アナログデジタル（以下「ＡＤ」と言う。）変換手段２１，２ｋ（図には、複数のＡＤ変換手段２１，…，２ｋ，…の内の２つを示す。）と、時間ドメイン処理部３１，３ｋ（図には、複数の時間ドメイン処理部３１，…，３ｋ，…の内の２つを示す。）と、ＤＦＴ手段４１，４ｋ（図には、複数のＤＦＴ手段４１，…，４ｋ，…の内の２つを示す。）と、スキャッタードパイロット（以下「ＳＰ」と言う。）復調手段５１，５ｋ（図には、複数のＳＰ復調手段５１，…，５ｋ，…の内の２つを示す。）と、空間ダイバーシチ合成手段６ａと、誤り訂正手段７とを有する。ここで、添え字１及びｋは、各系統（アンテナ素子からＳＰ復調手段までの構成）を区別するためのものであり、それぞれ第１系統及び第ｋ系統を示し、ｋは、２以上で且つ任意の整数を表す。
【０００５】
チューナ部１１，１ｋはそれぞれ、アンテナ素子１１１，１１ｋで受信された信号をＩＦ（中間周波数）信号に変換する。ＡＤ変換手段２１，２ｋはそれぞれ、チューナ部１１，１ｋからのＩＦ信号に対して離散値化の処理を行う。時間ドメイン処理部３１，３ｋはそれぞれ、ＡＤ変換手段２１，２ｋ出力を直交復調して実部データと虚数部データを生成し、ゲイン調整、クロック再生、キャリア再生を行う。ＤＦＴ手段４１，４ｋはそれぞれ、時間ドメイン処理部３１，３ｋからの時間ドメイン信号にＤＦＴ処理を施して周波数ドメイン信号を供給する。ＳＰ復調手段５１，５ｋはそれぞれ、ＤＦＴ手段４１，４ｋからの周波数ドメイン信号におけるＳＰ信号やコンティニュアスパイロット（以下「ＣＰ」と言う。）信号などのサブキャリアに基づいて伝送路推定を行い、キャリアの位相回転及び振幅を補正する。空間ダイバーシチ合成手段６ａは、ＳＰ復調手段５１，５ｋによるＳＰ復調結果のキャリア毎に各素子の出力信号のダイバーシチ合成を行う。誤り訂正手段７は、空間ダイバーシチ合成手段６ａによるダイバーシチ結果又はＳＰ復調結果に対してデインタリーバ、誤り訂正などを行い、トランスポートストリーム（以下「ＴＳ」と言う。）データとして出力する。なお、時間ドメイン処理部３１，３ｋにおけるクロック再生及びキャリア再生、ＤＦＴ手段４１，４ｋによる処理、及び誤り訂正手段７による処理には、既知の技術を用いることができる。
【０００６】
図１１に示されるように、時間ドメイン処理部３１，３ｋはそれぞれ、ゲイン調整手段３１１，３１ｋと、１シンボル遅延手段３２１，３２ｋと、相関演算手段３３１，３３ｋと、相関強度演算手段３４１，３４ｋと、移動平均演算手段３５１，３５ｋと、ＤＦＴ窓位置検出手段３６１，３６ｋとを有する。また、ＳＰ復調手段５１，５ｋはそれぞれ、伝送路推定手段５１１，５１ｋと、ＳＰ補正手段５２１，５２ｋとを有する。時間ドメイン処理部３１，３ｋ内のゲイン調整手段３１１，３１ｋは、ＡＤ変換手段２１，２ｋの出力に対して電力演算を行い、ＡＤ変換手段２１，２ｋの出力がリファレンス値に収束するように調整する。
【０００７】
次に、受信信号にＤＦＴを行う際に、ＤＦＴの窓位置を検出する一般的な方法を説明する。例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ（地上デジタル放送）で使用するＯＦＤＭ信号は、マルチパスの影響を軽減するために送信側で有効シンボル間にガードインターバル（以下「ＧＩ」と言う。）信号を挿入する。ＧＩは、ｉ番目（ｉは、任意の正の整数）の有効シンボルの後半の一部を、ｉ−１番目とｉ番目の有効シンボル間に挿入する。一般的に、このＧＩ信号と有効シンボルの後半の一部の信号との相関性を利用し、有効シンボルの先頭を推定し、ＤＦＴの窓位置を確定する。
【０００８】
相関性を導くために、１シンボル遅延手段３２１，３２ｋによって受信信号ａ（ｔ）を１有効シンボル長遅延させた信号ａ（ｔーＴ）を生成し、相関演算手段３３１，３３ｋによって１シンボル遅延手段３２１，３２ｋの入力信号ａ（ｔ）と１シンボル遅延手段３２１，３２ｋの出力信号ａ（ｔーＴ）との相関演算を行う。以下に、相関演算式（１）を示す。
【数１】
2006332769.tif 000003
ここで、ｔは時刻を示し、添字Ｈを備えたａ（ｔ）Ｈはａ（ｔ）の複素共役を示し、Ｔは１有効シンボルサンプル数を示し、ｂ（ｔ）は相関演算結果を示す。
【０００９】
相関強度演算手段３４１，３４ｋは、相関演算手段３３１，３３ｋの相関演算結果ｂ（ｔ）に対して相関強度ｃ（ｔ）を求めるために、相関演算結果ｂ（ｔ）信号の電力を求める。以下に、相関強度の演算式（２）を示す。
【数２】
2006332769.tif 000004
ここで、Ｒｅ［ｂ（ｔ）］はｂ（ｔ）の実部を示し、Ｉｍ［ｂ（ｔ）］はｂ（ｔ）の虚数部を示す。なお、相関強度として相関演算結果ｂ（ｔ）の実部及び虚数部の二乗和（式（２））でなく、実部及び虚数部の各絶対値の和を利用してもよい。また、式（２）の相関強度演算結果ｃ（ｔ）に対して正規化処理を施してもよい。
【００１０】
次に、移動平均演算手段３５１，３５ｋは、相関強度演算手段３４１，３４ｋの相関強度演算結果ｃ（ｔ）に対してＧＩ長の移動平均ｄ（ｔ）を求める。以下に、移動平均の演算式（３）を示す。
【数３】
2006332769.tif 000005
ここで、ＧＩはガードインターバル長サンプル数を示す。
【００１１】
図１２（ａ）乃至（ｃ）はそれぞれ、到来波、到来波の相関強度ｃ（ｔ）、到来波の相関強度のＧＩ長移動平均結果ｄ（ｔ）の一例を示す図である。１波ＡＷＧＮ（加法的白色ガウス雑音）で考えた場合、熱雑音は１有効シンボル後の熱雑音との相関を持たないので、信号のＧＩ区間で相関のある部分のみ相関強度が大きくなり、移動平均結果ｄ（ｔ）は有効シンボル先頭で最大となる。なお、相関強度を正規化していない場合は、必ずしも有効シンボル先頭で最大とはならないので、一般的には、相関強度を正規化するか、又は、複数シンボルの履歴などに基づいて有効シンボルの先頭を推定して、ＤＦＴ窓位置を確定する。
【００１２】
図１３（ａ）乃至（ｃ）は、ＧＩ期間内の遅延波を含む受信信号でのＤＦＴ位置を示す図であり、同図（ａ）は２つの到来波、同図（ｂ）は到来波の相関強度ｃ（ｔ）、同図（ｃ）は後述する演算範囲を示す。図１３（ａ）及び（ｂ）に示されるように、遅延がＧＩ期間内である複数の到来波があった場合でも、ＤＦＴ窓先頭位置の決め方によっては、シンボル間干渉成分を含まない周波数ドメインデータを生成することが可能である。
【００１３】
ＤＦＴ手段４１，４ｋは、検出されたＤＦＴ窓範囲で受信信号をＤＦＴすることにより周波数ドメインデータを生成する。
【００１４】
ＳＰ復調手段５１，５ｋは、ＯＦＤＭ信号内にあるＳＰキャリアを利用して伝送路推定及び補正を行う。ＳＰキャリアは、既知のＰＲＢＳ（擬似乱数ビット列）信号をＢＰＳＫ変調（２相位相変調）していることより、受信側でも既知信号となる。したがって、受信されたＳＰキャリア位置ＣＡＲｉｍＳＰとリファレンスとなる位置ｒｉｍＳＰとの関係より、伝送路推定を行う。以下に、伝送路推定手段５１１，５１ｋが行う、第ｉシンボル、第ｍキャリア番号の伝送路推定演算式（４）を示す。
【数４】
2006332769.tif 000006
ここで、ＣＡＲｉｍＳＰは、該当する第ｉシンボル、第ｍキャリア番号における既知のキャリア位置を示し、ｒｉｍＳＰは、該当する第ｉシンボル、第ｍキャリア番号におけるＤＦＴ手段４１，４ｋの出力信号を示し、ＨｉｍＳＰは、該当する第ｉシンボル、第ｍキャリア番号における伝送路推定演算結果を示す。
【００１５】
ＳＰ補正手段５２１，５２ｋは、伝送路推定演算式（４）による演算結果ＨｉｍＳＰに対してシンボル方向及びキャリア方向の内挿フィルタにより受信信号の各シンボル番号及び各キャリア番号について伝送路推定を行い、推定結果Ｈｉｍと受信キャリア位置に基づいて補正を行う。以下に、ＳＰ補正手段５２１，５２ｋによる補正演算式（５）を示す。
【数５】
2006332769.tif 000007
ここで、ｒｉｍは、第ｉシンボル、第ｍキャリア番号におけるＤＦＴ手段４１，４ｋの出力信号を示し、ｆｉｍは第ｉシンボル、第ｍキャリア番号におけるＳＰ補正手段５２１，５２ｋの出力信号を示す。
【００１６】
空間ダイバーシチ合成の最大比合成演算は、各素子で同位相にして電力の強さを要素として合成を行う。一方、ＳＰ復調手段５１，５ｋ内の伝送路推定手段５１１，５１ｋによる推定結果Ｈｉｍは、振幅成分と位相成分を持ち、上式により各素子で該当キャリアの同位相化が行われることから、最大比合成の要素として１／Ｈｉｍの振幅成分が使用できると考えられる。このことから、伝送路推定結果の振幅成分を要素とした最大比合成を行うことによって空間ダイバーシチ合成を行うことができる。以下に、空間ダイバーシチ合成手段６ａによる最大比合成ダイバーシチ出力ＤＩＶＯＵＴｉｍの演算式（６）を示す。
【数６】
2006332769.tif 000008
ここで、ｋは系統番号を示し、Ｋは素子の総数（ｋの最大値）を示し、添字ｋ、ｉ、及びｍはそれぞれ、第ｋ系統、第ｉシンボル、及び第ｍキャリア番号を示す。
【００１７】
【非特許文献１】浜住啓之ほか、「広帯域信号移動受信用帯域分散型ダイバーシチ合成受信方式の特性」、電子情報通信学会論文誌、Ｖｏｌ．Ｊ８０−Ｂ−ＩＩ、Ｎｏ．６，ｐｐ．４６６〜４７４（１９９７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記従来の構成では、ＳＰ復調手段５１，５ｋにより各素子のキャリアが同位相になっているものとみなし、各キャリアの伝送路推定結果（１／｜Ｈｉｍ｜＝ｇｉｍ）を要素としてダイバーシチ合成を行う。一方、ゲイン調整手段３１１，３１ｋでは、復調に有効な到来波の信号レベルの大きさにかかわらず、受信信号の電力をリファレンスレベルにゲイン調整することにより、受信信号の変動を補正する。よって、到来波の信号レベルの小さい素子では雑音成分ごと大きく調整され、また、復調に有効でない到来波のＤ／Ｕ（希望波Ｄ対不要波Ｕ比率）が高く含まれる素子では復調に有効な到来波の信号レベルは小さくなり、その結果、ＳＰ復調結果のＣ／Ｎレベルが劣化する。したがって、伝送路推定結果をダイバーシチの合成要素として合成するだけでは伝送特性の劣化を十分に改善できないという問題点があった。
【００１９】
そこで、本発明は、上述のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、各素子の伝送路推定による振幅成分に重み付けを行ってから周波数ダイバーシチ合成を行うことによってＣ／Ｎレベルを改善させることができるＯＦＤＭ受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明に係るＯＦＤＭ受信装置は、ＯＦＤＭ信号を受信する複数系統の受信手段と、前記受信されたＯＦＤＭ信号の離散フーリエ変換の窓位置をシンボル毎に求める時間ドメイン処理手段、前記窓位置に基づいてＯＦＤＭ信号を離散フーリエ変換する離散フーリエ変換手段、及び前記離散フーリエ変換手段の出力信号を前記受信されたＯＦＤＭ信号に含まれるスキャッタードパイロット信号に基づいてキャリア毎に伝送路推定し、該推定結果を用いて補正するスキャッタードパイロット復調手段を含む複数系統の受信信号演算手段と、前記複数系統の受信信号演算手段の複数の前記時間ドメイン処理手段からの信号に基づいて各系統及び各シンボルについての重み付け係数を生成する重み付け生成手段と、前記複数系統の受信信号演算手段の複数の前記スキャッタードパイロット復調手段からの信号と前記重み付け生成手段から出力される重み付け係数に基づいて空間ダイバーシチ合成を行う空間ダイバーシチ合成手段とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ダイバーシチ合成の合成係数がより適切になるので、空間ダイバーシチ効果を向上させることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。図１において、図１１（従来例）の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。
【００２３】
実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信装置は、周波数ドメインで空間ダイバーシチ合成を行う装置であり、重み付け生成手段８を備えている点、並びに、空間ダイバーシチ合成手段６が重み付け生成手段８によって生成された重み付け係数α１ｉ，…，αｋｉ，…を用いて空間ダイバーシチ合成を行う点が、図１１に示される従来のＯＦＤＭ受信装置と相違する。
【００２４】
図１に示されるように、実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信装置は、複数のアンテナ素子１１１，１１ｋ（図には、複数のアンテナ素子１１１，…，１１ｋ，…の内の２つを示す。）と、複数のチューナ部１１，１ｋ（図には、複数のチューナ部１１，…，１ｋ，…の内の２つを示す。）と、複数のＡＤ変換手段２１，２ｋ（図には、複数のＡＤ変換手段２１，…，２ｋ，…の内の２つを示す。）と、複数の時間ドメイン処理部３１，３ｋ（図には、複数の時間ドメイン処理部３１，…，３ｋ，…の内の２つを示す。）と、複数のＤＦＴ手段４１，４ｋ（図には、複数のＤＦＴ手段４１，…，４ｋ，…の内の２つを示す。）と、複数のＳＰ復調手段５１，５ｋ（図には、複数のＳＰ復調手段５１，…，５ｋ，…の内の２つを示す。）と、空間ダイバーシチ合成手段６と、誤り訂正手段７と、時間ドメイン処理部３１，３ｋから出力される信号に基づいて重み付け係数α１ｉ，…，αｋｉ，…を生成する重み付け生成手段８（以下、実施の形態１においては、符号８ａを用いる。）とを有する。ここで、添え字１及びｋは、各系統（アンテナ素子からＳＰ復調手段までの構成）を区別するためのものであり、それぞれ第１系統及び第ｋ系統を示し、ｋは、２以上で且つ任意の整数を表す。
【００２５】
図１に示されるように、時間ドメイン処理部３１，３ｋはそれぞれ、ゲイン調整手段３１１，３１ｋと、１シンボル遅延手段３２１，３２ｋと、相関演算手段３３１，３３ｋと、相関強度演算手段３４１，３４ｋと、移動平均演算手段３５１，３５ｋと、ＤＦＴ窓位置検出手段３６１，３６ｋとを有する。また、図１に示されるように、ＳＰ復調手段５１，５ｋはそれぞれ、伝送路推定手段５１１，５１ｋと、ＳＰ補正手段５２１，５２ｋとを有する。
【００２６】
チューナ部１１，１ｋはそれぞれ、アンテナ素子１１１，１１ｋで受信された信号をＩＦ信号に変換する。ＡＤ変換手段２１，２ｋはそれぞれ、チューナ部１１，１ｋからのＩＦ信号に対して離散値化の処理を行う。時間ドメイン処理部３１，３ｋはそれぞれ、ＡＤ変換手段２１，２ｋ出力を直交復調して実部データと虚数部データを生成し、ゲイン調整、クロック再生、キャリア再生を行う。ＤＦＴ手段４１，４ｋはそれぞれ、時間ドメイン処理部３１，３ｋからの時間ドメイン信号にＤＦＴ処理を施して周波数ドメイン信号を供給する。ＳＰ復調手段５１，５ｋはそれぞれ、ＤＦＴ手段４１，４ｋからの周波数ドメイン信号におけるＳＰ信号やＣＰ信号などのサブキャリアに基づいて伝送路推定を行い、キャリアの位相回転及び振幅を補正する。重み付け生成手段８ａは、時間ドメイン処理部３１，３ｋから出力される信号に基づいて重み付け係数α１ｉ，αｋｉを生成する。空間ダイバーシチ合成手段６は、重み付け係数α１ｉ，αｋｉを用いて、ＳＰ復調手段５１，５ｋによるＳＰ復調結果のキャリア毎に各素子の出力信号のダイバーシチ合成を行う。誤り訂正手段７は、空間ダイバーシチ合成手段６によるダイバーシチ結果又はＳＰ復調結果に対してデインタリーバ、誤り訂正などを行い、ＴＳデータとして出力する。
【００２７】
図２は、実施の形態１における重み付け生成手段８ａの構成及び空間ダイバーシチ合成手段６を示すブロック図である。図２に示されるように、重み付け生成手段８ａは、複数の相関強度信号処理手段８１ａ１，…，８１ａｋ，…と、重み付け係数生成手段８２と、生成された重み付け係数を遅延させる遅延調整手段８３とを有する。複数の相関強度信号処理手段８１ａ１，…，８１ａｋ，…はそれぞれ、記憶手段８１１と、演算範囲生成手段８１２と、平均演算手段８１３及び８１４と、差分演算手段８１５とを有する。
【００２８】
次に、複数の相関強度信号処理手段８１ａ１，…，８１ａｋ，…の代表例として相関強度信号処理手段８１ａ１を説明する。記憶手段８１１は、相関強度演算手段３４１から出力される相関強度演算結果ｃ１ｉ（ｔ）を、ＯＦＤＭシンボルとＧＩ長サンプル数記憶する。演算範囲生成手段８１２は、ＤＦＴ窓位置検出手段３６１から出力される窓位置検出結果ｅ１ｉ（ｔ）に基づいて、ＤＦＴ窓先頭位置を含む任意の演算範囲（例えば、ＤＦＴ窓先頭位置を中心とした任意の演算範囲）ｈａと、演算範囲ｈａ以外の範囲における任意の幅の演算範囲ｈｂに関する演算範囲情報を生成する。演算範囲ｈａは、例えば、ＤＦＴ窓先頭位置からＧＩ長サンプル数だけ前の位置から、ＤＦＴ窓先頭位置からＧＩ長サンプル数だけ後の位置までの範囲である２ＧＩ長のサンプル範囲である。平均演算手段８１３は、演算範囲ｈａに該当する相関強度演算手段３４１からの相関強度演算結果ｃ１ｉ（ｔ）の平均を計算する。平均演算手段８１４は、演算範囲ｈｂに該当する相関強度演算手段３４１からの相関強度演算結果ｃ１ｉ（ｔ）の平均を計算する。演算範囲ｈａのサンプル数と演算範囲ｈｂのサンプル数が同じである場合には、平均値を演算する代わりに、相関強度演算手段３４１からの相関強度演算結果ｃ１ｉ（ｔ）の単純な総和を演算するものとしてもよい。差分演算手段８１５は、平均演算手段８１３から出力される平均演算結果と平均演算手段８１４から出力される平均演算結果との差分を演算する。
【００２９】
一例として、演算範囲ｈａをＤＦＴ窓先頭位置からＧＩ長サンプル数だけ前の位置から、ＤＦＴ窓先頭位置からＧＩ長サンプル数だけ後の位置までの範囲である２ＧＩ長のサンプル範囲とし、演算範囲ｈｂをＤＦＴ窓先頭位置からＧＩ長サンプル数だけ後の位置から、ＤＦＴ窓先頭位置からＧＩ長サンプル数だけ前の位置までの範囲とした場合の演算式（７）を以下に示す。
【数７】
2006332769.tif 000009
ここでは、ｃｋｉ（ｔ）はｋ番目の素子を含む第ｋ系統、シンボル番号ｉ、時刻ｔにおける相関強度演算結果を示し、ＧＩは該当するガードインターバル期間を示し、ａｖｅ［・］は括弧内の平均を示し、ｈｋｉはｋ番目の素子を含む第ｋ系統、シンボル番号ｉの平均演算結果の差分を示す。
【００３０】
なお、平均演算手段８１３及び８１４による演算は、演算範囲ｈａ及びｈｂのすべてのサンプルを用いて行ってもよいが、例えば、等間隔にデータを間引くことによって演算に用いるサンプル数を減らしてもよい。
【００３１】
また、演算範囲ｈａ及びｈｂの定め方は、上記方法に限定されるものではなく、他の定め方を採用することもできる。例えば、演算範囲ｈｂは、演算範囲ｈａ以外のすべての範囲としてもよいが、演算範囲ｈａ以外の一部の範囲としてもよい。
【００３２】
さらに、ＤＦＴ窓先頭位置情報として、該当シンボル（シンボル番号ｉ）の１シンボル前のシンボル（シンボル番号（ｉ−１））の結果を使用してもよい。
【００３３】
さらにまた、式（７）における平均演算結果の差分ｈｋｉについて、予め任意の下限値を決めておき、平均演算結果の差分ｈｋｉがこの下限値より小さくなる場合に、重み付け係数α１ｉ，…，αｋｉ，…を、予め決められた値に制限してもよい。
【００３４】
従来技術の説明に用いた図１３（ａ）乃至（ｃ）に示されるように、ＤＦＴ窓先頭位置に対して到来波のＧＩ先頭がＤＦＴ窓先頭位置よりＧＩ長以内前にあれば、ＤＦＴ後の周波数ドメイン信号としてＩＳＩ（シンボル間干渉）のない到来波としての扱いが可能となる。また、各到来波のＧＩ相関強度を求めた場合、送信信号で相関を持つＧＩ区間では相関を持ち、それ以外の区間では相関を持たないため平均的に見れば相関強度は小さくなる。
【００３５】
図３（ａ）乃至（ｃ）は、各素子でのＤＦＴ窓位置と復調に有効となる２つの到来波との関係を示す図である。ここでは、ＤＦＴ窓先頭位置が同じ位置である場合を説明する。例えば、アンテナ素子の指向性等の違いにより、図３（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、各アンテナ素子間で到来波の信号成分レベルに違いがある場合、又は、各アンテナ素子間で熱雑音レベルに違いがある場合、又は、妨害波の入力レベルに違いがある場合には、ゲイン調整手段３１１，３１ｋによるゲイン調整よって、各素子で復調に有効な到来波の相関強度の大きさに違いが現れ、また、それ以外の影響にも違いが生じる。したがって、有効な到来波となりうる範囲のＧＩ相関強度と、それ以外の範囲の相関強度との差分を取ることにより得られた値ｈｋｉは、復調に有効な到来波の信号レベルの強さを表す要素と考えることができ、各素子の差分演算結果ｈｋｉからダイバーシチ合成要素の重み付け係数α１ｉ，…，αｋｉ，…を生成して、空間ダイバーシチ合成手段６によるダイバーシチ合成に重み付け係数α１ｉ，…，αｋｉ，…を反映させることは有効である。
【００３６】
各素子の重み付け係数α１ｉ，…，αｋｉ，…は、そのままαｋｉ＝ｈｋｉとしてもよい。また、各素子のｈｋｉに対して共通の任意の係数を掛けてもよい。さらに、各素子の重み付け係数α１ｉ，…，αｋｉ，…を下位にビットシフトさせることによって得られた値を重み付け係数としてダイバーシチ合成に用いてもよい。
【００３７】
以下に、空間ダイバーシチ合成手段６による合成演算式（８）を示す。
【数８】
2006332769.tif 000010
【００３８】
以上に説明した処理によって、各素子の復調として有効な到来波の信号成分の大きさに応じて重み付けが可能となり、重み付け係数を用いない場合に比べ、ダイバーシチ効果を向上させることが可能になる。すなわち、各素子の伝送路推定による振幅成分に加えて、各素子のＤＦＴ窓位置より確定する復調に有効となる信号シンボル位置に近接する任意の区間の相関強度レベルの積和結果とこの積和範囲以外の相関強度レベルとの平均との差分を取ったものを重み付け要素として重み付けを行い、周波数ドメインでのダイバーシチ合成を行うことにより、ダイバーシチ合成の合成係数がより最適となるので空間ダイバーシチ効果の向上が期待できるという効果がある。
【００３９】
なお、上記説明においては、ＯＦＤＭ受信装置がハードウェア（以下「Ｈ／Ｗ」と言う。）として構成された場合を説明したが、デジタルシグナルプロセッサ（以下「ＤＳＰ」と言う。）等によるファームウェアによって重み付け係数生成を行うように構成することもできる。
【００４０】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段８ｂの構成及び空間ダイバーシチ合成手段６を示すブロック図である。図４において、図２（実施の形態１）の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。また、実施の形態２に係るＯＦＤＭ受信装置は、図１に示される構成を有する。したがって、実施の形態２の説明においては、図１をも参照する。
【００４１】
図４に示されるように、実施の形態２における重み付け生成手段８ｂは、時間ドメイン処理部３１，３ｋの情報に基づいて重み付け係数を生成する。重み付け生成手段８ｂは、複数の相関強度信号処理手段８１ｂ１，８１ｂｋ（図には、複数の相関強度信号処理手段８１ｂ１，…，８１ｂｋ，…の内の２つを示す。）と、重み付け係数生成手段８２と、遅延調整手段８３とを有する。相関強度信号処理手段８１ｂ１，８１ｂｋはそれぞれ、記憶手段８１１と、演算範囲生成手段８１２と、フィルタ演算手段８１６と、平均演算手段８１４と、差分演算手段８１５とを有する。
【００４２】
実施の形態２に係るＯＦＤＭ受信装置は、相関強度信号処理手段８１ｂ１，８１ｂｋのそれぞれにおいて、実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段８ａの平均演算手段８１３に代えて、フィルタ演算手段８１６を備えた点が、実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信装置と相違する。すなわち、実施の形態２における相関強度信号処理手段８１ｂ１，８１ｂｋは、時間ドメイン処理部３１，３ｋにおける相関強度演算結果ｃｋｉ（ｔ），ｃｋｉ（ｔ）を入力とし、ＤＦＴ窓先頭位置に近づくにつれて値が増加し、ＤＦＴ窓先頭位置で値が最大となる係数ｈ（ｔ）を掛けるフィルタ演算手段８１６を備え、差分演算手段８１５によって、フィルタ演算手段８１６からの出力と平均演算手段８１４から出力されるＤＦＴ窓付近以外の相関強度平均との差分を取り、この差分に基づいて重み付け係数を生成する。
【００４３】
次に、複数の相関強度信号処理手段８１ｂ１，８１ｂｋの代表例として相関強度信号処理手段８１ｂ１を説明する。記憶手段８１１は、相関強度演算手段３４１から出力される相関強度演算結果ｃ１ｉ（ｔ）を、ＯＦＤＭシンボルとＧＩ長サンプル数記憶する。演算範囲生成手段８１２は、ＤＦＴ窓位置検出手段３６１から出力される窓位置検出結果ｅ１ｉ（ｔ）から、ＤＦＴ窓先頭位置を中心とした任意の演算範囲ｈａと、演算範囲ｈａ以外の範囲における任意の幅の演算範囲ｈｂに関する演算範囲情報を生成する。演算範囲ｈａは、例えば、ＤＦＴ窓先頭位置からＧＩ長サンプル数だけ前の位置から、ＤＦＴ窓先頭位置からＧＩ長サンプル数だけ後の位置までの範囲である２ＧＩのサンプル範囲である。フィルタ演算手段８１６は、演算範囲ｈａの範囲に該当する相関強度演算手段３４１からの相関強度演算結果ｃ１ｉ（ｔ）のフィルタ演算を行う。平均演算手段８１４は、演算範囲ｈｂに該当する相関強度演算手段３４１からの相関強度演算結果ｃ１ｉ（ｔ）の平均を計算する。演算範囲ｈａのサンプル数と演算範囲ｈｂのサンプル数が同じである場合には、相関強度演算手段３４１からの相関強度演算結果ｃ１ｉ（ｔ）の単純な総和を演算するものとしてもよい。差分演算手段８１５は、フィルタ演算手段８１６の演算結果と平均演算手段８１４の平均演算結果との差分を演算する。
【００４４】
次に、フィルタ演算手段８１６について説明する。図５（ａ）乃至（ｃ）は、ＤＦＴ窓範囲及びＤＦＴ窓先頭位置、フィルタ係数ｈ（ｔ）、演算範囲ｈａ及びｈｂと到来波との関係を示す図である。図５（ａ）乃至（ｃ）に示されるように、ＤＦＴ窓先頭位置から離れる程ＩＳＩ成分を含む到来波の相関強度を含むことになるため、図５（ｂ）に示されるようなＤＦＴ窓先頭位置を頂点としたフィルタ係数ｈ（ｔ）を生成し、フィルタ係数と相関強度値との掛け算の結果を求める。なお、フィルタ係数は、図５（ｂ）に示されるものに限定されず、任意のサンプル数単位で段階的に係数値を変動させるものであってもよい。
【００４５】
以上に説明した処理によって、有効な到来波よりＧＩサンプル期間内に到達するＩＳＩ成分を持つ到来波の影響を軽減することが可能となり、重み付け係数としてより尤もらしい係数を生成することができ、その結果、更なるダイバーシチ効果の向上が期待できる。すなわち、ＤＦＴ窓先頭位置を最大としてＤＦＴ窓先頭位置より離れるにつれて相関強度の値にゲインを下げたものの累積和を取ったものを重み付け要素として使用することにより、復調に有効な到来波に近接し且つＩＳＩ成分を持つ到来波の成分を軽減した相関強度を生成することが可能となり、より空間ダイバーシチ効果の向上が期待できるという効果がある。
【００４６】
なお、上記説明においては、ＯＦＤＭ受信装置がＨ／Ｗとして構成された場合を説明したが、ＤＳＰ等によるファームウェアによって重み付け係数生成を行うように構成することもできる。
【００４７】
また、実施の形態２において、上記以外の点は、上記実施の形態１の場合と同じである。
【００４８】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段８ｃの構成及び空間ダイバーシチ合成手段６を示すブロック図である。図６において、図２（実施の形態１）の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。また、実施の形態３に係るＯＦＤＭ受信装置は、図１に示される構成を有する。したがって、実施の形態３の説明においては、図１をも参照する。
【００４９】
図６に示されるように、重み付け生成手段８ｃは、時間ドメイン処理部３１，３ｋの情報に基づいて重み付け係数を生成する。重み付け生成手段８ｃは、複数の相関強度信号処理手段８１ｃ１，８１ｃｋ（図には、複数の相関強度信号処理手段８１ｃ１，…，８１ｃｋ，…の内の２つを示す。）と、ゲイン調整手段８４と、重み付け係数生成手段８２と、遅延調整手段８３とを有する。複数の相関強度信号処理手段８１ｃ１，８１ｃｋはそれぞれ、記憶手段８１１と、演算範囲生成手段８１２ａと、平均演算手段８１３と、平均演算手段８１４ａとを有する。
【００５０】
実施の形態３に係るＯＦＤＭ受信装置は、相関強度信号処理手段８１ｃ１，８１ｃｋのそれぞれにおいて差分演算手段を備えていない点、及び、ゲイン調整手段８４を備えている点が、実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信装置と相違する。すなわち、実施の形態１においては復調として有効な到来波の到達時間範囲における相関強度値平均と、復調として有効でない範囲での相関強度平均との差を求めて重み付け係数を生成したが、実施の形態３においては各素子の復調として有効でない範囲での相関強度平均が共通レベルになるようにゲイン調整するゲイン調整手段８４を備え、ゲイン調整された相関強度平均に基づいて重み付け係数を生成する。
【００５１】
次に、複数の相関強度信号処理手段８１ｃ１，８１ｃｋの代表例として相関強度信号処理手段８１ｃ１を説明する。記憶手段８１１は、相関強度演算手段３４１から出力される相関強度演算結果ｃ１ｉ（ｔ）を、ＯＦＤＭシンボルとＧＩ長サンプル数記憶する。演算範囲生成手段８１２は、ＤＦＴ窓位置検出手段３６１から出力される窓位置検出結果ｅ１ｉ（ｔ）から、ＤＦＴ窓先頭位置を中心とした任意の演算範囲ｈａと、演算範囲ｈａ以外の範囲における任意の幅の演算範囲ｈｂに関する演算範囲情報を生成する。平均演算手段８１４ａは、任意の演算範囲を選択し、その範囲の相関強度平均を演算する。例えば、ＤＦＴ窓先頭位置より１／２ＯＦＤＭシンボルサンプル長後ろから３／４ＯＦＤＭシンボルサンプル長後ろの区間で相関強度平均を計算する。なお、平均演算手段８１４ａが使用する演算範囲として、実施の形態１における平均演算手段８１４で使用する演算範囲ｈｂを用いてもよい。
【００５２】
ゲイン調整手段８４は、各素子に対応する各相関強度信号処理手段の平均演算手段８１４ａの演算結果が、同じ値となるようにゲイン係数を生成し、各素子の平均演算手段８１３の出力をゲイン調整する。これは、平均演算手段８１４ａの出力信号が所望でない熱雑音の相関強度に相当するので、各素子の平均演算手段８１４ａのレベルが同一になるように平均演算手段８１３の出力をゲイン調整することで、各素子の復調に有効な到来波の相関強度を得ることが可能になるからである。
【００５３】
以上に説明した処理によって、各素子の雑音成分による影響を同レベルにできるようになり、復調に有効な到来波の信号強度を示す重み付け要素を生成することが可能となり、重み付け係数としてより尤もらしい係数を生成することができ、その結果、更なるダイバーシチ効果の向上が期待できる。すなわち、ＤＦＴ窓先頭位置から離れた範囲でのＧＩ相関強度の平均値を各素子の雑音による相関強度とみなし、各素子の雑音レベルが同レベルになるようにゲイン係数を生成し各素子のＤＦＴ窓先頭付近の相関強度平均値に掛けたものを重み付け要素として重み付けを行い、周波数ドメインでのダイバーシチ合成を行うことにより、よりＳ／Ｎ比に近い重み付け要素になることから、ダイバーシチ合成の合成係数がより最適となるので空間ダイバーシチ効果の向上が期待できる。
【００５４】
なお、上記説明においては、ＯＦＤＭ受信装置がＨ／Ｗとして構成された場合を説明したが、ＤＳＰ等によるファームウェアによって重み付け係数生成を行うように構成することもできる。
【００５５】
また、実施の形態３において、上記以外の点は、上記実施の形態１又は２の場合と同じである。
【００５６】
実施の形態４．
図７は、本発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段８ｄの構成及び空間ダイバーシチ合成手段６を示すブロック図である。図７において、図６（実施の形態３）の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。また、実施の形態４に係るＯＦＤＭ受信装置は、図１に示される構成を有する。したがって、実施の形態４の説明においては、図１をも参照する。
【００５７】
図７に示されるように、重み付け生成手段８ｄは、時間ドメイン処理部３１，３ｋの情報に基づいて重み付け係数を生成する。重み付け生成手段８ｄは、複数の相関強度信号処理手段８１ｄ１，８１ｄｋ（図には、複数の相関強度信号処理手段８１ｄ１，…，８１ｄｋ，…の内の２つを示す。）と、ゲイン調整手段８４と、重み付け係数生成手段８２と、遅延調整手段８３とを有する。複数の相関強度信号処理手段８１ｄ１，８１ｄｋはそれぞれ、記憶手段８１１と、演算範囲生成手段８１２ａと、フィルタ手段８１６と、平均演算手段８１４ａとを有する。
【００５８】
実施の形態４に係るＯＦＤＭ受信装置は、相関強度信号処理手段８１ｄ１，８１ｄｋのそれぞれにおいて、実施の形態３に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段８ｄの平均演算手段８１３に代えて、フィルタ演算手段８１６を備えた点が、実施の形態３に係るＯＦＤＭ受信装置と相違する。すなわち、実施の形態４における相関強度信号処理手段８１ｄ１，８１ｄｋは、時間ドメイン処理部３１，３ｋにおける相関強度演算結果ｃｋｉ（ｔ），ｃｋｉ（ｔ）を入力とし、ＤＦＴ窓先頭位置に近づくにつれて値が増加し、ＤＦＴ窓先頭位置で値が最大となる係数ｈ（ｔ）を掛けるフィルタ演算手段８１６を備え、平均演算手段８１４ａからの出力に基づいてゲイン調整をし、フィルタ演算手段８１６からの出力と平均演算手段８１４ａからの出力に基づいて重み付け係数を生成する。
【００５９】
次に、複数の相関強度信号処理手段８１ｄ１，８１ｄｋの代表例として相関強度信号処理手段８１ｄ１を説明する。記憶手段８１１は、相関強度演算手段３４１から出力される相関強度演算結果ｃ１ｉ（ｔ）を、ＯＦＤＭシンボルとＧＩ長サンプル数記憶する。演算範囲生成手段８１２は、ＤＦＴ窓位置検出手段３６１から出力される窓位置検出結果ｅ１ｉ（ｔ）から、ＤＦＴ窓先頭位置を中心とした任意の演算範囲ｈａと、演算範囲ｈａ以外の範囲における任意の幅の演算範囲ｈｂに関する演算範囲情報を生成する。平均演算手段８１４ａは、任意の演算範囲を選択し、その範囲の相関強度平均を演算する。例えば、ＤＦＴ窓先頭位置より１／２ＯＦＤＭシンボルサンプル長後ろから３／４ＯＦＤＭシンボルサンプル長後ろの区間で相関強度平均を計算する。なお、平均演算手段８１４ａが使用する演算範囲として、実施の形態１における平均演算手段８１４で使用する演算範囲ｈｂを用いてもよい。
【００６０】
ゲイン調整手段８４は、各素子に対応する各相関強度信号処理手段の平均演算手段８１４ａの結果に対し、同じ平均結果となるようにゲイン係数を生成し、各素子のフィルタ演算手段８１６の出力をゲイン調整する。これは、平均演算手段８１４ａの出力信号が所望でない熱雑音の相関強度に相当するので、各素子の平均演算手段８１４ａのレベルが同一になるようにフィルタ演算手段８１６の出力をゲイン調整することで、各素子の復調に有効な到来波の相関強度を得ることが可能になるからである。
【００６１】
以上に説明した処理によって、各素子の雑音成分による差を統一させることでより復調に有効な到来波の信号強度を示す重み付け要素を生成することが可能となり、重み付け係数としてより尤もらしい係数を生成することができ、その結果、更なるダイバーシチ効果の向上が期待できる。すなわち、ＤＦＴ窓先頭位置を最大としてＤＦＴ窓先頭位置より離れるにつれて相関強度の値にゲインを下げたものの累積和を取ったものと、ＤＦＴ窓先頭位置から離れた範囲でのＧＩ相関強度の平均値を各素子の雑音による相関強度とみなし、各素子の雑音レベルが同レベルになるようにゲイン係数を生成し、各素子のＤＦＴ窓先頭付近の相関強度平均値に掛けたものを重み付け要素として重み付けを行い周波数ドメインでのダイバーシチ合成を行うことにより、よりＳ／Ｎ比に近い重み付け要素になることから、ダイバーシチ合成の合成係数がより最適となるので空間ダイバーシチ効果の向上が期待できる。
【００６２】
なお、上記説明においては、ＯＦＤＭ受信装置がＨ／Ｗとして構成された場合を説明したが、ＤＳＰ等によるファームウェアによって重み付け係数生成を行うように構成することもできる。
【００６３】
また、実施の形態４において、上記以外の点は、上記実施の形態３の場合と同じである。
【００６４】
実施の形態５．
図８は、本発明の実施の形態５に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。図８において、図１（実施の形態１乃至４）の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。
【００６５】
図８に示されるように、実施の形態５に係るＯＦＤＭ受信装置は、複数のアンテナ素子１１１，１１ｋ（図には、複数のアンテナ素子１１１，…，１１ｋ，…の内の２つを示す。）と、複数のチューナ部１１，１ｋ（図には、複数のチューナ部１１，…，１ｋ，…の内の２つを示す。）と、複数のＡＤ変換手段２１，２ｋ（図には、複数のＡＤ変換手段２１，…，２ｋ，…の内の２つを示す。）と、複数の時間ドメイン処理部３１，３ｋ（図には、複数の時間ドメイン処理部３１，…，３ｋ，…の内の２つを示す。）と、複数のＤＦＴ手段４１，４ｋ（図には、複数のＤＦＴ手段４１，…，４ｋ，…の内の２つを示す。）と、複数のＳＰ復調手段５１，５ｋ（図には、複数のＳＰ復調手段５１，…，５ｋ，…の内の２つを示す。）と、空間ダイバーシチ合成手段６と、誤り訂正手段７と、時間ドメイン処理部３１，３ｋから出力される信号に基づいて重み付け係数α１ｉ，…，αｋｉ，…を生成する重み付け生成手段８（以下、実施の形態５においては、符号８ｅを用いる。）とを有する。
【００６６】
図８に示されるように、時間ドメイン処理部３１，３ｋはそれぞれ、ゲイン調整手段３１１，３１ｋと、１シンボル遅延手段３２１，３２ｋと、相関演算手段３３１，３３ｋと、相関強度演算手段３４１，３４ｋと、移動平均演算手段３５１，３５ｋと、ＤＦＴ窓位置検出手段３６１，３６ｋとを有する。また、図１に示されるように、ＳＰ復調手段５１，５ｋはそれぞれ、伝送路推定手段５１１，５１ｋと、ＳＰ補正手段５２１，５２ｋとを有する。
【００６７】
図８に示されるように、実施の形態５に係るＯＦＤＭ受信装置は、重み付け生成手段８ｅが移動平均演算手段の出力信号ｄ（ｔ）及びＤＦＴ窓位置検出手段の出力信号ｅ（ｔ）に基づいて重み付け係数を演算する点が、相関強度演算手段の出力信号ｃ（ｔ）及びＤＦＴ窓位置検出手段の出力信号ｅ（ｔ）に基づいて重み付け係数を演算する実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信装置と相違する。
【００６８】
図９は、実施の形態５における重み付け生成手段８ｅの構成及び空間ダイバーシチ合成手段６を示すブロック図である。図９において、図２（実施の形態１）の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。図９に示されるように、重み付け生成手段８ｅは、複数の移動平均信号処理手段８１ｅ１，…，８１ｅｋ，…と、重み付け係数生成手段８２と、生成された重み付け係数を遅延させる遅延調整手段８３とを有する。
【００６９】
次に、複数の移動平均信号処理手段８１ｅ１，…，８１ｅｋ，…の代表例として移動平均信号処理手段８１ｅ１を説明する。記憶手段８３１は、移動平均演算手段３５１から出力されるＧＩ相関強度のＧＩ区間相関移動平均値ｄ１ｉ（ｔ）を記憶する。抽出位置生成手段８３２は、ＤＦＴ窓位置検出手段３６１から出力される検出結果ｅ１ｉ（ｔ）に基づく時刻情報を供給する。加算演算手段８３３及び８３４はそれぞれ、記憶装置８３１から抽出されたＧＩ区間相関移動平均値を加算する。差分演算手段８３５は、加算演算手段８３３の出力と加算演算手段８３４の出力との差分を演算する。
【００７０】
実施の形態１においては任意のサンプル幅で相関強度を平均していたが、実施の形態５においては、ＧＩ区間単位の幅で移動平均値を加算する。加算演算手段８３３で加算する相関強度の移動平均値は、ＤＦＴ窓先頭位置からＧＩサンプル期間だけ前の位置からＤＦＴ窓先頭位置までの移動平均値と、ＤＦＴ窓先頭位置からＤＦＴ窓先頭位置のＧＩサンプル期間後の位置までの移動平均値とを加算したものである。また、加算演算手段８３４で加算する相関強度の移動平均値は、加算演算手段８３３の演算に用いた前記範囲以外の範囲における移動平均値となる任意の時刻での平均となるように抽出し加算する。例えば、加算演算手段８３４で加算する相関強度の移動平均値は、ＤＦＴ窓先頭位置よりＧＩサンプル期間後からＤＦＴ窓先頭位置より２ＧＩサンプル期間後までの移動平均値と、ＤＦＴ窓先頭位置より２ＧＩサンプル期間後からＤＦＴ窓先頭位置より３ＧＩサンプル期間後までの移動平均値とを加算したものである。加算演算手段８３３の出力と加算演算手段８３４の出力との差分を差分演算手段８３５にて演算することによって、実施の形態１における演算範囲ｈａを（Ｄｉ−ＧＩ）から（Ｄｉ＋ＧＩ）までとし、演算範囲ｈｂを（Ｄｉ＋ＧＩ）から（Ｄｉ＋３ＧＩ）までとした場合の結果と同等となる。また、ＤＦＴ窓先頭位置より２ＧＩサンプル期間だけ前からＤＦＴ窓先頭位置よりＧＩサンプル期間前の移動平均値を使用してもよい。さらに、加算演算手段８３４を備えず、１種類の区画の移動平均値を差分演算手段８３５に直接供給してもよい。
【００７１】
以上に説明した処理によって、各素子でＧＩ相関強度値を積分し平均する平均演算手段の回路規模を縮小することが可能となり、従来より優れた空間ダイバーシチ効果が期待できる。すなわち、各素子の時間ドメイン処理部におけるＧＩ区間移動平均手段結果を入力としてＤＦＴ窓先頭位置前後ＧＩサンプル長の相関強度平均に相当する値とＤＦＴ窓先頭位置前後ＧＩサンプル長以外のＧＩサンプル長単位の相関強度平均に相当する値との差分値を使用して重み付け係数を生成することで各素子でＧＩ相関強度値を積分し平均する平均演算手段の回路規模を縮小することが可能となり、且つ、従来より空間ダイバーシチ効果が期待できる。
【００７２】
なお、上記説明においては、ＯＦＤＭ受信装置がＨ／Ｗとして構成された場合を説明したが、ＤＳＰ等によるファームウェアによって重み付け係数生成を行うように構成することもできる。
【００７３】
また、実施の形態５において、上記以外の点は、上記実施の形態１乃至４の場合と同じである。
【００７４】
実施の形態６．
図１０は、本発明の実施の形態６に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段８ｆの構成及び空間ダイバーシチ合成手段６を示すブロック図である。図１０において、図９（実施の形態５）の構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。また、実施の形態６に係るＯＦＤＭ受信装置は、図１に示される構成を有する。したがって、実施の形態６の説明においては、図１をも参照する。
【００７５】
図９に示されるように、重み付け生成手段８ｆは、時間ドメイン処理部３１，３ｋの情報に基づいて重み付け係数を生成する。重み付け生成手段８ｆは、複数の移動平均信号処理手段８１ｆ１，８１ｆｋ（図には、複数の移動平均信号処理手段８１ｆ１，…，８１ｆｋ，…の内の２つを示す。）と、ゲイン調整手段８４と、重み付け係数生成手段８２と、遅延調整手段８３とを有する。複数の移動平均信号処理手段８１ｆ１，８１ｆｋはそれぞれ、記憶手段８３１と、演算範囲生成手段８３２と、加算演算手段８３３と、平均演算手段８３６とを有する。
【００７６】
実施の形態３に係るＯＦＤＭ受信装置は、相関強度信号処理手段８１ｃ１，８１ｃｋのそれぞれにおいて差分演算手段を備えていない点、及び、ゲイン調整手段８４を備えている点が、実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信装置と相違する。すなわち、実施の形態１においては復調として有効な到来波の到達時間範囲における相関強度値平均と、復調として有効でない範囲での相関強度平均との差を求めて重み付け係数を生成したが、実施の形態３においては各素子の復調として有効でない範囲での相関強度平均が共通レベルになるようにゲイン調整するゲイン調整手段８４を備え、ゲイン調整された相関強度平均に基づいて重み付け係数を生成する。
【００７７】
実施の形態３においては任意のサンプル幅で相関強度を平均していたが、ここでは、ＧＩ区間単位での幅で加算する。加算演算手段８２０で加算する相関強度の移動平均値はＤＦＴ窓先頭位置前ＧＩサンプルからＤＦＴ窓先頭位置までの移動平均値と、ＤＦＴ窓先頭位置からＤＦＴ窓先頭位置後ＧＩサンプルまでの移動平均値との加算とする。加算演算手段８２０で加算する相関強度の移動平均値は前記範囲以外での移動平均値となる任意の時刻での平均となるように抽出し加算する。例えば、ＤＦＴ窓先頭位置後ＧＩサンプルからＤＦＴ窓先頭位置後２ＧＩサンプルまでの移動平均値とＤＦＴ窓先頭位置後２ＧＩサンプルからＤＦＴ窓先頭位置後３ＧＩサンプルまでの移動平均値とを加算する。加算演算手段８２０と加算演算手段８２１との差分を差分演算手段８１４にて演算することで実施の形態３で演算範囲ｈａを（Ｄｉ−ＧＩ）から（Ｄｉ＋ＧＩ）まで、演算範囲ｈｂを（Ｄｉ＋ＧＩ）から（Ｄｉ＋３ＧＩ）までとした場合の結果と同等となる。また、ＤＦＴ窓先頭位置前２ＧＩサンプルからＤＦＴ窓先頭位置前ＧＩサンプルの移動平均値を使用してもよい。また、加算演算手段８２１を備えず１種類の区画の移動平均値を差分演算手段に供給してもよい。
【００７８】
以上に説明した処理によって、各素子でＧＩ相関強度値を積分し平均する平均演算手段の回路規模を縮小することが可能となり、従来より優れた空間ダイバーシチ効果が期待できる。すなわち、各素子の時間ドメイン処理部におけるＧＩ区間移動平均手段結果を入力として、各素子のＤＦＴ窓先頭位置前後ＧＩサンプル長以外のＧＩサンプル長単位の相関強度平均に相当する値が同一となるようにゲイン係数を生成し、ＤＦＴ窓先頭位置前後ＧＩサンプル長の相関強度平均に相当する値をゲイン調整することで、よりＳ／Ｎ比に近い重み付け要素になることから、ダイバーシチ合成の合成係数がより最適となるので、空間ダイバーシチ効果のより一層の向上が期待できる。
【００７９】
なお、上記説明においては、ＯＦＤＭ受信装置がＨ／Ｗとして構成された場合を説明したが、ＤＳＰ等によるファームウェアによって重み付け係数生成を行うように構成することもできる。
【００８０】
また、実施の形態６において、上記以外の点は、上記実施の形態５の場合と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１乃至４に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段の構成及び空間ダイバーシチ合成手段を示すブロック図である。
【図３】（ａ）乃至（ｃ）は、実施の形態１に係るＯＦＤＭ受信装置において２つの到来波がある場合のＤＦＴ窓範囲、各素子における到来波の相関強度と熱雑音を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段の構成及び空間ダイバーシチ合成手段を示すブロック図である。
【図５】（ａ）乃至（ｃ）は、実施の形態２に係るＯＦＤＭ受信装置において３つの到来波がある場合のＤＦＴ窓範囲、フィルタ係数、各素子における到来波の相関強度と熱雑音を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段の構成及び空間ダイバーシチ合成手段を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段の構成及び空間ダイバーシチ合成手段を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態５及び６に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】実施の形態５に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段の構成及び空間ダイバーシチ合成手段を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態６に係るＯＦＤＭ受信装置の重み付け生成手段の構成及び空間ダイバーシチ合成手段を示すブロック図である。
【図１１】従来のＯＦＤＭ受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図１２】（ａ）乃至（ｃ）は、ＯＦＤＭ受信装置における到来波、到来波の相関強度、及び相関強度のＧＩ長移動平均結果との関係を示す図である。
【図１３】（ａ）乃至（ｃ）は、ＯＦＤＭ受信装置における２つの到来波、相関強度、及び演算範囲の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１１，１ｋ  チューナ部、  ２１，２ｋ  ＡＤ変換手段、  ３１，３ｋ  時間ドメイン処理部、  ４１，４ｋ  ＤＦＴ手段、  ５１，５ｋ  ＳＰ復調手段、  ６  空間ダイバーシチ合成手段、  ７  誤り訂正手段、  ８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅ，８ｆ  重み付け生成手段、  １１１，１１ｋ  アンテナ素子、  ３１１，３１ｋ  ゲイン調整手段、  ３２１，３２ｋ  １シンボル遅延手段、  ３３１，３３ｋ  相関演算手段、  ３４１，３４ｋ  相関強度演算手段、  ３５１，３５ｋ  移動平均演算手段、  ３６１，３６ｋ  ＤＦＴ窓位置検出手段、  ５１１，５１ｋ  伝送路推定手段、  ５２１，５２ｋ  ＳＰ補正手段、  ８１１  記憶手段、  ８１２  演算範囲生成手段、  ８１３，８１４  平均演算手段、  ８１５  差分演算手段、  ８１６  フィルタ演算手段、  ８１７  平均演算手段、  ８３１  記憶手段、  ８３２  抽出位置生成手段、  ８３３，８３４  加算演算手段、  ８３５  差分演算手段、  ８３６  平均演算手段、  ８１ａ１，８１ａｋ，８１ｂ１，８１ｂｋ，８１ｃ１，８１ｃｋ，８１ｄ１，８１ｄｋ  相関強度信号処理手段、  ８１ｅ１，８１ｅｋ，８１ｆ１，８１ｆｋ  移動平均信号処理手段、  ８２  重み付け係数生成手段、  ８３  遅延調整手段、  ８４  ゲイン調整手段、  ｋ  素子番号（又はアンテナ素子からＳＰ復調手段までの構成の系統を示す番号）、  ｉ  シンボル番号、  ｍ  キャリア番号、  ｔ  時刻、  ａ（ｔ）  ゲイン調整された受信信号、  ｂ（ｔ）  相関演算結果、  ｃ（ｔ），ｃ１ｉ（ｔ），ｃｋｉ（ｔ）  相関強度演算結果、  ｄ（ｔ），ｄ１ｉ（ｔ），ｄｋｉ（ｔ）  相関強度のＧＩサンプル長移動平均結果、  ｅ（ｔ），ｅ１ｉ（ｔ），ｅｋｉ（ｔ）  ＤＦＴ窓位置検出結果、  ｒｉｍ  該当するキャリアのＤＦＴ結果、  ＣＡＲｉｍ  該当するキャリアの既知情報、  Ｈｉｍ  伝送路推定結果、  ｆ１ｉｍ，ｆｋｉｍ  ＳＰ復調結果、  ｇ１ｉｍ，ｇｋｉｍ  伝送路推定振幅情報、  ＤＩＶＯＵＴｉｍ  該当するキャリアのダイバーシチ合成結果、  ｈａ，ｈｂ  演算範囲、  α１ｉ，αｋｉ  重み付け係数。
【図１】
2006332769.tif 000011
【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】
2006332769.tif 000021
【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年8月22日(2005.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
ＯＦＤＭ信号を受信する複数系統の受信手段と、
前記受信されたＯＦＤＭ信号の離散フーリエ変換の窓位置をシンボル毎に求める時間ドメイン処理手段、前記窓位置に基づいてＯＦＤＭ信号を離散フーリエ変換する離散フーリエ変換手段、及び前記離散フーリエ変換手段の出力信号を前記受信されたＯＦＤＭ信号に含まれるスキャッタードパイロット信号に基づいてキャリア毎に伝送路推定し、該推定結果を用いて補正するスキャッタードパイロット復調手段を含む複数系統の受信信号演算手段と、
前記複数系統の受信信号演算手段の複数の前記時間ドメイン処理手段からの信号に基づいて各系統及び各シンボルにおけるＯＦＤＭ復調に有効な信号についての重み付け係数を生成する重み付け生成手段と、
前記複数系統の受信信号演算手段の複数の前記スキャッタードパイロット復調手段からの信号と前記重み付け生成手段から出力される重み付け係数に基づいて空間ダイバーシチ合成を行う空間ダイバーシチ合成手段と
を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明に係るＯＦＤＭ受信装置は、ＯＦＤＭ信号を受信する複数系統の受信手段と、前記受信されたＯＦＤＭ信号の離散フーリエ変換の窓位置をシンボル毎に求める時間ドメイン処理手段、前記窓位置に基づいてＯＦＤＭ信号を離散フーリエ変換する離散フーリエ変換手段、及び前記離散フーリエ変換手段の出力信号を前記受信されたＯＦＤＭ信号に含まれるスキャッタードパイロット信号に基づいてキャリア毎に伝送路推定し、該推定結果を用いて補正するスキャッタードパイロット復調手段を含む複数系統の受信信号演算手段と、前記複数系統の受信信号演算手段の複数の前記時間ドメイン処理手段からの信号に基づいて各系統及び各シンボルにおけるＯＦＤＭ復調に有効な信号についての重み付け係数を生成する重み付け生成手段と、前記複数系統の受信信号演算手段の複数の前記スキャッタードパイロット復調手段からの信号と前記重み付け生成手段から出力される重み付け係数に基づいて空間ダイバーシチ合成を行う空間ダイバーシチ合成手段とを有することを特徴としている。