(57)【要約】本発明は、マルチキャリア信号（A）の可変伝送用チャンネルの伝達関数を推定する方法に関し、該方法は受信される信号に対応した周波数デジタル信号（Y）を使用して実行される。該方法は、伝送チャンネルの第一の推定伝達関数（C1）の値を計算するステップ（６）を含む。該方法は、ノイズコンポーネントの分離を可能とするための、上記第一の推定伝達関数（C1）の自己相関関数（R(C１)）の値を計算するステップ（８）、ノイズ減少フィルタ（F）を自己相関関数（R(C1)）から決定するステップ（１０）、伝送チャンネルの第二のノイズ修正された、推定伝送関数（C2）を渡すために、ノイズ減少フィルタ（F）を第一の推定伝達関数に適用するステップ（１２）をさらに含んでいることに特徴付けられる。該方法は特に、デジタルテレビ信号を受信するのに適している。
2005527153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロットと言及される複数の既知の基準データアイテムを含むマルチキャリア信号（A）用可変伝送チャンネルの伝達関数を推定する方法であって、前記方法は、受信され、デジタル化され、同期され、時間ベースから周波数ベースに変換される信号に対応した周波数領域デジタル信号（Y）から実現され、前記周波数領域デジタル信号（Y）に含まれる前記パイロットに基づいて前記伝送チャンネルに対する第一の推定伝達関数（C1）の量を計算するステップ（６）を含み、該方法は第一の推定伝達関数（C1）を計算する前記方法（６）が、前記キャリア（C1p）用伝送チャンネルの前記伝達関数の値を規定するために前記パイロットが受けている変形を計算するサブステップと、前記第一の推定伝達関数（C１）を渡すために前記値の間を補間するサブステップとを含むことにより特徴付けられ、該方法はさらに、
・ノイズからの貢献を分離し得る前記第一の推定伝達関数（C1）の自己相関関数 (R（C1）)の値を計算するステップ（８）と、
・前記自己相関関数（R(C１)）からノイズが除去フィルタ（F）を決定するステップ（１０）と、
・ノイズが除去されている前記伝送チャンネルの第二の推定伝達関数（C2)渡すために前記ノイズ除去フィルタ（F）を前記第一の推定伝達関数（C1）に適用するステップ（１２）と、
を含む方法。
【請求項２】
周期的に実現されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
連続的に実現されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
マルチ信号を受信する方法であって、
請求項１乃至３のいずれか一つに従って前記マルチキャリア信号の前記伝送チャンネルの伝達関数を推定する方法を含み、さらに、前記マルチキャリア信号が伝送の間に受けている変形を、ノイズが除去されている前記第二の推定伝達関数（C2）に基づき補償し、推定データ（A1）を渡すステップ（１４）をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記周波数領域デジタル信号（Y）を渡すために前記受信信号を処理する複数の先行ステップを含むことを特徴とする、請求項４に記載のマルチキャリア信号を受信する方法。
【請求項６】
前記マルチキャリア信号は直交周波数分割多重化（OFDM）により変調されるデジタルTV信号であることを特徴とする、請求項１乃至５のいずれか一つに記載の方法。
【請求項７】
パイロットと言及される複数の既知の基準情報アイテムを含む、マルチキャリア信号（A）用可変伝送チャンネルの伝達関数を推定する装置であって、前記装置（３０）は受信され、デジタル化され、同期され、時間ベースから周波数ベースに変換される信号に対応した周波数領域デジタル信号（Y）を入力として受信し、前記周波数領域デジタル信号（Y）に含まれる前記パイロットから前記伝送チャンネルの第一の推定伝達関数（C1）の量を計算するモジュール（３１）を含み、該装置は第一の推定伝達関数（C1）の値を計算する前記モジュール（３１）が、パイロットが受けている変形を決定し、前記第一の推定伝達関数（C1）を渡すために、前記値の間の補間を実行するように適合されることを特徴とし、
・ノイズの貢献が分離され得る前記第一の推定伝達関数（C1）の自己相関関数（R（C1））の値を計算するモジュール（３２）と、
・前記自己相関関数（R(C１)）からノイズ除去フィルタ（F）を決定するモジュール（３４）と、
・ノイズが除去されている前記伝送チャンネルの第二の推定伝達関数（C２）を渡すために、前記ノイズ除去フィルタ（F）を前記第一の推定伝達関数（C1）に適用するモジュール（３６）と、
を含む、装置。
【請求項８】
周期的に動作するように適合されていることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
連続的に動作するように適合されていることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
マルチキャリア信号を受信する受信ユニットであって、
請求項７乃至９のいずれか一つに従って前記伝送チャンネルの伝達関数を推定する装置（３０）を含み、推定データ（A1）を渡すために、ノイズが除去されている前記第二の推定伝達関数（C2）の関数として前記周波数領域デジタル信号（Y）を修正するために前記伝送チャンネルの影響を補償するモジュール（４０）をさらに含むことを特徴とする、受信ユニット。
【請求項１１】
前記マルチキャリア信号を受信し、前記周波数領域デジタル信号（Y）を渡すように適合された事前処理システム（３６）をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の受信ユニット。
【請求項１２】
直交周波数分割多重化（OFDM）により変調されたデジタルTV信号を受信するように適合されていることを特徴とする、請求項１０又は請求項１１に記載の受信ユニット。
【請求項１３】
モバイルであることを特徴とする、請求項１０乃至請求項１２のいずれかに記載の受信ユニット。
【請求項１４】
コンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータ上で実行される時、請求項１ないし請求項６のいずれかに従った方法のステップを実行させるプログラムコード指示を備えたことを特徴とする、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
請求項１乃至６のいずれか一つに従った方法のステップを実行することを専用とする論理構成を含むことを特徴とする、プログラム・コンポーネント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャリア信号を伝送するための可変伝送チャンネルの伝送機能の改良された推定のための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特に無線伝送の文脈において、異なる周波数でキャリアを多重することにより情報が伝送され得る、いわゆる「マルチキャリア」信号を伝送する変調技術を利用することは一般的な実践である。例えば、直交周波数多重分割（OFDM）又はコードOFDMとして知られている変調技術では、バイナリーデータは異なる周波数のキャリア上に変調されることにより伝送される。例えば、OFDM又はCOFDMを伝送しているデジタルTV情報に適用する文脈では、１キロヘルツ（Hz）のキャリア間にスペースを有する約８メガヘルツ（MHZ）であり得る利用可能な通過帯域は８０００キャリアより多い異なる周波数が使用されること可能とする。無線による伝送のために、これらの信号は、「シンボル」として知られ、最低キャリア周波数の一周期を伝送させ得る継続時間であるブロックに時分割される。
【０００３】
無線伝送は、環境により誘導される、他のものとの間における反射及びエコー及び複数のトランスミッタが使用されているという事実により伝播の不規則を生じる。そのような伝送は、伝送信号のキャリアの各々の大きさ及び位相を変形させ得る。そのような変形をモデル化するために、伝送チャンネルは伝達関数の形で規定され、従って、受信信号は伝送され、伝達関数により変形され、さらにノイズが付加された信号に対応ことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線伝送の影響を修正するために、「パイロット」として知られる基準キャリアが伝送信号に導入され、パイロットは予め知られており、信号が伝送されることにより受けている変形を受信機において推定することを可能とし、よって伝送チャンネルの伝達関数を推定することが可能となる。この推定を実行するために、伝送チャンネルの伝達関数とチャンネルに独立なノイズを区別して複数の連続したチャンネルの推定を使用することを可能とするために、既存の方法及び装置は伝送チャンネルが緩やかに連続して変化するとの仮定に基づいている。それにも関わらず、伝送チャンネルにおいて変化が素早く及び／又は不連続に起きる時には、上述の仮定はもはや適用されない。特に動いている間、又は受信アンテナに近接した動くボディ（人、車両）が存在している間の受信に適用する場合には、既存の方法及び装置を使用することはチャンネルの伝達関数に誤った推定をもたらし、それにより信号の損失が発生する不適切な修正がもたらされる。
【０００５】
本発明の目的は、可変伝送チャンネルの伝達関数の改善された推定のための方法及び装置を規定することにより該問題を解決することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
従って本発明は、パイロットと言及される複数の既知の基準データアイテムを含むマルチキャリア信号用可変伝送チャンネルの伝達関数を推定する方法を提供することであり、前記方法は、パイロットと言及される複数の既知の基準データアイテムを含むマルチキャリア信号用可変伝送チャンネルの伝達関数を推定する方法であって、前記方法は、受信され、デジタル化され、同期され、時間ベースから周波数ベースに変換される信号に対応した周波数領域デジタル信号から実現され、前記周波数領域デジタル信号に含まれる前記パイロットに基づいて前記伝送チャンネルに対する第一の推定伝達関数の量を計算するステップを含み、該方法はさらに、
・ノイズからの貢献を分離し得る前記第一の推定伝達関数の自己相関関数の値を計算するステップと、
・前記自己相関関数からノイズが除去フィルタを決定するステップと、
・ノイズが除去されている前記伝送チャンネルの第二の推定伝達関数を渡すために前記ノイズ除去フィルタを前記第一の推定伝達関数に適用するステップと、
をさらに含むことにより特徴付けられる。
【０００７】
本発明の他の特徴に従うと、該方法は、
・周期的に実現され、
・連続的に実現され、
・第一の推定伝達関数を計算するステップは、前記キャリア用伝送チャンネルの前記伝達  関数の値を規定するために前記パイロットが受けている変形を計算するサブステップと  、前記第一の推定伝達関数を渡すために前記値の間を補間するサブステップとを含む。      
【０００８】
本発明では、上述した前記マルチキャリア信号の前記伝送チャンネルの伝達関数を推定する方法を含み、さらに、前記マルチキャリア信号が伝送の間に受けている変形を、ノイズが除去されている前記第二の推定伝達関数に基づき補償し、推定データを渡すステップをさらに含むことを特徴とするマルチ信号を受信する方法をさらに含む。
【０００９】
この受信方法の他の特性に従うと、
・前記周波数領域デジタル信号を渡すために前記受信信号を処理する複数の先行ステップを含み、
・前記マルチキャリア信号は直交周波数分割多重化により変調されるデジタルTV信号である。
【００１０】
本発明では、マルチキャリア信号用可変伝送チャンネルの伝達関数を推定する装置であって、前記装置は受信され、デジタル化され、同期され、時間ベースから周波数ベースに変換される信号に対応した周波数領域デジタル信号を入力として受信し、前記周波数領域デジタル信号に含まれる前記パイロットから前記伝送チャンネルの第一の推定伝達関数の量を計算するモジュールを含み、該装置は第一の推定伝達関数の値を計算する前記モジュールが、パイロットが受けている変形を決定し、前記第一の推定伝達関数を渡すために、前記値の間の補間を実行するように適合されることを特徴とし、
・ノイズの貢献が分離され得る前記第一の推定伝達関数の自己相関関数の値を計算するモジュールと、
・前記自己相関関数からノイズ除去フィルタを決定するモジュールと、
・ノイズが除去されている前記伝送チャンネルの第二の推定伝達関数を渡すために、前記ノイズ除去フィルタを前記第一の推定伝達関数に適用するモジュールと、
を含む装置をさらに提供する。
【００１１】
この装置の他の特性に従うと該装置は、
・周期的に動作するように適合され、
・連続的に動作するように適合されている。
【００１２】
本発明は、マルチキャリア信号を受信する受信ユニットであって、上述した前記伝送チャンネルの伝達関数を推定する装置を含み、推定データを渡すために、ノイズが除去されている前記第二の推定伝達関数の関数として前記周波数領域デジタル信号を修正するために前記伝送チャンネルの影響を補償するモジュールをさらに含むことを特徴とする、受信ユニットをさらに提供する。
【００１３】
このユニットの他の特性に従うと、
・前記マルチキャリア信号を受信し、前記周波数領域デジタル信号を渡すように適合された事前処理システムをさらに含み、
・直交周波数分割多重化により変調されたデジタルTV信号を受信するように適合されており、
・モバイルである。
【００１４】
本発明はさらに、コンピュータプログラムであって、前記プログラムがコンピュータ上で実行される時、請求項１ないし請求項６のいずれかに従った方法のステップを実行させるプログラムコード指示を備えたことを特徴とする、コンピュータプログラムを提供する。
【００１５】
最後に本発明は、上述の方法のステップを実行することを専用とする論理構成を含むことを特徴とする、プログラム・コンポーネントを提供する。
本発明は、単に例示として挙げられ、添付された図面への参照がされている以下の記述を読むことによりさらに理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の方法のフローチャートである。該方法は、文字Aとして識別されるマルチキャリア信号を無線伝送するステップ２で開始する。例えば、信号Aは直交周波数分割変調（OFDM）により変調されるデジタルテレビ信号に対応する。伝送される信号Aは、パイロットと言及される基準情報の複数の既知のアイテムを含む。例えば、OFDM信号伝送において、１２のキャリアの一つは基準キャリアであり、パイロット・キャリアと言及される。
【００１７】
該方法はその後、伝送チャンネルにより伝送され変形された信号に対応する信号Yを受信するステップ４を含む。この受信ステップ４は、信号の性質に関連した複数の処理サブステップを含む。OFDM変調によるデジタル信号の無線伝送の例では、この受信ステップは例えば、アナログ信号をデジタル信号に変換するサブステップ、ベースバンドへ変換するサブステップ、フィルタリングし増幅するサブステップ、同期するサブステップ、時間ベースから周波数ベースに変換するサブステップを含む。この変換するサブステップは、時間領域におけるデジタル信号を周波数領域におけるデジタル信号表現に変換するステップに対応し、例えば高速フーリエ変換（FFT）を使用して実現される。これらのサブステップは、マルチキャリア信号を受信するための方法の従来のサブステップであり、異なる順序で組織され、伝送信号の性質に依存して他のサブステップを含み得る。受信ステップ４の最後では、渡される信号Yは、受信信号のエネルギー分散を周波数の関数として表した周波数領域におけるデジタル信号である。伝送チャンネルの本当の伝達関数をCとし、付加されるノイズをBと記述すると、受信信号Yは伝送チャンネルの伝達関数により変形された伝送信号Aに等しい。つまり、
Y＝C.A＋B.
である。ノイズBは伝送チャンネルにおける外乱に固有のノイズや、例えばチューナーデバイス又はさらに増幅器などの、受信システムにおける初期エレメントに固有のノイズの結果である。
【００１８】
その後、本発明の方法は、伝送チャンネルの第一の推定伝達関数C1の値を計算するステップを含み、該ステップは従来の方法で実現される。このステップ６の間、受信信号におけてパイロットキャリアが存在することにより、これらのキャリアが受ける変形の計算が、各パイロットキャリアにおける受信信号Y及び伝送信号Aを比較することにより実行され得る。従って、パイロットキャリアに対し、伝達関数C1pの値を利用することが理解され、
C１p＝Y／A＝C＋B／A
となる。パイロットキャリアに関連したこれらの比率C１pに対する値の間を補間することにより、伝送信号に対する第一の推定伝達関数C1が渡される。
【００１９】
次に、本発明の方法は、第一の推定伝達関数C１の自己相関関数の値を計算するステップ８を含んでいる。伝送チャンネルが変数であるとの仮定は、伝送チャンネルの伝達関数に時間による変化が存在するであろうことを示唆している。R（C1）と記載されるこの自己相関関数は従来の方法で計算され、信号の伝達関数からノイズの貢献を分離するように働く。この自己相関関数R(C1)は、Fと記載されるノイズ除去フィルタを決定するためのステップ１０の間使用される。ノイズ除去フィルタは、当該技術において知られた技術を使用して自己相関関数から得られ、ウィナーフィルタの名で知られている例がAthanasios Papoulisによる「Probability, random variables, and stochastic processes」という本の４４６ページから４５３ページに記載されている。当然、ウィナーフィルタ以外のフィルタも自己相関関数R(C1)からノイズ除去フィルタを決定するために使用され得る。ステップ１２の間、ノイズ除去フィルタFは、例えば畳み込み積（convolution product）の計算により伝送チャンネルの第一の推定伝送チャンネルC１に適用され、それによりノイズが除去されている伝送チャンネルC２の第二の推定伝達関数を得ることが出来る。従って、
C2=F×C１
となる。
【００２０】
その後、ステップ１４の間、ノイズが除去されているこの第二の推定伝達関数C２は伝送データの推定A１を得るために受信信号を修正するために使用され、
A1=Y/C2
となる。変化している伝送チャンネルに対し、本発明の方法は周期的に実施される必要があるが、例えばOFDMシンボルの継続時間に対応する継続時間の時間ウインドウの処理を継続して有利に実行する。本発明の方法が周期的に実行される間、伝送チャンネルにおける変化が緩やかで連続的であると考えられ得る間の動作周期を規定することが適切である。
【００２１】
上述した方法は、例えば、計算が実行されるように特に変形される論理構成を有する、コンピュータ・プログラム又はプログラム・コンポーネントにより実現され得る。プログラムは、例えば、デジタルTV信号デコーダに集積されるマイクロコントローラ又はマイクロプロセッサから来るリクエストを実行するために不揮発性メモリに記録され得る。
【００２２】
図２は、本発明に従った伝達関数を推定するための装置を含む受信ユニットを示している。この図では、OFDM変調され、伝送関数Cによりモデル化される伝送チャンネル上を伝送されるデジタルTV信号Aのための、無線送信機などの送信機２０が示されている。該信号はアンテナ２４を使用して受信ユニット２２により受信される。それから受信信号は、例えば、アナログ・デジタル変換器２７、同期モジュール２８、高速フーリエ変換（FFT）を使用して時間ベースから周波数ベースに変換するモジュール２９であって、上述した本発明の方法のステップ４を実行するモジュール２９を含む、事前処理システム２６へ注入される。
【００２３】
事前処理システム２６が、その出力において、本発明の方法のステップ６を実行することにより第一の推定伝達関数を計算するモジュール３１に結合される。モジュール３１は、自己相関関数の値を計算するためのモジュール３２に結合される出力を有し、その出力はノイズ除去フィルタを決定するためにモジュール３４に結合される。これらのモジュールは、夫々本発明の方法のステップ８及びステップ１０を実行する。そして伝達関数を推定するための装置３０は、本発明のステップ１２を実行し、ノイズが除去される第二の推定伝達関数を渡すために、モジュール３４により決定されるノイズ除去フィルタをモジュール３１により計算される推定伝達関数へ適用するためのモジュール３６を含む。
【００２４】
次に、受信ユニット２２は、ノイズが除去されている第二のチャンネル伝達関数を推定するために必要とされる継続時間、事前処理システム２６により渡される信号を遅延するための遅延モジュール３８を含んでいる。最後に、ユニット２２は本発明の方法のステップ１４を実行し、遅延された受信信号に発生する伝送チャンネルによる変形をノイズが除去されている第二の推定伝達関数C2を使用することにより補償することが出来る、補償モジュール４０を含んでいる。このように動作において、アンテナ２４により受信され得るように信号Aは伝送チャンネルC上を伝送される。受信信号は事前処理システム２６において、デジタル化され、同期され、対応する周波数領域のデジタル信号Yを渡すために時間ベースから周波数ベースへ変換される。信号Yは、伝達関数を推定するために装置３０に挿入される。そして、モジュール３１は、いかなる変化がパイロット・キャリアに発生しているかを決定し、補間により伝送チャンネルに対する第一の推定伝達関数C１を渡す。この推定伝達関数C1は、R（C1）と記述される自己相関関数を計算するモジュール３２に注入される。フィルターを決定するためのモジュール３４は、自己相関関数を使用して、ノイズが除去されたフィルタFを決定するために例えばウィナーフィルタ方程式を使用する。そしてモジュール３６は、ノイズが除去されている第二の推定伝達関数C２を渡すためにフィルタFを第一の推定伝達関数C1へ適用する。伝達関数を推定するための計算と並んで、周波数領域のデジタル信号Yは遅延モジュール３８へ導入され、その後遅延信号Yは、推定データA1を渡すためにノイズが除去されている第二の推定伝達関数C2の関数としてこの信号を処理するモジュール４０に導入される。その後に、デジタルTV信号を受信する文脈において、推定データA1はデコードされ、再生される。
【００２５】
本発明に従った伝送チャンネルの伝達関数を推定する装置は、このノイズが除去されている伝送チャンネルの推定伝達関数を時間上で変化する伝送チャンネルに対し計算することを可能とする。そのような装置は特に、モバイル受信ユニットにおいて使用するのに適している。例えば、そのような受信ユニットは、地上デジタルTV信号を受信するためのモバイルハンドセットに統合される。
【００２６】
さらに、複数の伝送チャンネル及び対応する受信システムが使用されるダイバーシティ受信を実現するに際しては、各受信システムは本発明の装置に適合し、ダイバーシティ受信において慣用である方法を使用して重み付けられる入力を有するデコーダにより全ての推定データが引き続き処理される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の方法のフローチャートである。
【図２】本発明に従った、伝送チャンネルの伝達関数を推定するための装置の機能図である。
【図１】
2005527153.tif 000003
【図２】
2005527153.tif 000004
【国際調査報告】
2005527153.tif 000005
2005527153.tif 000006
2005527153.tif 000007
2005527153.tif 000008