(57)【要約】【課題】受信信号に存在する周波数選択性の妨害を検出して除去すると共に、そのために必要なメモリの容量を削減すること。【解決手段】復調部３において伝送路特性を時間軸方向に補間するためにメモリ部３３を設ける。妨害検出部４はメモリ部３３に蓄積されているパイロット信号の伝送路信号を用いて誤差信号を算出し、この誤差信号を基に周波数選択性の妨害を検出する。誤り訂正部５は妨害検出結果に基づいて、復調部３で復調された情報信号に重み付けして誤り訂正を行なう。こうすると、復調部３と妨害検出部４とにおいてメモリ部３３を共有することができ、メモリの総使用量を抑えることができる。【選択図】図１
2011045130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送帯域内に互いに直交する周波数で発生される複数のキャリアが夫々に割り当てられた所定数のビットデータからなる情報信号により多値変調された直交周波数分割多重（以下、ＯＦＤＭ）伝送信号を受信するＯＦＤＭ受信装置であって、
前記ＯＦＤＭ伝送信号を直交検波する直交検波手段と、
前記直交検波手段で得られた出力信号を、高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴ）により時間領域から周波数領域の信号に変換するＦＦＴ手段と、
前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号を復調する復調手段と、
前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号から受信信号の周波数選択性の妨害を検出し、妨害レベルとして出力する妨害検出手段と、
前記復調手段により得られた復調信号をキャリア変調方式に応じた所定数の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号に変換し、前記軟判定情報信号の夫々の軟判定ビットデータごとに、前記妨害検出手段により得られた妨害レベルを補正し、補正された妨害レベルを用いて前記軟判定ビットデータを補正し、補正された軟判定ビットデータに対し誤り訂正復号を行なう誤り訂正手段と、を具備することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【請求項２】
伝送帯域内に互いに直交する周波数で発生される複数のキャリアが夫々に割り当てられた所定数のビットデータからなる情報信号により多値変調され、かつ前記情報信号が伝送誤りに対する耐性の異なるビットデータを含むＯＦＤＭ伝送信号を受信するＯＦＤＭ受信装置であって、
前記ＯＦＤＭ伝送信号を直交検波する直交検波手段と、
前記直交検波手段で得られた出力信号を、ＦＦＴにより時間領域から周波数領域の信号に変換するＦＦＴ手段と、
前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号を復調する復調手段と、
前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号から受信信号の周波数選択性の妨害を検出し、妨害レベルとして出力する妨害検出手段と、
前記復調手段により得られた復調信号をキャリア変調方式に応じた所定数の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号に変換し、前記軟判定情報信号の夫々の軟判定ビットデータごとに、前記軟判定ビットデータの伝送誤りに対する耐性が小さい場合には妨害レベルを大きくし、その軟判定ビットデータの伝送誤りに対する耐性が大きい場合には妨害レベルを小さくするように、前記妨害検出手段により得られた妨害レベルを補正し、補正された妨害レベルを用いて前記軟判定ビットデータを補正し、補正された軟判定ビットデータに対し誤り訂正復号を行なう誤り訂正手段と、を具備することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【請求項３】
伝送帯域内に互いに直交する周波数で発生される複数のキャリアが夫々に割り当てられた所定数のビットデータからなる情報信号により多値変調されたＯＦＤＭ伝送信号を受信するＯＦＤＭ受信装置であって、
前記ＯＦＤＭ伝送信号を直交検波する直交検波手段と、
前記直交検波手段で得られた出力信号を、ＦＦＴにより時間領域から周波数領域の信号に変換するＦＦＴ手段と、
前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号を復調する復調手段と、
前記復調手段により得られた復調信号から受信信号の周波数選択性の妨害を検出し、妨害レベルとして出力する妨害検出手段と、
前記復調手段により得られた復調信号をキャリア変調方式に応じた所定数の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号に変換し、前記軟判定情報信号の夫々の軟判定ビットデータごとに、前記妨害検出手段により得られた妨害レベルを補正し、補正された妨害レベルを用いて前記軟判定ビットデータを補正し、補正された軟判定ビットデータに対し誤り訂正復号を行なう誤り訂正手段と、を具備することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【請求項４】
伝送帯域内に互いに直交する周波数で発生される複数のキャリアが夫々に割り当てられた所定数のビットデータからなる情報信号により多値変調され、かつ前記情報信号が伝送誤りに対する耐性の異なるビットデータを含むＯＦＤＭ伝送信号を受信するＯＦＤＭ受信装置であって、
前記ＯＦＤＭ伝送信号を直交検波する直交検波手段と、
前記直交検波手段で得られた出力信号を、ＦＦＴにより時間領域から周波数領域の信号に変換するＦＦＴ手段と、
前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号を復調する復調手段と、
前記復調手段により得られた復調信号から受信信号の周波数選択性の妨害を検出し、妨害レベルとして出力する妨害検出手段と、
前記復調手段により得られた復調信号をキャリア変調方式に応じた所定数の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号に変換し、前記軟判定情報信号の夫々の軟判定ビットデータごとに、その軟判定ビットデータの伝送誤りに対する耐性が小さい場合には妨害レベルを大きくし、その軟判定ビットデータの伝送誤りに対する耐性が大きい場合には妨害レベルを小さくするように、前記妨害検出手段により得られた妨害レベルを補正し、補正された妨害レベルを用いて前記軟判定ビットデータを補正し、補正された軟判定ビットデータに対し誤り訂正復号を行なう誤り訂正手段と、を具備することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多重（以下、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex））伝送方式の受信装置に関し、特に受信信号に周波数選択性の妨害（同一チャンネル妨害、マルチパス、スプリアスなど）を含む様々な妨害が存在し、その影響により復調性能が悪化する場合の改善技術を含むＯＦＤＭ受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル伝送技術の急速な進展により、衛星、ケーブル、地上波などのデジタル放送が本格的な実用化段階に入ろうとしている。特にＯＦＤＭ方式は、欧州における地上波デジタルテレビジョン放送方式として既に実用化が開始され、また日本においても地上波デジタルテレビジョン放送方式及び地上波デジタル音声放送方式として、その採用が決定している。
【０００３】
ＯＦＤＭ伝送方式は、互いに直交する複数のキャリアにデータを割り当てて変調復調を行なうもので、送信側では逆高速フーリエ変換（以下、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform））処理を行ない、受信側では高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform））処理を行なう。各キャリアは任意の変調方式を用いることが可能であり、ＱＰＳＫ（Quaternary Phase Shift Keying ）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation ）といった同期変調、ＤＱＰＳＫ（Differential Quaternary Phase Shift Keying）などの差動変調が可能である。同期変調方式では、送信信号に対して周期的にパイロット信号を挿入し、受信側でパイロット信号を基に伝送路特性を求めて復調を行なう。差動変調方式では、遅延検波によって復調を行なう。またＯＦＤＭ伝送方式に限らずデジタル伝送方式においては、伝送特性を向上させるため、誤り訂正符号化復号処理を行なう。
【０００４】
しかしながら、伝送路において、マルチパスと呼ばれる反射波の存在による特定キャリアのレベルの落ち込みや、アナログテレビジョン放送による同一チャンネル妨害などが存在すると、復調性能や誤り訂正能力が大きく劣化してしまう場合がある。
【０００５】
このような事態を回避するための従来の技術として、特許文献１及び特許文献２に示されるものが挙げられる。以下では前者を従来の技術１とし、後者を従来の技術２とし、これらの文献において述べられている技術について、図面を参照して簡単に説明する。
【０００６】
まず、従来の技術１におけるＯＦＤＭ受信装置の構成を図１６に示す。このＯＦＤＭ受信装置では、ＯＦＤＭ伝送信号が受信アンテナ１０１及びＲＦ増幅器１０２を経てチューナ部１０３に入力され、選局が行われる。ここでの選局は、選局情報入力端子１１０に入力される周波数制御信号により、局部発振器１１１の発振周波数を所望のチャンネル周波数に合わせることで行われる。
【０００７】
チューナ部１０３の出力は、アナログ／デジタル（以下、Ａ／Ｄ）変換部１０４でデジタル信号に変換され、直交検波部１０５で直交検波されてベースバンドＯＦＤＭ信号に変換される。このベースバンドＯＦＤＭ信号はＦＦＴ部１０６及び同期再生部１１２に供給される。ＦＦＴ部１０６は入力されたＯＦＤＭ信号を時間領域から周波数領域の信号に変換するものである。尚、Ａ／Ｄ変換クロック及びその他のデジタル回路で使用されるクロック及びタイミング信号は、ベースバンドＯＦＤＭ信号から同期再生部１１２で再生される。
【０００８】
ＦＦＴ部１０６の出力は、ＯＦＤＭ信号のキャリア毎の位相と振幅を示しており、復調部１０７に供給される。復調部１０７は入力されるＯＦＤＭ信号について、その変調方式に対応して同期検波による復調処理を行う。ここで同期検波は、周波数方向に１／３、時間方向に１／４の割合で挿入されているパイロット信号を用いて、各キャリアの伝送路特性を検出し、振幅等化及び位相等化を行うものである。
【０００９】
同期検波では、受信されたＯＦＤＭ信号にはパイロット信号が４シンボル周期で配置されているので、４シンボル周期のパイロット信号により３キャリア間隔の伝送路特性が得られる。そこで、これらを周波数方向に補間することで、全キャリアの伝送路特性を求める。復調された信号は誤り訂正部１０８に入力され、伝送中に生じた誤りが訂正された後、出力端子１０９から出力される。
【００１０】
一方、ＦＦＴ部１０６の出力は妨害検出部１１３にも入力される。妨害検出部１１３は、受信したパイロット信号の状態を判定することで、周波数選択性の妨害の影響を受けているキャリアを判定するものである。その判定結果は復調部１０７や誤り訂正部１０８や同期再生部１１２に出力され、復調性能の改善に供される。
【００１１】
すなわち、復調部１０７では、同期検波時にパイロット信号を用いて各キャリアの伝送路特性を検出し、振幅等化及び位相等化を行っているため、妨害キャリア情報にて妨害の受けている周波数がパイロット信号の周波数と一致している場合には使用せず、妨害の影響を受けていないパイロット信号により補間した信号を用いて、伝送路特性を検出して復調を行う。また、誤り訂正部１０８では、妨害の影響を受けているキャリア情報にて消失訂正などの重み付け処理を行う。一方、同期再生部１１２では、妨害の受けていない信号から誤差の少ない同期再生を行う。
【００１２】
図１７は妨害検出部１１３の具体的な構成を示したＯＦＤＭ受信装置のブロック図である。妨害検出部１１３のパイロット信号抽出部１１３ａには、ＦＦＴ部１０６から高速フーリエ変換された信号が入力される。パイロット信号抽出部１１３ａは入力信号からパイロット信号を抽出するもので、その出力は積分器１１３ｂに出力されると共に、減算部１１３ｃにも供給される。
【００１３】
積分器１１３ｂは、各パイロット信号の振幅を積分することで平均値を求めるもので、この平均値は減算部１１３ｃに供給される。減算部１１３ｃは、各パイロット信号の振幅の平均値と各パイロット信号の振幅との差を検出するもので、その検出出力は各パイロット信号単位の誤差として絶対値演算部１１３ｄに出力される。絶対値演算部１１３ｄでは各パイロット信号の誤差の絶対値が求められる。
【００１４】
絶対値演算部１１３ｄの出力は積分器１１３ｅに供給され、時間方向に各パイロット信号の誤差の積分処理が行われる。この処理結果は各パイロット信号の誤差信号として比較部１１３ｆと平均部１１３ｇに供給される。ここで、各パイロット信号の誤差信号は各パイロット信号のＣ／Ｎ値に対応する。各パイロット信号のＣ／Ｎ値は平均部１１３ｇにより全パイロット信号のＣ／Ｎ値として出力される。一方、比較部１１３ｆは各パイロット信号のＣ／Ｎ値と全パイロット信号のＣ／Ｎ値との比較を行い、比較した結果の差が大きい場合には、周波数選択性の妨害があると判断する。比較部１１３ｆの出力は、前述の妨害キャリア情報として復調部１０７と誤り訂正部１０８と同期再生部１１２とに出力される。
【００１５】
従来の技術２におけるＯＦＤＭ受信装置の構成を図１８に示す。本図において、伝送信号２０１は図示しない受信アンテナで受信されたＯＦＤＭ信号、又はケーブルを通じて伝送されるＯＦＤＭ信号である。伝送信号２０１はチューナ部２０２により選局され、Ａ／Ｄ変換部２０３によりデジタル信号に変換される。続いて、直交検波部２０４で直交検波されてベースバンドＯＦＤＭ信号に変換され、ＦＦＴ部２０５に供給される。ＦＦＴ部２０５は入力された時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。このＦＦＴ出力はＯＦＤＭ信号の各キャリアの位相と振幅を示すもので、復調部２０６に供給される。
【００１６】
復調部２０６では同期検波が行われる。送信側で周波数方向及び時間方向に周期的にパイロット信号が挿入されており、このパイロット信号を抽出して基準値と比較することで各キャリアの伝送路特性を検出し、振幅等化と位相等化とを行う。即ち、パイロット信号は飛び飛びに挿入されているため、時間軸と周波数軸に夫々補間して伝送路特性を求め、この伝送路特性に基づいて等化を行う。
【００１７】
同期検波して等化された信号（復調データ）２０７は、周波数選択性妨害訂正手段を構成する誤り訂正部２０８と妨害検出部２０９とに供給される。妨害検出部２０９はマルチパスやスプリアス、同一チャンネル妨害を検出し、誤り訂正部２０８に対し、該当する位置や妨害の程度を示す妨害検出情報を与える。誤り訂正部２０８は検波後の信号に対して妨害検出部２０９からの妨害検出情報に基づいて重み付けを行い、消失訂正等の誤り訂正を施して出力する。尚、重み付け処理は、妨害検出部２０９の中で行うようにしてもよい。
【００１８】
図１９に妨害検出部２０９の具体的な構成を示す。復調部２０６から入力される復調データは硬判定部２９１にて硬判定され、その硬判定結果が積分器２９２に与えられる。積分器２９２は、各キャリア毎に又はそのうちの一部のキャリア毎に、かつ一定時間毎に積分を行う。積分結果は分散値としてレベル判定部２９３及び重み付け部２９４に出力される。
【００１９】
レベル判定部２９３は、積分器２９２から出力される分散値の大きさから、妨害を受けているキャリアを判別すると共に、どのキャリアに対して重み付けを行うかの重み付けレベルの判定を行う。その判定結果は重み付け部２９４に出力される。重み付け部２９４は、現在の復調データを取り込み、積分器２９２からの各キャリアの分散値と、レベル判定部２９３からのレベル判定結果とから、取り込んだ復調データに対してどの程度の重み付けを行うかの重み付け量を算出する。この重み付け量の情報は誤り訂正部２０８に出力される。誤り訂正部２０８は、入力される復調データに対して、対応する重み付け量に基づいて係数を掛け、誤り訂正処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２０】
【特許文献１】特開平１１−２５２０４０号
【特許文献２】特開平１１−３４６２０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
以上のように従来のＯＦＤＭ受信装置では、ＦＦＴ出力信号や復調出力信号から周波数選択性の妨害を検出し、その妨害を除去しようとしている。しかしながら、例えば従来の技術１のＯＦＤＭ受信装置の構成においては、図示されていない復調部におけるメモリの他に、積分器１１３ｂ及び積分器１１３ｅにおいて時間方向の積分を行なうためのメモリが更に必要となる。そのメモリ容量は夫々４シンボル分のパイロット信号の本数に相当するものとなる。
【００２２】
また従来の技術２において延べられているＯＦＤＭ受信装置の構成においても、復調部２０６のメモリの他に、積分器２９２において時間方向の積分を行なうためのメモリが必要となる。その容量は、復調部のメモリについては４シンボル分のパイロット信号の本数に相当するものとなる。また積分器２９２のメモリについては、一部のキャリア毎の積分も可能としてはいるものの、この方式における本来の性能を引き出すためには、キャリアの総本数に相当するものとなる。
【００２３】
また従来の技術においては、キャリア変調方式が６４ＱＡＭのような、キャリア夫々に割り当てられた情報信号が、伝送誤りに対する耐性の異なるビットデータを含むような多値変調方式であった場合にも、妨害検出結果に基づいてキャリア単位の重み付け処理を行うため、伝送誤りに対する耐性の大きいビットデータと伝送誤りに対する耐性の小さいビットデータとを同等に扱うこととなる。
【００２４】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、ＯＦＤＭ伝送信号を受信して復調するに際し、周波数選択性の妨害を受けた場合にもその妨害を検出し、伝送誤りに対する耐性の異なるビットデータを含む多値のキャリア変調方式に対して、効果的に誤り訂正を施して、復調性能や誤り訂正能力などの特性を向上させることを目的とするものである。またこの機能を実現するために、余分なメモリ量を極力必要としないＯＦＤＭ受信装置を実現することを更なる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
この課題を解決するために、本発明のＯＦＤＭ受信装置は、伝送帯域内に互いに直交する周波数で発生される複数のキャリアが夫々に割り当てられた所定数のビットデータからなる情報信号により多値変調された直交周波数分割多重（以下、ＯＦＤＭ）伝送信号を受信するＯＦＤＭ受信装置であって、前記ＯＦＤＭ伝送信号を直交検波する直交検波手段と、前記直交検波手段で得られた出力信号を、高速フーリエ変換（以下、ＦＦＴ）により時間領域から周波数領域の信号に変換するＦＦＴ手段と、前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号を復調する復調手段と、前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号から受信信号の周波数選択性の妨害を検出し、妨害レベルとして出力する妨害検出手段と、前記復調手段により得られた復調信号をキャリア変調方式に応じた所定数の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号に変換し、前記軟判定情報信号の夫々の軟判定ビットデータごとに、前記妨害検出手段により得られた妨害レベルを補正し、補正された妨害レベルを用いて前記軟判定ビットデータを補正し、補正された軟判定ビットデータに対し誤り訂正復号を行なう誤り訂正手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００２６】
この課題を解決するために、本発明のＯＦＤＭ受信装置は、伝送帯域内に互いに直交する周波数で発生される複数のキャリアが夫々に割り当てられた所定数のビットデータからなる情報信号により多値変調され、かつ前記情報信号が伝送誤りに対する耐性の異なるビットデータを含むＯＦＤＭ伝送信号を受信するＯＦＤＭ受信装置であって、前記ＯＦＤＭ伝送信号を直交検波する直交検波手段と、前記直交検波手段で得られた出力信号を、ＦＦＴにより時間領域から周波数領域の信号に変換するＦＦＴ手段と、前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号を復調する復調手段と、前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号から受信信号の周波数選択性の妨害を検出し、妨害レベルとして出力する妨害検出手段と、前記復調手段により得られた復調信号をキャリア変調方式に応じた所定数の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号に変換し、前記軟判定情報信号の夫々の軟判定ビットデータごとに、前記軟判定ビットデータの伝送誤りに対する耐性が小さい場合には妨害レベルを大きくし、その軟判定ビットデータの伝送誤りに対する耐性が大きい場合には妨害レベルを小さくするように、前記妨害検出手段により得られた妨害レベルを補正し、補正された妨害レベルを用いて前記軟判定ビットデータを補正し、補正された軟判定ビットデータに対し誤り訂正復号を行なう誤り訂正手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００２７】
この課題を解決するために、本発明のＯＦＤＭ受信装置は、伝送帯域内に互いに直交する周波数で発生される複数のキャリアが夫々に割り当てられた所定数のビットデータからなる情報信号により多値変調されたＯＦＤＭ伝送信号を受信するＯＦＤＭ受信装置であって、前記ＯＦＤＭ伝送信号を直交検波する直交検波手段と、前記直交検波手段で得られた出力信号を、ＦＦＴにより時間領域から周波数領域の信号に変換するＦＦＴ手段と、前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号を復調する復調手段と、前記復調手段により得られた復調信号から受信信号の周波数選択性の妨害を検出し、妨害レベルとして出力する妨害検出手段と、前記復調手段により得られた復調信号をキャリア変調方式に応じた所定数の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号に変換し、前記軟判定情報信号の夫々の軟判定ビットデータごとに、前記妨害検出手段により得られた妨害レベルを補正し、補正された妨害レベルを用いて前記軟判定ビットデータを補正し、補正された軟判定ビットデータに対し誤り訂正復号を行なう誤り訂正手段と、を具備することを特徴とするものである。
【００２８】
この課題を解決するために、本発明のＯＦＤＭ受信装置は、伝送帯域内に互いに直交する周波数で発生される複数のキャリアが夫々に割り当てられた所定数のビットデータからなる情報信号により多値変調され、かつ前記情報信号が伝送誤りに対する耐性の異なるビットデータを含むＯＦＤＭ伝送信号を受信するＯＦＤＭ受信装置であって、前記ＯＦＤＭ伝送信号を直交検波する直交検波手段と、前記直交検波手段で得られた出力信号を、ＦＦＴにより時間領域から周波数領域の信号に変換するＦＦＴ手段と、前記ＦＦＴ手段により得られた出力信号を復調する復調手段と、前記復調手段により得られた復調信号から受信信号の周波数選択性の妨害を検出し、妨害レベルとして出力する妨害検出手段と、前記復調手段により得られた復調信号をキャリア変調方式に応じた所定数の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号に変換し、前記軟判定情報信号の夫々の軟判定ビットデータごとに、その軟判定ビットデータの伝送誤りに対する耐性が小さい場合には妨害レベルを大きくし、その軟判定ビットデータの伝送誤りに対する耐性が大きい場合には妨害レベルを小さくするように、前記妨害検出手段により得られた妨害レベルを補正し、補正された妨害レベルを用いて前記軟判定ビットデータを補正し、補正された軟判定ビットデータに対し誤り訂正復号を行なう誤り訂正手段と、を具備することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように本発明によれば、ＯＦＤＭ伝送信号を受信して復調するＯＦＤＭ受信装置において、周波数選択性の妨害を受けた場合にもそれを検出し、伝送誤りに対する耐性の異なる情報信号を含む多値のキャリア変調方式に対して効果的に誤り訂正を施して、復調性能や誤り訂正能力などの特性を向上させる効果が得られる。またその効果を得るために余分なメモリ量を極力必要としない構成を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＯＦＤＭ受信装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】パイロット信号の配置を示す説明図である。
【図３】パイロット信号の伝送路特性が得られる配置図である。
【図４】パイロット信号の時間軸補間の概念を示す説明図である。
【図５】パイロット信号の周波数軸補間の概念を示す説明図である。
【図６】実施の形態１の誤差算出部から出力される誤差信号の配置図である。
【図７】誤差信号の時間軸補間の概念を示す説明図である。
【図８】実施の形態１の妨害算出部から出力される妨害レベルの配置図である。
【図９】妨害レベルの周波数軸補間の概念を示す説明図である。
【図１０】軟判定復号法の概念を示す説明図である。
【図１１】本発明の実施の形態２（その１）におけるＯＦＤＭ受信装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１２】実施の形態２のＯＦＤＭ受信装置に用いられる誤り訂正部の構成図である。
【図１３】本発明の実施の形態２（その２）におけるＯＦＤＭ受信装置の全体構成を示すブロック図である。
【図１４】６４ＱＡＭ変調方式におけるマッピング位相図である。
【図１５】６４ＱＡＭ変調方式を用いた場合の誤り訂正部の構成を示すブロック図である。
【図１６】従来の技術１におけるＯＦＤＭ受信装置の全体構成図である。
【図１７】従来の技術１のＯＦＤＭ受信装置に設けられた妨害検出部の構成図である。
【図１８】従来の技術２におけるＯＦＤＭ受信装置の全体構成図である。
【図１９】従来の技術２のＯＦＤＭ受信装置に設けられた妨害検出部の構成図である。図１は本発明の一実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明の実施の形態におけるＯＦＤＭ受信装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１によるＯＦＤＭ受信装置の全体構成図である。受信アンテナ又はケーブルを通じてＯＦＤＭ伝送信号がＯＦＤＭ受信装置に与えられる。この信号は図示しないチューナ部によって選局され、Ａ／Ｄ変換部によってデジタル信号に変換され、図中の直交検波部１に入力される。
【００３３】
直交検波部１は、入力信号に対し直交検波を行ない、ベースバンドＯＦＤＭ信号に変換する。ＦＦＴ部２は直交検波部１からの信号に対し高速フーリエ変換を行ない、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換して出力する。このＦＦＴ出力はＯＦＤＭ伝送信号の各キャリアの位相と振幅とを示すものであり、具体的にはＩ軸方向のレベルとＱ軸方向のレベルとを独立に持つ複素信号の形で取り扱われる。
【００３４】
復調部３は、パイロット発生部３１、第１の複素除算部３２、第１のメモリ部３３、時間軸補間部３４、周波数軸補間部３５、第２の複素除算部３６を含んで構成される。復調部３は入力信号に対し同期検波を行ない、復調された信号を出力する。ここでメモリ部３３は、一周期分のパイロット信号の伝送路特性を蓄積するだけの容量を持つ。図２にパイロット信号配置の具体例を示す。Ｄ１はデータキャリアの位置を示し、Ｐ１はパイロット信号の位置を示す。この例の場合、４シンボルで一周期となっており、必要なメモリ量は全キャリア数の１／３である。
【００３５】
パイロット発生部３１は、入力信号に周期的に挿入されているパイロット信号に対して、同じタイミングで既知のパイロット信号（基準値）を発生する。複素除算部３２は、入力信号に周期的に挿入されているパイロット信号に対し、パイロット発生部３１で発生された既知のパイロット信号（基準値）による複素除算を行ない、パイロット信号の伝送路特性を推定して出力する。図２に示したパイロット信号配置に基づき推定されたパイロット信号の伝送路特性の配置を図３に示す。図３において、Ｃ１はパイロット信号の伝送路特性が得られる位置を示し、Ｃ０の位置では伝送路特性は得られない。
【００３６】
時間軸補間部３４は、複素除算部３２で得られたパイロット信号の伝送路特性をメモリ部３３に順次蓄積すると共に、各周波数軸上でパイロット信号と同じ位置に存在するキャリアに対して、メモリ部３３に蓄積された同じキャリア位置のパイロット信号の伝送路特性を読み出して適用することにより、時間軸方向に伝送路特性を補間（０次補間）して出力する。
【００３７】
なお、時間軸補間部３４は、複素除算部３２で得られたパイロット信号の伝送路特性をメモリ部３３に順次蓄積すると共に、複素除算部３２で得られたパイロット信号の伝送路特性と、メモリ部３３に蓄積されたちょうど一周期前のパイロット信号の伝送路特性とから、各周波数軸上でパイロット信号と同じ位置に存在するキャリアに対して、直線補間（１次補間）して出力する構成としてもよい。これにより、伝送路特性の時間変動に追従した精度の高い補間をすることができ、復調性能の向上を図ることができる。
【００３８】
図３に示したパイロット信号の伝送路特性の配置に基づいた時間軸補間処理の概念図を図４に示す。図４（ａ）の矢印ＴＣは時間軸補間を示す。図４（ｂ）において、Ｃ１はパイロット信号の伝送路特性が得られる位置を示し、Ｃ２は時間軸補間された伝送路特性が得られる位置を示す。Ｃ０の位置では伝送路特性は得られない。
【００３９】
図１の周波数軸補間部３５は、時間軸補間部３４で得られた一定キャリア間隔の伝送路特性をフィルタを通すことで周波数軸方向に補間し、全キャリアの伝送路特性を出力する。図４（ｂ）に示した時間軸補間結果に基づいた周波数軸補間処理の概念図を図５に示す。図５（ａ）の曲線ＦＣは周波数軸補間を示す。図５（ｂ）において、Ｃ１はパイロット信号の伝送路特性が得られる位置を示し、Ｃ２は時間軸補間された伝送路特性が得られる位置を示す。またＣ３は周波数補間された伝送路特性が得られる位置を示す。
【００４０】
図１の複素除算部３６は、復調部３に入力された各キャリア信号に対し、周波数軸補間部３５により得られたキャリアの伝送路特性による複素除算を行ない、除算結果を復調信号として出力する。
【００４１】
妨害検出部４は、誤差算出部４１、第２のメモリ部４２、時間軸補間部４３、妨害算出部４４、周波数軸補間部４５を含んで構成される。妨害検出部４は復調部３において得られたパイロット信号の伝送路特性を用いて、周波数選択性の妨害を検出する。ここでメモリ部４２は一周期分のパイロット信号の誤差信号を蓄積するだけの容量を持つ。
【００４２】
誤差算出部４１は、パイロット信号単位での時間変動を表す誤差信号を算出して出力する。即ち、複素除算部３２で得られたパイロット信号の伝送路特性と、メモリ部３３に蓄積されたちょうど一周期前のパイロット信号の伝送路特性との複素減算を行い、減算結果の複素信号の電力を算出することで、複素信号で表される二つの伝送路特性の信号点間距離の二乗を求め、これを誤差信号として出力する。ここで、復調部３に必須な構成要素であるメモリ部３３を共有して利用することで、図１７の積分器１１３ｂに用いられるような余分なメモリ部を持つことなく誤差信号の算出が行なえる。
【００４３】
なお、誤差算出部４１は、複素除算部３２で得られたパイロット信号の伝送路特性と、メモリ部３３に蓄積されたちょうど一周期前のパイロット信号の伝送路特性との複素減算を行ない、減算結果の複素信号の振幅を算出することで、複素信号で表される二つの伝送路特性の信号点間距離を求め、これを誤差信号として出力する構成としてもよい。
【００４４】
図３に示したパイロット信号の伝送路特性の配置に基づき算出された誤差信号の配置を図６に示す。図６において、Ｅ１は誤差信号が得られる位置を示し、Ｅ０の位置では誤差信号は得られない。
【００４５】
図１の時間軸補間部４３は、誤差算出部４１で得られた誤差信号と、メモリ部４２に蓄積されたちょうど一周期前の誤差信号とから、同じキャリア位置の誤差信号の時間軸方向の平均を算出し、算出結果を新たな誤差信号としてメモリ部４２に順次蓄積すると共に、各周波数軸上でパイロット信号と同じ位置に存在するキャリアに対して、メモリ部４２に蓄積された誤差信号を読み出して適用することにより、時間軸方向に誤差信号を平均かつ補間して出力する。これにより、周波数選択性の妨害を受けているキャリア位置のパイロット信号が、ある時間（シンボル）において基準値のパイロット信号に近くなった場合にも、周波数選択性の妨害の存在を見逃すことなく、妨害の検出精度を向上することができる。
【００４６】
なお、時間軸補間部４３は、誤差算出部４１で得られた誤差信号をメモリ部４２に順次蓄積すると共に、周波数軸上でパイロット信号と同じ位置に存在するキャリアに対して、メモリ部４２に蓄積された同じキャリア位置の誤差信号を読み出して適用することにより、時間軸方向に誤差信号を補間（０次補間）して出力する構成としてもよい。
【００４７】
また、時間軸補間部４３は、誤差算出部４１で得られた誤差信号をメモリ部４２に順次蓄積すると共に、誤差算出部４１で得られた誤差信号と、メモリ部４２に蓄積されたちょうど一周期前の誤差信号とから、周波数軸上でパイロット信号と同じ位置に存在するキャリアに対して、直線補間（１次補間）して出力する構成としてもよい。
【００４８】
図６に示した誤差信号の配置に基づいた時間軸補間処理の概念図を図７に示す。図７（ａ）の矢印ＴＥは平均算出を含めた時間軸補間を示す。図７（ｂ）において、Ｅ１は誤差信号が得られる位置を示し、Ｅ２は時間軸補間された誤差信号が得られる位置を示す。Ｅ０の位置では誤差信号は得られない。
【００４９】
図１の妨害算出部４４は、時間軸補間部４３で得られた誤差信号を周波数軸方向に平均し、時間軸補間部４３で得られた誤差信号を、誤差信号の周波数軸方向の平均により除算し、除算結果を周波数選択性の妨害を表す妨害レベルとして出力する。
【００５０】
なお、妨害算出部４４は、時間軸補間部４３で得られた誤差信号を周波数軸方向に平均し、時間軸補間部４３で得られた誤差信号から、誤差信号の周波数軸方向の平均を減算し、結果を周波数選択性の妨害を表す妨害レベルとして出力する構成としてもよい。
【００５１】
また、妨害算出部４４は、時間軸補間部４３で得られた誤差信号から、所定の定数を減算し、結果を周波数選択性の妨害を表す妨害レベルとして出力する構成としてもよい。
【００５２】
また、妨害算出部４４は、時間軸補間部４３で得られた誤差信号を、所定の定数により除算し、結果を周波数選択性の妨害を表す妨害レベルとして出力する構成としてもよい。
【００５３】
また、妨害算出部４４は、誤差信号を入力とし、周波数選択性の妨害を表す妨害レベルを出力とする所定の入出力テーブルを具備し、時間軸補間部４３で得られた誤差信号を入出力テーブルに与えることにより、妨害レベルを出力する構成としてもよい。
【００５４】
また、妨害算出部４４は、上記の構成以外にも、時間軸補間部４３で得られた誤差信号を基に、いくつかの演算を組み合わせた結果を出力するように構成することも可能である。
【００５５】
上記いずれの構成の場合でも、妨害算出部４４から出力される妨害レベルは、入力された誤差信号の配置と同一の配置で得られる。図７（ｂ）に示した誤差信号の配置に基づき算出された妨害レベルの配置を図８に示す。図８において、Ｉ１は妨害レベルが得られる位置を示し、Ｉ０の位置では妨害レベルは得られない。
【００５６】
図１の周波数軸補間部４５は、妨害算出部４４で得られた一定キャリア間隔の妨害レベルを、隣接するキャリアにも適用することにより周波数軸方向に補間し、全キャリアの妨害レベルとして出力する。
【００５７】
なお、周波数軸補間部４５は、妨害算出部４４で得られた一定キャリア間隔の妨害レベルを、周波数軸方向に直線補間（１次補間）し、全キャリアの妨害レベルとして出力する構成としてもよい。
【００５８】
また、周波数軸補間部４５は、妨害算出部４４で得られた一定キャリア間隔の妨害レベルを、フィルタを通すことで周波数軸方向に補間し、全キャリアの妨害レベルとして出力する構成としてもよい。
【００５９】
図８に示した妨害レベルの配置に基づいた周波数軸補間処理の概念図を図９に示す。図９（ａ）の矢印ＦＩは周波数軸補間を示す。図９（ｂ）において、Ｉ１は妨害レベルが得られる位置を示し、Ｉ２は周波数軸補間された妨害レベルが得られる位置を示す。
【００６０】
なお、上記構成において妨害検出部４は、誤差算出結果を時間軸補間し、妨害算出結果を周波数軸補間しているが、誤差算出結果を時間軸補間し、さらに周波数軸補間した上で妨害レベルを算出する構成としてもよい。また、誤差算出結果から妨害レベルを算出し、妨害算出結果を時間軸補間し、さらに周波数軸補間する構成としてもよい。
【００６１】
次に図１の誤り訂正部５は、軟判定部５１、軟判定補正部５２、誤り訂正復号部５３を含んで構成される。誤り訂正部５は復調部３で得られた復調信号に対し、妨害検出部４で得られた妨害レベルに基づいて補正を施し、誤り訂正復号を行なう。ここで、復調部３で得られた復調信号は、送信装置及び受信装置や伝送路上での様々な妨害により誤りを含んでいる。誤り訂正部５では、復調部３で得られた復調信号を、変調処理において用いた本来の情報信号に対応する軟判定情報信号へと変換し、その軟判定情報信号と、本来の情報信号（受信装置においては既知である情報信号）との距離などを用いて、受信信号の確からしさを表現する。そして誤り訂正部５は、その累積により情報信号の系列を推定する軟判定復号法と呼ばれる方式を用いて誤り訂正復号を行なう。
【００６２】
軟判定復号法の例を図１０に示す。本来の情報信号０と１に対して、その中間及び周辺に段階的に位置する軟判定情報信号が存在する。そして入力された復調信号は、０と１を含む軟判定情報信号のうち、最も近傍に位置する信号に変換される。ここで変換された軟判定情報信号は、本来の情報信号の０か１に近いほど、復号される情報信号の信頼性が高いと言える。また、本来の情報信号０と１の中央、即ち０．５に近いほど、復号される情報信号の信頼性が低いと言える。
【００６３】
図１の軟判定部５１は、復調部３で得られた復調信号を前述の手法により軟判定情報信号へと変換する。軟判定補正部５２は、妨害検出部４で得られた妨害レベルを用いて、軟判定部５１で得られた軟判定情報信号を補正する。具体的には、妨害レベルの大きさに応じて、軟判定情報信号の信頼性をより低くする変換、即ち本来の情報信号の０と１の中央により近い軟判定情報信号への変換を行なう。誤り訂正復号部５３は、軟判定補正部５２で補正された軟判定情報信号に対して誤り訂正復号を行なう。
【００６４】
以上の構成により、ＯＦＤＭ伝送信号を受信して送信データを復調するＯＦＤＭ受信装置において、周波数選択性の妨害を受けた場合にもその妨害を検出し、復調性能や誤り訂正能力などの特性を向上させる効果が得られる。またその効果を得るために、復調部に必須のメモリを共有して誤差検出を行なうなど、余分なメモリ量を必要としない構成にすることができ、総メモリ量の削減が実現される。
【００６５】
（実施の形態２）
次に本発明の実施の形態２におけるＯＦＤＭ受信装置について説明する。図１１は本実施の形態によるＯＦＤＭ受信装置の全体構成図である。ここでは、受信するＯＦＤＭ伝送信号は、夫々のキャリアが所定数のビットデータからなる情報信号によって多値変調されているものとする。尚、実施の形態１におけるＯＦＤＭ受信装置と同一の信号処理を行う構成要素については、図１と同一の符号を付し、それらの説明を省略する。
【００６６】
このＯＦＤＭ受信装置は、直交検波部１、ＦＦＴ部２、復調部３、妨害検出部４Ａ、誤り訂正部５Ａを含んで構成される。妨害検出部４Ａは、ＦＦＴ部２で得られた出力信号から周波数選択性の妨害を検出し、妨害レベルを出力する。復調部３は実施の形態１のものと同一構成である。
【００６７】
なお、妨害検出部４Ａは、図１３に示すように復調部３で得られた復調信号から周波数選択性の妨害を検出し、妨害レベルを出力する構成としてもよい。
【００６８】
誤り訂正部５Ａは、図１２に示すように、軟判定部５１Ａ、軟判定補正部５２Ａ１，５２Ａ２，・・・５２Ａｎ、誤り訂正復号部５３Ａ、レベル補正部５４Ａ１，５４Ａ２，・・・５４Ａｎを含んで構成される。
【００６９】
誤り訂正部５Ａは、復調部３で得られた復調信号を、キャリア変調方式に応じた所定数の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号に変換し、軟判定情報信号の夫々の軟判定ビットデータごとに、妨害検出部４Ａで得られた妨害レベルを補正し、補正された妨害レベルを用いて軟判定ビットデータを補正し、誤り訂正復号を行なう。
【００７０】
軟判定部５１Ａは、復調部３で得られた復調信号を、キャリア変調方式に対応した所定数（ｎとする）の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号へと変換する。
【００７１】
レベル補正部５４Ａ１〜５４Ａｎは、軟判定情報信号の夫々の軟判定ビットデータごとに、妨害検出部４Ａで得られた妨害レベルを補正する。ここで、レベル補正の内容は、夫々の軟判定ビットデータごとに異なるものとしてもよく、また、一部または全部の軟判定ビットデータにおいて共通のものとしてもよい。
【００７２】
軟判定補正部５２Ａ１〜５２Ａｎは、レベル補正部５４Ａ１〜５４Ａｎで夫々補正された妨害レベルを用いて、軟判定部５１Ａで得られた軟判定ビットデータを補正する。具体的には、妨害レベルの大きさに応じて、軟判定ビットデータの信頼性をより低くする変換、即ち本来のビットデータ０と１の中央により近い軟判定ビットデータへの変換を行なう。
【００７３】
誤り訂正復号部５３Ａは、軟判定補正部５２Ａ１〜５２Ａｎで補正された軟判定ビットデータに対して誤り訂正復号を行なう。
【００７４】
なお、ＯＦＤＭ伝送信号の各キャリアが所定数のビットデータからなる情報信号によって多値変調され、かつその情報信号が伝送誤りに対する耐性の異なるビットデータを含んでいるとき、誤り訂正部５Ａは次のような信号処理を行う。即ち、誤り訂正部５Ａは復調部３で得られた復調信号を、キャリア変調方式に応じた所定数の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号に変換し、軟判定情報信号の夫々の軟判定ビットデータごとに、その軟判定ビットデータの伝送誤りに対する耐性が小さい場合には妨害レベルを大きくし、その軟判定ビットデータの伝送誤りに対する耐性が大きい場合には妨害レベルを小さくするように、妨害検出部４Ａで得られた妨害レベルを補正する。そして補正された妨害レベルを用いて軟判定ビットデータを補正し、誤り訂正を行なう構成としてもよい。これにより、周波数選択性の妨害が軟判定情報信号の確からしさに与える影響の度合を、伝送誤りに対する耐性が異なる軟判定ビットデータごとに設定でき、全体の誤り訂正能力を向上することができる。
【００７５】
多値変調方式の例として、６４ＱＡＭのマッピング位相図を図１４に示す。一般に、隣接するマッピング信号点間では全て情報信号が１ビットしか異ならないようにしたものがグレイ符号配置である。Ｉ軸はｂ０，ｂ２，ｂ４に対応したレベルを示し、Ｑ軸はｂ１，ｂ３，ｂ５に対応したレベルを示す。このグレイ符号配置は符号誤り率の観点から優れており、図１４に示す例でもそのようになっている。この場合のキャリア変調に用いる情報信号は６ビットであり、伝送誤りに対する耐性は上位２ビット（ｂ０、ｂ１）が最も大きく、下位２ビット（ｂ４、ｂ５）が最も小さく、中位２ビット（ｂ２、ｂ３）がその中間となっている。
【００７６】
図１５は、キャリア変調方式として６４ＱＡＭを用いた場合の誤り訂正部５Ａの構成図である。この誤り訂正部５Ａは、伝送誤りに対する耐性が三段階に異なる軟判定ビットデータに対して、レベル補正部５４Ａ１〜５４Ａ３を具備することにより、夫々に異なる妨害レベルを適用して誤り訂正を行なう。
【００７７】
図１５の軟判定部５１Ａは、復調部３で得られた復調信号をキャリア変調方式に対応した所定数（６４ＱＡＭの場合は６）の軟判定ビットデータからなる軟判定情報信号へと変換する。レベル補正部５４Ａ１〜５４Ａ３は、伝送誤りに対する耐性の異なる夫々の軟判定ビットデータごとに、妨害検出部４Ａで得られた妨害レベルを補正する。伝送誤りに対する耐性の最も大きい軟判定ビットデータ（ｂ０、ｂ１）に対しては、妨害レベルを小さくする補正を行なう。また、伝送誤りに対する耐性の最も小さい軟判定ビットデータ（ｂ４、ｂ５）に対しては、妨害レベルを大きくする補正を行なう。また、伝送誤りに対する耐性が中間的である軟判定ビットデータ（ｂ２、ｂ３）に対しては、妨害レベルに対する補正を行なわず、入力された妨害レベルをそのまま出力するものとする。
【００７８】
軟判定補正部５２Ａ１〜５２Ａ３は、レベル補正部５４Ａ１〜５４Ａ３で夫々補正された妨害レベルを用いて、軟判定部５１Ａで得られた軟判定ビットデータを補正する。誤り訂正復号部５３Ａは、軟判定補正部５２Ａ１〜５２Ａ３で補正された軟判定ビットデータに対して誤り訂正復号を行なう。
【００７９】
以上の構成により、ＯＦＤＭ伝送信号を受信して復調するＯＦＤＭ受信装置において、周波数選択性の妨害を検出した場合に、伝送誤りに対する耐性の異なる情報信号を含む多値のキャリア変調方式に対して効果的に誤り訂正を施して、復調性能や誤り訂正能力などの特性を向上させる効果が得られる。
【００８０】
なお、本発明の実施の形態１と実施の形態２とは原理的に排他的なものではなく、その両方を組み合わせて実施することも勿論可能である。
【００８１】
さらに、本実施の形態で述べた伝送方式（送受信装置構成）においては、対応するＯＦＤＭ変調装置内での誤り訂正符号化処理には、ある種の畳込み符号化器が用いられ、それに伴って誤り訂正復号処理にはビタビ復号が使用されることが想定される。またその場合、誤り訂正符号化後のビットデータ、又は変調処理後のキャリア信号、又はその両方に対してインターリーブ処理（受信装置側ではデインターリーブ処理）を施すことにより、誤り訂正能力を向上することが可能である。そのようなインターリーブ（デインターリーブ）処理のブロックは、本実施の形態の構成図に記載されていないが、それらのブロックを含む構成とすることも勿論可能である。
【符号の説明】
【００８２】
１  直交検波部
２  ＦＦＴ部
３  復調部
４，４Ａ  妨害検出部
５，５Ａ  誤り訂正部
３１  パイロット発生部
３２  複素除算部
３３  メモリ部
３４  時間軸補間部
３５  周波数軸補間部
３６  複素除算部
４１  誤差算出部
４２  メモリ部
４３  時間軸補間部
４４  妨害算出部
４５  周波数軸補間部
５１，５１Ａ  軟判定部
５２，５２Ａ１〜５２Ａｎ  軟判定補正部
５３，５３Ａ  誤り訂正復号部
５４Ａ１〜５４Ａｎ  レベル補正部
【図１】
2011045130.tif 000003
【図２】
2011045130.tif 000004
【図３】
2011045130.tif 000005
【図４】
2011045130.tif 000006
【図５】
2011045130.tif 000007
【図６】
2011045130.tif 000008
【図７】
2011045130.tif 000009
【図８】
2011045130.tif 000010
【図９】
2011045130.tif 000011
【図１０】
2011045130.tif 000012
【図１１】
2011045130.tif 000013
【図１２】
2011045130.tif 000014
【図１３】
2011045130.tif 000015
【図１４】
2011045130.tif 000016
【図１５】
2011045130.tif 000017
【図１６】
2011045130.tif 000018
【図１７】
2011045130.tif 000019
【図１８】
2011045130.tif 000020
【図１９】
2011045130.tif 000021