(57)【要約】【課題】ドップラシフトや周波数オフセットが発生した場合でも、高品質の信号合成を可能にする。【解決手段】データキャリア抽出部２１、コンスタレーション比較部２２および合成係数算出部２３において、データサブキャリアごとに復号すべきデータの基準点からの差をその信号の品質を表す情報として使用し、この情報に基づいて最大比合成のための合成係数を算出して信号合成を行うようにする。【選択図】図２
2019169761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間的に分散配置された複数のアンテナから当該各アンテナで受信されたＯＦＤＭ信号を受け取り、当該複数のＯＦＤＭ信号を合成するダイバーシチ受信装置であって、
前記複数のＯＦＤＭ信号の各々に対しそれぞれ高速フーリエ変換を行って周波数領域の復調信号を生成する復調部と、
前記生成された各復調信号からデータ伝送に使用されている複数のサブキャリアを抽出するサブキャリア抽出部と、
前記抽出されたサブキャリアごとに、当該サブキャリアから復号すべきシンボルデータの品質を推定する受信品質推定部と、
前記サブキャリアごとに、前記推定された受信品質に基づいて前記ＯＦＤＭ信号を合成するための重み係数を設定する合成係数設定部と
を具備するダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
前記受信品質推定部は、前記抽出されたサブキャリアごとに、当該サブキャリアから復号すべきシンボルデータと予め設定された基準点との差を算出し、当該差を前記シンボルデータの品質の推定結果を表す情報として出力する、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
前記受信品質推定部は、前記抽出されたサブキャリアごとに、当該サブキャリアから復号すべきシンボルデータを、前記ＯＦＤＭ信号の変調方式に対応する閾値に従い硬判定し、前記硬判定により得られた前記シンボルデータの前記基準点からの誤差量を算出して、当該誤差量を前記シンボルデータの品質の推定結果を表す情報として出力する、請求項２に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項４】
前記合成係数設定部は、前記受信品質推定部から出力される全てのサブキャリアの誤差量の相加平均値と、前記受信品質検出部から出力されるサブキャリアごとの誤差量の移動平均値との少なくとも一方に基づいて、誤差ノイズ量を算出し、当該算出された誤差ノイズ量に基づいて前記重み係数を設定する、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項５】
前記合成係数設定部は、前記ＯＦＤＭ信号を生成する際のレベルを規格化する係数に基づいて予め設定された固定係数を、前記誤差量の相加平均値と前記誤差量の移動平均値との乗算値により除算した値を、前記重み係数として設定する、請求項４に記載のダイバーシチ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の一態様は、例えば、移動体において撮像された映像を含む移動体情報を、複数のアンテナを使用して受信するダイバーシチ受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体においてカメラにより得られた映像信号を無線送信機から送信し、上記映像信号を無線受信機で受信して表示デバイスにリアルタイムに表示させるようにした映像伝送システムがある。この種のシステムは、例えばスポーツやコンサート等の各種イベントの実況や、ドローンによる空撮等において、カメラを搭載した移動体から映像をリアルタイムに無線送信し、この映像をイベント会場または空撮の基地に設けられた受信装置で受信してモニタ等に表示する場合に活用できる。変調方式としては、例えば帯域利用効率の優れた直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ）方式が使用される。
【０００３】
ところで、移動体から無線送信されたＯＦＤＭ信号を受信装置で受信する場合、マルチパス等によるフェージングを考慮する必要があり、その対策の１つとしてダイバーシチ受信方式が多く採用されている。ダイバーシチ受信方式は、例えば、複数のアンテナを会場の異なる場所に分散配置し、上記複数のアンテナにより受信されたＯＦＤＭ信号の中から受信レベルが最も高い信号を選択するか、または複数のアンテナで受信されたＯＦＤＭ信号をＣＮ比が最大となるように最大比合成（Maximum Ratio Combining：ＭＲＣ）する（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−２９１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に例示されているような、ＯＦＤＭ信号の従来の最大比合成ダイバーシチ技術では、複数のアンテナでそれぞれ受信されたＯＦＤＭ信号を、高速フーリエ変換（Fast Fourier Transform：ＦＦＴ）を使用してサブキャリア毎の信号に復調する。そして、各復調信号に含まれる、伝送路の歪やマルチパスフェージングによる位相およびレベルの変動を補正した後、当該復調信号をサブキャリアごとにＣ／Ｎ（Carrier-to-Noise Ratio）に応じた重み付けをして加算合成するものとなっている。このため、以下のような解決すべき課題があった。
【０００６】
すなわち、映像の送信元となる移動体が高速移動するとドップラシフトが発生する場合がある。このドップラシフトを受けた反射波が合成されたマルチパス信号がアンテナで受信された場合、深刻な受信エラーが発生する。しかし、この場合、受信レベルが高いことからＣ／Ｎとしては良好と判断される。また、周波数オフセットが発生した場合には受信レベルが変化しないことから、この場合も同様にＣ／Ｎが良好と判断される。このような高いＣ／Ｎの受信信号を高い重み係数で合成すると、Ｃ／Ｎは低くてもエラーの少ない受信信号を受信したアンテナが存在していても、合成後の復調信号の品質は著しく劣化したものとなってしまう。
【０００７】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、ドップラシフトや周波数オフセットが発生した場合でも、高品質の合成信号を得ることが可能なダイバーシチ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】
【０００８】
上記目的を達成するためにこの発明の第１の態様は、空間的に分散配置された複数のアンテナから当該各アンテナで受信されたＯＦＤＭ信号を受け取り、当該複数のＯＦＤＭ信号を合成するダイバーシチ受信装置にあって、前記複数のＯＦＤＭ信号の各々に対しそれぞれ高速フーリエ変換を行って周波数領域の復調信号を生成する復調部と、前記生成された各復調信号からデータ伝送に使用されている複数のサブキャリアを抽出するサブキャリア抽出部と、前記抽出されたサブキャリアごとに、当該サブキャリアから復号すべきシンボルデータの品質を推定する受信品質推定部と、前記サブキャリアごとに、前記推定された受信品質に基づいて前記ＯＦＤＭ信号を合成するための重み係数を設定する合成係数設定部とを具備するようにしたものである。
【０００９】
従って、この発明の第１の態様によれば、データサブキャリアごとに復号すべきデータシンボルの品質を表す情報に基づいて合成係数が設定され、この合成係数に基づいて各ＯＦＤＭ信号が信号合成される。このため、受信されたＯＦＤＭ信号のＣ／Ｎに依存せず、信号が正常に復号される度合いに沿った比率で信号合成を行うことが可能となる。このため、あるアンテナで、ドップラシフトを受けた反射波が合成されたマルチパス信号や、大きなドップラシフトが発生した信号のように、Ｃ／Ｎが高くても品質が悪い信号を受信した場合でも、他のアンテナで受信された、Ｃ／Ｎはそれほどよくなくても品質の良い信号を劣化させることなく信号合成を行うことができる。
【００１０】
この発明の第２の態様は、前記第１の態様において、前記受信品質検出部が、前記抽出されたサブキャリアごとに、当該サブキャリアから復号すべきシンボルデータと予め設定された基準点との差を算出し、当該差を前記シンボルデータの品質の推定結果を表す情報として出力するように構成したものである。
【００１１】
この発明の第３の態様は、前記第２の態様において、前記受信品質検出部が、前記抽出されたサブキャリアごとに、当該サブキャリアから復号すべきシンボルデータを、前記ＯＦＤＭ信号の変調方式に対応する閾値に従い硬判定し、前記硬判定により得られた前記データシンボルの前記基準点からの誤差量を算出して、当該誤差量を前記シンボルデータの品質の推定結果を表す情報として出力するように構成したものである。
【００１２】
従って、この発明の第２および第３の態様によれば、例えば硬判定により得られる、データサブキャリアごとの復号すべきシンボルデータと、基準点との間の距離、つまり誤差量をその信号の品質を表す情報として使用し、この情報に基づいて最大比合成のための合成係数を算出することができる。
【００１３】
この発明の第４の態様は、前記第１の態様において、前記合成係数設定部が、前記受信品質検出部から出力される全てのサブキャリアの誤差量の相加平均値と、前記受信品質検出部から出力されるサブキャリアごとの誤差量の移動平均値との少なくとも一方に基づいて、誤差ノイズ量を算出し、当該算出された誤差ノイズ量に基づいて前記重み係数を設定するように構成したものである。
【００１４】
この発明の第５の態様は、前記第４の態様において、前記合成係数設定部は、前記ＯＦＤＭ信号を生成する際のレベルを規格化する係数に基づいて予め設定された固定係数を、前記誤差量の相加平均値と前記誤差量の移動平均値との乗算値により除算した値を、前記重み係数として設定するように構成したものである。
【００１５】
この発明の第４および第５の態様によれば、誤差量の相加平均と移動平均値のいずれか一方または両方を用いて誤差ノイズ量が算出され、この誤差ノイズ量に基づいて重み係数が設定される。
【発明の効果】
【００１６】
すなわちこの発明の各態様によれば、ドップラシフトや周波数オフセットが発生した場合でも、高品質の合成信号を得ることが可能なダイバーシチ受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、この発明の一実施形態に係るダイバーシチ受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１に示したダイバーシチ受信装置のコンスタレーション比較部の構成例を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示したコンスタレーション比較部による誤差量算出動作を説明するための図である。
【図４】図４は、図１に示したダイバーシチ受信装置の合成係数算出部の構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照してこの発明に係わる実施形態を説明する。  
［一実施形態］
（構成）
図１は、この発明の一実施形態に係るダイバーシチ受信装置の構成例を示すブロック図である。  
一実施形態に係るダイバーシチ受信装置は、複数系統のアンテナＡＴ１，ＡＴ２，…，ＡＴｍ（ＡＴ１〜ＡＴｍ）と、これらのアンテナＡＴ１〜ＡＴｍに対応して設けられた複数のＯＦＤＭ復調部ＤＭ１，ＤＭ２，…，ＤＭｍ（ＤＭ１〜ＤＭｍ）と、信号合成部ＭＣとを備えている。
【００１９】
（１）アンテナ
アンテナＡＴ１〜ＡＴｍは、例えばイベント会場の異なる場所に分散配置される。この例では、アンテナＡＴ１〜ＡＴｍは、一般的な空間ダイバーシチ受信方式のような受信波長の波長に基づいて定義される相互離間距離（例えば半波長以上）ではなく、移動体の移動エリアを囲む用に選定された複数の位置に、例えば数ｍ〜数十ｍの相互間隔を隔てて分散配置される。アンテナＡＴ１〜ＡＴｍとしては、例えば、無指向性アンテナまたは移動体の移動エリアの方向に指向性を有するアンテナが用いられる。
【００２０】
アンテナＡＴ１〜ＡＴｍにより受信されたＯＦＤＭ変調波信号は、それぞれ例えば電気／光（Ｅ／Ｏ）変換部により光信号に変換された後、光ファイバケーブルを使用した伝送路を介して受信装置へ伝送され、光／電気（Ｏ／Ｅ）変換部により電気信号に変換されてダイバーシチ受信装置に入力される。
【００２１】
（２）ＯＦＤＭ復調部
ＯＦＤＭ復調部ＤＭ１〜ＤＭｍは、それぞれ対応する上記アンテナＡＴ１〜ＡＴｍにより受信されたＯＦＤＭ変調波信号に対しＯＦＤＭ復調を行う。なお、ＯＦＤＭ復調部ＤＭ１〜ＤＭｍは同一構成であるため、ＯＦＤＭ復調部ＤＭ１〜ＤＭｍ内の構成要素には同一符号を付して説明を行う。
【００２２】
ＯＦＤＭ復調部ＤＭ１〜ＤＭｍは、低雑音増幅部（Low Noise Amplifier：ＬＮＡ）１１と、帯域通過フィルタ（Band Pass Filter：ＢＰＦ）１２と、自動利得制御部（Automatic Gain Controller：ＡＧＣ）１３と、直交復調部１４と、局部発振部１５とを備える。これらは無線周波信号をベースバンド信号に周波数変換するダウンコンバータを構成する。
【００２３】
またＯＦＤＭ復調部ＤＭ１〜ＤＭｍは、アナログ／デジタル変換部（Analog／Digital convertor：ＡＤＣ）１６と、高速フーリエ変換部（Fast Fourier Transformer：ＦＦＴ）１７とを備える。これらはＯＦＤＭ復調回路を構成する、さらにＯＦＤＭ復調部ＤＭ１〜ＤＭｍは、パイロットキャリア抽出部１８と、チャネル推定部１９と、除算部２０とを備えている。これらは等化回路を構成する。
【００２４】
ＬＮＡ１１は、アンテナＡＴ１により受信されたＯＦＤＭ変調波信号を所定の受信レベルに増幅する。ＢＰＦ１２は、上記ＬＮＡ１１により増幅されたＯＦＤＭ変調波信号のうち、必要な帯域の信号を通過させ、不要な帯域の信号を除去する。ＡＧＣ１３は、上記ＢＰＦ１２を通過したＯＦＤＭ変調波信号の信号レベルを、後段のＡＤＣ１６のダイナミックレンジに適応する信号レベルとするように制御する。
【００２５】
直交復調部１４は、上記ＡＧＣ１３から出力されたＯＦＤＭ変調波信号を、局部発振部１５から出力される局部発振信号を用いて直交復調（周波数変換およびフィルタ処理）し、ベースバンドのＯＦＤＭ受信信号を出力する。ＡＤＣ１６は、上記直交復調部１４から出力されたベースバンドのＯＦＤＭ受信信号を量子化してデジタル信号に変換する。ＦＦＴ１７は、上記ベースバンドのＯＦＤＭ受信信号を時間軸から周波数軸の信号に変換し、ＯＦＤＭシンボルごとにＯＦＤＭ復調された信号を出力する。
【００２６】
パイロットキャリア検出部１８は、上記ＦＦＴ１７から出力されたＯＦＤＭ復調信号から、サブキャリアに予め挿入されているパイロット信号を抽出する。チャネル推定部１９は、上記抽出されたパイロット信号を利用してパイロット信号以外のサブキャリアをＦＩＲ（Finite Impulse Response）フィルタで内挿補完することで、無線伝送路のチャネル応答ｈij（ｉはアンテナ番号、ｊはデータサブキャリア番号を示す）を推定する。除算部２０は、上記チャネル推定部１９により推定されたチャネル応答ｈijをもとに、無線伝送路でＯＦＤＭ変調波信号が受けた位相変動および振幅変動の成分を除算することにより、ＯＦＤＭ復調信号を等化する。
【００２７】
ところで、ＯＦＤＭ復調部ＤＭ１〜ＤＭｍは、データサブキャリアごとに復号データの品質に基づいて最大比合成のための重み係数を設定する合成係数設定回路部を備えている。この合成係数設定回路部は、データキャリア抽出部２１と、コンスタレーション比較部２２と、合成係数算出部２３とから構成される。
【００２８】
データキャリア抽出部２１は、上記等化されたＯＦＤＭ復調信号から、データ伝送に使用されているデータサブキャリアを抽出する。コンスタレーション比較部２２は、上記データキャリア抽出部２１により抽出されたデータサブキャリアごとに、上記等化された復調信号のコンスタレーションについて硬判定を行い、基準コンスタレーション点を選定する。そして、上記選定した基準コンスタレーション点に対する、上記等化された復調信号のコンスタレーションの誤差量を算出する。
【００２９】
図２は、上記コンスタレーション比較部２２の機能構成の一例を示すブロック図である。この例では、変調方式として１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）を使用した場合を示している。コンスタレーション比較部２２は、１６ＱＡＭ硬判定部２２１と、基準コンスタレーション選定部２２２と、距離差算出部２２３とを備えている。
【００３０】
１６ＱＡＭ硬判定部２２１は、上記データキャリア抽出部２１により抽出されたデータサブキャリアごとに、上記等化された復調信号ｄijのコンスタレーションを閾値に従い識別することにより硬判定を行う。
【００３１】
基準コンスタレーション選定部２２２は、上記データサブキャリアごとに、上記硬判定により識別されたコンスタレーション点に最も近い受信装置内部の基準コンスタレーション点を選定する。距離差算出部２２３は、上記データサブキャリアごとに、上記基準コンスタレーションと、上記除算部２０により等化された復調信号ｄijのコンスタレーションとの間の距離を算出する。この距離は誤差量｜ｎij｜（ｉはアンテナ番号、ｊはサブキャリア番号を示す）として出力される。
【００３２】
合成係数算出部２３は、アンテナＡＴ１〜ＡＴｍの各系統の復調信号を信号合成部ＭＣで最大比合成するために、アンテナ系統ごとの重み係数をデータサブキャリア別に算出するもので、以下のように構成される。
【００３３】
図４は、合成係数算出部２３の機能構成の一例を示すブロック図である。すなわち、合成係数算出部２３は、ｍ点移動平均部２３１と、相加平均部２３２と、乗算部２３３と、固定係数記憶部２３４と、除算部２３５とを備えている。
【００３４】
ｍ点移動平均部２３１は、上記コンスタレーション比較部２２から出力された誤差量｜ｎij｜を、データサブキャリアごとにｍ点移動平均することで誤差ノイズ量Ｎ′ij を算出する。相加平均部２３２は、全てのデータサブキャリアの誤差量｜ｎij｜を相加平均することにより、ｉ番目のアンテナＡＴｉの誤差ノイズ量Ｎiを算出する。乗算部２３３は、上記ｍ点移動平均部２３１により算出された誤差ノイズ量Ｎ′ij と、上記相加平均部２３２により算出された誤差ノイズ量Ｎiとを乗算する。
【００３５】
固定係数記憶部２３４には、システムごとに予め定められた固定係数γが記憶されている。固定係数γとしては、例えば、変調信号を生成する際にレベルを規格化する係数の二乗値が用いられる。この例では、変調方式として１６ＱＡＭを使用され、（√１０）で信号レベルの規格化が行われているので、γは固定値γ＝１０に設定される。
【００３６】
除算部２３５は、上記固定係数記憶部２３４に記憶された固定係数γを、上記乗算部２３３により算出された誤差ノイズ量Ｎiと誤差ノイズ量Ｎ′ij との乗算値で割り算し、その算出結果をｉ番目のアンテナのデータサブキャリア（ｊはデータサブキャリア番号）別の重み係数αijとして出力する。
【００３７】
信号合成部ＭＣは、先ずアンテナの系統（ｉはアンテナ番号）ごとに、各データサブキャリア（ｊはデータサブキャリア番号）の復調信号ｄijに対し、上記合成係数算出部２３により算出された対応する重み係数αijを重み付けする。続いて信号合成部ＭＣは、上記アンテナの系統ごとに算出された、重み付け復調信号ｄij・αijを、データサブキャリア別に加算することにより、全てのアンテナの復調信号ｄij・αijをデータサブキャリア別に合成した合成復調信号を算出する。最後に信号合成部ＭＣは、全てのアンテナの重み係数αijをデータサブキャリア別に合成した合成係数を算出し、上記算出された合成復調信号を上記合成係数で割り算することで、データサブキャリア別の合成復調信号Ｘj を出力する。
【００３８】
（動作）
次に、以上のように構成されたダイバーシチ受信装置の動作例を説明する。  
ここでは、競技場等のイベント会場の上空をドローン等の移動体を飛行させ、この移動体に搭載されたカメラによりイベントの様子を撮像してその映像を移動体からＯＦＤＭ変調方式を用いて無線送信する場合を例にとって説明する。
【００３９】
移動体から無線送信されたＯＦＤＭ変調波信号は、競技場のイベントエリアを囲むように、例えば観客席または屋根に分散配置された複数のアンテナＡＴ１〜ＡＴｍによりそれぞれ受信される。アンテナＡＴ１〜ＡＴｍにより受信されたＯＦＤＭ変調波信号は、いずれも例えば光ファイバケーブルを使用した伝送路を介してダイバーシチ受信装置に伝送される。
【００４０】
ダイバーシチ受信装置には、図１に示したようにアンテナＡＴ１〜ＡＴｍに対応してＯＦＤＭ復調部ＤＭ１〜ＤＭｍが設けられており、上記各アンテナＡＴ１〜ＡＴｎから伝送されたＯＦＤＭ変調波信号はそれぞれ対応するＯＦＤＭ復調部ＤＭ１〜ＤＭｍに入力される。
【００４１】
ＯＦＤＭ復調部ＤＭ１〜ＤＭｍの動作は同一のため、ここではＯＦＤＭ復調部ＤＭ１の動作を例にとって説明する。  
アンテナＡＴ１から伝送されたＯＦＤＭ変調波信号は、先ずＬＮＡ１１により所定の受信レベルに増幅された後、ＢＰＦ１２により不要帯域の信号成分が除去され、ＡＧＣ１３において受信信号レベルが後段のＡＤＣ１６のダイナミックレンジに適応するレベルとなるように制御された後、直交復調部１４に入力される。
【００４２】
直交復調部１４では、上記ＡＧＣ１３から入力されたＯＦＤＭ変調波信号が、局部発振部１５から出力される局部発振信号とミキシングされて直交復調（周波数変換およびフィルタ処理）される。そして、この直交復調部１４から出力されたベースバンドのＯＦＤＭ受信信号は、ＡＤＣ１６により量子化された後、ＦＦＴ１７において周波数軸の信号に変換される。この結果、ＦＦＴ１７からはＯＦＤＭシンボルごとにＯＦＤＭ復調された信号が出力される。
【００４３】
次に上記ＯＦＤＭ復調信号は、無線伝送路でＯＦＤＭ変調波信号が受けた位相変動および振幅変動の成分を除去するために、以下のように等化処理される。  
すなわち、先ずパイロットキャリア検出部１８により、上記ＯＦＤＭ復調信号からサブキャリアに挿入されているパイロット信号が抽出される。そして、この抽出されたパイロット信号を利用し、チャネル推定部１９において無線伝送路のアンテナＡＴ１に関するチャネル応答ｈ1jが推定される。続いて除算部２０において、上記ＯＦＤＭ復調信号は、上記チャネル推定部１９により推定されたチャネル応答ｈ1jをもとに等化される。かくして、上記ＯＦＤＭ復調信号は、無線伝送路で受けた位相変動および振幅変動の成分が低減されたものとなる。
【００４４】
さて、本実施形態に係るダイバーシチ受信装置では、ＯＦＤＭ復調信号の受信信号品質に応じて、最大比合成のための合成係数の設定が以下のように行われる。  
すなわち、先ずデータキャリア抽出部２１において、上記等化されたＯＦＤＭ復調信号から、データ伝送に使用されているデータサブキャリアが抽出される。なお、ｉはアンテナの番号を、ｊはデータサブキャリアの番号をそれぞれ示している。
【００４５】
続いてコンスタレーション比較部２２において、先ず上記データサブキャリアごとに、基準コンスタレーション点が選定される。例えば、いま上記ＯＦＤＭ復調信号に対し１６ＱＡＭ方式により多値変調が行われていれば、１６ＱＡＭ硬判定部２２１において、上記ＯＦＤＭ復調信号の１６ＱＡＭコンスタレーションが閾値に従い硬判定される。そして、基準コンスタレーション選定部２２２により、データサブキャリアごとに、上記硬判定により識別されたコンスタレーション点に最も近い受信装置内部の基準コンスタレーション点が選定される。次に、距離差算出部２２３において、上記データサブキャリアごとに、上記基準コンスタレーションと、上記除算部２０により等化された復調信号のコンスタレーションとの距離差、つまり誤差量｜ｎij｜（ｉはアンテナ番号、ｊはサブキャリア番号を示す）が算出される。
【００４６】
図３は、上記誤差量｜ｎij｜の算出結果の一例を示す図である。この例では、硬判定により識別されたデータサブキャリアのコンスタレーション点を「黒丸」で、また基準コンスタレーション点を「白丸」で示している。これらのコンスタレーション点の誤差量｜ｎij｜は、硬判定により識別されたコンスタレーション点をベクトルｒij→で表し、基準コンスタレーション点をベクトルｄij→で表すと、
ｎij→＝（ｒij→）−（ｄij→）
と表される。
【００４７】
次に、合成係数算出部２３において、アンテナＡＴ１〜ＡＴｍの各系統に対応する重み係数が以下のように算出される。  
すなわち、ｍ点移動平均部２３１では、上記コンスタレーション比較部２２から出力された誤差量｜ｎij｜をデータサブキャリアごとにｍ点移動平均する処理が行われ、これにより誤差ノイズ量Ｎ′ij が算出される。また相加平均部２３２では、上記コンスタレーション比較部２２から出力された全てのデータサブキャリアの誤差量｜ｎij｜が相加平均され、これによりｉ番目のアンテナＡＴｉの誤差ノイズ量Ｎi が算出される。この誤差ノイズ量Ｎi は、
【数１】
2019169761.tif 000003
として表される。ここで、ＯＦＤＭシンボル内のデータサブキャリア本数をｋとしている。
【００４８】
続いて乗算部２３３では、上記ｍ点移動平均部２３１により算出された誤差ノイズ量Ｎ′ij と、上記相加平均部２３２により算出された誤差ノイズ量Ｎi とが乗算される。そして、除算部２３５において、固定係数記憶部２３４に記憶された固定係数γが、上記乗算部２３３により算出された誤差ノイズ量Ｎi と誤差ノイズ量Ｎ′ij との乗算値により割り算される。その結果、ｉ番目のアンテナのデータサブキャリア（ｊはデータサブキャリア番号）別の重み係数αijが算出される。この重み係数αijは、
【数２】
2019169761.tif 000004
として表される。
【００４９】
以上のように各ＯＦＤＭ復調部ＤＭ１〜ＤＭｍにおいて算出された、各アンテナのデータサブキャリア別の重み係数αijは、それぞれ除算部２０により等化されたＯＦＤＭ復調信号ｄijと共に信号合成部ＭＣに入力される。
【００５０】
信号合成部ＭＣでは、先ずアンテナの系統（ｉはアンテナ番号）ごとに、各データサブキャリア（ｊはデータサブキャリア番号）の復調信号ｄijに対し、上記合成係数算出部２３で算出された対応する重み係数αijを重み付けする処理が行われる。続いて信号合成部ＭＣでは、上記アンテナの系統ごとに算出された、重み付け復調信号ｄij・αijが、データサブキャリア別に加算され、これにより全てのアンテナの重み付け復調信号ｄij・αijをデータサブキャリア別に合成した合成復調信号が算出される。
【００５１】
次に信号合成部ＭＣでは、全てのアンテナの重み係数αijをデータサブキャリア別に合成した合成係数が算出される。そして、上記算出された合成復調信号が上記合成係数により割り算され、これによりデータサブキャリア別の合成復調信号Ｘj が算出される。この合成復調信号Ｘj は、
【数３】
2019169761.tif 000005
として表される。
【００５２】
上記合成復調信号Ｘj は、ダイバーシチ受信装置の受信出力信号Comb Outとして、図示しない映像信号復号部に入力される。映像信号復号部では、デインタリーブや誤り訂正復号、ＴＳパケットの再生等の、映像信号を復号するための復号処理が行われ、これにより再生された映像データがデコーダに入力されて映像として再生される。
【００５３】
（効果）
以上述べたように一実施形態に係るダイバーシチ受信装置では、データキャリア抽出部２１、コンスタレーション比較部２２および合成係数算出部２３において、データサブキャリアごとに復号すべきシンボルデータの基準点からの差をその信号の品質を表す情報として使用し、この情報に基づいて最大比合成のための合成係数を算出して信号合成を行うようにしている。すなわち、データサブキャリアごとに復号データの品質に基づいて最大比合成のための重み係数を設定して信号合成している。
【００５４】
したがって一実施形態によれば、受信信号のＣ／Ｎに依存せず、信号が正常に復号される度合いに沿った比率で信号合成を行うことが可能となる。このため、あるアンテナで、ドップラシフトを受けた反射波が合成されたマルチパス信号や、大きなドップラシフトが発生した信号のように、Ｃ／Ｎが高くても品質が悪い信号を受信した場合でも、他のアンテナで受信された、Ｃ／Ｎはそれほどよくなくても品質の良い信号を劣化させることなく信号合成を行うことができる。
【００５５】
［変形例］
前記一実施形態では、合成係数算出部２３において、誤差量｜ｎij｜をデータサブキャリアごとにｍ点移動平均して得た誤差ノイズ量Ｎ′ij と、全てのデータサブキャリアの誤差量｜ｎij｜を相加平均して得た誤差ノイズ量Ｎi との乗算値をもとに、重み係数αijを算出するようにした。しかし、これに限らず、上記移動平均と相加平均のいずれか一方を用いて誤差ノイズ量を算出するようにしてもよい。
【００５６】
また、一実施形態ではアンテナの全系統の復調信号を最大比合成する場合を例にとって説明したが、アンテナの各系統のうち、復号データの品質が閾値に満たない系統の復調信号を合成対象から除外するようにしてもよい。
【００５７】
さらに、変調方式は１６ＱＡＭ以外にＰＳＫや６４ＱＡＭ等の他のデジタル変調方式を採用してもよい。変調方式が異なっても、それぞれの変調方式に応じた復号データ品質判定を行うことで、この発明は実施可能である。
【００５８】
その他、アンテナの設置数や設置位置、アンテナから受信装置までの受信信号の伝送手段、ＯＦＤＭ復調部の回路構成、適用するイベント会場の構成やイベントの種類等についても、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
【００５９】
要するにこの発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００６０】
ＡＴ１〜ＡＴｍ…アンテナ、ＤＭ１〜ＤＭｍ…ＯＦＤＭ復調部、ＭＣ…信号合成部、１１…ＬＮＡ、１２…ＢＰＦ、１３…ＡＧＣ、１４…直交復調部、１５…局部発振部、１６…ＡＤＣ、１７…ＦＦＴ、１８…パイロットキャリア検出部、１９…チャネル推定部、２０…除算部、２１…データキャリア抽出部、２２…コンスタレーション比較部、２３…合成係数算出部、２２１…１６ＱＡＭ硬判定部、２２２…基準コンスタレーション選定部、２２３…距離差算出部、２３１…ｍ点移動平均部、２３２…相加平均部、２３３…乗算部、２３４…固定係数記憶部、２３５…除算部。
【図１】
2019169761.tif 000006
【図２】
2019169761.tif 000007
【図３】
2019169761.tif 000008
【図４】
2019169761.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月8日(2019.4.8)
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間的に分散配置された複数のアンテナから当該各アンテナで受信されたＯＦＤＭ信号を受け取り、当該複数のＯＦＤＭ信号を合成するダイバーシチ受信装置であって、
前記複数のＯＦＤＭ信号の各々に対しそれぞれ高速フーリエ変換を行って周波数領域の復調信号を生成する復調部と、
前記生成された各復調信号から、データ伝送に使用されている複数のサブキャリアを抽出するサブキャリア抽出部と、
前記抽出されたサブキャリアごとに、当該サブキャリアから復号すべきシンボルデータの品質を推定する受信品質推定部と、
前記サブキャリアごとに、前記推定された受信品質に基づいて前記ＯＦＤＭ信号を合成するための重み係数を設定する合成係数設定部と
を具備し、
前記合成係数設定部は、
前記受信品質推定部から出力される全てのサブキャリアの誤差量の相加平均値を算出することにより第１の誤差ノイズ量を求め、かつ前記受信品質検出部から出力されるサブキャリアごとの誤差量の移動平均値を算出することにより第２の誤差ノイズ量を求め、
前記第１の誤差ノイズ量と第２の誤差ノイズ量との乗算値を算出し、
前記ＯＦＤＭ信号を生成する際のレベルを規格化する係数に基づいて予め設定された固定係数を、前記第１および第２の誤差ノイズ量の乗算値により除算した値を、前記重み係数として設定する
ダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
前記受信品質推定部は、前記抽出されたサブキャリアごとに、当該サブキャリアから復号すべきシンボルデータと予め設定された基準点との差を算出し、当該差を前記シンボルデータの品質の推定結果を表す情報として出力する、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
前記受信品質推定部は、前記抽出されたサブキャリアごとに、当該サブキャリアから復号すべきシンボルデータを、前記ＯＦＤＭ信号の変調方式に対応する閾値に従い硬判定し、前記硬判定により得られた前記シンボルデータの前記基準点からの誤差量を算出して、当該誤差量を前記シンボルデータの品質の推定結果を表す情報として出力する、請求項２に記載のダイバーシチ受信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するためにこの発明の第１の態様は、空間的に分散配置された複数のアンテナから当該各アンテナで受信されたＯＦＤＭ信号を受け取り、当該複数のＯＦＤＭ信号を合成するダイバーシチ受信装置にあって、前記複数のＯＦＤＭ信号の各々に対しそれぞれ高速フーリエ変換を行って周波数領域の復調信号を生成する復調部と、前記生成された各復調信号からデータ伝送に使用されている複数のサブキャリアを抽出するサブキャリア抽出部と、前記抽出されたサブキャリアごとに、当該サブキャリアから復号すべきシンボルデータの品質を推定する受信品質推定部と、前記サブキャリアごとに、前記推定された受信品質に基づいて前記ＯＦＤＭ信号を合成するための重み係数を設定する合成係数設定部とを具備し、前記合成係数設定部は、前記受信品質推定部から出力される全てのサブキャリアの誤差量の相加平均値を算出することにより第１の誤差ノイズ量を求め、かつ前記受信品質検出部から出力されるサブキャリアごとの誤差量の移動平均値を算出することにより第２の誤差ノイズ量を求め、前記第１の誤差ノイズ量と第２の誤差ノイズ量との乗算値を算出し、前記ＯＦＤＭ信号を生成する際のレベルを規格化する係数に基づいて予め設定された固定係数を、前記第１および第２の誤差ノイズ量の乗算値により除算した値を、前記重み係数として設定するようにしたものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
従って、この発明の第１の態様によれば、データサブキャリアごとに復号すべきデータシンボルの品質を表す情報に基づいて合成係数が設定され、この合成係数に基づいて各ＯＦＤＭ信号が信号合成される。このため、受信されたＯＦＤＭ信号のＣ／Ｎに依存せず、信号が正常に復号される度合いに沿った比率で信号合成を行うことが可能となる。このため、あるアンテナで、ドップラシフトを受けた反射波が合成されたマルチパス信号や、大きな周波数オフセットが発生した信号のように、Ｃ／Ｎが高くても品質が悪い信号を受信した場合でも、他のアンテナで受信された、Ｃ／Ｎはそれほどよくなくても品質の良い信号を劣化させることなく信号合成を行うことができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
さらにこの発明の第１の態様によれば、誤差量の相加平均と移動平均値の両方を用いて誤差ノイズ量が算出され、この誤差ノイズ量に基づいて重み係数が設定される。