(57)【要約】      （修正有）【課題】ＯＦＤＭ受信装置において、通信帯域内に狭帯域ノイズが混入する場合にも、妨害波の影響を軽減しＢＥＲの劣化を抑える。【解決手段】ＯＦＤＭ受信装置１００は、直交周波数分割変調（ＯＦＤＭ）された変調信号を受信し、受信データを出力する。入力部１５０は、前記変調信号より、１回のＦＦＴ処理に入力されるデータ数（ＦＦＴ長信号）を取り出す。狭帯域ノイズ（ＮＢＮ）検出判定部１６０は、前記ＦＦＴ長信号に混入している狭帯域ノイズの周波数と複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出し、周波数が、所定の範囲内で不一致のときのみ、窓関数処理部１０７にて、前記ＦＦＴ長信号に対する重み付け処理（例えば、ブラックマン−チューキー窓関数）を行う。ＦＦＴ処理部１０８は、前記窓関数処理部１０７の出力信号にＦＦＴ処理を行い、妨害波の影響を軽減した受信データを得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号を受信して受信データを出力する信号処理装置であって、
一連の時系列の前記変調信号から所定個数の入力データを取り出す入力部と、前記所定個数の入力データに対して窓関数処理を実行するか省略するかを制御可能に構成される窓関数処理部と、前記窓関数処理部から出力されるデータに対してＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理部と、狭帯域ノイズ検出判定部とを備え、
前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と前記複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出し、検出された一致度に基づいて、前記窓関数処理部において、前記入力データに対して窓関数処理を施して前記ＦＦＴ処理部に供給するか、窓関数処理を省略して前記ＦＦＴ処理部に供給するかを制御する、
信号処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ＦＦＴ処理部を第１ＦＦＴ処理部とし、
前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における電力を算出するＦＦＴ処理を行う第２ＦＦＴ処理部を含み、隣接する２つのサブキャリア周波数における電力が所定の閾値を超えるときには、前記窓関数処理部に前記窓関数処理を実行させ、１つのサブキャリア周波数のみにおける電力が前記閾値を超えるときには、前記窓関数処理部に前記窓関数処理を省略させる、
信号処理装置。
【請求項３】
請求項２において、前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記第２ＦＦＴ処理部で算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値を規定する、
信号処理装置。
【請求項４】
請求項１において、前記ＦＦＴ処理部を第１ＦＦＴ処理部とし、前記信号処理装置は、待ち受けＦＦＴ処理部をさらに備え、
前記狭帯域ノイズ検出判定部は、第２ＦＦＴ処理部を含み、
前記第２ＦＦＴ処理部は、前記変調信号が入力されている期間に、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における受信時電力を算出するＦＦＴ処理を行い、
前記待ち受けＦＦＴ処理部は、前記変調信号が入力されていない期間に、前記入力データに相当する待ち受け時入力データに対して前記各周波数における待ち受け時電力を算出するＦＦＴ処理を行い、
前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記受信時電力と前記待ち受け時電力に基づいて、前記窓関数処理部において、前記入力データに対して窓関数処理を施して前記第１ＦＦＴ処理部に供給するか、窓関数処理を省略して前記第１ＦＦＴ処理部に供給するかを制御する、
信号処理装置。
【請求項５】
請求項４において、前記狭帯域ノイズ検出判定部は、１つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値を超えるときには、前記窓関数処理部に前記窓関数処理を省略させる、
信号処理装置。
【請求項６】
請求項１において、前記信号処理装置は、プロセッサとメモリとを備え、前記窓関数処理部と、前記ＦＦＴ処理部と、前記狭帯域ノイズ検出判定部とは、前記メモリに格納されるプログラムが前記プロセッサで実行されることによって機能する、
信号処理装置。
【請求項７】
請求項１において、前記入力部は、プラグを介して電力線通信の伝送路に接続可能な、アナログフロントエンド部と、前記アナログフロントエンド部の出力が供給され、所定の前処理を行って前記所定個数の入力データを取り出すガードインターバル除去部とを含んで構成され、前記信号処理装置は、前記ＦＦＴ処理部から出力されるデータに対して復調処理を行う復調処理部と、前記復調処理部から出力されるデータに対して復号処理を行い前記受信データを出力する復号処理部とをさらに備える、
信号処理装置。
【請求項８】
請求項７において、単一半導体基板上に形成される、信号処理装置。
【請求項９】
請求項７において、複数チップの半導体集積回路に分けて形成され、単一のパッケージに実装される、信号処理装置。
【請求項１０】
複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号を受信して受信データを出力する信号処理方法であって、
前記変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と前記複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出し、検出された一致度に基づいて、
一連の時系列の前記変調信号から取り出された所定個数の入力データに対して、窓関数処理を施した後にＦＦＴ処理を行うか、窓関数処理を省略してＦＦＴ処理を施すかを判定する、信号処理方法。
【請求項１１】
請求項１０において、前記ＦＦＴ処理を第１のＦＦＴ処理とし、
前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における電力を算出するＦＦＴ処理を行う第２のＦＦＴ処理を行い、隣接する２つのサブキャリア周波数における電力が所定の閾値を超えるときには、前記窓関数処理後に前記第１のＦＦＴ処理を行い、１つのサブキャリア周波数のみにおける電力が前記閾値を超えるときには、前記窓関数処理を省略して前記第１のＦＦＴ処理を施す、
信号処理方法。
【請求項１２】
請求項１１において、前記第２のＦＦＴ処理で算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値を規定する、
信号処理方法。
【請求項１３】
請求項１０において、前記ＦＦＴ処理を第１のＦＦＴ処理とし、
前記変調信号が入力されている期間に、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における受信時電力を算出する第２のＦＦＴ処理を行い、
前記変調信号が入力されていない期間に、前記入力データに相当する待ち受け時入力データに対して前記各周波数における待ち受け時電力を算出する第３のＦＦＴ処理を行い、
前記受信時電力と前記待ち受け時電力に基づいて、前記入力データに対して、前記窓関数処理を施した後に前記第１のＦＦＴ処理を行うか、前記窓関数処理を省略して前記第１のＦＦＴ処理を施すかを判定する、信号処理方法。
【請求項１４】
請求項１３において、１つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値を超えるときには、前記入力データに対して前記窓関数処理を省略して前記第１のＦＦＴ処理を施す、信号処理方法。
【請求項１５】
プロセッサとメモリと入力部とを備える信号処理装置によって実行されることによって、前記入力部から入力される、複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号から受信データを生成するプログラムであって、
一連の時系列の前記変調信号から取り出された所定個数の入力データに対して、窓関数処理を実行可能な、窓関数処理ステップと、
前記変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と前記複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出する、狭帯域ノイズ検出ステップと、
前記狭帯域ノイズ検出ステップにおいて検出された一致度に基づいて、前記窓関数処理ステップにおいて窓関数処理を実行させるか、窓関数処理を省略するかを判定する、窓関数判定ステップと、
前記窓関数処理ステップの出力に対してＦＦＴ処理を施すＦＦＴ処理ステップとを含む、プログラム。
【請求項１６】
請求項１５において、前記ＦＦＴ処理ステップを第１ＦＦＴ処理ステップとし、
前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における電力を算出するＦＦＴ処理を行う第２ＦＦＴ処理ステップを含み、隣接する２つのサブキャリア周波数における電力が所定の閾値を超えるときには、前記窓関数処理ステップに前記窓関数処理を実行させ、１つのサブキャリア周波数のみにおける電力が前記閾値を超えるときには、前記窓関数処理ステップに前記窓関数処理を省略させる、
プログラム。
【請求項１７】
請求項１６において、前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、前記第２ＦＦＴ処理ステップで算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値を規定する、
プログラム。
【請求項１８】
請求項１５において、前記ＦＦＴ処理ステップを第１ＦＦＴ処理ステップとし、待ち受けＦＦＴ処理ステップをさらに含み、
前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、第２ＦＦＴ処理ステップを含み、
前記第２ＦＦＴ処理ステップは、前記変調信号が入力されている期間に、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における受信時電力を算出するＦＦＴ処理を行い、
前記待ち受けＦＦＴ処理ステップは、前記変調信号が入力されていない期間に、前記入力データに相当する待ち受け時入力データに対して前記各周波数における待ち受け時電力を算出するＦＦＴ処理を行い、
前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、前記受信時電力と前記待ち受け時電力に基づいて、前記窓関数処理ステップにおいて、前記入力データに対して窓関数処理を施して前記第１ＦＦＴ処理ステップに供給するか、窓関数処理を省略して前記第１ＦＦＴ処理ステップに供給するかを制御する、
プログラム。
【請求項１９】
請求項１８において、前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、１つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値を超えるときには、前記窓関数処理ステップに前記窓関数処理を省略させる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置、信号処理方法およびプログラムに関し、特に直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）受信装置に好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ方式を採用する通信や放送などの受信機には、一般に高速フーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transfer）が使用される。ＯＦＤＭで受信される信号は、サブキャリア周波数の間隔で、周期的にインパルス状のピークを持つスペクトラムを有するので、ＦＦＴによりそのサブキャリア周波数の間隔の周波数で信号強度を算出することによって復調を行う。ＦＦＴは周知のとおり、有限個の時系列データに対して行列演算を施す処理であり、当該有限個の時系列データが周期的に繰り返される波形を仮定して、その波形をフーリエ変換したときの周波数成分を、高速に算出するアルゴリズムである。しかし実際にＦＦＴに入力される信号は、そのＦＦＴの入力である時系列データの個数（ＦＦＴ長）の周期で繰り返す波形であることは期待できない。それにもかかわらず、ＦＦＴが上記のように仮定するために、上記有限個ずつの時系列データのつなぎ目で不連続が生じている波形を入力信号と仮定していることになり、波形の不連続部分に起因する周波数成分が、正規の周波数成分に漏れこむ、所謂、漏れ誤差が生じる。漏れ誤差を抑える目的で、ＦＦＴの前処理として窓関数をかける処理が知られている。例えば、ブラックマン−チューキー（Blackman-Tukey）窓関数という窓関数が知られている。このような窓関数は、一連の時系列信号から、ＦＦＴのための有限個の時系列信号を取り出したときに、重み付け処理を行うことにより、つなぎ目での不連続を緩和し漏れ誤差を抑える効果を奏する。
【０００３】
特許文献１には、窓関数処理部が前段に設けられたＦＦＴ回路を有するＯＦＤＭ受信装置において、窓関数処理によるＢＥＲ（Bit Error Rate）劣化を抑制しつつ妨害波を除去することができるとされる技術が開示されている。Ｄ／Ｕ（Desire / Undesire Ratio）測定部を設け、測定されたＤ／Ｕ比に基づいて窓関数処理の係数を切替える。図８、図９と第００５５段落〜第００５７段落に記載されるように、２通りの窓関数係数セットからＤ／Ｕ比に基づいて１セットの窓関数係数を選択して、窓関する処理を行うことにより、妨害波を良好に除去することができることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第ＷＯ２００９／０３１２３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１について本発明者が検討した結果、以下のような新たな課題があることがわかった。
【０００６】
発明者らは、ＯＦＤＭ方式の通信または放送の受信装置において、その通信帯域内に狭帯域ノイズ（ＮＢＮ: Narrow Band Noise）が混入した受信信号に対して、ＦＦＴの前処理として上述のような窓関数処理を行うと、却って誤差を劣化させ、ＢＥＲを劣化させる場合があることを見出した。さらに、ＮＢＮの周波数とサブキャリア周波数の関係によって、窓関数処理が、妨害波の抑圧に有効な場合と却って妨害波の影響を助長しＢＥＲを劣化させてしまう場合の、両方の場合があることを見出した。
【０００７】
ＯＦＤＭの通信帯域内にＮＢＮが混入する場合に、妨害波の影響を軽減しＢＥＲの劣化を抑えるためには、公知の技術では十分でないことがわかった。
【０００８】
このような課題を解決するための手段を以下に説明するが、その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施の形態によれば、下記の通りである。
【００１０】
すなわち、ＦＦＴとその前処理としての窓関数処理が可能なＯＦＤＭ復調を行う信号処理装置において、受信信号に含まれる狭帯域ノイズ（ＮＢＮ）の周波数とサブキャリア周波数の一致度を検出する手段を設け、その一致度に基づいてＦＦＴの前処理として窓関数処理を行うか否かを制御する。受信信号に含まれるＮＢＮの周波数が、ＯＦＤＭのサブキャリア周波数と、所定の範囲内で一致するときには、窓関数処理を省略して受信信号に対するＦＦＴを実行し、不一致のときには、受信信号に対して窓関数処理を施した後にＦＦＴを実行する。
【発明の効果】
【００１１】
前記一実施の形態によって得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである。
【００１２】
すなわち、ＯＦＤＭの通信帯域内にＮＢＮが混入する場合にも、妨害波の影響を軽減しＢＥＲの劣化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施形態１によるＯＦＤＭ受信装置の構成例を表すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態１によるプログラムを実行することによってＯＦＤＭ受信装置として機能する信号処理装置の構成例を表すブロック図である。
【図３】図３は、ＮＢＮの周波数がサブキャリアの周波数に一致した場合のＮＢＮの漏れ誤差を表す説明図である。
【図４】図４は、ＮＢＮの周波数がサブキャリアの周波数に一致しない場合のＮＢＮの漏れ誤差を表す説明図である。
【図５】図５は、実施形態２によるＯＦＤＭ受信装置の構成例を表すブロック図である。
【図６】図６は、実施形態２によるＯＦＤＭ受信装置の動作フローの一例を表すフローチャートである。
【図７】図７は、ＮＢＮの判定方法の概要を表す説明図である。
【図８】図８は、実施形態３によるＯＦＤＭ受信装置の構成例を表すブロック図である。
【図９】図９は、実施形態３によるＯＦＤＭ受信装置の動作フローの一例の前半を表すフローチャートである。
【図１０】図１０は、実施形態３によるＯＦＤＭ受信装置の動作フローの一例の後半を表すフローチャートである。
【図１１】図１１は、待受け状態におけるＮＢＮの判定方法の概要を表す説明図である。
【図１２】図１２は、周波数特性を持った伝送路から受信したＯＦＤＭ信号を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
【００１５】
〔１〕＜サブキャリアとＮＢＮの周波数の一致度に基づく窓関数処理の省略＞
本願において開示される代表的な実施の形態は、複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号を受信して受信データを出力する信号処理装置（１００、２００）であって、以下のように構成される。
【００１６】
一連の時系列の前記変調信号から所定個数の入力データを取り出す入力部（１５０）と、前記所定個数の入力データに対して窓関数処理を実行するか省略するかを制御可能に構成される窓関数処理部（１０７）と、前記窓関数処理部から出力されるデータに対してＦＦＴ処理を行うＦＦＴ処理部（１０８）と、狭帯域ノイズ（ＮＢＮ）検出判定部（１６０）とを備える。
【００１７】
前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と前記複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出し、検出された一致度に基づいて、前記窓関数処理部において、前記入力データに対して窓関数処理を施して前記ＦＦＴ処理部に供給するか、窓関数処理を省略して前記ＦＦＴ処理部に供給するかを制御する。
【００１８】
これにより、ＯＦＤＭの通信帯域内に狭帯域ノイズ（ＮＢＮ）が混入する場合にも、妨害波の影響を軽減しＢＥＲの劣化を抑えることができる。
【００１９】
〔２〕＜ＦＦＴを用いたＮＢＮ検出と窓関数処理判定＞
項１において、前記ＦＦＴ処理部を第１ＦＦＴ処理部とする。
【００２０】
前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における電力を算出するＦＦＴ処理を行う第２ＦＦＴ処理部（１０４）を含む。前記狭帯域ノイズ検出判定部は、隣接する２つのサブキャリア周波数における電力が所定の閾値（Nrcv）を超えるときには、前記窓関数処理部に前記窓関数処理を実行させ、１つのサブキャリア周波数のみにおける電力が前記閾値を超えるときには、前記窓関数処理部に前記窓関数処理を省略させる。
【００２１】
これにより、狭帯域ノイズ検出判定部において、変調信号に混入するＮＢＮの周波数と複数のサブキャリアの周波数との一致度を、的確に検出することができる構成を提供することができる。
【００２２】
〔３〕＜ＮＢＮ判定閾値＞
項２において、前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記第２ＦＦＴ処理部で算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値（Prcv）を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値を規定する。
【００２３】
これにより、狭帯域ノイズ検出判定部において、ＮＢＮとサブキャリアの周波数の一致度を判定するＮＢＮ判定閾値（Nrcv）を、簡便かつ適切に算出することができる。
【００２４】
〔４〕＜伝送路の周波数特性を考慮したＮＢＮ判定＞
項１において、前記ＦＦＴ処理部を第１ＦＦＴ処理部（１０８）とし、前記信号処理装置は、待ち受けＦＦＴ処理部（２０２）をさらに備え、前記狭帯域ノイズ検出判定部は、第２ＦＦＴ処理部（１０４）を含む。
【００２５】
前記第２ＦＦＴ処理部は、前記変調信号が入力されている期間に、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における受信時電力を算出するＦＦＴ処理を行い、前記待ち受けＦＦＴ処理部は、前記変調信号が入力されていない期間に、前記入力データに相当する待ち受け時入力データに対して前記各周波数における待ち受け時電力を算出するＦＦＴ処理を行う。
【００２６】
前記狭帯域ノイズ検出判定部は、前記受信時電力と前記待ち受け時電力に基づいて、前記窓関数処理部において、前記入力データに対して窓関数処理を施して前記第１ＦＦＴ処理部に供給するか、窓関数処理を省略して前記第１ＦＦＴ処理部に供給するかを制御する。
【００２７】
これにより、伝送路が持つ周波数特性によって、ＮＢＮが混入しているか否かについて誤った判定をする可能性を軽減することができる。
【００２８】
〔５〕＜周波数特性を持った伝送路におけるＮＢＮ判定基準＞
項４において、前記狭帯域ノイズ検出判定部は、１つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値（Nwait）を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値（Nrcv）を超えるときには、前記窓関数処理部に前記窓関数処理を省略させる。
【００２９】
これにより、周波数特性を持った伝送路を通ったＯＦＤＭ信号を受信したの、ＮＢＮの有無を適切に判定することができる。
【００３０】
〔６〕＜ソフトウェアで実装されるＯＦＤＭ受信装置＞
項１から項５のいずれか１項において、前記信号処理装置は、プロセッサ（１７０）とメモリ（１８０）とを備え、前記窓関数処理部と、前記ＦＦＴ処理部と、前記狭帯域ノイズ検出判定部とは、前記メモリに格納されるプログラムが前記プロセッサで実行されることによって機能する。
【００３１】
これにより、ＯＦＤＭ受信がソフトウェアにより実装され、他のソフトウェアとの協調動作を容易にすることができる。
【００３２】
〔７〕＜ＰＬＣ用ＯＦＤＭ受信装置＞
項１から項６のいずれか１項において、前記入力部は、プラグ（１０１）を介して電力線通信の伝送路（AC Line）に接続可能な、アナログフロントエンド部（１０２）と、前記アナログフロントエンド部の出力が供給され、所定の前処理を行って前記所定個数の入力データを取り出すガードインターバル除去部（１０３）とを含んで構成される。前記信号処理装置は、前記ＦＦＴ処理部から出力されるデータに対して復調処理を行う復調処理部（１０９）と、前記復調処理部から出力されるデータに対して復号処理を行い前記受信データを出力する復号処理部（１１０）とをさらに備える。
【００３３】
これにより、電力線通信（ＰＬＣ）に適用可能なＯＦＤＭ受信装置が提供される。
【００３４】
〔８〕＜１チップＬＳＩ＞
項７において、前記信号処理装置は、単一半導体基板上に形成される。
【００３５】
これにより、ＯＦＤＭ受信装置が１チップＬＳＩとして提供される。
【００３６】
〔９〕＜マルチチップモジュール＞
項７において、前記信号処理装置は、複数チップの半導体集積回路に分けて形成され、単一のパッケージに実装される。
【００３７】
これにより、ＯＦＤＭ受信装置がマルチチップモジュールとして提供される。
【００３８】
〔１０〕＜サブキャリアとＮＢＮの周波数の一致度に基づく窓関数処理の省略＞
本願において開示される代表的な実施の形態は、複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号を受信して受信データを出力する信号処理方法であって、以下のように構成される。
【００３９】
前記変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と前記複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出する（ST01〜ST15; ST31〜ST56）。検出された一致度に基づいて、一連の時系列の前記変調信号から取り出された所定個数の入力データに対して、窓関数処理を施した後にＦＦＴ処理を行うか（ST18, ST19; ST59, ST60）、窓関数処理を省略してＦＦＴ処理を施すか（ST17, ST19; ST58, ST60）を判定する（ST16; ST57）。
【００４０】
これにより、ＯＦＤＭの通信帯域内にＮＢＮが混入する場合にも、妨害波の影響を軽減しＢＥＲの劣化を抑えることができる。
【００４１】
〔１１〕＜ＦＦＴを用いたＮＢＮ検出と窓関数処理判定＞
項１０において、前記ＦＦＴ処理を第１のＦＦＴ処理（ST19; ST60）とする。
【００４２】
前記信号処理方法では、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における電力（NBN_pwr[i]）を算出するＦＦＴ処理を行う第２のＦＦＴ処理(ST01; ST42)を行う。隣接する（連続する）２つのサブキャリア周波数における電力が所定の閾値（Nrcv）を超えるときには（ST12; ST53）、前記窓関数処理後に前記第１のＦＦＴ処理を行う（ST18, ST19; ST59, ST60）。１つのサブキャリア周波数のみにおける電力が前記閾値を超えるときには、前記窓関数処理を省略して前記第１のＦＦＴ処理を施す（ST17, ST19; ST58, ST60）。
【００４３】
これにより、狭帯域ノイズ検出判定部において、変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と複数のサブキャリアの周波数との一致度を、的確に検出することができる構成を提供することができる。
【００４４】
〔１２〕＜ＮＢＮ判定閾値＞
項１１において、前記信号処理方法では、前記第２のＦＦＴ処理で算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値（Prcv）を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値（Nrcv）を規定する（ST02〜ST05）。
【００４５】
これにより、狭帯域ノイズ検出判定部において、ＮＢＮとサブキャリアの周波数の一致度を判定するＮＢＮ判定閾値（Nrcv）を、簡便かつ適切に算出することができる。
【００４６】
〔１３〕＜伝送路の周波数特性を考慮したＮＢＮ判定＞
項１０において、前記ＦＦＴ処理を第１のＦＦＴ処理（ST60）とする。
【００４７】
前記信号処理方法では、前記変調信号が入力されている期間に、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における受信時電力（NBN_pwr[i]）を算出する第２のＦＦＴ処理（ST42）を行う。
【００４８】
前記信号処理方法では、前記変調信号が入力されていない期間に、前記入力データに相当する待ち受け時入力データに対して前記各周波数における待ち受け時電力（NBN_wait[i]）を算出する第３のＦＦＴ処理（ST31）を行う。
【００４９】
前記信号処理方法では、前記受信時電力と前記待ち受け時電力に基づいて、前記入力データに対して、前記窓関数処理を施した後に前記第１のＦＦＴ処理を行うか、前記窓関数処理を省略して前記第１のＦＦＴ処理を施すかを判定する（ST47〜ST57）。
【００５０】
これにより、伝送路が持つ周波数特性によって、ＮＢＮが混入しているか否かについて誤った判定をする可能性を軽減することができる。
【００５１】
〔１４〕＜周波数特性を持った伝送路におけるＮＢＮ判定基準＞
項１３において、前記信号処理方法では、１つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値（Nwait）を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値（Nrcv）を超えるときには、前記入力データに対して前記窓関数処理を省略して前記第１のＦＦＴ処理を施す（ST47〜ST60）。
【００５２】
これにより、周波数特性を持った伝送路を通ったＯＦＤＭ信号を受信したの、ＮＢＮの有無を適切に判定することができる。
【００５３】
〔１５〕＜サブキャリアとＮＢＮの周波数の一致度に基づく窓関数処理の省略＞
本願において開示される代表的な実施の形態は、プロセッサ（１７０）とメモリ（１８０）と入力部（１５０）とを備える信号処理装置によって実行されることによって、前記入力部から入力される、複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調された変調信号から受信データを生成するプログラムであって、以下の各ステップを含んで構成される。
【００５４】
一連の時系列の前記変調信号から取り出された所定個数の入力データに対して、窓関数処理を実行可能な、窓関数処理ステップ（ST16〜ST18; ST57〜ST59）。
【００５５】
前記変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と前記複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出する、狭帯域ノイズ検出ステップ（ST01〜ST10; ST42〜ST51）。
【００５６】
前記狭帯域ノイズ検出ステップにおいて検出された一致度に基づいて、前記窓関数処理ステップにおいて窓関数処理を実行させるか、窓関数処理を省略するかを判定する、窓関数判定ステップ（ST11〜ST15; ST52〜ST56）と、
前記窓関数処理ステップの出力に対してＦＦＴ処理を施すＦＦＴ処理ステップ（ST19; ST60）。
【００５７】
これにより、ＯＦＤＭの通信帯域内にＮＢＮが混入する場合にも、妨害波の影響を軽減しＢＥＲの劣化を抑えることができる。
【００５８】
〔１６〕＜ＦＦＴを用いたＮＢＮ検出と窓関数処理判定＞
項１５において、前記ＦＦＴ処理ステップを第１ＦＦＴ処理ステップ（ST19; ST60）とする。
【００５９】
前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における電力（NBN_pwr[i]）を算出するＦＦＴ処理を行う第２ＦＦＴ処理ステップ（ST01; ST42）を含む。隣接する２つのサブキャリア周波数における電力が所定の閾値（Nrcv）を超えるときには（ST12; ST53）、前記窓関数処理ステップに前記窓関数処理を実行させ（ST18, ST19; ST59, ST60）、１つのサブキャリア周波数のみにおける電力が前記閾値を超えるときには、前記窓関数処理ステップに前記窓関数処理を省略させる（ST17; ST58）。
【００６０】
これにより、狭帯域ノイズ検出判定部において、変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と複数のサブキャリアの周波数との一致度を、的確に検出することができる構成を提供することができる。
【００６１】
〔１７〕＜ＮＢＮ判定閾値＞
項１６において、前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、前記第２ＦＦＴ処理ステップで算出された前記電力から、前記変調信号の帯域内のすべてのサブキャリア周波数における電力の平均値（Prcv）を算出し、前記平均値に基づいて、前記閾値（Nrcv）を規定する（ST02〜ST05）。
【００６２】
これにより、狭帯域ノイズ検出判定部において、ＮＢＮとサブキャリアの周波数の一致度を判定するＮＢＮ判定閾値（Nrcv）を、簡便かつ適切に算出することができる。
【００６３】
〔１８〕＜伝送路の周波数特性を考慮したＮＢＮ判定＞
項１５において、前記ＦＦＴ処理ステップを第１ＦＦＴ処理ステップ（ST60）とし、前記プログラムは、待ち受けＦＦＴ処理ステップ（ST31）をさらに含む。
【００６４】
前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、第２ＦＦＴ処理ステップ（ST42）を含む。
【００６５】
前記第２ＦＦＴ処理ステップ（ST42）は、前記変調信号が入力されている期間に、前記入力データに対して前記複数のサブキャリアの各周波数における受信時電力（NBN_pwr[i]）を算出するＦＦＴ処理を行う。
【００６６】
前記待ち受けＦＦＴ処理ステップ（ST31）は、前記変調信号が入力されていない期間に、前記入力データに相当する待ち受け時入力データに対して前記各周波数における待ち受け時電力（NBN_wait[i]）を算出するＦＦＴ処理を行う。
【００６７】
前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、前記受信時電力と前記待ち受け時電力に基づいて、前記窓関数処理ステップにおいて、前記入力データに対して窓関数処理を施して前記第１ＦＦＴ処理ステップに供給するか、窓関数処理を省略して前記第１ＦＦＴ処理ステップに供給するかを制御する（ST47〜ST57）。
【００６８】
これにより、伝送路が持つ周波数特性によって、ＮＢＮが混入しているか否かについて誤った判定をする可能性を軽減することができる。
【００６９】
〔１９〕＜周波数特性を持った伝送路におけるＮＢＮ判定基準＞
項１８において、前記狭帯域ノイズ検出判定ステップは、１つのサブキャリア周波数のみにおける前記待ち受け時電力が所定の待ち受け時閾値（Nwait）を超え、且つ当該サブキャリア周波数のみにおける前記受信時電力が所定の受信時閾値（Nrcv）を超えるときには、前記窓関数処理ステップに前記窓関数処理を省略させる（ST47〜ST60）。
【００７０】
これにより、周波数特性を持った伝送路を通ったＯＦＤＭ信号を受信したの、ＮＢＮの有無を適切に判定することができる。
【００７１】
２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。
【００７２】
〔実施形態１〕
図１は、実施形態１によるＯＦＤＭ受信装置の構成例を表すブロック図である。
【００７３】
ＯＦＤＭ受信装置１００は、複数のサブキャリアにより直交周波数分割変調（ＯＦＤＭ）された変調信号を受信して受信データを出力する信号処理装置であって、入力部１５０と、窓関数処理部１０７と、ＦＦＴ処理部１０８と、狭帯域ノイズ（ＮＢＮ）検出判定部１６０とを備える。
【００７４】
入力部１５０は、受信された一連の時系列のＯＦＤＭ変調信号から所定の個数の入力データを取り出して、窓関数処理部１０７とＮＢＮ検出判定部１６０に供給する。ここで、所定の個数とは、ＦＦＴ処理部１０８で１回のＦＦＴ処理に入力されるデータ数（ＦＦＴ長信号）であり、ＦＦＴ処理部１０８は、入力される変調信号を、時間軸信号から周波数軸信号に変換する。ＦＦＴ処理部１０８から出力される周波数軸信号は、入力されたＯＦＤＭの各サブキャリア周波数における電力値を含むように構成される。窓関数処理部１０７は、入力データに対して窓関数処理を実行するか省略するかを制御可能に構成される。ここで、窓関数処理は、各入力データに対する重み付け処理であって、特に制限されないが、例えば、ブラックマン−チューキー（Blackman-Tukey）窓関数である。ＦＦＴ処理部１０８は、窓関数処理部１０７から出力されるデータに対してＦＦＴ処理を行う。
【００７５】
狭帯域ノイズ検出判定部１６０は、変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出し、検出された一致度に基づいて、窓関数処理部１０７において、入力データに対して窓関数処理を施してＦＦＴ処理部１０８に供給するか、窓関数処理を省略してＦＦＴ処理部１０８に供給するかを制御する。ＯＦＤＭ受信装置１００は、ＦＦＴ処理部１０８の出力に復調処理と復号処理を行い、受信データを求めて出力する。
【００７６】
図２は、実施形態１によるプログラムを実行することによってＯＦＤＭ受信装置として機能する、信号処理装置の構成例を表すブロック図である。信号処理装置１００は、プロセッサ１７０とメモリ１８０と入力部１５０と出力部１９０とが、互いにバス１７５を介して接続される。入力部１５０は、受信された一連の時系列のＯＦＤＭ変調信号を、順次メモリ１８０に書き込む。プロセッサ１７０が、メモリ１８０に格納されるプログラムを実行することにより、信号処理装置１００は、本実施形態１に係るＯＦＤＭ受信装置として機能する。実行されるプログラムは、以下の各ステップを含む。
【００７７】
窓関数処理ステップ：  入力部１５０によって、一連の時系列の前記変調信号から取り出され、メモリ１８０に格納される入力データに対して、後述の窓関数判定ステップの判定結果に基づいて、窓関数処理を実行するか、または窓関数処理を実行せずに出力する。
【００７８】
ＦＦＴ処理ステップ：  窓関数処理ステップの出力に対してＦＦＴ処理を施す。
【００７９】
狭帯域ノイズ検出ステップ：  変調信号に混入する狭帯域ノイズの周波数と複数のサブキャリアの周波数との一致度を検出する。
【００８０】
窓関数判定ステップ：  狭帯域ノイズ検出ステップにおいて検出された一致度に基づいて、窓関数処理ステップにおいて窓関数処理を実行させるか、窓関数処理を省略するかを判定する。
【００８１】
上記プログラムが実行される信号処理装置の構成は、図２に限られず任意である。例えば、プロセッサ１７０は、汎用ＣＰＵ（Central Processing Unit）を搭載したＭＰＵ（Micro Processor Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）を１個または複数個設けて構成することができる。メモリ１８０は、ＲＡＭ（Random Access Memory）や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリで構成されるＲＯＭ（Read Only Memory）等を複数含んで構成されてもよい。バス１７５は、例えば、ＣＰＵバスと周辺バスがバスブリッジを介して接続されるなどして、階層化されていてもよい。
【００８２】
図１を引用して説明した、ＯＦＤＭ受信装置１００は、上述の機能をそのままハードウェアのアナログ回路やデジタル回路で実現することによって実装されることもできるし、図２に示されるようなプロセッサを含む信号処理装置１００が上述のようなプログラムを実行することによって実装されることもできる。
【００８３】
実施形態１による作用効果について説明する。
【００８４】
図３は、ＮＢＮの周波数がサブキャリアの周波数に一致した場合のＮＢＮの漏れ誤差を表す説明図である。横軸は周波数軸でありサブキャリア番号で表され、縦軸は各周波数におけるＦＦＴ処理の出力である電力値が示される。サブキャリア番号が４８である周波数に、その周波数と一致するＮＢＮが存在する場合のＦＦＴ処理結果である。窓関数処理を行った後にＦＦＴ処理を行った（窓関数処理ＯＮ）ときの電力値が実線で示され、窓関数処理を実施しないでＦＦＴ処理を行った（窓関数処理ＯＦＦ）ときの電力値が破線で示される。窓関数処理をＯＦＦにしてＦＦＴ処理を行った場合（破線）には、サブキャリア番号４８の周波数にのみピークが現れている。ＮＢＮはその周波数のみに留まり、漏れ誤差を発生させていない。一方、窓関数処理を実施した後にＦＦＴ処理を行った（窓関数処理ＯＮ）場合の電力値が実線で示される。サブキャリア番号４８の周波数にあったＮＢＮが、周囲のサブキャリア番号の周波数にも漏れて誤差となっていることがわかる。したがって、ＮＢＮの周波数がサブキャリアの周波数に一致した場合には、窓関数処理を実施しないでＦＦＴ処理を行う（窓関数処理ＯＦＦ）方が、漏れ誤差を抑え、ＮＢＮによるＢＥＲの劣化を抑えることができる。このとき、サブキャリア番号４８の周波数に存在する正規の信号は、ＮＢＮの影響で正しく受信されないが、これは後段の復調処理、復号処理により、例えば誤り訂正によって訂正、復元することができる。
【００８５】
図４は、ＮＢＮの周波数がサブキャリアの周波数に一致しない場合のＮＢＮの漏れ誤差を表す説明図である。図３と同様に、横軸は周波数軸でありサブキャリア番号で表され、縦軸は各周波数におけるＦＦＴ処理の出力である電力値が示される。サブキャリア番号４６と４７の中間の周波数にＮＢＮが存在する場合のＦＦＴ処理結果であり、窓関数処理を行った後にＦＦＴ処理を行った（窓関数処理ＯＮ）ときの電力値が実線で示され、窓関数処理を実施しないでＦＦＴ処理を行った（窓関数処理ＯＦＦ）ときの電力値が破線で示される。窓関数をＯＦＦにした場合（破線）よりも窓関数をＯＮにした場合（実線）の方が、漏れ誤差が少ない。窓関数処理に本来期待される効果が得られている。
【００８６】
ＮＢＮがサブキャリア周波数と一致する場合には、窓関数処理を実施しないことで、ＮＢＮの影響を周波数が一致しているサブキャリアのみに抑えることができる。また、ＮＢＮの周波数がサブキャリアの周波数と一致しない場合、窓関数処理を実施することにより、ＮＢＮの影響を受けるサブキャリアの数を減らすことができる。これらのことにより、ＯＦＤＭ帯域内にＮＢＮが混在しても、そのＮＢＮによるＢＥＲの劣化を低減することができる。
【００８７】
〔実施形態２〕
図５は、実施形態２によるＯＦＤＭ受信装置の構成例を表すブロック図である。一実施の形態として、電力線通信（PLC：Power Line Communication）に適用されるＯＦＤＭ受信装置１００が示される。ＰＬＣは、商用交流電源線（AC Line: Alternative Current Line）上に、例えばＯＦＤＭ方式で変調された信号を重畳して行われる通信である。ＯＦＤＭ受信装置１００は、AC Lineを通して送信されてきたＯＦＤＭ信号を受信し復号化処理を行う装置である。
【００８８】
ＯＦＤＭ受信装置１００は、アナログフロントエンド（AFE: Analog Front-End）１０２、ＧＩ（Guard Interval）除去部１０３、ＮＢＮ検出ＦＦＴ処理部１０４、ＮＢＮ検出部１０５、窓関数判定部１０６、窓関数処理部１０７、ＦＦＴ処理部１０８、復調処理部１０９、および復号処理部１１０を備えている。ＯＦＤＭ受信装置１００は、プラグ１０１を介してAC Lineに接続される。
【００８９】
AC Lineからプラグ１０１を通して受信されたＯＦＤＭ信号は、ＯＦＤＭ受信装置１００においてＡＦＥ１０２に入力される。ＯＦＤＭ信号は、ＡＦＥ１０２でゲイン調整、バンドパスフィルタ処理、そしてアナログからデジタルへの変換処理が行われ、ＧＩ除去部１０３に入力される。ＧＩ除去部１０３は、ガードインターバルを除去し、信号長がＦＦＴ処理単位の信号であるＦＦＴ長信号を形成する。このＦＦＴ長信号は、ＮＢＮ検出ＦＦＴ処理部１０４と窓関数処理部１０７に入力される。
【００９０】
ＮＢＮ検出ＦＦＴ処理部１０４は、ＦＦＴ長信号に対して、ＦＦＴ処理を行うことで、受信信号を時間軸信号から周波数軸信号に変換する。ＦＦＴ処理後の受信信号は、ＮＢＮ検出部１０５に入力される。
【００９１】
ＮＢＮ検出部１０５は、全てのサブキャリアに対して電力を用いて閾値判定を行う。判定閾値を超えていればそのサブキャリアにＮＢＮが混在していると判定し、ＮＢＮ判定テーブルに保存する。ＮＢＮ判定テーブルは窓関数判定部１０６に入力される。
【００９２】
窓関数判定部１０６は、ＮＢＮ判定テーブルを確認して、連続した２つのサブキャリアにＮＢＮが存在する場合、窓関数処理ONと判定し、１つのサブキャリアのみにＮＢＮが存在する場合は窓関数処理OFFと判定する。連続した３つ以上のサブキャリアにＮＢＮが存在する場合には、窓関数処理ONと判定する。また、複数のサブキャリアにＮＢＮが存在するがそれらが隣接していない場合と、どのサブキャリアにもＮＢＮが存在しない場合とは、窓関数処理OFFと判定する。
【００９３】
窓関数処理部１０７は、窓関数判定部１０６の窓関数処理ON/OFF判定結果に応じて、ＦＦＴ長信号に対し窓関数処理を実施、もしくはスキップを行い、ＦＦＴ処理部１０８に入力する。
【００９４】
ＦＦＴ処理部１０８は、窓関数処理部１０７からの信号に対しＦＦＴ処理を行うことで、受信信号を時間軸信号から周波数軸信号に変換する。ＦＦＴ処理後の受信信号は、復調処理部１０９でＯＦＤＭ信号の復調処理が実施され、復号処理部１１０で誤り訂正処理などが実施されて、受信データが取り出される。
【００９５】
ＯＦＤＭ受信装置１００は、特に制限されないが、例えば、プロセッサとメモリとアナログ回路が同一半導体基板上に形成された、システムＬＳＩ（Large Scale Integrated circuit）として構成され、公知のＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）半導体製造プロセスによって製造される。ＡＦＥ１０２のゲイン調整やフィルタ処理、及びＡ／Ｄ変換処理におけるアナログ部分が、上記アナログ回路で構成され、以降の処理は上記プロセッサによるソフトウェア処理で実現される。ソフトウェア処理のためのプログラムは、同一チップ上に形成されたフラッシュメモリなどの不揮発性メモリに格納されて提供される。或いは、別チップの不揮発メモリに格納されて提供され、電源投入時のブート処理などによって、オンチップのＲＡＭなどの揮発性メモリに転送されて、実行されてもよい。このとき、別チップで提供される不揮発性メモリは、例えば、ＯＦＤＭ受信装置１００が実装されるのと同一のパッケージ基板上に、並べて或いは重ねて実装され、一体にパッケージされたマルチチップモジュールとして実装されても良い。ここで、プロセッサは、汎用ＣＰＵを搭載したＭＰＵやＤＳＰを１個または複数個設けて構成することができる。ＯＦＤＭ受信装置１００は、プロセッサによるソフトウェア処理に代えてまたはそれに加えて、その一部の処理または全ての処理を実行する、専用の信号処理回路を設けてもよい。専用信号処理回路は、例えばＦＦＴ専用のハードワイヤード論理回路であり、または、ＦＦＴを高速かつ効率的に実行可能なアクセラレータである。
【００９６】
なお、ここでは電力線通信の受信装置について記載したが、有線か無線かを問わずＯＦＤＭ通信を用いた通信やデジタル放送の受信装置に用いてもよい。
【００９７】
＜動作フロー＞
ＯＦＤＭ受信装置１００の動作フローについて説明する。
【００９８】
図６は、実施形態２によるＯＦＤＭ受信装置の動作フローの一例を表すフローチャートである。
【００９９】
ＯＦＤＭ受信装置１００は、ステップST00でデータ受信処理を開始すると、ステップST01でＮＢＮ検出ＦＦＴ処理部１０４がＦＦＴ処理を実施し、受信信号を周波数軸の信号に変換して、ステップST02に移る。
【０１００】
次のステップST02からステップST04で、ＮＢＮ検出部１０５でＯＦＤＭ帯域内のサブキャリアの電力を積算する。ステップST02の整数mはＯＦＤＭ帯域内のサブキャリア数と一致し、例えば、ＰＬＣの規格である、G3-PLCではm=36、別の規格であるPRIME（PoweRline Intelligent Metering Evolution）ではm=97となる。この積算されたＯＦＤＭ帯域内のサブキャリアの電力を基に、次のステップST05では、ＮＢＮ検出部１０５により、サブキャリアにＮＢＮが混在しているかどうかを判定するためのＮＢＮ判定閾値Nrcvを求める。
【０１０１】
図７は、ＮＢＮの判定方法の概要を表す説明図である。横軸は周波数、縦軸は電力である。全体に例えばホワイトノイズ状のバックグランドノイズ（「ノイズ」と図示）があり、ＯＦＤＭ帯域内に複数のサブキャリアが存在し、ＯＦＤＭ帯域内にはさらにＮＢＮが混在している様子が示される。ＯＦＤＭ帯域内の複数のサブキャリアは、それぞれが概ね同じ電力を持つインパルス状のスペクトルの集合である。ＯＦＤＭ帯域内の受信信号の平均電力Prcvは、図示されるように、ＯＦＤＭ帯域内のサブキャリアの電力レベルよりも、ＮＢＮの分だけ若干大きい。ＮＢＮ判定閾値Nrcvは、以下の式で求められる。
【０１０２】
ＮＢＮ判定閾値Nrcv = Prcv × Grcv
ここで、Prcvは帯域内のサブキャリアの平均電力であり、ＯＦＤＭ帯域内の全てのサブキャリアの電力の合計をサブキャリア数mで割ることで求められる。また、GrcvはＮＢＮ判定閾値Nrcvを求めるためのゲインである。ゲインGrcvは、ＯＦＤＭ帯域内のサブキャリアの電力レベルよりもどの程度大きい電力値のＮＢＮを検出するかを決めるパラメータである。ゲインGrcvが大きい程、ＮＢＮの誤検出を減らすことができ、ゲインGrcvが小さい程、ＮＢＮの検出感度を高くすることができる。
【０１０３】
図６についての説明に戻る。ステップST06からステップST10のループでは、ＮＢＮ検出部１０５により、ＯＦＤＭ帯域内の各々のサブキャリアに対してＮＢＮが混在しているかを判定する。ステップST06の整数nはサブキャリア数と一致し、例えば、G3-PLCではn=128、PRIMEではn=256となる。ステップST07では、ステップST05で求めたＮＢＮ判定閾値Nrcvを用いて、i番目のサブキャリアの電力に対する閾値判定を行い、i番目のサブキャリアにＮＢＮが混在しているか判定する。もしi番目のサブキャリアの電力がＮＢＮ判定閾値Nrcv以下だった場合、i番目のサブキャリアにＮＢＮが混在していないと判定し、ステップST08に進み、ＮＢＮ判定テーブルNBN_rcv[i]にFALSEを設定する。逆に、i番目のサブキャリアの電力がＮＢＮ判定閾値Nrcvを越える場合、i番目のサブキャリアにＮＢＮが混在していると判定して、ステップST09に進み、ＮＢＮ判定テーブルNBN_rcv[i]にTRUEを設定する。これをn個のサブキャリアに対して実施し、ステップST11に移る。
【０１０４】
次に、ステップST11からST15で、窓関数判定部１０６によりサブキャリアの周波数とＮＢＮの周波数の一致度合いを判定する。ＮＢＮ判定テーブルNBN_rcv[i]（i=1〜n）を順に検査していき、ステップST12で隣接する２つのサブキャリアである、i番目のサブキャリアとi+1番目のサブキャリアの両方にＮＢＮが混在しているという結果ならば、ステップST15に進み、窓関数処理ON/OFFフラグexe_winをTRUEに設定し、検査を抜ける。逆に、全てのサブキャリアを検査して、ステップST12でi番目のサブキャリアとi+1番目のサブキャリアの両方もしくはどちらかがＮＢＮが混在していないという結果ならば、ステップST14に進み、窓関数処理ON/OFFフラグexe_winをFALSEに設定する。この判定結果は、窓関数処理部１０７が使用する。
【０１０５】
次に、窓関数判定部１０６が判定した窓関数処理ON/OFFフラグexe_winを窓関数処理部１０７が確認し、窓関数処理を実施する。窓関数処理部１０７は、窓関数処理ON/OFFフラグexe_winがFALSE、つまり窓関数処理OFF判定であれば、ステップST17に移り、窓関数処理をスキップして（省略して、即ち、実行しないで）ステップST19に移る。また、窓関数処理部１０７は、窓関数処理ON/OFFフラグexe_winがTRUE、つまり窓関数処理ON判定であれば、ステップST18に移り、窓関数処理を実施しステップST19に移る。ステップST19では、ＦＦＴ処理部１０８でＦＦＴ処理を実施し、受信信号を周波数軸の信号に変換する。
【０１０６】
次に、ステップST20に移り、続くＯＦＤＭシンボルが存在するかどうかを判断する。続くＯＦＤＭシンボルが存在する場合、ステップST01に戻り、続くＯＦＤＭシンボルがなくなるまでステップST01からステップST20の処理を繰り返す。続くＯＦＤＭシンボルが存在しない場合、ステップST21に移り、データ受信処理を終了する。
【０１０７】
以上説明した実施形態２の構成によれば、以下の効果を奏することができる。
【０１０８】
ＮＢＮ検出部１０５と窓関数判定部１０６を設けることで、サブキャリアの周波数とＮＢＮの周波数の一致度合いを検出することができる。ＮＢＮ検出部１０５と窓関数判定部１０６によって検出された一致度合いに基づいて、サブキャリアの周波数とＮＢＮの周波数が一致する場合に窓関数処理をスキップし、サブキャリアの周波数とＮＢＮの周波数がずれている場合に窓関数処理を実施する。
【０１０９】
サブキャリアの周波数とＮＢＮの周波数が一致する場合、ＦＦＴ処理部１０８でＦＦＴ処理を実施した周波数軸の信号で見ると、図３に示すように、窓関数処理をスキップした（窓関数処理ＯＦＦ）場合はＮＢＮの漏れ誤差が発生しないが、窓関数処理を実施した（窓関数処理ＯＮ）場合はＮＢＮの漏れ誤差が発生する。一方、サブキャリアの周波数とＮＢＮの周波数がずれている場合、ＦＦＴ処理部１０８でＦＦＴ処理を実施した周波数軸の信号で見ると、図４に示すように、窓関数処理をスキップした（窓関数処理ＯＦＦ）場合はＮＢＮの漏れ誤差が発生するのに対し、窓関数処理を実施した（窓関数処理ＯＮ）場合はＮＢＮの漏れ誤差が低減する。漏れ誤差が少ない方がＢＥＲは劣化しないため、サブキャリアの周波数とＮＢＮの周波数が一致する場合は窓関数処理をスキップし、サブキャリアの周波数とＮＢＮの周波数がずれている場合は窓関数処理を実施するのが良いことになる。連続した２つのサブキャリアにＮＢＮが存在する場合、漏れ誤差が発生していると判断できるので窓関数処理を実施する。１つのサブキャリアのみにＮＢＮが存在する場合、漏れ誤差がないと判断できるので窓関数処理をスキップする。連続した３つ以上のサブキャリアにＮＢＮが存在する場合、漏れ誤差が発生していると判断できるので窓関数処理を実施する。複数のサブキャリアにＮＢＮが存在するがそれらが隣接していない場合、漏れ誤差がないと判断できるので窓関数処理をスキップする。どのサブキャリアにもＮＢＮが存在しない場合、漏れ誤差がないと判断できるので窓関数処理をスキップする。つまり、ＮＢＮ検出部１０５と窓関数判定部１０６を設ける、サブキャリアの周波数とＮＢＮの周波数の一致度合いを検出するようにしたことで、ＢＥＲの劣化を低減することができる。
【０１１０】
〔実施形態３〕
図８は、実施形態３によるＯＦＤＭ受信装置の構成例を表すブロック図である。一実施の形態として、実施形態２と同様に、電力線通信（PLC）に適用されるＯＦＤＭ受信装置２００が示される。
【０１１１】
ＯＦＤＭ受信装置２００は、図５に示した実施形態２のＯＦＤＭ受信装置１００と同様に、プラグ１０１を介してAC Lineに接続され、ＡＦＥ１０２、GI除去部１０３、ＮＢＮ検出ＦＦＴ処理部１０４、窓関数判定部１０６、窓関数処理部１０７、ＦＦＴ処理部１０８、復調処理部１０９、および復号処理部１１０を備えている。本実施形態３によるＯＦＤＭ受信装置２００は、さらに、同期検出部２０１、待受けＦＦＴ処理部２０１、および待受けＮＢＮ検出部２０３を備え、ＮＢＮ検出部２０４は実施形態２のＮＢＮ検出部１０５と異なり、ＮＢＮ検出ＦＦＴ処理部１０４と待受けＮＢＮ検出部２０３の出力を供給されて、窓関数判定部１０６に出力する。
【０１１２】
本実施形態３によるＯＦＤＭ受信装置２００は、ＯＦＤＭ信号がいつ送信されてくるか分からないため、常にＯＦＤＭ信号が存在しているかどうかAC Lineをチェックしている。そのため、常にAC Lineの信号に対し、ＡＦＥ１０２でゲイン調整、バンドパスフィルタ処理、そしてアナログからデジタルへの変換処理をした信号を同期検出部２０１に入力し、ＯＦＤＭ信号が存在するかどうか同期検出部２０１でチェックしている。この状態を待受け状態という。この待受け状態では、ＡＦＥ１０２でアナログからデジタルへの変換処理をした信号は、同期検出部２０１以外に待受けＦＦＴ処理部２０２に入力される。待受けＦＦＴ処理部２０２では、待受け状態での受信信号に対しＦＦＴ処理を行うことで、受信信号を時間軸信号から周波数軸信号に変換する。
【０１１３】
待受け状態での信号のＦＦＴ処理結果は、待受けＮＢＮ検出部２０３に入力される。待受けＮＢＮ検出部２０３は、サブキャリアの電力に閾値判定を行い、サブキャリアにＮＢＮが混在するかどうかを検出し、ＮＢＮの判定結果を待受けＮＢＮ判定テーブルに、サブキャリアの電力を待受け電力テーブルに、それぞれ保存する。待受けＮＢＮ判定テーブルと待受け電力テーブルはＮＢＮ検出部２０４に入力される。ＮＢＮ検出部２０４は、この待受けＮＢＮ判定テーブルと待受け電力テーブルを受信信号のＮＢＮ判定に使用する。
【０１１４】
同期検出部２０１でＯＦＤＭ信号が存在すると判断されると、受信信号は待受けＦＦＴ処理部２０２に入力されず、GI除去部１０３に入力される。その後は、GI除去部１０３、ＮＢＮ検出ＦＦＴ処理部１０４、ＮＢＮ検出部２０４、窓関数判定部１０６、窓関数処理部１０７、ＦＦＴ処理部１０８、復調処理部１０９、そして復号処理部１１０と順に受信信号が伝達されていき、受信データが取り出される。これらの処理はＮＢＮ検出部２０４を除き実施形態２に記載した動作と同じ動作を行う。
【０１１５】
ＮＢＮ検出部２０４は、待受け状態では待受けＮＢＮ検出部２０３から待受けＮＢＮ判定テーブルを受け取る。また、ＮＢＮ検出部２０４は、ＯＦＤＭ信号受信中はＮＢＮ検出ＦＦＴ処理部１０４からＦＦＴ処理後の受信信号を受け取る。ＮＢＮ検出部２０４は、待受けＮＢＮ判定テーブルでＮＢＮが混在すると判定されたサブキャリアに対して、ＮＢＮ判定テーブルに保存されている待受け状態での電力と、受信信号の電力の両方に対して閾値判定を行い、両方がＮＢＮ判定閾値を越えてれば、そのサブキャリアにＮＢＮが混在すると判定する。この判定結果を窓関数判定部１０６が利用する。
【０１１６】
＜動作フロー＞
ＯＦＤＭ受信装置２００の動作フローについて説明する。
【０１１７】
図９と図１０は、実施形態２によるＯＦＤＭ受信装置２００の動作フローの一例を表すフローチャートであり、図９にはその前半が示され、図１０には後半が示される。
【０１１８】
ＯＦＤＭ受信装置２００は、ステップST30でデータ受信処理を開始すると、ステップST31で待受けＦＦＴ処理部２０２がＦＦＴ処理を実施し、受信信号を周波数軸の信号に変換して、ステップST32に移る。
【０１１９】
次のステップST32からステップST34のループで、待受けＮＢＮ検出部２０３によりＯＦＤＭ帯域内のサブキャリアの電力を積算する。ステップST33の整数mはＯＦＤＭ帯域内のサブキャリア数である。この積算されたＯＦＤＭ帯域内のサブキャリアの電力を基に、次のステップST35では、待受けＮＢＮ検出部２０３により、ＯＦＤＭ帯域内にＮＢＮが混在しているかどうかを判定するための、待ち受け時のＮＢＮ判定閾値Nwaitを求める。
【０１２０】
図１１は、待ち受け状態におけるＮＢＮの判定方法の概要を表す説明図である。図７と同様に、横軸は周波数、縦軸は電力である。全体に例えばホワイトノイズ状のバックグランドノイズ（「ノイズ」と図示）があり、ＯＦＤＭ帯域内にはサブキャリアが受信されていないが、ＮＢＮが混在している様子が示される。ＯＦＤＭ帯域内の受信信号の平均電力Pwaitは、図示されるように、ＯＦＤＭ変調信号が受信されていないので、図７に示される平均電力Prcvよりも小さいが、図７を引用して説明した、ＯＦＤＭ変調信号受信時のＮＢＮ判定閾値Nrcvの算出方法と同様に、待ち受け時のＮＢＮ判定閾値Nwaitは、以下の式で求められる。
【０１２１】
待ち受け時のＮＢＮ判定閾値Nwait = Pwait × Gwait
ここで、PwaitはＯＦＤＭ帯域内の平均電力であり、ＯＦＤＭ帯域内の電力の合計をサブキャリア数mで割ることで求められる。また、GwaitはＮＢＮ判定閾値Nwaitを求めるためのゲインである。
【０１２２】
図９についての説明に戻る。ステップST36からステップST40のループでは、ＯＦＤＭ帯域内の各々のサブキャリア周波数に対してＮＢＮが混在しているかを、待受けＮＢＮ検出部203で判定する。ステップST36の整数nはサブキャリア数と一致する。ステップST37では、図１１に示すようにステップST35で求めた待ち受け時のＮＢＮ判定閾値Nwaitを用いて、i番目のサブキャリア周波数における待ち受け時の受信信号の電力に対して閾値判定を行い、i番目のサブキャリア周波数にＮＢＮが混在しているか判定する。もしi番目のサブキャリア周波数の電力がＮＢＮ判定閾値Nwait以下だった場合、i番目のサブキャリア周波数にＮＢＮが混在していないと判定し、ステップST38に進み、ＮＢＮ判定テーブルNBN_wait[i]にFALSEを設定し、その時の電力を0として待受け電力テーブルNBN_pwr[i]に設定する。逆に、i番目のサブキャリア周波数の電力がＮＢＮ判定閾値Nwaitを越える場合、i番目のサブキャリア周波数にＮＢＮが混在していると判定して、ステップST39に進み、ＮＢＮ判定テーブルNBN_wait[i]にTRUEを設定し、その時の電力を待受け電力テーブルNBN_pwr[i]に設定する。これをn個のサブキャリアに対して実施したら、ステップST41に移る。
【０１２３】
次に、ステップST41に移り、同期検出部２０１でＯＦＤＭ同期信号が検出されたかどうかを判定し、同期検出されていない場合は、ステップST31に戻り同期検出されるまで、ステップST31からステップST41を繰り返す。同期検出された場合は、図１０に示されるステップST42に移り、ＯＦＤＭ信号の復調を行う。
【０１２４】
ステップST42からステップST62は、ステップST48を除き、実施形態２と同じ動作フローである。
【０１２５】
ステップST48は、実施形態２ではステップST07に相当し、ＮＢＮ検出部204でi番目のサブキャリアにＮＢＮが混在しているか否かを判定するステップであるが、判定条件がステップST07とは異なる。ステップST07では、i番目のサブキャリアの電力に対して閾値判定を行うだけである。一方、ステップST48では、i番目のサブキャリアの電力に対する閾値判定に加えて、待受けＮＢＮ判定テーブルNBN_wait[i]と待受け電力テーブルNBN_pwr[i]も検査する。以下の条件を満足する場合に、ステップST50に進み、ＮＢＮ判定テーブルNBN_rcv[i]にTRUEを設定する。その条件とは、i番目のサブキャリアの電力がＮＢＮ判定閾値Nrcvを越え、かつ、待受けＮＢＮ判定テーブルNBN_wait[i]で待受け状態においてi番目のサブキャリア周波数にＮＢＮが混在していると判定されており、かつ、待受け電力テーブルNBN_pwr[i]で待受け状態のi番目のサブキャリア周波数における電力がＮＢＮ判定閾値Nrcvを越えた場合である。それ以外の場合は、ステップST49に進み、ＮＢＮ判定テーブルNBN_rcv[i]にFALSEを設定する。これをn個のサブキャリアに対して実施したら、ステップST52に移り、実施形態２と同様に窓関数判定部１０６でサブキャリアの周波数とＮＢＮの周波数の一致度合いを判定する。以降の動作は、図６を引用して説明した実施形態２と同様であるので、説明を省略する。
【０１２６】
以上説明した実施形態３の構成によれば、以下の効果を奏することができる。
【０１２７】
周波数特性を持つAC Line（伝送路）に接続される場合に、ＮＢＮ検出部２０４でＮＢＮが混在していないのに、誤ってＮＢＮが混在していると判定することを無くすことができる。ＮＢＮ検出部２０４でＮＢＮの有無の判定に、i番目のサブキャリアの電力に対する閾値判定に加えて、待受けＮＢＮ判定テーブルNBN_wait[i]で待受け状態でのi番目のサブキャリア周波数に対するＮＢＮ混在の判定結果と待受け電力テーブルNBN_pwr[i]で待受け状態でのi番目のサブキャリアに対する閾値判定を行うことにより達成される。これにより、周波数特性を持つAC Line（伝送路）に接続されるＯＦＤＭ受信装置２００においても、ＢＥＲの劣化を防ぐことができる。
【０１２８】
図１２は、周波数特性を持った伝送路から受信したＯＦＤＭ信号を表す説明図である。図７と同様に、横軸は周波数、縦軸は電力である。AC Line（伝送路）の周波数特性が曲線の破線で模式的に示される。ＯＦＤＭ帯域内の複数のサブキャリアは、図７とは異なり、伝送路の周波数特性の影響を受けて周波数依存性を持つ。図１２に示すような周波数特性を持った伝送路を通ったＯＦＤＭ信号を受信したとする。ＮＢＮ検出部１０５ は、i番目のサブキャリアの電力に対する閾値判定だけでＮＢＮが混在するかどうかを判定するが、図１２に示すような周波数特性を持った伝送路を通ったＯＦＤＭ信号を受信すると、減衰の少ない３００の部分がＮＢＮ判定閾値Nrcvを超えてしまい、本来のＯＦＤＭ信号をＮＢＮと誤って判定してしまう。しかし、本実施形態３のＯＦＤＭ受信装置２００は、待受け状態の時、ＮＢＮではないノイズしか受信していないため、待受けＮＢＮ検出部２０３はＮＢＮがないと判定することができる。そこで、ＯＦＤＭ信号受信時にはi番目のサブキャリアの電力に対する閾値判定だけでなく、待受け状態でのＮＢＮ判定結果を保持している待受けＮＢＮ判定テーブルNBN_wait[i]とその時の電力を保持している待受け電力テーブルNBN_pwr[i]も合わせて判定に使用する。これにより、図１２に示すような周波数特性を持った伝送路を通ったＯＦＤＭ信号を受信した場合でもＯＦＤＭ信号をＮＢＮと誤って判定してしまうのを防ぐことができる。
【０１２９】
以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。
【０１３０】
例えば、実施形態２及び３では、電力線通信（PLC）に適用されるＯＦＤＭ受信装置１００及び２００についてそれぞれ説明したが、他の通信媒体或いは放送媒体に適用されるＯＦＤＭ受信装置にも同様に適用される。ＡＦＥ１０２とＧＩ除去部１０３で例示された入力部１５０を、それぞれのプロトコルに適するものに変更すればよい。また、実施形態２及び３で説明した機能は、ハードウェアによって実装されてもよいし、図２に示されるようなプロセッサが搭載される信号処理装置において、プログラムを実行されることによって実現される、ソフトウェアとして実装されてもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
１００、２００  ＯＦＤＭ受信装置
１０１  プラグ
１０２  アナログフロントエンド（AFE: Analog Front-End）
１０３  ＧＩ（Guard Interval）除去部
１０４  ＮＢＮ検出用ＦＦＴ処理部
１０５、２０５  ＮＢＮ検出部
１０６  窓関数判定部
１０７  窓関数処理部
１０８  ＦＦＴ処理部
１０９  復調処理部
１１０  復号処理部
１５０  入力部
１６０  ＮＢＮ検出判定部
１７０  プロセッサ
１７５  バス
１８０  メモリ
１９０  出力部
２０１  同期検出部
２０２  待受けＦＦＴ処理部
２０３  待受けＮＢＮ検出部
３００  伝送路による減衰の少ないＯＦＤＭ信号
【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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