(57)【要約】【課題】放送信号を中継する放送中継装置において、回路規模を効果的に削減し、処理遅延がなくＳＦＮにも適用可能なＯＦＤＭ放送受信装置及びＯＦＤＭ放送中継装置を提供する。【解決手段】ＯＦＤＭ放送受信装置１００において、各受信アンテナ１−１〜１−Ｎの受信信号に対して固有値分解部４にて固有値分解を行い、固有値と当該固有値に対応した固有ベクトルを算出し、この固有ベクトルから合成ウェイト生成部５にて合成ウェイトを生成し、ビーム合成部６−１〜６−Ｎにて、この合成ウェイトに基づき前記受信信号の重み点けをして合成し、ビーム合成部６−１〜６−Ｎからの出力をダイバーシチ合成部７にてダイバーシチ合成するようにしている。これにより、当該受信装置１００を具備した中継装置は、従来の中継装置と比較して、回路規模が削減され、処理遅延が解消される。【選択図】      図１
2008078916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ）方式の放送信号を受信する複数の受信部と、
複数系統に配置され、前記複数の受信部から出力される放送信号をデジタル信号に変換する複数のアナログ−デジタル変換部と、
前記複数のアナログ−デジタル変換部それぞれから出力されるデジタル信号を入力して固有値分解を行い、前記複数の系統それぞれの固有値と当該固有値に対応する固有ベクトルとを算出する固有値分解部と、
前記固有値分解部で得られる前記複数系統それぞれの固有ベクトルに基づいて合成ウェイトを生成する合成ウェイト生成部と、
前記複数のアナログ−デジタル変換部それぞれから出力されるデジタル信号が分配供給され、それぞれ前記合成ウェイトに基づいて当該デジタル信号を重み付けして合成する複数のビーム合成部と、
前記複数のビーム合成部それぞれの出力をダイバーシチ合成するダイバーシチ合成部と
を具備することを特徴とするＯＦＤＭ放送受信装置。
【請求項２】
前記合成ウェイト生成部は、前記固有値分解部で得られる固有ベクトルのうち、最大固有値から規定個数の固有値に対応する固有ベクトルに基づいて前記合成ウェイトを生成することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ放送受信装置。
【請求項３】
さらに、
親局送信所の方向からの放送信号を受信したときの最適ウェイトを記憶する記憶手段と、
前記デジタル信号の固有ベクトルと前記最適ウェイトとのノルムを算出して比較し、有効な固有ベクトルを選定して前記合成ウェイト生成部に出力する比較手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ放送受信装置。
【請求項４】
前記比較手段は、前記複数系統それぞれのデジタル信号の固有ベクトルと前記最適ウェイトとのノルムのうち小さい方から規定個数分のノルムが所定の閾値以下であるか否かを判定して前記有効な固有ベクトルを選定することを特徴とする請求項３記載のＯＦＤＭ放送受信装置。
【請求項５】
さらに、
前記放送信号内に存在する、干渉波となりうる親局以外から信号を受信したときの固有ベクトルを記憶する記憶手段と、
前記複数系統それぞれのデジタル信号の固有ベクトルと前記記憶手段に記憶されている固有ベクトルとのノルムを算出し、当該ノルムが所定の閾値以下であるか否かを判定して有効な固有ベクトルを選定して前記合成ウェイト生成部に出力する比較手段と、
前記比較手段で得られるノルムが前記閾値を越えた場合に前記複数のビーム合成部からの出力を切断する第１のスイッチ手段と
を備え、
前記ダイバーシチ合成部は、前記第１のスイッチ手段を通過する信号をダイバーシチ合成することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ放送受信装置。
【請求項６】
さらに、
前記放送信号内に存在する、干渉波となりうる親局以外から信号を受信したときの固有ベクトルを記憶する記憶手段と、
前記複数系統それぞれのデジタル信号の固有ベクトルと前記記憶手段に記憶されている固有ベクトルとのノルムを算出し、当該ノルムが所定の閾値以下であるか否かを判定して有効な固有ベクトルを選定して前記合成ウェイト生成部に出力する比較手段と、
前記比較手段で得られる最大固有値をとるときのノルムが前記閾値を越えた場合に、前記ダイバーシチ合成部からの出力を切断する第２のスイッチ手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ放送受信装置。
【請求項７】
請求項１内至６のいずれか記載のＯＦＤＭ放送受信装置を具備し、
前記ダイバーシチ合成部から出力される放送信号を再送信する送信装置をさらに備えることを特徴とするＯＦＤＭ放送中継装置。
【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（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ）方式によるデジタル放送信号を受信するＯＦＤＭ放送受信装置及びその受信信号を再送信するＯＦＤＭ放送中継装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、日本の地上デジタルテレビジョン放送では、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting for Terrestrial）と呼ばれる規格が定められており、変調方式にＯＦＤＭ方式を採用することによって、情報伝達速度の高速化を実現するとともに、ゴーストのない画像を提供している。ＯＦＤＭ方式では、周波数軸上で互いに直交する複数のサブキャリアそれぞれにデータを割り当てて変調を行う（ＩＳＤＢ−Ｔのモード３ではサブキャリア数は５６１７本である）。ＯＦＤＭ無線通信システムの送信側では、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換するための逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transformation：ＩＦＦＴ）処理を行い、受信側では時間領域の信号を周波数領域の信号に戻すための高速フーリエ変換（Fast Fourier Transformation：ＦＦＴ）処理を行う。
【０００３】
従来の干渉除去技術としては、フェージング環境における受信特性の向上やマルチパス干渉除去のためのダイバーシチ技術、マルチパス干渉及び希望波とは相関のない同一チャンネルの干渉波を除去するアダプティブアレーアンテナ技術、単一周波数ネットワーク（Single Frequency Network：ＳＦＮ）放送波中継局における回り込み干渉除去のための回り込み干渉除去技術などが知られている。
【０００４】
ところで、従来のＯＦＤＭ放送中継装置には、特許文献１で記載されるように、ダイバーシチ合成を行うものも存在している。従来のダイバーシチを用いた中継装置では、ＯＦＤＭ信号は、受信部から１以上の系統の受信信号として入力され、ベースバンドデジタル信号への変換、直交検波を経て高速フーリエ変換される。高速フーリエ変換された信号は、ダイバーシチ合成され、逆高速フーリエ変換が行われる。その後、ＯＦＤＭ信号は、送信部において、直交変調、所望の周波数への変換が行われ、再送信される。この中継局送受信装置では系統毎のキャリアデータから系統毎の伝送路の周波数応答を計算し、この周波数応答よりダイバーシチ合成に使用するキャリア対応の重み付け係数を算出している。
【特許文献１】特開２００２−２７１２９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
以上のように、特許文献１に開示されているようなダイバーシチを用いた中継装置では、受信性能に優れる反面、アンテナ数の増加に伴って、高速フーリエ変換及びその後段におけるダイバーシチ合成に使用するキャリア対応の重み付け係数の計算量が増加する。このため、地上デジタル放送のように５０００本以上ものサブキャリアを使用する無線通信システムにおいて、受信機の回路規模が膨大なものになってしまう。
【０００６】
加えて、キャリア数分の高速フーリエ変換及び逆高速フーリエ変換を行うためにはキャリア数分の時間軸のデータが必要であり、地上デジタル放送では数シンボル分の時間データとなってしまうことがある。そうすると中継装置における遅延時間が非常に大きくなり、受信周波数と送信周波数が同じであるＳＦＮにおける遅延時間が数μ秒という条件を満たさなくなり、ＳＦＮが成り立たなくなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、回路規模を効果的に削減し、処理遅延がなくＳＦＮにも適用可能なＯＦＤＭ放送受信装置及びＯＦＤＭ放送中継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、本発明は、ＯＦＤＭ方式の放送信号を受信する複数の受信部と、複数系統に配置され、前記複数の受信部から出力される放送信号をデジタル信号に変換する複数のアナログ−デジタル変換部と、前記複数のアナログ−デジタル変換部それぞれから出力されるデジタル信号を入力して固有値分解を行い、前記複数の系統それぞれの固有値と当該固有値に対応する固有ベクトルとを算出する固有値分解部と、前記固有値分解部で得られる前記複数系統それぞれの固有ベクトルに基づいて合成ウェイトを生成する合成ウェイト生成部と、前記複数のアナログ−デジタル変換部それぞれから出力されるデジタル信号が分配供給され、それぞれ前記合成ウェイトに基づいて当該デジタル信号を重み付けして合成する複数のビーム合成部と、前記複数のビーム合成部それぞれの出力をダイバーシチ合成するダイバーシチ合成部とを具備するようにしている。
【０００９】
このようにして、各受信部で受信された各系統の受信信号に対して固有値分解を行い、これにより得られた固有値に対応した固有ベクトルに基づいて合成ウェイトを生成し、当該合成ウェイトにより各系統のデジタル信号の重み付けをして合成した後、各ビーム合成部からの出力をダイバーシチ合成するようにしている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明では、受信される各系統のデジタル信号の固有ベクトルを用いてデジタル信号の重み付けをして合成をした後、ダイバーシチ合成を行っているため、従来のダイバーシチを用いた中継装置におけるベースバンドデジタル信号の高速フーリエ変換処理及び逆高速フーリエ変換処理を回避することができ、回路規模の効果的な縮小及び処理遅延の回避が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ放送中継装置の概略構成を示すブロック図である。図１において、ＯＦＤＭ放送中継装置は、ＯＦＤＭ放送受信装置１００と、デジタル信号をアナログ信号へ変換するデジタル−アナログ変換装置８と、アップコンバータ９と、送信アンテナ１０とから構成されている。
【００１３】
ＯＦＤＭ放送受信装置１００は、Ｎ系統の受信アンテナ１−１〜１−Ｎと、ダウンコンバータ２−１〜２−Ｎと、アナログ信号をデジタル信号へ変換するアナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎと、デジタル信号の固有値と当該固有値に対応する固有ベクトルを算出する固有値分解部４と、算出された固有ベクトルに基づいて合成ウェイトを生成するウェイト生成部５と、生成された合成ウェイトに基づいてデジタル信号を重み付けして合成するビーム合成部６−１〜６−Ｎと、ダイバーシチ合成を行うダイバーシチ合成部７とから構成されている。すなわち、ＯＦＤＭ放送受信装置１００において、受信アンテナ１−１〜１−Ｎにより受信されたＯＦＤＭ信号は、ダウンコンバータ２−１〜２−Ｎによって周波数変換され、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎを経て、ビーム合成部６−１〜６−Ｎに伝達される。また、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎから出力されたデジタル信号は、固有値分解部４により当該デジタル信号の固有値と当該固有値に対応する固有ベクトルが算出され、この固有ベクトルからウェイト生成部５によりビーム合成部６−１〜６−Ｎに対する合成ウェイトが生成される。ビーム合成部６−１〜６−Ｎは、生成された合成ウェイトに基づき、デジタル信号を重み付けして合成する。この出力は、ダイバーシチ合成部７でダイバーシチ合成される。
【００１４】
上記構成における、ＯＦＤＭ放送中継装置の処理動作を説明する。
【００１５】
Ｎ系統の受信アンテナ１−１〜１−Ｎにより互いに独立して受信されたＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）帯のＯＦＤＭ信号は、系統毎にダウンコンバータ２−１〜２−ＮによってＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）帯に周波数変換され、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎを経て、デジタルベースバンド信号に変換される。デジタルベースバンド信号となったＯＦＤＭ信号の一部は固有値分解部４にて、固有値分解が施される。固有値分解部４は、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎの出力であるＮ個の受信信号をベクトルとする受信信号ベクトルの相関行列を求め、Ｎ個の固有値λ１〜λＮ及びＮ個の固有値λ１〜λＮに対応する固有ベクトルを求める。ウェイト生成部５は、各固有値に対応する固有ベクトルに基づいてＮ個からなるビーム合成部６−１〜６−Ｎに対する合成ウェイトを生成する。
【００１６】
各ビーム合成部には、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎから出力された各系統のデジタルベースバンド信号が入力されている。各ビーム合成部は、ウェイト生成部５で生成されたＮ個の合成ウェイトに基づき、デジタルベースバンド信号を重み付けして合成する。このとき、各ビーム合成部では、各デジタルベースバンド信号同士が直交したビームが形成され、ダイバーシチ合成部７へ出力される。
【００１７】
ダイバーシチ合成部７では、各ビーム合成部によって合成された各ビームに対応する信号成分をダイバーシチ合成し、デジタル−アナログ変換装置８へ出力する。このとき、各ビームに対応する信号成分のダイバーシチ合成には、最大比合成や等利得合成など、ダイバーシチ合成において一般的な合成方法を採用する。
【００１８】
デジタル−アナログ変換装置８へ出力されたデジタルベースバンド信号は、デジタル−アナログ変換装置８とアップコンバータ９を経てＯＦＤＭ信号に変換され、送信アンテナ１０から放射される。
【００１９】
以上のように、上記第１の実施形態では、各受信アンテナの受信信号に対して固有値分解を行い、当該固有値と対応した固有ベクトルに基づいて生成した合成ウェイトによりデジタルベースバンド信号の重み付けをして合成し、その出力をダイバーシチ合成している。
【００２０】
したがって、高速フーリエ変換処理及び逆高速フーリエ変換処理を回避することができるため、回路規模の小型化が可能である。さらに、高速の信号処理が可能となるため、処理遅延によるＳＦＮの破綻を防ぐことが可能であり、ＳＦＮ用途のＯＦＤＭ放送受信装置及びＯＦＤＭ放送中継装置を実現できる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ放送中継装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図２において、図１と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明を省略する。
【００２２】
ここで、図２における中継装置と図１における中継装置との相違点は、図２における中継装置では、固有値分解部４で得られた固有ベクトルのうち、最大固有値に対応する固有ベクトルのみから合成ウェイトを生成し、当該合成ウェイトに基づいてビーム合成部６において各デジタルベースバンド信号の重み付けして合成する点である。
【００２３】
図２における中継装置では、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎからのデジタルベースバンド信号は、ビーム合成部６へ出力される。また、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎからのデジタルベースバンド信号は、固有値分解部４にて固有値分解を施され、各系統のデジタルベースバンド信号の固有値と当該固有値に対応する固有ベクトルが算出される。合成ウェイト生成部５は、算出された固有ベクトルのうち最大固有値に対応する固有ベクトルに基づいて合成ウェイトを生成し、ビーム合成部６へ出力する。ビーム合成部６では、生成された合成ウェイトに基づいてデジタルベースバンド信号の重み付けをして合成する。合成された信号は、デジタル−アナログ変換装置８、アップコンバータ９を経てＯＦＤＭ信号に変換され、送信アンテナ１０から放射される。
【００２４】
以上のように、上記第２の実施形態によれば、各アンテナの受信信号に対して固有値分解を行い、当該固有値に基づいた固有ベクトルのうち最大固有値に対応する固有ベクトルのみから生成される合成ウェイトでビーム合成を行うため、ビーム合成部６が1系統のみで十分となり、かつダイバーシチ合成部７が不要となる。
【００２５】
したがって、従来の中継装置と比べ、回路規模のさらなる小型化及び信号処理の高速化が可能となる。
【００２６】
なお、図２おけるＯＦＤＭ放送受信装置１００では、合成ウェイト生成部５において、算出されたＮ個の固有ベクトルのうち最大固有値に対応する固有ベクトルのみに基づいて合成ウェイトを生成する例について説明したが、合成ウェイトを最大固有値に対応する固有ベクトルからのみ生成する必要はなく、最大固有値から規定個数の固有値に対応する固有ベクトルから合成ウェイトを生成するようにしてもよい。各受信アンテナにより受信された信号をベクトルの要素とした受信ベクトルの相関行列の固有値の大きさは、それぞれの直交ビームに含まれる電力を反映していることより、最大固有値の作るビームに所望信号の電力成分が一番含まれ、順次第２固有値、第３固有値と順番となっている。したがって、大きな固有値に対応する固有ベクトルから選択していくことにより、ビーム合成部の数を減少することができ、回路規模の小型化が可能となる。
【００２７】
なお、図２における中継装置は、比較的フェージング変動の小さな安定した伝搬路環境ではあるが、ダイバーシチ装置がなければサービス上問題がある場合に最適な構成である。
【００２８】
（第３の実施形態）
図３は、本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ放送中継装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図３において、図１と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明を省略する。  
図３における中継装置では、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎから出力されるデジタルベースバンド信号は、ビーム合成部６に伝達される。また、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎの出力に基づき、固有値分解部４は固有値と当該固有値に対応する固有ベクトルを算出する。この固有ベクトルは比較部１２においてメモリ１１に記録されている最適ウェイトと比較される。その結果がウェイト生成部５へ出力され、ウェイト生成部５は比較部１２による比較の結果えられたウェイトからビーム合成部６に対する合成ウェイトを生成する。デジタルベースバンド信号は、ビーム合成部６で合成ウェイトに基づき重み付けされて合成される。ビーム合成部６の出力は、ダイバーシチ合成部７でダイバーシチ合成され、デジタル−アナログ変換装置８、アップコンバータ９を経て、送信アンテナ１０から送信される。
【００２９】
上記構成について、より具体的な説明を行う。  
アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎを通過してデジタルベースバンド信号となったＯＦＤＭ信号の一部は、固有値分解部４において、固有値分解が施される。固有値分解部４は、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎの出力であるＮ個の受信信号をベクトルとする受信信号ベクトルの相関行列を求め、Ｎ個の固有値λ１〜λＮ及びＮ個の固有値λ１〜λＮに対応する固有ベクトルを求める。
【００３０】
メモリ１１には所望（親局送信所）方向からの信号のみを受信したときの最適ウェイトが記憶されている。この最適ウェイトは、例えば中継局送信機を設置して、干渉波がない状態において親局送信所からの受信信号のみを受信したときのウェイトを記憶させればよい。
【００３１】
続いて比較部１２は、固有値分解部４の出力であるＮ個の固有ベクトルｗｉ（ｉ＝１〜Ｎ）とメモリ１１に記憶されている最適ウェイトｗｏｐｔとの比較を行う。比較部１２は、固有値分解部４からの出力であるＮ個の固有ベクトルｗｉと最適ウェイトｗｏｐｔとのノルム
【００３２】
【数１】
2008078916.tif 000003
【００３３】
を算出し、このノルムが最小となる固有ベクトルをウェイトとしてウェイト生成部５に出力する。
【００３４】
ウェイト生成部５は、ノルムが最小となるときの固有ベクトルからビーム合成部６に対する合成ウェイトを生成する。こうして、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎからのデジタルベースバンド信号は、ビーム合成部６においてウェイト生成部５で生成された合成ウェイトに基づいて重み付けされて合成される。合成された信号は、デジタル−アナログ変換装置８、アップコンバータ９を経てＯＦＤＭ信号に変換され、送信アンテナ１０から放射される。
【００３５】
以上のように、上記第３の実施形態によれば、各受信アンテナ１−１〜１−Ｎの受信信号に対して固有値分解を行い、当該固有値に基づいた固有ベクトルとメモリ１１が記録する親局送信所からの信号のみを受信したときの固有ベクトルとを比較することで、親局送信所からの放送波に対応した固有ベクトルと最も類似した固有ベクトルに基づいて合成ウェイトを生成し、当該合成ウェイトによりデジタルベースバンド信号を重み付けして合成するようにしている。
【００３６】
したがって、干渉波や偶発的なマルチパスなどによって劣化した受信信号のうち、最適な信号のみを取り出すことが可能となるため、偶発的なマルチパスや干渉波が出現した劣悪な環境下であっても安定した中継放送が実現できるＯＦＤＭ放送受信装置及びＯＦＤＭ放送中継装置を提供することが可能である。
【００３７】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ放送中継装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図４において、図３と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明を省略する。
【００３８】
図４における中継装置と図３における中継装置の相違点は、図４における中継装置では、ビーム合成部６−１〜６−ｍ（ｍはＮ以下の自然数）と、ビーム合成部６−１〜６−ｍからの信号をダイバーシチ合成するダイバーシチ合成部７とが設置されている点である。
【００３９】
図４における中継装置では、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎを通過してデジタルベースバンド信号となったＯＦＤＭ信号の一部は固有値分解部４にて、固有値分解が施される。固有値分解部４は、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎの出力であるＮ個の受信信号をベクトルとする受信信号ベクトルの相関行列を求め、Ｎ個の固有値λ１〜λＮ及びＮ個の固有値λ１〜λＮに対応する固有ベクトルを求める。メモリ１１には所望方向（親局送信所）からの信号のみを受信したときの最適ウェイトが記憶されている。
【００４０】
続いて比較部１２は、固有値分解部４の出力であるＮ個の固有ベクトルｗｉ（ｉ＝１〜Ｎ）とメモリ１１に記憶されている最適ウェイトｗｉｎｔとを比較する。比較部１２は、固有値分解部４からの出力であるＮ個の固有ベクトルｗｉと最適ウェイトｗｉｎｔとのノルム
【００４１】
【数２】
2008078916.tif 000004
【００４２】
を算出し、この算出されたノルムのうち小さいほうからｍ個を抽出し、さらに抽出したｍ個のノルムが設定した閾値以下であるか否かを判定する。ｍ個のノルム全てが閾値以下である場合には、比較部１２は、ｍ個のノルムに対応した固有ベクトルをウェイトとしてウェイト生成部５へ出力する。一方、抽出したｍ個のノルムのうち１個が閾値以下である場合には、比較部１２は、式（２）で示すノルムの小さいほうから１個を抽出し、当該ノルムに対応した固有ベクトルをウェイトとしてウェイト生成部５へ出力する。そして、ノルムが閾値を越える（ｍ−１）個の固有ベクトルについては、そのウェイトをゼロベクトルとしてウェイト生成部５へ出力する。
【００４３】
ウェイト生成部５は、比較部１２から出力されたウェイトからビーム合成部６１〜６ｍに対する合成ウェイトを生成し、ビーム合成部６−１〜６−ｍへ出力する。ビーム合成部６−１〜６−ｍにおいて、デジタルベースバンド信号は生成された合成ウェイトに基づいて重み付けされて合成される。ウェイト生成部５にゼロベクトルが出力された場合には、合成ウェイトがゼロとして生成され、その合成ウェイトにより重み付けされるビーム合成部からは信号が出力されない。
【００４４】
ビーム合成部６−１〜６−ｍで合成された信号は、ダイバーシチ合成部７でダイバーシチ合成され、デジタル−アナログ変換装置８、アップコンバータ９を経て送信アンテナ１０にて送信される。
【００４５】
以上のように、上記第４の実施形態によれば、各アンテナの受信信号に対して固有値分解を行い、当該固有値に対応する固有ベクトルとメモリ１１が記録する親局送信所からの信号のみを受信したときの固有ベクトルとを比較することで、親局送信所からの信号に類似した複数の固有ベクトルから合成ウェイトを生成し、当該合成ウェイトに基づきデジタルベースバンド信号の重み付けをして合成し、その出力をダイバーシチ合成するようにしている。
【００４６】
したがって、干渉波や偶発的なマルチパスなどによって劣化した受信信号のうち、最適な信号のみを取り出すことが可能となるため、偶発的なマルチパスや干渉波が出現した劣悪な環境下であっても安定した中継放送が実現できるＯＦＤＭ放送受信装置及びＯＦＤＭ放送中継装置を提供することが可能である。
【００４７】
また、本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ放送中継装置とは異なり、最適固有値ベクトルのみならず複数のベクトル信号を合成するため、さらにＣ／Ｎを改善することが可能となる。
【００４８】
（第５の実施形態）
図５は、本発明の第５の実施形態に係るＯＦＤＭ放送中継装置の概略構成を示すブロック図である。なお、図５において、図１と同一部分には同一符号を付して示し、ここでは重複する説明を省略する。
【００４９】
図５における中継装置では、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎから出力されるデジタルベースバンド信号は、ビーム合成部６−１〜６−Ｎに伝達される。また、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎの出力に基づき、固有値分解部４で固有値と当該固有値に対応する固有ベクトルの算出が行われ、この結果がウェイト生成部５及び比較部１２へ出力される。ウェイト生成部５は、入力された固有ベクトルからビーム合成部６−１〜６−Ｎに対する合成ウェイトを生成し、ビーム合成部６−１〜６−Ｎに出力する。
【００５０】
一方、比較部１２は、入力された固有ベクトルとメモリ１１に記憶されるウェイトとを比較し、その結果に基づき、ビーム合成部６−１〜６−Ｎの出力を切断する第１の系統切断スイッチ１３−１〜１３−Ｎ及びダイバーシチ合成部７の出力を切断する第２の系統切断スイッチ１４を制御する。ビーム合成部６−１〜６−Ｎで合成され、第１の系統切断スイッチ１３−１〜１３−Ｎを通過した信号はダイバーシチ合成部７でダイバーシチ合成され、第２の系統切断スイッチ１４を通過し、デジタル−アナログ変換装置８に出力される。その後、アップコンバータ９を経て、送信アンテナ１０で送信される。
【００５１】
上記構成について、より具体的な説明を行う。
【００５２】
アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎを通過してデジタルベースバンド信号となったＯＦＤＭ信号の一部は固有値分解部４にて、固有値分解が施される。固有値分解部４は、アナログ−デジタル変換装置３−１〜３−Ｎの出力であるＮ個の受信信号をベクトルとする受信信号ベクトルの相関行列を求め、Ｎ個の固有値λ１〜λＮ及びＮ個の固有値λ１〜λＮに対応する固有ベクトルを求める。ここで算出された固有ベクトルは、ウェイト生成部５及び比較部１２へ出力される。
【００５３】
ウェイト生成部５は、算出された固有ベクトルからビーム合成部６−１〜６−Ｎに対する合成ウェイトを生成する。
【００５４】
一方、比較部１２は、固有値分解部４の出力であるＮ個の固有ベクトルｗｉ（ｉ＝１〜Ｎ）とメモリ１１に記憶されている最適ウェイトｗｉｎｔとの比較を行う。このとき、メモリ１１には干渉信号のみを受信したときの受信ウェイトが記憶されており、この受信ウェイトには、例えば中継局送受信装置を設置した状態で、親局送信所からの放送波がない状態において受信を行ったときのウェイトを記憶させればよい。
【００５５】
比較部１２では、固有値分解部４からの出力であるＮ個の固有ベクトルｗｉと最適ウェイトｗｉｎｔとのノルム
【００５６】
【数３】
2008078916.tif 000005
【００５７】
が算出され、このノルムが設定した閾値を超えるか否かの判定が行われる。全てのノルムが閾値以下であれば、比較部１２は第１の系統切断スイッチ１３−１〜１３−Ｎに対してＯＮ（つまり接続）となるよう制御信号を発信する。逆にある固有値に対応する固有ベクトルのノルムが閾値を超えた場合には、その固有値に対応した固有ベクトルによるビーム合成部の出力を切断するように第１の系統切断スイッチ１３−１〜１３−Ｎに制御信号を送る。
【００５８】
さらに、比較部１２には、第２の系統切断スイッチ１４が接続さられている。比較部１２は、Ｎ個の固有ベクトルｗｉと最適ウェイトｗｉｎｔとのノルムの計算結果において、最大固有値に対応する固有ベクトルと最適ウェイトとのノルムが閾値を超えた場合には、ダイバーシチ合成部７からの出力を切断するように第２の系統切断スイッチ１４に制御信号を送る。
【００５９】
以上のように、上記第５の実施形態によれば、各受信アンテナの受信信号に対して固有値分解を行い、算出される固有値と当該固有値に対応する固有ベクトルとから合成ウェイトを生成する。また、算出された固有ベクトルとメモリ１１が記録する所望の親局送信所からの信号がないときの固有ベクトルとを比較することにより、算出された固有ベクトルが所定の条件を満たさない場合に、第１の系統切断スイッチ１３−１〜１３−Ｎによるビーム合成部からの出力の切断、又は、第２の系統切断スイッチ１４によるダイバーシチ合成部７殻の出力の切断を行うようにしている。
【００６０】
したがって、干渉波が多く含まれている信号成分をある程度除去できるために、遅延波と干渉波の合計が受信アンテナ数Ｎよりも多くなった場合であっても効率的に干渉波成分を抑圧することが可能となる。また、所望の親局送信所からの信号を十分に受信できない状況において、所望でない干渉波を中継放送してしまうという問題を回避することが可能となる。
【００６１】
なお、本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わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示されている全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ放送中継装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ放送中継装置の概略構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ放送中継装置の概略構成を示すブロック図。
【図４】本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ放送中継装置の概略構成を示すブロック図。
【図５】本発明の第５の実施形態に係るＯＦＤＭ放送中継装置の概略構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６３】
１００…ＯＦＤＭ放送受信装置、１−１〜１−Ｎ…受信アンテナ、２−１〜２−Ｎ…ダウンコンバータ、３−１〜３−Ｎ…アナログ−デジタル変換装置、４…固有値分解部、５…ウェイト生成部、６，６−１〜６−Ｎ…ビーム合成部、７…ダイバーシチ合成部、８…デジタル−アナログ変換装置、９…アップコンバータ、１０…送信アンテナ、１１…メモリ、１２…比較部、１３−１〜１３−Ｎ…第１の系統切断スイッチ、１４…第２の系統切断スイッチ
【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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