(57)【要約】      （修正有）【課題】  マルチパス耐性を劣化させることなく、時間方向伝送路推定が不可能な高速移動環境においても、周波数領域の伝送路推定と時間領域の伝送路推定の両方を正確に行って、適切な伝送路歪み補正とウインドウ再生を行い、移動環境における受信性能を向上させる。【解決手段】受信された直交周波数分割多重ＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定し、上記フーリエ変換された上記ＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施すようにしたＯＦＤＭ信号受信装置５０において、パイロット利用伝送路推定回路７における伝送路特性推定に用いる時間方向伝送路推定回路による時間方向伝送路推定結果の成否を時間方向伝送路推定成否判定回路１３により判定し、その判定結果に従って、方向伝送路推定の有無をセレクタ８ｃにより切り替える。【選択図】図６
2008072224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信するＯＦＤＭ信号受信手段と、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段と、
上記伝送路特性推定手段における伝送路特性推定に用いる時間方向伝送路推定手段と、
上記時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定結果の成否を判定する判定手段と、
上記判定手段による時間方向伝送路推定の成否判定結果に従って、上記伝送路特性推定手段における時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定の有無を切り替える切替制御手段と、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されフーリエ変換された上記ＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記伝送路特性推定手段により推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施す伝送歪み補償手段と
を備えることを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【請求項２】
上記時間方向伝送路推定手段により推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定する時間領域伝送路特性推定手段と、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間の相関検出を行うガードインターバル相関演算手段とを備え、
上記判定手段は、上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果を上記ガードインターバル相関演算手段による演算結果と比較することにより、上記時間方向伝送路推定の成否を判定することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項３】
上記時間方向伝送路推定手段により推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定する時間領域伝送路特性推定手段と、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間のデータの相関検出を行うガード適応整合フィルタとを備え、
上記判定手段は、上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果を上記ガード適応整合フィルタによる検出結果と比較することにより、上記時間方向伝送路推定の成否を判定することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項４】
上記時間方向伝送路推定手段により推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定する時間領域伝送路特性推定手段と、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間のデータの相関検出を行うガード適応整合フィルタと、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間の相関検出を行うガードインターバル相関演算手段とを備え、
上記判定手段は、上記ガード適応整合フィルタによる検出結果と上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果を切り替えながら上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果と比較することにより、上記時間方向伝送路推定の成否を判定することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項５】
直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定し、上記フーリエ変換された上記ＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施すようにしたＯＦＤＭ信号受信方法であって、
上記伝送路特性の推定に用いる時間方向の伝送路推定結果の成否を判定し、
その成否判定結果に従って、上記伝送路特性の推定における時間方向伝送路推定の有無を切り替えることを特徴とするＯＦＤＭ信号受信方法。
【請求項６】
直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信するＯＦＤＭ信号受信手段と、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段と、
上記伝送路特性推定手段における伝送路特性推定に用いる時間方向伝送路推定手段と、
上記時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定結果の成否を判定する判定手段と、
上記時間方向伝送路推定手段により推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定する時間領域伝送路特性推定手段と、
上記時間領域伝送路特性推定手段により推定された時間領域伝送路特性に応じてフーリエ変換の演算範囲を指定するＦＦＴウインドウ再生を行うＦＦＴウインドウ再生手段と、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されフーリエ変換されたＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記伝送路特性推定手段により推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施す伝送歪み補償手段とを備え、
上記ＦＦＴウインドウ再生手段は、上記判定手段による時間方向伝送路推定の成否判定結果に従って、時間領域における伝送路特性推定のパス存在位置を有効シンボル長／１２の定数倍だけシフトさせることを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【請求項７】
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間の相関検出を行うガードインターバル相関演算手段を備え、
上記判定手段は、上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果を上記ガードインターバル相関演算手段による演算結果と比較することにより、上記時間方向伝送路推定の成否を判定することを特徴とする請求項６記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項８】
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間のデータの相関検出を行うガード適応整合フィルタを備え、
上記判定手段は、上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果を上記ガード適応整合フィルタによる検出結果と比較することにより、上記時間方向伝送路推定の成否を判定することを特徴とする請求項６記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項９】
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間のデータの相関検出を行うガード適応整合フィルタと、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間の相関検出を行うガードインターバル相関演算手段とを備え、
上記判定手段は、上記ガード適応整合フィルタによる検出結果と上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果を切り替えながら上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果と比較することにより、上記時間方向伝送路推定の成否を判定することを特徴とする請求項６記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項１０】
直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定し、上記フーリエ変換された上記ＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施すようにしたＯＦＤＭ信号受信方法であって、
上記ＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて時間方向の伝送路特性を推定し、
上記推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定し、
上記伝送路特性の推定に用いる時間方向の伝送路推定結果の成否を判定し、
上記時間領域の伝送路特性に応じてフーリエ変換の演算範囲を指定するＦＦＴウインドウ再生を行い、上記時間方向の伝送路推定の成否判定結果に従って、時間領域における伝送路特性推定のパス存在位置を有効シンボル長／１２の定数倍だけシフトさせることを特徴とするＯＦＤＭ信号受信方法。
【請求項１１】
直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信するＯＦＤＭ信号受信手段と、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段と、
上記伝送路特性推定手段における伝送路特性推定に用いる時間方向伝送路推定手段と、
上記時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定結果の成否を判定する判定手段と、
上記判定手段による時間方向伝送路推定の成否判定結果に従って、上記伝送路特性推定手段における時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定の有無を切り替える切替制御手段と、
上記時間方向伝送路推定手段により推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定する時間領域伝送路特性推定手段と、
上記時間領域伝送路特性推定手段により推定された時間領域伝送路特性に応じてフーリエ変換の演算範囲を指定するＦＦＴウインドウ再生を行うＦＦＴウインドウ再生手段と、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されフーリエ変換されたＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記伝送路特性推定手段により推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施す伝送歪み補償手段とを備え、
上記判定手段による時間方向伝送路推定の成否判定結果に従って、上記伝送路特性推定手段における時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定の有無を切り替えるとともに、上記ＦＦＴウインドウ再生手段により時間領域における伝送路特性推定のパス存在位置を有効シンボル長／１２の定数倍だけシフトさせることを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【請求項１２】
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間の相関検出を行うガードインターバル相関演算手段を備え、
上記判定手段は、上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果を上記ガードインターバル相関演算手段による演算結果と比較することにより、上記時間方向伝送路推定の成否を判定することを特徴とする請求項１１記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項１３】
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間のデータの相関検出を行うガード適応整合フィルタを備え、
上記判定手段は、上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果を上記ガード適応整合フィルタによる検出結果と比較することにより、上記時間方向伝送路推定の成否を判定することを特徴とする請求項１１記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項１４】
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間のデータの相関検出を行うガード適応整合フィルタと、
上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間の相関検出を行うガードインターバル相関演算手段とを備え、
上記判定手段は、上記ガード適応整合フィルタによる検出結果と上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果を切り替えながら上記時間領域伝送路特性推定手段による推定結果と比較することにより、上記時間方向伝送路推定の成否を判定することを特徴とする請求項１１記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項１５】
直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定し、
上記フーリエ変換されたＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施すようにしたＯＦＤＭ信号受信方法であって、
上記ＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて時間方向の伝送路特性を推定し、
上記推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定し、
上記伝送路特性の推定に用いる時間方向の伝送路推定結果の成否を判定し、
その成否判定結果に従って、上記伝送路特性の推定における時間方向伝送路推定の有無を切り替えるとともに、
上記時間領域の伝送路特性に応じてフーリエ変換の演算範囲を指定するＦＦＴウインドウ再生を行い、上記時間方向の伝送路推定の成否判定結果に従って、時間領域における伝送路特性推定のパス存在位置を有効シンボル長／１２の定数倍だけシフトさせることを特徴とするＯＦＤＭ信号受信方法。
【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(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を受信して復調するＯＦＤＭ受信装置及びＯＦＤＭ受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送方式の変復調方式として、直交周波数分割多重方式(OFDM:  Orthogonal Frequency Division Multiplexing)と呼ばれる変調方式が用いられている。このＯＦＤＭ方式は、伝送帯域内に多数の直交する副搬送波（サブキャリア）を設け、それぞれのサブキャリアの振幅および位相にデータを割り当て、ＰＳＫ(Phase Shift Keying)やＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)によりデジタル変調する方式である。
【０００３】
このＯＦＤＭ方式は、多数のサブキャリアで伝送帯域を分割するため、サブキャリア１波当たりの帯域は狭くなり変調速度は遅くなるが、トータルの伝送速度は、従来の変調方式と変わらないと言う特徴を有している。また、このＯＦＤＭ方式は、多数のサブキャリアが並列に伝送されるために、シンボル速度が遅くなると言う特徴を有している。そのため、このＯＦＤＭ方式は、シンボルの時間長に対する相対的なマルチパスの時間長を短くすることができ、マルチパス妨害を受け難くなる。また、ＯＦＤＭ方式は、複数のサブキャリアに対してデータの割り当てが行われることから、変調時には逆フーリエ変換を行うＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)演算回路、復調時にはフーリエ変換を行うＦＦＴ(Fast Fourier Transform)演算回路を用いることにより、送受信回路を構成することができると言う特徴を有している。
【０００４】
以上のような特徴からＯＦＤＭ方式は、マルチパス妨害の影響を強く受ける地上波デジタル放送に適用されることが多い。このようなＯＦＤＭ方式を採用した地上波デジタル放送としては、例えば、ＤＶＢ-Ｔ（ Digital Video Broadcasting-Terrestrial ）やＩＳＤＢ-Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting -Terrestrial）やＩＳＤＢ-ＴＳＢ（Integrated Services Digital Broadcasting -Terrestrial Sound Broadcasting）といった規格がある（例えば、非特許文献１、非特許文献２参照。）。
【０００５】
ＯＦＤＭ方式による送信信号は、ＯＦＤＭシンボルと呼ばれるシンボル単位で伝送される。このＯＦＤＭシンボルは、送信時にＩＦＦＴが行われる信号期間である有効シンボルと、この有効シンボルの後半の一部分の波形がそのままコピーされたガードインターバルとから構成されている。このガードインターバルは、ＯＦＤＭシンボルの前半部分に設けられている。ＯＦＤＭ方式では、このようなガードインターバルが設けられることにより、マルチパス耐性を向上させている。また、ＯＦＤＭシンボルを複数集めて一つのＯＦＤＭ伝送フレームを形成する。例えば、ＩＳＤＢ−Ｔ規格においては、２０４ＯＦＤＭシンボルで１ＯＦＤＭ伝送フレームを形成している。このＯＦＤＭ伝送フレーム単位を基準としてパイロット信号の挿入位置が定められている。
【０００６】
各サブキャリアに対する変調方式としてＱＡＭ系の変調を用いるＯＦＤＭ方式においては、伝送時にマルチパス等の影響により各サブキャリア毎に振幅および位相の特性が異なるものとなってしまう。そのため、受信側では、各サブキャリア毎の振幅および位相が等しくなるように、受信信号を等化する必要がある。ＯＦＤＭ方式では、送信側で伝送信号中に所定の振幅および所定の位相のパイロット信号を伝送シンボル内に離散的に挿入しておき、受信側でこのパイロット信号の振幅および位相を利用して、伝送路の周波数特性を求め、この求めた伝送路の特性により受信信号を等化するようにしている。
【０００７】
また、伝送路特性を算出するために用いられるパイロット信号のことをスキャッタードパイロット（ＳＰ）信号という。
【０００８】
ここで、日本のデジタル地上波放送規格であるＩＳＤＢ−Ｔの基本的なＯＦＤＭ受信装置の構成を図１７のブロック図に示す。
【０００９】
このＯＦＤＭ受信装置１００は、アンテナ１０１と、チューナ１０２と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０３と、Ａ／Ｄ変換回路１０４と、デジタル直交復調回路１０５と、ＦＦＴ演算回路１０６と、パイロット利用伝送路推定回路１０７と、伝送路歪み補償回路１０８と、誤り訂正回路１０９と、伝送パラメータ復号回路１１０と、遅延プロファイル推定回路１１１と、ウインドウ再生回路１１２とを備えている。
【００１０】
放送局から放送されたデジタル放送の放送波は、ＯＦＤＭ受信装置１００のアンテナ１０１により受信され、ＲＦ信号としてチューナ１０２に供給される。
【００１１】
チューナ１０２は、局部発振器１０２ｂおよび乗算回路１０２ａからなり、上記アンテナ１０１により受信されたＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換する。このチューナ１０２により得られたＩＦ信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０３によりフィルタリングされた後、Ａ／Ｄ変換回路１０４によりデジタル化され、デジタル直交復調回路１０５に供給される。
【００１２】
デジタル直交復調回路１０５は、所定の周波数（キャリア周波数）のキャリア信号を用いて、デジタル化されたＩＦ信号を直交復調し、ベースバンドのＯＦＤＭ信号を出力する。このデジタル直交復調回路１０５から出力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号は、ＦＦＴ演算される前のいわゆる時間領域の信号である。このことから、以下デジタル直交復調後でＦＦＴ演算される前のベースバンド信号をＯＦＤＭ時間領域信号と呼ぶ。このＯＦＤＭ時間領域信号は、直交復調された結果、実軸成分（Ｉチャンネル信号）と虚軸（Ｑチャンネル信号）とを含んだ複素信号となる。デジタル直交復調回路１０５により出力されるＯＦＤＭ時間領域信号は、ＦＦＴ演算回路１０６およびウインドウ再生回路１１２と遅延プロファイル推定回路１１１に供給される。
【００１３】
ＦＦＴ演算回路１０６は、ＯＦＤＭ時間領域信号に対してＦＦＴ演算を行い、各サブキャリアに直交変調されているデータを抽出して出力する。このＦＦＴ演算回路１０６から出力される信号は、ＦＦＴされた後のいわゆる周波数領域の信号である。このことから、ＦＦＴ演算後の信号をＯＦＤＭ周波数領域信号と呼ぶ。
【００１４】
ＦＦＴ演算回路１０６は、１つのＯＦＤＭシンボルから有効シンボル長の範囲の信号を抜き出し、すなわち、１つのＯＦＤＭシンボルからガードインターバル分の範囲を除き、抜き出したＯＦＤＭ時間領域信号に対してＦＦＴ演算を行う。具体的に、その演算開始位置は、ＯＦＤＭシンボルの境界からガードインターバルの終了位置までの間のいずれかの位置となる。この演算範囲をＦＦＴウインドウと呼ぶ。
【００１５】
ＯＦＤＭ受信装置１００において、このＦＦＴウインドウ位置の指定は、ウインドウ再生回路１１２で行われる。ウインドウ再生回路１１２としては、例えば、ＯＦＤＭ時間領域信号を用いて、ガードインターバル期間の相関値検出によりウインドウ再生を行う手段や、後述する遅延プロファイル推定器１１１により伝送路の遅延プロファイルを推定し、ウインドウ再生を行う手段が知られている。
【００１６】
ＦＦＴ演算回路１０６により得られるＯＦＤＭ周波数領域信号は、ＳＰ信号抽出回路１０７ａに供給される。ＳＰ信号抽出回路１０７ａは、挿入されたＳＰ信号のみを抽出し、パイロット信号の変調成分の除去を行うことで、ＳＰ位置での伝送路特性を算出する。
【００１７】
ＳＰ信号抽出回路１０７ａで算出されたＳＰ位置での伝送路特性は、時間方向伝送路推定回路１０７ｂに供給される。時間方向伝送路推定回路１０７ｂでは、各ＯＦＤＭシンボル毎に、ＳＰ信号が配置されているサブキャリアの伝送路特性を推定する。時間方向伝送路推定回路１０７ｂでは、全てのＯＦＤＭシンボルに対して、周波数方向に３サブキャリア毎に伝送路特性を推定することができる。
【００１８】
続いて、上記時間方向伝送路推定回路１０７ｂにより３サブキャリア毎に算出された伝送路特性について、周波数方向伝送路推定回路１０８ｂにより、周波数方向に処理を行い、ＯＦＤＭシンボル内の全サブキャリアの伝送路特性を算出する。
【００１９】
その結果、ＯＦＤＭ信号の全てのサブキャリアに対して、伝送路特性を推定することができる。補償回路１０８ａは、ＦＦＴ演算回路１０６で算出されたＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、周波数方向伝送路推定回路１０８ｂから供給される全てのサブキャリアの伝送路特性を用いて、伝送路による歪みを除去するものである。
【００２０】
また、伝送パラメータ復号回路１１０では、ＯＦＤＭ周波数領域信号から、伝送パラメータ情報が挿入されたサブキャリアを復号することにより伝送パラメータ情報を抽出し、誤り訂正回路１０９へ供給する。
【００２１】
誤り訂正回路１０９では、伝送路歪み補償回路１０８で伝送路歪みを除去されたＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、伝送パラメータ復号回路１１０から供給される伝送パラメータ情報にしたがって、デインターリーブ処理を施し、デパンクチャ、ビタビ、拡散信号除去、ＲＳ復号を通して、復号データとして出力される。
【００２２】
遅延プロファイル推定器１１１は、伝送路のインパルス応答を算出し、これをウインドウ再生回路１１２に供給するものである。遅延プロファイル推定の方法としては、ＯＦＤＭ時間領域信号を用いて、ガードインターバル期間をタップ係数とする整合フィルタを利用する方法や、時間方向伝送路推定回路１０７ｂから供給される伝送路特性をＩＦＦＴすることにより求める方法などが知られている。
【００２３】
【非特許文献１】「地上デジタル音声放送用受信装置 標準規格（望ましい仕様） ＡＲＩＢ ＳＴＤ-Ｂ３０ １．１版」，社団法人電波産業界，平成１３年５月３１日 策定,平成１４年３月２８日 １．１改定
【非特許文献２】「地上デジタル音声放送の伝送方式 ＡＲＩＢ ＳＴＤ-Ｂ２９ １．１版」，社団法人電波産業界，平成１３年５月３１日 策定,平成１４年３月２８日 １．１改定
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
ところで、ＤＶＢ−Ｔ規格やＩＳＤＢ−Ｔ規格においては、ＳＰはシンボル方向には４シンボル毎に挿入されており、周波数方向には１２キャリア毎に挿入されている。この配置を利用して、時間方向伝送路推定を行い、その結果を利用して周波数方向に伝送路を推定する方法では、推定可能な伝送路特性は、ドップラー周波数について１／（Ｔｇ＋Ｔｕ）／８［Ｈｚ］以下と言う制約があり，遅延についてはＴｕ／３［ｓ］以下という制約があることが知られている。ここで、Ｔｇはガードインターバル長であり、Ｔｕは有効シンボル長である。
【００２５】
従来のＯＦＤＭ受信装置１００では、時間方向伝送路推定を行った結果を使って伝送路推定やウインドウ再生のためのチャンネルプロファイル推定を行う場合、伝送路の時間変動が高速になり、ドップラー周波数が１／（Ｔｇ＋Ｔｕ）／８［Ｈｚ］以下と言う条件を満足しなくなると、時間方向伝送路推定に失敗し、結果として、誤った伝送路推定を行い、これによって正しく伝送路歪み補償ができず大きな劣化を引き起こすことになる。
【００２６】
伝送路歪み補償に関しては、図１８に示すＯＦＤＭ受信装置１００Ａのように、時間方向伝送路推定を無くして、１２キャリア毎のＳＰを利用して周波数方向伝送路推定を行うことにより周波数領域における伝送路特性を推定する方法も知られている。しかし、この方法だと、推定できる遅延がＴｕ／１２［ｓ］までとなり、遅延広がりに対する推定可能範囲が狭くなるという問題を有している。
【００２７】
なお、図１８に示したＯＦＤＭ受信装置１００Ａは、図１７に示したＯＦＤＭ受信装置１００におけるパイロット利用伝送路推定回路１０７をＳＰ信号抽出回路１０７ａのみで構成したものであって、上記ＯＦＤＭ受信装置１００と同一の構成要素については、同じ番号を図１８中に付し、説明を省略する。
【００２８】
ここで、 時間方向伝送路推定を行わない場合の周波数方向伝送路推定回路で推定されるサブキャリアの様子を図１９に示す。
【００２９】
ウインドウ再生においては、誤った遅延プロファイル推定を行ってしまい、ガード適応整合フィルタ出力とプロファイルの不一致が生じてしまい、誤った位置にＦＦＴトリガーパルスを発生してしまうことになる。
【００３０】
伝送路の変動が高速で、時間方向伝送路推定に失敗した場合のパイロットＩＦＦＴ出力の例を図２０及び図２１に示す。１波の場合、図２０に示すように、メインパスのシフトやパワー漏れが発生する。２波の場合、図２１に示すように、メインパスもしくはエコー、またはその両方のシフトやパワー漏れが発生する。
【００３１】
そこで、本発明の目的は、上述の如き従来の問題点に鑑み、本発明では、マルチパス耐性を劣化させることなく、時間方向伝送路推定が不可能な高速移動環境においても、周波数領域の伝送路推定と時間領域の伝送路推定の両方を正確に行って、適切な伝送路歪み補正とウインドウ再生を行い、移動環境における受信性能を向上させたＯＦＤＭ受信装置及びＯＦＤＭ受信方法を提供することにある。
【００３２】
本発明の更に他の目的、本発明によって得られる具体的な利点は、以下に説明される実施の形態の説明から一層明らかにされる。
【課題を解決するための手段】
【００３３】
図２０及び図２１に示すように、伝送路の変動が高速で、時間方向伝送路推定に失敗した場合、パイロットＩＦＦＴ出力は、パスがＴｕ／１２の整数倍だけシフトしたり、パワー漏れして見えるので、本発明では、パイロットＩＦＦＴ出力とガードインターバル相関演算回路出力との比較や、パイロットＩＦＦＴ出力とガード適応整合フィルタ出力との比較によって、時間方向伝送路推定の成否信号を生成する。この信号にしたがって、高速移動環境であるかを判定し、高速移動の場合には、時間方向伝送路推定を行わないで周波数方向伝送路推定のみを行う。さらに、成否信号を利用して、時間領域における伝送路特性を判定する。
【００３４】
すなわち、本発明に係るＯＦＤＭ受信装置は、直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信するＯＦＤＭ信号受信手段と、上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段と、上記伝送路特性推定手段における伝送路特性推定に用いる時間方向伝送路推定手段と、上記時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定結果の成否を判定する判定手段と、上記判定手段による時間方向伝送路推定の成否判定結果に従って、上記伝送路特性推定手段における時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定の有無を切り替える切替制御手段と、上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されフーリエ変換された上記ＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記伝送路特性推定手段により推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施す伝送歪み補償手段とを備えることを特徴とする。
【００３５】
また、本発明は、直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定し、上記フーリエ変換された上記ＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施すようにしたＯＦＤＭ信号受信方法であって、上記伝送路特性の推定に用いる時間方向の伝送路推定結果の成否を判定し、その成否判定結果に従って、上記伝送路特性の推定における時間方向伝送路推定の有無を切り替えることを特徴とする。
【００３６】
本発明に係るＯＦＤＭ受信装置は、直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信するＯＦＤＭ信号受信手段と、上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段と、上記伝送路特性推定手段における伝送路特性推定に用いる時間方向伝送路推定手段と、上記時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定結果の成否を判定する判定手段と、上記時間方向伝送路推定手段により推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定する時間領域伝送路特性推定手段と、上記時間領域伝送路特性推定手段により推定された時間領域伝送路特性に応じてフーリエ変換の演算範囲を指定するＦＦＴウインドウ再生を行うＦＦＴウインドウ再生手段と、上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されフーリエ変換されたＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記伝送路特性推定手段により推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施す伝送歪み補償手段とを備え、上記ＦＦＴウインドウ再生手段は、上記判定手段による時間方向伝送路推定の成否判定結果に従って、時間領域における伝送路特性推定のパス存在位置を有効シンボル長／１２の定数倍だけシフトさせることを特徴とする。
【００３７】
また、本発明は、直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定し、上記フーリエ変換された上記ＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施すようにしたＯＦＤＭ信号受信方法であって、上記ＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて時間方向の伝送路特性を推定し、上記推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定し、上記伝送路特性の推定に用いる時間方向の伝送路推定結果の成否を判定し、上記時間領域の伝送路特性に応じてフーリエ変換の演算範囲を指定するＦＦＴウインドウ再生を行い、上記時間方向の伝送路推定の成否判定結果に従って、時間領域における伝送路特性推定のパス存在位置を有効シンボル長／１２の定数倍だけシフトさせることを特徴とする。
【００３８】
本発明に係るＯＦＤＭ受信装置は、直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信するＯＦＤＭ信号受信手段と、上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段と、上記伝送路特性推定手段における伝送路特性推定に用いる時間方向伝送路推定手段と、上記時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定結果の成否を判定する判定手段と、上記判定手段による時間方向伝送路推定の成否判定結果に従って、上記伝送路特性推定手段における時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定の有無を切り替える切替制御手段と、上記時間方向伝送路推定手段により推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定する時間領域伝送路特性推定手段と、上記時間領域伝送路特性推定手段により推定された時間領域伝送路特性に応じてフーリエ変換の演算範囲を指定するＦＦＴウインドウ再生を行うＦＦＴウインドウ再生手段と、上記ＯＦＤＭ信号受信手段により受信されフーリエ変換されたＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記伝送路特性推定手段により推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施す伝送歪み補償手段とを備え、上記判定手段による時間方向伝送路推定の成否判定結果に従って、上記伝送路特性推定手段における時間方向伝送路推定手段による時間方向伝送路推定の有無を切り替えるとともに、上記ＦＦＴウインドウ再生手段により時間領域における伝送路特性推定のパス存在位置を有効シンボル長／１２の定数倍だけシフトさせることを特徴とする。
【００３９】
また、本発明は、直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定し、上記フーリエ変換されたＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施すようにしたＯＦＤＭ信号受信方法であって、上記ＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて時間方向の伝送路特性を推定し、上記推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定し、上記伝送路特性の推定に用いる時間方向の伝送路推定結果の成否を判定し、その成否判定結果に従って、上記伝送路特性の推定における時間方向伝送路推定の有無を切り替えるとともに、上記時間領域の伝送路特性に応じてフーリエ変換の演算範囲を指定するＦＦＴウインドウ再生を行い、上記時間方向の伝送路推定の成否判定結果に従って、時間領域における伝送路特性推定のパス存在位置を有効シンボル長／１２の定数倍だけシフトさせることを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
本発明では、マルチパス耐性を劣化させることなく、時間方向伝送路推定が不可能な高速移動環境においても、周波数領域の伝送路推定と時間領域の伝送路推定の両方を正確に行うことができ、これにより、適切な伝送路歪み補正とウインドウ再生を達成でき、移動環境における受信性能の向上が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能であることは言うまでもない。
【００４２】
本発明は、例えば図１に示すような構成のＯＦＤＭ受信装置５０に適用される。
【００４３】
このＯＦＤＭ受信装置５０は、アンテナ１と、チューナ２と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３と、Ａ／Ｄ変換回路４と、デジタル直交復調回路５と、ＦＦＴ演算回路６と、パイロット利用伝送路推定回路７と、伝送路歪み補償回路８と、誤り訂正回路９と、伝送パラメータ復号回路１０と、遅延プロファイル推定回路１１と、ウインドウ再生回路１２と、時間方向伝送路推定成否判定回路１３を備えている。
【００４４】
放送局から放送されたデジタル放送の放送波は、ＯＦＤＭ受信装置５０のアンテナ１により受信され、ＲＦ信号としてチューナ２に供給される。
【００４５】
チューナ２は、局部発振器２ｂおよび乗算回路２ａからなり、上記アンテナ１により受信されたＲＦ信号をＩＦ信号に周波数変換する。このチューナ２により得られたＩＦ信号は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）３によりフィルタリングされた後、Ａ／Ｄ変換回路４によりデジタル化され、デジタル直交復調回路５に供給される。
【００４６】
デジタル直交復調回路５は、所定の周波数（キャリア周波数）のキャリア信号を用いて、デジタル化されたＩＦ信号を直交復調し、ベースバンドのＯＦＤＭ信号すなわちＯＦＤＭ時間領域信号を出力する。このＯＦＤＭ時間領域信号は、直交復調された結果、実軸成分（Ｉチャンネル信号）と虚軸（Ｑチャンネル信号）とを含んだ複素信号となっている。デジタル直交復調回路５により出力されるＯＦＤＭ時間領域信号は、ＦＦＴ演算回路６およびウインドウ再生回路１２と遅延プロファイル推定回路１１に供給される。
【００４７】
ＦＦＴ演算回路６は、ＯＦＤＭ時間領域信号に対してＦＦＴ演算を行い、各サブキャリアに直交変調されているデータを抽出してＯＦＤＭ周波数領域信号を出力する。このＦＦＴ演算回路６では、１つのＯＦＤＭシンボルから有効シンボル長の範囲の信号を抜き出し、すなわち、１つのＯＦＤＭシンボルからガードインターバル分の範囲を除き、抜き出したＯＦＤＭ時間領域信号に対してＦＦＴ演算を行う。具体的に、その演算開始位置は、図２に示すように，ＯＦＤＭシンボルの境界（図２中Ａの位置）からガードインターバルの終了位置（図２中Ｂの位置）までの間のいずれかの位置となる。この演算範囲をＦＦＴウインドウと呼ぶ。
【００４８】
このＯＦＤＭ受信装置５０において、ＦＦＴウインドウ位置の指定は、ウインドウ再生回路１２で行われる。ウインドウ再生回路１２としては、例えば、ＯＦＤＭ時間領域信号を用いて、ガードインターバル期間の相関値検出によりウインドウ再生を行う手段や、後述する遅延プロファイル推定回路１１により伝送路の遅延プロファイルを推定し、ウインドウ再生を行う手段が用いられる。
【００４９】
ＦＦＴ演算回路６により得られるＯＦＤＭ周波数領域信号は、パイロット利用伝送路推定回路７のＳＰ信号抽出回路７ａと、伝送路歪み補償回路８の補償回路８ａに供給される。
【００５０】
パイロット利用伝送路推定回路７では、ＳＰ信号抽出回路７ａにより、図３の位置に挿入されたＳＰ信号のみを抽出し、パイロット信号の変調成分の除去を行うことで、ＳＰ位置での伝送路特性を算出する。
【００５１】
ＳＰ信号抽出回路７ａで算出されたＳＰ位置での伝送路特性は、時間方向伝送路推定回路７ｂに供給される。時間方向伝送路推定回路７ｂでは、各ＯＦＤＭシンボル毎に、ＳＰ信号が配置されているサブキャリアの伝送路特性を推定する。時間方向伝送路推定回路７ｂでは、図４に示すように、全てのＯＦＤＭシンボルに対して、周波数方向に３サブキャリア毎に伝送路特性を推定することができる。
【００５２】
上記パイロット利用伝送路推定回路７は、上記時間方向伝送路推定回路７ｂにより全てのＯＦＤＭシンボルに対して周波数方向に３サブキャリア毎に推定した伝送路特性を伝送路歪み補償回路８の周波数方向伝送路推定回路８ｂに供給し、また、上記ＳＰ信号抽出回路７ａにより算出したＳＰ位置での伝送路特性を伝送路歪み補償回路８の周波数方向伝送路推定回路８ｄに供給する。
【００５３】
伝送路歪み補償回路８は、補償回路８ａと、周波数方向伝送路推定回路８ｂと、周波数方向伝送路推定回路８ｄと、セレクタ８ｃからなる。
【００５４】
上記伝送路歪み補償回路８において、周波数方向伝送路推定回路８ｂは、上記時間方向伝送路推定回路７ｂにより３サブキャリア毎に算出された伝送路特性について、周波数方向に処理を行い、図５に示すように、ＯＦＤＭシンボル内の全サブキャリアの伝送路特性を算出する。その結果、ＯＦＤＭ信号の全てのサブキャリアに対して、伝送路特性を推定することができる。
【００５５】
また、周波数方向伝送路推定回路８ｄは、上記ＳＰ信号抽出回路７ａにより算出されたＳＰ位置での伝送路特性について、周波数方向に処理を行い、周波数方向の伝送路特性を推定する。
【００５６】
セレクタ８ｃは、時間方向伝送路推定成否判定回路１３による判定出力に応じて、上記周波数方向伝送路推定回路８ｂ又は周波数方向伝送路推定回路８ｄの出力を補償回路８ａに選択的に供給する。
【００５７】
そして、補償回路８ａは、ＦＦＴ演算回路６で算出されたＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、上記周波数方向伝送路推定回路８ｂ又は周波数方向伝送路推定回路８ｄの出力すなわち推定された周波数方向の伝送路特性を用いて伝送路による歪みを除去する。
【００５８】
時間方向伝送路推定成否判定回路１３は、上記パイロット利用伝送路推定回路７に備えられた時間方向伝送路推定回路７ｂによる時間方向伝送路推定結果の成否を判定し、その成否判定結果に従って上記セレクタ８ｃを制御することによって、上記パイロット利用伝送路推定回路７における時間方向伝送路推定の有無を切り替える。
【００５９】
また、伝送パラメータ復号回路１０では、ＯＦＤＭ周波数領域信号から、伝送パラメータ情報が挿入されたサブキャリアを復号することにより伝送パラメータ情報を抽出し、誤り訂正回路９へ供給する。
【００６０】
誤り訂正回路９では、伝送路歪み補償回路８で伝送路歪みを除去されたＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、伝送パラメータ復号回路１０から供給される伝送パラメータ情報にしたがって、デインターリーブ処理を施し、デパンクチャ、ビタビ、拡散信号除去、ＲＳ復号を通して、復号データとして出力される。
【００６１】
遅延プロファイル推定回路１１は、伝送路のインパルス応答を算出し、これをウインドウ再生回路１２に供給する。遅延プロファイル推定の方法としては、ＯＦＤＭ時間領域信号を用いて、ガードインターバル期間をタップ係数とする整合フィルタを利用する方法や、時間方向伝送路推定回路７ｂから供給される伝送路特性をＩＦＦＴすることにより求める方法などが採用される。
【００６２】
このＯＦＤＭ受信装置５０のように、直交周波数分割多重（OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を受信し、受信されたＯＦＤＭ時間領域信号をフーリエ変換（FFT: Fast Fourier Transform）したＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて伝送路特性を推定し、上記フーリエ変換された上記ＯＦＤＭ周波数領域信号について、上記推定された伝送路特性に基づいて、伝送歪みを補償する処理を施すにあたり、上記伝送路特性の推定に用いる時間方向の伝送路推定結果の成否を判定し、その成否判定結果に従って、上記伝送路特性の推定における時間方向伝送路推定の有無を切り替えることによって、精度の良い伝送路歪み補償を行うことができる。
【００６３】
ここで、ウインドウ再生回路１２と遅延プロファイル推定回路１１について、さらに詳細に説明する。
【００６４】
ウインドウ再生回路１２と遅延プロファイル推定回路１１の詳細のブロック図と、それと関係のある周辺回路を図６に示す。
【００６５】
図６において、図１と同じ構成要素については、同じ番号を付し、関係の無い部分は省略している。
【００６６】
図６に示すウインドウ再生回路１２と遅延プロファイル推定回路１１では、ＯＦＤＭ時間領域信号が入ってくると、まずウインドウ再生回路１２のガードインターバル相関演算回路１２ｂにおいて、おおよそのパス推定を行い、その出力からシンボルタイミング推定回路１２ａが粗いウインドウ再生を行い、ＦＦＴ演算位置を決定して、ＦＦＴ演算回路６によるＦＦＴ演算がスタートする。
【００６７】
そして、このＦＦＴ演算回路６のＦＦＴ出力であるＯＦＤＭ周波数領域信号を使ってパイロット利用伝送路推定回路７において周波数領域での伝送路推定を行い、上記時間方向伝送路推定回路１０７ｂによる時間方向伝送路推定の結果を遅延プロファイル推定回路１１のパイロットＩＦＦＴ１１ｂでＩＦＦＴ演算することにより、時間領域の伝送路特性が求まる。ウインドウ再生回路１２のシンボルタイミング推定回路１２ａは、このＩＦＦＴ出力を元に、より精度良くＦＦＴトリガーパルスを調整する。最後に、このパイロットＩＦＦＴ１１ｂのＩＦＦＴ出力から最も強いパスの位置情報を取り出し、それを用いて、ガード適応整合フィルタ１１ａを動かす。以降、シンボルタイミング推定回路１２ａは、ガードインターバル相関演算回路１２ｂとパイロットＩＦＦＴ１１ｂとガード適応整合フィルタ１１ａの各出力を用いて、伝送路プロファイルをパスの存在位置をモニタして適切に、ＦＦＴトリガーパルスを調整する。
【００６８】
そして、このＯＦＤＭ受信装置５０では、上記時間方向伝送路推定成否判定回路１３による判定結果を上記シンボルタイミング推定回路１２ａに供給することにより、上記時間方向伝送路推定の成否判定結果に従って、時間領域における伝送路特性推定のパス存在位置を有効シンボル長／１２の定数倍だけシフトさせるようにし、精度良くウインドウ再生を行うようにしている。
【００６９】
次に、ガードインターバル相関演算回路１２ｂとガード適応整合フィルタ１１ａとパイロットＩＦＦＴ１１ｂについて詳細に説明する。
【００７０】
ガードインターバル相関演算回路１２ｂは、例えば図７に示すように、有効シンボル長遅延部１２ｂ−１、複素共役部１２ｂ−２、複素乗算器１２ｂ−３及びガードインターバル長移動平均算出部１２ｂ−４にて構成される。また、図８はガードインターバル相関の演算状況を示している。
【００７１】
図２を参照して説明したように、ガードインターバルは、有効シンボルの後半の一部のコピーとなっているので、図８に示す斜線部分の信号Ｃと信号Ｄは全く同じ信号である。
【００７２】
ＯＦＤＭ信号は、ガードインターバル部分と有効シンボルの後半が同じ信号であるために強い相関を持つと言う特徴を有しており、それ以外の部分の相関は非常に小さくなると言う特徴を有している。この特徴を用いて、図７のような構成のガードインターバル相関演算回路１２ｂで相関値を求めることによりシンボルの区切りを検出することが可能となる。図８では、図７のような構成のガードインターバル相関演算回路１２ｂの動作を説明するために、ＯＦＤＭ時間領域信号と、これを有効シンボル長遅延部１２ｂ−１により有効シンボル長だけ遅らせた信号から複素共役部１２ｂ−２により取り出した信号を複素共役部１２ｂ−２により掛け合わせ、ガードインターバル長移動平均算出部１２ｂ−４によりガードインターバル長の移動平均を取ることの様子を示している。単に有効シンボル長だけ遅延させるので、図８に示す斜線部分の信号Ｃ’と信号Ｃは全く同じ信号であり、信号Ｃが信号Ｄのコピーであることから、信号Ｃ’と信号Ｄは強い相関を出力する。
【００７３】
また、ガード適応整合フィルタ１１ａは、例えば図９に示すように、基本的にＦＩＲフィルタにより構成される。そのフィルタ係数は、データの複素共役を特定のタイミングでロードするようになっている。このロードタイミングは、ちょうどフィルタ係数がメインパスのガードインターバルの複素共役となるようなタイミングである。つまり、このフィルタは、ガードインターバル部分のデータとの相関を計算する回路となっている。ガードインターバルは有効シンボルの後半と同じ信号になっているので、シンボルの終わりで相関が強く出る。また、マルチパスの場合には、図１０に示すように、それぞれの遅延波のシンボルの終わりで相関が強く出る。それらの相関出力をモニタすることで、マルチパスがどのようなプロファイルで存在するかが分かる。
【００７４】
さらに、パイロットＩＦＦＴ１１ｂでは、時間方向伝送路推定回路７ｂで求めた周波数領域における時間方向の伝送路特性をＩＦＦＴすることにより時間領域における伝送路のインパルス応答を求める。パイロットＩＦＦＴ１１ｂでは、図１１に示すように、伝送路のインパルス応答を求めることができるが、図４で示した３キャリア毎のデータを使っていることから、有効シンボルの１／３のレンジでしか推定できない。これを超える遅延波がある場合は、折り返しが発生する。
【００７５】
ここで、上記時間方向伝送路推定成否判定回路１３では、上記パイロット利用伝送路推定回路７で時間方向伝送路推定回路７ｂにより周波数領域での伝送路推定を行い、その結果を上記遅延プロファイル推定回路１１のパイロットＩＦＦＴ１１ｂでＩＦＦＴ演算することにより求められた時間領域の伝送路特性と、上記ＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間の相関検出を行うガードインターバル相関演算回路１２ｂにより得られる演算結果を比較することにより、例えば、図１２に示すようにメインパスのシフトの有無を判定することができ、上記時間方向伝送路推定の成否を判定することができる。
【００７６】
また、上記時間方向伝送路推定成否判定回路１３では、上記パイロット利用伝送路推定回路７で時間方向伝送路推定回路７ｂにより周波数領域での伝送路推定を行い、その結果を上記遅延プロファイル推定回路１１のパイロットＩＦＦＴ１１ｂでＩＦＦＴ演算することにより求められた時間領域の伝送路特性と、上記ＯＦＤＭ時間領域信号に対してガードインターバル期間のデータの相関検出を行うガード適応整合フィルタ１１ａによる検出結果と比較することによって、例えば、図１３に示すようにメインパスのパワー洩れをチェックしたり、図１４に示すようにエコーのシフトの有無を判定したり、あるいは、図１５に示すようにエコーのパワー洩れをチェックしたりすることができ、上記時間方向伝送路推定の成否を判定することができる。
【００７７】
このＯＦＤＭ受信装置５０における時間方向伝送路推定成否判定回路１３では、図１６のフローチャートに示すように、上記ガード適応整合フィルタ１１ａによる検出結果と上記ガードインターバル相関演算回路１２ｂによる演算結果とを切り替えながら上記遅延プロファイル推定回路１１のパイロットＩＦＦＴ１１ｂで求められた時間領域の伝送路特性と比較することにより、上記時間方向伝送路推定の成否を判定するようにしている。
【００７８】
すなわち、このＯＦＤＭ受信装置５０において、上記時間方向伝送路推定成否判定回路１３は、上記ガードインターバル相関演算回路１２ｂにより得られる演算結果と上記パイロットＩＦＦＴ１１ｂによるＩＦＦＴ演算の結果を比較し（ステップＳ１）、メインパスのシフトの有無を判定し（ステップＳ２）、その判定結果が「ＹＥＳ」、すなわち、例えば図１２に示すように、メインパスのシフトがある場合には、時間方向伝送路推定を失敗したものと判定する。
【００７９】
上記ステップＳ２における判定結果が「ＮＯ」、すなわち、メインパスのシフトがない場合には、上記ガード適応整合フィルタ１１ａによる検出結果と上記パイロットＩＦＦＴ１１ｂによるＩＦＦＴ演算の結果を比較し（ステップＳ３）、メインパスのパワー洩れの有無を判定し（ステップＳ４）、その判定結果が「ＹＥＳ」、すなわち、例えば図１３に示すように、メインパスのパワー洩れがある場合には、時間方向伝送路推定を失敗したものと判定する。
【００８０】
また、上記ステップＳ４における判定結果が「ＮＯ」、すなわち、メインパスのパワー洩れがない場合には、上記ガード適応整合フィルタ１１ａによる検出結果と上記パイロットＩＦＦＴ１１ｂによるＩＦＦＴ演算の結果を比較し（ステップＳ５）、エコーのシフトの有無を判定し（ステップＳ６）、その判定結果が「ＹＥＳ」、すなわち、例えば図１４に示すように、エコーのシフトがある場合には、時間方向伝送路推定を失敗したものと判定する。
【００８１】
さらに、上記ステップＳ６における判定結果が「ＮＯ」、すなわち、エコーのシフトがない場合には、上記ガード適応整合フィルタ１１ａによる検出結果と上記パイロットＩＦＦＴ１１ｂによるＩＦＦＴ演算の結果を比較し（ステップＳ７）、エコーのパワー洩れの有無を判定し（ステップＳ８）、その判定結果が「ＹＥＳ」、すなわち、例えば図１５に示すように、エコーのパワー洩れがある場合には、時間方向伝送路推定を失敗したものと判定する。
【００８２】
そして、上記ステップＳ８における判定結果が「ＮＯ」、すなわち、エコーのパワー洩れがない場合に時間方向伝送路推定を成功したものと判定する。
【００８３】
このような構成のＯＦＤＭ受信装置５０では、上記ＯＦＤＭ周波数領域信号中のパイロット信号を用いて時間方向の伝送路特性を推定し、上記推定された時間方向伝送路推定結果を逆フーリエ変換（IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)して時間領域における伝送路特性を推定し、上記伝送路特性の推定に用いる時間方向の伝送路推定結果の成否を判定し、その成否判定結果に従って、上記伝送路特性の推定における時間方向伝送路推定の有無を切り替えるとともに、上記時間領域の伝送路特性に応じてフーリエ変換の演算範囲を指定するＦＦＴウインドウ再生を行い、上記時間方向の伝送路推定の成否判定結果に従って、時間領域における伝送路特性推定のパス存在位置を有効シンボル長／１２の定数倍だけシフトさせることによって、精度の良い伝送路歪み補償及びウインドウ再生を行うことができ、マルチパス耐性を劣化させることなく、時間方向伝送路推定が不可能な高速移動環境においても、周波数領域の伝送路推定と時間領域の伝送路推定の両方を正確に行って、適切な伝送路歪み補正とウインドウ再生を行い、移動環境における受信性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明を適用したＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＯＦＤＭ信号の伝送シンボルについて説明する図である。
【図３】ＯＦＤＭ信号におけるＳＰ信号の配置パターンを説明する図である。
【図４】上記ＯＦＤＭ受信装置における時間方向伝送路推定回路によって推定されるサブキャリアを説明する図である。
【図５】上記ＯＦＤＭ受信装置における周波数方向伝送路推定回路によって推定されるサブキャリアを説明する図である。
【図６】上記ＯＦＤＭ受信装置におけるウインドウ再生回路と遅延プロファイル推定回路の詳細と、それと関係のある周辺回路を示すブロック図である。
【図７】上記ＯＦＤＭ受信装置におけるガードインターバル相関演算回路の構成を示すブロック図である。
【図８】ガードインターバル相関を説明する図である。
【図９】上記ＯＦＤＭ受信装置におけるガード適応整合フィルタの構成を説明するブロック図である。
【図１０】上記ガード適応整合フィルタのタイミングを説明する図である。
【図１１】上記ＯＦＤＭ受信装置におけるパイロットＩＦＦＴで求められる伝送路のインパルス応答を示す２波マルチパスの場合の出力波形図である。
【図１２】上記ＯＦＤＭ受信装置における時間方向伝送路推定成否判定回路によるメインパスのシフトの有無の判定方法を模式的に示す図である。
【図１３】上記時間方向伝送路推定成否判定回路によるメインパスのパワー洩れの有無の判定方法を模式的に示す図である。
【図１４】上記時間方向伝送路推定成否判定回路によるエコーのシフトの有無の判定方法を模式的に示す図である。
【図１５】上記時間方向伝送路推定成否判定回路によるエコーのパワー洩れの有無の判定方法を模式的に示す図である。
【図１６】上記時間方向伝送路推定成否判定回路の動作を示すフローチャートである。
【図１７】従来のＩＳＤＢ−Ｔの基本的なＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】時間方向伝送路推定を無くして、１２キャリア毎のＳＰを利用して周波数方向伝送路推定を行うことにより周波数領域における伝送路特性を推定するようにしたＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１９】時間方向伝送路推定を行わない場合の周波数方向伝送路推定回路で推定されるサブキャリアの様子を示す図である。
【図２０】伝送路の変動が高速で、時間方向伝送路推定に失敗した場合の１波のパイロットＩＦＦＴ出力の例を示す図である。
【図２１】伝送路の変動が高速で、時間方向伝送路推定に失敗した場合の２波のパイロットＩＦＦＴ出力の例を示す図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  アンテナ、２  チューナ、２ａ  乗算回路、２ｂ  局部発振器、３  バンドパスフィルタ、４  Ａ／Ｄ変換回路、５  デジタル直交復調回路、６  ＦＦＴ演算回路、７  パイロット利用伝送路推定回路、７ａ  ＳＰ信号抽出回路、７ｂ  時間方向伝送路推定回路、８  伝送路歪み補償回路、８ａ  補償回路、８ｂ  周波数方向伝送路推定回路、８ｃ  セレクタ、８ｄ  周波数方向伝送路推定回路、９  誤り訂正回路、１０  伝送パラメータ復号回路、１１  遅延プロファイル推定回路、１１ａ  ガード適応整合フィルタ、１１ｂ  パイロットＩＦＦＴ、１２  ウインドウ再生回路、１２ａ  シンボルタイミング推定回路、１２ｂ  ガードインターバル相関演算回路、１２ｂ−１  有効シンボル長遅延部、１２ｂ−２  複素共役部、１２ｂ−３  複素乗算器、１２ｂ−４  ガードインターバル長移動平均算出部、１３  時間方向伝送路推定成否判定回路、５０  ＯＦＤＭ受信装置
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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