(57)【要約】【課題】  近年の無線伝送においては、高速な大容量の高品質データを伝送する技術が必要となってきている。このため、ミリ波帯を使用した広帯域伝送の研究開発が盛んに行われており、遅延波、周波数選択性フェージング等の伝搬路変動が大きな伝送に対しても、精度の良い位相補償を可能とする技術が必要とされている。【解決手段】  FFT後のサブキャリア信号について復調を行う復調装置において、等化処理したパイロットキャリアの位相誤差を算出する位相誤差算出部と共に、等化処理したデータキャリア信号を仮判定するキャリアデータ仮判定部と、仮判定したデータキャリアの複素データを基準としてデータキャリアの位相誤差を算出する位相誤差算出部と、データキャリアの位相誤差とパイロットキャリアの位相誤差とを合せて位相誤差補償値を算出する位相誤差補償値算出部を備え、データキャリアの位相誤差を補償する構成としている。【選択図】  図１
2008042613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重方式（以下、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)と称する）の受信装置であって、FFT後のサブキャリア信号について復調を行うOFDM復調装置において、
等化処理したパイロットキャリアの位相誤差を算出する位相誤差算出部と共に、等化処理したデータキャリアを仮判定するキャリアデータ仮判定部と、仮判定したデータキャリアの複素データを基準としてデータキャリアの位相誤差を算出する位相誤差算出部を具備し、データキャリアの位相誤差とパイロットキャリアの位相誤差とを合せて位相誤差補償値を算出する位相誤差補償値算出部を備えて、データキャリアの位相誤差を補償することを特徴とするOFDM復調装置。
【請求項２】
請求項１記載のOFDM復調装置において、
FFT後のサブキャリア信号について復調を行う復調装置であって、
パイロットキャリアの間に周波数配置されたデータキャリアの一部について位相誤差を算出する位相誤差算出部を備え、データキャリアの位相誤差とパイロットキャリアの位相誤差とを合せて位相誤差補償値を算出する位相誤差補償値算出部を具備し、データキャリアの位相誤差を補償することを特徴とするOFDM復調装置。
【請求項３】
請求項１記載のOFDM復調装置において、
FFT後のサブキャリア信号について復調を行う復調装置であって、
パイロットキャリアの間で等間隔の周波数キャリア配置となるデータキャリアについて位相誤差を算出する位相誤差算出部を備え、データキャリアの位相誤差とパイロットキャリアの位相誤差とを合せて位相誤差補償値を算出する位相誤差補償値算出部を具備し、データキャリアの位相誤差を補償することを特徴とするOFDM復調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、OFDM受信装置において、受信サブキャリアの位相誤差を補償する、位相誤差補償装置を備えたOFDM復調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の位相誤差補償装置としては、例示すると、特開2002-152168号公報に記載された技術が知られている。この従来技術では、FFT後のパイロット伝送用サブキャリアに対応した位相誤差を平均化し、これを用いて、全サブキャリアに共通な位相誤差を補償する方式としている。
【特許文献１】特開2002-152168号公報
【特許文献２】特願2000−339060号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
以下、本発明者が発明したOFDM復調装置について、図２、図３を用いて説明する。図２は、位相誤差補償装置を備えた受信部の構成の一例を示すブロック図、図３は、周波数領域の信号における、パイロットキャリアとデータキャリアの配置例を示す図である。
【０００４】
近年、地上はデジタル放送やマルチメディア移動アクセス通信システム等に向けた研究が盛んに行われており、伝送方式として、直交周波数分割多重（OFDM：Orthogonal Frequency Division multiplexing）方式が採用されている。OFDM方式は、伝送する情報を複数の搬送波（サブキャリア）に分割して送信するマルチキャリア方式の一種である。サブキャリア間隔は、各サブキャリアが干渉しない最小の間隔である直交周波数間隔とすることで、高い周波数効率を実現可能としている。
【０００５】
OFDM方式の送受信機構成において、送信側では、送信情報のビット列をQPSKや16QAM等のデータ変調によりシンボル化し、シンボルをサブキャリア数分について周波数軸上に配置する。この時、図３に示すように、既知のシンボルデータを持つパイロットキャリア信号を所要の間隔で挿入する。このパイロットキャリア信号により、送受信間の位相ずれである位相誤差を受信側で算出することが可能となる。さらに、周波数軸上に配置されたシンボルは逆高速フーリエ変換により並直列変換して、時間領域の信号であるOFDMシンボル信号とし、OFDMシンボル信号のある部分を遅延波対策であるガードインターバルとして付け加え、IF／RF処理をして送信する。
【０００６】
受信側では、アンテナ201で受信された受信信号が、受信部202でRF／IF処理されAD変換部203でデジタルデータに変換される。同期AFC部204でガードインターバル等を利用してOFDMシンボルの同期を合わせガードインターバルを除去し、FFT部205で高速フーリエ変換により直並列変換して周波数領域の信号にする。
【０００７】
この周波数領域の信号を用いて、伝搬路推定の等化処理を等化処理部206で行う。パイロット抽出部207で抽出したパイロットキャリアのデータを、パイロットメモリ208に記憶されているデータによりパイロット複素除算部209で複素除算し、伝搬路推定部210で各受信キャリアの伝搬路変動を推定し、複素除算部211で複素除算して等化処理を行う。
【０００８】
等化処理後に、位相誤差補償処理部212で位相ずれである位相誤差の補償処理を行う。データキャリアをデータ抽出部213で、パイロットキャリアをパイロット抽出部214で抽出する。パイロット抽出部214で抽出したパイロットキャリアと受信側のパイロットメモリ208に保持してある既知のパイロットキャリアを比較し、位相誤差算出部(パイロット)215で位相誤差を算出し、この位相誤差の平均値を求め、位相誤差補償値算出部218で位相誤差補償値を算出する。この位相誤差補償値を用い、データ抽出部213で抽出したデータキャリアの位相誤差を位相誤差補償部219で補償する。位相誤差を補償したデータをサブキャリアデータ復調部220で復調し、受信データ221を取得している。
【０００９】
ところで、近年の無線伝送においては、高速な大容量の高品質データを伝送する技術が必要となってきており、ミリ波帯を使用した広帯域伝送の研究開発が盛んに行われており、遅延波、周波数選択性フェージング等の伝搬路変動が大きな伝送に対しても、精度の良い位相補償を可能とする技術が必要とされている。
【００１０】
伝搬路変動の増大によりサブキャリアの信号電力が大きく変動した場合には、パイロットキャリアの位相ずれについて平均値を算出するだけでは、信号電力が減少しS/Nが大幅に劣化したサブキャリアの位相ずれ誤差が大きくなり平均値の誤差も大きくなるため、補償誤差のずれが大きくなり精度の良い位相誤差補償が不可能となる。
【００１１】
そこで、本発明は、上述した従来の課題を解決するため、パイロットキャリアによる位相誤差と共にデータキャリアによる位相誤差を算出し、両方を合せた位相誤差の平均値を求めることで補償誤差を低減し、精度良く位相誤差補償を行えるOFDM復調装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、FFT後のサブキャリア信号について復調を行う復調装置において、等化処理したパイロットキャリアの位相誤差を算出する位相誤差算出部と共に、等化処理したデータキャリア信号を仮判定するキャリアデータ仮判定部と、仮判定したデータキャリアの複素データを基準としてデータキャリアの位相誤差を算出する位相誤差算出部を備え、データキャリアの位相誤差とパイロットキャリアの位相誤差とを合せて位相誤差補償値を算出する位相誤差補償値算出部を備えて、データキャリアの位相誤差を補償する構成としている。
【００１３】
また、パイロットキャリアの間に配置されたデータキャリアの一部について位相誤差を算出する位相誤差算出部を備え、データキャリアの位相誤差とパイロットキャリアの位相誤差とを合せて位相誤差補償値を算出する位相誤差補償値算出部を備えて、データキャリアの位相誤差を補償する構成としている。
【００１４】
また、パイロットキャリアの間で等間隔の配置となるデータキャリアについて位相誤差を算出する位相誤差算出部を備え、データキャリアの位相誤差とパイロットキャリアの位相誤差とを合せて位相誤差補償値を算出する位相誤差補償値算出部を備えて、データキャリアの位相誤差を補償する構成としている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ミリ波等の高周波帯を用いて、高速データを伝送する広帯域の伝送において、伝送路変動の増大によりサブキャリアが大きく変動した場合においても、パイロットキャリアによる位相誤差と共にデータキャリアによる位相誤差を算出し、母数を増加させて位相誤差の平均値を求めることで補償誤差を低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明のOFDM復調装置について、図１、図３、図４を用いて受信信号の位相誤差補償動作を説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係るOFDM復調装置の構成を示すブロック図、図３は、周波数領域の信号における、パイロットキャリアとデータキャリアの配置例を示す図、図４は、位相誤差を算出する、パイロットキャリアとデータキャリアの周波数領域における位置を示す図である。
【００１８】
本発明のOFDM復調装置は、アンテナ101、受信部102、AD変換部103、同期AFC部104、FFT（高速
フーリエ変換）部105、等化処理部106、位相誤差補償処理部112、サブキャリアデータ復調部120などから構成されている。
【００１９】
アンテナ101で送信されたOFDM信号を受信する。受信部102でRF/IF処理、タイミング再生処理等を行い、ベースバンドのOFDM信号を得る。A/D変換部103で、アナログ信号をデジタル信号に変換する。同期AFC部104でガードインターバル区間の信号を利用するなどしてOFDMシンボルの同期を合わせ、AFC処理等を行い、ガードインターバルを除去する。FFT部105で、高速フーリエ変換により時間領域の信号を周波数領域の信号に直並列変換する。
【００２０】
この周波数領域の信号について、伝搬路推定の等化処理を等化処理部106で行う。パイロット抽出部107で抽出したパイロットキャリアのデータを、パイロットメモリ108に記憶されているデータによりパイロット複素除算部109で複素除算し、伝搬路推定部110で周波数方向内挿キャリアフィルタや時間方向内挿キャリアフィルタ等を用いて、各受信キャリアの伝搬路変動を推定し、複素除算部111で周波数領域の信号である受信キャリア信号を複素除算して等化処理を行う。
【００２１】
等化処理された信号について、位相誤差の補償処理を位相誤差補償処理部112で行う。位相誤差補償処理部112は、データ抽出部113、パイロット抽出部114、位相誤差算出部(パイロット)115、キャリアデータ仮判定部116、位相誤差算出部(データ)117、位相誤差補償値算出部118、位相誤差補償部119で構成されている。
【００２２】
受信信号は、図３に示すように、OFDMシンボル信号は複数本の周波数領域のキャリア信号からなり、P1〜PNのN本のキャリアがパイロットキャリアである。
【００２３】
等化処理後の信号から、データ抽出部113ではデータキャリアを抽出し、パイロット抽出部114ではN本のパイロットキャリアを抽出する。パイロットメモリ108には送信された既知のパイロットキャリアのデータが予め記憶されている。パイロット抽出部114で抽出されたパイロットキャリアについてパイロットメモリ108に予め記憶されているパイロットキャリアで複素除算し、N本のパイロットキャリアについて位相誤差算出部(パイロット)115で位相誤差を算出する。
【００２４】
データ抽出部113で抽出したデータキャリアは、キャリアデータ仮判定部116でキャリアデータを仮判定し、抽出したデータキャリアを仮判定したデータキャリアで複素除算し位相誤差算出部(データ)117で位相誤差を算出する。
【００２５】
パイロットキャリアから算出した位相誤差とデータキャリアから算出した位相誤差とを合せて位相誤差の平均値を求め、位相誤差補償値算出部118で位相誤差の補償値を算出する。位相誤差補償部119で、算出した位相誤差補償値によりデータキャリアを複素除算して、データキャリアの位相誤差を補償する。位相誤差を補償したデータは、サブキャリアデータ復調部120で復調され受信データが出力される。
【００２６】
全てのデータキャリアではなく、一部のデータキャリアについて位相誤差を算出し位相補償する場合には、図４に示すように、例えば８キャリア間隔でパイロットキャリアが挿入されている場合には、パイロットキャリア間の４キャリア間隔あるいは２キャリア間隔のデータキャリアを選択し、パイロットキャリアを含めたキャリア間隔が等間隔となる位置のデータキャリアを選択して、OFDMシンボルの周波数領域で均等な位置における位相誤差を求めることで、より精度の良い位相誤差を求めることができる。
【００２７】
以上説明した本発明のOFDM復調装置では、伝搬路変動の増大によりサブキャリアの信号電力が大きな変動を発生した場合においても、パイロットキャリアによる位相誤差と共にデータキャリアによる位相誤差を算出し、母数を増加させて位相誤差の平均値を求めることで補償誤差を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係るOFDM復調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明者が本発明をする過程で検討した、従来技術の位相誤差補償装置を備えたOFDM復調装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図３】周波数領域の信号における、パイロットキャリアとデータキャリアの配置例を示す図である。
【図４】位相誤差を算出する、パイロットキャリアとデータキャリアの周波数領域における位置の例を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
101, 201：アンテナ
102, 202：受信部
103, 203：AD変換部
104, 204：同期AFC部(ガードインターバル除去)
105, 205：FFT部
106, 206：等化処理部
107, 207：パイロット抽出部
108, 208：パイロットメモリ
109, 209：パイロット複素除算部
110, 210：伝搬路推定部
111, 211：複素除算部
112, 212：位相誤差補償処理部
113, 213：データ抽出部
114, 214：パイロット抽出部
115, 215：位相誤差算出部(パイロット)
116：キャリアデータ仮判定部
117：位相誤差算出部(データ)
118, 218：位相誤差補償値算出部
119, 219：位相誤差補償部
120, 220：サブキャリアデータ復調部
121, 221：受信データ
【図１】
2008042613.tif 000003
【図２】
2008042613.tif 000004
【図３】
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【図４】
2008042613.tif 000006