(57)【要約】【課題】ガードインターバルにユニークワードを用いたシステムにおいて、受信側の端末がＮＬＯＳのような伝播路を経由して受信される環境下であっても、伝播路を正しく推定し、伝播路の歪を正しく補償できる。【解決手段】本発明の無線受信装置１は、OFＤＭ信号を受信するアンテナ１０５と、伝播路に関する遅延プロファイルを生成し、受信信号からガードインターバルを除去するＩＳＩキャンセラ２１０と、高速フーリエ変換するＦＦＴ２２０と、基準信号と遅延プロファイルとを用いて伝播路の状態を推定し等化処理を行う等化処理部２３０と、軟判定復号あるいは硬判定復号する外復号器２４０と、軟判定復号あるいは硬判定復号された信号の内符号の誤り訂正を行う内復号器２５０とを備え、等化処理部２１０が、復号された信号を基準信号として用いて、伝播路の状態を再度推定し、等化処理を再度行うことを特徴とする。【選択図】図１
2008306318.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ（Ｏｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルとガードインターバルとを有するＯＦＤＭ信号を無線送信装置から受信する無線受信装置であって、
前記無線送信装置によって送信される前記ＯＦＤＭ信号を受信するアンテナと、
前記アンテナによって受信したＯＦＤＭ信号を周波数変換処理および同期処理するフロントエンド部と、
前記フロントエンド部によって処理されたＯＦＤＭ信号から、遅延プロファイルを抽出し当該遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭシンボルへのガードインターバルの漏れ込みを除去するＩＳＩ（Ｉｎｔｅｒ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）キャンセラと、
前記ＩＳＩキャンセラから出力されるＯＦＤＭ信号を直交変換する変換器と、
あらかじめ定められた基準信号と前記遅延プロファイルとから伝播路の状態を推定し、前記変換器から出力される信号に対して前記伝播路の状態の推定結果を用いて等化処理を行う等化処理器と、
前記等化処理器から出力される信号を復号する外復号器と、
前記外復号器から出力された信号の内符号の誤り訂正を行う内復号器とを備え、
前記等化処理器が、
前記内復号器から出力される信号を前記基準信号とし、当該基準信号と前記遅延プロファイルとを用いて前記伝播路の状態を再度推定し、前記変換器から出力される信号に対して前記伝播路の状態の再度推定結果を用いて等化処理を行うことを特徴とする無線受信装置。
【請求項２】
前記変換器から出力される信号に対して、前記内復号器から出力される信号を前記基準信号として用いて前記等化処理器が等化処理を行い、その等化処理された信号を前記外復号器が復号し、その復号された信号を前記内復号器が内符号の誤り訂正する一連の処理が、複数回行われることを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
【請求項３】
前記変換器によって直交変換された信号に対して前記一連の処理が複数回行われる際に、前記外復号器から前回出力された信号と今回出力される信号とを比較し、前記一連の処理を再度行うか否かを制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の無線受信装置。
【請求項４】
ＯＦＤＭシンボルとガードインターバルとを有するＯＦＤＭ信号を受信する無線受信装置の制御方法であって、
前記ＯＦＤＭ信号から遅延プロファイルを抽出し、
前記抽出した遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭシンボルへのガードインターバル部分の漏れ込みを前記ＯＦＤＭ信号から除去し、
前記漏れ込みが除去されたＯＦＤＭ信号を直交変換し、
あらかじめ定められた基準信号と前記遅延プロファイルとから伝播路の状態を推定し、
前記直交変換して得られた信号に対して前記伝播路の状態の推定結果を用いて等化処理を行い、
前記等化処理された信号を復号し、
前記復号された信号の内符号の誤り訂正を行い
前記誤り訂正された信号を前記基準信号として当該基準信号と前記遅延プロファイルとを用いて前記伝播路の状態を再度推定し、
前記直交変換して得られた信号に対して前記伝播路の状態の再度推定結果を用いて等化処理を行うことを特徴とする無線受信装置の制御方法。
【請求項５】
ＯＦＤＭシンボルとガードインターバルとを有するＯＦＤＭ信号を受信する無線受信装置の制御プログラムであって、
コンピュータに、
前記ＯＦＤＭ信号から遅延プロファイルを抽出する機能と、
前記抽出した遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭシンボルへのガードインターバル部分の漏れ込みを前記ＯＦＤＭ信号から除去する機能と、
前記漏れ込みが除去されたＯＦＤＭ信号を直交変換する機能と、
あらかじめ定められた基準信号と前記遅延プロファイルとから伝播路の状態を推定する機能と、
前記直交変換して得られた信号に対して前記伝播路の状態の推定結果を用いて等化処理を行う機能と、
前記等化処理された信号を復号する機能と、
前記復号された信号の内符号の誤り訂正する機能と
前記誤り訂正された信号を前記基準信号として当該基準信号と前記遅延プロファイルとを用いて前記伝播路の状態を再度推定する機能と、
前記直交変換して得られた信号に対して前記伝播路の状態の再度推定結果を用いて等化処理する機能とを実現させることを特徴とする無線受信装置の制御プログラム。
【請求項６】
ＯＦＤＭシンボルとガードインターバルとを有するＯＦＤＭ信号の受信処理を行う半導体集積回路であって、
前記ＯＦＤＭ信号から遅延プロファイルを抽出し、当該遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭシンボルへのガードインターバル部分の漏れ込みを前記ＯＦＤＭ信号から除去するＩＳＩキャンセラと、
前記ＩＳＩキャンセラから出力される前記ＯＦＤＭ信号を直交変換する変換器と、
あらかじめ定められた基準信号と前記遅延プロファイルとから伝播路の状態を推定し、前記変換器から出力される信号に対して前記伝播路の状態の推定結果を用いて等化処理を行う等化処理器と、
前記等化処理器から出力される信号を復号する外復号器と、
前記外復号器から出力された信号の内符号の誤り訂正を行う内復号器とを備え、
前記等化処理器が、
前記内復号器から出力される信号を前記基準信号とし、当該基準信号と前記遅延プロファイルとを用いて前記伝播路の状態を再度推定し、前記変換器から出力される信号に対して前記伝播路の状態の再度推定結果を用いて等化処理を行うことを特徴とする半導体集積回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線受信装置、無線受信装置の制御方法、無線受信装置の制御プログラム、および半導体集積回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ（Ｏｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）は、無線ＬＡＮや地上波デジタル放送、ＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ）等で用いられるデジタル変調方式である。ＯＦＤＭ信号では、障害物に反射されるなどした電波を複数の経路から受信することにより発生するマルチパス障害の影響を抑制するために、送信局がデータを連続的に送信するのではなくデータとデータとの間にガードインターバルを挿入して送信する。ガードインターバルにはユニークワード、例えば、拡散符号の一つである擬似的なランダム系列であるＰＮ（Ｐｓｅｕｄｏｒａｎｄｏｍ  ｎｏｉｓｅ  ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ）系列が用いられる。ガードインターバルにＰＮ系列を適用することにより時間・周波数同期特性が改善する。
【０００３】
ここで、ユニークワードとしてＰＮ系列を用いたシステムにおいて、ＯＦＤＭ信号の受信側の端末が、ＰＮ相関を用いて伝播路の推定を行う方法が報告されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【非特許文献１】Ｚ．Ｙａｎｇ，Ｊ．Ｗａｎｇ，Ｍ．Ｈａｎ，Ｃ．Ｐａｎ，Ｌｉｎ，Ｙａｎｇ，Ｚｈｏｕａｎ，“Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｏｆ  ＤＭＢ−Ｔ，”Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  ａｎｄ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｗｅｓｔ  Ｓｉｎｏ  Ｅｘｐｏｓｉｔｉｏｎｓ，ＩＥＥＥ  ２００２  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｏｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，  ２９  Ｊｕｎｅ−１  Ｊｕｌｙ  ２００２，ｐｐ１０６９−１０７２  ｖｏｌ．２．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記非特許文献１に記載されている技術では、ガードインターバルにユニークワードを用いたシステムにおいて、ＬＯＳ（Ｌｉｎｅ  Ｏｆ  Ｓｉｔｅ）のような送信局から受信局が見通せる伝播環境でなければ、伝播路の推定が正確に行えない。そのため、受信した信号のビット誤り率を十分に小さくできず受信品質が劣化するという問題点があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであって、ガードインターバルにユニークワードを用いたシステムにおいて、ＬＯＳのような送信局から受信局が見通せる伝播環境、およびＮＬＯＳ（Ｎｏｎ  Ｌｉｎｅ  Ｏｆ  Ｓｉｔｅ）のような送信局から受信局が見通せない伝播環境の双方で、伝播路を正しく推定することにより受信信号のビット誤り率を小さくし、受信品質を改善できる無線受信装置、無線受信装置の制御方法、無線受信装置の制御プログラム、および半導体集積回路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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る無線受信装置は、ＯＦＤＭ（Ｏｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）シンボルとガードインターバルとを有するＯＦＤＭ信号を無線送信装置から受信する無線受信装置であって、前記無線送信装置によって送信される前記ＯＦＤＭ信号を受信するアンテナと、前記アンテナによって受信したＯＦＤＭ信号を周波数変換処理および同期処理するフロントエンド部と、前記フロントエンド部によって処理されたＯＦＤＭ信号から、遅延プロファイルを抽出し当該遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭシンボルへのガードインターバルの漏れ込みを除去するＩＳＩ（Ｉｎｔｅｒ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）キャンセラと、前記ＩＳＩキャンセラから出力されるＯＦＤＭ信号を直交変換する変換器と、あらかじめ定められた基準信号と前記遅延プロファイルとから伝播路の状態を推定し、前記変換器から出力される信号に対して前記伝播路の状態の推定結果を用いて等化処理を行う等化処理器と、前記等化処理器から出力される信号を復号する外復号器と、前記外復号器から出力された信号の内符号の誤り訂正を行う内復号器とを備え、前記等化処理器が、前記内復号器から出力される信号を前記基準信号とし、当該基準信号と前記遅延プロファイルとを用いて前記伝播路の状態を再度推定し、前記変換器から出力される信号に対して前記伝播路の状態の再度推定結果を用いて等化処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ガードインターバルにユニークワードを用いたシステムにおいて、ＬＯＳのような送信局から受信局が見通せる伝播環境、およびＮＬＯＳのような送信局から受信局が見通せない伝播環境の双方で、伝播路を正しく推定することにより受信する信号のビット誤り率を小さくし、受信品質を改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【０００９】
（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受信装置１を示すブロック図である。
【００１０】
この第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置１は、送信局（図示せず）から送信されたＯＦＤＭ信号を受信するアンテナ１０５と、アンテナ１０５で受信したＯＦＤＭ受信信号と送信局が送信したＯＦＤＭ送信信号との同期をとるフロントエンド部１００と、フロントエンド部１００から受信したＯＦＤＭ信号から復号データを抽出する復号データ抽出部２００とを備える。
【００１１】
図２に、ＯＦＤＭ信号の構成を示す。
【００１２】
ＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットは、伝送されるデータ部分であるＯＦＤＭシンボルと、ユニークワードが書き込まれたガードインターバル部分とで構成される。ユニークワードはＯＦＤＭシンボルと相互相関が小さければよく、本実施形態では拡散符号の一つである擬似ランダム系列であるＰＮ系列として説明する。
【００１３】
このＯＦＤＭ信号は複数のサブキャリアに並列変換された後に、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｓ）され送信される。即ち、直交性を利用して信号を周波数軸上でオーバーラップさせ、複数のサブキャリアを密に配置し、信号を伝送する。
【００１４】
アンテナ１０５は、送信局からのＯＦＤＭ信号を受信する。送信局とアンテナ１０５との間の伝播環境は、ＬＯＳのような送信局から受信局が見通せる伝播環境である場合もあるが、障害物などの影響によってＮＬＯＳのような送信局から受信局が見通せない伝播環境となることがある。
【００１５】
フロントエンド部１００は、受信部１１０と、ＡＤＣ１２０（Ａｎａｌｏｇ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）と、ＡＦＣ１３０（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）と、ＣＰＥ１４０（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｒｒｏｒ）と、リサンプラ１５０と、シンボル同期１６０とから構成される。
【００１６】
受信部１１０は、アンテナ１０５から受信したＯＦＤＭ信号を増幅する低雑音増幅器（図示せず）と、増幅した信号を所定の周波数に変換する周波数変換器（図示せず）と、周波数が変換された信号を特定の周波数帯を抽出するフィルタ（図示せず）を有する。
【００１７】
ＡＤＣ１２０は、受信部１１０で演算に適した周波数に変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。ここで、ＡＤＣ１２０は、ＡＦＣ１３０以降のデジタル信号処理を行うために、デジタル信号へ変換する。
【００１８】
ＡＦＣ１３０は、ＡＤＣ１２０から出力された信号を、送信局が送信したＯＦＤＭ送信信号の周波数と同一になるように、周波数を調整する。ＣＰＥ１４０は、ＡＦＣ１３０から出力された信号の位相変動を調整する。
【００１９】
リサンプラ１５０は、ＣＰＥ１４０から出力された信号のサンプリングレートと送信局が送信したＯＦＤＭ送信信号のサンプリングレートとを同一にするように、サンプリングレートの調整を行う。
【００２０】
シンボル同期１６０は、リサンプラ１５０から受信した信号について、ガードインターバル部分を検出する。これにより、送信局から送信されるデータ部分に相当するＯＦＤＭシンボル部分の抽出が可能となる。
【００２１】
復号データ抽出部２００は、ＩＳＩ（Ｉｎｔｅｒ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）キャンセラ２１０と、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）２２０と、等化処理部２３０と、外復号器２４０と、内復号器２５０と、繰り返し制御部２６０と、切替部２７０とから構成される。
【００２２】
ＩＳＩキャンセラ２１０は、フロントエンド部１００のシンボル同期１６０から受信した信号について、シンボル間干渉（ＩＳＩ）を除去する。ＩＳＩは、ＯＦＤＭシンボルへのガードインターバル部分の漏れ込むことにより発生する。即ち、ＩＳＩは、送信局からＯＦＤＭ受信装置１が見通せない伝播環境において、送信局から送信された信号をＯＦＤＭ受信装置１で受信するときに発生する。
【００２３】
図３に、伝播路としてマルチパスを想定した場合のＩＳＩキャンセラ２１０がＩＳＩを除去する具体的な方法のモデル図を示す。ＩＳＩキャンセラ２１０は、シンボル同期１６０からの出力信号から抽出された遅延プロファイルと送信されたガードインターバル信号との間の畳み込み演算によりレプリカ信号として生成する。
【００２４】
ＩＳＩキャンセラ２１０が、フロントエンド部１００のシンボル同期１６０から受信した信号から、生成したレプリカ信号を減算することにより、ガードインターバル部分除去する。このようにして、ＩＳＩキャンセラ２１０はＩＳＩを除去する。なお、ＩＳＩキャンセラ２１０がＩＳＩを除去する方法の詳細は後述する。
【００２５】
ＦＦＴ２２０は、ＩＳＩキャンセラ２１０によりＩＳＩが除去された信号を、高速フーリエ変換し、一括復調する。ここで、ＩＳＩキャンセラ２１０によりＩＳＩが除去された信号は、サブキャリアに分解される。なお、ＦＦＴ２２０は、ＯＦＤＭ信号の送受信方式に応じて、例えば、離散コサイン変換や、離散サイン変換、ウェーブレット（ｗａｖｅｌｅｔ）変換などの直交変換を行うものとしても良い。
【００２６】
等化処理部２３０は、ＦＦＴ２２０から受信した信号について、ＩＳＩキャンセラ２１０によりガードインターバル部分が除去されることにより発生するキャリア間干渉（ＩＣＩ；Ｉｎｔｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）及び伝播路によりもたらされる歪みを除去する
図４に、ＩＳＩが除去された先行波（正弦波）および遅延波（正弦波）を重ね合わせて得られる信号を示す。ガードインターバル部分が除去されたため、先行波と遅延波の重ね合わせ信号は、不連続な信号となる。不連続な信号は、他のサブキャリアへ影響を及ぼし、ＩＣＩを発生させる。
【００２７】
ここで、等化処理部２３０は、遅延波のＯＦＤＭシンボルを除去することにより、不連続部分を除去しＩＣＩを除去する。だだし、このＩＣＩとは、ガードインターバル部分が除去されることにより発生するＩＣＩを対象としているが、ドップラなど異なる要因で発生するＩＣＩにも対応することが可能である。
【００２８】
遅延波のＯＦＤＭシンボルを除去するためには、等化処理部２３０は、遅延波と先行波との遅延時間の差、先行波に対する遅延波の相対強度及び位相を算出しなければならない。遅延波と先行波との遅延時間の差、先行波に対する遅延波の相対強度及び位相は、送信局とＯＦＤＭ受信装置１との間の伝播路の状況に依存する。
【００２９】
そのため、等化処理部２３０が、ガードインターバル部分が除去されることにより発生するＩＣＩを除去し、伝播路の歪みを補償するためには、伝播路の状況を正確に推定することが必要となる。
【００３０】
等化処理部２３０は、限られた情報から正確な伝播路推定を行い、その情報を元に、ＺＦ（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ）等化処理、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）等化処理などを行うことにより、ＩＣＩ及び伝播路に起因する歪みを除去する。伝播路の状態を推定する方法、等化処理部２３０がＩＣＩを除去する方法の詳細は後述する。
【００３１】
外復号器２４０は、等化処理部２３０から受信した信号を、一例としてビタビ復号法によりサブキャリア対して軟判定復号あるいは硬判定復号する。なお、硬判定復号は、すべての符号に同等の確率で誤りが発生することを前提として、符号の誤り箇所を探し、符号の誤りを訂正し復号する方法である。軟判定復号は、符号の値の確からしさを表す信頼度を算出し、その信頼度を用いて符号の誤りを訂正し復号する方法である。
【００３２】
このとき１つのサブキャリアにより1度に送信されるビット数は変調方法によって異なる。変調方法は、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、８ＰＳＫ（Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭなどがある。
【００３３】
内復号器２５０は、外復号器２４０から受信した信号の内符合の誤り訂正を行う。即ち、外復号器２４０から受信した信号は、ＲＳ（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｏｄｅ）、ＢＣＨ（Ｂｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ  Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ）などで符号化されており、それらの誤り訂正方式に基づき、内復号器２５０は誤り訂正を行う。
【００３４】
繰り返し制御部２６０は、外復号器２４０および内復号器２５０の出力信号に基づき、内復号器２５０から出力された信号を、復号データとして出力するか、等化処理を再度行う際に用いる基準信号とするか、を判定する。
【００３５】
図５に、等化処理、外符号の復号処理、および内符号の復号処理を１、２回行った場合の外符号の復号処理後の信号および内符号の復号処理後の信号のビット誤り率のモデル図を示す。
【００３６】
１回目の外符号の復号処理後の信号のビット誤り率よりも１回目の内符号の復号処理後の信号のビット誤り率のほうが小さい。これは、誤り訂正機能を有する符号で符号化された信号を、内符号の復号器２５０が誤り訂正をすることにより、ビット誤り率が減少したためである。このビット誤り率の減少分が内符号の符号化利得である。
【００３７】
１回目の内符号の復号処理後の信号のビット誤り率よりも２回目の外符号の復号処理後の信号のビット誤り率のほうが小さい。これは、ビット誤り率が減少した信号から抽出したより正確な伝播路推定に基づいた等化処理、および外符号の符号化利得により、ビット誤り率が減少したためである。
【００３８】
このように、等化処理、外符号の復号処理、および内符号の復号処理を繰り返し行うことにより、信号のビット誤り率は減少する。一方で、等化処理、外符号の復号処理、および内符号の復号処理を行う回数が増大すると、ＯＦＤＭ受信装置１の受信に要する処理が多くなり、処理遅延が増加する。そこで、繰り返し制御部２６０は、１回前に行った、等化、外符号の復号、内符号の復号後の信号のビット誤り率、直前に行った等化、外符号の復号、内符号の復号後の信号のビット誤り率との差、即ちビット誤り率の収束状況に基づき、内復号器２５０から出力された信号を、受信復号データとして出力するか、等化処理を再度行う際に用いる基準信号とするか、を判定する。
【００３９】
なお、切替部２７０は、繰り返し制御部２６０の判定結果に従い内復号器２５０により内符号の復号された信号を、等化処理を再度行う際に用いる基準信号とするために等化処理部２３０へ送信するか、復号データとして出力するか、を切り替える。
【００４０】
図６は、繰り返し制御部２６０の動作を示すフローチャートである。
【００４１】
繰り返し制御部２６０は、ビット誤り率の収束判定に用いる、１回前に行った外符号の復号後の信号と直前に行った外符号の復号後の信号との差の閾値「ＳＭＲｔｈ」と、１回前に行った内符号の復号後の信号と直前に行った内符号の復号後の信号との差の閾値「ＳＤＲｔｈ」と、を設定する。また、繰り返し制御部２６０は、ダミー変数「ｉ」を“０”に初期化し、繰り返し処理を行う際の上限回数「Ｃｎｔｔｈ」とを設定する（ステップＳ１０１）。なお、ＳＭＲｔｈ、ＳＤＲｔｈ、Ｃｎｔｔｈは、ＯＦＤＭ受信装置１のポリシー、要求仕様などに応じて予め定められた値であってもよく、ユーザが決定するものとしても良い。
【００４２】
次に、繰り返し制御部２６０は、外復号器２４０から１回目の外符号の復号後の信号を受信し、ＭＲ０に代入する（ステップＳ１０２）。次に、繰り返し制御部２６０は、内復号器２５０から１回目の内符号の復号後の信号を受信し、ＤＲ０に代入する（ステップＳ１０３）。次に、繰り返し制御部２６０は、外復号器２４０から２回目の外符号の復号後の信号を受信し、ＭＲｉ＋１に代入する（ステップＳ１０４）。次に、繰り返し制御部２６０は、復号器２５０から２回目の内符号の復号後の信号を受信し、MDｉ＋１に代入する（ステップＳ１０５）。
【００４３】
次に、繰り返し制御部２６０は、１回前に行った外符号の復号後の信号と直前に行った外符号の復号後の信号とについて、それぞれのビットについて排他的論理和演算を行い、排他的論理和の演算結果における“１”であるビットの数を「ＳＭＲｉ＋１」に代入する（ステップＳ１０６）。
【００４４】
次に、繰り返し制御部２６０は、１回前に行った内符号の復号後の信号と直前に行った内符号の復号後の信号とについて、それぞれのビットについて排他的論理和演算を行い、排他的論理和の演算結果における“１”であるビットの数を「ＳＤＲｉ＋１」に代入する（ステップＳ１０７）。
【００４５】
次に、繰り返し制御部２６０は、「ＳＭＲｉ」から「ＳＭＲｉ＋１」を減算しその値が閾値「ＳＭＲｔｈ」より大きく、かつ、「ＳＤＲｉ」から「ＳＤＲｉ＋１」を減算しその値が閾値「ＳＤＲｔｈ」より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０８）。なお、ステップＳ１０８のビット誤り率が収束したと判定する終了条件は、等化処理部２３０で行われる伝播路推定の結果の変化が一定以下となった場合、あるいは、播路の歪み補償及びZero-Padding ＯＦＤＭにて発生する場合と同様のメカニズムで発生するＩＣＩ劣化量が一定以下となった場合などであっても良い。
【００４６】
上記２条件を同時に満足する場合（ステップＳ１０８のはい）、繰り返し制御部２６０は、ビット誤り率が収束したと判定し、繰り返し処理を終了する。
【００４７】
一方、上記２条件を同時に満足しない場合（ステップＳ１０８のいいえ）、繰り返し制御部２６０は、次に、ダミー変数「ｉ」が閾値「Ｃｎｔｔｈ」よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１０９）。
【００４８】
ダミー変数「ｉ」が閾値「Ｃｎｔｔｈ」よりも大きい場合（ステップＳ１０９のはい）は、繰り返し制御部２６０は、繰り返し処理の回数が上限を超えたと判定し、繰り返し処理を終了する。
【００４９】
一方、ダミー変数「ｉ」が閾値「Ｃｎｔｔｈ」以下である場合（ステップＳ１０９のいいえ）は、繰り返し制御部２６０は、ダミー変数「ｉ」をインクリメントし（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０４乃至Ｓ１０９の処理を繰り返し行う。
【００５０】
以上のように、繰り返し制御部２６０は、外復号器２４０および内復号器２５０の出力信号に基づき、内復号器２５０から出力された信号を、復号データとして出力するか、等化処理を再度行う際に用いる基準信号とするか、を判定する。
【００５１】
図７は、ＩＳＩキャンセラ２１０、等化処理部２３０の内部構成を示すブロック図である。
【００５２】
ＩＳＩキャンセラ２１０は、拡散符号を生成するＰＮ系列生成部２１１と、ＰＮ系列生成部２１１で生成されたＰＮ系列とフロントエンド部１００から受信する信号とを用いて遅延プロファイルを生成する遅延プロファイル生成部２１２と、遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭシンボルへのガードインターバル部分の漏れ込みに相当するレプリカ信号を生成するレプリカ生成部２１３と、フロントエンド部１００が出力する信号からレプリカ信号を減算しＩＳＩを除去する減算器２１４とを備える。
【００５３】
図８は、ＩＳＩキャンセラ２１０の動作を示すフローチャートである。
【００５４】
まず、ＯＦＤＭ受信装置１のアンテナ１０５は、送信局からＯＦＤＭ信号を受信する（ステップＳ２０１）。この受信信号は、上記の通り、フロントエンド部１００で処理される。
【００５５】
次に、ＩＳＩキャンセラ２１０のＰＮ系列生成部２１１は、ＰＮ系列を生成する（ステップＳ２０２）。この生成するＰＮ系列は、擬似ランダム系列であり、対応するＰＮ系列とは強い相関を示すが、他のシンボル系列（例えば、ＯＦＤＭシンボル）あるいは他のＰＮ系列とは相関が低くなる。ＰＮ系列生成部２１１は、送信側で生成されたＰＮ系列に対応するＰＮ系列を受信側で生成する。
【００５６】
次に、ＰＮ系列生成部２１１は、遅延プロファイル生成部２１２とレプリカ生成部２１３へ、生成したＰＮ系列を出力する（ステップＳ２０３）。
【００５７】
次に、フロントエンド部１００からの受信信号がＩＳＩキャンセラ２１０に出力され、その受信信号が、遅延プロファイル生成部２１２と減算器２１４に入力される（ステップＳ２０４）。
【００５８】
次に、遅延プロファイル生成部２１２は、ＰＮ系列生成部２１１から出力された生成ＰＮ系列とフロントエンド部１００から出力された受信信号とを用いて、遅延プロファイルを生成する（ステップＳ２０５）。即ち、遅延プロファイル生成部２１２は、シンボル同期１６０のシンボル同期情報に基づいて受信されたＯＦＤＭ信号のガードインターバルに対応する信号とＰＮ系列生成部２１１で生成されたＰＮ系列との相互相関の演算を行う。さらに、遅延プロファイル生成部２１２は、次の時刻に受信されたＯＦＤＭ信号のガードインターバルに対応する信号とＰＮ系列生成部２１１で生成されたＰＮ系列との相互相関の演算を行う。遅延プロファイル生成部２１２は、このような処理を繰り返し行い、相互相関演算を通して、遅延時間に対応する振幅・位相の関係の特性である遅延プロファイルを得ることができる。
【００５９】
一例として伝播路がマルチパス環境の状況の場合について説明する。ここで、アンテナ１０５には、マルチパスの伝播路を伝わったＯＦＤＭ信号が受信される。そして、遅延プロファイル生成部２１２は、上記の相関演算により、伝播路の状況に応じた遅延プロファイルを得る。
【００６０】
遅延プロファイルとは、マルチパスの伝播路を伝わったＯＦＤＭ信号についての、それぞれの相対的な遅延時間と、それに対応する振幅および位相とを有する情報である。
【００６１】
ここで、第１番目にアンテナ１０５で受信したＯＦＤＭ信号に対応する遅延時間と振幅と位相、第２番目にアンテナ１０５で受信したＯＦＤＭ信号に対応する遅延時間と振幅と位相、・・・第ｎ番目にアンテナ１０５で受信したＯＦＤＭ信号に対応する遅延時間と振幅と位相とが算出され、遅延プロファイルが定まる。
【００６２】
遅延プロファイル生成部２１２は、上記のような処理を行い、遅延プロファイル（例えば、図４右上、横軸：遅延時間、縦軸：振幅の相対レベル、但し、位相については省略）を生成する。
【００６３】
次に、遅延プロファイル生成部２１２は、作成した遅延プロファイルを、レプリカ生成部２１３へ出力する（ステップＳ２０６）。
【００６４】
次に、レプリカ生成部２１３は、ＰＮ系列生成部２１１から出力されたＰＮ系列と遅延プロファイル生成部２１２から出力された遅延プロファイルとを用いて、レプリカ信号を生成する（ステップＳ２０７）。即ち、レプリカ生成部２１３は、遅延プロファイルと、ＰＮ系列生成部２１１で生成された信号とについて畳み込み演算を施すことにより、ＯＦＤＭシンボルへのガードインターバル部分の漏れ込みに対応するレプリカ信号を算出する。
【００６５】
次に、レプリカ生成部２１３は、生成したレプリカ信号を減算器２１４へ出力する（ステップＳ２０８）。
【００６６】
次に、減算器２１４は、フロントエンド部１００から出力された受信信号とレプリカ生成部２１３から出力されたレプリカ信号とを用いて、受信信号からＩＳＩを除去する（ステップＳ２０９）。即ち、減算器２１４は、受信信号からレプリカ信号を減算する。受信信号からガーインターバルによる漏れ込み成分が除去されるため、ＯＦＤＭシンボルとガードインターバルとの干渉（ＩＳＩ）が除去される。
【００６７】
次に、減算器２１４は、ＩＳＩを除去した信号をＦＦＴ２２０へ出力する（ステップＳ２１０）。
【００６８】
次に、ＦＦＴ２２０は、減算器２１４から出力された、ＩＳＩが除去された受信信号を高速フーリエ変換する（ステップＳ２１１）。これによって、ＦＦＴ２２０は、受信信号をサブキャリアに分解する。
【００６９】
次に、ＦＦＴ２２０は、サブキャリアに分解された受信信号を等化処理部２３０へ出力する（ステップＳ２１２）。以上で、ＩＳＩキャンセラ２１０の動作の説明は終了する。
【００７０】
次に、図７の説明に戻り、等化処理部２３０は、あらかじめ定められた任意のシンボル系列あるいは切替部２７０から出力された信号を基準信号として記憶する基準信号記憶部２３１と、基準信号を高速フーリエ変換する基準信号ＦＦＴ２３２と、ＩＳＩキャンセラ２１０の遅延プロファイル生成部２１２から遅延プロファイルが出力され、遅延プロファイルと基準信号との畳込み演算を行う畳込み器２３３と、畳込み器２３３の演算結果を高速フーリエ変換する畳込みＦＦＴ２３４と、基準信号の高速フーリエ変換結果と畳込み器２３３の演算結果の高速フーリエ変換結果とを用いて、伝播路の状態を示す情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｔａｔｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の推定を行う伝播路推定部２３５と、ＣＳＩを用いて等化処理を行う等化部２３６とを備える。
【００７１】
図９は、等化処理部２３０の動作を示すフローチャートである。
【００７２】
まず、ＩＳＩキャンセラ２１０の遅延プロファイル生成部２１２は、作成した遅延プロファイルを畳込み器２３３へ出力する（ステップＳ３０１）。
【００７３】
次に、基準信号記憶部２３１に記憶される基準信号が、畳込み器２３３と基準信号ＦＦＴ２３２へ出力される（ステップＳ３０２）。なお、基準信号記憶部２３１には、初期値として所定のシンボル系列が記憶されている。この基準信号記憶部２３１には、等化処理、外符号の復号処理、および内符号の復号処理を経て得られる信号に更新される。
【００７４】
次に、基準信号ＦＦＴ２３２は、基準信号記憶部２３１から出力された基準信号を高速フーリエ変換し、サブキャリアに分解する（ステップＳ３０３）。
【００７５】
次に、基準信号ＦＦＴ２３２は、サブキャリアに分解された基準信号を伝播路推定部２３５へ出力する（ステップＳ３０４）。
【００７６】
次に、畳込み器２３３は、遅延プロファイル生成部２１２から出力された遅延プロファイルと基準信号記憶部２３１から出力された基準信号とについて畳込み演算を行う（ステップＳ３０５）。次に、畳込み器２３３は、畳込み演算結果を畳込みＦＦＴ２３４へ出力する（ステップＳ３０６）。
【００７７】
次に、畳込みＦＦＴ２３４は、畳込み器２３３から出力された畳込み演算結果を高速フーリエ変換し、サブキャリアに分解する（ステップＳ３０７）。次に、畳込みＦＦＴ２３４は、サブキャリアに分解された畳込み演算結果を伝播路推定部２３５へ出力する（ステップＳ３０８）。
【００７８】
次に、伝播路推定部２３５は、サブキャリアごとに分解された基準信号と畳込み演算結果とを用いて、伝播路の状態の推定を行う（ステップＳ３０９）。即ち、伝播路推定部２３５は、サブキャリアに分解された畳込み演算結果を基準信号により複素除算し、サブキャリアに伝播路の状態を推定する。次に、伝播路推定部２３５は、伝播路の状態を推定した結果（伝播路推定結果）を等化部２３６へ出力する（ステップＳ３１０）。
【００７９】
次に、ＦＦＴ２２０は、サブキャリアに分解された受信信号を等化処理部２３０の等化部２３６へ出力する（ステップＳ３１１）。
【００８０】
次に、等化部２３６は、ＦＦＴ２２０から出力されたサブキャリアに分解された受信信号と、伝播路推定部２３５から受信したサブキャリアに対応する伝播路推定結果とを用いて、等化処理を行い、ＩＣＩを除去し、伝播路の歪みを補償する（ステップＳ３１２）。
【００８１】
ここで、「Ｙ」をアンテナ１０５で受信した受信信号、「Ｈ」を伝播路の状態（伝播路推定結果）、「Ｘ」を送信局からの送信信号とすると、「Ｙ＝ＨＸ」なる関係式が成立する。ただし、「Ｘ」、「Ｙ」、「Ｈ」はベクトルである。「Ｙ」は正確に決定できるため、「Ｘ」の正確さは「Ｈ」の正確さに依存する。よって、ここで等化処理では、伝播路推定結果「Ｈ」が正確であるほど、ＩＣＩの除去、伝播路の歪みの補償が正確に行われる。
【００８２】
図５に示すとおり、等化処理、外符号の復号処理、および内符号の復号処理を繰り返すほど、信号のビット誤り率は減少する、即ち、送信局からの送信信号（情報）「Ｘ」をより正確に決定することができる。そのため、等化処理、外符号の復号処理、および内符号の復号処理を繰り返すほど、等化処理部２３０は、受信信号からＩＣＩの除去、伝播路の歪みの補償が正確に行うことができる。
【００８３】
このように、第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置１によれば、等化処理、外符号の復号処理、および内符号の復号処理を繰り返し行うことで、アンテナ１０５で受信したＯＦＤＭ信号のビット誤り率を減少させることができ、受信品質を改善することが可能となる。
【００８４】
さらに、ガードインターバルから伝播路の遅延プロファイルを作成するために、遅延プロファイルの作成、および遅延プロファイルに基づく伝播路の推定に伴う処理量が減少し、処理遅延を軽減することができる。
【００８５】
さらにまた、ガードインターバルがＯＦＤＭシンボルにもれこむことにより発生するＩＳＩやガードインターバルを除去することにより発生するＩＣＩを解消できるため、ガードインターバルの長さを短縮化できる。よって、データ伝送レートの改善につなげる事ができる。また、遅延時間がガードインターバルを超えるような伝播路であっても、受信品質の劣化を軽減することができる。
【００８６】
なお、このＯＦＤＭ受信装置１の復号データ抽出部２００、すなわち、ＩＳＩキャンセラ２１０、ＦＦＴ２２０、等化処理部２３０、外復号器２４０、内復号器２５０、繰り返し制御部２６０、および切替部２７０は、例えば、半導体集積回路でハードウェアとして実現することが可能である。
【００８７】
また、このＯＦＤＭ受信装置１の復号データ抽出部２００は、例えば、汎用のコンピュータ装置を基本ハードウェアとして用いることでも実現することが可能である。すなわち、ＩＳＩキャンセラ２１０、ＦＦＴ２２０、等化処理部２３０、外復号器２４０、内復号器２５０、切替部２７０、および繰り返し制御部２６０は、上記のコンピュータ装置に搭載されたプロセッサにプログラムを実行させることにより実現することができる。このとき、ＯＦＤＭ受信装置１の復号データ抽出部２００は、上記のプログラムをコンピュータ装置にあらかじめインストールすることで実現してもよいし、ＣＤ−ＲＯＭなどの記憶媒体に記憶して、あるいはネットワークを介して上記のプログラムを配布して、このプログラムをコンピュータ装置に適宜インストールすることで実現してもよい。
【００８８】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、アンテナを２つ備え、ダイバーシチ構成としている点が異なる。実際の伝播路では、例えば、マルチパス由来の伝播路の歪みが発生する。また、送信局と受信局とが相対的に移動している場合などに発生する伝播路の時間的な変動（ドップラシフト、ドップラスプレッド）等を伴う。このような伝播路では、周波数軸あるいは時間軸で受信波形を観測した時に、受信電力が伝播路歪みに起因して大幅に変動することがある。
【００８９】
そのため、アンテナで受信した信号に訂正不可能な誤りが発生することがある。しかし、複数のアンテナで電波を受信する構成とすると、１つのアンテナで受信した信号に訂正不可能な誤りが発生したとしても、その他のアンテナで信号を受信することができる。このように電波を受信する装置を複数のアンテナで構成する方法をダイバーシチと呼ぶ。
【００９０】
図１０は、第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置２の構成を示すブロック図である。
【００９１】
第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置２は、アンテナ１０５ａと、受信部１１０ａと、ＡＤＣ１２０ａと、ＡＦＣ１３０ａと、ＣＰＥ１４０ａと、リサンプラ１５０ａと、シンボル同期１６０ａと、ＩＳＩキャンセラ２１０ａと、ＦＦＴ２２０ａと、等化処理部２３０ａと、外復号器２４０ａと、内復号器２５０ａと、繰り返し制御部２６０ａと、切替部２７０ａとを有する機能ブロック１０ａを備える。また、第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置２は、アンテナ１０５ｂと、受信部１１０ｂと、ＡＤＣ１２０ｂと、ＡＦＣ１３０ｂと、ＣＰＥ１４０ｂと、リサンプラ１５０ｂと、シンボル同期１６０ｂと、ＩＳＩキャンセラ２１０ｂと、ＦＦＴ２２０ｂと、等化処理部２３０ｂと、外復号器２４０ｂと、内復号器２５０ｂと、繰り返し制御部２６０ｂと、切替部２７０ｂとを有する機能ブロック１０ｂを備える。また、第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置２は、２つの機能ブロック１０ａ、１０ｂの切替部２７０ａ、２７０ｂの出力のうち、いずれか一方を選択する選択部２８０を備える。なお、以下では、第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置１と同じ動作を行う部分については説明を省略する。
【００９２】
まず、機能ブロック１０ａ、１０ｂごとに、アンテナ１０５ａ、１０５ｂによって受信された受信信号が受信処理される。そして、受信信号は、切替部２７０ａ、２７０ｂによって、復号データ候補として選択部２８０へ出力される。また、切替部２７０ａ、２７０ｂは、それぞれの機能ブロック１０ａ、１０ｂの等化処理部２３０ａ、２３０ｂの伝播路推定部（図示せず）が推定した伝播路推定結果を選択部２８０へ出力する。
【００９３】
次に、選択部２８０は、２つの復号データ候補のうち、受信した伝播路推定結果の絶対値の大きい機能ブロックから受信した復号データ候補を選択し、復号データとして出力する。
【００９４】
このように、第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置２によれば、２つのアンテナ１０５ａ、１０５ｂにより電波を受信するダイバーシチ構成とすることにより、歪みが生じる伝播環境下においても、訂正不可能な誤りが発生するのを抑制することができ、受信品質の劣化を抑制することができる。
【００９５】
さらに、等化処理、外符号の復号処理、および内符号の復号処理を繰り返し行うことで、アンテナで受信したＯＦＤＭ信号のビット誤り率を減少させることができ、受信品質を改善することが可能となる。
【００９６】
なお、第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置２は、第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置１と同じ構成である機能ブロックを３つ備える構成とすることができる。このとき、第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置２は、３つの機能ブロックからの復号データ候補のうち、いずれか一方を選択する選択部を備える。この選択部は、３つの機能ブロックからの出力データそれぞれのビットについて多数決判定を行い、得られたデータを復号データとして出力するとしても良い。また、第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置２は、第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置１と同じ構成である機能ブロックを４つ以上備える構成とすることができる。
【００９７】
（第３の実施形態）
第２の実施形態のＯＦＤＭ受信装置２が備えるそれぞれの機能ブロック１０ａ、１０ｂからの復号データ候補を、それぞれの等化処理部２３０ａ、２３０ｂで伝播路推定を行う際に用いる基準信号としていた。この他に、例えば、選択部２８０が出力する復号データを、それぞれの等化処理部２３０ａ、２３０ｂで伝播路推定を行う際に用いる基準信号とすることができる。
【００９８】
図１１は、第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置３の構成を示すブロック図である。
【００９９】
第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置３は、アンテナ１０５ａと、受信部１１０ａと、ＡＤＣ１２０ａと、ＡＦＣ１３０ａと、ＣＰＥ１４０ａと、リサンプラ１５０ａと、シンボル同期１６０ａと、ＩＳＩキャンセラ２１０ａと、ＦＦＴ２２０ａと、等化処理部２３０ａと、外復号器２４０ａと、内復号器２５０ａとを有する機能ブロック２０ａを備える。また、第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置３は、アンテナ１０５ｂと、受信部１１０ｂと、ＡＤＣ１２０ｂと、ＡＦＣ１３０ｂと、ＣＰＥ１４０ｂと、リサンプラ１５０ｂと、シンボル同期１６０ｂと、ＩＳＩキャンセラ２１０ｂと、ＦＦＴ２２０ｂと、等化処理部２３０ｂと、外復号器２４０ｂと、内復号器２５０ｂとを有する機能ブロック２０ｂを備える。また、第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置３は、２つの機能ブロック２０ａ、２０ｂに共通の繰り返し制御部２６０と、切替部２７０と、選択部２８０とを備える。以下では、第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置１と同じ動作を行う部分については説明を省略する。また、選択部２８０は、第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置２と同じ動作を行うため、同様に説明を省略する。
【０１００】
まず、機能ブロック２０ａ、２０ｂごとに、アンテナ１０５ａ、１０５ｂによって受信された受信信号が受信処理される。選択部２８０は、それぞれの機能ブロック２０ａ、２０ｂの復号器２５０ａ、２５０ｂからの出力信号のうちいずれか一方を選択し、切替部２７０と繰り返し制御部２６０へ出力する。次に、繰り返し制御部２６０は、選択部２８０から受信した信号からビット誤り率が収束したかを判定し、繰り返し処理を行うか否かを制御する。繰り返し制御部２６０は、その判定結果を切替部２７０へ出力する。
【０１０１】
次に、切替部２７０は、繰り返し制御部２６０から受信した判定結果に従い、選択部２８０から受信した信号を復号データとして出力する、あるいは、それぞれの機能ブロック２０ａ、２０ｂの等化処理部２３０ａ、２３０ｂで伝播路推定を行う際に用いる基準信号として基準信号記憶部（図示せず）へ記憶する。
【０１０２】
このように、第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置３によれば、２つのアンテナ１０５ａ、１０５ｂにより電波を受信するダイバーシチ構成とし、選択部２８０で選択された誤り率の小さい復号信号を等化処理部２３０ａ、２３０ｂで伝播路推定を行う際に用いる基準信号とすることによって、ビット誤り率の減少速度が大きくなり、小さい繰り返し回数でビット誤り率を収束させることができ、処理遅延の短縮化が可能となる。
【０１０３】
さらに伝播路で歪みが生じる伝播環境下においても、訂正不可能な誤りが発生するのを抑制することができ、受信品質の劣化を抑制することができる。
【０１０４】
さらにまた、等化処理、外符号の復号処理、および内符号の復号処理を繰り返し行うことで、アンテナ１０５ａ、１０５ｂで受信したＯＦＤＭ信号のビット誤り率を減少させることができ、受信品質を改善することが可能となる。
【０１０５】
また、第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置３は、第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置１及び第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置２と同じ構成である機能ブロックを３つ以上備える構成とすることができる。
【０１０６】
（第４の実施形態）
第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置２では、２つのアンテナ１０５ａ、１０５ｂにより電波を受信するダイバーシチ構成を実現するために、機能ブロック２０ａ、２０ｂごとにアンテナ１０５ａ、１０５ｂによって受信された受信信号を別々に処理していた。この他に、例えば、２つのアンテナ１０５ａ、１０５ｂで受信した２つの受信信号を合成し、合成信号に対して処理を行うことができる。
【０１０７】
図１２は、第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置４の構成を示すブロック図である。
【０１０８】
第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置４は、受信部１１０ａと、ＡＤＣ１２０ａと、ＡＦＣ１３０ａと、ＣＰＥ１４０ａと、リサンプラ１５０ａとを有する機能ブロック３０ａを備える。また、第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置４は、受信部１１０ｂと、ＡＤＣ１２０ｂと、ＡＦＣ１３０ｂと、ＣＰＥ１４０ｂと、リサンプラ１５０ｂとを有する機能ブロック３０ｂを備える。また、第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置４は、２つの機能ブロック３０ａ、３０ｂから出力された信号を合成する合成部２９０を備える。また、第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置４は、シンボル同期１６０と、ＩＳＩキャンセラ２１０と、ＦＦＴ２２０と、等化処理部２３０と、外復号器２４０と、内復号器２５０と、切替部２７０と、繰り返し制御部２６０とを備える。以下では、第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置１と同じ動作を行う部分については説明を省略する。
【０１０９】
まず、機能ブロック３０ａ、３０ｂごとに、電波を受信し、その受信処理を行う。次に、合成部２９０は、それぞれの機能ブロック３０ａ、３０ｂのリサンプラ１５０ａ、１５０ｂが出力する信号を受信し、２つの信号を合成する。
【０１１０】
合成部２９０が行う合成処理の方法には、最大比合成、等利得合成、選択合成などがあり、干渉波などの妨害波を抑圧する方法がある。さらに、合成部２９０は、この合成処理の方法を、合成する信号の周波数領域、時間領域、あるいは、周波数領域および時間領域の双方に対して適用することができる。また、アレイ・アンテナあるいはアダプティブ・アレイ・アンテナなど複数のアンテナを利用した空間信号処理と融合した周波数・時間・空間領域の合成処理を適用することができる。
【０１１１】
図１３は、第４の実施形態に係る合成部２９０の構成部を示すブロック図である。なお、この合成部２９０は、一例として受信した２つの信号に対して最大比合成について説明を行う。
【０１１２】
第４の実施形態に係る合成部２９０は、２つの機能ブロック３０ａ、３０ｂから出力された受信信号をそれぞれＮ個（Ｎは２以上の整数）の帯域に分割する帯域分割部２９１ａ、２９１ｂと、帯域分割部２９１ａ、２９１ｂにより分割されたそれぞれ受信信号の相関行列を算出するＮ個の相関行列演算部２９２１、２９２２、・・・、２９２Ｎと、相関行列演算部２９２１、２９２２、・・・、２９２Ｎの演算結果および帯域分割部２９１ａ、２９１ｂにより分割されたそれぞれの受信信号とを用いて最大比合成を行うＮ個の最大比合成部２９３１、２９３２、・・・、２９３Ｎと、Ｎ個の最大比合成部２９３１、２９３２、・・・、２９３Ｎの演算結果を受信し帯域合成する帯域合成部２９４とを備える。
【０１１３】
まず、２つのアンテナ１０５ａ、１０５ｂによって受信された受信信号は、それぞれの機能ブロック３０ａ、３０ｂにより周波数変換処理やリサンプリング処理される。次に、帯域分割部２９１は、対応する機能ブロックのリサンプラ１５０から受信信号を受信する。次に、帯域分割部２９１ａ、２９１ｂは、受信した受信信号をＮ個の周波数帯に分割する。
【０１１４】
次に、相関行列演算部２９２１、２９２２、・・・、２９２Ｎは、帯域分割部２９１ａ、２９１ｂにより分割された受信信号をそれぞれ受信し、相関行列の演算を行う。次に、最大比合成部２９３１、２９３２、・・・、２９３Ｎは、相関行列部２９２１、２９２２、・・・、２９２Ｎの演算結果である最大固有値に属する固有ベクトルと、帯域分割部２９１ａ、２９１ｂにより分割された受信信号とを用いて、最大比合成を行う。ここで、一方のアンテナ１０５ａで受信された受信信号を「Ｙ１」、親局とそのアンテナ１０５ａとの間の伝播路の状態を「Ｈ１」、他方のアンテナ１０５ｂで受信された受信信号を「Ｙ２」、親局とそのアンテナ１０５ｂとの間の伝播路の状態を「Ｈ２」とすると、最大比合成された信号は、
【数１】
2008306318.tif 000003
【０１１５】
となる。
【０１１６】
次に、帯域合成部２９４は、帯域分割部２９１ａ、２９１ｂによって分割されていて、Ｎ個の最大比合成部２９３１、２９３２、・・・、２９３Ｎにより最大比合成された信号を、合成する。以上により、合成部２９０は、アンテナ１０５ａ、１０５ｂからの受信信号を合成する。
【０１１７】
このように、第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置４によれば、２つのアンテナ１０５ａ、１０５ｂにより電波を受信するダイバーシチ構成として、それらのアンテナで受信された信号を合成することにより、受信信号のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を改善し受信信号の誤り率を抑制することができる。
【０１１８】
また、第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置４によれば、２つのアンテナ１０５ａ、１０５ｂにより電波を受信するダイバーシチ構成とさせながら、シンボル同期１６０、ＩＳＩキャンセラ２１０、ＦＦＴ２２０、等化処理部２３０、外復号器２４０、内復号器２５０、切替部２７０、および繰り返し制御部２６０は２つ備える必要がなく、回路規模を縮小化できる。
【０１１９】
さらにまた、等化処理、外符号の復号処理、および内符号の復号処理を繰り返し行うことで、アンテナで受信したＯＦＤＭ信号のビット誤り率を減少させることができ、受信品質を改善することが可能となる。
【０１２０】
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】
【０１２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ信号の構成を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るＩＳＩ除去処理を示すモデル図。
【図４】ＩＳＩ除去された先行波と遅延波との重なりを示す図。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の復調後、復号後のビット誤り率を示す図。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る繰り返し制御部のビット誤り率の収束判定方法を示すフローチャート。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るＩＳＩキャンセラ、等化処理部の構成を示すブロック図。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るＩＳＩキャンセラの動作を示すフローチャート。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る等化処理部の動作を示すフローチャート。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図。
【図１２】本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る合成部の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【０１２２】
１、２、３、４・・・ＯＦＤＭ受信装置
１０ａ、１０ｂ、２０ａ、２０ｂ、３０ａ、３０ｂ・・・機能ブロック
１００・・・フロントエンド部
１１０、１１０ａ、１１０ｂ・・・受信部
１２０、１２０ａ、１２０ｂ・・・ＡＤＣ
１３０、１３０ａ、１３０ｂ・・・ＡＦＣ
１４０、１４０ａ、１４０ｂ・・・ＣＰＥ
１５０、１５０ａ、１５０ｂ・・・リサンプラ
１６０、１６０ａ、１６０ｂ・・・シンボル同期
２００・・・復号データ抽出部
２１０、２１０ａ、２１０ｂ・・・ＩＳＩキャンセラ
２１１・・・ＰＮ系列生成部
２１２・・・遅延プロファイル生成部
２１３・・・レプリカ生成部
２１４・・・減算器
２２０、２２０ａ、２２０ｂ・・・ＦＦＴ
２３０、２３０ａ、２３０ｂ・・・等化処理部
２３１・・・基準信号記憶部
２３２・・・基準信号ＦＦＴ
２３３・・・畳込み器
２３４・・・畳込みＦＦＴ
２３５・・・伝播路推定部
２３６・・・等化部
２４０、２４０ａ、２４０ｂ・・・外復号器
２５０、２５０ａ、２５０ｂ・・・内復号器
２６０、２６０ａ、２６０ｂ・・・繰り返し制御部
２７０、２７０ａ、２７０ｂ・・・切替部
２８０・・・選択部
２９０・・・合成部
２９１ａ、２９１ｂ・・・帯域分割部
２９２１、２９２２、２９２Ｎ・・・相関行列演算部
２９３１、２９３２、２９３Ｎ・・・最大比合成部
２９４・・・帯域合成部
【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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