(57)【要約】【課題】周波数オフセットの検出に基づく局部発振器の発振周波数へのフィードバック制御だけでは取り除くことができずに残ってしまう周波数オフセットの影響を低減する。【解決手段】周波数オフセット検出部２９は、ベースバンド信号に基づいて、送信側に対する受信側の周波数オフセットを検出する。離散局部発振器の発振周波数は、周波数オフセット検出部２９により検出された周波数オフセットに応じて、前記周波数オフセットが小さくなるように制御される。復調部のキャリア・位相補償部は、周波数オフセット検出部２９により検出された周波数オフセットに応じて、前記周波数オフセットの影響が小さくなるように復調処理を行う。【選択図】　　　　図１
2004032358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリア変調方式により変調された受信信号に基づいて得られる周波数軸上に並んだ複数のキャリアを含むベースバンド信号に基づいて、送信側に対する受信側の周波数オフセットを検出する周波数オフセット検出装置であって、
前記ベースバンド信号の周波数軸上の端点を検出する端点検出手段と、
前記端点に基づいて前記周波数オフセットを得る手段と、
を備えたことを特徴とする周波数オフセット検出装置。
【請求項２】
前記端点検出手段は、前記ベースバンド信号について、ゼロから所定周波数までの周波数範囲の全般に対して周波数相関度を測定することによって前記端点を検出することを特徴とする請求項１記載の周波数オフセット検出装置。
【請求項３】
前記端点検出手段は、ウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を用いて、前記端点を検出することを特徴とする請求項１記載の周波数オフセット検出装置。
【請求項４】
前記端点検出手段は、前記ベースバンド信号について、ゼロから所定周波数までの周波数範囲に対してウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を複数回再帰的に行いつつ、各回の帯域２等分割サブバンド分解に関連して得られる２つの周波数領域の周波数相関度の相互関係に基づいて、当該２つの周波数領域のうちの前記端点を含んでいる可能性の高い領域を選定し、今回の帯域２等分割サブバンド分解に関連して選定された周波数領域について、次回の帯域２等分割サブバンド分解を行い、各回での前記領域選定の結果に基づいて、前記端点を検出することを特徴とする請求項３記載の周波数オフセット検出装置。
【請求項５】
前記端点検出手段は、前記ベースバンド信号について、ゼロから所定周波数までの周波数範囲に対してウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を複数回再帰的に行いつつ、２回目以降の各回において並列的に行う２つの帯域２等分割サブバンド分解に関連して得られる４つの周波数領域の周波数相関度の相互関係に基づいて、当該４つの周波数領域のうちの前記端点を含んでいる可能性の高い隣り合う２つの領域を選定し、今回の並列的な２つの帯域２等分割サブバンド分解に関連して選定された２つの周波数領域について、次回において並列的に行う２つの帯域２等分割サブバンド分解をそれぞれ行い、前記２回目以降の各回での前記領域選定の結果に基づいて、前記端点を検出することを特徴とする請求項３記載の周波数オフセット検出装置。
【請求項６】
前記周波数範囲が前記ベースバンド信号のベースバンド幅の２倍以上の幅を持つことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の周波数オフセット検出装置。
【請求項７】
前記検出された周波数オフセットを所定単位で除算した値とその余りを得て、前記値を前記検出された周波数オフセットを示す第１の出力信号として、かつ、前記余りを前記検出された周波数オフセットを示す第２の出力信号として、それぞれ独立して出力する手段を、備えたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の周波数オフセット検出装置。
【請求項８】
マルチキャリア変調方式により変調された信号を受信信号として受信する受信機において、
請求項１乃至７のいずれかに記載の周波数オフセット検出装置と、
前記受信信号に基づいて前記ベースバンド信号を得るために用いられるローカルキャリア信号を発生する局部発振器と、
を備え、
前記局部発振器の発振周波数は、前記周波数オフセット検出装置により検出された周波数オフセットに応じて、前記周波数オフセットが小さくなるように制御されることを特徴とする受信機。
【請求項９】
前記局部発振器が離散的局部発振器であることを特徴とする請求項８記載の受信機。
【請求項１０】
マルチキャリア変調方式により変調された信号を受信信号として受信する受信機において、
複素ローカルキャリア信号を発生する離散的局部発振器と、
前記受信信号に基づいて得られ任意のサンプルレートでＡ／Ｄ変換された中間周波数信号と、前記離散的局部発振器で発生された複素ローカルキャリア信号と乗算することによって、周波数軸上に並んだ複数のキャリアを含むベースバンド信号を合成する乗算器と、
前記乗算器から前記サンプルレートに同期して出力される前記ベースバンド信号をサンプルレート変換してベースバンド信号処理レートに再同期させるサンプルレートコンバータと、
前記再同期されたベースバンド信号に復調処理を施してデータを復調させる復調手段と、
前記再同期されたベースバンド信号に基づいて、送信側に対する受信側の周波数オフセットを検出する周波数オフセット検出手段と、
を備え、
前記局部発振器の発振周波数は、前記周波数オフセット検出手段により検出された周波数オフセットに応じて、前記周波数オフセットが小さくなるように制御され、
前記復調手段は、前記周波数オフセット検出手段により検出された周波数オフセットに応じて、前記周波数オフセットの影響が小さくなるように前記復調処理を行うことを特徴とする受信機。
【請求項１１】
前記復調手段は、前記周波数オフセット検出装置により検出された周波数オフセットに応じて、各有効キャリアの周波数位置を決定する手段を含むことを特徴とする請求項１０記載の受信機。
【請求項１２】
前記周波数オフセット検出手段は、前記検出された周波数オフセットを所定単位で除算した値とその余りを得て、前記値を前記検出された周波数オフセットを示す第１の出力信号として、かつ、前記余りを前記検出された周波数オフセットを示す第２の出力信号として、それぞれ独立して出力する手段を、有し、
前記局部発振器の発振周波数は、前記第１の出力信号に従って制御され、
前記復調手段は、前記第２の出力信号に従って復調処理を行うことを特徴とする請求項１０又は１１記載の受信機。
【請求項１３】
前記周波数オフセット検出手段が、請求項１乃至７のいずれかに記載の周波数オフセット検出装置であることを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれかに記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式やその他のマルチキャリア変調方式により変調された信号を受信する受信機において、送信側に対する受信側の周波数オフセット（周波数誤差）を検出する周波数オフセット検出装置、及び、これを用いた受信機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在のデジタル通信では、デジタル変調によって合成されたベースバンド信号を、更に高い周波数のアナログ搬送波に載せて無線伝送路あるいは有線伝送路上に送信し、受信機側で、高周波信号からベースバンド信号に下方周波数変換し、その後復調することによりデータの転送を行っている。その際、送受信機に設けられた部品の周波数伝播特性や伝送路上のフェージングなどが原因となり、ベースバンド信号上に周波数シフト等の現象が現れる。さらに、送受信機の原振周波数差（送信機の基準発振器と受信機の基準発振器との間で生ずる周波数誤差）より、サンプル点のズレ、すなわち同期誤差が発生している。ＯＦＤＭ方式などのマルチキャリア方式の場合、このような同期誤差があると、キャリア間干渉による歪みが発生し、正しい復号が行えず、その結果、ビット誤り率が高くなる要因の一つとなっている。
【０００３】
ここで、従来のデジタル受信機の一例について、図９を参照して説明する。図９は、従来のＯＦＤＭ方式のデジタル受信機の一例を示す概略ブロック図である。
【０００４】
この受信機は、図９に示すように、アンテナ１と、アンテナ１で受信された信号（ＯＦＤＭ方式により変調された信号）からアナログの中間周波数信号を得るＲＦチューナ部２と、ＲＦチューナ部２からの中間周波数信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器３と、複素ローカルキャリア信号を発生する離散的局部発振器（デジタル局部発振器）４と、Ａ／Ｄ変換器３によりＡ／Ｄ変換された中間周波数信号と離散的局部発振器４で発生された複素ローカルキャリア信号とを乗算することによってベースバンド信号を合成する乗算器５と、乗算器５から前記サンプルレートに同期して出力されるベースバンド信号をサンプルレート変換してベースバンド信号処理レートに再同期させるサンプルレートコンバータ６と、サンプルレート変換されたベースバンド信号に復調処理を施してデータを復調させる復調部７と、復調部７から得られる信号に基づいて、送信側に対する受信側の周波数オフセットを検出する周波数オフセット検出部８と、を備えている。
【０００５】
サンプルレートコンバータ６から出力されるベースバンド信号は、周波数軸上に並んだ複数のキャリアを含んでいる。復調部７は、この複数のキャリアを個々に分離するべくベースバンド信号を高速フーリエ変換するＦＦＴ部９と、分離された各キャリア信号を復号してデータに戻す復号部１０と、を有している。そして、この従来の受信機では、周波数オフセット検出部８は、ＦＦＴ部９からの信号に基づいて送信側に対する受信側の周波数オフセット（周波数誤差）を検出している。
【０００６】
なお、図９では省略しているが、実際には、乗算器５とサンプルレートコンバータ６との間に、乗算器５から出力されるベースバンド信号を同相信号（Ｉ信号）と直交信号（Ｑ信号）とに分離する分離部が設けられ、前記各要素６，９，１０は、Ｉ信号用のものとＱ信号用のものとを併有している。
【０００７】
図９に示す従来の従来のデジタル受信機における復号の過程は、中間周波数からベースバンド信号に変換するまでと、ベースバンド信号をデジタル復調しデータを複合するまでの、大きく分けて２つのステージで区切ることができる。周波数オフセット検出部８は、周波数軸上に変換されるデータを数理的に分析することにより、前記周波数オフセットを検出している。そして、この周波数オフセットを基に復号処理前の信号に循環的な補正を施すべく、局部発振器４の発振周波数の制御を行っている。
【０００８】
しかし、このような流れで前述のＯＦＤＭ等マルチキャリア信号に対して補正を行おうとした場合、以下のような根幹的欠点を内包する。
【０００９】
（ａ）入力信号の周波数シフト量がキャリア間周波数間隔の数倍となる条件下で動作を保証するには、それぞれのキャリア位置を特定するために大変コスト高で煩雑な数理的分析手段を実装する必要がある。
【００１０】
（ｂ）復調後のデータ補正であり、よって、誤り訂正率が向上しづらい。
【００１１】
（ｃ）循環的な局部発振周波数制御であるため、前述した各ステージの処理ユニットにポータビリティを確保できない。
【００１２】
一方、ある一つの受信機を様々な無線信号に対応させるべく、受信機の機能や性能をソフトウエアによって変更し多様なベースバンドアプリケーションに適応させる試みがなされている。先に記述したように、現在の受信機システムではポータビリティに不足しており、根本的にこのような試みの阻害要因になっている。
【００１３】
このような欠点を有する図９に示す受信機に対して、特開２００１−１３６１４３号公報には、ＯＦＤＭ復調装置における周波数誤差制御装置において、ベースバンド信号に基づいて周波数誤差を検出し、検出された周波数誤差に応じて受信機側の周波数を補正するものが、開示されている。この周波数誤差制御装置では、周波数軸上に連続する前記キャリアに対して設定された所定の帯域幅の低周波側および高周波側においてそれぞれフィルタ処理を行う第１フィルタ手段および第２フィルタ手段と、前記第１および第２フィルタ手段の各々の出力が有する各電力の大小比較を行い、その比較結果に基づいて、前記送信側に対する前記受信側の周波数誤差を検出する。
【００１４】
この特開２００１−１３６１４３号公報に開示された周波数誤差制御装置では、ベースバンド信号に基づいて周波数誤差を検出しているので、前述したような欠点は生じない。
【００１５】
また、特開平７−１０６９２０公報には、受信信号をミキサに与え、局部発振器で発生されたｓｉｎ波の局部発振信号と移相器から出力されたｃｏｓ波の局部発振信号とを混合し、アナログ／ディジタル変換器によってディジタル信号に変換し、実数部と虚数部をウェーブレット変換回路に与え、ウェーブレット変換した後、誤差検出回路により周波数誤差を高速かつ正確に推定し、その誤差が小さくなるように局部発振器の発振周波数を制御する技術が、開示されている。そして、この公報には、ウェーブレット変換を用いた周波数誤差の推定アルゴリズムとして、ピーク探索法と重心計算法とが開示されている。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開２００１−１３６１４３号公報に開示された技術では、周波数軸上に連続する前記キャリアに対して設定された所定の帯域幅の低周波側および高周波側においてそれぞれフィルタ処理を行う第１フィルタ手段および第２フィルタ手段と、前記第１および第２フィルタ手段の各々の出力が有する各電力の大小比較を行うので、周波数誤差の有無等は検出することができるものの、周波数誤差の量を検出することは困難である。したがって、迅速かつ精度良く受信機の局部発振器の発振周波数を制御することができない。
【００１７】
また、特開２００１−１３６１４３号公報に開示された技術では、周波数誤差を局部発振器にフィードバックしているだけであるので、このフィードバック制御により十分に取り除くことができない周波数誤差の影響が残ってしまい、必ずしも十分にビット誤り率を低下させることができない。
【００１８】
さらに、特開平７−１０６９２０公報では、ウェーブレット変換を用いた周波数誤差の推定アルゴリズムとしてピーク探索法と重心計算法が採用されている。すなわち、一般的なウェーブレット計算により周波数相関値のピークや重心を求めている。このため、特開平７−１０６９２０公報に開示された技術は、シングルキャリアのようにある特定の周波数にスペクトラムが集中した場合にのみ周波数オフセットの検出が可能であり、言い換えれば、ＯＦＤＭ等広範囲にスペクトラムが分布するような場合には使用不可能である。
【００１９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、マルチキャリア変調方式により変調された受信信号に基づいて得られたベースバンド信号に基づいて、受信側の送信側に対する周波数オフセットの量を検出することできる周波数オフセット検出装置、及びこれを用いた受信機を提供することを目的とする。
【００２０】
また、本発明は、周波数オフセットの検出に基づく局部発振器の発振周波数へのフィードバック制御だけでは取り除くことができずに残ってしまう周波数オフセットの影響を低減することができ、ひいてはビット誤り率をより一層低下させることができる、マルチキャリア変調方式の受信機を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による周波数オフセット検出装置は、マルチキャリア変調方式により変調された受信信号に基づいて得られる周波数軸上に並んだ複数のキャリアを含むベースバンド信号に基づいて、送信側に対する受信側の周波数オフセットを検出する周波数オフセット検出装置であって、前記ベースバンド信号の周波数軸上の端点を検出する端点検出手段と、前記端点に基づいて前記周波数オフセットを得る手段と、を備えたものである。
【００２２】
この第１の態様によれば、ベースバンド信号に基づいて送信側に対する受信側の周波数オフセットを検出するので、後述する第８の態様のように局部発振器の発振周波数に対してフィードバック制御を行う場合であっても、いわば自律型の周波数オフセット補正を実現することができ、実時間上の信号処理部と復調処理以降の処理を分離することが可能となる。したがって、前述した図９に示す受信機で生じていた不都合が解消され、例えば、ソフトウエアによって中間周波数やベースバンド信号におけるサンプルレートや、変調方式、そして多重方式等を変更するような受信機にとって、非常に都合が良い。
【００２３】
また、前記第１の態様によれば、ベースバンド信号の周波数軸上の端点を検出するので、周波数オフセットのない理想的なベースバンド信号の周波数軸上の端点は既知であることから、周波数オフセットの量を検出することができる。したがって、後述する第８の態様のように局部発振器の発振周波数に対してフィードバック制御を行えば、迅速かつ精度良く受信機の局部発振器の発振周波数を制御することができ、ひいては、ビット誤り率をより低下させることができる。
【００２４】
本発明の第２の態様による周波数オフセット検出装置は、前記第１の態様において、前記端点検出手段は、前記ベースバンド信号について、ゼロから所定周波数までの周波数範囲の全般に対して周波数相関度を測定することによって前記端点を検出するものである。この第２の態様は、端点検出の具体例を挙げたものである。
【００２５】
なお、「ゼロ」とは、周波数オフセットがない理想的なベースバンド信号の周波数軸上の最も低周波側の端点の周波数をいう。この点は、後述する各態様についても同様である。
【００２６】
本発明の第３の態様による周波数オフセット検出装置は、前記第１の態様において、前記端点検出手段は、ウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を用いて、前記端点を検出するものである。この第３の態様は、端点検出の具体例を挙げたものであり、ウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を用いる例である。
【００２７】
本発明の第４の態様による周波数オフセット検出装置は、前記第３の態様において、前記端点検出手段は、前記ベースバンド信号について、ゼロから所定周波数までの周波数範囲に対してウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を複数回再帰的に行いつつ、各回の帯域２等分割サブバンド分解に関連して得られる２つの周波数領域の周波数相関度の相互関係に基づいて、当該２つの周波数領域のうちの前記端点を含んでいる可能性の高い領域を選定し、今回の帯域２等分割サブバンド分解に関連して選定された周波数領域について、次回の帯域２等分割サブバンド分解を行い、各回での前記領域選定の結果に基づいて、前記端点を検出するものである。
【００２８】
前記第３の態様では、例えば、ウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解フィルタをツリー構造としたウェーブレットパケット変換器を用い、検索すべき周波数範囲の全体を全ていわば細切れ状態にして細分化された個々の周波数領域の周波数相関度に基づいて、ベースバンド信号の周波数軸上の端点を検出してもよい。ところが、この場合には、後段ほど２分割サブバンド分解フィルタの数が増大することから、ベースバンド信号の周波数軸上の端点の検出精度を高めるべく段数を増やすと、帯域２等分割サブバンド分解フィルタの数が著しく増大し、コストアップを免れない。
【００２９】
これに対し、前記第４の態様では、各回（各段）の帯域２等分割サブバンド分解に関連して得られる２つの周波数領域の周波数相関度の相互関係に基づいて、当該２つの周波数領域のうちの前記端点を含んでいる可能性の高い領域を選定し、今回の帯域２等分割サブバンド分解に関連して選定された周波数領域について、次回（次段）の帯域２等分割サブバンド分解を行うので、各段の帯域２等分割サブバンド分解フィルタの数は１組ですむ。したがって、ベースバンド信号の周波数軸上の端点の検出精度を高めるべく段数を増やしても、帯域２等分割サブバンド分解フィルタの数が少なくて済み、コストを低減することができる。
【００３０】
本発明の第５の態様による周波数オフセット検出装置は、前記第３の態様において、前記端点検出手段は、前記ベースバンド信号について、ゼロから所定周波数までの周波数範囲に対してウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を複数回再帰的に行いつつ、２回目以降の各回において並列的に行う２つの帯域２等分割サブバンド分解に関連して得られる４つの周波数領域の周波数相関度の相互関係に基づいて、当該４つの周波数領域のうちの前記端点を含んでいる可能性の高い隣り合う２つの領域を選定し、今回の並列的な２つの帯域２等分割サブバンド分解に関連して選定された２つの周波数領域について、次回において並列的に行う２つの帯域２等分割サブバンド分解をそれぞれ行い、前記２回目以降の各回での前記領域選定の結果に基づいて、前記端点を検出するものである。
【００３１】
この第５の態様によれば、基本的には前記第４の態様と同様であるが、４つの周波数領域の周波数相関度の相互関係に基づいて２つの領域を選定しているので、周波数領域選定に際してノイズレベルの影響をより低減することができ、ひいては、一層精度良く周波数オフセットを検出することができる。
【００３２】
本発明の第６の態様による周波数オフセット検出装置は、前記第１乃至第５のいずれかの態様において、前記周波数範囲が前記ベースバンド信号のベースバンド幅の２倍以上の幅を持つものである。
【００３３】
前記第１乃至５の態様では、必ずしも前記周波数範囲がこのような幅を持つ必要はないが、特に、前記第３乃至第５の態様のようにウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を用いる場合には、前記周波数範囲がベースバンド信号のベースバンド幅の２倍以上の幅を持つことが、好ましい。
【００３４】
本発明の第７の態様による周波数オフセット検出装置は、前記第１乃至第６のいずれかの態様において、前記検出された周波数オフセットを所定単位で除算した値とその余りを得て、前記値を前記検出された周波数オフセットを示す第１の出力信号として、かつ、前記余りを前記検出された周波数オフセットを示す第２の出力信号として、それぞれ独立して出力する手段を、備えたものである。
【００３５】
この第７の態様によれば、例えば、前記第１の出力信号を受信機の局部発振器にフィードバックし、前記第２の出力信号を受信機の復調手段へ供給することができ、周波数オフセットを局部発振器にフィードバックしているだけでなく、復調手段において、このフィードバック制御により十分に取り除くことができない周波数オフセットの影響を考慮して復調処理を行うことが可能となる。例えば、復調手段は、前記第２の出力信号に従って、各キャリアの周波数サンプル位置の相対的なズレを考慮しながら、ＦＦＴ等復調過程のデータに対して位相誤差補償や送受信間のサンプル周期誤差検出などを行うことができる。その結果、キャリア間干渉や位相ノイズなどをコスト効果的に低減する受信機を構築することが可能となる。
【００３６】
本発明の第８の態様による受信機は、マルチキャリア変調方式により変調された信号を受信信号として受信する受信機において、前記第１乃至第７のいずれかの態様による周波数オフセット検出装置と、前記受信信号に基づいて前記ベースバンド信号を得るために用いられるローカルキャリア信号を発生する局部発振器と、を備え、前記局部発振器の発振周波数は、前記周波数オフセット検出装置により検出された周波数オフセットに応じて、前記周波数オフセットが小さくなるように制御されるものである。
【００３７】
この第８の態様は、前記第１乃至第７の態様による周波数オフセット検出装置を用いて構築した受信機の例を挙げたものである。
【００３８】
本発明の第９の態様による受信機は、前記第８の態様において、前記局部発振器が離散的局部発振器（デジタル局部発振器）であるものである。
【００３９】
この第９の態様は、前記局部発振器として離散的局部発振器を用いた例を挙げたものであるが、前記第８の態様では、局部発振器は、必ずしも離散的局部発振器に限定されるものではなく、アナログの局部発振器を用いてもよい。
【００４０】
本発明の第１０の態様による受信機は、マルチキャリア変調方式により変調された信号を受信信号として受信する受信機において、複素ローカルキャリア信号を発生する離散的局部発振器と、前記受信信号に基づいて得られ任意のサンプルレートでＡ／Ｄ変換された中間周波数信号と、前記離散的局部発振器で発生された複素ローカルキャリア信号と乗算することによって、周波数軸上に並んだ複数のキャリアを含むベースバンド信号を合成する乗算器と、前記乗算器から前記サンプルレートに同期して出力される前記ベースバンド信号をサンプルレート変換してベースバンド信号処理レートに再同期させるサンプルレートコンバータと、前記再同期されたベースバンド信号に復調処理を施してデータを復調させる復調手段と、前記再同期されたベースバンド信号に基づいて、送信側に対する受信側の周波数オフセットを検出する周波数オフセット検出手段と、を備え、前記局部発振器の発振周波数は、前記周波数オフセット検出手段により検出された周波数オフセットに応じて、前記周波数オフセットが小さくなるように制御され、前記復調手段は、前記周波数オフセット検出手段により検出された周波数オフセットに応じて、前記周波数オフセットの影響が小さくなるように前記復調処理を行うものである。
【００４１】
この第１０の態様によれば、周波数オフセットを局部発振器にフィードバックしているだけでなく、復調手段は、このフィードバック制御により十分に取り除くことができない周波数オフセットの影響を考慮して復調処理を行っている。例えば、復調手段は、前記第２の出力信号に従って、各キャリアの周波数サンプル位置の相対的なズレを考慮しながら、ＦＦＴ等復調過程のデータに対して位相誤差補償や送受信間のサンプル周期誤差検出などを行うことができる。その結果、キャリア間干渉や位相ノイズなどをコスト効果的に低減する受信機を得ることができる。
【００４２】
本発明の第１１の態様による受信機は、前記第１０の態様において、前記復調手段は、前記周波数オフセット検出装置により検出された周波数オフセットに応じて、各有効キャリアの周波数位置を決定する手段を含むものである。
【００４３】
この第１１の態様は、復調手段の具体的な構成例を挙げたものである。
【００４４】
本発明の第１２の態様による受信機は、前記第１０又は第１１の態様において、前記周波数オフセット検出手段は、前記検出された周波数オフセットを所定単位で除算した値とその余りを得て、前記値を前記検出された周波数オフセットを示す第１の出力信号として、かつ、前記余りを前記検出された周波数オフセットを示す第２の出力信号として、それぞれ独立して出力する手段を、有し、前記局部発振器の発振周波数は、前記第１の出力信号に従って制御され、前記復調手段は、前記第２の出力信号に従って復調処理を行うものである。
【００４５】
この第１２の態様のように、前記第１の出力信号を局部発振器の発振周波数のフィードバック制御に用い、前記第２の出力信号を復調手段へ供給すると、周波数オフセットの局部発振器へのフィードバック制御により十分に取り除くことができない周波数オフセットの影響を考慮して復調処理を行うのに、好適である。
【００４６】
本発明の第１３の態様による受信機は、前記第１０乃至第１２のいずれかの態様において、前記周波数オフセット検出手段が、前記第１乃至第７のいずれかの態様による周波数オフセット検出装置であるものである。
【００４７】
この第１３の態様によれば、前記第１０乃至第１２の態様の利点と、前記第１乃至第７の態様の利点とを同時に得ることができる。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による周波数オフセット検出装置及びこれを用いた受信機について、図面を参照して説明する。
【００４９】
［第１の実施の形態］
【００５０】
図１は、本発明の第１の実施の形態による受信機を示す概略ブロック図である。
【００５１】
本実施の形態による受信機は、ＯＦＤＭ方式により変調された信号を受信する受信機として構成されている。もっとも、本発明による受信機は、例えばＣＤＭＡ（符号分割多元接続方式）などの、他の種々のマルチキャリア変調方式により変調された信号を受信する受信機として構成してもよい。
【００５２】
本実施の形態による受信機は、図１に示すように、アンテナ２１と、アンテナ２１で受信された信号（ＯＦＤＭ方式により変調された信号）を帯域変換してアナログの中間周波数信号を得るＲＦチューナ部２２と、ＲＦチューナ部２２からの中間周波数信号を任意のサンプルレートでＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換器２３と、複素ローカルキャリア信号を発生する離散的局部発振器２４と、Ａ／Ｄ変換器２３によりＡ／Ｄ変換された中間周波数信号と離散的局部発振器２４で発生された複素ローカルキャリア信号とを乗算することによってベースバンド信号を合成する乗算器２５と、乗算器２５から前記サンプルレートに同期して出力されるベースバンド信号をサンプルレート変換してベースバンド信号処理レートに再同期させるサンプルレートコンバータ２６と、ベースバンド信号に基づいてシンボル有効期間の開始位置を検出するシンボル同期検出部２７と、サンプルレート変換されたベースバンド信号に復調処理を施してデータを復調させる復調部２８と、周波数オフセット検出部２９と、例えばマイクロコンピュータ等からなるホストプロセッサ３０と、を備えている。
【００５３】
離散的局部発振器２４及び乗算器２５は、受信信号を中間周波数からベースバンドに帯域変換（ダウンコンバージョン）する帯域変換手段を構成している。本実施の形態では、離散的局部発振器２４は、発振周波数が逐次変更可能となるように構成されている。なお、離散的局部発振器２４は、位相も変更可能となるように構成しておくことが好ましい。
【００５４】
離散的局部発振器２４及び乗算器２５の処理は、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプルレートに同期して行われる。サンプルレートコンバータ２６は、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプルレートとベースバンド信号処理レートとの相対差を吸収する。本実施の形態では、サンプルレートコンバータ２６は、ホストプロセッサ３０からの指令に応じてサンプルレート変換レートを変え得るように構成されている。この変換レートの範囲は、送受信機の原振周波数差に起因するサンプルタイミングオフセットを適宜ソフトウエアで補正できるよう、プログラマブルであることが望ましい。この場合、例えば、ホストプロセッサ３０の内部メモリ（図示せず）に格納されたプログラムによって、サンプルレートコンバータ２６の変換レートの範囲を設定できるようにすればよい。もっとも、Ａ／Ｄ変換器２３のサンプルレートがベースバンド信号処理レート（キャリア周波数の２のべき乗）と同一である場合には、必ずしもサンプルレートコンバータ２６を設ける必要はない。
【００５５】
サンプルレートコンバータ２６から出力されるベースバンド信号は、図２に示すように、周波数軸上に並んだ複数のキャリアを含んでいる。図２（ａ）は、送信側に対する受信側の周波数オフセットがゼロである理想のベースバンド信号を示し、図２（ｂ）周波数オフセットがΔｆだけ生じている実際のベースバンド信号を示している。図２（ａ）において、Ａは理想のベースバンド信号における最も高周波側のキャリアの中心波長を示す。図２（ｂ）において、Ａ’は現実のベースバンド信号における最も高周波側のキャリアの中心波長を示す。図２からわかるように、サンプルレートコンバータ２６から出力されるベースバンド信号は、広範囲にスペクトラムが分布している。
【００５６】
周波数オフセット検出部２９は、サンプルレートコンバータ２６から出力されるベースバンド信号に基づいて、送信側に対する受信側の周波数オフセットを検出する。そして、本実施の形態では、周波数オフセット検出２９は、検出した周波数オフセットを所定単位で除算した値とその余りを得て、所定単位で除算した値を、検出された周波数オフセットを示す第１の出力信号として、離散的局部発振器２４に供給する。一方、前記余りを、検出した周波数オフセットを示す第２の出力信号として、シンボル周期に同期して、復調部２８のキャリア・位相補償部３２へ供給する。具体的には、例えば、検出した周波数オフセットの値を示す複数ビットのうち上位ビットを前記第１の信号として離散的局部発振器２４に供給し、下位ビットを前記第２の信号としてキャリア・位相補償部３２に供給すればよい。前記第１の出力信号は相対的に粗い周波数オフセット信号、前記第２の出力信号は相対的に細かい周波数オフセット信号であると言える。前記第１の出力信号の粗さを決める前記所定単位は、離散的局部発振器２４がその発振周波数を調整し得る最小単位と一致させておくことが好ましい。
【００５７】
離散的局部発振器２４は、周波数オフセット検出部２９からの粗い周波数オフセット検出信号を受けて、その周波数オフセットがゼロになるように発振周波数を調整する。このとき、周波数オフセット検出部２９からの粗い周波数オフセット検出信号は、周波数オフセットの有無ではなく、周波数オフセットの量を示しているので、周波数オフセットがゼロとなるような発振周波数に迅速に調整し得る。
【００５８】
復調部２８は、シンボル同期検出部２７からの同期検出信号を用いてベースバンド信号に含まれている複数のキャリア（ここでは、有効キャリア）を個々に分離するべくベースバンド信号を高速フーリエ変換するＦＦＴ部３１と、キャリア・位相補償部３２と、復号部３３とを有している。
【００５９】
キャリア・位相補償部３２は、ＦＦＴ部３１により分離された各キャリア信号に対して、周波数オフセット検出部２９から受けた細かい周波数オフセットの影響を補正するように、位相補償を行う。すなわち、各キャリア毎に、当該キャリアの周波数軸上の位置に応じてそれぞれ異なる重みの係数と周波数オフセット検出部２９からの周波数オフセット量とを乗算することで、補償すべき位相の量を算出し、その量だけキャリアの位相を補償する。この位相補償は、換言すれば、周波数オフセット検出部２９から受けた細かい周波数オフセットに応じて、各有効キャリアの周波数位置を決定していることになる。これによって、離散的局部発振器２４へのフィードバック制御により十分に取り除くことができない周波数オフセットを考慮した復調処理が実現される。復号部３３は、位相補償された各キャリア信号を復号してデータに戻す。
【００６０】
また、キャリア・位相補償部３２は、前述した位相補償動作と同時に、送受信間のサンプル周期誤差を測定し、これをホストプロセッサ３０に通知する。ホストプロセッサは、サンプル周期誤差が小さくなるように、サンプルレートコンバータ２６に、そのサンプルレート変換レートを変更させる指令を与える。もっとも、このようなサンプル周期誤差機能及びそれに基づくサンプル周期誤差のフィードバック制御は、必ずしも行わなくてもよい。
【００６１】
なお、図１では省略しているが、実際には、乗算器２５とサンプルレートコンバータ２６との間に、乗算器２５から出力されるベースバンド信号を同相信号（Ｉ信号）と直交信号（Ｑ信号）とに分離する分離部が設けられ、前記各要素２６，３１，３３は、Ｉ信号用のものとＱ信号用のものとを併有している。オフセット検出部２９は、Ｉ信号及びＱ信号のいずれか一方についてのみ設けてもよいし、両方に設け、例えば両者から得られる周波数オフセットの平均値を最終的な周波数オフセットとしてもよい。
【００６２】
ここで、周波数オフセット検出部２９の具体例について、詳細に説明する。本実施の形態では、周波数オフセット検出部２９は、乗算器２６から出力されるベースバンド信号（図２（ｂ）参照）の周波数軸上の端点（本実施の形態では、高周波側の端点）を検出し、検出した端点に基づいて周波数オフセットΔｆを得る。理想のベースバンド信号（図２（ａ）参照）の周波数軸上の端点（本実施の形態では、高周波側の端点）が既知であることから、検出した端点の周波数と理想のベースバンド信号の端点の周波数との差を取ることで、周波数オフセットΔｆを得ることができる。
【００６３】
ベースバンド信号の周波数軸上の端点（すなわち、境界）は、例えば、ウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を用いて行うことができる。その端点検出手法の一例の概念図を図３及び図４に示す。
【００６４】
図３（ａ）は、実際のベースバンド信号を示す。図３（ａ）において、Ａは理想のベースバンド信号（図２（ａ）参照）における最も高周波側のキャリアの中心波長、Ａ’は現実のベースバンド信号における最も高周波側のキャリアの中心波長を示す。図２（ａ）（ｂ）では、理想のベースバンド信号の周波数軸上の中点を周波数軸上のゼロとしていたが、図３（ａ）では、理想のベースバンド信号の周波数軸上の最も低周波側の端点を周波数軸上のゼロとしている。
【００６５】
図３（ｂ）はｋ＝１回目（ｋ＝１段目）の帯域２等分割サブバンド分解の様子を示す図、図３（ｃ）はｋ＝２回目（ｋ＝２段目）の帯域２等分割サブバンド分解の様子を示す図、図３（ｄ）はｋ＝３回目（ｋ＝３段目）の帯域２等分割サブバンド分解の様子を示す図である。図３（ｂ）〜（ｄ）において、各回において、ベースバンド信号の端点が含まれるものとして選定した周波数領域には、ドットパターンを付してある。図３（ｅ）は、図３（ｂ）〜（ｄ）の３回の選定を経たときに、その選定の経路が示すことになる最終的に選定された周波数領域に、ドットパターンを付してある。
【００６６】
図４は、図３に対応する帯域２等分割サブバンド分解フィルタの接続状態を示す図である。図４において、４１−１〜４１−３は低域通過フィルタ、４２−１〜４２−３は高域通過フィルタ、４３−１〜４３−３，４４−１〜４４−３は１／２にダウンサンプリングするダウンサンプラである。図３（ｂ）〜（ｄ）に示す選定に応じた経路のフィルタ及びダウンサンプラには、ドットパターンを付している。
【００６７】
この手法では、ある周波数領域に着目して、マザーウェーブレットに相当するフィルタ係数を用いて再帰的に帯域の２等分割を繰り返す。その結果、ＤＣ（ゼロ）〜ｆｓ／２（ｆｓはベースバンド信号のサンプリング周波数）までの周波数範囲を２ｋ等分割（ｋは繰り返した数、図３及び図４の例ではｋ＝３）することができる。前記周波数範囲は、ベースバンド信号のベースバンド幅の２倍の幅を持っている。
【００６８】
一方、ベースバンド周波数軸上の最も高周波側に位置するはずのキャリアは、各分析段階において、低域あるいは高域のいずれか一方の周波数相関度がノイズレベルであればその他方の帯域に、または両者ともノイズレベルを超えるエネルギーを呈している場合にはそのエネルギーの低い側の帯域に存在していることになる。
【００６９】
このような性質を利用して、図４に示すように、探索パスを順次選択的に決定しながらベースバンド信号の最も高周波側の端点（最も高周波側のキャリア）が位置している領域、すなわち、端点を求めていくことができる。図３及び図４に示す例では、ｆｓ／８〜３ｆｓ／１６の周波数領域に端点が存在することになる。したがって、最終段階で、例えば、当該周波数領域の中点とすればよい。
【００７０】
以上は概念説明であったが、前述した説明からわかるように、この端点検出手法では、単に帯域２等分割サブバンド分解フィルタを組み合わせて構成したウェーブレット変換器とは異なり、経路選定に際しての判定や経路を選択的に接続する要素が不可欠である。
【００７１】
前述した端点検出手法を実現する周波数オフセット検出部２９の具体例を、図５に示す。段数ｎは、適宜の整数に設定し得る。図５において、５１−１〜５１−ｎは低域通過フィルタ、５２−１〜５２−ｎは高域通過フィルタ、５３−１〜５３−（ｎ−１）は１／２にダウンサンプリングするダウンサンプラ、５４−１〜５４−ｎは判定回路、５５−１〜５５−（ｎ−１）はセレクタ、５６は端点−周波数オフセット・デコーダである。
【００７２】
１段目について説明すると、判定回路５４−１は、高域通過フィルタ５１−１の出力である周波数相関度Ｐ０及び低域通過フィルタ５２−１の出力である周波数相関度Ｐ１とに基づき、低域の周波数相関度Ｐ０及び高域の周波数相関度Ｐ１のいずれか一方の周波数相関度がノイズであればその他方の帯域を選定し、両者ともノイズレベルを超えるエネルギーを呈している場合にはそのエネルギーの低い側の帯域を選定する、判定を行う。この判定結果は、デコーダ５６へ送られる。セレクタ５５−１は、判定回路５４−１が低域を選定する判定を行った場合には、低域通過フィルタ５１−１を選択的にダウンサンプラ５３−１と接続し、判定回路５４−１が高域を選定する判定を行った場合には、高域通過フィルタ５２−１を選択的にダウンサンプラ５３−１と接続する。
【００７３】
２段目以降も、１段目と同様である。ただし、ｎ段目は最終段であるので、ｎ段目には、ダウンサンプラ及びセレクタはない。
【００７４】
デコーダ５６は、判定回路５４−１〜５４−ｎの判定結果（すなわち、これらは、全体として、前述した経路の情報をなす。）から、ベースバンド信号の周波数軸上の端点が存在する周波数領域（図３及び図４に関して説明したｆｓ／８〜３ｆｓ／１６の周波数領域に相当する領域）を求め、例えばその上限周波数と下限周波数との平均値をベースバンド信号の端点として求める。さらに、デコーダ５６は、この端点の周波数と理想ベースバンド信号の端点（既知）との差分を、周波数オフセットΔｆとして求める。そして、デコーダ５６は、この周波数オフセットΔｆの値を複数ビットで出力し、その上位ビットは局部発振器２４に与え、その下位ビットはキャリア・位相補償部３２に与える。
【００７５】
以上の説明からわかるように、図５に示す周波数オフセット検出部２９では、ベースバンド信号について、ゼロから所定周波数までの周波数範囲（本例では、この周波数範囲は、ベースバンド信号のベースバンド幅の２倍の幅を持っている。）に対してウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を複数回再帰的に行いつつ、各回の帯域２等分割サブバンド分解に関連して得られる２つの周波数領域の周波数相関度の相互関係に基づいて、当該２つの周波数領域のうちの前記端点を含んでいる可能性の高い領域を選定し、今回の帯域２等分割サブバンド分解に関連して選定された周波数領域について、次回の帯域２等分割サブバンド分解を行い、各回での前記領域選定の結果に基づいて、ベースバンド信号の周波数軸上の端点を検出している。
【００７６】
本実施の形態によれば、周波数オフセット検出部２９が、ベースバンド信号に基づいて送信側に対する受信側の周波数オフセットを検出するので、実時間上の信号処理部と復調処理以降の処理を分離することが可能となる。したがって、前述した図９に示す受信機で生じていた不都合が解消される。
【００７７】
また、本実施の形態によれば、周波数オフセット検出部２９がベースバンド信号の周波数軸上の端点を検出するので、周波数オフセットのない理想的なベースバンド信号の周波数軸上の端点は既知であることから、周波数オフセットの量を検出することができる。したがって、離散的局部発振器２４の発振周波数に対するフィードバック制御において、迅速かつ精度良く離散的局部発振器２４の発振周波数を制御することができ、ひいては、ビット誤り率をより低下させることができる。
【００７８】
さらに、本実施の形態によれば、各段には１組の帯域２等分割サブバンド分解フィルタしか存在しないので、ベースバンド信号の周波数軸上の端点の検出精度を高めるべく段数を増やしても、帯域２等分割サブバンド分解フィルタの数が少なくて済み、コストを低減することができる。
【００７９】
さらにまた、周波数オフセット検出部２９で検出された周波数オフセットを離散局部発振器２４にフィードバックしているだけでなく、復調部２８のキャリア・位相補償部３２は、このフィードバック制御により十分に取り除くことができない周波数オフセットの影響を考慮して位相誤差補償を行っている。このため、キャリア間干渉や位相ノイズなどをコスト効果的に低減する受信機を得ることができる。
【００８０】
［第２の実施の形態］
【００８１】
図６は、本発明の第２の実施の形態による受信機において用いられる周波数オフセット検出部１２９を示す概略ブロック図である。
【００８２】
本実施の形態による受信機が前記第１の実施の形態による受信機と異なる所は、本実施の形態では、図１中において、周波数オフセット検出部２９に代えて図６に示す周波数オフセット検出部１２９が用いられている点のみである。したがって、ここでは、重複する説明は省略する。
【００８３】
本実施の形態で用いられる周波数オフセット検出部１２９も図５に示すオフセット検出部２９と同様に、ベースバンド信号の周波数軸上の端点の検出をウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を用いて行うが、４つの周波数領域の周波数相関度の相互関係に基づいて２つの領域を選定する。
【００８４】
図５において、６１−１〜６１−ｎ，６５−２〜６５−ｎは低域通過フィルタ、６２−１〜６２−ｎ，６６−２〜６６−ｎは高域通過フィルタ、６３−１〜６３−（ｎ−１），６４−１〜６４−（ｎ−１）は１／２にダウンサンプリングするダウンサンプラ、６７−２〜６７−ｎは判定回路、６８−２〜６８−（ｎ−１）はセレクタ、６９は端点−周波数オフセット・デコーダである。
【００８５】
１段目は、単に２分割サブバンド分解フィルタが設けられており、２段目において前記周波数範囲を４つに分けるための、いわば前処理部である。
【００８６】
２段目では、判定回路６７−２は、４つに分けられた各周波数領域に対応する帯域通過フィルタ６１−２，６２−２，６５−２，６６−２の出力である周波数相関度Ｐ０〜Ｐ３に基づいて、後述する図７のフローチャートに示す動作を行い、４つの周波数領域のうちのベースバンド信号の周波数軸上の端点を含んでいる可能性の高い隣り合う２つの領域を選定する判定を行う。この判定結果は、デコーダ６９へ送られる。セレクタ６７−２は、帯域通過フィルタ６１−２，６２−２，６５−２，６６−２のうち、判定回路６７−２が選定した２つの隣り合う周波数領域に対応する２つの帯域通過フィルタをダウンサンプラ６３−２，６４−２に接続する。
【００８７】
３段目以降も、２段目と同様である。ｎ段目は最終段であるので、ｎ段目には、ダウンサンプラ及びセレクタはない。
【００８８】
デコーダ６９は、判定回路６７−２〜６７−ｎの判定結果（すなわち、これらは全体として経路の情報をなす。）から、図６中のデコーダ５６と同様に、ベースバンド信号の周波数軸上の端点が存在する周波数領域を求め、例えばその上限周波数と下限周波数との平均値をベースバンド信号の端点として求める。さらに、デコーダ６９は、この端点の周波数と理想ベースバンド信号の端点（既知）との差分を、周波数オフセットΔｆとして求める。そして、デコーダ６９は、この周波数オフセットΔｆの値を複数ビットで出力し、その上位ビットは局部発振器２４に与え、その下位ビットはキャリア・位相補償部３２に与える。
【００８９】
ここで、判定回路６７−２の動作例について、図７を参照して説明する。周波数相関度Ｐ０〜Ｐ３と対応する周波数領域の周波数の大小関係は、図８に示す通りであり、周波数相関度Ｐ０〜Ｐ３はＰｉで代表され、その添字であるパラメータｉで区別されるものとする。また、周波数相関度Ｐ０〜Ｐ３は規格化されその最大値は１．０で最小値は０．０であるものとする。また、以下の説明では、Ｐ０〜Ｐ３のうちの最小値を示すパラメータｍｉｎ、その最小値を示す時のｉを示すパラメータｍｉｎｐ、Ｐ０〜Ｐ３間の相隣り合う差（Ｐｉ−Ｐｉ＋１）の最大値を示すパラメータｄｍａｘ、及びその最大値を示す時のｉを示すパラメータｄｍａｘｐを用いる。
【００９０】
また、パラメータＤＰは、判定回路６７−２の判定結果として選定された周波数領域及び経路を示す。ＤＰ＝０の場合はＰ０，Ｐ１に対応する周波数領域が選定されたことを意味し、ＤＰ＝１の場合はＰ１，Ｐ２に対応する周波数領域が選定されたことを意味し、ＤＰ＝２の場合はＰ２，Ｐ３に対応する周波数領域が選定されたことを意味する。
【００９１】
判定回路６７−２は、動作を開始すると、まず、初期設定として、パラメータｍｉｎに１．０をセットするとともにパラメータｄｍａｘに０．０をセットし（ステップＳ１）、ｉに０をセットする（ステップＳ２）。次に、判定回路６７−２は、Ｐｉがｍｉｎ以下であるか否かを判定し（ステップＳ３）、ＮＯならばステップＳ５へ直接移行し、ＹＥＳならば、ｍｉｎにＰｉをセットするとともにｍｉｎｐにｉをセットした（ステップＳ４）後、ステップＳ５へ移行する。
【００９２】
ステップＳ５において、判定回路６７−２はｉ＝３か否かを判定し、ＮＯならばステップＳ６へ移行し、ＹＥＳならばステップＳ１２へ移行する。
【００９３】
ステップＳ６において、判定回路６７−２は、Ｐｉ−Ｐｉ＋１が所定定数ＭＡＲＧＩＮ以上であるか否かを判定し、ＮＯならばステップＳ７へ移行し、ＹＥＳならばステップＳ１１へ移行する。
【００９４】
ステップＳ７において、判定回路６７−２は、ｄｍａｘがＰｉ−Ｐｉ＋１より小さいか否かを判定し、ＮＯならばステップＳ１０へ移行し、ＹＥＳならばステップＳ８へ移行する。ステップＳ８において、判定回路６７−２は、ｄｍａｘにＰｉ−Ｐｉ＋１をセットする。その後、判定回路６７−２は、ｄｍａｘｐにｉをセットし（ステップＳ９）、ステップＳ１０へ移行する。
【００９５】
ステップＳ１０において、判定回路６７−２は、ｉを１だけカウントアップし、ステップＳ３へ戻る。
【００９６】
ステップＳ１１において、判定回路６７−２は、ＤＰにｉをセットし、動作を終了する。この場合、Ｐｉ〜Ｐｉ＋１間で急激な減衰があることを示しており、周波数相関度の差がＭＡＲＧＩＮ（ギャップ）を越えるような組が選定されることになる。
【００９７】
ステップＳ１２において、判定回路６７−２は、ｍｉｎが所定定数ＭＡＲＧＩＮ以上であるか否かを判定する。ＹＥＳならばステップＳ１３へ移行し、ＮＯならばステップＳ１４へ移行する。
【００９８】
ステップＳ１３において、判定回路６７−２は、ＤＰにｄｍａｘｐをセットし、動作を終了する。この場合、Ｐ０〜Ｐ３はなだらかな減衰を示しており、隣り合う周波数領域同士の周波数相関度の差が最大となる組が選定されることになる。
【００９９】
ステップＳ１４において、判定回路６７−２は、ＤＰにｍｉｎｐをセットし、動作を終了する。この場合、ノイズが大きいことを示しており、ノイズレベルの境界付近の隣り合う周波数領域の組を選定されることになる。
【０１００】
以上の説明からわかるように、図６に示す周波数オフセット検出部１２９では、ベースバンド信号について、ゼロから所定周波数までの周波数範囲に対してウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を複数回再帰的に行いつつ、２回目以降の各回において並列的に行う２つの帯域２等分割サブバンド分解に関連して得られる４つの周波数領域の周波数相関度の相互関係に基づいて、当該４つの周波数領域のうちの前記端点を含んでいる可能性の高い隣り合う２つの領域を選定し、今回の並列的な２つの帯域２等分割サブバンド分解に関連して選定された２つの周波数領域について、次回において並列的に行う２つの帯域２等分割サブバンド分解をそれぞれ行い、前記２回目以降の各回での前記領域選定の結果に基づいて、前記端点を検出している。
【０１０１】
本実施の形態によれば、前記第１の実施の形態と同様の利点が得られる他、４つの周波数領域の周波数相関度の相互関係に基づいて２つの領域を選定しているので、周波数領域選定に際してノイズレベルの影響をより低減することができ、ひいては、一層精度良く周波数オフセットを検出することができる。
【０１０２】
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【０１０３】
例えば、前記第１及び第２の実施の形態において、周波数オフセット検出部２９，１２９からキャリア・位相補償部３２へ細かい周波数オフセットを供給しなくてもよい。
【０１０４】
また、図１中の周波数オフセット検出部２９は、ベースバンド信号の周波数軸上の端点を検出するものでなくてもよい。
【０１０５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、マルチキャリア変調方式により変調された受信信号に基づいて得られたベースバンド信号に基づいて、受信側の送信側に対する周波数オフセットの量を検出することできる周波数オフセット検出装置、及びこれを用いた受信機を提供することができる。
【０１０６】
また、本発明によれば、周波数オフセットの検出に基づく局部発振器の発振周波数へのフィードバック制御だけでは取り除くことができずに残ってしまう周波数オフセットの影響を低減することができ、ひいてはビット誤り率をより一層低下させることができる、マルチキャリア変調方式の受信機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による受信機を示す概略ブロック図である。
【図２】理想のベースバンド信号と実際のベースバンド信号を模式的に示す図である。
【図３】ウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を用いてベースバンド信号の周波数軸上の端点を検出する手法の一例を概念的に示す図である。
【図４】ウェーブレットによる帯域２等分割サブバンド分解を用いてベースバンド信号の周波数軸上の端点を検出する手法の一例を概念的に示す他の図である。
【図５】周波数オフセット検出部の具体例を示す概略ブロック図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態による受信機において用いられる周波数オフセット検出部を示す概略ブロック図である。
【図７】図６に示す周波数オフセット検出部で用いられている判定回路の動作を示す概略フローチャートである。
【図８】各周波数相関度と対応する周波数領域の周波数の大小関係を示す図である。
【図９】従来のＯＦＤＭ方式のデジタル受信機の一例を示す概略ブロック図である。
【符号の説明】
２１　アンテナ
２２　ＲＦチューナ部
２３　Ａ／Ｄ変換器
２４　離散的局部発振器
２５　乗算器
２６　サンプルレートコンバータ
２７　シンボル同期検出部
２８　復調部
２９　周波数オフセット検出部
３０　ホストプロセッサ
３１　ＦＦＴ
３２　キャリア・位相補償部
３３　復号部
【図１】
2004032358.tif 000003
【図２】
2004032358.tif 000004
【図３】
2004032358.tif 000005
【図４】
2004032358.tif 000006
【図５】
2004032358.tif 000007
【図６】
2004032358.tif 000008
【図７】
2004032358.tif 000009
【図８】
2004032358.tif 000010
【図９】
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