(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）伝送方式によりデータ伝送を行う通信装置に含まれる受信機であって、
受信信号に対してＦＦＴ（Fast  Fourier  Transformation）処理を実行して得られた周波数領域信号に基づいて、当該受信信号に含まれる通信相手先との間のクロック周波数偏差を検出するクロック周波数偏差検出手段と、
前記クロック周波数偏差に基づいて前記受信信号の周波数を調整し、クロック周波数偏差を抑えた時間領域の受信信号を生成する受信信号調整手段と、
前記受信信号調整手段の出力信号に対してＦＦＴ処理を実行した後の信号に基づいて、当該ＦＦＴ処理実行後の信号に残留しているクロック周波数偏差を検出する残留クロック周波数偏差検出手段と、
検出した残留クロック周波数偏差を使って、前記受信信号調整手段の出力信号に対してＦＦＴ処理を実行した後の信号に対して、位相調整を行うことにより当該出力信号に残留しているクロック周波数偏差を抑圧し、クロック周波数偏差抑圧後の信号を復調する復調手段と、
を備えることを特徴とする受信機。
【請求項２】
ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）伝送方式によりデータ伝送を行う受信機および送信機を備えた通信装置であって、
前記受信機が、
受信信号に対してＦＦＴ（Fast  Fourier  Transformation）処理を実行して得られた周波数領域信号に基づいて、当該受信信号に含まれる通信相手先との間のクロック周波数偏差を検出するクロック周波数偏差検出手段と、
前記クロック周波数偏差に基づいて前記受信信号の周波数を調整し、クロック周波数偏差を抑えた時間領域の受信信号を生成する受信信号調整手段と、
を備え、
前記送信機が、
前記クロック周波数偏差検出手段が検出するクロック周波数偏差に基づいて、前記通信相手先装置へ送信する時間領域信号の周波数を調整し、クロック周波数偏差を抑えた時間領域の送信信号を生成する機能を有することを特徴とする通信装置。
【請求項３】
ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）伝送方式によりデータ伝送を行う受信機および送信機を備えた通信装置であって、
前記受信機が、
受信信号に対してＦＦＴ（Fast  Fourier  Transformation）処理を実行して得られた周波数領域信号に基づいて、当該受信信号に含まれる通信相手先との間のクロック周波数偏差を検出するクロック周波数偏差検出手段と、
前記クロック周波数偏差に基づいて前記受信信号の周波数を調整し、クロック周波数偏差を抑えた時間領域の受信信号を生成する受信信号調整手段と、
前記受信信号調整手段の出力信号に対してＦＦＴ処理を実行した後の信号に基づいて、当該ＦＦＴ処理実行後の信号に残留しているクロック周波数偏差を検出する残留クロック周波数偏差検出手段と、
検出した残留クロック周波数偏差を使って、前記受信信号調整手段の出力信号に対してＦＦＴ処理を実行した後の信号に対して、位相調整を行うことにより当該出力信号に残留しているクロック周波数偏差を抑圧し、クロック周波数偏差抑圧後の信号を復調する復調手段と、
を備え、
前記送信機が、
前記クロック周波数偏差検出手段が検出するクロック周波数偏差に基づいて、前記通信相手先装置へ送信する時間領域信号の周波数を調整し、クロック周波数偏差を抑えた時間領域の送信信号を生成する機能を有することを特徴とする通信装置。
【請求項４】
ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）伝送方式によりデータ伝送を行う受信機および送信機の機能を備えた通信装置であって、
前記受信機が、
受信信号に対してＦＦＴ（Fast  Fourier  Transformation）処理を実行して得られた周波数領域信号に基づいて、当該受信信号に含まれる通信相手先との間のクロック周波数偏差を検出するクロック周波数偏差検出手段と、
前記クロック周波数偏差に基づいて前記受信信号の周波数を調整し、クロック周波数偏差を抑えた時間領域の受信信号を生成する受信信号調整手段と、
を備え、
前記送信機が、
前記通信相手先装置が前記クロック周波数偏差検出手段が検出するクロック周波数偏差を補正できるように、当該クロック周波数偏差を示す情報を付加した信号を前記通信相手先装置へ送信する機能を有することを特徴とする通信装置。
【請求項５】
ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）伝送方式によりデータ伝送を行う受信機および送信機の機能を備えた通信装置であって、
前記受信機が、
受信信号に対してＦＦＴ（Fast  Fourier  Transformation）処理を実行して得られた周波数領域信号に基づいて、当該受信信号に含まれる通信相手先との間のクロック周波数偏差を検出するクロック周波数偏差検出手段と、
前記クロック周波数偏差に基づいて前記受信信号の周波数を調整し、クロック周波数偏差を抑えた時間領域の受信信号を生成する受信信号調整手段と、
前記受信信号調整手段の出力信号に対してＦＦＴ処理を実行した後の信号に基づいて、当該ＦＦＴ処理実行後の信号に残留しているクロック周波数偏差を検出する残留クロック周波数偏差検出手段と、
検出した残留クロック周波数偏差を使って、前記受信信号調整手段の出力信号に対してＦＦＴ処理を実行した後の信号に対して、位相調整を行うことにより当該出力信号に残留しているクロック周波数偏差を抑圧し、クロック周波数偏差抑圧後の信号を復調する復調手段と、
を備え、
前記送信機が、
前記通信相手先装置が前記クロック周波数偏差検出手段が検出するクロック周波数偏差を補正できるように、当該クロック周波数偏差を示す情報を付加した信号を前記通信相手先装置へ送信する機能を有することを特徴とする通信装置。
【請求項６】
ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）伝送方式によりデータ伝送を行う受信機および送信機の機能を備えた複数の通信装置、により構成された通信システムであって、
前記複数の通信装置内の第１の通信装置において、
前記受信機が、
受信信号に対してＦＦＴ（Fast  Fourier  Transformation）処理を実行して得られた周波数領域信号に基づいて、当該受信信号に含まれる通信相手先との間のクロック周波数偏差を検出するクロック周波数偏差検出手段と、
前記クロック周波数偏差に基づいて前記受信信号の周波数を調整し、クロック周波数偏差を抑えた時間領域の受信信号を生成する受信信号調整手段と、
を備え、
前記送信機が、
前記通信相手先装置が前記クロック周波数偏差検出手段が検出するクロック周波数偏差を補正できるように、当該クロック周波数偏差を示す情報を付加した信号を前記通信相手先装置へ送信する機能を有し、
さらに、前記複数の通信装置内の第２の通信装置が、
前記第１の通信装置からの受信信号に含まれる前記クロック周波数偏差を示す情報に基づいて、当該第１の通信装置からの受信信号に含まれるクロック周波数偏差を補正（除去）し、クロック周波数偏差除去後の受信信号を復調する機能を有することを特徴とする通信システム。
【請求項７】
ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）伝送方式によりデータ伝送を行う受信機および送信機の機能を備えた複数の通信装置、により構成された通信システムであって、
前記複数の通信装置内の第１の通信装置において、
前記受信機が、
受信信号に対してＦＦＴ（Fast  Fourier  Transformation）処理を実行して得られた周波数領域信号に基づいて、当該受信信号に含まれる通信相手先との間のクロック周波数偏差を検出するクロック周波数偏差検出手段と、
前記クロック周波数偏差に基づいて前記受信信号の周波数を調整し、クロック周波数偏差を抑えた時間領域の受信信号を生成する受信信号調整手段と、
前記受信信号調整手段の出力信号に対してＦＦＴ処理を実行した後の信号に基づいて、当該ＦＦＴ処理実行後の信号にクロック周波数偏差が残留しているかどうかを検出する残留クロック周波数偏差検出手段と、
クロック周波数偏差が残留している場合に、前記受信信号調整手段の出力信号に対してＦＦＴ処理を実行した後の信号に対して、位相調整を行うことにより当該出力信号に残留しているクロック周波数偏差を抑圧し、クロック周波数偏差抑圧後の信号を復調する復調手段と、
を備え、
前記送信機が、
前記通信相手先装置が前記クロック周波数偏差検出手段が検出するクロック周波数偏差を補正できるように、当該クロック周波数偏差を示す情報を付加した信号を前記通信相手先装置へ送信する機能を有し、
さらに、前記複数の通信装置内の第２の通信装置が、
前記第１の通信装置からの受信信号に含まれる前記クロック周波数偏差を示す情報に基づいて、当該第１の通信装置からの受信信号に含まれるクロック周波数偏差を補正（除去）し、クロック周波数偏差除去後の受信信号を復調する機能を有することを特徴とする通信システム。
【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）伝送方式によるデータ伝送を行う受信機、通信装置および通信システムに関するものであり、特に、通信相手との間のクロック周波数偏差が大きい場合であっても、品質劣化を抑えた復調データを得ることができる受信機、通信装置および通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ受信機は、受信信号に対してＦＦＴ（Fast  Fourier  Transformation）処理を実行して復調データを生成する。ここで、ＦＦＴ処理を実行するタイミングであるＦＦＴタイミングは、ＯＦＤＭ受信機内で受信信号に基づいて抽出する。そして、ＦＦＴタイミング検出方法は種々存在する。たとえば、下記特許文献１においては、ＦＦＴタイミングのずれを検出した場合、そのタイミングを補正することにより検出精度を向上させている。【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２２２０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、データ送信側の装置に搭載されているクロック発振器と受信側の装置に搭載されているクロック発振器との間には、発振周波数に差（クロック周波数偏差）が存在する。そのため、このクロック周波数偏差に伴いＦＦＴタイミングもシフトするが、受信側の装置は、上記従来のＦＦＴタイミング検出方法を使用することにより、このタイミングシフトを補正できる。【０００５】
しかしながら、クロック周波数偏差がある程度大きくなると、受信信号のＦＦＴ処理時に品質劣化が生じる、という問題があった。この品質劣化は、サブキャリア間の直交性が崩れた状態のＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を行うことにより生じるものであり、上述したＦＦＴタイミング検出方法を使用しても回避できずに、復調データの品質が悪くなる。【０００６】
また、上記のような問題の発生を防止するため、たとえば、ＯＦＤＭ方式を使用する無線ＬＡＮでは、通信装置に搭載するクロック発振器に関する規定を設けてクロック周波数偏差を低く抑えている。しかしながら、高精度なクロック発振器を使用してクロック周波数偏差を低く抑えることにより、クロック周波数偏差に起因する復調データの品質劣化を抑圧することはできるが、一方で、高精度なクロック発振器は高価であり、装置のコストダウンが図れない、という別の問題があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、通信を行う装置間に大きなクロック周波数偏差が存在する場合であっても、装置のコストアップを抑えつつ復調データの品質劣化を抑圧できる通信装置（ＯＦＤＭ送受信機）を得ること、すなわち、安価なクロック発振器を使用した場合であっても、復調データの品質劣化が少ない通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる受信機は、ＯＦＤＭ伝送方式によりデータ伝送を行う通信装置に含まれる受信機であって、受信信号に対してＦＦＴ処理を実行して得られた周波数領域信号に基づいて、当該受信信号に含まれる通信相手先との間のクロック周波数偏差を検出するクロック周波数偏差検出手段と、前記クロック周波数偏差に基づいて前記受信信号の周波数を調整し、クロック周波数偏差を抑えた時間領域の受信信号を生成する受信信号調整手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明にかかる受信機は、通信相手先との間のクロック周波数偏差が大きい場合であっても、その周波数偏差を補正してからＦＦＴ処理を行うため品質劣化を抑えた復調データを得ることができ、大きなクロック周波数偏差が存在するような安価なクロック発振器を使用することができる、という効果を奏する。【００１０】
また、周波数領域の信号を使用してクロック周波数偏差の検出を行うこととしたので、回路規模が大きくなるのを抑えることができ、装置のコストダウンを図ることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明にかかる通信装置の実施の形態１の構成例を示す図である。
【図２−１】図２−１は、受信信号を構成するサブキャリアの構成例を示す図である。
【図２−２】図２−２は、クロック周波数偏差の影響により信号点が変移する様子の一例を示す図である。
【図２−３】図２−３は、クロック周波数偏差の影響により信号点が変移する様子の一例を示す図である。
【図２−４】図２−４は、サブキャリア毎の位相回転量の違いを示す図である。
【図３】図３は、本発明にかかる通信装置の実施の形態２の構成例を示す図である。
【図４−１】図４−１は、実施の形態２の通信装置が受信した信号を構成するサブキャリアの構成例を示す図である。
【図４−２】図４−２は、ＦＦＴ処理実行後の信号に残留している周波数偏差（位相回転）の一例を示す図である。
【図４−３】図４−３は、ＦＦＴ処理実行後の信号に残留している周波数偏差（位相回転）の一例を示す図である。
【図４−４】図４−４は、データ伝送中のサブキャリアに残留している周波数偏差の検出動作を説明するための図である。
【図５−１】図５−１は、本発明にかかる通信装置の実施の形態３の構成例を示す図である。
【図５−２】図５−２は、実施の形態３の通信装置がデータ伝送を行う相手通信装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００１２】
１、１ａ  受信機
２、２ｂ  送信機
３  クロック発振器
１１、３１  Ａ／Ｄ変換部
１２、２２、３２  クロック周波数偏差補正部
１３、３３  ＦＦＴ部
１４  クロック周波数偏差検出部
１５、１５ａ  データ抽出部
１６  残留クロック周波数検出部
２１  ＩＦＦＴ部
２３  Ｄ／Ａ変換部
２４  加算処理部
３４  クロック周波数偏差情報抽出部
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかる受信機、通信装置および通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信装置の実施の形態１の構成例を示す図である。この通信装置は、受信機１、送信機２およびクロック発振器３により構成される。また、受信機１は、Ａ／Ｄ変換部１１と、クロック周波数偏差補正部１２と、ＦＦＴ部１３と、クロック周波数偏差検出部１４と、データ抽出部１５と、を含み、送信機２は、ＩＦＦＴ（Inverse  Fast  Fourier  Transformation）部２１と、クロック周波数偏差補正部２２と、Ｄ／Ａ変換部３２と、を含む。【００１５】
上記構成の通信装置の動作を受信機１と送信機２とに分けて説明する。まず、受信機１の動作を説明する。受信機１に入力された受信信号Ｓ１はＡ／Ｄ変換部１１に渡される。なお、受信信号Ｓ１はアナログ信号であり、無線通信であれば、アンテナを介して受信した信号に対して、アナログ回路が増幅処理、フィルタリング処理、などの所定の受信処理を実行することにより得られる信号である。また、ＰＬＣ（Power  Line  Communication）と称される電力線通信の場合であれば、電力線を介して受信した信号に対してフィルタリング処理などを行うアナログ回路を通った後の受信信号である。【００１６】
Ａ／Ｄ変換部１１は、クロック発振器３から入力されたクロック信号に基づいた処理速度で受信信号Ｓ１をディジタル信号に変換する。受信信号調整手段に相当するクロック周波数偏差補正部１２は、Ａ／Ｄ変換部１１から出力されたディジタル信号を調整することにより通信相手との間のクロック周波数偏差を補正し、補正後の信号（クロック周波数偏差を含まない受信信号）を出力する。なお、クロック周波数偏差補正部１２は、ディジタル回路によるサンプル速度変換器であり、ＦＩＲ（Finite  Impulse  Response）フィルタのタップ係数を順次シフトすることで実現できる。【００１７】
ここで、Ａ／Ｄ変換部１１においては、ＦＦＴ部１３におけるＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理速度（サンプリング速度）よりも、サンプリング定理を満足する速度だけ高速にサンプリングを行う。これらのサンプリング速度の差（周波数差）は、既知であり、通信相手とのクロック周波数偏差のように未知なものではない。そのため、クロック周波数偏差補正部１２は、上記通信相手とのクロック周波数偏差の補正に加えて、このサンプリング速度差に相当する周波数差をデフォルトの周波数偏差として補正する。このように、クロック周波数偏差補正部１２は、既知の周波数差と、未知の周波数差を補正するように、高速クロックでサンプリングされたデータを低速クロックに乗せ換える処理を行う。【００１８】
クロック周波数偏差検出部１４は、どの程度の偏差を補正するかを示す信号（周波数偏差補正指示信号）をクロック周波数偏差補正部１２に対して出力する。ここで、クロック周波数偏差（上記未知の周波数差）は、繰返しの時間波形（同一波形が規定時間毎に繰返す）や既知の時間波形が受信信号Ｓ１に存在する場合には、それを用いてＦＦＴ処理を実行する前に検出することも可能である。しかし、ＦＦＴ処理を行う前の信号に基づいてクロック周波数偏差の検出を精度良く行おうとすると、時間波形に対する相関器が必要となる。この相関器は、ＦＦＴポイント数が多い場合には回路規模が極めて大きくなるため、装置規模も大きくなってしまう。これに対して、ＦＦＴ処理実行後の周波数領域の信号を使用すれば、回路規模の大きな相関器は不要となり、サブキャリア毎に個別に信号を抽出することで、回路規模を大きくすることなく、高精度な検出が可能になる。【００１９】
図２−１〜２−４に基づいてクロック周波数偏差の影響を受けた信号について説明する。図２−１は、受信信号を構成するサブキャリアの構成例を示す図であり、サブキャリア数が４の場合の例を示している。プリアンブルは受信側での同期のために挿入された既知信号であり、ペイロードはデータを伝送するための信号（伝送データを乗せた信号）である。クロック周波数偏差の検出は、ペイロードでのデータ伝送開始前に、プリアンブル部で行う。図２−２および２−３は、クロック周波数偏差の影響により信号点が変移する様子の一例を示している。たとえば、ＰＬＣのような搬送波を使用しない通信システムでは、クロック周波数偏差の影響を受けて信号点が変移する。図２−２および２−３に示したように、ＦＦＴ処理後の信号位相は、クロック周波数偏差量に対応する量だけ本来の位相から変化する。図２−２および２−３では、ＦＦＴ処理後の４シンボルの信号点が、クロック周波数偏差により回転している様子を示している。この位相回転量（Δθ0、Δθ3などに相当）は、サブキャリア毎に異なるが（図２−４参照）、これらの位相回転量を全てのサブキャリアについて抽出し、それら抽出結果を平均化したものを検出結果とする。抽出結果の平均化は、たとえば直線補間を使用して行う。【００２０】
なお、無線の場合には、このような信号変移に加えて、搬送波の周波数偏差による信号変移も存在するが、搬送波の周波数偏差を補正する方法は、一般的によく知られており、本発明の範疇外である。【００２１】
以上の処理により、ＦＦＴ部１３は、周波数偏差が補正された信号に対してＦＦＴ処理を行うことができるため、クロック周波数偏差が大きい場合であっても、ＦＦＴ処理時に生じる品質劣化量を抑圧することができる。【００２２】
ＦＦＴ部１３は、クロック周波数偏差補正部１２から出力された周波数偏差補正後の信号に対してＦＦＴ処理を実行する。データ抽出部１５は、ＦＦＴ部１３から出力された周波数領域の信号に基づいて、通信相手先から送信された信号を再生（復調）する。データ抽出部１５から出力されたデータＤ１は、上述したように周波数偏差を補正された信号に基づいて得られたものであるから、品質劣化の殆ど無い復調データである。【００２３】
次に、送信機２の動作を説明する。送信機２に入力された送信データＤ２はＩＦＦＴ部２１に渡される。この送信データＤ２は、ＱＰＳＫや、１６ＱＡＭなど、変調方式に対応してマッピングが行われた（信号点が配置された）信号である。ＩＦＦＴ部２１は、送信データＤ２に対してＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換）処理を実行する。【００２４】
クロック周波数偏差補正部２２は、上記受信機１のクロック周波数偏差補正部１２と同様に、入力信号を調整して通信相手との間のクロック周波数偏差を補正する。具体的には、クロック周波数偏差補正部２２は、受信機１のクロック周波数偏差検出部１４から出力された周波数偏差補正指示信号に基づいて、ＩＦＦＴ部２１から出力された信号を調整する。Ｄ／Ａ変換部２３は、クロック発振器３から入力されたクロック信号に基づいた処理速度で、クロック周波数偏差補正部２２から出力された周波数偏差補正後の信号をアナログ信号に変換し、変換後の信号を送信信号Ｓ２として出力する。【００２５】
なお、上述したように、クロック発振部３から出力されるクロック信号の速度は、Ａ／Ｄ変換の際のサンプリング定理を満足するように高速になっている。よって、Ｄ／Ａ変換部２３の動作速度も高速であるから、クロック周波数偏差補正部２２は、高速なクロックに低速データを乗せ換える動作を行う。上記受信機１のクロック周波数偏差補正部１２は、高速なクロックに乗ったデータを低速クロックに乗せ換える動作を行っていたが、送信機２のクロック周波数偏差補正部２２は、逆に、低速クロックに乗ったデータを高速クロックに乗せ換える動作を行う。クロック周波数偏差補正部２２とクロック周波数偏差補正部１２との違いは、この点のみである。【００２６】
以上の処理により、送信信号Ｓ２は、通信相手との間のクロック周波数偏差が補正された信号となるので、通信相手側では、クロック周波数偏差を補正する必要がなくなり、通信相手の装置構成が簡単化される。たとえば、図１に示した通信装置がＴＤＭＡシステムの端末で、通信相手が基地局である場合を想定すると、図１に示した通信装置が送信する送信信号Ｓ２は、基地局と端末との間のクロック周波数偏差が補正された信号であるため、基地局が多くの端末を収容する際に、端末毎にクロック周波数偏差を補正する必要がなくなり、基地局の装置が簡単になる。【００２７】
このように、本実施の形態においては、受信信号に対するＦＦＴ処理結果である周波数領域信号に基づいて通信相手先との間のクロック周波数偏差を検出し、この検出結果を使用してＦＦＴ処理を実行する前の信号（時間領域信号）に対してクロック周波数偏差を補正する処理を行ってから、復調処理を実行することとした。これにより、通信相手先との間のクロック周波数偏差が大きい場合であっても、その周波数偏差を補正してからＦＦＴ処理を行うので品質劣化を抑えた復調データを得ることができる。【００２８】
また、送信信号の生成処理において、送信データに対してＩＦＦＴ処理を実行して得られた時間領域信号に対して、上記検出したクロック周波数偏差を使用して、通信相手との間のクロック周波数偏差を補正する処理を行ってから、送信信号を生成することとした。これにより、通信相手先は、品質劣化が抑えられた復調処理を実現することができる。【００２９】
また、高精度なクロック発振器を使用する必要がなくなるため、装置のコストダウンを図ることができる。【００３０】
さらに、ＦＦＴ処理実行後の周波数領域の信号を使用してクロック周波数偏差の検出を行うこととしたので、回路規模が大きくなるのを抑えて装置のコストダウンを図ることができる。【００３１】
なお、ＶＣＯ（Voltage  Controlled  Oscillator）のようなアナログ回路で、Ａ／Ｄ変換部１１およびＤ／Ａ変換部２３の動作速度を変化させてクロック周波数偏差の影響による品質劣化を防止する方法もあるが、この場合には、アナログ素子特性の温度変動に対する調整が必要となる。しかしながら、図１に示した構成の通信装置であれば温度変化に対する調整は不要であり、ＯＦＤＭ送受信機を簡単に構成できる。【００３２】
実施の形態２．
つづいて、実施の形態２の通信装置について説明する。図３は、本発明にかかる通信装置の実施の形態２の構成例を示す図である。この通信装置は、上述した実施の形態１の通信装置の受信機１に代えて受信機１ａを備えている。受信機１ａは、上述した受信機１のデータ抽出部１５に代えてデータ抽出部１５ａを備え、さらに、残留クロック周波数偏差検出部１６が追加された構成をとる。その他の部分については、実施の形態１の通信装置と同様であるため、同一の符号を付与してその説明を省略する。【００３３】
クロック周波数偏差補正部１２およびクロック周波数偏差検出部１４が実施の形態１で示した動作を行うことにより、受信信号Ｓ１の周波数偏差は除去される。しかしながら、周波数偏差を完全に除去しきれない場合が想定される。たとえば、受信信号Ｓ１に含まれる雑音量が多く、この雑音の影響を受けて、クロック周波数偏差補正部１２およびクロック周波数偏差検出部１４が正常な処理を行えなかった場合、温度変化による影響によりクロック発振器３の発振周波数が変化する場合、が想定される。【００３４】
雑音量が多い場合は、クロック周波数偏差検出部１４が十分に長い時間をかけてクロック周波数偏差の検出動作を行うことによりその影響を取り除いて周波数偏差を補正することができる。しかしながら、検出動作時間を長くすると、温度変化によるクロック周波数の変動が発生した場合に、この周波数変動による影響（周波数偏差）を除去することができなくなる。【００３５】
そのため、受信機１ａにおいては、復調前の信号（ＦＦＴ部１３の出力信号）に残留しているクロック周波数偏差を残留クロック周波数偏差検出部１６が検出し、この検出結果に基づいてデータ抽出部１５ａが復調処理を行うことにより品質劣化を抑えた復調データＤ１を得る。以下、図３および図４−１〜４−４に基づいて残留クロック周波数偏差検出部１６およびデータ抽出部１５ａの動作を中心に、受信機１ａの動作を説明する。【００３６】
残留クロック周波数偏差検出部１６は、クロック周波数偏差が補正された信号のＦＦＴ処理結果（ＦＦＴ部１３の出力信号）に残留しているクロック周波数偏差を検出し、検出結果をデータ抽出部１５ａへ通知する。復調手段に相当するデータ抽出部１５ａは、通知された検出結果に基づいて、必要であればＦＦＴ部１３からの入力信号のクロック周波数補正を実行後、通信相手先から送信された信号を再生（復調）する。【００３７】
ＦＦＴ部１３からの出力信号にクロック周波数偏差が残留しているかどうかを検出する処理、および、クロック周波数偏差が残留している場合にそれを補正する処理は、ペイロードを使用したデータ伝送処理と並行して行う。これを実現するために、送信側の通信装置（受信機１ａが復調する信号を送信する通信装置）は、たとえば、図４−１に示したように、ペイロードの一部のサブキャリアに同期処理に使用するための信号（ペイロードにおける網掛け部分の信号に相当）を挿入してデータを伝送する。なお、この同期処理に使用するための信号は、コンティニュアスパイロットと呼ばれる。【００３８】
このような構成の信号（ペイロードの一部にコンティニュアスパイロットが挿入された信号）を受信すると、残留クロック周波数偏差検出部１６は、図４−２および４−３に示した例のような入力信号の回転を、コンティニュアスパイロットに基づいてデータ伝送中も常時観測して検出する。なお、入力信号の回転量は、残留するクロック周波数偏差量に対応する。このとき、各コンティニュアスパイロットが挿入されたサブキャリアにおいて検出した位相回転量を、たとえば直線補間して求めた結果に基づいて、データが載せられているサブキャリアの位相回転量を検出する（図４−４参照）。データ抽出部１５ａは、残留クロック周波数偏差検出部１６から受け取ったクロック周波数偏差（位相回転量）に基づいて、入力信号の位相調整を行い、位相調整後の信号に基づいて通信相手先から送信された信号を再生（復調）する。【００３９】
このように、本実施の形態においては、上述した実施の形態１のクロック周波数偏差補正処理を行って得られた信号に残留しているクロック周波数偏差を、ペイロードに含まれているコンティニュアスパイロットに基づいて検出することとした。これにより、ＦＦＴ処理実行前に行うクロック周波数偏差補正処理においてクロック周波数偏差を完全に取り除けなかった場合であっても、残留しているクロック周波数偏差を補正（除去）してから復調を行うので、より品質劣化が抑えられた復調データを得ることができる。【００４０】
実施の形態３
つづいて、実施の形態３の通信装置について説明する。図５−１は、本発明にかかる通信装置の実施の形態３の構成例を示す図である。この通信装置は、上述した実施の形態２の通信装置の送信機２に代えて送信機２ｂを備えている。送信機２ｂは、上述した送信機２からクロック周波数偏差補正部２２を除去し、さらに、加算処理部２４を追加した構成をとる。その他の部分については、上述した実施の形態２の通信装置と同様であるため、同一の符号を付与してその説明を省略する。【００４１】
本実施の形態において、送信機２ｂは、クロック周波数偏差の補正を行わずに送信信号Ｓ２を生成することとしている。また、送信機２ｂにおいて、クロック周波数偏差検出部１４で検出したクロック周波数偏差検出結果を示す情報を、加算処理部２４が、送信データＤ２に付加する。すなわち、本実施の形態の図５−１に示した通信装置（送信機２ｂ）は、送信信号のクロック周波数偏差を補正する代わりに、クロック周波数偏差検出部１４で検出したクロック周波数偏差検出結果（クロック周波数偏差情報）を通信相手に対して通知する。【００４２】
図５−２は、実施の形態３の図５−１に示した通信装置がデータ伝送を行う相手通信装置の構成例を示す図である。この相手通信装置は、Ａ／Ｄ変換部３１と、クロック周波数偏差補正部３２と、ＦＦＴ部３３と、クロック周波数偏差情報抽出部３４と、備えた受信機を含んでいる。なお、相手通信装置は、送信機も含んでいるが、本発明の説明においては必要ないため、図示を省略している。同様の理由で受信機の構成も簡略化して図示している。また、Ａ／Ｄ変換部３１、クロック周波数偏差補正部３２およびＦＦＴ部３３は、それぞれ、上述したＡ／Ｄ変換部１１、クロック周波数偏差補正部１２およびＦＦＴ部１３と同様の処理を行う。【００４３】
クロック周波数偏差情報抽出部３４は、受信信号に対してＦＦＴ処理を実行して得られた信号（ＦＦＴ部３３からの出力信号）に基づいて、その信号の中に含まれるクロック周波数偏差情報を抽出する。クロック周波数偏差補正部３２は、クロック周波数偏差情報抽出部３４が抽出したクロック周波数偏差情報に基づいて、Ａ／Ｄ変換部３１から出力されたディジタル信号を調整することにより、受信信号に含まれる通信相手との間のクロック周波数偏差を補正する。【００４４】
つづいて、図５−１に示した通信装置が図５−２に示した通信装置に対して信号を送信する場合の動作について説明する。図５−１に示した通信装置（通信装置＃１とする）は、クロック周波数偏差を補正することなく、生成した信号（信号Ｓ２）を相手通信装置（通信装置＃２とする）へ送信する。このとき、通信装置＃２は、クロック周波数偏差を含んだ信号（送信側でクロック周波数偏差を補正していない信号）を受信することになるため、本来は、自身がクロック周波数偏差を検出する必要がある。しかしながら、通信装置＃１では、受信機１ａのクロック周波数偏差検出部１４が既にクロック周波数偏差を検出済みである。そのため、通信装置＃１は、上述したようにこの検出結果（クロック周波数偏差情報）を通信相手の通信装置＃２へ通知する。そして、通信装置＃２は、上述したような処理を行うことにより、通信装置＃１から通知されたクロック周波数偏差情報に基づいて、受信信号のクロック周波数偏差を補正（除去）してから信号を復調する。【００４５】
なお、本実施の形態の図５−１に示した通信装置は、上述した実施の形態２の通信装置が備える受信機１ａを備えることとしたが、これに限らず、実施の形態１の通信装置が備える受信機１を備えることとしてもよい。これにより装置の小型化およびコストダウンが図れる。【００４６】
また、本実施の形態においては、データの送信側通信装置＃１と受信側通信装置＃２とが異なる構成の場合について説明を行ったが、双方が同一構成の通信装置であってもよい。たとえば、図５−１に示した通信装置のクロック周波数偏差検出部１８が、図５−２に示した通信装置のクロック周波数偏差情報抽出部３４の処理も行うこととする。すなわち、ＦＦＴ部１３からの出力信号にクロック周波数偏差情報が含まれている場合、クロック周波数偏差検出部１４は、当該情報を抽出してクロック周波数偏差補正部１２へ出力する。この場合、加算処理部２４へは、抽出した情報を出力しなくてもよい。これに対して、ＦＦＴ部１３からの出力信号にクロック周波数偏差情報が含まれていない場合、クロック周波数偏差検出部１４は、ＦＦＴ部１３からの出力信号に基づいてクロック周波数偏差を検出し、この検出結果をクロック周波数偏差補正部１２および加算処理部２４へ出力する。【００４７】
このように、本実施の形態においては、通信装置の送信機が行う送信信号生成処理において、クロック周波数偏差の補正処理を行う代わりに、受信信号に基づいて検出したクロック周波数偏差の情報を含んだ送信信号を生成することとした。これにより、通信装置が小型化できるという効果がある。たとえば、図５−１に示した通信装置が端末で、図５−２に示した通信相手が基地局である通信システムを構築する場合、端末を小型化できる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
以上のように、本発明にかかる受信機および通信装置は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送方式によるデータ伝送を行う通信システムに有用であり、特に、通信相手との間のクロック周波数偏差が大きい場合に使用される受信機および通信装置として適している。
【図１】
0004653839.tif 000002
【図２−１】
0004653839.tif 000003
【図２−２】
0004653839.tif 000004
【図２−３】
0004653839.tif 000005
【図２−４】
0004653839.tif 000006
【図３】
0004653839.tif 000007
【図４−１】
0004653839.tif 000008
【図４−２】
0004653839.tif 000009
【図４−３】
0004653839.tif 000010
【図４−４】
0004653839.tif 000011
【図５−１】
0004653839.tif 000012
【図５−２】
0004653839.tif 000013