(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリア信号を用いて情報を受信する受信回路であって、
第１の周波数帯域に含まれるパイロットサブキャリアに基づいて、当該第１の周波数帯域におけるマルチキャリア信号の位相回転量である第１の位相回転量を計算する位相回転量計算部と、
前記第１の位相回転量を第２の周波数帯域における前記マルチキャリア信号の位相回転量である第２の位相回転量に変換する変換テーブルを記憶する変換テーブル記憶部と、
前記変換テーブルに基づいて前記第１の位相回転量を前記第２の位相回転量に変換する換算部と、を有する受信回路。
【請求項２】
マルチキャリア信号を用いて情報を受信する受信回路であって、
第１の周波数帯域に含まれるパイロットサブキャリアに基づいて、当該第１の周波数帯域におけるマルチキャリア信号の位相回転量を計算する位相回転量計算部と、
前記位相回転量計算部が計算した位相回転量に基づいて、第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を計算する換算部と、
前記換算部が計算した第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を保持する換算位相保持部と、を有する受信回路。
【請求項３】
マルチキャリア信号を用いて情報を受信する受信回路であって、
第１の周波数帯域に含まれるパイロットサブキャリアに基づいて、当該第１の周波数帯域におけるマルチキャリア信号の位相回転量を計算する位相回転量計算部と、
前記位相回転量計算部が計算した位相回転量に基づいて、第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を計算する換算部と、
第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号が入力された場合に、
前記位相回転量計算部によって計算された当該第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量と、前記換算部が第１の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量に基づいて第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を計算した計算結果から、当該第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を決定する位相回転量決定部と、を有する受信回路。
【請求項４】
前記受信回路は、さらに、
前記位相回転量決定部によって決定された位相回転量に基づいて、前記第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相を補正する位相補正部を有することを特徴とする請求項３に記載の受信回路。
【請求項５】
前記換算部は、第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を計算するための係数を保持する変換テーブル記憶部を有していることを特徴とする請求項２に記載の受信回路。
【請求項６】
前記換算位相保持部は、第２の周波数帯域のマルチキャリア信号が入力された場合に、前記換算部が第１の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量に基づいて、第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を計算した計算結果を出力することを特徴とする請求項２に記載の受信回路。
【請求項７】
マルチキャリア信号を用いて情報を受信する受信方法であって、
第１の周波数帯域に含まれるパイロットサブキャリアに基づいて、当該第１の周波数帯域におけるマルチキャリア信号の位相回転量を計算し、
前記第１の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量に基づいて、第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を計算し、
前記第１の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量に基づいて計算された第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を保持し、
第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号が入力された場合に、当該第２のマルチキャリア信号に含まれるパイロットサブキャリアに基づいて、当該第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を計算し、
前記保持した位相回転量と前記第２のマルチキャリア信号に含まれるパイロットサブキャリアに基づいた当該第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量から当該第２のマルチキャリア信号の位相回転量を決定するマルチキャリア信号の受信方法。
【請求項８】
前記第１の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量に基づいた第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量の計算は、
前記第１の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量に所定の係数を乗ずることにより行われることを特徴とする請求項７に記載のマルチキャリア信号の受信方法。
【請求項９】
前記決定された第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量に基づいて当該第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相を補正することを特徴とする請求項７又は８に記載のマルチキャリア信号の受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システムにおいて、マルチキャリア信号を受信する受信回路および受信方法に関わり、特にマルチバンド直交周波数分割多重方式の無線受信に関する受信回路および受信方法に関わる。
【背景技術】
【０００２】
近年、近距離・大容量無線通信として、ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）通信が注目されている。特に、マルチバンド直交周波数分割多重（ＭＢ−ＯＦＤＭ）方式のＵＷＢシステムの提案が、最も注目されている。この方式は、ＩＥＥＥ８０２．１５委員会のＴＧ３ａにより規格化が検討されているものであり、その詳細は、ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１５−０３／２６８ｒ１やＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１５−０３／２６７ｒ６に記載されている。
【０００３】
まず、ＯＦＤＭ方式（以後、単にＯＦＤＭとも称す）、ＭＢ−ＯＦＤＭ方式（以後、単にＭＢ−ＯＦＤＭとも称す）について説明する。ＯＦＤＭとは、マルチキャリア方式と呼ばれる通信方式であり、複数のキャリア（搬送波）を使ってデータを伝送する方式である。ＯＦＤＭでは、複数のキャリアを使って複数のビットが送受信されている。ＯＦＤＭでは、この複数のキャリアをサブキャリアと呼び、この中心周波数が直交するようにこのサブキャリアを並べることで占有する周波数帯域を狭めている。
【０００４】
通常のＯＦＤＭでは、個々のサブキャリアを多値ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などで変調（サブキャリア変調）し、１つのサブキャリアで複数のビットを送れるようにしている。つまり、サブキャリアをｍ本用いてＯＦＤＭ方式の通信を行っており、１つのサブキャリアがｎビットのデータを送ることが可能だとすると一度に送られるデータはｍ＊ｎビットということになる。ＯＦＤＭでは、この１度に送られるデータのことを１シンボルと呼んでいる。
【０００５】
ここで、ＯＦＤＭの変調、復調について説明する。図１１は、ＯＦＤＭの変調、復調を行う装置、つまり送信装置、受信装置を概念的に説明するための図である。まず、ＯＦＤＭで変調する場合には、送信するデータがシリアルデータとして、送信側の装置に与えられる。送信装置内のシリアル・パラレル変換回路１１０１が、このシリアルデータをパラレルデータへと変換する。このシリアル・パラレル変換は、ＯＦＤＭ方式が一度に複数のキャリアを用いて送信する方式であるために行われる。
【０００６】
その後、サブキャリア変調部１１０２により、上記したサブキャリア変調が行われる。上記した多値ＱＡＭとは、振幅と位相を用いて複数のビットを示すものであり、複素平面を使ってそのデータが示されるものである。
【０００７】
サブキャリア変調が行われた信号は、サブキャリア周波数別の信号として離散逆フーリエ変換される。逆フーリエ変換器１１０３によって、離散逆フーリエ変換され、合成された信号は、ＯＦＤＭ信号（マルチキャリア信号）としてＤ／Ａ変換器１１０４、アンテナなどを介して送信される。なお、詳細には、この他にも種々の処理があるが、ここでは割愛する。
【０００８】
このようにして変調された信号を復調する場合には、上記と逆の動作が行われる。受信装置では、受信した信号を検波し、ＯＦＤＭ信号を取り出す。このＯＦＤＭ信号は、Ａ／Ｄ変換器１１０５でデジタル信号とされる。そして、フーリエ変換器１１０６が、このデジタル信号を離散フーリエ変換し、サブキャリア別の信号とする。その後、サブキャリア復調回路１１０７により、サブキャリア別の復調が行われる。その後、パラレル・シリアル変換回路１１０８によりシリアルデータとされて、受信データとして出力される。
【０００９】
上記した、ＯＦＤＭ方式では、ＱＡＭなどでサブキャリア変調された信号を正確に復調するには、伝送路において混入するさまざまな雑音を、信号処理などによってできるだけ除去する必要がある。このような雑音の中で、送受信機のローカル周波数のゆらぎなどに起因する位相雑音を補正・除去するためには、あらかじめ受信シンボルにどれだけの位相回転量が発生しているかを求める必要がある。そのため、ＯＦＤＭでは、複数のサブキャリアのうちいくつかのサブキャリアを、データを送信するのではなく、あらかじめ決められた(既知)信号を送信するパイロットサブキャリアとしている。受信装置側では、このパイロットサブキャリアから位相回転量を計算している。
【００１０】
ＭＢ−ＯＦＤＭ方式とは、上記のＯＦＤＭ方式で行う通信において、１シンボルごとに複数のサブキャリアが占有する周波数帯域（バンド）を変化させながら通信する方式である。仮に、この複数のサブキャリアが占有する周波数帯域（バンド）の中心周波数をｆ０、ｆ１、ｆ２とした場合、ＭＢ−ＯＦＤＭ方式では、１シンボルごとに中心周波数をｆ０→ｆ１→ｆ２→ｆ０→・・・のように変化させて周波数帯域を変化させている。このような作業は、周波数ホッピングと呼ばれている。このように周波数ホッピングをさせながら送信されるシンボルを概念的に図１２に示す。図１２は、上記したバンドをＢＡＮＤ１→ＢＡＮＤ２→ＢＡＮＤ３の順でホッピングさせながら、シンボルＤ１〜Ｄ７を順次送信する例を示している。
【００１１】
上記したようにＯＦＤＭ方式で情報を受信した場合、受信した情報を正確に再生するために、受信信号の位相回転量を計算しなければならない。この位相回転量の計算は、データサブキャリアの間に挿入されるパイロットサブキャリアを用いて行われる。ここで、位相回転量は、突発的なノイズやフェージング等の影響により直接補正に使うことは実質上問題がある。このため、周波数ホッピングを行わないシングルバンドＯＦＤＭ方式では、計算された位相回転量を複数のＯＦＤＭシンボルにわたって平滑化する演算を行い、この平滑化された位相回転量を用いて受信されたシンボルを補正することが一般的に行われている。本明細書では、計算された位相回転量を複数のＯＦＤＭシンボルにわたって平滑化することを単に位相回転量を平滑化すると記述する。
【００１２】
しかしながら、ＭＢ−ＯＦＤＭ方式では、ＯＦＤＭにおける１シンボルごとに周波数ホッピングが行われている。そのため、一つ前のタイミングで受信したＯＦＤＭのシンボルと、最も新しいタイミングで受信したＯＦＤＭのシンボルとでは、そのシンボルが占有する周波数帯域（バンド）が異なってしまう。
【００１３】
そのため、このようなＭＢ−ＯＦＤＭ方式においても位相回転量を計算し、位相トラッキングを行うことが可能な受信装置のための受信回路、受信方法が望まれていた。
【非特許文献１】ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１５−０３／２６８ｒ１
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１５−０３／２６７ｒ６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述したように、ＭＢ−ＯＦＤＭ方式においても位相回転量を計算し、位相トラッキングを行うことが可能な受信回路、受信方法が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の１態様による受信回路は、マルチキャリア信号を用いて情報を受信する受信回路であって、第１の周波数帯域に含まれるパイロットサブキャリアに基づいて、当該第１の周波数帯域におけるマルチキャリア信号の位相回転量を計算する位相回転量計算部と、前記位相回転量計算部が計算した位相回転量に基づいて、第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を計算する換算部とを有する。
【００１６】
また、本発明の１態様による受信方法は、マルチキャリア信号を用いて情報を受信する受信方法であって、第１の周波数帯域に含まれるパイロットサブキャリアに基づいて、当該第１の周波数帯域におけるマルチキャリア信号の位相回転量を計算し、前記第１の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量に基づいて、第２の周波数帯域に含まれるマルチキャリア信号の位相回転量を計算する。
【発明の効果】
【００１７】
ＭＢ−ＯＦＤＭ方式においても位相回転量を計算し、位相トラッキングを行うことが可能な受信回路、受信方法を提供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】
【００１８】
上記のように、ＯＦＤＭ方式において、周波数ホッピングを行わないシングルバンドＯＦＤＭ方式では、受信した情報を正確に再生するために、受信信号の位相回転量を算出するにあたって、複数のＯＦＤＭシンボルにわたって平滑化することが一般的に行われている。
【００１９】
ＭＢ−ＯＦＤＭ方式では複数の周波数帯域（バンド）を用いてシンボルが、送信されてくる。このため、たとえば、受信したシンボルを正確に再生するために、複数のＯＦＤＭシンボルにわたって平滑化を考えた場合に、受信した複数のシンボルが送信に使われた周波数帯域（バンド）が異なってしまい、この受信した複数のシンボルをそのままの形で平滑化することはできない。また、周波数帯域（バンド）が同じであるパイロットサブキャリアのみを用いて位相回転量を計算すれば、その精度が低くなってしまう。このため、本願発明は、以下に示すように、ある周波数帯域（バンド）で受信したシンボルから求められた位相回転量を、他の周波数帯域（バンド）で送られた場合の位相回転量に換算する回路を有している。
【００２０】
以下、図面に従って本発明の実施の形態について詳細に説明する。まず、本発明が適用されるＯＦＤＭ信号受信装置の概要について説明する。図１は、本発明に関わるＭＢ−ＯＦＤＭ方式に基づいた受信装置を示すブロック図である。図１に示すように本実施の形態の受信装置は、ＲＦ部１、ＢＢ部２を有している。ＲＦ部１は、受信した無線信号を直交復調して複素ベースバンド信号（以下、ベースバンド信号と称す）を出力する。ＢＢ部２は、ＲＦ部１が出力したベースバンド信号から、デジタルベースバンド処理を行い、送信機から送り出されたデータを受信データとして出力する。
【００２１】
本実施の形態のＲＦ部１は、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１０１、低ノイズアンプ（ＬＮＡ）１０２、直交復調回路１０３、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０４、可変利得アンプ（ＶＧＡ）１０５を有している。また、ＢＢ部２は、Ａ／Ｄ変換器（ＡＤＣ）２０１、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路（ＡＧＣ）２０２、ＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路（ＡＦＣ）２０３、フーリエ変換回路（ＦＦＴ）２０４、等化器（ＥＱ）２０５、トラッキング回路（Ｔｒａｃｋｉｎｇ）２０６、復調軟判定回路２０７、ビタビ誤り訂正回路２０８、デスクランブル回路（Ｄｅ−Ｓｃｒａｍｂｌｅｒ）２０９、リード・ソロモン誤り訂正回路２１０、マルチバンド制御回路２１１を有している。
【００２２】
バンドパスフィルタ１０１は、アンテナが受信した信号から所定帯域のみの信号を通過させるフィルタである。このバンドパスフィルタ１０１は、ＭＢ−ＯＦＤＭで用いられる周波数帯域の信号のみを通過させる。
【００２３】
低ノイズアンプ１０２は、バンドパスフィルタを通過した信号を増幅させて出力する。この低ノイズアンプ１０２は、通常、受信した信号が微弱であるために受信した信号を増幅するために設けられている。
【００２４】
直交復調回路１０３は、受信した信号に対し、主搬送波に対応する正弦波、余弦波を乗算することでベースバンド帯域の信号に変換する。この直交復調回路１０３により、受信した信号は複素数表現を用いた場合の実数部にあたる同相成分（Ｉチャネル）と虚数部にあたる直交成分（Ｑチャネル）に分離される。なお、この時、主搬送波に対応する正弦波、余弦波を生成する部分には、後述するマルチバンド制御回路２１１から制御信号が与えられている。直交復調に用いられる局部発振器は、この制御信号に基づいた周波数で発振している。この制御信号は、受信するＯＦＤＭ信号のバンドの中心周波数によって決定される。なお、受信するＯＦＤＭ信号の中心周波数は後述するキャリアセンス機能を有するＡＦＣ回路２０３によって検出される。
【００２５】
直交復調回路１０３によりベースバンド帯域の信号とされた受信信号は、ローパスフィルタ１０４によって、受信したデータの復調に必要な周波数帯域のみが取り出される。ローパスフィルタ１０４を通過した信号は、可変利得アンプ１０５によって増幅され、ＢＢ部２へと入力される。この時、可変利得アンプ１０５は、後述するＡＧＣ回路２０２から与えられる制御信号によってその増幅度が制御されている。
【００２６】
ＲＦ部１によって、受信したＲＦ信号からベースバンド信号に変換された信号は、Ａ／Ｄ変換器２０１によってデジタル信号とされる。Ａ／Ｄ変換器２０１によってデジタル信号とされたベースバンド信号は、ＡＦＣ回路２０３へと入力される。また、このＡ／Ｄ変換器２０１の出力は、ＡＧＣ回路２０２に入力されている。ＡＧＣ回路２０２は、Ａ／Ｄ変換器２０１から出力された受信信号の電力に基づいて可変利得アンプの利得を制御することで、Ａ／Ｄ変換器２０１のダイナミックレンジを有効活用できるようにしている。
【００２７】
ＡＦＣ回路２０３は、キャリアセンス動作を行い、送信機と受信機の間の周波数誤差を補正する。また、このキャリアセンス動作で、マルチバンドＯＦＤＭ信号のタイミング同期（ホッピング同期）を行うことで、ＲＦ信号の中心周波数を推定することができる。つまり、これにより、受信したＯＦＤＭ信号のバンドが検出される。ＡＦＣ回路２０３は、検出したバンドから、マルチバンド制御部２１１に周波数ホッピングの指示を行う信号を出力する。
【００２８】
ＡＦＣ回路２０３によってキャリアセンス処理、周波数誤差の補正が行われた信号はフーリエ変換回路２０４へと入力される。フーリエ変換回路２０４では、デジタル化されたベースバンド信号に対して、離散フーリエ変換を行う。このフーリエ変換によって時間域の信号がサブキャリアによる周波数域の信号へと変換される。その後、周波数域の信号へと変換された信号は、等化器２０５によって、伝播路による歪みなどが補正される。
【００２９】
その後、トラッキング回路２０６において、ＡＦＣ回路２０３で除去し切れなかった周波数誤差の補正や、送受信機のローカル周波数のゆらぎなどに起因する位相雑音などの送信側との位相歪みの補正を行う。ここで、周波数誤差及び位相歪みが補正された信号は復調軟判定回路２０７へと入力される。
【００３０】
復調軟判定回路２０７では、位相及び周波数補正が行われた信号から、デマッピング処理を行い受信したデジタル信号の軟判定が行われる。その後、ビタビ訂正回路２０８において、デジタル信号のデインターリーブ処理及びビタビ復号が行われ、ビタビ復号による誤り訂正が行われる。ビタビ復号によって誤り訂正された信号は、デスクランブル回路２０９によって、送信時にかけられたスクランブルが除去される。その後、リード・ソロモン誤り訂正回路２１０によって、リード・ソロモン符号に基づいた誤り訂正が行われた後に、受信したデジタルデータとして出力される。
【００３１】
マルチバンド制御回路２１１は、ＡＦＣ回路２０３によって判定されたバンドの中心周波数から、受信したシンボルの占有するバンドの中心周波数に対応した制御信号を直交復調回路１０３、等化器２０５、トラッキング回路２０６、復調軟判定回路２０７に出力している。
【００３２】
本実施の形態は、上記のように構成されたＯＦＤＭ受信回路におけるトラッキング回路２０６に関している。そのため、ここで、ＯＦＤＭ方式における位相トラッキングについて説明する。上記したように、ＯＦＤＭ方式では、複数のビットを１つのサブキャリアで送信するために、サブキャリア変調が行われている。このサブキャリア変調には、サブキャリアの位相と振幅によって複数ビットを表現する多値ＱＡＭなどが用いられている。
【００３３】
位相が異なる４つの点で２ビットを表現したＱＰＳＫにおいて、複素平面を用いて、その４つの点を表した例を図２（ａ）に示す。ＱＰＳＫでは、図２（ａ）に示すように、複素平面上、π／４、３π／４、５π／４、７π／４に相当する点が、それぞれ「００」、「０１」、「１０」、「１１」を示すように定義される。１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭなどでは、これにさらに振幅の要素を加えて、１つのサブキャリアで、４ビット、６ビットのデータを送るようにしている（図２（ｂ）参照）。このように、位相を利用してデータを示すため、位相ノイズなどにより受信装置側で受信した受信点の位相がずれてしまうと、受信側で間違って判定されてしまうおそれがある。そのために、受信側でこの位相回転量を算出し、補正を行うのがトラッキング回路２０６である。
【００３４】
本実施の形態のトラッキング回路２０６を図３に示す。本実施の形態のトラッキング回路は、パイロットサブキャリア抽出部３０１、位相回転量計算部３０２、他バンド換算部３０３、換算位相保持部３０４、位相回転量決定部３０５、位相回転補正部３０６を有している。
【００３５】
パイロットサブキャリア抽出部３０１は、受信した信号に含まれるパイロットサブキャリアに対応する複数のサブキャリアを抽出する。位相回転量計算部３０２は、受信した信号（シンボル）中のパイロットサブキャリアに基づいて、受信したシンボルの位相回転量を計算する。この計算結果は、他バンド換算部３０３、位相回転量決定部３０５へと出力される。他バンド換算部３０３は、位相回転量計算部３０２の計算結果から、受信したシンボルが占有するバンドとは異なるバンドの位相回転量を計算して、換算位相保持部３０４へと出力する。
【００３６】
換算位相保持部３０４は、他バンド換算部３０３が計算した各バンドの位相回転量を保持する。位相回転量決定部３０５は、位相回転量計算部３０２の計算した計算結果と、換算位相保持部３０４に保持された他バンド換算結果から、受信したシンボルの最終的な位相回転量を決定する。位相回転補正部３０６は、位相回転量決定部３０５が決定した位相回転量に基づいて、等化器２０５が出力した信号の位相を回転させ、復調軟判定回路２０７へと出力する。このような構成によって本実施の形態では、受信したシンボルよりも１シンボル分前のシンボルの位相回転量が換算位相保持部３０４に格納されているため、たとえ受信したシンボルと受信したシンボルよりも１シンボル分前のシンボルが、異なる周波数帯域（バンド）で送信されてきても位相回転量の算出のために両者を利用することが可能となる。つまり本願発明により周波数ホッピングされ、異なる周波数帯域（バンド）で送信された複数のシンボルを用いて位相回転量を求めることができる。位相回転量の平滑化には、さまざまな方法が存在するが、本実施例では、位相回転量決定部３０５で、周波数ホッピングされ、異なる周波数帯域（バンド）で送信された複数のシンボルを用いて位相回転量の平滑化を行う。
【００３７】
なお、位相回転量の平滑化は一般的に次のように行われる。今回受信したシンボルがｎ番目のシンボルとすると、１シンボル分前（ｎ−１シンボル）の換算された位相回転量（換算位相保持部３０４に格納されている）をΔθ（ｎ−１）、今回受信したシンボルの位相回転量をΔθ（ｎ）とした場合、両者の差分から１シンボル分の位相回転量Δθ＿ｄｉｆ（ｎ）を得ることが可能である。
Δθ＿ｄｉｆ（ｎ）  ＝  Δθ（ｎ）−Δθ（ｎ−１）
平滑化は、求められたΔθ＿ｄｉｆ（ｎ）の移動平均を求めることで実現する。
Δθ＿ｄｉｆ＿ａｖｅ  ＝  ｆ＿ａｖｅ｛  Δθ＿ｄｉｆ（ｎ）  ｝
ここで、ｆ＿ａｖｅ｛｝は移動平均関数である。移動平均関数の実現方法としては、多様なものが考案されているが、代表的なものとしては、数ＴＡＰ（平均対象数）の単純移動平均法や、ＴＡＰ数を動的に可変させる適応的移動平均法などがあるが、ここでは説明を割愛する。
なお、ここで、求められたΔθ＿ｄｉｆ＿ａｖｅは１シンボル間の位相回転量であるため、ｎ番目の受信シンボルの位相回転量をΔθ＿ｃｏｒｒｅｃｔとすると、
Δθ＿ｃｏｒｒｅｃｔ  ＝  Δθ＿ｄｉｆ＿ａｖｅ    ＊  ｎ
であり、これはΔθ＿ｄｉｆ＿ａｖｅ  と  ｎ  を乗算したものと等しい。
【００３８】
本願発明では、異なる周波数帯域（バンド）で送信されたシンボルの位相回転量を以下に述べるように、おのおの周波数帯域（バンド）に合うように換算するので、この結果得られた換算された位相回転量を使って、上記のように位相回転量の平滑化を、位相回転量決定部３０５で行う。なお、平滑化においてさまざまな方法がとられることは上記に述べたとおりであり、位相回転量の平滑化を上記以外の方法を利用してもよいことはもちろんである。本願発明の実施にあたっては、おのおの周波数帯域（バンド）に合うように換算された位相回転量を使って位相回転量の平滑化を行うようにすればよい。
【００３９】
ここで、図３に示したトラッキング回路２０６の各部の動作について、詳細に説明する。パイロットサブキャリア抽出部３０１は、受信したシンボルに含まれるパイロットサブキャリアを抽出する。例えば、ＭＢ−ＯＦＤＭでは、図４に示すように３．１〜１０．６ＧＨｚの帯域間を、５２８ＭＨｚを単位として１４の周波数帯域（バンド）に分割している。ここで、１つのバンドには１２８個のサブキャリアが割り当てられ、そのうち１２個がパイロットサブキャリアとして割り当てられている。１シンボルは、この１バンドにわたるサブキャリアによって送信されるデータであるため、パイロットサブキャリア抽出部３０１は、ある１シンボルを受信した場合に、そのバンド（第１の周波数帯域）に含まれる１２個のパイロットサブキャリアを抽出する。
【００４０】
位相回転量計算部３０２は、受信したシンボルのＯＦＤＭ信号に含まれるパイロットサブキャリアから、位相回転量を計算する。図５は、この位相回転量の計算を説明するための図である。ある一つのパイロットサブキャリアに対して、図５におけるＺａが本来のパイロットサブキャリアによる信号点であるとする。また、Ｚｂが受信したシンボルのパイロットサブキャリアによる信号点であったとする。図５に示す位相回転量Δθを求める場合は、以下のような計算を行う。
１）信号点と、受信点を複素除算し、位相差ベクトルを検出する。
２）求められた位相差ベクトルからアークタンジェントを計算し、位相差に変換する。
【００４１】
ここで、図５に示すようにＺａを複素平面上の（ｘａ，ｙａ）、Ｚｂを（ｘｂ，ｙｂ）で表し、Ｚａ＝（ｘａ，ｙａ）＝ｒａ・（ｃｏｓθａ＋ｊ・ｓｉｎθａ）、Ｚｂ＝（ｘｂ，ｙｂ）＝ｒｂ・（ｃｏｓθｂ＋ｊ・ｓｉｎθｂ）とすると以下の式が成立する。
【数１】
0004809097.tif 000002
【００４２】
このようにして求められた位相差ベクトルから、アークタンジェントを用いて変換することにより、１つのパイロットサブキャリアに関しての位相回転量が求められる。上記したように、１バンドにわたるシンボルには複数のパイロットサブキャリアが含まれるため、パイロットサブキャリア数をｎ、ｋ番目のパイロットサブキャリアの位相差ベクトルをΔＰｈ＿ｅｒｒ（ｋ）とすると、位相回転量計算部３０２が計算する位相回転量Δθｏｆｄｍは、以下の式に相当する。
【数２】
0004809097.tif 000003
【００４３】
他バンド換算部３０３は、受信したシンボルの位相回転量（第１の周波数帯域の位相回転量）から、他バンド（第２の周波数帯域）における位相回転量を計算する部分である。以下に、この他バンド換算について説明する。既に説明したように、ＭＢ−ＯＦＤＭ方式では１シンボル毎に、送信するバンドの中心周波数を変化させながら送信している。ここで位相回転量は、そのバンドに応じて変化する。そのため、この他バンド換算部３０３では、受信したシンボルの、受信したバンドでの位相回転量から、他のバンドでは位相回転量がどの程度になるかを計算する部分である。この部分では以下のような原理に基づいて計算が行われる。
【００４４】
位相回転量をΔθ、送信装置と受信装置の周波数偏差をΔｆ、１シンボルの期間（シンボル長）をｔとすると、位相回転量と周波数偏差の間には以下のような式が成り立つ。
Δθ＝２πΔｆｔ  ・・・（３）
【００４５】
ここで、２πは定数、シンボル長ｔは規格で定められた値なので２πｔ＝Ｃ（定数）とおくことが出来る。そのため、上記した式は、
Δθ＝Ｃ・Δｆ  ・・・（４）
となる。（４）式より、任意の周波数ｆ'とｆ'における位相回転量Θ'との間には、下記の式（５）、図６に示すような比例関係が成立する。
Θ'＝Ｃ・ｆ'  ・・・（５）
【００４６】
したがって、あるバンドで受信したシンボルの位相回転量が計算された場合、その位相回転量から他のバンドにおける位相回転量を計算することが可能である。
ここで、例えば図４に示したＢＡＮＤ１のバンドの中心周波数をＦＢＡＮＤ１、その位相回転量をθＢＡＮＤ１とした場合、上記した定数Ｃは、
Ｃ＝θＢＡＮＤ１／ＦＢＡＮＤ１  ・・・（６）
となる。同様に他のバンドにおいても
Ｃ＝θＢＡＮＤ１／ＦＢＡＮＤ１＝θＢＡＮＤ２／ＦＢＡＮＤ２＝θＢＡＮＤ３／ＦＢＡＮＤ３
が成立するため、受信したバンド（仮に、ＦＢＡＮＤ１とする）で、シンボルに関しての位相回転量が計算された場合、他のバンドにおける位相回転量は以下のように計算できる。
θＢＡＮＤ２＝（θＢＡＮＤ１／ＦＢＡＮＤ１）・ＦＢＡＮＤ２  ・・・（７）
θＢＡＮＤ３＝（θＢＡＮＤ１／ＦＢＡＮＤ１）・ＦＢＡＮＤ３  ・・・（８）
【００４７】
そのため、例えばＢＡＮＤ１〜ＢＡＮＤ３の３バンド間をホッピングさせながらデータが送信されている場合は、図７に示すような変換テーブルを用意することによって、受信したシンボルから他のバンドの位相回転量を計算することが可能となる。したがって、他バンド換算部３０３は、ＲＯＭ等の記憶部を有し、その記憶部に変換テーブルを記憶している。そして、他バンド換算部３０３は、位相回転量計算部３０２が計算した計算結果に、受信したバンドに応じた変換テーブル内のデータを乗じることによって、他バンドにおける位相回転量を計算している。この他バンド換算を行った結果は、換算位相保持部３０４に保持される。
【００４８】
換算位相保持部３０４は、他バンド換算部３０３が行った換算結果を一時的に保持する保持部である。換算位相保持部３０４は、受信したシンボルよりも１シンボル前の位相回転量を位相回転量決定部３０５に出力している。より詳細には、受信したシンボルの１シンボル前の位相回転量を、受信したシンボルのバンドに換算した位相回転量を出力している。
【００４９】
位相回転量決定部３０５には、位相回転量計算部３０２から出力された受信したシンボルに関しての位相回転量、及び換算位相保持部３０４から出力された受信したシンボルの１シンボル前の位相回転量を受信したシンボルのバンドに換算した位相回転量が入力されている。位相回転量決定部３０５は、これらを平滑化して、受信したシンボルの最終的な位相回転量を決定する。また、位相回転量決定部３０５は、決定された位相回転量から補正値を計算し、この補正値を位相回転補正部３０６へと出力する。
【００５０】
位相回転補正部３０６は、位相回転量決定部３０５から出力された補正値を元に、等化器２０５が出力した信号に複素乗算をして位相歪みを補正する。
【００５１】
なお、上記の各部において、受信したシンボルのバンドに基づいて動作を行う他バンド換算部３０３、換算位相保持部３０４、位相回転量決定部３０５には、図１に示したマルチバンド制御部２１１より、受信したシンボルのバンドに基づいた制御信号が与えられている。
【００５２】
以上に説明したトラッキング回路２０６が行っている位相トラッキングの方法を、以下にフローチャートを用いて説明する。図８は、トラッキング回路２０６が行っている位相トラッキングの方法を示したフローチャートである。
【００５３】
ステップ１〜ステップ３（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３）
受信回路が受信動作を開始した後、位相回転補正を行うシンボルが入力されるまでの間は、トラッキング回路２０６は、待機状態となっている（図８、Ｓ１、Ｓ２参照）。位相トラッキングを行うシンボルが受信され、フーリエ変換回路２０４、等化器２０５の処理が行われた信号がデータがトラッキング回路２０６に入力されると、パイロットサブキャリア抽出部３０１が、パイロットサブキャリアの抽出を行う（図８、Ｓ３参照）。
【００５４】
ステップ４（Ｓ４）
抽出されたパイロットサブキャリアを元に、位相回転量計算部３０２が受信したシンボルの位相回転量を計算する（図８、Ｓ４参照）。ここで計算された位相回転量は、他バンド換算部３０３、位相回転量決定部３０５に出力される。
【００５５】
ステップ５〜ステップ７（Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７）
他バンド換算部３０３では、マルチバンド制御部２１１からの制御信号に基づいて、与えられた受信したシンボルのバンドを判定し（図８、Ｓ５参照）、受信したシンボルのバンド以外のバンドに関しての位相回転量を計算する（図８、Ｓ６１〜Ｓ６３参照）。ここで、換算された位相回転量は、換算位相保持部３０４に保持される（図８、Ｓ７参照）。
【００５６】
ステップ８（Ｓ８）
位相回転量決定部３０５において、上記のＳ４で計算した信号の位相回転量および換算位相保持部３０４が保持している受信したシンボルよりも１シンボル前の位相回転量とを利用して、例えば上記したような位相回転量の平滑化を行い、受信したシンボルに対する補正値を決定し出力する（図８、Ｓ９参照）。
【００５７】
ステップ９、１０（Ｓ９、Ｓ１０）
位相回転補正部３０６において、上記Ｓ９で決定された補正値に基づいて、受信したシンボルに対する位相補正が行われる（図８、Ｓ９参照）。受信した全てのシンボルに関して位相補正が行われた場合、位相トラッキングの動作を終了する。シンボルが連続して入力され、位相補正を行っていない次のシンボルがある場合にはＳ３に戻り、処理を繰り返す（図８、Ｓ１０参照）。
【００５８】
上記の動作の主要部をなす他バンド換算部３０３、換算位相保持部３０４の構成、動作について、より具体的に説明する。図９は、他バンド換算部３０３、位相保持部３０４の構成を示した図である。他バンド換算部３０３は、例えばＲＯＭなどで構成される変換テーブル記憶部９０１と乗算部９０２を有している。また換算位相保持部３０４は、位相記憶部９０３、ラッチ指示部９０４、セレクタ９０５を有している。
【００５９】
変換テーブル記憶部９０１は、図７に示した変換テーブルを記憶する記憶部である。変換テーブル記憶部９０１は、例えば、受信したシンボルのバンドを示す信号に基づいてアドレスが選択され、位相回転量を他バンドに換算するときの係数を出力する。乗算部９０２は、変換テーブル記憶部９０１が出力した係数と、位相回転量計算部３０２が計算した位相回転量を乗算して出力する。
【００６０】
位相記憶部９０３は、ラッチ指示部９０４の指示に基づいて、他バンド換算部の出力を取り込んで記憶する。ラッチ指示部９０４は、受信したシンボルのバンドに基づいて、位相記憶部９０３に対してどのバンドに対応する位相回転量を記憶するかを指示する。セレクタ９０５は受信したシンボルのバンドに基づいて、どのバンドに対応する位相回転量を出力するのかを選択する。なお、変換テーブル記憶部９０１、ラッチ指示部９０４、セレクタ９０５には、マルチバンド制御部より、受信したシンボルのバンドを示す受信バンド信号ＳＢが入力されている。
【００６１】
以下、図１０を用いて上記した動作のより具体的な動作について説明する。図１０は、複数のシンボルＤ１〜Ｄ７を受信した場合の各部の信号を示している。図１０では、ＢＡＮＤ１→ＢＡＮＤ２→ＢＡＮＤ３→ＢＡＮＤ１・・・と言う順で周波数ホッピングが行われたシンボルＤ１〜Ｄ７を連続して受信している場合を例に示している。なお、図１０ではＢＡＮＤ１、ＢＡＮＤ２、ＢＡＮＤ３の中心周波数ＦＢＡＮＤ１、ＦＢＡＮＤ２、ＦＢＡＮＤ３をそれぞれＦ１、Ｆ２、Ｆ３と省略している。
【００６２】
図１０に示す時刻ｔ１で、占有するバンドがＢＡＮＤ１のシンボルＤ１がトラッキング回路２０６に入力される。トラッキング回路２０６では、パイロットサブキャリア抽出部３０１、位相回転量計算部３０２により、シンボルＤ１の位相回転量θ１が計算される。他バンド換算部３０３には、このθ１が入力される（図９、１０、ＳＧ１参照）。このとき、マルチバンド制御部２１１は、バンド換算部３０３、換算位相保持部３０４に対して、受信したシンボルＤ１が受信バンドＢＡＮＤ１のシンボルであることを示す受信バンド信号ＳＢを入力している。
【００６３】
この受信バンド信号ＳＢによって、変換テーブル記憶部９０１の所定のアドレスが指定される。変換テーブル記憶部９０１は、図７に示した変換テーブルでＢＡＮＤ１に対応する列のデータである１、ＦＢＡＮＤ２／ＦＢＡＮＤ１、ＦＢＡＮＤ３／ＦＢＡＮＤ１を出力する（図９、１０、ＳＧ２〜４参照）。
この変換テーブル記憶部９０１の出力に基づいて、乗算部９０２は、このシンボルＤ１がＢＡＮＤ２で入力された場合の位相回転量（ＦＢＡＮＤ２／ＦＢＡＮＤ１）・θ１、ＢＡＮＤ３で入力された場合の位相回転量（ＦＢＡＮＤ３／ＦＢＡＮＤ１）・θ１を計算して出力する（図９、１０、ＳＧ５〜７参照）。
【００６４】
ラッチ指示部９０４は、受信した信号がＢＡＮＤ１を示している場合、ＢＡＮＤ２についての位相回転量を換算した結果を保持している部分を上書きするラッチ指示信号を出力する（図９、１０、ＳＧ９参照）。したがって位相記憶部９０３では、他バンド換算の結果として図９、１０に示すＳＧ６を取り込む。ここでは、（ＦＢＡＮＤ２／ＦＢＡＮＤ１）・θ１が出力されているので、そのデータを保持する（図９、１０、ＳＧ１２参照）。
【００６５】
その後、トラッキング回路２０６には、時刻ｔ２において、シンボルＤ２が入力される。このとき、換算位相保持回路３０４のセレクタ９０５には、受信したシンボルＤ２のバンドであるＢＡＮＤ２を示す信号ＳＢが入力される。セレクタ９０５は、この信号に基づいてＢＡＮＤ２についての位相回転量の換算結果であるＳＧ９を選択して出力する（図９、１０、ＳＧ１１参照）。位相回転量決定部２０７は、受信したシンボルＤ２から計算した位相回転量θ２と、シンボルＤ１の位相回転量をＢＡＮＤ２についての位相回転量に換算した結果（ＦＢＡＮＤ２／ＦＢＡＮＤ１）・θ１から受信したシンボルＤ２の最終的な位相回転量を決定する。以後は図１０に示したように、受信したシンボルのバンドに対応して同様の動作を繰り返していく。このように動作することで、本実施の形態の受信回路はＭＢ−ＯＦＤＭ方式であっても受信したシンボルと、受信したシンボルの前のシンボルの位相回転量を利用して位相回転量を確実に補正することが可能となる。
【００６６】
以上、詳細に説明したように本発明によれば、１シンボルごとに周波数ホッピングを行いながらデータが送信されるＭＢ−ＯＦＤＭ方式であっても、受信したシンボルの位相回転量を計算し、受信したシンボルに対する位相補正を行うことが可能となる。なお、本発明の実施の形態は、本発明の主旨を逸脱しない限り種々の変形が可能である。例えば図９及び１０に説明した乗算部９０２や、位相記憶部９０３は、受信するバンド数に応じて設ける必要はなく、受信するバンドを示す信号の変化に基づいて、入力する係数やラッチする情報を適宜切り替えながら使用する構成としてもよい。このように本発明は、その主旨を逸脱しない限り、当業者において種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明が適用される受信回路を示すブロック図である。
【図２】ＱＰＳＫ、多値ＱＡＭを説明する複素平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に関わるトラッキング回路を示すブロック図である。
【図４】ＭＢ−ＯＦＤＭ方式のバンド構造を説明する図である。
【図５】受信点と信号点の模様を示す図である。
【図６】位相回転量と受信バンドの関係を示す図である。
【図７】他バンド換算の変換テーブルを示す図である。
【図８】本発明の実施の形態の位相トラッキング方法を示すフローチャートである。
【図９】他バンド換算部、換算位相保持部の具体的な構成を示す図である。
【図１０】図９に示した他バンド換算部、換算位相保持部の各部の信号を示す図である。
【図１１】ＯＦＤＭの通信装置を示す概略図である。
【図１２】ＭＢ−ＯＦＤＭを概念的に示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
１    ＲＦ部
２    ＢＢ部
１０１    バンドパスフィルタ
１０２    低ノイズアンプ
１０３    直交復調回路
１０４    ローパスフィルタ
１０５    可変利得アンプ
２０１    Ａ／Ｄ変換器
２０２    ＡＧＣ回路
２０３    ＡＦＣ回路
２０４    フーリエ変換回路
２０５    等化器
２０６    トラッキング回路
２０７    復調軟判定回路
２０８    ビタビ誤り訂正回路
２０９    デスクランブル回路
２１０    リード・ソロモン誤り訂正回路
２１１    マルチバンド制御回路
３０１    パイロットサブキャリア抽出部
３０２    位相回転量計算部
３０３    他バンド換算部
３０４    換算位相保持部
３０５    位相回転量決定部
３０６    位相回転補正部
９０１    変換テーブル記憶部
９０２    乗算部
９０３    位相記憶部
９０４    ラッチ指示部
９０５    セレクタ
【図１】
0004809097.tif 000004
【図２】
0004809097.tif 000005
【図３】
0004809097.tif 000006
【図４】
0004809097.tif 000007
【図５】
0004809097.tif 000008
【図６】
0004809097.tif 000009
【図７】
0004809097.tif 000010
【図８】
0004809097.tif 000011
【図９】
0004809097.tif 000012
【図１０】
0004809097.tif 000013
【図１１】
0004809097.tif 000014
【図１２】
0004809097.tif 000015