(57)【要約】【課題】高い精度で復調を行え、かつ比較的小さな回路規模で実現できる受信装置および受信回路を提供する。【解決手段】１つのＡＦＣ部４０１４を搭載し、これにより求めた周波数オフセットを各ＯＦＤＭ復調部４０１〜４０ｍが用いて周波数オフセットを除去するとともに、各ＯＦＤＭ復調部４０１〜４０ｍが相互相関部４０１２を備えて相関レベルを検出し、これによりそれぞれ受信に適したパスを受信するためのシンボルクロックを生成してＯＦＤＭ復調を行うようにしたものである。【選択図】      図４
2005354222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ変調された無線信号をそれぞれ復調する第１の復調手段および第２の復調手段を備えた受信装置において、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段はそれぞれ、
無線信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
このＡ／Ｄ変換手段の出力と予め設定されたシンボルパターンとの相関を求め、複数のシンボルタイミングと相関レベルの関係を示す遅延プロファイルを作成する相関検出手段と、
この相関検出手段が作成した遅延プロファイルに基づくタイミングで、シンボルクロックを生成するクロック生成手段と、
周波数オフセット情報に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から周波数オフセットを補正する補正手段と、
前記クロック生成手段が生成したシンボルクロックを用いて、前記補正手段の出力をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段とを備え、
前記第１の復調手段が備えるＡ／Ｄ変換手段の出力に基づいて周波数オフセットを検出し、この検出した周波数オフセットを前記周波数オフセット情報として、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記補正手段に出力する周波数オフセット検出手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段の出力を用いて、ＭＩＭＯ復調を行うＭＩＭＯ復調手段とを具備することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
ＯＦＤＭ変調された無線信号をそれぞれ復調する第１の復調手段および第２の復調手段を備えた受信装置において、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段はそれぞれ、
無線信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
このＡ／Ｄ変換手段の出力と予め設定されたシンボルパターンとの相関を求め、複数のシンボルタイミングと相関レベルの関係を示す遅延プロファイルを作成する相関検出手段と、
周波数オフセット情報に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から周波数オフセットを補正する補正手段と、
シンボルクロックを用いて、前記補正手段の出力をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段とを備え、
前記第１の復調手段が備えるＡ／Ｄ変換手段の出力に基づいて周波数オフセットを検出し、この検出した周波数オフセットを前記周波数オフセット情報として、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記補正手段に出力する周波数オフセット検出手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記相関検出手段が作成した遅延プロファイルに基づくタイミングで、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段で用いるシンボルクロックを生成するクロック生成手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段の出力を用いて、ＭＩＭＯ復調を行うＭＩＭＯ復調手段とを具備することを特徴とする受信装置。
【請求項３】
前記クロック生成手段は、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記相関検出手段が作成した遅延プロファイルで示される相関レベルを尤度とした演算を行い、前記ＯＦＤＭ復調手段で用いるシンボルクロックの生成タイミングを求める演算手段と、
このタイミング演算手段が求めた生成タイミングで、前記ＯＦＤＭ復調手段で用いるシンボルクロックを生成する生成手段とを備えることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記演算手段は、前記遅延プロファイルで示される相関レベルのうち、予め設定した閾値以上の相関レベルを尤度とした演算を行い、前記ＯＦＤＭ復調手段で用いるシンボルクロックの生成タイミングを求めることを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
【請求項５】
ＯＦＤＭ変調された無線信号をそれぞれ復調する第１の復調手段および第２の復調手段を備えた受信装置において、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段はそれぞれ、
無線信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
このＡ／Ｄ変換手段の出力から受信電力レベルを測定する電力測定手段と、
周波数オフセット情報に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から周波数オフセットを補正する補正手段と、
シンボルクロックを用いて、前記補正手段の出力をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段とを備え、
前記第１の復調手段が備えるＡ／Ｄ変換手段の出力に基づいて周波数オフセットを検出し、この検出した周波数オフセットを前記周波数オフセット情報として、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記補正手段に出力する周波数オフセット検出手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記電力測定手段が測定した受信電力レベルに基づいて、前記第１の復調手段あるいは前記第２の復調手段が備えるＡ／Ｄ変換手段の出力を選択的に出力する切替手段と、
この切替手段の出力と予め設定されたシンボルパターンとの相関レベルを検出して、複数のシンボルタイミングと相関レベルの関係を示す遅延プロファイルを作成する相関検出手段と、
この相関検出手段が作成した遅延プロファイルに基づくタイミングで、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段で用いるシンボルクロックを生成するクロック生成手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段の出力を用いて、ＭＩＭＯ復調を行うＭＩＭＯ復調手段とを具備することを特徴とする受信装置。
【請求項６】
ＯＦＤＭ変調された無線信号をそれぞれ復調する第１の復調手段および第２の復調手段を備えた受信装置において、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段はそれぞれ、
無線信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
このＡ／Ｄ変換手段の出力から受信電力レベルを測定する電力測定手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段の出力と予め設定されたシンボルパターンとの相関を求め、複数のシンボルタイミングと相関レベルの関係を示す遅延プロファイルを作成する相関検出手段と、
この相関検出手段が作成した遅延プロファイルに基づくタイミングで、シンボルクロックを生成するクロック生成手段と、
周波数オフセット情報に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から周波数オフセットを補正する補正手段と、
シンボルクロックを用いて、前記補正手段の出力をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段とを備え、
データ受信に先立って前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記電力測定手段が測定した受信電力レベルに基づいて、前記第１の復調手段あるいは前記第２の復調手段が備えるＡ／Ｄ変換手段の出力を選択的に出力する切替手段と、
この切替手段の出力に基づいて周波数オフセットを検出し、この検出した周波数オフセットを前記周波数オフセット情報として、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記補正手段に出力する周波数オフセット検出手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段の出力を用いて、ＭＩＭＯ復調を行うＭＩＭＯ復調手段とを具備することを特徴とする受信装置。
【請求項７】
ＯＦＤＭ変調された無線信号をそれぞれ復調する第１の復調手段および第２の復調手段を備えた受信回路において、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段はそれぞれ、
無線信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
このＡ／Ｄ変換手段の出力と予め設定されたシンボルパターンとの相関を求め、複数のシンボルタイミングと相関レベルの関係を示す遅延プロファイルを作成する相関検出手段と、
この相関検出手段が作成した遅延プロファイルに基づくタイミングで、シンボルクロックを生成するクロック生成手段と、
周波数オフセット情報に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から周波数オフセットを補正する補正手段と、
前記クロック生成手段が生成したシンボルクロックを用いて、前記補正手段の出力をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段とを備え、
前記第１の復調手段が備えるＡ／Ｄ変換手段の出力に基づいて周波数オフセットを検出し、この検出した周波数オフセットを前記周波数オフセット情報として、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記補正手段に出力する周波数オフセット検出手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段の出力を用いて、ＭＩＭＯ復調を行うＭＩＭＯ復調手段とを具備することを特徴とする受信回路。
【請求項８】
ＯＦＤＭ変調された無線信号をそれぞれ復調する第１の復調手段および第２の復調手段を備えた受信回路において、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段はそれぞれ、
無線信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
このＡ／Ｄ変換手段の出力と予め設定されたシンボルパターンとの相関を求め、複数のシンボルタイミングと相関レベルの関係を示す遅延プロファイルを作成する相関検出手段と、
周波数オフセット情報に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から周波数オフセットを補正する補正手段と、
シンボルクロックを用いて、前記補正手段の出力をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段とを備え、
前記第１の復調手段が備えるＡ／Ｄ変換手段の出力に基づいて周波数オフセットを検出し、この検出した周波数オフセットを前記周波数オフセット情報として、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記補正手段に出力する周波数オフセット検出手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記相関検出手段が作成した遅延プロファイルに基づくタイミングで、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段で用いるシンボルクロックを生成するクロック生成手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段の出力を用いて、ＭＩＭＯ復調を行うＭＩＭＯ復調手段とを具備することを特徴とする受信回路。
【請求項９】
前記クロック生成手段は、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記相関検出手段が作成した遅延プロファイルで示される相関レベルを尤度とした演算を行い、前記ＯＦＤＭ復調手段で用いるシンボルクロックの生成タイミングを求める演算手段と、
このタイミング演算手段が求めた生成タイミングで、前記ＯＦＤＭ復調手段で用いるシンボルクロックを生成する生成手段とを備えることを特徴とする請求項８に記載の受信回路。
【請求項１０】
前記演算手段は、前記遅延プロファイルで示される相関レベルのうち、予め設定した閾値以上の相関レベルを尤度とした演算を行い、前記ＯＦＤＭ復調手段で用いるシンボルクロックの生成タイミングを求めることを特徴とする請求項９に記載の受信回路。
【請求項１１】
ＯＦＤＭ変調された無線信号をそれぞれ復調する第１の復調手段および第２の復調手段を備えた受信回路において、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段はそれぞれ、
無線信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
このＡ／Ｄ変換手段の出力から受信電力レベルを測定する電力測定手段と、
周波数オフセット情報に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から周波数オフセットを補正する補正手段と、
シンボルクロックを用いて、前記補正手段の出力をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段とを備え、
前記第１の復調手段が備えるＡ／Ｄ変換手段の出力に基づいて周波数オフセットを検出し、この検出した周波数オフセットを前記周波数オフセット情報として、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記補正手段に出力する周波数オフセット検出手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記電力測定手段が測定した受信電力レベルに基づいて、前記第１の復調手段あるいは前記第２の復調手段が備えるＡ／Ｄ変換手段の出力を選択的に出力する切替手段と、
この切替手段の出力と予め設定されたシンボルパターンとの相関レベルを検出して、複数のシンボルタイミングと相関レベルの関係を示す遅延プロファイルを作成する相関検出手段と、
この相関検出手段が作成した遅延プロファイルに基づくタイミングで、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段で用いるシンボルクロックを生成するクロック生成手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段の出力を用いて、ＭＩＭＯ復調を行うＭＩＭＯ復調手段とを具備することを特徴とする受信回路。
【請求項１２】
ＯＦＤＭ変調された無線信号をそれぞれ復調する第１の復調手段および第２の復調手段を備えた受信回路において、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段はそれぞれ、
無線信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、
この周波数変換手段の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、
このＡ／Ｄ変換手段の出力から受信電力レベルを測定する電力測定手段と、
前記Ａ／Ｄ変換手段の出力と予め設定されたシンボルパターンとの相関を求め、複数のシンボルタイミングと相関レベルの関係を示す遅延プロファイルを作成する相関検出手段と、
この相関検出手段が作成した遅延プロファイルに基づくタイミングで、シンボルクロックを生成するクロック生成手段と、
周波数オフセット情報に基づいて、前記Ａ／Ｄ変換手段の出力から周波数オフセットを補正する補正手段と、
シンボルクロックを用いて、前記補正手段の出力をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段とを備え、
データ受信に先立って前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記電力測定手段が測定した受信電力レベルに基づいて、前記第１の復調手段あるいは前記第２の復調手段が備えるＡ／Ｄ変換手段の出力を選択的に出力する切替手段と、
この切替手段の出力に基づいて周波数オフセットを検出し、この検出した周波数オフセットを前記周波数オフセット情報として、前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記補正手段に出力する周波数オフセット検出手段と、
前記第１の復調手段および前記第２の復調手段がそれぞれ備える前記ＯＦＤＭ復調手段の出力を用いて、ＭＩＭＯ復調を行うＭＩＭＯ復調手段とを具備することを特徴とする受信回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）方式により変調された信号を受信する受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ＯＦＤＭ方式により変調された信号を受信する従来の受信装置は、既知の一定パターンを持つ同期シンボルを受信し、これに基づいて受信したサンプル信号に対してＦＦＴ処理を施すシンボルタイミングを決定していた。具体的には、受信したサンプル信号と、サンプル信号を同期シンボルの時間間隔分だけ遅延させた信号とを乗算して自己相関値を求め、この値が最も大きくなるタイミングを上記シンボルタイミングとする。
【０００３】
この他に、受信したサンプル信号に対して、同期シンボルの時間波形を係数としたフィルタリングを行うことで相互相関値を求め、この値が最も大きくなるタイミングをシンボルタイミングとする方法もある（例えば、非特許文献１参照）。なお、ここで用いるフィルタはマッチドフィルタと呼ばれる。
【０００４】
また、複数の受信系統を持ちそれぞれの受信結果を合成して受信Ｓ／Ｎ比を向上させる受信ダイバーシチ装置の場合に、ＯＦＤＭ信号の同期シンボルに対して各受信系統ごとに自己相関値を用いてシンボルタイミングを検出し、それらのシンボルタイミングの中から受信レベルが大きいものをＦＦＴ処理を施すタイミングとして用いるという方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかしながら、自己相関値を用いた従来のシンボル同期の方法は、精度が低いため、多数の同期シンボルの相関値を累積しなければならず、またマルチパス環境では受信レベルが近い遅延パスが多数存在し、それを誤検出してしまう可能性が高い。
【０００６】
これに対して、従来は、多数のシンボルに対して相関処理を行うことで、検出精度を向上させるようにしていた。しかしながら、このような手法では、処理に要する時間が大きくなるため、データ伝送に使用できる時間が減少し、システム全体の伝送容量が減少するという欠点がある。
【０００７】
一方、相互相関値を用いた従来のシンボル同期の方法は、自己相関値よりも少ない同期シンボルで検出が可能で、マルチパス環境でも遅延パス検出の精度は高い。しかしながら、Ｓ／Ｎ比が低い場合、すなわちノイズが大きい場合に、誤検出の可能性が高くなるという問題がある。また上述したシンボル同期方法は、受信系統が１系統のみの受信装置を想定しており、複数の受信系統を持つ受信装置には対応できない。
【０００８】
特許文献１では、複数の受信系統を持つ受信装置であるが、最終的に各受信系統の信号を合成する受信ダイバーシチであるがために、ＦＦＴのタイミングをすべての受信系統で同じにしなければならないという制約が存在する。
【０００９】
また、シンボルタイミングの検出方法でも、それぞれの受信系統で検出された最大ピーク電力の時間でしか検出されないが、実際に複雑なマルチパスモデルの場合には最大ピーク電力を持つタイミング以外に、それに近い電力値をもつタイミングのパスが存在することが多々あり、必ずしも最大ピーク電力を持つ時間が最適なシンボルタイミングとはならない。
【００１０】
また、自己相関を用いているため、無線ＬＡＮのようなパケット通信を行う場合、同期シンボル数が少ない。このため、短時間で同期タイミングを決定しなければならない無線通信システムの場合には、検出精度が不足してしまうなどの問題が発生する。
【００１１】
ところで、近時、ＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）方式が注目されている。ＭＩＭＯ方式の無線システムは、送信装置が、複数の送信アンテナを用いて、同じ周波数帯域に同時にＯＦＤＭ変調信号を送信し、一方、受信装置は、複数の受信アンテナで信号を受信し、それを分離することにより伝送スループットを向上させている。
【００１２】
しかしながら、従来のシンボル同期方法には、上述したような問題があるため、従来のシンボル同期方法をＭＩＭＯ方式の受信装置に適用した場合に、十分な復調精度を発揮できないばかりか、回路規模が増大するという問題があった。
【特許文献１】特開２０００−１４３１０５公報
【非特許文献１】「802.11高速無線ＬＡＮ教科書」、（株）ＩＤＧジャパン、２００３年３月２９日。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のシンボル同期方法では、ＭＩＭＯ方式の受信装置に適用した場合に、十分な復調精度を発揮できないばかりか、回路規模が増大するという問題があった。  
この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、高い精度で復調を行え、かつ比較的小さな回路規模で実現できるＭＩＭＯ方式の受信装置および受信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】
【００１４】
上記の目的を達成するために、この発明は、ＯＦＤＭ変調された無線信号をそれぞれ復調する第１の復調手段および第２の復調手段を備えた受信装置において、第１の復調手段および第２の復調手段はそれぞれ、無線信号をベースバンド信号に変換する周波数変換手段と、この周波数変換手段の出力をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、このＡ／Ｄ変換手段の出力と予め設定されたシンボルパターンとの相関を求め、複数のシンボルタイミングと相関レベルの関係を示す遅延プロファイルを作成する相関検出手段と、この相関検出手段が作成した遅延プロファイルに基づくタイミングで、シンボルクロックを生成するクロック生成手段と、周波数オフセット情報に基づいて、Ａ／Ｄ変換手段の出力から周波数オフセットを補正する補正手段と、クロック生成手段が生成したシンボルクロックを用いて、補正手段の出力をＯＦＤＭ復調するＯＦＤＭ復調手段とを備え、第１の復調手段が備えるＡ／Ｄ変換手段の出力に基づいて周波数オフセットを検出し、この検出した周波数オフセットを周波数オフセット情報として、第１の復調手段および第２の復調手段がそれぞれ備える補正手段に出力する周波数オフセット検出手段と、第１の復調手段および第２の復調手段がそれぞれ備えるＯＦＤＭ復調手段の出力を用いて、ＭＩＭＯ復調を行うＭＩＭＯ復調手段とを具備して構成するようにした。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べたように、この発明では、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を１つ備えて、この周波数オフセット検出手段の検出結果を第１の復調手段および第２の復調手段で兼用するとともに、第１の復調手段および第２の復調手段においてそれぞれ相関検出によってシンボルクロックを生成してＯＦＤＭ復調を行うようにしている。
【００１６】
したがって、この発明によれば、１つの周波数オフセット検出手段を搭載するだけなので回路規模が小さく、また各復調手段で受信に適したパスを受信できるので高い精度で復調を行うことが可能な受信装置および受信回路を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。  
まず、この発明に係わるＭＩＭＯ方式の無線システムについて説明する。この無線システムは、例えば図１に示すような構成を持つ。送信装置１００は、図２に示すように構成されるＯＦＤＭ変調部１０１〜１０ｎと、切替部１１０を備え、図３に示すような送信フレームフォーマットで送信を行う。受信装置２００は、ＯＦＤＭ復調部２０１〜２０ｍと、ＭＩＭＯ復調部２１０を備える。
【００１８】
ＯＦＤＭ変調部１０１〜１０ｎは、入力されるデータで搬送波をＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）変調により変調するものであって、それぞれ独立した送信データ系列Ｄ１〜Ｄｎが入力される。送信データ系列Ｄ１〜Ｄｎは、音声データやパケットデータを符号化したものなどが考えられる。ただしＯＦＤＭ変調部１０１は、切替部１１０を通じて、受信装置２００において既知の同期シンボルパターンを有する同期シンボルと、送信データ系列Ｄ１とのうち、いずれか一方が選択的に入力される。
【００１９】
これにより、ＯＦＤＭ変調部１０１は、図３のＴｘ１に示すように、複数の同期シンボルを送信した後、送信データ系列Ｄ１を送信する。またＯＦＤＭ変調部１０２〜１０ｎは、ＯＦＤＭ変調部１０１による送信データ系列Ｄ１の送信に合わせて、図３のＴｘ２〜Ｔｘｎに示すように、それぞれ対応する送信データ系列Ｄ２〜ＤｎをＯＦＤＭ変調して送信する。
【００２０】
ＯＦＤＭ変調部１０１は、図２に示すように、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１０１１、マッピング部１０１２、ＩＦＦＴ部１０１３、ＧＩ付加部１０１４、Ｄ／Ａ変換部１０１５および送信無線部１０１６を備える。なお、ＯＦＤＭ変調部１０２〜１０ｎは、ＯＦＤＭ変調部１０１と同様の構成であることより、説明を省略する。
【００２１】
シリアル／パラレル変換部１０１１は、時間列順に入力される送信データ系列Ｄ１を、内部に備えるメモリなどの記憶領域に一時的に留めておき、所定のデータ数に達した時点でマッピング部１０１２にパラレル出力することで、シリアルデータをパラレルデータに変換するものである。
【００２２】
マッピング部１０１２は、シリアル／パラレル変換部１０１１からパラレル入力されるデータに対し、サブキャリアごとに所定の変調方式に応じてＩＱ平面へのマッピングを行い、これをＩＦＦＴ部１０１３に出力するものである。ＩＦＦＴ部１０１３は、マッピング部１０１２から入力されるデータに対して、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）処理を施し、周波数軸のデータから時間軸のデータに変換する。
【００２３】
ＧＩ付加部１０１４は、ＩＦＦＴ部１０１３により時間領域に変換された信号列のうち、後半部分をコピーした信号をガードインターバルとし、これをＩＦＦＴ部１０１３からの出力の先頭に付加する機能ブロックである。ここで、ガードインターバルの長さは、通信システムで規定されたもので、マルチパス遅延波の存在する時間範囲に設定される。例えばIEEE801.11aでは、OFDMシンボル長3.2μ秒に対してガードインターバルの長さを0.8μ秒にする。
【００２４】
Ｄ／Ａ変換部１０１５は、ＧＩ付加部１０１４から入力されるデータをアナログ信号に変換する。送信無線部１０１６は、上記アナログ信号を所定の周波数に変換処理し、電力増幅し、帯域制限を行う。このようにして生成された無線信号は、対応する送信アンテナを通じて空間に放射される。
【００２５】
なお、ＯＦＤＭ変調部１０１〜１０ｎは、互いに同じ周波数キャリアを用いて上記無線信号を生成する。これによりｎ個の送信アンテナより送信された無線信号は、空間で多重され、受信装置２００に到達する。受信装置２００は、ｍ個の受信アンテナを備えているため、送信装置１００と受信装置２００との間には、ｎ×ｍ通りの伝送路が存在する。
【００２６】
受信装置２００は、上記伝送路をそれぞれ推定して、各信号を分離する。各伝送路にＯＦＤＭ変調信号を使用した通信の場合には、さらにＯＦＤＭサブキャリア毎にも異なる独立した伝送路が発生するため、伝送路推定およびＭＩＭＯ復調による分離はサブキャリア分離後に行う。ＭＩＭＯ復調方法には、空間フィルタリング方式、ＭＬＤ（最尤推定）方式、順序付け順次復号方式などが存在する。
【００２７】
次に、図１に示した受信装置２００の第１の実施形態を、図４に受信装置４００として示す。この受信装置４００は、ｍ個のアンテナと、これにそれぞれ対応するＯＦＤＭ復調部４０１〜４０ｍと、ＭＩＭＯ復調部４１０とを備える。
【００２８】
そして、ＯＦＤＭ復調部４０１は、受信無線部４０１１、相互相関部４０１２、シンボルクロック発生部４０１３、ＡＦＣ（Auto Frequency Control）部４０１４、乗算器４０１５、ＧＩ（Guard Interval）除去部４０１６およびＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部４０１７を備える。ＯＦＤＭ復調部４０２〜４０ｍは、ＡＦＣ部４０１４を備えないだけで、ＯＦＤＭ復調部４０１と同様の構成であることより、説明を省略する。
【００２９】
受信無線部４０１１は、対応するアンテナから入力される信号に対してフィルタ処理を施して所定の帯域に制限し、そして周波数変換し、さらに低雑音電力増幅を行った後、直交復調処理を施す。これによって得られたベースバンド信号をＡ／Ｄ変換することで所定のサンプリング周波数のディジタル信号に変換される。このディジタル信号は、相互相関部４０１２、ＡＦＣ部４０１４および乗算器４０１５に出力される。
【００３０】
相互相関部４０１２は、上記ディジタル信号に対して、マッチドフィルタ処理を行い、遅延プロファイルを作成する。このマッチドフィルタ処理では、送信装置１００で用いた同期シンボルパターンをＯＦＤＭ変調した同期シンボル信号の時間波形をタップ係数として用いる。相互相関部４０１２の構成例を図５に示す。
【００３１】
この図に示すように、相互相関部４０１２は、シフトレジスタ５０１〜５０ｊ、乗算器５１１〜５１ｊ、加算器５２０、加算器５３１〜５３ｋおよびメモリ５４１〜５４ｋを備え、受信無線部４０１１から出力されるディジタル信号が１サンプル毎にシフトレジスタ５０１より順次入力される。
【００３２】
各シフトレジスタ５０１〜５０ｊの値は、サンプルデータが入力されてシフトするのに同期して、上記サンプルデータが各シフトレジスタ５０１〜５０ｊから対応する乗算器５１１〜５１ｊに出力される。乗算器５１１〜５１ｊでは、入力されるサンプルデータに上記タップ係数が乗算され、この乗算結果が加算器５２０で加算される。
【００３３】
加算器５２０で加算された値は、シフトレジスタ５０１〜５０ｊへのサンプルデータの入力のタイミング毎に、メモリ５４１，５４２，…，５４ｋと選択的に出力される。加算器５３１〜５３ｋとメモリ５４１〜５４ｋは、それぞれ一対になっており、加算器５３１〜５３ｋは加算器５２０の出力と、対応するメモリ５４１〜５４ｋに記憶される値とを加算して対応するメモリ５４１〜５４ｋに出力することで、累積加算を行う。
【００３４】
加算器５３１〜５３ｋとメモリ５４１〜５４ｋの対は、図３に示した同期シンボル数に対応する数だけ設けられており、上記累積加算は、ＯＦＤＭ変調部１０１による同期シンボルの送信回数だけ繰り返し行われる。このようにしてメモリ５４１〜５４ｋに累積加算された値は、遅延プロファイルを示すものであって、シンボルクロック発生部４０１３に出力される。
【００３５】
ここで、図６に示すように、送信装置１００と受信装置４００との間に建造物などの障害物が存在するマルチパス環境にあっては、例えば直接波の他に２つの遅延波ａ，ｂが受信装置４００に到来する。この場合、同期シンボルは、直接波と、これに遅れる２つの遅延波ａ，ｂで受信装置４００に到来し、上記遅延プロファイルは、図７に示すようなものとなる。
【００３６】
シンボルクロック発生部４０１３は、相互相関部４０１２にて生成された遅延プロファイルに基づいて、ＯＦＤＭ復調に最適なタイミングでシンボルクロックを生成する。ここで生成されたシンボルクロックは、ＧＩ除去部４０１６に出力される。
【００３７】
ＡＦＣ部４０１４は、受信無線部４０１１から入力されるディジタル信号から周波数オフセットを検出する。ここで検出された周波数オフセットは、ＯＦＤＭ復調部４０１の乗算器４０１５だけでなく、ＯＦＤＭ復調部４０２〜４０ｍの乗算器４０１５にも出力される。
【００３８】
乗算器４０１５は、受信無線部４０１１から入力されるディジタル信号に、ＡＦＣ部４０１４が検出した周波数オフセットを乗算することで、上記ディジタル信号に含まれる周波数オフセットの補正を行う。このようにして周波数オフセットが補正されたディジタル信号は、ＧＩ除去部４０１６に出力される。
【００３９】
ＧＩ除去部４０１６は、シンボルクロック発生部４０１３が生成したシンボルクロックに基づいて、乗算器４０１５から入力されるディジタル信号からガードインターバルを除去し、データシンボルを出力する。このようにして抽出されたデータシンボルは、ＦＦＴ部４０１７に出力される。
【００４０】
ＦＦＴ部４０１７は、ＧＩ除去部４０１６から入力されるデータシンボルに対して、ＦＦＴ処理を施すことで、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換し、サブキャリアに対応したシンボルデータに分割する。このようにして得られたシンボルデータは、ＭＩＭＯ復調部４１０に出力される。ＯＦＤＭ復調部４０２〜４０ｍにおいても、同様にしてサブキャリアに対応したシンボルデータが得られ、ＭＩＭＯ復調部４１０に出力される。
【００４１】
ＭＩＭＯ復調部４１０は、ＯＦＤＭ復調部４０１〜４０ｍから入力される上記シンボルデータに対して、それぞれサブキャリア毎に伝送路を推定して分離を行い、デマッピングを行う。そして、このデマッピング結果に対してはＭＩＭＯ復調部４１０は、硬判定を行い、元データＤ１〜Ｄｎの復号を行う。なお、変調の方式によっては、軟判定を用いた誤り訂正復号などにより元データＤ１〜Ｄｎを復号する。
【００４２】
以上のように、上記構成の受信装置４００では、１つのＡＦＣ部４０１４を搭載し、これにより求めた周波数オフセットを各ＯＦＤＭ復調部４０１〜４０ｍが用いて周波数オフセットを除去するとともに、各ＯＦＤＭ復調部４０１〜４０ｍが相互相関部４０１２を備えて相関レベルを検出し、これによりそれぞれ受信に適したパスを受信するためのシンボルクロックを生成してＯＦＤＭ復調を行うようにしている。
【００４３】
したがって、上記構成の受信装置によれば、１つのＡＦＣ部４０１４を搭載するだけなので回路規模が小さく、また各ＯＦＤＭ復調部４０１〜４０ｍで受信に適したパスを受信できるので高い精度で復調を行うことができる。
【００４４】
なお、周波数オフセットが、送信装置１００側のローカル周波数と、受信装置４００側のローカル周波数に起因したものであるため、受信装置４００のように複数の受信系統であってもそれぞれ同一の周波数オフセット値となり、したがって１つのＡＦＣ部４０１４の検出結果を兼用しても十分な効果を発揮することができる。
【００４５】
次に、図１に示した受信装置２００の第２の実施形態を、図８に受信装置８００として示す。この受信装置８００は、ｍ個のアンテナと、これにそれぞれ対応するＯＦＤＭ復調部８０１〜８０ｍと、タイミング尤度計算部８１０と、シンボルクロック発生部８２０と、ＭＩＭＯ復調部８３０とを備える。
【００４６】
そして、ＯＦＤＭ復調部８０１は、受信無線部８０１１、相互相関部８０１２、ＡＦＣ（Auto Frequency Control）８０１３、乗算器８０１４、ＧＩ（Guard Interval）除去部８０１５およびＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部８０１６を備える。ＯＦＤＭ復調部８０２〜８０ｍは、ＡＦＣ部８０１３を備えないだけで、ＯＦＤＭ復調部８０１と同様の構成であることより、説明を省略する。
【００４７】
受信無線部８０１１は、対応するアンテナから入力される信号に対してフィルタ処理を施して所定の帯域に制限し、そして周波数変換し、さらに低雑音電力増幅を行った後、直交復調処理を施す。これによって得られたベースバンド信号をＡ／Ｄ変換することで所定のサンプリング周波数のディジタル信号に変換される。このディジタル信号は、相互相関部８０１２、ＡＦＣ部８０１３および乗算器８０１４に出力される。
【００４８】
相互相関部８０１２は、上記ディジタル信号に対して、マッチドフィルタ処理を行い、これを遅延プロファイルを作成し、タイミング尤度計算部８１０に出力する。このマッチドフィルタ処理では、送信装置１００で用いた同期シンボルパターンをＯＦＤＭ変調した同期シンボル信号の時間波形をタップ係数として用いる。相互相関部８０１２は、例えば図５に示すように構成される。
【００４９】
タイミング尤度計算部８１０は、ＯＦＤＭ復調部８０１〜８０ｍにそれぞれ備えられる相互相関部８０１２で作成された遅延プロファイルを集計し、例えば図９に示すようなテーブルを作成する。このテーブルは、受信系統数ｍ行と相関値を保存するタイミング数ｋ列で構成され、各セルには相関レベルを示す電力値が記憶される。
【００５０】
そしてタイミング尤度計算部８１０は、下式に従ってタイミング尤度λを求める。すなわち、複数の相関器で求めたタイミングと、その相関レベルの度合いに応じたタイミング尤度λを求める。タイミング尤度λは、下式から予想できるように整数値にはならないため、タイミング尤度計算部８１０は、最も近い整数値を同期タイミング値として決定する。なお、時間的に早くなる整数値を持つタイミングを同期タイミング値として決定するようにしてもよい。
【数１】
2005354222.tif 000003
【００５１】
ここで例えば、ＯＦＤＭ復調部８０１〜８０ｍの各相互相関部８０１２によって、図１０に示すような遅延プロファイルが得られた場合について説明する。この図において、Ｔ１〜Ｔｎは、同期シンボルの時間間隔と同じ幅を持つ時間窓内のタイミングを示す。またＰ１〜Ｐｎは、それぞれ対応するタイミングＴ１〜Ｔｎの相互相関値を示す。
【００５２】
ここで尤度計算の結果、λがＴ２とＴ３の間となった場合、タイミング尤度計算部８１０は、Ｔ２を同期タイミングとしてシンボルクロック発生部８２０に通知する。なお、所定のしきい値をあらかじめ設定しておき、そのしきい値以上のサンプルのみを上式にあてはめて尤度を求めることにより、計算量の減少が図れる。
【００５３】
シンボルクロック発生部８２０は、タイミング尤度計算部８１０で求めたタイミング尤度λでシンボルクロックを生成する。ここで生成されたシンボルクロックは、ＯＦＤＭ復調部８０１〜８０ｍにそれぞれ備えられるＧＩ除去部８０１５に出力される。
【００５４】
ＡＦＣ部８０１３は、受信無線部８０１１から入力されるディジタル信号から周波数オフセットを検出する。ここで検出された周波数オフセットは、ＯＦＤＭ復調部８０１の乗算器８０１４だけでなく、ＯＦＤＭ復調部８０２〜８０ｍの乗算器８０１４にも出力される。
【００５５】
乗算器８０１４は、受信無線部８０１１から入力されるディジタル信号に、ＡＦＣ部８０１３が検出した周波数オフセットを乗算することで、上記ディジタル信号に含まれる周波数オフセットの補正を行う。このようにして周波数オフセットが補正されたディジタル信号は、ＧＩ除去部８０１５に出力される。
【００５６】
ＧＩ除去部８０１５は、シンボルクロック発生部８２０が生成したシンボルクロックに基づいて、乗算器８０１４から入力されるディジタル信号からガードインターバルを除去し、データシンボルを出力する。このようにして抽出されたデータシンボルは、ＦＦＴ部８０１６に出力される。
【００５７】
ＦＦＴ部８０１６は、ＧＩ除去部８０１５から入力されるデータシンボルに対して、ＦＦＴ処理を施すことで、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換し、サブキャリアに対応したシンボルデータに分割する。このようにして得られたシンボルデータは、ＭＩＭＯ復調部に出力される。ＯＦＤＭ復調部８０２〜８０ｍにおいても、同様にしてサブキャリアに対応したシンボルデータが得られ、ＭＩＭＯ復調部８３０に出力される。
【００５８】
ＭＩＭＯ復調部８３０は、ＯＦＤＭ復調部８０１〜８０ｍから入力される上記シンボルデータに対して、それぞれサブキャリア毎に伝送路を推定して分離を行い、デマッピングを行う。そして、このデマッピング結果に対してはＭＩＭＯ復調部８３０は、硬判定を行い、元データＤ１〜Ｄｎの復号を行う。なお、変調の方式によっては、軟判定を用いた誤り訂正復号などにより元データＤ１〜Ｄｎを復号する。
【００５９】
以上のように、上記構成の受信装置８００では、１つのＡＦＣ部８０１３を搭載し、これにより求めた周波数オフセットを各ＯＦＤＭ復調部８０１〜８０ｍが用いて周波数オフセットを除去する。また各ＯＦＤＭ復調部８０１〜８０ｍが相互相関部８０１２を備えて相関レベルを検出し、これら検出した複数のタイミングの相関レベルを尤度として受信に適したシンボルクロックの生成タイミングを求め、このタイミングで生成したシンボルクロックでＯＦＤＭ復調を行うようにしている。
【００６０】
したがって、上記構成の受信装置によれば、１つのＡＦＣ部８０１３を搭載するだけなので回路規模が小さく、また複数の相関器で求めたタイミングとその尤度を考慮したタイミングで受信に適したパスを受信できるので高い精度で復調を行うことができる。
【００６１】
なお、周波数オフセットが、送信装置１００側のローカル周波数と、受信装置８００側のローカル周波数に起因したものであるため、受信装置８００のように複数の受信系統であってもそれぞれ同一の周波数オフセット値となり、したがって１つのＡＦＣ部８０１３の検出結果を兼用しても十分な効果を発揮することができる。
【００６２】
次に、図１に示した受信装置２００の第３の実施形態を、図１１に受信装置１１００として示す。この受信装置１１００は、ｍ個のアンテナと、これにそれぞれ対応するＯＦＤＭ復調部１１０１〜１１０ｍと、切替制御部１１１０と、切替部１１２０と、相互相関部１１３０と、シンボルクロック発生部１１４０と、ＭＩＭＯ復調部１１５０とを備える。
【００６３】
そして、ＯＦＤＭ復調部１１０１は、受信無線部１１０１１、受信電力測定部１１０１２、ＡＦＣ（Auto Frequency Control）１１０１３、乗算器１１０１４、ＧＩ（Guard Interval）除去部１１０１５およびＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１１０１６を備える。ＯＦＤＭ復調部１１０２〜１１０ｍは、ＡＦＣ部１１０１３を備えないだけで、ＯＦＤＭ復調部１１０１と同様の構成であることより、説明を省略する。
【００６４】
受信無線部１１０１１は、対応するアンテナから入力される信号に対してフィルタ処理を施して所定の帯域に制限し、そして周波数変換し、さらに低雑音電力増幅を行った後、直交復調処理を施す。これによって得られたベースバンド信号をＡ／Ｄ変換することで所定のサンプリング周波数のディジタル信号に変換される。このディジタル信号は、受信電力測定部１１０１２、ＡＦＣ部１１０１３、乗算器１１０１４および切替部１１２０に出力される。
【００６５】
受信電力測定部１１０１２は、上記ディジタル信号に基づいて受信電力レベルを測定し、この測定した受信電力レベルを切替制御部１１１０に出力する。  
切替制御部１１１０は、ＯＦＤＭ復調部１１０１〜１１０ｍの各受信電力測定部１１０１２から測定値が入力され、これらの測定値の平均値をそれぞれ求める。そして、切替制御部１１１０は、最も大きい値が得られるＯＦＤＭ復調部１１０１〜１１０ｍを検出し、これに基づいて切替部１１２０を切替制御して、最も大きい受信電力レベルが得られるＯＦＤＭ復調部１１０１〜１１０ｍのディジタル信号を相互相関部１１３０に出力させる。
【００６６】
相互相関部１１３０は、切替部１１２０から入力されるディジタル信号に対して、マッチドフィルタ処理を行い、遅延プロファイルを作成し、これをシンボルクロック発生部１１４０に出力する。このマッチドフィルタ処理では、送信装置１００で用いた同期シンボルパターンをＯＦＤＭ変調した同期シンボル信号の時間波形をタップ係数として用いる。相互相関部１１３０は、例えば図５に示すように構成される。
【００６７】
シンボルクロック発生部１１４０は、相互相関部１１３０にて生成された遅延プロファイルに基づいて、ＯＦＤＭ復調に最適なタイミングでシンボルクロックを生成する。ここで生成されたシンボルクロックは、ＧＩ除去部１１０１５に出力される。
【００６８】
ＡＦＣ部１１０１３は、受信無線部１１０１１から入力されるディジタル信号から周波数オフセットを検出する。ここで検出された周波数オフセットは、ＯＦＤＭ復調部１１０１の乗算器１１０１４だけでなく、ＯＦＤＭ復調部１１０２〜１１０ｍの乗算器１１０１４にも出力される。
【００６９】
乗算器１１０１４は、受信無線部１１０１１から入力されるディジタル信号に、ＡＦＣ部１１０１３が検出した周波数オフセットを乗算することで、上記ディジタル信号に含まれる周波数オフセットの補正を行う。このようにして周波数オフセットが補正されたディジタル信号は、ＧＩ除去部１１０１５に出力される。
【００７０】
ＧＩ除去部１１０１５は、シンボルクロック発生部１１４０が生成したシンボルクロックに基づいて、乗算器１１０１４から入力されるディジタル信号からガードインターバルを除去し、データシンボルを出力する。このようにして抽出されたデータシンボルは、ＦＦＴ部１１０１６に出力される。
【００７１】
ＦＦＴ部１１０１６は、ＧＩ除去部１１０１５から入力されるデータシンボルに対して、ＦＦＴ処理を施すことで、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換し、サブキャリアに対応したシンボルデータに分割する。このようにして得られたシンボルデータは、ＭＩＭＯ復調部１１５０に出力される。ＯＦＤＭ復調部１１０２〜１１０ｍにおいても、同様にしてサブキャリアに対応したシンボルデータが得られ、ＭＩＭＯ復調部１１５０に出力される。
【００７２】
ＭＩＭＯ復調部１１５０は、ＯＦＤＭ復調部１１０１〜１１０ｍから入力される上記シンボルデータに対して、それぞれサブキャリア毎に伝送路を推定して分離を行い、デマッピングを行う。そして、このデマッピング結果に対してはＭＩＭＯ復調部１１５０は、硬判定を行い、元データＤ１〜Ｄｎの復号を行う。なお、変調の方式によっては、軟判定を用いた誤り訂正復号などにより元データＤ１〜Ｄｎを復号する。
【００７３】
以上のように、上記構成の受信装置１１００では、１つのＡＦＣ部１１０１３を搭載し、これにより求めた周波数オフセットを各ＯＦＤＭ復調部１１０１〜１１０ｍが用いて周波数オフセットを除去する。また各ＯＦＤＭ復調部１１０１〜１１０ｍにおいて受信電力測定部１１０１２により受信電力レベルを測定し、このうち受信電力レベルが大きい信号に基づくディジタル信号から相関レベルを検出し、これに基づくタイミングで生成したシンボルクロックでＯＦＤＭ復調を行うようにしている。
【００７４】
したがって、上記構成の受信装置によれば、１つのＡＦＣ部１１０１３を搭載するだけなので回路規模が小さく、また受信レベルが大きい信号に基づいて相関レベルを求め、これに基づくタイミングで受信に適したパスを受信できるので高い精度で復調を行うことができる。
【００７５】
なお、周波数オフセットが、送信装置１００側のローカル周波数と、受信装置１１００側のローカル周波数に起因したものであるため、受信装置１１００のように複数の受信系統であってもそれぞれ同一の周波数オフセット値となり、したがって１つのＡＦＣ部１１０１３の検出結果を兼用しても十分な効果を発揮することができる。
【００７６】
次に、本発明をＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式の無線通信システムに適用する場合について説明する。ＣＳＭＡ方式の受信装置は、待ち受け時は、常に、もしくは一定の時間間隔ごとに信号を送信している送信装置がないかを判定するために、ＣＳ（Carrier Sense）を行う。
【００７７】
このＣＳは、使用する周波数帯域に一定のしきい値以上の電力を持つなんらかの信号が存在するかを検出するものであって、この検出は、無線部におけるＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）測定でも、各受信系統に備えられた受信電力測定部でも可能である。
【００７８】
図１２に、ＣＳＭＡ方式の無線通信システムの一例を示す。上記送信装置に基地局ＢＳが相当し、上記受信装置には端末ＭＳ−ａ、ＭＳ−ｂが相当し、基地局ＢＳのカバー範囲内に端末ＭＳ−ａ、ＭＳ−ｂが存在する。また基地局ＢＳ、端末ＭＳ−ａおよび端末ＭＳ−ｂは、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式を採用する。
【００７９】
図１３に示すように、端末ＭＳ−ａ、ＭＳ−ｂは、ともに基地局ＢＳから信号が送信されていないかを調べるためにＣＳを行っている。その後、まず端末端末ＭＳ−ａに対して基地局ＢＳからデータを送信したとする。端末ＭＳ−ａは、自身に対して送信されたデータをＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ方式にしたがって復調を行う。
【００８０】
一方、端末ＭＳ−ｂは、基地局ＢＳから端末ＭＳ−ａに対してデータが送信されている間、各受信系統に備えられた受信電力測定部によって受信電力を測定する。端末ＭＳ−ｂは、この測定した結果を保存する。
【００８１】
その後、端末ＭＳ−ｂに対して基地局ＢＳからデータが送信された場合、端末ＭＳ−ｂは、保存しておいた測定結果の中で受信電力がもっとも大きい受信系統の受信無線部からの出力をＡＦＣ部に入力し、ＡＦＣ部で検出された周波数オフセットを各受信系統の受信無線部の出力に乗算する。
【００８２】
このような動作を行う端末ＭＳ−ｂの構成を、図１に示した受信装置２００の第４の実施形態として、図１４の受信装置１４００に示す。この受信装置１４００は、ｍ個のアンテナと、これにそれぞれ対応するＯＦＤＭ復調部１４０１〜１４０ｍと、切替制御部１４１０と、切替部１４２０と、ＡＦＣ（Auto Frequency Control）部１４３０と、ＭＩＭＯ復調部１４４０とを備える。
【００８３】
そして、ＯＦＤＭ復調部１４０１は、受信無線部１４０１１、受信電力測定部１４０１２、相互相関部１４０１３、シンボルクロック発生部１４０１４、乗算器１４０１５、ＧＩ（Guard Interval）除去部１４０１６およびＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１４０１７を備える。ＯＦＤＭ復調部１４０２〜１４０ｍは、ＯＦＤＭ復調部１４０１と同様の構成であることより、説明を省略する。
【００８４】
受信無線部１４０１１は、対応するアンテナから入力される信号に対してフィルタ処理を施して所定の帯域に制限し、そして周波数変換し、さらに低雑音電力増幅を行った後、直交復調処理を施す。これによって得られたベースバンド信号をＡ／Ｄ変換することで所定のサンプリング周波数のディジタル信号に変換される。このディジタル信号は、受信電力測定部１４０１２、相互相関部１４０１３、乗算器１４０１５および切替部１４２０に出力される。
【００８５】
受信電力測定部１４０１２は、上記ディジタル信号に基づいて受信電力レベルを測定し、この測定した受信電力レベルを切替制御部１４１０に出力する。  
切替制御部１４１０は、送信装置１００（基地局ＢＳ）から他の受信装置（端末ＭＳ−ａ）に対してデータが送信されているときに、ＯＦＤＭ復調部１４０１〜１４０ｍの各受信電力測定部１４０１２から測定値が入力されると、これらの測定値の平均値をそれぞれ求め、これを内蔵するメモリに保存する。
【００８６】
やがて、送信装置１００（基地局ＢＳ）から当該受信装置１４００（端末ＭＳ−ｂ）に対してデータが送信されると、切替制御部１４１０は、上記メモリから平均値を読み出し、これより最も大きい値が得られるＯＦＤＭ復調部１４０１〜１４０ｍを検出し、これに基づいて切替部１４２０を切替制御して、最も大きい受信電力レベルが得られるＯＦＤＭ復調部１４０１〜１４０ｍのディジタル信号をＡＦＣ部１４３０に出力させる。
【００８７】
ＡＦＣ部１４３０は、切替部１４２０から入力されるディジタル信号から周波数オフセットを検出する。ここで検出された周波数オフセットは、ＯＦＤＭ復調部１４０１〜１４０ｍの各乗算器１４０１５に出力される。
【００８８】
相互相関部１４０１３は、受信無線部１４０１１から入力されるディジタル信号に対して、マッチドフィルタ処理を行い、遅延プロファイルを作成し、これをシンボルクロック発生部１４０１４に出力する。このマッチドフィルタ処理では、送信装置１００（基地局ＢＳ）で用いた同期シンボルパターンをＯＦＤＭ変調した同期シンボル信号の時間波形をタップ係数として用いる。相互相関部１４０１３は、例えば図５に示すように構成される。
【００８９】
シンボルクロック発生部１４０１４は、相互相関部１４０１３にて生成された遅延プロファイルに基づいて、ＯＦＤＭ復調に最適なタイミングでシンボルクロックを生成する。ここで生成されたシンボルクロックは、ＧＩ除去部１４０１６に出力される。
【００９０】
乗算器１４０１５は、受信無線部１４０１１から入力されるディジタル信号に、ＡＦＣ部１４３０が検出した周波数オフセットを乗算することで、上記ディジタル信号に含まれる周波数オフセットの補正を行う。このようにして周波数オフセットが補正されたディジタル信号は、ＧＩ除去部１４０１６に出力される。
【００９１】
ＧＩ除去部１４０１６は、シンボルクロック発生部１４０１４が生成したシンボルクロックに基づいて、乗算器１４０１５から入力されるディジタル信号からガードインターバルを除去し、データシンボルを出力する。このようにして抽出されたデータシンボルは、ＦＦＴ部１４０１７に出力される。
【００９２】
ＦＦＴ部１４０１７は、ＧＩ除去部１４０１６から入力されるデータシンボルに対して、ＦＦＴ処理を施すことで、時間軸上のデータから周波数軸上のデータに変換し、サブキャリアに対応したシンボルデータに分割する。このようにして得られたシンボルデータは、ＭＩＭＯ復調部１４４０に出力される。ＯＦＤＭ復調部１４０２〜１４０ｍにおいても、同様にしてサブキャリアに対応したシンボルデータが得られ、ＭＩＭＯ復調部１４４０に出力される。
【００９３】
ＭＩＭＯ復調部１４４０は、ＯＦＤＭ復調部１４０１〜１４０ｍから入力される上記シンボルデータに対して、それぞれサブキャリア毎に伝送路を推定して分離を行い、デマッピングを行う。そして、このデマッピング結果に対してはＭＩＭＯ復調部１４４０は、硬判定を行い、元データＤ１〜Ｄｎの復号を行う。なお、変調の方式によっては、軟判定を用いた誤り訂正復号などにより元データＤ１〜Ｄｎを復号する。
【００９４】
以上のように、受信電力の測定にはある程度の時間を要するが、上記構成の受信装置１４００では、自己宛ての信号の受信に先立って他の受信装置宛ての信号を受信して、受信電力が最も大きい受信系統を求めておき、自己宛ての信号を受信する際に、上記求めた受信系統の信号に基づいて、周波数オフセットを求める。また、１つのＡＦＣ部１４３０を搭載し、これにより求めた周波数オフセットを各ＯＦＤＭ復調部１４０１〜１４０ｍが用いて周波数オフセットを除去する。
【００９５】
したがって、上記構成の受信装置によれば、１つのＡＦＣ部１４３０を搭載するだけなので回路規模が小さく、他の通信の受信電力の測定により予め良好な受信系統を求めておくので、周波数オフセットを迅速に求めることができる。
【００９６】
なお、周波数オフセットが、送信装置１００側のローカル周波数と、受信装置１４００側のローカル周波数に起因したものであるため、受信装置１４００のように複数の受信系統であってもそれぞれ同一の周波数オフセット値となり、したがって１つのＡＦＣ部１４３０の検出結果を兼用しても十分な効果を発揮することができる。
【００９７】
なお、この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を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】この発明に係わる無線通信システムの構成を示す図。
【図２】図１に示した送信装置の構成を示す回路ブロック図。
【図３】図１に示した送信装置の送信フレームフォーマットを示す図。
【図４】図１に示した受信装置の第１の実施形態に係わる構成を示す回路ブロック図。
【図５】図４に示した受信装置の相互相関部の構成例を示す図。
【図６】図１に示した無線通信システムが運用される環境の一例を示す図。
【図７】図６に示した環境において受信装置に到達する電波の遅延プロファイルを説明するための図。
【図８】図１に示した受信装置の第２の実施形態に係わる構成を示す回路ブロック図。
【図９】図８に示した受信装置のタイミング尤度計算部で生成されるテーブルの一例を示す図。
【図１０】図８に示した受信装置の相互相関部で生成される遅延プロファイルの一例を示す図。
【図１１】図１に示した受信装置の第３の実施形態に係わる構成を示す回路ブロック図。
【図１２】図１に示した無線通信システムがＣＳＭＡ方式を採用する場合を説明するための図。
【図１３】図１に示した受信装置の第４の実施形態に係わる受信装置の動作を説明するための図。
【図１４】図１に示した受信装置の第４の実施形態に係わる構成を示す回路ブロック図。
【符号の説明】
【００９９】
１００…送信装置、１０１〜１０ｎ…変調部、１１０…切替部、２００…受信装置、２０１〜２０ｍ…ＯＦＤＭ復調部、２１０…ＭＩＭＯ復調部、１０１１…シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部、１０１２…マッピング部、１０１３…ＩＦＦＴ部、１０１４…ＧＩ付加部、１０１５…Ｄ／Ａ変換部、１０１６…送信無線部、１１００…受信装置、１１０１１…受信無線部、１１０１２…受信電力測定部、１１０１３…ＡＦＣ部、１１０１４…乗算器、１１０１５…ＧＩ除去部、１１０１６…ＦＦＴ部、４００…受信装置、４０１〜４０ｍ…ＯＦＤＭ復調部、４１０…ＭＩＭＯ復調部、４０１１…受信無線部、４０１２…相互相関部、４０１３…シンボルクロック発生部、４０１４…ＡＦＣ部、４０１５…乗算器、４０１６…ＧＩ除去部、４０１７…ＦＦＴ部、５０１〜５０ｊ…シフトレジスタ、５１１〜５１ｊ…乗算器、５２０…加算器、５３１〜５３ｋ…加算器、５４１〜５４ｋ…メモリ、８００…受信装置、８０１〜８０ｍ…ＯＦＤＭ復調部、８１０…タイミング尤度計算部、８２０…シンボルクロック発生部、８３０…ＭＩＭＯ復調部、８０１１…受信無線部、８０１２…相互相関部、８０１３…ＡＦＣ部、８０１４…乗算器、８０１５…ＧＩ除去部、８０１６…ＦＦＴ部、１１０１〜１１０ｍ…ＯＦＤＭ復調部、１１１０…切替制御部、１１２０…切替部、１１３０…相互相関部、１１４０…シンボルクロック発生部、１１５０…ＭＩＭＯ復調部、１４００…受信装置、１４０１〜１４０ｍ…復調部、１４１０…切替制御部、１４２０…切替部、１４３０…ＡＦＣ部、１４４０…ＭＩＭＯ復調部、１４０１１…受信無線部、１４０１２…受信電力測定部、１４０１３…相互相関部、１４０１４…シンボルクロック発生部、１４０１５…乗算器、１４０１６…ＧＩ除去部、１４０１７…ＦＦＴ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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【図１４】
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