(57)【要約】【課題】  マルチパス環境下において、ＩＣＩ補償処理を行うための処理量の軽減を可能とするＯＦＤＭ受信機を提供する。【解決手段】  本発明に係るＯＦＤＭ受信機は、複数のマルチパス＃１乃至＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号に基づいて各マルチパスにおけるチャネル推定値を取得するチャネル推定部２０８と、送信信号推定値を算出する送信信号推定値算出部２０７と、送信信号推定値と各マルチパスにおけるチャネル推定値に基づいてキャリア間干渉の原因となる信号成分によって構成され全ての前記サブキャリア成分を含むレプリカを生成するレプリカ生成部４０３、４０４と、受信したＯＦＤＭ信号からレプリカを減算する減算部４０５と、レプリカが減算されたＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を施すＦＦＴ部４０８とを具備する。【選択図】  図１
2005150839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ送信機からサブキャリアを用いて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ受信機であって、
複数のマルチパスを介して受信した前記ＯＦＤＭ信号に基づいて、各マルチパスにおけるチャネル推定値を取得するチャネル推定部と、
前記ＯＦＤＭ信号の推定値である送信信号推定値を算出する送信信号推定値算出部と、
前記送信信号推定値と前記各マルチパスにおけるチャネル推定値に基づいて、キャリア間干渉の原因となる信号成分によって構成され、全ての前記サブキャリア成分を含むレプリカを生成するレプリカ生成部と、
受信した前記ＯＦＤＭ信号から前記レプリカを減算する減算部と、
前記レプリカが減算されたＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を施すＦＦＴ部とを具備することを特徴とするＯＦＤＭ受信機。
【請求項２】
ＯＦＤＭ送信機からサブキャリアを用いて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ受信機であって、
複数のマルチパスを介して受信した前記ＯＦＤＭ信号に基づいて、各マルチパスにおけるチャネル推定値を取得するチャネル推定部と、
前記ＯＦＤＭ信号の推定値である送信信号推定値を算出する送信信号推定値算出部と、
前記送信信号推定値と前記各マルチパスにおけるチャネル推定値に基づいて、キャリア間干渉の原因となる信号成分と共に前記ＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する信号成分によって構成されるレプリカを生成するレプリカ生成部と、
受信した前記ＯＦＤＭ信号に対して前記レプリカを加算する加算部と、
前記レプリカが加算されたＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を施すＦＦＴ部とを具備することを特徴とするＯＦＤＭ受信機。
【請求項３】
受信した前記ＯＦＤＭ信号についての誤り検出結果に基づいて、前記加算部の動作及び停止を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のＯＦＤＭ受信機。
【請求項４】
第１のキャリア間干渉の原因となる信号成分と共に前記ＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する第１の信号成分が、対象シンボル期間の前のシンボル期間に含まれており、かつ、第２のキャリア間干渉の原因となる信号成分と共に前記ＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する第２の信号成分が、対象シンボル期間の後のシンボル期間に含まれている場合、前記レプリカ生成部は、前記第１の信号成分によって構成される第１のレプリカ及び前記第２の信号成分によって構成される第２のレプリカを生成し、
前記加算部は、前記ＯＦＤＭ信号に対して、前記第１のレプリカ及び前記第２のレプリカを加算することを特徴とする請求項１又は２に記載のＯＦＤＭ受信機。
【請求項５】
キャリア間干渉の原因となる信号成分と共に前記ＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する前記信号成分が、対象シンボル期間の前のシンボル期間又は対象シンボル期間の後のシンボル期間のどちらか一方に含まれるように、前記ＦＦＴ処理で用いられるＦＦＴウィンドウを設定するＦＦＴウィンドウ設定部を具備することを特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭ受信機。
【請求項６】
前記ＯＦＤＭ信号内で、トレーニングシンボルに付加されるガードインターバル長が、データシンボルに付加されるガードインターバル長に比べて長いことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のＯＦＤＭ受信機。
【請求項７】
前記トレーニングシンボルに付加されるガードインターバル長は、最大補償ポイント数に基づいて決定されることを特徴とする請求項５に記載のＯＦＤＭ受信機。
【請求項８】
前記ＦＦＴ処理を施されたＯＦＤＭ信号を、ストリームごとに分離するＭＩＭＯ等化器を具備することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のＯＦＤＭ受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ送信機からサブキャリアを用いて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１４を参照して、従来のＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）送信機（以下、従来技術１に係るＯＦＤＭ受信機）１００の構成について説明する。
【０００３】
図１４に示すように、従来技術１に係るＯＦＤＭ送信機１００は、主として、符号器１０１と、インターリーバ１０２と、マッピング部１０３と、ＩＦＦＴ部１０４と、ガードインターバル付加部１０５とを具備している。
【０００４】
符号器１０１は、入力された情報信号（情報ビット）に対して誤り訂正符号化処理を施してインターリーバ１０２に出力するものである。インターリーバ１０２は、符号器１０１から出力された情報信号に対してインターリーブ処理を施してマッピング部１０３に出力するものである。
【０００５】
マッピング部１０３は、インターリーバ１０２から出力された情報信号をシンボルにマッピングするものである。例えば、マッピング部１０３は、変調方式として１６ＱＡＭが用いられている場合、４つの「０，１」信号をＩＱ平面上の１６点からなる１つのシンボルにマッピングするものである。また、マッピング部１０３は、上述のシンボルを複数のサブキャリアにそれぞれマッピングしてＩＦＦＴ部１０４に出力するものである。ここで、複数のサブキャリア同士は、周波数的に直交するものとする。
【０００６】
ＩＦＦＴ部１０４は、所定のＦＦＴウィンドウで、シンボルマッピング部１０３から出力された複数のサブキャリアにマッピングされたシンボルに対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を施し、時間領域の送信信号を出力するものである。
【０００７】
例えば、図１４に示すように、かかる時間領域の送信信号は、信号成分「ｓ（１）乃至ｓ（４）」によって構成されている。ここで、「ｓ（ｋ）」は、送信された信号成分（シンボル）を示し、ｋは、ガードインターバル付加前のシンボルの送信順を示すインデックスを示す。なお、図１４に示すように、各信号成分「ｓ（ｋ）」は、複数のサブキャリアに対応する信号成分によって構成されている。
【０００８】
ガードインターバル付与部１０５は、ＩＦＦＴ部１０４から出力された時間領域の送信信号の一部（例えば、信号成分「ｓ（３）及びｓ（４）」）をコピーして当該時間領域の送信信号に付与する。ここで、コピーされた時間領域の送信信号の一部（例えば、信号成分「ｓ（３）及びｓ（４）」）が「ガードインターバル」に該当する。ガードインターバルが付与された時間領域の送信信号（以下、ＯＦＤＭ信号）は、ＯＦＤＭ送信機１００の送信アンテナからＯＦＤＭ受信機に対して送信される。
【０００９】
次に、図１５を参照して、従来技術１に係るＯＦＤＭ受信機２００の構成について説明する。図１５に示すように、従来のＯＦＤＭ受信機２００は、ＦＦＴ部２０１と、線形フィルタ２０２と、フィルタ生成部２０３と、デマッピング部２０４と、デインターリーバ２０５と、復号器２０６とを具備する。
【００１０】
ＦＦＴ部２０１は、ＯＦＤＭ送信機１００から送信されたＯＦＤＭ信号からガードインターバルを取り除いた後、後述のように設定されたＦＦＴウィンドウで、当該ＯＦＤＭ信号に対して高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を施し、各サブキャリアに対応する周波数領域の信号を出力するものである。
【００１１】
図１６に、ＦＦＴ部２０１において受信したＯＦＤＭ信号の信号成分を示す。図１６は、ＦＦＴ部２０１が、３つのマルチパス＃０乃至＃２を介して、ＯＦＤＭ送信機１００からのＯＦＤＭ信号を受信した場合の例を示す。なお、図１６の例では、ＦＦＴポイント数（ＦＦＴウィンドウサイズ）は「４」であり、ガードインターバルポイント数（ガードインターバル長）は「２」である。
【００１２】
ここで、「ｓ（ｋ）」は、送信された信号成分を示し、ｋは、ガードインターバル付加前の送信シンボルの送信順を示すインデックスを示す。また、「ｈ（ｌ）」は、ｌ番目のマルチパス＃ｌを介して受信した信号成分であることを示す。
【００１３】
なお、ＦＦＴ部２０１における実際のＯＦＤＭ信号は、各時点における全ての信号成分の総和、すなわち、図１６の（各列について）全行の信号成分の合計となる。
【００１４】
理想的には、ＦＦＴ部２０１は、特定のシンボルを構成する信号成分を検出するためには、前のシンボルを構成する信号成分及び後のシンボルを構成する信号成分を含まないようにＦＦＴウィンドウを設定することが必要である。
【００１５】
このようにＦＦＴウィンドウを設定することによって、マルチパス＃０乃至＃２を介して受信したＯＦＤＭ信号の各々において、当該ＦＦＴウィンドウ内の各行が、対象シンボルを構成する信号成分（例えば、「ｓ（１）乃至ｓ（４）」）を含むことになるため、各サブキャリア同士の直交性を保つことができる。
【００１６】
なお、対象シンボルを構成する信号成分（例えば、「ｓ（１）乃至ｓ（４）」）が、ＦＦＴウィンドウ内で、サイクリックにシフトされている場合であっても、各サブキャリア同士の直交性を保つことができる。
【００１７】
この結果、ＯＦＤＭ受信機２００において各サブキャリアのチャネルがフラットフェージングであるとみなすことができる。
【００１８】
各サブキャリアに対応する周波数領域の信号は、線形フィルタ２０２及びフィルタ生成部２０３において、チャネル変動に対する補償が行われる。
【００１９】
デマッピング部２０４は、線形フィルタ２０２から出力された各サブキャリアに対応する周波数領域の信号に対してデマッピング処理を施して情報信号をデインターリーバ２０５に出力する。
【００２０】
デインターリーバ２０５は、デマッピング部２０４から出力された情報信号に対してデインターリーブ処理を施して復号器２０６に出力する。
【００２１】
復号器２０６は、デインターリーバ２０５から出力された情報信号に対して誤り訂正復号化処理を施すことによって、ＯＦＤＭ送信機１００に入力された情報信号を再現する。
【００２２】
しかしながら、従来技術１に係るＯＦＤＭ受信機２００は、インパルス応答長がガードインターバル長を超える場合に、不具合を生じる。かかる不具合について、図１７を参照して説明する。
【００２３】
図１７の例、すなわち、ＦＦＴ部２０１が、４つのマルチパス＃０乃至＃４を介してＯＦＤＭ信号を受信する例では、ＦＦＴ部２０１は、図１６に示す場合のように、特定のシンボルを構成する信号成分を検出する際に、前のシンボルを構成する信号成分及び後のシンボルを構成する信号成分を含まないように、ＦＦＴウィンドウを設定することができない。その結果、特定のシンボルを構成する信号成分に対して、前のシンボルを構成する信号成分及び後のシンボルを構成する信号成分によるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が生じる。
【００２４】
さらに、図１７の例では、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号に関しては、ＦＦＴウィンドウ内に、対象シンボルを構成する信号成分（例えば、「ｓ（１）乃至ｓ（４）」）のみが含まれる形態となっていないため（当該信号成分「ｓ（１）乃至ｓ（４）」がサイクリックにシフトされた形態にもなっていないため）、サブキャリア間の直交性が乱れ、隣接サブキャリアによるキャリア間干渉（ＩＣＩ：Ｉｎｔｅｒ  Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が生じる。
【００２５】
一般的に、ＯＦＤＭ伝送方式は、マルチパスによる受信特性の劣化を回避することが可能であるため、特に、マルチパスの影響が顕著になる広帯域伝送では、有効な伝送方式である。
【００２６】
しかしながら、ＯＦＤＭ伝送方式では、付加するガードインターバル長が、チャネルのインパルス応答長よりも長く設定する必要があり、「ガードインターバル長＋１ＦＦＴポイント長」＜「チャネルのインパルス応答長」となる場合には、マルチパスの影響によるシンボル間干渉が生じることに加え、サブキャリア間の直交性も崩れることで、キャリア間干渉も生じるという問題点があった。
【００２７】
この点、ＯＦＤＭ伝送方式において、確率は低いが周辺の状況によって生じ得る最長のインパルス応答長を想定して、ガードインターバル長を長く設定すると、周波数利用効率が低下するため、チャネルのインパルス応答長がガードインターバル長を超える場合であっても、シンボル間干渉及びキャリア間干渉による受信特性の劣化を回避することができる伝送方式が望まれていた。
【００２８】
かかる問題点を解決するために、すなわち、チャネルのインパルス応答長がガードインターバル長を超える場合の対策として、非特許文献１に記載のＯＦＤＭ受信機（以下、従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機）が提案されている。
【００２９】
図１８に、かかる従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機２００の構成を示す。従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機２００の全体の構成は、ターボ等化受信機となっている。なお、非特許文献１では、ＦＦＴ処理の代わりに、ＭＭＳＥフィルタリング処理を用いて、時間領域の信号から周波数領域の信号への変換処理を行っている。
【００３０】
具体的には、図１８に示すように、従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機２００は、ＩＳＩ補償部３００と、ＩＣＩ補償部４００と、チャネル推定部２０８と、線形フィルタ２０２と、フィルタ生成部２０３と、デマッピング部２０４と、デインターリーバ２０５と、復号器２０６と、送信信号推定値取得部２０７とを具備している。
【００３１】
チャネル推定部２０８は、複数のマルチパス＃０乃至＃３（図２１参照）を介して受信したＯＦＤＭ信号に基づいて、各マルチパス＃１乃至＃３におけるチャネル推定値を取得し、取得したチャネル推定値（インパルス応答長を含む）を、ＩＳＩ補償部３００及びＩＣＩ補償部４００に送信するものである。
【００３２】
ＩＳＩ補償部３００は、チャネル推定部２０８からのチャネル推定値及び送信信号推定値取得部２０７からの送信信号推定値に基づいて、ＯＦＤＭ送信機１００からの受信信号に対してＩＳＩ補償処理を施すものである。
【００３３】
具体的には、ＩＳＩ補償部３００は、図１９に示すように、ＩＳＩ成分選択部３０２と、チャネル模擬部３０３と、減算部３０４とを具備している。
【００３４】
ＩＳＩ成分選択部３０２は、チャネル推定部２０８からのインパルス応答長に基づいて、送信信号推定値取得部２０７からの送信信号推定値の中から、シンボル間干渉を引き起こすと考えられる信号成分を選択してチャネル模擬部３０３に対して出力する。
【００３５】
図２１の例では、ＩＳＩ成分選択部３０２は、送信信号推定値取得部２０７からの送信信号推定値の中から、チャネル推定部２０８からのインパルス応答長に基づいて、ガードインターバルを超える遅延後に受信される信号成分「ｓ（４-Ｎｓ）」を、シンボル間干渉を引き起こすと考えられる信号成分として選択してチャネル模擬部３０３に対して出力する。
【００３６】
チャネル模擬部３０３は、チャネル推定部２０８からのチャネル推定値に基づいて、ＩＳＩ成分選択部３０２からの信号成分に対して、チャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、キャンセルしたい干渉信号成分を示すレプリカを取得して減算部３０４に対して出力する。
【００３７】
図２１の例では、チャネル模擬部３０３は、ＩＳＩ成分選択部３０２からの信号成分「ｓ（４-Ｎｓ）」に対して、マルチパス＃３におけるチャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、レプリカ「ｈ（３）ｓ（４-Ｎｓ）」を取得して減算部３０４に対して出力する。
【００３８】
減算部３０４は、受信したＯＦＤＭ信号から、チャネル模擬部３０３から出力されたレプリカ（図２１の例では、「ｈ（３）ｓ（４-Ｎｓ）」）を減算することによって、ＩＳＩ補償後ＯＦＤＭ信号を取得して、ＩＣＩ補償部４００に対して出力する。
【００３９】
ＩＣＩ補償部４００は、チャネル推定部２０８からのチャネル推定値及び送信信号推定値取得部２０７からの送信信号推定値とに基づいて、ＩＳＩ補償部３００からのＩＳＩ補償後ＯＦＤＭ信号に対してＩＣＩ補償処理を施すものである。
【００４０】
具体的には、ＩＣＩ補償部４００は、図２０に示すように、各サブキャリアに対応するサブキャリア１用ＩＣＩ補償部４００１乃至サブキャリアｎ用ＩＣＩ補償部４００ｎから構成されている。全てのＩＣＩ補償部４００１乃至４００ｎの構成は同一であるので、以下、サブキャリア１用ＩＣＩ補償部４００１について説明する。
【００４１】
図２０に示すように、サブキャリア１用ＩＣＩ補償部４００１は、非希望送信信号推定値選択部４０１と、ＩＣＩ成分選択部４０３と、チャネル模擬部４０４と、減算部４０５と、ガードインターバル除去部４０６と、サブキャリア成分抽出部４０７とを具備している。
【００４２】
非希望送信信号推定値選択部４０１は、周波数領域において、送信信号推定値取得部２０７からの送信信号推定値（時間領域の信号）を周波数領域の信号に変換して、当該送信信号推定値（周波数領域の信号）から、サブキャリア１以外のサブキャリア２乃至ｎに対応する送信信号推定値（周波数領域の信号）を選択して、選択した送信信号推定値（周波数領域の信号）を時間領域の信号に変換してＩＣＩ成分選択部４０３に対して出力する。
【００４３】
ＩＣＩ成分選択部４０３は、チャネル推定部２０８からのインパルス応答長に基づいて、非希望送信信号推定値選択部４０１からのサブキャリア２乃至ｎに対応する送信信号推定値の中から、キャリア間干渉を引き起こすと考えられる信号成分を選択してチャネル模擬部４０４に対して出力する。
【００４４】
図２１の例では、ＩＣＩ成分選択部４０３は、チャネル推定部２０８からのインパルス応答長に基づいて、ＯＦＤＭ送信機１００によって用いられているＦＦＴウィンドウ内に、対象シンボルを構成する信号成分「ｓ（１）乃至ｓ（４）」のみが含まれる形態（サイクリックにシフトされている形態を含む）にならないマルチパス＃３を抽出する。その後、ＩＣＩ成分選択部４０３は、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号の当該ＦＦＴウィンドウ内の信号成分「ｓ（３）、ｓ（４）及びｓ（１）」を、キャリア間干渉を引き起こすと考えられる信号成分として選択してチャネル模擬部４０４に対して出力する。
【００４５】
チャネル模擬部４０４は、チャネル推定部２０８からのチャネル推定値に基づいて、ＩＣＩ成分選択部４０３からの信号成分に対して、チャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、キャンセルしたい干渉信号成分を示すレプリカを取得して減算部４０５に対して出力する。
【００４６】
図２１の例では、チャネル模擬部４０４は、ＩＣＩ成分選択部４０３からの信号成分からの信号成分「ｓ（３）、ｓ（４）及びｓ（１）」に対して、マルチパス＃３におけるチャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、レプリカ「ｈ（３）ｓ（３）、ｈ（３）ｓ（４）及びｈ（３）ｓ（１）」を取得して減算部３０４に対して出力する。
【００４７】
減算部４０５は、ＩＳＩ補償後ＯＦＤＭ信号から、チャネル模擬部４０４からのレプリカ（図２１の例では、「ｈ（３）ｓ（３）、ｈ（３）ｓ（４）及びｈ（３）ｓ（１）」）を減算した信号を、ガードインターバル除去部４０６に対して出力する。
【００４８】
ガードインターバル除去部４０６は、減算部４０５からの信号からガードインターバルを除去してサブキャリア成分抽出部４０７に対して出力する。
【００４９】
図２２に、ガードインターバル除去部４０６から出力される信号に含まれる信号成分を示す。図２２に示すように、ガードインターバル除去部４０６から出力される信号には、マルチパス＃０乃至＃２を介して受信した信号については全てのサブキャリアに対応する信号成分「ｈ（０）ｓ（１）乃至ｈ（０）ｓ（４）」、「ｈ（１）ｓ（１）乃至ｈ（１）ｓ（４）」及び「ｈ（２）ｓ（１）乃至ｈ（２）ｓ（４）」が含まれ、マルチパス＃３を介して受信した信号についてはサブキャリア１に対応する信号成分「ｈ（３）ｓ（３）、ｈ（３）ｓ（４）及びｈ（３）ｓ（１）」が含まれる。
【００５０】
サブキャリア成分抽出部４０７は、ガードインターバル除去部４０６から出力された信号に対して、下記のようなＤＦＴ（離散フーリエ変換：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）行列の１行目の要素から構成される行ベクトルを掛けることによって、サブキャリア１に対応する周波数領域の信号（ＩＣＩ補償後ＯＦＤＭ信号）を算出して線形フィルタ２０２に出力する。
【数１】
2005150839.tif 000003
【００５１】
非特許文献１に記載されている従来技術２では、サブキャリア成分抽出部４０７は、ＭＭＳＥフィルタで構成されている。
【００５２】
なお、各ＩＣＩサブキャリア用補償部４００は、全てのマルチパス＃０乃至＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分を考慮して情報信号を再現するために、ＩＳＩ補償後ＯＦＤＭ信号の中から、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分「ｈ（３）ｓ（ｘ）」を全てキャンセルするのではなく、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分「ｈ（３）ｓ（ｘ）」のうち、特定のサブキャリア以外のサブキャリアに対応する信号成分「ｈ（３）ｓ（ｘ）」のみをキャンセルするように構成されている。
【００５３】
送信信号推定値取得部２０７は、復号器２０６によって再現された情報信号に対して、ＯＦＤＭ送信機１００による誤り訂正符号化処理とインターリービング処理とシンボルマッピング処理とガードインターバル付加処理とＩＦＦＴ処理と同様の処理を施すことによって、ＯＦＤＭ送信機１００によって送信されたＯＦＤＭ信号の推定値である送信信号推定値を算出して、ＩＳＩ補償部３００とＩＣＩ補償部４００と線形フィルタ２０２とフィルタ生成部２０３とに出力する。
【非特許文献１】Ｓａｔｏｓｈｉ  Ｓｕｙａｍａ、Ｈｉｒｏｓｈｉ  Ｓｕｚｕｋｉ、Ｋａｚｕｈｉｋｏ  Ｆｕｋａｗａ、「Ａ  ＯＦＤＭ  Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ｅｍｐｌｏｙｉｎｇ  Ｔｕｒｂｏ  Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉｐａｔｈ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ  ｗｉｔｈ  Ｄｅｌａｙ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｇｒｅａｔｅｒ  ｔｈａｎ  ｔｈｅ  Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ」、２００３  ＶＴＣ  ｓｐｒｉｎｇ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００５４】
しかしながら、従来のＯＦＤＭ受信機２００では、全てのマルチパスを介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分を考慮して情報信号を再現するために、サブキャリアごとにレプリカを生成する必要があり、ＩＣＩ補償処理を行うための処理量が非常に大きくなってしまうという問題点があった。
【００５５】
また、従来のＯＦＤＭ受信機２００では、全てのマルチパスを介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分を考慮して情報信号を再現するために、サブキャリアごとにＩＣＩ補償処理を行うため、ＦＦＴ（高速フーリエ変換：Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）処理を用いることができず、処理量が非常に大きくなってしまうという問題点があった。
【００５６】
そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、マルチパス環境下において、ＩＣＩ補償処理を行うための処理量の軽減を可能とするＯＦＤＭ受信機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】
【００５７】
本発明の第１の特徴は、ＯＦＤＭ送信機からサブキャリアを用いて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ受信機であって、複数のマルチパスを介して受信した前記ＯＦＤＭ信号に基づいて、各マルチパスにおけるチャネル推定値を取得するチャネル推定部と、前記ＯＦＤＭ信号の推定値である送信信号推定値を算出する送信信号推定値算出部と、前記送信信号推定値と前記各マルチパスにおけるチャネル推定値に基づいて、キャリア間干渉の原因となる信号成分によって構成され、全ての前記サブキャリア成分を含むレプリカを生成するレプリカ生成部と、受信した前記ＯＦＤＭ信号から前記レプリカを減算する減算部と、前記レプリカが減算されたＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を施すＦＦＴ部とを具備することを要旨とする。
【００５８】
本発明の第２の特徴は、ＯＦＤＭ送信機からサブキャリアを用いて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ受信機であって、複数のマルチパスを介して受信した前記ＯＦＤＭ信号に基づいて、各マルチパスにおけるチャネル推定値を取得するチャネル推定部と、前記ＯＦＤＭ信号の推定値である送信信号推定値を算出する送信信号推定値算出部と、前記送信信号推定値と前記各マルチパスにおけるチャネル推定値に基づいて、キャリア間干渉の原因となる信号成分と共に前記ＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する信号成分によって構成されるレプリカを生成するレプリカ生成部と、受信した前記ＯＦＤＭ信号に対して前記レプリカを加算する加算部と、前記レプリカが加算されたＯＦＤＭ信号に対してＦＦＴ処理を施すＦＦＴ部とを具備することを要旨する。
【００５９】
本発明の第１又は第２の特徴において、受信した前記ＯＦＤＭ信号についての誤り検出結果に基づいて、前記加算部の動作及び停止を制御する用に構成されていてもよい。
【００６０】
また、本発明の第２の特徴において、第１のキャリア間干渉の原因となる信号成分と共に前記ＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する第１の信号成分が、対象シンボル期間の前のシンボル期間に含まれており、かつ、第２のキャリア間干渉の原因となる信号成分と共に前記ＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する第２の信号成分が、対象シンボル期間の後のシンボル期間に含まれている場合、前記レプリカ生成部が、前記第１の信号成分によって構成される第１のレプリカ及び前記第２の信号成分によって構成される第２のレプリカを生成し、前記加算部が、前記ＯＦＤＭ信号に対して、前記第１のレプリカ及び前記第２のレプリカを加算するように構成されていてもよい。
【００６１】
また、本発明の第２の特徴において、キャリア間干渉の原因となる信号成分と共に前記ＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する前記信号成分が、対象シンボル期間の前のシンボル期間又は対象シンボル期間の後のシンボル期間のどちらか一方に含まれるように、前記ＦＦＴ処理で用いられるＦＦＴウィンドウを設定するＦＦＴウィンドウ設定部を具備するように構成されていてもよい。
【００６２】
また、本発明の第１又は第２の特徴において、前記ＯＦＤＭ信号内で、トレーニングシンボルに付加されるガードインターバル長が、データシンボルに付加されるガードインターバル長に比べて長いように構成されていてもよい。
【００６３】
また、本発明の第１又は第２の特徴において、前記トレーニングシンボルに付加されるガードインターバル長が、最大補償ポイント数に基づいて決定される用に構成されていてもよい。
【００６４】
また、本発明の第１又は第２の特徴において、前記ＦＦＴ処理を施されたＯＦＤＭ信号を、ストリームごとに分離するＭＩＭＯ等化器を具備するように構成されていてもよい。
【発明の効果】
【００６５】
以上説明したように、本発明によれば、マルチパス環境下において、ＩＣＩ補償処理を行うための処理量の軽減を可能とするＯＦＤＭ受信機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６６】
（本発明の第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機について説明する。本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００は、ＯＦＤＭ送信機１００からサブキャリアを用いて送信されたＯＦＤＭ信号を受信するように構成されている。
【００６７】
本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００の構成は、ＩＣＩ補償部４００を除いて、従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機２００の構成と同一であるため、以下、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００のＩＣＩ補償部４００の構成について説明する。
【００６８】
図１に示すように、本実施形態に係るＩＣＩ補償部４００は、ＩＣＩ成分選択部４０３と、チャネル模擬部４０４と、減算部４０５と、ガードインターバル除去部４０６と、ＦＦＴ部４０８とを具備している。
【００６９】
ＩＣＩ成分選択部４０３は、チャネル推定部２０８からのインパルス応答長に基づいて、送信信号推定値取得部２０７からの送信信号推定値の中から、キャリア間干渉の原因となるキャリア間干渉信号成分を選択してチャネル模擬部４０４に対して出力する。ここで、チャネル模擬部４０４に出力されるキャリア間干渉信号成分には、従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機の場合と異なり、全てのサブキャリアに対応する信号成分（全てのサブキャリア成分）が含まれている。
【００７０】
図２１の例では、ＩＣＩ成分選択部４０３は、チャネル推定部２０８からのインパルス応答長に基づいて、上述のように設定されたＦＦＴウィンドウ内に、対象シンボルを構成する信号成分「ｓ（１）乃至ｓ（４）」のみが含まれる形態（サイクリックにシフトされている形態を含む）にならないマルチパス＃３を抽出する。その後、ＩＣＩ成分選択部４０３は、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号の当該ＦＦＴウィンドウ内の信号成分「ｓ（３）、ｓ（４）及びｓ（１）」を、キャリア間干渉の原因となるキャリア間干渉信号成分として選択してチャネル模擬部４０４に対して出力する。
【００７１】
チャネル模擬部４０４は、チャネル推定部２０８からのチャネル推定値に基づいて、ＩＣＩ成分選択部４０３からのキャリア間干渉信号成分に対して、チャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、キャンセルしたいキャリア間干渉信号成分を示すレプリカを取得して減算部４０５に対して出力する。
【００７２】
図２１の例では、チャネル模擬部４０４は、ＩＣＩ成分選択部４０３からのキャリア間干渉信号成分「ｓ（３）、ｓ（４）及びｓ（１）」に対して、マルチパス＃３におけるチャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、レプリカ「ｈ（３）ｓ（３）、ｈ（３）ｓ（４）及びｈ（３）ｓ（１）」を取得して減算部４０５に対して出力する。
【００７３】
本実施形態において、ＩＣＩ成分選択部４０３及びチャネル模擬部４０４が、送信信号推定値と各マルチパスにおけるチャネル推定値に基づいて、キャリア間干渉の原因となる信号成分によって構成され、全てのサブキャリア成分を含むレプリカを生成するレプリカ生成部を構成する。
【００７４】
減算部４０５は、ＩＳＩ補償後ＯＦＤＭ信号から、チャネル模擬部４０４から出力されたレプリカ（例えば、「ｈ（３）ｓ（３）、ｈ（３）ｓ（４）及びｈ（３）ｓ（１）」）を減算した信号を、ガードインターバル除去部４０６に対して出力する。
【００７５】
ガードインターバル除去部４０６は、減算部４０５からの信号からガードインターバルを除去してＦＦＴ部４０８に対して出力する。
【００７６】
なお、図２に示すように、従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機２００の場合と異なり、ガードインターバル除去部４０６から出力される信号には、全てのサブキャリア１乃至ｎに対応する信号成分「ｈ（０）ｓ（１）乃至ｈ（０）ｓ（４）」、「ｈ（１）ｓ（１）乃至ｈ（１）ｓ（４）」及び「ｈ（２）ｓ（１）乃至ｈ（２）ｓ（４）」のみが含まれており、マルチパス＃３を介して受信した信号についての信号成分「ｈ（３）ｓ（３）、ｈ（３）ｓ（４）及びｈ（３）ｓ（１）」は一切含まれていない。
【００７７】
ＦＦＴ部４０８は、ＯＦＤＭ送信機１００で用いられているＦＦＴウィンドウに基づいて、ガードインターバル除去部４０６から出力されたＯＦＤＭ信号に対して、ＦＦＴ処理を施して、周波数領域の信号（ＩＣＩ補償後ＯＦＤＭ信号）を算出して線形フィルタ２０２に出力する。
【００７８】
本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００のＩＣＩ補償部４００は、一般的に、キャリア間干渉を引き起こす原因となる信号成分、すなわち、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号の電力は、非常に小さいという事実に基づいて、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号をＩＣＩ補償後ＯＦＤＭ信号に取り込まないように構成されている。
【００７９】
本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００のＩＣＩ補償部４００の構成によれば、サブキャリアごとにレプリカを生成する必要がないため、ＩＣＩ補償処理を行うための処理量の削減を図ることができる。
【００８０】
また、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００のＩＣＩ補償部４００の構成によれば、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分の電力が小さいという事実から、フレーム誤り率特性やビット誤り率特性にほとんど影響を与えることなく情報信号を再現することができ、サブキャリアごとにＩＣＩ補償処理を行う必要が無いため、ＦＦＴ処理を用いることができ、処理量の削減及び高速化を図ることができる。
【００８１】
また、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００は、本実施形態に係るＩＣＩ補償部４００と共に、従来技術２に係るＩＣＩ補償部４００を並存させ、キャリア間干渉を引き起こす原因となる信号成分を含むマルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号の電力が所定の閾値以下となった場合に、本実施形態に係るＩＣＩ補償部４００を動作させるように構成されていてもよい。
【００８２】
（本発明の第２の実施形態）
図３乃至図６を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。以下、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００について、上述の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００との相違点を主として説明する。本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００の構成は、ＩＣＩ補償部４００を除いて、従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機２００の構成と同一であるため、以下、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００のＩＣＩ補償部４００の構成について説明する。
【００８３】
本実施形態に係るＩＣＩ補償部４００は、図３に示すように、付加ガードインターバル成分選択部４０９と、チャネル模擬部４０３と、加算部４１０と、ガードインターバル除去部４０６と、ＦＦＴ部４０８とを具備している。
【００８４】
付加ガードインターバル成分選択部４０９は、チャネル推定部２０８からのインパルス応答長に基づいて、送信信号推定値取得部２０７からの送信信号推定値の中から、キャリア間干渉の原因となるキャリア間干渉信号成分（図４の例では、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号内の信号成分「ｓ（３）、ｓ（４）及びｓ（１）」）を選択する。
【００８５】
すなわち、付加ガードインターバル成分選択部４０９は、上述のように設定されたＦＦＴウィンドウ内で、対象シンボルを構成する信号成分「ｓ（１）乃至ｓ（４）」のみが含まれる形態（サイクリックにシフトされている形態を含む）にならないマルチパス（図４の例では、マルチパス＃３）を介して受信したＯＦＤＭ信号内の対象シンボルに対応するＦＦＴウィンドウ内の信号成分（図４の例では、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号内の信号成分「ｓ（３）、ｓ（４）及びｓ（１）」）を抽出する。
【００８６】
その後、付加ガードインターバル成分選択部４０９は、上述のＦＦＴウィンドウ内で、キャリア間干渉の原因となるキャリア間干渉信号成分（図４の例では、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号内の信号成分「ｓ（３）、ｓ（４）及びｓ（１）」）と共にＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する信号成分（図４の例では、「ｓ（２）」）を選択してチャネル模擬部４０４に対して出力する。
【００８７】
チャネル模擬部４０４は、チャネル推定部２０８からのチャネル推定値に基づいて、付加ガードインターバル成分選択部４０９からの信号成分に対して、チャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、上述のＦＦＴウィンドウ内で対象シンボルの欠落している信号成分を示すレプリカを取得して加算部４１０に対して出力する。
【００８８】
図４の例では、チャネル模擬部４０４は、付加ガードインターバル成分選択部４０９からの信号成分「ｓ（２）」に対して、マルチパス＃３におけるチャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、レプリカ「ｈ（３）ｓ（２）」を取得して加算部４１０に対して出力する。
【００８９】
本実施形態では、付加ガードインターバル成分選択部４０９及びチャネル模擬部４０４が、送信信号推定値と各マルチパスにおけるチャネル推定値に基づいて、キャリア間干渉の原因となる信号成分と共にＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する信号成分によって構成されるレプリカを生成するレプリカ生成部を構成する。
【００９０】
加算部４１０は、ＩＳＩ補償後ＯＦＤＭ信号に対して、チャネル模擬部４０４から出力されたレプリカ（例えば、「ｈ（３）ｓ（２）」）を加算したＯＦＤＭ信号を、ガードインターバル除去部４０６に対して出力する。
【００９１】
以下、図４乃至図６を参照して、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００の概念について説明する。
【００９２】
図４に示すように、第１に、シンボル間干渉の原因となるシンボル間干渉信号成分「ｈ（３）ｓ（４-Ｎｓ）」は、従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機２００の場合と同様に、ＩＳＩ補償部３００によって除去される。
【００９３】
第２に、ＩＣＩ補償部４００が、キャリア間干渉をの原因となるキャリア間干渉信号成分「ｈ（３）ｓ（３）、ｈ（３）ｓ（４）及びｈ（３）ｓ（１）」を除去する代わりに、上述のように設定されたＦＦＴウィンドウ内で、キャリア間干渉信号成分と共に対象シンボルを構成する信号成分「ｈ（３）ｓ（２）」を、後のシンボルのガードインターバル部分からコピーして、当該ＦＦＴウィンドウ内の「ｈ（３）ｓ（４-Ｎｓ）」が除去された部分に加算することによって、当該ＦＦＴウィンドウ内のキャリア間の直交性を保つことができる。
【００９４】
図５に、本実施形態に係るＩＣＩ補償部４００によるＩＣＩ補償処理が理想的に実施された場合のＩＣＩ補償後ＯＦＤＭ信号の信号成分を示す。また、図６に、ガードインターバル長が「３」である場合の受信信号の信号成分を示す。
【００９５】
図５及び図６から分かるように、本実施形態に係るＩＣＩ補償部４００によるＩＣＩ補償処理が理想的に実施された場合、ＩＣＩ補償後ＯＦＤＭ信号の信号成分は、ガードインターバル長が「３」である場合のＯＦＤＭ信号の信号成分と等しくなる。
【００９６】
本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００は、従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機２００の場合と比較して、計算量が削減される点に加えて、チャネル推定値の誤差の影響を受けにくい点で優れている。
【００９７】
例えば、ＦＦＴポイント数が「６４」で、ガードインターバル長が「４」で、チャネルのインパルス応答長「６」である場合に、ＩＣＩ補償部４００において生成されるレプリカ数は、従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機２００の場合「１２８」である一方、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００の場合「６」である。
【００９８】
また、従来技術に係るＯＦＤＭ受信機２００は、ＩＣＩ補償部４００において、ＩＳＩ補償後ＯＦＤＭ信号から減算するレプリカ数が多いことため、チャネル推定誤差の影響を受けやすい一方、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００は、ＩＣＩ補償部４００において、ＩＳＩ補償後ＯＦＤＭ信号に対して加算するレプリカ数が少ないため、チャネル推定誤差の影響を受けにくい。
【００９９】
（変更例１）
上述の実施形態１及び実施形態２に係るＯＦＤＭ受信機２００は、図２３に示すような構成を採ってもよい。具体的には、当該ＯＦＤＭ受信機２００は、図２３に示すように、上述の実施形態１及び実施形態２に係るＯＦＤＭ受信機２００の構成に加えて、誤り検出部２１０を具備している。
【０１００】
本変更例に係るＯＦＤＭ受信機２００は、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｏｄｅ）等を用いたＯＦＤＭ信号についての誤り検出結果に基づいて、ＩＳＩ補償部３００及びＩＣＩ補償部４００（例えば、付加ガードインターバル成分選択部４０９、チャネル模擬部及び加算部４１０）の動作及び停止を制御するように構成されている。
【０１０１】
誤り検出部２１０は、復号器２０６から出力された誤り訂正復号化後の情報信号（情報ビット系列）に対して、ＯＦＤＭ送信機１００で付加された誤り検出符号を用いて誤りの有無を検出し、線形フィルタ２０２とフィルタ生成部２０３と送信信号推定値取得部２０７とＩＳＩ補償部３００とＩＣＩ補償部４００とに対して、誤り検出結果を出力する。
【０１０２】
線形フィルタ２０２、フィルタ生成部２０３、送信信号推定値取得部２０７、ＩＳＩ補償部３００及びＩＣＩ補償部４００は、誤りが存在する場合、再び各部の処理を行い、誤りが存在しない場合、それらの処理を停止する。
【０１０３】
また、線形フィルタ２０２、フィルタ生成部２０３、送信信号推定値取得部２０７、ＩＳＩ補償部３００及びＩＣＩ補償部４００は、誤りが検出された場合であっても、繰り返し処理回数が一定の回数（予め設定する）を超えた場合は、各部の処理を停止し、再送要求をＯＦＤＭ送信機１００に送る等の処理を行うように構成されていてもよい。
【０１０４】
なお、本変更例に係るＯＦＤＭ受信機２００に対応するＯＦＤＭ送信機１００の構成は、図２４に示すように、従来からのＯＦＤＭ送信機１００の構成において、符号器１０１の代わりに、誤り検出符号付加部１０１ａと誤り訂正符号付加部１０１ｂとを具備している。
【０１０５】
誤り検出符号付加部１０１ａは、入力された情報信号に対して誤り検出符号を付加する。誤り検出符号としては、一般的に、ＣＲＣが多く用いられている。
【０１０６】
誤り訂正符号付加部１０１ｂは、誤り検出符号付加部１０１ａから出力された誤り検出符号付加後の情報信号に対して、誤り訂正符号化処理を施す。
【０１０７】
（本発明の第３の実施形態）
図７乃至図１０を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。以下、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００について、上述の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００との相違点を主として説明する。
【０１０８】
本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００は、図７に示すように、所定値以上の電力を有するＯＦＤＭ信号を受信したマルチパスを優先的に選択し、図８に示すように、選択したマルチパスを介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分を全て含むようにＦＦＴウィンドウを設定する。
【０１０９】
かかる場合、マルチパス＃０を介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分及びマルチパス＃４を介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分が、シンボル間干渉及びキャリア間干渉を引き起こすと考えられる。
【０１１０】
すなわち、かかる場合、第１のキャリア間干渉の原因となるキャリア間干渉信号成分「ｈ（０）ｓ（２）、ｈ（０）ｓ（３）及びｈ（０）ｓ（４）」と共にＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する第１の信号成分「ｈ（０）ｓ（１）」が、対象シンボル期間の前のシンボル期間に含まれており、かつ、第２のキャリア間干渉の原因となるキャリア間干渉信号成分「ｈ（４）ｓ（３）、ｈ（４）ｓ（４）及びｈ（４）ｓ（１）」と共にＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する第２の信号成分「ｈ（４）ｓ（２）」が、対象シンボル期間の後のシンボル期間に含まれている。
【０１１１】
本実施形態に係るＩＳＩ補償部３００は、図９に示すように、２つのＩＳＩ成分選択部３０２ａ，３０２ｂと、２つのチャネル模擬部３０３ａ，３０３ｂと、２つの減算部３０４ａ，３０４ｂとを具備している。
【０１１２】
ＩＳＩ補償部３００は、ＩＳＩ成分選択部３０２ａとチャネル模擬部３０３ａと減算部３０４ａとによって、マルチパス＃０を介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分によるシンボル間干渉を回避し、ＩＳＩ成分選択部３０２ｂとチャネル模擬部３０３ｂと減算部３０４ｂとによって、マルチパス＃３を介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分によるシンボル間干渉を回避するように構成されている。
【０１１３】
具体的には、ＩＳＩ成分選択部３０２ａは、送信信号推定値取得部２０７からの送信信号推定値の中から、チャネル推定部２０８からのインパルス応答長に基づいて、対象シンボルの後のシンボルを構成する信号成分「ｓ（３+Ｎｓ）」を、シンボル間干渉の原因となるシンボル間干渉信号成分として選択してチャネル模擬部３０３ａに対して出力する。ここで、信号成分「ｓ（３+Ｎｓ）」は、対象シンボル期間（ＦＦＴウィンドウ）内で受信される。
【０１１４】
チャネル模擬部３０３ａは、ＩＳＩ成分選択部３０２ａからの信号成分「ｓ（３+Ｎｓ）」に対して、マルチパス＃０におけるチャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、レプリカ「ｈ（０）ｓ（３+Ｎｓ）」を取得して減算部３０４ａに対して出力する。
【０１１５】
減算部３０４ａは、受信信号から、チャネル模擬部３０３ａから出力されたレプリカ（図８の例では、「ｈ（０）ｓ（３+Ｎｓ）」）を減算して減算部３０４ｂに対して出力する。
【０１１６】
一方、ＩＳＩ成分選択部３０２ｂは、送信信号推定値取得部２０７からの送信信号推定値の中から、チャネル推定部２０８からのインパルス応答長に基づいて、対象シンボルの前のシンボルを構成する信号成分「ｓ（４-Ｎｓ）」を、シンボル間干渉の原因となるシンボル間干渉信号成分として選択してチャネル模擬部３０３ｂに対して出力する。ここで、シンボル間干渉信号成分「ｓ（４-Ｎｓ）」は、対象シンボル期間（ＦＦＴウィンドウ）内で受信される。
【０１１７】
チャネル模擬部３０３ｂは、ＩＳＩ成分選択部３０２ｂからの信号成分「ｓ（４-Ｎｓ）」に対して、マルチパス＃４におけるチャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、レプリカ「ｈ（４）ｓ（４-Ｎｓ）」を取得して減算部３０４ｂに対して出力する。
【０１１８】
減算部３０４ｂは、減算部３０４ａから出力された信号から、チャネル模擬部３０３ｂから出力されたレプリカ（図８の例では、「ｈ（４）ｓ（４-Ｎｓ）」）を減算することによって、ＩＳＩ補償後ＯＦＤＭ信号を取得して、ＩＣＩ補償部４００に対して出力する。
【０１１９】
本実施形態に係るＩＣＩ補償部４００は、図１０に示すように、２つの付加ガードインターバル成分選択部４０９ａ，４０９ｂと、２つのチャネル模擬部４０３ａ，４０３ｂと、２つの加算部４１０ａ，４１０ｂと、ガードインターバル除去部４０６と、ＦＦＴ部４０８とを具備している。
【０１２０】
ＩＣＩ補償部４００は、付加ガードインターバル成分選択部４０９ａとチャネル模擬部４０３ａと加算部４１０ａとによって、マルチパス＃０を介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分によるキャリア間干渉を回避し、付加ガードインターバル成分選択部４０９ｂとチャネル模擬部４０３ｂと加算部４１０ｂとによって、マルチパス＃４を介して受信したＯＦＤＭ信号の信号成分によるキャリア間干渉を回避するように構成されている。
【０１２１】
付加ガードインターバル成分選択部４０９ａは、チャネル推定部２０８からのインパルス応答長に基づいて、送信信号推定値取得部２０７からの送信信号推定値の中から、キャリア間干渉の原因となるキャリア間干渉信号成分（図８の例では、マルチパス＃０を介して受信したＯＦＤＭ信号内の信号成分「ｓ（２）、ｓ（３）及びｓ（４）」）を選択する。
【０１２２】
すなわち、付加ガードインターバル成分選択部４０９ａは、上述のように設定されたＦＦＴウィンドウ内で、対象シンボルを構成する信号成分「ｓ（１）乃至ｓ（４）」のみが含まれる形態（サイクリックにシフトされている形態を含む）にならないマルチパス（図８の例では、マルチパス＃０）を介して受信したＯＦＤＭ信号内の対象シンボルに対応するＦＦＴウィンドウ内の信号成分（図８の例では、マルチパス＃０を介して受信したＯＦＤＭ信号内の信号成分「ｓ（２）、ｓ（３）及びｓ（４）」）を抽出する。
【０１２３】
その後、付加ガードインターバル成分選択部４０９ａは、上述のＦＦＴウィンドウ内で、キャリア間干渉の原因となるキャリア間干渉信号成分（図８の例では、マルチパス＃０を介して受信したＯＦＤＭ信号内の信号成分「ｓ（２）、ｓ（３）及びｓ（４）」）と共にＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する信号成分（図８の例では、「ｓ（１）」）を選択してチャネル模擬部４０４ａに対して出力する。
【０１２４】
チャネル模擬部４０４ａは、チャネル推定部２０８からのチャネル推定値に基づいて、付加ガードインターバル成分選択部４０９ａからの信号成分「ｓ（１）」に対して、チャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、上述のＦＦＴウィンドウ内で対象シンボルの欠落している信号成分を示すレプリカ「ｈ（０）ｓ（１）」を取得して加算部４１０ａに対して出力する。
【０１２５】
加算部４１０ａは、ＩＳＩ補償後ＯＦＤＭ信号に対して、チャネル模擬部４０４ａから出力されたレプリカ「ｈ（０）ｓ（１）」）を加算した信号を、加算部４１０ｂに対して出力する。
【０１２６】
一方、付加ガードインターバル成分選択部４０９ｂは、チャネル推定部２０８からのインパルス応答長に基づいて、送信信号推定値取得部２０７からの送信信号推定値の中から、キャリア間干渉の原因となるキャリア間干渉信号成分（図８の例では、マルチパス＃４を介して受信したＯＦＤＭ信号内の信号成分「ｓ（３）、ｓ（４）及びｓ（１）」）を選択する。
【０１２７】
すなわち、付加ガードインターバル成分選択部４０９ｂは、上述のように設定されたＦＦＴウィンドウ内で、対象シンボルを構成する信号成分「ｓ（１）乃至ｓ（４）」のみが含まれる形態（サイクリックにシフトされている形態を含む）にならないマルチパス（図８の例では、マルチパス＃４）を介して受信したＯＦＤＭ信号内の対象シンボルに対応するＦＦＴウィンドウ内の信号成分（図８の例では、マルチパス＃４を介して受信したＯＦＤＭ信号内の信号成分「ｓ（３）、ｓ（４）及びｓ（１）」）を抽出する。
【０１２８】
その後、付加ガードインターバル成分選択部４０９ｂは、上述のＦＦＴウィンドウ内で、キャリア間干渉の原因となるキャリア間干渉信号成分（図８の例では、マルチパス＃４を介して受信したＯＦＤＭ信号内の信号成分「ｓ（３）、ｓ（４）及びｓ（１）」）と共にＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する信号成分（図８の例では、「ｓ（２）」）を選択してチャネル模擬部４０４ｂに対して出力する。
【０１２９】
チャネル模擬部４０４ｂは、チャネル推定部２０８からのチャネル推定値に基づいて、付加ガードインターバル成分選択部４０９ｂからの信号成分「ｓ（２）」に対して、チャネルのインパルス応答を畳み込むことによって、上述のＦＦＴウィンドウ内で対象シンボルの欠落している信号成分を示すレプリカ「ｈ（３）ｓ（２）」を取得して加算部４１０ｂに対して出力する。
【０１３０】
加算部４１０ａは、加算部４１０ａからの信号に対して、チャネル模擬部４０４ｂから出力されたレプリカ「ｈ（３）ｓ（２）」）を加算した信号を、ガードインターバル除去部４０６に対して出力する。
【０１３１】
上述の例のように、対象シンボルのＦＦＴウィンドウ内に、前後のシンボルを構成する信号成分が共に含まれる場合は、上述の第２の実施形態の場合のように、対象シンボル期間（ＦＦＴウィンドウ）内に、前又は後のどちらかのシンボルを構成する信号成分が含まれる場合と比べて、処理量が増加するため、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００は、できる限り、対象シンボルのＦＦＴウィンドウ内に、前又は後のどちらかのシンボルを構成する信号成分のみが含まれるように、ＦＦＴウィンドウを設定することが好ましい。
【０１３２】
すなわち、キャリア間干渉の原因となる信号成分と共にＯＦＤＭ信号内の対象シンボルを構成する信号成分が、対象シンボル期間の前のシンボル期間又は対象シンボル期間の後のシンボル期間のどちらか一方に含まれるように、ＦＦＴ処理４０８で用いられるＦＦＴウィンドウを設定することが好ましい。
【０１３３】
しかしながら、このようにＦＦＴウィンドウを設定することができない場合も想定されるため、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００は、ＦＦＴウィンドウの設定結果を、ＩＳＩ補償部３００及びＩＣＩ補償部４００に通知するように構成されていてもよい。ここで、ＦＦＴウィンドウの設定結果には、対象シンボルのＦＦＴウィンドウ内に、前後のシンボルを構成する信号成分が共に含まれる旨（設定結果１）、前のシンボルを構成する信号成分のみが含まれる旨（設定結果２）、及び、後のシンボルを構成する信号成分のみが含まれる旨（設定結果３）が含まれる。
【０１３４】
かかる場合、ＩＳＩ補償部３００は、設定結果１を受信した場合、ＩＳＩ成分選択部３０２ａとチャネル模擬部３０３ａと減算部３０４ａ（系統ａ）、及び、ＩＳＩ成分選択部３０２ｂとチャネル模擬部３０３ｂと減算部３０４ｂ（系統ｂ）の双方を動作し、設定結果２を受信した場合、系統ａのみを動作し、設定結果３を受信した場合、系統ｂのみを動作するように構成されている。
【０１３５】
また、ＩＣＩ補償部４００は、設定結果１を受信した場合、付加ガードインターバル成分選択部４０９ａとチャネル模擬部４０３ａと加算部４１０ａ（系統ａ）、及び、付加ガードインターバル成分選択部４０９ｂとチャネル模擬部４０３ｂと加算部４１０ｂ（系統ｂ）の双方を動作し、設定結果２を受信した場合、系統ａのみを動作し、設定結果３を受信した場合、系統ｂのみを動作するように構成されている。
【０１３６】
（本発明の第４の実施形態）
図１１を参照して、本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００について説明する。図１１（ａ）に、従来技術に係るＯＦＤＭ受信機２００で用いられるＯＦＤＭ信号のフレーム構成を示し、図１１（ｂ）に本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００で用いられるＯＦＤＭ信号のフレーム構成を示す。
【０１３７】
図１１（ａ）に示すように、従来技術に係るＯＦＤＭ受信機２００で用いられるＯＦＤＭ信号のフレーム構成では、トレーニングシンボル（パイロットシンボル）に付加されるガードインターバル長は、データシンボルに付加されるガードインターバル長と等しい。
【０１３８】
本発明に係るＯＦＤＭ受信機２００において、ＩＳＩ補償処理及びＩＣＩ補償処理を正確に行うためには、正確なチャネル推定値を取得する必要がある。
【０１３９】
しかしながら、トレーニングシンボルを含むシンボルのガードインターバル長が、チャネルのインパルス応答長よりも短い場合、チャネル推定処理において、シンボル間干渉及びキャリア間干渉の影響を受け、チャネル推定精度が低下してしまう。
【０１４０】
したがって、図１１（ｂ）に示すように、本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００では、トレーニングシンボルに付加されるガードインターバル長が、データシンボルに付加されるガードインターバル長よりも長くなるように構成されている。
【０１４１】
かかるフレーム構成を採用することによって、本発明に係るＯＦＤＭ受信機２００において、トレーニングシンボルに対するチャネル推定精度を向上させることができ、ＩＳＩ補償処理及びＩＣＩ補償処理をより正確におこなうことができる。
【０１４２】
なお、トレーニングシンボルに対してガードインターバルを過剰に付加すると、伝送効率が著しく低下するため、本実施形態では、トレーニングシンボルに付加されるガードインターバル長を「最大補償ポイント数＋α」とすることが好ましい。
【０１４３】
なお、「最大補償ポイント数」とは、本発明の受信機において想定される補償可能なポイント数のことをいう。再逮補償ポイント数は、ＦＦＴポイント数、ガードインターバルポイント数、符号化方法、実際の受信機で許容可能な処理量、目標通信品質等を考慮して決定されるべき値である。
【０１４４】
ここで、トレーニングシンボルに付加されるガードインターバル長を「最大補償ポイント数」以上とする理由は、帯域制限のために、フィルタを適用した場合においても、良好なチャネル推定値を取得するためである。
【０１４５】
（本発明の第５の実施形態）
図１２を参照して、本発明の第５の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００について説明する。本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００は、上述の実施形態に係るＩＳＩ補償部３００及びＩＣＩ補償部４００を、複数のアンテナを用いてＯＦＤＭ信号を受信するシステム、又は、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ-Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ-Ｏｕｔｐｕｔ）システムに適用するものである。本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００は、複数のＯＦＤＭ送信機１００によって同時かつ同一周波数帯域で送信された信号を受信するように構成されている。
【０１４６】
本実施形態に係るＯＦＤＭ受信機２００は、図１２に示すように、複数のＩＳＩ補償部３００１乃至３００ｎと、複数のＩＣＩ補償部４００１乃至４００ｎと、複数のＭＩＭＯ等化器５００１乃至５００ｍと、複数のストリーム処理部６００１乃至６００Ｎとを具備している。
【０１４７】
複数のＩＳＩ補償部３００１乃至３００ｎ及び複数のＩＣＩ補償部４００１乃至４００ｎは、全ての複数のＯＦＤＭ送信機１００によって同時かつ同一周波数帯域で送信されたＯＦＤＭ信号に対して、上述の実施形態１乃至３のいずれかに記載した方法で、それぞれＩＳＩ補償処理及びＩＣＩ補償処理を施す。
【０１４８】
各ＭＩＭＯ等化器５００１乃至５００ｍは、複数のＩＣＩ補償部４００１乃至４００ｎからのＩＣＩ補償後ＯＦＤＭ信号に対して等化処理を施して、各ストリーム１乃至Ｎのシンボルに分割して、それぞれストリーム処理部６００１乃至６００Ｎの各々に出力する。各ＭＩＭＯ等化器５００１乃至５００ｍは、Ｄ-ＢＬＡＳＴ等で検討されている任意のＭＩＭＯ等化器によって構成され得る。
【０１４９】
複数のストリーム処理部６００１乃至６００Ｎは、それぞれ、Ｐ/Ｓ変換部２０９と、デマッピング部２０４と、デインターリーバ２０５と、復号器２０６と、送信信号推定値取得部２０７とを具備している。
【０１５０】
各ストリーム処理部６００１乃至６００Ｎは、各ストリーム１乃至Ｎのシンボルから、情報信号を再現するものである。
【０１５１】
（シミュレーション結果）
以下、ＯＦＤＭ受信機２００における補償処理に必要な演算回数及びＦＥＲ特性を測定したシミュレーション結果について説明する。本シミュレーションでは、補償処理なしの場合、本実施形態２に係るＯＦＤＭ受信機２００における補償処理を用いた場合、従来の補償処理を用いた場合の演算回数及びＦＥＲ特性を測定した。表１に、本シミュレーションに用いたパラメータを示す。
【表１】
2005150839.tif 000004
【０１５２】
表２に、それぞれの場合の演算回数の比較結果を示し、図１３に、それぞれの場合のＦＥＲ特性の比較結果を示す。
【表２】
2005150839.tif 000005
【０１５３】
表２及び図１３に示すように、本実施形態２に係るＯＦＤＭ受信機２００における補償処理を用いた場合、補償処理なしの場合と比べて、ＦＥＲ特性が改善されている。
【０１５４】
また。表２及び図１３に示すように、本実施形態２に係るＯＦＤＭ受信機２００における補償処理を用いた場合、従来の補償処理を用いた場合と比べて、演算回数が１/４０に削減されているにもかかわらず、ＦＥＲ特性はほとんど変化していないことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機のＩＣＩ補償部の機能ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機のＩＣＩ補償部によってＩＣＩ補償された後のＯＦＤＭ信号の信号成分を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機のＩＣＩ補償部の機能ブロック図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機の概念を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機のＩＣＩ補償部によってＩＣＩ補償された後のＯＦＤＭ信号の信号成分を示す図である。
【図６】ガードインターバル長が「３」である場合のＯＦＤＭ信号の信号成分を示す図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機において、ＦＦＴウィンドウを設定する方法を説明するための図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機のＩＣＩ補償部によってＩＣＩ補償された後のＯＦＤＭ信号の信号成分を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機のＩＳＩ補償部の機能ブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機のＩＣＩ補償部の機能ブロック図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機で用いられるフレーム構成を示す図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機の機能ブロック図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信機を用いたシミュレーション結果を示す図である。
【図１４】従来技術１に係るＯＦＤＭ送信機の機能ブロック図である。
【図１５】従来技術１に係るＯＦＤＭ受信機の機能ブロック図である。
【図１６】従来技術１に係るＯＦＤＭ受信機において、シンボル間干渉及びキャリア間干渉が発生しない場合のＯＦＤＭ信号の一例を示す図である。
【図１７】従来技術１に係るＯＦＤＭ受信機において、シンボル間干渉及びキャリア間干渉が発生する場合のＯＦＤＭ信号の一例を示す図である。
【図１８】従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機の機能ブロック図である。
【図１９】従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機のＩＳＩ補償部の機能ブロック図である。
【図２０】従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機のＩＣＩ補償部の機能ブロック図である。
【図２１】従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機のＩＳＩ補償部及びＩＣＩ補償部によって補償された後のＯＦＤＭ信号の一例を示す図である。
【図２２】従来技術２に係るＯＦＤＭ受信機のガードインターバル除去部から出力された信号に含まれる信号成分の一例を示す図である。
【図２３】変更例１に係るＯＦＤＭ受信機の機能ブロック図である。
【図２４】変更例１に係るＯＦＤＭ送信機の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１００…ＯＦＤＭ送信機
１０１…符号器
１０１ａ…誤り検出符号付加部
１０１ｂ…誤り訂正符号付加部
１０２…インターリーバ
１０３…マッピング部
１０４…ＩＦＦＴ部
１０５…ガードインターバル付加部
２００…ＯＦＤＭ受信機
２０１、４０８…ＦＦＴ部
２０２…線形フィルタ
２０３…フィルタ生成部
２０４…デマッピング部
２０５…デインターリーバ
２０６…復号器
２０７…送信信号推定値取得部
２０８…チャネル推定部
２０９…Ｐ/Ｓ変換部
２１０…誤り検出部
３００…ＩＳＩ補償部
３０２、３０２ａ、３０２ｂ…ＩＳＩ成分選択部
３０３、３０３ａ、３０３ｂ、４０４…チャネル模擬部
３０４、３０４ａ、３０４ｂ…減算部
４００…ＩＣＩ補償部
４０１…非希望送信信号推定値
４０３…ＩＣＩ成分選択部
４０６…ガードインターバル除去部
４０７…サブキャリア成分抽出部
４０９、４０９ａ、４０９ｂ…付加ガードインターバル成分選択部
４１０、４１０ａ、４１０ｂ…加算部
５００１、５００ｎ…ＭＩＭＯ等化器
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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