(57)【要約】【課題】地上波デジタルテレビ放送の受信技術において、携帯機器に適した低コストのダイバーシテ合成技術を提供することを課題とする。【解決手段】ＯＦＤＭ受信装置は２本のアンテナ２ａ,２ｂを備える。ダイバーシテ受信された２つの信号は、それぞれ信号パワー算出回路５ａ,５ｂに入力され、信号パワーｐｗａ,ｐｗｂが算出される。判定回路７１では信号パワーｐｗａ,ｐｗｂの大小関係が判定され、切替回路７２はその判定結果に基づいて、信号パワーの大きい信号をリファレンス信号ｘ1（ｎ）、信号パワーの小さい信号をフィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）として出力する。フィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）はフィルタ７３においてフィルタリングされ、フィルタ出力信号ｙ（ｎ）と、リファレンス信号ｘ1（ｎ）が加算されて合成信号ｃ（ｎ）が出力される。フィルタ７３は、適応アルゴリズム回路７６によりフィルタ係数が修正されるアダプティブフィルタとして機能する。【選択図】図１
2005244618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ方式の伝送信号をダイバーシテ受信する２本のアンテナと、
ダイバーシテ受信によって得られた２つのアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、
前記Ａ／Ｄ変換回路から出力された２つのデジタル信号に基づいて合成信号を生成する合成回路と、
前記合成信号をＦＦＴ演算することによりＯＦＤＭ復調信号を生成するＦＦＴ演算回路と、
を備え、
前記合成回路は、
所定の判定基準に基づいて、前記２つのデジタル信号のうち、一方の信号をリファレンス信号として出力するとともに、他方の信号をフィルタ入力用信号として切り替えて出力する切替回路と、
前記フィルタ入力用信号に対してフィルタリングを行い、フィルタ出力信号を出力するフィルタと、
前記リファレンス信号と前記フィルタ出力信号とを合成することにより前記合成信号を出力する回路と、
前記リファレンス信号と前記フィルタ出力信号との誤差信号を算出する回路と、
前記誤差信号の値を収束させることにより、前記フィルタのフィルタ係数を決定するフィルタ係数決定回路と、
を含むことを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、さらに、
前記リファレンス信号と前記フィルタ入力用信号のそれぞれについて信号パワーを算出するパワー算出回路、
を備え、
前記切替回路は、
前記２つのデジタル信号のうち、前記信号パワーの大きい信号を前記リファレンス信号として出力するとともに、前記信号パワーの小さい信号を前記フィルタ入力用信号として出力する回路、
を含むことを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、
前記パワー算出回路は、
前記リファレンス信号と前記フィルタ入力用信号のそれぞれについて、所定期間内の信号値を自乗演算するとともに、当該所定期間内における自乗演算値を加算することにより、前記信号パワーを算出する回路、
を含むことを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、さらに、
前記パワー算出回路によって出力された前記信号パワーに基づいてオートゲインコントロールを行う回路、
を備えることを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、
前記切替回路は、受信開始時において、切り替え処理を実行することを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、
前記切替回路は、受信信号品質が所定の基準より低下した場合に、切り替え処理を実行することを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、
前記切替回路によって切り替え処理が実行された後、１シンボル期間内は、切り替え処理を実行しないことを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、
前記切替回路によって切り替え処理が実行された後、１フレーム期間内は、切り替え処理を実行しないことを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＯＦＤＭ方式のデジタル伝送における受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本の地上波デジタルテレビ放送では、伝送方式としてＯＦＤＭ（直交周波数分割多重；Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が採用されている。ＯＦＤＭ方式は、送信信号を複数の搬送波に分割して送信するマルチキャリア伝送方式の１つであり、マルチパス伝送路の周波数選択性フェ−ジングに強い、各サブチャネルのスペクトルが密に配置でき、周波数利用効率が高い、などの利点がある。
【０００３】
２００５年には、携帯機器向けの地上波デジタルテレビ放送（１セグメント放送）が始まる。携帯機器は移動しながら放送信号を受信する場合が多い。携帯機器による放送信号の受信においては、以下の２つの問題がある。
【０００４】
（１）携帯機器に取り付けられるアンテナは簡易なものである。しかも、携帯機器のアンテナを用いている場合、その受信位置は一般に低い。このため、受信感度の変化に対する許容度が小さく、受信位置が少し変動するだけで、受信ができなくなる場合もある。（２）携帯機器は移動しながら使用されるため、レイリーフェーディング受信環境になりやすい。
【０００５】
このような携帯機器を用いた信号受信に特有な問題に対して、ダイバーシテ受信を行うという対策が挙げられる。ダイバーシテ受信において行われる信号合成の方法には、フロントエンド・ダイバーシテ合成（時間領域合成）とサブキャリア・ダイバーシテ合成（周波数領域合成）がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
サブキャリア・ダイバーシテ合成は伝送路情報を取り入れたサブキャリアレベルの合成方法なので最も効果的である。ただし、アンテナと同じ個数の復調器が必要であり、消費電力が高く、また、コスト高となる。また、携帯機器のような小さい受信機では、アンテナ間に充分な距離を確保することができない。つまり空間ダイバーシテ性が乏しいため、サブキャリア・レベル・ダイバーシテ合成のポテンシャルを十分に引き出すことができない。
【０００７】
一方、フロントエンド・ダイバーシテ合成は、ＯＦＤＭ信号を復調する前に、異なるアンテナで受信した複数のアナログ信号の位相を合わせながら、それら複数のアナログ信号の合成を行うものである。このため、サブキャリア・ダイバーシテ合成とは異なり複数の復調器を必要としない。しかし、ＩＦレベルのアナログ信号の位相制御は複雑であり、制御回路が大きくなるという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、地上波デジタルテレビ放送の受信技術において、携帯機器に適した低コストのダイバーシテ合成技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、ＯＦＤＭ方式の伝送信号をダイバーシテ受信する２本のアンテナと、ダイバーシテ受信によって得られた２つのアナログ信号をＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換回路と、前記Ａ／Ｄ変換回路から出力された２つのデジタル信号に基づいて合成信号を生成する合成回路と、前記合成信号をＦＦＴ演算することによりＯＦＤＭ復調信号を生成するＦＦＴ演算回路と、を備え、前記合成回路は、所定の判定基準に基づいて、前記２つのデジタル信号のうち、一方の信号をリファレンス信号として出力するとともに、他方の信号をフィルタ入力用信号として切り替えて出力する切替回路と、前記フィルタ入力用信号に対してフィルタリングを行い、フィルタ出力信号を出力するフィルタと、前記リファレンス信号と前記フィルタ出力信号とを合成することにより前記合成信号を出力する回路と、前記リファレンス信号と前記フィルタ出力信号との誤差信号を算出する回路と、前記誤差信号の値を収束させることにより、前記フィルタのフィルタ係数を決定するフィルタ係数決定回路と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、さらに、前記リファレンス信号と前記フィルタ入力用信号のそれぞれについて信号パワーを算出するパワー算出回路、を備え、前記切替回路は、前記２つのデジタル信号のうち、前記信号パワーの大きい信号を前記リファレンス信号として出力するとともに、前記信号パワーの小さい信号を前記フィルタ入力用信号として出力する回路、を含むことを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項２に記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、前記パワー算出回路は、前記リファレンス信号と前記フィルタ入力用信号のそれぞれについて、所定期間内の信号値を自乗演算するとともに、当該所定期間内における自乗演算値を加算することにより、前記信号パワーを算出する回路、を含むことを特徴とする。
【００１２】
請求項４記載の発明は、請求項２または請求項３に記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、さらに、前記パワー算出回路によって出力された前記信号パワーに基づいてオートゲインコントロールを行う回路、を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、前記切替回路は、受信開始時において、切り替え処理を実行することを特徴とする。
【００１４】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、前記切替回路は、受信信号品質が所定の基準より低下した場合に、切り替え処理を実行することを特徴とする。
【００１５】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、前記切替回路によって切り替え処理が実行された後、１シンボル期間内は、切り替え処理を実行しないことを特徴とする。
【００１６】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＯＦＤＭ信号受信装置において、前記切替回路によって切り替え処理が実行された後、１フレーム期間内は、切り替え処理を実行しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のＯＦＤＭ信号受信装置は、ダイバーシテ受信を行うとともに、Ａ／Ｄ変換後、ＦＦＴ演算前においてダイバーシテ受信した２つの信号の誤差信号が収束するようにフィルタリング処理を実行し、フィルタリング処理後の信号を合成するので、信号品質を向上させることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態に係るＯＦＤＭ信号受信装置の機能ブロック図である。ＯＦＤＭ信号送信装置（図示せず）から送信されたＲＦ（Radio Frequency）信号は、伝送路を通って、受信アンテナ２Ａ,２Ｂによって受信される。ここで、受信アンテナ２Ａによって受信される信号をＲＦ信号１Ａとし、受信アンテナ２Ｂによって受信される信号をＲＦ信号１Ｂとする。このように、本実施の形態のＯＦＤＭ信号受信装置は、２本のアンテナ２Ａ,２Ｂによってダイバーシテ受信を行う。なお、本実施の形態においては、このＯＦＤＭ信号受信装置は、携帯電話機などの携帯機器に組み込まれて使用される。つまり、このＯＦＤＭ信号受信装置は、携帯機器に組み込まれ、移動しながら放送信号等を受信することを想定している。
【００１９】
受信されたＲＦ信号１Ａ,１Ｂは、それぞれチューナー３Ａ,３ＢでＩＦ（Intermediate Frequency）信号に周波数変換される。そのＩＦ信号は、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）、ミキサー、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）等を介して、それぞれＡ／Ｄ変換回路４ａ,４ｂに出力される。
【００２０】
Ａ／Ｄ変換回路４ａ,４ｂに入力された信号は所定のサンプリング周波数でデジタル信号（シンボル信号）に変換される。このシンボル信号は、時間領域におけるＯＦＤＭ受信信号である。Ａ／Ｄ変換回路４ａ,４ｂから出力されたシンボル信号は、それぞれダイバーシテ合成回路７に入力される。また、Ａ／Ｄ変換回路４ａ,４ｂから出力されたシンボル信号は、それぞれ信号パワー算出回路５ａ,５ｂに入力される。
【００２１】
信号パワー算出回路５ａは、Ａ／Ｄ変換回路４ａから出力されたシンボル信号を、連続的に入力し、シンボル信号の各点の信号値を自乗演算する。そして、信号パワー算出回路５ａは、所定期間のシンボル信号について各点の自乗演算値を加算する処理を実行する。同様に、信号パワー算出回路５ｂは、Ａ／Ｄ変換回路４ｂから出力されたシンボル信号を、連続的に入力し、シンボル信号の各点の信号値を自乗演算する。そして、信号パワー算出回路５ｂは、所定期間のシンボル信号について各点の自乗演算値を加算する処理を実行する。このように、信号パワー算出回路５ａ,５ｂにおいて算出された自乗演算値の加算結果が、ダイバーシテ受信された２つの信号の信号パワーｐｗａ,ｐｗｂである。
【００２２】
ここで、信号パワー算出回路５ａ,５ｂが、所定期間のシンボル信号の各点の自乗演算値を加算すると説明したが、この期間は特に限定されるものではない。ただし、最低限、ダイバーシテ受信された２つの信号の信号パワーの大小を比較可能な程度の期間を選択する必要がある。たとえば、所定期間として、１シンボル期間を選択すれば充分である。この場合には、信号パワー算出回路５ａ,５ｂは、それぞれ１シンボル期間内の各点の信号値を自乗演算するとともに、１シンボル期間内の各点の自乗演算値を加算した値を信号パワーｐｗａ,ｐｗｂとして出力する。
【００２３】
信号パワー算出回路５ａから出力された信号パワーｐｗａは、ＡＧＣ（Auto Gain Controller）６ａに対して出力されるとともに、ダイバーシテ合成回路７の判定回路７１に対しても出力される。また、パワー算出回路５ｂから出力された信号パワーｐｗｂは、ＡＧＣ６ｂに対して出力されるとともに、ダイバーシテ合成回路７の判定回路７１に対しても出力される。
【００２４】
ダイバーシテ合成回路７は、アダプティブフィルタを備えた合成回路である。アダプティブフィルタは、フィルタ７３および減算器７５およびフィルタ係数決定回路７６から構成されている。フィルタ係数決定回路７６は、アダプティブフィルタにおけるフィルタ係数を修正するための適応アルゴリズムを実行する回路である。ダイバーシテ合成回路７は、以下に説明するように、ダイバーシテ受信した２つの信号のうち、一方の信号をリファレンス信号とする。そして、他方の信号については、アダプティブフィルタによってフィルタ係数を修正しつつ信号値の修正を行い、リファレンス信号と修正された信号とを合成することによって、合成信号を出力するものである。つまり、この合成処理は、Ａ／Ｄ変換後、かつ、ＦＦＴ演算処理前、すなわち、時間領域のシンボル信号に対して行われる。
【００２５】
ダイバーシテ合成回路７は、リファレンス信号を識別して出力するために、判定回路７１と切替回路７２とを備えている。判定回路７１は、入力した２つの信号パワーｐｗａ,ｐｗｂの大小関係の判定を行う。そして、判定回路７１は、判定結果を切替回路７２に対して出力する。切替回路７２は、２つの入力端子Ａ1,Ａ2と、２つの出力端子Ｂ1,Ｂ2を備えており、これら入力端子と出力端子の対応関係を切替可能としている。具体的には、信号パワーｐｗａが信号パワーｐｗｂより大きいという判定結果を入力した場合には、入力端子Ａ1から入力しているシンボル信号を出力端子Ｂ1から出力し、入力Ａ2から入力しているシンボル信号を出力端子Ｂ2から出力する。これに対して、信号パワーｐｗｂが信号パワーｐｗａより大きいという判定結果を入力した場合には、入力端子Ａ1から入力しているシンボル信号を出力端子Ｂ2から出力し、入力端子Ａ2から入力しているシンボル信号を出力端子Ｂ1から出力する。すなわち、信号パワーの大きい方の信号を出力端子Ｂ1から出力し、信号パワーの小さい方の信号を出力信号Ｂ2から出力するのである。ここで、出力端子Ｂ1から出力される信号をリファレンス信号ｘ1（ｎ）、出力端子Ｂ2から出力される信号をフィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）とする。図２は、リファレンス信号ｘ1（ｎ）の信号値を示す図であり、図３は、フィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）の信号値を示す図である。図２、図３において、縦軸は信号振幅であり、横軸は時間軸である。図にも示すように、リファレンス信号ｘ1（ｎ）の信号振幅は、フィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）の信号振幅より大きくなっており、信号値の自乗演算によって得られる信号パワーが大きいことが分かる。
【００２６】
次に、フィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）は、フィルタ７３に入力され、フィルタリング処理が行われる。フィルタ７３は、入力した信号ｘ2（ｎ）にフィルタ係数Ｗ（ｎ−１）を乗算する機能を備えており、フィルタリング処理の後の信号を、フィルタ出力信号ｙ（ｎ）として出力する。このフィルタ係数Ｗ（ｎ−１）は、適応アルゴリズムによって時間の経過とともに最適な係数へと修正される。図４は、図３で示したフィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）に対するフィルタ出力信号ｙ（ｎ）を示す図である。図４において、縦軸は信号振幅であり、横軸は時間軸である（時間軸の数値は、シンボル信号内の各信号にシーケンシャルに付与された番号である。）。そして、加算器７４では、リファレンス信号ｘ1（ｎ）と、フィルタ出力信号ｙ（ｎ）とが加算されて合成信号ｃ（ｎ）が出力される。合成信号ｃ（ｎ）は、ＦＦＴ演算回路８に対して出力される。
【００２７】
一方、減算器７５においては、リファレンス信号ｘ1（ｎ）とフィルタ出力信号ｙ（ｎ）との誤差信号ｅ（ｎ）が算出される。そして、フィルタ係数決定回路７６においては、フィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）と誤差信号ｅ（ｎ）を用いてフィルタ７３における最適なフィルタ係数を求める計算が行われる。ここで、図４では、時間の経過とともに、フィルタ出力信号ｙ（ｎ）がリファレンス信号ｘ1（ｎ）の信号値に近づいていっていることを示している。つまり、アダプティブフィルタのフィルタ係数が修正されるにつれて、リファレンス信号ｘ1（ｎ）とフィルタ出力信号ｙ（ｎ）との差分値である誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなっていることを示している。そして、誤差信号ｅ（ｎ）が、小さくなり収束したところで、最適なフィルタ係数Ｗ（ｎ−１）が決定されるのである。図５は、時間の経過とともに変化する誤差信号ｅ（ｎ）の様子、つまり、アダプティブフィルタの収束特性を示している。図５において、縦軸は信号振幅であり、横軸は時間軸である。
【００２８】
以下に、フィルタ係数決定回路７６の処理内容について説明する。フィルタ係数決定回路７６において実行される適応アルゴリズムは、以下に示す数１式〜数４式によって示される。
【００２９】
【数１】
2005244618.tif 000003
【００３０】
数１式は、フィルタ７３における処理を示す数式である。つまり、フィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）に、フィルタ係数Ｗ（ｎ−１）を乗算した結果、フィルタ出力信号ｙ（ｎ）が出力されることを示している。
【００３１】
【数２】
2005244618.tif 000004
【００３２】
数２式は、減算器７５における処理を示す数式である。つまり、リファレンス信号ｘ1（ｎ）からフィルタ出力信号ｙ（ｎ）を除算することで、誤差信号ｅ（ｎ）が算出されることを示している。
【００３３】
【数３】
2005244618.tif 000005
【００３４】
数３式は、フィルタ係数Ｗ（ｎ−１）、フィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）、誤差信号ｅ（ｎ）、収束係数μ（ｎ）から、フィルタ係数Ｗ（ｎ）を求める数式である。収束係数μ（ｎ）は、収束の速度と安定性を制御するパラメータである。本実施の形態においては、ＬＭＳ(Least-Mean-Square)法によりフィルタ係数を修正する適応アルゴリズムを採用しているが、フィルタ係数を修正するアルゴリズムは特に限定されることはない。この処理は、乗算器７６１、係数乗算器７６２、加算器７６３によって実現される。すなわち、乗算器７６１においてフィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）と誤差信号ｅ（ｎ）が乗算される。この乗算結果ｘ2（ｎ）・ｅ（ｎ）は、係数乗算器７６２に入力され、収束係数μ（ｎ）が乗算される。この乗算結果ｘ2（ｎ）・ｅ（ｎ）・μ（ｎ）と、フィルタ係数Ｗ（ｎ−１）が加算器７６３にそれぞれ入力されて加算されることにより、数３式で示すフィルタ係数Ｗ（ｎ）が求められるのである。なお、係数乗算器７６２において乗算される収束係数μ（ｎ）も後述するように逐次修正される。また、図において、フィルタ７３から加算器７６３へと至る信号線は、フィルタ７３のフィルタ係数Ｗ（ｎ−１）を伝送する信号線を示している（フィルタ７３の出力信号を伝送する信号線ではない。）。また、加算器７６３の出力信号であるフィルタ係数Ｗ（ｎ）は、修正後のフィルタ係数として記憶回路７６４に格納される。そして、フィルタ７３は、記憶回路７６４からフィルタ係数Ｗ（ｎ）を読み込むことで、フィルタ係数を更新する。同様に、記憶回路７６４からフィルタ７３へと至る信号線は、フィルタ７３のフィルタ係数Ｗ（ｎ）を伝送する信号線を示している（フィルタ７３の入力信号を伝送する信号線ではない。）。
【００３５】
【数４】
2005244618.tif 000006
【００３６】
数４式は、収束係数μ（ｎ−１）とフィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）とから収束係数μ（ｎ）を求める数式である。この処理は、記憶回路７６５、係数乗算器７６６、乗算器７６７、係数乗算器７６８、加算器７６９によって実現される。まず、係数乗算器７６２が記憶している収束係数μ（ｎ）が読み出され、収束係数μ（ｎ−１）として記憶回路７６５に格納される。なお、係数乗算器７６２から記憶回路７６５へと至る信号線は、収束係数μ（ｎ）を伝送する信号線を示している（係数乗算器７６２の出力信号を伝送する信号線ではない。）。記憶回路７６５から読み出された収束係数μ（ｎ−１）には、係数乗算器７６６において（１−α）が乗算され、乗算結果（１−α）・μ（ｎ−１）が加算器７６９に入力される。一方、フィルタ入力用信号ｘ2（ｎ）は、乗算器７６７において自乗演算され、自乗演算結果｜ｘ2（ｎ）｜2は、係数乗算器７６８においてαが乗算される。そして、乗算結果α｜ｘ2（ｎ）｜2が、加算器７６９に入力される。そして、加算器７６９において、入力した２つの信号が加算されて、数４式で示す収束係数μ（ｎ）が求められるのである。そして、係数乗算器７６２は、加算器７６９から出力された収束係数μ（ｎ）を入力し、係数乗算器７６２における乗算係数を更新するのである。なお、加算器７６９から係数乗算器７６２へと至る信号線は、収束係数μ（ｎ）を伝送する信号線である（係数乗算器７６２の入力信号を伝送する信号線ではない。）。
【００３７】
以上の処理を、ダイバーシテ合成回路７が入力するシンボル信号の各点の信号に対して繰り返し実行することにより、誤差信号ｅ（ｎ）が小さくなる。そして、誤差信号ｅ（ｎ）が収束している状態で、フィルタ７３に設定されるフィルタ係数Ｗ（ｎ）は、ダイバーシテ受信した２つの信号を合成するために適したフィルタ係数となっているのである。この状態において、加算器７４から出力される合成信号ｃ（ｎ）は、フィルタ係数Ｗ（ｎ）が最適化された状態で出力される合成信号である。
【００３８】
ＦＦＴ演算回路８は、入力する時間領域の合成信号ｃ（ｎ）を周波数領域の信号にフーリエ変換する。ＦＦＴ演算回路８より出力された信号は、周波数領域において受信信号の等化処理が実行される。等化処理後の信号は、チャンネル復号化処理、ビタビ復号化処理、リードソロモン復号化処理などが施された後、Ｄ／Ａ変換回路９でアナログ化され出力される。
【００３９】
このように、本実施の形態におけるＯＦＤＭ信号受信装置は、ダイバーシテ受信を行うとともに、Ａ／Ｄ変換直後（ＦＦＴ演算処理前）の時間領域のデジタル信号に対して、ベースバンドでアダプティブフィルタを適用させ、２つの信号の位相と振幅を近づけた上で信号合成処理を行う。これにより、受信信号の品質を向上させることが可能である。つまり、異なるアンテナで受信した信号は、もともとは同じ信号あるが、異なる伝送路を経て受信した信号である。したがって、受信した信号の位相と振幅に相違があっても、相関性が存在する。そして、アダプティブフィルタは相関性のある２つの信号を同一化させることを可能としているのである。また、図１に示したように、加算器や乗算器を用いた簡易な回路構成でダイバーシテ受信信号の合成処理を実行するので、コスト低減を図ることができる。特に、本実施の形態のＯＦＤＭ信号受信装置であれば、小型化と低コスト化が求められる携帯機器に組み込まれた場合であっても、レイリーフェーディング環境で放送信号を正常に受信可能である。
【００４０】
図６は、本実施の形態におけるＯＦＤＭ信号受信装置の性能評価結果を示すグラフである。グラフは図の上から、シングル受信の特性、ダイバーシテ受信（アダプティブフィルタを用いずに直接合成した場合）の特性、ダイバーシテ受信（アダプティブフィルタを用いた場合）の特性を示している。たとえば、ドップラー周波数５０Ｈｚの環境下においては、シングル受信において要求されるＣ／Ｎ比は、２０ｄｂ程度であるが、本発明の方法、つまり、アダプティブフィルタを用いたダイバーシテ受信においては、Ｃ／Ｎ比が１７ｄｂ程度の環境下で信号を正常に受信できることを示している。このように、性能評価テストによれば、合成信号のＣ／Ｎ比を３ｄＢ程度改善できることが分かる。
【００４１】
上記説明においては、切替回路７２は、判定回路７１から入力した判定結果に基づいて信号の出力を切り替えることを説明した。この切替タイミングは、特に限定されるものではない。しかし、切替回路７２において信号の出力先の切り替え処理が頻繁に行われると、アダプティブフィルタにおいて誤差信号が収束するまでのタイムラグが頻繁に発生するため、好ましくない。そこで、切替回路７２における信号の出力先の切り替え処理は、受信開始の時と、受信品質が著しく低下した時に行うような方法をとってもよい。受信品質の評価は、たとえば、伝送路関数のパワーに基づいて行うようにすればよい。そして、受信信号の品質基準を定めておき、その品質基準を下回った場合に、切り替え処理を実行するようにすればよい。
【００４２】
また、切替回路７２における信号の出力先の切り替え処理を定期的に行う方法をとってもよいが、その場合には、適当な間隔を空けることが望ましい。少なくとも、１シンボル内においては、切り替え処理を行わないことが望ましい。つまり、一旦判定回路７１において信号パワーの大小関係が判定された後は、１シンボル期間内は、その判定結果を維持するようにすることが望ましい。
【００４３】
他の望ましい方法としては、ＯＦＤＭ受信信号の１フレーム単位で判定結果を見直すようにすればよい。一旦判定回路７１において信号パワーの大小関係が判定された後は、１フレーム期間内は、その判定結果を維持するのである。つまり、切り替え処理が実行された後、１フレーム間は切り替え処理を実行しないようにするのである。この場合であると、切替回路７２において信号の出力先が切り替えられるタイミングは最短でも１フレーム期間となる。なお、日本方式のＯＦＤＭ規格では、１フレームとは２０４シンボル期間に相当する。
【００４４】
また、前述したように、パワー算出回路５ａ,５ｂから出力された信号パワーｐｗａ,ｐｗｂは、それぞれＡＧＣ６ａ,６ｂに入力される。そして、ＡＧＣ６ａ,６ｂは、入力した信号パワーｐｗａ,ｐｗｂに基づいて、ＴＵ３ａ,３ｂから出力されたアナログ信号に対してオートゲインコントロールを行う。つまり、本実施の形態においては、ダイバーシテ合成を行うために、２つの信号パワーｐｗａ,ｐｗｂの大小を判定するようにしているが、この信号パワーｐｗａ,ｐｗｂを算出するための回路は、オートゲインコントロール用の回路と兼用させることが可能である。これにより、ＯＦＤＭ信号受信装置の回路規模を小さくすることを可能としている。
【００４５】
上記実施の形態においては、信号値の自乗演算結果を加算することにより、信号パワーを求め、この信号パワーに基づいてリファレンス信号を判定するようにした。しかし、リファレンス信号を判定するための基準は、これに限定されるものではない。信号パワーを別の計算方法により求める方法であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施の形態にかかるＯＦＤＭ用復調器のブロック図である。
【図２】リファレンス信号の波形を示す図である。
【図３】フィルタ入力用信号の波形を示す図である。
【図４】フィルタ出力信号の波形を示す図である。
【図５】アダプティブフィルタの収束特性を示す図である。
【図６】本実施の形態の性能比較結果を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
４ａ,４ｂ    Ａ／Ｄ変換回路
５ａ,５ｂ    信号パワー算出回路
７    ダイバーシテ合成回路
７３    フィルタ
７６    フィルタ係数算出回路
８    ＦＦＴ演算回路
【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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