(57)【要約】【課題】多重キャリア信号の非線形的歪曲を補償する受信機及び方法を提供する。【解決手段】ＨＰＡの正確な伝達関数を知らず、送信時に付加情報や特別な訓練信号を伝送しなくても、受信される信号からＨＰＡモデルに対するパラメータを抽出して、受信された多重キャリア信号の非線形的歪曲を補償する多重キャリア信号の歪曲補償装置、それを具備した多重キャリア信号の受信機。それにより、多様な伝達関数を有するＨＰＡによって伝送された、ＯＦＤＭ信号のような多重キャリア信号に適応して非線形的歪曲を補償し、それによってＳＥＲを向上させた復調信号を得られる。【選択図】図４
2005136995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エラー情報、歪曲情報、及びチャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する伝送パラメータ推定部と、
第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを作り、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用して前記エラー情報及び前記歪曲情報を計算して出力し、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を出力ビットストリームとして出力する歪曲補償部と、を具備することを特徴とする多重キャリア信号の歪曲補償装置。
【請求項２】
モード信号の論理状態に応答して入力ビットストリームまたは出力ビットストリームを選択して第１ビットストリームとして出力するモード選択部と、
前記モード選択部が前記入力ビットストリームを前記第１ビットストリームとして出力する時にのみ、エラー情報、歪曲情報、及びチャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する伝送パラメータ推定部と、
前記第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを作り、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用して前記エラー情報及び前記歪曲情報を計算して出力し、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を前記出力ビットストリームとして出力する歪曲補償部と、を具備し、
前記出力ビットストリームは前記モード選択部にフィードバックされて少なくとも１回以上前記歪曲補償部で再補償されることを特徴とする多重キャリア信号の歪曲補償装置。
【請求項３】
前記歪曲補償部は、
前記第１ビットストリームをデマッピング処理し、さらにパイロットを挿入して前記推定シンボルストリームを出力するデマッピング及びパイロット挿入部と、
前記第１ビットストリームから前記推定シンボルストリームを減算して前記エラー情報を出力する第１減算部と、
前記推定シンボルストリームを利用して前記歪曲情報を計算して出力する信号歪曲計算部と、
前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して前記補償信号を計算して出力する補償信号出力部と、
前記第１ビットストリームから前記補償信号を減算して前記出力ビットストリームを出力する第２減算部と、を具備することを特徴とする請求項１または２に記載の多重キャリア信号の歪曲補償装置。
【請求項４】
前記信号歪曲計算部は、
前記歪曲情報を構成する多数の歪曲信号それぞれを出力する歪曲信号生成器を具備し、前記それぞれの歪曲信号生成器は、
前記推定シンボルストリームに所定定数を乗算して出力する乗算器と、
前記推定シンボルストリームに対して所定回線値を計算して出力する回線演算部と、
前記所定回線値から前記乗算器の出力信号を減算して歪曲信号を出力する減算器と、を具備することを特徴とする請求項３に記載の多重キャリア信号の歪曲補償装置。
【請求項５】
前記信号歪曲計算部は、
前記歪曲情報を構成する第１歪曲信号及び第２歪曲信号それぞれを出力する第１歪曲信号生成器及び第２歪曲信号生成器を具備することを特徴とする請求項３に記載の多重キャリア信号の歪曲補償装置。
【請求項６】
前記第１歪曲信号生成器は、
前記推定シンボルストリームに所定第１定数を乗算して出力する第１乗算器と、
前記推定シンボルストリームに第１ゼロを追加して出力する第１ゼロ追加部と、
前記推定シンボルストリームと前記第１ゼロとで構成されるポイント値を第１高速フーリエ変換処理して出力する第１ＦＦＴ部と、
前記第１高速フーリエ変換処理された値の自乗値を計算して第１自乗値を出力する第１自乗計算部と、
前記推定シンボルストリームのポイント値の順序を逆に転換して出力する第１順序転換部と、
順序が逆に転換された前記推定シンボルストリームと前記第１ゼロとで構成されるポイント値を第２高速フーリエ変換処理して出力する第２ＦＦＴ部と、
前記第１自乗値に前記第２ＦＦＴ部の出力値を乗算して出力する第２乗算器と、
前記第２乗算器の出力値を逆高速フーリエ変換処理して第１回線値を出力する第１ＩＦＦＴ部と、
前記第１回線値から帯域外成分を除去して出力する第１帯域外除去部と、
前記第１帯域外除去部の出力値から前記第１乗算器の出力値を減算して前記第１歪曲信号として出力する第１減算部と、を具備することを特徴とする請求項５に記載の多重キャリア信号の歪曲補償装置。
【請求項７】
前記第２歪曲信号生成器は、
前記推定シンボルストリームに所定第２定数を乗算して出力する第３乗算器と、
前記推定シンボルストリームに第２ゼロを追加して出力する第２ゼロ追加部と、
前記推定シンボルストリームと前記第２ゼロとで構成されるポイント値を第３高速フーリエ変換処理して出力する第３ＦＦＴ部と、
前記第３高速フーリエ変換処理された値の３乗値を計算して出力する３乗計算部と、
前記推定シンボルストリームのポイント値の順序を逆に転換して出力する第２順序転換部と、
順序が逆に転換された前記推定シンボルストリームと前記第２ゼロとで構成されるポイント値を第４高速フーリエ変換処理して出力する第４ＦＦＴ部と、
前記第４高速フーリエ変換処理された値の自乗値を計算して第２自乗値を出力する第２自乗計算部と、
前記３乗計算部の出力値に前記第２自乗値を乗算して出力する第４乗算器と、
前記第４乗算器の出力値を逆高速フーリエ変換処理して第２回線値を出力する第２ＩＦＦＴ部と、
前記第２回線値から帯域外成分を除去して出力する第２帯域外除去部と、
前記第２帯域外除去部の出力値から前記第３乗算器の出力値を減算して前記第２歪曲信号として出力する第２減算部と、を具備することを特徴とする請求項６に記載の多重キャリア信号の歪曲補償装置。
【請求項８】
前記歪曲信号生成器が、
第１歪曲信号生成器及び第２歪曲信号生成器で構成された場合に、前記増幅器パラメータ情報は、数式、
【数１】
2005136995.tif 000089
（ここで、Ｅは、エラー情報、Ｄは、歪曲情報、
2005136995.tif 000090
は、増幅器パラメータ情報、Ｒ（ｅｑ）は、第１ビットストリームは、
2005136995.tif 000091
は推定シンボルストリーム、ｄ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた回線値、ｄ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた回線値、Ｐ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた所定定数、Ｐ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた所定定数、添字０，１，・・・，Ｎ−１は、サブキャリアインデックス）
によって計算され、前記チャンネル状態情報が所定臨界値より小さな場合のサブキャリアに対応する値は前記数式から排除されることを特徴とする請求項４に記載の多重キャリア信号の歪曲補償装置。
【請求項９】
前記第１歪曲信号生成器の回線値及び前記第２歪曲信号生成器の回線値それぞれは、数式
【数２】
2005136995.tif 000092
（ここで、ｄ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた回線値、ｄ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた回線値、
2005136995.tif 000093
は、推定シンボルストリーム）
によって計算されることを特徴とする請求項８に記載の多重キャリア信号の歪曲補償装置。
【請求項１０】
入力ビットストリームを高速フーリエ変換処理して出力するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部の出力信号を第１歪曲補償して第１ビットストリーム及びチャンネル状態情報を出力する等化器と、
前記第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを作り、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用して計算したエラー情報と歪曲情報、及び前記チャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を推定することによって、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を出力ビットストリームとして出力する歪曲補償装置と、を具備することを特徴とする多重キャリア信号の受信機。
【請求項１１】
入力ビットストリームを高速フーリエ変換処理して出力するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部の出力信号を第１歪曲補償して第１補償ビットストリーム及びチャンネル状態情報を出力する等化器と、
モード信号の論理状態に応答して前記第１補償ビットストリームまたは出力ビットストリームを選択して第１ビットストリームとして出力するモード選択部と、
前記第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを作り、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用して計算したエラー情報と歪曲情報、及び前記チャンネル状態情報とを所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を推定することによって、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を出力ビットストリームとして出力する歪曲補償装置と、を具備し、
前記モード選択部が前記第１補償ビットストリームを前記第１ビットストリームとして出力する時にのみ、前記歪曲補償装置は前記増幅器パラメータ情報をアップデートし、前記出力ビットストリームは前記モード選択部にフィードバックされて少なくとも１回以上前記歪曲補償装置で再補償されることを特徴とする多重キャリア信号の受信機。
【請求項１２】
第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを生成する段階と、
前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用してエラー情報及び歪曲情報を計算して出力する段階と、
前記エラー情報、前記歪曲情報、及びチャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する段階と、
前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を出力ビットストリームとして出力する段階と、を具備することを特徴とする多重キャリア信号の歪曲補償方法。
【請求項１３】
モード信号の論理状態に応答して入力ビットストリームまたは出力ビットストリームを選択して第１ビットストリームとして出力する段階と、
前記第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを生成する段階と、
前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用してエラー情報及び歪曲情報を計算して出力する段階と、
前記入力ビットストリームが前記第１ビットストリームとして出力される時にのみ、前記エラー情報、前記歪曲情報、及びチャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する段階と、
前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を前記出力ビットストリームとして出力する段階と、を具備し、
前記出力ビットストリームは前記第１ビットストリームとしてフィードバックされて少なくとも１回以上再補償されることを特徴とする多重キャリア信号の歪曲補償方法。
【請求項１４】
前記出力ビットストリームは、
前記第１ビットストリームをデマッピング処理し、さらにパイロットを挿入して前記推定シンボルストリームを出力する段階と、
前記第１ビットストリームから前記推定シンボルストリームを減算して前記エラー情報を出力する段階と、
前記推定シンボルストリームを利用して前記歪曲情報を計算して出力する段階と、
前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して前記補償信号を計算して出力する段階と、
前記第１ビットストリームから前記補償信号を減算して前記出力ビットストリームを出力する段階と、を具備して計算されることを特徴とする請求項１２または１３に記載の多重キャリア信号の歪曲補償方法。
【請求項１５】
前記歪曲情報は、
多数の歪曲信号で構成されており、前記歪曲信号それぞれは、
前記推定シンボルストリームに所定定数を乗算して出力する段階と、
前記推定シンボルストリームに対し所定回線値を計算して出力する段階と、
前記所定回線値から前記乗算結果を減算して歪曲信号を出力する段階と、を具備して計算されることを特徴とする請求項１３に記載の多重キャリア信号の歪曲補償方法。
【請求項１６】
前記歪曲情報は、
第１歪曲信号及び第２歪曲信号であることを特徴とする請求項１３に記載の多重キャリア信号の歪曲補償方法。
【請求項１７】
前記第１歪曲信号は、
前記推定シンボルストリームに所定第１定数を第１乗算して出力する段階と、
前記推定シンボルストリームに第１ゼロを追加して出力する段階と、
前記推定シンボルストリームと前記第１ゼロとで構成されるポイント値を第１高速フーリエ変換処理して出力する段階と、
前記第１高速フーリエ変換処理された値の自乗値を計算して第１自乗値を出力する段階と、
前記推定シンボルストリームのポイント値の順序を逆に転換して出力する段階と、
順序が逆に転換された前記推定シンボルストリームと前記第１ゼロとで構成されるポイント値を第２高速フーリエ変換処理して出力する段階と、
前記第１自乗値に前記第２高速フーリエ変換処理された結果を第２乗算して出力する段階と、
前記第２乗算結果を逆高速フーリエ変換処理して第１回線値を出力する段階と、
前記第１回線値から帯域外成分を除去して出力する段階と、
前記帯域外成分が除去された結果から前記第１乗算結果を減算して前記第１歪曲信号として出力する段階と、を具備して計算されることを特徴とする請求項１６に記載の多重キャリア信号の歪曲補償方法。
【請求項１８】
前記第２歪曲信号は、
前記推定シンボルストリームに所定第２定数を第３乗算して出力する段階と、
前記推定シンボルストリームに第２ゼロを追加して出力する段階と、
前記推定シンボルストリームと前記第２ゼロとで構成されるポイント値を第３高速フーリエ変換処理して出力する段階と、
前記第３高速フーリエ変換処理された値の３乗値を計算して出力する段階と、
前記推定シンボルストリームのポイント値の順序を逆に転換して出力する段階と、
順序が逆に転換された前記推定シンボルストリームと前記第２ゼロとで構成されるポイント値を第４高速フーリエ変換処理して出力する段階と、
前記第４高速フーリエ変換処理された値の自乗値を計算して第２自乗値を出力する段階と、
前記３乗値に前記第２自乗値を第４乗算して出力する段階と、
前記第４乗算結果を逆高速フーリエ変換処理して第２回線値を出力する段階と、
前記第２回線値から帯域外成分を除去して出力する段階と、
前記第２回線値から帯域外成分が除去された結果から前記第３乗算結果を減算して前記第２歪曲信号として出力する段階と、を具備して計算されることを特徴とする請求項１６に記載の多重キャリア信号の歪曲補償方法。
【請求項１９】
前記歪曲情報が、
第１歪曲信号及び第２歪曲信号で構成された場合に、前記増幅器パラメータ情報は、数式、
【数３】
2005136995.tif 000094
（ここで、Ｅは、エラー情報、Ｄは、歪曲情報、
2005136995.tif 000095
は、増幅器パラメータ情報、Ｒ（ｅｑ）は、第１ビットストリーム、
2005136995.tif 000096
は、推定シンボルストリーム、ｄ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた回線値、ｄ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた回線値、Ｐ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた所定定数、Ｐ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた所定定数添字０，１，・・・，Ｎ−１は、サブキャリアインデックス）
によって計算され、前記チャンネル状態情報が所定臨界値より小さな場合のサブキャリアに対応する値は前記数式から排除されることを特徴とする請求項１５に記載の多重キャリア信号の歪曲補償方法。
【請求項２０】
前記第１歪曲信号計算に使われた回線値及び前記第２歪曲信号計算に使われた回線値それぞれは、数式
【数４】
2005136995.tif 000097
（ここで、ｄ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた回線値、ｄ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた回線値、
2005136995.tif 000098
は、推定シンボルストリーム）
によって計算されることを特徴とする請求項１９に記載の多重キャリア信号の歪曲補償方法。
【請求項２１】
入力ビットストリームを高速フーリエ変換処理して出力する段階と、
前記高速フーリエ変換処理された結果を第１歪曲補償して第１ビットストリーム及びチャンネル状態情報を出力する段階と、
第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを生成する段階と、
前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用してエラー情報及び歪曲情報を計算して出力する段階と、
前記エラー情報、前記歪曲情報、及び前記チャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する段階と、
前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を出力ビットストリームとして出力する段階と、を具備することを特徴とする多重キャリア信号の復調方法。
【請求項２２】
入力ビットストリームを高速フーリエ変換処理して出力する段階と、
前記高速フーリエ変換処理された結果を第１歪曲補償して第１補償ビットストリーム及びチャンネル状態情報を出力する段階と、
モード信号の論理状態に応答して前記第１補償ビットストリームまたは出力ビットストリームを選択して第１ビットストリームとして出力する段階と、
前記第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを生成する段階と、
前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用してエラー情報及び歪曲情報を計算して出力する段階と、
前記エラー情報、前記歪曲情報、及び前記チャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する段階と、
前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を前記出力ビットストリームとして出力する段階と、を具備し、
前記第１補償ビットストリームが前記第１ビットストリームとして出力される時にのみ、前記増幅器パラメータ情報がアップデートされ、前記出力ビットストリームは前記第１ビットストリームとしてフィードバックされて少なくとも１回以上再補償されることを特徴とする多重キャリア信号の復調方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は多重キャリア信号の受信機に係り、特に、非線形的に歪曲された多重キャリア信号の歪曲を補償する装置を具備する受信機及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ ８０２.１１標準プロトコルで定義する無線通信はＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）信号のような多重キャリア信号を使用して情報を送受信する。このようにＯＦＤＭ信号を使用する無線通信には無線ＬＡＮ、及びヨーロッパ型デジタルビデオ放送（ＤＶＢ−Ｔ：Ｄｉｇｉｔａｌｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ）などがある。
【０００３】
図１は、無線通信のための一般的な多重キャリア信号の送受信システムのブロック図である。図１を参照すれば、一般的な多重キャリア信号の送受信システムの送信機１はＦＥＣ（ｆｏｒｗａｒｄ ｅｒｒｏｒ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）エンコーダ３、マッピング部４、パイロット挿入部５、ＩＦＦＴ部（Ｉｎｖｅｒｓｅ ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｕｎｉｔ）６、ＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）挿入部７、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ−ｔｏ−Ａｎａｌｏｇ）変換部８、及びアップコンバータ９を具備する。その外にも、送信機１はアップコンバータ９の出力信号を高出力に増幅して空中に送出する非線形高出力増幅器（ＨＰＡ：ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）１０を具備する。空中に送出された信号は多重チャンネル１１を経て受信機２に受信される。受信機２はダウンコンバータ１２、Ａ／Ｄ（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ）変換部１３、ＧＩ除去部１４、ＦＦＴ部（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｕｎｉｔ）１６と等化器１７とで構成される復調部１５、デマッピング部１８、及びＦＥＣデコーダ１９を具備する。
【０００４】
ところが、このような多重キャリア信号の送受信システムでは非線形ＨＰＡ１０の使用によって、帯域内の非線形的歪曲をもたらし、これによってシンボルエラー率（ＳＥＲ：Ｓｙｍｂｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）に悪影響を与える。このような非線形的歪曲を減らすためにバックオフスキーム、クリッピング、劣頭値と平均値との間の電力減少スキーム、事前歪曲技術、及び特別な形態のエラー訂正などの技法が使われている。しかし、このような非線形的歪曲を減少させる方法は送信機１で実現されるため、既存の標準伝送プロトコルを修正しなければならない。
【０００５】
ＤＡＲ（Ｄｅｃｉｓｉｏｎ−Ａｉｄｅｄ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）として知られた非線形的な歪曲減少方法が図２に示されている。このような方法については、非特許文献１に説明されている。図２を参照すれば、非線形的に歪曲された多重キャリア信号を受信する従来の受信機は、ＦＦＴ部２０、等化器２１、デコーダ２２、ＩＦＦＴ部２３、アップサンプラ２４、非線形伝達関数出力部２５、ダウンサンプラ２６、及びＦＦＴ部２７を具備する。
【０００６】
しかし、図２のような従来の受信機は非線形伝達関数ｇ（．）を予め知っていなければならない。非線形伝達関数ｇ（．）が知られていない場合にはその関数を推定するために、送信時ｇ（．）を再構成するのに必要な付加情報や特殊訓練信号を共に伝送する方法が使用できる。この時、通信システムのスループットを減少させるだけでなく、既存の標準伝送プロトコルを修正しなければならないので、ＯＦＤＭ信号のような多重キャリア信号を適用する通信システムには適用し難いという問題点がある。
【非特許文献１】［Ｄ．Ｋｉｍ，Ｌ．Ｓｔｕｂｅｒ，“Ｃｌｉｐｐｉｎｇ ｎｏｉｓｅ ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ ｆｏｒ ＯＦＤＭ ｂｙ ｄｅｃｉｓｉｏｎ−ａｉｄｅｄ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ”、ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．１，Ｊａｎ．１９９９］
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しようとする技術的課題は、ＨＰＡの正確な伝達関数を知らず、送信時に付加情報や特別な訓練信号を伝送しなくても、受信される信号からＨＰＡモデルに対するパラメータを抽出して、受信された多重キャリア信号の非線形的歪曲を補償する多重キャリア信号の歪曲補償装置、及びそれを具備した多重キャリア信号の受信機を提供することにある。
【０００８】
本発明が解決しようとする他の技術的課題は、ＨＰＡの正確な伝達関数を知らず、送信時に付加情報や特別の訓練信号を伝送しなくても、受信される信号からＨＰＡモデルに対するパラメータを抽出して、受信された多重キャリア信号の非線形的歪曲を補償する多重キャリア信号の歪曲補償方法、及び多重キャリア信号の復調方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の技術的課題を解決するための本発明による信号歪曲補償装置は、伝送パラメータ推定部、及び歪曲補償部を具備することを特徴とする。前記伝送パラメータ推定部は、エラー情報、歪曲情報、及びチャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する。前記歪曲補償部は、第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを作り、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用して前記エラー情報及び前記歪曲情報を計算して出力し、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を出力ビットストリームとして出力する。
【００１０】
前記の技術的課題を解決するための本発明による他の信号歪曲補償装置は、モード選択部、伝送パラメータ推定部、及び歪曲補償部を具備することを特徴とする。前記モード選択部は、モード信号の論理状態に応答して入力ビットストリームまたは出力ビットストリームを選択して第１ビットストリームとして出力する。前記伝送パラメータ推定部は、前記モード選択部が前記入力ビットストリームを前記第１ビットストリームとして出力する時にのみ、エラー情報、歪曲情報、及びチャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する。前記歪曲補償部は、前記第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを作り、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用して前記エラー情報及び前記歪曲情報を計算して出力し、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を前記出力ビットストリームとして出力する。ここで、前記出力ビットストリームは前記モード選択部にフィードバックされて少なくとも一回以上前記歪曲補償部で再補償されることを特徴とする。
【００１１】
前記歪曲補償部は、デマッピング及びパイロット挿入部、第１減算部、信号歪曲計算部、補償信号出力部、及び第２減算部を具備することを特徴とする。前記デマッピング及びパイロット挿入部は、前記第１ビットストリームをデマッピング処理し、さらにパイロットを挿入して前記推定シンボルストリームを出力する。前記第１減算部は、前記第１ビットストリームから前記推定シンボルストリームを減算して前記エラー情報を出力する。前記信号歪曲計算部は、前記推定シンボルストリームを利用して前記歪曲情報を計算して出力する。前記補償信号出力部は、前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して前記補償信号を計算して出力する。前記第２減算部は、前記第１ビットストリームから前記補償信号を減算して前記出力ビットストリームを出力する。
【００１２】
前記信号歪曲計算部は、前記歪曲情報を構成する多数の歪曲信号それぞれを出力する歪曲信号生成器を具備し、前記それぞれの歪曲信号生成器は、前記推定シンボルストリームに所定定数を乗算して出力する乗算器と、前記推定シンボルストリームに対して所定回線値を計算して出力する回線演算部と、前記所定回線値から前記乗算器の出力信号を減算して歪曲信号を出力する減算器と、を具備することを特徴とする。
【００１３】
前記信号歪曲計算部は、他の構成を有しうる。すなわち、前記他の信号歪曲計算部は、前記歪曲情報を構成する第１歪曲信号及び第２歪曲信号それぞれを出力する第１歪曲信号生成器及び第２歪曲信号生成器を具備できる。前記第１歪曲信号生成器は、前記推定シンボルストリームに所定第１定数を乗算して出力する第１乗算器と、前記推定シンボルストリームに第１ゼロを追加して出力する第１ゼロ追加部と、前記推定シンボルストリームと前記第１ゼロとで構成されるポイント値を第１高速フーリエ変換処理して出力する第１ＦＦＴ部と、前記第１高速フーリエ変換処理された値の自乗値を計算して第１自乗値を出力する第１自乗計算部と、前記推定シンボルストリームのポイント値の順序を逆に転換して出力する第１順序転換部と、順序が逆に転換された前記推定シンボルストリームと前記第１ゼロとで構成されるポイント値を第２高速フーリエ変換処理して出力する第２ＦＦＴ部と、前記第１自乗値に前記第２ＦＦＴ部の出力値を乗算して出力する第２乗算器と、前記第２乗算器の出力値を逆高速フーリエ変換処理して第１回線値を出力する第１ＩＦＦＴ部と、前記第１回線値から帯域外成分を除去して出力する第１帯域外除去部と、前記帯域外除去部の出力値から前記第１乗算器の出力値を減算して前記第１歪曲信号として出力する第１減算部と、を具備する。前記第２歪曲信号生成器は、前記推定シンボルストリームに所定第２定数を乗算して出力する第３乗算器と、前記推定シンボルストリームに第２ゼロを追加して出力する第２ゼロ追加部と、前記推定シンボルストリームと前記第２ゼロとで構成されるポイント値を第３高速フーリエ変換処理して出力する第３ＦＦＴ部と、前記第３高速フーリエ変換処理された値の３乗値を計算して出力する３乗計算部と、前記推定シンボルストリームのポイント値の順序を逆に転換して出力する第２順序転換部と、順序が逆に転換された前記推定シンボルストリームと前記第２ゼロとで構成されるポイント値を第４高速フーリエ変換処理して出力する第４ＦＦＴ部と、前記第４高速フーリエ変換処理された値の自乗値を計算して第２自乗値を出力する第２自乗計算部と、前記３乗計算部の出力値に前記第２自乗値を乗算して出力する第４乗算器と、前記第４乗算器の出力値を逆高速フーリエ変換処理して第２回線値を出力する第２ＩＦＦＴ部と、前記第２回線値で帯域外成分を除去して出力する第２帯域外除去部と、前記第２帯域外除去部の出力値から前記第３乗算器の出力値を減算して前記第２歪曲信号として出力する第２減算部と、を具備する。
【００１４】
前記歪曲信号生成器が、第１歪曲信号生成器及び第２歪曲信号生成器で構成された場合に、前記増幅器パラメータ情報は、数式、
【００１５】
【数１】
2005136995.tif 000003
【００１６】
（ここで、Ｅは、エラー情報、Ｄは、歪曲情報、
2005136995.tif 000004
は、増幅器パラメータ情報、Ｒ（ｅｑ）は、第１ビットストリーム、
2005136995.tif 000005
は、推定シンボルストリーム、ｄ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた回線値、ｄ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた回線値、Ｐ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた所定定数、Ｐ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた所定定数、添字０，１，・・・，Ｎ−１は、サブキャリアインデックス）によって計算され、前記チャンネル状態情報が所定臨界値より小さな場合のサブキャリアに対応する値は前記数式で排除されることを特徴とする。前記第１歪曲信号生成器の回線値及び前記第２歪曲信号生成器の回線値それぞれは、数式
【００１７】
【数２】
2005136995.tif 000006
（ここで、ｄ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた回線値、ｄ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた回線値、
2005136995.tif 000007
は、推定シンボルストリーム）によって計算されることを特徴とする。
【００１８】
前記の技術的課題を解決するための本発明による多重キャリア信号の受信機は、ＦＦＴ部、等化器、及び歪曲補償装置を具備する。前記ＦＦＴ部は、入力ビットストリームを高速フーリエ変換処理して出力する。前記等化器は前記ＦＦＴ部の出力信号を第１歪曲補償して第１ビットストリーム及びチャンネル状態情報を出力する。前記歪曲補償装置は、前記第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを作り、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用して計算したエラー情報と歪曲情報、及び前記チャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を推定することによって、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を出力ビットストリームとして出力する。
【００１９】
前記の技術的課題を解決するための本発明による他の多重キャリア信号の受信機は、ＦＦＴ部、等化器、モード選択部及び歪曲補償装置を具備する。
【００２０】
前記ＦＦＴ部は、入力ビットストリームを高速フーリエ変換処理して出力する。前記等化器は、前記ＦＦＴ部の出力信号を第１歪曲補償して第１補償ビットストリーム及びチャンネル状態情報を出力する。前記モード選択部は、モード信号の論理状態に応答して前記第１補償ビットストリームまたは出力ビットストリームを選択して第１ビットストリームとして出力する。前記歪曲補償装置は、第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを作り、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用して計算したエラー情報と歪曲情報、及び前記チャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を推定することによって、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を出力ビットストリームとして出力する。ここで、前記モード選択部が前記第１補償ビットストリームを前記第１ビットストリームとして出力する時にのみ、前記歪曲補償装置は前記増幅器パラメータ情報をアップデートし、前記出力ビットストリームは前記モード選択部にフィードバックされて少なくとも１回以上前記歪曲補償装置で再補償されることを特徴とする。
【００２１】
前記の他の技術的課題を解決するための本発明による信号歪曲補償方法は、第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを生成する段階と、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用してエラー情報及び歪曲情報を計算して出力する段階と、前記エラー情報、前記歪曲情報、及びチャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する段階と、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を出力ビットストリームとして出力する段階と、を具備することを特徴とする。
【００２２】
前記の他の技術的課題を解決するための本発明による他の信号歪曲補償方法は、モード信号の論理状態に応答して入力ビットストリームまたは出力ビットストリームを選択して第１ビットストリームとして出力する段階と、前記第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを生成する段階と、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用してエラー情報及び歪曲情報を計算して出力する段階と、前記入力ビットストリームが前記第１ビットストリームとして出力される時にのみ、前記エラー情報、前記歪曲情報、及びチャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する段階と、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を前記出力ビットストリームとして出力する段階と、を具備し、前記出力ビットストリームは前記第１ビットストリームとしてフィードバックされて少なくとも１回以上再補償されることを特徴とする。
【００２３】
前記の他の技術的課題を解決するための本発明による多重キャリア信号の復調方法は、入力ビットストリームを高速フーリエ変換処理して出力する段階と、前記高速フーリエ変換処理された結果を第１歪曲補償して第１ビットストリーム及びチャンネル状態情報を出力する段階と、第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを生成する段階と、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用してエラー情報及び歪曲情報を計算して出力する段階と、前記エラー情報、前記歪曲情報、及び前記チャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する段階と、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を出力ビットストリームとして出力する段階と、を具備することを特徴とする。
【００２４】
前記の他の技術的課題を解決するための本発明による他の多重キャリア信号の復調方法は、入力ビットストリームを高速フーリエ変換処理して出力する段階と、前記高速フーリエ変換処理された結果を第１歪曲補償して第１補償ビットストリーム及びチャンネル状態情報を出力する段階と、モード信号の論理状態に応答して前記第１補償ビットストリームまたは出力ビットストリームを選択して第１ビットストリームとして出力する段階と、前記第１ビットストリームを処理して推定シンボルストリームを生成する段階と、前記第１ビットストリーム及び前記推定シンボルストリームを利用してエラー情報及び歪曲情報を計算して出力する段階と、前記エラー情報、前記歪曲情報、及び前記チャンネル状態情報を所定アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報を計算して出力する段階と、前記第１ビットストリームから前記歪曲情報及び前記増幅器パラメータ情報を利用して計算した補償信号を減算して減算結果を前記出力ビットストリームとして出力する段階と、を具備し、前記第１補償ビットストリームが前記第１ビットストリームとして出力される時にのみ、前記増幅器パラメータ情報がアップデートされ、前記出力ビットストリームは前記第１ビットとしてフィードバックされて少なくとも１回以上再補償されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明による多重キャリア信号の歪曲補償装置、それを具備した多重キャリア信号の受信機は、ＨＰＡの正確な伝達関数を知らず、送信時に付加情報や特別な訓練信号を伝送しなくても、受信される信号からＨＰＡモデルに対するパラメータを抽出し、受信された多重キャリア信号の非線形的歪曲を補償する。したがって、多様な伝達関数を有するＨＰＡによって伝送された、ＯＦＤＭ信号のような多重キャリア信号に適応して非線形的歪曲を補償し、それによってＳＥＲを向上させた復調信号を得られる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明と本発明の動作上の利点及び本発明の実施によって解決される目的を十分に理解するためには本発明の望ましい実施例を例示する図面及び図面に記載された内容を参照しなければならない。
以下、図面を参照して本発明の望ましい実施例を説明することによって、本発明を詳細に説明する。各図面に付された同一参照符号は同一部材を示す。
【００２７】
図３は、本発明の一実施例による多重キャリア信号の受信機のブロック図である。図３を参照すれば、本発明の一実施例による多重キャリア信号の受信機は、ＦＦＴ部２９、等化器３０、及び歪曲補償装置３２を具備する。
ＦＦＴ部２９は、入力ビットストリームｒを高速フーリエ変換処理して出力する。等化器３０は、ＦＦＴ部２９の出力信号を第１歪曲補償して第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）及びチャンネル状態情報（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ Ｓｔａｔｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を出力する。ＣＳＩはチャンネル周波数応答のサイズ ｜Ｈｋ｜などの受信されたサブキャリアの信号対雑音比（ＳＮＲ：Ｓｉｇｎａｌ Ｔｏ Ｎｏｉｓｅ）が分かる情報である。
【００２８】
歪曲補償装置３２は第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）を処理して推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000008
を作り、第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）及び推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000009
を利用して計算したエラー情報
2005136995.tif 000010
、歪曲情報
2005136995.tif 000011
、及び前記ＣＳＩを所定アルゴリズム、すなわち最小自乗アルゴリズムに利用して増幅器パラメータ情報（ＡＰＩ：Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を推定することによって、第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）から歪曲情報
2005136995.tif 000012
及びＡＰＩを利用して計算した補償信号
2005136995.tif 000013
を減算して減算結果を出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）として出力する。
【００２９】
図４は、本発明の一実施例による多重キャリア信号の歪曲補償装置３２を具体的に示したブロック図である。図４を参照すれば、本発明の一実施例による多重キャリア信号の歪曲補償装置３２は、伝送パラメータ推定部３４、及び歪曲補償部３５を具備する。
伝送パラメータ推定部３４は、エラー情報
2005136995.tif 000014
、歪曲情報
2005136995.tif 000015
、及びＣＳＩを所定アルゴリズムに利用してＡＰＩを計算して出力する。ＡＰＩは、図４でＣ３、Ｃ５、・・・、ＣＭＭに該当する。
【００３０】
歪曲補償部３５は、第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）を処理して推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000016
を作り、第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）及び推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000017
を利用してエラー情報
2005136995.tif 000018
及び歪曲情報
2005136995.tif 000019
を計算して出力し、第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）から歪曲情報
2005136995.tif 000020
及びＡＰＩを利用して計算した補償信号
2005136995.tif 000021
を減算して減算結果を出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）として出力する。
歪曲補償部３５は、デマッピング及びパイロット挿入部３６、第１減算部３６０、信号歪曲計算部３７０、補償信号出力部４９０、及び第２減算部５４を具備する。
【００３１】
デマッピング及びパイロット挿入部３６は第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）をデマッピング処理し、及びパイロットを挿入して推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000022
を出力する。第１減算部３６０は第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）から推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000023
を減算してエラー情報
2005136995.tif 000024
を出力する。信号歪曲計算部３７０は推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000025
を利用して歪曲情報
2005136995.tif 000026
を計算して出力する。補償信号出力部４９０は乗算器４９〜５１及び合算器５２、５３を具備し、歪曲情報
2005136995.tif 000027
及びＡＰＩを利用して補償信号
2005136995.tif 000028
を計算して出力する。第２減算部５４は第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）から補償信号
2005136995.tif 000029
を減算して出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）を出力する。
【００３２】
信号歪曲計算部３７０は、歪曲情報
2005136995.tif 000030
を構成する多数の歪曲信号それぞれを出力する歪曲信号生成器３７１〜３７３を具備し、歪曲信号生成器３７１〜３７３それぞれは、乗算器４０、４１、または４２、回線演算部３７、３８、または３９、及び減算器４３、４４、または４５を具備する。乗算器４０、４１、または４２は推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000031
に所定定数Ｐ（＊）を乗算して出力する。回線演算部３７、３８、または３９は推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000032
に対して所定回線値
2005136995.tif 000033
を計算して出力する。減算器４４、４４、または４５は所定回線値
2005136995.tif 000034
から乗算器４０、４１、または４２の出力信号を減算して歪曲信号を出力する。
【００３３】
一方、送信側で送信されたシンボルストリームをＳｋで示す時、ＨＰＡによって非線形的歪曲されて受信機で受信される信号は数式１のように示しうる。数式１のパラメータ値は数式２のようであり、回線値ｄｋ（３）、及びｄｋ（５）は数式３のようである。数式２でｂは、元のＨＰＡのパラメータと関連した係数であり、Ｐ（３）、Ｐ（５）は信号マッピング形態によって定められる所定定数である。
【００３４】
【数３】
2005136995.tif 000035
【００３５】
【数４】
2005136995.tif 000036
【００３６】
【数５】
2005136995.tif 000037
【００３７】
この時、等化器３０から出力される第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）は数式４のように示しうる。数式４でＨｋは、チャンネル周波数の応答、αは、減衰率）、ｎｋは、白色ガウス雑音、Ｃ３及びＣ５は、ＨＰＡと関連した本のパラメータであって、数式５のように示しうる。数式４で分かるように、第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）にはＨＰＡによる非線形的歪曲成分及びノイズ成分を含んでいる。このように前記第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）を数式４のように近似化することは一般的な通信理論から類推でき、特に、ＨＰＡによる非線形的歪曲を受けた送信信号に対するモデルを解釈する論文、［Ｊ．Ｆ．Ｓｅｖｉｃ，Ｍ．Ｂ．Ｓｔｅｅｒ，Ａ．Ｍ．Ｐａｖｉｏ，“Ｎｏｎｌｉｎｅａｒ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｇｉｔａｌ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ”，Ｉｎｔ．Ｊ．ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ−ｗａｖｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ−ａｉｄｅｄ ｅｎｇ．，ｖｏｌ．６，ｎｏ．２，ｐｐ．１９７〜２１６，１９９６］を参照した。
【００３８】
【数６】
2005136995.tif 000038
【００３９】
【数７】
2005136995.tif 000039
【００４０】
歪曲信号生成器３７１〜３７３が、第１歪曲信号生成器５６１及び第２歪曲信号生成器５６２で構成された場合に、数式５のＣ３及びＣ５に該当するＡＰＩは、数式６を利用して、数式７から計算されうる。これは最小自乗アルゴリズムとして知られている。ＡＰＩを計算するアルゴリズムは最小自乗アルゴリズムに限定されず、最適の他のアルゴリズムが使われる場合もある。ここで、Ｅは、エラー情報、Ｄは、歪曲情報、
2005136995.tif 000040
は、ＡＰＩ、Ｒ（ｅｑ）は、第１ビットストリーム、
2005136995.tif 000041
は、推定シンボルストリーム、ｄ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた回線値、ｄ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた回線値、Ｐ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた所定定数、Ｐ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた所定定数である。Ｐ（３）、及びＰ（５）のような所定定数は信号マッピング形態、例えばＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、８−ＰＳＫ、１６−ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４−ＱＡＭ、２５６−ＱＡＭなどによって定められる定数である。この値は計算されるか、または実質的に得られた適切な値に選択される。添字０，１，・・・，Ｎ−１はサブキャリアインデックスｋに該当する。
【００４１】
【数８】
2005136995.tif 000042
【００４２】
【数９】
2005136995.tif 000043
【００４３】
ＡＰＩの計算には１つのＯＦＤＭシンボルを構成するサブキャリアそれぞれに対するＣＳＩも利用され、数式６の適用はＯＦＤＭシンボル毎に行われる。すなわち、１つのＯＦＤＭシンボルを構成するサブキャリアそれぞれに対するＣＳＩが所定臨界値より大きい時に数式６がそのまま利用されるが、あるサブキャリアに対するＣＳＩが所定臨界値より小さければ、そのサブキャリアに対応する数式６内の値は排除される。例えば、サブキャリアインデックスｋが“０”である場合に対応するＣＳＩが所定臨界値より小さければ、数式６の代りに数式８が利用される。 
【００４４】
【数１０】
2005136995.tif 000044
【００４５】
第１歪曲信号生成器での第１回線値
2005136995.tif 000045
及び第２歪曲信号生成器での第２回線値
2005136995.tif 000046
それぞれは、数式９及び数式１０のように示しうる。ここで、ｄ（３）は、第１歪曲信号計算に使われた回線値、ｄ（５）は、第２歪曲信号計算に使われた回線値、
2005136995.tif 000047
は、推定シンボルストリームである。また、数学記号“Ｏ”は２つのベクトルの乗算を示し、数学記号“Ｏ＾”は自乗を示す。
【００４６】
【数１１】
2005136995.tif 000048
【００４７】
【数１２】
2005136995.tif 000049
【００４８】
数式９及び数式１０それぞれのように第１歪曲信号生成器５６１での第１回線値
2005136995.tif 000050
及び第２歪曲信号生成器５６２での第２回線値
2005136995.tif 000051
を計算するための、本発明の他の実施例による多重キャリア信号の歪曲補償装置３２が図５に示されている。図５で信号歪曲計算部５６０を除外すれば、図４と同じであり、その動作も同じである。言い換えれば、図４の信号歪曲計算部３７０は信号歪曲計算部５６０に代替されうる。図５を参照すれば、信号歪曲計算部５６０は、歪曲情報
2005136995.tif 000052
を構成する第１歪曲信号
2005136995.tif 000053
及び第２歪曲信号
2005136995.tif 000054
それぞれを出力する第１歪曲信号生成器５６１及び第２歪曲信号生成器５６２を具備する。
【００４９】
第１歪曲信号生成器５６１は、第１乗算器７３、第１ゼロ追加部５６、第１ＦＦＴ部５８、第１自乗計算部６２、第１順序転換部６０、第２ＦＦＴ部６４、第２乗算器７５、第１ＩＦＦＴ部６５、第１帯域外除去部６８、及び第１減算部７７を具備する。前記第１乗算器７３は前記推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000055
に所定第１定数Ｐ（３）を乗算して出力する。第１ゼロ追加部５６は推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000056
に第１ゼロを追加して出力する。第１ＦＦＴ部５８は推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000057
と第１ゼロとで構成されるポイント値を第１高速フーリエ変換処理して出力する。第１自乗計算部６２は第１高速フーリエ変換処理された値の自乗値を計算して第１自乗値に出力する。第１順序転換部６０は推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000058
のポイント値の順序を逆に転換して出力する。第２ＦＦＴ部６４は順序が逆に転換された前記推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000059
と第１ゼロとで構成されるポイント値を第２高速フーリエ変換処理して出力する。第２乗算器７５は第１自乗値に前記第２ＦＦＴ部６４の出力値を乗算して出力する。第１ＩＦＦＴ部６５は第２乗算器７５の出力値を逆高速フーリエ変換処理して第１回線値
2005136995.tif 000060
を出力する。第１帯域外除去部６８は第１回線値
2005136995.tif 000061
で帯域外成分を除去して出力する。第１減算部７７は帯域外除去部の出力値から第１乗算器７３の出力値を減算して第１歪曲信号
2005136995.tif 000062
として出力する。
【００５０】
また、第２歪曲信号生成器５６２は、第３乗算器７４、第２ゼロ追加部５７、第３ＦＦＴ部５９、３乗計算部６３、第２順序転換部６１、第４ＦＦＴ部６５、第２自乗計算部６５１、第４乗算器７６、第２ＩＦＦＴ部６７、第２帯域外除去部６９、及び第２減算部７８を具備する。
【００５１】
第３乗算器７４は、推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000063
に所定第２定数Ｐ（５）を乗算して出力する。第２ゼロ追加部５７は、推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000064
に第２ゼロを追加して出力する。第３ＦＦＴ部５９は、推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000065
と前記第２ゼロとで構成されるポイント値を第３高速フーリエ変換処理して出力する。３乗計算部６３は、第３高速フーリエ変換処理された値の３乗値を計算して出力する。第２順序転換部６１は、推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000066
のポイント値の順序を逆に転換して出力する。第４ＦＦＴ部６５は順序が逆に転換された推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000067
と第２ゼロとで構成されるポイント値を第４高速フーリエ変換処理して出力する。第２自乗計算部６５１は第４高速フーリエ変換処理された値の自乗値を計算して第２自乗値に出力する。第４乗算器７６は、３乗計算部の出力値に第２自乗値を乗算して出力する。第２ＩＦＦＴ部６７は第４乗算器の出力値を逆高速フーリエ変換処理して第２回線値
2005136995.tif 000068
を出力する。第２帯域外除去部６９は前記第２回線値
2005136995.tif 000069
から帯域外成分を除去して出力する。第２減算部７８は第２帯域外除去部の出力値から第３乗算器の出力値を減算して第２歪曲信号
2005136995.tif 000070
として出力する。
【００５２】
結局、歪曲補償部３５が出力する補償信号
2005136995.tif 000071
は数式１１と同じであり、これによって、数式４のように入力される第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）は補償信号
2005136995.tif 000072
によって補償されることによって、数式１２のように出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）として出力される。数式１２で分かるように、出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）はＨＰＡによる歪曲成分が除去された信号であり、ノイズ成分のみが若干存在する信号である。出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）は後続端でエラー訂正及びデコーディングされ、所定映像信号の処理端を経て表示装置に出力される。
【００５３】
【数１３】
2005136995.tif 000073
【００５４】
【数１４】
2005136995.tif 000074
【００５５】
図６は、本発明のさらに他の実施例による多重キャリア信号の歪曲補償装置のブロック図である。図６を参照すれば、本発明の他の実施例による多重キャリア信号の歪曲補償装置は図３の歪曲補償装置３２にモード選択部７０をさらに具備する。モード選択部７０を除外すれば、図６の多重キャリア信号の歪曲補償装置は図３ないし図５での動作と同じである。
【００５６】
例えば、図３でＦＦＴ部２９が入力ビットストリームｒを高速フーリエ変換処理して出力する時、等化器３０はＦＦＴ部２９の出力信号を第１歪曲補償して第１補償ビットストリームＲｋ（ｅｑ）及びＣＳＩを出力する。この時、モード選択部はモード信号ＭＯＤＥの論理状態に応答して第１補償ビットストリームＲｋ（ｅｑ）または出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）を選択して第１ビットストリームＡとして出力する。これによって、図６の歪曲補償装置は図３のように、第１ビットストリームＡを処理して推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000075
を作り、前記第１ビットストリームＡ及び前記推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000076
を利用して計算したエラー情報
2005136995.tif 000077
と歪曲情報
2005136995.tif 000078
、及び前記ＣＳＩを最小自乗アルゴリズムに利用してＡＰＩを推定することによって、前記第１ビットストリームＡから前記歪曲情報
2005136995.tif 000079
及び前記ＡＰＩを利用して計算した補償信号
2005136995.tif 000080
を減算して減算結果を出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）として出力する。ここで、モード選択部が前記第１補償ビットストリームＲｋ（ｅｑ）を前記第１ビットストリームＡとして出力する時にのみ、歪曲補償装置３２はＡＰＩをアップデートし、出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）はモード選択部にフィードバックされて少なくとも１回以上歪曲補償装置３２で再補償される。また、モード信号ＭＯＤＥは再補償回数を制御する信号であって、モード信号ＭＯＤＥが第１論理状態（論理ロー状態）であれば、再補償されない場合であり、モード信号ＭＯＤＥが第２論理状態（論理ハイ状態）であれば、再補償される場合である。
【００５７】
図７は、ＡＷＧＮ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｗｈｉｔｅ Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｎｏｉｓｅ）チャンネルを通じて伝送された多重キャリア信号に本発明による多重キャリア信号の歪曲補償装置３２を適用した場合のシミュレーション結果を示すグラフである。図８は、多重経路レイリーチャンネルを通じて伝送された多重キャリア信号に本発明による多重キャリア信号の歪曲補償装置３２を適用した場合のシミュレーション結果を示すグラフである。このシミュレーション結果は２０４８サブキャリアと１７１パイロットサブキャリアとを有する６４−ＱＡＭ ＯＦＤＭシステムに関するものである。図７及び図８に示されたように、図６の歪曲補償装置が使われた場合に、一般的な受信機に比べて極めて性能が改善されたことが分かる。また、図６で出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）がモード選択部７０にフィードバックされて再補償される度にさらに大きい性能の改善が行われることが分かる。
【００５８】
上述のように、本発明の一実施例による多重キャリア信号の受信機は、第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）を処理して推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000081
を作り、第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）及び推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000082
を利用して計算したエラー情報
2005136995.tif 000083
と歪曲情報
2005136995.tif 000084
、及び前記ＣＳＩを最小自乗アルゴリズムに利用してＡＰＩを推定することによって、第１ビットストリームＲｋ（ｅｑ）から歪曲情報
2005136995.tif 000085
及びＡＰＩを利用して計算した補償信号
2005136995.tif 000086
を減算して減算結果を出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）として出力する歪曲補償装置３２を具備する。これによって後続デ子ーディング処理端を経てＳＥＲを向上させた復調信号を得られる。また、モード選択部を具備して出力ビットストリームＲｋ（ｃｏｍｐ）を数回再補償することによってさらに大きいシステム性能の改善を行える。
【００５９】
以上のように図面と明細書で最適実施例が開示された。ここで特定用語が使われたが、これはただ本発明を説明するための目的で使われたものであり、意味限定や特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を制限するために使われたものではない。したがって、本技術分野の当業者であれば、これより多様な変形及び均等な他の実施例が可能である点が理解できる。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は特許請求請求の範囲の技術的思想により定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明による多重キャリア信号の歪曲補償装置、それを具備した多重キャリア信号の受信機及び方法は、ＯＦＤＭ信号のような多重キャリア信号を受信する無線通信用の受信機に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】無線通信のための一般的な多重キャリア信号の送受信システムのブロック図である。
【図２】非線形的に歪曲された多重キャリア信号を受信する従来の受信機のブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による多重キャリア信号の受信機のブロック図である。
【図４】本発明の一実施例による多重キャリア信号の歪曲補償装置を具体的に示したブロック図である。
【図５】本発明の他の実施例による多重キャリア信号の歪曲補償装置を具体的に示したブロック図である。
【図６】本発明のさらに他の実施例による多重キャリア信号の歪曲補償装置のブロック図である。
【図７】ＡＷＧＮチャンネルを通じて伝送された多重キャリア信号に本発明による多重キャリア信号の歪曲補償装置を適用した場合のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図８】多重経路レイリーチャンネルを通じて伝送された多重キャリア信号に本発明による多重キャリア信号の歪曲補償装置を適用した場合のシミュレーション結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
３４  伝送パラメータ推定部
３５  歪曲補償部
３６  デマッピング及びパイロット挿入部
３７、３８、３９  回線演算部
４０、４１、４２  乗算器
４３、４４、４５  減算器
４９、５０、５１  乗算器
５２、５３  合算器
５４  第２減算部
３６０  第１減算部
３７０  信号歪曲計算部
３７１、３７２、３７３  歪曲信号生成器
ＣＳＩ  チャンネル状態情報
Ｒｋ（ｅｑ）  第１ビットストリーム
｜Ｈｋ｜  チャンネル周波数応答のサイズ
2005136995.tif 000087
推定シンボルストリーム
2005136995.tif 000088
エラー情報
Ｒｋ（ｃｏｍｐ）  出力ビットストリーム
【図１】
2005136995.tif 000099
【図２】
2005136995.tif 000100
【図３】
2005136995.tif 000101
【図４】
2005136995.tif 000102
【図５】
2005136995.tif 000103
【図６】
2005136995.tif 000104
【図７】
2005136995.tif 000105
【図８】
2005136995.tif 000106