(57)【要約】【課題】従来の方法では、伝送路の周波数応答Ｈ（ｉ，ｋ）（ｉはシンボル番号、ｋはキャリア番号）を算出するために使用するＳＰ信号が、現時点のＯＦＤＭ信号のキャリアデータに対して、時間的に最大３シンボル前に受信したものになっている。しかし、高速移動受信環境下においては、ドップラーシフトの影響で、受信信号が時間的に大きく変動するため、３シンボル前のＳＰ信号と最新のシンボルのＳＰ信号とでは信号レベルが大きく異なる場合があり、等化の精度に限界があった。【解決手段】長い遅延時間のマルチパスに対しては最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のＳＰ信号から、また、短い遅延時間のマルチパスに対しては最新の１シンボル分のみのＳＰ信号からそれぞれ伝送路の周波数応答（ｈ1 （ｉ，ｔ），ｈ2 （ｉ，ｔ））（ｉはシンボル番号、ｔは遅延時間）を算出し、その算出結果に基づいて、特に短い遅延時間のマルチパスの場合、早い速度の時間変動に対して高精度な等化を行うようにした。【選択図】図１
2005045664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ信号のキャリアデータから抽出したスキャッタードパイロット信号を用いて伝送路の周波数応答を推定し、該推定した伝送路の周波数応答で前記ＯＦＤＭ信号のキャリアデータを除算することにより等化されたＯＦＤＭ信号のキャリアデータを出力するように構成したＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器において、
最新の１シンボル分のスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯の上限までの伝送路の周波数応答を推定するとともに、マルチパスの遅延時間が前記検出可能な時間帯の上限を超えたときには、最新の１シンボル分を含んで過去の複数シンボル分のスキャッタードパイロット信号によって伝送路の周波数応答を推定する手段を具えていることを特徴とするＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器。
【請求項２】
ＯＦＤＭ信号のキャリアデータからスキャッタードパイロット信号を抽出する手段、
該抽出したスキャッタードパイロット信号を用いて伝送路のインパルス応答を算出するＩＦＦＴ回路、
該算出した伝送路のインパルス応答から伝送路の周波数応答を推定するＦＦＴ回路、および
前記ＯＦＤＭ信号のキャリアデータを前記推定した伝送路の周波数応答で除算して等化されたＯＦＤＭ信号のキャリアデータを出力する除算回路
を具えたＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器において、該等化器は、
前記抽出する手段が、最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号と、最新の１シンボル分のみのスキャッタードパイロット信号をそれぞれ抽出する第１、第２の抽出する手段からなり、
前記ＩＦＦＴ回路が、前記第１、第２の抽出する手段からそれぞれ抽出されたスキャッタードパイロット信号を用いて、それぞれ第１、第２のインパルス応答を算出する第１、第２のＩＦＦＴ回路からなり、そして
前記ＦＦＴ回路の入力側には、前記最新の１シンボル分のみのスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯では前記第２のインパルス応答を使用し、前記時間帯の上限から前記最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯の上限までは前記第１のインパルス応答を使用する合成回路を具えていることを特徴とするＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器。
【請求項３】
ＯＦＤＭ信号のキャリアデータからスキャッタードパイロット信号を抽出する手段、
該抽出したスキャッタードパイロット信号を用いて伝送路のインパルス応答を算出するＩＦＦＴ回路、
該算出した伝送路のインパルス応答から伝送路の周波数応答を推定するＦＦＴ回路、および
前記ＯＦＤＭ信号のキャリアデータを前記推定した伝送路の周波数応答で除算して等化されたＯＦＤＭ信号のキャリアデータを出力する除算回路
を具えたＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器において、
前記抽出する手段が、最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号と、最新の１シンボル分のみのスキャッタードパイロット信号をそれぞれ抽出する第１、第２の抽出する手段からなり、
前記ＩＦＦＴ回路が、前記第１、第２の抽出する手段からそれぞれ抽出されたスキャッタードパイロット信号を用いて、それぞれ第１、第２のインパルス応答を算出する第１、第２のＩＦＦＴ回路からなり、そして
前記ＦＦＴ回路の入力側には、前記最新の１シンボル分のみのスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯では前記第２のインパルス応答を使用し、前記時間帯の上限から前記最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯の上限までは前記第１のインパルス応答を使用する合成回路を具えているものであって、該ＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器の後段に、
データを復号するデマッピング回路を具えていることを特徴とする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信号の移動受信において受信信号の状態が時間的に高速に変動する場合に、同受信装置に使用するのに適したＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器、およびＯＦＤＭ信号受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタルテレビの伝送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ伝送方式では、１シンボル中に数千本のＯＦＤＭ信号のキャリアがあり、ＱＡＭの基準位相と基準レベルを示すために、キャリア方向に３キャリアに１回、シンボル方向に４シンボルに１回の割合でスキャッタードパイロット（Scatterd Pilot：ＳＰ）信号が挿入されている（図３、図４参照）。ＯＦＤＭ信号受信装置では、このＳＰ信号の過去４シンボル分を抽出してこれから伝送路の周波数応答Ｈ（ｉ，ｋ）（ここに、ｉはシンボル番号、ｋはキャリア番号、以下同じ）を算出することによりＯＦＤＭ信号のキャリアデータの等化（位相とレベルの）を行っている。
【特許文献１】特開２００２−３４４４１１号公報
【特許文献２】特開２００２−３４４４１０号公報
【特許文献３】特開２００２−０２６８６５号公報
【特許文献４】特開２００２−０２６８６１号公報
【特許文献５】特開２００１−３１３６２８号公報
【特許文献６】特開２００１−３１３６２７号公報
【特許文献７】特開２００１−２９２１２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来の方法では、伝送路の周波数応答Ｈ（ｉ，ｋ）を算出するために使用するＳＰ信号が、現時点のＯＦＤＭ信号のキャリアデータに対して、時間的に最大３シンボル前に受信したものになっている。しかし、高速移動受信環境下においては、ドップラーシフトの影響で、受信信号が時間的に大きく変動するため、３シンボル前のＳＰ信号と最新のシンボルのＳＰ信号とでは信号レベルが大きく異なる場合があり、等化の精度に限界があった。これは、特に短い遅延時間のマルチパスの場合問題となる。
【０００４】
この問題を解決するためには、最新のシンボルのＳＰ信号（図４で、シンボル番号ｎに挿入されているもの）のみを使用してキャリアデータの等化を行えば、受信信号の時間変動に対してより精度の高い等化を行うことが可能になる。しかし、この場合は、ＳＰ信号が１２キャリアに１回の割合でしか存在しないため、長い遅延時間のマルチパスを検出することができず、従って、長い遅延時間のマルチパスに対しての等化ができないことになる。
【０００５】
本発明の目的は、短い遅延時間のマルチパスに対しても、長い遅延時間のマルチパスに対しても受信信号の等化を行うことができ、特に、短い遅延時間のマルチパスに対して精度の高い等化を行うことのできるＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器、およびＯＦＤＭ信号受信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明ＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器は、ＯＦＤＭ信号のキャリアデータから抽出したスキャッタードパイロット信号を用いて伝送路の周波数応答を推定し、該推定した伝送路の周波数応答で前記ＯＦＤＭ信号のキャリアデータを除算することにより等化されたＯＦＤＭ信号のキャリアデータを出力するように構成したＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器において、
最新の１シンボル分のスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯の上限までの伝送路の周波数応答を推定するとともに、マルチパスの遅延時間が前記検出可能な時間帯の上限を超えたときには、最新の１シンボル分を含んで過去の複数シンボル分のスキャッタードパイロット信号によって伝送路の周波数応答を推定する手段を具えていることを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明ＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器は、ＯＦＤＭ信号のキャリアデータからスキャッタードパイロット信号を抽出する手段、該抽出したスキャッタードパイロット信号を用いて伝送路のインパルス応答を算出するＩＦＦＴ回路、該算出した伝送路のインパルス応答から伝送路の周波数応答を推定するＦＦＴ回路、および前記ＯＦＤＭ信号のキャリアデータを前記推定した伝送路の周波数応答で除算して等化されたＯＦＤＭ信号のキャリアデータを出力する除算回路を具えたＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器において、該等化器は、
前記抽出する手段が、最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号と、最新の１シンボル分のみのスキャッタードパイロット信号をそれぞれ抽出する第１、第２の抽出する手段からなり、前記ＩＦＦＴ回路が、前記第１、第２の抽出する手段からそれぞれ抽出されたスキャッタードパイロット信号を用いて、それぞれ第１、第２のインパルス応答を算出する第１、第２のＩＦＦＴ回路からなり、そして前記ＦＦＴ回路の入力側には、前記最新の１シンボル分のみのスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯では前記第２のインパルス応答を使用し、前記時間帯の上限から前記最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯の上限までは前記第１のインパルス応答を使用する合成回路を具えていることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明ＯＦＤＭ信号受信装置は、ＯＦＤＭ信号のキャリアデータからスキャッタードパイロット信号を抽出する手段、該抽出したスキャッタードパイロット信号を用いて伝送路のインパルス応答を算出するＩＦＦＴ回路、該算出した伝送路のインパルス応答から伝送路の周波数応答を推定するＦＦＴ回路、および前記ＯＦＤＭ信号のキャリアデータを前記推定した伝送路の周波数応答で除算して等化されたＯＦＤＭ信号のキャリアデータを出力する除算回路を具えたＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器において、前記抽出する手段が、最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号と、最新の１シンボル分のみのスキャッタードパイロット信号をそれぞれ抽出する第１、第２の抽出する手段からなり、前記ＩＦＦＴ回路が、前記第１、第２の抽出する手段からそれぞれ抽出されたスキャッタードパイロット信号を用いて、それぞれ第１、第２のインパルス応答を算出する第１、第２のＩＦＦＴ回路からなり、そして前記ＦＦＴ回路の入力側には、前記最新の１シンボル分のみのスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯では前記第２のインパルス応答を使用し、前記時間帯の上限から前記最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯の上限までは前記第１のインパルス応答を使用する合成回路を具えているものであって、
該ＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器の後段に、データを復号するデマッピング回路を具えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＯＦＤＭ信号の移動受信において、特に、短い遅延時間のマルチパスの場合には、受信信号が時間的に大きく変動しても高精度な等化を行うこができ、また、長い遅延時間のマルチパスに対しては、従来と同様な等化を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、上述したように、長い遅延時間のマルチパスに対しては最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のＳＰ信号から、また、短い遅延時間のマルチパスに対しては最新の１シンボル分のみのＳＰ信号からそれぞれ伝送路の周波数応答を算出し、算出結果に基づいて、特に短い遅延時間のマルチパスの場合、早い速度の時間変動に対して高精度な等化を行うようにした等化器、およびＯＦＤＭ信号受信装置である。
【００１１】
また、本発明は、一般に、短い遅延時間のマルチパスは時間的に早く変動し、長い遅延時間のマルチパスは比較的変動が緩やかであるという性質をうまく利用して構成したものである。
以下に添付図面を参照し、実施例により本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１は、本発明ＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器の一実施例のブロック図である。
図１において、１はＦＦＴ部、２は伝送路周波数応答推定（Quadrature mirrorfilter：ＱＭＦ）部、３は除算回路、４はＳＰ信号抽出回路、５−１，５−２はＩＦＦＴ回路、６−１，６−２はローパスフィルタ（ＬＰＦ）、７は合成回路、および８はＦＦＴ回路である。
【００１３】
動作について説明する。
図１において、ＦＦＴ部１は、入力信号であるデジタル複素ベースバンド信号をシンボルごとに高速フーリエ変換（ＦＦＴ）し、ＯＦＤＭ信号のキャリアデータＹ（ｉ，ｋ）を出力し、除算回路３と伝送路周波数応答推定（ＱＭＦ）部２のＳＰ信号抽出回路４に供給する。
【００１４】
ＳＰ信号抽出回路４は、図３に示すように、ＯＦＤＭ信号のキャリアデータＹ（ｉ，ｋ）（ここに、ｉはシンボル番号、ｋはキャリア番号、以下同じ）のシンボル番号ｎからシンボル番号ｎ−３までの最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号ＳＰ（ｎ，０），ＳＰ（ｎ−１，０），ＳＰ（ｎ−２，０），ＳＰ（ｎ−３，０），ＳＰ（ｎ，１），・・・，ＳＰ（ｎ−３，２）を抽出し（抽出されたパイロット信号を白丸で示す）、ＩＦＦＴ回路５−１に供給する。また、同じＳＰ信号抽出回路４は、図４に示すように、ＯＦＤＭ信号のキャリアデータＹ（ｉ，ｋ）からシンボル番号ｎで示す最新の１シンボル分のみのスキャッタードパイロット信号ＳＰ（ｎ，０），ＳＰ（ｎ，１），ＳＰ（ｎ，２）を抽出し（抽出されたパイロット信号を白丸で示す）、ＩＦＦＴ回路５−２に供給する。
【００１５】
ＩＦＦＴ回路５−１においては、最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）して伝送路のインパルス応答ｈ1 （ｉ，ｔ）（ここに、ｉはシンボル番号、ｔは遅延時間、以下同じ）を算出する。また、ＩＦＦＴ回路５−２においては、最新の１シンボル分のみのスキャッタードパイロット信号を逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）して伝送路のインパルス応答ｈ2 （ｉ，ｔ）を算出する。これら算出された伝送路のインパルス応答ｈ1 （ｉ，ｔ），ｈ2 （ｉ，ｔ）はそれぞれローパスフィルタ（ＬＰＦ）６−１，６−２に供給される。
【００１６】
ＬＰＦ６−１および６−２は、上記算出した伝送路のインパルス応答ｈ1 （ｉ，ｔ），ｈ2 （ｉ，ｔ）からあらかじめ定めた周波数以上の高域成分を除去したインパルス応答ｈ′1 （ｉ，ｔ），ｈ′2 （ｉ，ｔ）をそれぞれ生成し、合成回路７に供給して合成する。合成にあたっては、図２に示すように、最新の１シンボル分のみのスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯ではインパルス応答ｈ′2 （ｉ，ｔ）を使用し、その時間帯の上限（Ｔ′で示す）から最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号によってマルチパスの遅延時間が検出可能な時間帯の上限（Ｔで示す）までは合成インパルス応答ｈ′1 （ｉ，ｔ）を使用するように、時間領域で切替え合成する。
【００１７】
すなわち、０からＴ′の時間帯においてはインパルス応答ｈ′2 （ｉ，ｔ）が、また、Ｔ′からＴ（但し、Ｔ′＜Ｔ）の時間帯においてはインパルス応答ｈ′1 （ｉ，ｔ）が合成回路７から出力されるように合成する。従って、合成回路７の出力のインパルス応答をｈ3 （ｉ，ｔ）とすると、ｈ3 （ｉ，ｔ）は次の（１）式で表される。
ｈ3 （ｉ，ｔ）＝ｈ′2 （ｉ，ｔ） （０≦ｔ≦Ｔ′） 
＝ｈ′1 （ｉ，ｔ） （Ｔ′＜ｔ≦Ｔ）    （１）
【００１８】
合成回路７の出力である伝送路のインパルス応答ｈ3 （ｉ，ｔ）はＦＦＴ回路８に供給され、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）されて伝送路の周波数応答Ｈ（ｉ，ｋ）を推定する。この推定した伝送路の周波数応答Ｈ（ｉ，ｋ）は除算回路３に供給され、除算回路３にＦＦＴ回路１から直接供給されたＯＦＤＭ信号のキャリアデータＹ（ｉ，ｋ）との間で次の（２）式の除算が行われ、等化されたＯＦＤＭ信号のキャリアデータＹ′（ｉ，ｋ）が出力される。
Ｙ′（ｉ，ｋ）＝Ｙ（ｉ，ｋ）／Ｈ（ｉ，ｋ）        （２）
【他の実施例】
【００１９】
本発明は、以上説明した実施例に限られるものでなく、ＳＰ信号抽出回路４から出力されＩＦＦＴ回路５−１に供給されるＳＰ信号は、最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分のＳＰ信号に限られず、最新の１シンボル分を含んで過去Ｘ（Ｘは４以下の偶数）シンボル分のＳＰ信号であってもよい。また、図１の実施例１において、ＳＰ信号抽出回路４からは、ＩＦＦＴ回路５−１および５−２に最新の１シンボル分を含んで過去４シンボル分および最新の１シンボル分のＳＰ信号がそれぞれ供給されているが、さらに、マルチパスの遅延時間に応じて伝送路の周波数応答を３つの時間帯に分けて求めるため、ＩＦＦＴ回路とローパスフィルタからなる回路をもう１系統追加して、そこに最新の１シンボル分を含んで過去２シンボル分のＳＰ信号を供給するようにしてもよい。
【００２０】
なお、本発明は、以上説明した本発明による等化器だけでなく、ＯＦＤＭ信号受信装置を含むものであり、そのＯＦＤＭ信号受信装置は、本発明による等化器の後段に、ＱＡＭ方式に従ってデマッピングを行い、データを復号する周知のデマッピング回路（図示しない）を具えて構成される。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の移動受信を始めとし、各種ＯＦＤＭ信号の移動受信にあたってマルチパス妨害が問題になる場合に広く使用される可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明ＯＦＤＭ信号のキャリアデータ等化器の一実施例のブロック図である。
【図２】インパルス応答ｈ′1 （ｉ，ｔ），ｈ′2 （ｉ，ｔ）の合成の仕方を示す図である。
【図３】ＯＦＤＭ信号のキャリアデータＹ（ｉ，ｋ）から過去４シンボル分のスキャッタードパイロット信号の抽出を示す図である。
【図４】ＯＦＤＭ信号のキャリアデータＹ（ｉ，ｋ）から最新の１シンボル分のスキャッタードパイロット信号の抽出を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  ＦＦＴ部
２  伝送路周波数応答推定（ＱＭＦ）部
３  除算回路
４  ＳＰ信号抽出回路
５−１，５−２  ＩＦＦＴ回路
６−１，６−２  ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
７  合成回路
８  ＦＦＴ回路
【図１】
2005045664.tif 000003
【図２】
2005045664.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005045664.tif 000006