(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式を利用して伝送される伝送データを復調するときに伝送路の周波数伝送特性を等化することにより伝送品質を確保するＯＦＤＭ復調器用等化器において、伝送されたデータシンボルの周波数領域におけるデータシンボルの信号レベルと、先行して伝送されたデータシンボルの周波数領域におけるデータシンボルの信号レベルを比較することにより伝送路の周波数伝送特性を推定して伝送特性を等化するための等化係数を決定する伝送路推定部と、決定した等化係数により伝送路の伝送特性を補償して等化する等化部と、前記等化部で得られたマッピング上の信号を基準値と比較してデータシンボルを判定する軟判定部と、軟判定した結果を記憶するＲＡＭを設け、軟判定結果を前記先行して伝送されたデータシンボルと比較するデータシンボルとして利用するようにすることを特徴としたＯＦＤＭ復調器用等化器。
【請求項２】
前記軟判定部から伝送されたデータシンボルを誤り訂正して復調する誤り訂正部と、誤り訂正後の信号を再び符号化する符号化部と、符号化した信号をマッピングするマッピング部を設け、前記先行して伝送されたデータシンボルとして誤り訂正後の信号をマッピングしたデータシンボルを利用するようにすることを特徴とした請求項１に記載のＯＦＤＭ復調器用等化器。
【請求項３】
前記伝送路推定部で決定する等化係数が所定の値より大きいときにこれを除外する推定誤り判定部を設け、誤りの可能性のあるデータシンボルから決定される等化係数を除外するようにすることを特徴とした請求項１に記載のＯＦＤＭ復調器用等化器。
【請求項４】
前記伝送路推定部で決定する等化係数を数シンボル間で平均する平均化部を設け、数シンボル間で平均した等化係数を前記等化部で使用するようにすることを特徴とした請求項１ないし請求項３に記載のＯＦＤＭ復調器用等化器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式無線伝送の復調で使用するＯＦＤＭ復調器用等化器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は、従来のＯＦＤＭ復調器用等化器を説明するための要部ブロック図である。内部クロックとの同期を確立した後の時間領域における受信信号Ｓ３をＦＦＴ２０６に入力して周波数領域の受信信号に変換する。伝送路推定部２では、受信信号のフレームの先頭に挿入されたプリアンブル信号とＲＯＭ３に記憶されている周波数領域の正しいプリアンブル信号を比較することにより、伝送路を推定して等化係数を決定する。決定した等化係数は等化部７４の等化係数設定部７４ａに設定し、等化部７４でその等化係数を周波数領域のデータシンボルに乗算して補償することにより伝送路の周波数伝送特性の等化を図る。なお、軟判定部７５では、等化部７４で得られたマッピング上のデータを基準データと比較して軟判定し、誤り訂正部７７に入力する。誤り訂正部７７では受信信号Ｓ３の誤り訂正符号の種別に対応させて、例えばビタビ復調により誤り訂正後の受信データＳ７４を得る。
このように従来のＯＦＤＭ復調器用等化器では、伝送されてくる信号のフレームの先頭に挿入された既知信号である同期用のプリアンブル信号だけから、伝送路の伝送特性を推定することにより等化係数を決定していた。したがって、この等化係数は１フレーム期間にわたって使用されることとなるため、１フレーム期間に伝送路特性が変化した場合には適切な等化が行われないこととなり、通信品質の劣化が大きくなるという問題があった。この問題は、フレーム長を短くしたり１フレーム内に多くのパイロット信号を挿入することにより回避できるが、そのため１フレームにおけるデータの伝送効率が低下するという不具合が生ずる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、１フレームにおける伝送効率を低下させることなく、１フレーム期間に伝送路特性が変化した場合にも適切な伝送路の等化を行うことができるＯＦＤＭ復調器用等化器を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式を利用して伝送される伝送データを復調するときに伝送路の周波数伝送特性を等化することにより伝送品質を確保するＯＦＤＭ復調器用等化器において、伝送されたデータシンボルの周波数領域におけるデータシンボルの信号レベルと、先行して伝送されたデータシンボルの周波数領域におけるデータシンボルの信号レベルを比較することにより伝送路の周波数伝送特性を推定して伝送特性を等化するための等化係数を決定する伝送路推定部と、決定した等化係数により伝送路の伝送特性を補償して等化する等化部を設け、伝送されたデータシンボルを用いて伝送路推定を行うようにする。
【０００５】
等化部で得られたマッピング上の信号を基準値と比較してデータシンボルを判定する軟判定部と、軟判定した結果を記憶するＲＡＭを設け、軟判定結果を前記先行して伝送されたデータシンボルと比較するデータシンボルとして利用するようにする。
【０００６】
軟判定部から伝送されたデータシンボルを誤り訂正して復調する誤り訂正部と、誤り訂正後の信号を再び符号化する符号化部と、符号化した信号をマッピングするマッピング部を設け、前記先行して伝送されたデータシンボルとして誤り訂正後の信号をマッピングしたデータシンボルを利用するようにする。
【０００７】
前記伝送路推定部で決定する等化係数が所定の値より大きいときにこれを除外する推定誤り判定部を設け、誤りの可能性のあるデータシンボルから決定される等化係数を除外するようにする。
【０００８】
前記伝送路推定部で決定する等化係数を数シンボル間で平均する平均化部を設け、数シンボル間で平均した等化係数を前記等化部で使用するようにする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について、実施例により図を用いて説明する。図１は、本発明によるＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）を用いた無線通信機の（Ａ）送信側と（Ｂ）受信側の概要ブロック図である。先ず、送信側ではスクランブル部１０１で送信データＳ１にスクランブルをかけた後、符号化部１０２で例えば畳込み符号により符号化する。図５は、拘束長７ビットの畳込み符号を生成する符号化部のブロック図である。スクランブル部１０１からの入力信号Ｓ５１を１ビットシフトレジスタＴｂと加算器５１、５２とにより畳み込み符号化された第一の信号Ｓ５２と第二の信号Ｓ５３を得る。畳み込み符号化された第一の信号Ｓ５２と第二の信号Ｓ５３から、１ビット毎に（信号Ｓ５２、信号Ｓ５３、信号Ｓ５２、信号Ｓ５３）のように配列して４ビットデータを構成する。この４ビットデータをマッピング部１０３で、例えば１６ＱＡＭによりマッピングを行う。図６は、１６ＱＡＭでのマッピングの概念図である。１６ＱＡＭによるマッピングでは、図６に示すように例えば４ビットデータ（００００）をＩｃｈの−３ｖ、Ｑｃｈの−３ｖに、（１１１１）をＩｃｈの３ｖ、Ｑｃｈの３ｖに対応させる。ここでＩｃｈ、Ｑｃｈの各電圧は、例えば２５６レベルの８ビットデータで処理する。マッピングしたデータはＩＦＦＴ部１０４で逆フーリエ変換して時間領域の信号とした後、ＤＡＣ１０５でアナログのＩ／Ｑ信号とする。このＩ／Ｑ信号を直交変換部１０６で各々直交する関数で直交変調した後、ＲＦ変調部１０７でＲＦ変調信号Ｓ２としてアンテナ１０８から送信する。
【００１０】
一方受信側では、アンテナ２０１で受信したＲＦ変調信号Ｓ２をＲＦ復調部２０２で復調し、さらに直交変換部２０３で直交復調してＩ／Ｑ信号とする。このＩ／Ｑ信号をＡＤＣ２０４でディジタル化した後、同期部２０５で内部クロックとの同期をとり、同期のとれた時間領域における受信信号Ｓ３を得る。ＦＦＴ部２０６では受信信号Ｓ３をフーリエ変換して周波数領域における受信信号とした後、等化器２０７で伝送路特性の等化を行う。等化された伝送特性を通して出力される信号を、軟判定部２０８で基準となるデータを複数に分割した値として暫定的な受信データを得て、これを誤り訂正部２０９で例えばビタビ復調により誤り訂正を行い、デスクランブル前の受信データＳ４とする。その後、デスクランブル部（図示せず）でスクランブルを解除して最終的な受信データを得る。
【００１１】
図２は、本発明によるＯＦＤＭ復調器用等化器の１実施例の説明のための要部ブロック図である。また、図３は、受信信号の１フレームの構成図である。受信信号Ｓ３は、数十サイクルの同期用のプリアンブル信号Ｓ３ａと、通信速度およびデータ長を表すシンボルＳ３ｂと、伝送データであるデータ長だけの数のデータシンボルＳ３ｃと、フレームの最後を表すＴＡＩＬ信号Ｓ３ｄから１フレームを構成する信号である。１フレームの受信信号Ｓ３の最初の数シンボルについては、上に説明した従来技術と同様に以下のようにして伝送路特性の等化を行う。ＦＦＴ部２０６で受信信号Ｓ３をフーリエ変換した周波数領域におけるプリアンブル信号を伝送路推定部２に入力して、予めＲＯＭに書き込んである周波数領域の正しいプリアンブル信号と比較し、各周波数毎の振幅の比から等化係数の初期値を決定する。図４は、ＯＦＤＭ復調器用等化器の（Ａ）各周波数毎の受信信号レベルと、（Ｂ）各周波数毎の等化係数を示す概念図である。ここで横軸は周波数Ｘａで１目盛は例えば２０／６４ＭＨｚである。また、信号レベルＹａは、例えば±１１ビットで表現する。等化係数Ｙｂは、上記の各周波数毎の振幅の比で表す。図４に示すように、周波数Ｘａでの信号レベルＹａが大きいところでは、等化係数Ｙｂは小さくなり、逆に、周波数Ｘａでの信号レベルＹａが大きいところでは、等化係数Ｙｂは大きくなる。決定した等化係数は等化部４の等化係数設定部４ａに設定し、等化部４でその等化係数を周波数領域のデータシンボルに乗算して補償することにより、伝送路の周波数伝送特性の等化を図る。
【００１２】
データ信号の最初の数シンボルより後の信号については、以下の様にして伝送路の等化を行う。軟判定部５では、等化部４で得られたマッピング上のデータを基準データを複数に分割した値として軟判定し、軟判定した結果をＲＡＭ６に記憶するとともに誤り訂正部７に入力する。誤り訂正部７では受信信号Ｓ３の誤り訂正符号の種別に対応させて、例えばビタビ復調により誤り訂正後の受信データＳ４を得る。受信データＳ４を、符号化部８で受信信号Ｓ３の誤り訂正符号の種別に対応させて、例えば上に説明した畳み込み符号による符号化を行う（図５の説明参照）。符号化された信号をマッピング部９で送信部に合わせた例えば上に説明した１６ＱＡＭにより図６に示すようにマッピングする。マッピングした信号とＲＡＭ６に記憶した信号を伝送路推定部１０で各周波数毎に比較して、図４に示すように等化係数を算出し等化部４の等化係数設定部４ａに設定する。これにより、データ信号の最初の数シンボルより後の信号については、先行して伝送されたデータシンボルにより等化係数が決定されることとなる。
【００１３】
ＲＡＭ６に入力されている軟判定部５による軟判定結果とマッピング部９のマッピングデータが大きく異なっているところでは、軟判定の結果が誤っている可能性が大きい。そこで、推定誤り除外部１１で各周波数毎の等化係数を所定の値と比較して、所定の値より大きいときに軟判定の結果が誤っていると判断してこれを除外するようにする。また、伝送路推定部１０で決定する等化係数を数シンボル間で平均する平均化部１２を設けて、数シンボル間で平均した等化係数を前記等化部で使用するようにする。これにより、より正確な伝送路特性の等化を行うことができる。
【００１４】
【発明の効果】
以上に説明したように、ＯＦＤＭ復調器用等化器で伝送されたデータシンボルの周波数領域におけるデータシンボルと、先行して伝送されたデータシンボルの周波数領域におけるデータシンボルを比較することにより伝送路の周波数伝送特性を推定して伝送特性を等化するための等化係数を決定する伝送路推定部と、決定した等化係数により伝送路の伝送特性を補償して等化する等化部を設けて、伝送されたデータシンボルを用いて伝送路推定を行うようにすることで、伝送効率を低下させることなく、１フレーム期間に伝送路特性が変化した場合にも適切な伝送路の等化を行うことができ、移動通信等の伝送特性の変化し易い分野でも対応が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）を用いた無線通信機の（Ａ）送信側と（Ｂ）受信側の概要ブロック図である。
【図２】本発明によるＯＦＤＭ復調器用等化器の１実施例の説明のための要部ブロック図である。
【図３】受信信号の１フレームの構成図である。
【図４】ＯＦＤＭ復調器用等化器の（Ａ）各周波数毎の受信信号レベルと、（Ｂ）各周波数毎の等化係数を示す概念図である。
【図５】拘束長７ビットの畳込み符号を生成する符号化部のブロック図である。
【図６】１６ＱＡＭでのマッピングの概念図である。
【図７】従来のＯＦＤＭ復調器用等化器を説明するための要部ブロック図である。
【符号の説明】
２  伝送路推定部
４  等化部
４ａ  等化係数設定部
５  軟判定部
６  ＲＡＭ
７  誤り訂正部
８  符号化部
９  マッピング部
１０  伝送路推定部
１１  推定誤り除外部
１２  平均化部
７４  等化部
７４ａ  等化係数設定部
７５  軟判定部
７７  誤り訂正部
１０１  スクランブル部
１０２  符号化部
１０３  マッピング部
１０４  ＩＦＦＴ部
１０５  ＤＡＣ
１０６  直交変換部
１０７  ＲＦ変調部
１０８  アンテナ
２０１  アンテナ
２０２  ＲＦ復調部
２０３  直交復調器
２０４  ＡＤＣ
２０５  同期部
２０６  ＦＦＴ部
２０７  等化器
２０８  軟判定部
２０９  誤り訂正部
Ｓ１  送信データ
Ｓ２  ＲＦ変調信号
Ｓ３  受信信号
Ｓ４  受信データ
【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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