(57)【要約】【課題】  白色熱雑音などの影響が大きい場合においても、既知信号の位相を正しく確定する。【解決手段】  位相確定装置１００は、受信部１０と、部分信号取得部２０と、位相補正部３０と、バッファ４０とを含む。受信部１０は、周期的に既知信号が挿入された信号系列を受信して、部分信号取得部２０に出力する。部分信号取得部２０は、受信部１０で受信した信号系列から、所定の部分信号と所定の部分信号の前後の部分信号とを取得してバッファ４０に書き込む。位相補正部３０は、部分信号取得部２０から通知された書込完了通知を契機として、バッファ４０に書き込まれた所定の部分信号の位相の補正を実行する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周期的に既知信号が挿入された信号系列を受信する受信部と、
前記受信部で受信した信号系列に含まれた複数の部分信号であって、かつ、前記既知信号にそれぞれ対応すべき複数の部分信号を順次取得する部分信号取得部と、
前記部分信号取得部で取得された部分信号のそれぞれに対応すべき前記既知信号の規則にしたがいながら、所定の部分信号とその前後の部分信号とを比較することによって、前記所定の部分信号に対して位相の補正を実行する位相補正部と、
を備えることを特徴とする位相確定装置。
【請求項２】
前記部分信号取得部は、部分信号の信頼度をそれぞれ取得する信頼度取得部を備え、
前記位相補正部は、所定の部分信号の信頼度とその前後の部分信号の信頼度とを比較することによって、前記所定の部分信号に対して修正を実行することを特徴とする請求項１に記載の位相確定装置。
【請求項３】
前記位相補正部は、前記部分信号取得部で取得した所定の部分信号の前後２つの信頼度の絶対値が、双方とも第１のしきい値より大きい場合であって、前記所定の部分信号の信頼度の絶対値が前記第１のしきい値以下の値である第２のしきい値より大きい場合、前記所定の部分信号に対して修正を実行することを特徴とする請求項２に記載の位相確定装置。
【請求項４】
前記受信部で受信される信号系列は、それぞれの部分信号の前後に複数のデータ信号を含んで構成され、
前記位相補正部は、前記所定の部分信号の後段のデータ信号であって、前記所定の部分信号の後の部分信号より前に存在するデータ信号に対して、前記所定の部分信号とともに、位相の補正を実行することを特徴とする請求項１に記載の位相確定装置。
【請求項５】
前記受信部で受信される前記信号系列に含まれる複数の部分信号のそれぞれは、複数のシンボルから構成され、
前記部分信号取得部は、部分信号に含まれる複数のシンボルの信頼度をそれぞれ合算することによって、前記部分信号の信頼度を取得することを特徴とする請求項１に記載の位相確定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理技術に関し、特に無線信号の位相を確定する位相確定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいては、送信装置と受信装置とで用いている水晶等から発振される信号の不安定性により周波数オフセットが発生する。この発生した周波数オフセットの影響を低減するために、送信された信号に含まれる既知信号の位相の誤りを判定し、判定された位相の誤りだけ信号の位相をずらしていた。しかしながら、伝送路におけるフェージング現象により、一般的に既知信号を含む無線信号に連続誤りが発生する。この影響により、既知信号の位相を正しく判定することができない場合がある。そのような場合、既知信号の位相を基準に周波数オフセットの補正がなされる信号も復調できないこととなる。従来、既知信号の連続誤りを除去するために、既知信号をインタリーブ処理することによって誤りを分散させていた（たとえば、特許文献１参照）。また、既知信号の誤りを判定するために、既知信号を硬判定した値、もしくは既知信号の符号情報を用いて位相を確定していた（たとえば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１１１７５６号公報  （第１図）
【特許文献２】特開平６−２７６２３９号公報  （第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。すなわち、衛星通信システムのように、非常に受信電力の弱い信号を端末にて受信するような場合、端末において発生する白色熱雑音などの影響が大きくなり、既知信号の位相を正しく確定することができないといった課題である。
【０００４】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、白色熱雑音などの影響が大きい場合においても、既知信号の位相を正しく確定する位相確定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の位相確定装置は、周期的に既知信号が挿入された信号系列を受信する受信部と、受信部で受信した信号系列に含まれた複数の部分信号であって、かつ、既知信号にそれぞれ対応すべき複数の部分信号を順次取得する部分信号取得部と、部分信号取得部で取得された部分信号のそれぞれに対応すべき既知信号の規則にしたがいながら、所定の部分信号とその前後の部分信号とを比較することによって、前記所定の部分信号に対して位相の補正を実行する位相補正部と、を備える。
【０００６】
ここで、「既知信号にそれぞれ対応すべき複数の部分信号」とは、無線回線を通じて受信した信号系列のうち、既知信号に相当する部分を含む。いいかえると、部分信号は、受信時の既知信号をいう。また、部分信号を硬判定した値は、部分信号自体、もしくは、部分信号の後段のデータ信号に対して位相の補正を実行するか否かを示すフラグとなる。「前後の部分信号」とは、前後１つの部分知信号だけでなく、２つ以上の部分信号であってもよい。また、「既知信号」とは、予め定められた規則で配列された信号を含む。また、「既知信号の規則」とは、予め定められた既知信号の配列規則を含む。「既知信号の規則にしたがいながら」とは、部分信号と、その部分信号に対応する既知信号の規則との相関を計算し、両者の差異を用いることなどを含む。「位相の補正」とは、位相を回転させることなどを含み、符号反転することなども含む。
【０００７】
この態様によると、前後の既知信号と異なる既知信号はバースト誤りが発生していると判断できるので、その位相を補正することによって、既知信号に相当する部分のランダムあるいはバースト誤りを低減することができる。また、バースト誤りを補正することにより性能を向上できる。また、ランダム誤りが部分信号に発生した際の誤補正を軽減できる。
【０００８】
本発明の別の態様もまた、位相確定装置である。この装置は、周期的に同一の既知信号が挿入された信号系列を受信する受信部と、受信部で受信した信号系列から、複数の部分信号を順次取得する部分信号取得部と、取得部で取得された部分信号のうち、所定の部分信号がその前後の部分信号と異なる場合、所定の部分信号に対して修正を実行する位相補正部と、を備える。
【０００９】
ここで、「前後の部分信号」とは、前後１つの部分信号だけでなく、２つ以上の部分信号であってもよい。また、「所定の部分信号が前後の部分信号と異なる場合」とは、たとえば、信号系列に含まれるすべての既知信号は同一のシンボルから構成されている場合に、位相補正の方向が異なる場合などを含む。すなわち、所定の部分信号が対応する既知信号と異なっている場合であって、かつ、所定の部分信号の前後の部分信号のいずれか一方が対応する既知信号と異なっている場合、所定の部分信号は反転される。いいかえると、所定の部分信号の前後の部分信号の双方がそれぞれ対応する既知信号と一致している場合、たとえ、所定の部分信号が対応する既知信号と異なっている場合であっても、所定の既知信号は反転しない。また、「異なる」とは、部分信号同士の符号が一致していない場合などを含む。また、たとえば、信号系列に含まれる既知信号が一定の規則を有するそれぞれ異なるシンボルから構成されている場合、「所定の部分信号が前後の部分信号と異なる場合」とは、前後の部分信号とそれらに対応する既知信号とが同じであり、所定の部分信号とそれに対応する既知信号とが異なる場合を含む。「所定の部分信号に対して修正を実行する」とは、部分信号自体、もしくは、部分信号の後段のデータ信号に対して位相の補正を実行するか否かを示すフラグを反転することなどを含む。
【００１０】
この態様によると、前後の部分信号と異なる部分信号はバースト誤りが発生していると判断できるので、その位相を補正することによって、部分信号のランダムあるいはバースト誤りを低減することができる。また、バースト誤りを補正することにより性能を向上できる。また、ランダム誤りが部分信号に発生した際の誤補正を軽減できる。
【００１１】
部分信号取得部は、部分信号の信頼度をそれぞれ取得する信頼度取得部を備えてもよい。位相補正部は、所定の部分信号の信頼度とその前後の部分信号の信頼度とを比較することによって、所定の部分信号に対して修正を実行してもよい。
【００１２】
ここで、「部分信号の信頼度」とは、部分信号の確からしさなどをいい、たとえば、部分信号のゆう度、軟判定値などを含み、すなわち、既知信号の受信誤りなどをいう。この態様によると、部分信号の信頼度を用いて誤りの判定を行なうので、判定の精度を向上できる。また、所定の部分信号の信頼度とその前後の部分信号の信頼度が共にしきい値以上の場合、その所定の部分信号に係るフラグは修正される。
【００１３】
位相補正部は、部分信号取得部で取得した所定の部分信号の前後２つの信頼度の絶対値が、双方とも第１のしきい値より大きい場合であって、所定の部分信号の信頼度の絶対値が第１のしきい値以下の値である第２のしきい値より大きい場合、所定の部分信号の修正を実行してもよい。また、「所定の部分信号の信頼度の絶対値が第２のしきい値より大きい場合」のみを条件として、所定の部分信号に係るフラグの修正を実行してもよい。また、「所定の部分信号が前後の部分信号と異なる場合」に修正されたフラグは、「所定の部分信号の信頼度の絶対値が第２のしきい値より大きい場合」、さらに修正される。すなわち、修正すべきでなかったフラグとされ、所定の部分信号に係るフラグの修正を実行しなかった場合と同じになる。
【００１４】
ここで、「第１のしきい値」、「第２のしきい値」とは、部分信号の信頼度を判断するための基準であり、双方とも同じ値であることを含む。この態様によると、しきい値を用いて、誤りの判定を行なっているので、判定の精度を向上できる。
【００１５】
受信部で受信される信号系列は、それぞれの部分信号の前後に複数のデータ信号を含んで構成され、位相補正部は、所定の部分信号の後段のデータ信号であって、所定の部分信号の後の部分信号より前に存在するデータ信号に対して、所定の部分信号とともに、位相の補正を実行してもよい。
【００１６】
この態様によると、ランダムあるいはバースト誤りが発生しているとみなされた部分信号とともに、その後段のデータ信号の位相の補正もなされるため、誤り訂正における訂正能力を向上できる。また、バースト誤りを補正することにより性能を向上できる。また、ランダム誤りが部分信号に発生した際の誤補正を軽減できる。
【００１７】
受信部で受信される信号系列に含まれる複数の部分信号のそれぞれは、複数のシンボルから構成され、部分信号取得部は、部分信号に含まれる複数のシンボルの信頼度をそれぞれ合算することによって、部分信号の信頼度を取得してもよい。
【００１８】
この態様によると、複数のシンボルの信頼度を合算した値を用いて誤りの判定の元となる信頼度を取得しているので、判定の精度を向上できる。
【００１９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、フェージングや白色熱雑音などの影響が大きい場合においても、既知信号の位相を正しく確定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施例）
本発明の実施例を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、インマルサット衛星通信システムのような、低ＣＮ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）の無線信号を受信する受信装置に関する。本実施例に係る受信装置は、受信した無線信号の位相を確定するために、無線信号に周期的に挿入された既知信号を用いる。一般的に、無線信号に含まれる既知信号の個数は、データ信号に比べ非常に少ない。この少ない既知信号が誤って受信された場合、既知信号をもとに復調を行なう多くのデータ信号も同時に誤ることとなり、受信性能が急激に悪くなる。したがって、既知信号の誤りを正確に判定することが重要となる。本実施例においては、既知信号の前後の既知信号を用いて、当該既知信号の位相を確定し、誤りを低減している。なお、本実施例は、説明を簡易なものとするために、無線信号の変調方式をＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）と仮定する。また、信号系列に含まれるすべての既知信号は同一のシンボルから構成されていると仮定する。詳細は後述する。
【００２２】
図１は、本発明の実施例にかかる受信装置２００の構成例を示す図である。受信装置２００は、アンテナ１と、ＲＦ部２と、高周波部３と、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換部４と、信号処理部５と、位相確定装置１００と、復号部６と、を含む。アンテナ１は、通信を実行している相手から送信された信号系列を受信する。ＲＦ部２は、アンテナ１で受信した信号系列に対し、フィルタなどを用いて、中間周波数帯の信号に変換する処理を施す。高周波部３は、ＲＦ部２で処理された信号系列に対し、中間周波数帯からベースバンド帯への周波数変換処理を施す。Ａ／Ｄ変換部４は、ベースバンド帯に周波数変換された信号系列をデジタル信号に変換する。信号処理部５は、Ａ／Ｄ変換部４でデジタル信号に変換された信号系列に対し、自動利得制御処理、直流オフセット補正、位相推定、さらには、キャリア再生、フレーム同期などの処理を施す。位相確定装置１００は、信号処理部５で処理された信号系列に対し、誤りの有無を判定し、位相補正を行なって、位相を確定させる。復号部６は、位相確定装置１００で位相が確定した信号系列に対し、デインタリーブ処理、ビタビ復号などの誤り訂正復号処理を施す。
【００２３】
図２は、図１の位相確定装置１００の構成例を示す図である。位相確定装置１００は、受信部１０と、部分信号取得部２０と、位相補正部３０と、バッファ４０とを含む。受信部１０は、周期的に既知信号が挿入された信号系列を受信して、部分信号取得部２０に出力する。周期的に挿入される既知信号は、複数のシンボルから構成されていてもよいし、また、１つのシンボルのみから構成されていてもよい。
【００２４】
位相確定装置１００で処理する信号系列は、図３に示すような構成となっている。図３は、図２の位相確定装置１００が受信する信号系列の構成例を示す図である。横軸は時間を表す。受信部１０は、図３に示す受信信号、すなわち、信号系列を受信する。この信号系列には、既知信号５２とデータ信号５４とが含まれている。既知信号５２は、周期Ｌごとにそれぞれ信号系列中に挿入されている。また、図３には、１つの既知信号５２は、複数のシンボルから構成されている場合を示したが、これにかぎらず、１つのシンボルから構成されていてもよい。なお、既知信号５２とデータ信号５４に含まれるシンボルの個数をＬとする。また、Ｌの整数倍で構成される信号系列をフレームと表現する。
【００２５】
また、受信部１０で受信する既知信号５２は、一般的に、伝送路において発生した連続誤り、もしくは、受信装置２００において発生した雑音などにより、送信された既知信号とは異なっている。したがって、以下においては、「既知信号５２」を「既知信号５２に相当する部分信号」、もしくは、単に、「部分信号」と表記して説明することとする。
【００２６】
図２に戻る。部分信号取得部２０は、受信部１０で受信した信号系列から、所定の部分信号と所定の部分信号の前後の部分信号とを取得する。具体的には、１フレームにわたって部分信号を取得して、バッファ４０に書き込む。部分信号とともに、データ信号もバッファ４０に書き込んでもよい。部分信号取得部２０は、すべての部分信号をバッファ４０に書き込んだ後、書込が完了した旨を位相補正部３０に通知する。
【００２７】
位相補正部３０は、部分信号取得部２０から通知された書込完了通知を契機として、バッファ４０に書き込まれた所定の部分信号に係る「フラグ」の修正、および所定の部分信号自体の位相の補正を実行する。具体的には、所定の部分信号が前後の部分信号と異なるか否かを判定する。判定の際に、バッファ４０を一時メモリとして用いてもよい。位相を補正するか否かを示す「フラグ」はバッファ４０に記憶される。なお、修正される前のフラグは、部分信号を硬判定した値となる。所定の部分信号が前後の部分信号と異なっている場合は、所定の部分信号にかかるフラグの修正を実行する。なお、フラグまたは修正されたフラグにもとづいて、部分信号自体または部分信号の後段のデータ信号の位相の補正を実行してもよい。詳細は後述する。所定の部分信号とは、部分信号取得部２０で取得した部分信号のいずれかを含む。たとえば、１フレーム中の先頭の部分信号であってもよく、また、途中に存在する部分信号であってもよい。本実施例においては、無線信号の変調方式をＢＰＳＫとしているため、信号系列に含まれるシンボルは、誤りがないと仮定すると、「＋１」または「−１」で表現される。したがって、「所定の部分信号の位相の補正を実行する」とは、符号を反転することなどを含む。
【００２８】
また、「所定の部分信号が前後の部分信号と異なる場合」とは、位相補正の方向が異なることなどを意味し、たとえば、前後の部分信号の符号が一致しており、かつ、その符号と所定の部分信号の符号とが一致していない場合などを含む。本実施例においては、すべての既知信号は同一のシンボル、たとえば、０と仮定している。したがって、既知信号に対応するすべての部分信号は、符号を判定することによって、ある程度、誤りを判別することができる。
【００２９】
バッファ４０は、部分信号取得部２０によって取得された部分信号などが書き込まれるメモリ空間である。また、バッファ４０は、位相補正部３０によって部分信号の位相を判定する際に一時メモリとしても用いられる。バッファ４０は、書き込まれる対象ごとに、その書込にかかる開始アドレスが異なってもよい。また、バッファ４０は、単一のメモリから構成されていなくともよい。
【００３０】
図４は、図２の部分信号取得部２０の構成例を示す図である。部分信号取得部２０は、書込部２２と、信頼度取得部２４とを含む。書込部２２は、受信部１０で受信した信号系列をバッファ４０に書き込む。バッファ４０は、メモリであり、インタリーブバッファともよばれる。
【００３１】
信頼度取得部２４は、受信部１０で受信した信号系列に含まれる既知信号に相当する部分信号のうち、所定の部分信号とその前後の部分信号の信頼度をそれぞれ取得して、バッファ４０に書き込む。いいかえると、受信部１０で受信した信号系列に含まれる部分信号を順に「所定の部分信号」として取得する。すなわち、信頼度取得部２４は、受信部１０で受信した信号系列に含まれる全ての部分信号についての信頼度を取得する。ここで、信頼度とは、部分信号の確からしさを示す値を含み、たとえば、部分信号の軟判定値、部分信号と既知信号の相関を表す値などを含む。１つの部分信号が複数のシンボルから構成されている場合、部分信号に含まれる複数のシンボルの信頼度を合算することによって、部分信号の信頼度を取得してもよい。
【００３２】
ここで、信頼度取得部２４が部分信号などを書き込むバッファ４０は、図５に示すよう構成をとる。図５は、図２のバッファ４０の構成例を示す図である。部分信号取得部２０は、バッファ４０に信号系列を書き込む際、バッファ４０の左上から右方向に書き込んでいく。また、部分信号取得部２０は、バッファ４０のある行の最後まで書き込んだ後、次の行に同じように書き込んでいく。バッファ４０の１行のサイズを信号系列における既知信号の挿入周期と同じＬとすることによって、図５に示すように、既知信号５２を同一の列に位置させることができる。図５においては、フレーム同期がとれているものと仮定しているので、既知信号に相当する部分信号が列の先頭に現れている。フレーム同期がとれていないような場合、部分信号は、図５に示すように、先頭の列に存在することはないものの、同一の列に位置する点では変わらない。
【００３３】
なお、ここでは、説明を簡易なものとするために、図２のバッファ４０の構成例を二次元状に配置されているとして説明したが、実際のバッファ４０は、一次元的な構成でもよい。また、それぞれの行は、ポインタなどによりそれぞれ関連付けられていれば、物理的に離れているメモリに記憶されてもよい。
【００３４】
図６は、図２の位相補正部３０の構成例を示す図である。位相補正部３０は、判定部３２と、補正処理部３４とを含む。判定部３２は、バッファ４０に書き込まれた既知信号に相当する部分信号に誤りが含まれているか否かを判定する。判定は、すべての部分信号に対して順に行なわれる。具体的には、複数の部分信号のうち、ある部分信号を所定の部分信号として、所定の部分信号の前後の部分信号の信頼度の符号とが同じ符号であり、かつ、その符号と所定の部分信号の信頼度の符号とが異なっている場合に、フラグを修正すべきと判定される。すべての部分信号に対して判定が終了した後、位相補正部３０は、補正処理部３４に対し、その旨を通知する。
【００３５】
補正処理部３４は、位相補正部３０における判定が終了した後、修正すべきと判定されたフラグの修正を実行する。その後、フラグにしたがって、対応する部分信号に対し、位相の補正処理を施す。具体的には、フラグが位相補正を実行すべきことを示している（、たとえば１）場合、対応する部分信号に対し、位相の補正処理を施す。所定の部分信号の信頼度の符号とその前後の部分信号の信頼度の符号とが互いに異なっている場合、その所定の部分信号は局所的に発生した誤りが存在している可能性が高いと考えられる。したがって、そのような場合は、その部分信号にしたがってフラグを決定すべきではないため、前後の部分信号にしたがって、所定の部分信号にかかるフラグの修正を実行することとしている。ここで、フラグの修正とは、符号を反転することなどを含む。また、位相の補正を実行するとは、信号系列の変調方式がＢＰＳＫの場合、位相を反転すべき既知信号の符号が、その前後の既知信号の符号と同じになるように反転することを含む。また、受信部１０で受信した信号系列が、それぞれの既知信号の前後に複数のデータ信号を含んで構成されている場合、補正処理部３４は、所定の部分信号の後段のデータ信号であって、所定の部分信号より後段の部分信号より前に存在するデータ信号に対して、所定の部分信号とともに、位相の補正を実行してもよい。
【００３６】
図７（ａ）〜（ｃ）は、図２のバッファ４０に記憶された部分信号などの配置例を示す図である。また、図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれバッファ４０の異なるアドレス領域を示したものである。図７（ａ）は、図２の部分信号取得部２０によって書き込まれた部分信号のバッファ４０内の配置例を示す図である。ここでは、すべての既知信号は「０」と仮定する。また、部分信号、すなわち１つの既知信号が２シンボルから構成されている例を示している。また、それぞれのシンボルは、信頼度として、−７から＋７までのいずれかの値で表される軟判定値で記憶されている。また、「−７」を硬判定すると「１」になり、「＋７」を硬判定すると「０」になるものとする。すなわち、ノイズなどがない状況では、すべての部分信号の信頼度は、「＋７」となる。なお、信頼度が「±０」に近づくほど、その部分信号の確からしさが減少し、「信頼度＝０」がもっとも信頼度が低いこととなる。また、１フレームに含まれる既知信号に相当する部分信号とデータ信号の個数との総和を６×Ｌと仮定しているが、これにかぎらず、１フレームに含まれる既知信号とデータ信号の個数の総和は、Ｌの倍数であればよい。
【００３７】
図７（ｂ）は、図４の信頼度取得部２４によって書き込まれた部分信号の信頼度のバッファ４０内の配置例を示す図である。信頼度取得部２４は、各行に存在する既知信号ごとに、それぞれの部分信号に含まれるシンボルの軟判定値を合算し、その結果をバッファ４０に記憶している。
【００３８】
図７（ｃ）は、図２の判定部３２によって書き込まれた部分信号の判定結果を示すフラグのバッファ４０内の配置例を示す図である。ここで、図７（ｃ）中の「０」は、その行に対応する既知信号を反転しないことを示すフラグである。また、「１」は、その行に対応する既知信号を反転することを示すフラグである。このフラグにしたがって、図４の補正処理部３４は、部分信号に対して、その位相の補正を実行する。なお、既知信号だけでなく、その行に含まれるデータ信号に対してもあわせて補正を実行してもよい。
【００３９】
つぎに、図８を用いて、本発明の実施例に係る位相確定装置の動作例について説明する。図８は、図２の位相確定装置１００の動作例を示すフローチャートである。まず、受信部１０が、図３に図示するような周期的に既知信号が挿入された信号系列を受信する（Ｓ１０）。つぎに、部分信号取得部２０は、受信部１０で受信した信号系列から、所定の部分信号と所定の既知信号の前後の既知信号とを取得するために、バッファ４０に信号系列を書き込む（Ｓ１２）。部分信号取得部２０は、バッファ４０に書き込む際にそれぞれの部分信号に含まれたシンボルの信頼度を計算し、その結果を書き込む。
【００４０】
つぎに、部分信号取得部２０は、バッファ４０に記憶された部分信号に含まれる複数のシンボルの信頼度をそれぞれ取得して、合算する（Ｓ１４）。つぎに、位相補正部３０は、バッファ４０に書き込まれた部分信号の信頼度を用いて、フラグを修正すべきかどうかを１行ずつ判定する。判定は、「所定の既知信号が前後の既知信号と異なっている場合」、すなわち、位相補正の方向が異なる場合、補正すべきとされる。例を用いて説明する。ここで、「ＡＢＣ」を図７（ｂ）に示す信頼度の合算値を硬判定した結果と仮定する。Ｂが所定の部分信号の信頼度の硬判定値、すなわちフラグとなる。また、ＡとＣとが前後の部分信号の信頼度の硬判定値となる。「ＡＢＣ」は、８つのパターン、すなわち、「０００」、「００１」、「０１０」、「０１１」、「１００」、「１０１」、「１１０」、「１１１」のいずれかとなる。このうち、「１０１」と「０１０」は、「所定の部分信号の前後の部分信号の信頼度の符号とが同じ符号であり、かつ、その符号と所定の部分信号の信頼度の符号とが異なっている場合」であるので、フラグの修正が実行される。すなわち、「１０１」の「Ｂ＝０」について「１」、「０１０」の「Ｂ＝１」について「０」となる。言い換えると、この２通り以外は、フラグの修正はなされない。
【００４１】
ここでは、所定の部分信号の信頼度の符号と前後の部分信号の信頼度の符号をもとにフラグを修正すべきか否かが判定されるとともに、対応する部分信号の位相を補正すべきか否かが判定される（Ｓ１６）。フラグもしくは修正後のフラグにもとづいて位相補正すべきでないと判定された場合（Ｓ１６のＮ）、位相補正部３０は、その行を補正しない行として、補正不許可フラグ「０」をバッファ４０に記憶する。一方、判定部３２において、フラグもしくは修正後のフラグにもとづいて位相補正すべきと判定された場合（Ｓ１６のＹ）、位相補正部３０は、その行を補正する行として、補正許可フラグ「１」をバッファ４０に記憶する。Ｓ１６〜Ｓ１８の処理は、すべての行において判定が終了するまで、行ごとに繰り返し実行される（Ｓ２０のＮ、Ｓ２２）。
【００４２】
全ての行の既知信号について判定が終了した場合（Ｓ２０のＹ）、位相補正部３０は、バッファ４０に記憶されたフラグにしたがって、バッファ４０に記憶された、対応する部分信号に対して位相の補正を実行する（Ｓ２４）。また、位相補正部３０は、所定の部分信号の後段のデータ信号であって、所定の部分信号の後の部分信号より前に存在するデータ信号に対して、所定の部分信号とともに、位相の補正を実行してもよい。
【００４３】
つぎに、図７（ａ）〜（ｃ）に示した図２のバッファ４０の配置例を参照しながら、図８のフローチャートの動作例を具体的に説明していく。まず、受信部１０が、図３に図示するような周期的に既知信号が挿入された信号系列を受信する（Ｓ１０）。つぎに、部分信号取得部２０は、受信部１０で受信した信号系列から、所定の部分信号と所定の部分信号の前後の部分信号とを取得するために、バッファ４０に信号系列を書き込む（Ｓ１２）。部分信号取得部２０は、書き込む際にそれぞれの部分信号に含まれたシンボルの信頼度を計算し、その結果を書き込む。ここで、図７（ａ）に示す第２の構成例のようにバッファ４０に書き込まれたものと仮定する。
【００４４】
部分信号取得部２０は、部分信号に含まれる複数のシンボルの信頼度をそれぞれ合算することによって、部分信号の信頼度を取得する（Ｓ１４）。具体的には、図７（ａ）に示した配置例のうち、それぞれの部分信号を順次合算して、図７（ｂ）に示すようにバッファ４０に書き込まれる。すなわち、１行目については、「５」と「４」とを加算した結果「９」が書き込まれ、以降、２行目〜６行目も同様に計算され、順にバッファ４０に書き込まれ、図７（ｂ）のような配置例となる。
【００４５】
つぎに、位相補正部３０は、図７（ｂ）のようにバッファ４０に書き込まれた部分信号の信頼度を用いて、位相の補正を実行すべきかどうかを１行ずつ判定する。ここでは、まず、１行目が所定の部分信号とされるので、その信頼度は図７（ｂ）に示すように「９」となる。１行目については、後段の部分信号の信頼度は「−４」として存在するものの、前段の部分信号は、同一フレーム内には存在しない。したがって、前段の部分信号の信頼度として、図示しない前のフレームの最後の部分信号の信頼度「３」を用いる。ここでは、所定の部分信号の「９」を硬判定すると「０」となり、対応する既知信号と一致しているため、フラグを修正しないと判定される。したがって、１行目は、硬判定値の「０」がそのままフラグとなるので、位相補正を実行しない行と判定され（Ｓ１６のＮ）、図７（ｃ）に示すように、１行目に「０」が書き込まれる（Ｓ１７）。
【００４６】
つぎに、２行目の部分信号を所定の部分信号として、位相補正を実行すべきかどうかの判定がなされる（Ｓ２０のＮ、Ｓ２２、Ｓ１６）。ここで、図７（ｂ）に図示するように、２行目の部分信号の信頼度は「−４」であり、また、前後の部分信号の信頼度は、双方とも「９」となる。したがって、それらを列方向に硬判定すると「０１０」の行となる。しかし、このケースは前述したようにフラグを修正すべきと判定されるため、フラグは「０」となる。したがって、２行目は、位相補正を実行しない行と判定され（Ｓ１６のＮ）、図７（ｃ）に示すように、２行目に「０」が書き込まれる（Ｓ１７）。同様に、列方向に硬判定すると、３行目は「１０１」となり、このケースも前述したようにフラグを修正すべきと判定される。したがって、フラグ「０」の修正が実行され、図７（ｃ）の３行目に「１」が書き込まれる（Ｓ１６のＹ、Ｓ１８）。ただし、この３行目は、直前の修正後のフラグから「００１」を利用してフラグの修正なしとしても良い。４行目は「０１１」、５行目は「１１０」となるため、位相補正を実行する行として、図７（ｃ）の４行目、５行目に「１」が書き込まれる（Ｓ１６のＹ、Ｓ１８）。また、６行目は「１００」となるため、位相補正を実行しない行と判定され、図７（ｃ）の６行目に「０」が書き込まれる（Ｓ１６のＮ、Ｓ１７）。なお、６行目の部分信号を所定の部分信号とした場合、後段の部分信号の信頼度として、図示しない次のフレームの最初の部分信号の信頼度「５」と仮定した。
【００４７】
全ての行の部分信号について判定が終了した場合（Ｓ２０のＹ）、位相補正部３０は、図７（ｃ）に示すバッファ４０に記憶されたフラグにしたがって、対応する部分信号の位相を位相補正を実行する（Ｓ２４）。具体的には、２行目と６行目にそれぞれ対応する部分信号に対して、位相の補正が実行されることとなる。
【００４８】
本実施例によれば、バースト誤りが発生しているとみなされた既知信号に相当する部分信号とともに、その後段のデータ信号の位相も反転するため、誤り訂正における訂正能力を向上できる。部分信号の信頼度を用いてバースト誤りの判定を行なうので、判定の精度を向上できる。また、前後の部分信号と異なる部分信号はバースト誤りが発生していると判定できるので、その位相を反転することによって、部分信号のバースト誤りを低減することができる。また、復調部での位相スリップが連発することにも対応できる。また、複数のシンボルの信頼度を合算した値を用いてバースト誤りの判定の元となる信頼度を取得しているので、判定の精度を向上できる。また、バースト誤りを補正することにより性能を向上できる。また、ランダム誤りが部分信号に発生した際の誤補正を軽減できる。また、白色熱雑音などの影響が大きい場合においても、部分信号の位相を正しく確定できる。
【００４９】
つぎに、本発明の実施例の変形例を示す。本発明の実施例の変形例は、位相確定装置１００を含む受信装置２００に関する。本発明の実施例との相違は、部分信号の位相を反転するか否かを判定する際に、しきい値を用いている点である。なお、前述した実施例と構成は同一であるので、同一の符号を付して説明を簡略化する。本発明の実施例の変形例にかかる受信装置２００は、図１に示す構成と同様に、アンテナ１と、ＲＦ部２と、高周波部３と、Ａ／Ｄ変換部４と、信号処理部５と、位相確定装置１００と、復号部６とを含む。位相確定装置１００は、図２に示す構成と同様に、受信部１０と、部分信号取得部２０と、位相補正部３０と、バッファ４０とを含む。また、部分信号取得部２０は、図４に示す構成と同様に、書込部２２と、信頼度取得部２４とを含む。また、位相補正部３０は、図６に示す構成と同様に、判定部３２と、補正処理部３４とを含む。
【００５０】
ここで、図９〜図１０を用いて、本発明の実施例の変形例に係る位相確定装置の動作例について説明する。図９は、本発明の実施例の変形例にかかる位相確定装置の動作例を示すフローチャートである。図９は、図８のフローチャートにおけるＳ１６のかわりにＳ２６の処理をすることを示している図である。なお、Ｓ１０〜Ｓ２４については、図８に示したフローチャートと同様であるので説明を省略する。
【００５１】
Ｓ２６において、位相補正部３０は、バッファ４０に書き込まれた部分信号の信頼度を用いて、フラグを修正すべきかを判定するとともに、位相補正すべきかどうかを１行ずつ判定する。ここでの判定は、「所定の部分信号の前後の信頼度の絶対値が第１のしきい値より大きく、かつ、所定の部分信号の信頼度の絶対値が第２のしきい値より大きい場合」は、前段のＳ１６において所定の部分信号をフラグを修正すると判定されていた場合であっても、そのフラグは修正されない。この場合、所定の部分信号の信頼度の絶対値が大きく、フラグの信頼性が高いといえるためである。その結果、修正後のフラグが「０」である場合、位相補正しない行と判定され（Ｓ２６のＮ）、Ｓ１７の処理に移る。一方、修正後のフラグが「１」である場合、位相補正する行と判定され（Ｓ２６のＹ）、Ｓ１８の処理に移る。
【００５２】
図１０（ａ）〜（ｂ）は、本発明の実施例の変形例にかかるバッファ４０における部分信号の判定結果を示すフラグのバッファ４０内の配置例を示す図である。また、図１０（ａ）は、図７（ｂ）に対応している。図１０（ｂ）は、図７（ｃ）に対応しており、判定部３２がバッファ４０に書き込んだ値を示している。ここでは、図７（ａ）〜（ｃ）、および、図１０（ａ）〜（ｂ）に示した配置例を参照しながら、変形例にかかる位相確定装置１００の動作例を具体的に説明していく。なお、Ｓ１０〜Ｓ２４については、図８に示したフローチャートと同様であるので説明を省略する。
【００５３】
Ｓ２６において、まず、図１０（ａ）に示す１行目〜６行目について前述したＳ１６と同様の判定処理を行なう。ここで、図示しない前のフレームの最後の部分信号の信頼度「３」と仮定した。また、後段のフレームの最初の部分信号の信頼度を「１０」とした。それぞれの所定の部分信号と前後の部分信号の硬判定値は、１行目は（００１）、以後順に、（０１０）、（１００）、（００１）、（０１１）、（１１０）となる。したがって、修正される前のフラグは、順に、「０」、「１」、「０」、「０」、「１」、「１」となる。ここで、２行目の（０１０）は、上述したフラグを修正すべきパターンであるので、フラグ「１」が「０」に修正される。そうすると、修正後のフラグは、順に、「０」、「０」、「０」、「０」、「１」、「１」となり、１行目〜４行目が位相反転されない行と判定される。つぎに、修正された２行目については、再修正すべきかが判定される。この場合、２行目を所定の部分信号とする軟判定値「−１０」は、しきい値を超えているため、２行目のフラグ「０」をさらに修正する、すなわち、Ｓ１６相当の判定においてフラグを修正すべきでなかった行と判定される。そうすると、２行目は、位相補正を実行される行と判定される（Ｓ２６のＹ）。５行目と６行目が位相補正が実行される行と判定される（Ｓ２６のＹ）。したがって、最終的なフラグは、図１０（ｂ）に図示するように、「０」、「１」、「０」、「０」、「１」、「１」となる。
【００５４】
前述の実施例との相違は、Ｓ１６と同様な判定においてフラグの修正を実行する行と判定された場合であっても、所定の部分信号とその前後の部分信号の信頼度のすべてがしきい値を超える場合は、それらの信頼度を信用して、その行のフラグを元に戻すために再修正する点である。
【００５５】
本実施例の変形例によれば、しきい値より低い信頼度を有する部分信号は、判定の基準としては望ましいものではないので、そのような部分信号を前後に有する所定の部分信号に対しては位相の補正を実行しない。したがって、誤って、誤りの含まれていない部分信号に対して補正の実行することを防止できる。また、しきい値より高い信頼度を有する所定の部分信号は、誤っていない確率が高いと考えられるため、そのような部分信号に対しては、位相の補正を実行する。また、これらにより、判定の精度を向上できる。また、判定の前段にこれらのしきい値判定を行なうため、判定処理をスキップできる。判定処理をスキップすることにより、判定を含む位相確定処理を高速に実行できる。
【００５６】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５７】
本実施例、変形例においては、前後の部分信号を前後１つの部分信号として説明した。しかしながらこれにかぎらず、前後２以上の部分信号としてもよい。また、第１のしきい値、第２のしきい値をそれぞれ異なる値として説明した。しかしながらこれにかぎらず、同じ値としてもよい。また、信頼度は、−７から＋７までのいずれかの値で表される軟判定値であるとして説明した。しかしながらこれにかぎらず、−１２７から＋１２７のように、０を中心として一定の幅を持つ範囲で表される軟判定値であってもよい。また、０を中心とせず、最低値としてもよい。たとえば、０から２５５のいずれかの値で表される軟判定値としてもよい。
【００５８】
また、本実施例、変形例においては、送信された信号系列の変調方式は、ＢＰＳＫであるとして説明した。しかしながらこれにかぎらず、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などの変調方式であってもよい。このような場合、図８のＳ１６において「位相補正の実行」を行なっていた部分を「位相の回転処理」を行なうことによって、上述と同様の効果を得ることができる。また、既知信号は、すべて同じシンボルで構成されているものとして説明した。しかしながらこれにかぎらず、予め定められた所定の規則で配列された系列であってもよい。この場合、信頼度として、所定の規則との相関を計算し、両者の差異を用いることによって、上述と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
また、図１において、ＲＦ部２と高周波部３は別個の回路として説明した。しかしながらこれにかぎらず、高周波部３をＲＦ部２の内部に設け、ダイレクトコンバージョンを行なってもよい。このような構成をとった場合であっても、上述と同様の効果を得られることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例にかかる受信装置の構成例を示す図である。
【図２】図１の位相確定装置の構成例を示す図である。
【図３】図２の位相確定装置が受信する信号系列の構成例を示す図である。
【図４】図２の部分信号取得部の構成例を示す図である。
【図５】図２のバッファの構成例を示す図である。
【図６】図２の位相補正部の構成例を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、図２の部分信号取得部によって書き込まれた部分信号のバッファ内の配置例を示す図である。図７（ｂ）は、図４の信頼度取得部によって書き込まれた部分信号の信頼度のバッファ内の配置例を示す図である。図７（ｃ）は、図２の判定部によって書き込まれた部分信号の判定結果を示すフラグのバッファ内の配置例を示す図である。
【図８】図２の位相確定装置の動作例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例の変形例にかかる位相確定装置の動作例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｂ）は、本発明の実施例の変形例にかかるバッファ４０における部分信号の判定結果を示すフラグのバッファ４０内の配置例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  アンテナ、  ２  ＲＦ部、  ３  高周波部、  ４  Ａ／Ｄ変換部、  ５  信号処理部、  ６  復号部、  １０  受信部、  ２０  部分信号取得部、  ２２  書込部、  ２４  信頼度取得部、  ３０  位相補正部、  ３２  判定部、  ３４  補正処理部、  ４０  バッファ、  ５２  既知信号、  ５４  データ信号、  １００  位相確定装置、  ２００  受信装置。
【図１】
2007068052.tif 000003
【図２】
2007068052.tif 000004
【図３】
2007068052.tif 000005
【図４】
2007068052.tif 000006
【図５】
2007068052.tif 000007
【図６】
2007068052.tif 000008
【図７】
2007068052.tif 000009
【図８】
2007068052.tif 000010
【図９】
2007068052.tif 000011
【図１０】
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