(57)【要約】【課題】従来の最小二乗法の計算回路に比べて、大幅に回路規模を減らすことが出来る回り込み波のキャンセル装置を実現すること。【解決手段】受信信号を同じ周波数で再送信し、送受信アンテナ間の回り込み波をキャンセルする装置において、受信したＯＦＤＭ信号の複素信号を極座標変換する直交座標変換回路と、変換された位相信号を直線化する位相直線化回路と、該位相直線化信号の傾きを差分演算により算出し、算出した傾きの１シンボル間の平均をとる位相補正値算出回路と、平均した位相直線化信号の傾きに基づきＯＦＤＭ信号の位相回転を補正する位相補正回路を有するＯＦＤＭ信号の位相回転補正装置である。【選択図】図１
2007300155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ)方式で変調されたＯＦＤＭ信号を受信し、該受信したＯＦＤＭ信号の位相回転を補正する装置において、受信したＯＦＤＭ信号の複素信号を極座標変換する直交座標変換回路と、変換された位相信号を直線化する位相直線化回路と、該位相直線化信号の傾きを差分演算により算出し、算出した傾きの１シンボル間の平均をとる位相補正値算出回路と、該平均した位相直線化信号の傾きに基づき、上記ＯＦＤＭ信号の位相回転を補正する位相補正回路を有することを特徴とするＯＦＤＭ信号の位相回転補正装置。
【請求項２】
受信信号を同じ周波数で再送信し、送受信アンテナ間の回り込み波をキャンセルする装置において、受信したＯＦＤＭ信号の複素信号を極座標変換し、変換された位相信号を直線化し、該位相直線化信号の傾きを差分演算により算出し、算出した傾きの１シンボル間の平均をとり、該平均した位相直線化信号の傾きに基づき上記ＯＦＤＭ信号の位相回転を補正することを特徴とする回り込み波キャンセル装置における位相回転補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多重(ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Divisional Multi- plexing)変調方式を用いたデータ伝送装置の受信回路、特に回り込み波をキャンセルする装置を有する位相回転補正回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体向けデジタル伝送や、地上系デジタルテレビジョン放送への応用に適した変調方式として、マルチパスフェージングやゴーストに強いという特徴のある直交周波数分割多重変調方式(以下、ＯＦＤＭと称す)が注目を浴びている。ＯＦＤＭ方式は、マルチキャリア変調方式の一種であって、互いに直交するｎ本(ｎは数十〜数千)の搬送波(キャリア)にそれぞれデジタル変調を施した伝送方式である。ＯＦＤＭ波の１シンボルは、ＯＦＤＭ方式で変調した時間軸信号と、その時間軸信号の一部を複製したガードインターバルとで構成され、シンボル長が長いのが特徴である。このシンボル長が長い特徴を活かして単一周波数ネットワーク(以下、ＳＦＮと称す)を構築する。ＳＦＮの構築の一例として、放送波を受信して同一チャンネルにて再送信する方式がある。
【０００３】
しかし、この方式においては、再送信した信号が放送波を受信するアンテナに回り込んで受かってしまう、「回り込み」が生じてしまう。この回り込みの影響によって、再送信する放送波の信号品質が劣化したり、また、再送信するシステム、増幅器などが発振してしまうことが考えられる。これを回避するためには、送受信のアンテナを十分な間隔で離したり、回り込み波が生じないようアンテナ指向性を調整したり、回り込み波を打ち消すキャンセラ装置(回り込みキャンセラ)が必要となる。
【０００４】
ここで、図２を用いて従来技術の回り込みキャンセラについて簡単に説明する。受信した信号を同期回路１にて信号の同期を取り、減算器２の出力信号をＦＦＴ(Fast Fourier Transform)３に入力し、時間軸信号から周波数軸信号に変換する。
その出力信号を伝送路推定回路４に入力し、ＳＰ(Scattered Pilot)信号を抽出して伝送路特性を得る。伝送路特性はＦＦＴ窓位置補正回路５に入力される。ＦＦＴに取り込む位相がｎサンプルずれると、ＦＦＴ演算後の信号の位相がｎ回転してしまうので、ここでその回転分を補正する。回転を補正したデータは誤差算出回路６にて誤差を算出し、ＩＦＦＴ７にて時間軸信号に変換して、係数更新回路８にてフィルタ係数を更新する。フィルタ９では、係数更新回路８より入力された係数にて擬似的に回り込み波を生成する。生成した回り込み波を減算回路２に入力し、回り込みキャンセラ装置の入力信号と減算を行うことで回り込み波をキャンセルする。
【特許文献１】特開２００３−２９８５４８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、窓位置補正回路５について詳細に説明する(図３)。伝送路推定回路４の出力信号(複素信号１，Ｑ)を、極座標変換回路５１で振幅信号ｒと位相信号θに変換する。もし、伝送路推定回路４の出力信号に位相回転があると、位相情報θは回転の数分だけ位相の不連続点が生じる。例えば、位相回転が３回転だとすると、図４のように不連続点が３点現れる。
位相情報θは位相直線化回路５２へ、もう一方の振幅信号ｒは遅延補正回路５３−２に入力する。位相直線化回路５２では位相の不連続点を検出し、不連続点を検出する毎に、オフセットｏｆｆｓｅｔ(２π)を加えて位相情報を直線にする(θ')。直線化された信号θ'は、遅延補正回路５３−１と位相補正値算出回路５４に入力される。
【０００６】
位相補正値算出回路５４では、最小二乗法を用いて直線の傾きαを算出し、位相補正回路５５に渡す。位相補正回路５５では直線の傾きαを用いて、−αの傾きを持った直線を生成し、θ'と加算することで位相の回転を補正する。位相補正された信号は、遅延された振幅信号ｒとともに直交座標変換回路５６に入力され、複素信号に変換される。
直線化された信号θ'の傾きαを求める際に、最小二乗法を用いている。ここで、データのサンプル数をｎとすると、傾きαは、下式（１）となる。
【０００７】
【数１】
2007300155.tif 000003
最終的に傾きだけ得られればよく、また、直線の中心は位相を変化させないようにするため原点を通る直線を考えると、１〜ｎサンプルを−ｎ／２〜＋ｎ／２に変更でき、傾きαは、下式（２）となる。
【０００８】
【数２】
2007300155.tif 000004
ここで、下式（３）より、下式（４）が得られる。
【０００９】
【数３】
2007300155.tif 000005
【００１０】
【数４】
2007300155.tif 000006
この傾きαを求める構成をブロック図にした例を図５に示す。
【００１１】
位相直線化したデータθ'をｙとし、乗算器５４５−１に入力する。また、ＯＦＤＭ波の１シンボルでリセットされるカウンタ５４０のカウンタ値をｘとして乗算器５４５−１に入力する。乗算器５４５−１ではｘ・ｙを計算して、その計算結果を積分器５４６−１に入力し、ＯＦＤＭ波の１シンボルの間だけ積分する。
一方、カウンタ値ｘを乗算器５４５−２に入力し、ｘの二乗を計算した後、積分器５４６−２にてＯＦＤＭ波の１シンボル間積分する。２つの積分の結果を除算器５４７に入力し、Σｘ・ｙ／Σｘ・ｘ  を計算して傾きαを算出する。
ここで、例えば、位相データｙを１６bit、サンプル数ｘが１３bitとすると、１３bit×１３bitの掛け算器、１６bit×１３bitの掛け算器、それらの演算結果をそれぞれ加算する積分器(３９bit積分器，４２bit積分器)、積分結果を除算する除算器が必要となり、ＦＰＧＡで回路を構成する場合、非常に大きな回路規模が必要となる。
本発明はこれらの欠点を除去し、従来の最小二乗法の計算回路に比べて、大幅に回路規模を減らすことが出来る回り込み波のキャンセル装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するため、ＯＦＤＭ方式で変調されたＯＦＤＭ信号を受信し、該受信したＯＦＤＭ信号の位相回転を補正する装置において、受信したＯＦＤＭ信号の複素信号を極座標変換する直交座標変換回路と、変換された位相信号を直線化する位相直線化回路と、該位相直線化信号の傾きを差分演算により算出し、算出した傾きの１シンボル間の平均をとる位相補正値算出回路と、該平均した位相直線化信号の傾きに基づき、上記ＯＦＤＭ信号の位相回転を補正する位相補正回路を有するＯＦＤＭ信号の位相回転補正装置である。
また、受信信号を同じ周波数で再送信し、送受信アンテナ間の回り込み波をキャンセルする装置において、受信したＯＦＤＭ信号の複素信号を極座標変換し、変換された位相信号を直線化し、該位相直線化信号の傾きを差分演算により算出し、算出した傾きの１シンボル間の平均をとり、該平均した位相直線化信号の傾きに基づき上記ＯＦＤＭ信号の位相回転を補正する回り込み波キャンセル装置における位相回転補正方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の回り込みキャンセラは、位相補正値算出に差分を用いて平均することにより、従来の最小二乗法の計算回路に比べて、大幅に回路規模を減らすことが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の回り込みキャンセラにおける位相補正値算出回路の構成について、図１に示す一実施例により、詳細に説明する。  ここで、回り込みキャンセラにおける位相補正値算出回賂５４以外は従来例(図２、図３)と同様の構成を用いるので、位相補正値算出回賂５４以外の説明は省略する。
図１において、位相直線化信号θ'のデータをｙ、データのサンプル値をｘとする。
まず、現在の位相直線化信号をｙｉ、その１サンプル前のデータをｙｉ−１とし、減算器５４１に入力する。減算器５４１では、ｙｉ−ｙｉ−１を計算し、その結果をｄｙとする。
このｄｙは、位相直線化データの直線の傾きとなる。その結果を積分器５４２に入力し、１シンボル間積分して除算器５４４にその結果を入力する。
【００１５】
一方、サンプル値ｘは、ＯＦＤＭ波の１シンボルにてリセットされるシンボルカウンタ５４０のカウンタ値として最大値検出回路５４３に入力される。最大値検出回路５４３では、サンプル値ｘの最大値ｘＭＡＸを検出した後、その結果を除算器５４４に入力する。
除算器５４４では、Σｄｙ／ｘＭＡＸを計算する。この計算によって、ｄｙの値を１シンボル間平均したことになり、位相データがノイズの影響を受けてｄｙに誤差を生じても傾きαの値に影響を与えにくくなる。
また、図１において、積分器５４２に入力するデータを２のべき乗(例えば、２＾１２個)にすると、除算器５４４はビットシフト(２＾１２シフト)で計算できるため、回路規模を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による位相補正値算出回路の一実施例を示すブロック図
【図２】従来の回り込みキャンセラの一例を示すブロック図
【図３】従来のＦＦＴ窓位置補正回路の一例を示すブロック図
【図４】位相情報θの一例を示す波形図
【図５】従来の位相補正値算出回路の一例を示すブロック図
【符号の説明】
【００１７】
１：同期回路、２：加算器、３：ＦＦＴ演算回路、４：伝送路推定回路、５：ＦＦＴ窓位置補正回路、６：誤差算出回路、７：ＩＦＦＴ演算回路、８：係数更新回路、９：フィルタ、５１：極座標変換回路、５２：位相直線化回路、５３−１，５３−２：遅延補正回路、５４：位相補正値算出回路、５５：位相補正回路、５６：直交座標変換回路、５４０：シンボルカウンタ、５４１：減算器、５４２：積分器、５４３：最大値検出回路、５４４：除算器、５４５−１，５４５−２；乗算器、５４６−１，５４６−２：積分器、５４７：除算器。
【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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