(57)【要約】【課題】受信すべきマルチキャリア信号が切りかえられた場合に受信品質の悪化を低減したい。【解決手段】選択部１２は、受信した複数のマルチキャリア信号のいずれかを選択する。等化処理部１８は、選択したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を導出する。等化処理部１８は、系列の方向への補間と、キャリアの方向への補間とを実行することによって、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号に対する伝送路推定値を導出する。等化処理部１８は、導出した伝送路推定値を使用しながら、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号を再生する。等化処理部１８は、ひとつの系列のうちの隣接したパイロット信号の間において、選択の切替がなされている場合、当該隣接したパイロット信号の間に配置された複数のデータ信号に対する伝送路推定値を導出する際に、系列の方向への補間を中止する。【選択図】図１
2007158424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のキャリアのうちの少なくともひとつに、データ信号の間に周期的にパイロット信号を挿入した系列が配置され、かつ複数のキャリアのうちの残りにデータ信号からなる系列が配置されたマルチキャリア信号を複数のアンテナのそれぞれにて受信する受信部と、
前記受信部にて受信した複数のマルチキャリア信号のいずれかを選択する選択部と、
前記選択部にて選択したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を導出する導出部と、
前記導出部にて導出した伝送路推定値に対して、系列の方向への補間と、キャリアの方向への補間とを実行することによって、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号に対する伝送路推定値を導出する補間部と、
前記補間部にて導出した伝送路推定値を使用しながら、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号を再生する再生部とを備え、
前記補間部は、ひとつの系列のうちの隣接したパイロット信号の間において、前記選択部による選択の切替がなされている場合、当該隣接したパイロット信号の間に配置された複数のデータ信号に対する伝送路推定値を導出する際に、系列の方向への補間を中止することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
受信装置の移動速度を推定する推定部をさらに備え、
前記補間部は、系列の方向の補間として、隣接したパイロット信号の間に配置された複数のデータ信号のそれぞれに対する伝送路推定値が互いに異なった値になるような補間を実行しており、ひとつの系列のうちの隣接したパイロット信号の間において、前記選択部による選択の切替がなされている場合であって、かつ前記推定値において推定した移動速度がしきい値よりも遅い場合に、当該複数のデータ信号のそれぞれに対する伝送路推定値として、同一のマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を複製することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記補間部は、前記推定値において推定した移動速度が速くなるにつれて、当該複数のデータ信号に対する伝送路推定値として、同一のマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を複製すべきデータ信号の数を少なくすることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記選択部は、複数のマルチキャリア信号のうち、別のマルチキャリア信号も選択しており、
前記導出部、前記補間部は、前記選択部において選択した別のマルチキャリア信号に対しても、前記選択部において選択したいずれかのマルチキャリア信号に対する処理と同様の処理を実行し、
前記再生部は、データ信号を再生する際に、前記選択部において選択したいずれかのマルチキャリア信号と前記選択部において選択した別のマルチキャリア信号とに対する合成ダイバーシチを実行することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の受信装置。
【請求項５】
複数のキャリアのうちの少なくともひとつに、データ信号の間に周期的にパイロット信号を挿入した系列が配置され、かつ複数のキャリアのうちの残りにデータ信号からなる系列が配置されたマルチキャリア信号を複数のアンテナのそれぞれにて受信するステップと、
受信した複数のマルチキャリア信号のいずれかを選択するステップと、
選択したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を導出するステップと、
導出した伝送路推定値に対して、系列の方向への補間と、キャリアの方向への補間とを実行することによって、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号に対する伝送路推定値を導出するステップと、
導出した伝送路推定値を使用しながら、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号を再生するステップとを備え、
前記データ信号に対する伝送路推定値を導出するステップは、ひとつの系列のうちの隣接したパイロット信号の間において、選択の切替がなされている場合、当該隣接したパイロット信号の間に配置された複数のデータ信号に対する伝送路推定値を導出する際に、系列の方向への補間を中止することを特徴とするダイバーシチ受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイバーシチ受信技術に関し、特にマルチキャリア信号を複数のアンテナにてそれぞれ受信するダイバーシチ受信方法およびそれを利用した受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体通信や地上デジタル放送などにおいては、マルチキャリア方式のひとつであるＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式が利用される。一方、移動体通信においては、マルチパスフェージングの影響によって、受信電力が大きく変動する。このため、ＯＦＤＭ変調方式を移動体通信に用いる場合には、マルチパスフェージングに対する対策として、ダイバーシチ受信技術が使用される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１９１８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
移動体通信においては、パイロット信号に対する伝送路推定値を補間することにより、パイロット信号間に配置されたデータ信号に対する伝送路推定値が導出される。その際、選択ダイバーシチによりマルチキャリア信号の選択の切替がなされると、その切替の前後において伝送路推定値の不連続が生じる。これは、切替前のマルチキャリア信号と切替後のマルチキャリア信号のそれぞれを受信したアンテナが異なるためである。このような不連続によって、切替前後の伝送路推定値を適切に導出できないと、切替のたびに受信信号の品質が悪化する。
【０００４】
本発明者はこうした状況を認識して本発明をなしたものであり、その目的は受信すべきマルチキャリア信号が切りかえられた場合に受信品質の悪化を低減するダイバーシチ技術を提供することである。
【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受信装置は、複数のキャリアのうちの少なくともひとつに、データ信号の間に周期的にパイロット信号を挿入した系列が配置され、かつ複数のキャリアのうちの残りにデータ信号からなる系列が配置されたマルチキャリア信号を複数のアンテナのそれぞれにて受信する受信部と、受信部にて受信した複数のマルチキャリア信号のいずれかを選択する選択部と、選択部にて選択したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を導出する導出部と、導出部にて導出した伝送路推定値に対して、系列の方向への補間と、キャリアの方向への補間とを実行することによって、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号に対する伝送路推定値を導出する補間部と、補間部にて導出した伝送路推定値を使用しながら、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号を再生する再生部とを備える。補間部は、ひとつの系列のうちの隣接したパイロット信号の間において、選択部による選択の切替がなされている場合、当該隣接したパイロット信号の間に配置された複数のデータ信号に対する伝送路推定値を導出する際に、系列の方向への補間を中止する。
【０００６】
この態様によると、隣接したパイロット信号の間において選択の切替がなされている場合に、系列の方向への補間を中止するが、キャリアの方向への補間を継続するので、受信品質の悪化を抑制できる。
【０００７】
受信装置の移動速度を推定する推定部をさらに備えてもよい。補間部は、系列の方向の補間として、隣接したパイロット信号の間に配置された複数のデータ信号のそれぞれに対する伝送路推定値が互いに異なった値になるような補間を実行しており、ひとつの系列のうちの隣接したパイロット信号の間において、選択部による選択の切替がなされている場合であって、かつ推定値において推定した移動速度がしきい値よりも遅い場合に、当該複数のデータ信号のそれぞれに対する伝送路推定値として、同一のマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を複製してもよい。
【０００８】
「伝送路推定値が互いに異なった値になるような補間」とは、結果として、値が異なるような補間であればよく、例えば、線形補間や高次の関数による補間が含まれる。この場合、移動速度が遅ければ、系列の方向に複製した値を使用しながら、キャリアの方向への補間を実行するので、受信品質の悪化を抑制できる。「複製」は、ステップ補間に相当する。
【０００９】
補間部は、推定値において推定した移動速度が速くなるにつれて、当該複数のデータ信号に対する伝送路推定値として、同一のマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を複製すべきデータ信号の数を少なくしてもよい。この場合、移動速度に応じて複製すべき伝送路推定値の数を変えるので、移動速度に応じた補正を実行できる。
【００１０】
選択部は、複数のマルチキャリア信号のうち、別のマルチキャリア信号も選択しており、導出部、補間部は、選択部において選択した別のマルチキャリア信号に対しても、選択部において選択したいずれかのマルチキャリア信号に対する処理と同様の処理を実行し、再生部は、データ信号を再生する際に、選択部において選択したいずれかのマルチキャリア信号と選択部において選択した別のマルチキャリア信号とに対する合成ダイバーシチを実行してもよい。この場合、合成ダイバーシチを実行するので、受信品質を改善できる。
【００１１】
本発明の別の態様は、ダイバーシチ受信方法である。この方法は、複数のキャリアのうちの少なくともひとつに、データ信号の間に周期的にパイロット信号を挿入した系列が配置され、かつ複数のキャリアのうちの残りにデータ信号からなる系列が配置されたマルチキャリア信号を複数のアンテナのそれぞれにて受信するステップと、受信した複数のマルチキャリア信号のいずれかを選択するステップと、選択したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を導出するステップと、導出した伝送路推定値に対して、系列の方向への補間と、キャリアの方向への補間とを実行することによって、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号に対する伝送路推定値を導出するステップと、導出した伝送路推定値を使用しながら、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号を再生するステップとを備える。データ信号に対する伝送路推定値を導出するステップは、ひとつの系列のうちの隣接したパイロット信号の間において、選択の切替がなされている場合、当該隣接したパイロット信号の間に配置された複数のデータ信号に対する伝送路推定値を導出する際に、系列の方向への補間を中止する。
【００１２】
受信装置の移動速度を推定するステップをさらに備え、データ信号に対する伝送路推定値を導出するステップは、系列の方向の補間として、隣接したパイロット信号の間に配置された複数のデータ信号のそれぞれに対する伝送路推定値が互いに異なった値になるような補間を実行しており、ひとつの系列のうちの隣接したパイロット信号の間において、選択の切替がなされている場合であって、かつ推定した移動速度がしきい値よりも遅い場合に、当該複数のデータ信号のそれぞれに対する伝送路推定値として、同一のマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を複製してもよい。
【００１３】
データ信号に対する伝送路推定値を導出するステップは、推定した移動速度が速くなるにつれて、当該複数のデータ信号に対する伝送路推定値として、同一のマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路推定値を複製すべきデータ信号の数を少なくしてもよい。
【００１４】
選択するステップは、複数のマルチキャリア信号のうち、別のマルチキャリア信号も選択しており、パイロット信号に対する伝送路推定値を導出するステップ、データ信号に対する伝送路推定値を導出するステップは、選択した別のマルチキャリア信号に対しても、選択したいずれかのマルチキャリア信号に対する処理と同様の処理を実行し、再生するステップは、データ信号を再生する際に、選択したいずれかのマルチキャリア信号と選択した別のマルチキャリア信号とに対する合成ダイバーシチを実行してもよい。
【００１５】
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】
【００１６】
本発明によれば、受信すべきマルチキャリア信号が切りかえられた場合に受信品質の悪化を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明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、地上デジタルテレビジョン規格のひとつであるＩＳＤＢ−Ｔ方式に対応した受信装置に関する。ＩＳＤＢ−Ｔ方式は、マルチキャリア変調のひとつであるＯＦＤＭ変調方式を使用している。ここでは、「５６１７」のサブキャリアを使用し、３つのサブキャリアのうちのひとつのサブキャリアにパイロット信号が挿入されている。また、ひとつのサブキャリアにおいて、４つのシンボルにひとつのパイロット信号が挿入されている。受信装置は、復調を実行するために、パイロット信号に対する伝送路特性を推定する。さらに、受信装置は、推定した伝送路特性を時間方向に補間した後、周波数方向にも補間することによって、データ信号に対する伝送路特性を推定する。すなわち、内挿補間を利用することによって、データ信号に対する伝送路特性が推定される。
【００１８】
このような状況下において、複数のアンテナにおいて受信したマルチキャリア信号のいずれかが選択される場合、パイロット信号が配置されたサブキャリアにおいて、ふたつのパイロット信号の間にて選択が切りかえられる場合がある。そのとき、ふたつのパイロット信号のそれぞれにおいて推定される伝送路特性は、異なった伝送路に対する値である。このような伝送路特性を使用しながら、ふたつのパイロット信号の間に配置されたデータ信号に対する伝送路特性が導出されると、導出された伝送路特性が不正確になる。その結果、受信特性が悪化する。これに対応するために本実施例に係る受信装置は、以下のように動作する。
【００１９】
受信装置は、パイロット信号が配置されたサブキャリアにおいて、ふたつのパイロット信号の間にて選択が切りかえられない場合、時間方向に対する補間と周波数方向に対する補間を実行する。一方、受信装置は、パイロット信号が配置されたサブキャリアにおいて、ふたつのパイロット信号の間にて選択が切りかえられる場合、時間方向に対する補間を中止し、周波数方向に対する補間のみを実行する。
【００２０】
なお、以下の説明において、受信信号は、マルチキャリアが使用された信号系列を受信する。本明細書では、信号系列をマルチキャリア信号という場合もあれば、任意のシンボルの信号をマルチキャリア信号という場合もある。両者は、特に明示せずに使用されるものとする。
【００２１】
図１は、本発明の実施例に係る受信装置１００の構成を示す。受信装置１００は、アンテナ１０と総称される第１アンテナ１０ａ、第２アンテナ１０ｂ、第４アンテナ１０ｄ、選択部１２、チューナ１４と総称される第１チューナ１４ａ、第２チューナ１４ｂ、ＦＦＴ部１６と総称される第１ＦＦＴ部１６ａ、第２ＦＦＴ部１６ｂ、等化処理部１８と総称される第１等化処理部１８ａ、第２等化処理部１８ｂ、合成部２０、特定部２２、制御部２４を含む。
【００２２】
アンテナ１０は、伝送路を介して、無線周波数の信号をそれぞれ受信する。ここで、無線周波数の信号は、マルチキャリア信号である。前述のごとく、ＩＳＤＢ−Ｔ方式を説明の対象とするので、マルチキャリア信号に含まれるサブキャリアの数は、「５６１７」であり、マルチキャリア信号には、スキャッタード形式にてパイロット信号が配置される。すなわち、マルチキャリア信号では、複数のサブキャリアのうちの少なくともひとつに、データ信号の間に周期的にパイロット信号を挿入した系列が配置され、かつ複数のサブキャリアのうちの残りにデータ信号からなる系列が配置されている。なお、アンテナ１０の数は、「４」であるとするので、４つのマルチキャリア信号が受信される。４つのマルチキャリア信号は、図示しないひとつの送信装置から送信されるので、同一の信号成分を含んでいるが、異なった伝送路を経由しながら受信されるので、異なった値を有する。
【００２３】
図２は、アンテナ１０にて受信されるマルチキャリア信号の構成を示す。図の横軸には、「サブキャリア番号」が示され、図の縦軸には、「シンボル番号」が示される。「サブキャリア番号」は、サブキャリアを識別するために付与された番号であり、例えば、周波数の低いサブキャリアに対して、小さい値のサブキャリア番号が付与されている。また、「シンボル番号」は、入力されるシンボルの順番を識別するために付与された番号であり、例えば、先に入力されたシンボルに対して、小さい値のシンボル番号が付与されている。図中の「Ｐ」は、前述のパイロット信号を示しており、図中の「Ｄ」は、データ信号を示す。図示のごとく、シンボル番号「０」において、サブキャリア番号「０」、「１２」のように、離散的なサブキャリアにパイロット信号が配置されている。
【００２４】
また、シンボル番号「１」において、サブキャリア番号「３」、「１５」のように、パイロット信号が配置されている。すなわち、シンボル番号が異なれば、パイロット信号を配置すべきサブキャリアがシフトされる。さらに、シンボル番号「４」において、サブキャリア番号「０」、「１２」のように、パイロット信号が配置されている。この配置は、シンボル番号「０」のときと同一であり、パイロット信号を配置すべきサブキャリアは、周期的に同一のサブキャリアとなる。図１に戻る。
【００２５】
選択部１２は、複数のアンテナ１０によってそれぞれ受信された複数のマルチキャリア信号を入力し、複数のマルチキャリア信号のうちのふたつのマルチキャリア信号を選択する。ここでは、後述の特定部２２にて特定した少なくともふたつのマルチキャリア信号が選択される。なお、選択部１２は、ふたつのマルチキャリア信号のうちの一方の選択を切りかえる場合、他方の選択を切りかえないものとする。さらに、選択部１２は、選択した少なくともふたつのマルチキャリア信号を出力する。
【００２６】
チューナ１４は、受信したマルチキャリア信号を無線周波数からベースバンドに周波数変換する。その際、チューナ１４は、受信周波数を所定の値に固定することによって、受信したマルチキャリア信号から、視聴すべき放送局に対応したチャンネルの番組を選択する。なお、「番組」とは、放送されているプログラムを示すが、ここでは、その内容も含むものとする。すなわち、番組は、放送されている音声、放送されている映像、それらの組合せを示してもよいものとする。なお、第１チューナ１４ａと第２チューナ１４ｂは、同様の処理を並列に実行する。
【００２７】
ここで、チューナ１４は、図示しないＡＧＣによって、入力したふたつのマルチキャリア信号に対して、利得の値を決定し、決定した値によってチューナ１４に含まれる増幅器の利得を調節する。ＡＧＣは、公知の技術によって実現されればよいので、ここでは、説明を省略する。なお、ＡＧＣは、第１チューナ１４ａと第２チューナ１４ｂのそれぞれに含まれた増幅器に対して、共通の利得の値を決定する。そのため、選択部１２において選択されたふたつのマルチキャリア信号間の強度の比と、チューナ１４から出力されるふたつのマルチキャリア信号間の比とは、同等の値になっている。
【００２８】
ＦＦＴ部１６は、チューナ１４からのマルチキャリア信号に対して、ＦＦＴを実行する。その結果、チューナ１４においてベースバンドに周波数変換された信号が、周波数領域の信号に変換される。前述のごとく、周波数領域の信号は、「５６１７」のサブキャリアを有する。
【００２９】
等化処理部１８は、ふたつのマルチキャリア信号のそれぞれに含まれたパイロット信号から、パイロット信号が含まれたサブキャリアに対する伝送路特性の値（以下、「伝送路係数」という）をそれぞれ推定する。そのために、等化処理部１８では、マルチキャリア信号から、パイロット信号が配置されたサブキャリアを抽出する。ここで、パイロット信号が配置されたサブキャリアは、予め規定されているので、等化処理部１８は、当該規定を使用しながら、抽出を実行する。また、抽出したサブキャリアでの信号の値とパイロット信号の値を使用しながら、伝送路係数の推定が実行される。伝送路係数の推定は、公知の技術によって実行されればよいが、例えば、パイロット信号の逆数値と、抽出したサブキャリアでの信号の値との複素乗算によって実行される。
【００３０】
つづいて、等化処理部１８は、導出した伝送路係数をもとに、データ信号が含まれたサブキャリアに対する伝送路係数を推定する。そのために、等化処理部１８は、導出した伝送路係数に対して、補間を実行する。補間として、パイロット信号が含まれたひとつのサブキャリアでの隣接したパイロット信号の間において、選択部１２による選択の切替がなされる場合（以下、「切替処理」という）と、なされない場合（以下、「通常処理」という）とに対して、異なった処理が実行される。
【００３１】
通常処理において、等化処理部１８は、ひとつのサブキャリアを単位にして、周期的に出現すべき伝送路係数を補間する。すなわち、等化処理部１８は、伝送路係数を時間方向に補間する。なお、時間方向は、系列の方向ともいえる。例えば、４つのシンボルごとに伝送路係数が導出されている場合、等化処理部１８は、これらの間のシンボルに対する伝送路係数を内挿補間によって導出する。ここで、内挿補間には、直線補間が使用されるが、これに限定されず所定の近似式が使用されてもよい。また、他のシンボル番号での伝送路係数も使用しながら、外挿補間が実行されてもよい。
【００３２】
以上の処理によって、パイロット信号が配置されたサブキャリアにおいて、連続的な伝送路係数が導出される。さらに、等化処理部１８は、伝送路係数を周波数方向に補間する。周波数方向は、サブキャリア方向ともいえる。具体的に説明すると、等化処理部１８は、パイロット信号が含まれたサブキャリアに対する伝送路係数を補間することによって、マルチキャリア信号に含まれたそれぞれのサブキャリアに対する伝送路係数を導出する。これは、複数のマルチキャリア信号のそれぞれに対する伝送路係数をサブキャリア単位に算出することに相当する。その結果、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号に対する伝送路係数が導出される。
【００３３】
一方、切替処理において、等化処理部１８は、時間方向への補間を中止する。すなわち、等化処理部１８は、周波数方向への補間のみを実行する。さらに、等化処理部１８、補間によって導出した伝送路係数を使用しながら、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号を再生する。このような再生は、以下のように説明されてもよい。等化処理部１８は、ＦＦＴ部１６からのふたつのマルチキャリア信号のそれぞれに対して、伝送路係数による重みづけを実行する。このとき、サブキャリアを単位にした重みづけが実行される。なお、重みづけの際、伝送路係数の複素共役値が使用される。なお、第１等化処理部１８ａと第２等化処理部１８ｂとは、以上の処理を独立に実行する。合成部２０は、等化処理部１８からのふたつのマルチキャリア信号に対して、キャリア単位の合成を実行する。ここでの合成は、最大比合成に相当する。
【００３４】
特定部２２は、複数のアンテナ１０のそれぞれによって受信される複数のマルチキャリア信号のうちの、選択すべきふたつを決定する。また、特定部２２は、決定したふたつを選択部１２に通知する。ここで、特定部２２は、チューナ１４から出力されたふたつのマルチキャリア信号の受信強度をそれぞれ測定し、さらに強度比を測定する。強度とは、例えば電力である。特定部２２では、強度比が所定のしきい値を超えた場合、強度が弱い方のマルチキャリア信号を別の信号系列に切りかえる。例えば、第１アンテナ１０ａからのマルチキャリア信号（以下、「第１マルチキャリア信号」という）と第２アンテナ１０ｂからのマルチキャリア信号（以下、「第２マルチキャリア信号」という）が選択されている状況を想定する。
【００３５】
特定部２２は、第２マルチキャリア信号の切替を決定する。その際、特定部２２は、第３アンテナ１０ｃからのマルチキャリア信号（以下、「第３マルチキャリア信号」という）と第４アンテナ１０ｄからのマルチキャリア信号（以下、「第４マルチキャリア信号」という）のうち、切替先の候補として、選択されていない期間が長い方のマルチキャリア信号を選択する。なお、前述のごとく、特定部２２は、ふたつのマルチキャリア信号のうちの一方を切りかえる場合、他方を切りかえない。その結果、少なくとも一方は、特定部２２に定常的に入力される。また、特定部２２は、切替を実行する際に、その旨を制御情報として等化処理部１８に出力する。
【００３６】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた受信機能を有したプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３７】
図３は、第１等化処理部１８ａの構成を示す。第１等化処理部１８ａは、導出部３０、第１補間部３２、第２補間部３４、再生部３６を含む。なお、第２等化処理部１８ｂも同様の構成を有する。
【００３８】
導出部３０は、図１の第１ＦＦＴ部１６ａから入力したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号に対する伝送路係数を導出する。伝送路係数の導出は、前述のごとく、実行されればよい。
【００３９】
第１補間部３２は、通常処理として、導出部３０にて導出した伝送路係数に対して、系列の方向への補間と、サブキャリアの方向への補間とを実行する。これらの補間によって、第１補間部３２は、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号に対する伝送路係数を導出する。図４は、第１補間部３２による補間処理の原理を示す。図４においてシンボル番号とサブキャリア番号とは、図２と同様に示される。ここでは、説明を明瞭にするために、パイロット信号「Ｐ」を四角の印にて囲んでいる。また、補間処理を説明するために、サブキャリア番号「１２」から「１５」を着目する。サブキャリア番号「１２」には、パイロット信号を含んだ信号系列が配置されている。
【００４０】
第１補間部３２は、連続した複数のパイロット信号に対する伝送路係数を使用しながら、それらの間に配置されたデータ信号に対する伝送路係数を導出する。例えば、シンボル番号「０」と「４」に対する伝送路係数によって、シンボル番号「１」から「３」に対する伝送路係数が導出される。ここでは、内挿補間が実行されており、線形補間がなされるものとする。以上の処理が、サブキャリア番号「０」、「３」、「６」、「９」、「１５」等、すなわちパイロット信号が含まれた信号系列に対して実行される。その結果、３つのサブキャリアのうち、ひとつの信号の系列に対して、伝送路係数が導出される。なお、図４において、系列の方向への補間によって伝送路係数が導出されたデータ信号は、丸印にて囲まれている。図３に戻る。
【００４１】
第１補間部３２は、これにつづいて、サブキャリア方向への補間を実行する。図４では、シンボル番号「１」において、サブキャリア番号「１２」の伝送路係数と、サブキャリア番号「１５」の伝送路係数に対して、補間が実行され、サブキャリア番号「１３」と「１４」の伝送路係数がそれぞれ導出される。ここでは、内挿補間が実行されており、線形補間がなされるものとする。なお、補間は、線形補間でなく、高次の関数による補間であってもよい。以上の処理が、データ信号のみが含まれた信号系列に対して実行される。その結果、残りの信号の系列に対して、伝送路係数が導出される。なお、図４において、サブキャリアの方向への補間によって伝送路係数が導出されたデータ信号は、三角印にて囲まれている。このような補間は、隣接したパイロット信号の間に配置された複数のデータ信号のそれぞれに対する伝送路推定値が互いに異なった値になるような補間ともいえる。図３に戻る。
【００４２】
第２補間部３４は、切替処理として、導出部３０にて導出した伝送路係数に対して、系列の方向への補間を中止し、サブキャリアの方向への補間を実行する。この補間によって、第２補間部３４は、マルチキャリア信号に含まれたデータ信号に対する伝送路係数値を導出する。図５は、第２補間部３４による補間処理の原理を示す図である。図５でのシンボル番号「５」のタイミングにおいて、選択の切替が実行されている。そのため、切替タイミングより前の切替処理は、サブキャリア番号「３」についてのシンボル番号「２」から「４」において実行されている。すなわち、切替タイミングから前の３シンボルの期間が、切替処理のための期間として規定されている。なお、パイロット信号が挿入されるシンボルが異なれば、切替処理のための期間も異なる。サブキャリア番号「０」では、シンボル番号「０」での伝送路係数と「４」での伝送路係数を使用しながら、系列方向の補間が実行される。導出された伝送路係数に対するデータ信号は、前述の通り、丸印によって示されている。
【００４３】
一方、サブキャリア番号「３」では、シンボル番号「１」での伝送路係数とシンボル番号「９」での伝送路係数とは、互いに異なった図１のアンテナ１０によって受信されている。そのため、シンボル番号「２」から「４」に対して、系列方向の補間は実行されない。シンボル番号「２」に対して、サブキャリア番号「０」での伝送路係数とサブキャリア番号「６」での伝送路係数に対してサブキャリア方向への補間が実行され、サブキャリア番号「１」から「５」での伝送路係数が導出される。導出された伝送路係数に対するデータ信号は、前述の通り、三角印によって示されている。以上の処理は、選択の切替後、すなわちシンボル番号「６」以降においても同様に実行される。図３に戻る。
【００４４】
再生部３６は、第１補間部３２あるいは第２補間部３４にて導出した伝送路係数を使用しながら、マルチキャリア信号に対して等化処理を実行する。なお、等化処理は、サブキャリアを単位にして実行される。また、再生部３６は、第１補間部３２あるいは第２補間部３４にて導出した伝送路係数を使用しながら、マルチキャリア信号に対する重みづけを実行する。
【００４５】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた受信機能を有したプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４６】
以上の構成による受信装置１００の動作を説明する。図６は、受信装置１００による受信処理の手順を示すフローチャートである。アンテナ１０は、複数のマルチキャリア信号をそれぞれ受信する（Ｓ１０）。選択部１２は、受信した複数のマルチキャリア信号の中から、ふたつのマルチキャリア信号を選択する（Ｓ１２）。ＦＦＴ部１６は、選択したふたつのマルチキャリア信号に対してＦＦＴ処理を実行する（Ｓ１４）。等化処理部１８は、ＦＦＴ処理されたふたつのマルチキャリア信号のそれぞれに対して、伝送路特性を導出する（Ｓ１６）。また、等化処理部１８は、導出した伝送路特性を使用しながら、ふたつのマルチキャリア信号のそれぞれに対して、等化処理を実行する（Ｓ１８）。合成部２０は、等化処理したふたつのマルチキャリア信号をダイバーシチ合成する（Ｓ２０）。
【００４７】
図７は、マルチキャリア信号の選択の手順を示すフローチャートである。これは、図６のステップ１２に相当する。チューナ１４は、ふたつのマルチキャリア信号を共通の利得により増幅する（Ｓ４２）。特定部２２は、ふたつのマルチキャリア信号に対する強度比を導出する（Ｓ４４）。特定部２２は、導出された強度比をしきい値と比較することによって、マルチキャリア信号の切替の要否を判断する（Ｓ５０）。比較の結果、強度の比が所定のしきい値より小さければ、特定部２２は、マルチキャリア信号の選択を切りかえず（Ｓ５０のＮ）、処理を終了する。一方、強度比がしきい値以上であれば、マルチキャリア信号の選択の切替が必要とされ（Ｓ５０のＹ）、特定部２２は、制御信号を等化処理部１８、合成部２０に出力し（Ｓ５２）する。さらに、選択部１２は、強度が小さい方のマルチキャリア信号を他のマルチキャリア信号に切りかえる（Ｓ５４）。
【００４８】
図８は、伝送路推定値の導出手順を示すフローチャートである。これは、図６のステップ１６に相当する。なお、前提として、導出部３０は、パイロット信号に対する伝送路係数を既に推定しているものとする。連続したパイロット信号の間に切替がなければ（Ｓ６０のＮ）、第１補間部３２は、系列方向への補間を実行し（Ｓ６４）、サブキャリア方向への補間を実行する（Ｓ６６）。一方、連続したパイロット信号の間に切替があれば（Ｓ６０のＹ）、第２補間部３４は、サブキャリア方向への補間を実行する（Ｓ６２）。
【００４９】
図９は、ダイバーシチ合成の手順を示すフローチャートである。合成部２０は、制御信号の有無を調べる（Ｓ１４２）。制御信号がない場合（Ｓ１４２のＮ）、合成部２０は、等化処理部１８においてそれぞれ等化したふたつのマルチキャリア信号を最大比合成法によりダイバーシチ合成する（Ｓ１４４）。制御信号がある場合（Ｓ１４２のＹ）、合成部２０は、入力されたマルチキャリア信号が切替期間における信号か否かを判断する（Ｓ１４６）。合成部２０は、入力されたマルチキャリア信号が切替期間における信号でない場合（Ｓ１４６のＮ）、等化処理部１８においてそれぞれ等化したふたつのマルチキャリア信号を最大比合成法によりダイバーシチ合成する（Ｓ１４４）。合成部２０は、入力されたマルチキャリア信号が切替期間における信号である場合（Ｓ１４６のＹ）、合成を実行せず（Ｓ１４８）、切替がなされていない方のマルチキャリア信号を選択して、出力する。すなわち、切替の期間は、切替がなされなかった方のマルチキャリア信号のみが使用されることによって、単ブランチ受信が行われる。
【００５０】
以下、実施例の変形例を説明する。実施例での通常処理においては、データ信号に対する伝送路係数を導出するために、時間方向への補間と周波数方向への補間を実行する。また、切替処理においては、周波数方向への補間を実行する。変形例では、受信装置１００の移動速度を測定し、測定した移動速度に応じて、切替処理における補間方法を切りかえる。移動速度が速ければ、シンボル間における伝送路係数の相関が小さくなる。そのため、実施例での切替処理が実行される。一方、移動速度が遅ければ、シンボル間における伝送路係数の相関が大きくなる。そのため、時間方向への補間として、パイロット信号に対する伝送路係数を複製することによって、データ信号に対する伝送路係数が導出される。これにつづいて、周波数方向への補間が実行される。
【００５１】
図１０は、第１等化処理部１８ａの別の構成を示す。図１０の第１等化処理部１８ａでは、図３の第１等化処理部１８ａに第３補間部４０が付加されている。それ以外の構成は、図３の第１等化処理部１８ａと同一であるので、説明を省略する。
【００５２】
図示しない特定部２２は、受信装置１００の移動速度を推定する。移動速度の推定は、任意の技術によってなされればよい。例えば、受信装置１００が自動車に備えられている場合、自動車の速度計によって測定された結果を受けつけることによって、移動速度の推定がなされればよい。また、アンテナ１０によって受信した信号から、移動速度の推定がなされればよい。その際、ドップラー周波数が測定される。また、特定部２２は、推定した移動速度としきい値とを比較する。移動速度がしきい値以上である場合に、特定部２２は、切替処理の際に第２補間部３４を選択する。一方、移動速度がしきい値より小さい場合に、特定部２２は、切替処理の際に第３補間部４０を選択する。
【００５３】
第３補間部４０は、切替処理の際に、パイロット信号が複数のデータ信号の間に挿入された信号系列に対して、系列方向の補間を実行する。補間は、複数のデータ信号のそれぞれに対する伝送路推定値として、同一のマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号、すなわち同一のアンテナ１０にて受信されたパイロット信号に対する伝送路係数を複製するように実行される。また、第３補間部４０は、系列方向への補間を実行した後に、サブキャリア方向への補間を実行する。
【００５４】
図１１は、第３補間部４０による補間処理の原理を示す。図１１においても、シンボル番号「５」において、選択の切替が実行されている。そのため、切替処理は、切替タイミングより前において、サブキャリア番号「３」についてのシンボル番号「２」から「４」において実行されている。サブキャリア番号「０」では、シンボル番号「０」での伝送路係数と「４」での伝送路係数を使用しながら、系列方向の補間が実行される。
【００５５】
一方、サブキャリア番号「３」では、シンボル番号「３」での伝送路係数とシンボル番号「９」での伝送路係数とは、互いに異なった図１のアンテナ１０によって受信されている。そのため、シンボル番号「２」から「４」に対する系列方向の補間として、シンボル番号「１」での伝送路推定がそのまま複製される。導出された伝送路係数に対するデータ信号は、前述の通り、丸印によって示されている。さらに、サブキャリア方向への補間として、シンボル番号「２」に対して、サブキャリア番号「３」での伝送路係数とサブキャリア番号「６」での伝送路係数に対してサブキャリア方向への補間が実行され、サブキャリア番号「４」と「５」での伝送路係数が導出される。導出された伝送路係数に対するデータ信号は、前述の通り、三角印によって示されている。以上の処理は、選択の切替後、すなわちシンボル番号「６」以降においても同様に実行される。その際、サブキャリア番号「３」でのシンボル番号「６」から「８」に対する系列方向の補間として、シンボル番号「９」での伝送路推定がそのまま複製される。すなわち、時間の経過に逆行するように、複製が実行される。
【００５６】
図１２（ａ）−（ｂ）は、合成部２０において合成の対象となる信号を示す。図１２（ａ）は、図１１において、ひとつつのサブキャリアに着目した場合における伝送路係数の補間方法を示す。図１２（ｂ）は、図１１の場合における別のマルチキャリア信号に対する伝送路係数の補間方法を示す。
【００５７】
図１２（ａ）−（ｂ）において、縦軸は伝送路推定値、横軸は時間である。黒丸で示されるのは、パイロット信号に対する伝送路推定値である。伝送路推定値は一般的にＩ成分とＱ成分を含むが、ここでは、説明を簡単にするため、これを電力値として説明する。
【００５８】
図１２（ａ）において、切替タイミングの前での黒い四角によって、パイロット信号（以下、「第１パイロット信号」という）に対する伝送路係数が示されており、切替タイミングの後での黒い四角によって、パイロット信号（以下、「第２パイロット信号」という）に対する伝送路係数が示されている。白丸で示されるのは、第１補間部３２において線形補間された伝送路係数である。切替タイミングの前において白い四角で示されるのは、第３補間部４０において第１パイロット信号に対する伝送路係数を複製した伝送路係数である。すなわち、これは第１データ信号に対する伝送路係数である。
【００５９】
切替タイミングの後において白い四角で示されるのは、第３補間部４０において第２パイロット信号に対する伝送路係数を複製した伝送路係数である。すなわち、これは第２データ信号に対する伝送路係数である。また、切替タイミングにおける信号に対する伝送路係数が描かれていないのは、後述するように、切替タイミングにおける信号が、合成部２０におけるダイバーシチ合成に使用されないことを示す。図１２（ｂ）において、白丸で示されるのは、第１補間部３２において線形補間された伝送路係数である。
【００６０】
図１３は、第１等化処理部１８ａによる伝送路推定値の導出手順を示すフローチャートである。なお、前提として、導出部３０は、パイロット信号に対する伝送路係数を既に推定しているものとする。連続したパイロット信号の間に切替がなければ（Ｓ２００のＮ）、第１補間部３２は、系列方向への補間を実行し（Ｓ２１０）、サブキャリア方向への補間を実行する（Ｓ２１２）。一方、連続したパイロット信号の間に切替があり（Ｓ２００のＹ）、移動速度がしきい値よりも遅くなければ（Ｓ２０２のＮ）、第２補間部３４は、サブキャリア方向への補間を実行する（Ｓ２０４）。また、移動速度がしきい値よりも遅ければ（Ｓ２０２のＹ）、第３補間部４０は、系列方向への複製を実行し（Ｓ２０６）、サブキャリア方向への補間を実行する（Ｓ２０８）。
【００６１】
本発明の実施例によれば、隣接したパイロット信号の間において選択の切替がなされている場合に、系列の方向への補間を中止することによって、異なった伝送路に対応した伝送路係数を別に処理できる。また、別に処理することによって受信品質の悪化を抑制できる。また、系列の方向への補正を中止するが、サブキャリアの方向への補間を継続するので、雑音の影響を低減できる。また、雑音の影響を低減できるので、受信品質の悪化を抑制できる。また、隣接したパイロット信号の間において選択の切替がなされていない場合に、系列の方向とサブキャリアの方向とに対する補間を実行するので、受信品質の低減を抑制できる。また、系列の方向への処理を中止することは、系列の方向とサブキャリアの方向とに対する処理の一部を使用してもよいので、回路規模の増加を抑制できる。また、移動速度が遅ければ、系列の方向に複製した値を使用しながら、キャリアの方向への補間を実行するので、受信品質の悪化を抑制できる。また、合成ダイバーシチを実行するので、受信品質を改善できる。また、合成ダイバーシチをサブキャリア単位に実行するので、自信品質を改善できる。
【００６２】
また、アンテナの数に比してチューナの数を減らした構成であるので、コストを低減できる。また、マルチキャリア信号の切替前後におけるデータ信号に対する伝送路係数を導出するために、ステップ補間を実行するので、切替がなされたマルチキャリア信号における切替前後の伝送路係数を適切に補間できる。また、マルチキャリア信号の切替がなされた場合でも、受信信号の悪化が少ない伝送路係数を導出でき、低コストの構成にもかかわらず、ダイバーシチ利得を向上できる。また、線形補間およびステップ補間は、必要とする計算量が少ないため、処理を高速に実行できる。また、切替がなされた方のマルチキャリア信号は、合成ダイバーシチに使用しないので、切替時に生じる品質の悪化を低減できる。また、ふたつのマルチキャリア信号を共通の利得により増幅するので、受信したふたつのマルチキャリア信号間の強度の比は、受信時と近い値になるので、選択の切替を適切に実行できる。また、選択されているマルチキャリア信号のうち、受信状況の悪い方を特定し、特定したマルチキャリア信号を別のマルチキャリア信号に切りかえるので、受信特性を向上できる。
【００６３】
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。
【００６４】
本発明の実施例において、受信装置１００は、デジタルテレビジョン放送の番組を受信している。しかしながらこれに限らず例えば、受信装置１００は、ラジオ放送の番組を受信してもよく、さらにＯＦＤＭ変調方式を使用した無線ＬＡＮにおける信号を受信してもよい。後者の一例は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格における無線ＬＡＮである。その際、パイロット信号の配置が実施例と異なるので、その際に応じて処理内容が変更されればよい。本変形例によれば、受信装置１００は、様々な通信システムや放送システムに適用可能になる。なお、サブキャリア数が多いほど、本発明による効果も大きくなる。つまり、ＯＦＤＭ変調方式が使用されていればよい。
【００６５】
本発明の実施例において、移動速度に応じて、サブキャリアの方向への補間のみを実行する場合と、系列の方向への複製を実行する場合とを切りかえている。しかしながらこれに限らず例えば、特定部２２は、推定した移動速度が速くなるにつれて、第３補間部４０に対して、伝送路係数を複製すべきデータ信号の数を少なくしてもよい。すなわち、移動速度に応じて、シンボル間の相関が変化するので、相関の変化に対応するように複製すべきデータ信号数を少なくする。この場合、移動速度に応じて複製すべき伝送路係数の数を変えるので、移動速度に応じた補正を実行できる。つまり、ひとつのパイロット信号に対する伝送路係数から、データ信号に対する伝送路係数が導出されればよい。
【００６６】
本発明の実施例において、選択部１２は、４つのアンテナ１０によって受信したマルチキャリア信号のうち、ふたつを選択している。しかしながらこれに限らず例えば、ひとつあるいは３以上のマルチキャリア信号が選択されてもよい。本変形例によれば、アンテナ１０の数および選択されるマルチキャリア信号の数を選択できるので、高品質が要求されるときはアンテナ１０の数を増やし、低コストが要求されるときは選択されるマルチキャリア信号の数を減らすことによって、品質やコストの要求に臨機応変に対応できる。つまり、アンテナ１０の数より少ない数のマルチキャリア信号を選択すればよい。
【００６７】
本発明の実施例において、特定部２２は、選択されているマルチキャリア信号のうち、受信状況の悪いマルチキャリア信号を特定し、それを別のマルチキャリア信号に切りかえている。しかしながらこれに限らず例えば、特定部２２は、４つのアンテナ１０においてそれぞれ受信したマルチキャリア信号をモニタし、受信状態のよいふたつのアンテナ１０に対応したマルチキャリア信号を選択してもよい。本変形例によれば、４つのアンテナ１０においてそれぞれ受信したマルチキャリア信号をモニタするので、選択の精度を向上できる。つまり、結果としてふたつのマルチキャリア信号が選択されればよい。
【００６８】
また、本発明の実施例において、第１パイロット信号は切替の前に最後に受信したパイロット信号であり、第２パイロット信号は切替の後に最初に受信したパイロット信号であるとしている。しかしながらこれに限らず例えば、第１パイロット信号は、切替の前に受信したパイロット信号であればよく、第２パイロット信号は、切替の後に受信したパイロット信号であればよい。また、第１パイロット信号および第２パイロット信号はひとつの信号である必要もない。本変形例によれば、第１データ信号および第２データ信号に対する伝送路推定値の導出方法の選択肢を増加できる。
【００６９】
また、本発明の実施例において、合成部２０は、ふたつのマルチキャリア信号をダイバーシチ合成している。しかしながらこれに限らず例えば、合成が実行されず、ひとつのマルチキャリア信号を用いる場合であってもよい。本変形例によれば、合成部２０などの構成を削除できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施例に係る受信装置の構成を示す図である。
【図２】図１のアンテナにて受信されるマルチキャリア信号の構成を示す図である。
【図３】図１の第１等化処理部の構成を示す図である。
【図４】図３の第１補間部による補間処理の原理を示す図である。
【図５】図３の第２補間部による補間処理の原理を示す図である。
【図６】図１の受信装置による受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】図６のマルチキャリア信号の選択の手順を示すフローチャートである。
【図８】図６の伝送路推定値の導出手順を示すフローチャートである。
【図９】図６のダイバーシチ合成の手順を示すフローチャートである。
【図１０】図１の第１等化処理部の別の構成を示す図である。
【図１１】図１０の第３補間部による補間処理の原理を示す図である。
【図１２】図１２（ａ）−（ｂ）は、図１の合成部において合成の対象となる信号を示す図である。
【図１３】図１０の第１等化処理部による伝送路推定値の導出手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７１】
１０  アンテナ、  １２  選択部、  １４  チューナ、  １６  ＦＦＴ部、  １８  等化処理部、  ２０  合成部、  ２２  特定部、  ２４  制御部、  １００  受信装置。
【図１】
2007158424.tif 000003
【図２】
2007158424.tif 000004
【図３】
2007158424.tif 000005
【図４】
2007158424.tif 000006
【図５】
2007158424.tif 000007
【図６】
2007158424.tif 000008
【図７】
2007158424.tif 000009
【図８】
2007158424.tif 000010
【図９】
2007158424.tif 000011
【図１０】
2007158424.tif 000012
【図１１】
2007158424.tif 000013
【図１２】
2007158424.tif 000014
【図１３】
2007158424.tif 000015