(57)【要約】    【課題】      マルチキャリア通信において、抑圧特性が急峻でなく、周波数特性にばらつきがある帯域制限フィルタを用いた場合にも、非希望信号を抑圧する。    【解決手段】  周波数選択部１１２は、ノイズ信号が帯域制限フィルタの抑圧帯域にシフトするように、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数を制御する制御周波数Δｆを選択する。周波数選択部１１２は、Δｆだけ周波数をシフトさせるための制御信号を周波数可変型ローカル信号発振器１１３へ出力するとともに、制御周波数Δｆについての情報を復号部１１４へ出力する。復号部１１４は、周波数選択部１１２から出力される制御周波数Δｆに関する情報に基づいて、情報データが割り当てられたサブキャリアを選択して、ＯＦＤＭ復号を行う。  【選択図】      図１
2007027879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分を含む信号を受信する受信手段と、
受信信号に含まれるすべての周波数成分の周波数をシフトする周波数変換手段と、
受信信号に含まれる一部の周波数成分の周波数シフト後の周波数を抑圧するフィルタと、
周波数が抑圧されずに残る周波数成分のうち前記複数のキャリアに対応する周波数成分を復号する復号手段と、を有し、
前記周波数変換手段は、
受信品質が所定の基準に満たない非希望周波数成分の周波数を前記フィルタにおいて抑圧される周波数に一致させる受信装置。
【請求項２】
前記周波数変換手段は、
前記複数のキャリアに対応する周波数成分以外の周波数成分を非希望周波数成分とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記周波数変換手段は、
受信信号に含まれる周波数成分ごとの信号電力対雑音電力比を測定するノイズ測定部、を含み、
測定された信号電力対雑音電力比が所定の閾値以上の周波数成分を非希望周波数成分とする請求項１記載の受信装置。
【請求項４】
前記周波数変換手段は、
前記複数のキャリアに対応する周波数成分ごとのレベルを測定するレベル測定部、を含み、
測定されたレベルが最小の周波数成分を非希望周波数成分とする請求項１記載の受信装置。
【請求項５】
前記周波数変換手段は、
前記複数のキャリアに対応するすべての周波数成分の周波数を前記復号手段によって復号可能な周波数の範囲にシフトする請求項１記載の受信装置。
【請求項６】
前記復号手段は、
前記周波数変換手段による周波数のシフト量に基づいて前記複数のキャリアに対応する周波数成分を選択し、選択された周波数成分を復号する請求項１記載の受信装置。
【請求項７】
前記復号手段は、
周波数が抑圧されずに残る周波数成分の周波数を復号可能な周波数の範囲に再度シフトする再周波数変換部、を含み、
再周波数シフト後の前記複数のキャリアに対応する周波数成分を復号する請求項１記載の受信装置。
【請求項８】
情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分を含む信号を受信する受信工程と、
受信信号に含まれるすべての周波数成分の周波数をシフトする周波数変換工程と、
受信信号に含まれる一部の周波数成分の周波数シフト後の周波数を抑圧する抑圧工程と、
周波数が抑圧されずに残る周波数成分のうち前記複数のキャリアに対応する周波数成分を復号する復号工程と、を有し、
前記周波数変換工程は、
受信品質が所定の基準に満たない非希望周波数成分の周波数を前記フィルタにおいて抑圧される周波数に一致させる受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置および受信方法に関し、特に、マルチキャリア通信が適用されるシステムにおける受信装置および受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体通信システムにおいても、１００Ｍｂｐｓ以上のスループットを広範囲のカバレッジにわたって提供するためにシステム容量の増大に向けた検討がなされており、例えば、無線帯域幅が１００ＭＨｚ以上の移動体通信システムを用いた検討が報告されている。
【０００３】
無線帯域幅が１００ＭＨｚと広い帯域を用いた伝送方式として、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplex:直交周波数分割多重)方式が知られている（非特許文献１および非特許文献２参照）。ＯＦＤＭ信号は、直交する複数のサブキャリアを用いてディジタル情報を伝送する周波数分割多重のディジタル変調方式であり、マルチパスに強い、他の伝送系に妨害を与えにくい、妨害を受けにくい、周波数利用効率が比較的高いなどの特徴を有している。
【０００４】
ところで、ＯＦＤＭ受信装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。図１７は、ＯＦＤＭ復号のアルゴリズムを利用した広帯域信号の受信装置の一例を示す構成図である（特許文献１参照）。図１７に示す受信装置１０は、アンテナ１１、フロントエンド部１２、帯域制限部１３、Ａ／Ｄ（Analog to Digital）変換部１４、およびＯＦＤＭ信号処理部１５を有している。
【０００５】
フロントエンド部１２は、受信された信号を低雑音増幅してＩＦ（Intermediate Frequency）周波数に変換する。
【０００６】
帯域制限部１３は、広帯域フィルタ１６および特定の周波数に急峻な減衰を与えるバンド抑圧フィルタ（ノッチフィルタ）１７を含んでいる。
【０００７】
広帯域フィルタ１６は、ＩＦ周波数帯に変換されたＯＦＤＭ信号の帯域を抜き出す。一般に、移動体通信システムにおいては、帯域制限フィルタとして周波数選択性の優れたフィルタ、例えば、圧電素子の表面振動波を利用したＳＡＷ（Surface Acoustic Wave：弾性表面波）フィルタが用いられることが多い。また、受信された信号をＩＦ周波数に変換せずにベースバンド周波数に変換するダイレクトコンバージョン受信ＩＣ等では、ベースバンド周波数帯において低域通過型フィルタを用いて帯域制限を行っている。
【０００８】
バンド抑圧フィルタ１７は、広帯域フィルタ１６だけでは除去できない隣接妨害成分を除去する。通常、バンド抑圧フィルタ１７はＯＦＤＭ帯域内の位相に影響を与えるが、ＯＦＤＭの場合は、等化や遅延検波の復調処理により位相変化分が補償されるので、実質上は位相の影響はなくなるという特徴を持っている。
【０００９】
Ａ／Ｄ変換部１４は、帯域制限部１３によって帯域制限された信号に対し、Ａ／Ｄ変換を施し、Ａ／Ｄ変換された信号をＯＦＤＭ信号処理部１５へ出力する。
【００１０】
ＯＦＤＭ信号処理部１５は、直交復調処理、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）処理、回線推定処理の機能を備えて、Ａ／Ｄ変換された信号に対しＯＦＤＭ復号処理を行う。
【００１１】
ところで、Ａ／Ｄ変換部１４においては、オーバサンプリング数は大きいほど望ましいが、一般にロジック部品の消費電力や装置容積やコスト等を考慮した場合、オーバサンプリング数を大きく取ることが難しい。そのため、Ａ／Ｄ変換部１４におけるサンプリングによって、ノイズ信号が折り返されて信号帯域内に入ってくる可能性がある。したがって、Ａ／Ｄ変換部１４の前段に、急峻な周波数特性を有する帯域制限フィルタを設けることが必須となる。  
【非特許文献１】ＩＴＵ―ＲＳ寄書（ＴＧ１１／３）
【非特許文献２】テレビジョン学会研究報告Vol.17，No.54，p7-12，BCS 93-33(Sep.1993)
【特許文献１】特開２０００−１３３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、急峻な抑圧特性を有し、周波数特性にばらつきのない帯域制限フィルタを実現しようとした場合、回路規模が大きくなるとともに、コストが増大するという問題がある。さらに、半導体フィルタを用いた場合、フィルタ次数が多くなることによって消費電力が多くなるという問題がある。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、マルチキャリア通信において、抑圧特性が急峻でなく周波数特性にばらつきがある帯域制限フィルタを用いた場合にも、非希望信号を抑圧することができる受信装置および受信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
かかる課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分を含む信号を受信する受信手段と、受信信号に含まれるすべての周波数成分の周波数をシフトする周波数変換手段と、受信信号に含まれる一部の周波数成分の周波数シフト後の周波数を抑圧するフィルタと、周波数が抑圧されずに残る周波数成分のうち前記複数のキャリアに対応する周波数成分を復号する復号手段と、を有し、前記周波数変換手段は、受信品質が所定の基準に満たない非希望周波数成分の周波数を前記フィルタにおいて抑圧される周波数に一致させる構成を採る。
【００１５】
本発明に係る受信方法は、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分を含む信号を受信する受信工程と、受信信号に含まれるすべての周波数成分の周波数をシフトする周波数変換工程と、受信信号に含まれる一部の周波数成分の周波数シフト後の周波数を抑圧する抑圧工程と、周波数が抑圧されずに残る周波数成分のうち前記複数のキャリアに対応する周波数成分を復号する復号工程と、を有し、前記周波数変換工程は、受信品質が所定の基準に満たない非希望周波数成分の周波数を前記フィルタにおいて抑圧される周波数に一致させる工程を採る。
【００１６】
これらによれば、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分を含む信号に含まれるすべての周波数成分の周波数をシフトして、周波数シフト後の受信信号に含まれる周波数成分のうち、受信品質が所定の基準に満たない非希望周波数成分の周波数をフィルタにおいて抑圧し、周波数が抑圧されずに残る周波数成分のうち複数のキャリアに対応する周波数成分を復号するため、抑圧特性が急峻でなく周波数特性にばらつきのあるフィルタを用いた場合にも、フィルタ特性の劣化を補正する回路を必要とせずにフィルタ特性の劣化を軽減して非希望周波数成分の周波数を抑圧することができ、受信性能を改善することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、マルチキャリア通信において、抑圧特性が急峻でなく、周波数特性にばらつきがある帯域制限フィルタを用いた場合にも、非希望信号を抑圧することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の骨子は、帯域制限フィルタのフィルタ特性および非希望信号の周波数に基づいて、非希望信号の周波数をフィルタの抑圧帯域にシフトすることである。
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る受信装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示す受信装置１００は、アンテナ１０１、アンテナ共用部１０２、低雑音増幅部１０３、周波数変換部１０４、バンドパスフィルタ１０５、ＡＧＣ（Auto Gain Control）１０６、ローカル信号発振器１０７、直交復調部１０８、低域通過型フィルタ１０９−１、低域通過型フィルタ１０９−２、Ａ／Ｄ変換部１１０−１、Ａ／Ｄ変換部１１０−２、ＦＦＴ部１１１、周波数選択部１１２、周波数可変型ローカル信号発振器１１３、および復号部１１４を有している。
【００２１】
アンテナ共用部１０２は、アンテナ１０１を上記ブロックにより構成される受信系と図示せぬ送信系とを共用させている。
【００２２】
低雑音増幅部１０３は、受信した信号を低雑音で増幅し、周波数変換部１０４へ出力する。
【００２３】
周波数変換部１０４は、増幅された受信信号に周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号を乗算してＩＦ周波数に変換し、変換されたＩＦ信号をバンドパスフィルタ１０５へ出力する。
【００２４】
バンドパスフィルタ１０５は、ＩＦ信号に帯域制限を施し、得られたＩＦ信号をＡＧＣ１０６へ出力する。
【００２５】
ＡＧＣ１０６は、ＩＦ信号の振幅レベルを後工程のＡ／Ｄ変換部１１０−１およびＡ／Ｄ変換部１１０−２において最適なレベルへ調整し、レベル調整されたＩＦ信号を直交復調部１０８へ出力する。
【００２６】
ローカル信号発振器１０７は、周波数ｆif（ＭＨｚ）のローカル信号を直交復調部１０８へ出力する。
【００２７】
直交復調部１０８は、レベル調整されたＩＦ信号をＩ、Ｑのベースバンド信号に変換し、得られたベースバンド信号を低域通過型フィルタ１０９−１および低域通過型フィルタ１０９−２へ出力する。
【００２８】
低域通過型フィルタ１０９−１および低域通過型フィルタ１０９−２は、Ｉ、Ｑのベースバンド信号に対してそれぞれ不要成分を除去し、得られたＩ、Ｑのベースバンド信号をＡ／Ｄ変換部１１０−１、Ａ／Ｄ変換部１１０−２へ出力する。
【００２９】
Ａ／Ｄ変換部１１０−１およびＡ／Ｄ変換部１１０−２は、Ｉ、Ｑのベースバンド信号にＡ／Ｄ変換を施し、Ａ／Ｄ変換されたＩ、Ｑのベースバンド信号をＦＦＴ部１１１へ出力する。
【００３０】
ＦＦＴ部１１１は、Ａ／Ｄ変換されたＩ、Ｑのベースバンド信号に対し高速フーリエ変換を行い、時間領域の信号を周波数領域の信号へ変換する。ＦＦＴ部１１１は、得られた周波数領域の信号を復号部１１４へ出力する。
【００３１】
周波数選択部１１２は、図示せぬフィルタ特性測定部から出力されるバンドパスフィルタ１０５のフィルタ特性と、自チャンネルの周波数配置または図示せぬノイズ信号周波数測定部において測定されるノイズ信号周波数およびレベルに基づいて、ノイズ信号がバンドパスフィルタ１０５の抑圧帯域にシフトするように、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数を制御する制御周波数Δｆを選択する。例えば、受信環境において定常的にＯＦＤＭ信号以外の他システムの信号が存在する場合、周波数選択部１１２は、他システムの信号の周波数をノイズ信号の周波数として、制御周波数Δｆを選択する。周波数選択部１１２は、Δｆだけ周波数をシフトさせるための制御信号を周波数可変型ローカル信号発振器１１３へ出力するとともに、制御周波数Δｆについての情報を復号部１１４へ出力する。
【００３２】
周波数可変型ローカル信号発振器１１３は、周波数選択部１１２から出力される制御信号に基づいて、周波数ｆｃ−ｆif−Δｆ（ＭＨｚ）のローカル信号を生成し、周波数変換部１０４へ出力する。ここで、ｆｃはＯＦＤＭ信号の中心周波数、Δｆは、周波数選択部１１２によって選択された制御周波数を示す。
【００３３】
復号部１１４は、周波数領域へ変換された信号に対してＯＦＤＭ復号を施す。このとき、周波数選択部１１２から出力される制御周波数Δｆに関する情報に基づいて、情報データが割り当てられたサブキャリアを選択して、ＯＦＤＭ復号を行う。サブキャリアの選択については後に詳述する。復号部１１４は、得られた受信データを後工程へ出力する。
【００３４】
次いで、上記のように構成された受信装置１００による受信動作について説明する。
【００３５】
ＯＦＤＭ信号は、アンテナ１０１およびアンテナ共用部１０２を経由して、低雑音増幅部１０３へ出力される。そして、低雑音増幅部１０３によって受信信号は増幅されて、周波数変換部１０４へ出力される。
【００３６】
増幅された受信信号は、周波数変換部１０４によって、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号と乗算されてＩＦ周波数に変換され、変換されたＩＦ信号はバンドパスフィルタ１０５へ出力される。このとき、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号の周波数は、周波数選択部１１２によって選択された制御周波数Δｆだけシフトされる。周波数選択部１１２によって制御される制御周波数Δｆの選択については後に詳述する。
【００３７】
Δｆだけ周波数をシフトさせるための制御信号は、周波数可変型ローカル信号発振器１１３へ出力されるとともに、制御周波数Δｆについての情報は、復号部１１４へ出力される。
【００３８】
そして、ＩＦ周波数に変換されたＩＦ信号は、バンドパスフィルタ１０５によって帯域制限されて、得られたＩＦ信号はＡＧＣ１０６へ出力される。そして、ＡＧＣ１０６によって、ＩＦ信号は、Ａ／Ｄ変換部１１０−１およびＡ／Ｄ変換部１１０−２において最適なレベルにレベル調整されて、直交復調部１０８へ出力される。
【００３９】
レベル調整されたＩＦ信号は、直交復調部１０８によって、ローカル信号発振器１０７から出力されるローカル信号が乗算されて、Ｉ、Ｑのベースバンド信号に変換される。
【００４０】
Ｉ、Ｑのベースバンド信号は、それぞれ低域通過型フィルタ１０９−１、低域通過型フィルタ１０９−２を通過した後、Ａ／Ｄ変換部１１０−１、Ａ／Ｄ変換部１１０−２においてＡ／Ｄ変換が施されてＦＦＴ部１１１へ出力される。
【００４１】
そして、Ｉ、Ｑのベースバンド信号は、ＦＦＴ部１１１によって時間領域から周波数領域の信号に変換されて、周波数領域の信号は復号部１１４へ出力される。
【００４２】
そして、復号部１１４によって、周波数選択部１１２から出力される制御周波数Δｆに基づいて、情報データが割り当てられたサブキャリアが選択されてＯＦＤＭ復号が行われる。ＯＦＤＭ復号により得られた受信データは、後工程へ出力される。
【００４３】
次いで、受信装置１００が図２に示すようなＯＦＤＭ信号を受信する場合の受信動作について説明する。
【００４４】
図２（ａ）は、使用サブキャリア（Using Sub Career：ＵＳＣ）数６８２本から構成される中心周波数ｆｃ（ＭＨｚ）、信号帯域幅５０ＭＨｚのＯＦＤＭ信号の周波数特性を示している。図２（ａ）において、横軸は周波数（ＭＨｚ）、第２横軸はサブキャリア（Sub Carrier：ＳＢ）番号、縦軸は電力（ｄＢｍ）を示している。
【００４５】
ところで、ＯＦＤＭの送信装置では、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）により周波数領域の信号から時間領域の信号が生成されるが、このときＩＦＦＴ処理の機能上、２のべき乗のサブキャリア数が用いられて時間領域の信号が算出されることが多い。しかしながら、一般には、ローカル周波数の位相雑音によるサブキャリア間隔の制限によりＯＦＤＭ信号が２のべき乗のサブキャリアから構成されない場合が多い。そこで、送信装置は、ヌルデータをサブキャリアに割り当てて、２のべき乗のサブキャリアを生成している。具体的には、図２（ａ）に示すような６８２本のサブキャリアから構成される信号帯域幅５０ＭＨｚのＯＦＤＭ信号を、１０２４本のサブキャリアのうち６８２本のサブキャリアにのみ情報データを割り当て、残りの３４２本のサブキャリアは未使用のサブキャリアとしてヌルデータを割り当てて、未使用のサブキャリアの電力をゼロにして生成する。これにより、無線周波数帯域においては、信号帯域幅が５０ＭＨｚで、６８２本のサブキャリアで構成されるＯＦＤＭ信号が送信されることになる。
【００４６】
図２（ａ）に示すＯＦＤＭ信号を受信装置１００にて受信する場合を考える。図２（ｂ）、図２（ｃ）、および図２（ｄ）は、それぞれ、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるｆｃ−ｆif（ＭＨｚ）、ｆｃ−ｆif＋１２．５（ＭＨｚ）、およびｆｃ−ｆif−１２．５（ＭＨｚ）のローカル信号と周波数変換部１０４において乗算された後、ローカル信号発振器１０７においてｆif（ＭＨｚ）のローカル信号と乗算されて低域通過フィルタ１０９−１および低域通過フィルタ１０９−２に入力されるベースバンド信号の周波数特性を示す。ここで、図２（ｂ）、図２（ｃ）、および図２（ｄ）において、いずれも図２（ａ）と同様に、横軸は周波数（ＭＨｚ）、第２横軸はサブキャリア（ＳＢ）番号、縦軸は電力（ｄＢｍ）を示している。
【００４７】
このとき、上述したように、復号部１１４において、情報データが割り当てられた使用サブキャリアを選択して復調することにより、受信装置１００では図２（ｂ）、図２（ｃ）および図２（ｄ）に示す周波数特性を持ついずれのベースバンド信号も復調することができる。
【００４８】
例えば、図２（ｂ）に示すＯＦＤＭ信号に対しては、図２（ａ）に示すＯＦＤＭ信号と同様にサブキャリア番号１７２から８５３までを使用サブキャリアとして選択してＯＦＤＭ復号することで、情報データを復号することができる。また、図２（ｃ）に示すＯＦＤＭ信号に対しては、サブキャリア番号１から６８２までを使用サブキャリアとして選択してＯＦＤＭ復号することで、情報データを復号することができる。図２（ｄ）に示すＯＦＤＭ信号に対してはサブキャリア番号３４２から１０２４までを使用サブキャリアとして選択してＯＦＤＭ復号することで、情報データを復号することができる。
【００４９】
すなわち、周波数変換部１０４において、高速フーリエ変換において用いられる２のべき乗のサブキャリア数から構成される周波数帯域、つまり、復号部１１４において復号可能な周波数範囲に使用サブキャリアが含まれるよう周波数変換された場合、復号部１１４において使用サブキャリアを正しく検出することで、使用サブキャリアのすべてを用いて情報データを復号することが可能となる。例えば、図２（ａ）に示すようなＯＦＤＭ信号に対しては、制御周波数Δｆが、−１２．５≦Δｆ≦１２．５Ｈ（ＭＨｚ）を満たす場合には、情報データが割り当てられたサブキャリアをすべて用いて情報データを復号することが可能となる。
【００５０】
以後、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号の周波数を制御して、制御周波数Δｆに基づいてサブキャリアを選択してＯＦＤＭ復号する方法を「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」と記載する。
【００５１】
次いで、受信装置１００が図３に示すようなＯＦＤＭ信号およびノイズ信号を受信する場合の受信動作について説明する。図３において、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は電力（ｄＢｍ）、中心周波数ｆｃ（ＭＨｚ）、帯域幅５０ＭＨｚのＯＦＤＭ信号の近傍に、ノイズ信号が存在している様子を示している。ノイズ信号は、その中心周波数ｆｎ（ＭＨｚ）がｆｃより５７ＭＨｚ高く、帯域幅１２ＭＨｚの信号である。
【００５２】
以下では、Ａ／Ｄ変換部１１０−１およびＡ／Ｄ変換部１１０−２のサンプリング周波数ｆｓが７５ＭＨｚの場合を考える。このとき、受信装置１００のＩＦ周波数帯での受信信号の周波数特性は図４（ａ）のようになる。図４（ａ）は、横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は信号レベル（ｄＢｍ）、第２縦軸はフィルタ抑圧量（ｄＢ）を示している。なお、以後で用いる図４（ｂ）、図５（ａ）（ｂ）〜図８（ａ）（ｂ）についても同様に横軸は周波数（ＭＨｚ）、縦軸は信号レベル（ｄＢｍ）、第２縦軸はフィルタ抑圧量（ｄＢ）を示す。
【００５３】
図４（ａ）は、ＯＦＤＭ信号、バンドパスフィルタ１０５のフィルタ特性、ノイズ信号、およびバンドパスフィルタ１０５通過後のノイズ信号について、それぞれ、希望信号、Filter特性、近傍ノイズおよび入力ノイズと記載し示している。
【００５４】
図４（ｂ）は、直交復調部１０８から出力されるベースバンド周波数帯での希望信号および入力ノイズの周波数特性を示している。
【００５５】
Ａ／Ｄ変換部１１０−１およびＡ／Ｄ変換部１１０−２におけるサンプリング周波数が７５ＭＨｚの場合、３７．５（＝７５／２）ＭＨｚより高い周波数成分が帯域内に折り返される。したがって、Ａ／Ｄ変換された後、図４（ｂ）に示す折り返しノイズが帯域内に入力されることになる。
【００５６】
図５（ａ）は、図４（ａ）に対し、バンドパスフィルタ１０５の抑圧特性の傾きを緩和したときのＩＦ周波数帯での受信信号の周波数特性を示している。図５（ａ）よりバンドパスフィルタ１０５通過後の入力ノイズが図４（ａ）に比べて大きいことが分かる。図５（ｂ）に示すように、帯域内に折り返されるノイズ信号レベルも大きいため、フィルタ特性の緩和により希望信号の品質が劣化する。
【００５７】
ここで周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数をｆｃ−ｆif−６．２５（ＭＨｚ）として、「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」を用いて復調する場合について説明する。このとき、ＩＦ周波数帯での受信信号の周波数特性は図６（ａ）に示すように、希望信号およびノイズ信号が高周波側に６．２５ＭＨｚシフトする。これにより、ノイズ信号が、抑圧量が大きい周波数領域にシフトして、バンドパスフィルタ１０５通過後のノイズ信号レベルが図５（ａ）に比べ低くなり、図４（ａ）と同等の特性を得ることができる。
【００５８】
図６（ｂ）にベースバンド周波数帯での受信信号の周波数特性を示す。図６（ｂ）に示すように、帯域内に折り返される信号レベルが図５（ｂ）に比べ低くなっていることが分かる。
【００５９】
上述したように、制御周波数Δｆは、−１２．５≦Δｆ≦１２．５Ｈ（ＭＨｚ）の範囲内にあるので、制御周波数Δｆに基づいてサブキャリアを適切に選択することにより希望信号をＯＦＤＭ復号することが可能となる。
【００６０】
すなわち、「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」を用いて、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数をシフトさせて復調することで、帯域制限フィルタの抑圧特性を緩和した場合にも、ノイズ信号を除去してＯＦＤＭ復号することができる。この結果、帯域制限フィルタとして次数の低いフィルタが用いることが可能となり、安価な、半導体フィルタを用いた場合には低消費電力なフィルタを用いることができる。
【００６１】
上述した例では、バンドパスフィルタ１０５の抑圧特性が劣化した場合について説明したが、次いで、バンドパスフィルタ１０５の周波数特性が中心周波数に対し非対称である場合について説明する。一般にアナログデバイスにはばらつきがあり、そのばらつき方によって機部の性能を劣化させることがある。例えば、図４（ａ）に示すフィルタ特性を基本値に持つバンドパスフィルタ１０５がばらついて中心周波数が高周波側にシフトした場合、図７（ａ）に示すようなフィルタ特性となる。このとき、図３に示すようなＯＦＤＭ信号およびノイズ信号が、図７（ａ）に示すフィルタ特性を持つバンドパスフィルタ１０５を通過した場合、入力ノイズのレベルは図４（ａ）に比べ大きくなる。また、図７（ｂ）に示すように帯域内に折り返されるノイズ信号のレベルも大きくなり、受信した希望信号の品質が劣化する。
【００６２】
この場合において、周波数可変型ローカル信号発振部１１５の周波数をｆｃ−ｆif−６．２５（ＭＨｚ）として、「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」を用いて復調する場合ついて説明する。このとき、バンドパスフィルタ１０５通過後の受信信号のＩＦ周波数特性は、図８（ａ）に示すように希望信号およびノイズ信号が高周波側に６．２５ＭＨｚシフトする。これにより、ノイズ信号が高周波側にシフトして、バンドパスフィルタ１０５通過後のノイズ信号レベルが図７（ａ）に比べ低くなり、図４（ａ）と同等の特性が得られる。また、図８（ｂ）に示すように帯域内に折り返されるノイズ信号のレベルも図４（ｂ）と同程度となる。
【００６３】
すなわち、「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」を用いて、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数をシフトさせて復調することで、帯域制限フィルタの周波数特性にばらつきがあった場合において、ばらつき補正回路を必要とせず、周波数特性のばらつきによる性能劣化を軽減して、ノイズ信号を除去してＯＦＤＭ復号することが可能となる。
【００６４】
以上のように、本実施の形態によれば、「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」を用いて、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数を制御して、非希望信号をフィルタ抑圧帯域へシフトさせてＯＦＤＭ復号する。これにより、帯域制限フィルタのフィルタ特性が劣化した場合において、劣化を補正する回路を必要とせず、フィルタ特性の劣化を軽減して、非希望信号を抑圧してＯＦＤＭ復号することができ、受信性能を改善することができる。また、Ａ／Ｄ変換部１１０−１およびＡ／Ｄ変換部１１０−２に入力されるノイズ成分が減ることにより、量子化雑音による性能劣化が軽減して、受信性能を改善する効果もある。
【００６５】
なお、上述した例では、受信装置１００がバンドパスフィルタを用いる場合について説明したが、ＩＦ周波数帯へ変換せず、ダイレクトコンバージョンによりベースバンド周波数帯に変換する場合にも「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」を適用することで、低域通過フィルタのフィルタ特性が劣化した場合においても、フィルタ特性の性能劣化を回避して非希望信号を抑圧し、ＯＦＤＭ復号することが可能となる。
【００６６】
また、周波数選択部１１２において、図示せぬフィルタ特性測定部から出力されるフィルタ特性を用いる代わりに、温度センサを用いてフィルタ特性を予測してもよい。一般にＳＡＷフィルタ等のデバイスは温度によって中心周波数が変動するが、温度に応じて中心周波数の変動を予測し、上述したように「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」を適用することで、図１に示すＯＦＤＭ受信装置と同様の効果を奏することができる。
【００６７】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２の特徴は、非希望信号の周波数を推定して、非希望信号を帯域制限フィルタの抑圧帯域にシフトすることである。
【００６８】
図９は、本発明の実施の形態２に係る受信装置１００の構成を示すブロック図である。なお、図９の本実施の形態の受信装置において、図１と共通する構成部分には、図１と同一の符号を付して説明を省略する。図９は、図１に対して、周波数選択部１１２に代えて、周波数選択部２０２を有し、ノイズ測定部２０１を追加した構成を採る。
【００６９】
ノイズ測定部２０１は、ＦＦＴ部１１１から出力される周波数領域の信号から希望信号近傍のノイズ信号の信号電力対雑音電力比を周波数成分ごとに測定し、測定された信号電力対雑音電力比が所定の閾値以上の周波数成分をノイズ信号の周波数と判断（推定）する。ノイズ測定部２０１における信号電力対雑音電力比およびノイズ信号の周波数の測定について、バンドパスフィルタ１０５が図４（ａ）に示すようなフィルタ特性を有し、図３に示すような信号を受信する場合について説明する。
【００７０】
実施の形態１と同様にＡ／Ｄ変換部１１０−１およびＡ／Ｄ変換部１１０−２のサンプリングクロックｆｓが７５ＭＨｚの場合、直交復調部１０８から出力されるベースバンド周波数帯での希望信号および入力ノイズの周波数特性は図４（ｂ）に示されるようになる。そして、図４（ｂ）に示す信号に対してＦＦＴ部１１１において高速フーリエ変換が行われた場合、高速フーリエ変換後の出力の周波数特性は図１０のように示される。このとき、ノイズ測定部２０１は、未使用サブキャリアにおける信号電力対雑音電力比をキャリアごとに測定して、その測定結果からノイズ信号の周波数を判断（推定）する。例えば、ノイズ測定部２０１が、図１０に示すように未使用サブキャリアのうちサブキャリア番号１から１７２にかけて信号電力対雑音電力比が所定の閾値以上であると検出した場合、その周波数領域にノイズ信号が存在している、もしくは、希望信号に対して高周波側にノイズ信号があり、その折り返しによりレベルが上がっていると推測して、ノイズ信号の周波数を推定する。ノイズ測定部２０１は、推定したノイズ信号の周波数および信号電力対雑音電力比を周波数選択部２０２へ出力する。なお、ノイズ信号の周波数および信号電力対雑音電力比の推定方法は、これに限らず他の推定方法を用いてもよい。
【００７１】
周波数選択部２０２は、測定されたキャリアごとの信号電力対雑音電力比が所定の閾値以上のノイズ信号をバンドパスフィルタ１０５の抑圧帯域にシフトするように、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数を制御する制御周波数Δｆを選択する。そして、周波数選択部２０２は、Δｆだけ周波数をシフトさせるための制御信号を周波数可変型ローカル信号発振器１１３へ出力するとともに、制御周波数Δｆについての情報を復号部１１４へ出力する。
【００７２】
次いで、上記のように構成された受信装置１００による受信動作について説明する。
【００７３】
ＯＦＤＭ信号は、アンテナ１０１およびアンテナ共用部１０２を経由して、低雑音増幅部１０３へ出力される。そして、低雑音増幅部１０３によって受信信号は増幅されて、周波数変換部１０４へ出力される。
【００７４】
増幅された受信信号は、周波数変換部１０４によって、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号と乗算されてＩＦ周波数に変換され、変換されたＩＦ信号はバンドパスフィルタ１０５へ出力される。このとき、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号の周波数は、周波数選択部２０２によって選択された制御周波数Δｆだけシフトされる。制御周波数Δｆは、上述したように、ノイズ測定部２０１によって推定されたノイズ信号のレベルから、レベルが所定の閾値以上のノイズ信号がバンドパスフィルタ１０５の抑圧帯域へシフトするように選択される。
【００７５】
Δｆだけ周波数をシフトさせるための制御信号は、周波数可変型ローカル信号発振器１１３へ出力されるとともに、制御周波数Δｆについての情報は、復号部１１４へ出力される。
【００７６】
ＩＦ周波数に変換されたＩＦ信号は、実施の形態１と同様に、バンドパスフィルタ１０５、ＡＧＣ１０６、直交復調部１０８、低域通過型フィルタ１０９−１および低域通過型フィルタ１０９−２、Ａ／Ｄ変換部１１０−１およびＡ／Ｄ変換部１１０−２を経由して、ＦＦＴ部１１１へ出力される。
【００７７】
そして、ＦＦＴ部１１１によって、Ｉ、Ｑのベースバンド信号が時間領域から周波数領域の信号に変換されて、周波数領域の信号は復号部１１４へ出力される。
【００７８】
以後、復号部１１４によって実施の形態１と同様に、周波数選択部１１２から出力される制御周波数Δｆに関する情報に基づいて、情報データが割り当てられたサブキャリア番号が選択されて、ＯＦＤＭ復号が行われる。そして、得られた受信データは後工程へ出力される。
【００７９】
以上のように、本実施の形態によれば、「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」を用いて、非希望信号の周波数を推定して、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数を制御して、非希望信号をフィルタ抑圧帯域へシフトさせてＯＦＤＭ復号する。これにより、非希望信号のレベルや周波数が変動する環境下においても、常に非希望信号を抑圧してＯＦＤＭ復号することができ、受信性能を改善することができる。
【００８０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３の特徴は、レベルが最も小さいサブキャリアを検出して、レベルが最小のサブキャリアをフィルタ特性の抑圧帯域にシフトすることである。
【００８１】
図１１は、本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１１の本実施の形態の受信装置において、図１と共通する構成部分には、図１と同一の符号を付して説明を省略する。図１１は、ダイレクトコンバージョンによる受信装置で、図１に対して、ＡＧＣ１０６、低域通過型フィルタ１０９−１、低域通過型フィルタ１０９−２、および周波数選択部１１２に代えて、ＡＧＣ３０２−１、ＡＧＣ３０２−２、低域通過型フィルタ３０１−１、低域通過型フィルタ３０１−２、および周波数選択部３０４を有し、周波数変換部１０４、バンドパスフィルタ１０５、およびローカル信号発振器１０７を削除して、レベル判定部３０３を追加した構成を採る。
【００８２】
低域通過型フィルタ３０１−１および低域通過型フィルタ３０１−２は、Ｉ、Ｑのベースバンド信号に対してそれぞれ不要成分を除去し、得られたＩ、Ｑのベースバンド信号をＡＧＣ３０２−１、ＡＧＣ３０２−２へ出力する。なお、低域通過型フィルタ３０１−１および低域通過型フィルタ３０１−２は、ローカル信号の漏洩によって発生するＤＣオフセットを回避するために信号伝送経路に直列にコンデンサを配置（Ｃ結合）してＤＣ成分をカットする構成を有している。
【００８３】
レベル判定部３０３は、高速フーリエ変換後の周波数領域の信号から、それぞれのサブキャリアの信号レベルを測定し、受信レベルが最小のサブキャリアを判定する。レベル判定部３０３は、判定したサブキャリアの周波数についての情報を周波数選択部３０４に出力する。
【００８４】
周波数選択部３０４は、レベル判定部３０３において判定された受信レベルが最小のサブキャリアの周波数から、このサブキャリアが低域通過型フィルタ３０１−１および低域通過型フィルタ３０１−２の抑圧帯域と一致するように周波数可変型ローカル信号発振器１１３の制御周波数Δｆを選択する。そして、周波数選択部３０４は、Δｆだけ周波数をシフトさせるための制御信号を周波数可変型ローカル信号発振器１１３へ出力するとともに、制御周波数Δｆについての情報を復号部１１４へ出力する。
【００８５】
次いで、上記のように構成された受信装置１００による受信動作について説明する。
【００８６】
ＯＦＤＭ信号は、アンテナ１０１およびアンテナ共用部１０２を経由して、低雑音増幅部１０３へ出力される。そして、低雑音増幅部１０３によって受信信号は増幅されて、周波数変調部１０８へ出力される。
【００８７】
増幅された受信信号は、周波数復調部１０８によって、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号と乗算されてＩ、Ｑのベースバンド信号に変換される。そして、変換されたベースバンド信号は低域通過型フィルタ３０１−１、低域通過型フィルタ３０１−２へ出力される。このとき、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号の周波数は、周波数選択部３０４によって選択された制御周波数Δｆだけシフトされる。周波数選択部３０４による制御周波数Δｆの選択について図１２を用いて説明する。
【００８８】
図１２は、ＦＦＴ部１１１から出力される高速フーリエ変換後の周波数領域での信号で、横軸はサブキャリア番号を示し、縦軸は信号レベルを示す。図１２に示すように、一般に、移動体通信においてはフェージング等の伝搬条件により受信レベルが落ち込む周波数帯があることが知られている。図１２は、サブキャリア番号が５２０の周波数帯域において信号レベルが落ち込んでいる様子を示す。
【００８９】
このとき、周波数選択部３０４は、受信レベルが最小のサブキャリア番号５２０の周波数が低域通過型フィルタ３０１−１および低域通過型フィルタ３０１−２の抑圧帯域に一致するように、周波数可変型ローカル信号発生器１１３の周波数を制御するための制御周波数Δｆを選択する。
【００９０】
信号レベルが落ち込む周波数は時間的に変動するため、レベル判定部３０３において受信レベルが最小となる周波数を常時検出して、受信レベルが落ち込んだ周波数が域通過型フィルタ３０１−１および低域通過型フィルタ３０１−２の抑圧帯域と一致するように周波数選択部３０４において制御周波数Δｆを選択することで、受信性能の劣化を緩和することができる。
【００９１】
Δｆだけ周波数をシフトさせるための制御信号は、周波数可変型ローカル信号発振器１１３へ出力されるとともに、制御周波数Δｆについての情報は、復号部１１４へ出力される。
【００９２】
ベースバンド信号は、ＡＧＣ３０２−１およびＡＧＣ３０２−２、Ａ／Ｄ変換部１１０−１およびＡ／Ｄ変換部１１０−２を経由して、ＦＦＴ部１１１へ出力される。
【００９３】
そして、ＦＦＴ部１１１によって、Ｉ、Ｑのベースバンド信号が時間領域から周波数領域の信号に変換されて、周波数領域の信号は復号部１１４へ出力される。
【００９４】
以後、復号部１１４によって実施の形態１と同様に、周波数選択部３０４から出力される制御周波数Δｆに関する情報に基づいて、情報データが割り当てられたサブキャリア番号が選択されて、ＯＦＤＭ復号が行われる。そして、得られた受信データは後工程へ出力される。
【００９５】
以上のように、本実施の形態によれば、「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」を用いて、高速フーリエ変換後の信号から受信レベルが最小のサブキャリアを検出して、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数を制御して、受信レベルが最小のキャリアを帯域制限フィルタの抑圧帯域へシフトさせてＯＦＤＭ復号する。これにより、受信レベルが最小のキャリアが帯域制限フィルタにより抑圧されて、受信レベルの高いキャリアが復号に用いられることになって、受信性能の劣化を低減することができる。
【００９６】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４の特徴は、非希望信号の周波数をバンド抑圧フィルタの抑圧帯域にシフトすることである。
【００９７】
図１３は、本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１３の本実施の形態の受信装置において、図１と共通する構成部分には、図１と同一の符号を付して説明を省略する。図１３は、アンダーサンプリングを行う受信装置で、図１に対して、バンドパスフィルタ１０５、ＡＧＣ１０６、Ａ／Ｄ変換部１１０−１、Ａ／Ｄ変換部１１０−２、および周波数選択部１１２に代えて、ＡＧＣ４０２、バンドパスフィルタ４０３、Ａ／Ｄ変換部４０４、および周波数選択部４０５を有し、バンド抑圧フィルタ４０１を追加した構成を採る。
【００９８】
バンド抑圧フィルタ４０１は、狭帯域の非希望信号を抑圧する。バンド抑圧フィルタ４０１通過後のＩＦ信号は、ＡＧＣ４０２へ出力される。
【００９９】
ＡＧＣ４０２は、ＩＦ信号のレベルをＡ／Ｄ変換部４０４において最適なレベルへ変換し、レベル変換されたＩＦ信号をバンドパスフィルタ４０３へ出力する。
【０１００】
バンドパスフィルタ４０３は、ＩＦ信号に対して不要成分を除去し、得られたＩＦ信号をＡ／Ｄ変換部４０４へ出力する。
【０１０１】
Ａ／Ｄ変換部４０４は、ＩＦ信号に対しアンダーサンプリングを行う。アンダーサンプリングは、ＩＦ信号の周波数よりも低い周波数を用いてサンプリングを行う。このため、ＩＦ信号に含まれる希望信号の折り返し成分と非希望信号との折り返し成分とが重なり合い、希望信号を再現することができない場合がある。以下、図１４を用いて具体的に説明する。図１４において、横軸は周波数、縦軸は信号レベルを示す。図１４（ａ）は、無線周波数帯における希望信号および非希望信号の周波数特性の様子を、図１４（ｂ）は、アンダーサンプリング後の希望信号および非希望信号の周波数特性の様子を示す。図１４（ｂ）に示されるように、アンダーサンプリング後の希望信号に非希望信号が重畳されてしまう場合があることがわかる。そのため、アンダーサンプリングを施す前段に、バンド抑圧フィルタ４０１によって帯域制限をかけて、非希望信号を除外しておくことが有効となる。
【０１０２】
周波数選択部４０５は、図示せぬバンド抑圧フィルタ特性測定部において測定されるバンド抑圧フィルタ４０１の特性に基づいて非希望信号がフィルタの抑圧帯域にシフトするように、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数を制御する制御周波数Δｆを選択する。これにより、非希望信号の周波数がバンド抑圧フィルタ４０１の抑圧帯域にシフトされ、非希望信号を効率的に抑圧することができる。
【０１０３】
そして、周波数選択部４０５は、周波数をΔｆだけシフトさせるための制御信号を周波数可変型ローカル信号発振器１１３へ出力するとともに、制御周波数Δｆについての情報を復号部１１４へ出力する。
【０１０４】
次いで、上記のように構成された受信装置１００による受信動作について説明する。
【０１０５】
ＯＦＤＭ信号は、アンテナ１０１およびアンテナ共用部１０２を経由して、低雑音増幅部１０３へ出力される。そして、低雑音増幅部１０３によって受信信号は増幅されて、周波数変換部１０４へ出力される。
【０１０６】
増幅された受信信号は、周波数変換部１０４によって、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号と乗算されてＩＦ周波数に変換され、変換されたＩＦ信号はバンド抑圧フィルタ４０１へ出力される。
【０１０７】
図１５は、周波数変換部１０４から出力される希望信号および非希望信号の周波数特性と、バンド抑圧フィルタ４０１およびバンドパスフィルタ４０３の周波数特性を示す。図１５は、バンド抑圧フィルタ４０１の抑圧帯域と、非希望信号の周波数が一致していない様子を示している。一般に、バンド抑圧フィルタ４０１は共振回路で、減衰量が大きく、取れる帯域が狭く、周波数特性にばらつきがあるため、図１５に示すように非希望信号の周波数と、バンド抑圧フィルタ４０１の抑圧帯域とが一致していない場合がある。
【０１０８】
このとき、図示せぬフィルタ特性測定部によって測定されるバンド抑圧フィルタの抑圧帯域と、図示せぬ非希望信号測定部によって測定される非希望信号の周波数とが一致するように、周波数選択部４０５によって、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号の周波数の制御周波数Δｆが選択される。これにより、非希望信号がアンダーサンプリングの前段で除去されて、アンダーサンプリング後において希望信号と非希望信号とが重畳されることなく、受信性能の劣化を低減することができる。
【０１０９】
Δｆだけ周波数をシフトさせるための制御信号は、周波数可変型ローカル信号発振器１１３へ出力されるとともに、制御周波数Δｆについての情報は、復号部１１４へ出力される。
【０１１０】
そして、フィルタ抑圧フィルタ４０１通過後のＩＦ信号は、バンド抑圧フィルタ４０１、ＡＧＣ４０２、バンドパスフィルタ４０３を経由して、Ａ／Ｄ変換部４０４へ出力される。そして、Ａ／Ｄ変換部４０４によって、ＩＦ信号に対しオーバサンプリングが施されて、直交変調器１０８によってＩ、Ｑのベースバンド信号に変換される。
【０１１１】
Ｉ、Ｑのベースバンド信号は、それぞれ低域通過型フィルタ１０９−１、１０９−２を通過してＦＦＴ部１１１へ出力される。そして、ＦＦＴ部１１１によって、Ｉ、Ｑのベースバンド信号が時間領域から周波数領域の信号に変換されて、周波数領域の信号は復号部１１４へ出力される。
【０１１２】
以後、復号部１１４によって実施の形態１と同様に、周波数選択部４０５から出力される制御周波数Δｆに関する情報に基づいて、情報データが割り当てられたサブキャリア番号が選択されて、ＯＦＤＭ復号が行われる。そして、復号部１１４によって、得られた受信データは後工程へ出力される。
【０１１３】
以上のように、本実施の形態によれば、「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」を用いて、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数を制御して、非希望信号の周波数をバンド抑圧フィルタの抑圧帯域へシフトさせてＯＦＤＭ復号する。これにより、帯域制限フィルタの周波数特性にばらつきがあった場合において、ばらつき補正回路を必要とせず、周波数特性のばらつきによる性能劣化を軽減して、非希望信号を除去してＯＦＤＭ復号することが可能となる。
【０１１４】
なお、図１３では、アンダーサンプリングを用いる受信装置について説明したが、これに限らず、バンド抑圧フィルタの抑圧帯域に非希望信号が一致するように周波数変換をすることで、他のサンプリング方式を用いた場合にも同様の効果を奏する。
【０１１５】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５の特徴は、ＯＦＤＭ信号の帯域に比べ信号帯域が広い他システムの変調信号を受信する機能を備える複合受信装置において、ＯＦＤＭ信号を受信する際、非希望信号を広帯域信号に最適な帯域制限フィルタの抑圧帯域にシフトすることである。
【０１１６】
図１６は、本発明の実施の形態５に係る受信装置５００の構成を示すブロック図である。図１６に示す受信装置は、ＯＦＤＭ信号の帯域に比べ信号帯域が広い他システムの変調信号（例えば、ＣＤＭＡ信号）を受信する機能を備える複合受信装置である。なお、図１６の本実施の形態の受信装置５００において、図１１と共通する構成部分には、図１１と同一の符号を付して説明を省略する。図１６は、図１１に対して、低域通過型フィルタ３０１−１、低域通過型フィルタ３０１−２、および周波数選択部１１２に代えて、低域通過型フィルタ５０１−１、低域通過型フィルタ５０１−２、および周波数選択部５０４を有し、レベル判定部３０３を削除して、システム選択部５０２および他システム復号部５０３を追加した構成を採る。
【０１１７】
低域通過型フィルタ５０１−１および低域通過型フィルタ５０１−２は、異なる信号帯域を持つＯＦＤＭ信号および他システムの変調信号の双方に対し帯域制限を施す。受信装置５００は、信号帯域の異なる双方の変調信号に帯域制限を施すため、通過帯域は信号帯域の広い他システムの変調信号に最適となっている。
【０１１８】
システム選択部５０２は、Ａ／Ｄ変換部１１０−１およびＡ／Ｄ変換部１１０−２から出力されるＩ、Ｑのベースバンド信号を図示せぬ指示情報に基づいて、ＦＦＴ部１１１、または、他システム復号部５０３へ出力する。指示情報は、受信装置５００が受信した信号の変調方式を示していて、ＯＦＤＭ変調信号の場合は、システム選択部５０２は、Ｉ、Ｑのベースバンド信号をＦＦＴ部１１１へ出力し、他システムの変調信号の場合は、Ｉ、Ｑのベースバンド信号を他システム復号部５０３へ出力する。また、システム選択部５０２は、指示情報を周波数選択部５０４に出力する。
【０１１９】
他システム復号部５０３は、ベースバンド信号に対し他システムにおいて適用される復号方式を用いて復号処理を施し、得られた受信データを後工程へ出力する。
【０１２０】
周波数選択部５０４は、指示情報に基づいて、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の制御周波数Δｆを選択する。具体的には、指示情報がＯＦＤＭ変調システムを示す場合に、周波数選択部５０４は、図示せぬフィルタ特性測定部から出力されるフィルタ特性の抑圧帯域に非希望信号の周波数が一致するように、周波数可変型ローカル信号発振器１１３の制御周波数Δｆを選択する。上述したように、低域通過型フィルタ５０１−１および低域通過型フィルタ５０１−２の通過帯域は、信号帯域が広い他システムの変調信号に最適となっているが、周波数可変型ローカル信号発振器１１３のローカル信号の周波数を制御して、低域通過型フィルタ５０１−１および低域通過型フィルタ５０１−２の抑圧帯域に、非希望信号をシフトさせることにより、帯域制限フィルタを共用しつつ、非希望信号を抑圧することが可能となる。この結果、システムごとに帯域制限フィルタを用意する必要が無く、これにより、小型化を図れるとともにコストダウンが図れる。
【０１２１】
次いで、上記のように構成された受信装置１００による受信動作について説明する。
【０１２２】
ＯＦＤＭ信号は、アンテナ１０１およびアンテナ共用部１０２を経由して、低雑音増幅部１０３へ出力される。そして、低雑音増幅部１０３によって受信信号は増幅されて、周波数変調部１０８へ出力される。
【０１２３】
増幅された受信信号は、周波数復調部１０８によって、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号と乗算されてＩ、Ｑのベースバンド信号に変換され、変換されたベースバンド信号を低域通過型フィルタ５０１−１、低域通過型フィルタ５０１−２へ出力される。このとき、周波数可変型ローカル信号発振器１１３から出力されるローカル信号の周波数は、周波数選択部５０４によって選択された制御周波数Δｆだけシフトされる。上述したように、制御周波数Δｆは、図示せぬフィルタ特性測定部から出力されるフィルタ特性の抑圧帯域に、非希望信号がシフトするように選択される。
【０１２４】
周波数選択部５０４によって選択された制御周波数Δｆは、周波数可変型ローカル信号発振器１１３へ出力されるとともに、復号部１１４へ出力される。
【０１２５】
ベースバンド信号は、ＡＧＣ３０２−１およびＡＧＣ３０２−２、Ａ／Ｄ変換部１１０−１およびＡ／Ｄ変換部１１０−２を経由して、システム選択部５０２へ出力される。
【０１２６】
そして、システム選択部５０２によって、図示せぬ指示情報よりベースバンド信号は、ＦＦＴ部１１１、または、他システム復号部５０３へ出力される。
【０１２７】
ＦＦＴ部１１１へ出力されたベースバンド信号は、時間領域から周波数領域の信号に変換されて、周波数領域の信号は復号部１１４へ出力される。
【０１２８】
以後、復号部１１４によって、実施の形態１と同様に、周波数選択部１１２から出力される制御周波数Δｆに関する情報に基づいて、情報データが割り当てられたサブキャリア番号が選択されて、ＯＦＤＭ復号が行われる。そして、復号部１１４によって、得られた受信データは後工程へ出力される。
【０１２９】
一方、他システム復号部５０３へ出力されたベースバンド信号は、他システムの復号方式が施されて、得られた受信データは後工程へ出力される。
【０１３０】
以上のように、本実施の形態によれば、「ＯＦＤＭ信号サブキャリアオフセット復調」を用いて、ＯＦＤＭ信号受信時に、非希望信号を他システムに適した帯域制限フィルタの抑圧特性に合わるように周波数可変型ローカル信号発振器１１３の周波数を制御して、ＯＦＤＭ復号する。これにより、他システムと帯域制限フィルタを共用することができ、小型化が図れるとともにコストダウンが可能となる。
【０１３１】
なお、ＯＦＤＭ信号と他システムの変調信号の信号帯域の違いによって、低域通過型フィルタ５０１−１および低域通過型フィルタ５０１−２通過後のＯＦＤＭ信号が、後段のＦＦＴ部１１１において復号可能な周波数領域内にない場合には、低域通過型フィルタ５０１−１および低域通過型フィルタ５０１−２の後段に、再度ＯＦＤＭ信号の周波数をシフトさせる周波数変換器を設けても良い。これにより、非希望信号が抑圧されたＯＦＤＭ信号が復号可能な周波数範囲に再度シフトされて、結果として、情報データが割り当てられたすべてのキャリアを復号に用いることができ、受信性能の劣化を防止することができる。
【０１３２】
本発明の第１の実施の形態に係る受信装置は、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分を含む信号を受信する受信手段と、受信信号に含まれるすべての周波数成分の周波数をシフトする周波数変換手段と、受信信号に含まれる一部の周波数成分の周波数シフト後の周波数を抑圧するフィルタと、周波数が抑圧されずに残る周波数成分のうち前記複数のキャリアに対応する周波数成分を復号する復号手段と、を有し、前記周波数変換手段は、受信品質が所定の基準に満たない非希望周波数成分の周波数を前記フィルタにおいて抑圧される周波数に一致させる構成を採る。
【０１３３】
この構成によれば、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分を含む信号に含まれるすべての周波数成分の周波数をシフトして、周波数シフト後の受信信号に含まれる周波数成分のうち、受信品質が所定の基準に満たない非希望周波数成分の周波数をフィルタにおいて抑圧し、周波数が抑圧されずに残る周波数成分のうち複数のキャリアに対応する周波数成分を復号するため、抑圧特性が急峻でなく周波数特性にばらつきのあるフィルタを用いた場合にも、フィルタ特性の劣化を補正する回路を必要とせずにフィルタ特性の劣化を軽減して非希望周波数成分の周波数を抑圧することができ、受信性能を改善することができる。
【０１３４】
本発明の第２の実施の形態に係る受信装置は、上記第１の態様において、前記周波数変換手段は、前記複数のキャリアに対応する周波数成分以外の周波数成分を非希望周波数成分とする構成を採る。
【０１３５】
この構成によれば、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分以外の周波数成分を非希望周波数成分とするため、複数のキャリアに対応する周波数成分以外の周波数のみが抑圧されて、複数のキャリアに対応する周波数成分の周波数は抑圧されず復号されることになり、受信性能を改善することができる。
【０１３６】
本発明の第３の実施の形態に係る受信装置は、上記第１の態様において、前記周波数変換手段は、受信信号に含まれる周波数成分ごとの信号電力対雑音電力比を測定するノイズ測定部、を含み、測定された信号電力対雑音電力比が所定の閾値以上の周波数成分を非希望周波数成分とする構成を採る。
【０１３７】
この構成によれば、受信信号に含まれるノイズのレベルを推定し、推定されたレベルが所定の閾値以上のノイズに対応する周波数成分を非希望周波数成分とするため、ノイズが変動する環境下においても、常に、推定されたレベルが所定の閾値以上のノイズに対応する周波数成分の周波数がフィルタで抑圧されて除去され、受信性能を改善することできる。
【０１３８】
本発明の第４の実施の形態に係る受信装置は、上記第１の態様において、前記周波数変換手段は、前記複数のキャリアに対応する周波数成分ごとのレベルを測定するレベル測定部、を含み、測定されたレベルが最小の周波数成分を非希望周波数成分とする構成を採る。
【０１３９】
この構成によれば、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分ごとのレベルを測定し、測定されたレベルが最小の周波数成分を非希望周波数成分とするため、複数のキャリアに対応する周波数成分のうち、レベルが大きい周波数成分の周波数は抑圧されず、受信レベルが最小の周波数成分の周波数のみが抑圧されることになり、受信性能の劣化を低減することができる。
【０１４０】
本発明の第５の実施の形態に係る受信装置は、上記第１の態様において、前記周波数変換手段は、前記複数のキャリアに対応するすべての周波数成分の周波数を前記復号手段によって復号可能な周波数の範囲にシフトする構成を採る。
【０１４１】
この構成によれば、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応するすべての周波数成分の周波数が、復号可能な周波数の範囲にシフトされるため、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応するすべての周波数成分を復号に用いることができる。
【０１４２】
本発明の第６の実施の形態に係る受信装置は、上記第１の態様において、前記復号手段は、前記周波数変換手段による周波数のシフト量に基づいて前記複数のキャリアに対応する周波数成分を選択し、選択された周波数成分を復号する構成を採る。
【０１４３】
この構成によれば、周波数のシフト量に基づいて、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分が選択されて、選択された周波数成分が復号されるため、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応するすべての周波数成分が適切に用いられて復号される。
【０１４４】
本発明の第７の実施の形態に係る受信装置は、上記第１の態様において、前記復号手段は、周波数が抑圧されずに残る周波数成分の周波数を復号可能な周波数の範囲に再度シフトする再周波数変換部、を含み、再周波数シフト後の前記複数のキャリアに対応する周波数成分を復号する構成を採る。
【０１４５】
この構成によれば、周波数が抑圧されずに残る周波数成分の周波数を復号可能な周波数の範囲に再度シフトして、再周波数シフト後の情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分を復号するため、情報データが割り当てられた複数のキャリアの信号帯域に比べ通過帯域が広いフィルタを用いた場合にも、非希望周波数成分の周波数を抑圧して、情報データが割り当てられた複数のキャリアのすべての周波数成分を復号に用いることができ、受信性能の劣化を防止することができる。また、情報データが割り当てられた複数のキャリアの信号帯域に比べ信号帯域が広い他システムの変調信号を受信する機能を備える複合受信装置においては、フィルタを共用することができて、小型化、低コスト化が図れる。
【０１４６】
本発明の第８の実施の形態に係る受信方法は、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分を含む信号を受信する受信工程と、受信信号に含まれるすべての周波数成分の周波数をシフトする周波数変換工程と、受信信号に含まれる一部の周波数成分の周波数シフト後の周波数を抑圧する抑圧工程と、周波数が抑圧されずに残る周波数成分のうち前記複数のキャリアに対応する周波数成分を復号する復号工程と、を有し、前記周波数変換工程は、受信品質が所定の基準に満たない非希望周波数成分の周波数を前記フィルタにおいて抑圧される周波数に一致させる工程を採る。
【０１４７】
この方法によれば、情報データが割り当てられた複数のキャリアに対応する周波数成分を含む信号に含まれるすべての周波数成分の周波数をシフトして、周波数シフト後の受信信号に含まれる周波数成分のうち、受信品質が所定の基準に満たない非希望周波数成分の周波数をフィルタにおいて抑圧し、周波数が抑圧されずに残る周波数成分のうち複数のキャリアに対応する周波数成分を復号するため、抑圧特性が急峻でなく周波数特性にばらつきのあるフィルタを用いた場合にも、フィルタ特性の劣化を補正する回路を必要とせずにフィルタ特性の劣化を軽減して非希望周波数成分の周波数を抑圧することができ、受信性能を改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４８】
本発明の受信装置および受信方法は、マルチキャリア通信において、抑圧特性が急峻でなく周波数特性にばらつきがある帯域制限フィルタを用いた場合にも、非希望信号を抑圧することができ、例えばマルチキャリア通信が適用されるシステムにおける受信装置および受信方法などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１４９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図２】ＯＦＤＭ信号の周波数特性を示す図
【図３】希望信号と近傍ノイズの周波数特性を示す図
【図４】実施の形態１に係る受信装置のＩＦ周波数帯での受信信号の周波数特性を示す図
【図５】実施の形態１に係る受信装置のＩＦ周波数帯での受信信号の周波数特性を示す図
【図６】実施の形態１に係る受信装置のＩＦ周波数帯での受信信号の周波数特性を示す図
【図７】実施の形態１に係る受信装置のＩＦ周波数帯での受信信号の周波数特性を示す図
【図８】実施の形態１に係る受信装置のＩＦ周波数帯での受信信号の周波数特性を示す図
【図９】本発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１０】実施の形態２に係る受信装置の高速フーリエ変換後の周波数領域の信号の周波数特性を示す図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１２】実施の形態３に係る受信装置の高速フーリエ変換後の周波数領域の信号の周波数特性を示す図
【図１３】本発明の実施の形態４に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１４】アンダーサンプリング後の希望信号および非希望信号の周波数特性を示す図
【図１５】実施の形態４に係る受信装置のＩＦ周波数帯での受信信号、バンド抑圧フィルタおよびバンドパスフィルタの周波数特性を示す図
【図１６】本発明の実施の形態５に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図１７】従来の受信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【０１５０】
１０１  アンテナ
１０２  アンテナ共用部
１０３  低雑音増幅部
１０４  周波数変換部
１０５、４０３  バンドパスフィルタ
１０６、３０２−１、３０２−２、４０２  ＡＧＣ
１０７  ローカル信号発振器
１０８  直交復調部
１０９−１、１０９−２、３０１−１、３０１−２、５０１−１、５０１−２  低域通過型フィルタ
１１０−１、１１０−２、４０４  Ａ／Ｄ変換部
１１１  ＦＦＴ部
１１２、２０２、３０４、４０５、５０４  周波数選択部
１１３  周波数可変型ローカル信号発振器
１１４  復号部
２０１  ノイズ測定部
３０３  レベル判定部
４０１  バンド抑圧フィルタ
５０２  システム選択部
５０３  他システム復号部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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