(57)【要約】【課題】時間及び周波数方向の変動が大きい場合にもフレームタイミングを精度良く検出することが可能なフレーム同期装置を得ること。【解決手段】１フレームごとに周期性を持つパイロットが挿入されたマルチキャリア信号を受信する受信機のフレーム同期装置であって、１フレーム分の信号に対して、それぞれが異なるパイロット配置であるパイロット候補パターンに基づいて品質情報を演算する複数の品質情報演算部６６０１〜６６０４と、品質情報演算部６６０１〜６６０４によって演算された品質情報から、最も品質の良い品質情報を算出した品質情報演算部のパイロット挿入パターンを選択する品質情報比較選択部６０７０と、品質情報比較選択部６０７０が選択したパイロット候補パターンに基づいて、マルチキャリア信号のパイロット成分及びデータ成分を出力するパイロット分離部６０８０と、を備える。【選択図】図３
2012175284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
規定のサブキャリア数およびシンボル数によって１フレームが構成され、１フレームごとに周期性を持つパイロットが挿入されたマルチキャリア信号を受信する受信機のフレーム同期装置であって、
前記サブキャリア信号を入力し、１フレーム分の信号に対して、それぞれが異なるパイロット配置であるパイロット候補パターンに基づいて品質情報を演算する複数の品質情報演算手段と、
前記品質情報演算手段によって演算された品質情報から、最も品質の良い品質情報を算出した前記品質情報演算手段が用いたパイロット挿入パターンを選択する品質情報比較選択手段と、
前記品質情報比較選択手段が選択したパイロット候補パターンに基づいて、前記マルチキャリア信号のパイロット成分及びデータ成分を出力する出力手段と、
を備えることを特徴とするフレーム同期装置。
【請求項２】
前記品質情報演算手段は、
前記マルチキャリア信号を入力し、当該マルチキャリア信号から、パイロット挿入パターンに従ってパイロット成分である可能性のあるパイロット候補成分を抽出して出力するパイロット候補抽出手段と、
既知のパイロット信号パターンに基づいて、前記パイロット候補成分から伝送路値を算出するパイロット候補伝送路値算出手段と、
前記パイロット候補伝送路値算出手段から複数の伝送路値を取得した場合に、目的とするパイロット候補パターン以外のパイロット候補パターンの伝送路値に所定の重み付け係数を乗算して、目的とするパイロット候補パターンの伝送路推定値を推定するパイロット候補伝送路推定手段と、
前記パイロット伝送路値および前記パイロット伝送路推定値を用いて、目的とするパイロット候補における品質情報を算出する品質情報計算手段と、
前記品質情報計算手段によって算出された品質情報を１つ以上蓄積し、蓄積した品質情報である品質情報累積値を前記品質情報比較選択手段へ出力する品質情報累積手段と、
を備え、
前記出力手段として、前記マルチキャリア信号を入力し、前記品質情報比較選択手段が選択したパイロット候補パターンに基づいて、当該マルチキャリア信号をパイロット成分およびデータ成分に分離して出力するパイロット分離手段、
を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレーム同期装置。
【請求項３】
前記品質情報演算手段は、
前記マルチキャリア信号を入力し、当該マルチキャリア信号から、パイロット挿入パターンに従ってパイロット成分である可能性のあるパイロット候補成分を抽出して出力し、また当該パイロット候補成分に対応するデータ候補成分を抽出して出力するパイロット候補抽出手段と、
既知であるパイロット信号パターンに基づいて、前記パイロット候補成分から伝送路値を算出するパイロット候補伝送路値算出手段と、
前記パイロット候補伝送路値算出手段から複数の伝送路値を取得した場合に、目的とするパイロット候補パターン以外のパイロット候補パターンの伝送路値に所定の重み付け係数を乗算して、目的とするパイロット候補パターンの伝送路推定値を推定するパイロット候補伝送路推定手段と、
前記パイロット伝送路値および前記パイロット伝送路推定値を用いて、目的とするパイロット候補における品質情報を算出する品質情報計算手段と、
前記品質情報計算手段によって算出された品質情報を１つ以上蓄積し、蓄積した品質情報である品質情報蓄積値を前記品質情報比較選択手段へ出力する品質情報累積手段と、
を備え、
前記出力手段として、各パイロット候補抽出手段から前記データ成分を入力し、また、各パイロット候補伝送路値算出手段からパイロット候補の伝送路値を入力し、前記品質情報比較選択手段が選択したパイロット候補パターンに基づいて、当該パイロット候補パターンに対応するパイロット候補の伝送路値をパイロット成分として出力し、また、当該パイロット候補パターンに対応するデータ候補成分をデータ成分として出力するパイロット／データ選択手段、
を備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のフレーム同期装置。
【請求項４】
規定のサブキャリア数およびシンボル数によって１フレームが構成され、１フレームごとに周期性を持つパイロットが挿入されたマルチキャリア信号を受信する受信機のフレーム同期装置であって、
前記マルチキャリア信号を蓄積し、所定のシンボルだけシフトしたマルチキャリア信号を出力する周波数信号蓄積手段と、
前記周波数信号蓄積手段からサブキャリア信号を入力し、１フレーム分の信号に対して、パイロット挿入パターンに基づいて品質情報を演算する品質情報演算手段と、
前記品質情報演算手段によって演算された品質情報を１フレーム分取得後、最も品質の良い品質情報を算出したフレームタイミングを決定し、当該フレームタイミングに基づいて、パイロット成分及びデータ成分に分離された信号を出力するタイミングを指示するフレームタイミング決定手段と、
を備えることを特徴とするフレーム同期装置。
【請求項５】
前記品質情報演算手段は、
前記マルチキャリア信号を入力し、当該マルチキャリア信号から、パイロット挿入パターンに従ってパイロット成分である可能性のあるパイロット候補成分を抽出して出力するパイロット候補抽出手段と、
既知のパイロット信号パターンに基づいて、前記パイロット候補成分から伝送路値を算出するパイロット候補伝送路値算出手段と、
前記パイロット候補伝送路値算出手段から複数の伝送路値を取得した場合に、目的とするパイロット候補パターン以外のパイロット候補パターンの伝送路値に所定の重み付け係数を乗算して、目的とするパイロット候補パターンの伝送路推定値を推定するパイロット候補伝送路推定手段と、
前記パイロット伝送路値および前記パイロット伝送路推定値を用いて、目的とするパイロット候補における品質情報を算出する品質情報計算手段と、
前記品質情報計算手段によって算出された品質情報を１つ以上蓄積し、蓄積した品質情報である品質情報累積値を前記品質情報比較選択手段へ出力する品質情報累積手段と、
を備え、
前記信号蓄積手段は、前記フレームタイミングに従ってマルチキャリア信号を出力し、  さらに、
前記動作指示に基づいて、前記信号蓄積手段から前記フレームタイミングに従って出力されたマルチキャリア信号を、パイロット成分およびデータ成分に分離して出力するパイロット分離手段、
を備える、
ことを特徴とする請求項４に記載のフレーム同期装置。
【請求項６】
前記品質情報演算手段は、
前記マルチキャリア信号を入力し、当該マルチキャリア信号から、パイロット挿入パターンに従ってパイロット成分である可能性のあるパイロット候補成分を抽出して出力し、また当該パイロット候補成分に対応するデータ候補成分を抽出して出力するパイロット候補抽出手段と、
既知であるパイロット信号パターンに基づいて、前記パイロット候補成分から伝送路値を算出するパイロット候補伝送路値算出手段と、
前記パイロット候補伝送路値算出手段から複数の伝送路値を取得した場合に、目的とするパイロット候補パターン以外のパイロット候補パターンの伝送路値に所定の重み付け係数を乗算して、目的とするパイロット候補パターンの伝送路推定値を推定するパイロット候補伝送路推定手段と、
前記パイロット伝送路値および前記パイロット伝送路推定値を用いて、目的とするパイロット候補における品質情報を算出する品質情報計算手段と、
前記品質情報計算手段によって算出された品質情報を１つ以上蓄積し、蓄積した品質情報である品質情報蓄積値を前記品質情報比較選択手段へ出力する品質情報累積手段と、
を備え、
前記信号蓄積手段は、前記フレームタイミングを受信した場合、当該フレームタイミングに従ってマルチキャリア信号を前記パイロット候補抽出手段へ出力し、
前記パイロット候補抽出手段は、前記動作指示を受信した場合、前記フレームタイミングに従ったマルチキャリア信号を入力し、当該マルチキャリア信号から、パイロット候補成分を抽出し、当該パイロット候補成分に対応するデータ成分を抽出して出力し、
前記パイロット候補伝送路値算出手段は、前記動作指示を受信した場合、前記フレームタイミングに従ったマルチキャリア信号から抽出されたパイロット候補成分からパイロット伝送値を算出し、出力する、
ことを特徴とする請求項４に記載のフレーム同期装置。
【請求項７】
前記品質情報比較選択手段は、さらに、前記品質情報累積値と、当該品質情報累積値の正誤を判定するための閾値とを比較し、その判定結果を出力し、
前記出力手段は、前記判定結果に基づいて、判定結果が正の場合は分離したパイロット成分およびデータ成分を出力し、誤の場合は分離したパイロット成分およびデータ成分を出力しない、
ことを特徴とする請求項１、２または３に記載のフレーム同期装置。
【請求項８】
前記品質情報比較選択手段では、前回までの判定結果が規定回数連続で誤のときを非同期状態、その他の場合を同期状態とする場合において、当該同期状態のときは、当該判定の対象の品質情報累積値を出力した品質情報演算手段以外の他の品質情報演算手段の動作を停止する、
ことを特徴とする請求項７に記載のフレーム同期装置。
【請求項９】
前記フレームタイミング決定手段は、さらに、前記品質情報累積値と、当該品質情報累積値の正誤を判定するための閾値とを比較し、その判定結果に基づいて、判定結果が正の場合は前記動作指示を出力し、誤の場合は前記動作指示を出力しない、
ことを特徴とする請求項４、５または６に記載のフレーム同期装置。
【請求項１０】
前記フレームタイミング決定手段では、前回までの判定結果が規定回数連続で誤のときを非同期状態、その他の場合を同期状態とする場合において、前回正となった品質情報累積値を出力したタイミング以外では、前記品質情報演算手段の動作を停止する、
ことを特徴とする請求項９に記載のフレーム同期装置。
【請求項１１】
前記信号品質情報を、相互相関、誤差電力、パイロット判定誤り率のいずれか１つ以上のパラメータとする、
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに記載のフレーム同期装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フレームタイミングを精度よく検出するフレーム同期装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、移動体無線通信において、限られた周波数帯域で伝送容量を拡大するとともに、マルチパスフェージングによる周波数選択性に強い、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）方式が有効であることが知られている。ＯＦＤＭを用いた場合、通信路で受けた変動を等化するために、パイロットを用いて伝送路推定を行うのが一般的である。
【０００３】
パイロットを挿入すると伝送できるデータ数が少なくなるため、パイロット数は少ない方が望ましいが、伝送路の変動が大きい場合、伝送路推定を精度良く行うためには周波数方向及び時間方向に一定以上のパイロットが必要となる。そこで、周波数方向及び時間方向にパイロットを分散配置したスキャッタードパイロットを用いることで、少ないパイロット数で時間方向、周波数方向の必要挿入率を達成することができ、パイロット挿入による伝送効率の低下を最小限に抑えることができる。しかしながら、スキャッタードパイロットを用いた場合、時間方向にも周波数方向にもパイロットとデータが挿入されているため、パイロットが既知であることを利用してフレームタイミングを検出するのが難しい。
【０００４】
このような問題を解決する方法として、下記特許文献１では、あるＯＦＤＭシンボルにおいて、パイロットが挿入されている可能性のある複数種類のパターンすべてに対し、挿入されている可能性のあるパイロットパターンの系列と、受信したＯＦＤＭシンボルの該当する位置の成分との相関演算を行い、最も相関値が大きくなったものが実際のパイロットパターンであると判定する技術が開示されている。また、下記特許文献２では、パイロットが挿入されていると想定した成分同士の相関演算を行い、最も相関値が大きくなったパターンが実際にパイロットの挿入されているパターンであると判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４５４４８０号
【特許文献２】特許第４３２８８１２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術（特許文献１）に示されるフレーム同期手法は、受信信号に対して、周波数方向で位相差の存在しないパイロットパターンとの相関演算を行うため、１ＯＦＤＭシンボル内で周波数選択性が存在する場合には十分な精度を得られない、という問題があった。
【０００７】
また、上記従来の技術（特許文献２）に示されるフレーム同期手法も、同一ＯＦＤＭシンボル内で、周波数方向に離れているパイロット同士の相関演算を行うため、１ＯＦＤＭシンボル内で隣接するパイロットシンボル同士で十分な相関が得られないほど周波数方向の変動が大きい場合には、精度を得られない、という問題があった。
【０００８】
また、上記従来の技術（特許文献１、２）によれば、最も相関の高かったパイロットの挿入パターンが実際のパイロットの挿入パターンであるかどうかを判別する機構についての記載はなく、データ成分を全て復調するまで想定したパイロットの挿入パターンが正しかったかどうかを判定することができない、という問題があった。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、時間及び周波数方向の変動が大きい場合にもフレームタイミングを精度良く検出することが可能なフレーム同期装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、規定のサブキャリア数およびシンボル数によって１フレームが構成され、１フレームごとに周期性を持つパイロットが挿入されたマルチキャリア信号を受信する受信機のフレーム同期装置であって、前記サブキャリア信号を入力し、１フレーム分の信号に対して、それぞれが異なるパイロット配置であるパイロット候補パターンに基づいて品質情報を演算する複数の品質情報演算手段と、前記品質情報演算手段によって演算された品質情報から、最も品質の良い品質情報を算出した前記品質情報演算手段が用いたパイロット挿入パターンを選択する品質情報比較選択手段と、前記品質情報比較選択手段が選択したパイロット候補パターンに基づいて、前記マルチキャリア信号のパイロット成分及びデータ成分を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、時間及び周波数方向の変動が大きい場合にもフレームタイミングを精度良く検出することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、ＯＦＤＭ通信を行う受信機の構成例を示す図である。
【図２】図２は、ＯＦＤＭ信号のフレーム構成を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１の周波数領域処理部の構成例を示す図である。
【図４】図４は、ＯＦＤＭ信号のフレーム構成および各パイロット候補を示す図である。
【図５】図５は、算出するパイロット候補伝送路推定値とパイロット候補伝送路値の関係を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態２の周波数領域処理部の構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態３の周波数領域処理部の構成例を示す図である。
【図８】図８は、入力信号とパイロット挿入パターン、及び各処理で使用するシンボル位置を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態４の周波数領域処理部の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態５の周波数領域処理部の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態５の周波数領域処理部の構成例を示す図である。
【図１２】図１２は、同期状態の状態遷移を示す図である。
【図１３】図１３は、移動愛通信システムの構成例を示す図である。
【図１４】図１４は、移動愛通信システムの構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明にかかるフレーム同期装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１４】
実施の形態１．
図１は、分散パイロットを用いたＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）通信を行う受信機の構成例を示す図である。受信機は、受信アンテナ１０００と、アナログ部２０００と、ＡＤ（Analog-Digital）変換部３０００と、時間領域処理部４０００と、ＦＦＴ（Fast  Fourier  Transform）部５０００と、周波数領域処理部６０００と、誤り訂正復号部７０００と、を備える。
【００１５】
受信アンテナ１０００は、図示しない送信機から送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、受信信号１００１を出力する。アナログ部２０００は、受信信号１００１を周波数変換により、ベースバンドアナログ信号２００１に変換して出力する。ＡＤ変換部３０００は、ベースバンドアナログ信号２００１をサンプリングし、ベースバンドディジタル受信信号３００１に変換して出力する。時間領域処理部４０００は、ベースバンドディジタル受信信号３００１からＧＩ（Guard  Interval）を除去し、ＧＩ除去後信号４００１に変換する。ＦＦＴ部５０００は、ＧＩ除去後信号４００１を１６サンプルごとにシリアル／パラレル変換し、１６ポイントＦＦＴにより周波数信号に変換する。また、この周波数信号を、１６ポイントごとにパラレル／シリアル変換して、周波数信号５００１として出力する。周波数領域処理部６０００は、周波数信号５００１を入力し、フレーム同期処理を行って軟判定ビット系列６００１を出力する。フレーム同期処理の詳細については後述する。誤り訂正復号部７０００は、軟判定ビット系列６００１を入力として、誤り訂正処理を行い、復号ビット系列７００１を出力する。
【００１６】
ここで、図１に示す受信機が受信するマルチキャリア信号であるＯＦＤＭ信号について説明する。図２は、ＯＦＤＭ信号のフレーム構成を示す図である。縦方向でサブキャリア数を表し、横方向でシンボル数を表す。本実施の形態では、１６個のサブキャリアと４個のシンボルで表された太枠部分を１フレームとする。また、図２において、黒い四角の部分はパイロット成分を示し、白い四角の部分はデータ部分を示す。
【００１７】
つぎに、フレーム同期処理を行うフレーム同期装置である周波数領域処理部６０００について説明する。図３は、本実施の形態の周波数領域処理部６０００の構成例を示す図である。周波数領域処理部６０００は、パイロット候補抽出部６０１０、６０１２、６０１４、６０１６と、レプリカ生成部６０２０、６０２２、６０２４、６０２６と、パイロット候補伝送路値算出部６０３０、６０３２、６０３４、６０３６と、パイロット候補伝送路推定部６０４０、６０４２、６０４４、６０４６と、品質情報計算部６０５０、６０５２、６０５４、６０５６と、品質情報累積部６０６０、６０６２、６０６４、６０６６と、品質情報比較選択部６０７０と、パイロット分離部６０８０と、レプリカ生成部６０９０と、パイロット成分伝送路値算出部６１００と、データ成分伝送路推定部６１１０と、等価部６１２０と、デマッピング部６１３０と、を備える。
【００１８】
パイロット候補抽出部６０１０、６０１２、６０１４、６０１６は、周波数信号５００１から、それぞれ異なるパイロット候補を抽出し、パイロット候補信号６０１１、６０１３、６０１５、６０１７を出力する。
【００１９】
レプリカ生成部６０２０、６０２２、６０２４、６０２６は、既知系列をＢＰＳＫ（Binary  Phase  Shift  Keying）変調し、それぞれ、パイロット候補信号６０１１、６０１３、６０１５、６０１７に対応するレプリカ信号６０２１、６０２３、６０２５、６０２７を生成し、出力する。
【００２０】
パイロット候補伝送路値算出部６０３０、６０３２、６０３４、６０３６は、それぞれ、入力したパイロット候補信号に対して、対応するレプリカ信号の複素共役を乗算する。そして、それぞれ、パイロット候補伝送路値６０３１、６０３３、６０３５、６０３７を出力する。
【００２１】
パイロット候補伝送路推定部６０４０、６０４２、６０４４、６０４６は、それぞれ、入力したパイロット候補伝送路値から、パイロット候補伝送路推定値を算出し、これをパイロット候補伝送路推定値６０４１、６０４３、６０４５、６０４７として出力する。
【００２２】
品質情報計算部６０５０、６０５２、６０５４、６０５６は、それぞれ、入力したパイロット候補伝送路値および候補伝送路推定値から品質情報を算出し、これを品質情報６０５１、６０５３、６０５５、６０５７として出力する。
【００２３】
品質情報累積部６０６０、６０６２、６０６４、６０６６は、それぞれ、品質情報６０５１、６０５３、６０５５、６０５７の累積を行い、累積値を、品質情報累積値６０６１、６０６３、６０６５、６０６７として出力する。
【００２４】
品質情報比較選択部６０７０は、入力した品質情報累積値６０６１、６０６３、６０６５、６０６７を比較して最適なパイロット候補を選択し、最適パイロット候補情報６０７１を出力する。
【００２５】
パイロット分離部６０８０は、パイロット成分およびデータ成分を出力する出力手段であり、最適パイロット候補情報６０７１に基づいて、周波数信号５００１をパイロット成分とデータ成分に分離し、パイロット成分６０８１をパイロット成分伝送路値算出部６１００へ出力し、データ成分６０８２を等価部６１２０へ出力する。
【００２６】
レプリカ生成部６０９０は、レプリカ生成部６０２０、６０２２、６０２４、６０２６と同等の構成であり、既知系列をＢＰＳＫ変調し、パイロット成分６０８１に対応するレプリカ信号６０９１を生成し、出力する。
【００２７】
パイロット成分伝送路値算出部６１００は、パイロット候補伝送路値算出部６０３０、６０３２、６０３４、６０３６と同等の構成であり、パイロット成分６０８１に対してレプリカ信号６０９１の複素共役を乗算する。そして、パイロット成分伝送路値６１０１を生成し、出力する。
【００２８】
データ成分伝送路推定部６１１０は、パイロット成分伝送路値６１０１に基づいて、データ成分伝送路推定値６１１１を算出する。
【００２９】
等価部６１２０は、データ成分６０８２をデータ成分伝送路推定値６１１１で除算することにより、等価後データ信号６１２１を生成し、出力する。
【００３０】
デマッピング部６１３０は、等価後データ信号６１２１を入力として、変調方式に対応した復調処理を行い、軟判定ビット系列６００１を出力する。
【００３１】
なお、周波数領域処理部６０００では、パイロット候補抽出部６０１０と、レプリカ生成部６０２０と、パイロット候補伝送路値算出部６０３０と、パイロット候補伝送路推定部６０４０と、品質情報計算部６０５０と、品質情報累積部６０６０と、から品質情報演算部６６０１を構成する。品質情報演算部６６０１は、周波数信号５００１を入力し、品質情報累積値６０６１を出力する。
【００３２】
同様に、周波数領域処理部６０００では、パイロット候補抽出部６０１２と、レプリカ生成部６０２２と、パイロット候補伝送路値算出部６０３２と、パイロット候補伝送路推定部６０４２と、品質情報計算部６０５２と、品質情報累積部６０６２と、から品質情報演算部６６０２を構成する。品質情報演算部６６０２は、周波数信号５００１を入力し、品質情報累積値６０６３を出力する。
【００３３】
同様に、周波数領域処理部６０００では、パイロット候補抽出部６０１４と、レプリカ生成部６０２４と、パイロット候補伝送路値算出部６０３４と、パイロット候補伝送路推定部６０４４と、品質情報計算部６０５４と、品質情報累積部６０６４と、から品質情報演算部６６０３を構成する。品質情報演算部６６０３は、周波数信号５００１を入力し、品質情報累積値６０６５を出力する。
【００３４】
同様に、周波数領域処理部６０００では、パイロット候補抽出部６０１６と、レプリカ生成部６０２６と、パイロット候補伝送路値算出部６０３６と、パイロット候補伝送路推定部６０４６と、品質情報計算部６０５６と、品質情報累積部６０６６と、から品質情報演算部６６０４を構成する。品質情報演算部６６０４は、周波数信号５００１を入力し、品質情報累積値６０６７を出力する。
【００３５】
つづいて、図１に示す受信機におけるフレーム同期処理について説明する。まず、ＯＦＤＭ信号を受信してからフレーム同期処理を行うまでの受信機の信号処理について間単に説明する。受信機では、受信アンテナ１０００が、図示しない送信機からＯＦＤＭ信号を受信すると、受信信号１００１を出力する。つぎに、アナログ部２０００は、受信信号１００１を周波数変換して、ベースバンドアナログ信号２００１を出力する。アナログ部２０００は、ＬＮＡ（Low  Noise  Amplifier）、アナログＬＰＦ（Low  Pass  Filter）、ＡＧＣ（Automatic  Gain  Control）、ＡＦＣ（Automatic  Frequency  Control）等のうち、いずれか１つ以上を備えることとしてもよい。
【００３６】
ＡＤ変換部３０００は、ベースバンドアナログ信号２００１をサンプリングし、ベースバンドディジタル受信信号３００１に変換して出力する。時間領域処理部４０００は、ベースバンドディジタル受信信号３００１からＧＩを除去してＧＩ除去後信号４００１に変換する。そして、ＦＦＴ部５０００は、ＧＩ除去後信号４００１を１６サンプルごとにシリアル／パラレル変換し、１６ポイントＦＦＴにより周波数信号に変換する。また、この周波数信号を、１６ポイントごとにパラレル／シリアル変換して、周波数信号５００１として出力する。
【００３７】
つぎに、フレーム同期処理を行う周波数領域処理部６０００では、ＦＦＴ部５０００から出力された周波数信号５００１を、パイロット候補抽出部６０１０、６０１２、６０１４、６０１６、及びパイロット分離部６０８０に分岐して入力する。パイロット候補抽出部６０１０、６０１２、６０１４、６０１６には、図２において白い四角に示されるデータ成分と、黒い四角に示されるパイロット成分が多重された周波数信号５００１が入力される。
【００３８】
ここで、図２の太枠で囲んだ部分（サブキャリア１６個×シンボル４個）を１フレームとし、周波数信号５００１は１フレームずつ順番に入力されるものとする。しかしながら、実際にパイロット候補抽出部６０１０、６０１２、６０１４、６０１６に入力されてくる信号は、フレームの先頭シンボルがどれであるか判明しておらず、パイロットの位置も判明していない。
【００３９】
そこで、図４に示すように、パイロットが挿入されている可能性のあるパターン４種類全てについて、パイロット候補抽出部６０１０は、図４（ｂ）に示す位置にあるシンボルをパイロット候補１としてパイロット候補信号６０１１を出力し、パイロット候補抽出部６０１２は、図４（ｃ）に示す位置にあるシンボルをパイロット候補２としてパイロット候補信号６０１３を出力し、パイロット候補抽出部６０１４は、図４（ｄ）に示す位置にあるシンボルをパイロット候補３としてパイロット候補信号６０１５を出力し、パイロット候補抽出部６０１６は、図４（ｅ）に示す位置にあるシンボルをパイロット候補４としてパイロット候補信号６０１７を出力する。
【００４０】
図４は、ＯＦＤＭ信号のフレーム構成および各パイロット候補を示す図である。図４（ａ）は図２と同様であり、図４（ｂ）〜図４（ｅ）は、それぞれ、パイロット候補１〜４に対応する。各パイロット候補は、それぞれパイロットの位置が異なっている。
【００４１】
まず、品質情報演算部６６０１について説明する。パイロット候補抽出部６０１０がパイロット候補信号６０１１を出力した場合に、レプリカ生成部６０２０は、既知系列をＢＰＳＫ変調し、パイロット候補６０１１に対応するレプリカ信号６０２１を生成する。そして、パイロット候補伝送路値算出部６０３０は、パイロット候補信号６０１１およびレプリカ信号６０２１を入力する。
【００４２】
パイロット候補伝送路値算出部６０３０では、パイロット候補信号６０１１に対して、レプリカ信号６０２１の複素共役を乗算し、パイロット候補伝送路値６０３１を算出して、パイロット候補伝送路推定部６０４０及び品質情報計算部６０５０へ出力する。
【００４３】
パイロット候補伝送路推定部６０４０では、パイロット候補伝送路値６０３１として、Ｈ0、Ｈ1、Ｈ2、Ｈ3の４つが入力されたとすると、それぞれ、以下の式を用いて、Ｈ0´、Ｈ1´、Ｈ2´、Ｈ3´を算出し、これを順にパイロット候補伝送路推定値６０４１として品質情報計算部６０５０に出力する。
【００４４】
【数１】
2012175284.tif 000003
【００４５】
【数２】
2012175284.tif 000004
【００４６】
【数３】
2012175284.tif 000005
【００４７】
【数４】
2012175284.tif 000006
【００４８】
なお、ｗij（ｉ≠ｊ、０≦ｉ≦３、０≦ｊ≦３）は、伝送路推定に用いる重み付け係数である。
【００４９】
図５は、算出するパイロット候補伝送路推定値とパイロット候補伝送路値の関係を示す図である。上記の式（１）〜（４）で示すように、パイロット候補伝送路推定値Ｈi´を求めるときに、Ｈiの値自身は使用せず、他の３つの値を使用する。
【００５０】
品質情報計算部６０５０では、入力されたパイロット候補伝送路値６０３１とパイロット候補伝送路推定値６０４１の値から、品質情報６０５１を算出し、品質情報累積部６０６０に出力する。ここでは、パイロット候補伝送路値６０３１とパイロット候補伝送路推定値６０５１の誤差電力を算出し、これを品質情報６０５１として出力する。このとき、各成分に対する誤差δi（０≦ｉ≦３）は以下の式で表される。
【００５１】
【数５】
2012175284.tif 000007
【００５２】
品質情報累積部６０６０では、品質情報計算部６０５０にて算出された品質情報６０５１の累積を行い、累積値を品質情報累積値６０６１として、品質情報比較選択部６０７０に出力する。ここで、１フレーム分の誤差電力を累積するものとしたとき、品質情報累積値６０６１は、式（５）より、以下のように表される。
【００５３】
【数６】
2012175284.tif 000008
【００５４】
つぎに、品質情報演算部６６０２について説明する。同様に、パイロット候補抽出部６０１２がパイロット候補信号６０１３を出力した場合に、レプリカ生成部６０２２は、既知系列をＢＰＳＫ変調し、パイロット候補６０１３に対応するレプリカ信号６０２３を生成する。そして、パイロット候補伝送路値算出部６０３２は、パイロット候補信号６０１３およびレプリカ信号６０２３を入力する。
【００５５】
パイロット候補伝送路値算出部６０３２では、パイロット候補信号６０１３に対して、レプリカ信号６０２３の複素共役を乗算し、パイロット候補伝送路値６０３３を算出して、パイロット候補伝送路推定部６０４２及び品質情報計算部６０５２へ出力する。
【００５６】
パイロット候補伝送路推定部６０４２では、パイロット候補伝送路値６０３３として、Ｈ0、Ｈ1、Ｈ2、Ｈ3の４つが入力されたとすると、それぞれ、上述の式（１）〜（４）を用いて、Ｈ0´、Ｈ1´、Ｈ2´、Ｈ3´を算出し、これを順にパイロット候補伝送路推定値６０４３として品質情報計算部６０５２に出力する。
【００５７】
品質情報計算部６０５２では、入力されたパイロット候補伝送路値６０３３とパイロット候補伝送路推定値６０４３の値から、品質情報６０５３を算出し、品質情報累積部６０６２に出力する。品質情報６０５３は、パイロット候補伝送路値６０３３とパイロット候補伝送路推定値６０５３の誤差電力を、上述の式（５）を用いて算出する。
【００５８】
品質情報累積部６０６２では、品質情報計算部６０５２にて算出された品質情報６０５３の累積を行い、累積値を品質情報累積値６０６３として、品質情報比較選択部６０７０に出力する。ここで、１フレーム分の誤差電力を累積するものとしたとき、品質情報累積値６０６３は、上述の式（６）から算出する。
【００５９】
つぎに、品質情報演算部６６０３について説明する。同様に、パイロット候補抽出部６０１４がパイロット候補信号６０１５を出力した場合に、レプリカ生成部６０２４は、既知系列をＢＰＳＫ変調し、パイロット候補６０１５に対応するレプリカ信号６０２５を生成する。そして、パイロット候補伝送路値算出部６０３４は、パイロット候補信号６０１５およびレプリカ信号６０２５を入力する。
【００６０】
パイロット候補伝送路値算出部６０３４では、パイロット候補信号６０１５に対して、レプリカ信号６０２５の複素共役を乗算し、パイロット候補伝送路値６０３５を算出して、パイロット候補伝送路推定部６０４４及び品質情報計算部６０５４へ出力する。
【００６１】
パイロット候補伝送路推定部６０４４では、パイロット候補伝送路値６０３５として、Ｈ0、Ｈ1、Ｈ2、Ｈ3の４つが入力されたとすると、それぞれ、上述の式（１）〜（４）を用いて、Ｈ0´、Ｈ1´、Ｈ2´、Ｈ3´を算出し、これを順にパイロット候補伝送路推定値６０４５として品質情報計算部６０５４に出力する。
【００６２】
品質情報計算部６０５４では、入力されたパイロット候補伝送路値６０３５とパイロット候補伝送路推定値６０４５の値から、品質情報６０５５を算出し、品質情報累積部６０６４に出力する。品質情報６０５５は、パイロット候補伝送路値６０３５とパイロット候補伝送路推定値６０５５の誤差電力を、上述の式（５）を用いて算出する。
【００６３】
品質情報累積部６０６４では、品質情報計算部６０５４にて算出された品質情報６０５５の累積を行い、累積値を品質情報累積値６０６５として、品質情報比較選択部６０７０に出力する。ここで、１フレーム分の誤差電力を累積するものとしたとき、品質情報累積値６０６５は、上述の式（６）から算出する。
【００６４】
つぎに、品質情報演算部６６０４について説明する。同様に、パイロット候補抽出部６０１６がパイロット候補信号６０１７を出力した場合に、レプリカ生成部６０２６は、既知系列をＢＰＳＫ変調し、パイロット候補６０１７に対応するレプリカ信号６０２７を生成する。そして、パイロット候補伝送路値算出部６０３６は、パイロット候補信号６０１７およびレプリカ信号６０２７を入力する。
【００６５】
パイロット候補伝送路値算出部６０３６では、パイロット候補信号６０１７に対して、レプリカ信号６０２７の複素共役を乗算し、パイロット候補伝送路値６０３７を算出して、パイロット候補伝送路推定部６０４６及び品質情報計算部６０５６へ出力する。
【００６６】
パイロット候補伝送路推定部６０４６では、パイロット候補伝送路値６０３７として、Ｈ0、Ｈ1、Ｈ2、Ｈ3の４つが入力されたとすると、それぞれ、上述の式（１）〜（４）を用いて、Ｈ0´、Ｈ1´、Ｈ2´、Ｈ3´を算出し、これを順にパイロット候補伝送路推定値６０４７として品質情報計算部６０５６に出力する。
【００６７】
品質情報計算部６０５６では、入力されたパイロット候補伝送路値６０３７とパイロット候補伝送路推定値６０４７の値から、品質情報６０５７を算出し、品質情報累積部６０６６に出力する。品質情報６０５７は、パイロット候補伝送路値６０３７とパイロット候補伝送路推定値６０５７の誤差電力を、上述の式（５）を用いて算出する。
【００６８】
品質情報累積部６０６６では、品質情報計算部６０５６にて算出された品質情報６０５７の累積を行い、累積値を品質情報累積値６０６７として、品質情報比較選択部６０７０に出力する。ここで、１フレーム分の誤差電力を累積するものとしたとき、品質情報累積値６０６７は、上述の式（６）から算出する。
【００６９】
各品質情報演算部が並列（ここでは４並列）に演算処理を行うことにより、品質情報比較選択部６０７０は、パイロット候補１〜パイロット候補４の品質情報累積値６０６１、６０６３、６０６５、６０６７を入力する。品質情報累積値は式（６）で表される累積誤差電力を用いているため、品質情報比較選択部６０７０は、品質情報累積値６０６１、６０６３、６０６５、６０６７の中で、値の最も小さいものを最も品質の良いものと判定し、このパイロット候補を最適パイロット候補情報６０７１としてパイロット分離部６０８０に出力する。
【００７０】
パイロット分離部６０８０は、品質情報比較選択部６０７０から出力された最適パイロット候補情報６０７１に従って、入力した周波数信号５００１をパイロット成分とデータ成分に分離し、パイロット成分６０８１をパイロット成分伝送路値算出部６１００に、データ成分６０８２を等化部６１２０に出力する。ここで、最適パイロット候補情報６０７１として、例えば、パイロット候補２が選択されていたとすると、パイロット分離部６０８０では、図４（ｃ）に示す黒い四角の成分をパイロット成分６０８１として出力し、他の成分をデータ成分６０８２として出力する。
【００７１】
レプリカ生成部６０９０は、既知系列をＢＰＳＫ変調し、パイロット成分６０８１に対応するレプリカ信号６０９１を生成し、パイロット成分伝送路値算出部６１００に出力する。
【００７２】
パイロット成分伝送路値算出部６１００は、パイロット成分６０８１に対し，レプリカ信号６０９１の複素共役を乗算する。パイロット成分伝送路値６１０１を生成し，データ成分伝送路推定部６１１０に出力する。
【００７３】
データ成分伝送路推定部６１１０では、入力されたパイロット成分６１０１より、データ成分の伝送路推定値を算出する。入力されたパイロット成分伝送路値Ｈ0、Ｈ1、Ｈ2、Ｈ3の４つであったとすると、１フレームに含まれる全てのデータ成分（個）の伝送路推定値６１１１（Ｄn´）を以下の式（７）に従って算出し、等化部６１２０に出力する。
【００７４】
【数７】
2012175284.tif 000009
【００７５】
等化部６１２０は、入力されたデータ成分信号６０８２を、データ成分伝送路推定値６１１１で除算することにより、等化後データ信号６１２１を算出する。
【００７６】
デマッピング部６１３０は、入力されたデータ信号６１２１を入力とし、変調方式に対応した復調処理を行い、軟判定ビット系列６００１を出力する。
【００７７】
そして、受信機では、誤り訂正復号部７０００が、軟判定ビット系列６００１を入力とし、誤り訂正処理を行い、復号ビット系列７００１を出力する。
【００７８】
以上説明したように、本実施の形態では、周波数領域処理部６０００において、フレームの同期処理を行う場合に、パイロットが挿入されている可能性のある全てのフレームパターンについて品質情報として誤差電力を求めて、最も品質の良いパターンを最適なパイロット候補として、このパイロット候補に基づいてパイロット成分およびデータ成分の分離を行うこととした。これにより、時間及び周波数方向の変動が大きい場合にもフレームタイミングを精度良く検出することが可能である。
【００７９】
なお、各パイロット候補パターンにおいて誤差電力により品質情報を算出したが、これに限定するものではなく、相互相関、パイロット判定誤り率等を用いてもよく、また、これらの中から複数を用いてもよい。
【００８０】
また、本実施の形態では、周波数領域処理部が備える品質情報演算部の数を１フレームのシンボル数（４個）としているが、これに限定するものではなく、シンボル数と異なる数にすることも可能である。
【００８１】
実施の形態２．
実施の形態１では、品質情報比較選択部６０７０で選択された最適パイロット候補情報６０７１に従って、パイロット分離部６０８０が、周波数信号５００１をパイロット成分６０８１及びデータ成分６０８２に分離した。本実施の形態では、パイロット分離部６０８０、レプリカ生成部６０９０、およびパイロット成分伝送路値算出部６１００を省略した異なる構成について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００８２】
図６は、本実施の形態の周波数領域処理部６０００ａの構成例を示す図である。周波数領域処理部６０００ａは、パイロット候補抽出部６０１０、６０１２、６０１４、６０１６に換えて、パイロット候補抽出部６１５０、６１５２、６１５４、６１５６を備え、パイロット分離部６０８０、レプリカ生成部６０９０、パイロット成分伝送路値算出部６１００に換えてパイロット／データ選択部６１４０を備える点が実施の形態１の周波数領域処理部６０００と異なる。
【００８３】
パイロット候補抽出部６１５０、６１５２、６１５４、６１５６は、周波数信号５００１からパイロット候補を抽出し、それぞれ、パイロット候補成分６１５１ｐ、６１５３ｐ、６１５５ｐ、６１５７ｐと、データ候補成分６１５１ｄ、６１５３ｄ、６１５５ｄ、６１５７ｄを出力する。
【００８４】
パイロット／データ選択部６１４０は、パイロット成分およびデータ成分を出力する出力手段であり、データ候補成分６１５１ｄ、６１５３ｄ、６１５５ｄ、６１５７ｄ、およびパイロット候補伝送路値６０３１、６０３３、６０３５、６０３７を入力し、最適パイロット候補情報６０７１に基づいて、パイロット成分伝送路値６１４１、データ成分信号６１４２として出力する。
【００８５】
なお、周波数領域処理部６０００ａでは、パイロット候補抽出部６０１０に換えてパイロット候補抽出部６１５０を備えて、品質情報演算部６６０１ａを構成する。同様に、パイロット候補抽出部６０１２に換えてパイロット候補抽出部６１５２を備えて、品質情報演算部６６０２ａを構成する。同様に、パイロット候補抽出部６０１４に換えてパイロット候補抽出部６１５４を備えて、品質情報演算部６６０３ａを構成する。同様に、パイロット候補抽出部６０１６に換えてパイロット候補抽出部６１５６を備えて、品質情報演算部６６０４ａを構成する。
【００８６】
つづいて、周波数領域処理部６０００ａにおけるフレーム同期処理について説明する。なお、周波数領域処理部６０００ａを搭載した受信機の構成は図１同様であり、周波数領域処理部６０００ａを除く構成についての動作は同様のため説明を省略する。
【００８７】
周波数領域処理部６０００ａでは、ＦＦＴ部５０００から出力された周波数信号５００１を、パイロット候補抽出部６１５０、６１５２、６１５４、６１５６に分岐して入力する。
【００８８】
パイロット候補抽出部６１５０、６１５２、６１５４、６１５６は、それぞれ、実施の形態１におけるパイロット候補抽出部６０１０、６０１２、６０１４、６０１６と同様に、図４に示すパイロット候補１、パイロット候補２、パイロット候補３、パイロット候補４を、それぞれ、パイロット候補成分６１５１ｐ、６１５３ｐ、６１５５ｐ、６１５７ｐとして、パイロット候補伝送路値算出部６０３０、６０３２、６０３４、６０３６に出力する。さらに、パイロット候補抽出部６１５０、６１５２、６１５４、６１５６は、それぞれ、パイロット候補成分以外のデータ候補成分６１５１ｄ、６１５３ｄ、６１５５ｄ、６１５７ｄを、パイロット／データ選択部６１４０に出力する。
【００８９】
レプリカ生成部６０２０、６０２２、６０２４、６０２６は、実施の形態１と同様、それぞれ、レプリカ信号６０２１、６０２３、６０２５、６０２７を、パイロット候補伝送路値算出部６０３０、６０３２、６０３４、６０３６に出力する。
【００９０】
パイロット候補伝送路値算出部６０３０、６０３２、６０３４、６０３６は、実施の形態１と同様の動作を行うが、パイロット候補伝送路値６０３１、６０３３、６０３５、６０３７を、それぞれ、パイロット候補伝送路推定部６０４０、６０４２、６０４４、６０４６、及び品質情報計算部６０５０、６０５２、６０５４、６０５６に出力する他、パイロット／データ選択部６１４０にも出力する。
【００９１】
パイロット候補伝送路推定部６０４０、６０４２、６０４４、６０４６、品質情報計算部６０５０、６０５２、６０５４、６０５６、品質情報累積部６０６０、６０６２、６０６４、６０６６、及び品質情報比較選択部６０７０は、実施の形態１と同様の動作を行う。
【００９２】
パイロット／データ選択部６１４０では、品質情報比較選択部６０７０から出力された最適パイロット候補情報６０７１に従って、入力されているパイロット候補伝送路値６０３１、６０３３、６０３５、６０３７から最適パイロット候補であるものをパイロット成分６１４１として、データ成分伝送路推定部６１１０に出力する。また、データ候補成分６１５１ｄ、６１５３ｄ、６１５５ｄ、６１５７ｄから上記最適パイロット候補に対応したデータ候補成分をデータ成分６１４２として、等化部６１２０に出力する。
【００９３】
以降のデータ成分伝送路推定部６１１０、等化部６１２０、及びデマッピング部６１３０における動作は実施の形態１と同様である。
【００９４】
以上説明したように、本実施の形態では、周波数領域処理部６０００ａは、品質情報演算部において、品質情報累積値を求める間に、周波数信号５００１に対するパイロット成分およびデータ成分を抽出し、これをパイロット／データ選択部６１４０に蓄積し、パイロット／データ選択部６１４０が、最適パイロット候補情報６０７１に基づいて、パイロット成分及びデータ成分を出力することとした。これにより、実施の形態１と比較して回路を簡素化でき、また、最適パイロット候補情報６０７１に基づいて周波数信号５００１を分離する処理を回避することができる。
【００９５】
実施の形態３．
実施の形態１では、パイロット候補抽出部、レプリカ作成部、パイロット候補伝送路算出部、パイロット候補伝送路推定部、品質情報計算部、及び品質情報累積部については４並列で処理を行ったが、上記各ブロックを１つずつのみ用意し、受信信号を一旦蓄積して１シンボルずつずらして繰り返し処理を行う場合について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００９６】
図７は、本実施の形態の周波数領域処理部６０００ｂの構成例を示す図である。周波数領域処理部６０００ｂは、周波数信号蓄積部６１６０と、パイロット候補抽出部６０１０と、レプリカ生成部６０２０と、パイロット候補伝送路値算出部６０３０と、パイロット候補伝送路推定部６０４０と、品質情報計算部６０５０ｂと、品質情報累積部６０６０ｂと、フレームタイミング決定部６１７０と、パイロット分離部６１８０と、レプリカ生成部６０９０と、パイロット成分伝送路値算出部６１００と、データ成分伝送路推定部６１１０と、等価部６１２０と、デマッピング部６１３０と、を備える。
【００９７】
周波数信号蓄積部６１６０は、周波数信号５００１を１シンボルずつ順次蓄積し、読み出し開始位置を１シンボルずつ後にシフトして、蓄積周波数信号６１６０を出力する。
【００９８】
品質情報計算部６０５０ｂは、パイロット候補伝送路値６０３１及びパイロット候補伝送路推定値６０４１を入力して、品質情報６０５１ｂを算出し、出力する。
【００９９】
品質情報累積部６０６０ｂは、品質情報計算部６０５０ｂから出力された品質情報６０５１ｂを蓄積し、品質情報累積値６０６１ｂを出力する。
【０１００】
フレームタイミング決定部６１７０は、品質情報累積値６０６１ｂを入力し、フレームタイミング情報６１７１、及び動作指示６１７２を出力する。
【０１０１】
パイロット分離部６１８０は、入力した動作指示６１７２に基づいて、動作を開始し、このときに入力されている蓄積周波数信号６１６１をパイロット成分６１８１及びデータ成分６１８２に分離する。
【０１０２】
なお、周波数領域処理部６０００ｂでは、パイロット候補抽出部６０１０と、レプリカ生成部６０２０と、パイロット候補伝送路値算出部６０３０と、パイロット候補伝送路推定部６０４０と、品質情報計算部６０５０ｂと、品質情報累積部６０６０ｂと、から品質情報演算部６６０１ｂを構成する。品質情報演算部６６０１ｂは、周波数信号５００１を入力し、品質情報累積値６０６１ｂを出力する。
【０１０３】
つづいて、周波数領域処理部６０００ｂにおけるフレーム同期処理について説明する。なお、周波数領域処理部６０００ｂを搭載した受信機の構成は図１同様であり、周波数領域処理部６０００ｂを除く構成についての動作は同様のため説明を省略する。
【０１０４】
周波数領域処理部６０００ｂでは、ＦＦＴ部５０００から出力された周波数信号５００１を、周波数信号蓄積部６１６０が、１シンボルずつ順次蓄積する。図８は、周波数信号５００１が周波数信号蓄積部６１６０に入力されたときの入力信号とパイロット挿入パターン、及び各処理で使用するシンボル位置を示す図である。図８（ａ）は、周波数信号５００１を周波数信号蓄積部６１６０における入力信号としたときのパイロット挿入パターンを示し、図８（ｂ）は、１フレームにおけるパイロット挿入パターンを示す。図８（ｃ）〜図８（ｆ）は、各処理の際に用いるパイロット候補を示し、丸印を付けた個所が想定パイロット位置を示す。
【０１０５】
周波数信号蓄積部６１６０は、図８（ａ）に示す入力信号が蓄積されている場合、１回目の処理では図８（ｃ）に示すように、蓄積されている先頭シンボルから順に１フレーム分の蓄積周波数信号６１６１を、パイロット分離部６１８０及びパイロット候補抽出部６０１０に出力する。
【０１０６】
パイロット候補抽出部６０１０では、図８（ｂ）のパイロット挿入パターンに従い、入力された１フレーム分の蓄積周波数信号６１６１からパイロット候補６０１１を抽出する。
【０１０７】
パイロット候補伝送路値算出部６０３０は、パイロット候補６０１１に対してレプリカ信号６０２１を乗算し、パイロット候補伝送路値６０３１を算出する。そして、パイロット候補伝送路推定部６０４０が、パイロット候補伝送路値６０３１からパイロット候補伝送路推定値６０４１を算出する。
【０１０８】
品質情報計算部６０５０ｂでは、パイロット候補伝送路値６０３１及びパイロット候補伝送路推定値６０４１から品質情報６０５１ｂを計算する。ここで、本実施の形態では、品質情報をパイロット判定誤りとする。このとき、パイロット情報をＢＰＳＫ変調したレプリカ信号６０２１をＰi、パイロット候補成分６０１１の値をｒiとすると、パイロット伝送路値６０４１（Ｈi）は，以下の式（８）で求められる。
【０１０９】
【数８】
2012175284.tif 000010
【０１１０】
一方、パイロット候補伝送路推定値６０４１は、Ｈi´は実施の形態１における式（１）〜（４）に示すように、Ｈiの値自身は使用していない。このことを利用して、ｒiをＨi´で等化することにより下記の式（９）からｐi´を算出し、これがｐiをＢＰＳＫ復調した値と一致していない場合をパイロット判定誤りとする。
【０１１１】
【数９】
2012175284.tif 000011
【０１１２】
品質情報累積部６０６０ｂでは、品質情報計算部６０５０ｂから出力された品質情報６０５１ｂ（ここでは、パイロット誤り判定）を蓄積し、品質情報累積値６０６１ｂ（ここでは、累積誤り数）をフレームタイミング決定部６１７０に出力する。
【０１１３】
そして、周波数信号蓄積部６１６０では、次の周波数信号１シンボル分が蓄積された場合、蓄積周波数信号６１６１の読み出し開始位置を１シンボルずつ後にシフトして、上記処理を行い、これを、最初の処理から読み出し開始位置が１フレーム後になるまで（本実施の形態では計４回）繰り返し実行する。具体的には、２回目の処理では図８（ｄ）に示す部分を１フレームとし、３回目の処理では図８（ｅ）に示す部分を１フレームとし、４回目の処理では図８（ｆ）に示す部分を１フレームとする。その他の処理については上述のとおりである。
【０１１４】
フレームタイミング決定部６１７０では、出力される品質情報累積値６０６１ｂ（累積誤り数）を、１フレームを構成するシンボル数分、すなわち本実施の形態においては４つ分記憶し、最も品質情報累積値６０６１ｂ（累積誤り数）の値が小さかったタイミングをフレームタイミング情報６１７１として周波数信号蓄積部に出力するとともに、動作指示６１７２をパイロット分離部６１８０に出力する。
【０１１５】
周波数信号蓄積部６１６０は、入力されたフレームタイミング情報６１７１に従って、フレームの先頭シンボルから順に１フレーム分の蓄積周波数信号６１６１を出力する。
【０１１６】
パイロット分離部６１８０は、動作指示６１７２が入力されるまでは動作せず、動作指示６１７２が入力された後は、入力される蓄積周波数信号６１６１を、図８のパイロット挿入パターンに従い、パイロット成分６１８１と、データ成分６１８２に分離する。以降の処理は実施の形態１と同様である。
【０１１７】
以上説明したように、本実施の形態では、周波数領域処理部６０００ｂは、蓄積された周波数信号５００１を利用することにより、品質情報演算部を並列に構成せずに１つだけ備えることとした。これにより、実施の形態１と比較して、装置の構成を簡素化することができる。
【０１１８】
なお、フレームタイミング決定部６１７０が品質情報累積値を記憶する数をシンボル数分としているが、これに限定するものではない。周波数信号蓄積部６１６０から出力されるシンボル数のシフト量に応じて変更することも可能である。
【０１１９】
実施の形態４．
実施の形態２では、パイロット候補抽出部、レプリカ作成部、パイロット候補伝送路算出部、パイロット候補伝送路推定部、品質情報計算部、及び品質情報累積部については４並列で処理を行ったが、実施の形態３と同様、上記各ブロックを１つずつのみ用意し、受信信号を一旦蓄積して１シンボルずつずらして繰り返し処理を行う場合について説明する。実施の形態２、３と異なる部分について説明する。
【０１２０】
図９は、本実施の形態の周波数領域処理部６０００ｃの構成例を示す図である。周波数領域処理部６０００ｃは、周波数信号蓄積部６１６０と、パイロット候補抽出部６１９０と、レプリカ生成部６０２０と、パイロット候補伝送路値算出部６２００と、パイロット候補伝送路推定部６０４０と、品質情報計算部６０５０ｂと、品質情報累積部６０６０ｂと、フレームタイミング決定部６１７０と、データ成分伝送路推定部６１１０と、等価部６１２０と、デマッピング部６１３０と、を備える。
【０１２１】
パイロット候補抽出部６１９０は、蓄積周波数信号６１６１を入力し、動作指示６１７２に基づいて、パイロット候補６１９１及びデータ成分６１９２を出力する。
【０１２２】
パイロット候補伝送路値算出部６２００は、パイロット候補６１９１を入力し、動作指示６１７２に基づいて、パイロット候補伝送路値６２０１及び抽出パイロット伝送路値を出力する。
【０１２３】
なお、周波数領域処理部６０００ｃでは、パイロット候補抽出部６１９０と、レプリカ生成部６０２０と、パイロット候補伝送路値算出部６２００と、パイロット候補伝送路推定部６０４０と、品質情報計算部６０５０ｂと、品質情報累積部６０６０ｂと、から品質情報演算部６６０１ｃを構成する。品質情報演算部６６０１ｃは、周波数信号５００１を入力し、品質情報累積値６０６１ｂを出力する。
【０１２４】
つづいて、周波数領域処理部６０００ｃにおけるフレーム同期処理について説明する。なお、周波数領域処理部６０００ｃを搭載した受信機の構成は図１同様であり、周波数領域処理部６０００ｃを除く構成についての動作は同様のため説明を省略する。
【０１２５】
周波数領域処理部６０００ｃでは、ＦＦＴ部５０００から出力された周波数信号５００１を、周波数信号蓄積部６１６０が、１シンボルずつ順次蓄積する。周波数信号蓄積部６１６０は、フレームタイミング決定部６１７０からのフレームタイミング情報６１７１に従って、フレーム先頭から１フレーム分の蓄積周波数信号６１６１をパイロット候補抽出部６１９０に出力する。
【０１２６】
ここで、パイロット候補抽出部６１９０及びパイロット候補伝送路値算出部６２００は、フレームタイミング決定部６１７０からの動作指示６１７２が入力されるまでは、実施の形態３（図７参照）に示すパイロット候補抽出部６０１０及びパイロット候補伝送路値算出部６０３０と同じ動作をするものとする。
【０１２７】
パイロット候補抽出部６１９０は、フレームタイミング決定部６１７０からの動作指示６１７２入力後に入力された蓄積周波数信号６１６１を図８に示すパイロット挿入パターンに従い、パイロット候補６１９１及びデータ成分６１９２に分離する。そして、パイロット候補抽出部６１９０は、それぞれ、パイロット候補伝送路値算出部６２００、等化部６１２０に出力する。なお、パイロット挿入パターンの使い方は実施の形態３と同様である。
【０１２８】
パイロット候補伝送路値算出部６２００は、フレームタイミング決定部６１７０からの動作指示６１７２入力後、動作指示６１７２入力前と同様に、レプリカ信号６０２１の複素共役を、入力されたパイロット候補６１９１に乗算する処理を行う。その後、パイロット候補伝送路値算出部６２００は、パイロット候補伝送路値６２０１ではなく、抽出パイロット伝送路値６２０２を、データ成分伝送路推定部６１１０に出力する。
【０１２９】
データ成分伝送路推定部６１１０以降の動作については、実施の形態１〜３と同様である。
【０１３０】
以上説明したように、本実施の形態では、周波数領域処理部６０００ｃは、蓄積された周波数信号５００１を利用することにより、品質情報演算部を並列に構成せずに１つだけ備えることとした。これにより、実施の形態２と比較して、装置の構成を簡素化することができる。
【０１３１】
実施の形態５．
実施の形態１〜４では、品質情報比較選択部６０７０において選択された最適パイロット候補情報６０７１に従って、パイロット分離部６０８０以下の処理を行ったが、品質情報比較選択部６０７０に、最適パイロット候補と判定されたパイロット候補が、正しいパイロット挿入パターンか否かを閾値と比較することにより判定する機構を設けてもよい。実施の形態１〜４と異なる部分について説明する。
【０１３２】
図１０は、本実施の形態の周波数領域処理部６０００ｄの構成例を示す図である。周波数領域処理部６０００ｄは、品質情報比較選択部６０７０に換えて、品質情報選択判定部６２２０を備え、パイロット分離部６０８０に換えて、パイロット分離部６２３０を備える点が実施の形態１の周波数領域処理部６０００と異なる。
【０１３３】
品質情報選択判定部６２２０は、品質情報累積値６０６１、６０６３、６０６５、６０６７を入力し、最適パイロット候補情報６２２１及び閾値判定結果６２２２を出力する。
【０１３４】
パイロット分離部６２３０は、閾値判定結果６２２２に従って、パイロット成分を抽出できたときには、パイロット成分６２３１及びデータ成分６２３２を出力する。
【０１３５】
つづいて、周波数領域処理部６０００ｄにおけるフレーム同期処理について説明する。なお、周波数領域処理部６０００ｄを搭載した受信機の構成は図１同様であり、周波数領域処理部６０００ｄを除く構成についての動作は同様のため説明を省略する。
【０１３６】
周波数領域処理部６０００ｄでは、ＦＦＴ部５０００から出力された周波数信号５００１に基づいて、品質情報蓄積部６０６０、６０６２、６０６４、６０６６が、それぞれ、品質情報累積値６０６１、６０６３、６０６５、６０６７を出力するまでの処理は実施の形態１と同様である。
【０１３７】
品質情報選択判定部６２２０は、入力された品質情報累積値６０６１、６０６３、６０６５、６０６７のうち、最も品質が高いものを選択し、その値と予め定めた閾値とを比較し、最適パイロット候補の正誤を判定する。品質情報選択判定部６２２０は、最も品質の高かったものを最適パイロット候補情報６２２１として、また、閾値判定結果６２２２として、パイロット分離部６２３０に出力する。
【０１３８】
すなわち、品質情報選択判定部６２２０は、品質情報比較選択部６０７０と同様、最適パイロット候補情報を出力するが、さらに、最適パイロット候補の正誤を判定する機能を加えたものである。
【０１３９】
パイロット分離部６２３０は、閾値判定結果６２２２が正である場合、最適パイロット候補情報６２２１に従って、パイロット成分を抽出し、パイロット成分６２３１をパイロット成分伝送路値算出部６１００に、抽出したパイロット成分に対応するデータ成分を等化部６１２０に出力する。以降の各部における処理は実施の形態１と同様である。
【０１４０】
一方、入力された閾値判定結果６２２２が誤である場合、パイロット分離部６２３０は、パイロット成分の抽出ができなかったと判断し、パイロット分離及び以降の処理を行わないようにしてもよい。
【０１４１】
以上説明したように、本実施の形態では、選択した最適パイロット候補について、正誤の判定を行うこととした。これにより、最適パイロット候補が誤と判定された場合には、パイロットの分離処理を行わないようにできる。
【０１４２】
なお、実施の形態１に基づいて説明したが、これに限定するものではなく、実施の形態２〜４についても、最適パイロット候補を判定する機構を設けることができる。
【０１４３】
つぎに、実施の形態２の場合について説明する。図１１は、本実施の形態の周波数領域処理部６０００ｅの構成例を示す図である。周波数領域処理部６０００ｅは、品質情報比較選択部６０７０に換えて、品質情報選択判定部６２２０を備え、パイロット／データ選択部６１４０に換えて、パイロット／データ選択部６２４０を備える点が実施の形態２の周波数領域処理部６０００ａと異なる。
【０１４４】
パイロット／データ選択部６２４０では、閾値判定結果６２２２が正である場合、品質情報選択判定部６２２０から出力された最適パイロット候補情報６２２１に従って、入力されているパイロット候補伝送路値６０３１、６０３３、６０３５、６０３７から最適パイロット候補であるものをパイロット成分６２４１として、データ成分伝送路推定部６１１０に出力する。また、データ候補成分６１５１ｄ、６１５３ｄ、６１５５ｄ、６１５７ｄから上記最適パイロット候補に対応したデータ候補成分をデータ成分６２４２として、等化部６１２０に出力する。
【０１４５】
一方、入力された閾値判定結果６２２２が誤である場合、パイロット／データ選択部６２４０は、パイロット成分の抽出ができなかったと判断し、パイロット分離及び以降の処理を行わないようにしてもよい。
【０１４６】
以降のデータ成分伝送路推定部６１１０、等化部６１２０、及びデマッピング部６１３０における動作は実施の形態２と同様である。
【０１４７】
また、実施の形態３及び実施の形態４についても、上記同様に、閾値判定機構を設けることができる。このときのフレームタイミング決定部は、フレームタイミング決定部６１７０に、さらに、最適パイロット候補の正誤を判定する機能を加えたものである。最適フレームタイミングにおける閾値判定結果が誤であった場合、このときのフレームタイミング決定部は、動作指示６１７２を出力しないこととする。
【０１４８】
実施の形態６．
実施の形態５において、閾値判定機構を備える品質情報選択判定部６２２０が、同期状態を管理する機能を含む場合について説明する。実施の形態５と異なる部分について説明する。
【０１４９】
図１２は、品質情報選択判定部６２２０が備える閾値判定機構が管理する同期状態の状態遷移を示す図である。このとき、品質情報選択判定部６２２０は、同期状態、非同期状態、仮同期状態の３つの状態を持つ。非同期状態で一度閾値判定結果が正となった場合、一度仮同期状態に遷移し、仮同期状態から同期状態へ遷移するためには、Ｎ−１回（Ｎは１以上の整数）連続で閾値判定結果が正である必要がある後方保護機能と、同期状態から非同期状態へ遷移するためには、Ｍ回（Ｍは１以上の整数）連続で閾値判定結果が誤である必要がある前方保護機能を含んでもよい。
【０１５０】
また、仮同期状態と同期状態の少なくともいずれか一方の状態において、処理量削減のため、実施の形態５において実施の形態１、２に関する場合に、前回閾値判定結果が正となった品質情報累積値を出力したパイロット挿入パターンに対応する、パイロット候補抽出部、レプリカ生成部、パイロット候補伝送路値算出部、パイロット候補伝送路推定部、品質情報計算部、品質情報累積部、以外の、パイロット候補抽出部、レプリカ生成部、パイロット候補伝送路値算出部、パイロット候補伝送路推定部、品質情報計算部、品質情報累積部の動作を停止してもよい。なお、動作を停止させる制御は、品質情報選択判定部６２２０が行ってもよく、また、図示しない周波数領域処理部全体を制御する制御部を介して行ってもよい。
【０１５１】
また、仮同期状態と同期状態の少なくともいずれか一方の状態において、処理量削減のため、実施の形態５において実施の形態３、４に関する場合に、前回閾値判定結果が正となった品質情報累積値を出力したタイミング以外では、パイロット候補抽出部、レプリカ生成部、パイロット候補伝送路値算出部、パイロット候補伝送路推定部、品質情報計算部、品質情報累積部の動作を停止させてもよい。なお、動作を停止させる制御は、最適パイロット候補の正誤を判定する機能を加えたフレームタイミング決定部が行ってもよく、また、図示しない周波数領域処理部全体を制御する制御部を介して行ってもよい。
【０１５２】
以上説明したように、本実施の形態では、閾値判定の結果の遷移に応じて状態を設定し、その状態に応じて、非同期状態の場合には構成の一部の動作を停止できることとした。これにより、装置全体での処理量を削減することができる。
【０１５３】
実施の形態７．
実施の形態１〜６では、受信アンテナを１本とした場合について説明したが、受信アンテナを複数にすることも可能である。このとき、品質情報累積値は、全受信アンテナのうち、最も結果の良い受信アンテナを選択してもよいが、これに限定するものではなく、全受信アンテナの和をとってもよいし、多数決で決定してもよい。
【０１５４】
同様に、実施の形態１〜６では、送信アンテナを１本とした場合について説明したが、送信アンテナを複数にしてＭＩＭＯ（Multiple-Input  Multiple-Output）の構成をとることも可能である。このとき、品質情報累積値は、送信アンテナごと独立に処理してもよいが、これに限定するものではなく、最も結果の良い送信アンテナを選択してもよいし、全送信アンテナの和をとってもよいし、多数決で決定してもよい。
【０１５５】
実施の形態８．
図１３は、実施の形態１〜７に記載のフレーム同期装置を、漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ：Leaky  Coaxial  Cable）を用いた移動体通信に使用する移動愛通信システムの構成例を示す図である。
【０１５６】
基地局８は、光ファイバケーブルまたは同軸ケーブルのいずれかを用いて、アナログ変調信号またはデジタル変調信号のいずれかの信号Ｓ８１を送信し、これを中継器９に入力する。
【０１５７】
中継機９は、受信した信号Ｓ８１を増幅して、漏洩同軸ケーブル１０にアナログ信号Ｓ９１を出力する。なお、中継機９は、デジタル−アナログ変換機能、信号増幅機能のいずれか１つ以上を含んでも良い。
【０１５８】
漏洩同軸ケーブル１０は、一端から入力されたアナログ信号Ｓ９１を伝送するとともに、ケーブル脇に設けられたスリットから、無線信号Ｓ１０１を出力する。
【０１５９】
漏洩同軸ケーブル１０の脇を移動する移動局１１は、漏洩同軸ケーブル１０から出力された無線信号Ｓ１０１を移動局１１上に設置されたアンテナで受信し、実施の形態１または２に記載の受信機を用いて信号の復調を行うことにより、漏洩同軸ケーブルを用いた移動体通信においても適用することが可能である。
【０１６０】
また、本実施の形態においては、図１４に示すように、２つ以上の複数の漏洩同軸ケーブル１０、１２から出力された異なる無線信号Ｓ１０１及びＳ１２１を移動局に設置された２つ以上の複数のアンテナで同時に受信することで、漏洩同軸ケーブルを用いた移動体通信においても、空間多重した信号を復調することが可能である。
【符号の説明】
【０１６１】
１０００  受信アンテナ
２０００  アナログ部
３０００  ＡＤ変換部
４０００  時間領域処理部
５０００  ＦＦＴ部
６０００、６０００ａ、６０００ｂ、６０００ｃ、６０００ｄ、６０００ｅ  周波数領域処理部
６０１０、６０１２、６０１４、６０１６、６１５０、６１５２、６１５４、６１５６、６１９０  パイロット候補抽出部
６０２０、６０２２、６０２４、６０２６、６０９０  レプリカ生成部
６０３０、６０３２、６０３４、６０３６、６２００  パイロット候補伝送路値算出部
６０４０、６０４２、６０４４、６０４６  パイロット候補伝送路推定部
６０５０、６０５２、６０５４、６０５６、６０５０ｂ  品質情報計算部
６０６０、６０６２、６０６４、６０６６、６０６０ｂ  品質情報累積部
６０７０  品質情報比較選択部
６０８０、６１８０、６２３０  パイロット分離部
６１００  パイロット成分伝送路値算出部
６１１０  データ成分伝送路推定部
６１２０  等価部
６１３０  デマッピング部
６１４０、６２４０  パイロット／データ選択部
６１６０  周波数信号蓄積部
６１７０  フレームタイミング決定部
６２２０  品質情報選択判定部
６６０１、６６０２、６６０３、６６０４、６６０１ａ、６６０２ａ、６６０３ａ、６６０４ａ、６６０１ｂ、６６０１ｃ  品質情報演算部
７０００  誤り訂正復号部
８  基地局
９  中継機
１０  漏洩同軸ケーブル
１１  移動局
【図１】
2012175284.tif 000012
【図２】
2012175284.tif 000013
【図３】
2012175284.tif 000014
【図４】
2012175284.tif 000015
【図５】
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【図６】
2012175284.tif 000017
【図７】
2012175284.tif 000018
【図８】
2012175284.tif 000019
【図９】
2012175284.tif 000020
【図１０】
2012175284.tif 000021
【図１１】
2012175284.tif 000022
【図１２】
2012175284.tif 000023
【図１３】
2012175284.tif 000024
【図１４】
2012175284.tif 000025