(57)【要約】【課題】パイロットを用いた搬送波再生において位相雑音耐性向上のためにパイロットを追加すると伝送容量が低下する。【解決手段】パイロット信号をメインパイロット及びサブパイロットで構成し、メインパイロットの位相誤差の補間を行い、メインパイロットの位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて入力データの位相を補正し、メイン及びサブパイロットの位相誤差の補間を行い、メイン及びサブパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて入力データの位相を補正する。【選択図】 図１
2016021695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のパイロット信号及び前記第１のパイロット信号間に挿入された第２のパイロット信号を含む入力データの前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間を行う第１の補間フィルタと、
前記第１の補間フィルタからの、前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの位相を補正する第１の位相回転器と、
前記第１の位相回転器から出力される前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間を行う第２の補間フィルタと、
前記第２の補間フィルタからの前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの位相を補正する第２の位相回転器と、
を備えることを特徴とする搬送波再生装置。
【請求項２】
第１のパイロット信号及び前記第１のパイロット信号間に挿入された第２のパイロット信号を含む入力データの第１のパイロット信号の位相誤差の第１の補間を行った後に、前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の第２の補間を行う補間フィルタと、
前記補間フィルタからの、前記第１のパイロット信号の位相誤差の第１の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの第１の位相補正をした後に、前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の第２の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの第２の位相補正をする位相回転器と、を備え、
前記補間フィルタ及び前記位相回転器は、前記第１の補間、及び前記第１の位相補正を行い、その後、前記補間フィルタ及び前記位相回転器は、前記第１の位相補正後の前記第１及び第２のパイロット信号の前記第２の補間、及び前記第２の位相補正を行うことを特徴とする搬送波再生装置。
【請求項３】
前記第１のパイロット信号の位相誤差算出を行って、前記第１の補間フィルタに位相誤差を出力する第１の位相検波器と、前記第１の位相回転器から出力される前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差算出を行って前記第２の補間フィルタに出力する第２の位相検波器と、を備えた請求項１に記載の搬送波再生装置。
【請求項４】
前記第１のパイロット信号の位相誤差算出を行って前記補間フィルタに出力した後に、前記位相回転器から出力される前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差算出を行って前記補間フィルタに出力する位相検波器を備えた請求項２に記載の搬送波再生装置。
【請求項５】
前記入力データのプリアンブル信号から入力データのフレーム同期を検波するプリアンブル検波器を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の搬送波再生装置。
【請求項６】
前記入力データを一時的に保存するデータバッファと、ＩＦ入力を直交検波するための基準発振器及び直交検波器と、前記直交検波器からアナログ信号が入力され、変換したデジタル信号を前記データバッファに出力するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器又は前記データバッファからの出力に基づいてクロックを再生して、前記Ａ／Ｄ変換器に出力するクロック再生回路を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の搬送波再生装置。
【請求項７】
前記位相回転器又は前記第１の位相回転器の後に誤り訂正回路を有する請求項１から６のいずれか１項に記載の搬送波再生装置。
【請求項８】
前記第２のパイロット信号が前記入力データの主信号の多値数より低い多数値を有する請求項１から７のいずれか１項に記載の搬送波再生装置。
【請求項９】
前記第２のパイロット信号が前記入力データの主信号と同じ多値数であるが、異なる符号語であることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の搬送波再生装置。
【請求項１０】
前記第２のパイロット信号が前記入力データの主信号と同一符号語であり、符号のシンドローム有無により、非既知パイロットとして扱うことを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の搬送波再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は搬送波再生装置に関し、特にパイロット信号を含む入力データのパイロット信号を用いて入力データの位相を補正する搬送波再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル通信システムの分野において、周波数帯域の利用効率向上と、データ通信の高速化と言う市場の要求にこたえるために、直交振幅変調（QAM: Quadrature Amplitude Modulation）や多相位相変調（PSK: Phase Shiftl Keying）などのデジタル変復調の多値化が採用されている。これらの方式は位相情報をデータの識別に使用するが、変復調時の送受信機の位相雑音により位相情報が劣化するという課題がある。この位相雑音による位相情報の劣化という課題に対して補償可能な技術が求められる。
【０００３】
本発明に関連する技術としては、特許文献１に、パイロット位相推定器２０５、非パイロットベースの位相推定器２５０、補間器／制御器２１１、シンボルバッファ２２０、回転解除器２２５を有する搬送波再生装置の開示がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５２１２８１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】IEE Conf Publ (Inst Electr Eng)  巻492, ページ256-260        Low-Complexity Iterative Carrier Phase and Symbol Timing Recovery Approach for Turbo-Codes System
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
搬送波再生の位相雑音耐性の向上のために、非特許文献１のような方式が提案されている。この方式は優れた位相補正能力を持つが、パイロット信号間にてバーストエラーが発生した場合には補償が効きにくいという課題があり、この課題に対する技術が求められる。
（発明の目的）
本発明の典型的な目的は、位相補償能力の高い搬送波再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点によれば、第１のパイロット信号及び前記第１のパイロット信号間に挿入された第２のパイロット信号を含む入力データの前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間を行う第１の補間フィルタと、
前記第１の補間フィルタからの、前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの位相を補正する第１の位相回転器と、
前記第１の位相回転器から出力される前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間を行う第２の補間フィルタと、
前記第２の補間フィルタからの前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの位相を補正する第２の位相回転器と、
を備えることを特徴とする搬送波再生装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の観点によれば、第１のパイロット信号及び前記第１のパイロット信号間に挿入された第２のパイロット信号を含む入力データの第１のパイロット信号の位相誤差の第１の補間を行った後に、前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の第２の補間を行う補間フィルタと、
前記補間フィルタからの、前記第１のパイロット信号の位相誤差の第１の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの第１の位相補正をした後に、前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の第２の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの第２の位相補正をする位相回転器と、を備え、
前記補間フィルタ及び前記位相回転器は、前記第１の補間、及び前記第１の位相補正を行い、その後、前記補間フィルタ及び前記位相回転器は、前記第１の位相補正後の前記第１及び第２のパイロット信号の前記第２の補間、及び前記第２の位相補正を行うことを特徴とする搬送波再生装置が提供される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、バースト位相誤差への耐力を向上させることが可能となる。ここで、本願明細書において、バースト位相誤差とは、位相誤差が瞬時的に大きくなり第１のパイロット信号では追従できずに、連続したデータが位相回転した信号点に誤って判定されるような位相誤差を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施の形態である搬送波再生装置の構成を示すブロック図である。
【図２】サブパイロットの概念説明用フレーム配置図である。
【図３】メインパイロットのみの補間フィルタ動作例を示す図である。
【図４】メイン／サブパイロットを使用した補間フィルタの動作例を示す図である。
【図５】サブパイロットの誤り率を説明する図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態である搬送波再生装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態である搬送波再生装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態である搬送波再生装置の説明図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態である搬送波再生装置の説明図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態である搬送波再生装置の説明図である。
【図１１】本発明の第６の実施の形態である搬送波再生装置である。
【図１２】図２に示すフレームを生成する搬送波生成装置を示すブロック図である。
【図１３】図１０に示すフレームを生成する搬送波生成装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の搬送波再生装置は以下に説明する典型的な二つの実施の形態をとる。
【００１２】
本実施形態の典型的な一つの実施の形態の搬送波再生装置は、第１のパイロット信号及び第１のパイロット信号間に挿入された第２のパイロット信号を含む入力データの第１のパイロット信号の位相誤差の補間を行う第１の補間フィルタと、第１の補間フィルタからの、第１のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて位相を補正する第１の位相回転器とを備えた第１のブロックと、
第１の位相回転器から出力される第１及び第２のパイロット信号の移動誤差算出を行う第２の位相検波器と、第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間を行う第２の補間フィルタと、第２の補間フィルタからの第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて位相を補正する第２の位相回転器と、を備えた第２のブロックとを有する。
【００１３】
上記実施形態の搬送波再生装置では、第１のブロックでは、第１のパイロット信号を用いて位相を補正する処理を行い、その後に第２のブロックでは、第１及び第２のパイロット信号を用いて位相を補正する処理を行う。
【００１４】
本実施形態の典型的な他の実施の形態の搬送波再生装置は、第１のパイロット信号及び第１のパイロット信号間に挿入された第２のパイロット信号を含む入力データの第１のパイロット信号の第１の位相誤差算出を行った後に、前記第１及び第２のパイロット信号の第２の位相誤差算出を行う位相検波器と、第１のパイロット信号の位相誤差の第１の補間を行った後に、第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の第２の補間を行う補間フィルタと、補間フィルタからの、第１のパイロット信号の位相誤差の第１の補間による位相誤差出力に基づいて第１の位相補正をした後に、第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の第２の補間による位相誤差出力に基づいて第２の位相補正をする位相回転器と、を備え、
位相検波器、補間フィルタ及び位相回転器が、第１の位相誤差算出、第１の補間、及び第１の位相補正を行い、その後、位相回転器が出力を位相検波器に入力し、さらに、位相検波器、補間フィルタ及び位相回転器が、第２の位相誤差算出、第２の補間、及び第２の位相補正を行う。
【００１５】
上記他の実施形態の搬送波再生装置では、位相検波器、補間フィルタ及び位相回転器で一つのループを構成してこのループを複数回通す。すなわち、まず位相検波器、補間フィルタ及び位相回転器により、第１のパイロット信号を用いて位相を補正する処理を行い、その後に、位相回転器から出力される第１及び第２のパイロット信号を用いて、同じ構成部である位相検波器、補間フィルタ及び位相回転器により位相を補正する処理を行う。
【００１６】
以下、図面を用いて上記典型的な二つの実施の形態の搬送波再生装置の具体的な実施形態について説明する。第１のパイロット信号は既知のパイロット信号でこれをメインパイロット、第２のパイロット信号は非既知のパイロット信号でこれをサブパイロットと呼ぶこととする。既知のパイロット信号は搬送波再生装置を有する受信側で搬送波の受信前に知られている所定の信号であり、非既知のパイロット信号は搬送波再生装置を有する受信側で搬送波の受信前に知られていないが伝送情報（主信号）と区別できる信号である。
【００１７】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態である搬送波再生装置の構成を示すブロック図である。本第１の実施の形態である搬送波再生装置は、第１のブロックで、第１のパイロット信号を用いて位相を補正する処理を行い、その後に第２のブロックで、第１及び第２のパイロット信号を用いて位相を補正する処理を行う装置である。
【００１８】
図１の搬送波再生装置は、入力データ１０１を一時的に保存するデータバッファ１０２と、入力データ１０１からプリアンブル部を検波するプリアンブル検波器１０９と、位相検波器１１０及び１１１と、メインパイロット補間フィルタ１０３と、位相回転器１０４及び１０７と、誤り訂正回路１０５と、メイン／サブパイロット補間フィルタ１０６とを構成要素とする。位相回転器１０７からデータが出力データ１０８として出力される。データバッファ１０２に一時的に保存された入力データ１０１は、プリアンブル検波器１０９、位相検波器１１０、位相回転器１０４及び位相回転器１０７に入力される。
【００１９】
入力データ１０１は、位相振幅変調されたデジタルデータである。データバッファ１０２は、入力データ１０１の遅延待ち合わせや、位相回転補正の繰り返し処理のために入力データ１０１を一時的に保存するバッファである。
【００２０】
プリアンブル検波器１０９は、プリアンブル／パイロット相関により入力データ１０１のフレーム同期を検波する機能を持つ。これによりメインパイロットの挿入位置が判明する。
【００２１】
位相検波器１１０は、メインパイロット位置の位相誤差ベクトル（Ｉ＋ｊＱ）を算出する。メインパイロット補間フィルタ１０３は、算出した位相誤差の間を補間することで全シンボルに対応する位相誤差情報を得る。
【００２２】
位相回転器１０４は、メインパイロット補間フィルタ１０３の位相誤差出力に基づき、位相を補正する働きを持ち、データバッファ１０２に保存したデータに補正処理を行う。
【００２３】
誤り訂正回路１０５は、サブパイロット部分の誤り訂正を行い、メインパイロットと誤り訂正後のサブパイロットを出力する。なお、誤り訂正回路は設けることが好ましいが、なくともよい。
【００２４】
位相検波器１１１は、メインパイロット及び誤り訂正後のサブパイロットからメインパイロット及びサブパイロット位置の位相誤差ベクトル（Ｉ＋ｊＱ）を算出する。
【００２５】
メイン／サブパイロット補間フィルタ１０６は、位相検波器１１１で算出した位相誤差の間を補間することで全シンボルに対応する位相誤差情報を得る。
【００２６】
位相回転器１０７は、メイン／サブパイロット補間フィルタ１０６の位相誤差出力に基づき、位相補正する働きを持ち、データバッファ１０２に保存したデータに補正処理を行う。
【００２７】
本実施形態ではメインパイロット補間フィルタ１０３及び位相回転器１０４を用いて、メインパイロットによりサブパイロットが識別可能な程度に位相補正を行った後に、メイン／サブパイロット補間フィルタ１０６及び位相回転器１０７によりメインパイロット及びサブパイロットによる位相補正を行う。
【００２８】
次に本実施形態の動作を説明する。以下の説明は６４ＱＡＭで行うが、本実施形態はこの変調方式に限定するものではない。
【００２９】
図２は本実施形態を説明するためのフレーム配置図である。変調多値数は説明のために６４ＱＡＭで記載する。一般にフレームを容易に補足するために既知のPreamble情報が存在する。またメインパイロットＭとサブパイロットＳが交互に挿入されるフレーム構成である。Preambleやメインパイロットは初期捕捉に必要であるため２ビットの情報をＱＰＳＫ伝送する。本実施形態ではメインパイロットの間にサブパイロットを挿入する。本実施形態のサブパイロットは多値数を落とした情報シンボルである。サブパイロットは伝送情報（主信号）よりも多値数が低く、メインパイロットはサブパイロットよりも多値数が低い。図２では、既知情報が２ビットなのでプリアンブル、メインパイロットはＱＰＳＫ、伝送情報が６ビットなので伝送情報は６４ＱＡＭ，サブパイロットは伝送情報の下位２ビットを非情報（固定値）として４ビットの１６ＱＡＭとしている。
【００３０】
メインパイロット間で生じたバースト位相誤差はメインパイロットの位相推定では表現されない。メインパイロットを増やせばバースト位相誤差を感知することは可能であるが、伝送容量が減ることとなる。そこで、メインパイロットを増やす代わりに多値数を落としたサブパイロットをパイロット信号として扱うことで、伝送容量を落とさずにバースト位相誤差への耐力を向上させることが可能となる。その理由は、パイロット信号は既知であれば、絶対位相誤差を計算する基準信号として使用可能であり、伝送情報（主信号）より多値数を落としたサブパイロットは、主信号の動作所要S/N及び位相誤差に対して余裕があり、既知信号として扱えるためである。
【００３１】
位相補償能力の向上は信号品質の悪い伝送路に対応するのみでなく、搬送波を再生するための基準信号の精度を落とすことも可能となる。基準信号の精度を落とすことは、一般に装置のコスト削減に寄与する。
【００３２】
図１２は図２に示すフレームを生成する搬送波生成装置を示すブロック図である。図１２に示すように、プリアンブル符号語多重部１４に、プリアンブル情報１１が入力され、また符号化器１３によって伝送情報１２が符号化されて入力される。プリアンブル符号語多重部１４で、メインパイロットの位置にプリアンブル情報の下位６ビットと同じ６ビットを挿入し、メインパイロット間のサブパイロットの位置で下位２ビットを非情報（固定値）とする。
【００３３】
プリアンブルや、メインパイロットの位置には符号語とは関連の無い、既知のパイロット（2ビット）を挿入する。パイロット情報はプリアンブル符号語多重部１４の中で作るか、プリアンブル情報１１と共に入力する。メインパイロットの下位ビットは固定値で、例えば”1000”にすると２の補数でみて正負対称のマッピングとなる。プリアンブル情報の下位とメインパイロットの下位が同じである必要はないが、QPSKが使われる場合には同じになる。
【００３４】
サブパイロットでは下位２ビットが非情報であり、伝送情報 上位４ビット、固定値 下位２ビットとなる。
【００３５】
図３は、メインパイロット補間フィルタの動作説明である。点線が真の位相誤差を示し、これを補正する必要があるとする。メインパイロットＭの位置で位相誤差推定を行うと２個目のＭと３個目のＭの間で位相誤差の急峻な動きに追従出来ないことを示している。この位置で信号点の誤判定が起こりバーストエラーを生じる。バーストエラーは誤り訂正回路で除去しにくいため、ビットエラーとして残る可能性が高い。
【００３６】
図４は、サブパイロット補間フィルタの動作説明である。サブパイロットの認識誤りが無い場合に、メインパイロット補間フィルタで追従できなかった位相誤差に追従できることを示している。
【００３７】
図５は、変調多値毎のＢＥＲを示している。これによりサブパイロット部分の誤り訂正について説明する。６４QAM理論値４０１は誤り訂正なしのＢＥＲである。これを誤り訂正した場合のＢＥＲを４０２とする。一段下の変調多値である１６ＱＡＭに誤り訂正をかけない場合は１６ＱＡＭ理論値４０３となり、二重丸で囲った６４ＱＡＭの動作点でサブパイロットに誤りが発生することを示している。このような誤りの発生はパイロットとして好ましくない場合がある。そのため、この動作点に掛からない程度に誤り訂正を入れることで、例えば１６ＱＡＭ誤り訂正後のＢＥＲ４０４の特性となるサブパイロットの符号を選べば動作点でサブパイロットが誤ることは無くなる。
【００３８】
従って、誤り訂正回路１０５の符号の種類は限定されるものでなく前記の動作点の条件を満たせば何を使用しても良い。
【００３９】
以上によりメインパイロット以外に基準信号として使用可能なサブパイロットを得ることが出来るため、図４の説明により位相補正の能力が向上することとなる。
【００４０】
（第２の実施の形態）
図６は本発明の第２の実施の形態である搬送波再生装置の構成を示すブロック図である。本実施形態の搬送波再生装置は無線伝送アプリケーションにおける搬送波再生装置の構成を示すものである。本第２の実施形態の搬送波再生装置では、位相検波器、補間フィルタ、位相回転器及び誤り訂正回路で一つのループを構成して、このループを複数回通す。なお、誤り訂正回路は設けることが好ましいが、なくともよい。
【００４１】
図６の搬送波再生装置は、ＩＦ (Intermediate Frequency)入力信号５０１を直交軸分離する直交検波器５０３、ローカル発振器５０２、直交軸分離した信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器５０４、デジタルデータを一時的に保存するデータバッファ５０６と、デジタルデータからプリアンブル部を検波するプリアンブル検波器５１１と、位相検波器５１２と、メイン／サブパイロット補間フィルタ５０７と、位相回転器５０８と、出力データ５１０を出力する誤り訂正回路５０９とを構成要素とする。
【００４２】
第１の実施形態と異なるのは、ＩＦ(Intermediate Frequency)入力信号５０１を直交軸分離する直交検波器５０３、直交軸分離した信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器５０４、クロック再生回路５０５が追加されていること、メインパイロット補間フィルタ１０３、位相回転器１０４及び位相検波器１１１が除去されていることである。クロック再生回路５０５にはＡ／Ｄ変換器５０４の出力が入力されているが、データバッファ５０５の出力が入力されてもよい。図１に示す第１の実施形態のデータバッファ１０２の前に、ＩＦ (Intermediate Frequency)入力信号５０１を直交軸分離する直交検波器５０３、直交軸分離した信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器５０４、クロック再生回路５０５を設けてもよい。
【００４３】
第１の実施形態を示す図１の構成では、位相検波器１１０、メインパイロット補間フィルタ１０３、位相回転器１０４、誤り訂正回路１０５、位相検波器１１１、メイン／サブパイロット補間フィルタ１０６、位相回転器１０７を直列に接続している。これに対して、本実施形態では、位相検波器５１２、メイン／サブパイロット補間フィルタ５０７、位相回転器５０８、誤り訂正回路５０９でループを構成し、最初は位相検波器５１２、メイン／サブ補間フィルタ５０７、位相回転器５０８においてメインパイロットを用いて入力データの位相補正を行い、誤り訂正回路５０９でサブパイロットの誤り訂正を行い、誤り訂正回路５０９の出力を位相検波器５１２に入力して、位相検波器５１２、メイン／サブ補間フィルタ５０７、位相回転器５０８においてメインパイロットとサブパイロットとを用いて入力データの位相補正を行い、誤り訂正回路５０９から出力データ５１０を出力する。
【００４４】
なお直交検波器５０３及びクロック再生回路５０５はＡ／Ｄ変換機５０４の後でデジタル処理することも可能である。
【００４５】
本実施形態では、位相検波器５１２、メイン／サブパイロット補間フィルタ５０７、位相回転器５０８、誤り訂正回路５０９でループが構成されており、ループを２回通す場合は、１回目にメインパイロットのみで位相補正し、２回目でメインパイロットとサブパイロット(既知とみなす)を用いて位相補正するようになる。しかし、想定する位相誤差とパイロット量とのトレードオフでサブパイロットを誤ることも考えられるので、ループを３回以上通すようにしてもよい。
【００４６】
本実施形態では、図６に示すように、誤り訂正回路５０９を含んでループが形成されているので、誤り訂正回路５０９によりサブパイロット部分の誤り訂正を行った後に、さらに誤り訂正回路５０９を通ることになる。基本的には２回目も誤り訂正を通すことになるが、例えば処理量の関係で、「１回目は誤り訂正しない、２回目は誤り訂正する」といった使い方を行ってもよい。また３回以上、誤り訂正回路５０９を含むループ通してもよい。なお、後述する第６の実施の形態では、誤りなし（≒シンドローム無し）をサブパイロットとして扱うが、この場合は情報部分を全て復号していくことでサブパイロットが増えていくので誤り訂正を複数回行うことが望ましい。
【００４７】
（第３の実施の形態）
図７は本発明の第３の実施の形態である搬送波再生装置の構成を示すブロック図である。図６に示した構成部材と同一構成部材については同一符号を付して説明を省略する。本実施形態は第２の実施の形態を示す図６の構成に、バーストエラーに対処するためにデインタリーブ回路６０１を付加した構成である。デインタリーブをした場合、誤りが分散するため誤り訂正回路で訂正できる可能性があがり、位相補正処理を繰り返す回数が減る構成となる。デインタリーブ回路６０１は図１の誤り訂正回路１０５の前に付加することができる。
【００４８】
（第４の実施の形態）
図８と図９は本発明の第４の実施の形態である搬送波再生装置における信号配置図である。４象限のうち１つの象限を示す。本実施形態の搬送再生装置の構成は図１、図６又は図７の構成と同様であるが、サブパイロットの取り方を変更する構成である。一般に１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭといえば図８のように伝送情報を等間隔にスクウェア配置されたマッピングである。しかし、サブパイロット用途の場合、レベルの低い信号点は熱雑音の影響を受けやすく、信号誤差を抽出しにくいという問題がある。それを改善するために図９のように図８に示す伝送情報の配置位置にサブパイロットを配置することが可能である。説明では６４／１６ＱＡＭで説明しているが、その他の変調方式でも同様に低い信号レベルを除去したマッピングが可能である。
【００４９】
（第５の実施の形態）
図１０は本発明の第５の実施の形態である搬送波再生装置の説明図である。第４の実施形態と同様に、図１、図６又は図７の構成で、サブパイロットの扱いを変えた構成である。Ｓで示されるサブパイロットは情報部より所要S/Nが低ければ良い。従って、サブパイロットの符号化率を高め、動作点におけるサブパイロットの確度をあげることによりサブパイロット動作することが可能となる。また符号を変えずとも情報部と異なる符号語となっているだけで、エラーが分散されたインタリーブの効果を持つため、期待する位相雑音レベルによっては、これだけでも十分な性能を持つ。
【００５０】
図１３は図１０に示すフレームを生成する搬送波生成装置を示すブロック図である。図１２に示す構成との違いは、プリアンブル符号語多重部１４がプリアンブル符号語多重部１７とされ、サブパイロット用の伝送情報１５がサブパイロット用符号化器１６を介してプリアンブル符号語多重部１７に入力される点である。プリアンブル符号語多重部１７では、プリアンブル情報１１が入力され、符号化器１３によって伝送情報１２が符号化されて入力され、サブパイロット用の伝送情報１５がサブパイロット用符号化器１６を介してプリアンブル符号語多重部１７に入力される。そして図１０に示すフレームが作成される。
【００５１】
（第６の実施の形態）
図１１は本発明の第６の実施の形態である搬送波再生装置の説明図である。第４の実施形態と同様に、図１、図６又は図７の構成で、サブパイロットの扱いを変えた構成である。この構成では特別にサブパイロットを挿入しない。ＬＤＰＣやターボ符号を利用する場合、全ての符号語を検査せずとも逐次シンドロームが得られる。シンドロームが無い箇所は符号語である可能性が高いため、サブパイロットとして利用するのである。シンドロームの検査ブロックが細かい場合に適切な構成であるが、多値数を変えていないので位相雑音の影響は受けやすい。繰り返しの位相補正を実施する場合は徐々に誤り訂正可能なデータが増えるため、繰り返し処理に適する方式である。
【００５２】
図１１に示すフレームを生成する搬送波生成装置は図１２に示す搬送波生成装置を用いることができる。
【００５３】
以上本発明の実施の形態について説明したが、図１、図６及び図７に示した、搬送波再生装置を構成する複数の構成部の一部又は全部は、ハードウェアで構成されても、ソフトウェアで構成されても、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより構成されてもよい。ハードウェアで構成する場合、複数の構成部の一部又は全部を、例えば、ＬＳＩ(Large Scale Integrated circuit)、ASIC (Application Specific Integrated Circuit)、ゲートアレイ、FPGA (Field Programmable Gate Array)等の集積回路（ＩＣ）で構成することができる。
【００５４】
各部の一部又は全部の機能は、その機能を実現するプログラムをコンピュータがＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体から読み込んで実行することによっても実現できる。
【００５５】
例えば、パケット集約デバイスとしてのコンピュータを、プログラムを記憶した、ハードディスク、ＲＯＭ等の記憶部、液晶ディスプレイ等の表示部、演算に必要なデータを記憶するＤＲＡＭ、ＣＰＵ、各部を接続するバスで構成することができる。図１、図６又は図７に示した構成部（例えば、位相検波器、メイン／サブパイロット及び位相回転器）の動作をプログラムで記述し、このプログラムをＲＯＭ等の記憶部に記憶し、演算に必要な情報をＤＲＡＭに記憶し、ＣＰＵで当該プログラムを動作させることで、本実施の形態に係わるデータ解析・管理部の機能をプログラムで実現することができる。
【００５６】
さらに、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、既に述べた本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【００５７】
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下の構成には限られない。
【００５８】
（付記１）
第１のパイロット信号及び前記第１のパイロット信号間に挿入された第２のパイロット信号を含む入力データの前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間を行う第１の補間フィルタと、
前記第１の補間フィルタからの、前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの位相を補正する第１の位相回転器と、
前記第１の位相回転器から出力される前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間を行う第２の補間フィルタと、
前記第２の補間フィルタからの前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの位相を補正する第２の位相回転器と、
を備えることを特徴とする搬送波再生装置。
【００５９】
（付記２）
第１のパイロット信号及び前記第１のパイロット信号間に挿入された第２のパイロット信号を含む入力データの第１のパイロット信号の位相誤差の第１の補間を行った後に、前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の第２の補間を行う補間フィルタと、
前記補間フィルタからの、前記第１のパイロット信号の位相誤差の第１の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの第１の位相補正をした後に、前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の第２の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの第２の位相補正をする位相回転器と、を備え、
前記補間フィルタ及び前記位相回転器は、前記第１の補間、及び前記第１の位相補正を行い、その後、前記補間フィルタ及び前記位相回転器は、前記第１の位相補正後の前記第１及び第２のパイロット信号の前記第２の補間、及び前記第２の位相補正を行うことを特徴とする搬送波再生装置。
【００６０】
（付記３）
前記第１のパイロット信号の位相誤差算出を行って、前記第１の補間フィルタに位相誤差を出力する第１の位相検波器と、前記第１の位相回転器から出力される前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差算出を行って前記第２の補間フィルタに出力する第２の位相検波器と、を備えた付記１に記載の搬送波再生装置。
【００６１】
（付記４）
前記第１のパイロット信号の位相誤差算出を行って前記補間フィルタに出力した後に、前記位相回転器から出力される前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差算出を行って前記補間フィルタに出力する位相検波器を備えた付記２に記載の搬送波再生装置。
【００６２】
（付記５）
前記入力データのプリアンブル信号から入力データのフレーム同期を検波するプリアンブル検波器を含む、付記１から４のいずれかに記載の搬送波再生装置。
【００６３】
（付記６）
前記入力データを一時的に保存するデータバッファと、ＩＦ入力を直交検波するための基準発振器及び直交検波器と、前記直交検波器からアナログ信号が入力され、変換したデジタル信号を前記データバッファに出力するＡ／Ｄ変換器と、前記位相回転器からの出力に基づいてクロックを再生して、前記Ａ／Ｄ変換器に出力するクロック再生回路を含む、付記２又は４に記載の搬送波再生装置。
【００６４】
（付記７）
前記第２のパイロット信号が前記入力データの主信号の多値数より低い多数値を有する付記１から６のいずれかに記載の搬送波再生装置。
【００６５】
（付記８）
前記第２のパイロット信号が前記入力データの主信号と同じ多値数であるが、異なる符号語であることを特徴とする、付記１から６のいずれかに記載の搬送波再生装置。
【００６６】
（付記９）
前記第２のパイロット信号が前記入力データの主信号と同一符号語であり、符号のシンドローム有無により、第２のパイロット信号として扱うことを特徴とする、付記１から６のいずれかに記載の搬送波再生装置。
【００６７】
（付記１０）
前記第１の位相回転器の後に誤り訂正回路を有する付記１、３、５−９のいずれかに記載の搬送波再生装置。
【００６８】
（付記１１）
前記位相回転器の後に誤り訂正回路を有する付記２、４、５−９のいずれかに記載の搬送波再生装置。
【００６９】
（付記１２）
前記誤り訂正回路の入力側にデインタリーブ回路を含む、付記１０又は１１に記載の搬送波再生装置。
【００７０】
（付記１３）
パイロット信号を含む入力データの前記パイロット信号を用いて前記入力データの位相を補正する搬送波再生装置の搬送波再生方法において、
前記パイロット信号は第１のパイロット信号及び前記第１のパイロット信号間に挿入された第２のパイロット信号からなり、
前記搬送波再生装置が、
前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間を行い、
前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの位相を補正し、
前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間を行い、
前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの位相を補正することを特徴とする搬送波再生方法。
【００７１】
（付記１４）
前記搬送波再生装置は、前記第１のパイロット信号の位相誤差算出を行った後に、前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間を行い、さらに、前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差算出を行った後に、前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間を行う付記１３に記載の搬送波再生方法。
【００７２】
（付記１５）
前記搬送波再生装置は、前記入力データのプリアンブル信号から入力データのフレーム同期を検波して、前記第１のパイロット信号の挿入位置を検出した後に、前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間を行う、付記１３または１４に記載の搬送波再生方法。
【００７３】
（付記１６）
前記第２のパイロット信号が前記入力データの主信号の多値数より低い多数値を有する付記１３から１５のいずれかに記載の搬送波再生方法。
【００７４】
（付記１７）
前記第２のパイロット信号が前記入力データの主信号と同じ多値数であるが、異なる符号語であることを特徴とする、付記１３から１５のいずれかに記載の搬送波再生方法。
【００７５】
（付記１８）
前記第２のパイロット信号が前記入力データの主信号と同一符号語であり、符号のシンドローム有無により、非既知パイロットとして扱うことを特徴とする、付記１３から１７のいずれかに記載の搬送波再生方法。
【００７６】
（付記１９）
前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの位相を補正した後に、前記第２のパイロット信号の誤り訂正を行う搬送波再生方法。
【００７７】
（付記２０）
搬送波生成装置としてのコンピュータを、
第１のパイロット信号及び前記第１のパイロット信号間に挿入された第２のパイロット信号を含む入力データの前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間を行う第１の補間フィルタと、
前記第１の補間フィルタからの、前記第１のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの位相を補正する第１の位相回転器と、
前記第１の位相回転器から出力される前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間を行う第２の補間フィルタと、
前記第２の補間フィルタからの前記第１及び第２のパイロット信号の位相誤差の補間による位相誤差出力に基づいて前記入力データの位相を補正する第２の位相回転器と、
として機能させるためのプログラム。
【００７８】
（付記２１）
付記８又は１０に記載の搬送波再生装置に送信される搬送波を生成する搬送波生成装置であって、
主信号を符号化する符号化器と、
前記符号化器から符号化された主信号とプリアンブル情報とを受け、前記主信号、前記プリアンブル情報、前記第１のパイロット信号及び前記第１のパイロット信号間に挿入される第２のパイロット信号を含む送信信号を生成する多重部と、を有する搬送波生成装置。
【００７９】
（付記２２）
付記９に記載の搬送波再生装置に送信される搬送波を生成する搬送波生成装置であって、
主信号を符号化する第１の符号化器と、
第２のパイロット信号を符号化する第２の符号化器と、
プリアンブル情報と、前記第１の符号化器から符号化された主信号、前記第２の符号化器により符号化された第２のパイロット信号とを受け、前記主信号、前記プリアンブル情報、前記第１のパイロット信号及び前記第１のパイロット信号間に挿入される前記符号化された第２のパイロット信号を含む送信信号を生成する多重部と、を有する搬送波生成装置。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明はパイロット信号を含む入力データのパイロット信号を用いて入力データの位相を補正する搬送波再生装置に適用される。
【符号の説明】
【００８１】
１０１  デジタルデータ入力
１０２  データバッファ
１０３  メインパイロット補間フィルタ
１０４  位相回転器
１０５  サブパイロットの誤り訂正回路
１０６  メイン／サブパイロット補間フィルタ
１０７  位相回転器
１０８  データ出力
１０９  プリアンブル検波器
１１０，１１１  位相検波器
４０１  ６４ＱＡＭの誤り訂正無し理論値
４０２  ６４ＱＡＭの誤り訂正有りの特性例
４０３  １６ＱＡＭの誤り訂正無し理論値
４０４  １６ＱＡＭの誤り訂正有りの特性例
５０１  ＩＦ入力
５０２  基準信号発振器
５０３  直交検波器
５０４  Ａ／Ｄ変換機
５０５  クロック再生回路
５０６  データバッファ
５０７  メイン／サブパイロット補間フィルタ
５０８  位相回転器
５０９  誤り訂正回路
５１０  データ出力
５１１  プリアンブル検波器
５１２  位相検波器
６０１  デインタリーブ
【図１】
2016021695.tif 000003
【図２】
2016021695.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016021695.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2016021695.tif 000009
【図８】
2016021695.tif 000010
【図９】
2016021695.tif 000011
【図１０】
2016021695.tif 000012
【図１１】
2016021695.tif 000013
【図１２】
2016021695.tif 000014
【図１３】
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