(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信された信号を復調し、Ａ−Ｄ変換し、ダウンサンプリングして時間ドメインデジタル信号ベクトルを形成する受信信号プロセッサと、
少なくともフィードバックセクションを有し、複数のタップ係数を有し、時間ドメインデジタル信号ベクトルに作用してフィルタ処理された時間ドメインシーケンスを形成するイコライザと、
フィルタ処理された時間ドメインシーケンスに作用して周波数ドメインベクトルを形成する高速フーリエ変換プロセッサと、
周波数ドメインベクトルを出力データ信号に変換する出力装置と、
出力データ信号に作用して送信されたシーケンスの評価を形成する逆高速フーリエ変換プロセッサとを具備し、
送信されたシーケンスの評価はイコライザに入力として供給されてそのタップ係数の指令された適応の決定を可能にし、さらに、入力としてイコライザフィードバックセクションに供給されることを特徴とするＯＦＤＭ受信機。
【請求項２】
さらに、高速フーリエ変換プロセッサにより処理される前にフィルタ処理された時間ドメインシーケンスからガードシーケンスを抽出するガード抽出装置と、
ガード抽出装置によって除去されたガードインターバルに対応するガードインターバルを，逆高速フーリエ変換プロセッサにより供給された送信されたシーケンスの評価中に挿入するガード挿入装置とを具備している請求項１記載のＯＦＤＭ受信機。
【請求項３】
さらに、周波数ドメインベクトルを補償して補償された周波数ドメインベクトルを生成するチャンネル評価装置を備えている請求項１記載のＯＦＤＭ受信機。
【請求項４】
出力装置は、受信信号の送信機に供給されるエラー制御方法を利用および取り消す手段を備えている請求項１記載のＯＦＤＭ受信機。
【請求項５】
出力装置は、補償された周波数ドメインベクトルをデインターリーブする手段を含んでいる請求項４記載のＯＦＤＭ受信機。
【請求項６】
出力装置は、補償された周波数ドメインベクトルをデマッピングする手段を含んでいる請求項４記載のＯＦＤＭ受信機。
【請求項７】
出力装置は、送信機によって供給されるエラー制御方法を取り消すことによって受信した信号のエラーを補正する手段を備えている請求項４記載のＯＦＤＭ受信機。
【請求項８】
送信されたシーケンスｘ'(ｎ，ｌ）の評価ｗ'(ｎ，ｌ）を改善させるためのフィードバックループをさらに備えており、フィードバックループは、出力装置によって提供されるＯＦＤＭシンボルを再構成し、再構成されたシンボルをイコライザに供給する請求項４記載のＯＦＤＭ受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信機に関し、特にＯＦＤＭ受信機およびそのような受信機で使用するための適応イコライザならびにそのイコライザのトレーニングする方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ヨーロッパのデジタル地上波テレビジョン標準方式ＤＶＢ−Ｔでは変調方式として直交周波数分割多重化、ＯＦＤＭを特定している。
【０００３】
通常のＯＦＤＭシステムでは、多重通路無線伝送チャンネルによって送信された信号の遅延分散歪みを生じさせる。適応イコライザは遅延分散歪みを消去するために多くの応用で使用されているが、ＯＦＤＭ受信機および適応イコライザに対する既存の設計は、ＯＦＤＭ信号の各サブバンドに並列に動作する多数のイコライザを使用することが提案されているが、一般的には両立性に乏しい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
それ故、ＯＦＤＭシステムに対する既存の設計は、遅延分散の影響に対処するためにガードインターバルを使用している。すなわち、各送信期間は有用な情報が送信される期間と、有用な情報が送信されないガードインターバルとを含んでいる。したがって、ガードインターバルの使用は伝送効率を減少させ、所定の無線周波数帯域内で送信されるデータが少なくなる。
【０００５】
本発明は、既存のＯＦＤＭ受信機および適応イコライザの設計の両立性の乏しい欠点を克服する適応イコライザを含むＯＦＤＭ受信機に関するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の特徴によれば、請求項１に規定されたような構成の受信機が提供される。
【０００７】
本発明の第２の特徴によれば、請求項６に規定されたような構成のイコライザが提供される。
【０００８】
本発明の第３の特徴によれば、請求項７に規定されたような方法が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明をさらによく理解するために添付図面を参照にして説明する。
図１に示されるように、送信されたアナログＯＦＤＭシンボルは無線周波数チャンネル2 で受信され、その無線周波数チャンネル2 の特性は知られておらず、時間と共に変化し、雑音の影響を受ける。
【００１０】
それ故、受信機は入力装置4 において入力信号ｙ1 '(ｔ) を採取し、復調し、Ａ−Ｄ変換し、ダウンサンプリングして所定の時間ドメインベクトルｙ'(ｎ，ｌ）を生成する。受信されたシーケンスｙ'(ｎ，ｌ）は適応イコライザ6 によってフィルタ処理されて時間ドメインシーケンスｚ'(ｎ，ｌ）を生成する。
【００１１】
適応イコライザ6 から出力された時間ドメインシーケンスは、ガード抽出装置8 に入力され、出力ｚ（ｎ，ｌ）を生成する。本発明の利点はガードインターバルに対する必要性が減少され、或いは消去されることである。それ故、ガード抽出装置8 は、ガードインターバルが使用時に送信機により使用される場合に必要があるときのみ必要とされる。
それから高速フーリエ変換（ＦＦＴ）10がｚ（ｎ，ｌ）に適用されて周波数ドメインベクトルのｚ（ｋ，ｌ）を生成する。
【００１２】
この本発明のこの実施形態では、周波数ドメインシーケンスがチャンネル評価装置12に供給され、このチャンネル評価装置12は無線チャンネルの周波数応答の評価を導出し、その評価にしたがって補償する。別の実施形態ではチャンネル評価装置は省略されてもよい。
【００１３】
その後ベクトルは出力装置14に供給されて、データ出力が生成される。出力装置14はデータを有用な形態にするハードリミタでもよい。しかしながら、送信機に与えられる、任意のインターリーブ、コード化、信号マッピング、或いは、他のエラー制御方法が出力装置14において置換され、エラーを補正し、出力データシーケンスを生成するために利用される。送信された信号のデータ内容の最良の可能な評価である出力データは、その後フィードバックループに供給され、処理されて送信されたシーケンスの最良の可能な評価を形成する。特に、データ出力は装置16に供給され、この装置16は、データのインターリーブ、コード化、マッピングを送信機で行われたのと同じ方法で行い、周波数ドメインシーケンスＷ（ｋ，ｌ）を生成する。
【００１４】
周波数ドメインシーケンスは逆フーリエ変換装置18に入力され、この装置18の出力ｗ（ｎ，ｌ）はガードインターバル挿入装置20に供給されて送信機中で付加されたものに対応するガードインターバルを挿入してシーケンスｗ'(ｎ，ｌ）を生成する。実効的に、データ出力はフィードバックループ中で処理されて送信機において生成されたＯＦＤＭシンボルを再構成することを試み、したがって、ｗ'(ｎ，ｌ）は送信されたシーケンスｘ'(ｎ，ｌ）の評価である。
【００１５】
評価ｗ'(ｎ，ｌ）はそれからイコライザ6 に入力され、そのタップ係数の指令された適応を決定することができる。
【００１６】
ＯＦＤＭシンボルの各更新された評価は、多数のサブシンボルから形成され、１つのＯＦＤＭシンボルの全てのサブシンボルが受信された後にのみイコライザに対して利用可能にされる。
【００１７】
図２は本発明のイコライザを示している。通常と同様に、イコライザは２つのシフトレジスタセクションから構成されている。すなわち、将来の送信シンボルおよび現在の送信シンボルを記憶するフィードフォワードセクション32と、以前の送信シンボルを記憶するフィードバックセクション34から構成されている。フィードフォワードセクション32の長さは（Ｊ1 ＋１）シンボルであり、また、フィードバックセクション34の長さはＫ2 シンボルであル。受信されたシーケンスｙ'(ｎ，ｌ）は入力であり、記憶された各シンボルの値はタップ係数ｃ（ｊ）でにより乗算され、その乗算結果は合算されてイコライザ出力ｚ'(ｎ，ｌ）を形成する。
【００１８】
タップ係数ｃ（ｊ）はＬＳＭ適応アルゴリズムにしたがって更新される。知られているように、ＬＳＭ適応アルゴリズムは、イコライザ出力シンボルと送信されたシンボルの評価との間のエラーの尺度にしたがってイコライザのタップを適応させる。送信されたシンボルの評価はトレーニングシーケンスまたは指令された適応の決定のいずれかにより行うことができる。
【００１９】
トレーニングシーケンスによる適応はイコライザが従来の知識を持つシンボルの送信を必要とする。このトレーニングモードは送信されたシンボルのエラーのない評価にしたがった適応を可能にするが、データスループットを生じない。
【００２０】
指令された適応の決定は出力データをフィードバックして送信されたシンボルを評価する。この評価はエラーのないことを必要としないが、データスループットを可能にする。
【００２１】
実際には、２つの技術は組合わせられる。最初のトレーニングシーケンスは近似的にイコライザを適応させ、指令された適応の決定がさらに適応するために適切なエラー測定を与えるのに十分なように出力イコライザ出力エラーを減少させる。指令された適応の決定中に、イコライザはさらにその作用の微同調および無線チャンネルの比較的小さい時間変化を追跡するため両者にさらに適応する。
【００２２】
図２のイコライザは通常のイコライザにほぼ類似しているが、以下のような相違点が存在する。
【００２３】
指令動作の決定中のフィードバックレジスタ32へのシンボル入力は直接決定装置から来るのではなく、フィードバックベクトルから来る。
指令動作の決定中のエラーを計算するために使用されるシンボルは直接決定装置から来るのではなく、フィードバックベクトルから来る。
フィードフォワードおよびフィードバックセクションの両者に対する追加のバッファ36, 38は、フィードフォワード／フィードバックセクションの期間を越えた過去のシンボルをさらに記憶する。これらの付加的に記憶された値は指令された適応の決定のために必要である。
指令されたモードの決定中にタップ係数はサブシンボル期間のインターバルにおいて更新されるのではなく、むしろ、サブシンボルのグループが形成される１つのＯＦＤＭシンボル期間に関してＯＦＤＭシンボル期間に更新される。
しかしながら、ＬＭＳ計算はＬＭＳ計算プロセッサ40中で行われ、ＯＦＤＭシンボル期間のインターバルにおいて行われた全ての計算された調整の合計によりサブシンボル期間のインターバルに対応する調節を計算する。
イコライザ出力は直接そのフィードバックセクションに入力されてもよい。  指令された（またはデータ導出された）動作の決定中に供給されるこれらの付加的な特徴は、ＯＦＤＭ受信機アーキテクチャ内でイコライザが動作することを可能にする。
【００２４】
これらの特徴の全てについて以下詳細に説明する。
イコライザは時間ドメインシーケンスで動作するから、その出力もまた時間ドメインシーケンスである。ＯＦＤＭモデム中のデータは周波数ドメインにあり、したがってイコライザ出力は決定処理の先立ってフーリエ変換（最初に除去される任意のガードインターバルで）されなければならない。したがって、イコライザの出力は直接決定装置に供給されることはできない。同様に決定装置はイコライザに直接フィードバックされることはできない。フィードバックベクトルはその代りにフィードバックされる。イコライザがトレーニングシーケンスにより適応された場合にはこれは関係ない。それはトレーニングシーケンス自体は送信されたシーケンスのエラーのない評価であり、イコライザのフィードバックセクションに入力されることができるからである。さらに、決定装置出力はＬＭＳ適応アルゴリズムで使用された出力エラーを計算するために使用されることはできないので、再びフィードバックベクトルが代りに使用される。
【００２５】
付加的なシンボルバッファリングおよび指令されたモート決定における適応プロセスに対する変化は必要である。それは並列送信がＯＦＤＭにおいて行なわれて、ＯＦＤＭシンボル期間のインターバルにおいて同時に出力される１つのＯＦＤＭシンボルを形成するグループポスト決定データサブシンボルを生じるからである。（対照的に、単一キャリアシステムはシンボル期間のインターバルにここのシンボルを出力する。）並列送信により与えられるこの制限は、ＯＦＤＭシンボル中の指令された適応決定を妨害する。それはまたＯＦＤＭシンボルの終わり迄イコライザに利用可能となるフィードバック値を阻止する。
【００２６】
それ故、各送信サブシンボルによるイコライザの適応の代りに、ＯＦＤＭシンボルを形成する全ての送信シンボルが一定のまま残ったタップ係数によりイコライザを通してクロックされ、イコライザ出力は直接フィードバックセクションに入力される。各ＯＦＤＭシンボルの終わりにおいて、ＯＦＤＭシンボルのスタートにおいてフィードフォワードおよびフィードバックセクションに記憶されていた過去および未来の送信シンボルがバッファから再生される。タップ係数はＯＦＤＭシンボルを通して一定のままであるので、イコライザは効果的にＯＦＤＭシンボルのスタートにおける状態に戻る。それかにＯＦＤＭシンボルはもう一度イコライザにクロックする。フィードバックＯＦＤＭシンボルはエラーの決定とフィードバックセクションの入力の両方に利用可能である。このプロセスは前には完了されなかった適応ステップを可能にし、フィードバックされたＯＦＤＭシンボルによりフィードバックされた出力シンボルを送信されたシンボルのポスト決定評価で置換することを可能にする。
【００２７】
上述の動作の方法はイコライザのフィードフォワードおよびフィードバック段の両者が拡大されたＯＦＤＭシンボルの長さの整数倍の多数のタップを有することを可能にし、この整数の値はＭ＋Ｎとし、ＮはＯＦＤＭシンボルの有用な期間中の送信シンボルの数であり、Ｍはガード期間中の送信シンボルの数である。説明された実施例において、これらのタップの数は拡大されたＯＦＤＭシンボルの長さに等しい。
【００２８】
イコライザの出力は次の式で与えられる。
【００２９】
【数１】
0004391702.tif 000002
ここで、ｎ＝０に対して、Ｃout （ｎ）＝０であり、
０でないｎに対して、Ｃout （ｎ）＝１である。
【００３０】
イコライザはその後、ＬＭＳアルゴリズムにしたがって適応され、それはこの場合以下のように規定される。
トレーニングモード中：
【数２】
0004391702.tif 000003
指令された動作の決定中：
【数３】
0004391702.tif 000004
ここで、−ｊ＝Ｎ＋Ｍの場合、Ｃff（１）＝０  および、
−ｊ＝Ｎ＋Ｍでない場合、Ｃff（１）＝１
また、ｊ＝Ｎ＋Ｍの場合、Ｃff（１）＝０  および、
ｊ＝Ｎ＋Ｍでない場合、Ｃff（１）＝１であり、
Δはイコライザステップ定数であり、
ｃ（ｊ，ｎ，ｌ）はＯＦＤＭシステム中のイコライザタップベクトルであり、
ε（ｎ，ｌ）はＯＦＤＭシステム中のイコライザ出力エラーベクトルである。
【００３１】
図３は本発明による別のイコライザを示している。これは図２のイコライザとほぼ対応しているが、イコライザのフィードバックセクション34へのシンボル入力がゼロシンボルである点が相違している。これはシンボルに伴っている雑音のイコライザへのフィードバックを阻止しているが、結果的にイコライザはもはや同じＯＦＤＭシンボルからの遅延分散歪を消去しない。しかしながら、これは依然として有効な送信計画に対して可能である。それは、例えば、ガードインターバルが使用される場合に、同じＯＦＤＭシンボル内の遅延分散干渉はキャリア内干渉（ＩＣＩ）を生じないからである。したがってゼロシンボルフィードバックを有するイコライザはチャンネル評価プロセスと組合されてプレ決定送信シンボルのフィードバックの必要なしに遅延分散歪の消去を行うことができる。
したがって、図３では図２に比較して、イコライザの出力から直接フィードバックセクションへのフィードバック路がゼロシンボルソースによって置換されている。
【００３２】
その場合、イコライザ出力は次のようになる：
全てのｎに対してＣout （ｎ）＝０  である。
図３のイコライザにおけるタップ適応方法は図２を参照して説明したものと同じである。
【００３３】
イコライザはもはや全ての遅延分散歪を消去する必要はなく、したがってイコライザ出力は送信されたシーケンスを近似することは期待されない。それ故、受信機は図４に示されるように、フィードバックのベクトルは競合しない歪みを補償するように調節されなければならない。これはフィードバック路中にチャンネル補償プロセスを反転させることにより行なわれる。すなわち、チャンネル評価装置12によって生成されたチャンネル評価は、反転してマッピングおよびインターリーブ装置16の出力に供給される。これは適切に調整されたフィードバックベクトルを与える。
【００３４】
以上、ＯＦＤＭ信号の適応等化を可能にし、結果的に受信信号中の雑音特性を改善する受信機およびイコライザについて説明した。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による第１の受信機のブロック図。
【図２】  本発明による第１のイコライザのブロック図。
【図３】  本発明による第２のイコライザのブロック図。
【図４】  本発明による第３の受信機のブロック図。
【図１】
0004391702.tif 000005
【図２】
0004391702.tif 000006
【図３】
0004391702.tif 000007
【図４】
0004391702.tif 000008