"OFDM通信システムにおける密度の粗い周波数オフセット推定の方法であって、Aシグネチャシーケンスを含むディジタル信号を受信するステップ、B少なくとも2つの周波数の各々と前記受信されたディジタル信号との相関性を求めるステップ、及びCある1つのビンの近傍に相関ピークを位置づけるために、最大の振幅をもつ相関ピークを提供する周波数の1つを選択するステップを備える方法。請求項1の方法において、さらに、D前記シグネチャシーケンスに関連した相関ピークが予測された位置にあるかどうかを測定することによって、密度の粗い周波数オフセットを推定するステップを有する方法。請求項1の方法において、前記シグネチャシーケンスは、バーカー符号であることを特徴とする方法。請求項1の方法において、前記シグネチャシーケンスは、周波数領域において既知の周波数点を離散的に含む基準情報を提供することを特徴とする方法。請求項1において、さらに、E計算された密度の粗い周波数オフセットを順方向補正機構に供給するステップを有する方法。請求項1の方法において、さらに、F計算された密度の粗い周波数オフセットフィードバック機構に供給するステップを有する方法。OFDM通信システムにおける密度の細かい周波数オフセット推定の方法であって、AOFDMビン分離の所定距離内にある1つのOFDMビンの近傍にあるシグネチャシーケンスに関連した相関ピークの位置づけるために密度の粗い周波数オフセットを推定するステップ、B少なくとも2つのフレームにおける1つの変調されていないビンの位相の変化を評価するステップ、及びC前記位相の変化に基づいて密度の細かい周波数オフセットを推定するステップを備える方法。請求項7の方法において、前記密度の粗い周波数オフセット推定は、前記OFDMビン分離の半分のところに相関ピークを位置づけることを特徴とする方法。請求項7の方法において、さらに、D時間領域における前記密度の細かい周波数オフセットを抽出してフィルタ処理するステップを有する方法。請求項7の方法において、さらに、E連続的な周波数トラッキングのために前記密度の細かい周波数オフセット推定を補正して使用するステップを有する方法。請求項7の方法において、周波数オフセットの拡がりは前記位相の変化の回転のレートの関数であることを特徴とする方法。請求項7の方法において、さらに、F回転のレートをゼロに等しくするステップを有する方法。請求項7の方法において、前記位相の変化の回転のレートの極性は周波数オフセットの方向を示すことを特徴とする方法。OFDM通信システムにおいてシグネチャシーケンスを含むディジタル信号を受信する受信機で使用する周波数オフセット推定器であって、A少なくとも2つの周波数の各々と前記受信されたディジタル信号との相関性を求めるために前記シグネチャシーケンスに適したフィルタ、及びBある1つのビンの近傍に相関ピークを位置づけるために、最大の振幅をもつ相関ピークを提供する周波数の1つを選択する手段を備え、前記選択する手段は密度の粗い周波数オフセット調整を提供することを特徴とする周波数オフセット推定器。請求項14の周波数オフセット推定器において、さらに、C前記シグネチャシーケンスに関連した相関ピークが予測された位置にあるかどうかを測定することによって、密度の粗い周波数オフセットを推定する手段を備えた周波数オフセット推定器。請求項14の周波数オフセット推定器において、前記シグネチャシーケンスは、バーカー符号であることを特徴する周波数オフセット推定器。請求項14の周波数オフセット推定器において、前記シグネチャシーケンスは、周波数領域において既知を周波数点を離散的に含む基準情報を提供することを特徴する周波数オフセット推定器。請求項14の周波数オフセット推定器において、さらに、D密度の粗い周波数オフセットの計算における補償のために順方向補正機構を備えた周波数オフセット推定器。請求項14の周波数オフセット推定器において、さらに、E密度の粗い周波数オフセットの計算における補償のためにフィードバック機構を備えた周波数オフセット推定器。OFDM通信システムにおける受信機で使用するための推定器回路であって、AOFDMビン分離の所定距離内にある1つのOFDMビンの近傍にあるシグネチャシーケンスに関連した相関ピークの位置づけるために密度の粗い周波数オフセット推定器、B少なくとも2つのフレームにおける1つの変調されていないビンの位相の変化を評価する位相推定器、及びC前記位相の変化に基づいて密度の細かい周波数オフセットを推定する手段を備えた推定器回路。請求項20の推定器回路において、前記密度の粗い周波数オフセット推定器は、前記OFDMビン分離の半分のところに相関ピークを位置づけるように構成されたことを特徴する推定器回路。請求項20の推定器回路において、さらに、D時間領域における前記密度の細かい周波数オフセットを抽出してフィルタ処理するループフィルタを備えた推定器回路。請求項20の推定器回路において、前記密度の細かい周波数オフセットの拡張は前記位相の変化の回転のレートの関数であることを特徴する推定器回路。請求項20の推定器回路において、さらに、E回転のレートをゼロと等しくするフィードバックループを備えた推定器回路。請求項20の推定器回路において、前記位相の変化の回転のレートの極性は前記周波数オフセットの方向を示すことを特徴する推定器回路。請求項20の推定器回路において、前記密度の細かい周波数オフセットは下記の式:で推定され、Δfresは前記細かい周波数オフセットであり、ΔΘはフレーム間位相回転であり、ffrはフレームレートである、推定器回路。したがって、最初の隣接干渉の存在でさえも、信頼できる特性をもたらす周波数オフセット推定方法が必要となる。さらに、周波数領域において周波数オフセット推定とフレーム同期とを独立して実行できる方法及び装置が必要となる。ディジタルディジタル音声放送DABシステムのハイブリッド帯域内オンチャネルHIBOCにおける周波数オフセット推定の方法及び装置について、一般的に記述する。周波数オフセット推定のアルゴリズムは、相関性のあるピークの実際の位置と測定した位置との間におけるOFDMビン分離の整数に応じて最初に密度の粗い周波数オフセットを決定し、それに続いて連続的なやり方で密度の細かいオフセットの推定及びトラッキングを行う。密度の粗い周波数オフセットの推定は密度の細かい周波数オフセットの推定が達成される前に実行されるので、その密度の粗い周波数オフセットは任意の数にすることができる。周波数オフセットがビンに近いところで発生する場合には、その相関性出力は相対的に良好なピークをもつことになる。しかしながら、周波数オフセットが2つのビンの中間で発生する場合には、その相関性出力は最悪の場合のピークをもつことになる。本発明の1つの特徴によれば、1つのフレームは最初の1つの周波数と相関関係にあり、その周波数は所定の量でシフトされる。例えば、ビン間の周波数であるΔfの半分でシフトされ、その後に再び相関関係をもつ。複数の周波数値の最も高いピークで測定される。その相関関係は少なくとも2つの周波数について、そのビン間の周波数幅であるΔfの半分の相対的なオフセットで実行されるので、少なくとも1つの周波数はビンの近くの相関性のあるピークに位置づけられることになる。密度の粗い周波数オフセット推定のアルゴリズムは、バーカー符号のようなシグネチャシーケンスを利用して、周波数領域においてOFDMシステムにおけるサブキャリアの中の既知の周波数点に離散的に含まれている基準情報を提供する。周波数領域において、送信された信号のピークを識別することと、必要とされる密度の粗い周波数オフセット調整を決定することとの相関関係が利用される。計算された密度の粗い周波数オフセットは順方向補正機構に供給され、OFDMサブキャリアの整数に応じて密度の粗い周波数オフセットが補正される。ffr/2~-ffr/2ffrはOFDMビン分離を示すの範囲における密度の細かい周波数オフセットを推定し補償するためには、その密度の粗い周波数オフセット及び補償はそれまでに完成していなければならない。密度の細かい周波数オフセット推定のアルゴリズムは、周波数領域における基準周波数点に含まれている位相情報を利用する。基準ベクトルの位相回転は周波数エラーに比例し、その周波数エラーは時間領域において抽出されてフィルタ処理される。最初の密度の細かい周波数オフセットの推定は補正され、連続的な周波数トラッキングに使用される。計算された密度の細かい周波数オフセットは順方向補正機構に適用され、サブキャリア空間よりも小さい量によって密度の細かい周波数オフセットが補正される。OFDMシステムにおける各上側サイドバンド及び各下側サイドバンドの内部のほとんどのビンは変調されていない。密度の粗い周波数オフセット推定の後は、変調されていないビン及びすべてのビンは、OFDMビン分割の少なくとも半分内にある。変調されていないビンは周波数オフセットの密度の細かい端数を推定するのに使用することができる。周波数オフセットが存在する中で複合ビン回転を開始する。回転のレートは周波数オフセットの拡張の関数である。密度の細かい周波数オフセット推定のアルゴリズムは、回転のレートをゼロに等しくしようと試みる。ある1つのフレームから次ぎのフレームへの位相の変化は回転のレートに比例し、回転の符号はシフトの方向を示している。本発明は、FMHIBOCDABシステムにおける周波数オフセットを推定する方法及び装置を提供するものである。周波数オフセット推定のアルゴリズムは、相関性のあるピークの実際の位置と測定した位置との間におけるOFDMビン分離の整数に応じて最初に密度の粗い周波数オフセットを測定し、それに続いて連続的なやり方で密度の細かいオフセットの推定及びトラッキングを行う。例えばバーカー符号のように極めて低いサイドローブをもつ周期シグネチャシーケンスは、DABシステムにおける特定数のビンにDAB信号の上側及び下側サイドバンドとともに送信される。その符号が受信機に対して既知の特定のビンに一度割り当てられると、周波数オフセットエラーを担う位置からのすべてのシフトは、従来のフィードバック又は順方向エラー補正技法を用いて、周波数オフセットアルゴリズムにより推定し補償することができる。後述するように、密度の粗い周波数オフセット推定のアルゴリズムは、バーカー符号のようなシグネチャシーケンスを利用して、周波数領域においてOFDMシステムにおけるサブキャリアの中の既知の周波数点に離散的に含まれている基準情報を提供する。周波数領域において、送信された信号のピークを識別することと、必要とされる密度の粗い周波数オフセット調整を決定することとの相関が利用される。計算された密度の粗い周波数オフセットは順方向補正機構に適用され、OFDMサブキャリアの整数によって密度の粗い周波数オフセットが補正される。密度の粗い周波数オフセットの推定は密度の細かい周波数オフセットの推定が達成される前に実行されるので、その密度の粗い周波数オフセットは任意の数にすることができる。周波数オフセットがビンに近いところで発生する場合には、それに相関する出力は相対的に良好なピークをもつことになる。しかしながら、周波数オフセットが2つのビンの中間で発生する場合には、それに相関する出力は最悪の場合のピークをもつことになる。このように、本発明による密度の粗い周波数オフセット推定は、OFDMフレームごとにシグネチャシーケンスを利用して、各フレームに特定の目的をもつ複数のビンを用意する。1つのフレームは最初の周波数に相関し、その周波数は所定の量でシフトされる。例えば、ビン間の周波数であるΔfの半分でシフトされ、その後に再び相関関係をもつ。複数の周波数値の最も高いピークで測定される。その相関関係は少なくとも2つの周波数について、そのビン間の周波数幅であるΔfの半分の相対的なオフセットで実行されるので、少なくとも1つの周波数はビンの近くの相関性のあるピークに位置付けられることになる。後述するように、密度の細かい周波数オフセット推定のアルゴリズムは、周波数領域における基準周波数点に含まれている位相情報を利用する。基準ベクトルの位相回転は周波数エラーに比例し、その周波数エラーは時間領域において抽出されて後述する図6に示すFFTブロック660の後においてフィルタ処理される。最初の密度の細かい周波数オフセットの推定は補正され、連続的な周波数トラッキングに使用される。計算された密度の細かい周波数オフセットは順方向補正機構に供給され、サブキャリア空間よりも小さい量によって密度の細かい周波数オフセットが補正される。図1は、典型的なFMHIBOCDABシステムにおける周波数スペクトルの一部を示し、周波数fの関数としてのパワーPをプロットした図である。図1に示すスペクトルには、アナログホストFM信号100に関連した下側ディジタルサイドバンド102及び上側ディジタルサイドバンド104が含まれている。その2つのサイドバンドは、HIBOCDABシステムのディジタル音声情報を送信するために使用される周波数スペクトルの一部に相当する。後述するように、実施形態におけるシステムにおいては、外側の巡回冗長符号CRC及び差動4相位相シフトキーイングDQPSKのOFDM変調を使用する。送信されるシンボルのDQPSK変調は、周波数選択フェージング及び発振位相のドリフトに対する強靱性を可能にする。差動符号化はOFDMトーン間の周波数において実行される。送信されるべきディジタル信号及び外側のCRCブロック符号は、各サイドバンド102、104において繰り返すことができる。しかしながら、両方のサイドバンド上の符号化されたストリームが同じである必要はない。図1に示すように、各サイドバンドには、それぞれ102-1ないし102-N及び104-1ないし104-Nからなる複数のN成分が含まれている。例えばその成分は、直交周波数分割多重OFDMのサブキャリアに対応することができる。パイロットトーン103がサイドバンド102の両端に存在し、パイロットトーン105がサイドバンド104の両端に存在する。さらに複数のパイロットトーン図示せずが図の周波数スペクトルの他の部分に存在する。パイロットトーン103、105は選択されたOFDM基準トーンに対応し、干渉の存在を測定するのに使用することができる。変調されていないパイロットトーン103、105は、DABスペクトル全域のどこにでも配置することができ、サイドバンド上の配置の中で主として有利な位置は、周波数全領域のDQPSK復調において基準点として使用すべき位置である。図2は、典型的なFMHIBOCDABシステムにおける本発明による送信機200を示している。図2に示されているのは送信機200のディジタル部分のみ、すなわち、ディジタル信号の発生及び処理に関係する部分である。また、従来の処理要素がアナログ信号の処理のために使用される。PAC音声符号器202は符号化された音声信号、例えば、音声圧縮技術を用いた96bpsのビットレートの音声信号を発生する。その音声圧縮技術は、例えばD.Sinha、J.D.Johnson、S.Doward、S.R.QuackenbushによるThePerceptualAudioCoderのタイトルで、CRC出版のDigtalAudioのセクション42の42-1から42-18ページに記載されており、この明細書中で参照される。符号化された音声ビットストリームはCRC符号器204に供給され、CRC誤り検出ブロック符号を用いた従来の手法におけるCRCビットが発生される。CRCはシステム200で使用される内部符号のタイプの1つの例である。他の内部符号としては、例えば、リードソロモンRS符号、Bose-Chadhuri-HocquenghemBHC符号、及びその他のブロック符号がある。図2に示すように、FMHIBOCDAB送信機200は畳込み符号器220も備えている。例えばこれは、相補型パンクチャ畳込みCPPC符号器であり、よく知られているCPPC技法ににしたがって音声ビットストリームを符号化する。FMHIBOCDABシステム200は、さらにインターリーバ222、DQPSK変調器224、及びOFDM変調器226を備えている。従来の直交周波数分割多重OFDMのさらに詳細なものとして、例えばW.Y.ZouとY.WuによるCOFDM-AnOverviewのタイトルでIEEETrans.BroadcastingVol.41.No.1,1-8May1995に記載されたもの、又は、J.A.C.BinghamによるMulticarrierModulationforDataTransmission:AnIdeaWhoseTimeHasComeのタイトルでIEEEComm.5-14May1990に記載されたものがあり、それぞれこの明細書中で参照される。一般的には、符号器220における畳込み符号化は、システム200の中で使用できる外部符号のタイプの一例である。他のタイプの外部符号も使用することができ、ブロック又は畳込み符号にいわゆるターボ符号として含まれており、符号化変調されたトレリスtrellisに付随して符号化される。OFDM変調器226の変調出力は、ディジタルサイドバンド102、104に一致し、FM放送チャネル230を介して受信機図示せずに送信される。DQPSK変調器224は、インターリーブビットストリームを処理することで、各2つのビットに対して1つのQPSKシンボルを発生する。そのシンボルはOFDM変調器226によって適切なサブキャリアに写像される。図3は、本発明によるシグネチャOFDMフレームのフォーマットを示している。ここで特に言及することは、バーカーシーケンスを搬送するn個のビンはシグネチャビン310、330と呼ばれること、及び、シグネチャビンを有するOFDMフレームはシグネチャフレームと呼ばれることである。最大周波数オフセットがM個のビンである場合には、周波数オフセットアルゴリズムはサイズがn2Mビン分離の検索窓を使用する。そして、その窓の中央にバーカーシーケンスを維持しようとする。図3に示すように、本発明はサイズがMで4つの不確定領域305、315、325、335を使用する。ここでMは、最大の正及び負の周波数オフセット値に対する範囲の受信機の処理を中止できるビンのグループサブキャリアである。1.密度の粗い周波数オフセット推定密度の粗い周波数オフセット推定のアルゴリズムは、予想されたビン位置のセットの所定の最大周波数オフセット内のシグネチャビンを検索する。この周波数オフセット推定のアルゴリズムは、周波数領域における密度の細かい及び密度の粗い周波数オフセットを並行して推定できる。密度の細かい及び密度の粗い周波数オフセットを並行して推定するアルゴリズムは、入力する搬送波の迅速な取得及びトラッキングを可能にし、さらに複数のタイプの干渉に対する防御を可能にする。密度の粗い周波数オフセット推定のアルゴリズムについての受信機400のシステムブロックダイアグラムを図4に示す。密度の粗い周波数オフセット推定のアルゴリズムは、OFDMフレームごとの各上側サイドバンド及び各下側サイドバンド上の7個の連続したサブキャリアn=7を13ビットのバーカーシーケンスによって変調する。そのシーケンスは7個の連続したフレーム上に拡散しかつ反復する。そのため、DQPSKサブキャリアの各々は7番目のシンボルを除き、バーカーシーケンスの2ビットを搬送する。7番目のシンボルは関連する1ビットのみを搬送する。そのアルゴリズムは、最初のシグネチャビンの不確定範囲±Mビン内でこれらのサブキャリアを検索する。相関する7個の連続したビンが13ビットのバーカーシーケンスを既知のシグネチャシーケンスとともに搬送することによって、OFDMサブキャリアの数に応じた密度の粗い周波数オフセットを容易に推定できる。密度の細かい周波数オフセット推定は密度の粗い周波数オフセット推定の前に実行することはできないので、厳しい搬送波間の干渉がわずかなオフセットレベルに重大に影響すると予想される。最悪の場合には、オフセットレベルがシンボルレートの半分に近くなると、非常に厳しい搬送波間の干渉の結果、密度の粗い周波数オフセットの推定ができなくなる。この問題を軽減するために、受信信号及びシンボルレートの半分までの受信信号の周波数シフトバージョンの両方について相関関係が観測される。その相関関係は2つの周波数に対して実行されるので、ビン間の周波数幅Δfの半分の相対的オフセットの場合には、少なくとも1つの周波数は1つのビン近傍の関連するピークに位置することになる。言い換えれば、搬送波間の干渉レベルは、2つの周波数位置の少なくとも1つの位置については許容できることになる。3相関周期で相関性のあるピークを配置したことから、各周波数図4におけるスイッチ405の位置に対して、受信機400は、図4に示すように、シフトされたビンの数に応じて密度の粗い周波数オフセットを推定することができる。密度の粗い周波数オフセット推定のアルゴリズムはまた、周波数領域において信号周波数が隣のビンに近づくようなスイッチ位置を決定する。受信機400は、FFTブロック410の2つの出力であるNtoNn及び-N-nto-Nを処理する。ここで、出力NtoNnは上側シグネチャビンの位置に一致する。そして、出力-N-nto-Nはいかなる周波数オフセットも存在しない下側シグネチャビンの位置に一致する。受信した周波数領域の信号がある周波数オフセットだけシフトされて、FFT動作前のフレームレートの整数倍と等しくなった場合には、周波数領域におけるこの周波数シフトは、FFTの出力においてシンボルの整数に応じた時間シフトに変換される。言い換えれば、FFTブロック410の出力における信号パターンは、周波数オフセットの符号によって右又は左に±Δnだけシフトされることになる。図4に示すように、受信機400はさらに、パラレル/シリアルコンバータ420、差動符号器430、QPSKシンボル/ビット写像器440、バーカー整合フィルタ450、2を超えるバーカーシーケンスを積分して相関性のあるピークを識別する閾値検出器460、複合器470、及び、最大値検出器MLE475を備えている。図5は100Hz細部周波数オフセットに対する相関出力500を示している。最大の相関ピーク510は、スイッチがある1つの位置にあるときに達成されているのが分かる。このスイッチの位置は、実施形態において示すように、シンボルレートの半分又は134Hzまでの受信信号のシフトに対応している。最初の100Hzのオフセットと比較すると、この密度の細かいオフセットは搬送波間の干渉をより低くなるように導くので、より大きな相関ピークが相関性出力において達成される。2.密度の細かい周波数オフセット推定のアルゴリズムffr/2~-ffr/2ffrはOFDMビン分離を示すの範囲における密度の細かい周波数オフセットを推定し補償するためには、その密度の粗い周波数オフセット及び補償は、上記手順においてそれまでに十分に完成していなければならない。言い換えれば、受信信号は、密度の細かい周波数トラッキングのアルゴリズムが開始する前の上記した周波数範囲内において、局部発振器と同期していなければならない。OFDMシステムにおける各上側サイドバンド及び各下側サイドバンドの内部の変調されていないほとんどのビンは、受信機においてDQPSK変調信号の差動復号化に利用される。これらのパイロットは、密度の細かいオフセット推定にも同様に利用される。密度の粗い周波数オフセット推定の後は、変調されていないビン及びすべてのビンは、OFDMビン分離の少なくとも半分内にある。変調されていないビンは周波数オフセットの密度の細かい端数を推定するのに使用することができる。周波数オフセットが存在する中で複合ビンは回転を開始する。回転のレートは周波数オフセットの拡張の関数である。密度の細かい周波数オフセット推定のアルゴリズムは、回転のレートをゼロに等しくしようとする。ある1つのフレームから次ぎのフレームへの位相の変化は回転のレートに比例し、回転の符号はシフトの方向を示している。密度の細かい周波数オフセット推定のアルゴリズムのための受信機600のシステムブロックダイアグラムを図6に示す。上側及び下側パイロットトーン103、105DQPSK基準シンボルに関連しているFFT620の2つの出力の位相は、フレームからフレームへを基礎として連続的に推定される。また、各フレームの間隔のビン回転は、図6に示すように、位相推定器630によって推定される。前に示したように、ある1つのフレームから次ぎのフレームへの位相の変化は回転のレートに比例する。2つのフレーム間の位相の変化は遅延要素640によって得られ、その後、積分器650は、後述するように、N個のフレームを高い値にするために使用されれる。乗算器660は、上側又は下側のパイロットビンに対応する相対的な電力に基づいて重みを得る。その後、加算器670は上側又は下側のパイロットビンからの結果を合成する。ΔΘのフレーム間の位相回転及びffrのフレームレートで、残余のすなわち密度の細かい周波数オフセットは次の式で推定することができる。位相回転の推定は、隣接変調ビンからのビン間の干渉によって妨げられ、特にオフセット値が大きいほど妨げられる。この影響を解消するためと、同時に背景ノイズやフェージングの影響も解消するために、ループフィルタの前の積分器650によって、N個の連続したΔΘの値の連続的な積分が実行される。さらに、上側及び下側における2つの高められた信号が基準化され、最大比の混合方法で混合される。この技法は、より強力なパイロットは周波数回転の推定において支配的な割当を持つという方法で、2つの狭帯域パイロットトーンでチャネル選択フェージングの影響を解消する。図7は、図6の2次元ループフィルタ700をさらに詳細に示したものである。2次元ループフィルタ700は、例えば、よく知られている進み遅れフィルタlead-lagfilterで具体化することができ、内部に2次元位相同期ループを用いている。1つの具体例として、2次元ループフィルタ700は利得が1の純積分器及び利得が0.10500の比例分岐で構成される。そのループ利得は、与えられるループフィルタパラメータによって決定される。これは0.8032Hz/VoltのVCOと同じである。これらの数は固定点の制度に合わせて選択されたものである。周波数獲得処理を速めるために、VCOは密度の粗いかつ密度の細かい周波数オフセット推定値で初期化される。その推定値は最初の3つのOFDMフレームのパイロット位相回転によって測定されたものである。この技法では、条件が悪い場合のシナリオ70Hz細部オフセットでは周波数の獲得を中止する期間を7フレームより少なくすることができる。従来においては、提案されたVCO初期化がない場合には、20フレームの長さにまで及んでいた。"