JP2000049747A5 - - Google Patents

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】 複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ復調装置であって、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれ既知のパイロットキャリアとの位相差を検出する位相誤差検出手段と、
前記位相差に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出する位相変化量算出手段と、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正する位相補正手段とを備えたＯＦＤＭ復調装置。
【請求項２】 前記ＯＦＤＭ復調装置は、
前記複数のＯＦＤＭシンボルをそれぞれ前記複数のサブキャリアへと分離するサブキャリア分離手段と、
前記複数のサブキャリアから前記複数のパイロットキャリアの位置を検出するパイロットキャリア位置検出手段とをさらに備えた請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項３】 前記サブキャリア分離手段は、前記ＯＦＤＭシンボルをフーリエ変換するフーリエ変換手段である請求項２記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項４】 前記位相変化量算出手段は、隣接するパイロットキャリアの組の間にあるデータキャリアの位相変化量を算出する請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項５】 前記ＯＦＤＭ復調装置は、
前記位相補正後のデータキャリアを復調するデータ復調手段をさらに備えた請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項６】 前記ＯＦＤＭ信号は、バースト状に入力される請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項７】 複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれ既知のパイロットキャリアとの位相差を検出するステップと、
前記位相差に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出するステップと、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正するステップと、
前記位相の補正された複数のデータキャリアを復調するステップとを含むＯＦＤＭ復調方法。
【請求項８】 複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を送受信するＯＦＤＭ伝送システムであって、
ＯＦＤＭ送信装置と、ＯＦＤＭ受信装置とを備え、
前記ＯＦＤＭ送信装置は、
前記複数のサブキャリアのうち複数の所定サブキャリアに既知のパイロットキャリアを割り当て、複数のデータキャリアを送信データで変調する変調手段と、
前記複数のサブキャリアからＯＦＤＭシンボルを生成するＯＦＤＭ信号生成手段と、
前記ＯＦＤＭ受信装置は、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれ既知のパイロットキャリアとの位相差を検出する位相誤差検出手段と、
前記位相差に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出する位相変化量算出手段と、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正する位相補正手段とを備えたＯＦＤＭ伝送システム。
【請求項９】 複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ復調装置であって、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれの位相を検出する位相検出手段と、
前記パイロットキャリアの位相に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出する位相変化量算出手段と、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正する位相補正手段とを備えたＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１０】 前記ＯＦＤＭ復調装置は、
前記複数のＯＦＤＭシンボルをそれぞれ前記複数のサブキャリアへと分離するサブキャリア分離手段と、
前記複数のサブキャリアから前記複数のパイロットキャリアの位置を検出するパイロットキャリア位置検出手段とをさらに備えた請求項９記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１１】 前記サブキャリア分離手段は、前記ＯＦＤＭシンボルをフーリエ変換するフーリエ変換手段である請求項１０記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１２】 前記位相変化量算出手段は、隣接するパイロットキャリアの組の間にあるデータキャリアの位相変化量を算出する請求項９記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１３】 前記ＯＦＤＭ復調装置は、
前記位相補正後のデータキャリアを復調するデータ復調手段をさらに備えた請求項９記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１４】 前記ＯＦＤＭ信号は、バースト状に入力される請求項９記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１５】 複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれの位相を検出するステップと、
前記パイロットキャリアの位相に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出するステップと、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正するステップと、
前記位相の補正された複数のデータキャリアを差動復調するステップとを備えたＯＦＤＭ復調方法。
【請求項１６】 複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を送受信するＯＦＤＭ伝送システムであって、
ＯＦＤＭ送信装置と、ＯＦＤＭ受信装置とを備え、
前記ＯＦＤＭ送信装置は、
前記複数のサブキャリアのうち複数の所定サブキャリアに既知のパイロットキャリアを割り当て、複数のデータキャリアを送信データに基づいて前記パイロットキャリアを基準として差動変調する変調手段と、
前記複数のサブキャリアからＯＦＤＭシンボルを生成するＯＦＤＭ信号生成手段と、
前記ＯＦＤＭ受信装置は、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれの位相を検出する位相検出手段と、
前記パイロットキャリアの位相に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出する位相変化量算出手段と、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正する位相補正手段とを備えたＯＦＤＭ伝送システム。
【請求項１７】 複数のパイロットキャリアと複数のデータキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ復調装置であって、
前記複数のＯＦＤＭシンボルをそれぞれ前記複数のサブキャリアへと分離するサブキャリア分離手段と、
前記分離された複数のサブキャリアについて、前記複数のデータキャリアの位相を前記パイロットキャリアの位相に基づいて補正する位相補正手段と、
前記位相補正後のデータキャリアを復調する復調手段とを備えたＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１８】 前記複数のパイロットキャリアは、それぞれ既知の複素数が割り当てられており、
前記位相補正手段は、前記複数のパイロットキャリアと既知の複素数との位相差を周波数方向に線形補間した値で、前記複数のデータキャリアの位相を補正する請求項１７記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項１９】 前記複数のパイロットキャリアは、同一の位相が割り当てられており、
前記複数のデータキャリアは、伝送データにより前記パイロットキャリアを基準として差動変調されており、
前記位相補正手段は、前記複数のパイロットキャリア間の位相差を周波数方向に線形補間した値で、前記複数のデータキャリアの位相を補正し、
前記復調手段は、前記位相補正後のデータキャリアを差動復調する請求項１７記載のＯＦＤＭ復調装置。
【請求項２０】 複数のパイロットキャリアと複数のデータキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
前記複数のＯＦＤＭシンボルをそれぞれ前記複数のサブキャリアへと分離するサブキャリア分離ステップと、
前記分離された複数のサブキャリアについて、前記複数のデータキャリアの位相を前記パイロットキャリアの位相に基づいて補正する位相補正ステップと、
前記位相補正後のデータキャリアを復調する復調ステップとを含むＯＦＤＭ復調方法。

ＯＦＤＭ復調は、直交検波器によりベースバンド帯域にダウンコンバートしたＯＦＤＭ信号を、高速フーリエ変換（以下「ＦＦＴ」という）回路を用いてフーリエ変換処理を施すことで行う。このとき、直交検波器では送受信間での正確な周波数同期の確立が必要であり、またＦＦＴでは受信したＯＦＤＭ信号から１シンボル区間を規定のクロックで正確に取り込み、フーリエ変換することで各サブキャリアの位相と振幅情報を得る必要がある。

従来のＯＦＤＭ復調器ＤＭＣは、直交検波器１０３によりベースバンド帯域にダウンコンバートしたＯＦＤＭ信号Ｓｂに、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）器１０５を用いてフーリエ変換演算を施す。このとき、直交検波器１０３では送受信間での正確な周波数同期確立が必要であり、またＦＦＴでは受信したＯＦＤＭ信号から１シンボル区間を規定のクロックで正確に取り込み、フーリエ変換することで各サブキャリアの位相と振幅情報を得る。

第１の発明は、複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ復調装置であって、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれ既知のパイロットキャリアとの位相差を検出する位相誤差検出手段と、
前記位相差に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出する位相変化量算出手段と、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正する位相補正手段とを備えている。

上記のような第１の発明によれば、パイロットキャリアの送受信間位相差が検出され、この位相差に基づいてキャリア周波数に対する送受信間位相回転量の変化量が算出され、この変化量に基づいて各サブキャリアの位相補正量が算出されるため、この位相補正量は各サブキャリアの絶対位相誤差（送受信間の位相誤差）に対応する。したがって、サブキャリアに対しＱＰＳＫやＱＡＭ変調のような絶対位相変調が行われているＯＦＤＭ信号に対しても、各サブキャリアの位相誤差を補正して正しく復調することができる。

第２の発明は、第１の発明において、
前記ＯＦＤＭ復調装置は、
前記複数のＯＦＤＭシンボルをそれぞれ前記複数のサブキャリアへと分離するサブキャリア分離手段と、
前記複数のサブキャリアから前記複数のパイロットキャリアの位置を検出するパイロットキャリア位置検出手段とをさらに備えている。

第３の発明は、第２の発明において、
前記サブキャリア分離手段は、前記ＯＦＤＭシンボルをフーリエ変換するフーリエ変換手段である。

第４の発明は、第１の発明において、
前記位相変化量算出手段は、隣接するパイロットキャリアの組の間にあるデータキャリアの位相変化量を算出する。

第５の発明は、第１の発明において、
前記ＯＦＤＭ復調装置は、
前記位相補正後のデータキャリアを復調するデータ復調手段をさらに備えている。

第６の発明は、第１の発明において、
前記ＯＦＤＭ信号は、バースト状に入力される。

第７の発明は、
複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれ既知のパイロットキャリアとの位相差を検出するステップと、
前記位相差に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出するステップと、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正するステップと、
前記位相の補正された複数のデータキャリアを復調するステップとを含む。

第８の発明は、
複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を送受信するＯＦＤＭ伝送システムであって、
ＯＦＤＭ送信装置と、ＯＦＤＭ受信装置とを備え、
前記ＯＦＤＭ送信装置は、
前記複数のサブキャリアのうち複数の所定サブキャリアに既知のパイロットキャリアを割り当て、複数のデータキャリアを送信データで変調する変調手段と、
前記複数のサブキャリアからＯＦＤＭシンボルを生成するＯＦＤＭ信号生成手段と、
前記ＯＦＤＭ受信装置は、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれ既知のパイロットキャリアとの位相差を検出する位相誤差検出手段と、
前記位相差に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出する位相変化量算出手段と、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正する位相補正手段とを備えている。

第９の発明は、
複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ復調装置であって、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれの位相を検出する位相検出手段と、
前記パイロットキャリアの位相に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出する位相変化量算出手段と、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正する位相補正手段とを備えている。

上記のような第９の発明によれば、受信されたパイロットキャリアの位相に基づいてサブキャリア間の位相補正量が求められ、パイロットキャリアの送受信間の位相差は求められない。したがって、サブキャリアに対し周波数方向の差動変調が行われているＯＦＤＭ信号に対しては、簡単な構成で、サブキャリア間の位相差の誤差を補正して正しく復調することができる。

第１０の発明は、第９の発明において、
前記ＯＦＤＭ復調装置は、
前記複数のＯＦＤＭシンボルをそれぞれ前記複数のサブキャリアへと分離するサブキャリア分離手段と、
前記複数のサブキャリアから前記複数のパイロットキャリアの位置を検出するパイロットキャリア位置検出手段とをさらに備えている。

第１１の発明は、第１０の発明において、
前記サブキャリア分離手段は、前記ＯＦＤＭシンボルをフーリエ変換するフーリエ変換手段である。

第１２の発明は、第９の発明において、
前記位相変化量算出手段は、隣接するパイロットキャリアの組の間にあるデータキャリアの位相変化量を算出する。

第１３の発明は、第９の発明において、
前記ＯＦＤＭ復調装置は、
前記位相補正後のデータキャリアを復調するデータ復調手段をさらに備えている。

第１４の発明は、第９の発明において、
前記ＯＦＤＭ信号は、バースト状に入力される。

第１５の発明は、
複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれの位相を検出するステップと、
前記パイロットキャリアの位相に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出するステップと、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正するステップと、
前記位相の補正された複数のデータキャリアを差動復調するステップとを備えている。

第１６の発明は、
複数のデータキャリアと複数のパイロットキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を送受信するＯＦＤＭ伝送システムであって、
ＯＦＤＭ送信装置と、ＯＦＤＭ受信装置とを備え、
前記ＯＦＤＭ送信装置は、
前記複数のサブキャリアのうち複数の所定サブキャリアに既知のパイロットキャリアを割り当て、複数のデータキャリアを送信データに基づいて前記パイロットキャリアを基準として差動変調する変調手段と、
前記複数のサブキャリアからＯＦＤＭシンボルを生成するＯＦＤＭ信号生成手段と、
前記ＯＦＤＭ受信装置は、
前記複数のパイロットキャリアについて、それぞれの位相を検出する位相検出手段と、
前記パイロットキャリアの位相に基づいて前記複数のデータキャリアの位相変化量を算出する位相変化量算出手段と、
前記位相変化量に基づいて前記複数のデータキャリアの位相を補正する位相補正手段とを備えている。

上記のような第１６の発明によれば、所定のサブキャリアに割り当てられた基準位相を有するパイロットキャリアに基づいて、フーリエ変換されたＯＦＤＭ信号のサブキャリアの位相補正量が求められ、その位相補正量に基づき同期ずれによる位相誤差が速やかに補正されるので、バースト状に複数のＯＦＤＭシンボルが送信される場合にも、個々のＯＦＤＭシンボルを正しく復調できる。

第１７の発明は、
複数のパイロットキャリアと複数のデータキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ復調装置であって、
前記複数のＯＦＤＭシンボルをそれぞれ前記複数のサブキャリアへと分離するサブキャリア分離手段と、
前記分離された複数のサブキャリアについて、前記複数のデータキャリアの位相を前記パイロットキャリアの位相に基づいて補正する位相補正手段と、
前記位相補正後のデータキャリアを復調する復調手段とを備えている。

第１８の発明は、第１７の発明において、
前記複数のパイロットキャリアは、それぞれ既知の複素数が割り当てられており、
前記位相補正手段は、前記複数のパイロットキャリアと既知の複素数との位相差を周波数方向に線形補間した値で、前記複数のデータキャリアの位相を補正する。

第１９の発明は、第１７の発明において、
前記複数のパイロットキャリアは、同一の位相が割り当てられており、
前記複数のデータキャリアは、伝送データにより前記パイロットキャリアを基準として差動変調されており、
前記位相補正手段は、前記複数のパイロットキャリア間の位相差を周波数方向に線形補間した値で、前記複数のデータキャリアの位相を補正し、
前記復調手段は、前記位相補正後のデータキャリアを差動復調する。

第２０の発明は、
複数のパイロットキャリアと複数のデータキャリアとを含む複数のサブキャリアから生成された複数のＯＦＤＭシンボルを含むＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
前記複数のＯＦＤＭシンボルをそれぞれ前記複数のサブキャリアへと分離するサブキャリア分離ステップと、
前記分離された複数のサブキャリアについて、前記複数のデータキャリアの位相を前記パイロットキャリアの位相に基づいて補正する位相補正ステップと、
前記位相補正後のデータキャリアを復調する復調ステップとを含む。

パイロットキャリア位置検出器８ａは、送信側で割り当てられた順番に基づいて、サブキャリアＳｃ’中のパイロットキャリアＰＣの位置を検出してパイロットキャリア位置信号Ｌｐｃを生成してパイロットキャリア抽出器８ｂおよびパイロットキャリアメモリ８ｃに出力する。しかしながら、この送信側でサブキャリアに割り当てられた順番に基づいてパイロットキャリアの位置を検出する方法は、ＯＦＤＭ信号の周波数オフセットがキャリア間隔以上になるとＦＦＴ回路５の出力であるサブキャリアＳＣ中のデータキャリアの位置がずれるため、パイロットキャリアＰＣの位置を正しく検出することができない。このような場合には、送信側でパイロットキャリアＰＣとデータキャリアＤＣとを異なるパワーレベルで変調しておき、その変調パワーレベルに基づいてパイロットキャリアＰＣの位置を検出するようにしても良い。

位相差演算器８ｄは、受信パイロットキャリア信号Ｒｐｃと送信パイロットキャリア信号Ｓｐｃに基づいて、パイロットキャリア抽出回路８ｂで抽出された受信パイロットキャリアＰＣ(Ｒ)と、パイロットキャリアメモリ８ｃに保持されている送信パイロットキャリアＰＣ(Ｓ)を比較し、その位相差ＰＤを求める。位相差ＰＤは、受信パイロットキャリアに割り当てられた複素数Ａと、送信パイロットキャリアに割り当てられた複素数Ｂを入力とし、複素数Ａと複素数Ｂの共役複素数とを乗算し、得られた複素数Ｃ＝（ｉ，ｑ）から逆正接arctan(q/i) を演算して求めることができる。