JP2000151545A - 復調装置および方法、並びに提供媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 OFDMのシンボルの位置の再生情報を用いて、
間欠に送信される信号を瞬時に復調することができるよ
うにする。 【解決手段】 A/D変換器３は、入力された信号を、固
定の周波数のクロックでサンプリングする。ウィンドウ
位置検出器２２は、信号の有効シンボルの期間を検出す
る。FFT演算器６は、ウィンドウ位置検出器２２が検出
した有効シンボルの期間を基に、信号を離散的フーリエ
変換する。位相補正器２１は、有効シンボルの期間のス
タート位置の移動に応じて、FFT演算器６の出力を補正
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、復調装置および方
法、並びに提供媒体に関し、特に、直交周波数分割多重
方式で変調された信号を復調する復調装置および方法、
並びに提供媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、デジタル信号を伝送するのに、搬
送波を１つ設け、その搬送波の位相や振幅を入力デジタ
ル信号に対応して、高速に変化させることで、デジタル
信号を変調していた。位相のみを変化させる方式として
位相変調（PSK:Phase Shift Keying）方式が、また振幅
と位相の両方を変化させる方式として直交変調（QAM:Qu
adlature Amplitude Modulation）方式がよく知られて
いる。

【０００３】このように従来は、１つの搬送波を伝送帯
域に収まる程度に高速に変調していたが、最近では直交
周波数分割多重方式（OFDM:Orthogonal Frequency Divi
sionMultiplex）と呼ばれる変調方式が普及しつつあ
る。このOFDM方式は、伝送帯域内に多数の直交する搬送
波（以下、副搬送波と称する）を設け、それぞれの副搬
送波をPSKやQAMでデジタル変調する方式である。この方
式は、多数の副搬送波で伝送帯域を分割するため、副搬
送波１波あたりの帯域は狭くなり、変調速度は遅くなる
が、副搬送波の数が多数あるので、総合の伝送速度は従
来の変調方式と変わらない。

【０００４】このOFDM方式では、多数の副搬送波が並列
に伝送されるためにシンボル速度が遅くなり、いわゆる
マルチパス妨害の存在する伝送路では、シンボルの時間
長に対する相対的なマルチパスの時間長を短くすること
ができる。従って、この方式は、マルチパス妨害に対し
て強い方式ということができ、このような特徴からマル
チパス妨害の影響を強く受ける地上波によるデジタル信
号の伝送、特に移動体通信において、注目されている。

【０００５】また、最近の半導体技術の進歩により、高
速フーリエ変換や離散的フーリエ逆変換をハードウェア
で実現することが可能となり、これを用いて簡単にOFDM
方式の変調を行ったり、また逆に、復調することができ
るようになったことも、OFDM方式が注目されてきた理由
の１つである。

【０００６】OFDM方式の伝送波形の周波数に対する分布
は、図８に示すように、それぞれの副搬送波のスペクト
ルのピーク値が、他の副搬送波のスペクトルの零点と一
致（直交）する。

【０００７】また、OFDM方式の伝送波形の時間変化の例
を、図９に示す。OFDM方式の副搬送波の中で最も周波数
の低いものを基本周波数f1とすると、その１周期は、有
効シンボル期間となる。有効シンボル期間を基本単位と
してデジタル変調された全副搬送波を加え合わせたもの
をOFDM伝送シンボルと称する。実際の伝送シンボルは、
通常、図９に示すように、有効シンボル期間に、ガード
インターバルと呼ばれる期間を付加して構成される。ガ
ードインターバルの波形は、有効シンボル期間のデータ
を巡回的に繰り返したものとなっている。

【０００８】復調装置では、ガードインターバルにある
信号を利用して、有効シンボル期間の信号を取り出す。
具体的には、復調装置は、有効シンボル期間にウィンド
ウをかけて、高速フーリエ変換を施し、有効シンボル期
間の信号を復調する。この有効シンボル期間のウィンド
ウのタイミングがずれると、副搬送波の直交性が崩れ、
シンボル間の干渉が発生し、正しい復調は困難になる。
このように、OFDM方式の復調においては、有効シンボル
期間の信号を如何に正確に切り出すかが、極めて重要で
ある。

【０００９】この有効シンボル期間への同期の為、例え
ば、図１０で示すように、１２８シンボルからなる伝送
フレームの構成が提案されている。この伝送フレーム
は、情報伝送用シンボルに、伝送フレーム同期用シンボ
ルおよびサービス識別用シンボルを付加して、構成され
ている。最初のシンボルは、伝送フレームの始まりを定
義するため、ヌルシンボル（全く信号のない状態）と
し、続く２つのシンボルでサインスイープ（チャープ信
号）を送信する。復調装置は、これらの信号を用いて有
効シンボル期間を切り出し、有効シンボル期間に同期す
る。

【００１０】図１１は、このようなOFDM方式を利用した
従来の復調装置の構成例を表している。RF信号入力は、
アンテナ１で捕捉され、ダウンコンバータ２に供給され
る。ダウンコンバータ２は、RF帯域の信号を、所定の中
間周波数帯域の信号に変換し、A/D変換器３に供給す
る。A/D変換器３は、後述する電圧制御発振器１２が供
給する再生クロックに基づき、中間周波数帯域の信号を
デジタル信号（入力信号の振幅を示す数値）に変換し、
デジタル直交復調器４に供給する。デジタル直交復調器
４は、入力されたデジタル信号をデジタル信号処理によ
り直交検波し、入力信号と同相のＩ信号（同相成分：In
-phase component）、および入力信号の直交成分である
Ｑ信号（Quadrature component）を抽出し、周波数変換
器５に供給する。Ｉ信号およびＱ信号は、それぞれ、ベ
ースバンドのOFDM変調波に対応する。

【００１１】周波数変換器５は、後述する周波数誤差検
出器９から供給される信号に基づき、デジタル直交復調
器４から供給されたＩ信号およびＱ信号の搬送波周波数
の誤差（ダウンコンバータ２で発生した誤差）の補正を
行い、搬送波周波数の誤差が補正されたＩ信号およびＱ
信号を、FFT演算器６に供給する。FFT演算器６は、後述
するウィンドウ位置検出器１０の出力に基づき、OFDM変
調波であるＩ信号およびＱ信号のガード期間を除いた有
効シンボルに対して、それぞれ高速フーリエ変換（OFDM
復調）を実行し、その出力である各副搬送波に対応する
値（差動Ｉデータおよび差動Ｑデータ）を、差動復調器
７に供給する。ここで、高速フーリエ変換され、一度に
得られる差動Ｉデータおよび差動Ｑデータの組の数、す
なわち、シンボル数を、以下、1OFDMシンボルと称す
る。

【００１２】差動復調器７は、副搬送波の位相不確定に
よる誤りの防止および復調回路の簡易化を目的として差
動符号化されている各副搬送波に対応する値を、差動復
調し、識別判定器８に供給する。すなわち、復調された
ｋ番目のOFDMシンボル＃ｋにおける、第ｎ搬送波に割り
当てられたシンボル（ここでは、FFT演算器６から供給
される差動Ｉデータおよび差動Ｑデータで構成されるシ
ンボル）に対応する信号点の位相をφk,nとするとき、
差動復調器７は、φk,n-φk-1,n+π/4に等しい位相θk,
nを有する信号点に対応するシンボルを出力する。言い
換えれば、差動復調器７は、1OFDMシンボル前の差動Ｉ
データおよび差動Ｑデータの組で表される信号点と、現
在のOFDMシンボル前の差動Ｉデータおよび差動Ｑデータ
の組で表される信号点との、時計回り方向の位相差が、
０，π／２，π、または３π／２である場合、シンボル
（０，０），（０，１），（１，１）、または（１，
０）をそれぞれＩデータおよびＱデータの組として出力
する。よって、差動復調器７は、OFDM信号を構成する搬
送波の位相と、その搬送波の1OFDMシンボル前の位相と
の位相差を算出し、その位相差に対応して、シンボルを
出力しているということができる。

【００１３】識別判定器８は、差動復調器７から供給さ
れたデータから、情報シンボルのみを抽出し、誤り率が
小さくなるよう最尤判定などの判定を実行し、得られた
データを復調装置出力として復調装置外部に出力する。

【００１４】周波数変換器５から出力されたベースバン
ドのOFDM変調波に対応するＩ信号およびＱ信号は、周波
数誤差検出器９およびウィンドウ位置検出器１０にも供
給される。周波数誤差検出器９は、周波数変換器５から
供給されたベースバンドのOFDM変調波から、搬送波周波
数の誤差の量を検出し、検出した誤差の量に対応した信
号を、周波数変換器５に出力する。ウィンドウ位置検出
器１０は、周波数変換器５から供給されたベースバンド
のOFDM変調波から、有効シンボルの期間を検出し、有効
シンボルの期間を示す信号を、FFT演算器６に出力す
る。

【００１５】また、FFT演算器６から出力されたOFDM復
調された信号は、サンプリングクロック周波数誤差検出
器１１にも供給される。サンプリングクロック周波数誤
差検出器１１は、OFDM復調された信号から、A/D変換器
３のサンプリングクロックの周波数の誤差の量を検出
し、その誤差の量に応じた電圧を電圧制御発振器１２に
出力する。電圧制御発振器１２は、サンプリングクロッ
ク周波数誤差検出器１１から供給された電圧に基づき補
正された周波数で発振し、その出力をA/D変換器３に供
給する。

【００１６】このように、送信されてきたOFDM信号を復
調装置で正しく復調するためには、各種の同期が必要と
なる。すなわち、中間周波数帯のOFDM信号をA/D変換す
るために、電圧制御発振器１２の出力する信号の周波数
と位相を、ダウンコンバータ２から出力される信号のそ
れと同期させる必要がある。また、FFT演算器６は、入
力されたＩ信号およびＱ信号のシンボルに、正しく高速
フーリエ変換の処理を施すためには、正しい有効シンボ
ルの期間を示す信号を必要とする。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、移動体に対
しTDMA(Time Division Multiple Access:時分割マルチ
プルアクセス)方式で画像、音声、または文字などの情
報を送信するMMAC(Multimedia Mobile Access Communic
ation systems)に、OFDM変調方式を適用したとき、高速
に同期を引き込むようにすることが必要となる。しかし
ながら、搬送周波数の同期、サンプリングクロックの周
波数の同期、シンボル位置の同期といった同期を間欠的
に送信されてくる信号から高速に確保することは困難で
あった。

【００１８】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、サンプリングクロック周波数の再生を行わ
ず、OFDMのシンボルの位置の再生情報を用いて、再生デ
ータに所望の補正処理を加えて、間欠的に送信されてく
る信号を瞬時に復調することができるようにすることを
目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の復調装
置は、入力された信号を、固定の周波数のクロックでサ
ンプリングするサンプリング手段と、信号の有効シンボ
ルの期間を検出する検出手段と、検出手段が検出した有
効シンボルの期間を基に、信号をフーリエ変換する変換
手段と、有効シンボルの期間のスタート位置の移動に応
じて、変換手段の出力を補正する補正手段とを備えるこ
とを特徴とする。

【００２０】請求項６に記載の復調方法は、入力された
信号を、固定の周波数のクロックでサンプリングするサ
ンプリングステップと、信号の有効シンボルの期間を検
出する検出ステップと、検出ステップで検出した有効シ
ンボルの期間を基に、信号をフーリエ変換する変換ステ
ップと、有効シンボルの期間のスタート位置の移動に応
じて、変換ステップでの出力を補正する補正ステップと
を含むことを特徴とする。

【００２１】請求項７に記載の提供媒体は、復調装置
に、入力された信号を、固定の周波数のクロックでサン
プリングするサンプリングステップと、信号の有効シン
ボルの期間を検出する検出ステップと、検出ステップで
検出した有効シンボルの期間を基に、信号をフーリエ変
換する変換ステップと、有効シンボルの期間のスタート
位置の移動に応じて、変換ステップでの出力を補正する
補正ステップとを含む処理を実行させるコンピュータが
読み取り可能なプログラムを提供することを特徴とす
る。

【００２２】請求項１に記載の復調装置、請求項６に記
載の復調方法、および請求項７に記載の提供媒体におい
ては、入力された信号を、固定の周波数のクロックでサ
ンプリングし、信号の有効シンボルの期間を検出し、検
出した有効シンボルの期間を基に、信号をフーリエ変換
し、有効シンボルの期間のスタート位置の移動に応じ
て、出力を補正する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の
実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段
の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を付
加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。但
し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定するこ
とを意味するものではない。

【００２４】請求項１に記載の復調装置は、入力された
信号を、固定の周波数のクロックでサンプリングするサ
ンプリング手段（例えば、図１のA/D変換器３）と、信
号の有効シンボルの期間を検出する検出手段（例えば、
図１のウィンドウ位置検出器２２）と、検出手段が検出
した有効シンボルの期間を基に、信号をフーリエ変換す
る変換手段（例えば、図１のFFT演算器６）と、有効シ
ンボルの期間のスタート位置の移動に応じて、変換手段
の出力を補正する補正手段（例えば、図１の位相補正器
２１）とを備えることを特徴とする。

【００２５】図１は、本発明を適用した復調装置の一実
施の形態の構成を示すブロック図である。図１１におけ
る場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、そ
の説明は省略する。位相補正器２１は、ウィンドウ位置
検出器２２からの信号に基づき、FFT演算器６の出力が
（今までの出力信号から見て）位相回転していることを
認識し、FFT演算器６のウィンドウ位置のシフトで発生
する位相回転に対応して、差動復調器７が出力する２つ
のシンボルの間の位相差を補正する。

【００２６】ウィンドウ位置検出器２２は、図１１の場
合の機能に加え、位相補正器２１に、本来周期的に出力
される有効シンボルのスタート位置を示す信号をずらし
たとき（周期を一時的に異なる値とするとき）、その情
報を伝える信号を供給する。発信器２３は、一定の周波
数で発信し、その出力をA/D変換器３に供給する。発信
器２３の発信周波数は、送信側のサンプリングクロック
周波数に対する誤差が許容範囲内の所定の値を有し、固
定されている。その他の構成は、図１１における場合と
同様である。

【００２７】図１の復調装置は、受信した信号からサン
プリングクロックを再生しないので、A/D変換器３の出
力は誤差を含む。この誤差量を雑音電力として求め、次
いで有効シンボルのスタート位置の移動に関する対処方
法について説明し、最後に、位相補正器２１の動作につ
いて説明する。

【００２８】はじめに、A/D変換器３の出力の誤差につ
いて説明する。受信した信号からサンプリングクロック
を再生しないと、A/D変換器３の出力に誤差が発生し、
その結果、FFT演算器６の出力に雑音が発生する。FFT演
算器６の出力に含まれる雑音は、２種類の誤差から発生
する。第１の誤差は、サンプリングの周波数が、送信側
と復調装置で異なることにより発生する。サンプリング
の周波数の誤差は、シンボルの単位で見ると、サンプリ
ングする点の変化として現れ、これによりA/D変換器３
の出力に誤差が加わり、FFT演算器６の出力に雑音とし
て現れる。第２の誤差は、２つのシンボルの間隔が、送
信側と復調装置で異なることにより発生する。２つのシ
ンボルの間隔による誤差は、差動復調器７の出力に、位
相の回転として現れる。

【００２９】第１の誤差による雑音と第２の誤差による
雑音の大きさを比較すると、第２の誤差による雑音の方
が大きく、第１の誤差による雑音は、第２の誤差による
雑音に較べ、無視できる。そこで、第２の誤差による雑
音の電力Nを導くと、式（１）で表現できる。

【００３０】

【数１】

【００３１】ただし、mは、副搬送波の番号を表し、n
は、副搬送波の数を表し、gは、カードインターバルの
数を表し、pは、送信側と復調装置の発信周波数の差分
率［PPM］を表し、θmは、シンボルのスタート位置のず
れにより発生する差動復調後の位相回転量を表す。式
（１）を用いて、規定される雑音の電力Nから「送信側
のサンプリングクロック周波数に対する誤差の許容範
囲」を求めることができる。この位相回転量は、実用上
は僅かな値であり、規定される雑音の電力Nは、伝送路
雑音に比較し、極めて小さいので実用上無視できる。

【００３２】また、受信信号からサンプリングクロック
を再生しないと、サンプリングの周波数が送信側と復調
装置で一定の値で異なるものとなり、このとき、１つの
有効シンボルでは小さかったウィンドウ（シンボルのス
タート位置に対応する）のずれが、連続するデータ系
列、すなわち複数の連続するシンボルを復号することに
より、次第に蓄積されてくる。これは、復調装置が連続
するシンボルを復号すると、当初正しく設定してあった
有効シンボルのスタート位置が、次第に前方または後方
に移動することを意味し、最終的に、ウィンドウは、復
調した信号の２つの有効シンボルに跨るようになる。復
調装置が、２つのシンボルに跨って高速フーリエ変換を
実行すれば、復調再生データには、バースト誤りが発生
し、データ転送に致命的な影響を与える。

【００３３】そこで本発明の復調装置では、連続するデ
ータ系列で発生するバースト誤りに対処するウィンドウ
位置検出器２２が設けられている。ウィンドウ位置検出
器２２は、有効シンボルのスタートの位置を監視し続け
ることにより、ウィンドウの移動を検出する。ウィンド
ウ位置検出器２２は、所定の値以上の、ウィンドウの移
動を検出したとき、ガードインターバルに対応する期間
を変化させることにより、有効シンボルのスタートの位
置を適正に修正する。従って、有効シンボルのスタート
の位置は、予め設定された所定の範囲内で前方または後
方に移動するものの、ウィンドウは、復調した信号の２
つのシンボルに跨ることはなくなる。このように、連続
するデータ系列の復号によるウィンドウのずれの蓄積は
取り除かれる。

【００３４】一方、ガードインターバルに対応する期間
を変化させることは、差動復調器７の出力に位相の回転
を与えることになる（高速フーリエ変換を行うタイミン
グが変化する）。そこで、ウィンドウ位置検出器２２が
ガードインターバルに対応する期間を変化させたとき、
位相補正器２１は、ウィンドウ位置検出器２２からその
変化量を示す情報を受け取り、その情報から差動復調器
７の出力の位相の回転の補正量を求め、位相の回転を補
正する。

【００３５】以上のように、図１の復調装置は、雑音の
電力Nを無視できる程度に小さいので、ウィンドウのず
れによる位相を補正するだけでバースト誤りの発生も防
止でき、受信信号からサンプリングクロック周波数の再
生を行わずに、OFDM方式の信号を復調することができ
る。

【００３６】次に、位相補正器２１の構成について図２
を参照して、説明する。差動復調器７からの差動復調さ
れたＩ信号の入力は、乗算器３１−２に供給されると共
に、減算器３２の被減算入力に供給される。差動復調器
７からの差動復調されたＱ信号の入力は、乗算器３１−
１に供給されると共に、加算器３３に供給される。ウィ
ンドウ位置検出器２２から供給される信号に応じた位相
補正量信号は、乗算器３１−１および乗算器３１−２に
供給される。乗算器３１−１の出力、すなわち、Ｑ信号
と位相補正量信号を乗じた結果は、減算器３２の減算入
力に供給される。乗算器３１−２の出力、すなわち、Ｉ
信号と位相補正量信号を乗じた結果は、加算器３３に供
給される。

【００３７】減算器３２の出力、すなわち、（Ｉ信号−
（Ｑ信号×位相補正量信号））は、符号選択器４４−１
に供給される。加算器３３の出力、すなわち、（（Ｉ信
号×位相補正量信号）＋Ｑ信号）は、符号選択器３４−
２に供給される。符号選択器３４−１は、符号補正信号
の入力に応じて、減算器３２から入力した信号の符号を
反転して、または信号の符号を反転せず識別判定器８に
出力する。符号選択器３４−２は、符号補正信号の入力
に応じて、加算器３３から入力した信号の符号を反転し
て、または信号の符号を反転せず識別判定器８に出力す
る。

【００３８】位相補正器２１の補正の動作について説明
する。位相補正器２１の本来の動作は、式（２）の演算
式で表される。

【００３９】

【数２】

【００４０】ただし、ａは、Ｉ信号の入力値を示し、ｂ
は、Ｑ信号の入力値を示す。θmは、ウィンドウ位置検
出器２２の制御量より決まる位相の回転量である。Ａ
は、位相補正器２１からＩデータとして出力される値を
示し、Ｂは、位相補正器２１からＱデータとして出力さ
れる値を示す。識別判定器８において、式（２）で算出
される結果の位相のみが使用され、その振幅は使用され
ない。そこで、式（２）の右辺をcosθmで括ると、式
（３）が得られる。

【００４１】

【数３】

【００４２】式（３）において、cは、sinθm/cosθmで
ある。Ａ’は、位相補正器２１からＩデータとして出力
される値を示し、Ｂ’は、位相補正器２１からＱデータ
として出力される値を示す。式（３）において、cosθm
の符号により、位相補正器２１の出力の符号を調整する
必要がある。ウィンドウ位置検出器２２から、sinθm/c
osθmに相当する信号を、位相補正器２１に位相補正量
信号として与え、符号を調整する信号を、位相補正器２
１に符号補正信号として与えれば、図２の位相補正器２
１は、Ｉ信号およびＱ信号に、式（３）で表現される位
相の回転に応じた補正をする。

【００４３】このように、４組の乗算が含まれる式
（２）に基づく位相補正器２１の構成では、乗算器が４
個必要であるが、位相の回転のみを補正する式（３）に
基づく構成とすることにより、位相補正器２１は、乗算
器を２個に削減しても、構成することができる。

【００４４】また、位相補正器２１は、図３に示す構成
とすることもできる。差動復調器７からの差動復調され
たＩ信号の入力は、乗算器３１−１に供給されると共
に、加算器３３に供給される。差動復調器７からの差動
復調されたＱ信号の入力は、乗算器３１−２に供給され
ると共に、減算器３２の減算入力に供給される。ウィン
ドウ位置検出器３２から供給される信号に応じた位相補
正量信号は、乗算器３１−１および乗算器３１−２に供
給される。乗算器３１−１の出力、すなわち、Ｉ信号と
位相補正量信号を乗じた結果は、減算器３２の被減算入
力に供給される。乗算器３１−２の出力、すなわち、Ｑ
信号と位相補正量信号を乗じた結果は、加算器３３に供
給される。

【００４５】減算器３２の出力、すなわち、（（Ｉ信号
×位相補正量信号）−Ｑ信号）は、符号選択器３４−１
に供給される。加算器３３の出力、すなわち、（Ｉ信号
＋（Ｑ信号×位相補正量信号））は、符号選択器３４−
２に供給される。符号選択器３４−１は、符号補正信号
の入力に応じて、減算器３２から入力した信号の符号を
反転し、または信号の符号を反転せずに、識別判定器８
に出力する。符号選択器３４−２は、符号補正信号の入
力に応じて、加算器３３から入力した信号の符号を反転
して、または信号の符号を反転せずに、識別判定器８に
出力する。

【００４６】このときの、位相補正器２１の補正の動作
は、式（２）の右辺をsinθmで括る、式（４）で表現で
きる。

【００４７】

【数４】

【００４８】ただし、c'は、cosθm/sinθmである。
Ａ’’は、位相補正器２１からＩデータとして出力され
る値を示し、Ｂ’’は、位相補正器２１からＱデータと
して出力される値を示す。式（４）においても、sinθm
の符号により、位相補正器２１の出力の符号を調整する
必要がある。ウィンドウ位置検出器２２から、cosθm/s
inθmに相当する信号を、位相補正器２１に位相補正量
信号として入力し、符号を調整する信号を、位相補正器
２１に符号補正信号として入力すれば、図３の位相補正
器２１は、Ｉ信号およびＱ信号に、式（４）で表現され
る位相の回転の補正を加えて出力する。

【００４９】以上のように、式（４）に基づく構成で
も、位相補正器２１は、乗算器を２個のみで構成でき
る。

【００５０】位相補正器２１の更に他の構成を、図４に
示す。乗算器３１−１および３１−２、減算器３２、並
びに加算器３３は、図２の場合と同様なので、その説明
は適宜省略する。入力選択器４１は、入力選択信号が、
例えば”０”の場合、Ｉ信号の入力を減算器３２の被減
算入力および乗算器３１−２に供給し、Ｑ信号の入力を
乗算器３１−１および加算器３３に供給する。逆に、入
力選択信号が、例えば”１”の場合、入力選択器４１
は、Ｑ信号の入力を減算器３２の被減算入力および乗算
器３１−２に供給し、Ｉ信号の入力を乗算器３１−１お
よび加算器３３に供給する。Ｉ信号符号補正信号は、入
力選択信号が、”１”のとき、”１”の値を有する。入
力選択信号が、”０”のとき、Ｉ信号符号補正信号
は、”０”の値を有する。符号選択器３４−１は、Ｉ信
号符号補正信号が”１”の値を有するとき、符号補正信
号の入力に応じて符号を変更した信号を、再度、反転し
て識別判定器８に出力する。Ｉ信号符号補正信号が”
０”の値を有するとき、符号選択器３４−１は、符号補
正信号の入力に応じて符号を変更した信号をそのまま識
別判定器８に出力する。

【００５１】すなわち、位相補正器２１は、入力選択信
号が”０”の場合、式（３）に対応する接続（図２に示
す位相補正器２１と同様の接続）となり、入力選択信号
が”１”の場合、式（４）に対応する接続（図３に示す
位相補正器２１と同様の接続）となる。

【００５２】式（３）で使用したc(=sinθm/cosθm)の
値、および式（４）で使用したc'(=cosθm/sinθm)の値
は、θmの値により、１以上の大きな値を有するときが
ある。１以上の大きな値を入力しても演算が可能な乗算
器３１−１および３１−２の実現は、極めて大規模な回
路を必要とする。そこで、cおよびc'の値に応じて、１
未満の値を有するcまたはc'を選択し、それに応じて入
力選択信号を切り換えることにより、乗算器３１−１お
よび３１−２の回路規模を削減することができる。な
お、cおよびc'は、互いに逆数であるので、必ず、どち
らかが、１以下の値を有する。

【００５３】また、処理の高速化の為、位相補正器２１
は、位相補正量信号の算出において必要となる、所定の
θmに対するcosθmおよびsinθmの値を予め記憶してお
き、復調のときのθmに応じて、記憶している値を利用
する。ここで、θmに対する、cosθm、sinθm、c(=sin
θm/cosθm)、およびc'（=cosθm/sinθm)の値の変化を
図５に示す。cosθmおよびsinθmを示す線は、θm=πの
位置を中心に、左右対称である。従って、位相補正器２
１は、θmが0乃至πに対する、cosθmおよびsinθmの値
を記憶すれば、符号の変更などの所定の演算を行うこと
で、位相補正量信号を算出し、補正の処理が実行でき
る。

【００５４】また、cosθmは、θmが0乃至πの範囲にお
いて、θm=π/2の位置を中心に、そのグラフが左右対称
になる値を有し、θmがπ乃至2πの範囲において、θm=
3π/2の位置を中心に、そのグラフが左右対称になる値
を有する。同様に、sinθmは、θmが0乃至πの範囲にお
いて、θm=π/2の位置を中心に、そのグラフが点対称と
なる値を有し、θmがπ乃至2πの範囲において、θm=3
π/2の位置を中心に、そのグラフが点対称となる値を有
する。すなわち、位相補正器２１は、θmが0乃至π/2に
おける、cosθmおよびsinθmの値を記憶すれば、符号の
変更などの所定の演算を行うことで、位相補正量信号を
算出し、補正の処理が実行できる。

【００５５】更に、cosθmおよびsinθmを基に算出され
るcおよびc'は、θmが0乃至π/2の範囲において、θm=
π/4の位置を中心に、そのグラフが左右対称であり、θ
mが0乃至πの範囲において、θm=π/2の位置を中心に、
そのグラフが点対称となる値を有する。θmがπ乃至2π
の範囲におけるcおよびc'の値は、θmが0乃至π/2の範
囲におけるcおよびc'の値と同一の値が繰り返し出現す
る。従って、位相補正器２１は、θmが0乃至π/4におけ
る、c(=sinθm/cosθm)の値を記憶すれば、θmがπ/4乃
至2πの値を有しても、所定の演算によりθmに対応する
cまたはc'の値を求めることができ、cまたはc'に応じ
て、図４の入力選択信号を切り換えることにより、補正
の処理が実行できる。

【００５６】sinθm、cosθm、およびsinθm/cosθmの
有効桁数を同じとすれば、θmが0乃至π/4の範囲におけ
るc(=sinθm/cosθm)の値を記憶するのに必要な記憶容
量は、θmが0乃至2πの範囲におけるsinθmおよびcosθ
mの値を記憶するのに必要な記憶の容量に対し、θmの範
囲が1/8であり、かつ、sinθmおよびcosθmのそれぞれ
の値から、sinθm/cosθmのみの値で済むので、1/16の
大きさでよい。

【００５７】以上のように、位相補正器２１は、式
（２）に対応する構成では、４つの乗算器並びにcosθ
およびsinθを記憶する大量の記憶回路が必要である
が、図４の構成を有することにより、２つの乗算器と、
0乃至π/4の範囲におけるsinθ/cosθの値を記憶する小
容量の記憶回路で構成することが可能となる。

【００５８】図６は、復調装置の他の実施の形態の構成
を示すブロック図である。図６に示す復調装置におい
て、基本的な構成および動作は、図１に示す復調装置と
同様であり、その説明は適宜省略し、図１との相違点に
ついて説明する。ウィンドウ位置検出器５２は、ガード
インターバルに対応する期間の変化量が、増減方向と
も、一定量であり、ガードインターバルに対応する期間
を変更したか否か、およびガードインターバルに対応す
る期間の変化の方向の情報のみを位相補正器３１に供給
する。位相補正器５１は、ウィンドウ位置検出器５２か
ら入力された情報を基に、予め定めた位相回転量に対応
する補正の処理を実行する。

【００５９】このように、図１の復調装置に比べ、より
簡単な構成で、図６の復調装置は、サンプリングクロッ
ク周波数の再生を行わずに、OFDM方式の信号を復調する
ことができる。

【００６０】また、復調装置は、図７に示すように、位
相補正器６１をFFT演算器６と差動復調器７の間に位置
する構成としてもよい。図１の位相補正器２１は、FFT
演算器６が、ガードインターバルの長さを変更したとき
のみ、その変更に対応した信号をウィンドウ位置検出器
２２から受け取り、差動復調器７の出力の位相を補正す
るが、図７の位相補正器６１は、副搬送波の位相不確定
による影響を防止するため、ウィンドウ位置検出器６２
から、常時、ガードインターバルの長さを示す信号を受
け取り、現在位相補正器６１が記憶している位相回転量
（θm）を補正し、その値を基に、FFT演算器６の全ての
出力の位相を補正する。図７に示す復調装置は、図１に
示す構成を有する場合に比較し、差動復調の前に常時、
位相を補正する為、差動復調器７に入力される信号の位
相のずれがほとんどなくなり、差動復調器７の構成が簡
単になり、出力の雑音が低下する利点がある。

【００６１】なお、上記したような処理を行うコンピュ
ータプログラムをユーザに提供する提供媒体としては、
磁気ディスク、CD-ROM、固体メモリなどの記録媒体の
他、ネットワーク、衛星などの通信媒体を利用すること
ができる。

【００６２】

【発明の効果】請求項１に記載の復調装置、請求項６に
記載の復調方法、および請求項７に記載の提供媒体によ
れば、入力された信号を、固定の周波数のクロックでサ
ンプリングし、信号の有効シンボルの期間を検出し、検
出した有効シンボルの期間を基に、信号を高速フーリエ
変換し、有効シンボルの期間のスタート位置の移動に応
じて、変換手段の出力を補正するようにしたので、サン
プリングクロック周波数の再生を行なう必要がなく、間
欠に送信される信号を瞬時に復調することができるよう
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した復調装置の一実施の形態のブ
ロック図である。

【図２】位相補正器２１の構成を説明する図である。

【図３】位相補正器２１の構成を説明する図である。

【図４】位相補正器２１の構成を説明する図である。

【図５】cosθm、sinθm、c、およびc'の値の変化を示
す図である。

【図６】本発明を適用した復調装置の他の実施の形態の
ブロック図である。

【図７】本発明を適用した復調装置のさらに他の実施の
形態のブロック図である。

【図８】OFDM方式の伝送波形の周波数分布を示す図であ
る。

【図９】OFDM方式の伝送波形の時間変化を示す図であ
る。

【図１０】伝送フレームの構成を示す図である。

【図１１】OFDM方式を利用した従来の復調装置の構成例
を示す図である。

【符号の説明】

３ Ａ／Ｄ変換器， ６ FFT演算器， ７ 差動復調
器， ２１ 位相補正器， ２２ ウィンドウ位置検出
器， ２３ 発振器， ３１−１，３１−２乗算器，
３２ 減算器， ３３ 加算器， ３４−１，３４−２
符号選択器， ４１ 入力選択器， ５１ 位相補正
器， ５２ ウィンドウ位置検出器，６１ 位相補正
器， ６２ ウィンドウ位置検出器

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直交周波数分割多重方式で変調された信
   号を復調する復調装置において、 入力された前記信号を、固定の周波数のクロックでサン
   プリングするサンプリング手段と、 前記信号の有効シンボルの期間を検出する検出手段と、 前記検出手段が検出した有効シンボルの期間を基に、前
   記信号をフーリエ変換する変換手段と、 前記有効シンボルの期間のスタート位置の移動に応じ
   て、前記変換手段の出力を補正する補正手段とを備える
   ことを特徴とする復調装置。
2. 【請求項２】 前記補正手段は、前記スタート位置の移
   動の方向に応じて、予め決めた補正量で前記出力を補正
   することを特徴とする請求項１に記載の復調装置。
3. 【請求項３】 前記補正手段は、前記スタート位置の移
   動に応じて、前記出力の位相を補正することを特徴とす
   る請求項１に記載の復調装置。
4. 【請求項４】 前記補正手段は、前記スタート位置の移
   動の量に応じて、補正の演算を切り換えることを特徴と
   する請求項１に記載の復調装置。
5. 【請求項５】 前記補正手段は、前記有効シンボルの期
   間のスタート位置の移動の量を積算し、その積算量に応
   じて前記出力を補正することを特徴とする請求項１に記
   載の復調装置。
6. 【請求項６】 直交周波数分割多重方式で変調された信
   号を復調する復調方法において、 入力された前記信号を、固定の周波数のクロックでサン
   プリングするサンプリングステップと、 前記信号の有効シンボルの期間を検出する検出ステップ
   と、 前記検出ステップで検出した有効シンボルの期間を基
   に、前記信号をフーリエ変換する変換ステップと、 前記有効シンボルの期間のスタート位置の移動に応じ
   て、前記変換ステップでの出力を補正する補正ステップ
   とを含むことを特徴とする復調方法。
7. 【請求項７】 直交周波数分割多重方式で変調された信
   号を復調する復調装置に、 入力された前記信号を、固定の周波数のクロックでサン
   プリングするサンプリングステップと、 前記信号の有効シンボルの期間を検出する検出ステップ
   と、 前記検出ステップで検出した有効シンボルの期間を基
   に、前記信号をフーリエ変換する変換ステップと、 前記有効シンボルの期間のスタート位置の移動に応じ
   て、前記変換ステップでの出力を補正する補正ステップ
   とを含む処理を実行させるコンピュータが読み取り可能
   なプログラムを提供することを特徴とする提供媒体。