JP2004104558A - Ofdm信号受信装置 - Google Patents

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JP2004104558A
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Kenichiro Hayashi
林 健一郎
Akira Kisoda
木曽田 晃
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

【課題】OFDM信号受信装置において、ガード期間長を超える遅延時間のマルチパス干渉をキャンセルする際、キャンセル可能な遅延時間を拡大する。
【解決手段】入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、減算器の入出力における系の伝送路特性を推定する第1及び第2の伝送路特性推定部と、それらの出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、その出力を時間領域へと変換するIFFT手段と、その出力からフィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを備え、伝送路特性推定部では、データキャリアを硬判定し再変調したものをリファレンスとして伝送路特性を算出する。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置に係り、特に、ガード期間長を超える遅延時間のマルチパス干渉が存在する場合に発生するシンボル間干渉の影響を軽減する受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
OFDM伝送方式は、伝送するデジタルデータによって互いに直交する多数のキャリアを変調し、それらの変調波を多重して伝送する方式である。OFDM伝送方式においては、使用するキャリアの数を数百から数千と多くするとシンボル時間が極めて長くなることに加え、有効シンボル期間後部の信号の複製をガード期間信号として有効シンボル期間の前に付加することにより、マルチパス干渉の影響を受けにくいという特徴を有している。
【0003】
しかしながら、ガード期間長を超える遅延時間のマルチパス干渉が存在する場合、シンボル間干渉が生じ、受信性能が劣化する。
【0004】
信号処理によりマルチパス伝送路の伝送路特性を推定し、これを打ち消すようにトランスバーサルフィルタのフィルタ係数を制御することで、マルチパス干渉をキャンセルする手法が考案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
【0005】
以下、本発明に係る従来技術に関して、図面を用いて説明する。
【0006】
図16は、上記文献および本発明において前提としている伝送方式のパイロット信号配置を示す模式図であり、欧州の地上デジタル放送方式であるDVB−T(Digital Video Broadcasting − Terrestrial)方式や、日本の地上デジタル放送方式であるISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting − Terrestrial)方式が、これに該当する。
【0007】
図16中の白丸は、制御情報(DVB−TにおけるTPS(Transmission Parameter Signaling)や、ISDB−TにおけるTMCC(Transmission Multiplexing Configuration Control))や付加情報(ISDB−TにおけるAC(Auxiliary Channel))を含めたデータキャリアであり、黒丸は分散的に配置されたパイロットキャリア(SP(Scattered Pilot))である。
【0008】
また図16において、横軸(周波数軸)のkはキャリアのインデックスを表わし、縦軸(時間軸)のiはシンボルのインデックスを表わす。このときSP信号は、次の(数1)を満たすインデックスk=kpのキャリアを用いて伝送される(ただし、式中のmodは剰余演算を表わし、pは非負整数である。)。
【0009】
【数1】
Figure 2004104558
【0010】
また、SP信号は擬似ランダム符号系列に基づいて変調されており、その振幅及び位相は、配置されるキャリアのインデックスkのみによって決定され、シンボルのインデックスiには依存しない。
【0011】
図11は、本発明に係るOFDM信号受信装置2の構成例を示すブロック図である。
【0012】
図11において、アンテナ1により受信された信号は、OFDM信号受信装置2内部のチューナ21に供給される。
【0013】
チューナ21は、アンテナから供給される受信信号に対して、所望のサービスを含むOFDM信号の抽出、RF(Radio Frequency:無線周波数)帯域からIF(Intermediate Frequency:中間周波数)帯域への周波数変換、ゲイン調整等を行うもので、その出力はOFDM信号復調部22に供給される。
【0014】
OFDM信号復調部22は、チューナ21の出力を復調し、伝送されたデジタルデータを復元するもので、その出力は誤り訂正復号部23に供給される。
【0015】
誤り訂正復号部23は、OFDM信号復調部22の出力に対して誤り訂正復号処理を施し、伝送路において加えられた外乱等に起因する伝送誤りを訂正するもので、その出力は情報源復号部24に供給される。
【0016】
情報源復号部24は、誤り訂正復号部23の出力を、映像、音声等のデータに分離した後、データ伸張処理を施すもので、その出力はサービス提示部25に供給される。
【0017】
サービス提示部は、情報源復号部24の出力の内、映像情報をCRT(Cathode Ray Tube:陰極線管)等に表示し、音声情報をスピーカ等より出力することにより、所望のサービスを利用者に提供するものである。
【0018】
図14は、特許文献1に開示されているOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部22aの構成を示すブロック図である。
【0019】
図14において、直交復調回路2201は、チューナ21の出力を直交復調することにより、IF帯域から基底帯域(以下、ベースバンド)へ周波数変換するとともに、実信号をI(In phase:同相)軸成分とQ(Quadrature phase:直交位相)軸成分とからなる複素数信号に変換するもので、その出力は減算器2202の第1の入力及びFFT(First Fourier Transform:高速フーリエ変換)回路2208aに供給される。
【0020】
減算器2202は、直交復調回路2201の出力からFIRフィルタ2203の出力を減じることにより、マルチパス干渉を打ち消すもので、その出力はFIRフィルタ2203の第1の入力及びFFT回路2204に供給される。
【0021】
FIRフィルタ2203は、係数更新回路2214から供給されるフィルタ係数に基づき減算器2202の出力にフィルタリング処理を施すもので、その出力は減算器2202の第2の入力に供給される。
【0022】
FFT(First Fourier Transform:高速フーリエ変換)回路2204、SP発生回路2205、複素除算回路2206、及び補間回路2207で構成されるブロックは、減算器2202の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定するもの(伝送路特性推定部)で、その具体的な構成を以下に説明する。
【0023】
FFT回路2204は、減算器2202の出力から有効シンボル期間長分の信号を切り出し、FFTすることにより、時間領域から周波数領域に変換するもので、その出力は複素除算回路2206の第1の入力及び複素除算回路2215の第1の入力に供給される。
【0024】
SP発生回路2205は、FFT回路2204の出力に同期して、その振幅と位相が既知である規定のSP信号を発生するもので、その出力は複素除算回路2206の第2の入力に供給される。
【0025】
複素除算回路2206は、FFT回路2204の出力に含まれる受信SP信号をSP発生回路2205の出力で除することにより、SP信号が配置されたキャリアに対する伝送路特性を求めるもので、その出力Zp(ω)は補間回路2207に供給される。
【0026】
補間回路2207は、複素除算回路2206の出力Zp(ω)を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定するもので、その出力Z0(ω)は残差算出回路2212aの第1の入力及び複素除算回路2215の第2の入力に供給される。
【0027】
一方、FFT回路2208a、SP発生回路2209、複素除算回路2210、及び補間回路2211で構成されるブロックは、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定するもの(伝送路特性推定部)で、その具体的な構成を以下に説明する。
【0028】
FFT回路2208aは、直交復調回路2201の出力から有効シンボル期間長分の信号を切り出し、FFTすることにより、時間領域から周波数領域に変換するもので、その出力は複素除算回路2210の第1の入力に供給される。
【0029】
SP発生回路2209は、FFT回路2208aの出力に同期して、その振幅と位相が既知である規定のSP信号を発生するもので、その出力は複素除算回路2210の第2の入力に供給される。
【0030】
複素除算回路2210は、FFT回路2208aの出力に含まれる受信SP信号をSP発生回路2209の出力で除することにより、SP信号が配置されたキャリアに対する伝送路特性を求めるもので、その出力Fp(ω)は補間回路2211に供給される。
【0031】
補間回路2211は、複素除算回路2210の出力Fp(ω)を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定するもので、その出力F0(ω)は残差算出回路2212aの第2の入力に供給される。
【0032】
次に、残差算出回路2212aは、補間回路2207の出力Z0(ω)及び補間回路2211の出力F0(ω)からキャンセル残差E(ω)を算出するもので、その出力はIFFT回路2213に供給される。
【0033】
IFFT回路2213は、残差算出回路2212aの出力E(ω)をIFFTすることにより、周波数領域での残差E(ω)を時間領域での残差e(t)に変換するもので、その出力は係数更新回路2214に供給される。
【0034】
係数更新回路2214は、IFFT回路2213の出力e(t)から、所定の係数更新式に基づいてフィルタ係数w(t)を算出するもので、その出力はFIRフィルタ2203の第2の入力に供給される。
【0035】
複素除算回路2215は、FFT回路2204の出力を補間回路2207の出力Z0(ω)で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償するもので、その出力は判定回路2216に供給される。
【0036】
判定回路2216は、複素除算回路2215の出力をそれぞれのキャリアの変調方式に対応した閾値群で弁別することにより、伝送されたデジタルデータを復元するもので、その出力はOFDM信号復調部22aの出力として誤り訂正復号部23に供給される。
【0037】
次に、図14の減算器2202においてマルチパス干渉成分が打ち消される条件について説明する。
【0038】
まず、マルチパス伝送路の伝達関数をH(ω)とすると、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)は(数2)で表される。
【0039】
【数2】
Figure 2004104558
【0040】
また、FIRフィルタ2203の伝達関数はフィルタ係数w(t)のフーリエ変換対であり、これをW(ω)とすると、減算器2202の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)は(数3)で表される。
【0041】
【数3】
Figure 2004104558
【0042】
(数3)より、マルチパス干渉成分が打ち消される条件は(数4)となるので、
【0043】
【数4】
Figure 2004104558
【0044】
キャンセル残差E(ω)を(数5)のように定義し、
【0045】
【数5】
Figure 2004104558
【0046】
(数5)に(数2)及び(数3)を代入し、E(ω)をF(ω)及びZ(ω)で表わすと、(数6)が得られる。
【0047】
【数6】
Figure 2004104558
【0048】
残差算出回路2212aは、(数6)のZ(ω)としては補間回路2207の出力Z0(ω)を用い、F(ω)としては補間回路2211の出力F0(ω)を用いることにより、キャンセル残差E(ω)を算出する。
【0049】
さらに、係数更新回路2214での係数更新式を(数7)で定義する。
【0050】
【数7】
Figure 2004104558
【0051】
ただし、(数7)中のw_old(t)は更新前の係数、μは1以下の定数である。
【0052】
以上の構成によって、図14のOFDM信号復調部22aにおいては、マルチパス伝送路の伝達関数H(ω)とFIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)との差分であるキャンセル残差E(ω)が、0に収束するようにフィードバック制御が動作し、マルチパス干渉がキャンセルされる。
【0053】
図15は、特許文献2に開示されているOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部22bの構成を示すブロック図である。
【0054】
図15に示すOFDM信号復調部22bは、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)の代わりに、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を用いてキャンセル残差を求める点で、図14に示すOFDM信号復調部22aと相違する。
【0055】
図15において、補間回路2207の出力Z0(ω)は残差算出回路2212bの第1の入力及び複素除算回路2215の第2の入力に供給される。
【0056】
FFT回路2208bは、係数更新回路2214の出力w(t)をFFTすることにより、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を算出するもので、その出力は残差算出回路2212bの第2の入力に供給される。
【0057】
残差算出回路2212bは、補間回路2207の出力Z0(ω)及びFFT回路2208bの出力W(ω)からキャンセル残差E(ω)を算出するもので、その出力はIFFT回路2213に供給される。他の構成及び動作は、図14と同一であるので説明を省略する。
【0058】
次に、図15の減算器2202においてマルチパス干渉成分が打ち消される条件について説明する。
【0059】
図15においても、図14と同様に(数2)乃至(数5)が成立するので、(数5)に(数2)及び(数3)を代入し、E(ω)をW(ω)及びZ(ω)で表わすと、(数8)が得られる。
【0060】
【数8】
Figure 2004104558
【0061】
残差算出回路2212bは、(数8)のZ(ω)としては補間回路2207の出力Z0(ω)を用い、W(ω)としてはFFT回路2208bの出力を用いることにより、キャンセル残差E(ω)を算出する。
【0062】
以上の構成によって、図14のOFDM信号復調部22bにおいても、マルチパス伝送路の伝達関数H(ω)とFIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)との差分であるキャンセル残差E(ω)が、0に収束するようにフィードバック制御が動作し、マルチパス干渉がキャンセルされる。
【0063】
【特許文献1】
特開2001−291120号公報
【特許文献2】
特開2002−111625号公報
【0064】
【発明が解決しようとする課題】
前述のような従来のOFDM信号受信装置において、FFT回路2204、SP発生回路2205、複素除算回路2206、及び補間回路2207で構成されるブロック(伝送路特性推定部)が、減算器2202の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する際、あるいは、FFT回路2208a、SP発生回路2209、複素除算回路2210、及び補間回路2211で構成されるブロック(伝送路特性推定部)が、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する際、4シンボル分のSP信号を用いて伝送路特性を推定すると、SP信号が配置されたキャリアの間隔は3となる。
【0065】
このときナイキストの標本化定理により、遅延時間が1有効シンボル期間の1/3以下の範囲に含まれるマルチパス成分のみ伝送路特性の推定可能であり、それを超える遅延時間のマルチパス成分はキャンセルすることができず、受信性能が劣化する。
【0066】
そこで本発明は、上記の問題を解決し、キャンセル可能な遅延時間の拡大を実現するOFDM信号受信装置を提供することを目的とする。
【0067】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明に係わるOFDM信号受信装置は、以下のように構成される。
【0068】
(1)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを具備して構成され、前記第1の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段とを具備して構成され、前記第2の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の入力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段と、前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第4の除算手段と、前記第4の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段とを具備して構成される。
【0069】
(2)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、前記フィルタリング手段の伝達関数W(ω)を算出する伝達関数算出部と、前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記伝達関数算出部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを具備して構成され、前記第1の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段とを具備して構成され、前記伝達関数算出部は、係数更新手段の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段を具備して構成される。
【0070】
(3)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを具備して構成され、前記第1の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段と、パイロットキャリアに対しては、前記第1の除算手段の出力を選択し、他のキャリアに関しては前記第3の除算手段の出力を選択し、出力する選択手段とを具備して構成され、前記第2の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の入力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段と、前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第4の除算手段と、前記第4の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段とを具備して構成される。
【0071】
(4)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、前記フィルタリング手段の伝達関数W(ω)を算出する伝達関数算出部と、前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記伝達関数算出部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを具備して構成され、前記第1の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段と、パイロットキャリアに対しては、前記第1の除算手段の出力を選択し、他のキャリアに関しては前記第3の除算手段の出力を選択し、出力する選択手段とを具備して構成され、前記伝達関数算出部は、係数更新手段の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段を具備して構成される。
【0072】
(5)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを具備して構成され、前記第1の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段と、前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段と、前記第3の除算手段が出力する伝送路特性の信頼性を算出する信頼性算出手段と、前記信頼性算出手段の出力に応じて、前記第2の補間手段の出力と、前記第3の除算手段の出力とを重み付け加算して出力する合成手段とを具備して構成され、前記第2の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の入力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段と、前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第4の除算手段と、前記第4の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の補間手段とを具備して構成される。
【0073】
(6)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、前記フィルタリング手段の伝達関数W(ω)を算出する伝達関数算出部と、前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記伝達関数算出部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを具備して構成され、前記第1の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段と、前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段と、前記第3の除算手段が出力する伝送路特性の信頼性を算出する信頼性算出手段と、前記信頼性算出手段の出力に応じて、前記第2の補間手段の出力と、前記第3の除算手段の出力とを重み付け加算して出力する合成手段とを具備して構成され、前記伝達関数算出部は、係数更新手段の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段を具備して構成される。
【0074】
(7)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを具備して構成され、前記第1の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段とを具備して構成され、前記第2の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第2の除算手段と、前記第2の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段と、前記第2のFFT手段の出力を前記第2の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第3の除算手段と、前記第3の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、前記第2のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第4の除算手段とを具備して構成される。
【0075】
(8)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを備え、前記第1の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段とを具備して構成され、前記第2の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第2の除算手段と、前記第2の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段と、前記第2のFFT手段の出力を前記第2の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第3の除算手段と、前記第3の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、前記第2のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第4の除算手段と、パイロットキャリアに対しては、前記第2の除算手段の出力を選択し、他のキャリアに関しては前記第4の除算手段の出力を選択し、出力する選択手段とを具備して構成される。
【0076】
(9)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを具備して構成され、前記第1の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段とを備え、前記第2の伝送路特性推定部は、時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第2の除算手段と、前記第2の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段と、前記第2のFFT手段の出力を前記第2の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第3の除算手段と、前記第3の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、前記第2のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第4の除算手段と、前記第2の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の補間手段と、前記第4の除算手段が出力する伝送路特性の信頼性を算出する信頼性算出手段と、前記信頼性算出手段の出力に応じて、前記第3の補間手段の出力と、前記第4の除算手段の出力とを重み付け加算して出力する合成手段とを具備して構成される。
【0077】
(10)(1)の構成における第2の伝送路特性推定部を(7)の構成における第2の伝送路特性推定部で置き換える構成とする。
【0078】
(11)(1)の構成における第2の伝送路特性推定部を(8)の構成における第2の伝送路特性推定部で置き換える構成とする。
【0079】
(12)(1)の構成における第2の伝送路特性推定部を(9)の構成における第2の伝送路特性推定部で置き換える構成とする。
【0080】
(13)(3)の構成における第2の伝送路特性推定部を(7)の構成における第2の伝送路特性推定部で置き換える構成とする。
【0081】
(14)(3)の構成における第2の伝送路特性推定部を(8)の構成における第2の伝送路特性推定部で置き換える構成とする。
【0082】
(15)(3)の構成における第2の伝送路特性推定部を(9)の構成における第2の伝送路特性推定部で置き換える構成とする。
【0083】
(16)(5)の構成における第2の伝送路特性推定部を(7)の構成における第2の伝送路特性推定部で置き換える構成とする。
【0084】
(17)(5)の構成における第2の伝送路特性推定部を(8)の構成における第2の伝送路特性推定部で置き換える構成とする。
【0085】
(18)(5)の構成における第2の伝送路特性推定部を(9)の構成における第2の伝送路特性推定部で置き換える構成とする。
【0086】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22cの構成を示すブロック図である。
【0087】
図1において、直交復調回路2201は、チューナ21の出力を直交復調することにより、IF帯域からベースバンドへ周波数変換するとともに、実信号をI軸成分とQ軸成分とからなる複素数信号に変換するもので、その出力は減算器2202の第1の入力及びFFT(First Fourier Transform:高速フーリエ変換)回路2208aに供給される。
【0088】
減算器2202は、直交復調回路2201の出力からFIRフィルタ2203の出力を減じることにより、マルチパス干渉を打ち消すもので、その出力はFIRフィルタ2203の第1の入力及びFFT回路2204に供給される。
【0089】
FIRフィルタ2203は、係数更新回路2214から供給されるフィルタ係数に基づき減算器2202の出力にフィルタリング処理を施すもので、その出力は減算器2202の第2の入力に供給される。
【0090】
FFT回路2204、SP発生回路2205、複素除算回路2206、補間回路2207、複素除算回路2215、判定回路2216、変調回路2217、及び複素除算回路2218で構成されるブロックは、減算器2202の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定するもの(伝送路特性推定部)で、その具体的な構成を以下に説明する。
【0091】
FFT回路2204は、減算器2202の出力から有効シンボル期間長分の信号を切り出し、FFTすることにより、時間領域から周波数領域に変換するもので、その出力は複素除算回路2206の第1の入力、複素除算回路2215の第1の入力、及び複素除算回路2218の第1の入力に供給される。
【0092】
SP発生回路2205は、FFT回路2204の出力に同期して、その振幅と位相が既知である規定のSP信号を発生するもので、その出力は複素除算回路2206の第2の入力に供給される。
【0093】
複素除算回路2206は、FFT回路2204の出力に含まれる受信SP信号をSP発生回路2205の出力で除することにより、SP信号が配置されたキャリアに対する伝送路特性を求めるもので、その出力Zp(ω)は補間回路2207に供給される。
【0094】
補間回路2207は、複素除算回路2206の出力Zp(ω)を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定するもので、その出力Z0(ω)は複素除算回路2215の第2の入力に供給される。
【0095】
複素除算回路2215は、FFT回路2204の出力を補間回路2207の出力で除することにより、信号が伝送路で受けた振幅及び位相の歪を補償するもので、その出力は判定回路2216に供給される。
【0096】
判定回路2216は、複素除算回路2215の出力をそれぞれのキャリアの変調方式に対応した閾値群で弁別することにより、伝送されたデジタルデータを復元するもので、その出力は変調回路2217に供給されるとともに、OFDM信号復調部22cの出力として誤り訂正復号部23に供給される。
【0097】
変調回路2217は、判定回路2216の出力を再びそれぞれのキャリアの変調方式で変調するもので、その出力は複素除算回路2218の第2の入力に供給される。
【0098】
ここで、前述のDVB−TやISDB−Tでは、各々のキャリアの変調方式として、パイロット信号、制御情報、付加情報に対してはBPSK(Binary PhaseShift Keying:2相位相変調)、一般のデータに対してはQPSK(Quarternary Phase Shift Keying:4相位相変調)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)、64QAM等が適用される。
【0099】
判定回路例2216で使用する閾値群の例として、16QAMに対する閾値群を図13に図示する。図中の直線群(I軸及びQ軸を含む)が閾値群に相当する。例えば、あるキャリアに対する複素除算回路2215の出力が図中の白丸で表わされる場合、この白丸は図中でハッチングを施したエリアに含まれるので、判定回路2216及び変調回路2217は、白丸に表わされる複素数値を黒丸によって表される複素数値に変換する。
【0100】
なお図1中には示していないが、判定回路2216で使用する各々のキャリアの変調方式は、パイロット信号、制御情報、付加情報に関しては、その配置が既知であるため容易に判別でき、一般のデータに関しては、受信信号中に含まれる制御情報(DVB−TにおけるTPSやISDB−TにおけるTMCC)を復調することで得られる。
【0101】
特にISDB−Tの場合、周波数分割型の階層化伝送方式を採用しており、一般のデータの伝送に関して1つのOFDMシンボルに最大3種類の変調方式を多重することが可能である。さらに、周波数選択性の妨害(マルチパス妨害や同一チャネル妨害等)によるバースト的な誤りの発生を防ぐ目的で、周波数インターリーブと呼ばれる周波数方向のキャリア配置の入れ替えを行っているため、キャリア毎にそれらの変調方式が入り乱れた状態で伝送される。
【0102】
従って、ISDB−T方式に本発明を適用する場合には、上記周波数インターリーブのパターンに従って、各々のキャリアに対する変調方式を並べ替える必要がある。
【0103】
複素除算回路2218は、FFT回路2204の出力を変調回路2217の出力で除することにより、全キャリアに対する伝送路特性を求めるもので、その出力Z1(ω)は残差算出回路2212aに入力される。
【0104】
一方、FFT回路2208a、SP発生回路2209、複素除算回路2210、及び補間回路2211で構成されるブロックは、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定するもの(伝送路特性推定部)で、その具体的な構成を以下に説明する。
【0105】
FFT回路2208aは、直交復調回路2201の出力から有効シンボル期間長分の信号を切り出し、FFTすることにより、時間領域から周波数領域に変換するもので、その出力は複素除算回路2210の第1の入力に供給される。
【0106】
SP発生回路2209は、FFT回路2208aの出力に同期して、その振幅と位相が既知である規定のSP信号を発生するもので、その出力は複素除算回路2210の第2の入力に供給される。
【0107】
複素除算回路2210は、FFT回路2208aの出力に含まれる受信SP信号をSP発生回路2209の出力で除することにより、SP信号が配置されたキャリアに対する伝送路特性を求めるもので、その出力Fp(ω)は補間回路2211に供給される。
【0108】
補間回路2211は、複素除算回路2210の出力Fp(ω)を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定するもので、その出力F0(ω)は残差算出回路2212aの第2の入力に供給される。
【0109】
次に、残差算出回路2212aは、複素除算回路2218の出力Z1(ω)及び補間回路2211の出力F0(ω)からキャンセル残差E(ω)を算出するもので、その出力はIFFT回路2213に供給される。
【0110】
IFFT回路2213は、残差算出回路2212aの出力E(ω)をIFFTすることにより、周波数領域での残差E(ω)を時間領域での残差e(t)に変換するもので、その出力は係数更新回路2214に供給される。
【0111】
係数更新回路2214は、IFFT回路2213の出力e(t)から、所定の係数更新式に基づいてフィルタ係数w(t)を算出するもので、その出力はFIRフィルタ2203の第2の入力に供給される。
【0112】
次に、図1の減算器2202においてマルチパス干渉成分が打ち消される条件について説明する。
【0113】
まず、マルチパス伝送路の伝達関数をH(ω)とすると、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)は(数9)で表される。
【0114】
【数9】
Figure 2004104558
【0115】
また、FIRフィルタ2203の伝達関数はフィルタ係数w(t)のフーリエ変換対であり、これをW(ω)とすると、減算器2202の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)は(数10)で表される。
【0116】
【数10】
Figure 2004104558
【0117】
(数10)より、マルチパス干渉成分が打ち消される条件は(数11)となるので、
【0118】
【数11】
Figure 2004104558
【0119】
キャンセル残差E(ω)を(数12)のように定義し、
【0120】
【数12】
Figure 2004104558
【0121】
(数12)に(数9)及び(数10)を代入し、E(ω)をF(ω)及びZ(ω)で表わすと、(数13)が得られる。
【0122】
【数13】
Figure 2004104558
【0123】
残差算出回路2212aは、(数13)のZ(ω)としては複素除算回路2218の出力Z1(ω)を用い、F(ω)としては補間回路2211の出力F0(ω)を用いることにより、キャンセル残差E(ω)を算出する。
【0124】
さらに、係数更新回路2214での係数更新式を(数14)で定義する。
【0125】
【数14】
Figure 2004104558
【0126】
ただし、(数14)中のw_old(t)は更新前の係数、μは1以下の定数である。
【0127】
以上の構成によって、図1のOFDM信号復調部22cにおいては、マルチパス伝送路の伝達関数H(ω)とFIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)との差分であるキャンセル残差E(ω)が、0に収束するようにフィードバック制御が動作し、マルチパス干渉がキャンセルされる。
【0128】
本実施の形態におけるOFDM信号受信装置では、SP信号だけではなく全てのデータキャリアを用いて伝送路特性を推定するために、原理的には1有効シンボル期間と等しい遅延時間を有するマルチパス成分までキャンセルすることが可能となる。
【0129】
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22dの構成を示すブロック図である。図2において、図1と同一部分には同一符号を付して示す。
【0130】
図2に示すOFDM信号復調部22dは、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)の代わりに、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を用いてキャンセル残差を求める点で、図1に示すOFDM信号復調部22cと相違する。
【0131】
図2において、複素除算回路2218の出力Z1(ω)は残差算出回路2212bの第1の入力に供給される。
【0132】
FFT回路2208bは、係数更新回路2214の出力w(t)をFFTすることにより、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を算出するもので、その出力は残差算出回路2212bの第2の入力に供給される。
【0133】
残差算出回路2212bは、複素除算回路2218の出力Z1(ω)及びFFT回路2208bの出力W(ω)からキャンセル残差E(ω)を算出するもので、その出力はIFFT回路2213に供給される。他の構成及び動作は、図1と同一であるので説明を省略する。
【0134】
次に、図2の減算器2202においてマルチパス干渉成分が打ち消される条件について説明する。
【0135】
図2においても、図1と同様に(数9)乃至(数12)が成立するので、(数12)に(数9)及び(数10)を代入し、E(ω)をW(ω)及びZ(ω)で表わすと、(数15)が得られる。
【0136】
【数15】
Figure 2004104558
【0137】
残差算出回路2212bは、(数15)のZ(ω)としては複素除算回路2218の出力Z1(ω)を用い、W(ω)としてはFFT回路2208bの出力を用いることにより、キャンセル残差E(ω)を算出する。
【0138】
以上の構成によって、図2のOFDM信号復調部22dにおいては、マルチパス伝送路の伝達関数H(ω)とFIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)との差分であるキャンセル残差E(ω)が、0に収束するようにフィードバック制御が動作し、マルチパス干渉がキャンセルされる。
【0139】
また本実施の形態によれば、実施の形態1に比して、SP発生回路2209、複素除算回路2210、補間回路2211を省略することができ、ハードウェアの規模を削減することができる。
【0140】
(実施の形態3)
図3は、本発明の実施の形態3におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22eの構成を示すブロック図である。図3において、図1と同一部分には同一符号を付して示す。
【0141】
図3に示すOFDM信号復調部22eは、図1におけるOFDM信号復調部22cに選択回路2219aを追加したものである。
【0142】
図3において、FFT回路2204、SP発生回路2205、複素除算回路2206、補間回路2207、複素除算回路2215、判定回路2216、変調回路2217、複素除算回路2218、及び選択回路2219aで構成されるブロックは、減算器2202の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定するもの(伝送路特性推定部)である。
【0143】
選択回路2219aは、複素除算回路2206の出力Zp(ω)を第1の入力、複素除算回路2218の出力Z1(ω)を第2の入力とし、その出力Z2(ω)を残差算出回路2212aに供給する。
【0144】
選択回路2219aは、SP信号が伝送されているキャリアに関しては、複素除算回路2206の出力Zp(ω)を出力し、他のデータキャリアに関しては、複素除算回路2218の出力Z1(ω)を出力する。
【0145】
他の構成及び動作は、図1と同一であるので説明を省略する。
【0146】
以上の構成により本実施の形態によれば、判定回路2216が判定を誤るような環境においても、パイロットキャリアに関しては正しい伝送路特性を推定することが可能となり、キャンセル動作の安定性を向上することが可能となる。
【0147】
(実施の形態4)
図4は、本発明の実施の形態4におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22fの構成を示すブロック図である。図4において、図2及び図3と同一部分には同一符号を付して示す。
【0148】
図4に示すOFDM信号復調部22fは、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)の代わりに、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を用いてキャンセル残差を求める点で、図3に示すOFDM信号復調部22eと相違する。
【0149】
つまり、図4に示すOFDM信号復調部22fと図3に示すOFDM信号復調部22eとの関係は、図2に示すOFDM信号復調部22dと図1に示すOFDM信号復調部22cとの関係と同様であるので、詳細な構成及び動作の説明は省略する。
【0150】
以上の構成により本実施の形態によれば、実施の形態3に比して、SP発生回路2209、複素除算回路2210、補間回路2211を省略することができ、ハードウェアの規模を削減することができる。
【0151】
(実施の形態5)
図5は、本発明の実施の形態5におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22gの構成を示すブロック図である。図5において、図1と同一部分には同一符号を付して示す。
【0152】
図5に示すOFDM信号復調部22eは、図1におけるOFDM信号復調部22cに、合成回路2219b、補間回路2220、及び信頼性算出回路2221を追加したものである。
【0153】
図5において、FFT回路2204、SP発生回路2205、複素除算回路2206、補間回路2207、複素除算回路2215、判定回路2216、変調回路2217、複素除算回路2218、合成回路2219b、補間回路2220、及び信頼性算出回路2221で構成されるブロックは、減算器2202の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定するもの(伝送路特性推定部)である。
【0154】
合成回路2219bは、補間回路2220の出力Z3(ω)を第1の入力、複素除算回路2218の出力Z1(ω)を第2の入力、信頼性算出回路2221の出力αを第3の入力とし、その出力Z4(ω)を残差算出回路2212aに供給する。
【0155】
補間回路2220は、複素除算回路2206の出力Zp(ω)を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定するもので、その出力Z3(ω)は合成回路2219bの第1の入力に供給される。
【0156】
信頼性算出回路2221は、複素除算回路2215の出力を第1の入力、変調回路2217の出力を第2の入力とし、その出力αを合成回路2219bの第3の入力に供給する。他の構成及び動作は、図1と同一であるので説明を省略する。
【0157】
信頼性算出回路2221は、判定を用いて推定した伝送路特性Z1(ω)の信頼性αを算出し、合成回路2219bは、信頼性算出回路2221の出力αに基づいて、補間回路2220の出力Z3(ω)と、複素除算回路2218の出力Z1(ω)とを重み付け加算することにより合成伝送路特性Z4(ω)を算出する。これを数式で表すと(数16)のようになる。
【0158】
【数16】
Figure 2004104558
【0159】
図8は、信頼性算出回路2221の第1の内部構成例を示すブロック図である。
【0160】
図8において、減算器22211は、複素除算回路2215の出力と変調回路2217の出力との差分を算出し、その出力を電力算出回路22212に供給する。電力算出回路22212は、減算器22211の出力の電力を算出し、その出力をシンボル内平均回路22213aに供給する。シンボル内平均回路22213aは、電力算出回路22212の出力をシンボル内でキャリア方向に平均化し、その出力を変換回路22214に供給する。変換回路22214はシンボル内平均回路22213aの出力が大きい場合は、その出力αを小さくし、逆にシンボル内平均回路22213aの出力が小さい場合は、その出力αを大きくするような変換を施し、その結果を信頼性算出回路2221aの出力として出力する。ここで、αは0≦α≦1を満たすものとする。
【0161】
図9は、信頼性算出回路の第2の内部構成例を示すブロック図である。
【0162】
図9に示す信頼性算出回路2221bは、図8における信頼性算出回路2221aのシンボル内平均回路22213aを、シンボル間平均回路22213bに置き換えたものであり、このシンボル間平均回路22213bは、電力算出回路22212の出力をシンボル方向に同じ周波数のキャリア同士を平均化する。他の構成及び動作は、図9と同一であるので説明を省略する。
【0163】
信頼性算出回路2221として、図8の構成を用いた場合の信頼性αはシンボル毎の信頼性を表し、図9の構成を用いた場合の信頼性αはキャリア毎の信頼性を表す。
【0164】
なお、信頼性算出回路2221としては、補間回路2207の出力Z0(ω)の電力を算出し、それをシンボル内あるいはシンボル間で平均し、その平均値が大きい場合はその出力αを大きくし、逆に平均値が小さい場合はその出力αを小さくするような構成も可能である。
【0165】
また、複素除算回路2215の出力と変調回路2217の出力との差分に基づく信頼性と、補間回路2207の出力Z0(ω)の電力に基づく信頼性とを算出し、例えば、両者の内の値が低い方を信頼性αとして採用するなど、両者を併用することも可能である。
【0166】
また、シンボル内平均とシンボル間平均とを併用し、合成回路2219bではシンボル毎及びキャリア毎の信頼性αに基づき重み付け加算してもよい。
【0167】
また、信頼性αを0または1の2値情報とすれば、合成回路2219bは選択回路と等価になり、処理を単純化することができる。
【0168】
また、本実施の形態では、Z0(ω)を算出するための補間回路2207と、Z3(ω)を算出するための補間回路2220とを、個別に有する構成としたが、その補間方法が共通である場合は、これらを1つの回路で実現することも可能である。
【0169】
さらに、合成回路2219bの出力に平滑化回路を追加することにより、異なる2つの手法により求められた伝送路特性Z1(ω)とZ3(ω)とを合成することにより生じる不連続性を緩和することができる。
【0170】
以上の構成により本実施の形態によれば、判定回路2216が判定を誤るような環境においては、パイロットキャリアのみから推定した伝送路特性を係数の更新に用いることにより、キャンセル動作の安定性を向上することが可能となる。
【0171】
(実施の形態6)
図6は、本発明の実施の形態6におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22hの構成を示すブロック図である。図6において、図2及び図5と同一部分には同一符号を付して示す。
【0172】
図6に示すOFDM信号復調部22hは、減算器2202の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)の代わりに、FIRフィルタ2203の伝達関数W(ω)を用いてキャンセル残差を求める点で、図5に示すOFDM信号復調部22gと相違する。
【0173】
つまり、図6に示すOFDM信号復調部22hと図5に示すOFDM信号復調部22gとの関係は、図2に示すOFDM信号復調部22dと図1に示すOFDM信号復調部22cとの関係と同様であるので、詳細な構成及び動作の説明は省略する。
【0174】
以上の構成により本実施の形態によれば、実施の形態5に比して、SP発生回路2209、複素除算回路2210、補間回路2211を省略することができ、ハードウェアの規模を削減することができる。
【0175】
(実施の形態7)
図7は、本発明の実施の形態7におけるOFDM信号受信装置2中のOFDM信号復調部22iの構成を示すブロック図である。図7において、図1と同一部分には同一符号を付して示す。
【0176】
図7に示すOFDM信号復調部22iは、図5に示すOFDM信号復調部22gにおいて、減算器2202の出力にて観測される系の伝送路特性Z(ω)の推定に対して適用した手法を、減算器2202の入力にて観測される系の伝送路特性F(ω)の推定に適用したものである。
【0177】
なお、本実施の形態においては、減算器2202の入力にて観測される系の伝送路特性F(ω)の推定に、図5に示すOFDM信号復調部22gの手法を適用する場合を例にとり説明したが、図1に示すOFDM信号復調部22c、図3に示すOFDM信号復調部22e等、他の手法を適用してもよいことは言うまでもない。
【0178】
同様に、本実施の形態においては、減算器2202の出力にて観測される系の伝送路特性Z(ω)の推定に、図1に示すOFDM信号復調部22cの手法を適用する場合を例にとり説明したが、図3に示すOFDM信号復調部22e、図5に示すOFDM信号復調部22g等、他の手法を適用してもよいことは言うまでもない。
【0179】
この構成により、本実施の形態によれば、減算器2202の入力にて観測される系の伝送路特性F(ω)の推定にもデータキャリアの硬判定結果を用いることで、伝送路特性推定の精度が向上し、キャンセル動作の安定性を向上することが可能となる。
【0180】
(実施の形態8)
図12は、本発明に係るマルチパス除去装置3の構成例を示すブロック図である。マルチパス除去装置3は、マルチパスキャンセル機能を有しない従来のOFDM信号受信装置4に前置して接続されるものである。
【0181】
図12において、アンテナ1により受信された信号は、マルチパス除去装置3内部のチューナ31に供給される。
【0182】
チューナ31は、アンテナから供給される受信信号に対して、所望のサービスを含むOFDM信号の抽出、RF帯域からIF帯域への周波数変換、ゲイン調整等を行うもので、その出力はマルチパス等化部32に供給される。
【0183】
マルチパス等化部32は、チューナ31の出力からマルチパス干渉を除去するもので、その出力はアップコンバータ33に供給される。
【0184】
アップコンバータ33は、マルチパス等化部32の出力を再びRF帯域に周波数変換するもので、その出力はマルチパス除去装置3の出力として従来のOFDM信号受信装置4に供給される。
【0185】
図10は、本発明の実施の形態8におけるマルチパス除去装置3中のマルチパス等化部32の構成を示すブロック図である。図10において、図1と同一部分には同一符号を付して示す。
【0186】
図10に示すマルチパス等化部32は、図1におけるOFDM信号復調部22cに、直交変調回路3201を追加したものである。
【0187】
直交変調回路3201は、減算器2202の出力を直交変調することにより、ベースバンドからIF帯域へ周波数変換するとともに、I軸成分とQ軸成分とからなる複素数信号を実信号に変換するもので、その出力はマルチパス等化部32の出力としてアップコンバータ33に供給される。
【0188】
他の構成及び動作は、図1と同一であるので説明を省略する。
【0189】
この構成により、本実施の形態によれば、ガード期間長を超える遅延時間のマルチパス干渉が存在する場合にでも、マルチパスキャンセル機能を有しない従来のOFDM信号受信装置4を使用することが可能となる。
【0190】
なお、本発明の実施の形態においては、信号帯域内に分散的に配置されたパイロットキャリアを含む伝送方式を例にとり説明したが、伝送路特性推定するブロック(伝送路特性推定部)の構成を適宜変更することにより、全キャリアの振幅と位相が既知であるパイロットシンボルが存在する伝送方式等、他の種類の伝送方式に対しても適用可能である。
【0191】
また、図には示していないが、OFDM信号復調部22及びマルチパス等化部32において使用しているデジタル信号処理のためのAD(Analog to Digital:アナログ−デジタル)変換器ならびにDA(Digital to Analog:デジタル−アナログ)変換器の挿入位置は、本発明の原理とは無関係であり、AD変換器ならびにDA変換器の挿入位置に関わらず同じ原理を適用することができることは言うまでもない。
【0192】
最後に、本発明の実施の形態においては、各々の構成要素が個別のハードウェアとして固有の機能を具現化するものとして説明したが、このような実現方法は本発明の原理とは無関係であり、本発明の構成要素の1部あるいは全体を、DSP(Digital Signal Processor)等の汎用ハードウェア上で実行されるソフトウェアとして具現化してもよいことは言うまでもない。
【0193】
【発明の効果】
以上のように本発明によるOFDM信号受信装置は、伝送路特性の推定にデータキャリアの硬判定結果を用いることで、ガード期間長を超える遅延時間のマルチパス干渉をキャンセルする際、キャンセル可能な遅延時間の拡大を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部の構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態2におけるOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部の構成を示すブロック図
【図3】本発明の実施の形態3におけるOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部の構成を示すブロック図
【図4】本発明の実施の形態4におけるOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部の構成を示すブロック図
【図5】本発明の実施の形態5におけるOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部の構成を示すブロック図
【図6】本発明の実施の形態6におけるOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部の構成を示すブロック図
【図7】本発明の実施の形態7におけるOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部の構成を示すブロック図
【図8】図5及び図6における信頼性算出回路2221の第1の内部構成例を示すブロック図
【図9】図5及び図6における信頼性算出回路2221の第2の内部構成例を示すブロック図
【図10】本発明の実施の形態8におけるマルチパス除去装置中のマルチパス等化部の構成を示すブロック図
【図11】本発明に係るOFDM信号受信装置の構成を示すブロック図
【図12】本発明に係るマルチパス除去装置の構成を示すブロック図
【図13】図1乃至図7、及び図10における判定回路及び変調回路2217の動作を示す模式図
【図14】従来のOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部の第1の構成を示すブロック図
【図15】従来のOFDM信号受信装置中のOFDM信号復調部の第2の構成を示すブロック図
【図16】本発明に係わるパイロット信号配置例を示す模式図
【符号の説明】
1 受信アンテナ
2 OFDM信号受信装置
21 チューナ
22 OFDM信号復調部
23 誤り訂正復号部
24 情報源復号部
25 サービス提示部
2201 直交復調部
2202 減算器
2203 FIRフィルタ
2204 FFT回路
2205 SP発生回路
2206 複素除算回路
2207 補間回路
2208a,2208b FFT回路
2209 SP発生回路
2210 複素除算回路
2211 補間回路
2212a,2212b 残差算出回路
2213 IFFT回路
2214 係数更新回路
2215 複素除算回路
2216 判定回路
2217 変調回路
2218 複素除算回路
2219a 選択回路
2219b 合成回路
2220 補間回路
2221 信頼性算出回路
22211 減算器
22212 電力算出回路
22213a シンボル内平均回路
22213b シンボル間平均回路
22214 変換回路

Claims (18)

  1. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
    入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
    前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
    前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、
    前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、
    前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
    前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
    前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを備え、
    前記第1の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、
    前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、
    前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、
    前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段とを備え、
    前記第2の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の入力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段と、
    前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第4の除算手段と、
    前記第4の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段とを備える
    ことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  2. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
    入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
    前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
    前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、
    前記フィルタリング手段の伝達関数W(ω)を算出する伝達関数算出部と、
    前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記伝達関数算出部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
    前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
    前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを備え、
    前記第1の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、
    前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、
    前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、
    前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段とを備え、
    前記伝達関数算出部は、係数更新手段の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段を備える
    ことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  3. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
    入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
    前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
    前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、
    前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、
    前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
    前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
    前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを備え、
    前記第1の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、
    前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、
    前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、
    前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段と、
    パイロットキャリアに対しては、前記第1の除算手段の出力を選択し、他のキャリアに関しては前記第3の除算手段の出力を選択し、出力する選択手段とを備え、
    前記第2の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の入力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段と、
    前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第4の除算手段と、
    前記第4の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段とを備える
    ことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  4. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
    入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
    前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
    前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、
    前記フィルタリング手段の伝達関数W(ω)を算出する伝達関数算出部と、
    前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記伝達関数算出部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
    前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
    前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを備え、
    前記第1の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、
    前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、
    前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、
    前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段と、
    パイロットキャリアに対しては、前記第1の除算手段の出力を選択し、他のキャリアに関しては前記第3の除算手段の出力を選択し、出力する選択手段とを備え、
    前記伝達関数算出部は、係数更新手段の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段を備える
    ことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  5. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
    入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
    前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
    前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、
    前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、
    前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
    前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
    前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを備え、
    前記第1の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、
    前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、
    前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、
    前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段と、
    前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段と、
    前記第3の除算手段が出力する伝送路特性の信頼性を算出する信頼性算出手段と、
    前記信頼性算出手段の出力に応じて、前記第2の補間手段の出力と、前記第3の除算手段の出力とを重み付け加算して出力する合成手段とを備え、
    前記第2の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の入力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段と、
    前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第4の除算手段と、
    前記第4の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の補間手段とを備える
    ことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  6. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
    入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
    前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
    前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、
    前記フィルタリング手段の伝達関数W(ω)を算出する伝達関数算出部と、
    前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記伝達関数算出部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
    前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
    前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを備え、
    前記第1の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、
    前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記第1の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第2の除算手段と、
    前記第2の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、
    前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、
    前記第1のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の除算手段と、
    前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段と、
    前記第3の除算手段が出力する伝送路特性の信頼性を算出する信頼性算出手段と、
    前記信頼性算出手段の出力に応じて、前記第2の補間手段の出力と、前記第3の除算手段の出力とを重み付け加算して出力する合成手段とを備え、
    前記伝達関数算出部は、係数更新手段の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT手段を備える
    ことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  7. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
    入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
    前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
    前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、
    前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、
    前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
    前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
    前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを備え、
    前記第1の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、
    前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段とを備え、
    前記第2の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第2の除算手段と、
    前記第2の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段と、
    前記第2のFFT手段の出力を前記第2の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第3の除算手段と、
    前記第3の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、
    前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、
    前記第2のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第4の除算手段とを備える
    ことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  8. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
    入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
    前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
    前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、
    前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、
    前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
    前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
    前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを備え、
    前記第1の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、
    前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段とを備え、
    前記第2の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第2の除算手段と、
    前記第2の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段と、
    前記第2のFFT手段の出力を前記第2の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第3の除算手段と、
    前記第3の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、
    前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、
    前記第2のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第4の除算手段と、
    パイロットキャリアに対しては、前記第2の除算手段の出力を選択し、他のキャリアに関しては前記第4の除算手段の出力を選択し、出力する選択手段とを備え、
    ことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  9. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式を用いて伝送された信号を受信する受信装置であって、
    入力信号からマルチパス干渉成分を減じる減算器と、
    前記減算器の出力に対して伝達関数がW(ω)で表わされるフィルタリング処理を行うことにより、前記マルチパス干渉成分を生成するフィルタ手段と、
    前記減算器の出力において観測される系の伝送路特性Z(ω)を推定する第1の伝送路特性推定部と、
    前記減算器の入力において観測される系の伝送路特性F(ω)を推定する第2の伝送路特性推定部と、
    前記第1の伝送路特性推定部の出力及び前記第2の伝送路特性推定部の出力からキャンセル残差を算出する残差算出手段と、
    前記残差算出手段の出力を、時間領域の信号に変換するIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)手段と、
    前記IFFT手段の出力から、前記フィルタ手段の係数を生成する係数更新手段とを備え、
    前記第1の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第1のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第1のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第1の除算手段と、
    前記第1の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第1の補間手段とを備え、
    前記第2の伝送路特性推定部は、
    時間領域の信号である前記減算器の出力を周波数領域の信号へと変換する第2のFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)手段と、
    前記第2のFFT手段の出力に含まれるパイロットキャリアを規定の振幅と位相を有するパイロット信号で除することにより、前記パイロットキャリアに対する伝送路特性を推定する第2の除算手段と、
    前記第2の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第2の補間手段と、
    前記第2のFFT手段の出力を前記第2の補間手段の出力で除することにより、伝送路歪の影響を補償する第3の除算手段と、
    前記第3の除算手段の出力を各々のキャリアの変調方式に応じた閾値群で弁別する判定手段と、
    前記判定手段の出力を各々のキャリアに応じた変調方式で再度変調する変調手段と、
    前記第2のFFT手段の出力を前記変調手段の出力で除することにより、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第4の除算手段と、
    前記第2の除算手段の出力を補間し、信号帯域全体に対する伝送路特性を推定する第3の補間手段と、
    前記第4の除算手段が出力する伝送路特性の信頼性を算出する信頼性算出手段と、
    前記信頼性算出手段の出力に応じて、前記第3の補間手段の出力と、前記第4の除算手段の出力とを重み付け加算して出力する合成手段とを備え、
    ことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  10. 請求項1記載の第2の伝送路特性推定部を請求項7記載の第2の伝送路特性推定部で置き換えたことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  11. 請求項1記載の第2の伝送路特性推定部を請求項8記載の第2の伝送路特性推定部で置き換えたことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  12. 請求項1記載の第2の伝送路特性推定部を請求項9記載の第2の伝送路特性推定部で置き換えたことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  13. 請求項3記載の第2の伝送路特性推定部を請求項7記載の第2の伝送路特性推定部で置き換えたことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  14. 請求項3記載の第2の伝送路特性推定部を請求項8記載の第2の伝送路特性推定部で置き換えたことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  15. 請求項3記載の第2の伝送路特性推定部を請求項9記載の第2の伝送路特性推定部で置き換えたことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  16. 請求項5記載の第2の伝送路特性推定部を請求項7記載の第2の伝送路特性推定部で置き換えたことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  17. 請求項5記載の第2の伝送路特性推定部を請求項8記載の第2の伝送路特性推定部で置き換えたことを特徴とするOFDM信号受信装置。
  18. 請求項5記載の第2の伝送路特性推定部を請求項9記載の第2の伝送路特性推定部で置き換えたことを特徴とするOFDM信号受信装置。
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JP2010021669A (ja) * 2008-07-09 2010-01-28 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Ofdm信号受信装置および中継装置

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