JP2772287B2 - Ｏｆｄｍ復調装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＯＦＤＭ信号から
有効シンボル期間の変調ベクトルを復調するＯＦＤＭ復
調装置に関し、特に局部発振信号の誤差位相補正化技術
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、移動体向けディジタル音声放送や
地上系ディジタルテレビ放送において、ＯＦＤＭ（直交
周波数分割多重）技術を用いた伝送方式が着目されてい
る。このＯＦＤＭ伝送方式は、マルチキャリア変調方式
の一種であり、隣接間で互いに直交する多数のサブキャ
リアに直並列変換された符号化データ（情報シンボル）
を割り当て、それぞれ逆フーリエ変換（周波数領域を時
間領域に変換）によってディジタル変調波に変換した後
に、各々を加算することでＯＦＤＭ信号を生成し、伝送
後に逆の処理を施すことにより元の符号化データが得ら
れるようにしたものである。この方式は、サブキャリア
に分割された各々の情報シンボルの周期が長くなるた
め、マルチパスなどの遅延波の影響を受けにくい特質を
有している。

【０００３】図７は、送信局側でＯＦＤＭ信号を発生す
るＯＦＤＭ変調装置の基本的なブロック構成を示すもの
である。図７において、逆フーリエ変換回路１１は、複
数の変調ベクトル（情報シンボル）を入力し、図示しな
いタイミング発生回路で生成されるシンボルタイミング
信号に従って、シンボル単位で各変調ベクトルをそれぞ
れ隣接間で互いに直交する複数のサブキャリアに割り当
て、逆フーリエ変換を施して周波数領域の信号を時間領
域の信号に変換し、これによって有効シンボル期間の信
号を得る。この信号はガード期間付加回路１２に供給さ
れる。

【０００４】このガード期間付加回路１２は、上記シン
ボルタイミング信号に従って逆フーリエ変換回路１１か
ら有効シンボル期間の信号を順次取り込み、シンボル毎
に有効シンボル期間に対してガード期間を前置きする。
さらに、そのガード期間に逆フーリエ変換回路１１から
出力される有効シンボル期間の後部の信号を複写し、基
底帯域のＯＦＤＭ信号を構成する。このガード期間付加
回路１２で得られた基底帯域のＯＦＤＭ信号のフォーマ
ットを図８に示す。このＯＦＤＭ信号は直交変調回路１
３に供給される。

【０００５】この直交変調回路１３は、上記ガード期間
付加回路１２で得られた基底帯域のＯＦＤＭ信号に局部
発振回路１４で発生される局部発振信号によって直交変
調を施し、中間周波数帯域または無線周波数帯域に周波
数変換し、ＯＦＤＭ信号として出力する。

【０００６】図９は、受信局側でＯＦＤＭ信号を復調処
理するＯＦＤＭ復調装置の基本的なブロック構成を示す
ものである。図９において、直交復調回路１５は上記送
信局からのＯＦＤＭ信号を入力し、局部発振回路１６で
発生される局部発振信号（検波周波数信号）によって直
交復調することで、中間周波数帯域または無線周波数帯
域のＯＦＤＭ信号から基底帯域のＯＦＤＭ信号に周波数
変換する。このＯＦＤＭ信号はガード期間除去回路１７
に供給される。

【０００７】このガード期間除去回路１７は、直交復調
回路１５で基底帯域に変換されたＯＦＤＭ信号からガー
ド期間を除去し、有効シンボル期間の信号を抜き出す。
この有効シンボル期間の信号はフーリエ変換回路１８に
供給される。

【０００８】このフーリエ変換回路１８は、有効シンボ
ル期間の信号にフーリエ変換を施して時間領域の信号を
周波数領域の信号に変換し、これによって複数の復調ベ
クトル（情報シンボル）を得る。

【０００９】しかしながら、上記構成によるＯＦＤＭ復
調装置には、局部発振回路１６の出力の位相に誤差が生
じたり、周波数変換を行うチューナ内部で発生する位相
ノイズによりフーリエ変換回路１８で得られる復調ベク
トルにサブキャリア間の相互干渉が発生するという問題
がある。

【００１０】そこで、従来では、局部発振信号の周波数
の同期を行うことでＯＦＤＭ信号の復調を行っていた。
ＯＦＤＭ信号の周波数の同期方法は、局部発振信号の周
波数を行う方法が特開平７−１４３０９６号公報に開示
されている。以下、上記公報に開示されている従来のＯ
ＦＤＭ復調装置について、図１１を参照しながら説明す
る。

【００１１】図１１はそのブロック構成を示すもので、
直交検波回路２１はＯＦＤＭ信号を入力し、内部で発生
される局部発振信号により直交検波して得られた複素検
波信号を標本化クロック毎に出力する。この複素検波信
号はフーリエ変換回路２２及びシンボルタイミング判定
回路２３に供給される。

【００１２】シンボルタイミング判定回路２３は、ＯＦ
ＤＭ信号においてガード期間に有効シンボル期間の後部
の信号が複写されていることを利用し、複素検波信号を
有効シンボル期間だけ遅延した信号と直接入力した複素
検波信号との相関を求めてシンボルタイミングを判定
し、フーリエ変換回路２２に有効シンボル期間を通知す
る。

【００１３】このフーリエ変換回路２２は、シンボル毎
に有効シンボル期間の複素検波信号を抽出してフーリエ
変換を施し、復調ベクトルとして出力する。このように
して得られた復調ベクトルはコンステレーション分析回
路２４にも供給される。

【００１４】このコンステレーション分析回路２４は、
２つ以上の異なる周波数のサブキャリアでの復調ベクト
ルを抽出し、コンステレーションの位相回転から直交検
波用の局部発振信号の周波数誤差とを求め、検波周波数
誤差信号を生成する。検波周波数誤差信号は検波周波数
制御回路２５に供給される。

【００１５】上記検波周波数制御回路２５は、コンステ
レーション分析回路２４からの検波周波数誤差信号をも
とに、直交検波回路２１の内部で発生される直交検波用
の局部発振信号の周波数を制御する。

【００１６】以下、上記構成によるＯＦＤＭ復調装置の
動作について説明する。前述の特開平７−１４３０９６
号公報に開示されているように、従来のＯＦＤＭ復調装
置は、コンステレーション分析回路２４により、２つ以
上の異なる周波数のサブキャリアでの復調ベクトルから
得られるコンステレーションの位相回転を各々分析し、
局部発振信号の周波数誤差を検出している。

【００１７】これは、フーリエ変換回路２２でＯＦＤＭ
信号をフーリエ変換して得られた復調ベクトルの位相回
転が検波周波数の誤差によって与えられることを利用し
ている。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報に開示されているような従来のＯＦＤＭ復調装置で
は、直交検波用の局部発振信号の周波数及び周波数がず
れた状態でフーリエ変換を行っているため、サブキャリ
ア間の相互干渉が発生して正確な復調ベクトルが得られ
ず、コンステレーション分析回路で局部発振信号の位相
誤差を正確に求めることができないことがある。

【００１９】さらに、各サブキャリアの変調が例えばＱ
ＰＳＫや６４ＱＡＭのような多値変調である場合には、
コンステレーションの対称性のために誤差位相差が例え
ば９０度オフセットした値が得られてしまい正確な位相
差が求められないことが生じる。

【００２０】また、上記構成のＡＦＣ方式では、長時間
観測し周波数制御を行い、平均的に求められた所定周波
数に安定するように構成され、チューナなどによって発
生する位相雑音成分は除去できない。

【００２１】従来の自動周波数制御方法では、周波数誤
差を位相の回転を与える位相ノイズの除去関して、以上
のような問題を有していた。本発明の課題は、上記の問
題を解決し、ＯＦＤＭ直交検波用の局部発振信号やチュ
ーナで生じる位相雑音を除去し安定に復調できるＯＦＤ
Ｍ復調装置を提供することにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、以下のように構成される。 （１）複数の搬送波が一定の周波数間隔で周波数多重さ
れ、各々の搬送波が周波数間隔の逆数で定まる有効シン
ボル時間期間で直交している直交周波数分割多重信号な
るＯＦＤＭ信号を入力とするＯＦＤＭ復調装置であっ
て、前記ＯＦＤＭ信号を入力とし、局部発振信号に基づ
いてＯＦＤＭ信号の複素数検波ベクトルを求める直交検
波手段と、前記直交検波手段に供給する局部発振信号を
発生する局部発振手段と、前記直交検波手段の出力を入
力とし位相制御信号に従い入力信号の位相を回転させる
位相回転手段と、前記位相回転手段の出力であるＯＦＤ
Ｍ信号の複素数検波ベクトルをシンボル毎にフーリエ変
換し、複数の搬送波の各々の変調データを含む復調ベク
トルを得るフーリエ変換手段と、前記フーリエ変換手段
の出力である復調ベクトルを入力として規定の領域に応
じた基準ベクトルをそれぞれの復調ベクトルに割り当て
るデータ識別手段と、前記データ識別手段の出力を入力
として復調データの誤り状況の監視を行う受信状況監視
手段と、前記復調ベクトルとデータ識別手段の出力を入
力とし、復調ベクトルと各々の復調ベクトルに対応した
基準ベクトルとのベクトルの位相差を求める位相回転計
算手段と、前記受信状況監視手段の出力に応じて、所定
の位相オフセットを出力する位相オフセット発生手段
と、前記位相回転手段の出力を第１の入力とし前記位相
オフセット発生手段の出力を第２の入力として両者を加
算出力する加算手段と、前記加算手段の出力を入力とし
て平滑化し、前記位相回線手段に位相制御信号として出
力する平滑化手段とを具備して構成される。

【００２３】（２）複数の搬送波が一定の周波数間隔で
周波数多重され、各々の搬送波が周波数間隔の逆数で定
まる有効シンボル時間期間で直交している直交周波数分
割多重信号なるＯＦＤＭ信号を入力とするＯＦＤＭ復調
装置であって、前記ＯＦＤＭ信号を入力とし、局部発振
信号に基づいてＯＦＤＭ信号の複素数検波ベクトルを求
める直交検波手段と、前記直交検波手段の出力に基づい
て周波数制御信号を発生する周波数制御信号発生手段
と、前記直交検波手段に供給する局部発振信号を発生
し、その周波数を前記周波数制御信号発生手段で発生さ
れる周波数制御信号に基づいて可変する局部発振手段
と、前記直交検波手段の出力であるＯＦＤＭ信号の複素
数ベクトルをシンボル毎にフーリエ変換し、複数の搬送
波の各々の変調データを含む復調ベクトルを得るフーリ
エ変換手段と、前記フーリエ変換手段の出力である復調
ベクトルを入力として規定の領域に応じた基準ベクトル
をそれぞれの復調ベクトルに対応して出力するデータ識
別手段と、前記データ識別手段の出力を入力として復調
データの誤り状況の監視を行う受信状況監視手段と、前
記復調ベクトルとデータ識別手段の出力を入力とし、復
調ベクトルと各々の復調ベクトルに対応した基準ベクト
ルとのベクトルの位相差を求める位相回転計算手段と、
前記受信状況監視手段の出力に応じて、所定の位相オフ
セットを出力する位相オフセット発生手段と、前記位相
回転量計算手段の出力を第１の入力とし前記位相オフセ
ット発生手段の出力を第２の入力として両者を加算出力
する第１の加算手段と、前記第１の加算手段の出力を入
力として平滑化する平滑化手段と、前記平滑化手段の出
力を前記局部発振手段に供給される周波数制御信号に出
力を加算する第２の加算手段を具備して構成される。

【００２４】（３）複数の搬送波が一定の周波数間隔で
周波数多重され、各々の搬送波が周波数間隔の逆数で定
まる有効シンボル時間期間で直交している直交周波数分
割多重信号なるＯＦＤＭ信号を、第１の局部発振信号に
基づいて受信信号から選択するチューナ部と、前記第１
の局部発振信号を発生し、その周波数を周波数制御信号
に基づいて可変する第１の局部発振手段とを備えるＯＦ
ＤＭ受信装置に用いられ、前記チューナ部で選択された
ＯＦＤＭ信号を入力とし、第２の局部発振信号に基づい
てＯＦＤＭ信号の複素数検波ベクトルを求める直交検波
手段と、前記直交検波手段の出力に基づいて前記第１の
局部発振手段に供給する周波数制御信号を発生する周波
数制御信号発生手段と、前記直交検波手段に供給する第
２の局部発振信号を発生する局部発振手段と、前記直交
検波手段の出力であるＯＦＤＭ信号の複素数ベクトルを
シンボル毎にフーリエ変換し、複数の搬送波の各々の変
調データを含む復調ベクトルを得るフーリエ変換手段
と、前記フーリエ変換手段の出力である復調ベクトルを
入力として規定の領域に応じた基準ベクトルをそれぞれ
の復調ベクトルに対応して出力するデータ識別手段と、
前記データ識別手段の出力を入力として復調データの誤
り状況の監視を行う受信状況監視手段と、前記復調ベク
トルとデータ識別手段の出力を入力とし、復調ベクトル
と各々の復調ベクトルに対応した基準ベクトルとのベク
トルの位相差を求める位相回転計算手段と、前記受信状
況監視手段の出力に応じて、所定の位相オフセットを出
力する位相オフセット発生手段と、前記位相回転量計算
手段の出力を第１の入力とし前記位相オフセット発生手
段の出力を第２の入力として両者を加算出力する第１の
加算手段と、前記第１の加算手段の出力を入力として平
滑化する平滑化手段と、前記平滑化手段の出力を前記第
１の局部発振手段に供給される周波数制御信号に出力を
加算する第２の加算手段を具備して構成される。

【００２５】（４）（１）から（３）のいずれかの構成
において、前記位相回転量計算手段は、複数の搬送波の
うち所定の搬送波について位相回転量を計算する構成と
する。

【００２６】（５）（１）から（３）のいずれかの構成
において、前記位相回転量計算手段は、復調ベクトルと
各々の復調ベクトルに対応した基準ベクトルとのベクト
ルの位相差を求めた後、シンボル単位に平均化して出力
する構成とする。

【００２７】（６）（１）から（３）のいずれかの構成
において、前記受信状況監視手段は、基準ベクトルから
送信されたデジタルデータを復号した結果における誤り
訂正符号の訂正状況を利用する構成とする。

【００２８】（７）（１）から（３）のいずれかの構成
において、前記受信状況監視手段は、基準ベクトルから
送信されたデジタルデータを復号するためのビタビ復号
に用いられるメトリック値の状態を利用する構成とす
る。

【００２９】（８）（１）から（３）のいずれかの構成
において、前記受信状況監視手段は、基準ベクトルから
送信されたデジタルデータを復号した結果におけるデー
タのフレーム構成の同期状態を利用する構成とする。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、図１乃至図６を参照して本
発明の実施の形態を詳細に説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明に係る第１の実施の
形態におけるＯＦＤＭ復調装置のブロック構成を示すも
のである。

【００３１】図１において、直交検波回路３１は、入力
されるＯＦＤＭ信号を局部発振回路３２から発生される
局部発振信号に基づいて直交検波することで複素検波信
号を求める。この複素検波信号は位相回転回路３３に入
力され、位相制御信号に基づき所定の回転が加えられ
る。その出力はシンボル毎にフーリエ変換回路３４に供
給される。

【００３２】フーリエ変換回路３４は、有効シンボル期
間の複素検波信号を抽出し、フーリエ変換を施して時間
領域から周波数領域への変換を行い、これによって復調
ベクトル（情報シンボル）を得る。

【００３３】復調ベクトルは、データ識別回路３５によ
りサブキャリアの変調方式により定まる規定の基準ベク
トルにそれぞれ割り当てられる。復調ベクトルと基準ベ
クトルは、位相回転計算回路３７に入力され、基準ベク
トルと復調ベクトルの位相差を対応するサブキャリアの
位相誤差信号として得る。復調ベクトルから得られた基
準ベクトルは、受信状況監視回路３６に入力され、内部
における符号復号を行った結果、所定の品質より悪い受
信状態を示す受信状態信号を出力する。

【００３４】上記位相回転計算回路３７で得た位相誤差
信号は、加算回路３８を介してループフィルタに入力さ
れ、平滑化が行われた結果、位相回転回路３３に入力さ
れ、入力信号の位相誤差を除去する。

【００３５】また、受信品質信号が受信品質が所定の品
質より悪い場合、位相オフセット発生回路によりオフセ
ット位相が出力され、加算回路３８によって位相誤差信
号に加えられる。

【００３６】以下、ＯＦＤＭ信号が位相ノイズφの成分
を含むとし、第１の実施形態の動作を説明する。変調さ
れるＯＦＤＭ信号の低域等価帯域での複素数検波信号を
Ｓとし、局部発振回路３２の出力の周波数をｆとする
と、入力のＯＦＤＭ信号ｙ（ｔ）は以下のように記述で
きる。 ｙ（ｔ）＝Ｓ・ exp（ｊ・（２πｆｔ＋φ）） すると直交検波回路の出力である複素数検波信号１０１
は、 Ｄ（ｔ）＝Ｓ・ exp（ｊ・φ） ここで、Ｓは複数のサブキャリアの合成信号で、各サブ
キャリアの変調方式で定まる変調ベクトルＣ０〜Ｃｎ
し、離調周波数をΔｆとすると、Ｓは Ｓ＝ΣＣｋ・ exp（ｊ２πΔｆ・ｋ・ｔ） exp（ｊ・
φ） と書ける。

【００３７】この複素数検波信号は、位相回転回路３３
に入力され制御信号に応じて回転させる。簡単のため
に、初期回転量を０として、以降の動作を説明する。し
たがって、この複素数検波信号がフーリエ変換回路３４
に入力されると、その出力はＹ（ｎ）は、 Ｙ（ｎ）＝１／Ｔ∫Ｓ・ exp（−ｊｎ２πΔｆｔ）ｄｔ となる。

【００３８】ｎ番めのキャリアの復調ベクトルは、 １／Ｔ∫ exp（ｊφ）ΣＣｋ exp（ｊ２πΔｆｋｔ）・
exp（−ｊ２πΔｆｎｔ）ｄｔ となる。

【００３９】exp（ｊφ）は、φが小さいとき以下のよ
うに展開できる。 exp（ｊφ）＝１＋ｊφ この式を上式に代入すると、 １／Ｔ∫ΣＣｋ exp｛ｊ２πΔｆ（ｋ−ｎ）ｔ｝＋ｊφ
・Ｃｋ exp｛ｊ２πΔｆ（ｋ−ｎ）ｔ｝ｄｔ となる。

【００４０】ノイズ成分は、二項目をＮ（ｎ）と書く
と、復調ベクトルは、 Ｙ（ｎ）＝Ｃｎ＋Ｎ（ｎ） を得る。

【００４１】この復調ベクトルは、データ識別回路３５
に入力され、もっとも近傍の基準ベクトルのＣｎ′に割
り当てられ、データ識別回路３５の出力にＣｎ′が出力
される。

【００４２】基準ベクトルＣｎ′と復調ベクトルＹ
（ｎ）は、位相回転計算回路３７にそれぞれ入力され、
基準ベクトルからの復調ベクトルの位相ずれを位相回転
量として求める。

【００４３】このようにして得られた位相回転量は、加
算回路３８を介してループフィルタ３９で平滑化されて
位相回転回路３３に供給される。すなわち、位相回転回
路３３の位相量はその平滑化された位相回転量に従って
制御される。尚、位相回転計算回路３７は、シンボル単
位に平均する構成を含んでもよい。

【００４４】復調ベクトルから割り当てられた基準ベク
トルは、受信状態監視回路３６に入力される。受信状態
の監視は、基準ベクトルから送信されたデジタルデータ
を復号した結果、例えば誤り訂正符号の訂正状況やビタ
ビ復号に用いられるメトリック値の状態やデータのフレ
ーム構成の同期状態などの情報が利用できる。

【００４５】この受信状態監視回路３６の出力信号は、
位相オフセット発生回路４０に入力され、受信状態が所
望の品質が得られていない場合は、所定（安定点の間隔
の１／２以上）の位相オフセットが出力され、加算回路
３８のもう一方の入力端子に入力され、上記の位相回転
量の信号に加算される。

【００４６】各搬送波の変調方式がＱＡＭのように９０
度回転対称の場合、求められる位相回転量は９０度以内
に制限をうけ、復調ベクトルの位相回転が修復されず、
９０度ずれた位置でループが安定状態に落ち着く。この
ような状況のとき、復調される基本ベクトルは、９０度
位相が回転した状態で受信状態監視信号がアクティブと
なり、位相オフセットが強制的に加算回路３８に加算さ
れ、次の状態で新しい安定点において安定する。

【００４７】位相オフセット発生回路４０は、受信状態
信号がアクティブになったときに位相オフセットを出力
するが、この信号が加算された復調ベクトルが位相回転
計算回路３７の出力により加えられる。位相オフセット
発生回路３７の内部では、位相オフセットを発生させた
後、位相回転誤差信号によって位相回転が修正される時
間、新たに位相オフセットが発生するのを禁止するよう
にすればよい。

【００４８】図２は、１６ＱＡＭの場合の基本ベクトル
を示す。各点が変調データに対応する基本ベクトルの位
置を示す。図３は、復調ベクトルがＮ（ｉ）を含み位相
回転を生じた状態を示す。図４は、位相誤差に対応して
どのように復調ベクトルの位相回転が修正されるかを示
す。

【００４９】ここで、図４（ａ）は、位相回転量φが４
５度を越えている場合、復調ベクトルのコンステレーシ
ョンを示す。この場合は、図４（ｂ）に示すように位相
回転の修正は矢印の方向に順次行われて、９０度回転し
た状態へ位相修正されている。図４（ｃ）は、位相オフ
セット発生回路４０から４５度を越える位相オフセット
が加えられた様子を示し、矢印の方向へ修正が始まり正
規の基本ベクトルの位置へ位相修正が行われている様子
を示す。

【００５０】したがって、上記構成によるＯＦＤＭ復調
装置は、チューナなどで位相雑音が発生しても、復調ベ
クトルと基準ベクトルとの位相回転量を求め、複素検波
信号に位相回転を与えるようにしているので、復調ベク
トルの位相回転量を修正することができる。これによ
り、位相雑音に影響されることなく、位相回転のない復
調ベクトルが得られるようになる。

【００５１】（第２の実施の形態）次に、図５を参照し
て本発明の第２の実施の形態について説明する。尚、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。

【００５２】図５において、直交検波回路３１は、入力
されるＯＦＤＭ信号を局部発振回路３２で発生される局
部発振信号に基づいて直交検波することで複素検波信号
を求める。局部発振信号は、自動周波数制御信号発生回
路４２の周波数制御信号によってその出力周波数が制御
される。

【００５３】自動周波数制御信号発生回路４２は直交検
波回路３１の検波出力の中心周波数がＯＦＤＭ信号の中
心周波数になるように周波数制御信号を発生し、加算回
路４１を介して局部発振回路３２に出力する。これによ
り、ＡＦＣ（自動周波数制御）ループが形成される。

【００５４】上記の複素検波信号はシンボル毎にフーリ
エ変換回路３４に供給される。このフーリエ変換回路３
４は、有効シンボル期間の複素検波信号を抽出し、フー
リエ変換を施して時間領域から周波数領域への変換を行
い、これによって復調ベクトル（情報シンボル）を得
る。この復調ベクトルは、データ識別回路３５によりサ
ブキャリアの変調方式により定まる規定の基準ベクトル
にそれぞれ割り当てられる。

【００５５】復調ベクトルと基準ベクトルは、位相回転
計算回路３７に入力され、基準ベクトルと復調ベクトル
の位相差を対応するサブキャリアの位相誤差信号として
得る。復調ベクトルから得られた基準ベクトルは、受信
状況監視回路３６に入力され、内部における符号復号を
行った結果、所定の品質より悪い受信状態を示す受信状
態信号を出力する。

【００５６】上記位相回転計算回路３７で得た位相誤差
信号は、加算回路３８を介してループフィルタ３９に入
力され、平滑化が行われた結果、加算回路４１で自動周
波数制御信号発生回路４２の出力信号と加算され、局部
発振回路３２に入力される。

【００５７】また、受信状況信号が受信品質が所定の品
質より悪い状態を示す場合、位相オフセット発生回路４
０によりオフセット位相が出力され、加算回路３８によ
って位相誤差信号に加えられる。

【００５８】以上の説明からわかるように、上記構成に
よるＯＦＤＭ復調装置でも、復調ベクトルと基準ベクト
ルから得られる位相回転誤差信号を自動周波数制御の制
御信号に加算して、復調ベクトルの位相回転量を修正
し、疑似的な安定点になっても、受信状況監視回路３６
の出力する信号に応じて、位相オフセット信号を位相回
転量に加算するようにしているので、第１の実施の形態
と同様の効果を得ることができる。

【００５９】（第３の実施の形態）次に、図６を参照し
て本発明の第３の実施の形態について説明する。尚、図
６において、図１及び図５と同一部分には同一符号を付
して示す。

【００６０】図６において、チューナ５１は図示しない
アンテナからの受信信号を取り込み、局部発振回路５１
から発生される選局用の局部発振信号に基づいてベース
バンドのＯＦＤＭ信号を取り出す。

【００６１】ここで得られたＯＦＤＭ信号は直交検波回
路３１に供給され、局部発振回路３２から発生される固
定の局部発振信号に基づいて直交検波されて複素検波信
号となる。この複素検波信号は複素検波信号はシンボル
毎にフーリエ変換回路３４に供給される。

【００６２】また、上記複素検波信号は自動周波数制御
信号発生回路５２に供給される。この自動周波数制御信
号発生回路５２は、チューナ５０のＯＦＤＭ検波出力の
中心周波数がＯＦＤＭ信号の中心周波数になるように周
波数制御信号を発生し、加算回路５３を介して局部発振
回路５１に出力する。これにより、ＡＦＣ（自動周波数
制御）ループが形成される。

【００６３】フーリエ変換回路３４は、有効シンボル期
間の複素検波信号を抽出し、フーリエ変換を施して時間
領域から周波数領域への変換を行い、これによって復調
ベクトル（情報シンボル）を得る。この復調ベクトル
は、データ識別回路３５によりサブキャリアの変調方式
により定まる規定の基準ベクトルにそれぞれ割り当てら
れる。

【００６４】復調ベクトルと基準ベクトルは、位相回転
計算回路３７に入力され、基準ベクトルと復調ベクトル
の位相差を対応するサブキャリアの位相誤差信号として
得る。復調ベクトルから得られた基準ベクトルは、受信
状況監視回路３６に入力され、内部における符号復号を
行った結果、所定の品質より悪い受信状態を示す受信状
態信号を出力する。

【００６５】上記位相回転計算回路３７で得た位相誤差
信号は、加算回路３８を介してループフィルタ３９に入
力され、平滑化が行われた結果、加算回路５３で自動周
波数制御信号発生回路５２から出力される周波数制御信
号と加算され、局部発振回路５１に入力される。

【００６６】また、受信状況信号が受信品質が所定の品
質より悪い状態を示す場合、位相オフセット発生回路４
０によりオフセット位相が出力され、加算回路３８によ
って位相誤差信号に加えられる。

【００６７】以上の説明からわかるように、上記構成に
よるＯＦＤＭ復調装置でも、復調ベクトルと基準ベクト
ルから得られる位相回転誤差信号をチューナ５０に対す
る自動周波数制御の制御信号に加算して、復調ベクトル
の位相回転量を修正し、疑似的な安定点になっても、受
信状況監視回路３６の出力する信号に応じて、位相オフ
セット信号を位相回転量に加算するようにしているの
で、第１、第２の実施の形態と同様の効果を得ることが
できる。

【００６８】尚、基準ベクトル信号は、誤り訂正後の復
号データより定まるベクトルを使用する場合もある。ま
た、位相回転量計算回路３７は、複数の搬送波のうち所
定の搬送波について位相回転量を計算するようにしても
よい。

【００６９】また、ループフィルタ３９は、上記の各実
施形態で説明したように、加算回路３８の出力の時間平
均をとるものであるが、デジタルフィルタ等を用いるこ
とで、線形予測等の手法も利用することができる。ま
た、ループ動作の安定化を図るため、ＡＦＣ引き込み動
作の完了後に位相誤差の補正を行うことが望ましい。

【００７０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＯＦＤＭ
復調においてチューナなどで発生する位相雑音がある状
態においても状態でも、複素検波信号の位相を回転させ
修正することにより、より正確に復調できるＯＦＤＭ復
調装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＯＦＤＭ復
調装置の構成を示すブロック回路図である。

【図２】同実施形態において、ＯＦＤＭ信号の変調デー
タに応じた基準ベクトルを示すベクトル平面図である。

【図３】同実施形態において、復調ベクトルの位相回転
の例を示すベクトル平面図である。

【図４】同実施形態において、復調ベクトルの位相回転
の例と位相回転の修正の例を示すベクトル平面図であ
る。

【図５】本発明の第２の実施の形態におけるＯＦＤＭ復
調装置の構成を示すブロック回路図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態におけるＯＦＤＭ復
調装置の構成を示すブロック回路図である。

【図７】送信局側のＯＦＤＭ変調装置の基本的な構成を
示すブロック回路図である。

【図８】図７に示すＯＦＤＭ変調装置の動作説明のため
の基底帯域でのＯＦＤＭ信号のフォーマットを示す信号
構成図である。

【図９】受信局側のＯＦＤＭ復調装置の基本的な構成を
示すブロック回路図である。

【図１０】ヌルシンボル及び基準シンボルが挿入された
ＯＦＤＭ信号のパターンを示すタイミング図である。

【図１１】ヌルシンボル、基準シンボルを用いずに検波
周波数、標本化クロックの周波数の同期を行う従来のＯ
ＦＤＭ復調装置の構成を示すブロック回路図である。

【符号の説明】

１１…逆フーリエ変換回路 １２…ガード期間付加回路 １３…直交変調回路 １４…局部発振回路 １５…直交復調回路 １６…局部発振回路 １７…ガード期間除去回路 １８…フーリエ変換回路 ２１…直交検波回路 ２２…フーリエ変換回路 ２３…シンボルタイミング判定回路 ２４…コンステレーション分析回路 ２５…検波周波数制御回路 ３１…直交検波回路 ３２…局部発振回路 ３３…位相回転回路 ３４…フーリエ変換回路 ３５…データ識別回路 ３６…受信状況監視回路 ３７…位相回転計算回路 ３８…加算回路 ３９…ループフィルタ ４０…位相オフセット発生回路 ４１…加算回路 ４２…自動周波数制御信号発生回路 ５０…チューナ ５１…局部発振回路 ５２…自動周波数制御信号発生回路 ５３…加算回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 知弘 東京都港区赤坂５丁目２番８号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 影山 定司 東京都港区赤坂５丁目２番８号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 木曽田 晃 東京都港区赤坂５丁目２番８号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 林 健一郎 東京都港区赤坂５丁目２番８号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 森 仁 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−95174（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−143096（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−132996（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−501348（ＪＰ，Ａ) 特表 平５−504037（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H04J 11/00

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の搬送波が一定の周波数間隔で周波数
   多重され、各々の搬送波が周波数間隔の逆数で定まる有
   効シンボル時間期間で直交している直交周波数分割多重
   信号なるＯＦＤＭ信号を入力とするＯＦＤＭ復調装置で
   あって、 前記ＯＦＤＭ信号を入力とし、局部発振信号に基づいて
   ＯＦＤＭ信号の複素数検波ベクトルを求める直交検波手
   段と、 前記直交検波手段に供給する局部発振信号を発生する局
   部発振手段と、 前記直交検波手段の出力を入力とし位相制御信号に従い
   入力信号の位相を回転させる位相回転手段と、 前記位相回転手段の出力であるＯＦＤＭ信号の複素数検
   波ベクトルをシンボル毎にフーリエ変換し、複数の搬送
   波の各々の変調データを含む復調ベクトルを得るフーリ
   エ変換手段と、 前記フーリエ変換手段の出力である復調ベクトルを入力
   として規定の領域に応じた基準ベクトルをそれぞれの復
   調ベクトルに割り当てるデータ識別手段と、 前記データ識別手段の出力を入力として復調データの誤
   り状況の監視を行う受信状況監視手段と、 前記復調ベクトルとデータ識別手段の出力を入力とし、
   復調ベクトルと各々の復調ベクトルに対応した基準ベク
   トルとのベクトルの位相差を求める位相回転計算手段
   と、 前記受信状況監視手段の出力に応じて、所定の位相オフ
   セットを出力する位相オフセット発生手段と、 前記位相回転手段の出力を第１の入力とし前記位相オフ
   セット発生手段の出力を第２の入力として両者を加算出
   力する加算手段と、 前記加算手段の出力を入力として平滑化し、前記位相回
   線手段に位相制御信号として出力する平滑化手段とを具
   備することを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
2. 【請求項２】複数の搬送波が一定の周波数間隔で周波数
   多重され、各々の搬送波が周波数間隔の逆数で定まる有
   効シンボル時間期間で直交している直交周波数分割多重
   信号なるＯＦＤＭ信号を入力とするＯＦＤＭ復調装置で
   あって、 前記ＯＦＤＭ信号を入力とし、局部発振信号に基づいて
   ＯＦＤＭ信号の複素数検波ベクトルを求める直交検波手
   段と、 前記直交検波手段の出力に基づいて周波数制御信号を発
   生する周波数制御信号発生手段と、 前記直交検波手段に供給する局部発振信号を発生し、そ
   の周波数を前記周波数制御信号発生手段で発生される周
   波数制御信号に基づいて可変する局部発振手段と、 前記直交検波手段の出力であるＯＦＤＭ信号の複素数ベ
   クトルをシンボル毎にフーリエ変換し、複数の搬送波の
   各々の変調データを含む復調ベクトルを得るフーリエ変
   換手段と、 前記フーリエ変換手段の出力である復調ベクトルを入力
   として規定の領域に応じた基準ベクトルをそれぞれの復
   調ベクトルに対応して出力するデータ識別手段と、 前記データ識別手段の出力を入力として復調データの誤
   り状況の監視を行う受信状況監視手段と、 前記復調ベクトルとデータ識別手段の出力を入力とし、
   復調ベクトルと各々の復調ベクトルに対応した基準ベク
   トルとのベクトルの位相差を求める位相回転計算手段
   と、 前記受信状況監視手段の出力に応じて、所定の位相オフ
   セットを出力する位相オフセット発生手段と、 前記位相回転量計算手段の出力を第１の入力とし前記位
   相オフセット発生手段の出力を第２の入力として両者を
   加算出力する第１の加算手段と、 前記第１の加算手段の出力を入力として平滑化する平滑
   化手段と、 前記平滑化手段の出力を前記局部発振手段に供給される
   周波数制御信号に出力を加算する第２の加算手段を具備
   することを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
3. 【請求項３】複数の搬送波が一定の周波数間隔で周波数
   多重され、各々の搬送波が周波数間隔の逆数で定まる有
   効シンボル時間期間で直交している直交周波数分割多重
   信号なるＯＦＤＭ信号を、第１の局部発振信号に基づい
   て受信信号から選択するチューナ部と、 前記第１の局部発振信号を発生し、その周波数を周波数
   制御信号に基づいて可変する第１の局部発振手段とを備
   えるＯＦＤＭ受信装置に用いられ、 前記チューナ部で選択されたＯＦＤＭ信号を入力とし、
   第２の局部発振信号に基づいてＯＦＤＭ信号の複素数検
   波ベクトルを求める直交検波手段と、 前記直交検波手段の出力に基づいて前記第１の局部発振
   手段に供給する周波数制御信号を発生する周波数制御信
   号発生手段と、 前記直交検波手段に供給する第２の局部発振信号を発生
   する局部発振手段と、 前記直交検波手段の出力であるＯＦＤＭ信号の複素数ベ
   クトルをシンボル毎にフーリエ変換し、複数の搬送波の
   各々の変調データを含む復調ベクトルを得るフーリエ変
   換手段と、 前記フーリエ変換手段の出力である復調ベクトルを入力
   として規定の領域に応じた基準ベクトルをそれぞれの復
   調ベクトルに対応して出力するデータ識別手段と、 前記データ識別手段の出力を入力として復調データの誤
   り状況の監視を行う受信状況監視手段と、 前記復調ベクトルとデータ識別手段の出力を入力とし、
   復調ベクトルと各々の復調ベクトルに対応した基準ベク
   トルとのベクトルの位相差を求める位相回転計算手段
   と、 前記受信状況監視手段の出力に応じて、所定の位相オフ
   セットを出力する位相オフセット発生手段と、 前記位相回転量計算手段の出力を第１の入力とし前記位
   相オフセット発生手段の出力を第２の入力として両者を
   加算出力する第１の加算手段と、 前記第１の加算手段の出力を入力として平滑化する平滑
   化手段と、 前記平滑化手段の出力を前記第１の局部発振手段に供給
   される周波数制御信号に出力を加算する第２の加算手段
   を具備することを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
4. 【請求項４】前記位相回転量計算手段は、複数の搬送波
   のうち所定の搬送波について位相回転量を計算すること
   を特徴とする請求項１、２、３いずれか記載のＯＦＤＭ
   復調装置。
5. 【請求項５】前記位相回転量計算手段は、復調ベクトル
   と各々の復調ベクトルに対応した基準ベクトルとのベク
   トルの位相差を求めた後、シンボル単位に平均化して出
   力することを特徴とする請求項１、２、３いずれか記載
   のＯＦＤＭ復調装置。
6. 【請求項６】前記受信状況監視手段は、基準ベクトルか
   ら送信されたデジタルデータを復号した結果における誤
   り訂正符号の訂正状況を利用することを特徴とする請求
   項１、２、３いずれか記載のＯＦＤＭ復調装置。
7. 【請求項７】前記受信状況監視手段は、基準ベクトルか
   ら送信されたデジタルデータを復号するためのビタビ復
   号に用いられるメトリック値の状態を利用することを特
   徴とする請求項１、２、３いずれか記載のＯＦＤＭ復調
   装置。
8. 【請求項８】前記受信状況監視手段は、基準ベクトルか
   ら送信されたデジタルデータを復号した結果におけるデ
   ータのフレーム構成の同期状態を利用することを特徴と
   する請求項１、２、３いずれか記載のＯＦＤＭ復調装
   置。