JP3130752B2 - Ｏｆｄｍ伝送受信方式及び送受信装置 - Google Patents

Ｏｆｄｍ伝送受信方式及び送受信装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ＯＦＤＭ変調方式に
よるデジタル信号伝送受信方式及びこれに用いる送受信
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、音声信号及び映像信号の伝送にお
いて、デジタル変調方式の開発が盛んである。特に、デ
ジタル地上放送においては、マルチパス妨害に強い、周
波数利用効率が高い等の特徴を有する直交周波数分割多
重（以下、ＯＦＤＭ）変調方式が注目されている。ＯＦ
ＤＭ方式の詳細は、文献「ＯＦＤＭを用いた移動体ディ
ジタル音声放送」（ＮＨＫ発行、ＶＩＥＷ １９９３年
５月）などに述べられている。
【０００３】ＯＦＤＭ伝送においては、一般に複数のＯ
ＦＤＭシンボルによる伝送フレームが構成され、フレー
ム毎に受信同期用の基準シンボルが伝送される。図１５
及び図１６は、文献「TRIP REPORT AND RECOMMENDATION
REGARDING COFDM」に示されている従来のＯＦＤＭ伝送
方式を説明するための図である。
【０００４】図１５は伝送フレームを示している。ここ
で１ＯＦＤＭシンボルは８６９本のキャリアにより構成
され、１伝送フレームは、１５０個のＯＦＤＭシンボル
により構成される。フレームの先頭の３−ＯＦＤＭシン
ボルは、受信同期用のヌルシンボル、サインスイープシ
ンボル、周波数基準シンボルであり、第４−ＯＦＤＭシ
ンボル以降は情報シンボルである。ヌルシンボル及びサ
インスイープシンボルは、復調器におけるタイミング同
期及び等化基準信号のために用いられる。また周波数基
準シンボルは、再生キャリアの周波数制御のために用い
られる。
【０００５】図１６は、従来における周波数基準シンボ
ルの構成を示す図である。従来の周波数基準シンボルに
おいては、１６キャリア間隔で所定の位置にキャリアを
配置し、残りのキャリアは使用しない。復調器では、周
波数基準シンボルの復調データの位置のずれから再生キ
ャリアの周波数ずれを検出する。これにより±７キャリ
ア間隔までの周波数ずれを制御することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のＯＦＤ
Ｍ伝送方式においては次のような問題がある。即ち、従
来は１６キャリアおきにキャリアを配置した周波数基準
シンボルを用いているために、周波数ずれの引き込み範
囲が±７キャリア間隔以内に制限されるという問題があ
る。
【０００７】また従来では等間隔でキャリアを配置して
いるために、マルチパスによる妨害を受けやすい。マル
チパス伝送路では、直接波と反射波の干渉により特定の
周波数で振幅の落ち込みが生じる。例えば、直接波と１
つの反射波が存在する伝送路においては、周期的な周波
数間隔で振幅の落ち込みが生じる。この伝送路特性の落
ち込みの位置と周波数基準シンボルのキャリアの位置が
一致すると、周波数基準シンボルのすべてのキャリアが
妨害を受けることになり、周波数引き込みが不可能とな
る。
【０００８】そこでこの発明は、送信側では等間隔でな
い所定のパターンでキャリアを配置した周波数基準シン
ボルを伝送するようにし、受信側ではキャリアパターン
のずれから再生キャリアの周波数ずれを検出するように
し、周波数引き込み範囲を拡大し、耐妨害性を向上でき
るＯＦＤＭ伝送方式及び送受信装置を提供することを目
的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】Ａ．この発明は、ＯＦＤ
Ｍ方式を用いたデジタル信号伝送受信方式において、送
信側では、複数キャリアの一部または全部を基準キャリ
ア系列とし、また０キャリアと伝送キャリアとを等間隔
ではない所定のパターンで配置したＯＦＤＭシンボル
を、周波数基準シンボルとして周期的に送信し、かつ前
記周波数基準シンボルのキャリアはＰＳＫ変調して送信
し、受信側では、前記周波数基準シンボルのキャリアパ
ターンを検出して、検出したパターンのずれから再生キ
ャリアの周波数誤差を検出し、この誤差に応じて前記キ
ャリアを補正するものである。
【００１０】Ｂ．またこの発明のＯＦＤＭ送信装置で
は、等間隔ではない所定のパターンで０データ及びシン
ボルデータを発生することにより、周波数基準シンボル
用であってかつPSK変調用のデータを発生する基準シン
ボル生成手段と、前記周波数基準シンボル用のデータと
情報シンボルデータ及び他の基準シンボルデータとを多
重化する多重化手段と、前記多重化手段の出力をＯＦＤ
Ｍ変調する手段と、前記ＯＦＤＭ変調手段の出力を直交
変調する手段とを備えるものである。
【００１１】Ｃ．更にこの発明のＯＦＤＭ受信装置で
は、再生キャリアを発生する再生キャリア発生手段と、
周波数基準シンボルであってかつＰＳＫシンボルを含む
ＯＦＤＭ変調波が入力され、この入力信号を前記再生キ
ャリアにより直交検波する直交検波手段と、前記直交検
波手段の検波出力を用いてＯＦＤＭ復調する復調手段
と、前記直交検波手段の検波出力を用いて、前記再生キ
ャリアの周波数誤差を検出して、前記再生キャリア発生
手段に再生キャリア補正信号を与える第１の周波数制御
手段と、前記周波数基準シンボルのＯＦＤＭ復調出力を
用いて、キャリアパターンを検出し、所定のキャリアパ
ターンと比較することにより、前記再生キャリアの周波
数誤差を検出し、前記再生キャリア発生手段に再生キャ
リア補正信号を与える第２の周波数制御手段とを備える
ものである。
【００１２】
【作用】上記Ａの手段によれば、送信側では複数のキャ
リアの一部または全部を基準キャリア系列とし、０キャ
リアと伝送キャリアを等間隔でない所定のパターンで配
置したＯＦＤＭシンボルを、周波数基準シンボルとして
周期的に送信し、受信側では前記周波数基準シンボルの
キャリアパターンを検出し、パターンのずれから再生キ
ャリアの周波数誤差を検出して補正することができる。
これにより、マルチパス妨害に強く、受信機におけるキ
ャリアの周波数引き込み範囲を拡大することができる。
【００１３】また上記Ｂの手段によると、基準シンボル
生成手段は、等間隔でない所定のパターンで０データ及
びシンボルデータを発生することにより、前記周波数基
準シンボル用のデータを生成している。多重化手段は、
前記基準シンボルデータと情報シンボルデータ及び他の
基準シンボルデータを多重化する。ＯＦＤＭ変調手段
は、前記多重化手段の出力をＯＦＤＭ変調し、直交変調
手段は、前記ＯＦＤＭ変調手段の出力を直交変調する。
これにより周波数基準シンボルを周期的に送信するよう
に作用する。
【００１４】さらにまた上記Ｃの手段によると、直交検
波手段は、前記周波数基準シンボルを含むＯＦＤＭ変調
波を再生キャリアにより直交検波する。ＯＦＤＭ復調手
段は、前記直交検波手段の出力をＯＦＤＭ復調する。第
１の周波数制御手段は、前記直交検波手段の出力を用い
て、再生キャリアの周波数誤差を検出して補正する。第
２の周波数制御手段は、前記周波数基準シンボルのＯＦ
ＤＭ復調出力からキャリアパターンを検出し、所定のキ
ャリアパターンと比較することにより、再生キャリアの
周波数誤差を検出して補正する。第１の周波数制御手段
は、キャリア間隔の±１／２以内の周波数ずれを補正す
るように作用し、第２の周波数制御手段は、キャリア間
隔の整数倍の周波数ずれを補正するように作用する。
【００１５】
【実施例】以下、この発明の実施例を図面を参照して説
明する。図１は、この発明の一実施例におけるＯＦＤＭ
伝送方式における周波数基準シンボルのスペクトルを示
している。図１において、１ＯＦＤＭシンボルは、Ｎ本
のキャリアで構成され、その中のｎ本のキャリアが有効
キャリアである。また、有効キャリアの中で、中央のｍ
本のキャリアは周波数基準のための基準キャリアであ
る。ｍ本の基準キャリアは、ＰＮ（疑似ランダム）符号
として例えばＭ系列を用いて、Ｍ系列のパターンでキャ
リアを配置する。即ち、符号が０のときはキャリア無
し、符号が１のときはキャリア有りとして配置する。そ
して基準キャリア以外のキャリア及び符号１に対応する
キャリアに付いては、振幅を一定とし位相をランダムと
するために、例えばＱＰＳＫシンボルを伝送する。ここ
で振幅を一定とするのは、受信機において周波数基準シ
ンボルの振幅を求めて、キャリア配置のパターンを検出
するためである。また各キャリアの位相が一致すると、
変調波形に大きなピークが生じて伝送が困難となるため
に、各キャリアの位相が一致しないようにＱＰＳＫシン
ボルの位相を規定する。
【００１６】上記のように送信側では、図１に示すよう
にＱＰＳＫシンボルデータおよび０データを周波数軸上
で配列し、ＮポイントのＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）演
算を行うことにより、周波数基準シンボルの時間波形が
生成される。
【００１７】なお図１においては、ＰＮ系列のパターン
でキャリアを配置した周波数基準シンボルを示したが、
これに限らず、等間隔でない所定のパターンでキャリア
配置した周波数基準シンボルを用いることができる。ま
た中央部のキャリアを基準キャリアとしたが、他の部分
または全部のキャリアを基準キャリアとして用いても良
い。また伝送シンボルは他のＰＳＫシンボルを用いるこ
とも可能である。
【００１８】図２は、この発明のＯＦＤＭ送信装置の一
実施例を示す図である。図２において、情報データは、
誤り訂正符号化器２０１により符号化され、さらにイン
ターリーバ２０２によりバースト誤りの影響を低減する
ためにインターリーブされて、次にマッピング回路２０
３に供給される。マッピング回路２０３は、入力データ
を例えばＱＡＭシンボルを表す複素データに変換し、情
報シンボルデータとしてマルチプレクサ２０７に供給す
る。またヌルシンボル発生器２０４は、ヌルシンボルを
生成するための０データを発生し、マルチプレクサ２０
７に供給する。サインスイープ発生器２０５は、サイン
スイープ信号を生成するためのデータを発生し、マルチ
プレクサ２０７に供給する。周波数基準シンボル発生器
２０６は、図１で説明した基準シンボルデータを発生
し、マルチプレクサ２０７に供給する。
【００１９】マルチプレクサ２０７は、各入力を例えば
ヌルシンボル、サインスイープシンボル、周波数基準シ
ンボル、情報シンボルの順番で多重化し、伝送フレーム
を生成する。マルチプレクサ２０７の出力は、ＩＦＦＴ
回路２０８に供給され、ＩＦＦＴ演算により、ベースバ
ンドのＯＦＤＭ変調波の実数部及び虚数部が生成され
る。ＩＦＦＴ回路２０８の出力は、ガードインターバル
付加回路２０９に供給され、マルチパス妨害の影響を低
減するために、１ＯＦＤＭシンボルの後半部分がガード
インターバルとしてシンボルの前にコピーされる。ガー
ドインターバル付加回路２０９の出力は、直交変調器２
１０により所定周波数のキャリアで直交変調され、Ｄ／
Ａ（デジタルアナログ）変換器２１１でアナログ信号に
変換される。Ｄ／Ａ変換器２１１の出力は、周波数変換
器２１２によりＲＦ信号に周波数変換されて送信され
る。なおクロックがタイミング回路２１３に入力され、
タイミング回路２１３により各回路へのクロック及びタ
イミングが生成されている。
【００２０】図３は、この発明におけるＯＦＤＭ受信装
置の一実施例を示している。図３において、受信信号
は、周波数変換器３０１により所定の周波数に変換され
た後、Ａ／Ｄ（アナログデジタル）変換器３０２により
デジタル信号に変換されて、直交検波器３０３に入力さ
れる。直交検波器３０３は、数値制御発振器（ＮＣＯ）
３１２からの再生キャリアを用いて直交検波を行い、ベ
ースバンドのＯＦＤＭ変調波を出力する。直交検波器３
０３の同相検波軸出力（Ｉ信号）及び直交検波軸出力
（Ｑ信号）は、それぞれＯＦＤＭ変調波の実数部及び虚
数部である。このＩ信号、Ｑ信号は、ＦＦＴ回路３０４
に入力される。ＦＦＴ回路３０４は、入力されたＯＦＤ
Ｍ変調波に対してＦＦＴ演算を行う。ＦＦＴ回路３０４
の出力は、各キャリアの振幅・位相を表す複素データで
あり、マルチパス等による振幅・位相のずれが等化回路
３０５により補正される。
【００２１】等化回路３０５の出力は、デマルチプレク
サ３０６により情報シンボルが分離された後、デマッピ
ング回路３０７に供給される。デマッピング回路３０７
は、入力された複素シンボルデータを復号する。デマッ
ピング回路３０７の出力は、デインターリーバ３０８に
よりバースト誤りの影響を低減するためにデインターリ
ーブが行われ、更に誤り訂正復号器３０９により復号さ
れて、情報データとして出力される。
【００２２】また、直交検波器３０３の出力は、分岐し
てＡＦＣ（自動周波数制御）回路３１０に供給される。
ＡＦＣ回路３１０は、直交検波器３０３の出力から再生
キャリアの周波数誤差を検出し、これを補正するための
信号を発生する。ＡＦＣ回路３１０の出力は、加算器３
１１２を通してＮＣＯ３１２に供給され、再生キャリア
の周波数が制御される。以上のＡＦＣループにより、キ
ャリア周波数間隔（ｆｓ）の±１／２以内の周波数引き
込みが達成される。
【００２３】また、ＦＦＴ回路３０４の出力は、分岐し
てＡＦＣ回路３１３に入力される。ＡＦＣ回路３１３
は、ＡＦＣ回路３１０が周波数引き込みを完了した後に
動作を開始する。ＡＦＣ回路３１０が周波数引き込みを
完了した後は、キャリア間隔の整数倍の周波数ずれが残
る。このとき例えば１０ｆｓの周波数ずれが存在する場
合、ＦＦＴ回路３０４の出力は１０サンプルずれたもの
になる。
【００２４】そこで、図１に示した周波数基準シンボル
を用いて、ＡＦＣ回路３１３により受信データのずれを
検出し、ｆｓ単位のキャリア周波数誤差を検出する。Ａ
ＦＣ回路３１３において、ＦＦＴ回路３０４から受信シ
ンボルのＩデータ及びＱデータが入力され、振幅検出回
路３１４によりシンボルの振幅が検出される。しきい値
判定回路３１５は、振幅検出回路３１４の出力を所定の
しきい値レベルと比較し、シンボル振幅がしきい値より
小さいときは０を出力し、しきい値以上のときは１を出
力する。しきい値判定回路３１５の出力は、ＲＡＭ３１
６に供給され、制御回路３２１からの書き込み制御信号
により、周波数基準シンボルの判定結果（０のときキャ
リア無し、１のときキャリア有り）がＲＡＭ３１６に書
き込まれる。また、制御回路３１２からの読出し信号に
より、受信した周波数基準シンボルのキャリアパターン
がＲＡＭ３１６から相関器３１８に出力される。また制
御回路３１２からの制御信号により、送信した周波数基
準シンボルのキャリアパターンが基準信号発生器３１７
から相関器３１８に出力される。相関器３１８は、制御
回路３２１からの制御信号により制御され、受信パター
ンと送信パターンとの相関を求める。層喚起３１８の出
力は、受信パターンと送信パターンとが一致したときに
ピークを示す。
【００２５】しきい値判定回路３１９は、相関器３１８
の出力が所定のしきい値以上のときに１を出力し、相関
出力がピークを示すタイミングを検出する。誤差検出回
路３２０は、しきい値判定回路３１９の出力及び制御回
路３２１からの信号により、受信パターンと送信パター
ンとのずれを検出し、再生キャリアｆｓ単位の周波数ず
れを補正する信号を生成する。誤差検出回路３２０の出
力は、ＡＦＣ回路３１３の出力として加算器３１１に供
給される。また加算器３１１にはＡＦＣ回路３１０の出
力が供給され、加算結果がＮＣＯ３１２に出力される。
これによりＮＣＯ３１２の発振周波数が制御され、再生
キャリアの周波数同期が達成される。
【００２６】なお、直交検波器３０３の出力は、分岐し
てタイミング再生回路３２２に供給され、タイミング再
生回路により各回路へのクロック及びタイミングが生成
される。
【００２７】図４は、ＡＦＣ回路３１０の具体的な構成
例を示している。図４において、直交検波器３０３の出
力であるＩ信号及びＱ信号は、それぞれシフトレジスタ
４０１、４０２に入力され、ＯＦＤＭシンボルの有効シ
ンボル期間長だけ遅延される。Ｉ信号とシフトレジスタ
４０１から出力された遅延Ｉ信号とは、相関演算部４０
３に入力される。相関演算部４０３において、入力され
た２つの信号は、乗算器４０５により乗算される。乗算
器４０５の出力は、シフトレジスタ４０６に入力され、
ＯＦＤＭシンボルのガード期間だけ遅延される。乗算器
４０５の出力と、シフトレジスタ４０６の出力との差
が、減算器４０７により求められる。減算器４０７の出
力は、加算器４０８及びラッチ回路４０９で累積され
る。
【００２８】以上の相関演算部４０３により現在の乗算
結果を加算し、ガード期間長だけ以前の乗算結果を減算
して、ガード期間幅の移動平均を求めることにより、Ｉ
信号と遅延したＩ信号の相関（以下ＳII）が検出され
る。
【００２９】また、Ｉ信号とシフトレジスタ４０２から
出力された遅延Ｑ信号とは、相関演算部４０４に入力さ
れ、同様にしてＩ信号と遅延Ｑ信号との相関（以下ＳI
Q）が検出される。相関演算部４０４は、乗算器４１
０、シフトレジスタ４１１、減算器４１２、加算器４１
３、ラッチ回路４１４を有する。
【００３０】相関演算部４０３、４０４の出力は、アー
クタンジェント（ｔａｎ-1）演算回路４１５に入力さ
れ、ｔａｎ-1（ＳIQ／ＳII）が検出される。ｔａｎ-1演
算回路４１５の出力は、ラッチ回路４１６に入力され、
シンボル同期によりシンボルの境界での値がラッチされ
て周波数誤差信号として出力される。
【００３１】次にＡＦＣ回路３１３の各部の動作につい
て、以下具体的に説明する。まず、ＡＦＣ回路３１３の
全体を簡単に説明する。ＦＦＴ回路３０４から出力され
た受信シンボルのＩデータ及びＱデータは、振幅検出回
路３１４によりシンボルの振幅が検出される。しきい値
判定回路３１５は、振幅検出回路３１４の出力と所定の
しきい値レベルとを比較し、シンボル振幅がしき値より
小さいときは０を出力し、しきい値以上のときは１を出
力する。しきい値判定回路３１５の出力は、ＲＡＭ３１
に供給され、制御回路３２１からの書き込み制御信号に
より、周波数基準シンボルの判定結果（０のときキャリ
ア無し、１のときキャリア有り）がＲＡＭ３１６に書き
込まれる。また、制御回路３１２からの読み出し制御信
号により、受信した周波数基準シンボルのキャリアパタ
ーンがＲＡＭ３１６から読み出され、相関器３１８に出
力される。また制御回路３１２からの制御信号により、
送信した周波数基準シンボルのキャリアパターンが基準
信号発生器３１７から相関器３１８に出力される。相関
器３１８は、制御回路３２１からの制御信号により制御
され、受信パターンと送信パターンとの相関を求める。
相関器３１８の出力は、受信パターンと送信パターンと
が一致したしたときにピークを示す。しきい値判定回路
３１９は、相関器３１８の出力が所定のしきい値以上の
ときに１を出力し、相関出力がピークを示すタイミング
を検出する。誤差検出回路３２０は、しきい値判定回路
３１９の出力及び制御回路３２１からの信号により、受
信パターンと送信パターンとのずれを検出し、再生キャ
リアｆｓ単位の周波数ずれを補正する信号を生成する。
誤差検出回路３２０の出力は、ＡＦＣ回路３１３の出力
として加算器３１１に供給される。
【００３２】図５は、上記ＲＡＭ３１６に対する書き込
み動作及び読み出し動作を説明する図である。図５に示
すように、ＲＡＭ３１６には受信した基準データ系列の
中で、中央のｍサンプル及びその前後の数十サンプルが
書き込まれる。この書き込みは、想定する周波数引き込
み範囲によって決まり、図５の例では引き込み範囲を±
５０ｆｓとした例である。次に、ＲＡＭ３１６からｍ個
の連続したデータが読み出され、相関器３１８により基
準ＰＮ系列との相関演算が行われる。この演算を図５に
示すように、読み出した位置をオフセットさせながら繰
り返す。
【００３３】図６は、上記相関器３１８（図３）の具体
的構成を示す図である。図６において、判定回路６０１
には、ＲＡＭ３１６より受信した基準データが供給さ
れ、また基準信号発生器３１７より送信した基準データ
が供給される。判定回路６０１は、２つの入力データが
一致したときに１を出力し、一致しないときには−１を
出力し、加算器６０２に供給する。加算器６０２及びラ
ッチ回路６０３は、判定回路６０１の出力をｍ回加算
し、加算結果はラッチ回路６０４を通して出力される。
なお制御回路３２１より相関演算開始タイミングがラッ
チ回路６０３のクリア端子に供給され、相関演算を開始
するときにラッチ回路６０３の出力が０にクリアされ
る。また、制御回路３２１より相関演算終了タイミング
がラッチ回路６０４のクロック端子に供給され、ｍ個の
データが加算されたときにラッチ回路６０３の出力がラ
ッチ回路６０４に取り込まれる。以上の演算をＲＡＭ３
１６の読み出し位置をずらしながら繰り返すことによ
り、受信した基準データ系列と送信した基準データ系列
との相関を検出する。
【００３４】図７は、基準データが長さ１０２３のＭ系
列で、再生キャリアの周波数誤差が０のときの、相関器
３１８の出力を示す図である。図７において横軸は、Ｒ
ＡＭ３１６の読み出し位置のオフセット量を示す。Ｍ系
列は高い自己相関をもつために図７に示すように、相関
出力は受信パターンと送信パターンとが一致したとき
（オフセット量５０）に大きなピークを示す。なお基準
データの系列長ｍが大きくなるほど相関ピークは大きく
なり、雑音やマルチパス妨害など影響を受けにくくな
る。したがって基準データの系列長ｍは、使用する伝送
路の条件などにより決定される。
【００３５】図８は、再生キャリアの周波数誤差が＋１
０ｆｓのときの相関器３１８の出力を示す図である。再
生キャリアの周波数誤差が＋１０ｆｓのとき、ＦＦＴ回
路３０４の出力は周波数方向に＋１０サンプルずれたも
のとなる。したがって、図８において相関出力がピーク
を示すタイミングは、図７の場合に比べて＋１０サンプ
ルずれる。即ち、相関出力がピークを示すタイミングの
ずれを検出することにより再生キャリアｆｓ単位の周波
数ずれを知ることができる。このずれが誤差検出回路３
２０により検出されている。
【００３６】図９は、相関器３１８の他の実施例を示す
図である。図９の相関器が、図６の相関器と異なる点
は、図６の判定回路６０１を、イクスクルーシブノア
（ＥＸ・ＮＯＲ）回路９０１に置き換えた点である。他
の構成は図６の判定回路６０１と同じである。ＥＸ・Ｎ
ＯＲ回路９０１は、２つの入力データ（受信した基準デ
ータと送信基準データ）が一致したときに１を出力し、
不一致のときに０を出力する。この出力から先の図６の
回路と同様に受信した基準データ系列と送信基準データ
系列の相関を検出することができる。
【００３７】図１０は、図３に示した誤差検出回路３２
０の具体的構成例である。図１０において、ラッチ回路
１００１には制御回路３２１からＲＡＭ３１６の読み出
しオフセット量が供給される。またラッチ回路１００１
のクロック端子には、しきい値判定回路３１９からの出
力が供給され、相関出力が所定のレベル以上となるとき
のＲＡＭ読み出しオフセット量が、ラッチ回路１００１
に保持される。ラッチ回路１００１の出力は、誤差信号
発生回路１００２に供給され、誤差信号発生回路１００
２により再生キャリアｆｓ単位の周波数ずれを補正する
ための信号が生成される。誤差信号発生回路１００２の
出力は、ラッチ回路１００３を通して周波数誤差信号と
して出力される。ラッチ回路１００３のクロック端子に
は、制御回路３２１から誤差信号検出タイミングがアン
ド回路１００５を通して供給され、これにより所定のタ
イミングで誤差信号がラッチされる。なおＲＳフリップ
フロップ回路１００４のリセット端子及びセット端子に
は、それぞれ制御回路３２１からのリセット信号及びし
きい値判定回路３１９からの出力が入力され、ＲＳフリ
ップフロップ回路１００４の出力はアンド回路１００５
に供給される。ＲＳフリップフロップ回路１００４の出
力は、伝送フレームの先頭で０にリセットされ、相関出
力が所定のレベル以上になると１にセットされる。相関
ピークが検出できなかったときは、ＲＳフリップフロッ
プ回路１００４の出力は０のままなので、アンド回路１
００５の出力は０になる。これにより周波数基準シンボ
ルがインパルス雑音などによる妨害を受けて、相関ピー
クが検出できなかった場合は、誤差データをラッチ回路
１００３に取り込まないようになっている。またパワー
オンリセット信号がラッチ回路１００３のクリア端子に
供給され、最初に相関ピークが検出されるまでは周波数
誤差データは０にクリアされるようになっている。
【００３８】ところで、図１に示した周波数基準シンボ
ルにおいて、各キャリアはＱＰＳＫシンボルを伝送する
ようになっているので、このＱＰＳＫシンボルを用いて
情報データ以外の独立したデータを伝送することができ
る。
【００３９】図１１は、周波数基準シンボルにより独立
データを伝送するＯＦＤＭ送信装置の一実施例を示す。
図１１において図２と同一部分には同一符号を付して説
明は省略する。図１１において、独立データは、誤り訂
正符号化器１１０１により符号化された後、基準シンボ
ル発生器１１０２に入力される。基準シンボル発生器１
１０２は、入力されたデータを例えばＱＰＳＫシンボル
に変換し、所定のパターンで０データ及び際ＱＰＳＫシ
ンボルを配列することにより、周波数基準シンボルデー
タを発生する。基準シンボル発生器１１０２の出力は、
マルチプレクサ２０７により多重化されて送信される。
【００４０】図１２は、上記した周波数基準シンボルに
より独立データを送信する送信装置からの信号を受信す
るＯＦＤＭ受信装置の構成を示す図である。図１２にお
いて図３と同一部分には同一符号を付して説明は省略す
る。図１２において復調された周波数基準シンボルは、
デマルチプレクサ３０６により分離され、基準シンボル
復号器１２０１に入力される。基準シンボル復号器１２
０１は、例えば周波数基準シンボルの中のＱＰＳＫシン
ボルを復号する。基準シンボル復号器１２０１の出力
は、誤り訂正復号器１２０２により復号されて独立デー
タとして出力される。
【００４１】また、図１に示した周波数基準シンボルに
おいて、複数のキャリアパターンを用意し、情報シンボ
ル以外の独立データをキャリアパターンに対応させて伝
送することも可能である。
【００４２】図１３は、複数のキャリアパターンを有す
る周波数基準シンボルにより動作パラメータを独立デー
タとして伝送するＯＦＤＭ送信装置の一実施例を示して
いる。
【００４３】図１３は、誤り訂正部、インターリーブ部
及びマッピング部の動作パラメータ情報を独立データと
して伝送する装置の例である。図１３において、誤り訂
正符号化器１３０１、インターリーバ１３０２及びマッ
ピング回路１３０３は、制御データにより動作パラメー
タを変更できるようになっている。各部のパラメータと
してはそれぞれ、誤り訂正符号の冗長度、インターリー
ブの深さ及び各キャリアの変調方式などがある。これら
を変更可能とすることにより、情報データの内容や伝送
条件に応じて、柔軟にシステムを最適化することができ
る。また制御データは、制御データ符号化器１３０４に
より符号化されて、基準シンボル発生器１３０５に供給
される。制御シンボル発生器１３０５は、入力データに
応じて複数のパターンの中から所定のパターンの周波数
基準シンボルを発生する。基準シンボル発生器１３０５
の出力は、マルチプレクサ２０７により多重化されて送
信される。
【００４４】図１４は、上記の動作パラメータを独立デ
ータとして伝送するＯＦＤＭ送信装置に対応し、独立デ
ータを復元するＯＦＤＭ受信装置の例を示している。図
１４において図３の受信装置と同じ部分には同一符号を
付して説明は省略する。基準データ発生器１４０１は、
送信側で用いる複数のＰＮ系列を発生し、相関器１４０
２により受信パターンと複数パターンとの相関がそれぞ
れ検出される。しきい値判定回路１４０３は、入力され
た相関値それぞれについて所定のレベルと比較し、相関
値が所定レベル以上となるパターンが送信されたパター
ンであると判定して、周波数基準シンボルのキャリアパ
ターンを示す信号を制御データ復号器１４０４に出力す
る。制御データ復号器１４０１は、周波数基準シンボル
のキャリアＰターンに応じて、パラメータ制御データを
復号する。制御データ復号器１４０４の出力は、デマッ
ピング回路４０４、デインターリーバー１４０６及び誤
り訂正復号器１４０７に供給される。これにより、各部
のパラメータを送信側に合せて変更することができる。
【００４５】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
周波数引き込み範囲及び耐妨害性を向上することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明のＯＦＤＭ伝送方式の一実施例を説明
するための図。
【図２】この発明のＯＦＤＭ送信装置の一実施例を示す
図。
【図３】この発明のＯＦＤＭ受信装置の一実施例を示す
図。
【図４】図３のＡＦＣ回路３１０の一実施例を示す図。
【図５】図３のＲＡＭ３１６の動作を説明するための
図。
【図６】図３の相関器３１８の一実施例を示す図。
【図７】図３の相関器３１８の動作を説明するための
図。
【図８】同じく相関器３１８の動作を説明するための
図。
【図９】図３の相関器３１８の他の実施例を示す図。
【図１０】図３の誤差検出回路３２０の
【図１１】この発明のＯＦＤＭ送信装置の他の実施例を
示す図。
【図１２】この発明のＯＦＤＭ受信装置の他の実施例を
示す図。
【図１３】この発明のＯＦＤＭ送信装置のさらに他の実
施例を示す図。
【図１４】この発明のＯＦＤＭ受信装置のさらに他の実
施例を示す図。
【図１５】従来のＯＦＤＭ伝送方式における伝送フレー
ムを示す図。
【図１６】従来のＯＦＤＭ伝送方式における周波数基準
シンボルを示す図。
【符号の説明】
２０１…誤り訂正符号化器、２０２…デインターリー
バ、２０３…マッピング回路、２０４…ヌルシンボル発
生器、２０５…サインスイープ発生器、２０６…基準シ
ンボル発生器、２０７…マルチプレクサ、２０８…ＩＦ
ＦＴ回路、２０９…ガードンターバル付加回路、２１０
…直交変調器、２１１…Ｄ／Ａ変換器、２１２…周波数
変換器、２１３…タイミング回路、３０１…周波数変換
器、３０２…Ａ／Ｄ変換器、３０３…直交検波器、３０
４…ＦＦＴ回路、３０５…等化回路、３０６…デマルチ
プレクサ、３０７…デマッピング回路、３０８…デイン
ターリーバ、３０９…誤り訂正復号器、３１０…ＡＦＣ
回路、３１１…加算回路、３１２…ＮＣＯ、３１３…Ａ
ＦＣ回路、３１４…振幅検出回路、３１５…しきい値判
定回路、３１６…ＲＡＭ、３１７…基準データ発生器、
３１８…相関器、３１９…しきい値判定回路、３２０…
誤差検出回路、３２１…制御回路。
フロントページの続き (72)発明者 沖田 茂 神奈川県横浜市磯子区新杉田町８番地 株式会社東芝マルチメディア技術研究所 内 (72)発明者 多賀 昇 東京都港区新橋３丁目３番９号 東芝エ ー・ブイ・イー株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−223132（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04J 11/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ＯＦＤＭ方式を用いたデジタル信号伝送
    受信方式において、送信側では、複数キャリアの一部ま
    たは全部を基準キャリア系列とし、また０キャリアと伝
    送キャリアとを等間隔ではない所定のパターンで配置し
    たＯＦＤＭシンボルを、周波数基準シンボルとして周期
    的に送信し、かつ前記周波数基準シンボルのキャリアは
    ＰＳＫ変調して送信し、 受信側では、前記周波数基準シンボルのキャリアパター
    ンを検出して、検出したパターンのずれから再生キャリ
    アの周波数誤差を検出し、この誤差に応じて前記キャリ
    アを補正することを特徴とするＯＦＤＭ伝送受信方式。
  2. 【請求項２】 前記基準系列のパターンはＰＮ系列であ
    ることを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ伝送受信方
    式。
  3. 【請求項３】 前記送信側では、情報データ以外の独立
    データをＰＳＫシンボルに符号化し、前記周波数基準シ
    ンボルの前記伝送キャリアに割り当てて送信され、 前記受信側では、前記周波数基準シンボルにより伝送さ
    れたＰＳＫシンボルを復号することにより、前記独立デ
    ータを復元することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤ
    Ｍ伝送受信方式。
  4. 【請求項４】 前記送信側では、前記周波数基準シンボ
    ルとしては複数の相異なるキャリアパターンを持つもの
    を用意し、情報データ以外の独立データを前記複数のキ
    ャリアパターンに割り当てることにより送信し、 前記受信側では、前記周波数基準シンボルがどのパター
    ンであるかを検出することにより、前記独立データを受
    信することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ伝送受
    信方式。
  5. 【請求項５】 等間隔ではない所定のパターンで０デー
    タ及びシンボルデータを発生することにより、周波数基
    準シンボル用であってかつPSK変調用のデータを発生す
    る基準シンボル生成手段と、 前記周波数基準シンボル用のデータと情報シンボルデー
    タ及び他の基準シンボルデータとを多重化する多重化手
    段と、 前記多重化手段の出力をＯＦＤＭ変調する手段と、 前記ＯＦＤＭ変調手段の出力を直交変調する手段とを具
    備したことを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
  6. 【請求項６】 再生キャリアを発生する再生キャリア発
    生手段と、 周波数基準シンボルであってかつＰＳＫシンボルを含む
    ＯＦＤＭ変調波が入力され、この入力信号を前記再生キ
    ャリアにより直交検波する直交検波手段と、 前記直交検波手段の検波出力を用いてＯＦＤＭ復調する
    復調手段と、 前記直交検波手段の検波出力を用いて、前記再生キャリ
    アの周波数誤差を検出して、前記再生キャリア発生手段
    に再生キャリア補正信号を与える第１の周波数制御手段
    と、 前記周波数基準シンボルのＯＦＤＭ復調出力を用いて、
    キャリアパターンを検出し、所定のキャリアパターンと
    比較することにより、前記再生キャリアの周波数誤差を
    検出し、前記再生キャリア発生手段に再生キャリア補正
    信号を与える第２の周波数制御手段とを具備したことを
    特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
  7. 【請求項７】 前記第２の周波数制御手段は、 前記周波数基準シンボルの振幅を検出する振幅検出手段
    と、 前記振幅検出手段の出力を判定することにより、受信し
    た周波数基準シンボルのキャリアパターンを検出する判
    定手段と、 送信された周波数基準シンボルのキャリアパターンを生
    成する基準データ生成手段と、 前記判定手段の出力と前記基準データ生成手段の出力と
    の相関を検出する相関検出手段と、 前記相関検出手段の検出出力が、所定のレベル以上とな
    るタイミングに応じて、送信キャリアパターンと受信パ
    ターンとのずれを検出し、このずれ量から前記再生キャ
    リアの前記周波数誤差を得る誤差検出手段とを具備した
    ことを特徴とする請求項６記載のＯＦＤＭ受信装置。
  8. 【請求項８】 前記基準データ生成手段は、所定のＰＮ
    系列を発生することを特徴とする請求項７記載のＯＦＤ
    Ｍ受信装置。
  9. 【請求項９】 前記ＯＦＤＭ変調波の前記周波数基準シ
    ンボルは、情報データ以外の独立のデータをＰＳＫシン
    ボルとして伝送されており、 復調された前記周波数基準シンボルをＰＳＫ復号するこ
    とにより、前記独立データを復号する手段をさらに具備
    したことを特徴とする請求項６記載のＯＦＤＭ受信装
    置。
  10. 【請求項１０】 前記ＯＦＤＭ変調波の前記周波数基準
    シンボルは、情報データ以外の独立のデータを複数のキ
    ャリアにより伝送されており、 復調された前記周波数基準シンボルのキャリアパターン
    を判定することにより、前記独立データを復号する手段
    をさらに具備したことを特徴とする請求項６記載のＯＦ
    ＤＭ受信装置。
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