JP3539383B2

JP3539383B2 - Ｏｆｄｍ通信装置

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Publication number: JP3539383B2
Application number: JP2000361862A
Authority: JP
Inventors: 直己金塚
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2000-11-28
Filing date: 2000-11-28
Publication date: 2004-07-07
Anticipated expiration: 2020-11-28
Also published as: JP2002164865A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＯＦＤＭ（直交周波数分割多重方式）通信装置に関し、特に受信側に設けるマルチパス歪補正手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、デジタルテレビジョン放送や無線ＬＡＮなどの高速データ伝送において、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重方式）が注目されている。ＯＦＤＭは、互いに直交する多数のサブキャリアを使用した周波数分割多重方式であり、無線による高速データ伝送において問題となるマルチパス歪に強いという特徴がある。
【０００３】
図８はＯＦＤＭ通信装置の一例を示すブロック図であり、送信機および受信機の構成を示している。
【０００４】
送信機１００において、伝送すべき送信データは、まずサブキャリア変調器１０１によりサブキャリア毎にＱＰＳＫや１６ＱＡＭ等の変調を施される。その後、ＳＰ変換器（シリアル／パラレル変換器）１０２によりシリアル信号からパラレル信号へ変換された後、高速フーリェ逆変換器（ＩＦＦＴ）１０３により周波数領域から時間領域の信号へと変換される。
【０００５】
高速フーリェ逆変換器（ＩＦＦＴ）１０３から同時にパラレルに出力される時間領域のデータ信号は、ＰＳ変換器（パラレル／シリアル変換器）１０４により送信順序に従ってシリアルな時間領域のデータ信号へと変換される。
【０００６】
その後、ＧＩ挿入器１０５により、図１０に示すように、各シンボルの先頭にガードインターバル（ＧＩ）がそれぞれ挿入される。このガードインターバル（ＧＩ）は、例えば各シンボルの後部をコピーして生成される。
【０００７】
ガードインターバル（ＧＩ）が挿入されたデータ信号は、ベースバンド信号として直交変調器１０６に入力し直交変調される。その後、乗算器１０７により局部発振器１０８の局部発振出力信号と混合され、所定の送信周波数の送信信号にアップコンバートされて伝播路へ送信される。なお、実際の構成では、高調波などの不要な信号成分を削除するためのフィルタが適宜挿入されるが、図示を省略している。
【０００８】
一方、受信機２００において、伝播路を介して受信された受信信号は、まず乗算器２０１により局部発振器２０２の局部発振出力信号と混合されて所定の中間周波信号へダウンコンバートされた後、直交復調器２０３によりベースバンド信号に復調される。
【０００９】
その後、ＧＩ削除器２０４により各シンボルの先頭にそれぞれ挿入されたガードインターバル（ＧＩ）が削除され、ＳＰ変換器（シリアル／パラレル変換器）２０５によりシンボル毎にシリアル信号からパラレル信号へと変換された後、高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）２０６により時間領域から周波数領域のデータ信号へと変換される。
【００１０】
そして、ＰＳ変換器（パラレル／シリアル変換器）２０７により、サブキャリア順にシリアルデータ信号へ変換された後、サブキャリア復調器２０８により位相平面上で復調され、復調データとして出力される。
【００１１】
ところで、上述した受信機の復調では、受信信号にマルチパス歪がある場合、シンボル間干渉は除去できるが、サブキャリアの振幅／位相歪は除去できない。そのため、例えば特開平１０−７５２２６号公報により開示されているように、高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）の出力側に周波数領域の等化器を設けてマルチパス歪の補正を行っている。
【００１２】
従来のマルチパス歪補正手段の一例について図９を参照して説明する。
【００１３】
一般に、キャリア周波数を補正したり、マルチパス歪を補正するために、送信信号にプリアンブルやパイロット信号が挿入される。プリアンブルやパイロット信号は、送信時の値が既知の固定パターン信号であるので、受信側において既知のプリアンブルやパイロット信号を発生し、受信したプリアンブルやパイロット信号と比較して、伝播路で発生したマルチパス歪を示す伝播路の伝達関数を推定することにより、マルチパス歪を補正する。
【００１４】
図９において、マルチパス歪補正手段３０は、図８に示した受信機の高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）２０６とＰＳ変換器（パラレル／シリアル変換器）２０７との間に設けられ、高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）２０６から出力される周波数領域のデータ信号に対して歪補正を行う。
【００１５】
マルチパス歪補正手段３０は、高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）２０６の出力信号を２分岐し、一方は信号抽出器３１へ供給し、他方は除算器３５へ供給する。ここで、信号抽出器３１と信号発生器３２と除算器３３とで伝播路の伝達関数を推定する。
【００１６】
信号抽出器３１は、入力するデータ信号からプリアンブルもしくはパイロット信号を抽出する。信号発生器３２は、送信機で生成されたものと同じ既知のプリアンブルもしくはパイロット信号を発生する。除算器３３は、信号抽出器３１により抽出されたプリアンブルもしくはパイロット信号を信号発生器３２から出力される既知のプリアンブルもしくはパイロット信号で除算する。
【００１７】
いま、抽出されるプリアンブルもしくはパイロット信号の送信時のスペクトラムをＰ（ｊω）とし、伝播路の伝達関数をＧ（ｊω）とすれば、信号抽出器３１により抽出されるプリアンブルもしくはパイロット信号のスペクトラムは、Ｇ（ｊω）・Ｐ（ｊω）となる。
【００１８】
また、信号発生器３２が出力するプリアンブルもしくはパイロット信号のスペクトラムは、送信時のプリアンブルもしくはパイロット信号のスペクトラムＰ（ｊω）と同じである。よって、除算器３３により信号抽出器３１の出力（Ｇ（ｊω）・Ｐ（ｊω））を信号発生器３２の出力（Ｐ（ｊω））で除算することにより、伝播路の伝達関数（Ｇ（ｊω））の推定値を求めることができる。
【００１９】
除算器３３から出力される伝達関数の推定値は、フィルタ３４により不要成分が除去された後、除算器３５へ供給される。なお、フィルタ３４には制御信号が供給されており、伝播路の伝達関数に応じてフィルタの特性を最適状態に変化させることができる。
【００２０】
除算器３５は、高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）２０６の出力をフィルタ３４の出力、つまり伝播路の伝達関数の推定値で除算することにより、マルチパス環境下において発生するマルチパス歪を補正する。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例では、プリアンブルを使用してマルチパス歪の補正を行なう場合、プリアンブルに基づき推定した伝播路の伝達関数によりマルチパス歪の補償を行なっている。つまり、プリアンブル受信後のシンボル期間において伝播路の伝達関数は変動しないものと仮定してマルチパス歪の補償を行なっている。
【００２２】
しかし、移動端末によるバースト伝送に適用する場合、バースト毎に送信端末が変わるために、発生するマルチパス歪もバースト毎に変動する。このため、伝播路の特性がバースト期間内において変動した場合、従来例のような手法ではマルチパス歪を補正できず、移動端末との通信においてその移動性が制限されるという問題点がある。
【００２３】
また、バースト長は一定でなく、バースト期間が非常に短いバーストが送信されることもある。このため、プリアンブルおよびパイロット信号の両方を使用して伝播路特性を推定することも可能であるが、バースト伝送では、伝播路の推定に十分な数のサブキャリアにパイロット信号を割り振ることができないので、伝播路の伝達関数を精度よく補間して推定することが困難であるという問題点を有している。
【００２４】
本発明の目的は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、バースト伝送においても、バースト期間内の伝播路の伝達関数の変動を推定してマルチパス歪を十分に除去でき、移動端末との通信において移動端末の移動性を向上できるＯＦＤＭ通信装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明のＯＦＤＭ通信装置は、ＯＦＤＭ通信装置の受信機側の高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）の出力側に設けられてマルチパス歪の補正を行う手段を有するＯＦＤＭ通信装置において、前記高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）の出力を受けてプリアンブルを抽出し伝播路の伝達関数を推定してマルチパス歪を補正する第１の歪補正手段と、この第１の歪補正手段の出力を受けて前記プリアンブル受信後のシンボル期間内のサブキャリアに基づき残留歪を示す伝達関数を推定して残留歪を補正する第２の歪補正手段とを備える。
【００２６】
前記第１の歪補正手段は、前記高速フーリェ変換器の出力を受けてプリアンブルを抽出すると共に、送信機側で生成されたものと同じ既知のプリアンブルを発生し、前記抽出したプリアンブルを前記既知のプリアンブルで除算して前記マルチパス歪を補正するように構成し、前記第２の歪補正手段は、前記第１の歪補正手段の出力を受けてパイロットサブキャリアおよびデータ伝送用サブキャリアに基づき残留歪を示す伝達関数を推定して残留歪を補正するように構成する。
【００２７】
また、前記第２の歪補正手段は、前記第１の歪補正手段の出力を受けてデータ伝送用サブキャリアに基づき残留歪を示す伝達関数を推定して残留歪を補正するように構成してもよい。
【００２８】
具体的には、前記第２の歪補正手段は、前記パイロットサブキャリアからパイロット信号を抽出して残留歪を示す伝達関数を推定する第１の伝達関数推定器と、前記データ伝送用サブキャリアを抽出して残留歪を示す伝達関数を推定する第２の伝達関数推定器と、前記第１および第２の伝達関数推定器がそれぞれ出力する前記残留歪を示す伝達関数を合成して全サブキャリアの周波数範囲での残留歪を示す伝達関数として出力する推定結果合成器と、この推定結果合成器の出力で前記第１の歪補正手段の出力を除算することにより残留歪を除去する除算器とを有する。
【００２９】
また、前記第２の歪補正手段は、前記データ伝送用サブキャリアを抽出して残留歪を示す伝達関数を推定する伝達関数推定器と、この伝達関数推定器が出力する前記残留歪を示す伝達関数で前記第１の歪補正手段の出力を除算することにより残留歪を除去する除算器とを有する構成としてもよい。
【００３０】
ここで、前記第１の伝達関数推定器は、前記第１の歪補正手段の出力を受けてパイロットサブキャリアからパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出回路と、既知の（送信時の）パイロット信号を発生するパイロット信号発生回路と、前記パイロット信号抽出回路により抽出されたパイロット信号を前記パイロット信号発生回路により生成された既知のパイロット信号で除算することにより前記パイロットサブキャリア位置での残留歪を示す伝達関数の推定値を出力する除算回路と、この除算回路から出力される推定値を複数シンボルについて重み付け平均するフィルタとを有する。
【００３１】
また、前記第２の伝達関数推定器は、前記第１の歪補正手段の出力を受けて各データサブキャリアを抽出するデータサブキャリア抽出回路と、このデータサブキャリア抽出回路により抽出されたデータサブキャリアの値を硬判定してその送信値を推定する判定回路と、前記データサブキャリア抽出回路により抽出されたデータサブキャリアの値を前記判定回路から出力されるデータサブキャリアの送信値で除算することによりデータサブキャリアの位置での残留歪を示す伝達関数の推定値を出力する除算回路と、この除算回路から出力される推定値を複数シンボルにわたり時間軸方向に重み付け平均するフィルタとを有する。
【００３２】
更に、前記推定結果合成器は、前記第１の伝達関数推定器から出力されるパイロットサブキャリア位置での残留歪を示す伝達関数に基づき補間処理および重み付き平均処理を行って全サブキャリア周波数範囲での残留歪を示す伝達関数を推定する第１の補間回路と、前記第２の伝達関数推定器から出力されるデータサブキャリア位置での残留歪を示す伝達関数に基づき補間処理および重み付き平均処理を行って全サブキャリア周波数範囲での残留歪を示す伝達関数を推定する第２の補間回路と、前記第１の補間回路の出力と前記第２の補間回路の出力とを加算する加算回路と、この加算回路の出力を正規化する正規化回路と、この正規化回路の出力に含まれるノイズ成分を抑圧して残留歪を示す伝達関数として出力するフィルタとを有する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
次に本発明について図面を参照して説明する。
【００３４】
図１は、本発明の一実施形態を示すブロック図であり、ＯＦＤＭ通信装置の受信側におけるマルチパス歪を補正する手段を示している。従来のマルチパス歪補正手段と同様に、ＯＦＤＭ通信装置の受信機の高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）の出力側に設けられ、高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）から出力される周波数領域のデータ信号に対して歪補正を行う。
【００３５】
図１において、高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）の出力を受けてプリアンブルを抽出し伝播路の伝達関数を推定しマルチパス歪を補正する第１の歪補正手段１と、第１の歪補正手段１の出力を受けてパイロット信号およびデータ伝送用サブキャリアを抽出し伝達関数を推定し残留歪を補正する第２の歪補正手段２とを備えている。
【００３６】
第１の歪補正手段１は、図９に示した従来のマルチパス歪補正手段と基本的に同じ構成であり、高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）の出力信号から抽出したプリアンブルと既知のプリアンブルとを比較し、バースト開始時の伝播路の伝達関数を推定しマルチパス歪を補正する。
【００３７】
すなわち、プリアンブルを抽出して伝播路の伝達関数を推定する伝達関数推定部１０と、この伝達関数推定部１０の出力で高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）の出力を除算することによりマルチパス歪を補正する除算器１５とから成っている。
【００３８】
伝達関数推定部１０は、２分岐された一方の高速フーリェ変換器の出力を受けてプリアンブルを抽出するプリアンブル抽出器１１と、送信機で生成されたものと同じ既知のプリアンブルを発生するプリアンブル発生器１２と、プリアンブル抽出器１１により抽出されたプリアンブルをプリアンブル発生器１２から出力される既知のプリアンブルで除算する除算器１３と、制御信号に応じて不要成分を除去するフィルタ１４とを有している。
【００３９】
いま、プリアンブルの送信時のスペクトラムをＰ（ｊω）とし、伝播路の伝達関数をＧ（ｊω）とすると、プリアンブル抽出器１１により抽出されるプリアンブルａのスペクトラムは、Ｇ（ｊω）・Ｐ（ｊω）となる。
【００４０】
一方、プリアンブル発生器１２から出力される既知のプリアンブルｂのスペクトラムはＰ（ｊω）であるから、抽出されたプリアンブルａを既知のプリアンブルｂで除算すれば、つまり、除算器１３において、Ｇ（ｊω）・Ｐ（ｊω）／Ｐ（ｊω）の除算を行うことにより、伝播路の伝達関数Ｇ（ｊω）の推定値を求めることができる。
【００４１】
除算器１３から出力される伝達関数の推定値は、フィルタ１４により不要な成分が除去された後、除算器１５へ供給される。なお、フィルタ１４には制御信号が供給されており、伝播路の伝達関数に応じてフィルタの特性を最適状態に変化させる。
【００４２】
除算器１５は、高速フーリェ変換器の出力ｃをフィルタ１４の出力ｄで除算することにより、マルチパス歪を除去する。
【００４３】
ところで、プリアンブル受信時点以降に伝播路の伝達関数が変動した場合、第１の歪補正手段１ではこの変動成分を補正できない。いま、図６に示すように、プリアンブル受信時点の伝播路の伝達関数Ｇ（ｊω）がトＧ（ｊω）だけ変動したとすれば、伝播路の伝達関数はＧ（ｊω）＋ΔＧ（ｊω）となる。ここで、ＯＦＤＭシンボルを構成する各サブキャリアの位置を矢印付き実線で示している。
【００４４】
既に述べたように、第１の歪補正手段１は、プリアンブル受信時点の伝播路伝達関数Ｇ（ｊω）に基づきマルチパス歪を補正する。しかし、プリアンブル受信以降に伝播路の伝達関数が変動した場合には、伝達関数の変動分ΔＧ（ｊω）によるマルチパス歪が残留している。このため、第２の歪補正手段２を設け、第１の歪補正手段１の出力に含まれる伝達関数の変動分を検出して残留歪を補正するように構成する。
【００４５】
第２の歪補正手段２に入力する信号は、第１の歪補正手段１によりプリアンブル受信時のマルチパス歪が補正された信号であるので、第２の歪補正手段２は、プリアンブル受信時点以降のＯＦＤＭシンボルを使用して残留歪を推定する。
【００４６】
さて、パイロット信号はプリアンブル同様に送信時の値が既知の信号であるので、伝達関数の推定は容易である。しかし、パイロット信号として特定されるサブキャリア（パイロットサブキャリア）が限定されるという欠点がある。また、データサブキャリアは送信データに依存しているため、データサブキャリアを使用する伝達関数の推定は、プリアンブルやパイロット信号を使用した推定に比べて精度が低下するという欠点がある。
【００４７】
ここでは、パイロットサブキャリアおよびデータサブキャリアをそれぞれ抽出し、パイロット信号を使用して推定した伝達関数の変動分およびデータサブキャリアを使用して推定した伝達関数の変動分をそれぞれ求めて合成することにより、伝達関数変動分の推定精度を高めるように構成している。
【００４８】
図１において、第２の歪補正手段２は、第１の歪補正手段１の出力の２分岐された一方を受けパイロット信号およびデータ伝送用サブキャリアに基づき伝達関数の変動分、つまり残留歪を示す伝達関数を算出する残留歪算出部２０と、第１の歪補正手段１の出力の２分岐された他方ｅを残留歪算出部２０の出力ｆで除算することにより残留歪を除去する除算器２４とを有している。
【００４９】
残留歪算出部２０は、パイロットサブキャリアからパイロット信号を抽出して残留歪を示す伝達関数を推定する伝達関数推定器２１と、データ伝送用サブキャリアを抽出して残留歪を示す伝達関数を推定する伝達関数推定器２２と、伝達関数推定器２１および２２の出力をそれぞれ合成する推定結果合成器２３とを有している。
【００５０】
図７はＯＦＤＭシンボルを構成するサブキャリアとその残留歪を示す伝達関数を示す図であり、同図（ａ）は各サブキャリアでの残留歪を示す伝達関数を示し、破線で残留歪を示す伝達関数ΔＧ（ｊω）の周波数特性を示している。
【００５１】
同図（ｂ）は、伝達関数推定器２１から出力されるパイロットサブキャリアの残留歪を示す伝達関数ΔＧ（ｊω_p ）を示している。また、同図（ｃ）は、伝達関数推定器２２から出力されるデータサブキャリアの残留歪を示す伝達関数ΔＧ（ｊω_d ）を示している。
【００５２】
図２は伝達関数推定器２１の一例を示すブロック図である。
【００５３】
基本的に第１の歪補正手段１の伝達関数推定部１０と同じ構成であり、パイロットサブキャリアからパイロット信号を抽出して残留歪を示す伝達関数を推定する。
【００５４】
すなわち、分岐された第１の歪補正手段１の出力を受けてパイロットサブキャリアからパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出回路２１１と、既知の（送信時の）パイロット信号を発生するパイロット信号発生回路２１２と、抽出されたパイロット信号ｇを既知のパイロット信号ｈで除算することによりパイロットサブキャリア位置での残留歪を示す伝達関数の推定値を出力する除算回路２１３と、推定値を複数シンボルについて重み付け平均して推定精度を向上させるフィルタ２１４とを有している。
【００５５】
図３は伝達関数推定器２２の一例を示すブロック図である。
【００５６】
伝達関数推定器２２は、データサブキャリア抽出回路２２１と、判定回路２２２と、除算回路２２３と、フィルタ２２４とを有している。
【００５７】
データサブキャリア抽出回路２２１は、第１の歪補正手段１の分岐出力を受け、データ伝送に用いられているサブキャリア（データサブキャリア）を抽出する。このデータサブキャリア抽出回路２２１の出力は判定回路２２２および除算回路２２３へ供給される。
【００５８】
判定回路２２２は、抽出されたデータサブキャリアの値を硬判定してその送信値を推定する。除算回路２２３は、データサブキャリア抽出回路２２１により抽出されたデータサブキャリアの値ｍを、判定回路２２２から出力されるデータサブキャリアの送信値ｎで除算することにより、データサブキャリアの位置での残留歪を示す伝達関数の推定値を出力する。
【００５９】
図４は除算回路２２３の動作を示す図である。
【００６０】
ここで、サブキャリア変調としてＱＰＳＫ変調が用いられたとすると、周波数ω_d のデータサブキャリアの送信値ＤＳ（ｊω_d ）は、黒丸で示したように、ＤＳ１＝１＋ｊ、ＤＳ２＝１−ｊ、ＤＳ３＝−１＋ｊ、ＤＳ４＝−１−ｊの４つの値の何れかをとる。これらデータサブキャリアの送信値は判定回路２２２により推定される。
【００６１】
また、データサブキャリアの周波数ω_d における残留歪を示す伝達関数をΔＧ（ｊω_d ）とすると、抽出されるデータサブキャリアの値は、白丸で示したように、データサブキャリアの送信値ＤＳ（ｊω_d ）に残留歪を示す伝達関数ΔＧ（ｊω_d ）を乗算した値（ＤＳ（ｊω_d ）・ΔＧ（ｊω_d ））となる。従って、除算回路２２３は、抽出されるデータサブキャリアの値を推定した送信値により除算することにより、残留歪を示す伝達関数ΔＧ（ｊω_d ）を推定する。
【００６２】
フィルタ２２４は、これら推定結果を複数シンボルにわたり時間軸方向に重み付け平均して推定精度を向上させる。フィルタ２２４から出力される残留歪を示す伝達関数ΔＧ（ｊω_d ）は推定結果合成器２３へ供給される。
【００６３】
図５は推定結果合成器２３の一例を示すブロック図である。
【００６４】
推定結果合成器２３は、補間回路２３１と、補間回路２３２と、加算回路２３３と、正規化回路２３４およびフィルタ２３５とを有し、伝達関数推定器２１および２２の出力をそれぞれ補間して合成することにより、全サブキャリアの周波数範囲での残留歪を示す伝達関数ΔＧ（ｊω）を算出する。
【００６５】
すなわち、補間回路２３１は、伝達関数推定器２１から出力されるパイロットサブキャリア位置での残留歪を示す伝達関数ΔＧ（ｊω_p ）に基づき補間処理および重み付き平均処理を行うことにより、ＯＦＤＭシンボルを構成する全サブキャリア周波数範囲での残留歪を示す伝達関数ΔＧ_p （ｊω）を推定する。
【００６６】
補間回路２３２は、伝達関数推定器２２から出力されるデータサブキャリア位置での残留歪を示す伝達関数ΔＧ（ｊω_d ）に基づき補間処理および重み付き平均処理を行うことにより、ＯＦＤＭシンボルを構成する全サブキャリア周波数範囲での残留歪を示す伝達関数ΔＧ_d （ｊω）を推定する。
【００６７】
補間回路２３１の出力ΔＧ_p （ｊω）および補間回路２３１の出力ΔＧ_d （ｊω）は、加算回路２３３により加算され、加算出力は正規化回路２３４により正規化された後、フィルタ２３５によりノイズ成分を抑圧されて、残留歪を示す伝達関数ΔＧ（ｊω）として出力される。
【００６８】
このようにして、残留歪算出部２０により算出された残留歪を示す伝達関数トＧ（ｊω）は除算器２４に供給される。そして、除算器２４が第１の歪補正手段１の出力を伝達関数ΔＧ（ｊω）で除算することにより残留歪を除去する。
【００６９】
なお、上述した第２の歪補正手段２では、パイロットサブキャリアおよびデータサブキャリアをそれぞれ抽出して残留歪を示す伝達関数をそれぞれ推定し合成しているが、第２の歪補正手段２以降においてパイロット信号を使用しないならば、パイロットサブキャリアに基づく伝達関数の推定処理を省略するように構成してもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）の出力を受けてプリアンブルを抽出し伝播路の伝達関数を推定してマルチパス歪を補正する第１の歪補正手段と、この第１の歪補正手段の出力を受けてプリアンブル受信後のシンボル期間内のサブキャリアに基づき残留歪を示す伝達関数を推定して残留歪を補正する第２の歪補正手段とを設けることにより、バースト伝送においても、バースト期間内の伝播路特性の変動を推定して効率よくマルチパス歪を補正することが可能となり、移動通信において端末機の移動性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した伝達関数推定器２１の一例を示すブロック図である。
【図３】図１に示した伝達関数推定器２２の一例を示すブロック図である。
【図４】図３に示した除算回路２２３の動作を示す図である。
【図５】図１に示した推定結果合成器２３の一例を示すブロック図である。
【図６】伝播路の伝達関数の変動を示す図である。
【図７】ＯＦＤＭシンボルを構成するサブキャリアとその残留歪を示す図である。
【図８】ＯＦＤＭ通信装置の一例を示すブロック図である。
【図９】従来のマルチパス歪補正手段の一例を示すブロック図である。
【図１０】シンボルに挿入されるガードインターバル（ＧＩ）を示す図である。
【符号の説明】
１第１の歪補正手段
２第２の歪補正手段
１０伝達関数推定部
１１プリアンブル抽出器
１２プリアンブル発生器
１３，１５，２４除算器
１４フィルタ
２０残留歪算出部
２１，２２伝達関数推定器
２３推定結果合成器
２１１パイロット信号抽出回路
２１２パイロット信号発生回路
２１３除算回路
２１４フィルタ
２２１データサブキャリア抽出回路
２２２判定回路
２２３除算回路
２２４フィルタ
２３１，２３２補間回路
２３３加算回路
２３４正規化回路
２３５フィルタ

Claims

ＯＦＤＭ通信装置の受信機側の高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）の出力側に設けられてマルチパス歪の補正を行う手段を有するＯＦＤＭ通信装置において、前記高速フーリェ変換器（ＦＦＴ）の出力を受けてプリアンブルを抽出し伝播路の伝達関数を推定してマルチパス歪を補正する第１の歪補正手段と、この第１の歪補正手段の出力を受けて前記プリアンブル受信後のシンボル期間内のサブキャリアに基づき残留歪を示す伝達関数を推定して残留歪を補正する第２の歪補正手段とを備えることを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。
前記第１の歪補正手段は、前記高速フーリェ変換器の出力を受けてプリアンブルを抽出すると共に、送信機側で生成されたものと同じ既知のプリアンブルを発生し、前記抽出したプリアンブルを前記既知のプリアンブルで除算して前記マルチパス歪を補正することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ通信装置。
前記第２の歪補正手段は、前記第１の歪補正手段の出力を受けてパイロットサブキャリアおよびデータ伝送用サブキャリアに基づき残留歪を示す伝達関数を推定して残留歪を補正することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ通信装置。
前記第２の歪補正手段は、前記第１の歪補正手段の出力を受けてデータ伝送用サブキャリアに基づき残留歪を示す伝達関数を推定して残留歪を補正することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ通信装置。
前記第２の歪補正手段は、前記パイロットサブキャリアからパイロット信号を抽出して残留歪を示す伝達関数を推定する第１の伝達関数推定器と、前記データ伝送用サブキャリアを抽出して残留歪を示す伝達関数を推定する第２の伝達関数推定器と、前記第１および第２の伝達関数推定器がそれぞれ出力する前記残留歪を示す伝達関数を合成して全サブキャリアの周波数範囲での残留歪を示す伝達関数として出力する推定結果合成器と、この推定結果合成器の出力で前記第１の歪補正手段の出力を除算することにより残留歪を除去する除算器とを有することを特徴とする請求項３記載のＯＦＤＭ通信装置。
前記第２の歪補正手段は、前記データ伝送用サブキャリアを抽出して残留歪を示す伝達関数を推定する伝達関数推定器と、この伝達関数推定器が出力する前記残留歪を示す伝達関数で前記第１の歪補正手段の出力を除算することにより残留歪を除去する除算器とを有することを特徴とする請求項４記載のＯＦＤＭ通信装置。
前記第１の伝達関数推定器は、前記第１の歪補正手段の出力を受けてパイロットサブキャリアからパイロット信号を抽出するパイロット信号抽出回路と、既知の（送信時の）パイロット信号を発生するパイロット信号発生回路と、前記パイロット信号抽出回路により抽出されたパイロット信号を前記パイロット信号発生回路により生成された既知のパイロット信号で除算することにより前記パイロットサブキャリア位置での残留歪を示す伝達関数の推定値を出力する除算回路と、この除算回路から出力される推定値を複数シンボルについて重み付け平均するフィルタとを有することを特徴とする請求項５記載のＯＦＤＭ通信装置。
前記第２の伝達関数推定器は、前記第１の歪補正手段の出力を受けて各データサブキャリアを抽出するデータサブキャリア抽出回路と、このデータサブキャリア抽出回路により抽出されたデータサブキャリアの値を硬判定してその送信値を推定する判定回路と、前記データサブキャリア抽出回路により抽出されたデータサブキャリアの値を前記判定回路から出力されるデータサブキャリアの送信値で除算することによりデータサブキャリアの位置での残留歪を示す伝達関数の推定値を出力する除算回路と、この除算回路から出力される推定値を複数シンボルにわたり時間軸方向に重み付け平均するフィルタとを有することを特徴とする請求項５記載のＯＦＤＭ通信装置。
前記推定結果合成器は、前記第１の伝達関数推定器から出力されるパイロットサブキャリア位置での残留歪を示す伝達関数に基づき補間処理および重み付き平均処理を行って全サブキャリア周波数範囲での残留歪を示す伝達関数を推定する第１の補間回路と、前記第２の伝達関数推定器から出力されるデータサブキャリア位置での残留歪を示す伝達関数に基づき補間処理および重み付き平均処理を行って全サブキャリア周波数範囲での残留歪を示す伝達関数を推定する第２の補間回路と、前記第１の補間回路の出力と前記第２の補間回路の出力とを加算する加算回路と、この加算回路の出力を正規化する正規化回路と、この正規化回路の出力に含まれるノイズ成分を抑圧して残留歪を示す伝達関数として出力するフィルタとを有することを特徴とする請求項５記載のＯＦＤＭ通信装置。