JP3782237B2 - Ｏｆｄｍ信号復調装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ：直交周波数分割多重）信号の復調装置に係り、特にその軟判定データを得る復号装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦＤＭ信号を受信し復号する場合、１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation) や６４ＱＡＭなどのＱＡＭ系のディジタル変調方法においては、図３に示すようにＯＦＤＭ受信信号３０の時間波形をＦＦＴ(Fast Fourier Transform)回路３１をへて各搬送波毎の複素データを求め、これを別途パイロットシンボル抽出回路３２および各搬送波の参照シンボルを推定する参照シンボル推定回路３３を介して求めた振幅位相基準データ（参照データ）を基準に、各搬送波毎に復調データを等化する復調データ等化回路３４において等化することによって前述の複素データを補正し、得られた補正複素データを各搬送波毎にデマッピング回路３５で位相空間上にデマッピングをすることによりビット毎の軟判定データ３６を得、これをビタビ復号器（図示されず）などの軟判定復号回路に入力して軟判定復号を行っていた。なお一例として１６ＱＡＭの場合の位相空間図を図５に示す。
【０００３】
またＤＱＰＳＫ(Differential Quarternary Phase Shift Keying) などの差動復調系のディジタル変調方法においては、図４に示すように図３と同様に、ＯＦＤＭ受信信号４０の時間波形をＦＦＴ回路４１をへて各搬送波毎の複素データを求め、１シンボル遅延回路４２で求めた各搬送波の前シンボルと差動復調回路４３で各搬送波毎に差動復調を行い、得られた複素データをデマッピング回路４４を用いて位相空間上で各搬送波毎にデマッピングして軟判定データ４５を得、これをビタビ復号器（図示されず）などの軟判定復号回路に入力して軟判定復号を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、マルチパスやフェージングなどの妨害がある場合、遅延波のレベルや遅延時間などの影響により伝送路の周波数特性が歪み、ＯＦＤＭ信号の各搬送波の振幅位相特性が異なってくる。例として、マルチパス妨害がある場合の伝送路の周波数振幅特性を図６（ｂ）に示す。この周波数振幅特性はパイロットシンボルから推定して得たものである。振幅の小さい搬送波においては、Ｃ／Ｎが低いため信頼性が低いはずであるが、位相空間上の送信信号点に近いところに受信シンボルがある場合や隣同士のシンボルでビットが同じとき、つまり隣同士でビットが０である場合や１である場合に、その間に受信シンボルがあると、０．０または１．０と判定するため、信頼性が高くなり、効果的な軟判定復号を行うことができなかった。
【０００５】
なお図６は伝送路の周波数特性を示す図で（ａ）は妨害がない場合、（ｂ）はマルチパス妨害がある場合で図の横軸は搬送波番号、縦軸は参照データの振幅（任意単位）を示す。
【０００６】
本発明は上述の課題を解決するため、ＱＡＭ系の復調方法においてはパイロットシンボルから得られた参照シンボルの振幅を軟判定のための信頼度情報として利用することの可能な、また差動系の復調方法においては前シンボルの振幅を１に規格化して差動復調して軟判定復号を行うことの可能なＯＦＤＭ信号復調装置を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
これら目的を達成するため、ＱＡＭ系にかかるＯＦＤＭ信号を復調する本発明第１のＯＦＤＭ信号復調装置は、当該装置が：ＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調装置において、当該装置が：受信ＯＦＤＭ信号から各搬送波の複素データを得るＦＦＴ回路と；得られた複素データからフレーム構成のうちパイロットシンボルの位置に相当する複素データを抽出するパイロットシンボル抽出回路と；抽出されたパイロットシンボルから各搬送波の振幅位相基準となる参照シンボルを推定する参照シンボル推定回路と；前記ＦＦＴ回路によって得られた各搬送波の複素データの振幅および位相を前記参照シンボル推定回路によって得られた参照シンボルにより等化する復調データ等化回路とを具備し、参照シンボル推定回路によって得られた参照シンボルを軟判定復号の信頼度情報として利用するよう構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、ＱＡＭ系にかかるＯＦＤＭ信号を復調する本発明第２のＯＦＤＭ信号復調装置は、当該装置が：ＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調装置において、当該装置が：受信ＯＦＤＭ信号から各搬送波の複素データを得るＦＦＴ回路と；得られた複素データからフレーム構成のうちパイロットシンボルの位置に相当する複素データを抽出するパイロットシンボル抽出回路と；抽出されたパイロットシンボルから各搬送波の振幅位相基準となる参照シンボルを推定する参照シンボル推定回路と；前記ＦＦＴ回路によって得られた各搬送波の複素データの振幅および位相を前記参照シンボル推定回路によって得られた参照シンボルにより等化する復調データ等化回路と；前記復調データ等化回路の出力である複素データを送信シンボル点へシンボル判定するシンボル判定回路と；該シンボル判定回路の出力を前記参照シンボル推定回路によって推定された参照シンボルにより伝送路の周波数特性をかけてシンボルの値を変換するシンボル変換回路と；前記参照シンボルの振幅を１に規格化しこれで前記ＦＦＴ回路の出力複素データを補正する復調データ補正回路と；前記シンボル変換回路および前記復調データ補正回路両出力を使用して各搬送波の信頼度を計算する信頼度計算回路と；該計算回路から得られた値を前記シンボル判定回路によりシンボル判定された各ビットの信頼度とする信頼度付加回路とを具備し、該信頼度付加回路の出力を軟判定データとするよう構成されたことを特徴とするものである。
【０００９】
さらにまた差動ディジタル変調にかかるＯＦＤＭ信号を復調する本発明第３のＯＦＤＭ信号復調装置は、当該装置が：受信ＯＦＤＭ信号から各搬送波の複素データを得るＦＦＴ回路と；各搬送波の受信シンボルを１シンボル遅延させる１シンボル遅延回路と；遅延された受信シンボルの振幅を１に規格化するシンボル振幅規格化回路と；前記ＦＦＴ回路および前記規格化回路両出力の出力信号を用いて複素データを差動復調する差動復調回路とを具備し、該差動復調回路で得られた複素データのＩ軸およびＱ軸のレベルを軟判定復号の信頼度情報として使用するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照し実施例により本願発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１にＱＡＭ系のディジタル変調方法に係る本発明ＯＦＤＭ信号復調装置第１の実施例構成ブロック線図を示す。
参照番号１０はＯＦＤＭの受信信号であり、ノイズのような波形のＯＦＤＭ信号が入力される。ブロック番号１1 はＯＦＤＭ受信信号を復調するためのＦＦＴ回路である。ブロック番号１２はフレームの中からパイロットシンボルを抽出するためのパイロットシンボル抽出回路、ブロック番号１３は離散されて挿入されているパイロットシンボルから各キャリアの振幅位相基準となる参照データを推定するための参照シンボル推定回路である。ブロック番号１４は参照シンボル推定回路１３から得られた参照シンボルによってＦＦＴ回路１１から得られた各搬送波のシンボル（複素データ）の振幅および位相を補正（等化）する復調データ等化回路である。ブロック番号１５は復調データ等化回路１４で得られた複素データをデマッピングし軟判定データを得るためのデマッピング回路である。ブロック番号１６は参照シンボル推定回路１３から各搬送波の信頼度を計算する信頼度計算回路である。ブロック番号１７はデマッピング回路１５によって得られた軟判定データを信頼度計算回路１６によって得られた信頼度によって、各搬送波毎に各ビットの信頼度を補正する信頼度補正回路である。参照番号１８は信頼度補正回路１７によって補正された軟判定データである。この軟判定データがビタビ軟判定復号器などの軟判定誤り訂正回路（図示されず）に入力される。なお、本復調装置の構成では、周波数同期やフレーム同期などの同期回路やクロック再生回路および周波数インターリーブ、時間インターリーブなどのインターリーブ回路、誤り訂正以降の復号回路などは省略している。
【００１１】
次に図１に従って本発明第１の実施例の動作を説明する。まずＯＦＤＭ受信信号１０をＦＦＴ回路１１によってＦＦＴし各搬送波の複素データを得る。ＦＦＴ回路１１によって得られた複素データからパイロットシンボル抽出回路１２によって、フレーム構成のうちパイロットシンボルの位置に相当する複素データを抽出する。例えば、図７（ａ）のように、フレーム構成のなかにパイロットシンボルが分散して挿入されている場合は（図の白ヌキ丸印はデータシンボル、黒丸印はパイロットシンボルを示している）、パイロットシンボルの位置に相当する受信シンボル（複素データ）を抽出する。図７（ｂ）のフレーム構成の場合は、時間方向に周期的に挿入されているパイロットシンボルを抽出する。１６ＱＡＭや６４ＱＡＭなどのＱＡＭ系変調方法においては、ＱＡＭの各シンボルを判定するために振幅位相の基準となるシンボル（参照シンボル）が必要であるため、参照シンボル推定回路１３において回路１２で抽出されたパイロットシンボルから各搬送波の参照シンボルを推定する。
【００１２】
例えば、図７（ａ）のようなフレーム構成の場合、時間方向には受信されたパイロットシンボルの値をそのままホールドしたり、直線補完したりし、周波数方向には、受信されたパイロットシンボルの値をＦＩＲ(Finite Impulse Response：有限インパルス応答）フィルターなどのＬＰＦ(Low Pass Filter) によってフィルタリングすることによってパイロットシンボルが送信されている搬送波間の搬送波の参照シンボルを推定する方法などがある。また、図７（ｂ）のフレーム構成の場合は、受信したパイロットシンボルをそのまま参照シンボルとしてもよいし、時間方向に線形補完して求めてもよい。図６は分散されて挿入されているパイロットシンボルから推定して得られた伝送路の周波数特性（振幅）の例を示している。
【００１３】
図６（ａ）は妨害がない場合の例であり、送信したパイロットシンボルによって規格化しているため振幅は１である。図６（ｂ）は、マルチパス妨害がある場合の伝送路の周波数特性（振幅）の例を示している。マルチパス妨害があると、遅延波の振幅と遅延時間などによって伝送路の周波数特性が乱れ、振幅が０に近い搬送波がある場合がある。このような搬送波で受信されるデータは、Ｃ／Ｎが低いため信頼性が低く、誤り易い搬送波であると見ることができる。
【００１４】
次に、回路１４においては、ＦＦＴ回路１１によって得られた各搬送波の複素データを回路１３によって得られた参照シンボルによって伝送路特性を補正（つまり等化）し、補正後の複素データ（シンボル）を得る。ｉ番目のキャリアの複素データを（Ｘｄｉ，Ｙｄｉ）と表すことにする。得られた複素データをデマッピング回路１５によってデマッピングし軟判定データを得る。例えば、各搬送波が１６ＱＡＭで変調されている場合は図５に示すような位相空間図となる。図５の横軸はＩデータに相当し、縦軸はＱデータに相当する。データシンボルを白ヌキ丸で示し、パイロットシンボルを黒丸で示している。１６ＱＡＭの場合、デジタル信号は２4 ＝１６個のシンボルで伝送される。ビットをｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３で表すと、１シンボルは（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）と表される。なお、ここではｂ０，ｂ２がＩデータに対応し、ｂ１，ｂ３がＱデータに対応している。回路１４により得られた複素データの実部をＩデータ、虚部をＱデータとすると、得られた複素データはこの位相空間上に存在する。
【００１５】
デマッピング回路１５によるデマッピングの例を図８に示す。図８の横軸は、図５のＩ軸およびＱ軸を表す。図８（ａ）において、データシンボルのＩ軸データを（ｂ０，ｂ２）、Ｑ軸データを（ｂ１，ｂ３）と表すとＩ軸データ、Ｑ軸データとも（１，０）は−３，（１，１）は−１，（０，１）は１，（０，０）は３となる。Ｉ軸データの（ｂ０，ｂ２）およびＱ軸データの（ｂ１，ｂ３）の各ビットを分けて考えると、データシンボルが−３のとき、ｂ０，ｂ１は１でｂ２，ｂ３は０、データシンボルが−１のときｂ０，ｂ１は１でｂ２，ｂ３は１、データシンボルが１のときｂ０，ｂ１は０でｂ２，ｂ３は１、データシンボルが３のときｂ０，ｂ１は０でｂ２，ｂ３は０となる。
図８（ｂ）の縦軸は受信シンボルのＩ軸のレベルまたはＱ軸のレベルに対するｂ０、またはｂ１の軟判定出力であり、図８（ｃ）は同様にｂ２、またはｂ３の軟判定出力である。
【００１６】
回路１４から得られたＩデータ、Ｑデータは実数（実際の回路では８ビットなどに量子化された値）であり、図８（ｂ）及び図８（ｃ）によってＩデータ、Ｑデータに対応するｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３の軟判定データ（実数、例えば０〜１の実数、実際には３から４ビットに量子化された値）を得る（硬判定の場合は０または１の値）。図８（ｂ）及び図８（ｃ）の場合、隣同士０のビットにおいては軟判定データは０．０であり、同様に隣同士１のビットにおいては軟判定データは１．０である。隣同士で０と１で異なる場合、図８の例では、その軟判定データは直線的に変わる。例えば、複素データが（Ｉ，Ｑ）＝（０．６，１．２）の場合、軟判定データは（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）＝（０．２，０．０，１．０，０．９）となる。この値が回路１７に渡される。回路１６では、回路１３によって推定された参照シンボルから各搬送波の信頼度を計算する。回路１３によって伝送路の周波数特性が分かるので、回路１６による信頼度（Ｒｐｉ）の計算方法としては、各搬送波に相当する参照シンボル（Xiref, Yiref) の振幅を信頼度とする方法がある。つまり、ｉ番目の搬送波の信頼度Ｒｐｉとして、次式を用いる。
【数１】
【００１７】
参照シンボルの振幅が小さければ、その搬送波のＣ／Ｎは低いので信頼性が低く、振幅が大きければ信頼性が高いことになる。デマッピング回路１５によって得られた軟判定データと信頼度計算回路１６によって得られた各搬送波毎の信頼度情報を使って軟判定データの信頼度を信頼度補正回路１７によって補正する。回路１６によって得られた値が小さいときは信頼性が低いので、軟判定データとしては０または１である確からしさが低いことを意味する。つまり０．５に近づけるべきであると考えられる。よって、信頼度補正回路１７の計算方法としては例えば、デマッピング回路１５によって得られた値から０．５を引き、信頼度計算回路１６によって得られた値を掛け、その後０．５を足すという方法がある。つまり、次式で表される補正を行う。
bion＝(biin −0.5)×Rpi ＋0.5 n＝0,1,2,3 （16ＱＡＭの場合）
ここで、bionはｉ番目の搬送波で、ｎ番目のビットの補正後の軟判定データ、biinはｉ番目の搬送波で、ｎ番目のビットの補正前の軟判定データ、Ｒｐｉはｉ番目のキャリアの信頼度である。補正回路１７によって補正された軟判定データ１８はビタビ軟判定復号器などの軟判定誤り訂正復号回路に入れる。
【００１８】
参照シンボル推定回路１３は、本実施例では、送信側のパイロットシンボルで受信側のパイロットシンボルを規格化しているため振幅が１であるが、送信側のパイロットシンボルで規格化しなくてもよいし、各搬送波の受信シンボルを全搬送波で平均化した値を基準としてもよいし、各搬送波の受信シンボルを全搬送波時間方向に平均化した値を基準としてもよい。
【００１９】
信頼度計算回路１６は、本実施例では、受信パイロットシンボルから推定して得た参照シンボルの振幅を信頼度Ｒｐｉとしたが、信頼度が１以上の場合は１に固定してもよい。また、振幅の２乗を信頼度としてもよい。もちろんこの場合も信頼度が１以上の場合は１に固定してもよい。各搬送波の信頼度を計算する際、回路１３で各搬送波の受信シンボルを全搬送波時間方向に平均化していない場合、回路１６で平均化した後、その値を基準として規格化した参照シンボルの振幅などを信頼度としてもよい。
【００２０】
信頼度計算回路１６によって信頼度Ｒｐｉを求める際、参照シンボル推定回路１３によって得られた参照シンボルとパイロットシンボル抽出回路によって得られたパイロットシンボルとの差（ユークリッド距離）が予め定めた閾値より大きい搬送波およびその搬送波近傍の搬送波においては、信頼度Ｒｐｉを０としてもよい。参照シンボルの平均振幅が１の場合、前記閾値は例えば０．５とする。
【００２１】
ＱＡＭ系のディジタル変調方法に係る本発明ＯＦＤＭ信号復調装置第２の実施例構成ブロック線図を図１２に示す。図１との構成の違いは、デマッピング回路１５がシンボル判定回路１２５に代わったこと、復調データ補正回路１２７が追加されたこと、シンボル変換回路１２６が追加されたこと、各搬送波の信頼度計算回路１２９の内容が変更されたこと、各ビットの信頼度補正回路１７が信頼度付加回路１２８に変わったことである。各部分について、図１２に基づき動作を説明する。
【００２２】
復調データ等化回路１２４で等化された複素データ（Ｘｄｉ，Ｙｄｉ）はシンボル判定回路１２５へ入力される。回路１２５では入力された複素データを送信シンボル点へシンボル判定する。ここでシンボル判定された複素データを
【外１】
とする。例えば、１６ＱＡＭの場合、
【外２】
は、−３，−１，１，３のうちの１つの値をとる。シンボル変換回路１２６は、回路１２５からの複素データを参照シンボル推定回路１２３によって得られた伝送路の推定値によって変換する。つまり、回路１２５からの複素データ
【外３】
に、推定した伝送路特性をかける。その結果の複素データを
【外４】
とする。
【００２３】
一方、複素データ補正回路１２７では回路１２３から得られた参照シンボルの振幅を１に規格化し（位相情報は保持）複素データを得る。得られた復調データを（Ｘｈｉ，Ｙｈｉ）とする。信頼度計算回路１２９では回路１２６からの複素データと回路１２７からの複素データによって、ｉ番目の搬送波の信頼度Ｒｐｉを計算する。ｉ番目の搬送波の信頼度Ｒｐｉとしては、次式を用いる。
【数２】
この値を、各ビットの信頼度付加回路１２８に入力し、信頼度計算回路１２９から得られた値を回路１２５によってシンボル判定された各ビットの信頼度とし軟判定データ１３０とする。このデータをビタビ軟判定復号器などの軟判定誤り訂正復号回路（図示されず）に入れ軟判定復号を行う。
【００２４】
次に、差動系のディジタル変調方法に係る本発明ＯＦＤＭ信号復調装置第３の実施例構成ブロック線図を図２に示す。参照番号２０は受信信号であり、ノイズのような波形のＯＦＤＭ信号が入力される。ブロック番号２１はＯＦＤＭを復調するためのＦＦＴ回路である。ブロック番号２２は差動復調を行うため、各搬送波の受信シンボルを１シンボル遅延させる１シンボル遅延回路である。ブロック番号２３は遅延された受信シンボルの振幅を１に規格化する受信シンボル振幅規格化回路である。ブロック番号２４はＦＦＴ回路２１から得られた各搬送波のシンボル（複素データ）を回路２３から得られた前シンボルの振幅を１に規格化した複素データで割ることによって差動復調を行う差動復調回路である。ブロック番号２５は得られた複素データをデマッピングし軟判定データを得るためのデマッピング回路である。この回路によって得られた軟判定データ２６がビタビ軟判定復号器などの軟判定誤り訂正回路（図示されず）に入力される。なお、この図も図１と同様、同期回路、インターリーブ回路、誤り訂正以降の復号回路などは省略している。
【００２５】
次に図２に従ってこの実施例の動作を説明する。まずＯＦＤＭの受信信号２０をＦＦＴ回路２１によってＦＦＴし各搬送波の複素データを得る。ＦＦＴ回路２１によって得られた複素データから１シンボル遅延回路２２によって、各搬送波の受信シンボルを１シンボル遅延させ、回路２３によって１シンボル遅延させた受信シンボル（複素データ）の振幅を１に規格化する。つまり、次式のように変換する。
【数３】
【００２６】
ここで、（Ｘｎi,s-1,Ｙｎi,s-1 ）はｉ番目の搬送波で（ｓ−１）番目の受信シンボルの振幅を１に規格化した複素データ、（Ｘi,s-1,Ｙi,s-1 ）はｉ番目の搬送波で（ｓ−１）番目の受信シンボルである。次にブロック番号２４の差動復調回路によって差動復調を行う。この際、ブロック番号２１によって得られた各搬送波の複素データ（Ｘi,s-1,Ｙi,s-1 ）をブロック番号２３の回路によって得られた複数データ（Ｘｎi,s-1,Ｙｎi,s-1 ）で除算することにより、差動復調後の複素データ（Ｘｄi,s ，Ｙｄi,s ）を求める。この複素データは次式で求められる。
【数４】
得られた複素データ（Ｘｄi,s ，Ｙｄi,s ）をブロック番号２５のデマッピング回路によってデマッピングし軟判定データを得る。デマッピングの例を図１１に示す。
【００２７】
図１１において横軸はＩ軸およびＱ軸を表す。図１１（ａ）において、送信データシンボルのＩデータを（ｂ０）、Ｑデータを（ｂ１）とすると、Ｉデータ、Ｑデータとも（１）のときは−１，（０）のときは１である。図１１（ｂ）の縦軸は受信シンボルのＩデータのレベルまたはＱデータのレベルに対するｂ０またはｂ１の軟判定出力である。デマッピング回路で得られた軟判定データはビタビ軟判定復号器などの軟判定誤り訂正復号回路に入れ軟判定復号を行う。
【００２８】
最后にＱＡＭ系のディジタル変調方法に係り、さらにインターリーブ回路がある場合の本発明ＯＦＤＭ信号復調装置の第４の実施例構成ブロック線図を図９に示す。
６４ＱＡＭなどの多値変調方法で復号しインターリーブを行い軟判定データを得る場合、軟判定データとしては通常３ビットから４ビット必要であるため、デマッピングした後のビット数は１８ビットから２４ビットとビット数が多くなる。一方、複素データはＩデータ、Ｑデータとも６〜８ビット程度なので１２ビットから１６ビット程度となる。よってインターリーブ回路はデマッピング回路よりも先の複素データの段階で行った方が回路規模が小さくてよいと考えられる。第４の実施例の場合、６４ＱＡＭの場合でも、Ｉデータ、Ｑデータはそれぞれ６ビット程度でよいと考えられ、また、信頼度情報は４ビット程度でよいと考えられるので、複素データのビット数は各搬送波当たり１６ビットとなり、従来のインターリーブ回路と同程度の規模で実施できると考えられる。
【００２９】
図１０にインターリーブ回路で使用するＲＡＭの１ワードを１６ビットとした場合の１ワードのビットの使い方の例を示す。このように、各搬送波毎に複素データと信頼度情報を１つのワードとして扱うことにより、本発明実施例の場合でも従来と同様にインターリーブを行うことができる。図９は、インターリーブ回路がある場合の実施例であり、ブロック番号９４の復調データ等化回路とデマッピング回路９７の間にインターリーブ回路９５があり、各搬送波毎に複素データと信頼度情報を一緒に扱ってインターリーブを行うことができる。
この例では、１ワード１６ビットの場合を示したが、１６ビットを８ビットずつに分割し、１ワード８ビットのＲＡＭをパラレルに使用することにより、同様に実施することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳細に説明してきたように、本発明装置によれば、ＯＦＤＭ信号を受信し復号する場合、マルチパス妨害やフェージング妨害があっても、軟判定誤り訂正復号を効果的に行うことが可能なＯＦＤＭ信号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】ＱＡＭ系のディジタル変調方法に係る本発明装置第１の実施例構成ブロック線図である。
【図２】差動系のディジタル変調方法に係る本発明装置第３の実施例構成ブロック線図である。
【図３】ＱＡＭ系のディジタル変調方法に係る従来例装置の構成ブロック線図である。
【図４】差動系のディジタル変調方法に係る従来例装置の構成ブロック線図である。
【図５】１６ＱＡＭの位相空間図の例を示す図である。
【図６】伝送路の周波数特性で、（ａ）は妨害がない場合、（ｂ）はマルチパス妨害がある場合の例を示す。
【図７】ＯＦＤＭフレーム構成例１（ａ）、構成例２（ｂ）をそれぞれ示す。
【図８】１６ＱＡＭの場合の受信シンボルとビットの関係（ａ）、１６ＱＡＭの場合の受信シンボルとｂ０，ｂ１の軟判定データの対応例（ｂ）、１６ＱＡＭの場合の受信シンボルとｂ２，ｂ３の軟判定データの対応例（ｃ）を示す図である。
【図９】ＱＡＭ系のディジタル変調方法に係り、さらにインターリーブ回路がある場合の本発明装置第４の実施例構成ブロック線図である。
【図１０】ＲＡＭの１ワードへの複素データ割り当て方法の従来例（ａ）と本発明例（ｂ）を示す。
【図１１】ＤＱＰＳＫの場合の受信シンボルとビットの関係（ａ）と受信シンボルｂ０，ｂ１軟判定データの対応例（ｂ）を示す。
【図１２】ＱＡＭ系のディジタル変調方法に係る本発明装置第２の実施例構成ブロック線図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，９０，１２０ ＯＦＤＭ受信信号
１１，２１，３１，４１，９１，１２１ ＦＦＴ回路
１２，３２，９２，１２２ パイロットシンボル抽出回路
１３，３３，９３，１２３ 参照シンボル推定回路
１４，３４，９４，１２４ 復調データ等化回路
１５，２５，３５，４４，９７ デマッピング回路
１６，９６，１２９ 信頼度計算回路
１７，９８ 信頼度補正回路
１８，２６，３６，４５，９９，１３０ 軟判定データ
２２，４２ １シンボル遅延回路
２３ 受信シンボル振幅規格化回路
２４，４３ 差動復調回路
９５ インターリーブ回路
９８ 信頼度補正回路
１２５ シンボル判定回路
１２６ シンボル変換回路
１２７ 復調データ補正回路
１２８ 信頼度付加回路
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ：直交周波数分割多重）信号の復調装置に係り、特にその軟判定データを得る復号装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦＤＭ信号を受信し復号する場合、１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation) や６４ＱＡＭなどのＱＡＭ系のディジタル変調方法においては、図３に示すようにＯＦＤＭ受信信号３０の時間波形をＦＦＴ(Fast Fourier Transform)回路３１をへて各搬送波毎の複素データを求め、これを別途パイロットシンボル抽出回路３２および各搬送波の参照シンボルを推定する参照シンボル推定回路３３を介して求めた振幅位相基準データ（参照データ）を基準に、各搬送波毎に復調データを等化する復調データ等化回路３４において等化することによって前述の複素データを補正し、得られた補正複素データを各搬送波毎にデマッピング回路３５で位相空間上にデマッピングをすることによりビット毎の軟判定データ３６を得、これをビタビ復号器（図示されず）などの軟判定復号回路に入力して軟判定復号を行っていた。なお一例として１６ＱＡＭの場合の位相空間図を図５に示す。
【０００３】
またＤＱＰＳＫ(Differential Quarternary Phase Shift Keying) などの差動復調系のディジタル変調方法においては、図４に示すように図３と同様に、ＯＦＤＭ受信信号４０の時間波形をＦＦＴ回路４１をへて各搬送波毎の複素データを求め、１シンボル遅延回路４２で求めた各搬送波の前シンボルと差動復調回路４３で各搬送波毎に差動復調を行い、得られた複素データをデマッピング回路４４を用いて位相空間上で各搬送波毎にデマッピングして軟判定データ４５を得、これをビタビ復号器（図示されず）などの軟判定復号回路に入力して軟判定復号を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、マルチパスやフェージングなどの妨害がある場合、遅延波のレベルや遅延時間などの影響により伝送路の周波数特性が歪み、ＯＦＤＭ信号の各搬送波の振幅位相特性が異なってくる。例として、マルチパス妨害がある場合の伝送路の周波数振幅特性を図６（ｂ）に示す。この周波数振幅特性はパイロットシンボルから推定して得たものである。振幅の小さい搬送波においては、Ｃ／Ｎが低いため信頼性が低いはずであるが、位相空間上の送信信号点に近いところに受信シンボルがある場合や隣同士のシンボルでビットが同じとき、つまり隣同士でビットが０である場合や１である場合に、その間に受信シンボルがあると、０．０または１．０と判定するため、信頼性が高くなり、効果的な軟判定復号を行うことができなかった。
【０００５】
なお図６は伝送路の周波数特性を示す図で（ａ）は妨害がない場合、（ｂ）はマルチパス妨害がある場合で図の横軸は搬送波番号、縦軸は参照データの振幅（任意単位）を示す。
【０００６】
本発明は上述の課題を解決するため、ＱＡＭ系の復調方法においてはパイロットシンボルから得られた参照シンボルの振幅を軟判定のための信頼度情報として利用することの可能な、また差動系の復調方法においては前シンボルの振幅を１に規格化して差動復調して軟判定復号を行うことの可能なＯＦＤＭ信号復調装置を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
これら目的を達成するため、ＱＡＭ系にかかるＯＦＤＭ信号を復調する本発明第１のＯＦＤＭ信号復調装置は、当該装置が：ＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調装置において、当該装置が：受信ＯＦＤＭ信号から各搬送波の複素データを得るＦＦＴ回路と；得られた複素データからフレーム構成のうちパイロットシンボルの位置に相当する複素データを抽出するパイロットシンボル抽出回路と；抽出されたパイロットシンボルから各搬送波の振幅位相基準となる参照シンボルを推定する参照シンボル推定回路と；前記ＦＦＴ回路によって得られた各搬送波の複素データの振幅および位相を前記参照シンボル推定回路によって得られた参照シンボルにより等化する復調データ等化回路とを具備し、参照シンボル推定回路によって得られた参照シンボルを軟判定復号の信頼度情報として利用するよう構成したことを特徴とするものである。
【０００８】
また、ＱＡＭ系にかかるＯＦＤＭ信号を復調する本発明第２のＯＦＤＭ信号復調装置は、当該装置が：ＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調装置において、当該装置が：受信ＯＦＤＭ信号から各搬送波の複素データを得るＦＦＴ回路と；得られた複素データからフレーム構成のうちパイロットシンボルの位置に相当する複素データを抽出するパイロットシンボル抽出回路と；抽出されたパイロットシンボルから各搬送波の振幅位相基準となる参照シンボルを推定する参照シンボル推定回路と；前記ＦＦＴ回路によって得られた各搬送波の複素データの振幅および位相を前記参照シンボル推定回路によって得られた参照シンボルにより等化する復調データ等化回路と；前記復調データ等化回路の出力である複素データを送信シンボル点へシンボル判定するシンボル判定回路と；該シンボル判定回路の出力を前記参照シンボル推定回路によって推定された参照シンボルにより伝送路の周波数特性をかけてシンボルの値を変換するシンボル変換回路と；前記参照シンボルの振幅を１に規格化しこれで前記ＦＦＴ回路の出力複素データを補正する復調データ補正回路と；前記シンボル変換回路および前記復調データ補正回路両出力を使用して各搬送波の信頼度を計算する信頼度計算回路と；該計算回路から得られた値を前記シンボル判定回路によりシンボル判定された各ビットの信頼度とする信頼度付加回路とを具備し、該信頼度付加回路の出力を軟判定データとするよう構成されたことを特徴とするものである。
【０００９】
さらにまた差動ディジタル変調にかかるＯＦＤＭ信号を復調する本発明第３のＯＦＤＭ信号復調装置は、当該装置が：受信ＯＦＤＭ信号から各搬送波の複素データを得るＦＦＴ回路と；各搬送波の受信シンボルを１シンボル遅延させる１シンボル遅延回路と；遅延された受信シンボルの振幅を１に規格化するシンボル振幅規格化回路と；前記ＦＦＴ回路および前記規格化回路両出力の出力信号を用いて複素データを差動復調する差動復調回路とを具備し、該差動復調回路で得られた複素データのＩ軸およびＱ軸のレベルを軟判定復号の信頼度情報として使用するよう構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を参照し実施例により本願発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１にＱＡＭ系のディジタル変調方法に係る本発明ＯＦＤＭ信号復調装置第１の実施例構成ブロック線図を示す。
参照番号１０はＯＦＤＭの受信信号であり、ノイズのような波形のＯＦＤＭ信号が入力される。ブロック番号１1 はＯＦＤＭ受信信号を復調するためのＦＦＴ回路である。ブロック番号１２はフレームの中からパイロットシンボルを抽出するためのパイロットシンボル抽出回路、ブロック番号１３は離散されて挿入されているパイロットシンボルから各キャリアの振幅位相基準となる参照データを推定するための参照シンボル推定回路である。ブロック番号１４は参照シンボル推定回路１３から得られた参照シンボルによってＦＦＴ回路１１から得られた各搬送波のシンボル（複素データ）の振幅および位相を補正（等化）する復調データ等化回路である。ブロック番号１５は復調データ等化回路１４で得られた複素データをデマッピングし軟判定データを得るためのデマッピング回路である。ブロック番号１６は参照シンボル推定回路１３から各搬送波の信頼度を計算する信頼度計算回路である。ブロック番号１７はデマッピング回路１５によって得られた軟判定データを信頼度計算回路１６によって得られた信頼度によって、各搬送波毎に各ビットの信頼度を補正する信頼度補正回路である。参照番号１８は信頼度補正回路１７によって補正された軟判定データである。この軟判定データがビタビ軟判定復号器などの軟判定誤り訂正回路（図示されず）に入力される。なお、本復調装置の構成では、周波数同期やフレーム同期などの同期回路やクロック再生回路および周波数インターリーブ、時間インターリーブなどのインターリーブ回路、誤り訂正以降の復号回路などは省略している。
【００１１】
次に図１に従って本発明第１の実施例の動作を説明する。まずＯＦＤＭ受信信号１０をＦＦＴ回路１１によってＦＦＴし各搬送波の複素データを得る。ＦＦＴ回路１１によって得られた複素データからパイロットシンボル抽出回路１２によって、フレーム構成のうちパイロットシンボルの位置に相当する複素データを抽出する。例えば、図７（ａ）のように、フレーム構成のなかにパイロットシンボルが分散して挿入されている場合は（図の白ヌキ丸印はデータシンボル、黒丸印はパイロットシンボルを示している）、パイロットシンボルの位置に相当する受信シンボル（複素データ）を抽出する。図７（ｂ）のフレーム構成の場合は、時間方向に周期的に挿入されているパイロットシンボルを抽出する。１６ＱＡＭや６４ＱＡＭなどのＱＡＭ系変調方法においては、ＱＡＭの各シンボルを判定するために振幅位相の基準となるシンボル（参照シンボル）が必要であるため、参照シンボル推定回路１３において回路１２で抽出されたパイロットシンボルから各搬送波の参照シンボルを推定する。
【００１２】
例えば、図７（ａ）のようなフレーム構成の場合、時間方向には受信されたパイロットシンボルの値をそのままホールドしたり、直線補完したりし、周波数方向には、受信されたパイロットシンボルの値をＦＩＲ(Finite Impulse Response：有限インパルス応答）フィルターなどのＬＰＦ(Low Pass Filter) によってフィルタリングすることによってパイロットシンボルが送信されている搬送波間の搬送波の参照シンボルを推定する方法などがある。また、図７（ｂ）のフレーム構成の場合は、受信したパイロットシンボルをそのまま参照シンボルとしてもよいし、時間方向に線形補完して求めてもよい。図６は分散されて挿入されているパイロットシンボルから推定して得られた伝送路の周波数特性（振幅）の例を示している。
【００１３】
図６（ａ）は妨害がない場合の例であり、送信したパイロットシンボルによって規格化しているため振幅は１である。図６（ｂ）は、マルチパス妨害がある場合の伝送路の周波数特性（振幅）の例を示している。マルチパス妨害があると、遅延波の振幅と遅延時間などによって伝送路の周波数特性が乱れ、振幅が０に近い搬送波がある場合がある。このような搬送波で受信されるデータは、Ｃ／Ｎが低いため信頼性が低く、誤り易い搬送波であると見ることができる。
【００１４】
次に、回路１４においては、ＦＦＴ回路１１によって得られた各搬送波の複素データを回路１３によって得られた参照シンボルによって伝送路特性を補正（つまり等化）し、補正後の複素データ（シンボル）を得る。ｉ番目のキャリアの複素データを（Ｘｄｉ，Ｙｄｉ）と表すことにする。得られた複素データをデマッピング回路１５によってデマッピングし軟判定データを得る。例えば、各搬送波が１６ＱＡＭで変調されている場合は図５に示すような位相空間図となる。図５の横軸はＩデータに相当し、縦軸はＱデータに相当する。データシンボルを白ヌキ丸で示し、パイロットシンボルを黒丸で示している。１６ＱＡＭの場合、デジタル信号は２4 ＝１６個のシンボルで伝送される。ビットをｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３で表すと、１シンボルは（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）と表される。なお、ここではｂ０，ｂ２がＩデータに対応し、ｂ１，ｂ３がＱデータに対応している。回路１４により得られた複素データの実部をＩデータ、虚部をＱデータとすると、得られた複素データはこの位相空間上に存在する。
【００１５】
デマッピング回路１５によるデマッピングの例を図８に示す。図８の横軸は、図５のＩ軸およびＱ軸を表す。図８（ａ）において、データシンボルのＩ軸データを（ｂ０，ｂ２）、Ｑ軸データを（ｂ１，ｂ３）と表すとＩ軸データ、Ｑ軸データとも（１，０）は−３，（１，１）は−１，（０，１）は１，（０，０）は３となる。Ｉ軸データの（ｂ０，ｂ２）およびＱ軸データの（ｂ１，ｂ３）の各ビットを分けて考えると、データシンボルが−３のとき、ｂ０，ｂ１は１でｂ２，ｂ３は０、データシンボルが−１のときｂ０，ｂ１は１でｂ２，ｂ３は１、データシンボルが１のときｂ０，ｂ１は０でｂ２，ｂ３は１、データシンボルが３のときｂ０，ｂ１は０でｂ２，ｂ３は０となる。
図８（ｂ）の縦軸は受信シンボルのＩ軸のレベルまたはＱ軸のレベルに対するｂ０、またはｂ１の軟判定出力であり、図８（ｃ）は同様にｂ２、またはｂ３の軟判定出力である。
【００１６】
回路１４から得られたＩデータ、Ｑデータは実数（実際の回路では８ビットなどに量子化された値）であり、図８（ｂ）及び図８（ｃ）によってＩデータ、Ｑデータに対応するｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３の軟判定データ（実数、例えば０〜１の実数、実際には３から４ビットに量子化された値）を得る（硬判定の場合は０または１の値）。図８（ｂ）及び図８（ｃ）の場合、隣同士０のビットにおいては軟判定データは０．０であり、同様に隣同士１のビットにおいては軟判定データは１．０である。隣同士で０と１で異なる場合、図８の例では、その軟判定データは直線的に変わる。例えば、複素データが（Ｉ，Ｑ）＝（０．６，１．２）の場合、軟判定データは（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）＝（０．２，０．０，１．０，０．９）となる。この値が回路１７に渡される。回路１６では、回路１３によって推定された参照シンボルから各搬送波の信頼度を計算する。回路１３によって伝送路の周波数特性が分かるので、回路１６による信頼度（Ｒｐｉ）の計算方法としては、各搬送波に相当する参照シンボル（Xiref, Yiref) の振幅を信頼度とする方法がある。つまり、ｉ番目の搬送波の信頼度Ｒｐｉとして、次式を用いる。
【数１】
参照シンボルの振幅が小さければ、その搬送波のＣ／Ｎは低いので信頼性が低く、振幅が大きければ信頼性が高いことになる。デマッピング回路１５によって得られた軟判定データと信頼度計算回路１６によって得られた各搬送波毎の信頼度情報を使って軟判定データの信頼度を信頼度補正回路１７によって補正する。回路１６によって得られた値が小さいときは信頼性が低いので、軟判定データとしては０または１である確からしさが低いことを意味する。つまり０．５に近づけるべきであると考えられる。よって、信頼度補正回路１７の計算方法としては例えば、デマッピング回路１５によって得られた値から０．５を引き、信頼度計算回路１６によって得られた値を掛け、その後０．５を足すという方法がある。つまり、次式で表される補正を行う。
bion＝(biin −0.5)×Rpi ＋0.5 n＝0,1,2,3 （16ＱＡＭの場合）
ここで、bionはｉ番目の搬送波で、ｎ番目のビットの補正後の軟判定データ、biinはｉ番目の搬送波で、ｎ番目のビットの補正前の軟判定データ、Ｒｐｉはｉ番目のキャリアの信頼度である。補正回路１７によって補正された軟判定データ１８はビタビ軟判定復号器などの軟判定誤り訂正復号回路に入れる。
【００１８】
参照シンボル推定回路１３は、本実施例では、送信側のパイロットシンボルで受信側のパイロットシンボルを規格化しているため振幅が１であるが、送信側のパイロットシンボルで規格化しなくてもよいし、各搬送波の受信シンボルを全搬送波で平均化した値を基準としてもよいし、各搬送波の受信シンボルを全搬送波時間方向に平均化した値を基準としてもよい。
【００１９】
信頼度計算回路１６は、本実施例では、受信パイロットシンボルから推定して得た参照シンボルの振幅を信頼度Ｒｐｉとしたが、信頼度が１以上の場合は１に固定してもよい。また、振幅の２乗を信頼度としてもよい。もちろんこの場合も信頼度が１以上の場合は１に固定してもよい。各搬送波の信頼度を計算する際、回路１３で各搬送波の受信シンボルを全搬送波時間方向に平均化していない場合、回路１６で平均化した後、その値を基準として規格化した参照シンボルの振幅などを信頼度としてもよい。
【００２０】
信頼度計算回路１６によって信頼度Ｒｐｉを求める際、参照シンボル推定回路１３によって得られた参照シンボルとパイロットシンボル抽出回路によって得られたパイロットシンボルとの差（ユークリッド距離）が予め定めた閾値より大きい搬送波およびその搬送波近傍の搬送波においては、信頼度Ｒｐｉを０としてもよい。参照シンボルの平均振幅が１の場合、前記閾値は例えば０．５とする。
【００２１】
ＱＡＭ系のディジタル変調方法に係る本発明ＯＦＤＭ信号復調装置第２の実施例構成ブロック線図を図１２に示す。図１との構成の違いは、デマッピング回路１５がシンボル判定回路１２５に代わったこと、復調データ補正回路１２７が追加されたこと、シンボル変換回路１２６が追加されたこと、各搬送波の信頼度計算回路１２９の内容が変更されたこと、各ビットの信頼度補正回路１７が信頼度付加回路１２８に変わったことである。各部分について、図１２に基づき動作を説明する。
【００２２】
復調データ等化回路１２４で等化された複素データ（Ｘｄｉ，Ｙｄｉ）はシンボル判定回路１２５へ入力される。回路１２５では入力された複素データを送信シンボル点へシンボル判定する。ここでシンボル判定された複素データを
【外１】
【外２】
【外３】
【外４】
【００２３】
一方、複素データ補正回路１２７では回路１２３から得られた参照シンボルの振幅を１に規格化し（位相情報は保持）複素データを得る。得られた復調データを（Ｘｈｉ，Ｙｈｉ）とする。信頼度計算回路１２９では回路１２６からの複素データと回路１２７からの複素データによって、ｉ番目の搬送波の信頼度Ｒｐｉを計算する。ｉ番目の搬送波の信頼度Ｒｐｉとしては、次式を用いる。
【数２】
【００２４】
次に、差動系のディジタル変調方法に係る本発明ＯＦＤＭ信号復調装置第３の実施例構成ブロック線図を図２に示す。参照番号２０は受信信号であり、ノイズのような波形のＯＦＤＭ信号が入力される。ブロック番号２１はＯＦＤＭを復調するためのＦＦＴ回路である。ブロック番号２２は差動復調を行うため、各搬送波の受信シンボルを１シンボル遅延させる１シンボル遅延回路である。ブロック番号２３は遅延された受信シンボルの振幅を１に規格化する受信シンボル振幅規格化回路である。ブロック番号２４はＦＦＴ回路２１から得られた各搬送波のシンボル（複素データ）を回路２３から得られた前シンボルの振幅を１に規格化した複素データで割ることによって差動復調を行う差動復調回路である。ブロック番号２５は得られた複素データをデマッピングし軟判定データを得るためのデマッピング回路である。この回路によって得られた軟判定データ２６がビタビ軟判定復号器などの軟判定誤り訂正回路（図示されず）に入力される。なお、この図も図１と同様、同期回路、インターリーブ回路、誤り訂正以降の復号回路などは省略している。
【００２５】
次に図２に従ってこの実施例の動作を説明する。まずＯＦＤＭの受信信号２０をＦＦＴ回路２１によってＦＦＴし各搬送波の複素データを得る。ＦＦＴ回路２１によって得られた複素データから１シンボル遅延回路２２によって、各搬送波の受信シンボルを１シンボル遅延させ、回路２３によって１シンボル遅延させた受信シンボル（複素データ）の振幅を１に規格化する。つまり、次式のように変換する。
【数３】
ここで、（Ｘｎi,s-1,Ｙｎi,s-1 ）はｉ番目の搬送波で（ｓ−１）番目の受信シンボルの振幅を１に規格化した複素データ、（Ｘi,s-1,Ｙi,s-1 ）はｉ番目の搬送波で（ｓ−１）番目の受信シンボルである。次にブロック番号２４の差動復調回路によって差動復調を行う。この際、ブロック番号２１によって得られた各搬送波の複素データ（Ｘi,s-1,Ｙi,s-1 ）をブロック番号２３の回路によって得られた複数データ（Ｘｎi,s-1,Ｙｎi,s-1 ）で除算することにより、差動復調後の複素データ（Ｘｄi,s ，Ｙｄi,s ）を求める。この複素データは次式で求められる。
【数４】
【００２７】
図１１において横軸はＩ軸およびＱ軸を表す。図１１（ａ）において、送信データシンボルのＩデータを（ｂ０）、Ｑデータを（ｂ１）とすると、Ｉデータ、Ｑデータとも（１）のときは−１，（０）のときは１である。図１１（ｂ）の縦軸は受信シンボルのＩデータのレベルまたはＱデータのレベルに対するｂ０またはｂ１の軟判定出力である。デマッピング回路で得られた軟判定データはビタビ軟判定復号器などの軟判定誤り訂正復号回路に入れ軟判定復号を行う。
【００２８】
最后にＱＡＭ系のディジタル変調方法に係り、さらにインターリーブ回路がある場合の本発明ＯＦＤＭ信号復調装置の第４の実施例構成ブロック線図を図９に示す。
６４ＱＡＭなどの多値変調方法で復号しインターリーブを行い軟判定データを得る場合、軟判定データとしては通常３ビットから４ビット必要であるため、デマッピングした後のビット数は１８ビットから２４ビットとビット数が多くなる。一方、複素データはＩデータ、Ｑデータとも６〜８ビット程度なので１２ビットから１６ビット程度となる。よってインターリーブ回路はデマッピング回路よりも先の複素データの段階で行った方が回路規模が小さくてよいと考えられる。第４の実施例の場合、６４ＱＡＭの場合でも、Ｉデータ、Ｑデータはそれぞれ６ビット程度でよいと考えられ、また、信頼度情報は４ビット程度でよいと考えられるので、複素データのビット数は各搬送波当たり１６ビットとなり、従来のインターリーブ回路と同程度の規模で実施できると考えられる。
【００２９】
図１０にインターリーブ回路で使用するＲＡＭの１ワードを１６ビットとした場合の１ワードのビットの使い方の例を示す。このように、各搬送波毎に複素データと信頼度情報を１つのワードとして扱うことにより、本発明実施例の場合でも従来と同様にインターリーブを行うことができる。図９は、インターリーブ回路がある場合の実施例であり、ブロック番号９４の復調データ等化回路とデマッピング回路９７の間にインターリーブ回路９５があり、各搬送波毎に複素データと信頼度情報を一緒に扱ってインターリーブを行うことができる。
この例では、１ワード１６ビットの場合を示したが、１６ビットを８ビットずつに分割し、１ワード８ビットのＲＡＭをパラレルに使用することにより、同様に実施することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳細に説明してきたように、本発明装置によれば、ＯＦＤＭ信号を受信し復号する場合、マルチパス妨害やフェージング妨害があっても、軟判定誤り訂正復号を効果的に行うことが可能なＯＦＤＭ信号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】ＱＡＭ系のディジタル変調方法に係る本発明装置第１の実施例構成ブロック線図である。
【図２】差動系のディジタル変調方法に係る本発明装置第３の実施例構成ブロック線図である。
【図３】ＱＡＭ系のディジタル変調方法に係る従来例装置の構成ブロック線図である。
【図４】差動系のディジタル変調方法に係る従来例装置の構成ブロック線図である。
【図５】１６ＱＡＭの位相空間図の例を示す図である。
【図６】伝送路の周波数特性で、（ａ）は妨害がない場合、（ｂ）はマルチパス妨害がある場合の例を示す。
【図７】ＯＦＤＭフレーム構成例１（ａ）、構成例２（ｂ）をそれぞれ示す。
【図８】１６ＱＡＭの場合の受信シンボルとビットの関係（ａ）、１６ＱＡＭの場合の受信シンボルとｂ０，ｂ１の軟判定データの対応例（ｂ）、１６ＱＡＭの場合の受信シンボルとｂ２，ｂ３の軟判定データの対応例（ｃ）を示す図である。
【図９】ＱＡＭ系のディジタル変調方法に係り、さらにインターリーブ回路がある場合の本発明装置第４の実施例構成ブロック線図である。
【図１０】ＲＡＭの１ワードへの複素データ割り当て方法の従来例（ａ）と本発明例（ｂ）を示す。
【図１１】ＤＱＰＳＫの場合の受信シンボルとビットの関係（ａ）と受信シンボルｂ０，ｂ１軟判定データの対応例（ｂ）を示す。
【図１２】ＱＡＭ系のディジタル変調方法に係る本発明装置第２の実施例構成ブロック線図である。
【符号の説明】
１０，２０，３０，４０，９０，１２０ ＯＦＤＭ受信信号
１１，２１，３１，４１，９１，１２１ ＦＦＴ回路
１２，３２，９２，１２２ パイロットシンボル抽出回路
１３，３３，９３，１２３ 参照シンボル推定回路
１４，３４，９４，１２４ 復調データ等化回路
１５，２５，３５，４４，９７ デマッピング回路
１６，９６，１２９ 信頼度計算回路
１７，９８ 信頼度補正回路
１８，２６，３６，４５，９９，１３０ 軟判定データ
２２，４２ １シンボル遅延回路
２３ 受信シンボル振幅規格化回路
２４，４３ 差動復調回路
９５ インターリーブ回路
９８ 信頼度補正回路
１２５ シンボル判定回路
１２６ シンボル変換回路
１２７ 復調データ補正回路
１２８ 信頼度付加回路
Claims (6)
- ＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調装置において、当該装置が：受信ＯＦＤＭ信号から各搬送波の複素データを得るＦＦＴ回路と；得られた複素データからフレーム構成のうちパイロットシンボルの位置に相当する複素データを抽出するパイロットシンボル抽出回路と；抽出されたパイロットシンボルから各搬送波の振幅位相基準となる参照シンボルを推定する参照シンボル推定回路と；前記ＦＦＴ回路によって得られた各搬送波の複素データの振幅および位相を前記参照シンボル推定回路によって得られた参照シンボルにより等化する復調データ等化回路とを具備し、参照シンボル推定回路によって得られた参照シンボルを軟判定復号の信頼度情報として利用するよう構成したことを特徴とするＯＦＤＭ信号復調装置。
- 前記装置がさらに：前記復調データ等化回路の出力である複素データから軟判定データを得るためのデマッピング回路と；前記参照シンボル推定回路によって推定された参照シンボルから各搬送波の信頼度を計算する信頼度計算回路と；該計算回路から得られた信頼度情報を使用して前記軟判定データを補正する信頼度補正回路とを具備することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ信号復調装置。
- 前記信頼度計算回路の出力が平均レベルを超える場合には、前記信頼度補正回路で補正を行わないことを特徴とする請求項２記載のＯＦＤＭ信号復調装置。
- 前記信頼度計算回路において、参照シンボル推定回路によって推定された参照シンボルと、パイロットシンボル抽出回路によって抽出されたパイロットシンボルとのユークリッド距離が予め定めた閾値より大きい場合は、その搬送波近傍の信頼度を０とすることを特徴とする請求項２記載のＯＦＤＭ信号復調装置。
- ＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ信号復調装置において、当該装置が：受信ＯＦＤＭ信号から各搬送波の複素データを得るＦＦＴ回路と；得られた複素データからフレーム構成のうちパイロットシンボルの位置に相当する複素データを抽出するパイロットシンボル抽出回路と；抽出されたパイロットシンボルから各搬送波の振幅位相基準となる参照シンボルを推定する参照シンボル推定回路と；前記ＦＦＴ回路によって得られた各搬送波の複素データの振幅および位相を前記参照シンボル推定回路によって得られた参照シンボルにより等化する復調データ等化回路と；前記復調データ等化回路の出力である複素データを送信シンボル点へシンボル判定するシンボル判定回路と；該シンボル判定回路の出力を前記参照シンボル推定回路によって推定された参照シンボルにより伝送路の周波数特性をかけてシンボルの値を変換するシンボル変換回路と；前記参照シンボルの振幅を１に規格化しこれで前記ＦＦＴ回路の出力複素データを補正する復調データ補正回路と；前記シンボル変換回路および前記復調データ補正回路両出力を使用して各搬送波の信頼度を計算する信頼度計算回路と；該計算回路から得られた値を前記シンボル判定回路によりシンボル判定された各ビットの信頼度とする信頼度付加回路とを具備し、該信頼度付加回路の出力を軟判定データとするよう構成されたことを特徴とするＯＦＤＭ信号復調装置。
- 差動ディジタル変調されたＯＦＤＭ信号を復調するＯＦＤＭ復調装置において、当該装置が：受信ＯＦＤＭ信号から各搬送波の複素データを得るＦＦＴ回路と；各搬送波の受信シンボルを１シンボル遅延させる１シンボル遅延回路と；遅延された受信シンボルの振幅を１に規格化するシンボル振幅規格化回路と；前記ＦＦＴ回路および前記規格化回路両出力の出力信号を用いて複素データを差動復調する差動復調回路とを具備し、該差動復調回路で得られた複素データのＩ軸およびＱ軸のレベルを軟判定復号の信頼度情報として使用するよう構成したことを特徴とするＯＦＤＭ信号復調装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17099998A JP3782237B2 (ja) | 1998-06-18 | 1998-06-18 | Ｏｆｄｍ信号復調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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