JP4108939B2 - 直交周波数分割多重信号の受信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、直交周波数分割多重信号の受信装置及び受信方式におけるクロック再生手法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２３は、従来の直交周波数分割多重信号受信装置１００の構成を示すブロック図である。かかる技術は、例えば、木村他、“OFDM復調における周波数同期の検討”、テレビジョン学会技術報告、vol.20, no.53, pp.61-66, Oct. 1996に紹介されている。
【０００３】
Ａ／Ｄ変換部１は、クロック発振部９から所定の周波数を持つクロック信号を入力する。そしてこのクロック信号に基づいて、受信信号をアナログ／ディジタル変換して出力する。当該受信信号は準同期検波によって所定の周波数帯域に復調されており、例えば図示されないチューナーから出力される。例としてＡ／Ｄ変換部１に入力される第ｉ番目のシンボルｒiが図示されている。
【０００４】
副搬送波周波数補正部２は、フーリエ変換部４の出力を入力する。そしてこれに基づいて、Ａ／Ｄ変換部１の出力信号に残留する送受信信号間の副搬送波周波数誤差を補正し、複素信号として出力する。ガード期間除去部３は、副搬送波周波数補正部２の出力を入力してガード期間に相当する信号を除去する。一般に、直交周波数分割多重信号の送信シンボルには、有効シンボルの最後部の一部をガード期間としてシンボルの先頭に付加している。そこで上記処理により、各シンボルにおける有効シンボルが出力される。
【０００５】
フーリエ変換部４は、ガード期間除去部３から出力される有効シンボルに対し、所定のポイント数での離散フーリエ変換を行う。フーリエ変換部４の出力は、直交周波数分割多重信号における副搬送波毎の成分（副搬送波成分）を表すことになる。データ再生部７は、フーリエ変換部４の出力に対し、各副搬送波の変調方式に応じた復調を行う。これによって送信データが再生される。例として、第ｉ番目のシンボルにおいて第ｋ番目の副搬送波によって送信されたデータについてのデータ再生部７から出力ｓi,kが図示されている。
【０００６】
遅延部１５は、副搬送波周波数補正部２の出力を入力し、１有効シンボル分だけ信号を遅延して出力する。ガード期間の信号は、有効シンボル期間の信号の最後に位置する一部である。従って、副搬送波の周波数誤差、サンプリングクロックの周波数誤差及び位相誤差のいずれもが無視でき、伝送路が理想伝送路とみなせて、かつ雑音を無視できる場合には、遅延部１５の出力と副搬送波周波数補正部２の出力とは、同一とみなすことができる。
【０００７】
正の周波数通過フィルタ部１６は、遅延部１５から出力される複素信号における正の周波数領域の信号を出力する。負の周波数通過フィルタ部１７は、遅延部１５の出力される複素信号における負の周波数領域の信号を出力する。複素乗算部１８は、副搬送波周波数補正部２の出力と正の周波数通過フィルタ部１６の出力との相関ベクトルを計算する。複素乗算部１９は、副搬送波周波数補正部２の出力と負の周波数通過フィルタ部１７の出力との相関ベクトルを計算する。
【０００８】
クロック信号に周波数誤差が存在する場合、遅延部１５において遅延される遅延時間は、本来の遅延時間に対して誤差を生じる。これに対応して、複素乗算部１８の出力として得られる相関ベクトル、複素乗算部１９の出力として得られる相関ベクトルには、それぞれ位相回転が発生する。両者の位相回転は、絶対値が同じで極性が異なる。この位相回転はクロックの周波数誤差を反映するため、これを検出し、フェーズ・ロックド・ループを採用することにより、クロックの周波数誤差を補正することができる。
【０００９】
そこで、まず複素乗算部１８，１９の出力が、それぞれ積分部２０，２１によって、１シンボル内のガード期間に相当する間で積分される。そして積分部２１の出力から積分部２０の出力が減算部２２において減算され、クロックの周波数誤差に比例したスカラー量である検出出力信号が出力される。ループフィルタ部６は検出出力信号の周波数帯域を制限して出力する。発振器制御部８は、ループフィルタ部６の出力に基づき、クロック発振部９がクロック信号の周波数を制御するために必要な制御信号形式に変換して出力する。そしてクロック発振部９は、発振器制御部８の出力に基づき発振動作を行い、Ａ／Ｄ変換部１にクロック信号を与える。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の直交周波数分割多重信号の受信装置１００では、クロック信号の周波数誤差を検出してクロック再生を行っており、クロックの位相誤差に対しては誤差が検出できないという問題点があった。
【００１１】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、クロックの位相誤差を検出することにより、高精度で安定なクロック再生を行い、直交周波数分割多重信号のデータ再生後の誤り率を低減することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明のうち請求項１にかかるものは直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を求めるクロック位相誤差検出部と、前記検出出力に基づいてクロック信号を出力するクロック発振部とを備える。
【００１３】
この発明のうち請求項２にかかるものは直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングするリサンプリング部と、前記リサンプリング部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を求めるクロック位相誤差検出部とを備える。そして、前記検出出力に基づいて前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングする。
【００１４】
この発明のうち請求項３にかかるものは、直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいてクロック信号を出力するクロック発振部とを備える。そして、異なるシンボルの、かつ周波数の異なる前記複数の副搬送波成分に基づいて複数の伝送路特性が求められ、前記複数の伝送路特性間の位相に基づいて前記検出出力が求められる。
【００１５】
この発明のうち請求項４にかかるものは、直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングするリサンプリング部と、前記リサンプリング部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部とを備える。そして前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいて前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングする。また異なるシンボルの、かつ周波数の異なる前記複数の副搬送波成分に基づいて複数の伝送路特性が求められ、前記複数の伝送路特性間の位相に基づいて前記検出出力が求められる。
【００１６】
この発明のうち請求項５にかかるものは、請求項１又は請求項２記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記検出出力を求めるのに用いられる前記同一シンボル中の前記複数の副搬送波成分は、直交周波数分割多重変調としてＱＰＳＫ系変調が採用されるデータ送信用副搬送波である。
【００１７】
この発明のうち請求項６にかかるものは、請求項５記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、少なくとも一つの対の前記データ送信用副搬送波成分が前記検出出力を求めるのに用いられ、前記少なくとも一つの対の前記データ送信用副搬送波成分同士の間隔は一定である。
【００１８】
この発明のうち請求項７にかかるものは、請求項６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記クロック位相誤差検出部は、シンボル毎に複数のデータ送信用副搬送波成分を抽出するデータ送信用副搬送波成分抽出部と、前記複数のデータ送信用副搬送波成分から、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分を出力する隣接データ送信用副搬送波成分分離手段と、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分の他方と、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、前記複素乗算結果の位相成分の絶対値を複素座標平面上で０〜π／４ラジアンに収める座標変換を行って出力する座標変換部とを有する。
【００１９】
この発明のうち請求項８にかかるものは、請求項７記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記座標変換部の出力の正接を求めて出力する正接計算部と、前記正接計算部の出力から、前記シンボルにおいて、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分間の位相を得る位相計算部と、前記シンボル毎に前記位相の平均値を求めて前記検出出力を求める位相平均化部とを更に有する。
【００２０】
この発明のうち請求項９にかかるものは、請求項７記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記座標変換部の出力の正接を求めて出力する正接計算部と、前記シンボル毎に前記正接計算部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める正接平均化部とを更に有する。
【００２１】
この発明のうち請求項１０にかかるものは、請求項７記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記座標変換部の出力の虚部を求めて出力する虚部情報抽出部と、前記シンボル毎に前記虚部情報抽出部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める虚部平均化部とを更に有する。
【００２２】
この発明のうち請求項１１にかかるものは、請求項３又は請求項４に記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記検出出力はシンボル毎に、パイロット用副搬送波を用いて求められ、前記パイロット用副搬送波は、同一シンボル内の周波数間隔が一定であってかつその周波数配置がシンボル毎に一定のオフセットを持つ。
【００２３】
この発明のうち請求項１２にかかるものは、請求項１１記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、複数のシンボルに亘って、前記オフセット分異なる少なくとも一つの対の前記パイロット用副搬送波成分間の位相に基づいて、前記検出出力を求めるクロック位相誤差検出部を有する。
【００２４】
この発明のうち請求項１３にかかるものは、請求項１２記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記クロック位相誤差検出部は、シンボル毎に前記パイロット用副搬送波成分を抽出するパイロット用副搬送波成分抽出部と、前記パイロット用副搬送波成分を既知パイロットデータで除して伝送路特性成分を出力する除算部と、前記複数のシンボルに亘って、前記オフセット分異なる、少なくとも一つの対の前記伝送路特性成分を出力する隣接伝送路特性成分分離部とを有する。
【００２５】
この発明のうち請求項１４にかかるものは、請求項１３記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、前記正接計算部の出力から、前記シンボルにおいて、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分間の位相を得る位相計算部と、前記シンボル毎に前記位相の平均値を求めて前記検出出力を求める位相平均化部とを更に有する。
【００２６】
この発明のうち請求項１５にかかるものは、請求項１３記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、前記シンボル毎に前記正接計算部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める正接平均化部とを更に有する。
【００２７】
この発明のうち請求項１６にかかるものは、請求項３又は請求項４記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記複数の副搬送波成分は、同期変調された副搬送波の復調の為に前記受信信号に挿入される複数のパイロット用副搬送波成分を有し、前記複数のパイロット用副搬送波成分に基づいて前記複数の伝送路特性を推定する伝送路推定部と、前記複数の伝送路特性間に基づいて前記検出出力を求めるクロック位相誤差検出部とを備える。
【００２８】
この発明のうち請求項１７にかかるものは、請求項１６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、少なくとも一つの対の前記伝送路特性成分を出力する隣接伝送路特性成分分離部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、前記正接計算部の出力から、前記シンボルにおいて、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分間の位相を得る位相計算部と、前記シンボル毎に前記位相の平均値を求めて前記検出出力を求める位相平均化部とを更に有する。
【００２９】
この発明のうち請求項１８にかかるものは、請求項１６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、少なくとも一つの対の前記伝送路特性成分を出力する隣接伝送路特性成分分離部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、前記シンボル毎に前記正接計算部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める正接平均化部とを更に有する。
【００３０】
この発明のうち請求項１９にかかるものは、請求項１３又は請求項１６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の実部と前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方の虚部との積から、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の虚部と前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記他方の実部との積を差し引いて虚部情報を生成する虚部情報生成部と、前記シンボル毎に前記虚部情報の平均値を求めて前記検出出力を求める虚部平均化部とを更に有する。
【００３１】
この発明のうち請求項２０にかかるものは、直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいてクロック信号を出力するクロック発振部とを備える。そして前記複数の副搬送波成分が差動変調されたものである場合には、同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、前記複数の副搬送波成分が同調変調されたものである場合には、複数のシンボルに亘って所定のオフセット分異なる少なくとも一つの対の特定パイロット用副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、前記特定パイロット用副搬送波は、同一シンボル内の周波数間隔が一定であってかつその周波数配置がシンボル毎に前記所定のオフセットを有する。
この発明のうち請求項２１にかかるものは、直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングするリサンプリング部と、前記リサンプリング部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部とを備える。そして前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいて前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングする。そして前記複数の副搬送波成分が差動変調されたものである場合には、同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、前記複数の副搬送波成分が同調変調されたものである場合には、複数のシンボルに亘って所定のオフセット分異なる少なくとも一つの対の特定パイロット用副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、前記特定パイロット用副搬送波は、同一シンボル内の周波数間隔が一定であってかつその周波数配置がシンボル毎に前記所定のオフセットを有する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による直交周波数分割多重信号受信装置１０１の構成を示すブロック図である。直交周波数分割多重信号受信装置１０１は、その概略として、図２３で示された従来の直交周波数分割多重信号受信装置１００の遅延部１５、正の周波数通過フィルタ部１６、負の周波数通過フィルタ部１７、複素乗算部１８，１９、積分部２０，２１及び減算部２２を、クロック位相誤差検出部５１に置換した構成を備えている。
【００３３】
具体的には、直交周波数分割多重信号受信装置１０１は、Ａ／Ｄ変換部１、副搬送波周波数補正部２、ガード期間除去部３、フーリエ変換部４、データ再生部７を備えている。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部１は、クロック発振部９から所定の周波数を持つクロック信号を入力する。そしてこのクロック信号に基づいたタイミングでサンプリングを行い、受信信号をアナログ／ディジタル変換して出力する。当該受信信号は直交周波数分割多重された信号から準同期検波によって所定の周波数帯域に復調されており、例えば図示されないチューナーから出力される。例としてＡ／Ｄ変換部１に入力される第ｉ番目のシンボルｒiが図示されている。
【００３５】
図２は、副搬送波の周波数が完全に同期している場合の、Ａ／Ｄ変換部１に入力される信号波形を例示するグラフである。直交周波数分割多重信号の送信シンボルには、有効シンボルの最後部の一部をガード期間としてシンボルの先頭に付加している。
【００３６】
副搬送波周波数補正部２は、フーリエ変換部４の出力を入力する。そしてこれに基づいて、Ａ／Ｄ変換部１の出力信号に残留する送受信信号間の副搬送波周波数誤差を補正し、複素信号として出力する。ガード期間除去部３は、副搬送波周波数補正部２の出力を入力してガード期間に相当する信号を除去し、各シンボルにおける有効シンボルを出力する。
【００３７】
フーリエ変換部４は、ガード期間除去部３から出力される有効シンボルに対し、所定のポイント数での離散フーリエ変換を行う。フーリエ変換部４の出力は、直交周波数分割多重信号における副搬送波毎の成分（副搬送波成分）を表すことになる。例として第ｉ番目のシンボルにおける第ｋ番目の副搬送波成分ｘi,kが図示されている。
【００３８】
データ再生部７は、フーリエ変換部４の出力に対し、各副搬送波の変調方式に応じた復調を行う。これによって送信データが再生される。例として、第ｉ番目のシンボルにおいて第ｋ番目の副搬送波によって送信されたデータについて、データ再生部７から出力ｓi,kが図示されている。
【００３９】
直交周波数分割多重信号受信装置１０１は更に、クロック位相誤差検出部５１と、ループフィルタ部６と、発振器制御部８と、クロック発振部９を備えている。クロック位相誤差検出部５１は、フーリエ変換部４の出力を入力し、１シンボル内の副搬送波成分における伝送路特性成分間の位相誤差をもとにＡ／Ｄ変換部１に供給されるクロック信号の位相誤差を反映する検出出力をシンボル毎に検出し、検出出力信号を出力する。例として第ｉ番目のシンボルにおけるクロック信号の位相誤差を反映する検出出力ｙiが図示されている。クロック位相誤差検出部５１の具体的な構成例や動作は、他の実施の形態で詳述する。
【００４０】
ループフィルタ部６はクロック位相誤差検出部５１から得られた検出出力信号の周波数帯域を制限して出力する。発振器制御部８は、ループフィルタ部６の出力に基づき、クロック発振部９がクロック信号の周波数を制御するために必要な制御信号形式に変換する。そしてクロック発振部９は、発振器制御部８の出力に基づき発振動作を行い、Ａ／Ｄ変換部１にクロック信号を与える。従って、直交周波数分割多重信号受信装置１０１は、クロック信号の位相誤差についてフェーズ・ロックド・ループを有しているといえる。
【００４１】
クロック信号に位相誤差がある場合、フーリエ変換部４に入力される信号は本来入力されるべき信号に対して時間的にずれた信号となっている。フーリエ変換の性質から、時間ドメインでの時間ずれは、周波数ドメインにおいては位相回転項として現れる。直交周波数分割多重信号受信装置１０１ではクロック位相誤差検出部５１においてこの位相回転成分を検出することにより、クロック信号の位相誤差を検出することができる。また、クロック信号の周波数誤差についても、これを局所的には位相誤差として捉えることができるので、クロック信号の位相誤差についてフェーズ・ロックド・ループを構成することにより、クロック信号の位相及び周波数の双方を補正することができる。
【００４２】
以上のようにして直交周波数分割多重信号受信装置１０１は、クロック信号の位相誤差についてのフェーズ・ロックド・ループを有しているので、高精度で安定なクロック再生を行い、直交周波数分割多重信号のデータ再生後の誤り率が低減される。
【００４３】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２による直交周波数分割多重信号受信装置１０２の構成を示すブロック図である。直交周波数分割多重信号受信装置１０２は、その概略として、図１で示された直交周波数分割多重信号受信装置１０１のＡ／Ｄ変換部１と副搬送波周波数補正部２との間にリサンプリング部１１を介挿し、発振器制御部８及びクロック制御部９をフィルタ係数出力部１０に置換した構成を有している。実施の形態２では、Ａ／Ｄ変換部１で用いるクロック信号は一定にしたままで、Ａ／Ｄ変換部１の出力に対してデータのリサンプリングを行う。
【００４４】
より詳細には、Ａ／Ｄ変換部１、副搬送波周波数補正部２、ガード期間除去部３、フーリエ変換部４、クロック位相誤差検出部５１、ループフィルタ部６、データ再生部７は実施の形態１に採用されたものと同じ機能を果たす。そしてＡ／Ｄ変換部１の出力はリサンプリング部１１に与えられ、リサンプリング部１１の出力は、フーリエ変換部４の出力と共に、副搬送波周波数補正部２に与えられる。またフィルタ係数出力部１０はループフィルタ部６の出力を入力し、その出力をリサンプリング部１１に与える。
【００４５】
フィルタ係数出力部１０は、ループフィルタ部６から得られた、周波数帯域が制限済みのクロック信号の位相誤差に対し、リサンプリングフィルタの係数値を出力する。例えばクロックの位相誤差に対して補正を行うための係数値をあらかじめルック・アップ・テーブルに格納しておき、入力信号に応じた係数を出力するようにフィルタ係数出力部１０を構成すればよい。
【００４６】
リサンプリング部１１はリサンプリングフィルタで構成されており、フィルタ係数出力部１０から得られたリサンプリングフィルタの係数値に基づき、Ａ／Ｄ変換部１の出力に残留しているクロック信号の位相誤差の成分を補正する。これにより、位相誤差が抑制された、本来のサンプリング点の出力値が出力される。
【００４７】
以上のように、実施の形態２にかかる直交周波数分割多重信号受信装置１０２においても、クロック信号の位相誤差についてフェーズ・ロックド・ループが構成されているので、高精度で安定なクロック再生が行われ、直交周波数分割多重信号のデータ再生後の誤り率が低減される。
【００４８】
実施の形態３．
実施の形態３では、実施の形態１，２でそれぞれ示された直交周波数分割多重信号受信装置１０１，１０２で用いられるクロック位相誤差検出部５１の構成を例示する。
【００４９】
図４は、クロック位相誤差検出部５１として採用できるクロック位相誤差検出部５１ａの構成を例示するブロック図である。クロック位相誤差検出部５１ａは副搬送波成分ｘi,kを入力するデータ送信用副搬送波成分抽出部５００と、データ送信用副搬送波成分抽出部５００の出力を入力して、データ送信用副搬送波成分の一対あるいは複数対を出力する隣接データ送信用副搬送波成分分離部５０１とを備えている。ここでデータ送信用副搬送波とはデータの送信に用いられる副搬送波である。そしてここでいうデータとは、例えば映像情報や音声情報など、システムが本来送信することを目的とするデータを意味する。実施の形態３ではクロック信号の位相誤差は、１シンボル毎に、データ送信用副搬送波を用いて検出される。
【００５０】
図５はＡ／Ｄ変換部１におけるサンプリングの概念を示すグラフであり、破線はＡ／Ｄ変換部１に入力される受信信号の波形を示し、白丸は本来のサンプリング点、即ちクロック信号に位相誤差が無い場合のサンプリング点を示す。Ａ／Ｄ変換部１に与えられるクロック信号に位相誤差が無い場合には、ガード期間と有効シンボル期間との境界でサンプリングが行われる。この場合には二重丸で示されたサンプリング点、即ち有効シンボル期間内にある本来のサンプリング点がフーリエ変換部４から出力される。
【００５１】
しかしクロック信号に位相誤差ｓＴ（Ｔは有効シンボル期間であって隣接する副搬送波の周波数間隔ｆ0の逆数、ｓはクロック信号の位相誤差に応じて異なる係数：進み位相を正とする）が存在した場合には、黒丸で示されるサンプリング点でサンプリングが行われる。従って、フーリエ変換部４から出力されるサンプリング点は、黒丸で示され、かつ白丸で更に囲まれたサンプリング点となり、ガード期間の波形をもデータ再生部７に与えるという望ましくない動作が生じる。
【００５２】
ガード期間と有効シンボル期間との境界を位相の基準点とすると、基準点に対するクロック信号の位相誤差は、−２ｚπ〜２ｚπの範囲（ｚ：整数）で定義できる。このとき、送信データの値をａi,k、該当する副搬送波に対する伝送路の伝達関数をＨi,k、フーリエ変換部４で実行される離散フーリエ変換のポイント数をＮとすると、フーリエ変換部４の出力ｘi,kは式（１）で近似できる。
【００５３】
【数１】
【００５４】
クロック信号の位相誤差を検出することは，式（１）において係数ｓを求めることによって実現できる。
【００５５】
まずデータ送信用副搬送波成分抽出部５００において、フーリエ変換部４の出力信号から、データを送信している副搬送波成分を抽出して出力する。例えばＡ／Ｄ変換部１に入力される第ｉ番目のシンボルｒiについて、フーリエ変換部４から副搬送波成分ｘi,0，ｘi,1，…，ｘi,N-1が得られる。但し、副搬送波成分ｘi,k+1の周波数は、副搬送波成分ｘi,kの周波数よりも周波数間隔ｆ0だけ高い。
【００５６】
例えば副搬送波成分ｘi,0，ｘi,1，…，ｘi,N-1は、この順にフーリエ変換部４から出力される。これらの中からデータ送信用副搬送波の成分のみが抽出されて、隣接データ送信用副搬送波成分分離部５０１に与えられる。隣接データ送信用副搬送波成分分離部５０１は、データ送信用副搬送波成分抽出部５００の出力を入力し、周波数が異なって対をなす副搬送波成分として、データ送信用第１副搬送波成分ｃi,k及びデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの対を少なくとも一つ出力する。ここで、データ第１送信用副搬送波成分ｃi,kの周波数は、データ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの周波数よりも高い。
【００５７】
データ第１送信用副搬送波成分ｃi,kの周波数ｆcik及びデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの周波数ｆpikとの差をｍｆ0とすると（ｍ≧１）、データ送信用副搬送波成分に関しては、式（２）が成立する。
【００５８】
【数２】
【００５９】
クロック位相誤差検出部５は、共役複素数変換部５０２と複素乗算部５０３とを更に備えている。共役複素数変換部５０２はデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの共役複素数ｐi,k *を求め、複素乗算部５０３はデータ送信用第１副搬送波成分ｃi,kとデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの共役複素数ｐi,k *との複素乗算を行う。但し、記号の右上に付記されたアスタリスク（＊）は、これが付記された複素数の共役複素数を表す。
【００６０】
複素乗算部５０３のから出力される複素信号Ｒi,kは式（１），（２）に基づき、式（３）で表される。
【００６１】
【数３】
【００６２】
データ送信用副搬送波の変調方式がＤＱＰＳＫ（Differentially Encoded Quadrature Phase Shift Keying）、π／４シフトＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）である（本明細書ではこれらを総称して「ＱＰＳＫ系変調」と称す）とすると、ａi,k-m *・ａi,k＝Ａ2（Ａ：信号振幅）と表される。また、ｍの値を小さくすることにより、データ第１送信用副搬送波成分ｃi,kに対応する伝送路の伝達関数Ｈi,k-mをデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kに対応する伝送路の伝達関数Ｈi,kと等しいと近似することができる。この場合、式（３）は式（４）で近似できる。
【００６３】
【数４】
【００６４】
式（４）において、ｌi,kは周波数ｆpikの副搬送波で変調されたデータと、周波数ｆcikの副搬送波で変調されたデータとの位相差を表しており、０，１，２，３のいずれかの値をとり得る。
【００６５】
データ間位相差li,kの値に依存しないように係数ｓを検出するために、クロック位相誤差検出部５は座標変換部５０４を更に備えている。座標変換部５０４では、入力される複素信号Ｒi,kの位相成分の絶対値が複素座標平面上で０〜π／４ラジアンに収まるように座標軸を変換する。
【００６６】
図６（ａ）は複素信号Ｒi,kの、図６（ｂ）は複素信号Ｒ’ i,kの、複素座標平面でのそれぞれの位置を示すグラフである。複素信号Ｒi,kはデータ間位相差li,kの値に依存して４象限のいずれかの位置を占めるが、複素信号Ｒ’ i,kはデータ間位相差li,kの値に依存せずに、その実部及び虚部を共に正に設定することができる。
【００６７】
座標変換部５０４は具体的には、入力される複素信号Ｒi,kの実部と虚部の符号と絶対値に応じて、出力する複素信号Ｒ’ i,kを生成する。座標変換部５０４の処理の具体例を下表に示す。但し、記号Reはその右隣の［］に納められた複素数の実部を、記号Imはその右隣の［］に納められた複素数の虚部を、それぞれ表す。
【００６８】
【表１】
【００６９】
そして複素信号Ｒ’ i,kは式（５）で表される。
【００７０】
【数５】
【００７１】
複素信号Ｒ’ i,kからクロック位相誤差についての検出出力を求めるために、クロック位相誤差検出部５は正接計算部５０５及び位相計算部５０６を更に備えている。正接計算部５０５は、複素信号Ｒ’ i,kの位相に対する正接を計算して出力する。具体的には例えば、Im［Ｒ’ i,k］／Re［Ｒ’ i,k］で求められる。そして位相計算部５０６は正接計算部５０５の出力を入力し、これに対応する位相θi,kを出力する。位相計算部５０６は、例えばルック・アップ・テーブルなどに正接に対応する位相を格納しておき、入力に応じた値を出力するようにすればよい。位相θi,kは式（６）で表される。
【００７２】
【数６】
【００７３】
データ送信用第１副搬送波成分ｃi,k及びデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの対は、ある一つのシンボルｒiに対して副搬送波番号ｋを更新して複数を採用することができる。そして１シンボル期間内でｋを更新して計算された位相θi,kの平均値を計算するため、クロック位相誤差検出部５は位相平均化部５０７を更に備えている。位相平均化部５０７は、位相計算部５０６の出力たる位相θi,kを入力し、１シンボル期間内で更新された副搬送波番号ｋについて平均値を計算して第ｉ番目のシンボルにおけるクロック信号の位相誤差を反映する検出出力ｙiを出力する。つまり第ｉ番目のシンボルにおけるクロック信号の位相誤差を反映する検出出力ｙiは、データ送信用副搬送波同士の位相差を１シンボル内で平均したものであり、明らかにその値はクロック信号の位相誤差に比例するスカラー量となる。
【００７４】
しかも式（２）を満足していれば、いずれの対においてもデータ送信用副搬送波同士は同じ間隔ｍｆ0だけ離れているので、周波数間隔に応じた補正を必要としたり、同じクロック位相誤差に対してその検出値にばらつきが生じることも回避できる。
【００７５】
また直交周波数分割多重変調としてＱＰＳＫ系変調を採用することにより、データ送信用副搬送波成分の絶対値の大きさはいずれも等しい（式（４）、（５）ではＡとして表記）ので、複素乗算結果を得る際に、データ送信用副搬送波成分の大きさで正規化する必要も無い。
【００７６】
以上のように、実施の形態３によれば、１シンボル内で一対または複数対をなす副搬送波における位相差に基づき、クロック信号の位相誤差を検出する。従ってクロック再生を行うフェーズ・ロックド・ループにおいて、高精度かつ安定なクロック信号を再生することができる。
【００７７】
なお、副搬送波にはデータ以外にも、復調器において信号を再生する場合に使用するパイロットや、同期用のパイロット、伝送パラメータを表すデータなど、様々な情報を送信している場合が多い。しかしパイロット用副搬送波はデータ送信用副搬送波よりもその数が少なく、また不規則な周波数位置に配置される。よってパイロット用副搬送波を用いて位相誤差を求める場合に比べ、実施の形態３ではデータ送信用副搬送波を用いて位相誤差を求めるので、高精度にクロック位相の誤差が求められる。
【００７８】
データ送信用第１副搬送波成分ｃi,k及びデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの対は、ある一つのシンボルｒiに対して一対のみ求めてもよく、その場合には位相平均化部５０７は不要となる。しかし、位相誤差を求める精度を高めるためには複数の上記対を求めることが望ましい。
【００７９】
実施の形態４．
実施の形態４でも、クロック位相誤差検出部５１として採用できるクロック位相誤差検出部５１ｂの構成を呈示する。クロック位相誤差検出部５１ｂではデータ送信用副搬送波ではなく、パイロット用の副搬送波（パイロット用副搬送波）、特にシンボルによって周波数位置が変化するパイロット用副搬送波を用いてクロックの位相誤差を検出する。
【００８０】
図７は、クロック位相誤差検出部５１ｂの構成を例示するブロック図である。クロック位相誤差検出部５１ｂはパイロット用副搬送波成分抽出部５１１を備えており、これがフーリエ変換部４から副搬送波成分ｘi,kを入力し、ある種のパイロット用副搬送波成分を抽出する。
【００８１】
一般に、パイロット用副搬送波はデータ送信用副搬送波に比べ、その絶対数が少ない場合が多い。従って、一般のパイロット用副搬送波を実施の形態３で示されたクロック位相誤差検出部５１ａに用いると、雑音の影響を受けやすい。また、一般のパイロット用副搬送波はその周波数配置が不規則な場合がある。この場合には、抽出される副搬送波の周波数間隔が一定ではないため、周波数間隔に応じた補正を必要としたり、同じクロック位相誤差に対しても検出値にばらつきが生じるという問題が生じる。更に、一定の間隔で配置されたパイロット用副搬送波を用いた場合は、検出値のばらつきは発生しないが、その間隔が大きいほど検出範囲が小さくなってしまう。
【００８２】
ところが、パイロット用副搬送波のうち、同期変調された副搬送波を復調するために使用される副搬送波は、同一シンボル内の周波数間隔が一定値Ｍｆ0（ｆ0は副搬送波番号が隣接する副搬送波同士の周波数間隔）であって、かつその周波数配置がシンボル毎に一定のオフセットｎｆ0を持つ場合がある（以下「特定パイロット用副搬送波」と称す）。図８はそのようなパイロットを含むシンボルを示す模式図であり、行毎に異なるシンボル（例えばｒi）が例示されている。白丸及び黒丸は副搬送波の位置を示し、右に行くほど副搬送波番号ｋが大きく、その対応する周波数が高い。同一シンボル内で隣接するパイロット用副搬送波の周波数間隔が１２ｆ0（即ちＭ＝１２）であり、隣接するシンボル同士ではパイロット用副搬送波のオフセットが３ｆ0（即ちｎ＝３）である場合が図示されている。このようなパイロットの例として、日本における地上波デジタルＴＶ方式でのScattered Pilotを挙げることができる。
【００８３】
特定パイロット用副搬送波を用いることにより、後述するようにクロック信号の位相誤差の検出範囲を広げると共に、位相誤差の検出に供される副搬送波数を増加させることができる。よってクロック信号の位相誤差の検出精度を向上することができる。
【００８４】
更にＱＰＳＫ系以外の多値同期変調、例えば多値ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）等が用いられた場合には、抽出されるデータ送信用副搬送波の位相誤差の検出は複雑になる。一方、パイロット用副搬送波の変調方式としては通常ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）やＤＢＰＳＫ（Differentially Encoded Binary Phase Shift Keying）が用いられ、しかもそのデータの値は既知である。このような場合にはパイロット用副搬送波を用いてクロック信号の位相誤差を検出する方が、回路規模を削減できる。
【００８５】
クロック位相誤差検出部５１ｂは除算部５１２を更に備え、パイロット用副搬送波成分抽出部５１１で抽出されたパイロット用副搬送波成分ｘi,k (p)を、既知パイロットデータａi,k (p)で除算する。既知パイロットデータは、抽出されたパイロット用副搬送波に対応するパイロットのデータを表す既知信号である。これによりパイロット用副搬送波成分が正規化され、パイロットのデータの値によらずにクロック信号の位相誤差を求めることができる。
【００８６】
副搬送波成分ｘi,kがパイロット用副搬送波成分ｘi,k (p)であった場合、これが式（１）で表されるとすれば、除算部５１２の出力、即ち正規化されたパイロット用副搬送波成分ｘ’ i,k (p)は式（７）で表され、本明細書では「伝送路特性成分」とも称する。
【００８７】
【数７】
【００８８】
伝送路特性成分ｘ’ i,k (p)は、該当する副搬送波に対する伝送路特性Ｈi,kとクロック信号の位相誤差を反映する位相回転項exp［ｊ２π（ｋ／Ｎ）ｓ］との積で表されている。
【００８９】
クロック位相誤差検出部５１ｂは伝送路特性成分メモリ部５１３を更に備え、伝送路特性成分ｘ’ i,k (p)を少なくとも１シンボル分以上メモリに格納する。望ましくは（Ｍ／ｎ−１）個の異なるシンボルについての伝送路特性成分を格納する。
【００９０】
クロック位相誤差検出部５１ｂは隣接伝送路特性成分分離部５１４を更に備え、伝送路特性成分メモリ部５１３の出力と、除算部５１２の出力とを入力し、パイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)及びパイロット用第２伝送路特性成分ｐi,k (p)の対を出力する。
【００９１】
図９は、パイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)及びパイロット用第２伝送路特性成分ｐi,k (p)を得る様子を示す概念図である。黒丸はパイロットの副搬送波の位置を、白丸はそれ以外の信号の副搬送波の位置を、それぞれ示しており、除算部５１２、伝送路特性成分メモリ部５１３から得られる副搬送波は黒丸で示された位置に対応するものである。ここでは特定パイロット用副搬送波が副搬送波番号ｋ＝０，３，６，９，１２，１５の副搬送波の中から選択され、かつ同一パイロットにおいては特定パイロット用副搬送波同士が副搬送波番号が１２個分離れている場合が図示されている。つまり図８で説明された場合と同様に同一シンボル内で隣接する特定パイロット用副搬送波の周波数間隔が１２ｆ0（即ちＭ＝１２）であり、隣接するシンボル同士では特定パイロット用副搬送波のオフセットが３ｆ0（即ちｎ＝３）である場合が図示されている。
【００９２】
第ｉ番目のシンボルにおいて、特定パイロット用副搬送波は副搬送波番号ｋ＝６であり、伝送路特性成分ｘ’ i,6 (p)が除算部５１２から得られている場合を想定する。これに先立って既に除算部５１２からは、第（ｉ−１）番目のシンボルについて伝送路特性成分ｘ’ i-1,3 (p)，ｘ’ i-1,15 (p)が、第（ｉ−２）番目のシンボルについて伝送路特性成分ｘ’ i-2,0 (p)，ｘ’ i-2,12 (p)が、第（ｉ−３）番目のシンボルについて伝送路特性成分ｘ’ i-3,9 (p)が、それぞれ得られ、かつ伝送路特性成分メモリ部５１３から出力される。
【００９３】
従って隣接伝送路特性成分分離部５１４には、ｘ’ i-2,0 (p)，ｘ’ i-1,3 (p)，ｘ’ i,6 (p)，ｘ’ i-3,9 (p)，ｘ’ i-2,12 (p)，ｘ’ i-1,15 (p)が入力されることになり、異なるシンボルに亘ってはいるものの、特定パイロット用副搬送波のオフセットｎｆ0ずつ異なる複数の伝送路特性成分が得られることになる。従って除算部５１２から第ｉ番目のシンボルについての伝送路特性成分が得られた際に、パイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)及びパイロット用第２伝送路特性成分ｐi,k (p)の複数対を出力することができる。例えばｃi,15 (p)＝ｘ’ i-1,15 (p)，ｐi,15 (p)＝ｘ’ i-2,12 (p)の対、ｃi,12 (p)＝ｘ’ i-2,12 (p)，ｐi,12 (p)＝ｘ’ i-3,9 (p)の対、ｃi,9 (p)＝ｘ’ i-3,9 (p)，ｐi,9 (p)＝ｘ’ i,6 (p)の対、ｃi,6 (p)＝ｘ’ i,6 (p)，ｐi,6 (p)＝ｘ’ i-1,3 (p)の対、ｃi,3 (p)＝ｘ’ i-1,3 (p)，ｃi,3 (p)＝ｘ’ i-1,3 (p)，ｐi,3 (p)＝ｘ’ i-2,0 (p)の対である。
【００９４】
換言すれば、除算部５１２から出力される現在のシンボルに対する伝送路特性成分と、伝送路特性成分メモリ部５１３から出力される、それ以前のシンボルの伝送路特性成分とを採用し、これらの中から選択して、周波数が互いに隣接する伝送路特性成分が対となって出力される。
【００９５】
クロック位相誤差検出部５１ｂは共役複素数変換部５１５を更に備え、これはパイロット用第２パイロット用伝送路特性成分ｐi,k (p)の共役複素数ｐi,k (p)*を出力する。そして第２の複素乗算部５１６は、共役複素数変換部５１５からの出力ｐi,k (p)*と、隣接伝送路特性成分分離部５１４からのパイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)との複素乗算を行う。複素乗算部５１６の出力Ｒi,k (p)は式（７）に基づき、式（８）で表される。
【００９６】
【数８】
【００９７】
クロック位相誤差検出部５１ｂは実施の形態３で採用されたものと同じ機能を果たす正接計算部５０５、位相計算部５０６、位相平均化部５０７を更に備えている。正接計算部５０５は、複素乗算部５１６の出力Ｒi,k (p)の正接（その虚部をその実部で除した値）を計算して出力する。以降の処理は実施の形態３と同様にして、第ｉ番目のシンボルにおける検出出力ｙiを得ることができる。
【００９８】
以上のように、本実施の形態によれば、１シンボル内に等周波数間隔で配置されかつシンボル毎にその配置がオフセットを持つ特定パイロット用副搬送波に着目し、これから得られる伝送路特性成分を複数のシンボルに亘って採用し、その中から選択される少なくとも一つの対の伝送路特性成分同士の位相差を検出する。従って同一のシンボルからのみ特定パイロット用副搬送波成分を得る場合よりも周波数間隔が小さく、従って対となる伝送路特性成分の間で伝達関数はほぼ等しいとする近似の精度も高められる。また参照する副搬送波の数を多く得ることができ、クロック再生を行うフェーズ・ロックド・ループにおいて、高精度かつ安定なクロック信号を再生することができる。
【００９９】
また、同様の理由から、周波数・時間配置が不規則なパイロット用副搬送波を用いる場合に必要となる検出値のばらつきをなくし、またクロック信号の位相誤差の検出範囲を増大することができる。
【０１００】
なお、図９に示されたように、隣接するシンボル間において、必ずオフセットｎｆ0分離れた一対の伝送路特性成分が得られる場合には、伝送路特性成分メモリ部５１３はシンボル一つ分を格納してもよい。その場合には１シンボル当たりに一対のパイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)及びパイロット用第２伝送路特性成分ｐi,k (p)が得られることになり、出力位相平均化部５０７は不要となる。しかし、位相誤差を求める精度を高めるためには複数の上記対を求めることが望ましい。
【０１０１】
実施の形態５．
実施の形態５では、同期変調された副搬送波を復調する場合に用いられる伝送路推定結果の出力をもとにクロックの位相誤差を検出する。図１０は、この発明の実施の形態５による直交周波数分割多重信号受信装置１０３の構成を示すブロック図である。その概略として、図１で示されたクロック位相誤差検出部５１をクロック位相誤差検出部５２に、直交周波数分割多重信号受信装置１０１のデータ再生部７を副搬送波復調部１３に、それぞれ置換し、伝送路推定部１２を追加した構成を有している。
【０１０２】
より詳細には直交周波数分割多重信号受信装置１０３は、いずれも実施の形態１に採用されたものと同じ機能を果たすＡ／Ｄ変換部１、副搬送波周波数補正部２、ガード期間除去部３、フーリエ変換部４、ループフィルタ部６、発振器制御部８、クロック発振器９を備えている。
【０１０３】
伝送路推定部１２はフーリエ変換部４から副搬送波成分ｘi,kを入力し、同期変調された副搬送波を復調するために挿入されているパイロットの副搬送波成分をもとに、伝送路の特性を推定する。図１１は伝送路推定部１２の構成を例示するブロック図である。実施の形態４と同様にして伝送路特性成分ｘ’ i,k (p)を得るための、パイロット用副搬送波成分抽出部５１１、除算部５１２が伝送路推定部１２に備えられている。
【０１０４】
除算部５１２から伝送路特性成分ｘ’ i,k (p)が得られる際には、既に第（ｉ−１）番目以前の複数のシンボルについての伝送路特性成分が得られている。これらを格納するために伝送路特性成分メモリ部５１３も設けられている。そして第ｉ番目以前の複数のシンボルについての伝送路特性成分が内挿部５１９に与えられる。
【０１０５】
内挿部５１９では、特定パイロット用副搬送波について得られた伝送路特性成分を時間方向及び周波数方向について内挿を用いた近似によって、特定パイロット用副搬送波以外の副搬送波についての伝送路特性成分を推定する。これにより全ての副搬送波についての伝送路特性成分ｈi,kが出力される。上記内挿のため、伝送路特性成分メモリ部５１３は（Ｍ／ｎ）個の異なるシンボルについての伝送路特性成分を格納することが望ましい。
【０１０６】
副搬送波復調部１３は、フーリエ変換部４から出力される副搬送波成分ｘi,kを、伝送路特性ｈi,kに基づいて復調し、再生データｓi,kを出力する。具体的にはｓi,k＝ｘi,k／ｈi,kで求めることができる。
【０１０７】
上記のようにして得られた伝送路特性ｈi,0〜ｈi,K（０≦ｋ≦Ｋ）は、クロック位相誤差検出部５２に与えられ、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力ｙiが出力される。図１２はクロック位相誤差検出部５２に採用できるクロック位相誤差検出部５２ａの構成を示すブロック図である。クロック位相誤差検出部５２ａはクロック位相誤差検出部５１ｂからパイロット用副搬送波成分抽出部５１１、除算部５１２、伝送路特性成分メモリ部５１３を除いた構成を有している。
【０１０８】
具体的にはクロック位相誤差検出部５２ａは隣接伝送路特性成分分離部５１４を有しており、伝送路特性ｈi,0〜ｈi,Kから第１副搬送波伝送路特性成分ｃi,k (h)及び第２副搬送波伝送路特性成分ｐi,k (h)の対を少なくとも一つ出力する。ここで、第１副搬送波伝送路特性成分ｃi,k (h)の周波数は、第２副搬送波伝送路特性成分ｐi,k (h)の周波数よりも高い。例えばｃi,k1 (h)＝ｈi,k1，ｐi,k1 (h)＝ｈi,k1-t（１≦ｔ≦ｋ１）に選択することができる。但し実施の形態１においてｍを小さくするほど位相誤差を精度良く求めやすいのと同様に、ｔは小さい方が望ましい。
【０１０９】
クロック位相誤差検出部５２ａは更に共役複素数変換部５１５、複素乗算部５１６、正接計算部５０５、位相計算部５０６、位相平均化部５０７を備え、これらはそれぞれ実施の形態３に示された機能を果たす。即ち、共役複素数変換部５１５は第２副搬送波伝送路特性成分ｐi,k (h)の共役複素数ｐi,k (h)*を出力する。そして複素乗算部５１６において第１副搬送波伝送路特性成分ｃi,k (h)と共役複素数ｐi,k (h)*との複素乗算が行われ、複素信号Ｒi,k (h)が出力される。これから正接計算部５０５、位相計算部５０６によって位相θi,kが求められ、更にその副搬送波番号ｋについての平均が位相平均化部５０７によって計算されて第ｉ番目のシンボルについての検出出力ｙiが求められる。
【０１１０】
以上のように、本実施の形態によれば、同期変調された副搬送波の復調時に必要となる伝送路推定部の出力として得られる伝送路特性をもとに、クロック信号の位相誤差を検出する。従って、参照する副搬送波の数を任意に増加することができる。そしてクロック信号の位相誤差を、パイロット用副搬送波成分の値によらずに求めることができる。これによりクロック再生を行うフェーズ・ロックド・ループにおいて、高精度かつ安定なクロック信号を再生することができる。またクロック信号の位相誤差の検出範囲を増大することができる。
【０１１１】
なお、本実施の形態で採用されるべきパイロット用副搬送波は、実施の形態５で採用される特定パイロット用副搬送波のような「１シンボル内に等周波数間隔で配置されかつシンボル毎にその配置がオフセットを持つ」という特性を備えることは、必ずしも要求されない。同期変調された副搬送波の復調時に通常用いられる、伝送路推定部の出力を採用してクロック信号の位相誤差を求めるからである。
【０１１２】
また、本実施の形態ではクロック位相誤差検出部５２ａが出力する検出出力ｙiに基づいてクロック発振部９のクロック信号を制御する直交周波数分割多重信号受信装置１０３を例示したが、実施の形態２に示される直交周波数分割多重信号受信装置１０２のように、フィルタ係数出力部１０及びリサンプリング部１１を用いてもよい。
【０１１３】
実施の形態６．
実施の形態６では、副搬送波の変調方式として同期変調と差動変調が混在する場合のクロック信号の位相誤差を検出する技術を呈示する。但し、ここでいう差動変調とは、ＤＱＰＳＫやπ／４シフトＤＱＰＳＫを、また同期変調はＱＰＳＫや多値ＱＡＭを意味する。
【０１１４】
図１３は、この発明の実施の形態６による直交周波数分割多重信号受信装置１０４の構成を示すブロック図である。直交周波数分割多重信号受信装置１０４は直交周波数分割多重信号受信装置１０１においてクロック位相誤差検出部５１をクロック位相誤差検出部５３に置換し、また変調方式識別情報デコード部１４を追加した構成を有している。
【０１１５】
変調方式識別情報デコード部１４は、フーリエ変換部４から副搬送波成分ｘi,kを入力し、副搬送波の中に挿入されている各副搬送波の変調方式を識別するための情報を再生する。これにより、各々の副搬送波についての変調方式が差動変調であるか同期変調であるかを表す変調方式識別信号Ｄを出力する。クロック位相誤差検出部５３では、変調方式識別信号Ｄに応じてクロック信号の位相誤差検出を行う。
【０１１６】
図１４はクロック位相誤差検出部５３に採用できるクロック位相誤差検出部５３ａの構成を示すブロック図である。クロック位相誤差検出部５３ａは複素信号Ｒ’ i,kを得るために実施の形態３で示されたクロック位相誤差検出部５１ａが備えていた、データ送信用副搬送波成分抽出部５００、隣接データ送信用副搬送波成分分離部５０１、共役複素数変換部５０２、複素乗算部５０３、座標変換部５０４を備えている。そして複素信号Ｒ’ i,kは信号選択部５２２の一方の入力となっている。
【０１１７】
またクロック位相誤差検出部５３ａは複素信号Ｒi,k (p)を得るために実施の形態４で示されたクロック位相誤差検出部５１ｂが備えていた、パイロット用副搬送波成分抽出部５１１、除算部５１２、伝送路特性成分メモリ部５１３、隣接伝送路特性成分分離部５１４、共役複素数変換部５１５、複素乗算部５１６を備えている。そして出力Ｒi,k (p)は信号選択部５２２の他方の入力となっている。
【０１１８】
更に、クロック位相誤差検出部５３ａは信号選択部５２２の出力が与えられる正接計算部５０５、正接計算部５０５の出力が与えられる位相計算部５０６、位相計算部５０６から位相θi,kを得て検出出力ｙiを出力する位相平均化部５０７を備えている。
【０１１９】
そしてクロック位相誤差検出部５３ａは変調方式識別信号Ｄによって２入力から一つを選択して出力する信号選択部５２２を備えている。従ってクロック位相誤差検出部５３ａは、信号選択部５２２からの出力に応じて、実施の形態３で示されたクロック位相誤差検出部５１ａ（図４）、実施の形態４で示されたクロック位相誤差検出部５１ｂ（図７）のいずれかの機能を果たす。
【０１２０】
信号選択部５２２は、変調方式識別信号Ｄが、副搬送波成分ｘi,kが差動変調されていると判断した場合には座標変換部５０４の出力Ｒ’ i,kを、副搬送波成分ｘi,kが同期変調されていると判断した場合には複素乗算部５１６の出力Ｒi,k (p)を、それぞれ選択して出力する。
【０１２１】
以上のように、本実施の形態では副搬送波の変調方式に応じてクロック信号の位相誤差を検出する。従って本実施の形態によれば、差動変調と同期変調が混在するような直交周波数分割多重信号を受信する際に高精度なクロック再生を実現することができる。
【０１２２】
なお、本実施の形態ではクロック位相誤差検出部５３ａが出力する検出出力ｙiに基づいてクロック発振部９のクロック信号を制御する直交周波数分割多重信号受信装置１０４を例示したが、実施の形態２に示される直交周波数分割多重信号受信装置１０２のように、フィルタ係数出力部１０及びリサンプリング部１１を用いてもよい。
【０１２３】
実施の形態７．
実施の形態７は実施の形態３乃至実施の形態６の変形である。
【０１２４】
図１５は実施の形態７のうち、実施の形態３の変形を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５１ｃの構成を示す。クロック位相誤差検出部５１ｃは、図４に示されたクロック位相誤差検出部５１ａの位相計算部５０６、位相平均化部５０７を正接平均化部５０８に置換した構成を有している。クロック位相誤差検出部５１ｃも、直交周波数分割多重信号受信装置１０１，１０２が備えるクロック位相誤差検出部５１として採用することができる。
【０１２５】
図１６は実施の形態７のうち、実施の形態４の変形を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５１ｄの構成を示す。クロック位相誤差検出部５１ｄは、図７に示されたクロック位相誤差検出部５１ｂの位相計算部５０６、位相平均化部５０７を正接平均化部５０８に置換した構成を有している。クロック位相誤差検出部５１ｄも、直交周波数分割多重信号受信装置１０１，１０２が備えるクロック位相誤差検出部５１として採用することができる。
【０１２６】
図１７は実施の形態７のうち、実施の形態５の変形を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５２ｂの構成を示す。クロック位相誤差検出部５２ｂは、図１２に示されたクロック位相誤差検出部５２ａの位相計算部５０６、位相平均化部５０７を正接平均化部５０８に置換した構成を有している。クロック位相誤差検出部５２ｂも、直交周波数分割多重信号受信装置１０３が備えるクロック位相誤差検出部５２として採用することができる。
【０１２７】
図１８は実施の形態７のうち、実施の形態６の変形を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５３ｂの構成を示す。クロック位相誤差検出部５３’は、図１４に示されたクロック位相誤差検出部５３ａの位相計算部５０６、位相平均化部５０７を正接平均化部５０８に置換した構成を有している。クロック位相誤差検出部５３ｂも、直交周波数分割多重信号受信装置１０４が備えるクロック位相誤差検出部５３として採用することができる。
【０１２８】
正接平均化部５０８は、正接計算部５０５の出力を入力とし、１シンボル期間内に計算された位相情報の正接の平均値を計算する。その結果はクロック信号の位相誤差を反映するスカラー量となるので、これを第ｉ番目のシンボルについての検出出力ｙiとして扱うことができる。
【０１２９】
以上のように、本実施の形態では正接計算部５０５の出力を１シンボル期間平均化したものをクロック位相誤差検出部５１，５２，５３の出力ｙiとする。従って、正接から位相を求める必要が無く、回路規模を削減することができる。
【０１３０】
実施の形態８．
実施の形態８は、実施の形態３の変形としての実施の形態７の、更に変形である。図１９はクロック位相誤差検出部５１ｅの構成を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５１ｅは直交周波数分割多重信号受信装置１０１，１０２が備えるクロック位相誤差検出部５１として採用することができる。
【０１３１】
クロック位相誤差検出部５１ｅは図１５に示されたクロック位相誤差検出部５１ｃの正接計算部５０５、正接平均化部５０８を、それぞれ虚部情報抽出部５０９、虚部平均化部５１０に置換した構成を有している。
【０１３２】
クロック位相誤差検出部５１ｅはクロック位相誤差検出部５１ａ，５１ｃと同様にして、座標変換部から複素信号Ｒ’ i,kを得る。そして虚部情報抽出部５０９は複素信号Ｒ’ i,kの虚部Im［Ｒ’ i,k］を出力する。これはクロック位相誤差検出部５１ａ，５１ｃの正接計算部５０５の出力に複素信号Ｒ’ i,kの実部Re［Ｒ’ i,k］を乗じたものに相当する。虚部平均化部５１０は虚部Im［Ｒ’ i,k］を、副搬送波番号ｋについての平均をとって出力する。その結果はクロック信号の位相誤差を反映するスカラー量となるので、これを第ｉ番目のシンボルについての検出出力ｙiとして扱うことができる。
【０１３３】
以上のように、本実施の形態では、虚部情報の１シンボルの平均値をクロック位相誤差検出部５１の出力とする。従って、正接や位相を求める必要が無く、回路規模を削減することができる。
【０１３４】
実施の形態９．
実施の形態９は、実施の形態４の変形としての実施の形態７の、更に変形である。図２０はクロック位相誤差検出部５１ｆの構成を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５１ｆは直交周波数分割多重信号受信装置１０１，１０２が備えるクロック位相誤差検出部５１として採用することができる。
【０１３５】
クロック位相誤差検出部５１ｆは図１６に示されたクロック位相誤差検出部５１ｄの共役複素数変換部５１５、複素乗算部５１６、正接計算部５０５、正接平均化部５０８を虚部情報生成用乗算部５１７、虚部平均化部５１０に置換した構成を有している。
【０１３６】
クロック位相誤差検出部５１ｆはクロック位相誤差検出部５１ｂ，５１ｄと同様にして、隣接伝送路特性成分分離部５１４からパイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)及びパイロット用第２伝送路特性成分ｐi,k (p)を得る。虚部情報生成用乗算部５１７は、これらを入力し、式（９）に基づいて虚部情報ｑi,k (p)を計算して出力する。
【０１３７】
【数９】
【０１３８】
つまり虚部情報ｑi,k (p)は、クロック位相誤差検出部５１ｂ，５１ｄにおいて正接計算部５０５から得られる正接の値に（Re［ｃi,k (p)］・Re［ｐi,k (p)］＋Im［ｃi,k (p)］・Im［ｐi,k (p)］）を乗じた値である。虚部平均化部５１０は虚部情報ｑi,k (p)を、副搬送波番号ｋについての平均をとって出力する。その結果はクロック信号の位相誤差を反映するスカラー量となるので、これを第ｉ番目のシンボルについての検出出力ｙiとして扱うことができる。
【０１３９】
以上のように、本実施の形態では、虚部情報の１シンボルの平均値をクロック位相誤差検出部５１の出力とする。従って、複素乗算のように（Re［ｃi,k (p)］・Re［ｐi,k (p)］＋Im［ｃi,k (p)］・Im［ｐi,k (p)］）を求める必要は無く、正接や位相を求める必要も無く、回路規模を削減することができる。
【０１４０】
実施の形態１０．
実施の形態１０は実施の形態５の変形としての実施の形態７の、更に変形である。図２１はクロック位相誤差検出部５２ｃの構成を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５２ｃは直交周波数分割多重信号受信装置１０３が備えるクロック位相誤差検出部５２として採用することができる。
【０１４１】
クロック位相誤差検出部５２ｃは図１７に示されたクロック位相誤差検出部５２ｂの共役複素数変換部５１５、複素乗算部５１６、正接計算部５０５、正接平均化部５０８を虚部情報生成用乗算部５１７、虚部平均化部５１０に置換した構成を有している。
【０１４２】
クロック位相誤差検出部５２ｃはクロック位相誤差検出部５２ａ，５２ｂと同様にして、隣接伝送路特性成分分離部５１４から第１伝送路特性成分ｃi,k (h)及び第２伝送路特性成分ｐi,k (h)を得る。虚部情報生成用乗算部５１７は、これらを入力し、式（１０）に基づいて虚部情報ｑi,k (h)を計算して出力する。
【０１４３】
【数１０】
【０１４４】
つまり虚部情報ｑi,k (h)は、クロック位相誤差検出部５２ａ，５２ｂにおいて正接計算部５０５から得られる正接の値に（Re［ｃi,k (h)］・Re［ｐi,k (h)］＋Im［ｃi,k (h)］・Im［ｐi,k (h)］）を乗じた値である。虚部平均化部５１０は虚部情報ｑi,k (h)を、副搬送波番号ｋについての平均をとって出力する。その結果はクロック信号の位相誤差を反映するスカラー量となるので、これを第ｉ番目のシンボルについての検出出力ｙiとして扱うことができる。
【０１４５】
以上のように、本実施の形態では、虚部情報の１シンボルの平均値をクロック位相誤差検出部５１の出力とする。従って、複素乗算のように（Re［ｃi,k (h)］・Re［ｐi,k (h)］＋Im［ｃi,k (h)］・Im［ｐi,k (h)］）を求める必要は無く、正接や位相を求める必要も無く、回路規模を削減することができる。
【０１４６】
実施の形態１１．
実施の形態１１は実施の形態６の変形としての実施の形態７の、更に変形である。図２２はクロック位相誤差検出部５３ｃの構成を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５３ｃは直交周波数分割多重信号受信装置１０４が備えるクロック位相誤差検出部５３として採用することができる。
【０１４７】
クロック位相誤差検出部５３ｃは図１８に示されたクロック位相誤差検出部５３ｂの正接計算部５０５、正接平均化部５０８を虚部情報抽出部５０９、虚部平均化部５１０に置換した構成を有している。
【０１４８】
従って、変調方式識別信号Ｄによって信号選択部５２２が座標変換部５０４の出力Ｒ’ i,kを出力した場合には、実施の形態８と同様にしてIm［Ｒ’ i,k］が虚部平均化部５１０に与えられる。また変調方式識別信号Ｄによって信号選択部５２２が複素乗算部５１６の出力Ｒi,k (p)を出力した場合には、実施の形態９と同様にして虚部情報ｑi,k (p)が虚部平均化部５１０に与えられる。
【０１４９】
以上のように、本実施の形態では、虚部情報の１シンボル平均値をクロック位相誤差検出部５の出力とする。従って正接または位相を求める回路が不要となり、回路規模を削減することができる。
【０１５０】
【発明の効果】
この発明のうち請求項１乃至請求項４にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、クロック信号の位相誤差についてのフェーズ・ロックド・ループを有しているので、高精度で安定なクロック再生を行うことができる。またクロック信号の周波数誤差も局所的には位相誤差としてみなすことができる。従って、直交周波数分割多重信号のデータ再生後の誤り率が低減される。
【０１５１】
しかも、クロック信号の位相誤差を求めるための副搬送波の数を多く採用することができ、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力が高精度に求められる。
【０１５２】
この発明のうち請求項５にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、データ送信用副搬送波成分の絶対値の大きさはいずれも等しいので、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を求める際に、データ送信用副搬送波成分の大きさで正規化する必要が無い。
【０１５３】
この発明のうち請求項６にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、周波数間隔に応じた補正を必要としたり、同じクロック信号の位相誤差に対してその検出値にばらつきが生じることを回避できる。
【０１５４】
この発明のうち請求項７にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を、データ送信用副搬送波成分のデータ同士の位相差によらずに求めることができる。
【０１５５】
この発明のうち請求項８にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、座標変換された複素乗算結果に基づいて、クロック信号の位相誤差を求めることができる。
【０１５６】
この発明のうち請求項９にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、データ送信用副搬送波成分に基づく位相を求める必要がない。
【０１５７】
この発明のうち請求項１０にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、データ送信用副搬送波成分に基づく正接や位相を求める必要がない。
【０１５８】
この発明のうち請求項１１にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、クロック信号の位相誤差は、１シンボル毎に、周波数・時間配置が規則的なパイロット用副搬送波を用いて求められるので、周波数・時間配置が不規則なパイロット用副搬送波を用いて位相差を検出する場合に比べ、高精度にクロック信号の位相誤差が求められる。
【０１５９】
この発明のうち請求項１２にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を、１シンボル毎に、パイロット用副搬送波を用いて求めることができ、位相誤差を求めるための副搬送波の数を多く採用することができる。
【０１６０】
この発明のうち請求項１３、請求項１４にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、クロック信号の位相誤差を、パイロット用副搬送波成分の値によらずに求めることができる。
【０１６１】
この発明のうち請求項１５にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、複素乗算結果に基づく位相を求める必要がない。
【０１６２】
この発明のうち請求項１６、請求項１７にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、同期変調された副搬送波の復調の為に通常用いられる伝送路推定部の出力を採用して、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力が求められる。またクロック信号の位相誤差を求めるための副搬送波の数を多く採用することができ、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力が高精度に求められる。
【０１６３】
この発明のうち請求項１８にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、複素乗算結果に基づく位相を求める必要がない。
【０１６４】
この発明のうち請求項１９にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、複素乗算や正接、位相を求める必要がない。
【０１６５】
この発明のうち請求項２０、請求項２１にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、差動変調と同期変調が混在するような直交周波数分割多重信号を受信する際に高精度なクロック再生を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の動作を示すグラフである。
【図３】 この発明の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態３の動作を示すグラフである。
【図６】 この発明の実施の形態３の動作を示すグラフである。
【図７】 この発明の実施の形態４の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態４の動作を示す模式図である。
【図９】 この発明の実施の形態４の動作を示す概念図である。
【図１０】 この発明の実施の形態５の構成を示すブロック図である。
【図１１】 この発明の実施の形態５の構成を示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施の形態５の構成を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の実施の形態６の構成を示すブロック図である。
【図１４】 この発明の実施の形態６の構成を示すブロック図である。
【図１５】 この発明の実施の形態７の構成を示すブロック図である。
【図１６】 この発明の実施の形態７の構成を示すブロック図である。
【図１７】 この発明の実施の形態７の構成を示すブロック図である。
【図１８】 この発明の実施の形態７の構成を示すブロック図である。
【図１９】 この発明の実施の形態８の構成を示すブロック図である。
【図２０】 この発明の実施の形態９の構成を示すブロック図である。
【図２１】 この発明の実施の形態１０の構成を示すブロック図である。
【図２２】 この発明の実施の形態１１の構成を示すブロック図である。
【図２３】 従来の技術の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
ａi,k (p) 既知パイロットデータ、ｃi,k データ送信用第１副搬送波成分、ｐi,k データ送信用第２副搬送波成分、ｃi,k (p) パイロット用第１伝送路特性成分、ｐi,k (p) パイロット用第２伝送路特性成分、ｃi,k (h) 第１副搬送波伝送路特性成分、ｐi,k (h) 第２副搬送波伝送路特性成分、Ｒi,k，Ｒ’ i,k 複素信号、ｘi,k 副搬送波成分、ｙi 検出出力、θi,k 位相。
【発明の属する技術分野】
この発明は、直交周波数分割多重信号の受信装置及び受信方式におけるクロック再生手法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２３は、従来の直交周波数分割多重信号受信装置１００の構成を示すブロック図である。かかる技術は、例えば、木村他、“OFDM復調における周波数同期の検討”、テレビジョン学会技術報告、vol.20, no.53, pp.61-66, Oct. 1996に紹介されている。
【０００３】
Ａ／Ｄ変換部１は、クロック発振部９から所定の周波数を持つクロック信号を入力する。そしてこのクロック信号に基づいて、受信信号をアナログ／ディジタル変換して出力する。当該受信信号は準同期検波によって所定の周波数帯域に復調されており、例えば図示されないチューナーから出力される。例としてＡ／Ｄ変換部１に入力される第ｉ番目のシンボルｒiが図示されている。
【０００４】
副搬送波周波数補正部２は、フーリエ変換部４の出力を入力する。そしてこれに基づいて、Ａ／Ｄ変換部１の出力信号に残留する送受信信号間の副搬送波周波数誤差を補正し、複素信号として出力する。ガード期間除去部３は、副搬送波周波数補正部２の出力を入力してガード期間に相当する信号を除去する。一般に、直交周波数分割多重信号の送信シンボルには、有効シンボルの最後部の一部をガード期間としてシンボルの先頭に付加している。そこで上記処理により、各シンボルにおける有効シンボルが出力される。
【０００５】
フーリエ変換部４は、ガード期間除去部３から出力される有効シンボルに対し、所定のポイント数での離散フーリエ変換を行う。フーリエ変換部４の出力は、直交周波数分割多重信号における副搬送波毎の成分（副搬送波成分）を表すことになる。データ再生部７は、フーリエ変換部４の出力に対し、各副搬送波の変調方式に応じた復調を行う。これによって送信データが再生される。例として、第ｉ番目のシンボルにおいて第ｋ番目の副搬送波によって送信されたデータについてのデータ再生部７から出力ｓi,kが図示されている。
【０００６】
遅延部１５は、副搬送波周波数補正部２の出力を入力し、１有効シンボル分だけ信号を遅延して出力する。ガード期間の信号は、有効シンボル期間の信号の最後に位置する一部である。従って、副搬送波の周波数誤差、サンプリングクロックの周波数誤差及び位相誤差のいずれもが無視でき、伝送路が理想伝送路とみなせて、かつ雑音を無視できる場合には、遅延部１５の出力と副搬送波周波数補正部２の出力とは、同一とみなすことができる。
【０００７】
正の周波数通過フィルタ部１６は、遅延部１５から出力される複素信号における正の周波数領域の信号を出力する。負の周波数通過フィルタ部１７は、遅延部１５の出力される複素信号における負の周波数領域の信号を出力する。複素乗算部１８は、副搬送波周波数補正部２の出力と正の周波数通過フィルタ部１６の出力との相関ベクトルを計算する。複素乗算部１９は、副搬送波周波数補正部２の出力と負の周波数通過フィルタ部１７の出力との相関ベクトルを計算する。
【０００８】
クロック信号に周波数誤差が存在する場合、遅延部１５において遅延される遅延時間は、本来の遅延時間に対して誤差を生じる。これに対応して、複素乗算部１８の出力として得られる相関ベクトル、複素乗算部１９の出力として得られる相関ベクトルには、それぞれ位相回転が発生する。両者の位相回転は、絶対値が同じで極性が異なる。この位相回転はクロックの周波数誤差を反映するため、これを検出し、フェーズ・ロックド・ループを採用することにより、クロックの周波数誤差を補正することができる。
【０００９】
そこで、まず複素乗算部１８，１９の出力が、それぞれ積分部２０，２１によって、１シンボル内のガード期間に相当する間で積分される。そして積分部２１の出力から積分部２０の出力が減算部２２において減算され、クロックの周波数誤差に比例したスカラー量である検出出力信号が出力される。ループフィルタ部６は検出出力信号の周波数帯域を制限して出力する。発振器制御部８は、ループフィルタ部６の出力に基づき、クロック発振部９がクロック信号の周波数を制御するために必要な制御信号形式に変換して出力する。そしてクロック発振部９は、発振器制御部８の出力に基づき発振動作を行い、Ａ／Ｄ変換部１にクロック信号を与える。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の直交周波数分割多重信号の受信装置１００では、クロック信号の周波数誤差を検出してクロック再生を行っており、クロックの位相誤差に対しては誤差が検出できないという問題点があった。
【００１１】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、クロックの位相誤差を検出することにより、高精度で安定なクロック再生を行い、直交周波数分割多重信号のデータ再生後の誤り率を低減することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明のうち請求項１にかかるものは直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を求めるクロック位相誤差検出部と、前記検出出力に基づいてクロック信号を出力するクロック発振部とを備える。
【００１３】
この発明のうち請求項２にかかるものは直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングするリサンプリング部と、前記リサンプリング部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を求めるクロック位相誤差検出部とを備える。そして、前記検出出力に基づいて前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングする。
【００１４】
この発明のうち請求項３にかかるものは、直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいてクロック信号を出力するクロック発振部とを備える。そして、異なるシンボルの、かつ周波数の異なる前記複数の副搬送波成分に基づいて複数の伝送路特性が求められ、前記複数の伝送路特性間の位相に基づいて前記検出出力が求められる。
【００１５】
この発明のうち請求項４にかかるものは、直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングするリサンプリング部と、前記リサンプリング部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部とを備える。そして前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいて前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングする。また異なるシンボルの、かつ周波数の異なる前記複数の副搬送波成分に基づいて複数の伝送路特性が求められ、前記複数の伝送路特性間の位相に基づいて前記検出出力が求められる。
【００１６】
この発明のうち請求項５にかかるものは、請求項１又は請求項２記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記検出出力を求めるのに用いられる前記同一シンボル中の前記複数の副搬送波成分は、直交周波数分割多重変調としてＱＰＳＫ系変調が採用されるデータ送信用副搬送波である。
【００１７】
この発明のうち請求項６にかかるものは、請求項５記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、少なくとも一つの対の前記データ送信用副搬送波成分が前記検出出力を求めるのに用いられ、前記少なくとも一つの対の前記データ送信用副搬送波成分同士の間隔は一定である。
【００１８】
この発明のうち請求項７にかかるものは、請求項６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記クロック位相誤差検出部は、シンボル毎に複数のデータ送信用副搬送波成分を抽出するデータ送信用副搬送波成分抽出部と、前記複数のデータ送信用副搬送波成分から、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分を出力する隣接データ送信用副搬送波成分分離手段と、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分の他方と、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、前記複素乗算結果の位相成分の絶対値を複素座標平面上で０〜π／４ラジアンに収める座標変換を行って出力する座標変換部とを有する。
【００１９】
この発明のうち請求項８にかかるものは、請求項７記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記座標変換部の出力の正接を求めて出力する正接計算部と、前記正接計算部の出力から、前記シンボルにおいて、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分間の位相を得る位相計算部と、前記シンボル毎に前記位相の平均値を求めて前記検出出力を求める位相平均化部とを更に有する。
【００２０】
この発明のうち請求項９にかかるものは、請求項７記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記座標変換部の出力の正接を求めて出力する正接計算部と、前記シンボル毎に前記正接計算部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める正接平均化部とを更に有する。
【００２１】
この発明のうち請求項１０にかかるものは、請求項７記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記座標変換部の出力の虚部を求めて出力する虚部情報抽出部と、前記シンボル毎に前記虚部情報抽出部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める虚部平均化部とを更に有する。
【００２２】
この発明のうち請求項１１にかかるものは、請求項３又は請求項４に記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記検出出力はシンボル毎に、パイロット用副搬送波を用いて求められ、前記パイロット用副搬送波は、同一シンボル内の周波数間隔が一定であってかつその周波数配置がシンボル毎に一定のオフセットを持つ。
【００２３】
この発明のうち請求項１２にかかるものは、請求項１１記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、複数のシンボルに亘って、前記オフセット分異なる少なくとも一つの対の前記パイロット用副搬送波成分間の位相に基づいて、前記検出出力を求めるクロック位相誤差検出部を有する。
【００２４】
この発明のうち請求項１３にかかるものは、請求項１２記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記クロック位相誤差検出部は、シンボル毎に前記パイロット用副搬送波成分を抽出するパイロット用副搬送波成分抽出部と、前記パイロット用副搬送波成分を既知パイロットデータで除して伝送路特性成分を出力する除算部と、前記複数のシンボルに亘って、前記オフセット分異なる、少なくとも一つの対の前記伝送路特性成分を出力する隣接伝送路特性成分分離部とを有する。
【００２５】
この発明のうち請求項１４にかかるものは、請求項１３記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、前記正接計算部の出力から、前記シンボルにおいて、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分間の位相を得る位相計算部と、前記シンボル毎に前記位相の平均値を求めて前記検出出力を求める位相平均化部とを更に有する。
【００２６】
この発明のうち請求項１５にかかるものは、請求項１３記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、前記シンボル毎に前記正接計算部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める正接平均化部とを更に有する。
【００２７】
この発明のうち請求項１６にかかるものは、請求項３又は請求項４記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記複数の副搬送波成分は、同期変調された副搬送波の復調の為に前記受信信号に挿入される複数のパイロット用副搬送波成分を有し、前記複数のパイロット用副搬送波成分に基づいて前記複数の伝送路特性を推定する伝送路推定部と、前記複数の伝送路特性間に基づいて前記検出出力を求めるクロック位相誤差検出部とを備える。
【００２８】
この発明のうち請求項１７にかかるものは、請求項１６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、少なくとも一つの対の前記伝送路特性成分を出力する隣接伝送路特性成分分離部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、前記正接計算部の出力から、前記シンボルにおいて、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分間の位相を得る位相計算部と、前記シンボル毎に前記位相の平均値を求めて前記検出出力を求める位相平均化部とを更に有する。
【００２９】
この発明のうち請求項１８にかかるものは、請求項１６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、少なくとも一つの対の前記伝送路特性成分を出力する隣接伝送路特性成分分離部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、前記シンボル毎に前記正接計算部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める正接平均化部とを更に有する。
【００３０】
この発明のうち請求項１９にかかるものは、請求項１３又は請求項１６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の実部と前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方の虚部との積から、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の虚部と前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記他方の実部との積を差し引いて虚部情報を生成する虚部情報生成部と、前記シンボル毎に前記虚部情報の平均値を求めて前記検出出力を求める虚部平均化部とを更に有する。
【００３１】
この発明のうち請求項２０にかかるものは、直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいてクロック信号を出力するクロック発振部とを備える。そして前記複数の副搬送波成分が差動変調されたものである場合には、同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、前記複数の副搬送波成分が同調変調されたものである場合には、複数のシンボルに亘って所定のオフセット分異なる少なくとも一つの対の特定パイロット用副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、前記特定パイロット用副搬送波は、同一シンボル内の周波数間隔が一定であってかつその周波数配置がシンボル毎に前記所定のオフセットを有する。
この発明のうち請求項２１にかかるものは、直交周波数分割多重信号の受信装置であって、直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングするリサンプリング部と、前記リサンプリング部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部とを備える。そして前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいて前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングする。そして前記複数の副搬送波成分が差動変調されたものである場合には、同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、前記複数の副搬送波成分が同調変調されたものである場合には、複数のシンボルに亘って所定のオフセット分異なる少なくとも一つの対の特定パイロット用副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、前記特定パイロット用副搬送波は、同一シンボル内の周波数間隔が一定であってかつその周波数配置がシンボル毎に前記所定のオフセットを有する。
【００３２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による直交周波数分割多重信号受信装置１０１の構成を示すブロック図である。直交周波数分割多重信号受信装置１０１は、その概略として、図２３で示された従来の直交周波数分割多重信号受信装置１００の遅延部１５、正の周波数通過フィルタ部１６、負の周波数通過フィルタ部１７、複素乗算部１８，１９、積分部２０，２１及び減算部２２を、クロック位相誤差検出部５１に置換した構成を備えている。
【００３３】
具体的には、直交周波数分割多重信号受信装置１０１は、Ａ／Ｄ変換部１、副搬送波周波数補正部２、ガード期間除去部３、フーリエ変換部４、データ再生部７を備えている。
【００３４】
Ａ／Ｄ変換部１は、クロック発振部９から所定の周波数を持つクロック信号を入力する。そしてこのクロック信号に基づいたタイミングでサンプリングを行い、受信信号をアナログ／ディジタル変換して出力する。当該受信信号は直交周波数分割多重された信号から準同期検波によって所定の周波数帯域に復調されており、例えば図示されないチューナーから出力される。例としてＡ／Ｄ変換部１に入力される第ｉ番目のシンボルｒiが図示されている。
【００３５】
図２は、副搬送波の周波数が完全に同期している場合の、Ａ／Ｄ変換部１に入力される信号波形を例示するグラフである。直交周波数分割多重信号の送信シンボルには、有効シンボルの最後部の一部をガード期間としてシンボルの先頭に付加している。
【００３６】
副搬送波周波数補正部２は、フーリエ変換部４の出力を入力する。そしてこれに基づいて、Ａ／Ｄ変換部１の出力信号に残留する送受信信号間の副搬送波周波数誤差を補正し、複素信号として出力する。ガード期間除去部３は、副搬送波周波数補正部２の出力を入力してガード期間に相当する信号を除去し、各シンボルにおける有効シンボルを出力する。
【００３７】
フーリエ変換部４は、ガード期間除去部３から出力される有効シンボルに対し、所定のポイント数での離散フーリエ変換を行う。フーリエ変換部４の出力は、直交周波数分割多重信号における副搬送波毎の成分（副搬送波成分）を表すことになる。例として第ｉ番目のシンボルにおける第ｋ番目の副搬送波成分ｘi,kが図示されている。
【００３８】
データ再生部７は、フーリエ変換部４の出力に対し、各副搬送波の変調方式に応じた復調を行う。これによって送信データが再生される。例として、第ｉ番目のシンボルにおいて第ｋ番目の副搬送波によって送信されたデータについて、データ再生部７から出力ｓi,kが図示されている。
【００３９】
直交周波数分割多重信号受信装置１０１は更に、クロック位相誤差検出部５１と、ループフィルタ部６と、発振器制御部８と、クロック発振部９を備えている。クロック位相誤差検出部５１は、フーリエ変換部４の出力を入力し、１シンボル内の副搬送波成分における伝送路特性成分間の位相誤差をもとにＡ／Ｄ変換部１に供給されるクロック信号の位相誤差を反映する検出出力をシンボル毎に検出し、検出出力信号を出力する。例として第ｉ番目のシンボルにおけるクロック信号の位相誤差を反映する検出出力ｙiが図示されている。クロック位相誤差検出部５１の具体的な構成例や動作は、他の実施の形態で詳述する。
【００４０】
ループフィルタ部６はクロック位相誤差検出部５１から得られた検出出力信号の周波数帯域を制限して出力する。発振器制御部８は、ループフィルタ部６の出力に基づき、クロック発振部９がクロック信号の周波数を制御するために必要な制御信号形式に変換する。そしてクロック発振部９は、発振器制御部８の出力に基づき発振動作を行い、Ａ／Ｄ変換部１にクロック信号を与える。従って、直交周波数分割多重信号受信装置１０１は、クロック信号の位相誤差についてフェーズ・ロックド・ループを有しているといえる。
【００４１】
クロック信号に位相誤差がある場合、フーリエ変換部４に入力される信号は本来入力されるべき信号に対して時間的にずれた信号となっている。フーリエ変換の性質から、時間ドメインでの時間ずれは、周波数ドメインにおいては位相回転項として現れる。直交周波数分割多重信号受信装置１０１ではクロック位相誤差検出部５１においてこの位相回転成分を検出することにより、クロック信号の位相誤差を検出することができる。また、クロック信号の周波数誤差についても、これを局所的には位相誤差として捉えることができるので、クロック信号の位相誤差についてフェーズ・ロックド・ループを構成することにより、クロック信号の位相及び周波数の双方を補正することができる。
【００４２】
以上のようにして直交周波数分割多重信号受信装置１０１は、クロック信号の位相誤差についてのフェーズ・ロックド・ループを有しているので、高精度で安定なクロック再生を行い、直交周波数分割多重信号のデータ再生後の誤り率が低減される。
【００４３】
実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２による直交周波数分割多重信号受信装置１０２の構成を示すブロック図である。直交周波数分割多重信号受信装置１０２は、その概略として、図１で示された直交周波数分割多重信号受信装置１０１のＡ／Ｄ変換部１と副搬送波周波数補正部２との間にリサンプリング部１１を介挿し、発振器制御部８及びクロック制御部９をフィルタ係数出力部１０に置換した構成を有している。実施の形態２では、Ａ／Ｄ変換部１で用いるクロック信号は一定にしたままで、Ａ／Ｄ変換部１の出力に対してデータのリサンプリングを行う。
【００４４】
より詳細には、Ａ／Ｄ変換部１、副搬送波周波数補正部２、ガード期間除去部３、フーリエ変換部４、クロック位相誤差検出部５１、ループフィルタ部６、データ再生部７は実施の形態１に採用されたものと同じ機能を果たす。そしてＡ／Ｄ変換部１の出力はリサンプリング部１１に与えられ、リサンプリング部１１の出力は、フーリエ変換部４の出力と共に、副搬送波周波数補正部２に与えられる。またフィルタ係数出力部１０はループフィルタ部６の出力を入力し、その出力をリサンプリング部１１に与える。
【００４５】
フィルタ係数出力部１０は、ループフィルタ部６から得られた、周波数帯域が制限済みのクロック信号の位相誤差に対し、リサンプリングフィルタの係数値を出力する。例えばクロックの位相誤差に対して補正を行うための係数値をあらかじめルック・アップ・テーブルに格納しておき、入力信号に応じた係数を出力するようにフィルタ係数出力部１０を構成すればよい。
【００４６】
リサンプリング部１１はリサンプリングフィルタで構成されており、フィルタ係数出力部１０から得られたリサンプリングフィルタの係数値に基づき、Ａ／Ｄ変換部１の出力に残留しているクロック信号の位相誤差の成分を補正する。これにより、位相誤差が抑制された、本来のサンプリング点の出力値が出力される。
【００４７】
以上のように、実施の形態２にかかる直交周波数分割多重信号受信装置１０２においても、クロック信号の位相誤差についてフェーズ・ロックド・ループが構成されているので、高精度で安定なクロック再生が行われ、直交周波数分割多重信号のデータ再生後の誤り率が低減される。
【００４８】
実施の形態３．
実施の形態３では、実施の形態１，２でそれぞれ示された直交周波数分割多重信号受信装置１０１，１０２で用いられるクロック位相誤差検出部５１の構成を例示する。
【００４９】
図４は、クロック位相誤差検出部５１として採用できるクロック位相誤差検出部５１ａの構成を例示するブロック図である。クロック位相誤差検出部５１ａは副搬送波成分ｘi,kを入力するデータ送信用副搬送波成分抽出部５００と、データ送信用副搬送波成分抽出部５００の出力を入力して、データ送信用副搬送波成分の一対あるいは複数対を出力する隣接データ送信用副搬送波成分分離部５０１とを備えている。ここでデータ送信用副搬送波とはデータの送信に用いられる副搬送波である。そしてここでいうデータとは、例えば映像情報や音声情報など、システムが本来送信することを目的とするデータを意味する。実施の形態３ではクロック信号の位相誤差は、１シンボル毎に、データ送信用副搬送波を用いて検出される。
【００５０】
図５はＡ／Ｄ変換部１におけるサンプリングの概念を示すグラフであり、破線はＡ／Ｄ変換部１に入力される受信信号の波形を示し、白丸は本来のサンプリング点、即ちクロック信号に位相誤差が無い場合のサンプリング点を示す。Ａ／Ｄ変換部１に与えられるクロック信号に位相誤差が無い場合には、ガード期間と有効シンボル期間との境界でサンプリングが行われる。この場合には二重丸で示されたサンプリング点、即ち有効シンボル期間内にある本来のサンプリング点がフーリエ変換部４から出力される。
【００５１】
しかしクロック信号に位相誤差ｓＴ（Ｔは有効シンボル期間であって隣接する副搬送波の周波数間隔ｆ0の逆数、ｓはクロック信号の位相誤差に応じて異なる係数：進み位相を正とする）が存在した場合には、黒丸で示されるサンプリング点でサンプリングが行われる。従って、フーリエ変換部４から出力されるサンプリング点は、黒丸で示され、かつ白丸で更に囲まれたサンプリング点となり、ガード期間の波形をもデータ再生部７に与えるという望ましくない動作が生じる。
【００５２】
ガード期間と有効シンボル期間との境界を位相の基準点とすると、基準点に対するクロック信号の位相誤差は、−２ｚπ〜２ｚπの範囲（ｚ：整数）で定義できる。このとき、送信データの値をａi,k、該当する副搬送波に対する伝送路の伝達関数をＨi,k、フーリエ変換部４で実行される離散フーリエ変換のポイント数をＮとすると、フーリエ変換部４の出力ｘi,kは式（１）で近似できる。
【００５３】
【数１】
クロック信号の位相誤差を検出することは，式（１）において係数ｓを求めることによって実現できる。
【００５５】
まずデータ送信用副搬送波成分抽出部５００において、フーリエ変換部４の出力信号から、データを送信している副搬送波成分を抽出して出力する。例えばＡ／Ｄ変換部１に入力される第ｉ番目のシンボルｒiについて、フーリエ変換部４から副搬送波成分ｘi,0，ｘi,1，…，ｘi,N-1が得られる。但し、副搬送波成分ｘi,k+1の周波数は、副搬送波成分ｘi,kの周波数よりも周波数間隔ｆ0だけ高い。
【００５６】
例えば副搬送波成分ｘi,0，ｘi,1，…，ｘi,N-1は、この順にフーリエ変換部４から出力される。これらの中からデータ送信用副搬送波の成分のみが抽出されて、隣接データ送信用副搬送波成分分離部５０１に与えられる。隣接データ送信用副搬送波成分分離部５０１は、データ送信用副搬送波成分抽出部５００の出力を入力し、周波数が異なって対をなす副搬送波成分として、データ送信用第１副搬送波成分ｃi,k及びデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの対を少なくとも一つ出力する。ここで、データ第１送信用副搬送波成分ｃi,kの周波数は、データ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの周波数よりも高い。
【００５７】
データ第１送信用副搬送波成分ｃi,kの周波数ｆcik及びデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの周波数ｆpikとの差をｍｆ0とすると（ｍ≧１）、データ送信用副搬送波成分に関しては、式（２）が成立する。
【００５８】
【数２】
クロック位相誤差検出部５は、共役複素数変換部５０２と複素乗算部５０３とを更に備えている。共役複素数変換部５０２はデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの共役複素数ｐi,k *を求め、複素乗算部５０３はデータ送信用第１副搬送波成分ｃi,kとデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの共役複素数ｐi,k *との複素乗算を行う。但し、記号の右上に付記されたアスタリスク（＊）は、これが付記された複素数の共役複素数を表す。
【００６０】
複素乗算部５０３のから出力される複素信号Ｒi,kは式（１），（２）に基づき、式（３）で表される。
【００６１】
【数３】
データ送信用副搬送波の変調方式がＤＱＰＳＫ（Differentially Encoded Quadrature Phase Shift Keying）、π／４シフトＤＱＰＳＫ、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）である（本明細書ではこれらを総称して「ＱＰＳＫ系変調」と称す）とすると、ａi,k-m *・ａi,k＝Ａ2（Ａ：信号振幅）と表される。また、ｍの値を小さくすることにより、データ第１送信用副搬送波成分ｃi,kに対応する伝送路の伝達関数Ｈi,k-mをデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kに対応する伝送路の伝達関数Ｈi,kと等しいと近似することができる。この場合、式（３）は式（４）で近似できる。
【００６３】
【数４】
式（４）において、ｌi,kは周波数ｆpikの副搬送波で変調されたデータと、周波数ｆcikの副搬送波で変調されたデータとの位相差を表しており、０，１，２，３のいずれかの値をとり得る。
【００６５】
データ間位相差li,kの値に依存しないように係数ｓを検出するために、クロック位相誤差検出部５は座標変換部５０４を更に備えている。座標変換部５０４では、入力される複素信号Ｒi,kの位相成分の絶対値が複素座標平面上で０〜π／４ラジアンに収まるように座標軸を変換する。
【００６６】
図６（ａ）は複素信号Ｒi,kの、図６（ｂ）は複素信号Ｒ’ i,kの、複素座標平面でのそれぞれの位置を示すグラフである。複素信号Ｒi,kはデータ間位相差li,kの値に依存して４象限のいずれかの位置を占めるが、複素信号Ｒ’ i,kはデータ間位相差li,kの値に依存せずに、その実部及び虚部を共に正に設定することができる。
【００６７】
座標変換部５０４は具体的には、入力される複素信号Ｒi,kの実部と虚部の符号と絶対値に応じて、出力する複素信号Ｒ’ i,kを生成する。座標変換部５０４の処理の具体例を下表に示す。但し、記号Reはその右隣の［］に納められた複素数の実部を、記号Imはその右隣の［］に納められた複素数の虚部を、それぞれ表す。
【００６８】
【表１】
そして複素信号Ｒ’ i,kは式（５）で表される。
【００７０】
【数５】
複素信号Ｒ’ i,kからクロック位相誤差についての検出出力を求めるために、クロック位相誤差検出部５は正接計算部５０５及び位相計算部５０６を更に備えている。正接計算部５０５は、複素信号Ｒ’ i,kの位相に対する正接を計算して出力する。具体的には例えば、Im［Ｒ’ i,k］／Re［Ｒ’ i,k］で求められる。そして位相計算部５０６は正接計算部５０５の出力を入力し、これに対応する位相θi,kを出力する。位相計算部５０６は、例えばルック・アップ・テーブルなどに正接に対応する位相を格納しておき、入力に応じた値を出力するようにすればよい。位相θi,kは式（６）で表される。
【００７２】
【数６】
データ送信用第１副搬送波成分ｃi,k及びデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの対は、ある一つのシンボルｒiに対して副搬送波番号ｋを更新して複数を採用することができる。そして１シンボル期間内でｋを更新して計算された位相θi,kの平均値を計算するため、クロック位相誤差検出部５は位相平均化部５０７を更に備えている。位相平均化部５０７は、位相計算部５０６の出力たる位相θi,kを入力し、１シンボル期間内で更新された副搬送波番号ｋについて平均値を計算して第ｉ番目のシンボルにおけるクロック信号の位相誤差を反映する検出出力ｙiを出力する。つまり第ｉ番目のシンボルにおけるクロック信号の位相誤差を反映する検出出力ｙiは、データ送信用副搬送波同士の位相差を１シンボル内で平均したものであり、明らかにその値はクロック信号の位相誤差に比例するスカラー量となる。
【００７４】
しかも式（２）を満足していれば、いずれの対においてもデータ送信用副搬送波同士は同じ間隔ｍｆ0だけ離れているので、周波数間隔に応じた補正を必要としたり、同じクロック位相誤差に対してその検出値にばらつきが生じることも回避できる。
【００７５】
また直交周波数分割多重変調としてＱＰＳＫ系変調を採用することにより、データ送信用副搬送波成分の絶対値の大きさはいずれも等しい（式（４）、（５）ではＡとして表記）ので、複素乗算結果を得る際に、データ送信用副搬送波成分の大きさで正規化する必要も無い。
【００７６】
以上のように、実施の形態３によれば、１シンボル内で一対または複数対をなす副搬送波における位相差に基づき、クロック信号の位相誤差を検出する。従ってクロック再生を行うフェーズ・ロックド・ループにおいて、高精度かつ安定なクロック信号を再生することができる。
【００７７】
なお、副搬送波にはデータ以外にも、復調器において信号を再生する場合に使用するパイロットや、同期用のパイロット、伝送パラメータを表すデータなど、様々な情報を送信している場合が多い。しかしパイロット用副搬送波はデータ送信用副搬送波よりもその数が少なく、また不規則な周波数位置に配置される。よってパイロット用副搬送波を用いて位相誤差を求める場合に比べ、実施の形態３ではデータ送信用副搬送波を用いて位相誤差を求めるので、高精度にクロック位相の誤差が求められる。
【００７８】
データ送信用第１副搬送波成分ｃi,k及びデータ送信用第２副搬送波成分ｐi,kの対は、ある一つのシンボルｒiに対して一対のみ求めてもよく、その場合には位相平均化部５０７は不要となる。しかし、位相誤差を求める精度を高めるためには複数の上記対を求めることが望ましい。
【００７９】
実施の形態４．
実施の形態４でも、クロック位相誤差検出部５１として採用できるクロック位相誤差検出部５１ｂの構成を呈示する。クロック位相誤差検出部５１ｂではデータ送信用副搬送波ではなく、パイロット用の副搬送波（パイロット用副搬送波）、特にシンボルによって周波数位置が変化するパイロット用副搬送波を用いてクロックの位相誤差を検出する。
【００８０】
図７は、クロック位相誤差検出部５１ｂの構成を例示するブロック図である。クロック位相誤差検出部５１ｂはパイロット用副搬送波成分抽出部５１１を備えており、これがフーリエ変換部４から副搬送波成分ｘi,kを入力し、ある種のパイロット用副搬送波成分を抽出する。
【００８１】
一般に、パイロット用副搬送波はデータ送信用副搬送波に比べ、その絶対数が少ない場合が多い。従って、一般のパイロット用副搬送波を実施の形態３で示されたクロック位相誤差検出部５１ａに用いると、雑音の影響を受けやすい。また、一般のパイロット用副搬送波はその周波数配置が不規則な場合がある。この場合には、抽出される副搬送波の周波数間隔が一定ではないため、周波数間隔に応じた補正を必要としたり、同じクロック位相誤差に対しても検出値にばらつきが生じるという問題が生じる。更に、一定の間隔で配置されたパイロット用副搬送波を用いた場合は、検出値のばらつきは発生しないが、その間隔が大きいほど検出範囲が小さくなってしまう。
【００８２】
ところが、パイロット用副搬送波のうち、同期変調された副搬送波を復調するために使用される副搬送波は、同一シンボル内の周波数間隔が一定値Ｍｆ0（ｆ0は副搬送波番号が隣接する副搬送波同士の周波数間隔）であって、かつその周波数配置がシンボル毎に一定のオフセットｎｆ0を持つ場合がある（以下「特定パイロット用副搬送波」と称す）。図８はそのようなパイロットを含むシンボルを示す模式図であり、行毎に異なるシンボル（例えばｒi）が例示されている。白丸及び黒丸は副搬送波の位置を示し、右に行くほど副搬送波番号ｋが大きく、その対応する周波数が高い。同一シンボル内で隣接するパイロット用副搬送波の周波数間隔が１２ｆ0（即ちＭ＝１２）であり、隣接するシンボル同士ではパイロット用副搬送波のオフセットが３ｆ0（即ちｎ＝３）である場合が図示されている。このようなパイロットの例として、日本における地上波デジタルＴＶ方式でのScattered Pilotを挙げることができる。
【００８３】
特定パイロット用副搬送波を用いることにより、後述するようにクロック信号の位相誤差の検出範囲を広げると共に、位相誤差の検出に供される副搬送波数を増加させることができる。よってクロック信号の位相誤差の検出精度を向上することができる。
【００８４】
更にＱＰＳＫ系以外の多値同期変調、例えば多値ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）等が用いられた場合には、抽出されるデータ送信用副搬送波の位相誤差の検出は複雑になる。一方、パイロット用副搬送波の変調方式としては通常ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）やＤＢＰＳＫ（Differentially Encoded Binary Phase Shift Keying）が用いられ、しかもそのデータの値は既知である。このような場合にはパイロット用副搬送波を用いてクロック信号の位相誤差を検出する方が、回路規模を削減できる。
【００８５】
クロック位相誤差検出部５１ｂは除算部５１２を更に備え、パイロット用副搬送波成分抽出部５１１で抽出されたパイロット用副搬送波成分ｘi,k (p)を、既知パイロットデータａi,k (p)で除算する。既知パイロットデータは、抽出されたパイロット用副搬送波に対応するパイロットのデータを表す既知信号である。これによりパイロット用副搬送波成分が正規化され、パイロットのデータの値によらずにクロック信号の位相誤差を求めることができる。
【００８６】
副搬送波成分ｘi,kがパイロット用副搬送波成分ｘi,k (p)であった場合、これが式（１）で表されるとすれば、除算部５１２の出力、即ち正規化されたパイロット用副搬送波成分ｘ’ i,k (p)は式（７）で表され、本明細書では「伝送路特性成分」とも称する。
【００８７】
【数７】
伝送路特性成分ｘ’ i,k (p)は、該当する副搬送波に対する伝送路特性Ｈi,kとクロック信号の位相誤差を反映する位相回転項exp［ｊ２π（ｋ／Ｎ）ｓ］との積で表されている。
【００８９】
クロック位相誤差検出部５１ｂは伝送路特性成分メモリ部５１３を更に備え、伝送路特性成分ｘ’ i,k (p)を少なくとも１シンボル分以上メモリに格納する。望ましくは（Ｍ／ｎ−１）個の異なるシンボルについての伝送路特性成分を格納する。
【００９０】
クロック位相誤差検出部５１ｂは隣接伝送路特性成分分離部５１４を更に備え、伝送路特性成分メモリ部５１３の出力と、除算部５１２の出力とを入力し、パイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)及びパイロット用第２伝送路特性成分ｐi,k (p)の対を出力する。
【００９１】
図９は、パイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)及びパイロット用第２伝送路特性成分ｐi,k (p)を得る様子を示す概念図である。黒丸はパイロットの副搬送波の位置を、白丸はそれ以外の信号の副搬送波の位置を、それぞれ示しており、除算部５１２、伝送路特性成分メモリ部５１３から得られる副搬送波は黒丸で示された位置に対応するものである。ここでは特定パイロット用副搬送波が副搬送波番号ｋ＝０，３，６，９，１２，１５の副搬送波の中から選択され、かつ同一パイロットにおいては特定パイロット用副搬送波同士が副搬送波番号が１２個分離れている場合が図示されている。つまり図８で説明された場合と同様に同一シンボル内で隣接する特定パイロット用副搬送波の周波数間隔が１２ｆ0（即ちＭ＝１２）であり、隣接するシンボル同士では特定パイロット用副搬送波のオフセットが３ｆ0（即ちｎ＝３）である場合が図示されている。
【００９２】
第ｉ番目のシンボルにおいて、特定パイロット用副搬送波は副搬送波番号ｋ＝６であり、伝送路特性成分ｘ’ i,6 (p)が除算部５１２から得られている場合を想定する。これに先立って既に除算部５１２からは、第（ｉ−１）番目のシンボルについて伝送路特性成分ｘ’ i-1,3 (p)，ｘ’ i-1,15 (p)が、第（ｉ−２）番目のシンボルについて伝送路特性成分ｘ’ i-2,0 (p)，ｘ’ i-2,12 (p)が、第（ｉ−３）番目のシンボルについて伝送路特性成分ｘ’ i-3,9 (p)が、それぞれ得られ、かつ伝送路特性成分メモリ部５１３から出力される。
【００９３】
従って隣接伝送路特性成分分離部５１４には、ｘ’ i-2,0 (p)，ｘ’ i-1,3 (p)，ｘ’ i,6 (p)，ｘ’ i-3,9 (p)，ｘ’ i-2,12 (p)，ｘ’ i-1,15 (p)が入力されることになり、異なるシンボルに亘ってはいるものの、特定パイロット用副搬送波のオフセットｎｆ0ずつ異なる複数の伝送路特性成分が得られることになる。従って除算部５１２から第ｉ番目のシンボルについての伝送路特性成分が得られた際に、パイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)及びパイロット用第２伝送路特性成分ｐi,k (p)の複数対を出力することができる。例えばｃi,15 (p)＝ｘ’ i-1,15 (p)，ｐi,15 (p)＝ｘ’ i-2,12 (p)の対、ｃi,12 (p)＝ｘ’ i-2,12 (p)，ｐi,12 (p)＝ｘ’ i-3,9 (p)の対、ｃi,9 (p)＝ｘ’ i-3,9 (p)，ｐi,9 (p)＝ｘ’ i,6 (p)の対、ｃi,6 (p)＝ｘ’ i,6 (p)，ｐi,6 (p)＝ｘ’ i-1,3 (p)の対、ｃi,3 (p)＝ｘ’ i-1,3 (p)，ｃi,3 (p)＝ｘ’ i-1,3 (p)，ｐi,3 (p)＝ｘ’ i-2,0 (p)の対である。
【００９４】
換言すれば、除算部５１２から出力される現在のシンボルに対する伝送路特性成分と、伝送路特性成分メモリ部５１３から出力される、それ以前のシンボルの伝送路特性成分とを採用し、これらの中から選択して、周波数が互いに隣接する伝送路特性成分が対となって出力される。
【００９５】
クロック位相誤差検出部５１ｂは共役複素数変換部５１５を更に備え、これはパイロット用第２パイロット用伝送路特性成分ｐi,k (p)の共役複素数ｐi,k (p)*を出力する。そして第２の複素乗算部５１６は、共役複素数変換部５１５からの出力ｐi,k (p)*と、隣接伝送路特性成分分離部５１４からのパイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)との複素乗算を行う。複素乗算部５１６の出力Ｒi,k (p)は式（７）に基づき、式（８）で表される。
【００９６】
【数８】
クロック位相誤差検出部５１ｂは実施の形態３で採用されたものと同じ機能を果たす正接計算部５０５、位相計算部５０６、位相平均化部５０７を更に備えている。正接計算部５０５は、複素乗算部５１６の出力Ｒi,k (p)の正接（その虚部をその実部で除した値）を計算して出力する。以降の処理は実施の形態３と同様にして、第ｉ番目のシンボルにおける検出出力ｙiを得ることができる。
【００９８】
以上のように、本実施の形態によれば、１シンボル内に等周波数間隔で配置されかつシンボル毎にその配置がオフセットを持つ特定パイロット用副搬送波に着目し、これから得られる伝送路特性成分を複数のシンボルに亘って採用し、その中から選択される少なくとも一つの対の伝送路特性成分同士の位相差を検出する。従って同一のシンボルからのみ特定パイロット用副搬送波成分を得る場合よりも周波数間隔が小さく、従って対となる伝送路特性成分の間で伝達関数はほぼ等しいとする近似の精度も高められる。また参照する副搬送波の数を多く得ることができ、クロック再生を行うフェーズ・ロックド・ループにおいて、高精度かつ安定なクロック信号を再生することができる。
【００９９】
また、同様の理由から、周波数・時間配置が不規則なパイロット用副搬送波を用いる場合に必要となる検出値のばらつきをなくし、またクロック信号の位相誤差の検出範囲を増大することができる。
【０１００】
なお、図９に示されたように、隣接するシンボル間において、必ずオフセットｎｆ0分離れた一対の伝送路特性成分が得られる場合には、伝送路特性成分メモリ部５１３はシンボル一つ分を格納してもよい。その場合には１シンボル当たりに一対のパイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)及びパイロット用第２伝送路特性成分ｐi,k (p)が得られることになり、出力位相平均化部５０７は不要となる。しかし、位相誤差を求める精度を高めるためには複数の上記対を求めることが望ましい。
【０１０１】
実施の形態５．
実施の形態５では、同期変調された副搬送波を復調する場合に用いられる伝送路推定結果の出力をもとにクロックの位相誤差を検出する。図１０は、この発明の実施の形態５による直交周波数分割多重信号受信装置１０３の構成を示すブロック図である。その概略として、図１で示されたクロック位相誤差検出部５１をクロック位相誤差検出部５２に、直交周波数分割多重信号受信装置１０１のデータ再生部７を副搬送波復調部１３に、それぞれ置換し、伝送路推定部１２を追加した構成を有している。
【０１０２】
より詳細には直交周波数分割多重信号受信装置１０３は、いずれも実施の形態１に採用されたものと同じ機能を果たすＡ／Ｄ変換部１、副搬送波周波数補正部２、ガード期間除去部３、フーリエ変換部４、ループフィルタ部６、発振器制御部８、クロック発振器９を備えている。
【０１０３】
伝送路推定部１２はフーリエ変換部４から副搬送波成分ｘi,kを入力し、同期変調された副搬送波を復調するために挿入されているパイロットの副搬送波成分をもとに、伝送路の特性を推定する。図１１は伝送路推定部１２の構成を例示するブロック図である。実施の形態４と同様にして伝送路特性成分ｘ’ i,k (p)を得るための、パイロット用副搬送波成分抽出部５１１、除算部５１２が伝送路推定部１２に備えられている。
【０１０４】
除算部５１２から伝送路特性成分ｘ’ i,k (p)が得られる際には、既に第（ｉ−１）番目以前の複数のシンボルについての伝送路特性成分が得られている。これらを格納するために伝送路特性成分メモリ部５１３も設けられている。そして第ｉ番目以前の複数のシンボルについての伝送路特性成分が内挿部５１９に与えられる。
【０１０５】
内挿部５１９では、特定パイロット用副搬送波について得られた伝送路特性成分を時間方向及び周波数方向について内挿を用いた近似によって、特定パイロット用副搬送波以外の副搬送波についての伝送路特性成分を推定する。これにより全ての副搬送波についての伝送路特性成分ｈi,kが出力される。上記内挿のため、伝送路特性成分メモリ部５１３は（Ｍ／ｎ）個の異なるシンボルについての伝送路特性成分を格納することが望ましい。
【０１０６】
副搬送波復調部１３は、フーリエ変換部４から出力される副搬送波成分ｘi,kを、伝送路特性ｈi,kに基づいて復調し、再生データｓi,kを出力する。具体的にはｓi,k＝ｘi,k／ｈi,kで求めることができる。
【０１０７】
上記のようにして得られた伝送路特性ｈi,0〜ｈi,K（０≦ｋ≦Ｋ）は、クロック位相誤差検出部５２に与えられ、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力ｙiが出力される。図１２はクロック位相誤差検出部５２に採用できるクロック位相誤差検出部５２ａの構成を示すブロック図である。クロック位相誤差検出部５２ａはクロック位相誤差検出部５１ｂからパイロット用副搬送波成分抽出部５１１、除算部５１２、伝送路特性成分メモリ部５１３を除いた構成を有している。
【０１０８】
具体的にはクロック位相誤差検出部５２ａは隣接伝送路特性成分分離部５１４を有しており、伝送路特性ｈi,0〜ｈi,Kから第１副搬送波伝送路特性成分ｃi,k (h)及び第２副搬送波伝送路特性成分ｐi,k (h)の対を少なくとも一つ出力する。ここで、第１副搬送波伝送路特性成分ｃi,k (h)の周波数は、第２副搬送波伝送路特性成分ｐi,k (h)の周波数よりも高い。例えばｃi,k1 (h)＝ｈi,k1，ｐi,k1 (h)＝ｈi,k1-t（１≦ｔ≦ｋ１）に選択することができる。但し実施の形態１においてｍを小さくするほど位相誤差を精度良く求めやすいのと同様に、ｔは小さい方が望ましい。
【０１０９】
クロック位相誤差検出部５２ａは更に共役複素数変換部５１５、複素乗算部５１６、正接計算部５０５、位相計算部５０６、位相平均化部５０７を備え、これらはそれぞれ実施の形態３に示された機能を果たす。即ち、共役複素数変換部５１５は第２副搬送波伝送路特性成分ｐi,k (h)の共役複素数ｐi,k (h)*を出力する。そして複素乗算部５１６において第１副搬送波伝送路特性成分ｃi,k (h)と共役複素数ｐi,k (h)*との複素乗算が行われ、複素信号Ｒi,k (h)が出力される。これから正接計算部５０５、位相計算部５０６によって位相θi,kが求められ、更にその副搬送波番号ｋについての平均が位相平均化部５０７によって計算されて第ｉ番目のシンボルについての検出出力ｙiが求められる。
【０１１０】
以上のように、本実施の形態によれば、同期変調された副搬送波の復調時に必要となる伝送路推定部の出力として得られる伝送路特性をもとに、クロック信号の位相誤差を検出する。従って、参照する副搬送波の数を任意に増加することができる。そしてクロック信号の位相誤差を、パイロット用副搬送波成分の値によらずに求めることができる。これによりクロック再生を行うフェーズ・ロックド・ループにおいて、高精度かつ安定なクロック信号を再生することができる。またクロック信号の位相誤差の検出範囲を増大することができる。
【０１１１】
なお、本実施の形態で採用されるべきパイロット用副搬送波は、実施の形態５で採用される特定パイロット用副搬送波のような「１シンボル内に等周波数間隔で配置されかつシンボル毎にその配置がオフセットを持つ」という特性を備えることは、必ずしも要求されない。同期変調された副搬送波の復調時に通常用いられる、伝送路推定部の出力を採用してクロック信号の位相誤差を求めるからである。
【０１１２】
また、本実施の形態ではクロック位相誤差検出部５２ａが出力する検出出力ｙiに基づいてクロック発振部９のクロック信号を制御する直交周波数分割多重信号受信装置１０３を例示したが、実施の形態２に示される直交周波数分割多重信号受信装置１０２のように、フィルタ係数出力部１０及びリサンプリング部１１を用いてもよい。
【０１１３】
実施の形態６．
実施の形態６では、副搬送波の変調方式として同期変調と差動変調が混在する場合のクロック信号の位相誤差を検出する技術を呈示する。但し、ここでいう差動変調とは、ＤＱＰＳＫやπ／４シフトＤＱＰＳＫを、また同期変調はＱＰＳＫや多値ＱＡＭを意味する。
【０１１４】
図１３は、この発明の実施の形態６による直交周波数分割多重信号受信装置１０４の構成を示すブロック図である。直交周波数分割多重信号受信装置１０４は直交周波数分割多重信号受信装置１０１においてクロック位相誤差検出部５１をクロック位相誤差検出部５３に置換し、また変調方式識別情報デコード部１４を追加した構成を有している。
【０１１５】
変調方式識別情報デコード部１４は、フーリエ変換部４から副搬送波成分ｘi,kを入力し、副搬送波の中に挿入されている各副搬送波の変調方式を識別するための情報を再生する。これにより、各々の副搬送波についての変調方式が差動変調であるか同期変調であるかを表す変調方式識別信号Ｄを出力する。クロック位相誤差検出部５３では、変調方式識別信号Ｄに応じてクロック信号の位相誤差検出を行う。
【０１１６】
図１４はクロック位相誤差検出部５３に採用できるクロック位相誤差検出部５３ａの構成を示すブロック図である。クロック位相誤差検出部５３ａは複素信号Ｒ’ i,kを得るために実施の形態３で示されたクロック位相誤差検出部５１ａが備えていた、データ送信用副搬送波成分抽出部５００、隣接データ送信用副搬送波成分分離部５０１、共役複素数変換部５０２、複素乗算部５０３、座標変換部５０４を備えている。そして複素信号Ｒ’ i,kは信号選択部５２２の一方の入力となっている。
【０１１７】
またクロック位相誤差検出部５３ａは複素信号Ｒi,k (p)を得るために実施の形態４で示されたクロック位相誤差検出部５１ｂが備えていた、パイロット用副搬送波成分抽出部５１１、除算部５１２、伝送路特性成分メモリ部５１３、隣接伝送路特性成分分離部５１４、共役複素数変換部５１５、複素乗算部５１６を備えている。そして出力Ｒi,k (p)は信号選択部５２２の他方の入力となっている。
【０１１８】
更に、クロック位相誤差検出部５３ａは信号選択部５２２の出力が与えられる正接計算部５０５、正接計算部５０５の出力が与えられる位相計算部５０６、位相計算部５０６から位相θi,kを得て検出出力ｙiを出力する位相平均化部５０７を備えている。
【０１１９】
そしてクロック位相誤差検出部５３ａは変調方式識別信号Ｄによって２入力から一つを選択して出力する信号選択部５２２を備えている。従ってクロック位相誤差検出部５３ａは、信号選択部５２２からの出力に応じて、実施の形態３で示されたクロック位相誤差検出部５１ａ（図４）、実施の形態４で示されたクロック位相誤差検出部５１ｂ（図７）のいずれかの機能を果たす。
【０１２０】
信号選択部５２２は、変調方式識別信号Ｄが、副搬送波成分ｘi,kが差動変調されていると判断した場合には座標変換部５０４の出力Ｒ’ i,kを、副搬送波成分ｘi,kが同期変調されていると判断した場合には複素乗算部５１６の出力Ｒi,k (p)を、それぞれ選択して出力する。
【０１２１】
以上のように、本実施の形態では副搬送波の変調方式に応じてクロック信号の位相誤差を検出する。従って本実施の形態によれば、差動変調と同期変調が混在するような直交周波数分割多重信号を受信する際に高精度なクロック再生を実現することができる。
【０１２２】
なお、本実施の形態ではクロック位相誤差検出部５３ａが出力する検出出力ｙiに基づいてクロック発振部９のクロック信号を制御する直交周波数分割多重信号受信装置１０４を例示したが、実施の形態２に示される直交周波数分割多重信号受信装置１０２のように、フィルタ係数出力部１０及びリサンプリング部１１を用いてもよい。
【０１２３】
実施の形態７．
実施の形態７は実施の形態３乃至実施の形態６の変形である。
【０１２４】
図１５は実施の形態７のうち、実施の形態３の変形を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５１ｃの構成を示す。クロック位相誤差検出部５１ｃは、図４に示されたクロック位相誤差検出部５１ａの位相計算部５０６、位相平均化部５０７を正接平均化部５０８に置換した構成を有している。クロック位相誤差検出部５１ｃも、直交周波数分割多重信号受信装置１０１，１０２が備えるクロック位相誤差検出部５１として採用することができる。
【０１２５】
図１６は実施の形態７のうち、実施の形態４の変形を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５１ｄの構成を示す。クロック位相誤差検出部５１ｄは、図７に示されたクロック位相誤差検出部５１ｂの位相計算部５０６、位相平均化部５０７を正接平均化部５０８に置換した構成を有している。クロック位相誤差検出部５１ｄも、直交周波数分割多重信号受信装置１０１，１０２が備えるクロック位相誤差検出部５１として採用することができる。
【０１２６】
図１７は実施の形態７のうち、実施の形態５の変形を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５２ｂの構成を示す。クロック位相誤差検出部５２ｂは、図１２に示されたクロック位相誤差検出部５２ａの位相計算部５０６、位相平均化部５０７を正接平均化部５０８に置換した構成を有している。クロック位相誤差検出部５２ｂも、直交周波数分割多重信号受信装置１０３が備えるクロック位相誤差検出部５２として採用することができる。
【０１２７】
図１８は実施の形態７のうち、実施の形態６の変形を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５３ｂの構成を示す。クロック位相誤差検出部５３’は、図１４に示されたクロック位相誤差検出部５３ａの位相計算部５０６、位相平均化部５０７を正接平均化部５０８に置換した構成を有している。クロック位相誤差検出部５３ｂも、直交周波数分割多重信号受信装置１０４が備えるクロック位相誤差検出部５３として採用することができる。
【０１２８】
正接平均化部５０８は、正接計算部５０５の出力を入力とし、１シンボル期間内に計算された位相情報の正接の平均値を計算する。その結果はクロック信号の位相誤差を反映するスカラー量となるので、これを第ｉ番目のシンボルについての検出出力ｙiとして扱うことができる。
【０１２９】
以上のように、本実施の形態では正接計算部５０５の出力を１シンボル期間平均化したものをクロック位相誤差検出部５１，５２，５３の出力ｙiとする。従って、正接から位相を求める必要が無く、回路規模を削減することができる。
【０１３０】
実施の形態８．
実施の形態８は、実施の形態３の変形としての実施の形態７の、更に変形である。図１９はクロック位相誤差検出部５１ｅの構成を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５１ｅは直交周波数分割多重信号受信装置１０１，１０２が備えるクロック位相誤差検出部５１として採用することができる。
【０１３１】
クロック位相誤差検出部５１ｅは図１５に示されたクロック位相誤差検出部５１ｃの正接計算部５０５、正接平均化部５０８を、それぞれ虚部情報抽出部５０９、虚部平均化部５１０に置換した構成を有している。
【０１３２】
クロック位相誤差検出部５１ｅはクロック位相誤差検出部５１ａ，５１ｃと同様にして、座標変換部から複素信号Ｒ’ i,kを得る。そして虚部情報抽出部５０９は複素信号Ｒ’ i,kの虚部Im［Ｒ’ i,k］を出力する。これはクロック位相誤差検出部５１ａ，５１ｃの正接計算部５０５の出力に複素信号Ｒ’ i,kの実部Re［Ｒ’ i,k］を乗じたものに相当する。虚部平均化部５１０は虚部Im［Ｒ’ i,k］を、副搬送波番号ｋについての平均をとって出力する。その結果はクロック信号の位相誤差を反映するスカラー量となるので、これを第ｉ番目のシンボルについての検出出力ｙiとして扱うことができる。
【０１３３】
以上のように、本実施の形態では、虚部情報の１シンボルの平均値をクロック位相誤差検出部５１の出力とする。従って、正接や位相を求める必要が無く、回路規模を削減することができる。
【０１３４】
実施の形態９．
実施の形態９は、実施の形態４の変形としての実施の形態７の、更に変形である。図２０はクロック位相誤差検出部５１ｆの構成を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５１ｆは直交周波数分割多重信号受信装置１０１，１０２が備えるクロック位相誤差検出部５１として採用することができる。
【０１３５】
クロック位相誤差検出部５１ｆは図１６に示されたクロック位相誤差検出部５１ｄの共役複素数変換部５１５、複素乗算部５１６、正接計算部５０５、正接平均化部５０８を虚部情報生成用乗算部５１７、虚部平均化部５１０に置換した構成を有している。
【０１３６】
クロック位相誤差検出部５１ｆはクロック位相誤差検出部５１ｂ，５１ｄと同様にして、隣接伝送路特性成分分離部５１４からパイロット用第１伝送路特性成分ｃi,k (p)及びパイロット用第２伝送路特性成分ｐi,k (p)を得る。虚部情報生成用乗算部５１７は、これらを入力し、式（９）に基づいて虚部情報ｑi,k (p)を計算して出力する。
【０１３７】
【数９】
つまり虚部情報ｑi,k (p)は、クロック位相誤差検出部５１ｂ，５１ｄにおいて正接計算部５０５から得られる正接の値に（Re［ｃi,k (p)］・Re［ｐi,k (p)］＋Im［ｃi,k (p)］・Im［ｐi,k (p)］）を乗じた値である。虚部平均化部５１０は虚部情報ｑi,k (p)を、副搬送波番号ｋについての平均をとって出力する。その結果はクロック信号の位相誤差を反映するスカラー量となるので、これを第ｉ番目のシンボルについての検出出力ｙiとして扱うことができる。
【０１３９】
以上のように、本実施の形態では、虚部情報の１シンボルの平均値をクロック位相誤差検出部５１の出力とする。従って、複素乗算のように（Re［ｃi,k (p)］・Re［ｐi,k (p)］＋Im［ｃi,k (p)］・Im［ｐi,k (p)］）を求める必要は無く、正接や位相を求める必要も無く、回路規模を削減することができる。
【０１４０】
実施の形態１０．
実施の形態１０は実施の形態５の変形としての実施の形態７の、更に変形である。図２１はクロック位相誤差検出部５２ｃの構成を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５２ｃは直交周波数分割多重信号受信装置１０３が備えるクロック位相誤差検出部５２として採用することができる。
【０１４１】
クロック位相誤差検出部５２ｃは図１７に示されたクロック位相誤差検出部５２ｂの共役複素数変換部５１５、複素乗算部５１６、正接計算部５０５、正接平均化部５０８を虚部情報生成用乗算部５１７、虚部平均化部５１０に置換した構成を有している。
【０１４２】
クロック位相誤差検出部５２ｃはクロック位相誤差検出部５２ａ，５２ｂと同様にして、隣接伝送路特性成分分離部５１４から第１伝送路特性成分ｃi,k (h)及び第２伝送路特性成分ｐi,k (h)を得る。虚部情報生成用乗算部５１７は、これらを入力し、式（１０）に基づいて虚部情報ｑi,k (h)を計算して出力する。
【０１４３】
【数１０】
つまり虚部情報ｑi,k (h)は、クロック位相誤差検出部５２ａ，５２ｂにおいて正接計算部５０５から得られる正接の値に（Re［ｃi,k (h)］・Re［ｐi,k (h)］＋Im［ｃi,k (h)］・Im［ｐi,k (h)］）を乗じた値である。虚部平均化部５１０は虚部情報ｑi,k (h)を、副搬送波番号ｋについての平均をとって出力する。その結果はクロック信号の位相誤差を反映するスカラー量となるので、これを第ｉ番目のシンボルについての検出出力ｙiとして扱うことができる。
【０１４５】
以上のように、本実施の形態では、虚部情報の１シンボルの平均値をクロック位相誤差検出部５１の出力とする。従って、複素乗算のように（Re［ｃi,k (h)］・Re［ｐi,k (h)］＋Im［ｃi,k (h)］・Im［ｐi,k (h)］）を求める必要は無く、正接や位相を求める必要も無く、回路規模を削減することができる。
【０１４６】
実施の形態１１．
実施の形態１１は実施の形態６の変形としての実施の形態７の、更に変形である。図２２はクロック位相誤差検出部５３ｃの構成を示すブロック図であり、クロック位相誤差検出部５３ｃは直交周波数分割多重信号受信装置１０４が備えるクロック位相誤差検出部５３として採用することができる。
【０１４７】
クロック位相誤差検出部５３ｃは図１８に示されたクロック位相誤差検出部５３ｂの正接計算部５０５、正接平均化部５０８を虚部情報抽出部５０９、虚部平均化部５１０に置換した構成を有している。
【０１４８】
従って、変調方式識別信号Ｄによって信号選択部５２２が座標変換部５０４の出力Ｒ’ i,kを出力した場合には、実施の形態８と同様にしてIm［Ｒ’ i,k］が虚部平均化部５１０に与えられる。また変調方式識別信号Ｄによって信号選択部５２２が複素乗算部５１６の出力Ｒi,k (p)を出力した場合には、実施の形態９と同様にして虚部情報ｑi,k (p)が虚部平均化部５１０に与えられる。
【０１４９】
以上のように、本実施の形態では、虚部情報の１シンボル平均値をクロック位相誤差検出部５の出力とする。従って正接または位相を求める回路が不要となり、回路規模を削減することができる。
【０１５０】
【発明の効果】
この発明のうち請求項１乃至請求項４にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、クロック信号の位相誤差についてのフェーズ・ロックド・ループを有しているので、高精度で安定なクロック再生を行うことができる。またクロック信号の周波数誤差も局所的には位相誤差としてみなすことができる。従って、直交周波数分割多重信号のデータ再生後の誤り率が低減される。
【０１５１】
しかも、クロック信号の位相誤差を求めるための副搬送波の数を多く採用することができ、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力が高精度に求められる。
【０１５２】
この発明のうち請求項５にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、データ送信用副搬送波成分の絶対値の大きさはいずれも等しいので、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を求める際に、データ送信用副搬送波成分の大きさで正規化する必要が無い。
【０１５３】
この発明のうち請求項６にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、周波数間隔に応じた補正を必要としたり、同じクロック信号の位相誤差に対してその検出値にばらつきが生じることを回避できる。
【０１５４】
この発明のうち請求項７にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を、データ送信用副搬送波成分のデータ同士の位相差によらずに求めることができる。
【０１５５】
この発明のうち請求項８にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、座標変換された複素乗算結果に基づいて、クロック信号の位相誤差を求めることができる。
【０１５６】
この発明のうち請求項９にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、データ送信用副搬送波成分に基づく位相を求める必要がない。
【０１５７】
この発明のうち請求項１０にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、データ送信用副搬送波成分に基づく正接や位相を求める必要がない。
【０１５８】
この発明のうち請求項１１にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、クロック信号の位相誤差は、１シンボル毎に、周波数・時間配置が規則的なパイロット用副搬送波を用いて求められるので、周波数・時間配置が不規則なパイロット用副搬送波を用いて位相差を検出する場合に比べ、高精度にクロック信号の位相誤差が求められる。
【０１５９】
この発明のうち請求項１２にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を、１シンボル毎に、パイロット用副搬送波を用いて求めることができ、位相誤差を求めるための副搬送波の数を多く採用することができる。
【０１６０】
この発明のうち請求項１３、請求項１４にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、クロック信号の位相誤差を、パイロット用副搬送波成分の値によらずに求めることができる。
【０１６１】
この発明のうち請求項１５にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、複素乗算結果に基づく位相を求める必要がない。
【０１６２】
この発明のうち請求項１６、請求項１７にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、同期変調された副搬送波の復調の為に通常用いられる伝送路推定部の出力を採用して、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力が求められる。またクロック信号の位相誤差を求めるための副搬送波の数を多く採用することができ、クロック信号の位相誤差を反映する検出出力が高精度に求められる。
【０１６３】
この発明のうち請求項１８にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、複素乗算結果に基づく位相を求める必要がない。
【０１６４】
この発明のうち請求項１９にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、複素乗算や正接、位相を求める必要がない。
【０１６５】
この発明のうち請求項２０、請求項２１にかかる直交周波数分割多重信号の受信装置によれば、差動変調と同期変調が混在するような直交周波数分割多重信号を受信する際に高精度なクロック再生を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の動作を示すグラフである。
【図３】 この発明の実施の形態２の構成を示すブロック図である。
【図４】 この発明の実施の形態３の構成を示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態３の動作を示すグラフである。
【図６】 この発明の実施の形態３の動作を示すグラフである。
【図７】 この発明の実施の形態４の構成を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態４の動作を示す模式図である。
【図９】 この発明の実施の形態４の動作を示す概念図である。
【図１０】 この発明の実施の形態５の構成を示すブロック図である。
【図１１】 この発明の実施の形態５の構成を示すブロック図である。
【図１２】 この発明の実施の形態５の構成を示すブロック図である。
【図１３】 この発明の実施の形態６の構成を示すブロック図である。
【図１４】 この発明の実施の形態６の構成を示すブロック図である。
【図１５】 この発明の実施の形態７の構成を示すブロック図である。
【図１６】 この発明の実施の形態７の構成を示すブロック図である。
【図１７】 この発明の実施の形態７の構成を示すブロック図である。
【図１８】 この発明の実施の形態７の構成を示すブロック図である。
【図１９】 この発明の実施の形態８の構成を示すブロック図である。
【図２０】 この発明の実施の形態９の構成を示すブロック図である。
【図２１】 この発明の実施の形態１０の構成を示すブロック図である。
【図２２】 この発明の実施の形態１１の構成を示すブロック図である。
【図２３】 従来の技術の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
ａi,k (p) 既知パイロットデータ、ｃi,k データ送信用第１副搬送波成分、ｐi,k データ送信用第２副搬送波成分、ｃi,k (p) パイロット用第１伝送路特性成分、ｐi,k (p) パイロット用第２伝送路特性成分、ｃi,k (h) 第１副搬送波伝送路特性成分、ｐi,k (h) 第２副搬送波伝送路特性成分、Ｒi,k，Ｒ’ i,k 複素信号、ｘi,k 副搬送波成分、ｙi 検出出力、θi,k 位相。
Claims (21)
- 直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、
前記アナログ／ディジタル変換部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、
同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を求めるクロック位相誤差検出部と、
前記検出出力に基づいてクロック信号を出力するクロック発振部と
を備える直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、
前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングするリサンプリング部と、
前記リサンプリング部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、
同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力を求めるクロック位相誤差検出部と
を備え、
前記検出出力に基づいて前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングする、直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、
前記アナログ／ディジタル変換部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、
前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいてクロック信号を出力するクロック発振部と
を備え、
異なるシンボルの、かつ周波数の異なる前記複数の副搬送波成分に基づいて複数の伝送路特性が求められ、
前記複数の伝送路特性間の位相に基づいて前記検出出力が求められる、直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、
前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングするリサンプリング部と、
前記リサンプリング部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と
を備え、
前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいて前記アナログ／ディジタル変換部の出力をリサンプリングし、
異なるシンボルの、かつ周波数の異なる前記複数の副搬送波成分に基づいて複数の伝送路特性が求められ、
前記複数の伝送路特性間の位相に基づいて前記検出出力が求められる、直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 前記検出出力を求めるのに用いられる前記同一シンボル中の前記複数の副搬送波成分は、直交周波数分割多重変調としてＱＰＳＫ系変調が採用されるデータ送信用副搬送波である、請求項１又は請求項２記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。
- 少なくとも一つの対の前記データ送信用副搬送波成分が前記検出出力を求めるのに用いられ、
前記少なくとも一つの対の前記データ送信用副搬送波成分同士の間隔は一定である、請求項５記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 前記クロック位相誤差検出部は、
シンボル毎に複数のデータ送信用副搬送波成分を抽出するデータ送信用副搬送波成分抽出部と、
前記複数のデータ送信用副搬送波成分から、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分を出力する隣接データ送信用副搬送波成分分離手段と、
前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、
前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分の他方と、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、
前記複素乗算結果の位相成分の絶対値を複素座標平面上で０〜π／４ラジアンに収める座標変換を行って出力する座標変換部と
を有する、請求項６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 前記座標変換部の出力の正接を求めて出力する正接計算部と、
前記正接計算部の出力から、前記シンボルにおいて、前記少なくとも一つの対のデータ送信用副搬送波成分間の位相を得る位相計算部と、
前記シンボル毎に前記位相の平均値を求めて前記検出出力を求める位相平均化部と
を更に有する、請求項７記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 前記座標変換部の出力の正接を求めて出力する正接計算部と、
前記シンボル毎に前記正接計算部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める正接平均化部と
を更に有する、請求項７記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 前記座標変換部の出力の虚部を求めて出力する虚部情報抽出部と、
前記シンボル毎に前記虚部情報抽出部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める虚部平均化部と
を更に有する、請求項７記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 前記検出出力はシンボル毎に、パイロット用副搬送波を用いて求められ、
前記パイロット用副搬送波は、同一シンボル内の周波数間隔が一定であってかつその周波数配置がシンボル毎に一定のオフセットを持つ、請求項３又は請求項４に記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 複数のシンボルに亘って、前記オフセット分異なる少なくとも一つの対の前記パイロット用副搬送波成分間の位相に基づいて、前記検出出力を求めるクロック位相誤差検出部
を有する、請求項１１記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 前記クロック位相誤差検出部は、
シンボル毎に前記パイロット用副搬送波成分を抽出するパイロット用副搬送波成分抽出部と、
前記パイロット用副搬送波成分を既知パイロットデータで除して伝送路特性成分を出力する除算部と、
前記複数のシンボルに亘って、前記オフセット分異なる、少なくとも一つの対の前記伝送路特性成分を出力する隣接伝送路特性成分分離部と
を有する、請求項１２記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、
前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、
前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、
前記正接計算部の出力から、前記シンボルにおいて、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分間の位相を得る位相計算部と、
前記シンボル毎に前記位相の平均値を求めて前記検出出力を求める位相平均化部と
を更に有する、請求項１３記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、
前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、
前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、
前記シンボル毎に前記正接計算部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める正接平均化部と
を更に有する、請求項１３記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 前記複数の副搬送波成分は、同期変調された副搬送波の復調の為に前記受信信号に挿入される複数のパイロット用副搬送波成分を有し、
前記複数のパイロット用副搬送波成分に基づいて前記複数の伝送路特性を推定する伝送路推定部と、
前記複数の伝送路特性間に基づいて前記検出出力を求めるクロック位相誤差検出部と
を備える、請求項３又は請求項４記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 少なくとも一つの対の前記伝送路特性成分を出力する隣接伝送路特性成分分離部と、
前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、
前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、
前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、
前記正接計算部の出力から、前記シンボルにおいて、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分間の位相を得る位相計算部と、
前記シンボル毎に前記位相の平均値を求めて前記検出出力を求める位相平均化部と
を更に有する、請求項１６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 少なくとも一つの対の前記伝送路特性成分を出力する隣接伝送路特性成分分離部と、
前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の共役複素数信号を出力する共役複素数変換部と、
前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方と、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の前記共役複素数信号との複素乗算結果を出力する複素乗算部と、
前記複素乗算結果の正接を求めて出力する正接計算部と、
前記シンボル毎に前記正接計算部の出力の平均値を求めて前記検出出力を求める正接平均化部と
を更に有する、請求項１６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の一方の実部と前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の他方の虚部との積から、前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記一方の虚部と前記少なくとも一つの対の伝送路特性成分の前記他方の実部との積を差し引いて虚部情報を生成する虚部情報生成部と、
前記シンボル毎に前記虚部情報の平均値を求めて前記検出出力を求める虚部平均化部と
を更に有する、請求項１３又は請求項１６記載の直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、
前記アナログ／ディジタル変換部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、
前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいてクロック信号を出力するクロック発振部と
を備え、
前記複数の副搬送波成分が差動変調されたものである場合には、同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、
前記複数の副搬送波成分が同調変調されたものである場合には、複数のシンボルに亘って所定のオフセット分異なる少なくとも一つの対の特定パイロット用副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、
前記特定パイロット用副搬送波は、同一シンボル内の周波数間隔が一定であってかつその周波数配置がシンボル毎に前記所定のオフセットを有する、直交周波数分割多重信号の受信装置。 - 直交周波数分割多重された信号から所定の周波数帯域に復調された受信信号を、クロック信号に基づくタイミングでサンプリングするアナログ／ディジタル変換部と、
前記アナログ／ディジタル変換部の出力に基づいて複数の副搬送波成分を求めるフーリエ変換部と、
前記複数の副搬送波成分から求められる前記クロック信号の位相誤差を反映する検出出力に基づいてクロック信号を出力するクロック発振部と
を備え、
前記複数の副搬送波成分が差動変調されたものである場合には、同一のシンボル中の前記複数の副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、
前記複数の副搬送波成分が同調変調されたものである場合には、複数のシンボルに亘って所定のオフセット分異なる少なくとも一つの対の特定パイロット用副搬送波成分間の位相に基づいて前記検出出力を求め、
前記特定パイロット用副搬送波は、同一シンボル内の周波数間隔が一定であってかつその周波数配置がシンボル毎に前記所定のオフセットを有する、直交周波数分割多重信号の受信装置。
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