JP4153347B2 - Ｏｆｄｍ受信機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、携帯電話や無線ＬＡＮ等の無線通信システムの無線通信機器に関し、特にＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式を用いた無線パケット通信システムの受信装置及びＦＦＴウィンドウタイミングオフセット補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦＤＭ伝送方式は、直交関係にある複数の搬送波を用いて情報を伝送する方式である。入力情報信号に基づき、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の変調をサブキャリア毎に行う。さらに、その変調出力に対して、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ ＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）回路を用いてＯＦＤＭ信号を生成する。ＯＦＤＭ伝送方式の受信装置では、キャリア周波数オフセットの影響を除去することが必要であり、また、ＦＦＴウィンドウタイミングの検出等の同期が必要である。また、パケット伝送はデータを短いパケット信号に分割して送信する方法であり、パケット信号毎に同期を確立する必要がある。通常、伝送効率の点からパケット信号先頭部のシンボルから同期を確立し、以降のデータシンボルに対してはパケット信号先頭部のシンボルより検出した同期情報を元に同期を確立する。
【０００３】
図１６は、従来のＯＦＤＭ通信システムにおける受信装置の概略構成を示す要部を示すブロック図である。図１６において、Ｓ１はアンテナから入力される高周波信号、符号１００はローカルの発振器、符号１０１はローカルの発振器１００と高周波信号Ｓ１を乗積しベースバンド信号Ｓ２を出力する乗算器、Ｓ２はローカルの発振器１００によりダウンコンバートされたベースバンド信号、符号１０２はアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、Ｓ３はＡ／Ｄ変換器１０２によりアナログ信号からディジタル信号に変換されたベースバンド信号、１０３は相関検出部、１０４は周波数オフセット検出部、１０５は周波数オフセット検出部１０４により算出されたキャリア周波数オフセットの補正を行う周波数オフセット補正部、１０６はＦＦＴウィンドウタイミング検出部、Ｓ４は周波数オフセット補正部１０５によりキャリア周波数オフセットを除去されたベースバンド信号、１０７は時間軸信号から周波数軸信号に変換するＦＦＴ部、Ｓ５はＦＦＴ部１０７により時間軸信号から周波数軸信号に変換された周波数軸信号、１０８は復調部、Ｓ６は復調部１０８により復調された復調信号、１０９はシステム制御部である。
【０００４】
また、図１１は、ＯＦＤＭ通信システムのパケットフォーマットの構成例を示す模式図である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
図１１において、ＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）はガードインターバル、ＫＰ（Ｋｎｏｗｎ Ｐａｔｅｒｎ）は既知パターン（例えば、パイロットシンボル）、Ｄ（Ｄａｔａ）はデータを表す。このパケットフォーマットでは、パケット信号の先頭部に周波数オフセット検出、ＦＦＴウィンドウタイミング検出などに使用される既知パターンが繰り返して２シンボル配置され、以降に情報伝送用のデータシンボルが続いて配置されている。上記構成例に基づき、従来のＯＦＤＭ通信システムの動作の概略について説明する。図１６に示すように、アンテナで受信した高周波信号Ｓ１は乗算器１０１に入力され、ローカルの発振器１００の出力と乗算及びダウンコンバートされてベースバンド信号Ｓ２が出力される。
【０００６】
ベースバンド信号Ｓ２は、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力されて、アナログ信号からディジタル信号に変換されて出力される。一般的に、送信装置の発振器周波数と受信装置の発振器周波数との間にはずれが生じているため、ベースバンド信号Ｓ３にはキャリア周波数オフセットが生じている。また、受信装置は受信信号の到来タイミングが未知であるため、ＦＦＴウィンドウタイミングを検出する必要がある。受信パケット信号の先頭部には、図１１に示すように同一波形が繰り返して２シンボル含まれているため、相関検出部１０３において同一波形間の相関値を算出する。この相関値に基づいて周波数オフセット検出部１０４においてキャリア周波数オフセットが算出され、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６においてＦＦＴウィンドウタイミングが検出される。
【０００７】
周波数オフセット検出部１０４において算出されたキャリア周波数オフセットに基づいて、周波数オフセット補正部１０５においてベースバンド信号Ｓ３に対してキャリア周波数オフセットの除去を行い、ベースバンド信号Ｓ４を出力する。ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６において検出されたＦＦＴウィンドウタイミングに基づいて、ＦＦＴ部１０７においてベースバンド信号Ｓ４に対してＦＦＴ処理を行い、時間軸信号から周波数軸信号に変換して周波数軸信号Ｓ５を出力する。周波数軸信号Ｓ５は復調部１０８に入力されて復調信号Ｓ６が出力される。復調信号Ｓ６はシステム制御部１０９に入力される。
【０００８】
図１１を参照して説明したように、従来のＯＦＤＭ通信システムでは、パケット信号先頭部の同期用シンボルを使用し、キャリア周波数オフセットの検出と信号同期とを行い、以降のデータシンボルに対してはパケット信号先頭部のシンボルより検出同期情報に基づいて同期を確立していた。
【０００９】
図１２に、伝搬路変動補償前のデータシンボルの信号点配置ｄ１と、この同期用シンボルより推定した伝搬路変動情報に基づき伝搬路変動補償をした伝搬路変動補償後のデータシンボルの信号点配置ｄ２を示す。尚、ｄ３はＦＦＴウィンドウタイミングオフセットの無い理想状態での伝搬路補償後のデータシンボルの信号点配置で、ｄ２とｄ３との信号点配置の差分は、誤差（ｅｒｒｏｒ）を表している。
【００１０】
【非特許文献１】
「高速無線ＬＡＮ用ＯＦＤＭ変調方式の同期系に関する検討」 電子情報通信学会 技術報告 ＲＣＳ−９７−２１０。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の同期確立方法によれば、キャリア周波数オフセットに代表される基準発振器のオフセットにより、パケット信号先頭部と後ろの部分では同期タイミングがずれ、既知パターンとデータシンボルのＦＦＴウィンドウタイミングオフセットが生じる。このＦＦＴウィンドウタイミングオフセットは、ＦＦＴ処理後の既知パターンとデータシンボルとに位相差を生じさせ、信号点配置が理想的な状態からずれるという問題が発生する。
【００１２】
このＦＦＴウィンドウタイミングオフセットは、図１３に示すようにパケット信号先頭部のシンボルから後続のデータシンボルになるほど大きくなる。その結果、パケットの後続のデータシンボルになるほど、ＦＦＴ処理後の信号の位相差、伝搬路変動補償後の誤差を大きくし、信号の誤り率を劣化させる。このため、パケット長が長い場合、パケットの後ろのデータシンボルでは、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットに起因する誤り率の劣化が無視できなくなる。
【００１３】
本発明は、ＯＦＤＭ通信システムにおいて、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを軽減できる受信装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送信装置および受信装置におけるＲＦ信号生成と基準クロック生成が、各々ひとつの基準発振器により行われるパケットデータ受信機において、周波数オフセットから基準発振器のオフセットを算出する手段と、算出した基準発振器のオフセットからクロックオフセットを算出する手段と、算出したクロックオフセットからＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを算出する手段とを備え、検出した基準発振器のずれに基づいて、ＦＦＴ部の出力である周波数軸信号に対して位相差の補正、或いは、ＦＦＴウィンドウタイミングの設定調整を行うことを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る技術は、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットの原因が、キャリア周波数オフセットと同様に送受信期間の基準発振器のオフセットに起因するものであることに着目し、基準発振器のオフセットを検出し、これに基づいてＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを調整することを特徴とする。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態によるＦＦＴタイミングオフセット補正技術及び無線通信機器について図面を参照して説明する。
【００１７】
まず、本発明の第１の実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムの受信装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムにおける受信装置の概略構成例を示すブロック図である。図１において、図１６と同一構成部分には同一符号を付している。図１に示すように、符号１００００は基準発振器、１１０はクロックオフセット検出部、１１１は位相差検出部、１１２は位相差補正部、Ｓ７は位相差補正部１１２において位相差を除去された周波数軸信号である。本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムの動作の概略について説明する。
【００１８】
本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムは、ローカル発振器の周波数生成とＯＦＤＭ信号生成とがひとつの基準発振器により行われるシステムが前提となる。アンテナで受信した高周波信号Ｓ１は乗算器１０１に入力され、基準発振器１００００により周波数生成されるローカルの発振器１００の出力と乗算及びダウンコンバートされてベースバンド信号Ｓ２として出力される。ベースバンド信号Ｓ２は、基準発振器１００００によりＯＦＤＭ信号生成が行われるＢＢ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）部１００１内のＡ／Ｄ変換器１０２に入力し、アナログ信号からディジタル信号に変換されてベースバンド信号Ｓ３が出力される。相関検出部１０３において受信パケット信号先頭部の同一波形間の相関値を算出する。この相関値に基づいて、周波数オフセット検出部１０４においてキャリア周波数オフセットが算出され、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６においてＦＦＴウィンドウタイミングが検出される。
【００１９】
周波数オフセット検出部１０４において算出されたキャリア周波数オフセットに基づき、周波数オフセット補正部１０５においてベースバンド信号Ｓ３に対してキャリア周波数オフセットの除去を行い、ベースバンド信号Ｓ４を出力する。ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６において検出されたＦＦＴウィンドウタイミングに基づいて、ＦＦＴ部１０７においてベースバンド信号Ｓ４に対してＦＦＴ処理を行い、時間軸信号から周波数軸信号に変換し周波数軸信号Ｓ５を出力する。周波数オフセット検出部１０４において算出されたキャリア周波数オフセットに基づき、クロックオフセット検出部１１０においてクロックオフセットを算出する。クロックオフセット検出部１１０において算出されたクロックオフセットとシステム制御部１０９より出力されるパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの時間間隔を元に、位相差検出部１１１においてデータシンボルのパケット信号先頭部のシンボルとの位相差を算出する。
【００２０】
位相差検出部１１１において算出されたデータシンボルのパケット信号先頭部のシンボルとの位相差を元に、位相差補正部１１２において周波数軸信号Ｓ５に対して位相差の除去を行い、周波数軸信号Ｓ７を出力する。周波数軸信号Ｓ７は復調部１０８に入力されて復調信号Ｓ６が出力される。復調信号Ｓ６はシステム制御部１０９に入力される。以下、本実施の形態による受信装置の各機能ブロックにおける動作について説明を行う。
【００２１】
図１４（Ａ）、（Ｂ）は、本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムにおける基準発振器の動作の概略を示す要部ブロック図である。図１４（Ａ）は送信側Ｔｘ、図１４（Ｂ）は受信側（Ｒｘ）のブロック図である。本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムでは、送信装置及び受信装置におけるＲＦ信号生成と基準クロック生成が各々一つの基準発振器により行われており、図１におけるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１０００およびＢＢ（ＢａｓｅＢａｎｄ）部１００１は同じ基準発振器１００００により制御されている。この場合、ＲＦ部１０００において生じるキャリア周波数オフセットとＢＢ部１００１において生じるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットは同じ基準発振器１００００のオフセットにより生じているため、検出したキャリア周波数オフセットより基準発振器の発振周波数オフセットを検出し、検出した基準発振器の発振周波数オフセットよりクロックオフセットを検出し、検出したクロックオフセットよりＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを検出し、検出したＦＦＴウィンドウタイミングオフセットよりＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを補正することができる。先ず、キャリア周波数オフセットと基準発振器の発振周波数オフセットとの関係について説明する。
【００２２】
以下に示す式（１）は、送受信装置間におけるキャリア周波数オフセットを示している。
【００２３】
【数１】
【００２４】
ここで、ｆcarrieroffsetは、送受信装置間におけるキャリア周波数オフセット、fTxLOは送信装置のローカルの発振器の周波数、fRxLOは、受信装置のローカルの発振器の周波数を表す。
【００２５】
以下に示す式（２）は、送受信装置間における基準発振器の周波数オフセットを示している。
【００２６】
【数２】
【００２７】
ここで、ｆTCXOoffsetは送受信装置間における基準発振周波数オフセット、ｆTxTCXOは送信装置の基準発振器の周波数、ｆRxTCXOは受信装置の基準発振器の周波数を表す。ローカルの発振器は、電圧制御発振器の出力周波数をＮ分割した周波数と基準発振器の周波数とを比較し、比較した結果を元に電圧制御発振器の電圧を制御して周波数を制御しているため、以下に示す式（３）のように送受信装置間におけるキャリア周波数オフセットと送信装置のローカルの発振器の周波数の比と送受信装置間における基準発振周波数オフセットと送信装置の基準発振器の周波数との比は等しい。
【００２８】
【数３】
【００２９】
以上のように、検出した送受信装置間におけるキャリア周波数オフセットを元に、送受信装置間における基準発振周波数オフセットを検出することができる。
【００３０】
次に、クロックオフセットと基準発振周波数オフセットの関係を説明する。
以下に示す式（４）は、送受信装置間におけるクロックオフセットを示している。
【００３１】
【数４】
【００３２】
ここで、ｆclkoffsetは送受信装置間におけるクロックオフセット、ｆTxclkは、送信装置のＢＢ部を制御するクロック周波数、ｆRxclkは受信装置のＢＢ部を制御するクロック周波数を表す。ＢＢ部を制御するクロック周波数は基準発振器により生成されるため、以下の式（５）に示されるように、送受信装置間におけるクロックオフセットと送信装置のＢＢ部を制御するクロック周波数の比と送受信装置間における基準発振周波数オフセットと送信装置の基準発振器の周波数の比とは等しいと表せる。
【００３３】
【数５】
【００３４】
以上のように、検出した送受信装置間における基準発振周波数オフセットを元に、送受信装置間におけるクロックオフセットを検出することができる。上記式（３）、式（５）より、キャリア周波数オフセットとクロックオフセットの関係は以下に示す式（６）のように表せる。
【００３５】
【数６】
【００３６】
上記の式（６）を用いて、クロックオフセット検出部１１０では周波数オフセット検出部１０４より出力されるキャリア周波数オフセットを元に、ローカルの発振器１００の発振周波数に応じたクロックオフセットを算出する。
【００３７】
次に、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットとクロックオフセットとの関係について説明する。本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムでは、パケット信号先頭部のシンボルより検出した同期情報を元に、後続のデータシンボルに対して１シンボル毎に固定のタイミング間隔をあけてＦＦＴウィンドウタイミングを設定しているため、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットは同期情報を検出したパケット信号先頭部のシンボルからの時間間隔に比例して増加する。ＢＢ部はクロックにより制御されているため、以下に示す式（７）のように、ＦＦＴ部においてＦＦＴ処理を行うデータシンボルのパケット信号先頭部のシンボルからの時間間隔とＦＦＴウィンドウタイミングオフセットとの比と、送受信装置間におけるクロックオフセットと送信装置のＢＢ部を制御するクロック周波数の比とは等しいと表せる。
【００３８】
【数７】
【００３９】
ここで、ΔｔはＦＦＴウィンドウタイミングオフセット、ＴはＦＦＴ部においてＦＦＴ処理を行うデータシンボルのパケット信号先頭部のシンボルからの時間間隔を表す。以上のように、検出した送受信装置間におけるクロックオフセットを元に、送受信装置間におけるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットをデータシンボル毎に検出することができる。上記式（７）を用いて、位相差検出部１１１では、クロックオフセット検出部１１０より出力されるクロックオフセットとシステム制御部１０９より出力されるパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの時間間隔とに基づき、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを算出する。
【００４０】
次に、パケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの位相差とＦＦＴタイミングオフセットの関係を説明する。ＦＦＴ部に入力されるパケット信号先頭部のシンボルの時間波形を以下に示す式（８）によると、ＦＦＴ部においてΔｔのＦＦＴウィンドウタイミングオフセットが生じるデータシンボルの時間波形は以下の式（９）で示すことができる。
【００４１】
【数８】
【００４２】
【数９】
【００４３】
ここで、ａkはＩ相の信号点配置、ｂｋはＱ相の信号点配置、Ｎはサブキャリア数、ｆkはサブキャリア周波数、ｔは時間を表す。
【００４４】
図１５（Ａ）、（Ｂ）に、パケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルのサブキャリア毎の位相差を表す説明図を示す。なお、１例としてＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の信号点配置を用いる。ここで、白点はＦＦＴウィンドウタイミングオフセットがない場合の信号点配置であり、黒点はＦＦＴウィンドウタイミングオフセットがある場合の信号点配置である。また、図１５（Ａ）のｋ→ｌｏｗは周波数が低いサブキャリア、図１５（Ｂ）のｋ→ｈｉｇｈは周波数が高いサブキャリアを示している。
【００４５】
ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットが生じる場合、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットがない場合のデータシンボルと位相差θkが生じる。この位相差θkはパケット信号先頭部のシンボルとの初期位相のずれを示している。サブキャリア毎の位相差θkは上記式（９）を展開した下記式（１０）より、下記式（１１）と表せる。
【００４６】
【数１０】
【００４７】
【数１１】
【００４８】
上記式（１１）が示しているように、サブキャリア周波数が高くなるにつれて位相差が大きくなる。上記式（７）、式（１１）を用いて、位相差検出部１１１では算出したＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを元に、サブキャリア周波数に応じた位相差を算出する。位相差補正部１１２では、位相差検出部１１１より出力される位相差を元に、ＦＦＴ処理後のデータシンボルのサブキャリア毎の位相回転量を算出する。以下に示す式（１２）は、上記式（１０）を展開した式である。尚、θk=２πｆkΔｔを用いる。下記式（１３）に、下記式（１２）をｃｏｓ（２πｆkｔ）とｓｉｎ（２πｆkｔ）でまとめた式を示す。
【００４９】
【数１２】
【００５０】
【数１３】
【００５１】
下記式（１４）、（１５）に、上記式（１３）の時間波形をＦＦＴ処理した周波数波形のＩ相、Ｑ相を示す。上記式（１３）に示すｃｏｓ（２πｆkｔ）とｓｉｎ（２πｆkｔ）の係数がＦＦＴ処理を行った後、Ｉ相、Ｑ相のデータとしてそれぞれ出力される。
【００５２】
【数１４】
【００５３】
【数１５】
【００５４】
下記式（１６）に回転行列を示す。
【数１６】
【００５５】
ＦＦＴ処理後のデータは、上記式（１４）、式（１５）に示すように位相がθk回転している。位相差補正部１１２では下記式（１７）に示すように上記式（１４）、（１５）を要素とする行列と位相がθkである上記式（１６）の回転行列を計算することにより位相回転を除去する。
【００５６】
【数１７】
【００５７】
下記式（１８）、（１９）に、上記式（１７）の計算を行った後のＩ相、Ｑ相を示す。
【００５８】
【数１８】
【００５９】
【数１９】
【００６０】
位相差補正部１１２では、上記式（１７）の計算をすることによりＦＦＴ処理後のデータシンボルのサブキャリア毎の位相回転を除去し、上記式（１８）、（１９）のデータを出力する。
【００６１】
尚、通常、ローカルの発振器１００の発振周波数はシステム帯域内において複数の値が設定されているが、異なる発振周波数間の周波数差があまり大きくない場合、上記式（６）において送信装置の基準発振器の発振周波数を固定の値とすることにより回路を簡略化し、演算量を削減することができる。
【００６２】
また、本実施の形態おいてはクロックオフセット検出部１１０では、上記式（６）の計算、位相差検出部１１１では上記式（７）、（１１）の計算、位相差補正部１１２では位相差検出部１１１より出力される位相差を元に位相回転を行っているが、上記式（６）、（７）を上記式（１１）に代入した式を構成とした回路とすることもできるし、周波数オフセット検出部１０４より出力される周波数オフセットが入力されるとすぐに位相回転を行う構成とした回路とすることもできる。つまり、クロックオフセット検出部１１０、位相差検出部１１１、位相差補正部１１２を各々組み合わせて一つの回路構成とすることもできる。
【００６３】
次に、本発明の第１の実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムの受信装置の回路構成について説明する。図２に、本実施の形態による受信装置の回路構成例を示す。図２において、図１と同一構成部分には同一符号を付している。上記受信装置の各ブロックにおける動作の説明に沿って説明を行う。周波数オフセット検出部１０４より出力される信号は、上記動作説明における周波数オフセットｆcarrieroffsetＣ１である。クロックオフセット検出部１１０では、上記式（６）の左辺の分母項であるローカルの発振器の周波数ｆTXLOの逆数をＲＯＭ１に記憶しており、使用するローカルの発振器の周波数に応じた値をＲＯＭ１より出力し、乗算器２において周波数オフセットＣ１と乗算する。
【００６４】
図３に、ＲＯＭ１に記憶する値の例を示す。図３（Ａ）は、ＲＯＭ１において記憶する値の概略例である。ＲＯＭ１では、１／ｆTxLoの値を記憶している。入力されるアドレスがｆTxLo1であれば、ＲＯＭ１は、１／ｆTxLo1を出力する。図３の（Ｂ）は、ＲＯＭ１において記憶する値の具体例であり、例えば「ＡＲＩＢＳＴＤ-Ｔ７０」において述べられている使用周波数に対応した値である。通信時に使用する周波数が５．１７０×１０9Ｈｚであれば、ＲＯＭ１にアドレス１を入力し、ＲＯＭ１は１／５．１７０×１０9を出力する。乗算器２の出力として、上記式（６）の右辺項であるクロックオフセット比ｆclkoffset／ｆTxclkC2が出力され、位相差検出部１１１（図２）に入力される。位相差検出部１１１では、先ず上記式（７）の左辺の分子項であるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットΔｔを算出する。
【００６５】
システム制御部１０９からデータシンボルのパケット信号先頭部の既知パターンからの時間間隔ｔを出力する。乗算器３において、クロックオフセット比Ｃ２と時間間隔を乗算し、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３を出力する。次に、上記式（１１）の左辺の項である位相差θkを算出する。ＲＯＭ４（図２）には上記式（１１）の右辺項の一部である２πｆkを記憶しており、乗算器５において、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３とサブキャリア毎の２πｆkを乗算し、位相差Ｃ４をサブキャリア数個出力し位相差補正部１１２に入力する。
【００６６】
図４は、ＲＯＭ４に記憶する値の一例を示す図である。図４（Ａ）は、ＲＯＭ４において記憶される値の例である。ＲＯＭ４では、２πｆkの値を記憶している。入力されるアドレスがｆ1であれば、ＲＯＭ４は２πｆ1を出力する。図４（Ｂ）は、ＲＯＭ４において記憶する値の具体例であり、例えば「ＡＲＩＢ ＳＴＤ-Ｔ７０」において述べられているサブキャリア配置に対応した値である。ここでは、ＯＦＤＭ使用周波数帯域が２０ＭＨｚ、５２個の情報サブキャリア数、１２個のヌルサブキャリア数の場合について示す。最もサブキャリア周波数が低いサブキャリアの位相差Ｃ４を出力する場合は、ＲＯＭ４にアドレス１を入力し、ＲＯＭ４は２π×３１２．５×１０3×（−２６）を出力して、乗算器５においてＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３と乗算して出力する。最もサブキャリア周波数が高いサブキャリアの位相差Ｃ４を出力する場合は、ＲＯＭ４にアドレス５２を入力し、ＲＯＭ４は２π×３１２．５×１０3×２６を出力して、乗算器５においてＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３と乗算して出力する。
【００６７】
位相差補正部１１２では、回転行列と周波数軸信号を行列演算することにより周波数軸信号の位相回転を除去する。ＲＯＭ７には、位相に応じた上記式（１７）の要素ｃｏｓθを記憶しており、ＲＯＭ８には位相に応じた上記式（１７）の要素ｓｉｎθを記憶している。コントローラ６は、位相差Ｃ４から位相回転を行う際に用いるｃｏｓθ、ｓｉｎθを判定し、対応したアドレスをＲＯＭ７、ＲＯＭ８に対して出力する。ＲＯＭ７、ＲＯＭ８ではコントローラ６から入力されるアドレスに応じたｃｏｓθ、ｓｉｎθを出力する。
【００６８】
図５は、ＲＯＭ７、ＲＯＭ８に記憶する値の例を示す図である。ＲＯＭ７では、ｃｏｓθの値を記憶している。ＲＯＭ８では、ｓｉｎθの値を記憶している。入力されるアドレスがθ１であれば、ＲＯＭ７はｃｏｓθ１を出力し、ＲＯＭ８はｓｉｎθ１を出力する。図６（Ａ）、（Ｂ）に、それぞれＲＯＭ７、ＲＯＭ８に記憶する値の具体例を示す説明図を示す。ここでは、例えば、ＲＯＭ７、ＲＯＭ８において、位相差検出部１１１からの出力である信号の位相差が１°、４°、７°の値に対応したｃｏｓθ、ｓｉｎθを記憶している場合について示している。
【００６９】
ＲＯＭ７では、アドレス１にｃｏｓ１°、アドレス２にｃｏｓ４°、アドレス３にｃｏｓ７°の値を記憶している。ＲＯＭ８では、アドレス１にｓｉｎ１°、アドレス２にｓｉｎ４°、アドレス３にｓｉｎ７°の値を記憶している。位相差検出部１１１からの出力である信号の位相差が７°であった場合、位相差補正部１１２のコントローラ６はアドレス３をＲＯＭ７、およびＲＯＭ８に出力する。アドレス３が入力されたＲＯＭ７は０．９９９８１０９６３を出力し、ＲＯＭ８は０．０１９４４３２１９を出力する。
【００７０】
乗算器１０には上記式（１７）の回転行列の１行１列目のｃｏｓθが入力され、乗算器１１には上記式（１７）の回転行列の２行１列目のｓｉｎθが入力され、乗算器１２には上記式（１７）の回転行列の２行２列目のｃｏｓθが入力され、乗算器１３にはＲＯＭ８の出力を符号反転部９において符号反転した上記式（１７）の回転行列の１行２列目の−ｓｉｎθが入力される。また、乗算器１０、１２には周波数軸信号のＩ相Ｓ５．１、乗算器１１、１３には周波数軸信号のＱ相Ｓ５．２が入力され、ＲＯＭ７、８からの入力と乗算する。加算器１４において、上記式（１８）に示すように乗算器１０、１３の出力を加算し、位相回転を除去した周波数軸信号Ｉ相Ｓ７．１を出力する。加算器１５において上記式（１９）に示すように乗算器１１、１２の出力を加算し、位相回転を除去した周波数軸信号Ｑ相Ｓ７．２を出力する。そして、位相差補正部１１２において位相回転を除去した周波数軸信号を復調部に入力する。
【００７１】
本発明の第１の実施の形態によるＯＦＤＭ受信装置の位相差補正部１１２の動作手順について説明する。１ＯＦＤＭシンボル間で生じるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットは相当に小さい値なので、パケット長が短い場合には影響が余りなく、パケット長が長い場合に受信誤り率特性の劣化を生じる。また、図２のＲＯＭ７、ＲＯＭ８において位相差θkに対応したｃｏｓ（θk）、およびｓｉｎ（θk）を無限に記憶しておくことはできない。そのため、複数の任意の値をＲＯＭ７、ＲＯＭ８に記憶しておき、算出した位相差が予め任意に設定した値に達した場合から位相差補正部１１２において位相回転の除去を行うとともに、設定する値を次の値に更新し、算出した位相差が更新した値に達した場合に、現ステップの位相差判定で設定した位相差と前ステップの位相差判定で設定した位相差の差分に対応した位相を用いて位相回転の除去値を行い、次ステップの位相差判定に進む。以降、パケットの受信を終了するまで、上記手順を行う。
【００７２】
図７は、本発明の第１の実施の形態による位相差補正部１１２の動作の一例を示すフローチャート図である。図７では、位相差判定の回数が２回であり、位相差判定は位相差が一番大きい最も周波数の高いサブキャリアにおいて行う場合を例に示す。位相差補正部１１２に位相差検出部１１１からの出力が入力されると、ステップＳ１において、位相差検出部１１１からの出力の中で最も周波数の高いサブキャリアの位相差θmaxが正か負かを判定する。ステップＳ１において判定結果がＹＥＳの場合ステップＳ２Ｌに進み、判定結果がＮＯの場合ステップＳ２Ｓに進む。ステップＳ２Ｌに進んだ場合、位相差θmaxが予め任意に設定した位相差θs1に達したか否かの位相差判定を行う。
【００７３】
ステップＳ２Ｌにおいて、判定結果がＹＥＳの場合ステップＳ３Ｌに進み、判定結果がＮＯの場合は信号を出力する。ステップＳ３Ｌに進んだ場合、最も周波数の高いサブキャリアの位相差判定に用いた位相θs1に対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、ステップＳ４Ｌに進む。ステップＳ４Ｌにおいて予め任意に設定した位相差θs2に達したか否かの位相差判定を行う。ステップＳ４Ｌにおいて、判定結果がＹＥＳの場合、ステップＳ５Ｌに進み、判定結果がＮＯの場合、信号を出力する。ステップＳ５Ｌに進んだ場合、ステップＳ５Ｌにおいて設定した位相差θs2とステップＳ３Ｌにおいて設定した位相差θs1の差分（θs2―θs1）に対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、信号を出力する。ステップＳ２Ｓに進んだ場合、位相差θmaxが予め任意に設定した位相差θs3に達したか否かの位相差判定を行う。ステップＳ２Ｓにおいて判定結果がＹＥＳの場合ステップＳ３Ｓに進み、判定結果がＮＯの場合、信号を出力する。ステップＳ３Ｓに進んだ場合、最も周波数の高いサブキャリアの位相差判定に用いた位相θs3に対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、ステップＳ４Ｓに進む。ステップＳ４Ｓにおいて予め任意に設定した位相差θs4に達したか否かの位相差判定を行う。ステップＳ４Ｓにおいて判定結果がＹＥＳの場合、ステップＳ５Ｓに進み、判定結果がＮＯの場合、信号を出力する。
【００７４】
ステップＳ５Ｓに進んだ場合、ステップＳ５Ｓにおいて設定した位相差θs4とステップＳ３Ｓにおいて設定した位相差θs4の差分（θs4―θs3）に対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、信号を出力する。
【００７５】
尚、位相差補正部１１２において位相差検出部１１１の出力である位相差が予め任意に設定した位相差以上か否かを判定する際に、１つのサブキャリアにおいて判定を行うのではなく、複数のサブキャリアにおいて判定を行うこともできる。この場合、複数のサブキャリアにおける判定の平均値、最大値、或いは、最小値、或いは、最大値と最小値の中間値に基づいて判定を行うこともできる。
【００７６】
また、サブキャリア周波数が低いサブキャリアにおいてはＦＦＴウィンドウタイミングオフセットによって生じる位相差が小さいため、位相回転の除去動作を省略することもできる。さらに、位相差補正部１１２において位相差によって動作を制御するのではなく、図１の各ブロックにおいて出力される周波数オフセット、クロックオフセット、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットによって動作を制御することもできる。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施の形態によるＯＦＤＭ受信機について説明する。図２におけるＲＯＭ７、ＲＯＭ８において、複数の位相差θkに対応したｃｏｓ（θk）、およびｓｉｎ（θk）を記憶しておくことは回路規模増大に繋がる。本発明の第２の実施の形態によるＯＦＤＭ受信装置の位相差補正部１１２の動作手順について説明する。本発明の第２の実施の形態によるＯＦＤＭ受信装置は、算出した位相差が所定の値以上の場合、予め任意に設定した位相をパラメータとした位相回転の除去を行い、位相回転の除去後の信号の位相差が所定の値以下になった場合に出力を行うことにより、ＲＯＭ７、ＲＯＭ８のｃｏｓ（θk）、およびｓｉｎ（θk）を１組のサブキャリア数分だけ記憶するものにし、回路規模を低減することを特徴としている。
【００７８】
図８は、本発明の第２の実施の形態による位相差補正部１１２の動作の一例を示すフローチャート図である。図８では、位相差判定は位相差が一番大きい最も周波数の高いサブキャリアにおいて行う場合について示す。位相差検出部１１１からの出力が位相差補正部１１２に入力されると、ステップＳ１１において、位相差検出部１１１からの出力の中で最も周波数の高いサブキャリアの位相差θmaxが正か負かを判定する。ステップＳ１１において、判定結果がＹＥＳの場合ステップＳ１２Ｌに進み、判定結果がＮＯの場合ステップＳ１２Ｓに進む。ステップＳ１２Ｌに進んだ場合、位相差θmaxが予め任意に設定した位相差θ1に達したか否かの位相差判定を行う。ステップＳ１２Ｌにおいて、判定結果がＹＥＳの場合はステップＳ１３Ｌに進み、判定結果がＮＯの場合は信号を出力する。ステップＳ１３Ｌに進んだ場合、最も周波数の高いサブキャリアの位相差判定に用いた位相θ1に対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、ステップＳ１４Ｌに進む。ステップＳ１４ＬにおいてステップＳ１２Ｌにおいて判定を行った位相差θmaxからθ1を減算し、減算した値を位相差θmaxとして更新し、ステップＳ１２Ｌに戻る。以降、ステップＳ１２Ｌにおいて判定結果がＮＯとなるまで上記ステップを繰り返し、出力する。
【００７９】
図８において、ｖは上記ステップの繰り返し回数である。ステップＳ１２Ｓに進んだ場合、位相差θmaxが予め任意に設定した位相差θmに達したか否かの位相差判定を行う。ステップＳ１２Ｓにおいて判定結果がＹＥＳの場合、ステップＳ１３Ｓに進み、判定結果がＮＯの場合は信号を出力する。ステップＳ１３Ｓに進んだ場合、最も周波数の高いサブキャリアの位相差判定に用いた位相θmに対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、ステップＳ１４Ｓに進む。ステップＳ１４ＳにおいてステップＳ１２Ｓにおいて判定を行った位相差θmaxにθmを加算し、加算した値を位相差θmaxとして更新し、ステップＳ１２Ｓに戻る。以降、ステップＳ１２Ｓにおいて判定結果がＮＯとなるまで上記ステップを繰り返し、出力する。図８において、ｗは上記ステップの繰り返し回数である。
【００８０】
本発明の第３の実施の形態によるＯＦＤＭ受信装置について説明する。図９に、本発明の第３の実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムにおける受信装置の概略構成を示す要部ブロック図を示す。また、図１と同一構成部分については同一符号を付している。図９において、符号１１３はＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部であり、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６に関しては本発明の第１の実施の形態によるものと機能が異なる。本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムの動作の概略を説明する。
【００８１】
アンテナで受信した高周波信号Ｓ１は乗算器１０１に入力されて、基準発振器１００００により周波数生成されるローカルの発振器出力と乗算及びダウンコンバートされてベースバンド信号Ｓ２が出力される。ベースバンド信号Ｓ２は基準発振器１００００によりＯＦＤＭ信号生成が行われるＢＢ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）部１００１のＡ／Ｄ変換器１０２に入力されて、アナログ信号からディジタル信号に変換されてベースバンド信号Ｓ３が出力される。相関検出部１０３において受信パケット信号先頭部の同一波形間の相関値を算出する。この相関値を元に周波数オフセット検出部１０４においてキャリア周波数オフセットが算出され、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６においてＦＦＴウィンドウタイミングが検出される。周波数オフセット検出部１０４において算出されたキャリア周波数オフセットを元に、周波数オフセット補正部１０５においてベースバンド信号Ｓ３に対してキャリア周波数オフセットの除去を行い、ベースバンド信号Ｓ４を出力する。周波数オフセット検出部１０４において算出されたキャリア周波数オフセットを元に、クロックオフセット検出部１１０においてクロックオフセットを算出する。クロックオフセット検出部１１０において算出されたクロックオフセットとシステム制御部１０９より出力されるパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの時間間隔を元に、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３においてパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルとのＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを算出する。
【００８２】
ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３において算出されたＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを元に、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６においてＦＦＴウィンドウタイミングの補正を行う。ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６において検出及び補正されたＦＦＴウィンドウタイミングを元に、ＦＦＴ部１０７においてベースバンド信号Ｓ４に対してＦＦＴ処理を行い、時間軸信号から周波数軸信号に変換して周波数軸信号Ｓ５を出力する。周波数軸信号Ｓ５は復調回路１０８に入力されて復調信号Ｓ６が出力される。復調信号Ｓ６はシステム制御部１０９に入力される。以下、本発明の受信装置の各ブロックにおける動作の説明を行う。
【００８３】
パケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルはＦＦＴウィンドウタイミングオフセットによりＦＦＴ部１０７に入力される時間波形が上記式（８）、（９）のようになる。ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３において上記式（７）のようにＦＦＴウィンドウタイミングオフセットΔｔを検出する。ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６においてＦＦＴウィンドウタイミングをΔｔだけずらしてＦＦＴ部７に補正したＦＦＴウィンドウタイミングを出力する。ＦＦＴ部７では補正されたＦＦＴウィンドウタイミングを用いてデータシンボルに対してＦＦＴウィンドウを設定する。従来、上記式（９）のような時間波形に対してＦＦＴ処理を行っていたものを上記式（８）のような時間波形となるＦＦＴウィンドウタイミングでＦＦＴ処理を行うことによりパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの位相差を除去する。
【００８４】
本発明の第３の実施形態のＯＦＤＭ通信システムの受信装置の回路構成について説明する。図１０に本発明の第３の実施形態の受信装置のブロックの回路構成の1例を示す。また、図９および図２と同一構成部分には同一符号を付している。上記本発明の第1の実施形態の受信装置の各ブロックにおける動作の説明を参照しながら説明を行う。
【００８５】
周波数オフセット検出部１０４より出力される信号は、上記動作説明における周波数オフセットｆcarrieroffsetＣ１である。クロックオフセット検出部１１０では、上記式（６）の左辺の分母項であるローカルの発振器の周波数 の逆数をＲＯＭ１に記憶しており、使用するローカルの発振器の周波数に応じた値をＲＯＭ１より出力し、乗算器２において周波数オフセットＣ１と乗算する。乗算器２の出力として上記式（６）の右辺項であるクロックオフセット比ｆclkoffset／ｆTxclkＣ２が出力され、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３に入力される。ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３では、上記式（７）の左辺の分子項であるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットΔｔを算出する。システム制御部１０９からデータシンボルのパケット信号先頭部の既知パターンからの時間間隔ｔを出力する。乗算器３においてクロックオフセット比Ｃ２と時間間隔を乗算し、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３を出力し、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６に入力する。ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６では、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３の出力であるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３を元に、ＦＦＴウィンドウタイミングの補正を行う。
【００８６】
以上、本発の各実施の形態によるＯＦＤＭ受信装置によれば、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットによる受信信号の誤り率の劣化を低減することができ、良好な通信品質を維持しつつ、一度に送受信可能なパケット長を増大することができる。また、従来の周波数オフセット検出回路を拡張し、ＦＦＴタイミングオフセットの補正を行う回路構成とすることにより、大幅な回路変更及び回路規模増大を避けることができる。
【００８７】
以上、実施の形態に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。その他、種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明であろう。例えば、ひとつの基準発振器を元に、ローカル発振器の周波数生成とＯＦＤＭ信号の生成とを行う技術中には、必ずしも基準発振器が１個のみの場合に限定されるわけではなく、実際には基準クロックの同期がとれていれば、２以上の発振器を用いている技術も含まれる。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットによる受信信号の誤り率の劣化を低減することができ、良好な通信品質を維持しつつ、一度に送受信可能なパケット長を増大することができる。また、従来の周波数オフセット検出回路を拡張し、ＦＦＴタイミングオフセットの補正を行う回路構成とすることにより、大幅な回路変更及び回路規模増大を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のＯＦＤＭ通信システムの受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の受信装置のブロックの回路構成例を示す図である。
【図３】本発明の受信装置の位相差補正部のＲＯＭ１に記憶する値の１例を示す説明図である。
【図４】本発明の受信装置の位相差補正部のＲＯＭ４に記憶する値の１例を示す説明図である。
【図５】本発明の受信装置の位相差補正部のＲＯＭ７、ＲＯＭ８に記憶する値の概略例を示す説明図である。
【図６】本発明の受信装置の位相差補正部のＲＯＭ７、ＲＯＭ８に記憶する値の具体例を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の位相差補正部の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態の位相差補正部の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態のＯＦＤＭ通信システムの受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の受信装置のブロックの回路構成の1例を示す図である。
【図１１】従来のＯＦＤＭ通信システムのパケットフォーマットの一例を示す模式図である。
【図１２】受信信号の伝搬路変動補償を示す動作説明図である。
【図１３】パケット内のデータシンボル位置とＦＦＴウィンドウタイミングのオフセットとデータシンボルの位相差の関係を示した説明図である。
【図１４】本発明の想定するシステムの基準発振器の動作の概略を示す要部ブロック図である。
【図１５】パケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルのＦＦＴ処理により検出される位相を表す説明図である。
【図１６】従来のＯＦＤＭ通信システムの受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。
【符号の説明】
Ｓ１：高周波信号
Ｓ２：アナログベースバンド信号
Ｓ３：デジタルベースバンド信号
Ｓ４：周波数オフセット除去ベースバンド信号
Ｓ５：周波数軸ベースバンド信号
Ｓ５．１：周波数軸ベースバンド信号Ｉ相
Ｓ５．２：周波数軸ベースバンド信号Ｑ相
Ｓ６：復調信号
Ｓ７：位相差除去後周波数軸信号
Ｓ７．１：位相差除去後周波数軸信号Ｉ相
Ｓ７．２：位相差除去後周波数軸信号Ｑ相
Ｃ１：周波数オフセット
Ｃ２：クロックオフセット比
Ｃ３：ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット
Ｃ４：位相差
１、４、７、８：ＲＯＭ
２、３、５、１０、１１、１２、１３：乗算器
６：コントローラ
９：符号反転部
１４、１５：加算器
１００：ローカルの発振器
１０１：乗算器
１０２：Ａ／Ｄ変換器
１０３：相関検出部
１０４：周波数オフセット検出部
１０５：周波数オフセット補正部
１０６：ＦＦＴウィンドウタイミング検出部
１０７：ＦＦＴ部
１０８：復調部
１０９：システム制御部
１１０：クロックオフセット検出部
１１１：位相差検出部
１１２：位相差補正部
１１３：ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部
１０００：ＲＦ部
１００１：ＢＢ部
【発明の属する分野】
本発明は、携帯電話や無線ＬＡＮ等の無線通信システムの無線通信機器に関し、特にＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式を用いた無線パケット通信システムの受信装置及びＦＦＴウィンドウタイミングオフセット補正方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＯＦＤＭ伝送方式は、直交関係にある複数の搬送波を用いて情報を伝送する方式である。入力情報信号に基づき、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の変調をサブキャリア毎に行う。さらに、その変調出力に対して、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ ＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）回路を用いてＯＦＤＭ信号を生成する。ＯＦＤＭ伝送方式の受信装置では、キャリア周波数オフセットの影響を除去することが必要であり、また、ＦＦＴウィンドウタイミングの検出等の同期が必要である。また、パケット伝送はデータを短いパケット信号に分割して送信する方法であり、パケット信号毎に同期を確立する必要がある。通常、伝送効率の点からパケット信号先頭部のシンボルから同期を確立し、以降のデータシンボルに対してはパケット信号先頭部のシンボルより検出した同期情報を元に同期を確立する。
【０００３】
図１６は、従来のＯＦＤＭ通信システムにおける受信装置の概略構成を示す要部を示すブロック図である。図１６において、Ｓ１はアンテナから入力される高周波信号、符号１００はローカルの発振器、符号１０１はローカルの発振器１００と高周波信号Ｓ１を乗積しベースバンド信号Ｓ２を出力する乗算器、Ｓ２はローカルの発振器１００によりダウンコンバートされたベースバンド信号、符号１０２はアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、Ｓ３はＡ／Ｄ変換器１０２によりアナログ信号からディジタル信号に変換されたベースバンド信号、１０３は相関検出部、１０４は周波数オフセット検出部、１０５は周波数オフセット検出部１０４により算出されたキャリア周波数オフセットの補正を行う周波数オフセット補正部、１０６はＦＦＴウィンドウタイミング検出部、Ｓ４は周波数オフセット補正部１０５によりキャリア周波数オフセットを除去されたベースバンド信号、１０７は時間軸信号から周波数軸信号に変換するＦＦＴ部、Ｓ５はＦＦＴ部１０７により時間軸信号から周波数軸信号に変換された周波数軸信号、１０８は復調部、Ｓ６は復調部１０８により復調された復調信号、１０９はシステム制御部である。
【０００４】
また、図１１は、ＯＦＤＭ通信システムのパケットフォーマットの構成例を示す模式図である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００５】
図１１において、ＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）はガードインターバル、ＫＰ（Ｋｎｏｗｎ Ｐａｔｅｒｎ）は既知パターン（例えば、パイロットシンボル）、Ｄ（Ｄａｔａ）はデータを表す。このパケットフォーマットでは、パケット信号の先頭部に周波数オフセット検出、ＦＦＴウィンドウタイミング検出などに使用される既知パターンが繰り返して２シンボル配置され、以降に情報伝送用のデータシンボルが続いて配置されている。上記構成例に基づき、従来のＯＦＤＭ通信システムの動作の概略について説明する。図１６に示すように、アンテナで受信した高周波信号Ｓ１は乗算器１０１に入力され、ローカルの発振器１００の出力と乗算及びダウンコンバートされてベースバンド信号Ｓ２が出力される。
【０００６】
ベースバンド信号Ｓ２は、Ａ／Ｄ変換器１０２に入力されて、アナログ信号からディジタル信号に変換されて出力される。一般的に、送信装置の発振器周波数と受信装置の発振器周波数との間にはずれが生じているため、ベースバンド信号Ｓ３にはキャリア周波数オフセットが生じている。また、受信装置は受信信号の到来タイミングが未知であるため、ＦＦＴウィンドウタイミングを検出する必要がある。受信パケット信号の先頭部には、図１１に示すように同一波形が繰り返して２シンボル含まれているため、相関検出部１０３において同一波形間の相関値を算出する。この相関値に基づいて周波数オフセット検出部１０４においてキャリア周波数オフセットが算出され、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６においてＦＦＴウィンドウタイミングが検出される。
【０００７】
周波数オフセット検出部１０４において算出されたキャリア周波数オフセットに基づいて、周波数オフセット補正部１０５においてベースバンド信号Ｓ３に対してキャリア周波数オフセットの除去を行い、ベースバンド信号Ｓ４を出力する。ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６において検出されたＦＦＴウィンドウタイミングに基づいて、ＦＦＴ部１０７においてベースバンド信号Ｓ４に対してＦＦＴ処理を行い、時間軸信号から周波数軸信号に変換して周波数軸信号Ｓ５を出力する。周波数軸信号Ｓ５は復調部１０８に入力されて復調信号Ｓ６が出力される。復調信号Ｓ６はシステム制御部１０９に入力される。
【０００８】
図１１を参照して説明したように、従来のＯＦＤＭ通信システムでは、パケット信号先頭部の同期用シンボルを使用し、キャリア周波数オフセットの検出と信号同期とを行い、以降のデータシンボルに対してはパケット信号先頭部のシンボルより検出同期情報に基づいて同期を確立していた。
【０００９】
図１２に、伝搬路変動補償前のデータシンボルの信号点配置ｄ１と、この同期用シンボルより推定した伝搬路変動情報に基づき伝搬路変動補償をした伝搬路変動補償後のデータシンボルの信号点配置ｄ２を示す。尚、ｄ３はＦＦＴウィンドウタイミングオフセットの無い理想状態での伝搬路補償後のデータシンボルの信号点配置で、ｄ２とｄ３との信号点配置の差分は、誤差（ｅｒｒｏｒ）を表している。
【００１０】
【非特許文献１】
「高速無線ＬＡＮ用ＯＦＤＭ変調方式の同期系に関する検討」 電子情報通信学会 技術報告 ＲＣＳ−９７−２１０。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の同期確立方法によれば、キャリア周波数オフセットに代表される基準発振器のオフセットにより、パケット信号先頭部と後ろの部分では同期タイミングがずれ、既知パターンとデータシンボルのＦＦＴウィンドウタイミングオフセットが生じる。このＦＦＴウィンドウタイミングオフセットは、ＦＦＴ処理後の既知パターンとデータシンボルとに位相差を生じさせ、信号点配置が理想的な状態からずれるという問題が発生する。
【００１２】
このＦＦＴウィンドウタイミングオフセットは、図１３に示すようにパケット信号先頭部のシンボルから後続のデータシンボルになるほど大きくなる。その結果、パケットの後続のデータシンボルになるほど、ＦＦＴ処理後の信号の位相差、伝搬路変動補償後の誤差を大きくし、信号の誤り率を劣化させる。このため、パケット長が長い場合、パケットの後ろのデータシンボルでは、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットに起因する誤り率の劣化が無視できなくなる。
【００１３】
本発明は、ＯＦＤＭ通信システムにおいて、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを軽減できる受信装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送信装置および受信装置におけるＲＦ信号生成と基準クロック生成が、各々ひとつの基準発振器により行われるパケットデータ受信機において、周波数オフセットから基準発振器のオフセットを算出する手段と、算出した基準発振器のオフセットからクロックオフセットを算出する手段と、算出したクロックオフセットからＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを算出する手段とを備え、検出した基準発振器のずれに基づいて、ＦＦＴ部の出力である周波数軸信号に対して位相差の補正、或いは、ＦＦＴウィンドウタイミングの設定調整を行うことを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る技術は、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットの原因が、キャリア周波数オフセットと同様に送受信期間の基準発振器のオフセットに起因するものであることに着目し、基準発振器のオフセットを検出し、これに基づいてＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを調整することを特徴とする。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態によるＦＦＴタイミングオフセット補正技術及び無線通信機器について図面を参照して説明する。
【００１７】
まず、本発明の第１の実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムの受信装置について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムにおける受信装置の概略構成例を示すブロック図である。図１において、図１６と同一構成部分には同一符号を付している。図１に示すように、符号１００００は基準発振器、１１０はクロックオフセット検出部、１１１は位相差検出部、１１２は位相差補正部、Ｓ７は位相差補正部１１２において位相差を除去された周波数軸信号である。本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムの動作の概略について説明する。
【００１８】
本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムは、ローカル発振器の周波数生成とＯＦＤＭ信号生成とがひとつの基準発振器により行われるシステムが前提となる。アンテナで受信した高周波信号Ｓ１は乗算器１０１に入力され、基準発振器１００００により周波数生成されるローカルの発振器１００の出力と乗算及びダウンコンバートされてベースバンド信号Ｓ２として出力される。ベースバンド信号Ｓ２は、基準発振器１００００によりＯＦＤＭ信号生成が行われるＢＢ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）部１００１内のＡ／Ｄ変換器１０２に入力し、アナログ信号からディジタル信号に変換されてベースバンド信号Ｓ３が出力される。相関検出部１０３において受信パケット信号先頭部の同一波形間の相関値を算出する。この相関値に基づいて、周波数オフセット検出部１０４においてキャリア周波数オフセットが算出され、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６においてＦＦＴウィンドウタイミングが検出される。
【００１９】
周波数オフセット検出部１０４において算出されたキャリア周波数オフセットに基づき、周波数オフセット補正部１０５においてベースバンド信号Ｓ３に対してキャリア周波数オフセットの除去を行い、ベースバンド信号Ｓ４を出力する。ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６において検出されたＦＦＴウィンドウタイミングに基づいて、ＦＦＴ部１０７においてベースバンド信号Ｓ４に対してＦＦＴ処理を行い、時間軸信号から周波数軸信号に変換し周波数軸信号Ｓ５を出力する。周波数オフセット検出部１０４において算出されたキャリア周波数オフセットに基づき、クロックオフセット検出部１１０においてクロックオフセットを算出する。クロックオフセット検出部１１０において算出されたクロックオフセットとシステム制御部１０９より出力されるパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの時間間隔を元に、位相差検出部１１１においてデータシンボルのパケット信号先頭部のシンボルとの位相差を算出する。
【００２０】
位相差検出部１１１において算出されたデータシンボルのパケット信号先頭部のシンボルとの位相差を元に、位相差補正部１１２において周波数軸信号Ｓ５に対して位相差の除去を行い、周波数軸信号Ｓ７を出力する。周波数軸信号Ｓ７は復調部１０８に入力されて復調信号Ｓ６が出力される。復調信号Ｓ６はシステム制御部１０９に入力される。以下、本実施の形態による受信装置の各機能ブロックにおける動作について説明を行う。
【００２１】
図１４（Ａ）、（Ｂ）は、本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムにおける基準発振器の動作の概略を示す要部ブロック図である。図１４（Ａ）は送信側Ｔｘ、図１４（Ｂ）は受信側（Ｒｘ）のブロック図である。本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムでは、送信装置及び受信装置におけるＲＦ信号生成と基準クロック生成が各々一つの基準発振器により行われており、図１におけるＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１０００およびＢＢ（ＢａｓｅＢａｎｄ）部１００１は同じ基準発振器１００００により制御されている。この場合、ＲＦ部１０００において生じるキャリア周波数オフセットとＢＢ部１００１において生じるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットは同じ基準発振器１００００のオフセットにより生じているため、検出したキャリア周波数オフセットより基準発振器の発振周波数オフセットを検出し、検出した基準発振器の発振周波数オフセットよりクロックオフセットを検出し、検出したクロックオフセットよりＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを検出し、検出したＦＦＴウィンドウタイミングオフセットよりＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを補正することができる。先ず、キャリア周波数オフセットと基準発振器の発振周波数オフセットとの関係について説明する。
【００２２】
以下に示す式（１）は、送受信装置間におけるキャリア周波数オフセットを示している。
【００２３】
【数１】
ここで、ｆcarrieroffsetは、送受信装置間におけるキャリア周波数オフセット、fTxLOは送信装置のローカルの発振器の周波数、fRxLOは、受信装置のローカルの発振器の周波数を表す。
【００２５】
以下に示す式（２）は、送受信装置間における基準発振器の周波数オフセットを示している。
【００２６】
【数２】
ここで、ｆTCXOoffsetは送受信装置間における基準発振周波数オフセット、ｆTxTCXOは送信装置の基準発振器の周波数、ｆRxTCXOは受信装置の基準発振器の周波数を表す。ローカルの発振器は、電圧制御発振器の出力周波数をＮ分割した周波数と基準発振器の周波数とを比較し、比較した結果を元に電圧制御発振器の電圧を制御して周波数を制御しているため、以下に示す式（３）のように送受信装置間におけるキャリア周波数オフセットと送信装置のローカルの発振器の周波数の比と送受信装置間における基準発振周波数オフセットと送信装置の基準発振器の周波数との比は等しい。
【００２８】
【数３】
以上のように、検出した送受信装置間におけるキャリア周波数オフセットを元に、送受信装置間における基準発振周波数オフセットを検出することができる。
【００３０】
次に、クロックオフセットと基準発振周波数オフセットの関係を説明する。
以下に示す式（４）は、送受信装置間におけるクロックオフセットを示している。
【００３１】
【数４】
ここで、ｆclkoffsetは送受信装置間におけるクロックオフセット、ｆTxclkは、送信装置のＢＢ部を制御するクロック周波数、ｆRxclkは受信装置のＢＢ部を制御するクロック周波数を表す。ＢＢ部を制御するクロック周波数は基準発振器により生成されるため、以下の式（５）に示されるように、送受信装置間におけるクロックオフセットと送信装置のＢＢ部を制御するクロック周波数の比と送受信装置間における基準発振周波数オフセットと送信装置の基準発振器の周波数の比とは等しいと表せる。
【００３３】
【数５】
以上のように、検出した送受信装置間における基準発振周波数オフセットを元に、送受信装置間におけるクロックオフセットを検出することができる。上記式（３）、式（５）より、キャリア周波数オフセットとクロックオフセットの関係は以下に示す式（６）のように表せる。
【００３５】
【数６】
上記の式（６）を用いて、クロックオフセット検出部１１０では周波数オフセット検出部１０４より出力されるキャリア周波数オフセットを元に、ローカルの発振器１００の発振周波数に応じたクロックオフセットを算出する。
【００３７】
次に、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットとクロックオフセットとの関係について説明する。本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムでは、パケット信号先頭部のシンボルより検出した同期情報を元に、後続のデータシンボルに対して１シンボル毎に固定のタイミング間隔をあけてＦＦＴウィンドウタイミングを設定しているため、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットは同期情報を検出したパケット信号先頭部のシンボルからの時間間隔に比例して増加する。ＢＢ部はクロックにより制御されているため、以下に示す式（７）のように、ＦＦＴ部においてＦＦＴ処理を行うデータシンボルのパケット信号先頭部のシンボルからの時間間隔とＦＦＴウィンドウタイミングオフセットとの比と、送受信装置間におけるクロックオフセットと送信装置のＢＢ部を制御するクロック周波数の比とは等しいと表せる。
【００３８】
【数７】
ここで、ΔｔはＦＦＴウィンドウタイミングオフセット、ＴはＦＦＴ部においてＦＦＴ処理を行うデータシンボルのパケット信号先頭部のシンボルからの時間間隔を表す。以上のように、検出した送受信装置間におけるクロックオフセットを元に、送受信装置間におけるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットをデータシンボル毎に検出することができる。上記式（７）を用いて、位相差検出部１１１では、クロックオフセット検出部１１０より出力されるクロックオフセットとシステム制御部１０９より出力されるパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの時間間隔とに基づき、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを算出する。
【００４０】
次に、パケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの位相差とＦＦＴタイミングオフセットの関係を説明する。ＦＦＴ部に入力されるパケット信号先頭部のシンボルの時間波形を以下に示す式（８）によると、ＦＦＴ部においてΔｔのＦＦＴウィンドウタイミングオフセットが生じるデータシンボルの時間波形は以下の式（９）で示すことができる。
【００４１】
【数８】
【数９】
ここで、ａkはＩ相の信号点配置、ｂｋはＱ相の信号点配置、Ｎはサブキャリア数、ｆkはサブキャリア周波数、ｔは時間を表す。
【００４４】
図１５（Ａ）、（Ｂ）に、パケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルのサブキャリア毎の位相差を表す説明図を示す。なお、１例としてＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の信号点配置を用いる。ここで、白点はＦＦＴウィンドウタイミングオフセットがない場合の信号点配置であり、黒点はＦＦＴウィンドウタイミングオフセットがある場合の信号点配置である。また、図１５（Ａ）のｋ→ｌｏｗは周波数が低いサブキャリア、図１５（Ｂ）のｋ→ｈｉｇｈは周波数が高いサブキャリアを示している。
【００４５】
ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットが生じる場合、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットがない場合のデータシンボルと位相差θkが生じる。この位相差θkはパケット信号先頭部のシンボルとの初期位相のずれを示している。サブキャリア毎の位相差θkは上記式（９）を展開した下記式（１０）より、下記式（１１）と表せる。
【００４６】
【数１０】
【数１１】
上記式（１１）が示しているように、サブキャリア周波数が高くなるにつれて位相差が大きくなる。上記式（７）、式（１１）を用いて、位相差検出部１１１では算出したＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを元に、サブキャリア周波数に応じた位相差を算出する。位相差補正部１１２では、位相差検出部１１１より出力される位相差を元に、ＦＦＴ処理後のデータシンボルのサブキャリア毎の位相回転量を算出する。以下に示す式（１２）は、上記式（１０）を展開した式である。尚、θk=２πｆkΔｔを用いる。下記式（１３）に、下記式（１２）をｃｏｓ（２πｆkｔ）とｓｉｎ（２πｆkｔ）でまとめた式を示す。
【００４９】
【数１２】
【数１３】
下記式（１４）、（１５）に、上記式（１３）の時間波形をＦＦＴ処理した周波数波形のＩ相、Ｑ相を示す。上記式（１３）に示すｃｏｓ（２πｆkｔ）とｓｉｎ（２πｆkｔ）の係数がＦＦＴ処理を行った後、Ｉ相、Ｑ相のデータとしてそれぞれ出力される。
【００５２】
【数１４】
【数１５】
下記式（１６）に回転行列を示す。
【数１６】
ＦＦＴ処理後のデータは、上記式（１４）、式（１５）に示すように位相がθk回転している。位相差補正部１１２では下記式（１７）に示すように上記式（１４）、（１５）を要素とする行列と位相がθkである上記式（１６）の回転行列を計算することにより位相回転を除去する。
【００５６】
【数１７】
下記式（１８）、（１９）に、上記式（１７）の計算を行った後のＩ相、Ｑ相を示す。
【００５８】
【数１８】
【数１９】
位相差補正部１１２では、上記式（１７）の計算をすることによりＦＦＴ処理後のデータシンボルのサブキャリア毎の位相回転を除去し、上記式（１８）、（１９）のデータを出力する。
【００６１】
尚、通常、ローカルの発振器１００の発振周波数はシステム帯域内において複数の値が設定されているが、異なる発振周波数間の周波数差があまり大きくない場合、上記式（６）において送信装置の基準発振器の発振周波数を固定の値とすることにより回路を簡略化し、演算量を削減することができる。
【００６２】
また、本実施の形態おいてはクロックオフセット検出部１１０では、上記式（６）の計算、位相差検出部１１１では上記式（７）、（１１）の計算、位相差補正部１１２では位相差検出部１１１より出力される位相差を元に位相回転を行っているが、上記式（６）、（７）を上記式（１１）に代入した式を構成とした回路とすることもできるし、周波数オフセット検出部１０４より出力される周波数オフセットが入力されるとすぐに位相回転を行う構成とした回路とすることもできる。つまり、クロックオフセット検出部１１０、位相差検出部１１１、位相差補正部１１２を各々組み合わせて一つの回路構成とすることもできる。
【００６３】
次に、本発明の第１の実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムの受信装置の回路構成について説明する。図２に、本実施の形態による受信装置の回路構成例を示す。図２において、図１と同一構成部分には同一符号を付している。上記受信装置の各ブロックにおける動作の説明に沿って説明を行う。周波数オフセット検出部１０４より出力される信号は、上記動作説明における周波数オフセットｆcarrieroffsetＣ１である。クロックオフセット検出部１１０では、上記式（６）の左辺の分母項であるローカルの発振器の周波数ｆTXLOの逆数をＲＯＭ１に記憶しており、使用するローカルの発振器の周波数に応じた値をＲＯＭ１より出力し、乗算器２において周波数オフセットＣ１と乗算する。
【００６４】
図３に、ＲＯＭ１に記憶する値の例を示す。図３（Ａ）は、ＲＯＭ１において記憶する値の概略例である。ＲＯＭ１では、１／ｆTxLoの値を記憶している。入力されるアドレスがｆTxLo1であれば、ＲＯＭ１は、１／ｆTxLo1を出力する。図３の（Ｂ）は、ＲＯＭ１において記憶する値の具体例であり、例えば「ＡＲＩＢＳＴＤ-Ｔ７０」において述べられている使用周波数に対応した値である。通信時に使用する周波数が５．１７０×１０9Ｈｚであれば、ＲＯＭ１にアドレス１を入力し、ＲＯＭ１は１／５．１７０×１０9を出力する。乗算器２の出力として、上記式（６）の右辺項であるクロックオフセット比ｆclkoffset／ｆTxclkC2が出力され、位相差検出部１１１（図２）に入力される。位相差検出部１１１では、先ず上記式（７）の左辺の分子項であるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットΔｔを算出する。
【００６５】
システム制御部１０９からデータシンボルのパケット信号先頭部の既知パターンからの時間間隔ｔを出力する。乗算器３において、クロックオフセット比Ｃ２と時間間隔を乗算し、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３を出力する。次に、上記式（１１）の左辺の項である位相差θkを算出する。ＲＯＭ４（図２）には上記式（１１）の右辺項の一部である２πｆkを記憶しており、乗算器５において、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３とサブキャリア毎の２πｆkを乗算し、位相差Ｃ４をサブキャリア数個出力し位相差補正部１１２に入力する。
【００６６】
図４は、ＲＯＭ４に記憶する値の一例を示す図である。図４（Ａ）は、ＲＯＭ４において記憶される値の例である。ＲＯＭ４では、２πｆkの値を記憶している。入力されるアドレスがｆ1であれば、ＲＯＭ４は２πｆ1を出力する。図４（Ｂ）は、ＲＯＭ４において記憶する値の具体例であり、例えば「ＡＲＩＢ ＳＴＤ-Ｔ７０」において述べられているサブキャリア配置に対応した値である。ここでは、ＯＦＤＭ使用周波数帯域が２０ＭＨｚ、５２個の情報サブキャリア数、１２個のヌルサブキャリア数の場合について示す。最もサブキャリア周波数が低いサブキャリアの位相差Ｃ４を出力する場合は、ＲＯＭ４にアドレス１を入力し、ＲＯＭ４は２π×３１２．５×１０3×（−２６）を出力して、乗算器５においてＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３と乗算して出力する。最もサブキャリア周波数が高いサブキャリアの位相差Ｃ４を出力する場合は、ＲＯＭ４にアドレス５２を入力し、ＲＯＭ４は２π×３１２．５×１０3×２６を出力して、乗算器５においてＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３と乗算して出力する。
【００６７】
位相差補正部１１２では、回転行列と周波数軸信号を行列演算することにより周波数軸信号の位相回転を除去する。ＲＯＭ７には、位相に応じた上記式（１７）の要素ｃｏｓθを記憶しており、ＲＯＭ８には位相に応じた上記式（１７）の要素ｓｉｎθを記憶している。コントローラ６は、位相差Ｃ４から位相回転を行う際に用いるｃｏｓθ、ｓｉｎθを判定し、対応したアドレスをＲＯＭ７、ＲＯＭ８に対して出力する。ＲＯＭ７、ＲＯＭ８ではコントローラ６から入力されるアドレスに応じたｃｏｓθ、ｓｉｎθを出力する。
【００６８】
図５は、ＲＯＭ７、ＲＯＭ８に記憶する値の例を示す図である。ＲＯＭ７では、ｃｏｓθの値を記憶している。ＲＯＭ８では、ｓｉｎθの値を記憶している。入力されるアドレスがθ１であれば、ＲＯＭ７はｃｏｓθ１を出力し、ＲＯＭ８はｓｉｎθ１を出力する。図６（Ａ）、（Ｂ）に、それぞれＲＯＭ７、ＲＯＭ８に記憶する値の具体例を示す説明図を示す。ここでは、例えば、ＲＯＭ７、ＲＯＭ８において、位相差検出部１１１からの出力である信号の位相差が１°、４°、７°の値に対応したｃｏｓθ、ｓｉｎθを記憶している場合について示している。
【００６９】
ＲＯＭ７では、アドレス１にｃｏｓ１°、アドレス２にｃｏｓ４°、アドレス３にｃｏｓ７°の値を記憶している。ＲＯＭ８では、アドレス１にｓｉｎ１°、アドレス２にｓｉｎ４°、アドレス３にｓｉｎ７°の値を記憶している。位相差検出部１１１からの出力である信号の位相差が７°であった場合、位相差補正部１１２のコントローラ６はアドレス３をＲＯＭ７、およびＲＯＭ８に出力する。アドレス３が入力されたＲＯＭ７は０．９９９８１０９６３を出力し、ＲＯＭ８は０．０１９４４３２１９を出力する。
【００７０】
乗算器１０には上記式（１７）の回転行列の１行１列目のｃｏｓθが入力され、乗算器１１には上記式（１７）の回転行列の２行１列目のｓｉｎθが入力され、乗算器１２には上記式（１７）の回転行列の２行２列目のｃｏｓθが入力され、乗算器１３にはＲＯＭ８の出力を符号反転部９において符号反転した上記式（１７）の回転行列の１行２列目の−ｓｉｎθが入力される。また、乗算器１０、１２には周波数軸信号のＩ相Ｓ５．１、乗算器１１、１３には周波数軸信号のＱ相Ｓ５．２が入力され、ＲＯＭ７、８からの入力と乗算する。加算器１４において、上記式（１８）に示すように乗算器１０、１３の出力を加算し、位相回転を除去した周波数軸信号Ｉ相Ｓ７．１を出力する。加算器１５において上記式（１９）に示すように乗算器１１、１２の出力を加算し、位相回転を除去した周波数軸信号Ｑ相Ｓ７．２を出力する。そして、位相差補正部１１２において位相回転を除去した周波数軸信号を復調部に入力する。
【００７１】
本発明の第１の実施の形態によるＯＦＤＭ受信装置の位相差補正部１１２の動作手順について説明する。１ＯＦＤＭシンボル間で生じるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットは相当に小さい値なので、パケット長が短い場合には影響が余りなく、パケット長が長い場合に受信誤り率特性の劣化を生じる。また、図２のＲＯＭ７、ＲＯＭ８において位相差θkに対応したｃｏｓ（θk）、およびｓｉｎ（θk）を無限に記憶しておくことはできない。そのため、複数の任意の値をＲＯＭ７、ＲＯＭ８に記憶しておき、算出した位相差が予め任意に設定した値に達した場合から位相差補正部１１２において位相回転の除去を行うとともに、設定する値を次の値に更新し、算出した位相差が更新した値に達した場合に、現ステップの位相差判定で設定した位相差と前ステップの位相差判定で設定した位相差の差分に対応した位相を用いて位相回転の除去値を行い、次ステップの位相差判定に進む。以降、パケットの受信を終了するまで、上記手順を行う。
【００７２】
図７は、本発明の第１の実施の形態による位相差補正部１１２の動作の一例を示すフローチャート図である。図７では、位相差判定の回数が２回であり、位相差判定は位相差が一番大きい最も周波数の高いサブキャリアにおいて行う場合を例に示す。位相差補正部１１２に位相差検出部１１１からの出力が入力されると、ステップＳ１において、位相差検出部１１１からの出力の中で最も周波数の高いサブキャリアの位相差θmaxが正か負かを判定する。ステップＳ１において判定結果がＹＥＳの場合ステップＳ２Ｌに進み、判定結果がＮＯの場合ステップＳ２Ｓに進む。ステップＳ２Ｌに進んだ場合、位相差θmaxが予め任意に設定した位相差θs1に達したか否かの位相差判定を行う。
【００７３】
ステップＳ２Ｌにおいて、判定結果がＹＥＳの場合ステップＳ３Ｌに進み、判定結果がＮＯの場合は信号を出力する。ステップＳ３Ｌに進んだ場合、最も周波数の高いサブキャリアの位相差判定に用いた位相θs1に対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、ステップＳ４Ｌに進む。ステップＳ４Ｌにおいて予め任意に設定した位相差θs2に達したか否かの位相差判定を行う。ステップＳ４Ｌにおいて、判定結果がＹＥＳの場合、ステップＳ５Ｌに進み、判定結果がＮＯの場合、信号を出力する。ステップＳ５Ｌに進んだ場合、ステップＳ５Ｌにおいて設定した位相差θs2とステップＳ３Ｌにおいて設定した位相差θs1の差分（θs2―θs1）に対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、信号を出力する。ステップＳ２Ｓに進んだ場合、位相差θmaxが予め任意に設定した位相差θs3に達したか否かの位相差判定を行う。ステップＳ２Ｓにおいて判定結果がＹＥＳの場合ステップＳ３Ｓに進み、判定結果がＮＯの場合、信号を出力する。ステップＳ３Ｓに進んだ場合、最も周波数の高いサブキャリアの位相差判定に用いた位相θs3に対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、ステップＳ４Ｓに進む。ステップＳ４Ｓにおいて予め任意に設定した位相差θs4に達したか否かの位相差判定を行う。ステップＳ４Ｓにおいて判定結果がＹＥＳの場合、ステップＳ５Ｓに進み、判定結果がＮＯの場合、信号を出力する。
【００７４】
ステップＳ５Ｓに進んだ場合、ステップＳ５Ｓにおいて設定した位相差θs4とステップＳ３Ｓにおいて設定した位相差θs4の差分（θs4―θs3）に対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、信号を出力する。
【００７５】
尚、位相差補正部１１２において位相差検出部１１１の出力である位相差が予め任意に設定した位相差以上か否かを判定する際に、１つのサブキャリアにおいて判定を行うのではなく、複数のサブキャリアにおいて判定を行うこともできる。この場合、複数のサブキャリアにおける判定の平均値、最大値、或いは、最小値、或いは、最大値と最小値の中間値に基づいて判定を行うこともできる。
【００７６】
また、サブキャリア周波数が低いサブキャリアにおいてはＦＦＴウィンドウタイミングオフセットによって生じる位相差が小さいため、位相回転の除去動作を省略することもできる。さらに、位相差補正部１１２において位相差によって動作を制御するのではなく、図１の各ブロックにおいて出力される周波数オフセット、クロックオフセット、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットによって動作を制御することもできる。
【００７７】
次に、本発明の第２の実施の形態によるＯＦＤＭ受信機について説明する。図２におけるＲＯＭ７、ＲＯＭ８において、複数の位相差θkに対応したｃｏｓ（θk）、およびｓｉｎ（θk）を記憶しておくことは回路規模増大に繋がる。本発明の第２の実施の形態によるＯＦＤＭ受信装置の位相差補正部１１２の動作手順について説明する。本発明の第２の実施の形態によるＯＦＤＭ受信装置は、算出した位相差が所定の値以上の場合、予め任意に設定した位相をパラメータとした位相回転の除去を行い、位相回転の除去後の信号の位相差が所定の値以下になった場合に出力を行うことにより、ＲＯＭ７、ＲＯＭ８のｃｏｓ（θk）、およびｓｉｎ（θk）を１組のサブキャリア数分だけ記憶するものにし、回路規模を低減することを特徴としている。
【００７８】
図８は、本発明の第２の実施の形態による位相差補正部１１２の動作の一例を示すフローチャート図である。図８では、位相差判定は位相差が一番大きい最も周波数の高いサブキャリアにおいて行う場合について示す。位相差検出部１１１からの出力が位相差補正部１１２に入力されると、ステップＳ１１において、位相差検出部１１１からの出力の中で最も周波数の高いサブキャリアの位相差θmaxが正か負かを判定する。ステップＳ１１において、判定結果がＹＥＳの場合ステップＳ１２Ｌに進み、判定結果がＮＯの場合ステップＳ１２Ｓに進む。ステップＳ１２Ｌに進んだ場合、位相差θmaxが予め任意に設定した位相差θ1に達したか否かの位相差判定を行う。ステップＳ１２Ｌにおいて、判定結果がＹＥＳの場合はステップＳ１３Ｌに進み、判定結果がＮＯの場合は信号を出力する。ステップＳ１３Ｌに進んだ場合、最も周波数の高いサブキャリアの位相差判定に用いた位相θ1に対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、ステップＳ１４Ｌに進む。ステップＳ１４ＬにおいてステップＳ１２Ｌにおいて判定を行った位相差θmaxからθ1を減算し、減算した値を位相差θmaxとして更新し、ステップＳ１２Ｌに戻る。以降、ステップＳ１２Ｌにおいて判定結果がＮＯとなるまで上記ステップを繰り返し、出力する。
【００７９】
図８において、ｖは上記ステップの繰り返し回数である。ステップＳ１２Ｓに進んだ場合、位相差θmaxが予め任意に設定した位相差θmに達したか否かの位相差判定を行う。ステップＳ１２Ｓにおいて判定結果がＹＥＳの場合、ステップＳ１３Ｓに進み、判定結果がＮＯの場合は信号を出力する。ステップＳ１３Ｓに進んだ場合、最も周波数の高いサブキャリアの位相差判定に用いた位相θmに対応した各サブキャリアの位相回転量を用いて位相回転の除去を行い、ステップＳ１４Ｓに進む。ステップＳ１４ＳにおいてステップＳ１２Ｓにおいて判定を行った位相差θmaxにθmを加算し、加算した値を位相差θmaxとして更新し、ステップＳ１２Ｓに戻る。以降、ステップＳ１２Ｓにおいて判定結果がＮＯとなるまで上記ステップを繰り返し、出力する。図８において、ｗは上記ステップの繰り返し回数である。
【００８０】
本発明の第３の実施の形態によるＯＦＤＭ受信装置について説明する。図９に、本発明の第３の実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムにおける受信装置の概略構成を示す要部ブロック図を示す。また、図１と同一構成部分については同一符号を付している。図９において、符号１１３はＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部であり、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６に関しては本発明の第１の実施の形態によるものと機能が異なる。本実施の形態によるＯＦＤＭ通信システムの動作の概略を説明する。
【００８１】
アンテナで受信した高周波信号Ｓ１は乗算器１０１に入力されて、基準発振器１００００により周波数生成されるローカルの発振器出力と乗算及びダウンコンバートされてベースバンド信号Ｓ２が出力される。ベースバンド信号Ｓ２は基準発振器１００００によりＯＦＤＭ信号生成が行われるＢＢ（Ｂａｓｅ Ｂａｎｄ）部１００１のＡ／Ｄ変換器１０２に入力されて、アナログ信号からディジタル信号に変換されてベースバンド信号Ｓ３が出力される。相関検出部１０３において受信パケット信号先頭部の同一波形間の相関値を算出する。この相関値を元に周波数オフセット検出部１０４においてキャリア周波数オフセットが算出され、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６においてＦＦＴウィンドウタイミングが検出される。周波数オフセット検出部１０４において算出されたキャリア周波数オフセットを元に、周波数オフセット補正部１０５においてベースバンド信号Ｓ３に対してキャリア周波数オフセットの除去を行い、ベースバンド信号Ｓ４を出力する。周波数オフセット検出部１０４において算出されたキャリア周波数オフセットを元に、クロックオフセット検出部１１０においてクロックオフセットを算出する。クロックオフセット検出部１１０において算出されたクロックオフセットとシステム制御部１０９より出力されるパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの時間間隔を元に、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３においてパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルとのＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを算出する。
【００８２】
ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３において算出されたＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを元に、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６においてＦＦＴウィンドウタイミングの補正を行う。ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６において検出及び補正されたＦＦＴウィンドウタイミングを元に、ＦＦＴ部１０７においてベースバンド信号Ｓ４に対してＦＦＴ処理を行い、時間軸信号から周波数軸信号に変換して周波数軸信号Ｓ５を出力する。周波数軸信号Ｓ５は復調回路１０８に入力されて復調信号Ｓ６が出力される。復調信号Ｓ６はシステム制御部１０９に入力される。以下、本発明の受信装置の各ブロックにおける動作の説明を行う。
【００８３】
パケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルはＦＦＴウィンドウタイミングオフセットによりＦＦＴ部１０７に入力される時間波形が上記式（８）、（９）のようになる。ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３において上記式（７）のようにＦＦＴウィンドウタイミングオフセットΔｔを検出する。ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６においてＦＦＴウィンドウタイミングをΔｔだけずらしてＦＦＴ部７に補正したＦＦＴウィンドウタイミングを出力する。ＦＦＴ部７では補正されたＦＦＴウィンドウタイミングを用いてデータシンボルに対してＦＦＴウィンドウを設定する。従来、上記式（９）のような時間波形に対してＦＦＴ処理を行っていたものを上記式（８）のような時間波形となるＦＦＴウィンドウタイミングでＦＦＴ処理を行うことによりパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの位相差を除去する。
【００８４】
本発明の第３の実施形態のＯＦＤＭ通信システムの受信装置の回路構成について説明する。図１０に本発明の第３の実施形態の受信装置のブロックの回路構成の1例を示す。また、図９および図２と同一構成部分には同一符号を付している。上記本発明の第1の実施形態の受信装置の各ブロックにおける動作の説明を参照しながら説明を行う。
【００８５】
周波数オフセット検出部１０４より出力される信号は、上記動作説明における周波数オフセットｆcarrieroffsetＣ１である。クロックオフセット検出部１１０では、上記式（６）の左辺の分母項であるローカルの発振器の周波数 の逆数をＲＯＭ１に記憶しており、使用するローカルの発振器の周波数に応じた値をＲＯＭ１より出力し、乗算器２において周波数オフセットＣ１と乗算する。乗算器２の出力として上記式（６）の右辺項であるクロックオフセット比ｆclkoffset／ｆTxclkＣ２が出力され、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３に入力される。ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３では、上記式（７）の左辺の分子項であるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットΔｔを算出する。システム制御部１０９からデータシンボルのパケット信号先頭部の既知パターンからの時間間隔ｔを出力する。乗算器３においてクロックオフセット比Ｃ２と時間間隔を乗算し、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３を出力し、ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６に入力する。ＦＦＴウィンドウタイミング検出部１０６では、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部１１３の出力であるＦＦＴウィンドウタイミングオフセットＣ３を元に、ＦＦＴウィンドウタイミングの補正を行う。
【００８６】
以上、本発の各実施の形態によるＯＦＤＭ受信装置によれば、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットによる受信信号の誤り率の劣化を低減することができ、良好な通信品質を維持しつつ、一度に送受信可能なパケット長を増大することができる。また、従来の周波数オフセット検出回路を拡張し、ＦＦＴタイミングオフセットの補正を行う回路構成とすることにより、大幅な回路変更及び回路規模増大を避けることができる。
【００８７】
以上、実施の形態に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。その他、種々の変更、改良、組み合わせが可能なことは当業者に自明であろう。例えば、ひとつの基準発振器を元に、ローカル発振器の周波数生成とＯＦＤＭ信号の生成とを行う技術中には、必ずしも基準発振器が１個のみの場合に限定されるわけではなく、実際には基準クロックの同期がとれていれば、２以上の発振器を用いている技術も含まれる。
【００８８】
【発明の効果】
本発明によれば、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットによる受信信号の誤り率の劣化を低減することができ、良好な通信品質を維持しつつ、一度に送受信可能なパケット長を増大することができる。また、従来の周波数オフセット検出回路を拡張し、ＦＦＴタイミングオフセットの補正を行う回路構成とすることにより、大幅な回路変更及び回路規模増大を避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のＯＦＤＭ通信システムの受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の受信装置のブロックの回路構成例を示す図である。
【図３】本発明の受信装置の位相差補正部のＲＯＭ１に記憶する値の１例を示す説明図である。
【図４】本発明の受信装置の位相差補正部のＲＯＭ４に記憶する値の１例を示す説明図である。
【図５】本発明の受信装置の位相差補正部のＲＯＭ７、ＲＯＭ８に記憶する値の概略例を示す説明図である。
【図６】本発明の受信装置の位相差補正部のＲＯＭ７、ＲＯＭ８に記憶する値の具体例を示す説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の位相差補正部の動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態の位相差補正部の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態のＯＦＤＭ通信システムの受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態の受信装置のブロックの回路構成の1例を示す図である。
【図１１】従来のＯＦＤＭ通信システムのパケットフォーマットの一例を示す模式図である。
【図１２】受信信号の伝搬路変動補償を示す動作説明図である。
【図１３】パケット内のデータシンボル位置とＦＦＴウィンドウタイミングのオフセットとデータシンボルの位相差の関係を示した説明図である。
【図１４】本発明の想定するシステムの基準発振器の動作の概略を示す要部ブロック図である。
【図１５】パケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルのＦＦＴ処理により検出される位相を表す説明図である。
【図１６】従来のＯＦＤＭ通信システムの受信装置の概略構成を示す要部ブロック図である。
【符号の説明】
Ｓ１：高周波信号
Ｓ２：アナログベースバンド信号
Ｓ３：デジタルベースバンド信号
Ｓ４：周波数オフセット除去ベースバンド信号
Ｓ５：周波数軸ベースバンド信号
Ｓ５．１：周波数軸ベースバンド信号Ｉ相
Ｓ５．２：周波数軸ベースバンド信号Ｑ相
Ｓ６：復調信号
Ｓ７：位相差除去後周波数軸信号
Ｓ７．１：位相差除去後周波数軸信号Ｉ相
Ｓ７．２：位相差除去後周波数軸信号Ｑ相
Ｃ１：周波数オフセット
Ｃ２：クロックオフセット比
Ｃ３：ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット
Ｃ４：位相差
１、４、７、８：ＲＯＭ
２、３、５、１０、１１、１２、１３：乗算器
６：コントローラ
９：符号反転部
１４、１５：加算器
１００：ローカルの発振器
１０１：乗算器
１０２：Ａ／Ｄ変換器
１０３：相関検出部
１０４：周波数オフセット検出部
１０５：周波数オフセット補正部
１０６：ＦＦＴウィンドウタイミング検出部
１０７：ＦＦＴ部
１０８：復調部
１０９：システム制御部
１１０：クロックオフセット検出部
１１１：位相差検出部
１１２：位相差補正部
１１３：ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット検出部
１０００：ＲＦ部
１００１：ＢＢ部
Claims (20)
- ひとつの基準発振器を元に、ローカル発振器の周波数生成とＯＦＤＭ信号の生成とを行うＯＦＤＭ受信機において、
前記基準発振器のオフセットからクロックオフセットを算出するクロックオフセット算出手段と、
該クロックオフセット算出手段により算出されたクロックオフセットを元に、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを算出するＦＦＴウィンドウタイミングオフセット算出手段と、
該ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット算出手段により算出されたＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを元に、ＦＦＴウィンドウタイミングの設定を調整するＦＦＴウィンドウタイミング調整手段と、を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ受信機。 - ひとつの基準発振器を元に、ローカル発振器の周波数生成とＯＦＤＭ信号生成とを行うＯＦＤＭ受信機において、
前記基準発振器のオフセットからクロックオフセットを算出するクロックオフセット算出手段と、
ＦＦＴウィンドウタイミングを検出するＦＦＴウィンドウタイミング検出手段と、
前記ＦＦＴウィンドウタイミング検出手段において検出されたＦＦＴウィンドウタイミングに基づいて、ベースバンド信号に対してＦＦＴ処理を行い、時間軸信号から周波数軸信号に変換し周波数軸信号を出力するＦＦＴ部と、
前記クロックオフセット算出手段により算出されたクロックオフセットと、システム制御部より出力されるパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの時間間隔を元に、データシンボルのパケット信号先頭部のシンボルとの位相差を算出する位相差算出部と、
前記位相差算出部において算出されたデータシンボルのパケット信号先頭部のシンボルとの位相差を元に、前記周波数軸信号に対して位相差の除去を行う位相差補正手段と、を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ受信機。 - 前記基準発振器オフセットの算出手段として、
前記ローカル発振器の周波数オフセットを検出する周波数オフセット検出手段と、
該周波数オフセット検出手段により検出した前記ローカル発振器の周波数オフセットを用いて、前記基準発振器のオフセットを算出する基準発振器オフセット算出手段と、を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＯＦＤＭ受信機。 - 前記基準発振器オフセットの算出手段として、
前記ローカル発振器の周波数を固定として設定した値と、検出した前記ローカル発振器の周波数オフセットとを用いて前記基準発振器のオフセットを算出する手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＯＦＤＭ受信機。 - 前記基準発振器オフセットの算出手段として、
ＯＦＤＭ信号の受信時に用いた前記ローカル発振器の周波数の値と、検出した前記ローカル発振器の周波数オフセットと、を元に前記基準発振器のオフセットを算出する手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のＯＦＤＭ受信機。 - 前記ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット算出手段として、
既知の信号からのデータ信号の時間間隔情報であるシンボル間隔と、クロックオフセットと、を元にＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを算出する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ受信機。 - 前記位相差補正手段として、
前記位相差算出手段において算出した信号の位相差の絶対値が設定した判定値を超えた場合、前記設定した信号の位相差を用いて信号の位相を補正する手段を備えたことを特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭ受信機。 - 前記位相差補正手段として、
前記位相差算出手段において算出した信号の位相差の絶対値を用いて信号の位相差の補正回数を算出する手段と、
前記位相差の補正回数を元に、固定の信号の位相差の補正値を用いて繰り返し信号の位相を補正する手段と、を備えたことを特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭ受信機。 - ひとつの基準発振器を元に、ローカル発振器の周波数生成とＯＦＤＭ信号の生成とを行うＯＦＤＭ受信機において、
前記基準発振器のオフセットからクロックオフセットを算出するクロックオフセット算出手順と、
前記クロックオフセットを元に、ＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを算出するＦＦＴウィンドウタイミングオフセット算出手順と、
算出したＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを元に、ＦＦＴウィンドウタイミングの設定の調整を行うＦＦＴウィンドウタイミング調整手順と、を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ復調方法。 - ひとつの基準発振器を元に、ローカル発振器の周波数生成とＯＦＤＭ信号生成を行うＯＦＤＭ受信機において、
前記基準発振器のオフセットからクロックオフセットを算出するクロックオフセット算出手順と、
ＦＦＴウィンドウタイミングを検出するＦＦＴウィンドウタイミング検出手順と、
前記ＦＦＴウィンドウタイミング検出手順において検出されたＦＦＴウィンドウタイミングに基づいて、ベースバンド信号に対してＦＦＴ処理を行い、時間軸信号から周波数軸信号に変換し周波数軸信号を出力する手順と、
前記クロックオフセット算出手順により算出されたクロックオフセットと、システム制御部より出力されるパケット信号先頭部のシンボルとデータシンボルの時間間隔を元に、データシンボルのパケット信号先頭部のシンボルとの位相差を算出する位相差算出手順と、
前記位相差算出手順において算出されたデータシンボルのパケット信号先頭部のシンボルとの位相差を元に、前記周波数軸信号に対して位相差の除去を行う位相差補正手順と、を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ復調方法。 - 基準発振器オフセットの算出手順として、
ローカル発振器の周波数オフセットを検出する周波数オフセット検出手順と、
検出したローカル発振器の周波数オフセットを用いて、基準発振器のオフセットを算出する基準発振器のオフセット算出手順とを備えたことを特徴とする請求項９又は１０に記載のＯＦＤＭ復調方法。 - 基準発振器オフセット算出手順として、
ローカル発振器の周波数を固定として設定した値と、検出したローカル発振器の周波数オフセットと、を用いて基準発振器のオフセットを算出する手順を備えたことを特徴とする請求項９又は１０に記載のＯＦＤＭ復調方法。 - 基準発振器オフセット算出手順として、
ＯＦＤＭ信号の受信時に用いたローカル発振器の周波数の値と、検出したローカル発振器の周波数オフセットと、を用いて基準発振器のオフセットを算出する手順を備えたことを特徴とする請求項９又は１０に記載のＯＦＤＭ復調方法。 - 前記ＦＦＴウィンドウタイミングオフセット算出手順として、
既知信号とデータ信号の時間間隔情報であるシンボル間隔と、クロックオフセットと、を用いてＦＦＴウィンドウタイミングオフセットを算出する手順を備えたことを特徴とする請求項９に記載のＯＦＤＭ復調方法。 - 前記位相差補正手順として、
前記位相差算出手順において算出した信号の位相差の絶対値が設定した判定値を超えた場合、設定した信号の位相差で信号の位相を補正する手順を備えたことを特徴とする請求項１０に記載のＯＦＤＭ復調方法。 - 前記位相差補正手順として、
前記位相差算出手順において算出した信号の位相差の絶対値を用いて信号の位相差の補正回数を算出する手順と、
前記位相差の補正回数を元に、固定の信号の位相差の補正値を用いて繰り返し信号の位相を補正する手順とを備えたことを特徴とする請求項１０に記載のＯＦＤＭ復調方法。 - 前記位相差補正手順として、
前記位相差算出手順において算出したサブキャリア毎の位相差の中で、最もサブキャリア周波数の絶対値の大きいサブキャリアを用いて、設定した判定値に達したか否かの判定を行う手順を備えたことを特徴とする請求項１０に記載のＯＦＤＭ復調方法。 - 請求項９から請求項１７までのいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるためのソフトウェア。
- 請求項９から請求項１７までのいずれか１項に記載の方法をコンピュータに実行させるためのソフトウェアを記録した、コンピュータ読み取り可能な情報記録媒体。
- 請求項９から請求項１７までのいずれか１項に記載の方法を実行させるための手順を記録した記録部を備えたＯＦＤＭ受信機。
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