JP4586908B2 - 受信装置、信号処理方法、及び、プログラム - Google Patents

受信装置、信号処理方法、及び、プログラム Download PDF

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Description

本発明は、受信装置、信号処理方法、及び、プログラムに関し、OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性の推定精度の劣化を防止することができるようにする受信装置、信号処理方法、及び、プログラムに関する。
地上ディジタル放送等では、データ(信号)の変調方式として、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)(直交周波数分割多重)が採用されている。
OFDMでは、伝送帯域内に多数の直交するサブキャリア(副搬送波)が設けられ、それぞれのサブキャリアの振幅や位相にデータを割り当る、PSK(Phase Shift Keying)やQAM(Quadrature Amplitude Modulation)等のディジタル変調が行われる。
OFDMでは、多数のサブキャリアで伝送帯域を分割するため、1つ(1波)のサブキャリアあたりの帯域は狭くなり、変調速度は遅くなるが、トータル(サブキャリアの全体)の伝送速度は、従来の変調方式と変わらない。
上述したように、OFDMにおいては、複数のサブキャリアに対してデータの割り当てが行なわれることから、変調は、逆フーリエ変換を行うIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)演算によって行うことができる。また、変調の結果得られるOFDM信号の復調は、フーリエ変換を行うFFT(Fast Frourier Transform)演算によって行うことができる。
したがって、OFDM信号を送信する送信装置は、IFFT演算を行う回路を用いて構成することができ、OFDM信号を受信する受信装置は、FFT演算を行う回路を用いて構成することができる。
また、OFDMでは、後述するガードインターバルと呼ばれる信号区間を設けることで、マルチパスに対する耐性を向上させることができる。さらに、OFDMでは、既知の信号(受信装置側で分かっている信号)であるパイロット信号が、時間方向や周波数方向に離散的に挿入され、受信装置では、そのパイロット信号が、同期や、伝送路特性の推定に利用される。
OFDMは、マルチパスに対する耐性が強いため、マルチパス妨害の影響を強く受ける地上ディジタル放送等で採用されている。OFDMを採用した地上ディジタル放送の規格としては、例えば、DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial)や、ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial)等がある。
OFDMでは、データは、OFDMシンボルと呼ばれる単位で送信(伝送)される。
図1は、OFDMシンボルを示している。
OFDMシンボルは、変調時にIFFTが行われる信号期間である有効シンボルと、その有効シンボルの後半の一部の波形が、そのまま、有効シンボルの先頭にコピーされたガードインターバルとから構成される。
OFDMシンボルの有効シンボルの長さ、すなわち、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長が、Tu[秒]であり、OFDMのサブキャリアどうしの間隔が、Fc[Hz]であるとすると、式Fc=1/Tuの関係が成り立つ。
OFDMでは、図1に示したように、OFDMシンボルの先頭に、ガードインターバルを設けることで、マルチパスに対する耐性を向上させている。
地上ディジタル放送では、OFDM伝送フレームと呼ばれる単位が定義され、このOFDM伝送フレームは、複数のOFDMシンボルによって構成される。
例えば、ISDB-T規格においては、204個のOFDMシンボルで、1つのOFDM伝送フレームが構成される。そして、このOFDM伝送フレームを単位として、パイロット信号を挿入する位置が、あらかじめ定められている。
すなわち、各サブキャリアの変調に、QAM系の変調を用いるOFDMにおいては、送信時に、マルチパス等により、データのOFDMを行って得られるOFDM信号のサブキャリアの振幅や位相が、サブキャリアごとに異なる影響を受ける。
このため、受信装置では、送信装置から受信したOFDM信号のサブキャリアの振幅及び位相が、送信装置が送信したOFDM信号のサブキャリアの振幅及び位相に等しくなるように、送信装置から受信したOFDM信号を等化する歪み補正を行う。
すなわち、OFDMでは、送信装置において、振幅及び位相があらかじめ定められている既知のパイロット信号が、OFDMシンボルを構成する伝送シンボル(サブキャリアに対するシンボル)内に離散的に挿入される。そして、受信装置において、パイロット信号の振幅及び位相に基づいて、伝送路の特性(周波数特性)である伝送路特性が推定され、その伝送路特性を表す伝送路特性データを用いて、OFDM信号の歪み補正が行われる。
図2は、OFDMシンボル内の、パイロット信号の配置パターンを示している。
なお、図2において(後述する図5及び図6でも同様)、横軸は、OFDM信号のサブキャリアを特定するサブキャリア番号を表し、縦軸は、OFDM信号のOFDMシンボルを特定するOFDMシンボル番号を表す。
サブキャリア番号は、周波数に対応し、OFDMシンボル番号は、時間に対応する。
図2において、丸印(白丸印、及び、黒丸印)は、OFDM信号のサブキャリア、あるいは、OFDMシンボルを構成する伝送シンボル(送信装置側で、サブキャリアを変調するデータとしての、IQコンスタレーション(constellation)上のシンボル)を表す。
また、図2において、黒丸印は、パイロット信号のサブキャリアであるパイロットキャリアを表す。
パイロットキャリアは、OFDM信号の、あらかじめ定められた複数の位置に配置される。
すなわち、例えば、ISDB-T規格では、パイロット信号(パイロットキャリア)は、時間方向には、4個のOFDMシンボル(OFDMシンボル番号)ごとに配置され、周波数方向には、12個のサブキャリア(サブキャリア番号)ごとに配置される。
図3は、OFDM信号を受信する、従来の受信装置の一例の構成を示している。
図3において、受信装置は、アンテナ101、チューナ102、BPF(バンドパスフィルタ)103、A/D(Analog/Digital)変換部104、直交復調部105、オフセット補正部106、シンボルタイミング再生部107、FFT部108、伝送路特性推定部109、
伝送路歪み補正部110、及び、誤り訂正部111を備えている。
アンテナ101は、図示せぬ放送局の送信装置から送信(放送)されてくるOFDM信号の放送波を受信し、その放送波を、RF(Radio Frequency)信号に変換して、チューナ102に供給する。
チューナ102は、演算部102A及び局部発振器102Bからなり、アンテナ101からのRF信号は、演算部102Aに供給される。
チューナ102では、局部発振器102Bが、所定の周波数の正弦波の信号を発振し、演算部102Aに供給する。
さらに、チューナ102では、演算部102Aが、アンテナ101からのRF信号と、局部発振器102Bからの信号とを乗算することにより、RF信号を、IF(Intermidiate Frequency)信号に周波数変換し、BPF103に供給する。
BPF103は、チューナ102からのIF信号をフィルタリングし、A/D変換部104に供給する。A/D変換部104は、BPF103からのIF信号をA/D変換し、その結果得られるディジタル信号のIF信号を、直交復調部105に供給する。
直交復調部105は、所定の周波数(キャリア周波数)のキャリアを用いて、A/D変換部104からのIF信号を直交復調し、その結果得られるベースバンドのOFDM信号を出力する。
ここで、直交復調部105が出力するOFDM信号は、FFT演算がされる前(送信装置側で、IQコンスタレーション上の伝送シンボルがIFFT演算された直後)の時間領域の信号であり、以下、OFDM時間領域信号ともいう。
OFDM時間領域信号は、実軸成分(I(In Phase)成分)と虚軸成分(Q(Quadrature Phase)成分)とを含む、複素数で表される複素信号である。
OFDM時間領域信号は、直交復調部105からオフセット補正部106に供給される。
オフセット補正部106は、直交復調部105からのOFDM時間領域信号を対象として、A/D変換部104でのサンプリングオフセット(サンプリングのタイミングのずれ)の補正や、直交復調部105のキャリアの周波数のオフセット(送信装置で用いられているキャリアの周波数とのずれ)の補正を行う。
さらに、オフセット補正部106は、例えば、同一チャンネル妨害や隣接チャンネル妨害を除去するためのフィルタリング等を、必要に応じて行う。
オフセット補正部106で処理が施されたOFDM時間領域信号は、シンボルタイミング再生部107とFFT部108とに供給される。
シンボルタイミング再生部107には、オフセット補正部106から、OFDM時間領域信号が供給される他、伝送路特性推定部109から、伝送路特性が供給される。
シンボルタイミング再生部107は、オフセット補正部106からのOFDM時間領域信号や、伝送路特性推定部109からの伝送路特性に基づき、FFT部108でのFFT演算の対象とする、OFDM時間領域信号の区間であるFFT区間を表すシンボル同期信号を生成する。そして、シンボルタイミング再生部107は、シンボル同期信号を、FFT部108に供給する。
FFT部108は、オフセット補正部106からのOFDM時間領域信号から、シンボルタイミング再生部107から供給されるシンボル同期信号に従って、FFT区間のOFDM時間領域信号(のサンプル値)を抽出し、FFT演算を行う。OFDM時間領域信号のFFT演算により、サブキャリアで送信されてきたデータ、すなわち、IQコンスタレーション上の伝送シンボルを表すOFDM信号が得られる。
ここで、OFDM時間領域信号のFFT演算により得られるOFDM信号は、周波数領域の信号であり、以下、OFDM周波数領域信号ともいう。
FFT部108は、FFT演算によって得られたOFDM周波数領域信号を、伝送路特性推定部109と、伝送路歪み補正部110とに供給する。
伝送路特性推定部109は、FFT部108からのOFDM周波数領域信号において、図2に示したように配置されたパイロット信号を用いて、OFDM信号の各サブキャリアに対する伝送路特性を推定する。そして、伝送路特性推定部109は、その伝送路特性を表す伝送路特性データ(伝送路特性の推定値)を、シンボルタイミング再生部107や伝送路歪み補正部110に供給する。
伝送路歪み補正部110は、FFT部108からのOFDM周波数領域信号を対象とし、OFDM信号のサブキャリアが伝送路で受けた振幅と位相の歪みを補正する歪み補正を、伝送路特性推定部109からの伝送路特性データを用いて行い(例えば、OFDM周波数領域信号を、伝送路特性データで除算することで、OFDM周波数領域信号の歪み補正を行い)、その歪み補正後のOFDM周波数領域信号を、誤り訂正部111に供給する。
誤り訂正部111は、伝送路歪み補正部110からのOFDM周波数領域信号を対象として、必要な誤り訂正処理、すなわち、例えば、デインターリーブや、デパンクチャ(de-punctured)、ビタビ復号、拡散信号除去、RS(リードソロモン)復号を行い、その結果得られる復号データを出力する。
図4は、図3の伝送路特性推定部109の構成例を示している。
図4において、伝送路特性推定部109は、パイロット抽出部201、基準信号生成部202、演算部203、時間方向特性推定部204、及び、周波数方向特性推定部205を備える。また、周波数方向特性推定部205は、位相調整部206、位相オフセット算出部207、アップサンプル部208、及び、補間用フィルタ209を備える。
FFT部108から伝送路特性推定部109に供給されるOFDM周波数領域信号は、パイロット抽出部201に供給される。
パイロット抽出部201は、FFT部108からのOFDM周波数領域信号から、例えば、図2に示したように配置されたパイロット信号を抽出し、演算部203に供給する。
基準信号生成部202は、送信装置がOFDM信号に含ませるのと同一のパイロット信号を生成し、OFDM周波数領域信号に含まれるパイロット信号に対する伝送路特性の推定において基準となる基準信号として、演算部203に供給する。
ここで、ISDB−T規格やDVB−T規格では、パイロット信号は、所定のデータをBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調した信号であり、基準信号生成部202は、その所定のデータをBPSK変調した信号を生成し、基準信号として、演算部203に供給する。
なお、パイロット信号となる所定のデータは、そのパイロット信号(の伝送シンボル)が配置される位置のOFDMシンボル番号、及び、サブキャリア番号に対して、あらかじめ決まっている。
基準信号生成部202は、パイロット抽出部201で抽出されるパイロット信号(の伝送シンボル)の位置のOFDMシンボル番号、及び、サブキャリア番号に対して、あらかじめ決まっている所定のデータをBPSK変調したパイロット信号を生成し、基準信号として、演算部203に供給する。
演算部203は、パイロット抽出部201からのパイロット信号を、基準信号生成部202からの基準信号で除算することにより、パイロット信号に対する伝送路特性(以下、パイロット信号の位置の伝送路特性ともいう)を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを、時間方向特性推定部204に供給する。
ここで、OFDM信号が伝送路で受ける歪み(マルチパス等に起因する歪み)は、OFDM信号に対する乗算となる。したがって、OFDM信号が伝送路で受ける歪み成分、つまり、パイロット信号の位置の伝送路特性の推定は、パイロット抽出部201からのパイロット信号を、基準信号で除算することで行うことができる。
時間方向特性推定部204は、パイロット信号の位置の伝送路特性を表す伝送路特性データを、シンボル番号方向(時間方向)に用いて、時間方向の補間がされた伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データ(以下、時間方向補間特性データともいう)を、周波数方向特性推定部205に供給する。
なお、時間方向特性推定部204で得られる時間方向補間特性データは、周波数方向特性推定部205の他、必要に応じて、シンボルタイミング再生部107に供給される。シンボルタイミング再生部107では、必要に応じて、時間方向補間特性データから、マルチパスの遅延拡がり等が求められ、その遅延拡がりを用いて、シンボル同期信号が生成される。
周波数方向特性推定部205は、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた伝送路特性、すなわち、OFDMシンボルのサブキャリアのそれぞれに対する伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データ(以下、周波数方向補間特性データともいう)を、伝送路歪み補正部110に供給する。
具体的には、周波数方向特性推定部205では、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データが、位相調整部206に供給される。
また、周波数方向特性推定部205では、位相オフセット算出部207が、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相を調整する量である位相オフセットを算出し、位相調整部206に供給する。
位相調整部206は、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相を、位相オフセット算出部207からの位相オフセットに応じて調整し、位相の調整後の時間方向補間特性データを、アップサンプル部208に供給する。
アップサンプル部208は、位相調整部206からの時間方向補間特性データのサンプル値どうしの間に、新たなサンプル値としての、例えば、2個のゼロを補間することにより、データ量(サンプル値の数)を元の3倍にした時間方向補間特性データを生成し、補間用フィルタ209に供給する。
補間用フィルタ209は、周波数方向の補間のためのフィルタリングを行うLPF(Low Pass Filter)であり、アップサンプル部208からの時間方向補間特性データをフィルタリングする。
補間用フィルタ209によるフィルタリングにより、アップサンプル部208でのゼロの補間によって時間方向補間特性データに生じる繰り返し成分が除去され、周波数方向の補間がされた伝送路特性、すなわち、OFDMシンボルのサブキャリアのそれぞれに対する伝送路特性を表す周波数方向補間特性データが求められる。
以上のようにして補間用フィルタ209で得られた周波数方向補間特性データは、OFDM信号の歪み補正に用いる伝送路特性データとして、伝送路歪み補正部110に供給される。
図5は、図4の時間方向特性推定部204が、図2に示した配置のパイロット信号の位置の伝送路特性データを用いて求める、時間方向の補間がされた伝送路特性を表す時間方向補間特性データを説明する図である。
図5において、丸印(白丸印、及び、斜線を付した丸印)は、OFDM信号のサブキャリア(伝送シンボル)を表す。
また、図2において、斜線を付した丸印は、時間方向特性推定部204での処理後に伝送路特性が推定されている(伝送路特性データ(時間方向補間特性データ)のサンプル値が存在する)サブキャリアを表す
図5に示すように、時間方向特性推定部204では、各OFDMシンボルについて、3個のサブキャリアごとに、伝送路特性を得ることができる。
図6は、図4の周波数方向特性推定部205が、図5に斜線を付した丸印で示した、時間方向の補間がされた伝送路特性(3個のサブキャリアごとの伝送路特性)を表す時間方向補間特性データ用いて求める、周波数方向の補間がされた伝送路特性を表す周波数方向補間特性データを説明する図である。
周波数方向特性推定部205は、3個のサブキャリアごとに伝送路特性が得られている時間方向補間特性データをサブキャリア番号方向(周波数方向)に用い、図6において斜線を付した長方形で囲む、OFDMシンボルのサブキャリアのそれぞれの伝送路特性(周波数方向の補間がされた伝送路特性)を求める。
すなわち、周波数方向特性推定部205では、位相調整部206において、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相が、位相オフセット算出部207から供給される位相オフセットに従って調整され、位相の調整後の時間方向補間特性データが、アップサンプル部208に供給される。
アップサンプル部208では、位相調整部206からの時間方向補間特性データのサンプル値どうしの間に、新たなサンプル値としての、2個のゼロを補間することにより、データ量を元の3倍にした時間方向補間特性データを生成し、補間用フィルタ209に供給する。
すなわち、位相調整部206からアップサンプル部208に供給される時間方向補間特性データは、時間方向特性推定部204で得られる、図5に示した、3個のサブキャリアごとの伝送路特性を表すサンプル値の系列である。
したがって、位相調整部206からアップサンプル部208に供給される時間方向補間特性データについては、伝送路特性が推定されているサブキャリアどうしの間に、伝送路特性が推定されていないサブキャリアが2個だけ存在する。このため、アップサンプル部208では、伝送路特性が推定されていない2個のサブキャリアに対する伝送路特性のサンプル点となる2個のゼロが補間される。
以上のように、アップサンプル部208で補間されるゼロの数は、時間方向特性推定部204で得られる時間方向補間特性データが、幾つのサブキャリアごとの伝送路特性を表す伝送路特性データであるかによって異なる。
上述のように、アップサンプル部208において、位相調整部206からの時間方向補間特性データのサンプル値どうしの間に、2個のゼロが補間されると、その補間の結果得られる時間方向補間特性データ(以下、0値補間特性データともいう)は、時間領域において、繰り返し成分を含むものとなる。
すなわち、時間方向補間特性データ(伝送路特性データ)は、OFDM周波数領域信号から求められるデータであり、周波数領域のデータである。
そして、時間方向補間特性データと、その時間方向補間特性データにゼロを補間して得られる0値補間特性データとは、アナログ信号としては、同一の信号であるので、時間方向補間特性データの時間領域のデータと、0値補間特性データの時間領域のデータとは、周波数成分が同一のデータとなる。
また、時間方向補間特性データは、3個のサブキャリアごとの伝送路特性を表すサンプル値の系列である。サブキャリアどうしの間隔は、上述したように、Fc=1/Tu[Hz]であるから、3個のサブキャリアごとの伝送路特性を表すサンプル値の系列である時間方向補間特性データのサンプル値どうしの間隔は、3Fc=3/Tu[Hz]である。
したがって、時間方向補間特性データのサンプル値どうしの間に、2個のゼロが補間されることによって得られる0値補間特性データのサンプル値どうしの間隔は、Fc=1/Tu[Hz]となる。
一方、サンプル値どうしの間隔が3Fc=3/Tu[Hz]の時間方向補間特性データは、時間領域では、1/3Fc=Tu/3[秒]を1周期とするデータである。
また、サンプル値どうしの間隔がFc=1/Tu[Hz]の0値補間特性データは、時間領域では、1/Fc=Tu[秒]を1周期とするデータ、すなわち、時間方向補間特性データの周期の3倍を1周期とするデータである。
以上のように、時間方向補間特性データの時間領域のデータと周波数成分が同一で、かつ、時間方向補間特性データの時間領域のデータの周期の3倍を1周期とする0値補間特性データの時間領域のデータは、時間方向補間特性データの時間領域のデータが3回繰り返されたものとなる。
すなわち、図7は、0値補間特性データの時間領域のデータを示している。
なお、以下では、説明を簡単にするために、マルチパスが2つのパスから構成される(2波環境である)こととする。
図7において(後述する図8、図9、及び、図11ないし図13でも同様)、横軸は、時間を表し、縦軸は、パス(OFDM信号)のパワーレベルを表している。
周期がTu[秒]の0値補間特性データ(の時間領域のデータ)は、周期がTu/3[秒]の時間方向補間特性データ(の時間領域のデータ)に対応するマルチパスが、3回繰り返されたものとなる。
いま、0値補間特性データにおいて、3回繰り返される時間方向補間特性データに対応するマルチパスのうちの、2回目(中央)のマルチパス(図7において斜線を付して示す)を、周波数方向補間特性データとして抽出する所望マルチパスということとすると、周波数方向補間特性データに対応する所望マルチパスを得るには、他のマルチパスを除去する必要がある。
そこで、補間用フィルタ209(図4)は、0値補間特性データをフィルタリングすることで、所望マルチパス以外のマルチパスを除去し、これにより、周波数方向補間特性データに対応する所望マルチパスを抽出する。
なお、0値補間特性データは、周波数領域のデータであり、補間用フィルタ209での0値補間特性データのフィルタリングは、補間用フィルタ209のフィルタ係数と、周波数領域のデータである0値補間特性データとの畳み込みとなる。
周波数領域での畳み込みは、時間領域での窓関数との乗算になるので、補間用フィルタ209での0値補間特性データのフィルタリングは、時間領域において、0値補間特性データ(の時間領域のデータ)と、補間用フィルタ209の通過帯域に対応する窓関数との乗算として表すことができる。
図7では(後述する図8、図9、及び、図11ないし図13でも同様)、0値補間特性データのフィルタリングが、0値補間特性データと、補間用フィルタ209の通過帯域(に対応する窓関数)との乗算として表されている。
0値補間特性データにおいて、3回繰り返されているマルチパスの周期は、Tu/3[秒]であるので、補間用フィルタ209を、例えば、3回繰り返されているマルチパスの周期Tu/3[秒]と同一の帯域幅の、-Tu/6ないし+Tu/6の帯域を通過帯域とするLPFとすることで、周波数方向補間特性データに対応する所望マルチパスを抽出することができる。
なお、補間用フィルタ209の通過帯域の帯域幅を調整することにより、0値補間特性データ(時間方向補間特性データ)に含まれる雑音を低減することができる(例えば、特許文献1を参照)。
また、位相調整部206(図4)では、所望マルチパスが、図7に示したように、補間用フィルタ209の通過帯域内に含まれるように、時間方向補間特性データの位相を、位相オフセット算出部207から供給される位相オフセットに応じて調整する。
すなわち、図8は、位相調整部206において、時間方向補間特性データの位相の調整を行わない場合の、その時間方向補間特性データから得られる0値補間特性データを示している。
位相調整部206において、時間方向補間特性データの位相の調整を行わない場合には、所望マルチパス(図8において斜線で示す)の一部のパスが、補間用フィルタ209の通過帯域から外れ、さらに、例えば、所望マルチパスの前(図8において左)のマルチパスの一部のパスが、プリエコーとして、通過対域内に含まれることが生じる。
位相調整部206では、所望マルチパスの全体が、補間用フィルタ209の通過帯域内に含まれるように、時間方向補間特性データの位相の調整が行われる。
位相調整部206による時間方向補間特性データの位相の調整は、その時間方向補間特性データのサンプル値としての複素信号(I成分、及びQ成分)を、そのサンプル値に対応するサブキャリアのサブキャリア番号と、位相オフセット算出部207で算出された位相オフセットとに応じて回転することで行われる。
なお、位相オフセット算出部207では、例えば、時間方向補間特性データから、マルチパスの遅延拡がりが求められ、その遅延拡がりを用いて、位相オフセットが算出される(例えば、特許文献1を参照)。
特開2005-312027号公報
以上のように、時間方向補間特性データにゼロを補間してフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データ(OFDMシンボルのサブキャリアのそれぞれに対する伝送路特性を表すサンプル値の系列)を求める場合には、時間方向補間特性データにおいて、幾つのサブキャリアごとに伝送路特性を表すサンプル値が得られているかによって、伝送路特性の推定が制限される。
すなわち、時間方向補間特性データにおいて、N個のサブキャリアごとに伝送路特性を表すサンプル値が得られている場合、時間方向補間特性データにゼロを補間してフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データを求めるには、所望マルチパスのうちの最初のパス(最初に到達するパス)と、最後のパス(最後に到達するパス)との時間差である最大遅延時間が、Tu/N[秒]以下である必要がある。
具体的には、例えば、上述のISDB-TやDVB-T規格では、時間方向補間特性データにおいて、3個のサブキャリアごとに伝送路特性を表すサンプル値が得られるので、伝送路特性の推定にあたっては、最大遅延時間が、Tu/3[秒]以下である必要がある。
これは、図7で説明したように、0値補間特性データは、周期がTu/3[秒]の時間方向補間特性データ(の時間領域のデータ)に対応するマルチパスが、3回繰り返されたものとなるために、補間用フィルタ209(図4)のフィルタリングによって、所望マルチパスだけを抽出するには、補間用フィルタ209の通過帯域の帯域幅を、時間方向補間特性データの周期に等しいTu/3[秒]以下にする必要があるからである。
図9は、マルチパスの最大遅延時間がTu/3[秒]を超える時間である場合の、0値補間特性データを示している。
マルチパスの最大遅延時間がTu/3[秒]を超える時間である場合には、所望マルチパス(図9において斜線で示す)の最初のパスから最初のパスまでの全体が、補間用フィルタ209の通過帯域内に収まらない。さらに、補間用フィルタ209の通過帯域には、他のマルチパスの一部のパスが入り込んだ状態となる。
この場合、補間用フィルタ209によるフィルタリングでは、所望マルチパスだけを抽出することができず、その結果、補間用フィルタ209で得られる周波数方向補間特性データが表す伝送路特性は、精度が劣化したものとなる。
以上のように、マルチパスの最大遅延時間がTu/N[秒]を超える場合には、時間方向補間特性データの位相、及び、通過帯域が1つの帯域だけの補間用フィルタ209の通過帯域の帯域幅を、どのように調整しても、所望マルチパスの全体だけを、補間用フィルタ209の通過帯域内に収めることが困難である。そのため、伝送路特性の推定精度(推定の精度)が劣化し、ひいては、受信装置の受信性能が劣化する。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、伝送路特性の推定精度の劣化を防止することができるようにするものである。
本発明の第1の側面の受信装置、又は、プログラムは、パイロット信号が、あらかじめ定められた複数の位置に配置されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号から前記パイロット信号を抽出するパイロット抽出手段と、前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第1の推定手段と、前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第2の推定手段と、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、補間に用いる補間用フィルタでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第3の推定手段と、前記周波数方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを用いて、前記OFDM信号の歪み補正を行う歪み補正手段と、前記補間用フィルタの通過帯域を制御するフィルタ制御手段であって、前記補間用フィルタの前記通過帯域を複数の帯域とする制御が可能なフィルタ制御手段とを備え、前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する受信装置、又は、受信装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムである。
本発明の第1の側面の信号処理方法は、パイロット信号が、あらかじめ定められた複数の位置に配置されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を受信する受信装置が、前記OFDM信号から前記パイロット信号を抽出し、前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、補間に用いる補間用フィルタでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、前記周波数方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを用いて、前記OFDM信号の歪み補正を行う場合に、前記補間用フィルタの通過帯域の制御として、前記補間用フィルタの通過帯域を複数の帯域とする制御を行い、前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する信号処理方法である。
以上のような第1の側面においては、前記OFDM信号から前記パイロット信号が抽出され、前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性が推定されて、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力される。さらに、前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性が推定され、その伝送路特性を表す伝送路特性データが出力される。また、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、補間に用いる補間用フィルタでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた前記伝送路特性が推定され、その伝送路特性を表す伝送路特性データが出力される。そして、前記周波数方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを用いて、前記OFDM信号の歪み補正が行われる。この場合に、前記補間用フィルタの通過帯域の制御として、前記補間用フィルタの通過帯域を複数の帯域とする制御が行われる。前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する。
本発明の第2の側面の受信装置、又は、プログラムは、パイロット信号が、あらかじめ定められた複数の位置に配置されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号から前記パイロット信号を抽出するパイロット抽出手段と、前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第1の推定手段と、前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第2の推定手段と、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、通過帯域が異なる複数の補間用フィルタそれぞれでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第3の推定手段と、前記周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性を表す伝送路特性データそれぞれを用いて、前記OFDM信号の歪み補正を行う複数の歪み補正手段と、歪み補正後の複数の前記OFDM信号それぞれの信号品質を求める信号品質計算手段と、前記信号品質に基づいて、歪み補正後の複数の前記OFDM信号から、1つの前記OFDM信号を選択する選択手段とを備え、複数の前記補間用フィルタのうちの少なくとも1つの通過帯域が、複数の帯域になっており、前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する受信装置、又は、受信装置として、コンピュータを機能させるためのプログラムである。
本発明の第2の側面の信号処理方法は、パイロット信号が、あらかじめ定められた複数の位置に配置されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を受信する受信装置が、前記OFDM信号から前記パイロット信号を抽出し、前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、通過帯域が異なる複数の補間用フィルタそれぞれでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、前記周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性を表す伝送路特性データそれぞれを用いて、前記OFDM信号の歪み補正を行い、歪み補正後の複数の前記OFDM信号それぞれの信号品質を求め、前記信号品質に基づいて、歪み補正後の複数の前記OFDM信号から、1つの前記OFDM信号を選択する場合に、複数の前記補間用フィルタのうちの少なくとも1つの通過帯域が、複数の帯域になっており、前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する信号処理方法である。
以上のような第2の側面においては、前記OFDM信号から前記パイロット信号が抽出され、前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性が推定されて、その伝送路特性を表す伝送路特性データが出力される。さらに、前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性が推定され、その伝送路特性を表す伝送路特性データが出力される。また、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、通過帯域が異なる複数の補間用フィルタそれぞれでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性が推定され、その伝送路特性を表す伝送路特性データが出力される。そして、前記周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性を表す伝送路特性データそれぞれを用いて、前記OFDM信号の歪み補正が行われ、歪み補正後の複数の前記OFDM信号それぞれの信号品質が求められる。さらに、前記信号品質に基づいて、歪み補正後の複数の前記OFDM信号から、1つの前記OFDM信号が選択される。この場合に、複数の前記補間用フィルタのうちの少なくとも1つの通過帯域は、複数の帯域になっており、前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する
なお、受信装置は、独立した装置であっても良いし、1つの装置を構成している内部ブロックであっても良い。
また、プログラムは、伝送媒体を介して伝送することにより、又は、記録媒体に記録して、提供することができる。
本発明の第1及び第2の側面によれば、伝送路特性の推定精度の劣化を防止することができる。
図10は、本発明を適用した受信装置の第1実施の形態の構成例を示すブロック図である。
なお、図中、図3及び図4の受信装置と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
また、図10では、図3のアンテナ101、チューナ102、BPF103、A/D変換部104、直交復調部105、オフセット補正部106、シンボルタイミング再生部107、及び、誤り訂正部111の図示は、省略してある。
図10において、受信装置は、伝送路特性推定部109に代えて、伝送路特性推定部301が設けられている他は、図3の場合と同様に構成されている。
伝送路特性推定部301は、パイロット抽出部201、基準信号生成部202、演算部203、及び、時間方向特性推定部204が設けられている点で、図4の伝送路特性推定部109と共通する。
但し、伝送路特性推定部301は、周波数方向特性推定部205(図4)に代えて、周波数方向特性推定部311が設けられ、かつ、フィルタ制御部312が新たに設けられている点で、図4の伝送路特性推定部109と相違している。
周波数方向特性推定部311には、時間方向特性推定部204から、時間方向補間特性データが供給される。
周波数方向特性推定部311は、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データを、補間に用いる補間用フィルタ321でフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データ(周波数方向補間特性データ)を出力する。
すなわち、周波数方向特性推定部311は、アップサンプル部208と、補間用フィル321とから構成される。
アップサンプル部208は、図4の場合と同様に、時間方向特性推定部204から供給される時間方向補間特性データのサンプル値どうしの間に、2個のゼロを補間し、その結果得られる0値補間特性データを、補間用フィルタ321に供給する。
補間用フィルタ321は、フィルタ制御部312の制御に従って、通過帯域が可変のフィルタである。補間用フィルタ321は、アップサンプル部208からの0値補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた伝送路特性を表す伝送路特性データ(周波数方向補間特性データ)を得て、伝送路歪み補正部110に出力する。
フィルタ制御部312は、補間用フィルタ321の通過帯域を制御する。補間用フィルタ321の通過帯域の制御としては、補間用フィルタ321の通過帯域の帯域幅、及び、位置(位相)の制御の他、補間用フィルタ321の通過帯域を1つの帯域とする制御、及び、2つの帯域等の複数の帯域とする制御が可能になっている。
すなわち、フィルタ制御部312は、アップサンプル部331、補間フィルタ332、伝送路歪み補正部333、信号品質計算部334、及び、通過帯域設定部335から構成される。
アップサンプル部331には、時間方向特性推定部204から、時間方向補間特性データが供給される。アップサンプル部331は、アップサンプル部208と同様に、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データのサンプル値どうしの間に、2個のゼロを補間し、その結果得られる0値補間特性データを、補間用フィルタ332に供給する。
補間用フィルタ332には、アップサンプル部331から、0値補間特性データが供給される他、通過帯域設定部335から、係数が供給される。
補間用フィルタ332は、通過帯域設定部335からの係数を、フィルタ係数として、アップサンプル部331からの0値補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データを得て、伝送路歪み補正部333に出力する。
伝送路歪み補正部333には、補間用フィルタ332から、周波数方向補間特性データが供給される他、FFT部108が出力するOFDM周波数領域信号が供給される。
伝送路歪み補正部333は、補間用フィルタ332からの周波数方向補間特性データを用いて、FFT部108からのOFDM周波数領域信号の歪み補正を行い、その歪み補正後のOFDM周波数領域信号を、信号品質計算部334に供給する。
信号品質計算部334は、伝送路歪み補正部333からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質を求め、通過帯域設定部335に供給する。
ここで、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質としては、例えば、MER(Modulation Error Ratio)を採用することができる。MERは、歪み補正後のOFDM周波数領域信号(のパイロット信号)のIQコンスタレーション上の点と、そのOFDM周波数領域信号(のパイロット信号)のIQコンスタレーション上の本来の点との距離(の平均値)に反比例し、値が大であるほど、信号品質が良いことを表す。
通過帯域設定部335は、補間用フィルタ332の通過帯域となる帯域を設定し、その設定した帯域を通過帯域とするフィルタのフィルタ係数を求めて、補間用フィルタ332に供給することで、補間用フィルタ332の通過帯域を制御する。
また、通過帯域設定部335は、信号品質計算部334から供給される信号品質等に応じて、フィルタ係数を、周波数方向特性推定部311の補間用フィルタ321に供給することで、補間用フィルタ321の通過帯域を制御する。
次に、図11ないし図13を参照して、図10のフィルタ制御部312の通過帯域設定部335による、補間用フィルタ321及び332の通過帯域の制御について説明する。
通過帯域設定部335は、通過帯域として、1つの帯域を設定する他、複数の帯域を設定する。
すなわち、通過帯域設定部335は、通過帯域として、図7ないし図9に示した、補間用フィルタ209(図4)の通過帯域と同様に、1つの帯域を設定することができる。
さらに、通過帯域設定部335は、通過帯域として、2つの帯域等の複数の帯域を設定することができる。
すなわち、図11は、2つの帯域を通過帯域とするフィルタの特性としての窓関数を示している。
通過帯域設定部335(図10)では、図11に示すように、低域の帯域と、高域の帯域の2つの帯域を、通過帯域として設定することができる。
なお、図11では、低域の帯域幅が、BW1に、高域の帯域幅が、BW2に、それぞれなっている。
また、図11では、高域の帯域については、その高域の帯域の、帯域幅BW2の1/2の分が、+Tu/2側から、-Tu/2側に(又は、-Tu/2側から、+Tu/2側に)、いわば折り返しており、見かけ上、2つの帯域に見えるが、実質的に、1つの帯域である。
図12は、2つの帯域を通過帯域とする他のフィルタの特性としての窓関数を示している。
通過帯域設定部335(図10)では、図12に示すように、中域の2つの帯域を、通過帯域として設定することができる。
なお、図12では、中域の2つの帯域の帯域幅が、BW1とBW2に、それぞれなっている。
また、図11の通過帯域(窓関数)と、図12の通過帯域とは、位置(位相)だけが異なっている。すなわち、図11の通過帯域と、図12の通過帯域とのうちのいずれか一方の通過帯域の位置をずらすことにより、その位置をずらした通過帯域は、他方の通過帯域と一致する。
ここで、通過帯域設定部335では、2つの帯域を、通過帯域として設定することができる他、3以上の帯域を、通過帯域として設定することができる。
但し、0値補間特性データのフィルタリングでは、エイリアジング(alias)成分(所望マルチパス以外のマルチパス)を除去しなければならないので、通過帯域の帯域幅の合計は、時間方向補間特性データの周期Tu/N以下でなければならない。
すなわち、例えば、ISDB-TやDVB-T規格のOFDM信号については、図11及び図12の帯域幅BW1とBW2は、式BW1+BW2≦Tu/3を、拘束条件として満たさなければならない。
図13は、ISDB-TやDVB-T規格のOFDM信号について、拘束条件を満たす帯域幅BW1及びBW2の通過帯域のフィルタの特性としての窓関数を示している。
図13の通過帯域(窓関数)は、図11の通過帯域の帯域幅BW1とBW2を、いずれも、Tu/6としたものになっている。
図13の通過帯域のフィルタによれば、マルチパスの最大遅延時間が、時間方向補間特性データの周期Tu/3[秒]を超える時間である場合に、通過帯域の位置(位相)を調整することで、所望マルチパス(図13において斜線で示す)のすべてのパスを通過帯域内に収め、かつ、他のマルチパスが通過帯域に含まれないようにすることができる。
以上のように、通過帯域設定部335は、補間用フィルタ321及び332の通過帯域として、1つの帯域を設定する他、複数の帯域を設定することができるので、マルチパスが、その最大遅延時間が時間方向補間特性データの周期Tu/3[秒]を超える長遅延のマルチパスであっても、補間用フィルタ321(図10)において、所望マルチパスのみを抽出することができ、その結果、伝送路特性の推定精度の劣化を防止することができる。
次に、図14を参照して、図10の受信装置において、FFT部108のFFT演算の後に行われる処理について説明する。
FFT部108でのFFT演算によって得られるOFDM周波数領域信号は、伝送路歪み補正部110及び333、並びにパイロット抽出部201に供給される。
パイロット抽出部201は、ステップS11において、FFT部108からのOFDM周波数領域信号からパイロット信号を抽出し、演算部203に供給して、処理は、ステップS12に進む。
ステップS12では、演算部203が、パイロット抽出部201からのパイロット信号を用いて、パイロット信号に対する伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを、時間方向特性推定部204に出力して、処理は、ステップS13に進む。
すなわち、演算部203には、パイロット抽出部201からパイロット信号が供給される他、基準信号生成部202から基準信号が供給される。
演算部203は、パイロット抽出部201からのパイロット信号を、基準信号生成部202からの基準信号で除算することにより、パイロット信号に対する伝送路特性を表す伝送路特性データを求め、時間方向特性推定部204に供給する。
時間方向特性推定部204は、ステップS13において、演算部203からの、パイロット信号に対する伝送路特性を表す伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データ(時間方向補間特性データ)を、周波数方向特性推定部311のアップサンプル部208と、フィルタ制御部312(のアップサンプル部331)に出力して、処理は、ステップS14に進む。
ステップS14では、周波数方向特性推定部311において、アップサンプル部208が、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データに、ゼロを補間するアップサンプリングを行い、0値補間特性データを求め、補間用フィルタ321に供給して、処理は、ステップS15に進む。
ステップS15では、フィルタ制御部312が、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データを用いて、補間用フィルタ321の通過帯域を制御する、通過帯域の制御処理を行い、処理は、ステップS16に進む。
ステップS16では、補間用フィルタ321が、フィルタ制御部312からの制御に従った通過帯域の信号を抽出するフィルタリングを、アップサンプル部208からの0値補間特性データを対象として行うことで、周波数方向の補間がされた伝送路特性を推定する。
すなわち、補間用フィルタ321は、アップサンプル部208からの0値補間特性データをフィルタリングすることで、周波数方向の補間がされた伝送路特性を表す伝送路特性データ(周波数方向補間特性データ)を求める。
そして、補間用フィルタ321は、周波数方向補間特性データを、伝送路歪み補正部110に供給して、処理は、ステップS16からステップS17に進む。
ステップS17では、伝送路歪み補正部110が、FFT部108からのOFDM周波数領域信号の歪み補正を、補間用フィルタ321からの周波数方向補間特性データを用いて行う。さらに、伝送路歪み補正部110は、歪み補正後のOFDM周波数領域信号を、誤り訂正部111に供給して、処理は、ステップS17からステップS18に進む。
ステップS18では、誤り訂正部111が、伝送路歪み補正部110からのOFDM周波数領域信号に、必要な誤り訂正処理を施すことで、復号データを得て出力する。
なお、図14のフローチャートで説明した処理は、パイプラインで行われる。
次に、図15を参照して、図14のステップS15で、フィルタ制御部312(図10)が行う、通過帯域の制御処理について説明する。
通過帯域の制御処理では、ステップS31において、アップサンプル部331が、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データを対象として、アップサンプル部208と同様のアップサンプリングを行うことで、0値補間特性データを求める。さらに、アップサンプル部331は、0値補間特性データを、補間用フィルタ332に供給して、処理は、ステップS31からステップS32に進む。
ステップS32では、通過帯域設定部335が、補間用フィルタ332の通過帯域となる帯域を設定し、その設定した帯域を通過帯域とするフィルタのフィルタ係数を求めて、補間用フィルタ332に供給することで、補間用フィルタ332の通過帯域を制御する。
ここで、通過帯域設定部335では、例えば、通過帯域の候補として、帯域幅や位置(位相)が異なる帯域の複数の候補が、内蔵するテーブル(以下、候補テーブルともいう)(図示せず)に記憶されている。
また、候補テーブルに記憶された候補の中には、図11ないし図13で説明したように、複数の帯域が通過帯域となる候補が含まれている。
後述するように、ステップS32の処理は、繰り返し行われるが、通過帯域設定部335は、その繰り返し行われるステップS32において、例えば、候補テーブルに記憶された複数の候補を、順番に、補間用フィルタ332の通過帯域となる帯域に設定する。
ステップS32の後、処理は、ステップS33に進み、補間用フィルタ332が、通過帯域設定部335からの制御に従った通過帯域の信号を抽出するフィルタリングを、アップサンプル部331からの0値補間特性データを対象として行うことで、周波数方向の補間がされた伝送路特性を推定する。
すなわち、補間用フィルタ332は、アップサンプル部208からの0値補間特性データのフィルタリングを、通過帯域設定部335から供給されるフィルタ係数を用いて行うことで、周波数方向の補間がされた伝送路特性を表す周波数方向補間特性データを求める。
そして、補間用フィルタ321は、周波数方向補間特性データを、伝送路歪み補正部333に供給して、処理は、ステップS33からステップS34に進む。
ステップS34では、伝送路歪み補正部333が、伝送路歪み補正部110と同様に、FFT部108からのOFDM周波数領域信号の歪み補正を、補間用フィルタ332からの周波数方向補間特性データを用いて行う。さらに、伝送路歪み補正部333は、歪み補正後のOFDM周波数領域信号を、信号品質計算部334に供給して、処理は、ステップS34からステップS35に進む。
ステップS35では、信号品質計算部334が、伝送路歪み補正部333からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質を求め、通過帯域設定部335に供給する。通過帯域設定部335は、信号品質計算部334からの信号品質を、その信号品質が得られたときの補間用フィルタ332の通過帯域と対応付けて、候補テーブルに一時記憶して、処理は、ステップS35からステップS36に進む。
ステップS36では、通過帯域設定部335が、通過帯域の制御処理を終了する制御終了条件が満たされているかどうかを判定する。
ここで、制御終了条件としては、例えば、候補テーブルに記憶された通過帯域の候補のすべてを、通過帯域として設定したことや、信号品質計算部334で求められた信号品質が、所定の品質を超えたこと、通過帯域の設定(ステップS32の処理)を所定の回数だけ行ったこと、等を採用することができる。
ステップS36において、制御終了条件が満たされていないと判定された場合、処理は、ステップS32に戻り、以下、ステップS32ないしS36の処理が繰り返される。
また、ステップS36において、制御終了条件が満たされたと判定された場合、処理は、ステップS37に進み、通過帯域設定部335は、補間用フィルタ321(図10)の通過帯域を制御して、処理はリターンする。
すなわち、通過帯域設定部335は、例えば、候補テーブルに記憶された通過帯域のうちの、最も良い信号品質が対応付けられている通過帯域を実現するフィルタ係数を、補間用フィルタ321に供給することで、補間用フィルタ321の通過帯域を制御する。
補間用フィルタ321は、上述したように、図14のステップS16において、通過帯域設定部335からの制御に従った通過帯域の信号を抽出するフィルタリングを、アップサンプル部331からの0値補間特性データを対象として行うことで、周波数方向の補間がされた伝送路特性を推定する。
すなわち、補間用フィルタ332は、アップサンプル部208からの0値補間特性データのフィルタリングを、通過帯域設定部335から供給されるフィルタ係数を用いて行うことで、周波数方向の補間がされた伝送路特性を表す周波数方向補間特性データを求める。
以上のように、図10の受信装置では、パイロット抽出部201において、パイロット信号が、あらかじめ定められた複数の位置に配置されたOFDM周波数領域信号からパイロット信号を抽出する。さらに、演算部203において、パイロット信号を用いて、パイロット信号に対する伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する。また、時間方向特性推定部204において、パイロット信号に対する伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データ(時間方向補間特性データ)を出力する。さらに、周波数方向特性推定部311において、時間方向補間特性データを、補間に用いる補間用フィルタ321でフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データ(周波数方向補間特性データ)を出力する。そして、伝送路歪み補正部110において、周波数方向補間特性データを用いて、OFDM周波数領域信号の歪み補正を行う。
この場合に、フィルタ制御部312が、補間用フィルタ321の通過帯域の制御を行うが、その通過帯域の制御として、補間用フィルタ321の通過帯域を複数の帯域とする制御が可能になっている。
したがって、例えば、単一周波数ネットワーク(SFN)等のような、最大遅延時間が、時間方向補間特性データの周期Tu/N[秒]を超える長遅延のマルチパスが発生する環境であっても、補間用フィルタ321では、所望マルチパスのみを抽出することができる。その結果、伝送路特性の推定精度の劣化、ひいては、受信性能の劣化を防止することができる。
なお、フィルタ制御部312において、図15で説明したように、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が良くなるように、補間用フィルタ321の通過帯域の制御を行うことにより、結果として、補間フィルタ321では、なるべく、所望マルチパスのみを抽出するようなフィルタリングが行われる。
図16は、本発明を適用した受信装置の第2実施の形態の構成例を示すブロック図である。
なお、図中、図3及び図4の受信装置と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
また、図16では、図3のアンテナ101、チューナ102、BPF103、A/D変換部104、直交復調部105、オフセット補正部106、シンボルタイミング再生部107、及び、誤り訂正部111の図示は、省略してある。
図16において、受信装置は、伝送路特性推定部109に代えて、伝送路特性推定部401が設けられている他は、図3の場合と同様に構成されている。
伝送路特性推定部401は、パイロット抽出部201、基準信号生成部202、演算部203、及び、時間方向特性推定部204が設けられている点で、図4の伝送路特性推定部109と共通する。
但し、伝送路特性推定部401は、周波数方向特性推定部205(図4)に代えて、周波数方向特性推定部411が設けられ、かつ、フィルタ制御部412が新たに設けられている点で、図4の伝送路特性推定部109と相違している。
周波数方向特性推定部411には、時間方向特性推定部204から、時間方向補間特性データが供給される。
周波数方向特性推定部411は、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データを、補間に用いる補間用フィルタ421及び422のそれぞれでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データ(周波数方向補間特性データ)を出力する。
すなわち、周波数方向特性推定部411は、位相調整部206、アップサンプル部208、補間用フィルタ421及び422、並びに選択部423から構成される。
図16において、位相調整部206には、時間方向特性推定部204から時間方向補間特性データが供給されるとともに、フィルタ制御部412から位相オフセットが供給される。
位相調整部206は、図4の場合と同様に、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相を、フィルタ制御部412からの位相オフセットに応じて調整し、位相の調整後の時間方向補間特性データを、アップサンプル部208に供給する。
アップサンプル部208は、図4の場合と同様に、位相調整部206から供給される時間方向補間特性データのサンプル値どうしの間に、2個のゼロを補間し、その結果得られる0値補間特性データを、複数の補間用フィルタである2つの補間用フィルタ421及び422に供給する。
補間用フィルタ421は、例えば、図4の補間用フィルタ209と同様に、帯域幅Tu/3の、-Tu/6ないし+Tu/6の1つの帯域を通過帯域とするLPFであり、アップサンプル部208からの0値補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた伝送路特性を表す伝送路特性データ(周波数方向補間特性データ)を得て、選択部423に出力する。
補間用フィルタ422は、例えば、図13に示した、低域の帯域の帯域幅BW1と、高域の帯域の帯域幅BW2が、いずれもTu/6となっている2つの帯域(低域の帯域と高域の帯域)を通過帯域とするフィルタであり、アップサンプル部208からの0値補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データを得て、選択部423に出力する。
したがって、図16では、周波数方向特性推定部411は、通過帯域が異なる複数の補間用フィルタとして、2つの補間用フィルタ421及び422を有し、そのうちの少なくとも1つである補間用フィルタ422の通過帯域は、複数の帯域、すなわち、帯域幅BW1及びBW2がいずれもTu/6の低域の帯域及び高域の帯域になっている。
選択部423には、補間用フィルタ421及び422のそれぞれから、周波数方向補間特性データが供給される他、フィルタ制御部412から、フィルタ制御信号が供給される。
選択部423は、フィルタ制御部412からのフィルタ制御信号に従い、補間用フィルタ421及び422のうちのいずれか一方を選択し、その選択した方の出力である周波数方向補間特性データを、伝送路歪み補正部110に供給する。
フィルタ制御部412は、例えば、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質等に基づいて、通過帯域が異なる2つの補間用フィルタ421及び422から、1つの補間用フィルタを選択することにより、伝送路歪み補正部110での歪み補正に用いる伝送路特性データ(周波数方向補間特性データ)を得る補間用フィルタの通過帯域を制御する。
すなわち、フィルタ制御部412は、1つの帯域を通過帯域とする補間用フィルタ421で0値補間特性データをフィルタリングするときに、その0値補間特性データとなる時間方向補間特性データの位相を、最適位相に調整するためのブロックとして、位相調整部431、コントローラ432、アップサンプル部433、補間用フィルタ434、伝送路歪み補正部435、及び、信号品質計算部436を有する。
また、フィルタ制御部412は、2つの帯域を通過帯域とする補間用フィルタ422で0値補間特性データをフィルタリングするときに、その0値補間特性データとなる時間方向補間特性データの位相を、最適位相に調整するためのブロックとして、位相調整部441、コントローラ442、アップサンプル部443、補間用フィルタ444、伝送路歪み補正部445、及び、信号品質計算部446を有する。
さらに、フィルタ制御部412は、比較部451、及び、選択部452を有する。
ここで、時間方向補間特性データの位相を、最適位相に調整する、とは、例えば、図7や図13に示したように、0値補間特性データをフィルタリングするときの通過帯域に、所望パスのみが含まれるように、時間方向補間特性データの位相を調整することをいう。ここでは、例えば、最適位相の候補として、複数の位相の候補を用意しておき、その複数の位相の候補のうちの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質を最も良くする候補が、最適位相として採用される。
フィルタ制御部412において、位相調整部431には、時間方向特性推定部204が出力する時間方向補間特性データが供給される。さらに、位相調整部431には、コントローラ432から、時間方向補間特性データの位相を調整するための位相オフセットが供給される。
すなわち、コントローラ432は、内蔵するメモリ(図示せず)に、最適位相の候補である複数の位相の候補が記憶されたテーブル(以下、位相テーブルともいう)を記憶している。コントローラ432は、OFDMシンボルの1個、又は数個ごと等の所定の個数ごとに、候補テーブルに記憶された位相の候補を、順番に、注目位相オフセットとして選択し、位相調整部431に供給する。
位相調整部431は、周波数方向特性推定部411の位相調整部206と同様に、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相を、コントローラ432からの注目位相オフセットに応じて調整し、位相の調整後の時間方向補間特性データを、アップサンプル部433に供給する。
アップサンプル部433は、周波数方向特性推定部411のアップサンプル部208と同様に、位相調整部431からの時間方向補間特性データにゼロを補間することにより、0値補間特性データを生成し、補間用フィルタ434に供給する。
補間用フィルタ434は、周波数方向特性推定部411の補間用フィルタ421と同一の特性(図7)のフィルタである。補間用フィルタ434は、アップサンプル部433からの時間方向補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データを求め、伝送路歪み補正部435に供給する。
伝送路歪み補正部435には、補間用フィルタ434から、周波数方向補間特性データが供給される他、FFT部108が出力するOFDM周波数領域信号が供給される。
伝送路歪み補正部435は、FFT部108からのOFDM周波数領域信号の歪み補正を、補間用フィルタ434からの周波数方向補間特性データを用いて行い、歪み補正後のOFDM周波数領域信号を、信号品質計算部436に供給する。
信号品質計算部436は、伝送路歪み補正部435からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号のMER等を、注目位相オフセットに対する信号品質として求め、コントローラ432に供給する。
ここで、信号品質計算部436では、コントローラ432において注目位相オフセットが選択されるごとに、その注目位相オフセットに対する信号品質が求められる。
コントローラ432は、信号品質計算部436からの信号品質を、注目位相オフセットとなっている位相の候補に対応付けて、位相テーブルに一時記憶する。
コントローラ432は、位相テーブルに記憶された位相の候補のすべてを、注目位相オフセットとして選択し、これにより、位相テーブルの複数の位相の候補のすべてに対応付けて、信号品質が記憶されると、その信号品質の中から、最も良い信号品質(以下、最適信号品質値ともいう)を選択する。
さらに、コントローラ432は、位相テーブルにおいて、最適信号品質値と対応付けられている位相の候補を、最適位相として選択する。
そして、コントローラ432は、最適信号品質値を、比較部451に出力するとともに、最適位相を、選択部452に出力する。
なお、コントローラ432は、次に、最適信号品質値及び最適位相が得られるまで、最適信号品質値及び最適位相の出力をし続ける。
また、コントローラ432は、最適信号品質値及び最適位相が得られると、位相テーブルに記憶された信号品質をクリアする。そして、位相調整部431ないし信号品質計算部436では、同様の処理が繰り返される。
位相調整部441、コントローラ442、アップサンプル部443、補間用フィルタ444、伝送路歪み補正部445、及び、信号品質計算部446でも、位相調整部431、コントローラ432、アップサンプル部433、補間用フィルタ434、伝送路歪み補正部435、及び、信号品質計算部436とそれぞれ同様の処理が行われる。
すなわち、コントローラ442は、内蔵するメモリ(図示せず)に、コントローラ432が記憶しているのと同一の位相テーブルを記憶している。コントローラ442は、コントローラ432と同一のタイミングで、候補テーブルに記憶された位相の候補を、順番に、注目位相オフセットとして選択し、位相調整部441に供給する。
位相調整部441には、コントローラ442から、注目位相オフセットが供給される他、時間方向特性推定部204が出力する時間方向補間特性データが供給される。
位相調整部441は、周波数方向特性推定部411の位相調整部206と同様に、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相を、コントローラ442からの注目位相オフセットに応じて調整し、位相の調整後の時間方向補間特性データを、アップサンプル部443に供給する。
アップサンプル部443は、周波数方向特性推定部411のアップサンプル部208と同様に、位相調整部441からの時間方向補間特性データにゼロを補間することにより、0値補間特性データを生成し、補間用フィルタ444に供給する。
補間用フィルタ444は、周波数方向特性推定部411の補間用フィルタ422と同一の特性(図13)のフィルタである。補間用フィルタ444は、アップサンプル部443からの時間方向補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データを求め、伝送路歪み補正部445に供給する。
伝送路歪み補正部445には、補間用フィルタ444から、周波数方向補間特性データが供給される他、FFT部108が出力するOFDM周波数領域信号が供給される。
伝送路歪み補正部445は、FFT部108からのOFDM周波数領域信号の歪み補正を、補間用フィルタ444からの周波数方向補間特性データを用いて行い、歪み補正後のOFDM周波数領域信号を、信号品質計算部446に供給する。
信号品質計算部446は、信号品質計算部436と同一のタイミングで、伝送路歪み補正部445からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号のMER等を、注目位相オフセットに対する信号品質として求め、コントローラ442に供給する。
コントローラ442は、信号品質計算部446からの信号品質を、注目位相オフセットとなっている位相の候補に対応付けて、位相テーブルに一時記憶する。
コントローラ442は、位相テーブルに記憶された位相の候補のすべてを、注目位相オフセットとして選択し、これにより、位相テーブルの複数の位相の候補のすべてに対応付けて、信号品質が記憶されると、その信号品質の中から、最適信号品質値を選択する。
さらに、コントローラ442は、位相テーブルにおいて、最適信号品質値と対応付けられている位相の候補を、最適位相として選択する。
そして、コントローラ442は、最適信号品質値を、比較部451に出力するとともに、最適位相を、選択部452に出力する。
なお、コントローラ442は、コントローラ432と同様に、次に、最適信号品質値及び最適位相が得られるまで、最適信号品質値及び最適位相の出力をし続け、また、最適信号品質値及び最適位相が得られると、位相テーブルに記憶された信号品質をクリアする。さらに、位相調整部441ないし信号品質計算部446では、同様の処理が繰り返される。
比較部451は、コントローラ432及び442それぞれから供給される最適信号品質値を比較し、その比較結果に基づいて、周波数方向特性推定部411の補間用フィルタ421及び422のうちのいずれか一方を選択することを表すフィルタ制御信号を出力する。
すなわち、比較部451は、コントローラ432からの最適信号品質値としてのMERが、コントローラ442からの最適信号品質値のMERより大になっている場合、つまり、補間用フィルタ434と同一の特性の補間用フィルタ421を用いた方が、補間用フィルタ444と同一の特性の補間用フィルタ422を用いるよりも、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が良くなる場合、補間用フィルタ421の選択を表すフィルタ制御信号を出力する。
また、比較部451は、コントローラ432からの最適信号品質値としてのMERが、コントローラ442からの最適信号品質値のMERより大になっていない場合、つまり、補間用フィルタ444と同一の特性の補間用フィルタ422を用いた方が、補間用フィルタ434と同一の特性の補間用フィルタ421を用いるよりも、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が良くなる場合、補間用フィルタ422の選択を表すフィルタ制御信号を出力する。
比較部451が出力するフィルタ制御信号は、選択部452と、周波数方向特性推定部411(の選択部423)に供給される。
選択部452は、比較部451からのフィルタ制御信号に基づき、コントローラ432及び442からそれぞれ供給される最適位相のうちの一方を選択して出力する。
すなわち、選択部452は、比較部451からのフィルタ制御信号が、補間用フィルタ421の選択を表している場合、コントローラ432からの最適位相、つまり、補間用フィルタ421と同一の特性の補間用フィルタ434でフィルタリングされる0値補間特性データとなる時間方向補間特性データの位相調整に用いられた最適位相を選択して出力する。
また、選択部452は、比較部451からのフィルタ制御信号が、補間用フィルタ422の選択を表している場合、コントローラ442からの最適位相、つまり、補間用フィルタ422と同一の特性の補間用フィルタ444でフィルタリングされる0値補間特性データとなる時間方向補間特性データの位相調整に用いられた最適位相を選択して出力する。
選択部452が出力する最適位相は、位相オフセットとして、周波数方向特性推定部411(の位相調整部206)に供給される。
周波数方向特性推定部411では、位相調整部206が、以上のようにして、フィルタ制御部412の選択部452から供給される位相オフセットに応じて、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相を調整する。
さらに、周波数方向特性推定部411では、選択部423が、補間用フィルタ421及び422のうちの、フィルタ制御部412からのフィルタ制御信号が表す方を選択し、その選択した方の出力である周波数方向補間特性データを、伝送路歪み補正部110に供給する。
したがって、周波数方向特性推定部411では、時間方向補間特性データの位相が、(位相テーブルに記憶された複数の位相の候補の中で)歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が最も良くなるように調整される。
さらに、周波数方向特性推定部411では、補間用フィルタ421及び422から、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質を良くする方を選択することにより、0値補間特性データ(時間方向補間特性データ)をフィルタリングするときの通過帯域が、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が良くなるように制御される。
伝送路歪み補正部110では、以上のようにして周波数方向特性推定部411(の選択部423)から供給される周波数方向補間特性データを用いて、FFT部108から供給されるOFDM周波数領域信号の歪み補正が行われる。
図17は、本発明を適用した受信装置の第3実施の形態の構成例を示すブロック図である。
なお、図中、図3、図4、及び図16の受信装置と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
また、図17では、図3のアンテナ101、チューナ102、BPF103、A/D変換部104、直交復調部105、オフセット補正部106、シンボルタイミング再生部107、及び、誤り訂正部111の図示は、省略してある。
図17において、受信装置は、伝送路特性推定部401(図16)に代えて、伝送路特性推定部501が設けられている他は、図16の場合と同様に構成されている。
伝送路特性推定部501は、パイロット抽出部201、基準信号生成部202、演算部203、時間方向特性推定部204、及び、周波数方向特性推定部411が設けられている点で、図16の伝送路特性推定部401と共通する。
但し、伝送路特性推定部501は、フィルタ制御部412に代えて、フィルタ制御部512が設けられている点で、図16の伝送路特性推定部401と相違している。
フィルタ制御部512は、位相調整部431ないし信号品質計算部436、及び、補間用フィルタ444ないし信号品質計算部446が設けられている点で、図16のフィルタ制御部412と共通する。
但し、フィルタ制御部512は、位相調整部441及びアップサンプル部443が設けられていない点で、図16のフィルタ制御部412と相違する。
さらに、フィルタ制御部512は、2つのコントローラ432及び442に代えて、1つのコントローラ521が設けられている点、比較部451に代えて、比較部522が設けられている点、及び、選択部452に代えて、選択部523が設けられている点で、図16のフィルタ制御部412と相違する。
コントローラ521は、例えば、図16のコントローラ432及び442と同様に、内蔵するメモリ(図示せず)に、位相テーブルを記憶している。コントローラ521は、図16のコントローラ432と同一のタイミングで、候補テーブルに記憶された位相の候補を、順番に、注目位相オフセットとして選択し、位相調整部431に供給する。
位相調整部431は、図16で説明したように、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相を、コントローラ521からの位相オフセットに応じて調整し、位相の調整後の時間方向補間特性データを、アップサンプル部433に供給する。
アップサンプル部433は、位相調整部431からの時間方向補間特性データにゼロを補間することにより、0値補間特性データを生成し、補間用フィルタ434及び444に供給する。
補間用フィルタ434では、アップサンプル部433からの時間方向補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データが求められ、伝送路歪み補正部435に供給される。
伝送路歪み補正部435では、FFT部108からのOFDM周波数領域信号の歪み補正が、補間用フィルタ434からの周波数方向補間特性データを用いて行われ、歪み補正後のOFDM周波数領域信号が、信号品質計算部436に供給される。
信号品質計算部436では、伝送路歪み補正部435からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号のMER等が、注目位相オフセットに対する信号品質として求められ、比較部522、及び、選択部523に供給される。
補間用フィルタ444ないし信号品質計算部446でも、補間用フィルタ434ないし信号品質計算部436とそれぞれ同様の処理が行われる。
すなわち、補間用フィルタ444では、アップサンプル部433からの時間方向補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データが求められ、伝送路歪み補正部445に供給される。
伝送路歪み補正部445では、FFT部108からのOFDM周波数領域信号の歪み補正が、補間用フィルタ444からの周波数方向補間特性データを用いて行われ、歪み補正後のOFDM周波数領域信号が、信号品質計算部446に供給される。
信号品質計算部446では、伝送路歪み補正部445からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号のMER等が、注目位相オフセットに対する信号品質として求められ、比較部522、及び、選択部523に供給される。
比較部522は、信号品質計算部436及び446それぞれから供給される信号品質を比較し、その比較結果に基づいて、周波数方向特性推定部411の補間用フィルタ421及び422のうちのいずれか一方を選択することを表すフィルタ制御信号を出力する。
すなわち、比較部522は、信号品質計算部436からの信号品質としてのMERが、信号品質計算部446からの最適信号品質値のMERより大になっている場合、つまり、補間用フィルタ434と同一の特性の補間用フィルタ421を用いた方が、補間用フィルタ444と同一の特性の補間用フィルタ422を用いるよりも、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が良くなる場合、補間用フィルタ421の選択を表すフィルタ制御信号を出力する。
また、比較部522は、信号品質計算部436からの信号品質としてのMERが、信号品質計算部446からの信号品質のMERより大になっていない場合、つまり、補間用フィルタ444と同一の特性の補間用フィルタ422を用いた方が、補間用フィルタ434と同一の特性の補間用フィルタ421を用いるよりも、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が良くなる場合、補間用フィルタ422の選択を表すフィルタ制御信号を出力する。
比較部522が出力するフィルタ制御信号は、選択部523と、コントローラ521に供給される。
選択部523は、比較部522からのフィルタ制御信号に基づき、信号品質計算部436及び446からそれぞれ供給される信号品質のうちの一方を選択して出力する。
すなわち、選択部523は、比較部522からのフィルタ制御信号が、補間用フィルタ421の選択を表している場合、信号品質計算部436からの信号品質、つまり、補間用フィルタ421と同一の特性の補間用フィルタ434で0値補間特性データをフィルタリングすることで得られる周波数方向補間特性データを用いた歪み補正によって得られる、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質を選択して出力する。
また、選択部523は、比較部522からのフィルタ制御信号が、補間用フィルタ422の選択を表している場合、信号品質計算部446からの信号品質、つまり、補間用フィルタ422と同一の特性の補間用フィルタ444で0値補間特性データをフィルタリングすることで得られる周波数方向補間特性データを用いた歪み補正によって得られる、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質を選択して出力する。
選択部523が出力する信号品質は、コントローラ521に供給される。
コントローラ521は、比較部522からのフィルタ制御信号と、選択部523からの信号品質を、注目位相オフセットとなっている位相の候補に対応付けて、位相テーブルに一時記憶する。
コントローラ521は、位相テーブルに記憶された位相の候補のすべてを、注目位相オフセットとして選択し、これにより、位相テーブルの複数の位相の候補のすべてに対応付けて、フィルタ制御信号と信号品質が記憶されると、その信号品質の中から、最適信号品質値を選択する。
さらに、コントローラ521は、位相テーブルにおいて、最適信号品質値と対応付けられている位相の候補を、最適位相として選択し、周波数方向特性推定部411の位相調整部206に出力する。
また、コントローラ521は、位相テーブルにおいて、最適位相と対応付けられているフィルタ制御信号を選択し、周波数方向特性推定部411の選択部423に出力する。
なお、コントローラ521は、最適信号品質値が得られると、位相テーブルに記憶された信号品質、及び、フィルタ制御信号をクリアする。
また、コントローラ521は、次に、最適信号品質値が得られるまで、最適位相、及び、フィルタ制御信号の出力をし続ける。
さらに、フィルタ制御部512では、同様の処理が繰り返される。
周波数方向特性推定部411では、位相調整部206が、以上のようにして、フィルタ制御部512のコントローラ521から供給される最適位相を位相オフセットとして、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相を調整する。
さらに、周波数方向特性推定部411では、選択部423が、補間用フィルタ421及び422のうちの、フィルタ制御部512のコントローラ521からのフィルタ制御信号が表す方を選択し、その選択した方の出力である周波数方向補間特性データを、伝送路歪み補正部110に供給する。
したがって、周波数方向特性推定部411では、時間方向補間特性データの位相が、(位相テーブルに記憶された複数の位相の候補の中で)歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が最も良くなるように調整される。
さらに、周波数方向特性推定部411では、補間用フィルタ421及び422から、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質を良くする方を選択することにより、0値補間特性データ(時間方向補間特性データ)をフィルタリングするときの通過帯域が、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が良くなるように制御される。
伝送路歪み補正部110では、以上のようにして周波数方向特性推定部411(の選択部423)から供給される周波数方向補間特性データを用いて、FFT部108から供給されるOFDM周波数領域信号の歪み補正が行われる。
図18は、本発明を適用した受信装置の第4実施の形態の構成例を示すブロック図である。
なお、図中、図3、図4、図16、及び図17の受信装置と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
また、図18では、図3のアンテナ101、チューナ102、BPF103、A/D変換部104、直交復調部105、オフセット補正部106、シンボルタイミング再生部107、及び、誤り訂正部111の図示は、省略してある。
図18において、受信装置は、伝送路特性推定部501に代えて、伝送路特性推定部601が設けられている他は、図17の場合と同様に構成されている。
伝送路特性推定部601は、パイロット抽出部201、基準信号生成部202、演算部203、時間方向特性推定部204、及び、周波数方向特性推定部411が設けられている点で、図17の伝送路特性推定部501と共通する。
但し、伝送路特性推定部601は、フィルタ制御部512に代えて、フィルタ制御部612が設けられている点で、図17の伝送路特性推定部501と相違している。
フィルタ制御部612は、位相調整部431ないし信号品質計算部436、及び、補間用フィルタ444ないし信号品質計算部446が設けられている点で、図17のフィルタ制御部512と共通する。
但し、フィルタ制御部612は、比較部522及び選択部523が設けられていない点で、図17のフィルタ制御部512と相違する。
さらに、フィルタ制御部612は、コントローラ521に代えて、コントローラ621が設けられている点で、図17のフィルタ制御部512と相違する。
また、フィルタ制御部612は、メモリ622及び623、並びに、最適値選択部624が新たに設けられている点で、図17のフィルタ制御部512と相違する。
ここで、図17の受信装置(図16の受信装置でも同様)では、位相テーブルに記憶された複数の位相の候補から選択された注目位相オフセットだけ位相調整を行う対象の時間方向補間特性データに対応するOFDMシンボルが、位相の候補ごとに異なる。これに対して、図18の受信装置では、注目位相オフセットだけ位相調整を行う対象の時間方向補間特性データに対応するOFDMシンボルが、位相テーブルに記憶された複数の位相の候補すべてについて同一になっている。
すなわち、図18の受信装置では、同一のOFDMシンボルに対応する時間方向補間特性データが、位相テーブルに記憶された複数の位相の候補それぞれだけ位相調整される。そして、その位相調整後の複数の時間方向補間特性データから得られる周波数方向補間特性データを用いて、同一のOFDMシンボルに対応するOFDM周波数領域信号の歪み補正が行われ、その歪み補正後のOFDM周波数信号の信号品質から、最適信号品質値が求められる。
具体的には、図18のフィルタ制御部612では、メモリ622には、FFT部108から、OFDM周波数領域信号が供給される。さらに、メモリ622には、コントローラ621から、データの読み出し、又は書き込みを指令するコマンドと、データの読み出し、又は書き込みの対象のアドレスとが供給される。
メモリ622は、コントローラ621からのコマンドに従い、同じくコントローラ621からのアドレスに対するデータの読み出し、又は書き込みを行う。
すなわち、メモリ622は、コントローラ621の制御に従い、FFT部108から供給される、あるOFDMシンボルに対応するOFDM周波数領域信号を記憶する。さらに、メモリ622には、コントローラ621の制御に従い、記憶しているOFDM周波数領域信号を読み出し、伝送路歪み補正部435及び445に供給する。
メモリ623には、時間方向特性推定部204から、時間方向補間特性データが供給される。さらに、メモリ623には、コントローラ621から、データの読み出し、又は書き込みを指令するコマンドと、データの読み出し、又は書き込みの対象のアドレスとが供給される。
メモリ623は、コントローラ621からのコマンドに従い、同じくコントローラ621からのアドレスに対するデータの読み出し、又は書き込みを行う。
すなわち、メモリ623は、コントローラ621の制御に従い、時間方向特性推定部204から供給される、メモリ622に記憶されるOFDM周波数領域信号に対応するOFDMシンボルに対応する時間方向補間特性データを記憶する。さらに、メモリ623には、コントローラ621の制御に従い、記憶している時間方向補間特性データを読み出し、位相調整部431に供給する。
コントローラ621は、図17のコントローラ521と同様に、内蔵するメモリ(図示せず)に、位相テーブルを記憶している。コントローラ621は、候補テーブルに記憶された位相の候補を、順番に、注目位相オフセットとして選択し、位相調整部431と最適値選択部624に供給する。
さらに、コントローラ621は、注目位相オフセットを、位相調整部431と最適値選択部624に供給するとき、メモリ622を制御することにより、メモリ622からOFDM周波数領域信号を読み出させて、伝送路歪み補正部435及び445に供給させるとともに、メモリ623を制御することにより、メモリ623から時間方向補間特性データを読み出させて、位相調整部431に供給させる。
したがって、コントローラ621において、候補テーブルに記憶された位相の候補の中から、注目位相オフセットが新たに選択されるたびに、メモリ622に記憶された、同一のOFDMシンボルに対応するOFDM周波数領域信号が読み出されるとともに、メモリ623に記憶された、同一のOFDMシンボルに対応する時間方向補間特性データが読み出される。
位相調整部431は、図16で説明したように、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相を、コントローラ621からの注目位相オフセットに応じて調整し、位相の調整後の時間方向補間特性データを、アップサンプル部433に供給する。
アップサンプル部433は、位相調整部431からの時間方向補間特性データにゼロを補間することにより、0値補間特性データを生成し、補間用フィルタ434及び444に供給する。
補間用フィルタ434では、アップサンプル部433からの時間方向補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データが求められ、伝送路歪み補正部435に供給される。
伝送路歪み補正部435では、メモリ622からのOFDM周波数領域信号の歪み補正が、補間用フィルタ434からの周波数方向補間特性データを用いて行われ、歪み補正後のOFDM周波数領域信号が、信号品質計算部436に供給される。
信号品質計算部436では、伝送路歪み補正部435からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号のMER等が、注目位相オフセットに対する信号品質として求められ、最適値選択部624に供給される。
補間用フィルタ444ないし信号品質計算部446でも、補間用フィルタ434ないし信号品質計算部436とそれぞれ同様の処理が行われる。
すなわち、補間用フィルタ444では、アップサンプル部433からの時間方向補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データが求められ、伝送路歪み補正部445に供給される。
伝送路歪み補正部445では、メモリ622からのOFDM周波数領域信号の歪み補正が、補間用フィルタ444からの周波数方向補間特性データを用いて行われ、歪み補正後のOFDM周波数領域信号が、信号品質計算部446に供給される。
信号品質計算部446では、伝送路歪み補正部445からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号のMER等が、注目位相オフセットに対する信号品質として求められ、最適値選択部624に供給される。
最適値選択部624は、信号品質計算部436及び446それぞれから供給される信号品質を比較し、良い方の信号品質を、コントローラ621からの注目位相オフセットになっている位相の候補に対応付けて記憶する。
コントローラ621が、位相テーブルに記憶された位相の候補のすべてを、注目位相オフセットとして選択し、これにより、最適値選択部624において、位相テーブルの複数の位相の候補のすべてに対応付けて、メモリ622に記憶されたOFDM周波数領域信号、及び、メモリ623に記憶された時間方向補間特性データを用いて求められた信号品質が記憶されると、最適値選択部624は、その信号品質の中から、最適信号品質値を選択する。
さらに、最適値選択部624は、最適信号品質値と対応付けられている位相の候補を、最適位相として選択し、周波数方向特性推定部411の位相調整部206に出力する。
また、最適値選択部624は、補間用フィルタ434及び444のうちの、最適信号品質値のOFDM周波数領域信号の歪み補正に用いられた周波数方向補間特性データが得られた方を、最適フィルタとして選択する。そして、最適値選択部624は、周波数方向特性推定部411の補間用フィルタ421及び422のうちの、最適フィルタと同一特性の方を選択することを表すフィルタ制御信号を生成して、周波数方向特性推定部411の選択部423に出力する。
なお、最適値選択部624は、最適信号品質値が得られると、対応付けて記憶した位相の候補と信号品質をクリアする。
また、最適値選択部624は、次に、最適信号品質値が得られるまで、最適位相、及び、フィルタ制御信号の出力をし続ける。
コントローラ621において、位相テーブルに記憶された位相の候補のすべてが、注目位相オフセットとして選択され、最適値選択部624において、最適位相、及び、フィルタ制御信号の出力が開始されると、コントローラ621は、次のOFDMシンボルに対応するOFDM周波数領域信号を記憶するように、メモリ622を制御するとともに、次のOFDMシンボルに対応する時間方向補間特性データを記憶するように、メモリ623を制御する。
メモリ622は、FFT部108から供給される、次のOFDMシンボルに対応するOFDM周波数領域信号を、コントローラ621の制御に従って記憶(上書き)する。
メモリ623も、同様に、時間方向特性推定部204から供給される、次のOFDMシンボルに対応する時間方向補間特性データを、コントローラ621の制御に従って記憶する。
そして、以下、同様の処理が繰り返される。
一方、周波数方向特性推定部411では、位相調整部206が、以上のようにして、フィルタ制御部612の最適値選択部624から供給される最適位相を位相オフセットとして、時間方向特性推定部204から供給される、メモリ623に記憶されていたのと同一の時間方向補間特性データの位相を調整する。
さらに、周波数方向特性推定部411では、選択部423が、補間用フィルタ421及び422のうちの、フィルタ制御部612の最適値選択部624からのフィルタ制御信号が表す方を選択し、その選択した方の出力である周波数方向補間特性データを、伝送路歪み補正部110に供給する。
したがって、周波数方向特性推定部411では、時間方向補間特性データの位相が、(位相テーブルに記憶された複数の位相の候補の中で)歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が最も良くなるように調整される。
さらに、周波数方向特性推定部411では、補間用フィルタ421及び422から、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質を良くする方を選択することにより、0値補間特性データ(時間方向補間特性データ)をフィルタリングするときの通過帯域が、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が良くなるように制御される。
伝送路歪み補正部110では、以上のようにして周波数方向特性推定部411(の選択部423)から供給される周波数方向補間特性データを用いて、FFT部108から供給される、メモリ622に記憶されていたのと同一のOFDM周波数領域信号の歪み補正が行われる。
図19は、本発明を適用した受信装置の第5実施の形態の構成例を示すブロック図である。
なお、図中、図3及び図4の受信装置と対応する部分については、同一の符号を付してあり、以下では、その説明は、適宜省略する。
また、図19では、図3のアンテナ101、チューナ102、BPF103、A/D変換部104、直交復調部105、オフセット補正部106、シンボルタイミング再生部107、及び、誤り訂正部111の図示は、省略してある。
図19において、受信装置は、伝送路歪み補正部712、信号品質計算部713及び714、比較部715、並びに、選択部716が新たに設けられている点で、図3及び図4の場合と相違する。
さらに、図19において、受信装置は、伝送路特性推定部109に代えて、伝送路特性推定部701が設けられている点で、図3及び図4の場合と相違する。
伝送路特性推定部701は、パイロット抽出部201、基準信号生成部202、演算部203、及び、時間方向特性推定部204が設けられている点で、図4の伝送路特性推定部109と共通する。
但し、伝送路特性推定部701は、周波数方向特性推定部205に代えて、周波数方向特性推定部711が設けられている点で、図4の伝送路特性推定部109と相違する。
周波数方向特性推定部711は、位相調整部726、位相オフセット算出部727、アップサンプル部728、及び、補間用フィルタ729が新たに設けられている点で、図4の周波数方向特性推定部205と相違する。
図19の受信装置では、パイロット抽出部201が、FFT部108からのOFDM周波数領域信号からパイロット信号を抽出し、演算部203に供給する。
演算部203は、パイロット抽出部201からのパイロット信号と、基準信号生成部202から供給される来受信信号とを用いて、パイロット信号に対する伝送路特性データを求めて、時間方向特性推定部204に出力する。
時間方向特性推定部204は、演算部203からのパイロット信号に対する伝送路特性データを用いて、時間方向補間特性データを求め、周波数方向特性推定部711に供給する。
周波数方向特性推定部711では、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データを、通過帯域が異なる複数の補間用フィルタとしての2つの補間用フィルタ209及び729それぞれでフィルタリングすることにより、複数としての2つの周波数方向補間特性データを求めて出力する。
すなわち、周波数方向特性推定部711は、図4の周波数方向特性推定部205と同様に、位相調整部206、位相オフセット算出部207、アップサンプル部208、及び、補間用フィルタ209を有する。
周波数方向特性推定部711では、位相オフセット算出部207が、例えば、図4で説明したように、マルチパスの遅延拡がりを用いて、位相オフセットを算出し、位相調整部206に供給する。
位相調整部206は、時間方向特性推定部204から周波数方向特性推定部711に供給される時間方向補間特性データの位相を、位相オフセット算出部207からの位相オフセットに応じて調整し、アップサンプル部208に供給する。
アップサンプル部208は、位相調整部206からの時間方向補間特性データのサンプル値どうしの間にゼロを補間することにより、0値補間特性データを生成し、補間用フィルタ209に供給する。
補間用フィルタ209は、図7に示した、-Tu/6ないし+Tu/6の帯域を通過帯域とするLPFであり、アップサンプル部208からの0値補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データを求めて出力する。
また、周波数方向特性推定部711は、位相調整部726、位相オフセット算出部727、アップサンプル部728、及び、補間用フィルタ729を、さらに有する。
周波数方向特性推定部711では、位相オフセット算出部727が、例えば、位相オフセット算出部207と同様にして、位相オフセットを算出し、位相調整部726に供給する。
位相調整部726は、位相調整部206と同様に、時間方向特性推定部724から周波数方向特性推定部711に供給される時間方向補間特性データの位相を、位相オフセット算出部727からの位相オフセットに応じて調整し、アップサンプル部728に供給する。
アップサンプル部728は、アップサンプル部208と同様に、位相調整部726からの時間方向補間特性データのサンプル値どうしの間にゼロを補間することにより、0値補間特性データを生成し、補間用フィルタ729に供給する。
補間用フィルタ729は、例えば、図13に示した、低域の帯域の帯域幅BW1と、高域の帯域の帯域幅BW2が、いずれもTu/6となっている2つの帯域(低域の帯域と高域の帯域)を通過帯域とするフィルタであり、アップサンプル部728からの0値補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データを求めて出力する。
したがって、図19では、周波数方向特性推定部711は、通過帯域が異なる複数の補間用フィルタとして、2つの補間用フィルタ209及び729を有し、そのうちの少なくとも1つである補間用フィルタ729の通過帯域は、複数の帯域、すなわち、帯域幅BW1及びBW2がいずれもTu/6の低域の帯域及び高域の帯域になっている。
複数としての2つ伝送路歪み補正部110及び712は、以上のようにして、周波数方向特性推定部711から出力される、複数としての2つの周波数方向補間特性データそれぞれを用いて、FFT部108から供給されるOFDM周波数領域信号の歪み補正を行う。
すなわち、伝送路歪み補正部110には、補間用フィルタ209が出力する周波数方向補間特性データが供給されるとともに、FFT部108から、OFDM周波数領域信号が供給される。
伝送路歪み補正部110は、補間用フィルタ209からの周波数方向補間特性データを用いて、FFT部108からのOFDM周波数領域信号の歪み補正を行い、歪み補正後のOFDM周波数領域信号を、信号品質計算部713、及び、選択部716に供給する。
一方、伝送路歪み補正部712には、補間用フィルタ729が出力する周波数方向補間特性データが供給されるとともに、FFT部108から、OFDM周波数領域信号が供給される。
伝送路歪み補正部712は、補間用フィルタ729からの周波数方向補間特性データを用いて、FFT部108からのOFDM周波数領域信号の歪み補正を行い、歪み補正後のOFDM周波数領域信号を、信号品質計算部714、及び、選択部716に供給する。
信号品質計算部713は、伝送路歪み補正部110からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号のMER等の信号品質を求め、比較部715に供給する。
信号品質計算部714は、伝送路歪み補正部712からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号のMER等の信号品質を求め、比較部715に供給する。
比較部715は、信号品質計算部713及び714それぞれから供給される信号品質を比較し、その比較結果に基づいて、伝送路歪み補正部110及び712のうちのいずれか一方のOFDM周波数領域信号を選択することを表す選択信号を、選択部716に供給する。
すなわち、比較部715は、信号品質計算部713からの信号品質としてのMERが、信号品質計算部714からの最適信号品質値のMERより大になっている場合、つまり、補間用フィルタ209を用いた方が、補間用フィルタ729を用いるよりも、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が良くなる場合、補間用フィルタ209で得られる周波数方向補間特性データを用いて歪み補正を行う伝送路歪み補正部110から供給されるOFDM周波数領域信号の選択を表す選択信号を、選択部716に供給する。
また、比較部715は、信号品質計算部713からの信号品質としてのMERが、信号品質計算部714からの信号品質のMERより大になっていない場合、つまり、補間用フィルタ729を用いた方が、補間用フィルタ209を用いるよりも、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質が良くなる場合、補間用フィルタ729で得られる周波数方向補間特性データを用いて歪み補正を行う伝送路歪み補正部712から供給されるOFDM周波数領域信号の選択を表す選択信号の選択を表す選択信号を、選択部716に供給する。
選択部716は、比較部715からの選択信号に基づき、伝送路歪み補正部110及び712のうちのいずれか一方からの歪み補正後のOFDM周波数領域信号を選択し、誤り訂正部111に供給する。
すなわち、選択部716は、比較部715からの選択信号が、伝送路歪み補正部110から供給されるOFDM周波数領域信号の選択を表している場合、つまり、伝送路歪み補正部110から供給されるOFDM周波数領域信号の方が、伝送路歪み補正部712から供給されるOFDM周波数領域信号よりも、信号品質が良い場合、その品質が良い方のOFDM周波数領域信号を選択し、誤り訂正部111に供給する。
また、選択部716は、比較部715からの選択信号が、伝送路歪み補正部712から供給されるOFDM周波数領域信号の選択を表している場合、つまり、伝送路歪み補正部712から供給されるOFDM周波数領域信号の方が、伝送路歪み補正部110から供給されるOFDM周波数領域信号よりも、信号品質が良い場合、その品質が良い方のOFDM周波数領域信号を選択し、誤り訂正部111に供給する。
次に、図20を参照して、図10の受信装置において、FFT部108のFFT演算の後に行われる処理について説明する。
FFT部108でのFFT演算によって得られるOFDM周波数領域信号は、伝送路歪み補正部110及び712、並びにパイロット抽出部201に供給される。
パイロット抽出部201は、ステップS51において、FFT部108からのOFDM周波数領域信号からパイロット信号を抽出し、演算部203に供給して、処理は、ステップS52に進む。
ステップS52では、演算部203が、パイロット抽出部201からのパイロット信号を用いて、パイロット信号に対する伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを、時間方向特性推定部204に出力して、処理は、ステップS53に進む。
ステップS53では、時間方向特性推定部204が、演算部203からの、パイロット信号に対する伝送路特性を表す伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた伝送路特性を推定する。そして、時間方向特性推定部204は、その伝送路特性を表す伝送路特性データ(時間方向補間特性データ)を、周波数方向特性推定部711に出力して、処理は、ステップS53からステップS54に進む。
ステップS54では、周波数方向特性推定部711において、位相オフセット算出部207が位相オフセットを算出して、位相調整部206に供給するとともに、位相オフセット算出部727が位相オフセットを算出して、位相調整部726に供給する。
さらに、ステップS54では、位相調整部206が、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相調整を、位相オフセット算出部207からの位相オフセットに従って行い、アップサンプル部208に供給する。同時に、位相調整部726が、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データの位相調整を、位相オフセット算出部727からの位相オフセットに従って行い、アップサンプル部728に供給する。
その後、アップサンプル部208が、位相調整部206からの時間方向補間特性データのアップサンプリングを行うことで、0値補間特性データを求め、補間用フィルタ209に供給する。同時に、アップサンプル部728が、位相調整部726からの時間方向補間特性データのアップサンプリングを行うことで、0値補間特性データを求め、補間用フィルタ729に供給する。
その後、処理は、ステップS54からステップS55に進み、周波数方向特性推定部711は、時間方向特性推定部204からの時間方向補間特性データ(から得られた0値補間特性データ)を、通過帯域が異なる2つの補間用フィルタ209及び729それぞれでフィルタリングすることにより、2つの周波数方向補間特性データを求めて出力する。
すなわち、周波数方向特性推定部711では、補間用フィルタ209が、アップサンプル部208からの0値補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データを求め、伝送路歪み補正部110に出力する。
同時に、補間用フィルタ729が、アップサンプル部728からの0値補間特性データをフィルタリングすることにより、周波数方向補間特性データを求め、伝送路歪み補正部712に出力する。
そして、処理は、ステップS55からステップS56に進み、伝送路歪み補正部110は、補間用フィルタ209からの周波数方向補間特性データを用いて、FFT部108からのOFDM周波数領域信号の歪み補正を行う。そして、伝送路歪み補正部110は、歪み補正後のOFDM周波数領域信号を、信号品質計算部713、及び、選択部716に供給する。
同時に、ステップS56では、伝送路歪み補正部712が、補間用フィルタ729からの周波数方向補間特性データを用いて、FFT部108からのOFDM周波数領域信号の歪み補正を行う。そして、伝送路歪み補正部712は、歪み補正後のOFDM周波数領域信号を、信号品質計算部714、及び、選択部716に供給して、処理は、ステップS56からステップS57に進む。
ステップS57では、信号品質計算部713は、伝送路歪み補正部110からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質を求め、比較部715に供給する。同時に、ステップS57では、信号品質計算部714が、伝送路歪み補正部712からの、歪み補正後のOFDM周波数領域信号の信号品質を求め、比較部715に供給する。
その後、処理は,ステップS57からステップS58に進み、伝送路歪み補正部110及び、伝送路歪み補正部712それぞれで得られた2つの歪み補正後のOFDM周波数領域信号のうちの、信号品質の良い方が選択され、誤り訂正部111に供給される。
すなわち、ステップS58では、比較部715が、信号品質計算部713及び714それぞれから供給される信号品質を比較し、伝送路歪み補正部110及び712それぞれからのOFDM周波数領域信号のうちの、信号品質が良い方を選択することを表す選択信号を、選択部716に供給する。
さらに、ステップS58では、選択部716は、比較部715からの選択信号に基づき、伝送路歪み補正部110及び712それぞれからの歪み補正後のOFDM周波数領域信号のうちの、信号品質が良い方を選択し、誤り訂正部111に供給する。
そして、処理は、ステップS58からステップS59に進み、誤り訂正部111が、選択部716からのOFDM周波数領域信号に、必要な誤り訂正処理を施すことで、復号データを得て出力する。
なお、図20のフローチャートで説明した処理は、パイプラインで行われる。
以上のように、少なくとも1つの通過帯域が、複数としての2つの帯域になっているになっている、複数としての2つの補間用フィルタ421及び422(図16ないし図18)や、補間用フィルタ209及び729(図19)でフィルタリングを行うことで、周波数方向の補間がされた周波数方向補間特性データを求めるので、マルチパスが、その最大遅延時間が時間方向補間特性データの周期Tu/3[秒]を超える長遅延のマルチパスであっても、所望マルチパスのみを抽出して、伝送路特性の推定精度の劣化を防止することができる。
次に、上述した一連の処理は、ハードウェアにより行うこともできるし、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、プロセッサを有するコンピュータ等にインストールされる。
そこで、図21は、上述した一連の処理を実行するプログラムがインストールされるコンピュータの一実施の形態の構成例を示している。
プログラムは、コンピュータに内蔵されている記録媒体としてのハードディスク805やROM803に予め記録しておくことができる。
あるいはまた、プログラムは、フレキシブルディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory),MO(Magneto Optical)ディスク,DVD(Digital Versatile Disc)、磁気ディスク、半導体メモリなどのリムーバブル記録媒体811に、一時的あるいは永続的に格納(記録)しておくことができる。このようなリムーバブル記録媒体811は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体811からコンピュータにインストールする他、ダウンロードサイトから、ディジタル衛星放送用の人工衛星を介して、コンピュータに無線で転送したり、LAN(Local Area Network)、インターネットといったネットワークを介して、コンピュータに有線で転送し、コンピュータでは、そのようにして転送されてくるプログラムを、通信部808で受信し、内蔵するハードディスク805にインストールすることができる。
コンピュータは、CPU(Central Processing Unit)802を内蔵している。CPU802には、バス801を介して、入出力インタフェース810が接続されており、CPU802は、入出力インタフェース810を介して、ユーザによって、キーボードや、マウス、マイク等で構成される入力部807が操作等されることにより指令が入力されると、それに従って、ROM(Read Only Memory)803に格納されているプログラムを実行する。あるいは、また、CPU802は、ハードディスク805に格納されているプログラム、衛星若しくはネットワークから転送され、通信部808で受信されてハードディスク805にインストールされたプログラム、またはドライブ809に装着されたリムーバブル記録媒体811から読み出されてハードディスク805にインストールされたプログラムを、RAM(Random Access Memory)804にロードして実行する。これにより、CPU802は、上述したフローチャートにしたがった処理、あるいは上述したブロック図の構成により行われる処理を行う。そして、CPU802は、その処理結果を、必要に応じて、例えば、入出力インタフェース810を介して、LCD(Liquid Crystal Display)やスピーカ等で構成される出力部806から出力、あるいは、通信部808から送信、さらには、ハードディスク805に記録等させる。
ここで、本明細書において、コンピュータに各種の処理を行わせるためのプログラムを記述する処理ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)も含むものである。
また、プログラムは、1のコンピュータにより処理されるものであっても良いし、複数のコンピュータによって分散処理されるものであっても良い。さらに、プログラムは、遠方のコンピュータに転送されて実行されるものであっても良い。
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
すなわち、上述の実施の形態では、受信装置に、複数の補間用フィルタとして、通過帯域が異なる2つの補間用フィルタ421及び422(図16ないし図18)や、2つの補間用フィルタ209及び729を設けるようにしたが、複数の補間用フィルタとしては、通過帯域が異なる3つ以上の補間用フィルタを設けることが可能である。さらに、3つ以上の補間用フィルタについては、そのうちの1つ以上の一部の補間用フィルタとして、通過帯域が異なる複数の帯域のフィルタを採用することが可能である。
また、上述の実施の形態では、補間用フィルタ422(図16ないし図18)を、通過帯域が2つの帯域になっているフィルタとしたが、補間用フィルタ422としては、通過帯域が3つ以上の帯域になっているフィルタを採用することができる。補間用フィルタ729(図19)についても同様である。
OFDMシンボルを説明する図である。 OFDMシンボル内の、パイロット信号の配置パターンを示す図である。 従来の受信装置の一例の構成を示すブロック図である。 伝送路特性推定部109の構成例を示すブロック図である。 時間方向の補間がされた伝送路特性を表す時間方向補間特性データを説明する図である。 周波数方向の補間がされた伝送路特性を表す周波数方向補間特性データを説明する図である。 0値補間特性データの時間領域のデータを示す図である。 位相の調整を行わない時間方向補間特性データから得られる0値補間特性データを示す図である。 マルチパスの最大遅延時間がTu/3[秒]を超える時間である場合の、0値補間特性データを示す図である。 本発明を適用した受信装置の第1実施の形態の構成例を示すブロック図である。 2つの帯域を通過帯域とするフィルタの特性としての窓関数を示す図である。 2つの帯域を通過帯域とする他のフィルタの特性としての窓関数を示す図である。 拘束条件を満たす帯域幅BW1及びBW2の通過帯域のフィルタの特性としての窓関数を示す図である。 第1実施の形態の受信装置において、FFT部108のFFT演算の後に行われる処理を説明するフローチャートである。 通過帯域の制御処理を説明するフローチャートである。 本発明を適用した受信装置の第2実施の形態の構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した受信装置の第3実施の形態の構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した受信装置の第4実施の形態の構成例を示すブロック図である。 本発明を適用した受信装置の第5実施の形態の構成例を示すブロック図である。 第5実施の形態の受信装置において、FFT部108のFFT演算の後に行われる処理を説明するフローチャートである。 本発明を適用したコンピュータの一実施の形態の構成例を示すブロック図である。
符号の説明
108 FFT部, 110 伝送路歪み補正部, 201 パイロット抽出部, 202 基準信号生成部, 203 演算部, 204 時間方向特性推定部, 206 位相調整部, 207 位相オフセット算出部, 208 アップサンプル部, 209 補間用フィルタ, 301 伝送路特性推定部, 311 周波数方向特性推定部, 312 フィルタ制御部, 321 補間用フィルタ, 331 アップサンプル部, 332 補間用フィルタ, 333 伝送路歪み補正部, 334 信号品質計算部, 335 通過帯域設定部, 401 伝送路特性推定部, 411 周波数方向特性推定部, 412 フィルタ制御部, 421,422 補間用フィルタ, 423 選択部, 431 位相調整部, 432 コントローラ, 433 アップサンプル部, 434 補間用フィルタ, 435 伝送路歪み補正部, 436 信号品質計算部, 441 位相調整部, 442 コントローラ, 443 アップサンプル部, 444 補間用フィルタ, 445 伝送路歪み補正部, 446 信号品質計算部, 451 比較部, 452 選択部, 501 伝送路特性推定部, 512 フィルタ制御部, 521 コントローラ, 522 比較部, 523 選択部, 601 伝送路特性推定部, 612 フィルタ制御部, 621 コントローラ, 622,623 メモリ, 624 最適値選択部, 701 伝送路特性推定部, 711 周波数方向特性推定部, 712 伝送路歪み補正部, 713,714 信号品質計算部, 715 比較部, 716 選択部, 726 位相調整部, 727 位相オフセット算出部, 728 アップサンプル部, 729 補間用フィルタ, 801 バス, 802 CPU, 803 ROM, 804 RAM, 805 ハードディスク, 806 出力部, 807 入力部, 808 通信部, 809 ドライブ, 810 入出力インタフェース, 811 リムーバブル記録媒体

Claims (10)

  1. パイロット信号が、あらかじめ定められた複数の位置に配置されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号から前記パイロット信号を抽出するパイロット抽出手段と、
    前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第1の推定手段と、
    前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第2の推定手段と、
    時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、補間に用いる補間用フィルタでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第3の推定手段と、
    前記周波数方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを用いて、前記OFDM信号の歪み補正を行う歪み補正手段と、
    前記補間用フィルタの通過帯域を制御するフィルタ制御手段であって、前記補間用フィルタの前記通過帯域を複数の帯域とする制御が可能なフィルタ制御手段と
    を備え
    前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する
    受信装置。
  2. 前記時間方向の補間がされた前記伝送路特性が、N個のサブキャリアごとに得られ、
    記通過帯域になっている複数の帯域の合計は、Tu/N秒以下である
    請求項1に記載の受信装置。
  3. 前記フィルタ制御手段は、前記通過帯域が異なる複数の前記補間用フィルタから、1つの前記補間用フィルタを選択することにより、前記通過帯域を制御し、
    複数の前記補間用フィルタのうちの少なくとも1つの通過帯域は、前記T u 秒の間に存在する複数の帯域になっている
    請求項1に記載の受信装置。
  4. 前記フィルタ制御手段は、複数の前記補間用フィルタそれぞれでのフィルタリングによって得られる前記伝送路特性データによる歪み補正を行った前記OFDM信号の信号品質に基づいて、複数の前記補間用フィルタから、1つの前記補間用フィルタを選択する
    請求項3に記載の受信装置。
  5. パイロット信号が、あらかじめ定められた複数の位置に配置されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を受信する受信装置が、
    前記OFDM信号から前記パイロット信号を抽出し、
    前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、
    前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、
    時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、補間に用いる補間用フィルタでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、
    前記周波数方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを用いて、前記OFDM信号の歪み補正を行う場合に、
    前記補間用フィルタの通過帯域の制御として、前記補間用フィルタの通過帯域を複数の帯域とする制御を行い、
    前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する
    信号処理方法。
  6. パイロット信号が、あらかじめ定められた複数の位置に配置されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号から前記パイロット信号を抽出するパイロット抽出手段と、
    前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第1の推定手段と、
    前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第2の推定手段と、
    時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、補間に用いる補間用フィルタでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第3の推定手段と、
    前記周波数方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを用いて、前記OFDM信号の歪み補正を行う歪み補正手段と、
    前記補間用フィルタの通過帯域を制御するフィルタ制御手段であって、前記補間用フィルタの前記通過帯域を複数の帯域とする制御が可能なフィルタ制御手段と
    して、コンピュータを機能させるためのプログラムであり、
    前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する
    プログラム。
  7. パイロット信号が、あらかじめ定められた複数の位置に配置されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号から前記パイロット信号を抽出するパイロット抽出手段と、
    前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第1の推定手段と、
    前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第2の推定手段と、
    時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、通過帯域が異なる複数の補間用フィルタそれぞれでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第3の推定手段と、
    前記周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性を表す伝送路特性データそれぞれを用いて、前記OFDM信号の歪み補正を行う複数の歪み補正手段と、
    歪み補正後の複数の前記OFDM信号それぞれの信号品質を求める信号品質計算手段と、
    前記信号品質に基づいて、歪み補正後の複数の前記OFDM信号から、1つの前記OFDM信号を選択する選択手段と
    を備え、
    複数の前記補間用フィルタのうちの少なくとも1つの通過帯域は、複数の帯域になっており、
    前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する
    受信装置。
  8. 前記時間方向の補間がされた前記伝送路特性が、N個のサブキャリアごとに得られ、
    記通過帯域になっている複数の帯域の合計は、Tu/N秒以下である
    請求項7に記載の受信装置。
  9. パイロット信号が、あらかじめ定められた複数の位置に配置されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を受信する受信装置が、
    前記OFDM信号から前記パイロット信号を抽出し、
    前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、
    前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、
    時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、通過帯域が異なる複数の補間用フィルタそれぞれでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力し、
    前記周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性を表す伝送路特性データそれぞれを用いて、前記OFDM信号の歪み補正を行い、
    歪み補正後の複数の前記OFDM信号それぞれの信号品質を求め、
    前記信号品質に基づいて、歪み補正後の複数の前記OFDM信号から、1つの前記OFDM信号を選択する場合に、
    複数の前記補間用フィルタのうちの少なくとも1つの通過帯域は、複数の帯域になっており、
    前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する
    信号処理方法。
  10. パイロット信号が、あらかじめ定められた複数の位置に配置されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号から前記パイロット信号を抽出するパイロット抽出手段と、
    前記パイロット信号を用いて、前記パイロット信号に対する、前記OFDM信号の伝送路の特性である伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第1の推定手段と、
    前記パイロット信号に対する前記伝送路特性データを用いて、時間方向の補間がされた前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第2の推定手段と、
    時間方向の補間がされた前記伝送路特性を表す伝送路特性データを、通過帯域が異なる複数の補間用フィルタそれぞれでフィルタリングすることにより、周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性を推定し、その伝送路特性を表す伝送路特性データを出力する第3の推定手段と、
    前記周波数方向の補間がされた複数の前記伝送路特性を表す伝送路特性データそれぞれを用いて、前記OFDM信号の歪み補正を行う複数の歪み補正手段と、
    歪み補正後の複数の前記OFDM信号それぞれの信号品質を求める信号品質計算手段と、
    前記信号品質に基づいて、歪み補正後の複数の前記OFDM信号から、1つの前記OFDM信号を選択する選択手段と
    して、コンピュータを機能させるためのプログラムであり、
    複数の前記補間用フィルタのうちの少なくとも1つの通過帯域は、複数の帯域になっており、
    前記複数の帯域は、前記OFDM信号のOFDMシンボルの、ガードインターバルを含まない長さである有効シンボル長であるT u 秒の間に存在する
    プログラム。
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