JP3748449B2 - Ｏｆｄｍ受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM）信号を受信して復調を行うＯＦＤＭ受信装置に関する。

ＯＦＤＭ方式は、送信すべきデータを複数のサブキャリアに分割して変調を行うマルチキャリア変調方式の一つである。各サブキャリアは狭帯域になるため、耐マルチパスフェージング特性が向上する。反面、ＯＦＤＭ方式ではキャリア周波数誤差、クロックずれ及び位相雑音に起因する位相回転による特性劣化が大きくなるため、位相歪の推定と補償が必要になる。

ＯＦＤＭ信号のフォーマットによると、バースト状のＯＦＤＭ信号の先頭に同期処理に用いる同期用プリアンブルと伝送路推定に用いる伝送路推定用プリアンブルが順次配置され、プリアンブルの後にデータが続く。データは１つ以上のシンボルから成る。各シンボルは複数のサブキャリアにより構成され、その一部が既知信号から成るパイロットサブキャリアであり、残りがデータを含むデータサブキャリアである。

特許文献１は、このようなＯＦＤＭ信号を受信復調するＯＦＤＭ受信装置の例を開示している。

この従来のＯＦＤＭ受信装置では、受信されているバーストＯＦＤＭ信号はディジタルベースバンド信号に変換され、時間同期処理及び周波数同期処理が施される。フーリエ変換によりサブキャリア毎の信号に分離される。分離されているサブキャリア毎の信号は等化回路によって歪補償された後、復調回路に送られて復調される。フーリエ変換されている信号から生成される伝送路歪情報と、伝送路歪情報と復調データから生成される位相歪情報を用いて各サブキャリアに共通の位相誤差情報が生成され、さらに移動平均がとられる。移動平均位相誤差情報と伝送路歪情報を用いて、等化回路で歪補償に用いる等化制御信号が生成される。

等化回路では、位相歪補償と伝送路歪補償を含む等化処理が行われる。等化処理によって得られる信号を用いて、等化処理で補償しきれずに残留した位相歪の推定が行われ、前述の位相歪情報が生成される。特許文献１によると、位相歪の推定処理においては、伝送路歪情報から算出される各サブキャリアの振幅レベル情報に従ってサブキャリア毎の位相歪情報を重み付けられて合成される。この重み付け合成されている位相歪情報がさらに複数シンボル分にわたって移動平均される。
特開２０００−２８６８１９

上述したように、従来のＯＦＤＭ受信装置では、位相歪補償後の信号を用いて等化回路で補償しきれずに残留した位相歪の推定を行った後、さらに複数シンボルにわたって位相歪情報の移動平均をとることにより、位相歪の推定精度を向上させている。このような構成のＯＦＤＭ受信装置においては、位相歪推定精度の一時的な劣化があると、移動平均によって以後の長期にわたる推定精度劣化を引き起こす場合がある。

本発明の目的は、高精度の位相歪補償を実現するＯＦＤＭ受信装置を提供することにある。より具体的には、例えば位相歪推定精度の一時的な劣化がその後の推定精度に与える影響を小さくできるようにすることを目的とする。

より具体的には、ＯＦＤＭ装置において例えば位相歪補償後の信号を用いて位相歪推定を行い、かつ複数シンボルの位相歪情報を用いた場合においても、位相歪推定精度の一時的な劣化がその後の推定精度に与える影響を小さくできるようにすることを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一つの態様に係るＯＦＤＭ受信装置は、伝送路を経て送信される、シンボル毎に複数のサブキャリア信号を有するＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、受信されたＯＦＤＭ信号中の各サブキャリア信号を用いてＯＦＤＭ信号が伝送路で受けた歪を推定し、該歪を示す伝送路歪情報を生成する伝送路歪推定手段と、各サブキャリア信号に対し制御信号に従って歪補償を行う補償手段と、歪補償後の各サブキャリア信号を復調する復調手段と、歪補償後の各サブキャリア信号及び伝送路歪情報を用いて該歪補償後の各サブキャリア信号のシンボル毎の位相歪を示す第１の位相歪情報を生成する位相歪推定手段と、第１の位相歪情報を複数のシンボル区間にわたり時間関数の重み係数を用いて重み付けを行った後に合成することにより、第２の位相歪情報を生成する重み付け合成手段と、伝送路歪情報と第２の位相歪情報を用いて制御信号を生成する手段とを有する。

本発明の他の態様に係るＯＦＤＭ装置では、重み付け合成手段が第１の位相歪情報に対して複数のシンボル区間にわたり時間関数の重み係数を用いた重み付け移動平均を行って第２の位相歪情報を生成する重み付け移動平均手段に置き換えられる。

より具体的には、例えばサブキャリア信号は既知サブキャリアとデータサブキャリアの信号を含む。その場合、位相歪推定手段は歪補償後のサブキャリア信号中の既知サブキャリアの位相誤差成分を歪補償後のサブキャリア信号の振幅レベルを示す情報を用いた重み付けを行った後に合成することにより、第１の位相歪情報を生成する。

一方、重み付け合成手段または重み付け移動平均手段は、重み係数としてデータサブキャリアに対応する区間と既知サブキャリアに対応する区間とで係数値が同じか、または異なる第１及び第２の重み係数をそれぞれ用いる。より好ましくは、重み付け合成手段または重み付け移動平均手段は、重み係数としてデータサブキャリアに対応する区間では時間的に係数値がほぼ一定の第１の重み係数を用い、既知サブキャリアに対応する区間では過去の係数値が相対的に小さい第２の重み係数を用いる。

重み付け合成手段または重み付け移動平均手段が重み係数としてデータサブキャリアに対応する区間と既知サブキャリアに対応する区間とで係数値の異なる第１及び第２の重み係数をそれぞれ用いて第２の位相歪情報を生成する場合、制御信号生成手段は、データサブキャリアに対応する区間では重み付け合成手段により第１の重み係数を用いて生成される第２の位相歪情報を用いて制御信号を生成し、既知サブキャリアに対応する区間では重み付け合成手段により第２の重み係数を用いて生成される第２の位相歪情報を用いて制御信号を生成する。

このように構成された本発明の態様に係るＯＦＤＭ装置においては、過去のシンボルにおける位相歪情報に対する重み付けをサブキャリア毎に自由に設定できるため、位相歪推定精度の一時的な劣化がその後の推定精度に与える影響を小さくすることができ、高精度の位相歪補償を実現することが可能である。

位相歪の推定精度の一時的な劣化がその後の推定精度に与える影響を小さくすることができ、高精度の位相歪補償を実現することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示す。

送信側から無線伝送路のような伝送路を経て送信されてくるバースト状のＯＦＤＭ信号がアンテナ１０によって受信され、受信回路１１に入力される。受信されるＯＦＤＭ信号のフォーマットは、図２に示されるように各バーストの先頭に同期処理に用いる同期用プリアンブル２１と、伝送路推定に用いる伝送路推定用プリアンブル２２が順次配置される。伝送路推定用プリアンブル２２は、伝送路推定のみにでなく、場合によっては同期にも用いられる。伝送路推定用プリアンブル２２の後に、一つ以上のシンボルを含むデータ２３が続く。

図３は、図２のデータ２３に含まれるシンボルにおけるサブキャリア信号の周波数配置を示す。図３に示されるように、このシンボル区間のサブキャリア信号は、データを含むデータサブキャリア３１と、既知のサブキャリア（パイロットサブキャリアと呼ばれる）３２を含む。

受信回路１１は、アンテナ１０によって受信されているＯＦＤＭ信号を増幅、周波数変換及びＡ／Ｄ変換することにより、ディジタルベースバンド信号に変換する。受信回路１１から出力されるディジタルベースバンド信号は、同期回路１２によって送信側との時間同期及び周波数同期の処理が行われる。時間同期処理及び周波数同期処理がなされたＯＦＤＭ信号は、フーリエ変換回路１３によってフーリエ変換され、各々のサブキャリア信号に分離される。受信回路１１、同期回路１２及びフーリエ変換回路１３の構成と処理は周知であるため、詳細な説明を省略する。

フーリエ変換から出力される各サブキャリア信号は、等化回路１４によって伝送路歪及び位相歪を除去するための等化処理（歪補償という）が施された後、復調回路１５に入力される。このように復調前にサブキャリア信号を等化回路１４に通して歪補償を行うことにより、正確な復調を可能とする。等化回路１４は、後述する等化制御信号生成回路１９から供給される等化制御信号に従って等化処理を行う。

等化制御信号は、以下の手順で生成される。

受信されているＯＦＤＭ信号に含まれる伝送路推定用プリアンブル２２は、ＯＦＤＭ信号のバーストに含まれる他のシンボルと同様に、受信回路１１、同期回路１２及びフーリエ変換回路１３を経て、各サブキャリア信号に分離される。伝送路歪推定回路１６は、伝送路プリアンブル２２のサブキャリア信号を用いて伝送路歪情報が生成される。伝送路歪情報は、受信されているＯＦＤＭ信号が伝送路で受けた歪（伝送路歪という）を表している。伝送路歪には、サブキャリア信号毎に振幅歪や位相歪の情報が含まれる。伝送路歪推定回路１６の具体的な構成については周知であるため、説明を省略する。

伝送路歪推定回路１６から出力される伝送路歪情報は、位相歪推定回路１７と等化制御信号生成回路１９に入力される。位相歪推定回路１７では、伝送路歪推定回路１６からの伝送路歪情報と等化回路１４からの歪補償サブキャリア信号を用いてＯＦＤＭ信号のシンボル毎に位相歪が推定され、これによってシンボル毎の位相歪情報（第１の位相歪情報）が生成される。

図４は、位相歪推定回路１７の具体的な構成例を示す。図４の位相歪推定回路１７では、まず位相歪検出回路４１が、等化回路１４から出力される歪補償サブキャリア信号のうちのパイロットサブキャリア３２と、ＯＦＤＭ受信装置で用意されている既知サブキャリアとの位相誤差成分がそれぞれ検出される。一方、振幅レベル測定回路４３が図１の伝送路歪推定回路１６からの伝送路歪情報及び等化回路１４から出力される歪補償サブキャリア信号の振幅レベルを測定し、振幅レベル情報を出力する。

位相合成回路４２は、振幅レベル測定回路４３から出力されている振幅レベル情報を用いて、位相歪検出回路４１により検出される位相誤差成分に対して重み付けを行う。この重み付け処理により、１シンボル分の位相歪情報が生成され、位相歪推定回路１７から出力される。位相歪推定回路１７から出力される位相歪情報は、図１の重み付け合成回路１８に送られ、ここで時間関数の重み係数（重み係数系列）を用いた重み付け合成が行われることによって、合成位相歪情報（第２の位相歪情報）が生成される。

重み付け合成とは、位相歪推定回路１７から入力される複数シンボル分の位相歪情報に対して、上述の重み係数系列により重み付けを行い、重み付け位相歪情報を一つの位相歪情報に合成する操作であり、この操作は位相歪推定回路１７から新たな１シンボル分の位相歪情報が入力される毎に繰り返し行われる。複数シンボル分の重み付け位相誤差情報を合成する際に、それらの平均をとれば、これは重み付け移動平均（weighted moving average）と呼ばれる操作になる。従って、重み付け合成回路は、重み付け移動平均回路に置き換えてもよい。

図５は、重み付け合成回路１８の具体的な構成を示している。まず、図１の位相歪推定回路１７から出力される複数シンボル分の位相歪情報がバッファ５１に蓄積される。重み係数出力回路５３からは、例えば図６（ａ）〜（ｆ）に示されるような時間関数の重み係数（重み係数系列）が１つ以上同時に出力される。この重み係数系列では、横軸に時間、縦軸に重み係数の値をそれぞれとっている。ここで、図６（ａ）〜（ｆ）中に示した重み係数系列の期間Ｔは、バッファ５１に位相歪情報が蓄えられる複数シンボルの区間に対応している。

合成回路５２では、重み係数出力回路５３から出力される重み係数系列を用いて、バッファ５１から読み出される複数シンボル分の位相歪情報に対して前述のように重み付け合成（重み付け移動平均）が行われ、これによって複数シンボル分の位相歪情報から成る合成位相歪情報が生成される。重み係数出力回路５３から出力される重み係数系列と重み付け合成回路１８の動作は、後に詳しく説明する。

重み付け合成回路１８により生成される合成位相歪情報は、図１中に示した等化制御信号生成回路１９に供給される。等化制御信号生成回路１９では、伝送路歪推定回路１６からの伝送路歪情報と、図１に示した重み付け合成回路１８からの合成位相歪情報を用いて、等化回路１４の等化特性を制御するための等化制御信号が生成される。図７は、等化制御信号生成回路１９の具体的な構成を示す。まず、サブキャリア分割回路７１によって、図１中の伝送路歪推定回路１６から入力される各サブキャリア信号毎の伝送路歪情報が複数のグループ（図の例では、２グループ）に分割される。

位相歪情報選択回路７２は、重み付け合成回路１８から入力される１つ以上の合成位相歪情報の中から、サブキャリア分割回路７１によって分割されている各グループの伝送路歪情報に対して適切な合成位相歪情報を選択する。位相歪情報選択回路７２によって選択されている合成位相歪情報は、上記各グループに対応する複数の重畳回路７３Ａ，７３Ｂによって、サブキャリア分割回路７１からの各グループの伝送路歪情報に重畳され、これによって得られた歪情報はサブキャリア合成回路７４に出力される。重畳回路７３Ａ，７３Ｂから出力される歪情報は、サブキャリアの各グループに対応している。そこで、サブキャリア合成回路７４は、重畳回路７３Ａ，７３Ｂから出力される、サブキャリアの各グループに対応する歪情報を合成して１つのシンボル単位とし、これを等化制御信号として出力する。

このようにして、生成されている等化制御信号を使って等化回路１４により等化処理を行うと、時間的に過去のシンボルにおける位相歪情報に対する重み付けに用いる重み係数をサブキャリア毎に自由に設定できるため、重み係数系列を適切に選ぶことによって、位相歪推定精度の一時的な劣化がその後の推定精度に与える影響を小さくすることを可能にする。、結果として高精度の位相歪補償を実現することができる。

次に、重み付け合成回路１８について具体的に説明する。

前述した位相歪には、ＯＦＤＭ信号のバーストを構成する全てのシンボルについて定常的に重畳される歪（定常位相歪という）と、時間的に変動する歪（以下、変動位相歪）がある。前者は送信信号のキャリア周波数に対するＯＦＤＭ受信装置の周波数変換で用いられる局部発振器の発振周波数（ローカル周波数）のずれが原因であり、後者は局部発振器で生じる位相ノイズがそれぞれ主な原因である。位相歪全体における定常位相歪と変動位相歪の割合に応じて、図５の重み係数出力回路５２から出力される重み係数系列を図６（ａ）〜（ｆ）に示されるよう変更することによって、より精度の高い合成位相歪情報を生成することができる。

まず、位相歪における定常位相歪と変動位相歪の割合に関する情報が十分に得られない場合、図６（ａ）または（ｂ）に示されるような時間と共に係数値が小さくなる重み係数系列を用いることが望ましい。すなわち、過去のシンボルの位相歪情報ほど係数値の小さな重み係数が割り当てられる。このような重み係数系列を使うことによって、大きなリスクを回避することができる。

次に、定常位相歪の割合が比較的大きいということが分かっている場合には、図６（ｃ）または（ｄ）に示されるように時間的にほぼ一定の係数値を持つ重み係数系列を用いることにより、過去の重み係数についても大きい係数値を割り当てることが望ましい。このようにすることで、合成位相歪情報の精度を高めることができる。

一方、変動位相歪の割合が比較的大きいということが分かっている場合には、図６（ｅ）に示されるようにより小さい係数値を過去の重み係数に割り当てた重み係数系列を用いたり、あるいは図６（ｆ）に示されるように過去の係数値を全て０とし、現在の重み係数に非０の係数値を持たせた重み係数系列を用いることが有効である。このようにすることで、既に変化してしまった過去の状況に引きずられることなく、時間的に変動する位相歪に対して迅速に追従することができる。

図７に示したサブキャリア分割回路７１は、例えば各サブキャリア信号に対応する伝送路歪情報のうち、パイロットサブキャリアに対応する伝送路歪情報を第１グループとして分割する。この第１グループの伝送路歪情報に対して、例えば図６（ｅ）または（ｆ）に示されるように過去の係数値が小さいかあるいは０の重み係数系列を適用すると、位相歪推定精度の一時的な劣化があっても、その劣化の影響がその後の推定精度に与える影響を効果的に小さくすることができる。

一方、サブキャリア分割回路７１は、データサブキャリアに対応する伝送路歪情報を別の第２のグループとして分割する。この第２グループの伝送路歪情報に対しては、図６（ｃ）に示される時間的に平坦な値を持つ重み係数系列を用いるようにしてもよい。

位相歪全体における定常位相歪と変動位相歪の割合によらず、白色雑音が大きい場合には，重み係数系列の合計値を小さくするという方法も考えられる。このようにすることで、白色雑音の影響により合成位相歪情報が大きな精度劣化を起こすことが少なくなるため、復号精度を向上させることができる。

図５に示した重み係数系列出力回路５３は、ＯＦＤＭ信号のバースト全体に渡って例えば図６（ａ）〜（ｆ）に示した重み係数系列から選択した一種類の重み係数系列を出力してもよいし、シンボル毎に異なる重み係数系列を出力してもよい。さらに、重み係数出力回路５３は、異なる種類の重み係数系列を同時に出力してもよいし、一種類の重み係数系列のみを出力することもできる。

次に、図７に示した等化制御信号生成回路１９の具体的な動作例について説明する。

サブキャリア分割回路７１は、例えば前述のように各サブキャリア信号に対応する伝送路歪情報をパイロットサブキャリアに対応する第１グループとその他のデータサブキャリアなどのサブキャリアに対応する第２グループとに分割されて出力する。一方、位相歪情報選択回路７２は、重み付け合成回路１８から入力される一つ以上の合成位相歪情報の中から、サブキャリア分割回路７１によって分割されている第１及び第２グループの伝送路歪情報にそれぞれ適切な合成位相歪情報を選択する。

ここで、パイロットサブキャリアに対応する第１グループの伝送路歪情報に対しては、推定精度の一時的な劣化がその後の推定精度に与える影響を小さくするために、位相歪情報選択回路７２は図６（ｅ）または（ｆ）に示したように過去の係数値が小さい重み係数系列によって重み付け合成されている合成位相歪情報を選択する。データサブキャリアのような、パイロットサブキャリア以外のサブキャリアに対応する第２グループの伝送路歪情報に対しては、前述したように位相歪の構成や白色雑音の大きさに応じて設定されている重み係数系列によって重み付け合成されている合成位相歪情報が位相歪情報選択回路７２によって選択される。これらの場合、サブキャリア毎にバースト全体に渡って同じ合成位相歪情報を使用してもよいし、シンボル毎に使用する合成位相歪情報を変更することもできる。

このようにして、等化制御信号生成回路１９により生成されている等化制御信号に従って等化回路１４で等化処理を行うと、位相歪の推定に用いるパイロットサブキャリアに対しては、過去の１シンボル分または比較的少ない複数シンボル分の位相歪情報を使った等化処理のみしか行われない。これにより、推定精度の一時的な劣化がその後の推定精度に与える影響を小さくすることができる。一方、データサブキャリアに対しては、過去の複数シンボル分の位相歪情報を使った等化処理が行われるため、より正確な等化処理を行うことができる。

次に、図８を用いて位相歪推定回路１７の他の構成例を説明する。

まず、振幅レベル測定回路８１によって、伝送路歪推定回路１６から入力される伝送路歪情報に含まれる振幅レベル情報が抽出される。

次に、ベクトル合成回路８２が、振幅レベル測定回路８１から出力されている振幅レベル情報のうちパイロットサブキャリアが配置されているサブキャリアに対応する成分を使って、等化回路１４から出力される歪補償受信シンボルに含まれる各パイロットサブキャリアのベクトル信号を重み付け合成する。位相歪検出回路８３が、ベクトル合成回路８２で合成されているベクトル信号と既知信号とを比較し、１シンボル分の位相歪情報を生成する。

ここで、図４と図８に示した位相歪推定回路１７の回路規模を比較する。図４の位相歪検出回路４１は、位相補償後の受信中のシンボルに含まれるパイロットサブキャリア３２のそれぞれについて位相歪を検出する。これに対して図８の位相歪検出回路８３は、ベクトル合成回路８２で合成されているベクトル信号について位相歪を検出する。このため、位相歪検出回路については図４の構成の方が図８の構成に比べて約パイロットサブキャリア数倍だけ大きくなる。一方、図８のベクトル合成回路８２は図４中の位相合成回路４２に比べて２倍程度の回路規模で済む。

従って、位相歪推定回路１７全体としては、図８の方が回路規模を小さくすることができる。

位相歪推定回路の他の例として、パイロットサブキャリア信号と既知信号との位相誤差成分を検出する代わりに、データサブキャリア信号と歪を受ける前のデータサブキャリアを推定した信号との位相誤差成分を検出することによって、同様の処理を行うこともできる。

なお、上記実施形態で説明したＯＦＤＭ受信装置の各構成要素は必ずしもハードウェアである必要はなく、例えばフーリエ変換以後の各処理の一部または全部をソフトウェアによって実現することも可能である。

以上説明したように本発明によれば、位相歪の推定精度の一時的な劣化がその後の推定精度に与える影響を小さくすることができ、高精度の位相歪補償を実現することができる。

（第２の実施形態）
図９は、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示し、第１の実施形態の構成に、フィードフォーワード重み付け合成回路９１、フィードフォーワード等化制御信号生成回路９２、及びフィードフォーワード等化回路９３を付加している。

第１の実施形態では、等化回路１４から得られる補正パイロットサブキャリア３２を用いて、位相歪推定回路１７、重み付け合成回路１８、等化制御信号生成回路１９により位相歪補償のための制御情報が生成されている。ただし、等化回路１４から等化制御信号生成回路１９までの系がフィードバック系になるため、歪補償の適用が１シンボル分遅れる可能性がある。すると等化の結果に、１シンボル分の残留歪が残る。そこで第２の実施形態では、フィードフォーワード型に配置したフィードフォーワード重み付け合成回路９１及びフィードフォーワード等化制御信号生成回路９２を用いて、残留歪を取り除く。

この実施例においても、送信側から無線伝送路のような伝送路を経て送信されてくるバースト状のＯＦＤＭ信号がアンテナ１０によって受信される。該ＯＦＤＭ信号は、同期回路１２によって時間同期と周波数同期が確立され、フーリエ変換回路１３にてサブキャリア信号に変換される。ここまでの処理は第１の実施形態と同様である。また、受信されるＯＦＤＭ信号のフォーマット、データ２３に含まれるシンボルにおけるサブキャリア信号の周波数配置も第１の実施形態と同様である。

フーリエ変換回路１３から出力される各サブキャリア信号は、等化回路１４によって伝送路歪及び位相歪を除去するための等化処理が施される。この後、該信号はフィードフォーワード等化回路９３に入力されて再び等化処理が施される。そして復調回路１５に入力される。このように等化回路１４及びフィードフォーワード等化回路９３を用いて２回歪補償することにより、残留歪を除去し、より正確な復調が可能となる。等化回路１４は第１の実施形態と同様の処理を行う。フィードフォーワード等化回路９３は後述するフィードフォーワード等化制御信号生成回路９２から供給される等化制御信号に従って等化処理を行う。等化制御信号は、以下の手順で生成される。

位相歪推定回路１７から出力される位相歪情報は、重み付け合成回路１８の他に、フィードフォーワード重み付け合成回路９１にも送られる。フィードフォーワード重み付け合成回路９１は、重み付け合成回路１８と同様の処理を行い、フィードバック系にて不足する１シンボル分の合成位相歪情報を生成する。

フィードフォーワード重み付け合成回路９１により生成される合成位相歪情報は、フィードフォーワード等化制御信号生成回路９２に供給される。フィードフォーワード等化制御信号生成回路９２は、伝送路歪推定回路１６からの伝送路歪情報と、フィードフォーワード重み付け合成回路９１からの合成位相歪情報を用いて、フィードフォーワード等化回路９３の等化特性を制御するための等化制御信号を生成する。この際の生成方法は、等化制御信号生成回路１９において用いる方法と同一とする。

フィードフォーワード等化回路９３は、フィードフォーワード等化制御信号生成回路９２より出力された等化制御信号を用いて、既にフィードバック情報を用いて歪補正済みの等化回路１４出力をさらに補正する。補正方法は等化回路１４と同様とする。

なお、本実施の形態ではフィードフォーワード重み付け合成回路９１の動作を重み付け合成回路１８と同様としたが、例えば重み係数系列を異なるものにしてもよい。また、歪補償を２回としたが２回以上の複数回歪補償を行うように等化回路が複数段設けても良い。

また、本実施の形態では図１０に示すような形態を構成してもよい。図１０では、フーリエ変換回路１４の出力が直接フィードフォーワード等化回路へと入力される。従って、フィードフォーワード等化回路では、フィードバック系の等化回路による補正分と、さらに残留歪分を合わせて補正することとなる。本実施の形態では、残留歪を取り除くフィードフォーワード等化回路９３が加わったことにより、例えば位相雑音レベルが高い受信機等の、フィードバック系では位相追従が難しい場合の位相補正に適している。

本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図である。 バーストＯＦＤＭ信号のフォーマットを示す図である。 シンボルのサブキャリア周波数配置を示す図である。 同実施形態における位相歪推定回路の構成例を示すブロック図である。 同実施形態における重み付け合成回路の構成例を示すブロック図である。 重み付け合成回路で使用する重み係数の種々の例を示す図である。 同実施形態における等化制御信号生成回路の構成例を示すブロック図である。 同実施形態における位相歪推定回路の他の構成例を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の別構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０…ＯＦＤＭ信号、１１…受信回路、１２…同期回路、１３…フーリエ変換回路、１４…等化回路、１５…復調回路、１６…伝送路歪推定回路、１７…位相歪推定回路、１８…重み付け合成回路、１９…等化制御信号生成回路、４１…位相歪検出回路、４２…位相合成回路、４３…振幅レベル測定回路、５１…バッファ、５２…合成回路、５３…重み係数出力回路、７１…サブキャリア分割回路、７２…位相歪情報選択回路、７３Ａ，７３Ｂ…重畳回路、７４…サブキャリア合成回路、８１…振幅レベル測定回路、８２…ベクトル合成回路、８３…位相歪検出回路、９１…フィードフォーワード重み付け合成回路、９２…フィードフォーワード等化制御信号生成回路、９３…フィードフォーワード

Claims (11)

1. 伝送路を経て送信される、シンボル毎に複数のサブキャリア信号を有するＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
   受信された前記ＯＦＤＭ信号中の各サブキャリア信号を用いて前記ＯＦＤＭ信号が前記伝送路で受けた歪を推定し、該歪を示す伝送路歪情報を生成する伝送路歪推定手段と、
   前記各サブキャリア信号に対し制御信号に従って歪補償を行う歪補償手段と、
   歪補償後の各サブキャリア信号を復調する復調手段と、
   前記歪補償後の各サブキャリア信号及び前記伝送路歪情報を用いて該歪補償後の各サブキャリア信号の前記シンボル毎の位相歪を示す第１の位相歪情報を生成する位相歪推定手段と、
   前記第１の位相歪情報を複数のシンボル区間にわたり時間関数の重み係数を用いて重み付けを行った後に合成することにより、第２の位相歪情報を生成する重み付け合成手段と、
   前記伝送路歪情報と前記第２の位相歪情報を用いて前記制御信号を生成する手段とを具備するＯＦＤＭ受信装置。
2. 伝送路を経て送信されてくる複数のサブキャリア信号を有するＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
   受信された前記ＯＦＤＭ信号中の各サブキャリア信号を用いて前記ＯＦＤＭ信号が前記伝送路で受けた歪を推定し、該歪を示す伝送路歪情報を生成する伝送路歪推定手段と、
   前記各サブキャリア信号に対し制御信号に従って歪補償を行う歪補償手段と、
   歪補償後の各サブキャリア信号を復調する復調手段と、
   前記歪補償後の各サブキャリア信号及び前記伝送路歪情報を用いて該歪補償後の各サブキャリア信号の前記シンボル毎の位相歪を示す第１の位相歪情報を生成する位相歪推定手段と、
   前記第１の位相歪情報に対して複数のシンボル区間にわたり時間関数の重み係数を用いた重み付け移動平均を行って第２の位相歪情報を生成する重み付け移動平均手段と、
   前記伝送路歪情報と前記第２の位相歪情報を用いて前記制御信号を生成する制御信号生成手段とを具備するＯＦＤＭ受信装置。
3. 前記受信されたＯＦＤＭ信号をディジタルベースバンド信号に変換する手段と、前記ディジタルベースバンド信号に対して時間及び周波数の同期処理を行う手段と、同期処理後のディジタルベースバンド信号をフーリエ変換して前記ＯＦＤＭ信号中の各サブキャリア信号を分離する手段とをさらに具備する請求項１または２に記載のＯＦＤＭ受信装置。
4. 前記シンボルは、前記サブキャリア信号としてデータサブキャリアと既知サブキャリアの信号を含み、
   前記位相歪推定手段は、位相歪情報閾値を持ち、前記歪補償後のサブキャリア信号中の前記既知サブキャリアの位相誤差成分を前記伝送路歪情報及び前記歪補償後のサブキャリア信号の振幅レベルを示す情報を用いた重み付けを行った後に合成し、位相歪情報閾値を用いてクリッピングすることにより前記第１の位相歪情報を生成する請求項１または２に記載のＯＦＤＭ受信装置。
5. 前記重み付け合成手段または前記重み付け移動平均手段は、複数の時間関数の重み係数候補から前記重み係数を選択する手段を含む請求項１または２に記載のＯＦＤＭ受信装置。
6. 前記シンボルは、前記サブキャリア信号としてデータサブキャリアと既知サブキャリアの信号を含み、
   前記重み付け合成手段または前記重み付け移動平均手段は、前記重み係数として前記データサブキャリアに対応する区間と前記既知サブキャリアに対応する区間とで係数値の異なる第１及び第２の重み係数をそれぞれ用いる請求項１または２に記載のＯＦＤＭ受信装置。
7. 前記シンボルは、前記サブキャリア信号としてデータサブキャリアと既知サブキャリアの信号を含み、
   前記重み付け合成手段または前記重み付け移動平均手段は、前記重み係数として前記データサブキャリアに対応する区間では時間的に係数値がほぼ一定の第１の重み係数を用い、前記既知サブキャリアに対応する区間では過去の係数値が相対的に小さい第２の重み係数を用いる請求項１または２に記載のＯＦＤＭ受信装置。
8. 前記シンボルは、前記サブキャリア信号としてデータサブキャリアと既知サブキャリアの信号を含み、
   前記重み付け合成手段または前記重み付け移動平均手段は、前記重み係数として前記データサブキャリアに対応する区間と前記既知サブキャリアに対応する区間とで係数値の異なる第１及び第２の重み係数をそれぞれ用いて前記第２の位相歪情報を生成し、
   前記制御信号生成手段は、前記データサブキャリアに対応する区間では前記重み付け合成手段により前記第１の重み係数を用いて生成される前記第２の位相歪情報を用いて前記制御信号を生成し、前記既知サブキャリアに対応する区間では前記重み付け合成手段により前記第２の重み係数を用いて生成される前記第２の位相歪情報を用いて前記制御信号を生成する請求項１または２に記載のＯＦＤＭ受信装置。
9. 複数のサブキャリアを含むＯＦＤＭ信号をシンボル毎に受信する受信手段と、
   前記ＯＦＤＭ信号の各サブキャリアを用いて、前記ＯＦＤＭ信号が伝送路において受ける歪みを評価し、この歪みを表す伝送路歪情報を生成する伝送路歪推定手段と、
   前記各サブキャリア信号に対し制御信号に従って歪補償を行う歪補償手段と、
   前記歪補償済サブキャリアを復調する復調手段と、
   前記歪補償済サブキャリア及び前記伝送路歪情報を用いて、各サブキャリアの位相歪を示す第１位相歪情報をシンボル毎に生成する位相歪推定手段と、
   複数のシンボル区間に渡り時間関数の重み係数によって前記第１位相歪情報を重み付けし、前記重み係数に対応する複数の第２位相歪情報を生成する重み付け合成手段と、
   前記サブキャリアを前記重み係数により個々に重み付けするために前記伝送路歪情報及び前記第２位相歪情報を用いて前記制御信号を順次生成する制御信号生成手段と、
   を具備するＯＦＤＭ受信装置。
10. 前記歪補償手段は各サブキャリア信号に対して複数回歪補償を行う歪補償回路によって構成される請求項１乃至９のいずれか１に記載のＯＦＤＭ受信装置。
11. 前記歪補償回路は、前記受信手段からの各サブキャリア信号を第１の制御信号に従って歪補償する第１の等化回路と、前記第１の等化回路の出力信号を第２の制御信号に従って歪補償する第２の等化回路によって構成される請求項１０に記載のＯＦＤＭ受信装置。

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