JP2002344411A - Ｏｆｄｍ復調装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高精度に伝送路の伝達特性を推定して情報の
誤り率を向上させる。 【解決手段】 ＯＦＤＭ受信装置１は、ＦＦＴ演算した
後の振幅変調信号を波形等化するイコライザ８を有して
いる。このイコライザ８は、ＳＰ信号を抽出するＳＰ信
号抽出回路１１と、抽出したＳＰ信号を時間方向に補間
する時間方向補間フィルタ１２と、時間方向に補間した
ＳＰ信号をさらに周波数方向に補間する周波数方向補間
フィルタ１３とを有している。周波数方向補間フィルタ
１６は、補間対象となる搬送波の位置がシンボルの端部
分であれば、フィルタのタップ数を少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直交周波数分割多
重化伝送（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division
Multiplexing）方式によるデジタル放送等に適用される
ＯＦＤＭ復調装置及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル信号を伝送する方式とし
て、直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ：Orthogonal F
requency Division Multiplexing）と呼ばれる変調方式
が提案されている。このＯＦＤＭ方式は、伝送帯域内に
多数の直交する副搬送波（サブキャリア）を設け、それ
ぞれのサブキャリアの振幅及び位相にデータを割り当
て、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadratu
re Amplitude Modulation）によりデジタル変調する方
式である。

【０００３】このＯＦＤＭ方式は、多数のサブキャリア
で伝送帯域を分割するため、サブキャリア１波あたりの
帯域は狭くなり変調速度は遅くはなるが、トータルの伝
送速度は、従来の変調方式と変わらないという特徴を有
している。また、このＯＦＤＭ方式は、多数のサブキャ
リアが並列に伝送されるためにシンボル速度が遅くなる
という特徴を有している。そのため、このＯＦＤＭ方式
は、シンボルの時間長に対する相対的なマルチパスの時
間長を短くすることができ、マルチパス妨害を受けにく
くなる。また、ＯＦＤＭ方式は、複数のサブキャリアに
対してデータの割り当てが行われることから、変調時に
は逆フーリエ変換を行うＩＦＦＴ（Inverse Fast Fouri
er Transform）演算回路、復調時にはフーリエ変換を行
うＦＦＴ（Fast Fourier Transform）演算回路を用いる
ことにより、送受信回路を構成することができるという
特徴を有している。

【０００４】以上のような特徴からＯＦＤＭ方式は、マ
ルチパス妨害の影響を強く受ける地上波デジタル放送に
適用することが広く検討されている。このようなＯＦＤ
Ｍ方式を採用した地上波デジタル放送としては、例え
ば、ヨーロッパではＤＶＢ−Ｔ（Digital Video Broadc
asting-Terrestrial）という規格が提案され、日本では
ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcas
ting -Terrestrial）といった規格が提案されている。

【０００５】ＯＦＤＭ方式による送信信号は、図６に示
すように、ＯＦＤＭシンボルと呼ばれるシンボル単位で
伝送される。このＯＦＤＭシンボルは、送信時にＩＦＦ
Ｔが行われる信号期間である有効シンボルと、この有効
シンボルの後半の一部分の波形がそのままコピーされた
ガードインターバルとから構成されている。このガード
インターバルは、ＯＦＤＭシンボルの前半部分に設けら
れている。例えば、ＤＶＢ−Ｔ規格（２Ｋモード）にお
いては、ＯＦＤＭシンボル内に、２０４８本のサブキャ
リアが含まれている。また、有効シンボル内の２０４８
本のサブキャリアのうち、１７０５本のサブキャリアに
データが変調されている。また、ガードインターバル
は、有効シンボルの例えば１／４の時間長の信号とされ
ている。

【０００６】また、各サブキャリアに対する変調方式と
してＱＡＭ系の変調を用いるＯＦＤＭ方式においては、
伝送時にマルチパス等の影響により各サブキャリアに変
調された信号にひずみが生じると、各サブキャリア毎に
振幅及び位相の特性が異なるものとなってしまう。その
ため、受信側では、各サブキャリア毎の振幅及び位相が
等しくなるように、受信信号を波形等化をする必要があ
る。ＯＦＤＭ方式では、送信側で伝送信号中に所定の振
幅及び所定の位相のパイロット信号を伝送シンボル内に
散在させておき、受信側でこのパイロット信号の振幅及
び位相を監視して、伝送路の周波数特性を求め、この求
めた伝送路の特性により受信信号を等化するようにして
いる。伝送路の特性を算出するために用いられるパイロ
ット信号のことをスキャッタードパイロット信号（Ｓ
Ｐ）信号と呼ぶ。

【０００７】図７に、ＤＶＢ−Ｔ規格やＩＳＤＢ−Ｔ規
格で採用されているＳＰ信号のＯＦＤＭシンボル内にお
ける配置パターンを示す。

【０００８】ＤＶＢ−Ｔ規格やＩＳＤＢ−Ｔ規格では、
サブキャリア方向（周波数方向）に１２本のサブキャリ
アに１本の割合でＢＰＳＫ変調されたＳＰ信号が挿入さ
れている。さらに、ＤＶＢ−Ｔ規格やＩＳＤＢ−Ｔ規格
では、ＳＰ信号の挿入位置をＯＦＤＭシンボル毎に３サ
ブキャリアずつ周波数方向にシフトさせている。その結
果、ＯＦＤＭシンボル方向（時間方向）の同一のサブキ
ャリアに対して、４ＯＦＤＭシンボルに１回の割合でＳ
Ｐ信号が挿入されることとなる。

【０００９】このようにＤＶＢ−Ｔ規格やＩＳＤＢ−Ｔ
規格では、ＳＰ信号を空間的に散在させた状態でＯＦＤ
Ｍシンボルに挿入し、本来の情報に対するＳＰ信号の冗
長度を低くしている。

【００１０】ところで、このＳＰ信号を用いて伝送路の
特性を算出する場合、ＳＰ信号が挿入されたサブキャリ
アに対してはその特性を特定することはできるが、それ
以外のサブキャリア即ち本来の情報が含まれているその
他のサブキャリアに対しては、その特性を直接的に算出
することはできない。そのため、受信側では、２次元補
間フィルタを用いてＳＰ信号をフィルタリングすること
により、本来の情報が含まれている他のサブキャリアの
伝送路の特性を推定している。

【００１１】通常、２次元補間フィルタを用いた伝送路
特性の推定処理は以下のように行われる。

【００１２】伝送路特性の推定処理を行う場合、まず、
受信したＯＦＤＭ信号から、情報成分を取り除き、図７
に示した位置に挿入されたＳＰ信号のみを抽出する。

【００１３】続いて、図８に示すように、抽出したＳＰ
信号を時間方向の補間フィルタに入力して時間方向補間
処理を行い、各ＯＦＤＭシンボル毎に、ＳＰ信号が配置
されているサブキャリアの伝送路特性を推定する。その
結果、図９に示すように、全てのＯＦＤＭシンボルに対
して、周波数方向に３サブキャリア毎、伝送路特性を推
定することができる。

【００１４】続いて、図１０に示すように、時間方向に
補間したＳＰ信号を周波数方向の補間フィルタに入力し
て周波数方向補間処理を行い、ＯＦＤＭシンボル内の全
サブキャリアの伝送路特性を推定する。その結果、受信
したＯＦＤＭ信号の全てのサブキャリアに対して、伝送
路特性を推定することができる。

【００１５】ここで、補間処理を行う場合、一般的にフ
ィルタの減衰特性や遷移特性を向上させるため、フィル
タのタップを多くすることが望ましい。しかしながら、
ＯＦＤＭ信号の伝送路特性の推定を行う場合、時間方向
の補間処理にタップ数が多いフィルタを用いると、遅延
線の遅延量が非常に大きくなってしまい実装が困難とな
ってしまう。このような実装上の理由から、伝送路特性
の推定を行う場合には、時間方向フィルタに、ハードウ
ェア規模の小さい０次ホールドフィルタが用いられるの
が一般的である。

【００１６】この０次ホールドフィルタをＦＩＲフィル
タによって実現した場合の構成例を図１１に示す。図１
１に示す０次ホールドフィルタ１００は、第１から第３
の３つの遅延素子１０１，１０２，１０３と、第１から
第３の３つの加算器１０４，１０５，１０６とから構成
される。すなわち、０次ホールドフィルタ１００は、タ
ップ係数が全て１のＦＩＲフィルタとして構成される。

【００１７】この０次ホールドフィルタ１００には、入
力信号として、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリア番
号に挿入されているＳＰ信号が、時間方向（ＯＦＤＭシ
ンボル方向）に順次入力される。なお、ＳＰ信号が挿入
されていない部分（本来の情報が含まれている部分）で
は、０が入力される。第１の遅延素子１０１は、入力信
号を１タイミング分遅延させる。第２の遅延素子１０２
は、第１の遅延素子１０１の出力信号をさらに１タイミ
ング分遅延させる。第３の遅延素子１０３は、第２の遅
延素子１０２の出力信号をさらに１タイミング分遅延さ
せる。すなわち、各遅延素子１０１〜１０３は、１タイ
ミング分遅延された遅延信号と、２タイミング分遅延さ
れた遅延信号と、３タイミング分遅延された遅延信号と
を出力する。また、第１の加算器１０４は入力信号と第
１の遅延素子１０１の出力信号とを加算して出力し、第
２の加算器１０５は第１の加算器１０４の出力信号と第
２の遅延素子１０２の出力信号とを加算して出力し、第
３の加算器１０６は第２の加算器１０５の出力信号と第
３の遅延素子１０３の出力信号とを加算して出力する。

【００１８】この結果、０次ホールドフィルタ１００か
らは、図１２に示すように、実際に抽出されたＳＰ信号
の値を３ＯＦＤＭシンボル分ホールドして出力する。す
なわち、実際に受信されたＳＰ信号の値を、続く３つの
ＯＦＤＭシンボルに対する推定値として出力する。

【００１９】一方、ＯＦＤＭ信号の周波数方向の補間処
理を行う場合は、時間方向と比較して遅延線の遅延量が
小さい。そのため、時間方向フィルタよりもタップ数が
多いフィルタを用いて、減衰特性や遷移特性を向上させ
ることができる。

【００２０】２１タップのＦＩＲフィルタによって周波
数方向フィルタを実現した場合の構成例を図１３に示
す。図１３に示すＦＩＲフィルタ２００は、第１から第
２０の２０個の遅延素子２０１〜２２０と、０番目から
２０番目の２１個の乗算器２３０〜２５０と、加算器２
５１とから構成される。

【００２１】このＦＩＲフィルタ２００には、入力信号
として、３サブキャリア間隔で伝送路特性が推定された
信号が、時間方向フィルタから周波数方向（サブキャリ
ア方向）に順次入力される。なお、伝送路の特性が推定
されていない部分（本来の情報が含まれている部分）で
は、０が入力される。

【００２２】第１の遅延素子２０１は、入力信号を１タ
イミング分遅延させる。第２の遅延素子２０２は、第１
の遅延素子２０１の出力信号をさらに１タイミング分遅
延させる。第３の遅延素子２０３は、第２の遅延素子２
０２の出力信号をさらに１タイミング分遅延させる。以
後、各遅延素子２０４は、直前の遅延素子の出力信号を
１タイミング分遅延させる。すなわち、各遅延素子２０
１〜１２０からは、１〜２０タイミング分遅延された遅
延信号が出力される。また、０番目の乗算器２３０は遅
延されていない入力信号に係数ｋ０を乗算し、１番目の
乗算器２３１は第１の遅延素子２０１の出力信号に係数
ｋ１を乗算し、２番目の乗算器２３２は第２の遅延素子
２０２の出力信号に係数ｋ２を乗算し、以後、各乗算器
２３２〜２５０は対応する遅延素子２０３〜２２０の出
力信号に係数ｋ３〜ｋ２０を乗算する。そして、加算器
２５１は、全ての乗算器２３０〜２５０の乗算出力を加
算して出力する。

【００２３】そして、各係数ｋ０〜ｋ２０は、遅延素子
の中心位置にあるサブキャリアの伝送路特性を３倍補間
するように、予め係数ｋ０〜ｋ２０が設定されている。

【００２４】この結果、このＦＩＲフィルタ２００で
は、ＯＦＤＭシンボル内の各サブキャリアに対する伝送
路特性を推定することができる。

【００２５】以上のように時間方向補間フィルタと周波
数方向補間フィルタを用いて２次元的な補間処理を施す
ことにより、全てのサブキャリアにおける伝送路特性を
受信側で推定することができる。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、周波数方向
の補間を行う場合、ＯＦＤＭシンボル単位で、フィルタ
リング処理を完結させなければならない。すなわち、連
続したシーケンシャルなデータではなく、ある一定のデ
ータ単位毎に、フィルタリング処理を行わなければなら
ない。

【００２７】そのため、周波数方向の補間処理で、ＯＦ
ＤＭシンボル内の端部分（低周波部分或いは高周波部
分）のサブキャリアを補間点とするときには、図１４に
示すように、ＯＦＤＭシンボルの帯域外の信号成分が補
間用のサンプル信号としてフィルタ内に含まれてしま
い、実際に受信した信号が入力されていなければならな
い位置の遅延素子内に真値を供給することができなかっ
た。

【００２８】一般的に、補間処理を行う場合、所定の位
置の遅延素子内に真値を供給できない場合には、そこに
適当な値を仮定して補間点を求める。

【００２９】しかしながら、適当な値を仮定することに
ともなって補間の誤差が増大してしまう。従って、伝送
路特性の推定値に誤差を生ずることになる。すなわち、
図１５に示すように、ＯＦＤＭシンボルの帯域端（低周
波数部分及び高周波数部分）における伝送路特性の推定
値は、ＯＦＤＭシンボルの帯域中心部における伝送路特
性の推定値と比較して誤差が大きくなってしまう。

【００３０】従って、推定した伝送路特性を用いてＯＦ
ＤＭ信号の受信周波数特性を補正したとしても、ＯＦＤ
Ｍ信号の帯域端のサブキャリアで伝送される情報は、Ｃ
／Ｎが高くても伝送誤りが増大してしまっていた。

【００３１】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、高精度に伝送路の伝達特性を推定して情報
の誤り率を向上させるＯＦＤＭ復調装置及び方法を提供
することを目的とする。

【００３２】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるＯＦＤＭ
復調装置は、所定の帯域内の複数のサブキャリアに対し
て情報が分割されて直交変調されることにより生成され
た伝送シンボルを伝送単位とし、特定の電力であって且
つ特定の位相とされたパイロット信号が上記伝送シンボ
ル内の所定のサブキャリアに離散的に挿入された直交周
波数分割（ＯＦＤＭ）信号を復調するＯＦＤＭ復調装置
であって、上記ＯＦＤＭ信号を上記伝送シンボル単位で
フーリエ変換するフーリエ変換手段と、上記フーリエ変
換手段によりフーリエ変換された信号から各伝送シンボ
ル毎に上記パイロット信号を抽出するパイロット信号抽
出手段と、上記パイロット信号抽出手段により抽出され
た上記パイロット信号を時間方向補間フィルタ及び周波
数方向補間フィルタを用いて補間することにより伝送シ
ンボル内の全てのサブキャリアの伝送路特性を算出する
補間手段と、上記補間手段により算出された各サブキャ
リアの伝送路特性に基づき、上記フーリエ変換手段によ
りフーリエ変換された信号を波形等化する波形等化手段
と、上記補間手段の周波数方向補間フィルタに対するタ
ップ数を制御するタップ数制御手段とを備え、上記タッ
プ数制御手段は、補間対象となるサブキャリアの伝送シ
ンボル内での位置に応じて、上記周波数方向補間フィル
タのタップ数の変化させることを特徴とする。

【００３３】このＯＦＤＭ復調装置では、パイロット信
号から伝送路特性を推定するための周波数方向補間フィ
ルタのタップ数を、推定するサブキャリアの伝送シンボ
ル内での位置に応じて変化させる。例えば、受信して得
られたパイロット信号のみが補間用のサンプル信号とし
て遅延素子内に含まれるように、シンボル位置に応じて
上記周波数方向補間フィルタのタップ数を制御する。

【００３４】本発明にかかるＯＦＤＭ受信方法は、所定
の帯域内の複数のサブキャリアに対して情報が分割され
て直交変調されることにより生成された伝送シンボルを
伝送単位とし、特定の電力であって且つ特定の位相とさ
れたパイロット信号が上記伝送シンボル内の所定のサブ
キャリアに離散的に挿入された直交周波数分割（ＯＦＤ
Ｍ）信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、上記Ｏ
ＦＤＭ信号を上記伝送シンボル単位でフーリエ変換し、
フーリエ変換された信号から各伝送シンボル毎に上記パ
イロット信号を抽出し、時間方向補間フィルタ及び周波
数方向補間フィルタを用い、補間対象となるサブキャリ
アの伝送シンボル内での位置に応じて上記周波数方向補
間フィルタのタップ数の変化させながら、抽出された上
記パイロット信号を補間することにより伝送シンボル内
の全てのサブキャリアの伝送路特性を算出し、算出され
た各サブキャリアの伝送路特性に基づき、フーリエ変換
された信号を波形等化することを特徴とする。

【００３５】このＯＦＤＭ復調方法では、パイロット信
号から伝送路特性を推定するための周波数方向補間フィ
ルタのタップ数を、推定するサブキャリアの伝送シンボ
ル内での位置に応じて変化させる。例えば、受信して得
られたパイロット信号のみが補間用のサンプル信号とし
て遅延素子内に含まれるように、シンボル位置に応じて
上記周波数方向補間フィルタのタップ数を制御する。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。

【００３７】ＯＦＤＭ方式によるデジタルテレビジョン
放送の受信装置（ＯＦＤＭ受信装置）について説明す
る。図１は、ＯＦＤＭ受信装置のブロック構成図であ
る。この図１では、ブロック間で伝達される信号が複素
信号の場合には太線で信号成分を表現し、ブロック間で
伝達される信号が実数信号の場合には細線で信号成分を
表現している。

【００３８】ＯＦＤＭ受信装置１は、図１に示すよう
に、アンテナ２と、チューナ３と、Ａ／Ｄ変換回路４
と、デジタル直交復調回路５と、ＦＦＴ演算回路６と、
ウィンドウ同期回路７と、イコライザ８と、デマッピン
グ回路９と、エラー訂正回路１０とを備えている。

【００３９】放送局から放送されたデジタルテレビジョ
ン放送の放送波は、ＯＦＤＭ受信装置１のアンテナ２に
より受信され、ＲＦ信号としてチューナ３に供給され
る。

【００４０】アンテナ２により受信されたＲＦ信号は、
チューナ３によりＩＦ信号に周波数変換され、Ａ／Ｄ変
換回路４に供給される。ＩＦ信号は、Ａ／Ｄ変換回路４
によりデジタル化され、デジタル直交復調回路５に供給
される。なお、Ａ／Ｄ変換回路４は、ＤＶＢ−Ｔ規格
（２Ｋモード）においては、このＯＦＤＭ時間領域信号
の有効シンボルを２０４８サンプル、ガードインターバ
ルを例えば５１２サンプルでサンプリングされるような
クロックで量子化する。

【００４１】デジタル直交復調回路５は、所定の周波数
（キャリア周波数）のキャリア信号を用いて、デジタル
化されたＩＦ信号を直交復調し、ベースバンドのＯＦＤ
Ｍ信号を出力する。このデジタル直交復調回路５から出
力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号は、ＦＦＴ演算さ
れる前のいわゆる時間領域の信号である。このことか
ら、以下デジタル直交復調後でＦＦＴ演算される前のベ
ースバンド信号を、ＯＦＤＭ時間領域信号と呼ぶ。この
ＯＦＤＭ時間領域信号は、直交復調された結果、実軸成
分（Ｉチャンネル信号）と、虚軸成分（Ｑチャネル信
号）とを含んだ複素信号となる。デジタル直交復調回路
５により出力されるＯＦＤＭ時間領域信号は、ＦＦＴ演
算回路６及びウィンドウ同期回路７に供給される。

【００４２】ＦＦＴ演算回路６は、ＯＦＤＭ時間領域信
号に対してＦＦＴ演算を行い、各サブキャリアに直交変
調されているデータを抽出して出力する。このＦＦＴ演
算回路６から出力される信号は、ＦＦＴされた後のいわ
ゆる周波数領域の信号である。このことから、以下、Ｆ
ＦＴ演算後の信号をＯＦＤＭ周波数領域信号と呼ぶ。

【００４３】ＦＦＴ演算回路６は、１つのＯＦＤＭシン
ボルから有効シンボル長の範囲（例えば２０４８サンプ
ル）の信号を抜き出し、すなわち、１つのＯＦＤＭシン
ボルからガードインターバル分の範囲を除き、抜き出し
た２０４８サンプルのＯＦＤＭ時間領域信号に対してＦ
ＦＴ演算を行う。具体的にその演算開始位置は、ＯＦＤ
Ｍシンボルの境界から、ガードインターバルの終了位置
までの間のいずれかの位置となる。この演算範囲のこと
をＦＦＴウィンドウと呼ぶ。

【００４４】このようにＦＦＴ演算回路６から出力され
たＯＦＤＭ周波数領域信号は、ＯＦＤＭ時間領域信号と
同様に、実軸成分（Ｉチャンネル信号）と、虚軸成分
（Ｑチャネル信号）とからなる複素信号となっている。
この複素信号は、例えば、１６ＱＡＭ方式や６４ＱＡＭ
方式等で直交振幅変調された信号である。ＯＦＤＭ周波
数領域信号は、イコライザ８に供給される。

【００４５】ウィンドウ同期回路７は、入力されたＯＦ
ＤＭ時間領域信号を有効シンボル期間分遅延させて、ガ
ードインターバル部分とこのガードインターバルの複写
元となる信号との相関性を求め、この相関性が高い部分
に基づきＯＦＤＭシンボルの境界位置を算出し、その境
界位置を示すウィンドウ同期信号Ｗ_ｓｙｎｃを発生す
る。ＦＦＴウィンドウ同期回路７は、発生したウィンド
ウ同期信号Ｗ_ｓｙｎｃをＦＦＴ演算回路６に供給する。

【００４６】イコライザ８は、スキャッタードパイロッ
ト信号（ＳＰ信号）を用いて、ＯＦＤＭ周波数領域信号
の位相等化及び振幅等化を行う。位相等化及び振幅等化
がされたＯＦＤＭ周波数領域信号は、デマッピング回路
９に供給される。

【００４７】デマッピング回路９は、イコライザ８によ
り振幅等化及び位相等化されたＯＦＤＭ周波数領域信号
を、１６ＱＡＭ方式に従ってデマッピングを行ってデー
タの復号をする。デマッピング回路９により復号された
データは、エラー訂正回路１０に供給される。

【００４８】エラー訂正回路１０は、供給されたデータ
に対して、例えば、ビタビ復号やリード−ソロモン符号
を用いたエラー訂正を行う。エラー訂正が行われたデー
タは、例えば後段のＭＰＥＧ復号回路等に供給される。

【００４９】つぎに、イコライザ８についてさらに詳細
に説明する。

【００５０】イコライザ８は、ＳＰ信号抽出回路１１
と、時間方向補間フィルタ１２と、周波数方向補間フィ
ルタ１３と、１／Ｘ回路１４と、複素乗算回路１５とを
備えている。

【００５１】ＳＰ信号抽出回路１１は、ＦＦＴ演算回路
６から出力されたＯＦＤＭ周波数領域信号が供給され
る。ＳＰ信号抽出回路１１は、ＯＦＤＭ周波数領域信号
からＳＰ信号のみを抽出する。ＳＰ信号は、各ＯＦＤＭ
シンボル内に離散的に挿入されており、その挿入位置は
予め規格により定められている。ＳＰ信号抽出回路１１
は、シンボル毎に異なるサブキャリア位置にＳＰ信号が
挿入されていることから、供給されたＯＦＤＭ周波数領
域信号のシンボル番号を参照し、そのシンボル番号から
どのインデックス番号のサブキャリアにＳＰ信号が挿入
されているかを規格に基づき算出し、ＳＰ信号を抽出す
る。ＳＰ信号抽出回路１１は、抽出したＳＰ信号を時間
方向補間フィルタ１２に供給する。

【００５２】時間方向補間フィルタ１２は、０ホールド
フィルタから構成され、ＳＰ信号を時間軸方向にフィル
タリングすることによって補間処理を行い、伝送路特性
を推定する。具体的には、この時間方向補間フィルタ１
２は、実際に抽出されたＳＰ信号の値を３ＯＦＤＭシン
ボル分ホールドすることによって、補間処理を行う。時
間方向補間処理がされたＳＰ信号は、ＯＦＤＭシンボル
単位で、周波数方向補間フィルタ１３に供給される。

【００５３】周波数方向補間フィルタ１３は、ＦＩＲ
（Finite Impulse Response）フィルタから構成され、
ＳＰ信号を周波数方向（サブキャリア方向）に補間し、
ＯＦＤＭシンボル内のすべてのサブキャリアに対する振
幅及び位相の周波数特性を推定する。すなわち、伝送路
の周波数特性Ｈ（ω）を推定する。この周波数方向補間
フィルタ１３により求められた全サブキャリアに対する
伝送路の周波数特性Ｈ（ω）は、１／Ｘ回路１４に供給
される。

【００５４】１／Ｘ回路１４は、推定された伝送路の周
波数特性Ｈ（ω）に対して逆数演算を行う。逆数演算が
行われた伝送路の周波数特性１／Ｈ（ω）は、複素乗算
回路１５に供給される。

【００５５】複素乗算回路１５は、ＦＦＴ演算回路６か
らＯＦＤＭ周波数領域信号と、逆演算が行われた伝送路
の周波数特性１／Ｈ（ω）とを複素乗算をし、波形等化
を行う。

【００５６】つぎに、イコライザ８内の周波数方向補間
フィルタ１３の構成についてさらに説明をする。

【００５７】周波数方向補間フィルタ１３は、タップ数
が制御可能な３倍補間を行うＦＩＲフィルタ構成となっ
ている。周波数方向補間フィルタ１３は、例えば、図２
に示すように、第１から第２０の２０個の遅延素子２１
〜４０と、０番目から２０番目の２１個の乗算器５０〜
７０と、加算器７１と、係数制御部７２とから構成され
る。

【００５８】この周波数方向補間フィルタ１３には、入
力信号として、３サブキャリア間隔で伝送路特性が推定
された信号が、時間方向フィルタ１２から周波数方向
（サブキャリア方向）に順次入力される。なお、伝送路
の特性が推定されていない部分（時間方向補間フィルタ
１２によって伝送路が推定されていない部分）では、０
が入力される。

【００５９】第１の遅延素子２１は、入力信号を１タイ
ミング分遅延させる。第２の遅延素子２２は、第１の遅
延素子２１の出力信号をさらに１タイミング分遅延させ
る。第３の遅延素子２３は、第２の遅延素子２２の出力
信号をさらに１タイミング分遅延させる。以後、各遅延
素子２４〜４０は、直前の遅延素子の出力信号を１タイ
ミング分遅延させる。すなわち、各遅延素子２１〜４０
からは、１〜２０タイミング分遅延された遅延信号が出
力される。また、０番目の乗算器５０は遅延されていな
い入力信号に係数ｋ０を乗算し、１番目の乗算器５１は
第１の遅延素子２１の出力信号に係数ｋ１を乗算し、２
番目の乗算器５２は第２の遅延素子２２の出力信号に係
数ｋ２を乗算し、以後、各乗算器５２〜７０は対応する
遅延素子２３〜４０の出力信号に係数ｋ３〜ｋ２０を乗
算する。そして、加算器７１は、全ての乗算器５０〜７
０の乗算出力を加算して出力する。

【００６０】係数制御部７２は、係数ｋ０〜ｋ２０を発
生し、各乗算器５０〜７０に供給する。

【００６１】ここで、係数制御部７２は、補間対象とな
るサブキャリアのインデックス番号に応じて、係数ｋ０
〜ｋ２０を変化させ、ＦＩＲフィルタのタップ数を制御
する。具体的には、低周波数部分及び高周波数部分のＯ
ＦＤＭシンボルの端部分のサブキャリアが補間対象とな
っている際には、タップ数を少なくし、ＯＦＤＭシンボ
ルの中心部分のサブキャリアが補間対象となっている際
には、タップ数を多く（最大値）とするように制御を行
う。

【００６２】例えば、ＯＦＤＭシンボル内に２０４８個
のサブキャリアがあり、時間方向補間フィルタ１２によ
る補間の結果各ＯＦＤＭシンボルのインデックスが＃
１，＃４，＃７，＃１０…といったサブキャリアにＳＰ
信号が挿入されており、さらに、フィルタの遅延素子の
数が２０個（２１タップ）であった場合には、係数制御
部７２は、以下のように係数ｋ０〜ｋ２０の値を変化さ
せ、タップ数を制御する。

【００６３】サブキャリア番号＃１が補間点の場合（最
も低周波数のサブキャリアが補間点の場合）には、図３
のＡに示すように、タップ数が５となるように係数ｋ０
〜ｋ２０の値を設定する。また、サブキャリア番号＃２
の場合には、図３のＢに示すように、タップ数が７とな
るように係数ｋ０〜ｋ２０の値を設定する。サブキャリ
ア番号＃３の場合には、図３のＣに示すように、タップ
数が９となるように係数ｋ０〜ｋ２０の値を設定する。
以後、補間点が１つ増加するにともないタップ数を２増
加させ、サブキャリア番号＃８の場合には、図３のＥに
示すように、タップ数が１９となるように係数ｋ０〜ｋ
２０の値を設定する。そして、サブキャリア番号＃９以
降は、図３のＦ，Ｇに示すように、タップ数を２１がと
なるように係数ｋ０〜ｋ２０の値を設定し、その係数を
固定する。

【００６４】一方、補間点がサブキャリア番号＃２０３
９までは、図４のＡ〜Ｃに示すように、タップ数が２１
となるように係数ｋ０〜ｋ２０の値を設定しておく。続
いて、サブキャリア番号＃２０４０が補間点の場合に
は、図４のＤに示すように、タップ数が１９となるよう
に係数ｋ０〜ｋ２０の値を設定する。続いて、サブキャ
リア番号＃２０４１が補間点の場合には、図４のＥに示
すように、タップ数が１７となるように係数ｋ０〜ｋ２
０の値を設定する。以後、補間点が１つ増加するにとも
ないタップ数を２減少させ、サブキャリア番号＃２０４
７の場合には、図３のＦに示すように、タップ数が５と
なるように係数ｋ０〜ｋ２０の値を設定し、サブキャリ
ア番号＃２０４８の場合には、図３のＧに示すように、
タップ数が３となるように係数ｋ０〜ｋ２０の値を設定
する。

【００６５】以上のようにタップ数を制御すると、３倍
補間を行う場合、参照値にダミーデータを挿入すること
なく、実際に受信して得られた信号のみを用いて補間処
理を行うことが可能となる。すなわち、時間方向補間フ
ィルタ１２から出力された有効な値（真値）のみを、入
力信号として用いることができるように、そのタップ数
を変化させている。

【００６６】以上のように本発明の実施の形態のＯＦＤ
Ｍ受信装置１では、伝送路特性を補間によって推定する
際、その補間対象となるサブキャリアがＯＦＤＭシンボ
ル内の低周波数部分或いは高周波数部分であれば、遅延
素子内にダミーの信号を入力せずに、その補間対象のサ
ブキャリアの値を検出できるように、タップ数が制御さ
れる。

【００６７】そのため、伝送路特性の推定値に誤差を少
なくすることができ、高精度に伝送路の伝達特性を推定
して情報の誤り率を向上させることができる。

【００６８】なお、このＯＦＤＭ受信装置１内の周波数
補間フィルタ１３の構成は、図２に示した構成のみなら
ず、補間対象となっているサブキャリア番号に応じてタ
ップ数を制御できる構成であればどのような構成として
もよい。

【００６９】例えば、図５に示すように、３タップ、５
タップ、７タップ、９タップ・・・２１タップという各
タップ数の補間フィルタ８０〜８９を並列に設けてお
き、これら各補間フィルタ８０〜８９全てに入力信号を
供給する。そして、セレクタ９０が補間対象となるサブ
キャリア番号に応じて、いずれか一つの補間フィルタを
選択して出力するような構成としてもよい。

【００７０】

【発明の効果】本発明にかかるＯＦＤＭ復調装置及び方
法では、パイロット信号から伝送路特性を推定するため
の補間フィルタのタップ数を、推定するサブキャリアの
伝送シンボル内での位置に応じて変化させる。そのた
め、本発明では、高精度に伝送路の伝達特性を推定して
情報の誤り率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のＯＦＤＭ受信装置のブロ
ック構成図である。

【図２】周波数方向補間フィルタの構成を説明するため
の図である。

【図３】ＯＦＤＭシンボル内の低周波数部分でのタップ
数の具体的な設定値を説明するための図である。

【図４】ＯＦＤＭシンボル内の高周波数部分でのタップ
数の具体的な設定値を説明するための図である。

【図５】周波数方向補間フィルタの他の構成例を説明す
るための図である。

【図６】ＯＦＤＭ信号のガードインターバルについて説
明するため図である。

【図７】ＯＦＤＭ信号のスキャッタードパイロット信号
の挿入位置について説明するための図である。

【図８】伝送路特性を推定する際の時間方向の補間フィ
ルタ処理について説明するための図である。

【図９】時間方向補間フィルタにより伝送路特性を推定
されたサブキャリアについて説明するための図である。

【図１０】伝送路特性を推定する際の周波数方向の補間
フィルタ処理について説明するための図である。

【図１１】０ホールドフィルタの構成を説明するための
図である。

【図１２】０ホールドフィルタを用いて補間して得られ
た伝送路特性を説明するための図である。

【図１３】２１タップのＦＩＲフィルタの構成を説明す
るための図である。

【図１４】ＯＦＤＭシンボルの端部部分での周波数方向
の補間処理について説明するための図である。

【図１５】仮のデータを推定元として入力したため推定
誤差が発生する領域について説明するための図である。

【符号の説明】

１ ＯＦＤＭ受信装置、５ デジタル直交復調装置、６
ＦＦＴ演算回路、７ウィンドウ同期回路、８ イコラ
イザ、９ デマッピング回路、１１ ＳＰ信号抽出回
路、１２ 時間方向補間フィルタ、１３ 周波数方向補
間フィルタ、１４ １／Ｘ回路、１５ 複素乗算回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の帯域内の複数のサブキャリアに対
   して情報が分割されて直交変調されることにより生成さ
   れた伝送シンボルを伝送単位とし、特定の電力であって
   且つ特定の位相とされたパイロット信号が上記伝送シン
   ボル内の所定のサブキャリアに離散的に挿入された直交
   周波数分割（ＯＦＤＭ）信号を復調するＯＦＤＭ復調装
   置において、 上記ＯＦＤＭ信号を上記伝送シンボル単位でフーリエ変
   換するフーリエ変換手段と、 上記フーリエ変換手段によりフーリエ変換された信号か
   ら各伝送シンボル毎に上記パイロット信号を抽出するパ
   イロット信号抽出手段と、 上記パイロット信号抽出手段により抽出された上記パイ
   ロット信号を時間方向補間フィルタ及び周波数方向補間
   フィルタを用いて補間することにより伝送シンボル内の
   全てのサブキャリアの伝送路特性を算出する補間手段
   と、 上記補間手段により算出された各サブキャリアの伝送路
   特性に基づき、上記フーリエ変換手段によりフーリエ変
   換された信号を波形等化する波形等化手段と、 上記補間手段の周波数方向補間フィルタに対するタップ
   数を制御するタップ数制御手段とを備え、 上記タップ数制御手段は、補間対象となるサブキャリア
   の伝送シンボル内での位置に応じて、上記周波数方向補
   間フィルタのタップ数の変化させることを特徴とするＯ
   ＦＤＭ復調装置。
2. 【請求項２】 上記タップ数制御手段は、受信して得ら
   れたパイロット信号のみが補間用のサンプル信号として
   遅延素子内に含まれるように、上記周波数方向補間フィ
   ルタのタップ数を制御することを特徴とする請求項１記
   載のＯＦＤＭ復調装置。
3. 【請求項３】 所定の帯域内の複数のサブキャリアに対
   して情報が分割されて直交変調されることにより生成さ
   れた伝送シンボルを伝送単位とし、特定の電力であって
   且つ特定の位相とされたパイロット信号が上記伝送シン
   ボル内の所定のサブキャリアに離散的に挿入された直交
   周波数分割（ＯＦＤＭ）信号を復調するＯＦＤＭ復調方
   法において、 上記ＯＦＤＭ信号を上記伝送シンボル単位でフーリエ変
   換し、 フーリエ変換された信号から各伝送シンボル毎に上記パ
   イロット信号を抽出し、 時間方向補間フィルタ及び周波数方向補間フィルタを用
   い、補間対象となるサブキャリアの伝送シンボル内での
   位置に応じて上記周波数方向補間フィルタのタップ数の
   変化させながら、抽出された上記パイロット信号を補間
   することにより伝送シンボル内の全てのサブキャリアの
   伝送路特性を算出し、 算出された各サブキャリアの伝送路特性に基づき、フー
   リエ変換された信号を波形等化することを特徴とするＯ
   ＦＤＭ復調方法。
4. 【請求項４】 受信して得られたパイロット信号のみが
   補間用のサンプル信号として遅延素子内に含まれるよう
   に、上記周波数方向補間フィルタのタップ数を制御する
   ことを特徴とする請求項３記載のＯＦＤＭ復調方法。