JP2004282613A - 等化装置およびこれを有する受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力の増大を抑えながら適切なパイロット信号の補間を行うことができる等化装置と、このような等化装置を有する受信装置を提供する。
【解決手段】変動検出部８１において、受信状態の変動が検出され、この検出結果に応じて、それぞれ異なる補間精度と電力消費性能を有する２つの補間部８３１および８３２の中から、受信信号の等化に用いるパイロット信号の補間を行う補間部が選択される。選択された補間部では、抽出部８５において抽出されるパイロット信号に応じて、ＯＦＤＭシンボルＳＭの所定の信号位置におけるパイロット信号が補間される。これにより、受信状態の変動に応じた、より適切な補間精度と電力消費性能を有する補間手段が、等化処理用のパイロット信号の補間を行うために用いられる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は等化装置および受信装置に係り、たとえば、ＯＦＤＭ方式の変調信号に含まれるパイロット信号を用いる等化装置およびＯＦＤＭ方式の受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばＩＳＤＢ−Ｔ（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ｓｅｒｖｉｃｅｓ ｄｉｇｉｔａｌ ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ − ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ）など、日本や欧州で進められている地上波デジタル放送の規格では、変調方式としてＯＦＤＭ（ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）方式が採用されている。ＯＦＤＭ方式は、１チャンネルの帯域内に多数のサブキャリアを多重化して伝送する方式であり、ゴースト現象や外来ノイズなどのさまざまな妨害に対して優れた耐性を有している。
【０００３】
ＯＤＦＭ方式の受信装置に関する技術として、たとえば特許文献１に記載された技術が存在する。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１４６１９６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＯＦＤＭ方式の通信システムにおいては、一般に、振幅・位相が既知のパイロット信号をサブキャリアの中に含めた信号が伝送される。受信装置では、受信信号を復調して得られるこうしたパイロット信号の振幅・位相に応じて、各サブキャリア信号の伝送路応答が推定され、復調信号の等化が行われる。
【０００６】
ＩＳＤＢ−Ｔ方式のパイロット信号には、コンティニュアス・パイロット信号（以降、ＣＰ信号と表記する）と、スキャッタード・パイロット信号（以降、ＳＰ信号と表記する）がある。ＣＰ信号は、各シンボルの特定のサブキャリアに挿入され、ＳＰ信号は、シンボル方向で４シンボルごとに１つ、キャリア方向で１２キャリアごとに１つ挿入される。復調信号の等化処理では、一般に、ＳＰ信号が用いられる。
【０００７】
パイロット信号を除く各サブキャリア信号の伝送路応答は、一般に、復調されたパイロット信号を用いて補間されたパイロット信号から推定される。
パイロット信号の補間方法としては、たとえば、フィルタ方式や線型方式、ステップ方式がある。
【０００８】
フィルタ方式では、一連のパイロット信号に対してＦＩＲ型フィルタやＩＩＲ型フィルタなどのデジタルフィルタを用いた処理を施すことにより、パイロット信号の補間が行われる。
線型方式では、隣接した２点のパイロット信号に応じて決定される直線の補間関数に基づいて、パイロット信号の補間が行われる。
ステップ方式では、１点のパイロット信号をそのまま用いて、これに続くサブキャリアのパイロット信号が補間される。
【０００９】
これらの補間方式のうち、フィルタ方式が最も補間精度が高く、線型方式、ステップ方式の順に精度が粗くなる。このため、受信性能を高めるためにはフィルタ方式を採用する方が好ましい。
しかしながら、フィルタ方式は、積和演算器におけるデータの演算や、バッファメモリからのデータの読み出しなど、比較的複雑な処理が実行されるため、これらの補間方式の中で最も消費電力が大きい。たとえば携帯型端末装置など、電池を主電源とする装置においては、受信性能の高さよりも、大きな消費電力の方が問題となる。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、消費電力の増大を抑えながら適切なパイロット信号の補間を行うことができる等化装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、消費電力の増大を抑えながら適切な受信性能が得られる受信装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の第１の観点の等化装置は、所定のパイロット信号を挿入されて送信された信号の受信信号を等化する等化装置であって、受信信号に含まれるパイロット信号を抽出する抽出手段と、抽出手段において抽出されたパイロット信号に応じて、受信信号上の所定の信号位置におけるパイロット信号を補間する、異なる補間精度および電力消費性能を有した複数の補間手段と、受信状態の変動を検出する変動検出手段と、変動検出手段の検出結果に応じて、複数の補間手段の中から、受信信号の等化に用いるパイロット信号の補間を行う補間手段を選択する選択手段とを有する。
【００１２】
本発明の第１の観点によれば、変動検出手段において、受信状態の変動が検出され、この検出結果に応じて、それぞれ異なる補間精度と電力消費性能を有する複数の補間手段の中から、受信信号の等化に用いるパイロット信号の補間を行う補間手段が選択される。選択された補間手段では、抽出手段において抽出されるパイロット信号に応じて、受信信号上の所定の信号位置におけるパイロット信号が補間される。これにより、受信状態の変動に応じた適切な補間精度と電力消費性能を有する補間手段が、受信信号の等化に用いるパイロット信号の補間に用いられる。
【００１３】
これら複数の補間手段は、たとえば、第１の補間手段、第２の補間手段、または、第３の補間手段のうちの少なくとも２つの補間手段を含んでも良い。
第１の補間手段では、抽出手段において抽出される一連のパイロット信号に所定の重みを与えて合成される信号に応じて、パイロット信号の補間が行われる。
第２の補間手段では、抽出手段において抽出される一連のパイロット信号に応じた係数を有する所定の補間関数に基づいて、パイロット信号の補間が行われる。
第３の補間手段では、抽出手段において抽出されるパイロット信号が、受信信号上の所定の信号位置における補間パイロット信号として出力される。
【００１４】
また、変動検出手段は、抽出手段において抽出されるパイロット信号の変動に応じて、受信状態の変動を検出しても良い。
たとえば、変動検出手段は、第１のパイロット信号が所定のシンボル間隔で挿入され、第２のパイロット信号が各シンボルに挿入されてマルチキャリア変調された信号の受信信号から抽出される、第１のパイロット信号および第２のパイットキャリア信号の変動量の比に応じて、受信状態の変動を検出しても良い。
あるいは、パイロット信号が所定のシンボル間隔で挿入されてマルチキャリア変調された信号の受信信号から抽出される当該パイロット信号が、異なる２つのシンボル間隔を隔てて生じる２種類の変動量の比に応じて、受信状態の変動を検出しても良い。
【００１５】
本発明の第２の観点の受信装置は、所定のパイロット信号を挿入されて変調された信号に対して、当該変調に応じた復調を行う復調手段と、復調手段において復調された信号に含まれるパイロット信号に応じて、当該復調信号を等化する等化手段とを有する。等化手段は、復調信号に含まれるパイロット信号を抽出する抽出手段と、抽出手段において抽出されるパイロット信号に応じて、復調信号上の所定の信号位置におけるパイロット信号を補間する、異なる補間精度および電力消費性能を有した複数の補間手段と、受信状態の変動を検出する変動検出手段と、変動検出手段の検出結果に応じて、複数の補間手段の中から、受信信号の等化に用いるパイロット信号の補間を行う補間手段を選択する選択手段とを有する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の受信装置の構成例を示すブロック図である。
図１に示す受信装置は、アナログ−デジタル変換部１と、周波数変換部２と、リサンプラ３と、フーリエ変換部４と、サンプルタイミング同期部５と、シンボル同期部６と、位相変移／ＣＰＥ除去部７と、等化部８と、誤り訂正部９とを有する。
【００１７】
（アナログ−デジタル変換部１）
アナログ−デジタル変換部１は、図示しないＲＦ信号処理部において高周波から中間周波数に変換された信号Ｓｉｎを入力し、これを一定の周期でサンプリングして、デジタル信号に変換する。
【００１８】
（周波数変換部２）
周波数変換部２は、アナログ−デジタル変換部１においてデジタル化された中間周波数信号に対して直交検波を行い、さらに中間周波数からベースバンド周波数への周波数変換を行って、複素ベースバンド信号を生成する。
【００１９】
（リサンプラ３）
リサンプラ３は、受信装置の内部クロック信号でサンプルされた複素ベースバンド信号を、送信側のサンプルクロックのタイミングに合わせてサンプルし直す処理を行う。
【００２０】
（フーリエ変換部４）
フーリエ変換部４は、リサンプラ３においてサンプリングタイミングが補正された複素ベースバンド信号に対してフーリエ変換を行い、時間領域の信号を周波数領域の信号へ変換する。
【００２１】
（サンプルタイミング同期部５）
サンプルタイミング同期部５は、全てのサブキャリア信号から、位相の傾き傾向や平均位相オフセットを見積もり、これに応じて、周波数変換部２やリサンプラ３における複素ベースバンド信号のサンプリング周期やサンプリング開始時点を調節する。
【００２２】
（シンボル同期部６）
シンボル同期部６は、フーリエ変換前のＯＦＤＭシンボルにおける先頭部分のガード・インターバルと終端部分の信号との相関性を利用して、フーリエ変換の対象となるＯＦＤＭシンボルの同期タイミングを検出する。また、フーリエ変換後のＯＦＤＭシンボル内におけるパイロット信号の位相の周波数変化に応じて、この同期タイミングを補正する。
【００２３】
（位相変移／ＣＰＩ除去部７）
位相変移／ＣＰＥ除去部７は、フーリエ変換後のＯＦＤＭシンボルに対して、シンボル区間内の各キャリアの位相変移を補償する処理や、ＣＰＥ（Ｃｏｍｍｏｎ Ｐｈａｓｅ Ｅｒｒｏｒ：共通位相ノイズ）を除去する処理を行う。
【００２４】
（等化部８）
等化部８は、位相変移／ＣＰＥ除去部７において処理されたＯＦＤＭシンボルＳＭを入力し、これに含まれるＳＰ信号やＣＰ信号などのパイロット信号に応じて、ＯＦＤＭシンボルの各サブキャリア信号を等化する。すなわち、パイロット信号の位相・振幅に応じて、伝送路の影響による各サブキャリア信号の位相・振幅の誤差を推定し、これを打ち消す処理を行う。
【００２５】
ここで、等化部８について更に詳細に説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る、等化部８の構成例を示すブロック図である。
図２に示す等化部８は、変動検出部８１と、選択部８２と、パイロット信号補間部８３と、補正部８４と、抽出部８５とを有する。また、補間部８３は、フィルタ補間部８３１と、ステップ補間部８３２とを含む。
変動検出部８１は、本発明の変動検出手段の一実施形態である。
選択部８２は、本発明の選択手段の一実施形態である。
フィルタ補間部８３１は、本発明の第１の補間手段の一実施形態である。
ステップ補間部８３２は、本発明の第３の補間手段の一実施形態である。
抽出部８５は、本発明の抽出手段の一実施形態である。
【００２６】
変動検出部８１は、受信装置の受信状態を検出する。たとえば、抽出部８５においてＯＦＤＭシンボルＳＭから抽出されるパイロット信号の変動に応じて、受信状態の変動を検出する。
【００２７】
図３は、フーリエ変換後のＯＦＤＭシンボルに含まれるパイロット信号の例を図解した図である。
図３の例において、ＳＰ信号は、シンボル方向で４シンボルごとに１つ、キャリア方向で１２キャリアごとに１つ挿入されている。またＣＰ信号は、各シンボルの特定のキャリアに挿入されている。
【００２８】
たとえば受信装置の移動や、電波の伝播経路上に存在する物体の移動などによって、受信状態が時間とともに変化すると、これに応じて、ＯＦＤＭシンボルＳＭに時間的な変動が生じる。この時間的な変動は、同一キャリア番号のパイロット信号の振幅・位相を、異なるシンボル間で比較することにより検出可能である。
【００２９】
図４は、ＣＰ信号およびＳＰ信号の時間的な変化の一例を示す図である。図４において、横軸は時間を示し、時間とともに順次伝送されるＯＦＤＭシンボルに対応している。また図４において縦軸は、ＣＰ信号およびＳＰ信号の位相を示す。
通常、パイロット信号の値は伝送に際してランダム化されるが、その設定値は受信側において既知であるため、復調したパイロット信号の値をランダム化された状態から一定の値に正規化することができる。図４に示すグラフは、一定の値に正規化された後のＣＰ信号およびＳＰ信号の位相を示している。
【００３０】
一定の値に正規化されたパイロット信号の位相・振幅は、変化の無い理想的な受信状態において一定になる。このため、この正規化されたパイロット信号の位相・振幅の変動に応じて、受信状態の変動を検出することができる。
【００３１】
図５は、変動検出部８１および選択部８２の構成の一例を示すブロック図である。
図５に示す変動検出部８１は、減算部８１０１，８ｌ０８と、加算部８１０４，８１１１と、絶対値演算部８１０２，８１０９と、係数乗算部８１０３，８１０６，８１１０，８１１３と、ラッチ部８１０５，８１０７，８１１２，８１１４と、除算部８１１５とを有する。
また、図５に示す選択部８２は、比較部８１１７と、定数出力部８１１６とを有する。
【００３２】
減算部８１０１には、第Ｌ番目（Ｌは任意の自然数を示す）のシンボルのＳＰ信号ＳＰ（Ｌ）と、これに対して同一キャリア番号で４シンボル前のＳＰ信号ＳＰ（Ｌ−４）とが入力され、両者の差が演算される。この演算結果は、絶対値演算部８１０２において共役複素数を乗ぜられて、絶対値の２乗を演算した値に変換される。
絶対値演算部８１０２から出力される信号は、係数乗算部８１０３において１より小さい係数Ｂを乗ぜられ、加算部８１０４においてラッチ部８１０５の保持信号と加算された後、係数乗算部８１０６においてさらに係数（１−Ｂ）を乗ぜられて、ラッチ部８１０５および８１０７に保持される。
係数乗算部８１０３、８１０６、加算部８１０４、およびラッチ部８１０５は、ＩＩＲ型のローパスフィルタを構成しており、絶対値演算部８１０２の出力信号を平均化する機能を有している。
したがって、ラッチ部８１０７には、４シンボル隔てた２つのＳＰ信号の変動量を平均化した値ΔＳＰａが保持される。
【００３３】
一方、減算部８１０８には、第Ｌ番目のシンボルのＣＰ信号ＣＰ（Ｌ）と、これに対して１シンボル前のＣＰ信号ＣＰ（Ｌ−１）とが入力され、両者の差が演算される。この演算結果は、絶対値演算部８１０９において共役複素数を乗ぜられて、絶対値の２乗を演算した値に変換される。
【００３４】
絶対値演算部８１０９から出力される信号は、係数乗算部８１１０において１より小さい係数Ｃを乗ぜられ、加算部８１１１においてラッチ部８１１２の保持信号と加算された後、係数乗算部８１１３においてさらに係数（１−Ｃ）を乗ぜられて、ラッチ部８１１２および８１１４に保持される。
係数乗算部８１１０、８１１３、加算部８１１１、およびラッチ部８１１２は、ＩＩＲ型のローパスフィルタを構成しており、絶対値演算部８１０９から出力信号を平均化する機能を有している。
したがって、ラッチ部８１１４には、１シンボル隔てた２つのＣＰ信号の変動量を平均化した値ΔＣＰａが保持される。
【００３５】
ラッチ部８１０７に保持されたＳＰ信号の変動量の平均値ΔＳＰａは、除算部８１１５において、ラッチ部８１１４に保持されたＣＰ信号の変動量の平均値ΔＣＰａによって除せられ、その商（ΔＳＰａ／ΔＣＰａ）が、キャリア情報Ｃｉｎｆとして出力される。
除算部８１１５における除算は、小数点以下を考慮した厳密な演算でも良いし、補間精度が許せば、簡易的な演算でも良い。たとえば、平均値ΔＣＰａおよびΔＳＰａを同じ桁ずつ下位桁に向かってビットシフトさせ、平均値ΔＣＰａが値‘１’になるときの平均値ΔＳＰａの値を、キャリア情報Ｃｉｎｆとして出力しても良い。
【００３６】
このように、図５に示す変動検出部８１は、ＳＰ信号の変動量の平均値ΔＳＰａと、ＣＰ信号の変動量の平均値ΔＣＰａとの比として、受信状態の変動を検出する。
たとえば受信装置の移動によって生じるフェーディングなど、受信状態の時間的な変動は、１シンボルごとに挿入されるＣＰ信号に比べて、４シンボルごとに挿入されるＳＰ信号により大きな影響を与える。このため、両者の変動量の比（ΔＳＰａ／ΔＣＰａ）に応じて、受信状態の変動を検出することができる。
【００３７】
選択部８２は、変動検出部８１の検出結果に応じて、フィルタ補間部８３１およびステップ補間部８３２のうち、ＯＦＤＭシンボルＳＭの等化に用いるパイロット信号の補間を行う補間部を選択する。
すなわち、変動検出部８１の検出結果において、受信状態が所定の判定基準と比較した結果良好と判定された場合には、補間精度が粗いステップ補間部８３２を選択し、受信状態が不良と判定された場合には、補間精度が高いフィルタ補間部８３１を選択する。
【００３８】
図５の例に示す選択部８２では、比較部８１１７において、除算部８１１５から出力されるキャリア情報Ｃｉｎｆが、定数出力部８１１６から出力されるしきい値と比較され、この比較結果が、選択信号Ｓ８２としてとして出力される。キャリア情報Ｃｉｎｆが定数出力部８１１６から出力されるしきい値を下回る場合、受信状態が良好であると判定され、ステップ補間部８３２の選択を指示する選択信号Ｓ８２が出力される。また、キャリア情報Ｃｉｎｆがしきい値を超える場合は、受信状態が不良であると判定され、フィルタ補間部８３１の選択を指示する選択信号Ｓ８２が出力される。
【００３９】
パイロット信号補間部８３は、抽出部８５において抽出されるＳＰ信号に応じて、ＯＦＤＭシンボルＳＭの所定の信号位置におけるパイロット信号を補間する。
たとえば、４シンボルに１ずつＳＰ信号が挿入された所定のキャリア番号のサブキャリア信号に対して、シンボル方向にパイロット信号の補間を行う。この結果、補間前はキャリア方向に対して１２キャリアごとに１つだけ与えられていたパイロット信号が、４キャリアごとに１つ与えられることになる。この補間パイロット信号を用いて、さらにキャリア方向に対してパイロット信号の補間を行うことにより、それぞれのサブキャリア信号に対して補間パイロット信号を与えることができる。
【００４０】
補間部８３は、このようなパイロット信号の補間をおこなう補間部を複数有している。それぞれの補間部は、補間精度および電力消費性能が異なっており、選択部８２において選択された補間部を、等化処理に用いるパイロット信号を補間するために用いる。
【００４１】
たとえば図２に示すように、パイロット信号補間部８３には、精度が高いく消費電力が大きいフィルタ補間部８３１と、精度は粗いが消費電力が小さいステップ補間部８３２が設けられる。
【００４２】
フィルタ補間部８３１は、抽出部８５において抽出される一連のパイロット信号に所定の重みを与えて合成される信号に応じて、パイロット信号の補間を行う。
【００４３】
フィルタ補間部８３１は、たとえば図６に示すように、ＦＩＲ型のデジタルフィルタを用いて構成することが可能である。図６に示すフィルタ補間部８３１は、４タップのＦＩＲ型フィルタとして構成されている。
すなわち、抽出部８５において抽出される一連のパイロット信号は、直列接続された３段のラッチ回路８３１１〜８３１３に順次保持されるとともに、係数乗算部８３１４において重み係数Ｃ０を乗ぜられる。ラッチ回路８３１１〜８３１３に保持されるパイロット信号には、係数乗算部８３１５〜８３１７の重み係数Ｃ１〜Ｃ３が乗ぜられる。係数乗算部８３１４〜８３１７の乗算結果は、加算部８３１８において合成され、これにより補間パイロット信号が生成される。
【００４４】
フィルタ補間部８３１に用いるフィルタの形式は、上述したＦＩＲ型フィルタ以外でも良く、たとえばＩＩＲ型のデジタルフィルタや、ＦＩＲ型とＩＩＲ型とを組み合わせたデジタルフィルタなど、他の種々の形式のフィルタを用いても良い。
【００４５】
ステップ補間部８３２は、抽出部８５において抽出されるパイロット信号を、所定の信号位置における補間パイロット信号として出力する。たとえば図６に示すように、抽出部８５において抽出されるパイロット信号を、そのまま補間パイロット信号として出力する。
【００４６】
たとえば、４シンボルに１ずつ挿入されたＳＰ信号をシンボル方向に補間する場合について説明すると、抽出部８５においてＳＰ信号が１つ抽出された場合、これに続く３つのサブキャリア信号に対しては、この抽出されたＳＰ信号がそのまま補間パイロット信号として出力される。新たにＳＰ信号が１つ抽出された場合には、新たなＳＰ信号がこれに続く３つのサブキャリア信号の補間パイロット信号として出力される。したがって、補間パイロット信号の振幅・位相は、フィルタ補間部８３１で与えられる補間パイロット信号に比べて、不連続に変化する。
【００４７】
補正部８４は、抽出部８５において抽出されたパイロット信号、および補間部８３において補間されたパイロット信号を用いて、ＯＦＤＭシンボルＳＭの各サブキャリア信号の振幅および位相を補正する。
すなわち、サブキャリア信号ごとに与えられたパイロット信号が既知信号に対して有する変化を打ち消すように、サブキャリア信号の振幅および位相を補正する。たとえば、与えられたパイロット信号と既知の信号との比が、変換前のサブキャリア信号と変換後のサブキャリア信号との比と同じになるように、サブキャリア信号の振幅および位相を補正する。
【００４８】
抽出部８５は、入力されるＯＦＤＭシンボルＳＭに含まれるパイロット信号を抽出する。
抽出部８５には、たとえば図６に示すように、ＯＦＤＭシンボルＳＭを一時的に蓄積するバッファメモリ１０２と、このバッファメモリ１０２に対するアクセスを制御するメモリ制御部１０１とが含まれる。
バッファメモリ１０２に蓄積されたＯＦＤＭシンボルＳＭの中から、ＳＰ信号やＣＰ信号などのパイロット信号がメモリ制御部１０１によって読み出され、変動検出部８１および補間部８３に対して順次与えられる。
【００４９】
また抽出部８５には、たとえばランダム化されて送信されたパイロット信号の値を一定の値に正規化する図示しない処理部が含まれる。一般に、パイロット信号はＢＰＳＫ（ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）方式で変調されており、この場合は、パイロット信号の実部および虚部の符号を既知のランダムパターンに応じて反転させることにより、パイロット信号の値を一定の値（たとえば値‘１’）に正規化することができる。
こうした正規化処理は、バッファメモリ１０２に書き込まれる前のパイロット信号、あるいはバッファメモリ１０２から読み出された後のパイロット信号に対して行われる。変動検出部８１および補間部８３には、正規化後のパイロット信号が与えられる。
以上が、図１に示す等化部８の説明である。
【００５０】
（誤り訂正部９）
誤り訂正部９は、等化部８において等化されたＯＦＤＭシンボルＳＭｅに対して、デ・インターリーブ処理、デ・マッピング処理を施した後、ビタビ復号器およびリードソロモン誤り訂正器において復号化と誤り訂正を行い、これらの処理の後、ＭＰＥＧ２のトランスポート・ストリーム信号Ｓｔｓｐを生成する。
なお、図５に示す変動検出部８１において生成されるキャリア情報Ｃｉｎｆは、誤り訂正部９のビタビ復号器において軟判定復号が行われる際に用いられる。
【００５１】
ここで、上述した構成を有する図１に示す受信装置について、等化部８の動作を中心に説明する。
アナログ−デジタル変換部１においてデジタル化された中間周波数信号は、周波数変換部２において複素ベースバンド信号に変換され、次いでリサンプラ３においてサンプリングのタイミングが補正され、この補正後の複素ベースバンド信号が、フーリエ変換部４において周波数領域のＯＦＤＭシンボルへ変換される。ＯＦＤＭシンボルは、位相変移／ＣＰＥ除去部７において、各キャリアの位相変移を補償する処理やＣＰＥの除去処理が施された後、等化部８において等化処理を施される。
【００５２】
等化部８では、まず、抽出部８５においてＯＦＤＭシンボルＳＭからパイロット信号が抽出され、抽出されたパイロット信号の変動に応じて、変動検出部８１により受信状態の変動が検出される。たとえば、所定のシンボル間隔・キャリア間隔で挿入されるＳＰ信号の変動量と、各シンボルの特定のキャリアに挿入されるＣＰ信号の変動量との比に応じて、受信状態の変動が検出される。
【００５３】
選択部８２では、変動検出部８１の検出結果に応じて、パイロット補間部８３における補間方式の選択が行われる。たとえば、受信状態が良好な場合にはステップ補間部８３２が選択され、受信状態が不良な場合にはフィルタ補間部８３１が選択される。
【００５４】
パイロット信号補間部８３では、選択された補間方式によってパイロット信号が補間され、この補間パイロット信号が、抽出部８５において抽出されたパイロット信号とともに補正部８４へ入力される。補正部８４では、これらのパイロット信号を用いて、各サブキャリア信号の振幅および位相が補正される。
【００５５】
図７は、図６に示すパイロット信号補間部８３を有した受信装置において、フィルタ補間部８３１が選択される場合におけるバッファメモリ１０２の入出力信号を示す。
図７（Ａ）はバッファメモリ１０２に対する読み出しアドレスを、図７（Ｂ）はバッファメモリ１０２に対する読み出しイネーブル信号を、図７（Ｃ）はバッファメモリ１０２から読み出されるパイロット信号を、図７（Ｄ）はクロック信号ＣＬＫを示す。
図７に示すように、４タップのＦＩＲ型フィルタを有したフィルタ補間部８３１が選択される場合、バッファメモリ１０２の４つのアドレスに対してアクセスが行われる。また、このとき、フィルタ補間部８３１では、４つパイロット係数に対する積和演算が行われる。
【００５６】
一方、図８は、図６に示すパイロット信号補間部８３を有した受信装置において、ステップ補間部８３２が選択される場合におけるバッファメモリ１０２の入出力信号を示す。図７と図８の同一符号は同一の信号を示す。
図８に示すように、ステップ補間部８３２が選択される場合には、バッファメモリ１０２の１つのアドレスにだけアクセスが行われる。また、フィルタ補間部８３１における積和演算のような、論理演算は実行されない。
【００５７】
すなわち、ステップ補間部８３２が選択された場合、バッファメモリ１０２へのアクセス回数が少なく、またステップ補間部８３２の処理による電力消費が生じないため、フィルタ補間部８３１と比べて、消費電力が大幅に削減される。
【００５８】
以上説明したように、図２に示す等化部８を有した図１に示す受信装置によれば、受信状態が良好な場合は、高い補間精度が必要ないことから、補間精度が粗く消費電力が小さいステップ補間部８３２が選択されて、消費電力が抑えられる。また、受信状態が不良な場合は、高い補間精度が必要とされるため、補間精度が高く消費電力が大きいフィルタ補間部８３１が選択されて、受信性能の向上が図られる。このように、受信状態を検出して最適なパイロット信号の補間方式が選択されるため、消費電力の増大を抑えながら適切な受信性能を得ることができる。
【００５９】
こうした等化装置を、たとえば携帯型端末の受信装置に設けることによって、移動中の不安定な受信状態においては、精度の高い補間方式を選択して受信性能の劣化を抑え、停止中の安定した受信状態においては、消費電力の小さい補間方式を選択してバッテリの消耗を抑えることができる。このように、消費電力の削減が要求される携帯型の装置において、受信性能と消費電力をバランス良く調整することができる。
【００６０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されない。
たとえば、上述した実施形態では、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の受信装置が例として示されているが、本発明はこれに限定されず、種々の方式の受信装置にも適用可能である。
【００６１】
また、上述した実施形態では、変調方式としてＯＦＤＭ変調を用いた受信装置が例として示されているが、本発明はこれに限定されず、パイロット信号を挿入した信号が伝送される、マルチキャリア方式以外の種々の変調方式を用いた受信装置にも、本発明を適用することは可能である。
【００６２】
図５に示す変動検出部８１においては、ＳＰ信号の変動量とＣＰ信号の変動量との比に応じて、受信状態の変動を検出する例が示されているが、本発明はこれに限定されない。
たとえば、ＣＰ信号の４シンボルごとの変動量と１シンボルごとの変動量との比に応じて、受信状態の変動を検出してもよい。すなわち、抽出部８５から抽出されるパイロット信号が、異なる２つのシンボル間隔を隔てて生じる２種類の変動量の比に応じて、受信状態の変動を検出しても良い。
また、パイロット信号の変動量が所定のしきい値を超えるか否かに応じて、受信状態の変動を検出しても良い。
【００６３】
また、図２および図６に示す構成例では、パイロット信号補間部８３に、２種類の補間部を設けた例が示されているが、本発明はこれに限定されず、２以上の補間部から１つを選択する構成としても良い。
【００６４】
フィルタ補間部８３１およびステップ補間部８３２以外にも、種々の補間方式の補間部を用いて良い。
たとえば、抽出部において抽出される一連のパイロット信号に応じた係数を有する所定の補間関数、たとえば直線の補間関数に基づいて、パイロット信号の補間を行う補間部を設けても良い。
【００６５】
【発明の効果】
本発明の等化装置によれば、消費電力の増大を抑えながら適切なパイロット信号の補間を行うことができる。
また、本発明の受信装置によれば、消費電力の増大を抑えながら適切な受信性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る、ＩＳＤＢ−Ｔ方式の受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態に係る、等化部の構成例を示すブロック図である。
【図３】フーリエ変換後のＯＦＤＭシンボルに含まれるパイロット信号の例を図解した図である。
【図４】コンティニュアス・パイロット信号およびスキャッタード・パイロット信号の時間的な変化の一例を示す図である。
【図５】変動検出部および選択部の構成の一例を示すブロック図である。
【図６】パイロット信号補間部および信号抽出部の構成の一例を示すブロック図である。
【図７】図６に示すパイロット信号補間部を有した受信装置において、フィルタ補間部が選択される場合におけるバッファメモリの入出力信号を示す図である。
【図８】図６に示すパイロット信号補間部を有した受信装置において、ステップ補間部が選択される場合におけるバッファメモリの入出力信号を示す図である。
【符号の説明】
１…アナログ−デジタル変換部、２…周波数変換部、３…リサンプラ、４…フーリエ変換部、５…サンプルタイミング同期部、６…シンボル同期部、７…位相変移／ＣＰＥ除去部、８…等化部、９…誤り訂正部、８１…変動検出部、８２…選択部、８３…パイロット信号補間部、８４…補正部、８５…抽出部、８３１…フィルタ補間部、８３２…ステップ補間部

Claims (10)

1. 所定のパイロット信号を挿入されて送信された信号の受信信号を等化する等化装置であって、
   上記受信信号に含まれる上記パイロット信号を抽出する抽出手段と、
   上記抽出手段において抽出されるパイロット信号に応じて、上記受信信号上の所定の信号位置におけるパイロット信号を補間する、異なる補間精度および電力消費性能を有した複数の補間手段と、
   受信状態の変動を検出する変動検出手段と、
   上記変動検出手段の検出結果に応じて、上記複数の補間手段の中から、上記受信信号の等化に用いるパイロット信号の補間を行う補間手段を選択する選択手段と
   を有する等化装置。
2. 上記複数の補間手段は、
   上記抽出手段において抽出される一連のパイロット信号に所定の重みを与えて合成される信号に応じて、上記パイロット信号の補間を行う第１の補間手段、
   上記抽出手段において抽出される一連のパイロット信号に応じた係数を有する所定の補間関数に基づいて、上記パイロット信号の補間を行う第２の補間手段、または、
   上記抽出手段において抽出されるパイロット信号を、上記所定の信号位置における補間パイロット信号として出力する第３の補間手段
   のうちの少なくとも２つの補間手段を含む、
   請求項１に記載の等化装置。
3. 上記変動検出手段は、上記抽出手段において抽出されるパイロット信号の変動に応じて、上記受信状態の変動を検出する、
   請求項１に記載の等化装置。
4. 上記変動検出手段は、第１のパイロット信号が所定のシンボル間隔で挿入され、第２のパイロット信号が各シンボルに挿入されてマルチキャリア変調された信号の受信信号から抽出される、上記第１のパイロット信号および上記第２のパイットキャリア信号の変動量の比に応じて、上記受信状態の変動を検出する、
   請求項３に記載の等化装置。
5. 上記変動検出手段は、パイロット信号が所定のシンボル間隔で挿入されてマルチキャリア変調された信号の受信信号から抽出される当該パイロット信号が、異なる２つのシンボル間隔を隔てて生じる２種類の変動量の比に応じて、上記受信状態の変動を検出する、
   請求項３に記載の等化装置。
6. 所定のパイロット信号を挿入されて変調された信号に対して、当該変調に応じた復調を行う復調手段と、
   上記復調手段において復調された信号に含まれるパイロット信号に応じて、当該復調信号を等化する等化手段とを有し、
   上記等化手段は、
   上記復調信号に含まれる上記パイロット信号を抽出する抽出手段と、
   上記抽出手段において抽出される上記パイロット信号に応じて、上記復調信号上の所定の信号位置におけるパイロット信号を補間する、異なる補間精度および電力消費性能を有した複数の補間手段と、
   受信状態の変動を検出する変動検出手段と、
   上記変動検出手段の検出結果に応じて、上記複数の補間手段の中から、上記受信信号の等化に用いるパイロット信号の補間を行う補間手段を選択する選択手段と
   を有する受信装置。
7. 上記複数の補間手段は、
   上記抽出手段において抽出される一連のパイロット信号に所定の重みを与えて合成される信号に応じて、上記パイロット信号の補間を行う第１の補間手段、
   上記抽出手段において抽出される一連のパイロット信号に応じた係数を有する所定の補間関数に基づいて、上記パイロット信号の補間を行う第２の補間手段、または、
   上記抽出手段において抽出されるパイロット信号を、上記所定の信号位置における補間パイロット信号として出力する第３の補間手段
   のうちの少なくとも２つの補間手段を含む、
   請求項６に記載の受信装置。
8. 上記変動検出手段は、上記抽出手段において抽出されるパイロット信号の変動に応じて、上記受信状態の変動を検出する、
   請求項６に記載の受信装置。
9. 上記復調手段は、第１のパイロット信号が所定のシンボル間隔で挿入され、第２のパイロット信号が各シンボルに挿入されてマルチキャリア変調された信号を復調し、
   上記変動検出手段は、上記抽出手段において抽出される上記第１のパイロット信号および上記第２のパイロット信号の変動量の比に応じて、上記受信状態の変動を検出する、
   請求項８に記載の受信装置。
10. 上記復調手段は、パイロット信号が所定のシンボル間隔で挿入されてマルチキャリア変調された信号を復調し、
    上記変動検出手段は、上記抽出手段において抽出されるパイロット信号が、異なる２つのシンボル間隔を隔てて生じる２種類の変動量の比に応じて、上記受信状態の変動を検出する、
    請求項８に記載の受信装置。

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