JP2007202082A

JP2007202082A - Ｏｆｄｍ復調装置及び方法

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Publication number: JP2007202082A
Application number: JP2006021160A
Authority: JP
Inventors: Toshihisa Momoshiro; 俊久百代; Hiroshi Yamagata; 拓山縣; Toshiki Kawauchi; 豪紀川内
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-01-30
Filing date: 2006-01-30
Publication date: 2007-08-09

Abstract

【課題】ＣＷ妨害に対する耐性の強化を図る。
【解決手段】ＣＷ妨害検出回路１９は、ＯＦＤＭ周波数領域信号のサブキャリア毎に電力を計算し、ＣＷ妨害が存在するサブキャリアを検出する。データ抽出回路２０は、伝送路特性推定回路１８で推定された伝送路特性のうち一部のデータを抽出し、抽出した伝送路特性をＩＦＦＴ演算回路２１に供給する。特に、ＣＷ妨害が存在する場合には、ＣＷ妨害の存在するサブキャリアを避けた範囲からデータを抽出する。ＩＦＦＴ演算回路２１は、データ抽出回路２０から供給された伝送路特性に対してＩＦＦＴ演算を行うことにより、各パスの信号強度が表された遅延プロファイルを生成する。ウィンドウ再生回路２２は、この遅延プロファイルを用いて、最先に到達したパスのシンボル境界を検出し、ＦＦＴ演算回路１７に対してＦＦＴ演算範囲を特定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）信号を復調するＯＦＤＭ復調装置及びその方法に関する。

近年、デジタルデータを変調する方式として、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing；ＯＦＤＭ）方式（以下、ＯＦＤＭ方式という。）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、各サブキャリアの振幅及び位相にＰＳＫ（Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）によりデータを割り当てて、デジタル変調する方式である。

ＯＦＤＭ方式は、マルチパス妨害の影響を強く受ける地上デジタル放送に適用することが広く検討されている。ＯＦＤＭ方式を採用した地上デジタル放送としては、例えば、ＤＶＢ−Ｔ（Digital Video Broadcasting - Terrestrial）、ＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting - Terrestrial）、ＩＳＤＢ−Ｔ_SB（ISDB-T Sound Broadcasting）といった規格がある。

ＯＦＤＭ方式による送信信号は、図１３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ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）演算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おり、例えば、有効シンボルの１／４や１／８の時間長の信号とされている。

このようなＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ受信装置では、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）演算回路によりＦＦＴ演算が行われることによって、受信したＯＦＤＭ信号の復調が行われる。ＯＦＤＭ受信装置は、有効シンボルとガードインターバルとから構成されるＯＦＤＭシンボルに対して、ＯＦＤＭシンボルの境界位置を検出し、検出したシンボル境界位置から有効シンボルと同一の長さの演算範囲（ＦＦＴウィンドウ）を定め、このＦＦＴウィンドウにより定められた部分のデータをＯＦＤＭシンボルから特定してＦＦＴ演算を行う。

ところで、地上波放送は、マルチパス環境下の伝送路である。つまり、受信位置の周囲の地形や建物等の周辺環境によって、遅延波による妨害を強く受け、ＯＦＤＭ受信装置により受信された信号は、複数の遅延波が合成された合成波となってしまう。

このように、マルチパス環境下の伝送路では、複数のパスが存在するために複数のシンボル境界が存在することになるが、通常、最先に到達したパスのシンボル境界位置に基づきＦＦＴウィンドウ位置を設定することによって、シンボル間干渉が存在しないようにする。

ここで、このＦＦＴ演算位置を定めるＦＦＴウィンドウの位置の設定方法について説明する（特許文献１，２を参照）。

ＦＦＴウィンドウを設定する第１の方法としては、ＦＦＴ演算が行われる前のＯＦＤＭ信号を遅延させて、ガードインターバル部分の波形とＯＦＤＭシンボルの後半の波形（すなわち、ガードインターバルのコピー元の信号波形）との相関性を求め、シンボル境界位置を検出する方法がある。この方法では、自己相関関数のピーク値が示す時間が、各パスのＯＦＤＭシンボルの境界となる。そこで、最先に到達したパスのシンボル境界位置に基づきＦＦＴウィンドウのトリガーを発生し、シンボル同期をとる。

また、第２の方法としては、ＯＦＤＭシンボルの特定の位置に散在されている特定電力且つ特定位相のスキャッタードパイロット信号（ＳＰ信号）を利用する方法がある。この方法では、ＯＦＤＭ信号からＳＰ信号を抽出して変調成分を取り除いた後、時間方向補間フィルタ及び周波数方向補間フィルタで補間することにより、ＯＦＤＭシンボル内の全てのサブキャリアの伝送路特性を推定する。そして、推定された伝送路特性に対してＩＦＦＴ演算を行うことにより、各パスの信号強度が表された遅延プロファイルを生成し、最先に到達したパスに基づいて、ＯＦＤＭシンボルの境界を求める。そして、このシンボル境界位置に基づきＦＦＴウィンドウのトリガーを発生し、シンボル同期をとる。

特開２００２−３６８７１７号公報特開２００１−２９２１２５号公報

しかしながら、このような従来のＯＦＤＭ受信装置では、ＳＰ信号が一定周波数且つ無変調の連続波（Continuous Wave）による妨害（以下、ＣＷ妨害という。）を受けている場合には、伝送路特性の推定精度が劣化するため、等化性能が劣化してしまい、さらに、推定された伝送路特性から生成される遅延プロファイルの推定精度も劣化してしまうという問題があった。

本発明は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、ＣＷ妨害に対する耐性の強化を図ったＯＦＤＭ復調装置及びその方法を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するために、本発明に係る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多重（ＯＦＤＭ）信号を復調するＯＦＤＭ復調装置であって、上記ＯＦＤＭ信号の各伝送シンボルから有効シンボル期間分の演算範囲を設定し、設定した演算範囲を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のサブキャリア毎の電力に基づいて、一定周波数且つ無変調の連続波による妨害の有無を判定し、妨害が存在する場合には、妨害が存在するサブキャリアを検出する妨害検出手段と、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上記伝送シンボル毎に上記パイロット信号を抽出し、抽出した上記パイロット信号を時間方向及び周波数方向に補間することにより上記伝送シンボル内の全てのサブキャリアの伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段と、上記伝送路特性推定手段により推定された上記伝送路特性の一部のデータを抽出するデータ抽出手段と、上記データ抽出手段により抽出された伝送路特性を上記伝送シンボル毎に逆フーリエ変換することにより遅延プロファイルを生成する逆フーリエ変換手段と、上記逆フーリエ変換手段により生成された上記遅延プロファイルに基づいて、上記演算範囲を制御するウィンドウ再生手段とを備え、上記データ抽出手段は、上記妨害検出手段により妨害が存在すると判定された場合、妨害が存在するサブキャリア以外のサブキャリアからデータを抽出することを特徴とする。

また、本発明に係るＯＦＤＭ復調方法は、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多重（ＯＦＤＭ）信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、上記ＯＦＤＭ信号の各伝送シンボルから有効シンボル期間分の演算範囲を設定し、設定した演算範囲をフーリエ変換するフーリエ変換工程と、上記フーリエ変換工程にてフーリエ変換された信号のサブキャリア毎の電力に基づいて、一定周波数且つ無変調の連続波による妨害の有無を判定し、妨害が存在する場合には、妨害が存在するサブキャリアを検出する妨害検出工程と、上記フーリエ変換工程にてフーリエ変換された信号から上記伝送シンボル毎に上記パイロット信号を抽出し、抽出した上記パイロット信号を時間方向及び周波数方向に補間することにより上記伝送シンボル内の全てのサブキャリアの伝送路特性を推定する伝送路特性推定工程と、上記伝送路特性推定工程にて推定された上記伝送路特性の一部のデータを抽出するデータ抽出工程と、上記データ抽出工程にて抽出された伝送路特性を上記伝送シンボル毎に逆フーリエ変換することにより遅延プロファイルを生成する逆フーリエ変換工程と、上記逆フーリエ変換工程にて生成された上記遅延プロファイルに基づいて、上記演算範囲を制御するウィンドウ再生工程とを有し、上記データ抽出工程では、上記妨害検出工程にて妨害が存在すると判定された場合、妨害が存在するサブキャリア以外のサブキャリアからデータを抽出することを特徴とする。

また、本発明に係る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多重（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のサブキャリア毎の電力に基づいて、一定周波数且つ無変調の連続波による妨害の有無を判定し、妨害が存在する場合には、妨害が存在するサブキャリアを検出する妨害検出手段と、上記妨害検出手段により妨害が存在すると判定された場合に、上記ＯＦＤＭ信号のうち、妨害が存在するサブキャリアの周波数の信号を除去する妨害除去手段とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係るＯＦＤＭ復調方法は、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多重（ＯＦＤＭ）信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、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工程と、上記フーリエ変換工程にてフーリエ変換された信号のサブキャリア毎の電力に基づいて、一定周波数且つ無変調の連続波による妨害の有無を判定し、妨害が存在する場合には、妨害が存在するサブキャリアを検出する妨害検出工程と、上記妨害検出工程にて妨害が存在すると判定された場合に、上記ＯＦＤＭ信号のうち、妨害が存在するサブキャリアの周波数の信号を除去する妨害除去工程とを有することを特徴とする。

本発明に係るＯＦＤＭ復調装置及びその方法によれば、ＣＷ妨害が存在する場合であっても、伝送路特性の推定精度や遅延プロファイルの推定精度が劣化することを防止することができる。

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、第１の実施の形態におけるＯＦＤＭ受信装置のブロック構成図を図１に示す。

図１に示すように、第１の実施の形態におけるＯＦＤＭ受信装置１０は、アンテナ１１と、チューナ１２と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１３と、Ａ／Ｄ変換回路１４と、ＤＣキャンセル回路１５と、デジタル直交復調回路１６と、ＦＦＴ演算回路１７と、伝送路特性推定回路１８と、ＣＷ妨害検出回路１９と、データ抽出回路２０と、ＩＦＦＴ演算回路２１と、ウィンドウ再生回路２２と、伝送路特性補償回路２３と、伝送路復号回路２４とを備えている。

ＯＦＤＭ送信装置から送信された送信波は、ＯＦＤＭ受信装置１０のアンテナ１１により受信され、ＲＦ信号としてチューナ１２に供給される。

アンテナ１１により受信されたＲＦ信号は、乗算器１２ａ及び局部発振器１２ｂからなるチューナ１２によりＩＦ信号に周波数変換され、ＢＰＦ１３に供給される。

チューナ１２から出力されたＩＦ信号は、ＢＰＦ１３によりフィルタリングされた後、Ａ／Ｄ変換回路１４によりデジタル化される。デジタル化されたＩＦ信号は、ＤＣキャンセル回路１５によりＤＣ成分が除去され、デジタル直交復調回路１６に供給される。

デジタル直交復調回路１６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ＯＦＤＭ信号を出力する。このデジタル直交復調回路１６から出力されるベースバンドのＯＦＤＭ信号は、ＦＦＴ演算が行わ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、直交復調後でＦＦＴ演算が行われる前のベースバンド信号をＯＦＤＭ時間領域信号と呼ぶ。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１６から出力されるＯＦＤＭ時間領域信号は、ＦＦＴ演算回路１７に供給される。

ＦＦＴ演算回路１７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１７から出力される信号は、ＦＦＴ演算が行わ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、ＦＦＴ演算が行われた後の信号をＯＦＤＭ周波数領域信号と呼ぶ。

ＦＦＴ演算回路１７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ＦＦＴ演算を行う。具体的にその演算開始位置は、ＯＦＤＭ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。

このように、ＦＦＴ演算回路１７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、伝送路特性推定回路１８、ＣＷ妨害検出回路１９、及び伝送路特性補償回路２３に供給される。

伝送路特性推定回路１８は、ＯＦＤＭ周波数領域信号から抽出したＳＰ信号に基づき、伝送路特性を推定する。

ここで、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図２に示す。

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、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ＳＰ信号が挿入されることとなる。このように、ＩＳＤＢ−Ｔ規格では、ＳＰ信号を空間的に散在させた状態でＯＦＤＭ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。

伝送路特性推定回路１８は、ＯＦＤＭ周波数領域信号から情報成分を取り除いてＳＰ信号のみを抽出し、抽出したＳＰ信号と基準ＳＰ信号との差を求めることにより、変調成分を取り除く。変調成分が取り除かれたＳＰ信号は、ＳＰ信号が挿入されたサブキャリアの伝送路特性を表している。そして、伝送路特性推定回路１８は、変調成分が取り除かれたＳＰ信号に対して時間方向補間処理を行い、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３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。続いて、伝送路特性推定回路１８は、図４に示すように、時間方向に補間したＳＰ信号を３倍オーバーサンプリングすることにより周波数方向補間処理を行い、ＯＦＤＭシンボル内の全てのサブキャリアの伝送路特性を推定する。

伝送路特性推定回路１８は、このようにして推定された伝送路特性をデータ抽出回路２０及び伝送路特性補償回路２３に供給する。

ＣＷ妨害検出回路１９は、ＯＦＤＭ周波数領域信号のサブキャリア毎に電力を計算し、このサブキャリア毎の電力に基づいてＣＷ妨害が存在するサブキャリアを検出する。そして、ＣＷ妨害検出回路１９は、ＣＷ妨害の有無を示すＣＷ妨害検出フラグと最大電力サブキャリア番号とを、データ抽出回路２０に供給する。なお、このＣＷ妨害検出回路１９についての詳細は後述する。

データ抽出回路２０は、伝送路特性推定回路１８で推定された伝送路特性のうち、一部のデータを抽出し、抽出した伝送路特性をＩＦＦＴ演算回路２１に供給する。通常、データ抽出回路２０は、図５に示すように、中心サブキャリアを含む３サブキャリア毎に、２の冪乗個のデータを抽出する。但し、ＣＷ妨害が存在する場合には、後段における遅延プロファイルの推定精度が劣化するのを防止するため、データ抽出回路２０は、ＣＷ妨害の存在するサブキャリアを避けた範囲からデータを抽出する。なお、このデータ抽出回路２０についての詳細は後述する。

ＩＦＦＴ演算回路２１は、データ抽出回路２０から供給された伝送路特性に対してＩＦＦＴ演算を行うことにより、各パスの信号強度が表された遅延プロファイルを生成し、生成した遅延プロファイルをウィンドウ再生回路２２に供給する。

ウィンドウ再生回路２２は、ＯＦＤＭ周波数領域信号のうち、最先に到達したパスのシンボル境界を検出し、検出したシンボル境界位置に基づき、ＦＦＴ演算回路１７に対してＦＦＴ演算範囲を特定する。ウィンドウ再生回路２２は、ＩＦＦＴ演算回路２１から供給された遅延プロファイルを用いて、最先に到達したパスのシンボル境界を検出する。そして、ウィンドウ再生回路２２は、ＦＦＴ演算範囲に基づいて演算開始タイミングを示すトリガーを発生し、発生したトリガーをＦＦＴ演算回路１７に供給する。

伝送路特性補償回路２３は、伝送路特性推定回路１８で推定された伝送路特性を用いて、ＯＦＤＭ周波数領域信号の位相等化及び振幅等化を行う。伝送路特性補償回路２３は、位相等化及び振幅等化がされたＯＦＤＭ周波数領域信号を伝送路復号回路２４に供給する。

伝送路復号回路２４は、位相等化及び振幅等化がされたＯＦＤＭ周波数領域信号に対して、キャリア復調、デインターリーブ、デマッピング、デパンクチャ、ビタビ復号、誤り訂正処理等を行い、トランスポートストリームを出力する。

以上のようなＯＦＤＭ受信装置１０では、地上デジタル放送として放送されたＯＦＤＭ信号を受信及び復調し、復調した信号を伝送路復号し、例えば音声や映像信号が含まれているトランスポートストリームを出力することができる。

以下、上述したＣＷ妨害検出回路１９及びデータ抽出回路２０について、詳細に説明する。

まず、ＣＷ妨害検出回路１９のブロック構成図の第１の例を図６に示す。

図６に示すＣＷ妨害検出回路１９において、電力計算回路３１は、共役複素計算器３１ａ及び複素乗算器３１ｂからなり、サブキャリア毎の電力を計算する。１シンボル積分器３２は、サブキャリア毎の電力を１シンボルの全てのサブキャリアについて積分し、１シンボル分の総電力を求める。スケーリング回路３３は、この総電力をスケーリング処理した値をＣＷ妨害判定閾値として比較器３５に供給する。最大電力サブキャリア探索回路３４は、電力が最大であるサブキャリアを探索し、その最大電力を比較器３５に供給すると共に、最大電力サブキャリア番号をデータ抽出回路２０（図１）に供給する。比較器３５は、最大電力とＣＷ妨害判定閾値とを比較してＣＷ妨害の有無を判定し、ＣＷ妨害の有無を示すＣＷ妨害検出フラグをデータ抽出回路２０（図１）に供給する。

このように、図６に示すＣＷ妨害検出回路１９では、１シンボル内で電力が最大であるサブキャリアにおける最大電力と、１シンボル分の総電力に基づいて計算されたＣＷ妨害判定閾値とを比較し、ＣＷ妨害の有無を判定する。

続いて、ＣＷ妨害検出回路１９のブロック構成図の第２の例を図７に示す。この図７において、図６と同様の構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図７に示すＣＷ妨害検出回路１９において、Ｎシンボル期間判定回路３６は、比較器３５から供給された１シンボルの比較結果をＮシンボル分（Ｎは２以上の整数）蓄積し、Ｎシンボル分の比較結果に基づいてＣＷ妨害の有無を判定する。例えば、Ｎシンボル期間判定回路３６は、Ｎシンボル連続して最大電力がＣＷ妨害判定閾値を超えた場合に、ＣＷ妨害が存在すると判定する。Ｎシンボル期間判定回路３６は、ＣＷ妨害の有無を示すＣＷ妨害検出フラグと最大電力サブキャリア番号とをデータ抽出回路２０（図１）に供給する。

このように、図７に示すＣＷ妨害検出回路１９では、１シンボル内で電力が最大であるサブキャリアにおける最大電力と、１シンボル分の総電力に基づいて計算されたＣＷ妨害判定閾値とを比較し、Ｎシンボル分の比較結果に基づいてＣＷ妨害の有無を判定する。このように、図７ではＮシンボル分の比較結果を用いてＣＷ妨害の有無を判定するため、図６よりもＣＷ妨害検出の信頼性を向上させることができる。

続いて、ＣＷ妨害検出回路１９のブロック構成図の第３の例を図８に示す。この図８において、図６と同様の構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図８に示すＣＷ妨害検出回路１９において、Ｎシンボル積分器３７は、サブキャリア毎の電力を１シンボルの全てのサブキャリアについて積分し、さらにそれをＮシンボル分（Ｎは２以上の整数）について積分することにより、Ｎシンボル分の総電力を求める。サブキャリア毎電力積分器３８は、サブキャリア毎の電力をＮシンボル分について積分し、Ｎシンボル分の電力とサブキャリア番号とを最大電力サブキャリア探索回路３４に供給する。

このように、図８に示すＣＷ妨害検出回路１９では、Ｎシンボル内で電力が最大であるサブキャリアにおける最大電力と、Ｎシンボル分の総電力に基づいて計算されたＣＷ妨害判定閾値とを比較し、ＣＷ妨害の有無を判定する。このように、図８ではＮシンボル分の電力に基づいてＣＷ妨害の有無を判定するため、図６よりもＣＷ妨害検出の信頼性を向上させることができる。

続いて、データ抽出回路２０のブロック構成図を図９に示す。

図９に示すデータ抽出回路２０において、抽出開始位置決定回路４１は、ＣＷ妨害検出フラグと最大電力サブキャリア番号とに基づいて、伝送路特性の一部のデータを抽出する際の抽出開始位置を決定する。通常、データ抽出回路２０は、図５に示したように、中心サブキャリアを含む３サブキャリア毎に、２の冪乗個のデータを抽出するが、ＣＷ妨害が存在する場合には、抽出開始位置決定回路４１は、ＣＷ妨害の存在するサブキャリア（最大電力サブキャリア）を避けた範囲からデータを抽出できるように、抽出開始位置を決定する。選択回路４２は、決定された抽出開始位置から所定の間隔（３サブキャリア毎）で伝送路特性のデータを抽出し、抽出した伝送路特性をＩＦＦＴ演算回路２１（図１）に供給する。

このように、データ抽出回路２０では、ＣＷ妨害が存在する場合には、ＣＷ妨害の存在するサブキャリア（最大電力サブキャリア）を避けた範囲から伝送路特性のデータを抽出する。これにより、ＣＷ妨害により遅延プロファイルの推定精度が劣化するのを防止することができる。

次に、第２の実施の形態におけるＯＦＤＭ受信装置のブロック構成図を図１０に示す。なお、この図１０において、図１と同様の構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。

図１０に示すように、第２の実施の形態におけるＯＦＤＭ受信装置５０は、アンテナ１１と、チューナ１２と、バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１３と、Ａ／Ｄ変換回路１４と、ＤＣキャンセル回路１５と、デジタル直交復調回路１６と、ＣＷ妨害除去回路５２と、ＦＦＴ演算回路１７と、ＣＷ妨害検出回路５１と、伝送路特性推定回路１８と、同期回路５３と、伝送路特性補償回路２３と、伝送路復号回路２４とを備えている。

ＣＷ妨害検出回路５１は、ＯＦＤＭ周波数領域信号のサブキャリア毎に電力を計算し、このサブキャリア毎の電力に基づいてＣＷ妨害が存在するサブキャリアを検出する。そして、ＣＷ妨害検出回路５１は、ＣＷ妨害の有無を示すＣＷ妨害検出フラグと最大電力サブキャリアの周波数とを、ＣＷ妨害除去回路５２に供給する。なお、このＣＷ妨害検出回路５１についての詳細は後述する。

ＣＷ妨害除去回路５２は、ＣＷ妨害が存在する場合には、後段における伝送路特性の推定精度が劣化するのを防止するため、ＣＷ妨害が存在するサブキャリアの信号を除去する。なお、このＣＷ妨害除去回路５２についての詳細は後述する。

同期回路５３は、ＯＦＤＭ時間領域信号やＯＦＤＭ周波数領域信号を用いて、ＯＦＤＭシンボルの境界位置を検出し、検出したシンボル境界位置に基づき、ＦＦＴ演算の演算開始タイミングを示すトリガーを発生し、発生したトリガーをＦＦＴ演算回路１７に供給する。また、同期回路５３は、キャリア再生やタイミング再生も行う。同期回路５３は、ＯＦＤＭ時間領域信号を遅延させたときのガードインターバル部分の波形の相関性から、シンボル境界位置検出、キャリア再生、タイミング再生を行うことができる。また、同期回路５３は、ＯＦＤＭ周波数領域信号からＳＰ信号を抽出し、そのＳＰ信号のシンボル間での位相差から、キャリア再生、タイミング再生を行うこともできる。

以上のようなＯＦＤＭ受信装置５０では、地上デジタル放送として放送されたＯＦＤＭ信号を受信及び復調し、復調した信号を伝送路復号し、例えば音声や映像信号が含まれているトランスポートストリームを出力することができる。

以下、上述したＣＷ妨害検出回路５１及びＣＷ妨害除去回路５２について、詳細に説明する。

まず、ＣＷ妨害検出回路５１のブロック構成図の一例を図１１に示す。

図１１に示すＣＷ妨害検出回路５１において、電力計算回路６１は、共役複素計算器６１ａ及び複素乗算器６１ｂからなり、サブキャリア毎の電力を計算する。１シンボル積分器６２は、サブキャリア毎の電力を１シンボルの全てのサブキャリアについて積分し、１シンボル分の総電力を求める。スケーリング回路６３は、この総電力をスケーリング処理した値をＣＷ妨害判定閾値として比較器６６に供給する。最大電力サブキャリア探索回路６４は、電力が最大であるサブキャリアを探索し、その最大電力を比較器６６に供給すると共に、最大電力サブキャリア番号を周波数換算器６５に供給する。周波数換算器６５は、最大電力サブキャリア番号を周波数に換算し、最大電力サブキャリアの周波数をＣＷ妨害除去回路５２（図１０）に供給する。比較器６６は、最大電力とＣＷ妨害判定閾値とを比較してＣＷ妨害の有無を判定し、ＣＷ妨害の有無を示すＣＷ妨害検出フラグをＣＷ妨害除去回路５２（図１０）に供給する。

このように、図１１に示すＣＷ妨害検出回路５１では、１シンボル内で電力が最大であるサブキャリアにおける最大電力と、１シンボル分の総電力に基づいて計算されたＣＷ妨害判定閾値とを比較し、ＣＷ妨害の有無を判定する。

なお、図１１に示すＣＷ妨害検出回路５１では、一例として図６と同様の構成としたが、図７や図８のような構成としても構わない。

続いて、ＣＷ妨害除去回路５２のブロック構成図の一例を図１２に示す。

図１２に示すＣＷ妨害除去回路５２において、周波数可変ノッチフィルタ７１は、ＯＦＤＭ時間領域信号のうち、最大電力サブキャリアの周波数における信号を除去し、除去後のＯＦＤＭ時間領域信号をセレクタ７２に供給する。セレクタ７２は、ＣＷ妨害検出フラグに従い、ＣＷ妨害が存在しない場合には周波数可変ノッチフィルタ７１を通過していないＯＦＤＭ時間領域信号を選択し、ＣＷ妨害が存在する場合には周波数可変ノッチフィルタ７１を通過したＯＦＤＭ時間領域信号を選択し、ＦＦＴ演算回路１７（図１０）に供給する。

このように、図１２に示すＣＷ妨害除去回路５２では、ＣＷ妨害が存在する場合には、ＣＷ妨害が存在するサブキャリアの周波数（最大電力サブキャリアの周波数）の信号をＯＦＤＭ時間領域信号から除去する。これにより、伝送路特性の推定精度が劣化するのを防止することができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について説明したが、本発明は上述した実施の形態のみ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ことは勿論である。

例えば、上述した第１の実施の形態では、ＣＷ妨害が存在する場合には、ＣＷ妨害の存在するサブキャリアを避けた範囲から伝送路特性のデータを抽出して遅延プロファイルを生成し、上述した第２の実施の形態では、ＣＷ妨害が存在する場合には、ＣＷ妨害の存在するサブキャリアの信号をＯＦＤＭ時間領域信号から除去したが、これらを組み合わせても構わない。

第１の実施の形態におけるＯＦＤＭ受信装置のブロック構成図である。ＯＦＤＭ信号のＳＰ信号の挿入位置について説明するための図である。時間方向補間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。伝送路特性を推定する際の周波数方向補間処理について説明するための図である。上記ＯＦＤＭ受信装置内のデータ抽出回路で抽出される伝送路特性を説明するための図である。上記ＯＦＤＭ受信装置内のＣＷ妨害検出回路のブロック構成図の第１の例である。上記ＣＷ妨害検出回路のブロック構成図の第２の例である。上記ＣＷ妨害検出回路のブロック構成図の第３の例である。上記データ抽出回路のブロック構成図の一例である。第２の実施の形態におけるＯＦＤＭ受信装置のブロック構成図である。上記ＯＦＤＭ受信装置内のＣＷ妨害検出回路のブロック構成図の一例である。上記ＯＦＤＭ受信装置内のＣＷ妨害除去回路のブロック構成図の一例である。ＯＦＤＭ信号、ＯＦＤＭシンボル、有効シンボル、及びガードインターバルを説明するための図である。

符号の説明

１０ＯＦＤＭ受信装置、１７ＦＦＴ演算回路、１８伝送路特性推定回路、１９ＣＷ妨害検出回路、２０データ抽出回路、２１ＩＦＦＴ演算回路、２２ウィンドウ再生回路、２３伝送路特性補償回路、５０ＯＦＤＭ受信装置、５１ＣＷ妨害検出回路、５２ＣＷ妨害除去回路、５３同期回路

Claims

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多重（ＯＦＤＭ）信号を復調するＯＦＤＭ復調装置であって、
上記ＯＦＤＭ信号の各伝送シンボルから有効シンボル期間分の演算範囲を設定し、設定した演算範囲を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のサブキャリア毎の電力に基づいて、一定周波数且つ無変調の連続波による妨害の有無を判定し、妨害が存在する場合には、妨害が存在するサブキャリアを検出する妨害検出手段と、
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上記伝送シンボル毎に上記パイロット信号を抽出し、抽出した上記パイロット信号を時間方向及び周波数方向に補間することにより上記伝送シンボル内の全てのサブキャリアの伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段と、
上記伝送路特性推定手段により推定された上記伝送路特性の一部のデータを抽出するデータ抽出手段と、
上記データ抽出手段により抽出された伝送路特性を上記伝送シンボル毎に逆フーリエ変換することにより遅延プロファイルを生成する逆フーリエ変換手段と、
上記逆フーリエ変換手段により生成された上記遅延プロファイルに基づいて、上記演算範囲を制御するウィンドウ再生手段とを備え、
上記データ抽出手段は、上記妨害検出手段により妨害が存在すると判定された場合、妨害が存在するサブキャリア以外のサブキャリアからデータを抽出する
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
上記伝送路特性推定手段により推定された上記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をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
上記妨害検出手段は、上記フーリエ変換手段によりフーリエ変換された信号の各サブキャリアの電力をＮ個（Ｎは正の整数）の上記伝送シンボルについて積算し、得られたサブキャリア毎の電力と、Ｎ個の上記伝送シンボル内の全てのサブキャリアの総電力から計算された閾値とを比較することにより、妨害の有無を判定することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
上記妨害検出手段は、上記フーリエ変換手段によりフーリエ変換された信号の各サブキャリアの電力と、上記伝送シンボル内の全てのサブキャリアの総電力から計算された閾値とを比較とを比較し、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）の上記伝送シンボルについての比較結果に基づいて、妨害の有無を判定することを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
上記妨害検出手段により妨害が存在すると判定された場合に、上記ＯＦＤＭ信号のうち、妨害が存在するサブキャリアの周波数の信号を除去する妨害除去手段をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ復調装置。
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多重（ＯＦＤＭ）信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
上記ＯＦＤＭ信号の各伝送シンボルから有効シンボル期間分の演算範囲を設定し、設定した演算範囲をフーリエ変換するフーリエ変換工程と、
上記フーリエ変換工程にてフーリエ変換された信号のサブキャリア毎の電力に基づいて、一定周波数且つ無変調の連続波による妨害の有無を判定し、妨害が存在する場合には、妨害が存在するサブキャリアを検出する妨害検出工程と、
上記フーリエ変換工程にてフーリエ変換された信号から上記伝送シンボル毎に上記パイロット信号を抽出し、抽出した上記パイロット信号を時間方向及び周波数方向に補間することにより上記伝送シンボル内の全てのサブキャリアの伝送路特性を推定する伝送路特性推定工程と、
上記伝送路特性推定工程にて推定された上記伝送路特性の一部のデータを抽出するデータ抽出工程と、
上記データ抽出工程にて抽出された伝送路特性を上記伝送シンボル毎に逆フーリエ変換することにより遅延プロファイルを生成する逆フーリエ変換工程と、
上記逆フーリエ変換工程にて生成された上記遅延プロファイルに基づいて、上記演算範囲を制御するウィンドウ再生工程とを有し、
上記データ抽出工程では、上記妨害検出工程にて妨害が存在すると判定された場合、妨害が存在するサブキャリア以外のサブキャリアからデータを抽出する
ことを特徴とするＯＦＤＭ復調方法。
上記妨害検出工程にて妨害が存在すると判定された場合に、上記ＯＦＤＭ信号のうち、妨害が存在するサブキャリアの周波数の信号を除去する妨害除去工程をさらに有することを特徴とする請求項６記載のＯＦＤＭ復調方法。
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多重（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のサブキャリア毎の電力に基づいて、一定周波数且つ無変調の連続波による妨害の有無を判定し、妨害が存在する場合には、妨害が存在するサブキャリアを検出する妨害検出手段と、
上記妨害検出手段により妨害が存在すると判定された場合に、上記ＯＦＤＭ信号のうち、妨害が存在するサブキャリアの周波数の信号を除去する妨害除去手段と
を備えることを特徴とするＯＦＤＭ復調装置。
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上記伝送シンボル毎に上記パイロット信号を抽出し、抽出した上記パイロット信号を時間方向及び周波数方向に補間することにより上記伝送シンボル内の全てのサブキャリアの伝送路特性を推定する伝送路特性推定手段と、
上記伝送路特性推定手段により推定された上記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
をさらに備えることを特徴とする請求項８記載のＯＦＤＭ復調装置。
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多重（ＯＦＤＭ）信号を復調するＯＦＤＭ復調方法であって、
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工程と、
上記フーリエ変換工程にてフーリエ変換された信号のサブキャリア毎の電力に基づいて、一定周波数且つ無変調の連続波による妨害の有無を判定し、妨害が存在する場合には、妨害が存在するサブキャリアを検出する妨害検出工程と、
上記妨害検出工程にて妨害が存在すると判定された場合に、上記ＯＦＤＭ信号のうち、妨害が存在するサブキャリアの周波数の信号を除去する妨害除去工程と
を有することを特徴とするＯＦＤＭ復調方法。