JP5349096B2 - 直交周波数分割多重信号の受信装置及び受信方法 - Google Patents

Description

この発明は、直交周波数分割多重された信号（以下「直交周波数分割多重信号」と言う。）を受信して復調する技術に関する。

従来の直交周波数分割多重信号の受信装置は、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式又はＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）方式により変調された搬送波を復調するに際して、送信信号に予め挿入されている既知信号（以下「パイロット信号」とも言う。）を用いて伝送路に於ける各搬送波の振幅変動量及び位相変動量を推定し（以下「伝送路推定」と言う。）、その推定結果に基づいて搬送波の振幅及び位相を補正する（以下「等化する」と言う。）ことで、信号を復調している（例えば、特許文献１を参照）。

ここで、パイロット信号が所定の搬送波を用いて連続的に挿入されていない場合、言い換えると、パイロット信号が時間的に特定の間隔をおいて挿入されている場合には、複数のシンボルに亘ってパイロット信号が抽出され、これらのパイロット信号を基に所定のシンボルに対する伝送路推定結果が得られる。

特開２００１−２９２１２２号公報（図１）

パイロット信号が時間方向（シンボル方向に該当。）及び周波数方向（サブキャリア方向に該当。）に特定の間隔をおいて挿入されている直交周波数分割多重信号を復調する場合に、所定のシンボルに対する伝送路推定は、パイロット信号に対する伝送路推定結果を時間方向及び周波数方向に内挿することによって実現される。

しかしながら、受信装置が高速に移動する移動体（例えば自動車。）に設置されている場合には、受信装置の移動速度が速くなる程に伝送路推定の誤検出成分が増加し、信号を正しく復調することが出来なくなるという問題点があった。

以下に、受信装置が高速に移動する移動体に設置されている場合に、従来の技術を用いて伝送路推定を行った場合に生じる伝送路推定誤差を、図６を用いて記載する。

パイロット信号を時間方向に内挿する場合の内挿フィルタは、パイロット信号の時間変動を再現するのに十分な通過帯域を有する必要性がある。例えば、パイロット信号の時間方向の挿入間隔Ｔｐが、シンボル間隔（ガードインターバルと有効シンボル区間長との和で与えられ、その単位はｓｅｃ.である。）Ｔｓのｍ倍であるとする。このとき、伝送路推定値を時間方向に内挿するには、パイロット信号から得られた伝送路推定値の間に零値を挿入して、パイロット信号の時間方向の挿入間隔Ｔｐの逆数のｍ倍の周波数でオーバーサンプリングし（オーバーサンプリング周波数＝ｍ／Ｔｐ）、図６（ａ）に示す様な通過帯域を有するフィルタによりフィルタリングすれば良い。

しかし、受信装置を備える移動体の移動速度が速い場合には、時間内挿フィルタの入力が有する最高周波数成分が高くなるため、フィルタの振幅特性と入力信号成分との関係は図６（ｂ）に示す様になる。この様な場合には、図６（ｂ）に示す理想的な振幅特性を有するフィルタを小規模な回路により実現することが出来ず、実際のフィルタの振幅特性は、図６（ｃ）に示す様なフィルタ特性となる。この場合、図６（ｃ）に示す様に、時間内挿フィルタの阻止域に於いて十分な減衰特性が得られなくなり、時間内挿フィルタの出力に於いて、不要な周波数成分（以下「誤検出成分」と言う。）が残留してしまう。このときの時間内挿フィルタの出力は図６（ｄ）に示される通りになり、これによって得られる伝送路推定値を用いて等化した信号は、正しく復調することが出来なくなる。

この発明は、上述の問題点を解消するために成されたものであり、高速に移動する移動体に設置された受信装置に於いても、小規模な回路構成ないしは簡単なソフトウェア機能により、精度良く伝送路推定を行って正しく信号を復調することを、その主目的とする。

この発明の主題は、送信側で既知のパイロット信号が挿入されて伝送された直交周波数分割多重信号の受信装置であって、受信した前記直交周波数分割多重信号に対して所定のタイミングでフーリエ変換するフーリエ変換部と、前記フーリエ変換部の出力からパイロット信号を抽出するパイロット抽出部と、前記パイロット抽出部の出力を既知信号で除算する除算部と、前記除算部の出力を時間方向に内挿して出力する時間内挿フィルタ部と、同一シンボルに於ける前記時間内挿フィルタ部の出力に対して誤検出成分を抑圧する誤検出成分抑圧部と、前記誤検出成分抑圧部の出力を周波数方向に内挿する周波数内挿フィルタ部と、前記フーリエ変換部の出力を前記周波数内挿フィルタ部の出力で除算して、搬送波毎に復調を行う等化部とを、備え、前記誤検出成分抑圧部は、同一シンボルに対する前記時間内挿フィルタ部の各出力を搬送波周波数の低いものから順に並べた信号列を入力とする帯域阻止フィルタで構成され、前記帯域阻止フィルタの阻止帯域は、前記パイロット信号の時間方向の挿入間隔がシンボル間隔のｍ倍の場合には、入力される信号成分の内で最も直流成分に近い成分の周波数を基準に当該帯域阻止フィルタのサンプリング周波数のｍ分の１の周波数だけ離れた周波数を有する信号成分が阻止される様に設定されていることを特徴とする。

本発明の主題によれば、受信装置が設置された移動体の移動速度が高速になり、パイロット信号の伝送路推定値を時間方向及び周波数方向に内挿して全ての搬送波の伝送路推定値を算出する際に生じる推定誤差を、小規模な回路ないしは簡単なソフトウェアの機能部の具備により、小さくすることが可能となり、伝送路推定と等化とを複雑な処理を行うこと無く高精度に実現することが出来、以って受信装置の移動受信性能を向上させることが出来る。

以下、この発明の様々な具体化を、添付図面を基に、その効果・利点と共に、詳述する。

スキャッタードパイロットの挿入例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 時間内挿フィルタの出力信号を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 問題点を指摘するために、時間内挿フィルタの入力と当該フィルタの振幅特性との関係を表した図である。

以下に、本発明に係る受信装置の実施の各形態を詳述するが、それに先立ち、本発明を理解するために必要な、本発明で用いる直交周波数分割多重方式の伝送技術、及び、受信技術について、簡単に記載する。

直交周波数分割多重方式によるデジタル伝送技術は、互いの周波数が直交する複数の搬送波によって情報を変調及び多重して送受信する伝送方式であり、放送及び通信の分野で特に実用化が進んでいる。

直交周波数分割多重方式の伝送に於いては、送信側に於いて、送信する情報（以下「送信データ」と言う。）は複数の搬送波に割り振られ、各搬送波に於いてＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）方式若しくはＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）方式又は多値ＰＳＫ方式等によってデジタル変調される。又、搬送波を受信側で復調する際に利用する信号として、既知信号（以下「パイロット信号」とも言う。その信号の規格は、システム上、予め定められている。）が特定の搬送波として送信側で多重されている。これらの多重化された搬送波は、逆フーリエ変換処理によって直交変換され、所定の送信周波数に周波数変換されて伝送される。

具体的には、送信時に送信する伝送データが各搬送波の変調方式に応じてマッピングされ、これらが逆離散フーリエ変換される。次に、逆離散フーリエ変換後の信号の最後部が、信号の先頭にコピーされる。この部分は「ガードインターバル」と呼ばれる。このガードインターバルを送信する信号を付加することによって、ガードインターバル長以下の遅延時間を有する遅延波があっても、受信側でシンボル間干渉を発生させることなく信号を再生することが出来る。

直交周波数分割多重方式では、全ての搬送波は互いに直交するため、受信側で搬送波周波数が正しく再生された場合、送信データは正しく再生され得る。従って、直交周波数分割多重信号を受信する復調装置は、入力する直交周波数分割多重方式の複素デジタル信号を直交復調して所定の周波数帯域に周波数変換することで周波数シフトを行い、その後にガードインターバルを除去した上で、フーリエ変換を行うことで、時間ドメイン信号から周波数ドメインの信号に変換してから検波することで、各搬送波の復調を行っている。

直交周波数分割多重方式に於ける各搬送波（各搬送波は「サブキャリア」とも言われる。）が、多値ＰＳＫ又は多値ＱＡＭ等の変調方式で送信データを伝送している場合には、これらの搬送波を復調する目的で、これらの搬送波内に、周波数方向及び時間方向に周期的にパイロット信号が挿入されている場合がある。例えば、日本の地上デジタルＴＶ放送方式に於いては、スキャッタードパイロットが周期的に挿入されており、直交周波数分割多重受信機では、当該スキャッタードパイロットを基に伝送路の特性を推定して、各搬送波の復調を行っている。

ここで、図１は、スキャッタードパイロットと送信データ用の搬送波との多重方法例を示す図である。図１の例では、周波数方向には１２搬送波に１個の割合で、且つ、時間方向には４シンボルに１個の割合で、スキャッタードパイロットが挿入されており、それらの挿入位置は、４シンボル周期で同じ周波数位置になる様に、シンボル毎に３搬送波ずつオフセットされている。尚、「シンボル」とは、送信側に於いて同じタイミングで逆フーリエ変換された搬送波の集まりを意味する。

一般的に、図１の様にパイロット信号が挿入されている場合には、複数のシンボルに亘ってスキャッタードパイロットが抽出されて、所定のシンボルに対する伝送路推定が行われる。今、第ｍ番目のシンボルに於ける第ｎ番目の送信搬送波をｃ_m,n、それに対する伝送路の周波数応答をｈ_m,nとし、受信装置側の第ｍ番目のシンボルに於ける第ｎ番目の搬送波のフーリエ変換出力をｒ_m,nとすると、受信装置側に於いてガードインターバルが正確に除去された信号がフーリエ変換された場合、雑音成分を無視すると、数１に示す式が成り立つ。

ここで、スキャッタードパイロットが、第Ｍ番目のシンボルに於ける第Ｎ番目の搬送波に挿入されているとする。この搬送波をｓ_M,Nとすると、図１に示す様にスキャッタードパイロットが挿入されている場合には、パイロット信号は、数２の様に表わされる。

受信装置側に於いて、第Ｍ番目のシンボル（図１に於いて実線で囲まれた搬送波）は、時刻ｔ＝Ｔ(Ｍ)に復調されるものとする。スキャッタードパイロットに対するフーリエ変換出力をその既知信号で除算した結果をｈ'_m,nとすると、ｈ'_m,nは数３に示す式により表わされる。但し、数３の式に於いて、ｚ_m,nは、第ｍ番目のシンボルに於ける第ｎ番目の搬送波に対して重畳されている雑音成分を表す。

第Ｍ番目のシンボルに対して伝送路推定を行う場合には、数３に示す式で与えられる伝送路推定値が時間方向に内挿された後に、更に周波数方向に内挿される。そして、時間方向及び周波数方向に伝送路推定値を内挿して得られた伝送路推定結果でフーリエ変換出力を除算することにより、全ての搬送波は復調され得る。雑音が無く、伝送路推定結果が正しいとすると、復調結果は送信データに一致する。

（実施の形態１）
図２は、本実施の形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図２に於いて、各参照符号は次の構成要素を示す。即ち、１はフーリエ変換部、２はパイロット抽出部、３は除算部、４は時間内挿フィルタ部、５は本実施の形態の核心部たる誤検出成分抑圧部、６は周波数内挿フィルタ部、及び、７は等化部である。等化部７の出力は、搬送波の復調信号である。

図２の受信装置の各構成要素１〜７は、ハードウェアの回路として実現可能であり、或いは、マイクロコンピュータ又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を用いたソフトウェアによる機能部として実現可能である。この点は、後述する各実施の形態２，３に係る受信装置に対しても同様に妥当する。

次に、図２の受信装置の全体動作について記載する。

先ず、図２の受信装置の前段部（図示せず。）は、受信した時間ドメイン信号である直交周波数分割多重信号を所定の周波数帯域に周波数変換して周波数シフトの処理を行う。但し、この処理は必須の処理では無く、当該処理を除いて、直交周波数分割多重信号に対して直接に後述するフーリエ変換を行っても良い。

フーリエ変換部１は、上記の前段部より受信した受信信号（時間ドメイン信号）に対して、フーリエ変換タイミング信号によって定められた信号区間をフーリエ変換して出力する。この場合のフーリエ変換は、上記の対比から、入力した直交周波数分割多重信号に対して間接的に行われるフーリエ変換であると、言える。このフーリエ変換を行う信号区間は、例えば、受信機で受信される送信信号の内で、上記のガードインターバルを取り除いた信号区間（以下「有効シンボル区間」と言う。）である。

パイロット抽出部２は、フーリエ変換部１の出力を入力とし、送信側で挿入されて伝送路を伝送中に変動を受けたパイロット信号を抽出して出力する。

次に、パイロット抽出部２の出力は除算部３に入力され、除算部３は、抽出された各々のパイロット信号を既知信号（送信側で挿入される、規格が予め定まったパイロット信号と同等の規格を有する信号である。）で除算した結果を、出力する。このとき、除算部３の出力は、そのパイロット信号に対する伝送路の周波数応答を表す。

次に、時間内挿フィルタ部４は、除算部３の出力を時間方向に内挿して出力する。

本実施の形態の中核部である誤検出成分抑圧部５は、時間内挿フィルタ部４の出力を入力とし、時間内挿フィルタ部４の出力に含まれる誤検出成分を抑圧する。誤検出成分抑圧部５の動作は、後程に於いて詳述される。

誤検出成分抑圧部５の出力は、周波数内挿フィルタ部６に入力され、同部６は周波数方向の内挿処理を実施する。これにより、各シンボルに属する全ての搬送波に対する伝送路推定値を得ることが出来る。

等化部７は、フーリエ変換部１の出力を、当該出力に対応する周波数内挿フィルタ部６の出力で、即ち、伝送路推定値で除算し、除算結果を搬送波の復調信号として出力する。

以下に、誤検出成分抑圧部５の構成及び動作について記載する。

誤検出成分抑圧部５は、同一シンボルに対する時間内挿フィルタ部４の出力を搬送波周波数の低いものから順に並べた信号列を入力とする帯域阻止フィルタにより構成される。

ここで、誤検出成分が残留している場合の時間内挿フィルタ部４の出力信号を、図３を用いて記載する。図３は、電波の反射が無い理想伝送路で受信した信号に対し、ガードインターバルを取り除いた有効シンボル区間をフーリエ変換した場合の時間内挿フィルタ部４の出力信号を示している。図３に於いて、有効シンボル区間をＴｕと定義し、同一シンボルに於けるパイロット信号の周波数方向の挿入間隔は、搬送波の周波数方向の間隔（１／Ｔｕ）のｎ倍とする。図３（ａ）は誤検出成分が無い場合を、図３（ｂ）は誤検出成分が有る場合を、各々、示している。図３（ｂ）に示す様に、時間内挿フィルタ部４の出力に誤検出成分が残留している場合には、本来の信号成分の周波数を基準としてＴｕ／ｎの整数倍の周波数だけ離れた各周波数に於いて、実際には存在しない誤検出成分による信号成分がそれぞれ生じる。

そこで、誤検出成分抑圧部５は、これらの不要な誤検出成分による信号成分を抑圧する帯域阻止フィルタとして機能する。

例えば、誤検出成分抑圧部５を構成する帯域阻止フィルタの阻止帯域は、パイロット信号の時間方向の挿入間隔がシンボル間隔のｍ倍の場合には、入力される信号成分の内で最も直流成分に近い成分の周波数を基準に当該フィルタのサンプリング周波数のｍ分の１の周波数だけ離れた周波数を有する成分が阻止される様に設定される。その結果、誤検出成分抑圧部５は、時間内挿フィルタ部４の出力に含まれる複数の誤検出成分の内で、最も直流成分に近い成分の周波数からＴｕ／ｎの周波数だけ離れた周波数を有する成分（図３（ｂ）を参照。）を抑圧する特性を有することとなる。従って、全ての誤検出成分による信号成分が完全に抑圧される訳ではないが、一部の誤検出成分による信号成分が完全に抑圧される効果は期待される。この様な帯域阻止フィルタは、例えば、ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐuｌｓｅ Ｒｅｓｐｏnｓｅ）フィルタで以って実現することが可能である。この場合、誤検出成分抑圧部５の小型化を図ること、ないしは、簡易に誤検出成分抑圧部５をソフトウェアの機能部として構成することは、容易である。

或いは、誤検出成分抑圧部５は、別の帯域阻止フィルタの構成によって実現することも可能である。その様な構成例を以下に記載する。即ち、誤検出成分抑圧部５は、同一シンボルに対する時間内挿フィルタ部４の出力を搬送波周波数の低いものから順に並べた上で、同部４の出力の周波数間隔が、送信されている搬送波と同じ周波数間隔になる様に、時間内挿フィルタ部４の出力間に零値が挿入された信号列を入力とする帯域阻止フィルタで構成される。この場合の帯域阻止フィルタのサンプリング周波数は、有効シンボル区間Ｔｕに相当するため、当該帯域阻止フィルタの阻止帯域は、同一シンボルに於けるパイロット信号の周波数方向の挿入間隔が搬送波の周波数間隔１／Ｔｕのｎ倍に該当する場合には、入力される信号成分の内で最も直流成分に近い成分の周波数を基準に当該帯域阻止フィルタのサンプリング周波数のｎ分の１及びその整数倍（２／ｎ、３／ｎ、・・・）の周波数だけ離れた周波数を有する各信号成分が阻止される様に設定される（但し、阻止される信号成分の最大の周波数は、サンプリング周波数の１／２を超え得ない。）。その結果として、誤検出成分抑圧部５は、時間内挿フィルタ部４の出力に含まれる全ての誤検出成分を抑圧し得る特性を有することとなる。

以上に示した様に、本実施の形態に係る受信装置によれば、時間内挿フィルタ部４と周波数内挿フィルタ部６との間に、誤検出成分を抑圧する誤検出成分抑圧部５が配置されているので、受信装置が設置された移動体の高速移動によって生じる時間内挿フィルタ部４の誤検出成分の影響による性能劣化を、受信装置を大型化する又はそのソフトウェア機能を複雑化すること無く、軽減可能にして、受信装置の高速移動受信性能を飛躍的に向上させることが出来る。

（実施の形態２）
実施の形態１では、図２の誤検出成分抑圧部５の出力はそのまま周波数内挿フィルタ部６に入力されている。これに対して、本実施の形態の特徴点は、受信装置が設置された移動体の速度情報に応じて内挿処理の方法を切り替える点に、より詳細には、誤検出成分抑圧部５の出力及び時間内挿フィルタ部４の出力の内の何れか一方の出力を上記速度情報に応じて切り替えて周波数内挿フィルタ部６に出力する「フィルタ切り替え部」を追加配備した点にある。

ここで、図４は、本実施の形態に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図４に於いて、各構成要素１，２，３，４，５，６及び７は、実施の形態１の図２に於いて同一参照符号で示された対応構成要素と同じものである。図４と図２との間に於ける唯一の相違点は、上記のフィルタ切り替え部８が追加的に配設されている点である。

次に、図４の各部の動作について記載する。尚、図４の各構成要素１，２，３，４，５，６及び７は、実施の形態１の図２中の対応する構成要素と同様に動作する。但し、周波数内挿フィルタ部６は、フィルタ切り替え部８の出力信号をその入力信号として受信する。

フィルタ切り替え部８は、時間内挿フィルタ部４の出力と誤検出成分抑圧部５の出力とを、速度情報に応じて切り替えて出力する。ここで、速度情報とは、受信装置が設置された移動体の速度がその閾値を越えたか否かという結果に対応した２値の情報“０”、“１”を示す信号である。移動体が例えば車の場合には、車に搭載されたナビゲーションの出力情報より、或いは、車本体に搭載された速度検知部の出力情報等より、速度情報は得られる。今、速度情報が、移動体の速度が高速であることを示す場合には（例えば、そのレベルが“１”の場合。）、フィルタ切り替え部８は、誤検出成分抑圧部５の出力を受信して同出力をそのまま周波数内挿フィルタ部６に出力する。他方、速度情報が、移動体の速度が高速ではないことを示す場合には（例えば、そのレベルが“０”の場合。低速走行時に相当。）、フィルタ切り替え部８は、時間内挿フィルタ部４の出力をシンボル単位で切り替えて周波数内挿フィルタ部６に出力する。

以上に記載した様に、本実施の形態に係る受信装置では、当該受信装置が設置された移動体の速度に応じて、周波数内挿フィルタ部６の入力が切り替えられるので、時間内挿フィルタ部４の出力に於いて、実際の伝送路で発生したマルチパス成分が、高速移動受信時に発生する伝送路推定の誤検出成分と同一周波数成分に存在する場合であっても、低速走行時に正しく信号を復調することが出来、更に、高速走行時に、伝送路推定と等化とを、小規模な回路構成ないしは簡易なソフトウェア機能部の追加によって、複雑な処理を行うこと無く、高精度に実現することが出来る。

（実施の形態３）
本実施の形態の特徴点は、既述した誤検出成分の抑圧機能と、周波数内挿フィルタの機能とを兼ね備えた誤検出抑圧周波数内挿フィルタ部の配設によって、より一層の受信装置の回路構成の小規模化又はソフトウェア機能部の簡易化を図りつつ、高速移動受信性能を向上させる点にある。

図５は、本実施の形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図５に於いて、各参照符号１，２，３，４及び７は、実施の形態１の図２に於いて同一の参照符号が付された対応する構成要素と同じものである。両図２，５の唯一の相違点は、図２の誤検出成分抑圧部５及び周波数内挿フィルタ部６に代えて、誤検出抑圧周波数内挿フィルタ部９が配設されている点にある。

次に、図５の各部の動作について記載する。尚、図５の各構成要素１，２，３，４及び７は、実施の形態１の図２中の対応する構成要素と同様に動作する。但し、等化部７は、誤検出抑圧周波数内挿フィルタ部９の出力信号を、入力信号として受信する。

誤検出抑圧周波数内挿フィルタ部９は、同一シンボルに対する時間内挿フィルタ部４の出力を搬送波周波数の低いものから順に並べた上で、同部４の出力の周波数間隔が、送信されている搬送波と同じ周波数間隔になる様に、時間内挿フィルタ部４の出力間に零値が挿入された信号列を入力とする帯域通過フィルタで構成される。そして、同部９は、時間内挿フィルタ部４の出力を周波数方向に内挿する帯域通過特性を有すると同時に、当該帯域通過フィルタの阻止帯域が、同一シンボルに於けるパイロット信号の周波数方向の挿入間隔が搬送波の周波数間隔のｎ倍に該当する場合には、入力される信号成分の内で最も直流成分に近い成分の周波数を基準に、当該フィルタのサンプリング周波数のｎ分の１及びその整数倍（２／ｎ、３／ｎ、・・・）の周波数だけ離れた周波数を有する各信号成分が阻止される特性を有する様に構成される（但し、阻止される信号成分の最大の周波数は、サンプリング周波数の１／２を超え得ない。）。例えば、誤検出抑圧周波数内挿フィルタ部９は、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタで以って構成することが可能である。従って、この様なフィルタを用いることで、本受信装置の小規模化ないしはソフトウェア機能部の簡易化を促進することが出来る。

以上に記載した様に、本実施の形態に係る受信装置によれば、誤検出成分を抑圧する機能と周波数内挿機能とが一つのフィルタにより実現されているので、より小規模な回路の配設又はより一層簡単なソフトウェア機能部の具備により、高速走行時に於ける伝送路推定と等化とを高精度で実現することが出来る。

（付記）
「受信した直交周波数分割多重信号に対してフーリエ変換する」とは、１）受信した直交周波数分割多重信号に対して所定の周波数帯域に周波数変換を行った受信信号を所定のタイミングでフーリエ変換する場合（直交周波数分割多重信号に対して間接的にフーリエ変換する場合）と、２）受信した直交周波数分割多重信号に対して直接的に所定のタイミングでフーリエ変換する場合とを含む概念である。

以上、本発明の実施の形態を詳細に開示し記述したが、以上の記述は本発明の適用可能な局面を例示したものであって、本発明はこれに限定されるものではない。即ち、記述した局面に対する様々な修正や変形例を、この発明の範囲から逸脱することの無い範囲内で考えることが可能である。

本発明の好適な活用例として、直交周波数分割多重方式を用いた地上デジタル放送の受信機への適用がある。

１ フーリエ変換部、２ パイロット抽出部、３ 除算部、４ 時間内挿フィルタ部、５ 誤検出成分抑圧部、６ 周波数内挿フィルタ部、７ 等化部、８ フィルタ切り替え部、９ 誤検出抑圧周波数内挿フィルタ部。

Claims (9)

1. 送信側で既知のパイロット信号が挿入されて伝送された直交周波数分割多重信号の受信装置であって、
   受信した前記直交周波数分割多重信号に対して所定のタイミングでフーリエ変換するフーリエ変換部と、
   前記フーリエ変換部の出力からパイロット信号を抽出するパイロット抽出部と、
   前記パイロット抽出部の出力を既知信号で除算する除算部と、
   前記除算部の出力を時間方向に内挿して出力する時間内挿フィルタ部と、
   同一シンボルに於ける前記時間内挿フィルタ部の出力に対して誤検出成分を抑圧する誤検出成分抑圧部と、
   前記誤検出成分抑圧部の出力を周波数方向に内挿する周波数内挿フィルタ部と、
   前記フーリエ変換部の出力を前記周波数内挿フィルタ部の出力で除算して、搬送波毎に復調を行う等化部とを、備え、
   前記誤検出成分抑圧部は、同一シンボルに対する前記時間内挿フィルタ部の各出力を搬送波周波数の低いものから順に並べた信号列を入力とする帯域阻止フィルタで構成され、前記帯域阻止フィルタの阻止帯域は、前記パイロット信号の時間方向の挿入間隔がシンボル間隔のｍ倍の場合には、入力される信号成分の内で最も直流成分に近い成分の周波数を基準に当該帯域阻止フィルタのサンプリング周波数のｍ分の１の周波数だけ離れた周波数を有する信号成分が阻止される様に設定されていることを特徴とする、
   直交周波数分割多重信号の受信装置。
2. 送信側で既知のパイロット信号が挿入されて伝送された直交周波数分割多重信号の受信装置であって、
   受信した前記直交周波数分割多重信号に対して所定のタイミングでフーリエ変換するフーリエ変換部と、
   前記フーリエ変換部の出力からパイロット信号を抽出するパイロット抽出部と、
   前記パイロット抽出部の出力を既知信号で除算する除算部と、
   前記除算部の出力を時間方向に内挿して出力する時間内挿フィルタ部と、
   同一シンボルに於ける前記時間内挿フィルタ部の出力に対して誤検出成分を抑圧する誤検出成分抑圧部と、
   前記誤検出成分抑圧部の出力及び前記時間内挿フィルタ部の出力の内で何れか一方の出力を速度情報に応じて切り替えて出力するフィルタ切り替え部と、
   前記フィルタ切り替え部の出力を周波数方向に内挿する周波数内挿フィルタ部と、
   前記フーリエ変換部の出力を前記周波数内挿フィルタ部の出力で除算して、搬送波毎に復調を行う等化部とを、備え、
   前記誤検出成分抑圧部は、同一シンボルに対する前記時間内挿フィルタ部の各出力を搬送波周波数の低いものから順に並べた信号列を入力とする帯域阻止フィルタで構成され、前記帯域阻止フィルタの阻止帯域は、前記パイロット信号の時間方向の挿入間隔がシンボル間隔のｍ倍の場合には、入力される信号成分の内で最も直流成分に近い成分の周波数を基準に当該帯域阻止フィルタのサンプリング周波数のｍ分の１の周波数だけ離れた周波数を有する信号成分が阻止される様に設定されていることを特徴とする、
   直交周波数分割多重信号の受信装置。
3. 送信側で既知のパイロット信号が挿入されて伝送された直交周波数分割多重信号の受信装置であって、
   受信した前記直交周波数分割多重信号に対して所定のタイミングでフーリエ変換するフーリエ変換部と、
   前記フーリエ変換部の出力からパイロット信号を抽出するパイロット抽出部と、
   前記パイロット抽出部の出力を既知信号で除算する除算部と、
   前記除算部の出力を時間方向に内挿して出力する時間内挿フィルタ部と、
   同一シンボルに於ける前記時間内挿フィルタ部の出力に対して誤検出成分を抑圧する誤検出成分抑圧部と、
   前記誤検出成分抑圧部の出力を周波数方向に内挿する周波数内挿フィルタ部と、
   前記フーリエ変換部の出力を前記周波数内挿フィルタ部の出力で除算して、搬送波毎に復調を行う等化部とを、備え、
   前記誤検出成分抑圧部は、同一シンボルに対する前記時間内挿フィルタ部の各出力を搬送波周波数の低いものから順に並べ、前記時間内挿フィルタ部の出力の周波数間隔が、送信されている搬送波と同じ周波数間隔になる様に前記時間内挿フィルタ部の出力間に零値が挿入された信号列を入力とする帯域阻止フィルタで構成され、前記帯域阻止フィルタの阻止帯域は、同一シンボルに於ける前記パイロット信号の周波数方向の挿入間隔が搬送波周波数間隔のｎ倍の場合には、入力される信号成分の内で最も直流成分に近い成分の周波数を基準に当該帯域阻止フィルタのサンプリング周波数のｎ分の１及びその整数倍の周波数だけ離れた周波数を有する各成分が阻止される様に設定されていることを特徴とする、
   直交周波数分割多重信号の受信装置。
4. 送信側で既知のパイロット信号が挿入されて伝送された直交周波数分割多重信号の受信装置であって、
   受信した前記直交周波数分割多重信号に対して所定のタイミングでフーリエ変換するフーリエ変換部と、
   前記フーリエ変換部の出力からパイロット信号を抽出するパイロット抽出部と、
   前記パイロット抽出部の出力を既知信号で除算する除算部と、
   前記除算部の出力を時間方向に内挿して出力する時間内挿フィルタ部と、
   同一シンボルに於ける前記時間内挿フィルタ部の出力に対して誤検出成分を抑圧する誤検出成分抑圧部と、
   前記誤検出成分抑圧部の出力及び前記時間内挿フィルタ部の出力の内で何れか一方の出力を速度情報に応じて切り替えて出力するフィルタ切り替え部と、
   前記フィルタ切り替え部の出力を周波数方向に内挿する周波数内挿フィルタ部と、
   前記フーリエ変換部の出力を前記周波数内挿フィルタ部の出力で除算して、搬送波毎に復調を行う等化部とを、備え、
   前記誤検出成分抑圧部は、同一シンボルに対する前記時間内挿フィルタ部の各出力を搬送波周波数の低いものから順に並べ、前記時間内挿フィルタ部の出力の周波数間隔が、送信されている搬送波と同じ周波数間隔になる様に前記時間内挿フィルタ部の出力間に零値が挿入された信号列を入力とする帯域阻止フィルタで構成され、前記帯域阻止フィルタの阻止帯域は、同一シンボルに於ける前記パイロット信号の周波数方向の挿入間隔が搬送波周波数間隔のｎ倍の場合には、入力される信号成分の内で最も直流成分に近い成分の周波数を基準に当該帯域阻止フィルタのサンプリング周波数のｎ分の１及びその整数倍の周波数だけ離れた周波数を有する各成分が阻止される様に設定されていることを特徴とする、
   直交周波数分割多重信号の受信装置。
5. 送信側で既知のパイロット信号が挿入されて伝送された直交周波数分割多重信号の受信装置であって、
   受信した前記直交周波数分割多重信号に対して所定のタイミングでフーリエ変換するフーリエ変換部と、
   前記フーリエ変換部の出力からパイロット信号を抽出するパイロット抽出部と、
   前記パイロット抽出部の出力を既知信号で除算する除算部と、
   前記除算部の出力を時間方向に内挿して出力する時間内挿フィルタ部と、
   同一シンボルに於ける前記時間内挿フィルタ部の出力に対して誤検出成分を抑圧し且つ前記誤検出成分が抑圧された前記時間内挿フィルタ部の出力を周波数方向に内挿する誤検出抑圧周波数内挿フィルタ部と、
   前記フーリエ変換部の出力を前記誤検出抑圧周波数内挿フィルタ部の出力で除算して、搬送波毎に復調を行う等化部とを、
   備えたことを特徴とする、
   直交周波数分割多重信号の受信装置。
6. 請求項５記載の直交周波数分割多重信号の受信装置であって、
   前記誤検出抑圧周波数内挿フィルタ部は、同一シンボルに対する前記時間内挿フィルタ部の出力を搬送波周波数の低いものから順に並べ、前記時間内挿フィルタ部の出力の周波数間隔が、送信されている搬送波と同じ周波数間隔になる様に前記時間内挿フィルタ部の出力間に零値が挿入された信号列を入力とする帯域通過フィルタで構成され、前記時間内挿フィルタ部の出力を周波数方向に内挿する帯域通過特性を有すると同時に、前記帯域通過フィルタの阻止帯域が、同一シンボルに於ける前記パイロット信号の周波数方向の挿入間隔が搬送波周波数間隔のｎ倍の場合には、入力される信号成分の内で最も直流成分に近い成分の周波数を基準に当該帯域通過フィルタのサンプリング周波数のｎ分の１及びその整数倍の周波数だけ離れた周波数を有する各成分が阻止される特性を有する様に構成されることを特徴とする、
   直交周波数分割多重信号の受信装置。
7. 送信側で既知のパイロット信号が挿入されて伝送された直交周波数分割多重信号の受信方法であって、
   受信した前記直交周波数分割多重信号に対して所定のタイミングでフーリエ変換するフーリエ変換工程と、
   前記フーリエ変換工程の出力からパイロット信号を抽出するパイロット抽出工程と、
   前記パイロット抽出工程の出力を既知信号で除算する除算工程と、
   前記除算工程の出力を時間方向に内挿して出力する時間内挿フィルタ工程と、
   同一シンボルに於ける前記時間内挿フィルタ工程の出力に対して誤検出成分を抑圧する誤検出成分抑圧工程と、
   前記誤検出成分抑圧工程の出力を周波数方向に内挿する周波数内挿フィルタ工程と、
   前記フーリエ変換工程の出力を前記周波数内挿フィルタ工程の出力で除算して、搬送波毎に復調を行う等化工程とを、
   備えたことを特徴とする、
   直交周波数分割多重信号の受信方法。
8. 送信側で既知のパイロット信号が挿入されて伝送された直交周波数分割多重信号の受信方法であって、
   受信した前記直交周波数分割多重信号に対して所定のタイミングでフーリエ変換するフーリエ変換工程と、
   前記フーリエ変換工程の出力からパイロット信号を抽出するパイロット抽出工程と、
   前記パイロット抽出工程の出力を既知信号で除算する除算工程と、
   前記除算工程の出力を時間方向に内挿して出力する時間内挿フィルタ工程と、
   同一シンボルに於ける前記時間内挿フィルタ工程の出力に対して誤検出成分を抑圧する誤検出成分抑圧工程と、
   前記誤検出成分抑圧工程の出力及び前記時間内挿フィルタ工程の出力の内で何れか一方の出力を速度情報に応じて切り替えて出力するフィルタ切り替え工程と、
   前記フィルタ切り替え工程の出力を周波数方向に内挿する周波数内挿フィルタ工程と、
   前記フーリエ変換工程の出力を前記周波数内挿フィルタ工程の出力で除算して、搬送波毎に復調を行う等化工程とを、
   備えたことを特徴とする、
   直交周波数分割多重信号の受信方法。
9. 送信側で既知のパイロット信号が挿入されて伝送された直交周波数分割多重信号の受信方法であって、
   受信した前記直交周波数分割多重信号に対して所定のタイミングでフーリエ変換するフーリエ変換工程と、
   前記フーリエ変換工程の出力からパイロット信号を抽出するパイロット抽出工程と、
   前記パイロット抽出工程の出力を既知信号で除算する除算工程と、
   前記除算工程の出力を時間方向に内挿して出力する時間内挿フィルタ工程と、
   同一シンボルに於ける前記時間内挿フィルタ工程の出力に対して誤検出成分を抑圧し且つ前記誤検出成分が抑圧された前記時間内挿フィルタ工程の出力を周波数方向に内挿する誤検出抑圧周波数内挿フィルタ工程と、
   前記フーリエ変換工程の出力を前記誤検出抑圧周波数内挿フィルタ工程の出力で除算して、搬送波毎に復調を行う等化工程とを、
   備えたことを特徴とする、
   直交周波数分割多重信号の受信方法。
   

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