JPH07336322A - 直交周波数分割多重信号送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ＯＦＤＭ信号送受信装置において、キャリブ
レーションのために必要とされるキャリアの数を極力少
なくし、適正なＱＡＭ信号の逆量子化を行ない、ＯＦＤ
Ｍ信号を復号するようにした。 【構成】 送信装置は、印加される信号が情報信号であ
るか、参照信号であるかを指定するシンボル数計数回路
と、前記シンボル数計数回路で所定の対応するキャリア
番号が指定されるときはその番号のキャリアで前記参照
信号を伝送し、指定された前記キャリアで伝送すべきだ
った情報信号を補助情報伝送用キャリアにより伝送する
ようにしたＩＦＦＴ回路とで構成し、受信装置は、ＦＦ
Ｔ回路と、シンボル数に対応するキャリア番号信号を生
成し、これをキャリブレーションキャリアに対応させ
て、補助キャリアにより伝送された情報信号を所定の情
報信号列に切り換えて挿入する切換信号を前記回路に供
給するシンボル数計数回路とで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＯＦＤＭ（直交周波数
分割多重 Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ
Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）信号
送受信装置に係り、特にディジタル移動通信に好適なＯ
ＦＤＭ信号送受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５と共に、従来のＯＦＤＭ信号送信装
置について説明する。まず、ディジタル情報データ信号
が、入力端子を介して直並列変換回路７０に供給され、
必要に応じて誤り訂正符号の付与がなされる。この回路
７０の出力信号は、ＩＦＦＴ回路７１に供給され、その
出力信号は、マルチパス歪を軽減させるためのガードイ
ンターバル回路７２を介して、Ｄ／Ａ変換器７３に供給
される。ここでアナログ信号に変換され、次のＬＰＦ７
４により必要な周波数帯域の成分のみが通過させられ
る。アナログ値のリアル、イマジナリパートの出力信号
は、直交変調器７５に供給され、ＯＦＤＭ信号が出力さ
れる。

【０００３】このＯＦＤＭ信号は、伝送すべき周波数帯
に周波数変換器７６により周波数変換されて、次の送信
部７７に供給され、これを構成しているリニア増幅器と
送信アンテナとを介して、送信される。中間周波数発生
回路７８の出力信号と９０°シフト回路７８Ａを介した
信号とが直交変調器７５に夫々供給される。回路７９に
より出力されるクロック信号は、動作信号として、直並
列変換回路７０、ＩＦＦＴ回路７１、ガードインターバ
ル回路７２、Ｄ／Ａ変換器７３に夫々供給される。

【０００４】次に、図６と共にＯＦＤＭ信号受信装置に
ついて説明する。受信部８０は、これを構成している受
信アンテナにより得た前記送信部７７からの信号を高周
波増幅器により増幅し、周波数変換器８１を介して、中
間周波増幅回路８２に供給され、更に、直交復調器８３
に供給される。回路８２の出力信号は中心キャリア検出
回路９０を介して中間周波数発生回路８９に供給され
る。回路８９の出力信号と９０°シフト回路８９Ａを介
した信号とが、直交復調器８３に夫々供給されて、リア
ル、イマジナリパートの出力信号が復号される。直交復
調器８３の出力信号は、ＬＰＦ８４を介してＡ／Ｄ変換
器８５に供給され、ディジタル信号に変換されると共
に、８３の出力信号は、同期信号発生回路９１にも供給
される。

【０００５】これらの信号は次のガードインターバル回
路８６を介して、ＦＦＴ，ＱＡＭ復号回路８７に供給さ
れる。この回路８７は供給される同期信号発生回路９１
の同期信号を基にして、複素フーリエ演算を行ない、入
力信号の各周波数毎の実数部、虚数部信号（リアルパー
ト、イマジナリパート）のレベルを求め、ディジタル情
報伝送用キャリアで伝送される量子化されたディジタル
信号のレベルが求められ、ディジタル情報が復号され
る。ＦＦＴ，ＱＡＭ復号回路８７の出力信号は、並直列
変換回路８８を介して出力される。ここで、送信装置の
中間周波数と受信装置の中間周波数とが完全に一致して
おれば変調成分のみが得られ、問題はないが、中間周波
数発生回路、周波数変換器の局部発振器（図示せず）に
周波数安定度が高くないものを使用したり、両出力信号
間に位相誤差があったりすると、それ以降の復調動作に
影響を与え、ＱＡＭ復号データのエラー発生確率が増大
する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ＯＦＤＭ信号送受信装
置においては、ＩＦＦＴ回路、ＦＦＴ回路を用いて多数
のキャリアを比較的簡単に変復調出来るが、伝送路にマ
ルチパス歪を発生させる系があると伝送帯域内での周波
数振幅特性、位相特性が一定でなくなり、正確なＱＡＭ
復調を行なうためにもキャリア１波１波に対するキャリ
ブレーションが必要になる。本発明は上記の点に着目し
てなされたものであり、キャリブレーションのために必
要とされるキャリアの数を極力少なくし、適正なＱＡＭ
信号の逆量子化を行ない、ＯＦＤＭ信号を復号するよう
にしたＯＦＤＭ信号送受信装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のＯＦＤＭ信号送
受信装置は、送信装置を、印加される信号が情報信号で
あるか、ＱＡＭ復号用の参照信号であるかを指定するシ
ンボル数計数回路と、前記シンボル数計数回路で所定の
キャリア番号が指定されるときはその番号のキャリアで
前記参照信号を伝送し、指定された前記キャリアで伝送
すべきだった情報信号を補助情報伝送用キャリアにより
伝送するようにした、多値ＱＡＭ変調信号を発生させる
ＩＦＦＴ，パイロット信号生成回路とで構成し、受信装
置を、受信された周波数多重信号の演算を行なうＦＦ
Ｔ，ＱＡＭ復号回路と、シンボル数に対応するキャリア
番号信号を生成し、これをキャリブレーションキャリア
に対応させて、補助キャリアにより伝送された情報信号
を所定の情報信号列に切り換えて挿入する切換信号を前
記回路に供給するシンボル数計数回路とで構成し、上述
の目的を達成するものである。

【０００８】

【実施例】本発明のＯＦＤＭ信号送受信装置の実施例に
ついて、添付の図１乃至図４及び図７を参照して、以下
に説明する。図１は、本発明のＯＦＤＭ信号送信装置の
実施例であり、ここで伝送されるディジタルデータは、
圧縮されたオーディオ、ビデオ信号等である。ＯＦＤＭ
は、多数のキャリアを直交して配置し、夫々のキャリア
で独立したディジタル情報を伝送するもので、キャリア
が直交しているので、隣接するキャリアのスペクトラム
は当該キャリアの周波数位置で零になる。

【０００９】この直交するキャリアを作るためＩＦＦＴ
回路技術が使用される。時間間隔Ｔの間にＮ個の複素数
による逆ＤＦＴ（離散フーリエ変換）を実行すれば、Ｏ
ＦＤＭ信号を生成でき、逆ＤＦＴの各点が変調信号出力
に相当する。図１及び図２に示す本発明装置の基本的な
仕様は、下記に示す通りである。 (a) 中心キヤリア周波数…１００ＭＨｚ (b) 伝送用
キャリア数…２４８波 (c) 変調方式…２５６ＱＡＭ ＯＦＤＭ (d) 使用キ
ャリア数…２５７波 (e) 伝送帯域幅…１００ｋＨｚ， 使用帯域幅…９９ｋ
Ｈｚ (f) 転送レート…７５０kbps (g) ガードインターバ
ル…６０．６μｓｅｃ

【００１０】次にキャリアの配置について説明する。キ
ャリアの配置は、中間周波数１０．７ＭＨｚを中心とし
（これを第０キャリアと呼ぶ。）、左右に夫々１２８波
のキャリア（中心周波数の右側のキャリアを順番に第１
キャリア、第２キャリア、… …第１２８キャリアと呼
び、左側のものを順番に第−１キャリア、第−２キャリ
ア、… …第−１２８キャリアと呼ぶ。）を配置し、キ
ャリアの割当ては下記のように設定する。

【００１１】第０キャリア キャリア全体に対し、振
幅、位相の基準となる無変調キャリアを伝送する。 第１キャリア システムのモード情報を伝送する。 第２キャリア 正のキャリブレーションキャリアで伝送
すべきだった情報を伝送する。 第２１キャリア 基準角度レベル、基準振幅レベル、キ
ャリア無しを、４シンボルを１シーケンスとして、交互
に伝送する。 第１２８キャリア 正の最高周波数に立てられるキャリ
アである。 第−１キャリア キャリブレーション情報が伝送される
キャリア番号を伝送する。 第−２キャリア 負のキャリブレーションキャリアで伝
送すべきだった情報を伝送する。 第−２１キャリア 基準角度レベル、基準振幅レベル、
キャリア無しを、４シンボルを１シーケンスとして、交
互に伝送する。 第−１２８キャリア 負の最高周波数に立てられるキャ
リアである。 その他のキャリア キャリブレーション情報キャリアと
して指定される以外は情報信号を伝送する。

【００１２】次に、キャリアの個別定義は下記のように
する。 第０キャリア 角度変調成分を持たない無変調キャリ
ア 第１キャリア 送信モードの定義をする。 第−１キャリア キャリブレーションキャリアの指定
される正及び負のキャリア番号を指定する。その順番は
予め８本毎に２回ずつにすると、下記のようにシンボル
番号からキャリア番号が一義的に決定される。但し、Ｘ
はキャリブレーションキャリアの指定を行わない状態を
示す。 シンボル番号 ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９… キャリア番号 Ｘ Ｘ ８ ８ １６ １６ ２４ ２４ ３２ ３２…

【００１３】シンボル番号は、モード情報ビットで伝送
される所定のキャリブレーションフレーム、エンド信号
の次から伝送されるシンボルに対して、順番に、第１シ
ンボル、第２シンボル、… …第２５６シンボルと呼
ぶ。また、シンボル番号は、キャリブレーションフレー
ム開始点で００（X'00）とし、それより計数を開始し、
２５５（X'FF）で終了する。キャリア番号０及び２１の
ときは、キャリアキャリブレーションのための置換は行
なわないものとする。

【００１４】シンボル番号とキャリブレーションキャリ
アの関係は下記のようにする。 第８ビット（ＭＳＢ） １の位のキャリアアドレス（０
＝０，１＝ ＋１） 第７ビット ２の位のキャリアアドレス（０
＝０，１＝ ＋２） 第６ビット ４の位のキャリアアドレス（０
＝０，１＝ ＋４） 第５ビット ６４の位のキャリアアドレス（０
＝０，１＝＋６４） 第４ビット ３２の位のキャリアアドレス（０
＝０，１＝＋３２） 第３ビット １６の位のキャリアアドレス（０
＝０，１＝＋１６） 第２ビット ８の位のキャリアアドレス（０
＝０，１＝ ＋８） 第１ビット（ＬＳＢ） ０：前半 １：後半

【００１５】第±２キャリア 情報伝送用キャリアが
キャリブレーション状態に設定されたとき、このキャリ
ア（補助信号伝送用キャリア）によりその情報を伝送す
る。 第±２１キャリア キャリブレーション用情報の詳細
を伝送する。信号の切り換え状態を検出し、シンボル同
期信号を検出する。 第±１２８キャリア エンコード時の角度情報は０に
設定され、サンプルクロック情報を伝送する。

【００１６】情報信号の伝送 １シンボル期間に２４
８バイトのディジタルデータを伝送する。ディジタルデ
ータは、第３〜第２０キャリア、第２２〜第１２７キャ
リア、第−３〜第−２０キャリア、及び、第−２２〜第
−１２７キャリアで、情報ビットの割当てに従ってＱＡ
Ｍ変調されて伝送される。

【００１７】次に、キャリアのキャリブレーションにつ
いて以下に述べる。各キャリアのキャリブレーション
は、８ビットで示されるキャリア番号により、キャリア
のキャリブレーション状態が指定されるとき、正及び負
のキャリア（Ａ１，Ａ２）で伝送されるべきデータは、
正及び負の第２キャリア（Ｂ１，Ｂ２）で伝送するもの
とし、夫々のキャリアで次のキャリブレーション信号を
伝送する。即ち、奇数シンボル時は正のキャリアで第８
振幅レベル、負のキャリアで第８角度レベルを、偶数シ
ンボル時は正のキャリアで第８角度レベル、負のキャリ
アで第８振幅レベルを夫々伝送する。但し、第０キャリ
ア（中心キャリア）、及び、第２１キャリアが指定され
るときはキャリアの置換は行なわないものとする。ま
た、振幅レベル、角度レベルの条件等について、その詳
細は第１１〜１２頁で述べる。

【００１８】次に、キャリブレーションフレーム同期に
ついて以下に述べる。キャリブレーションフレームは２
５６シンボルで構成され、第−１キャリアのシンボル番
号により、キャリブレーションフレーム区間を知ること
が出来る。キャリブレーションフレームエンドコード
は、復号時にエラーが混入しても識別出来るように誤り
修正機能を持つようにする。キャリブレーションは、そ
のキャリアでの直交角度誤差による振幅・角度信号のク
ロストーク成分の補正及び基準振幅・角度レベルの補正
を行なう。

【００１９】キャリア番号に対するこれらの特性の補正
レベルを曲線として認識し、キャリブレーション信号が
伝送されない期間でもその特性に従った補正量を演算に
より求める。これにより長いキャリブレーションフレー
ム期間での２５６ＱＡＭの逆量子化を円滑に行なうこと
が出来る。所定の補正曲線を用いて２５６ＱＡＭ復号を
行ない、データ誤り量が所定値よりも小さいときは補正
曲線が適正であるとして補正量の固定を行なう。

【００２０】図１に示すように、例えば、ＭＰＥＧ等の
符号化方式により情報信号が圧縮されたオーディオ、ビ
デオ信号であるディジタル情報信号が、入力端子１を介
して直並列変換回路２に供給され、必要に応じ誤り訂正
符号の付与がなされる。この回路２で、入力信号は、２
５６ＱＡＭ変調用信号として配列され、出力される。こ
の２５６ＱＡＭ変調は、情報を伝送すべきキャリアに対
して、振幅方向に１６レベル、角度方向に１６レベルを
定義し、１６×１６の２５６の値を特定して伝送する方
式である。本実施例では、２５７波のキャリアの内、２
４８波を用いて情報を伝送するようにして、残りの９波
は、キャリブレーション用、その他の補助信号の伝送用
として使用される。

【００２１】この直並列変換回路２では、１シンボル期
間中に２４８バイトのディジタルデータ、即ち、１シン
ボル期間中に４ビットずつの並列データ２４８組を出力
するように構成する。直並列変換回路２の出力信号は、
ＩＦＦＴ，パイロット信号生成回路３とシンボル期間設
定回路３Ｓとに夫々供給される。

【００２２】このシンボル期間設定回路３Ｓは、シンボ
ル期間情報、ＱＡＭ復号用基準振幅レベル、基準角度レ
ベルを共通の参照キャリア（リファレンスキャリア）に
より、ＩＦＦＴ，パイロット信号生成回路３の入力を切
り換えながら発生させるための設定信号を回路３とシン
ボル数計数回路３Ｃとに供給する。このシンボル数計数
回路３Ｃは、シンボル数を計数し、シンボル数に対応す
るキャリア番号信号を切換信号として、ＩＦＦＴ，パイ
ロット信号生成回路３に供給する。

【００２３】参照キャリアは１シンボル毎に基準振幅レ
ベルと基準角度レベルとが切り換えられ、ガードインタ
ーバルに参照キャリアが半波長の整数倍存在する場合に
ついて、即ち、Ｎ＝２５６のＩＦＦＴを用い、ガードイ
ンターバルを６クロックに設定するとき、第２１番目の
キャリアをリファレンスキャリアとして用いて参照信号
情報を伝送する場合について述べる。ガードインターバ
ルにより生じるキャリアの位相差は、ガードインターバ
ルが何サンプルクロックで与えられているか、ＩＦＦＴ
で使用する周波数の次数により異なる。

【００２４】周期がＮであるＩＦＦＴで、ガードインタ
ーバルの期間をｐクロック、参照波として使用するキャ
リア周波数の次数をｑとすると、キャリア周波数がガー
ドインターバル内に存在する期間は次のようになる。 ２π×ｐ×ｑ／Ｎ 即ち、Ｎ＝２５６、 ｐ＝６のとき、 ｑ＝２１の信号
は、ガードインターバル期間に略半波長のキャリアが存
在することになる。他の例としては、Ｎ＝２５６のＩＦ
ＦＴを用い、ガートーインターバルをｐ＝４クロックに
設定するときは、第３２番目のキャリア（ｑ＝３２）を
用いて参照信号情報を伝送する場合がそれに当たる。

【００２５】第２１番目のキャリアを参照キャリア（リ
ファレンスキャリア）として使用する場合について述べ
る。伝送されるシンボル信号に番号を付けるとき、番号
の下位２ビットで与えられるシーケンスに従って、中心
キャリアに対する変調信号として伝送する。正及び負の
第２１次の各キャリア（中心キャリアに対するサイドバ
ンド）に対する変調信号の与え方は下記の通りとする。 シンボルシーケンス 正の第２１キャリア 負の第２１キャリア ０ ８振幅、 ０角度レベル ０振幅、０角度レベル １ ０振幅、−８角度レベル ０振幅、０角度レベル ２ ０振幅、 ０角度レベル −８振幅、０角度レベル ３ ０振幅、 ０角度レベル ０振幅、８角度レベル

【００２６】但し、 ０振幅レベル＝ 振幅変調を与えない ８振幅レベル＝ 正の最大振幅変調度を与える −８振幅レベル＝ 負の最大振幅変調度を与える ０角度レベル＝ 角度変調を与えない ８角度レベル＝ 正の最大角度変調度を与える −８角度レベル＝ 負の最大角度変調度を与える

【００２７】各シンボル毎の参照キャリアへのレベルの
与え方は、正、負のキャリアのいずれかに、振幅方向、
または、角度方向のいずれかの変調を与えている。従っ
て、これらの信号を順に復号し、受信装置ではＱＡＭ信
号の逆量子化に必要な基準信号のレベルを知ることが出
来るほか、直交変調された信号が自キャリアの相手側に
どの様なクロストークを与えているか、正負対称なキャ
リアに対し、どの様なクロストークを与えているかを知
ることが出来る。これをまとめると下記のようになる。 基準振幅レベル 基準角度レベル 同一キャリア内での振幅−角度クロストーク 対称キャリアへのクロストーク（振幅−角度のレベル差
等による）

【００２８】次に、中心キャリアに対する第２１キャリ
アのサイドバンドとしての動作について述べる。第２１
キャリアに正の振幅方向のレベルを与えるとき、それ
は、中心キャリアをシンボル周波数の２１倍の周波数で
振幅変調するときに生ずる上下のサイドバドのうちの正
のサイドバンドと等価である。従って、このサイドバン
ドは有効シンボル期間中に中心キャリアの回りを２１回
まわる。更に、ガードインターバルの期間に１／２回転
する。

【００２９】次のシーケンスは、負の信号により角度変
調を行ったときの正のサイドバンドと等価であり、次の
シーケンスは、負の信号により振幅変調を行ったときの
負のサイドバンドと、最後のシーケンスは、正の信号に
より角度変調を行ったときの負のサイドバンドに相当す
る。正負の第２１キャリアの回転を考えるとき、有効シ
ンボル期間の最初と最後では、元の同じ位置に戻るの
で、ガードインターバルにおける回転について考える
と、正負の第２１キャリアの位相は、シンボル期間毎に
位相が９０度ずつ変化していることが分かる。よって、
受信装置では、信号の切り換え状態を検出して、シンボ
ル同期信号の位置を検出することが出来る。

【００３０】前記ＩＦＦＴ，パイロット信号生成回路３
は、クロック信号発生回路１０から出力されるクロック
信号により動作し、２４８波のキャリアに対し、２５６
ＱＡＭ変調を行ない、各出力信号をリアル、イマジナリ
成分として出力する。また、回路３の離散周波数点情報
は周期Ｎに対する１／２の値であるナイキスト周波数情
報として伝送され、この周波数情報は、離散周波数点情
報の１／２であるため、受信装置でナイキスト信号情報
を復号、逓倍し、ＦＦＴ回路を動作させるための標本化
位置信号をつくることができる。このナイキスト周波数
情報は、ＩＦＦＴ，パイロット信号生成回路３のＮ／２
実数部入力端子Ｒ（虚数部入力端子Ｉ）に一定レベルの
信号を印加することにより得られる。

【００３１】これらの回路３の出力信号は、次のＲＡＭ
（ランダムアクセスメモリ）４Ａを有するガードインタ
ーバル設定回路４に供給される。この回路４は、伝送路
におけるマルチパス歪を軽減させるための所定区間であ
るガードインターバルｇｉを図３に示すように設定す
る。ガードインターバル設定回路４は、クロック信号発
生回路１０から出力されるクロック信号により動作し、
ＩＦＦＴ，パイロット信号生成回路３より得られる窓区
間内の最後の部分を、窓区間信号の直前に配置する。こ
の達成の為に、ガードインターバル設定回路４は、これ
が有するＲＡＭ（４Ａ）に取り込んだ、ＩＦＦＴ，パイ
ロット信号生成回路３よりの信号を読み出すときに、最
後の期間（ｇｉに等しくこの期間を設定する。）から読
み出しては、最初に戻り、有効シンボル期間ｔｓを読み
出して、シンボル期間ｔａの信号を送出するようにして
いる。前記ナイキスト周波数情報は、ガードインターバ
ル内でも伝送されるが、前後のＩＦＦＴ窓区間信号との
連続性を保持させるため、ガードインターバル内で、伝
送されるパイロット信号が整数波長存在するようにさせ
る。

【００３２】尚、パイロット信号として、ナイキスト周
波数を用いる場合について述べたが、標本化位置信号と
簡単な整数比の関係にあれば、ナイキスト周波数である
必要はなく、伝送される周波数情報の中の高いものを用
いてもよい。周期ＭのＩＦＦＴを考えるとき、Ｍ／４，
及び、３Ｍ／４であるナイキスト周波数の１／２の位置
にパイロット信号を配置し、ＯＦＤＭで送出するキャリ
アは、ＩＦＦＴにおける第１より第Ｍ／４番目まで、及
び、第３Ｍ／４番目より第Ｍ番目までとして出力される
信号を用いる。

【００３３】これにより、上記の例でＭ＝２Ｎとすると
きと等価な信号を得ることができる。 従って、ガード
インターバル内でも連続したパイロット信号を伝送出来
ると共に、このパイロット信号を復号し、４逓倍するこ
とにより、標本化位置信号を得ることが出来る。ＦＦＴ
の窓区間信号情報を別途復号できれば、本実施例により
得られた標本化位置信号と組み合わせて、ＯＦＤＭ信号
のＦＦＴ演算が出来、ＯＦＤＭ信号の復号を行なうこと
が出来る。

【００３４】次に、図３と共にガードインターバル設定
回路４のシンボル期間について述べる。まず、使用帯域
幅９９ｋＨｚ、周期をＮ＝２５６とするとき、有効シン
ボル周波数ｆｓと有効シンボル期間ｔｓは夫々次のよう
になる。 ｆｓ＝９９，０００／２５６＝３８７Ｈｚ ｔｓ＝１／ｆｓ＝２５８６μｓｅｃ これに、マルチパス歪除去用区間であるガードインター
バル期間ｇｉをキャリア６波長分に決定すると、ｇｉは
下記のように設定される。 ｇｉ＝（１／９９，０００）×６＝６０．６μｓｅｃ このときのシンボル期間ｔａとシンボル周波数ｆａは夫
々次のようになる。 ｔａ＝ｔｓ＋ｇｉ＝２５８６＋６０．６＝２６４６．６
μｓｅｃ ｆａ＝１／ｔａ＝３７８Ｈｚ

【００３５】これらのガードインターバル設定回路４の
出力信号は、Ｄ／Ａ変換器５に供給され、ここでアナロ
グ信号に変換され、次のＬＰＦ６により必要な周波数帯
域の成分のみが通過させられる。アナログ値のリアル、
イマジナリ出力信号は、次の直交変調器７に供給され、
また、この変調器７には、１０．７ＭＨｚ中間周波発生
回路９の出力信号と９０°シフト回路８を介した信号と
が夫々供給され、ＯＦＤＭ信号が出力される。このＯＦ
ＤＭ信号は、伝送すべき周波数帯に周波数変換器１１に
より周波数変換されて、次の送信部１２に供給され、こ
れを構成しているリニア増幅器と送信アンテナを介し
て、送信される。尚、２４８組の４＋４ビットの並列デ
ータは、２４８波のキャリアにより伝送されるため、本
装置の伝送速度は１シンボル期間当り２４８バイトであ
る。従って、１秒当りの伝送速度は略７５０ｋビットで
ある。

【００３６】次に、本発明の受信装置の実施例につい
て、図２、図４と共に説明する。受信装置の各構成は前
記送信装置と逆に動作する回路により構成される。受信
部２０は、これを構成している受信アンテナにより得た
前記送信部１２からの信号を高周波増幅器により増幅
し、周波数変換器２１に供給する。この出力信号は中間
周波増幅回路２２に供給され、所定レベルの受信信号を
出力する。回路２２の出力信号は、直交復調器２３と中
心キャリア検出回路２９とに夫々供給される。回路２９
は、位相比較器（乗算器）、ＬＰＦ、ＶＣＯ回路、１／
４分周回路で構成されるＰＬＬ回路を有しており、この
出力信号が供給される中間周波数発振回路３１は、中心
キャリアを位相誤差少なく抽出する様に動作させる。

【００３７】本実施例では、情報を伝送するキャリア
は、シンボル周波数である３７８Ｈｚ毎に隣接、配置さ
れ、ＯＦＤＭ信号を構成している。中心キャリアに隣接
する情報キャリアも３７８Ｈｚ離れているのみで、中心
キャリアは隣接情報キャリアの影響を受けずに行なう必
要があり、選択度の高い回路が使用されている。本実施
例では、ＰＬＬ回路を用いて中心キャリアの抽出を行な
うが、隣接するキャリア周波数の略１／２である±２０
０Ｈｚ程度で発振する水晶発振子（ＶＣＸＯ）を電圧制
御発振器（ＶＣＯ）４３として用い、回路を動作させ
る。ＰＬＬ回路中に用いられるＬＰＦも３７８Ｈｚに対
して十分に低いカットオフ周波数のものを用いている。
この中間周波数発生回路３１の出力信号と、９０°シフ
ト回路３０を介した信号とが乗算器４０，４１を有する
直交復調器２３に夫々供給されて、リアル、イマジナリ
パート（実数部、虚数部）の出力信号が復号される。こ
の実数部、虚数部出力信号は、ＬＰＦ２４に供給され、
ＯＦＤＭ信号情報として伝送された、必要な周波数帯域
の信号を通過させ、入力されるアナログ信号のサンプリ
ングを行ない、出力信号をＡ／Ｄ変換器（サンプリング
回路）２５に供給し、ディジタル信号に変換する。

【００３８】サンプル同期信号発生回路３２は、パイロ
ット信号に位相同期するＰＬＬ回路により発生され、こ
の回路には直交復調器２３のアナログ出力信号が供給さ
れる。 ガードインターバルの期間を含む、各シンボル
区間で連続信号として伝送されるパイロット信号にＰＬ
Ｌが位相同期し、パイロット周波数情報が得られる。前
記送信装置において、パイロット信号は、サンプルクロ
ック周波数に対して所定の整数比に設定されており、周
波数比に応じた周波数逓倍を行ない、サンプルクロック
信号を得る。ガードインターバル処理回路２６は、伝送
された信号より、マルチパス歪の影響が少ない方の有効
シンボル期間信号を得て、ＦＦＴ，ＱＡＭ復号回路２７
に出力信号を供給する。

【００３９】このシンボル期間を検出するためのシンボ
ル同期信号発生回路３３は、後述するように、伝送され
る参照キャリアの９０度異なる位相の変化を調べ、シン
ボル期間を検出し、このシンボル期間（同期）信号をＦ
ＦＴ，ＱＡＭ復号回路２７に供給する。同時に、このシ
ンボル期間（同期）信号は、シンボル数計数回路３３Ｃ
に供給される。ここで、シンボル数に対応して一義的に
決定されるキャリア番号信号を生成し、これをキャリブ
レーションキャリアに対応させて、補助キャリア（Ｂ
１，Ｂ２）により伝送された情報信号を、所定の情報信
号列に切り換えて挿入する切換信号として、ＦＦＴ，Ｑ
ＡＭ復号回路２７に供給する。

【００４０】次のＦＦＴ，ＱＡＭ復号回路２７は、得ら
れたクロック同期信号とシンボル同期信号とが供給され
て、複素フーリエ演算を行ない、入力信号の各周波数毎
の実数部、虚数部信号（リアルパート、イマジナリパー
ト）のレベルを求める。このようにして得られた各周波
数毎の実数部、虚数部信号レベルと、参照用キャリアの
復調出力とを比較し、ディジタル情報伝送用キャリアで
伝送される量子化されたディジタル信号のレベルが求め
られ、ディジタル情報が復号される。この回路２７の出
力信号は、並直列変換回路２８を介して出力される。

【００４１】次に、図４と共にキャリア抽出回路、及
び、サンプル同期（サンプルクロック）信号発生回路に
ついて以下に述べる。本回路は一定レベルで伝送される
パイロット信号より正確なサンプル同期（サンプルクロ
ック）信号を抽出することを目的としている。まず、キ
ャリア抽出回路を構成するＶＣＯ回路４３を中間周波数
１０．７ＭＨｚの４倍である４２．８ＭＨｚの周波数で
発振させる。回路４３の出力信号は、夫々１／４分周回
路４４，４５を介して、乗算器４０，４１に供給され
る。片方の乗算器４１よりの出力信号はＬＰＦ４２に供
給され、シンボル周波数以下の成分が取り出され、その
出力信号はＶＣＯ回路４３を制御する。乗算器４１、Ｌ
ＰＦ４２、ＶＣＯ回路４３、分周回路４５によるループ
はＰＬＬ回路を構成している。

【００４２】乗算器４０、４１の入力端子には中間周波
増幅された信号が印加され、本回路により直交復号がな
され、実数部と虚数部の出力信号が得られる。サンプル
同期信号発生回路３２について次に述べる。直交復調器
２３よりの実数部出力信号が供給され、パイロット信号
として送信されるナイキスト周波数成分を検出する。分
周比可変回路（ＶＣＯ回路）５０には、ＶＣＯ回路４３
の出力信号が供給され、分周比は１／４２６から１／４
３８までに設定されるように構成する。クロック抽出部
における乗算器５２は、直交復調器２３よりの出力信号
と、ＶＣＯ回路の信号を１／２分周回路５１を介した信
号とが供給され、位相比較器としての動作を行なう。

【００４３】乗算器５２の出力信号はＬＰＦ回路５３に
より周波数制御に係わる誤差信号のみを通過させる。遅
延回路５４と加算回路５５は、隣接するキャリア成分を
減衰させるめの回路で、シンボル周波数である３８７Ｈ
ｚにディップを持たせる特性としている。ＶＣＯ回路５
０、乗算器５２、ＬＰＦ５３より構成されるＰＬＬ回路
は、キャリア抽出部の実数部出力信号中に含まれる連続
するパイロット信号に同期したＶＣＯ出力信号が発振さ
れ、９９ｋＨｚのサンプルクロック出力信号として出力
される。上記実施例では、２５７波のキャリアを発生さ
せるために２５６次のＩＦＦＴを用いる場合について述
べたが、他の実施例として、５１２次のＩＦＦＴを用い
る例について以下に述べる。この他の実施例では、パイ
ロット周波数として、ナイキスト周波数が用いられるの
ではなく、この標本化位置信号と簡単な整数比の関係に
ある次数の高い周波数を用いて行なう。

【００４４】即ち、周期ＭのＩＦＦＴを考えるとき、Ｍ
／４、及び、３Ｍ／４であるナイキスト周波数の１／２
の位置にあるパイロット信号を配置し、ＯＦＤＭで送出
するキャリアは、ＩＦＦＴにおける第１より第Ｍ／４番
目まで、及び、第３Ｍ／４番目より第Ｍ番目までとして
出力される信号を用いる。これにより、上記の実施例
で、Ｍ＝２Ｎとするときと等価な信号を得ることが出来
る。従って、ガードインターバル内でも連続したパイロ
ット信号を伝送出来ると共に、パイロット信号を復号
し、４逓倍することにより、標本化位置の信号を得るこ
とが出来る。

【００４５】このときに用いられるクロック抽出部のブ
ロックは、パイロット信号の周波数は上記の実施例と同
じであるが、ＦＦＴ，ＱＡＭ復号回路２７を駆動するサ
ンプルクロック周波数は２倍となる。それに従って、２
倍の１９８ｋＨｚのサンプルクロック信号を出力する。
よって、このブロックは上記の実施例とは分周比可変回
路５０の分周比が１／２１３〜１／２１９、及び、分周
回路５１の分周比が１／４になっている点が異なってお
り、それ以外の構成は図４と同じであり、その説明は省
略する。

【００４６】次に、図７と共にシンボル同期信号発生回
路３３について以下に述べる。シンボル同期検出部を構
成する第２１キャリア検出部の分周比可変回路６１に
は、２逓倍されたサンプルクロックが供給され、１／２
３〜１／２７の分周を行なう。即ち、２逓倍クロックの
周波数は１９８ｋＨｚであり、これを１／２７した周波
数は７３３３Ｈｚであり、同期すべき参照信号周波数は
シンボル周波数を２１倍した７９３７Ｈｚである。

【００４７】本発明では、参照信号はシンボル期間毎に
位相が９０度ずつシフトされるようにしてあり、分周比
可変回路６１の可変比は、通常１／２５程度の値に設定
されるが、位相がシフトされる位置で分周比も可変され
る。図７に示す回路で乗算器６２、ＬＰＦ６３、分周比
可変回路６１はＰＬＬ回路を構成し、第２１番目のキャ
リアで伝送される位相シフト情報を復号する。参照信号
（リファレンスキャリア）はシンボル期間毎に位相が９
０度ずつシフトされるようにしてあり、前記ＰＬＬ回路
による位相検出は最も効率的に行える。直交復号された
ＯＦＤＭ信号の虚数部出力と分周比可変回路６１よりの
出力信号は乗算器６２に供給され、位相比較器としての
動作を行う。

【００４８】前記乗算器６２の出力信号はＬＰＦ６３に
供給されて低域成分である誤差信号を抽出し、ＶＣＯに
当たる分周比可変回路６１に供給される。分周比は通常
１／２５程度に設定されるが、入力信号に対してＶＣＯ
の位相が進んでいるときは分周比を大きくして分周比可
変回路の出力位相を遅らせ、また、遅れているときは小
さな分周比とし出力信号の位相を進める。第２１キャリ
アで伝送される振幅、角度変調信号の基準レベルは，図
２に示すＦＦＴ，ＱＡＭ復号回路２７より求められる。
ＱＡＭ信号の復号はこのレベルに対する信号比率により
計算され、求められる。

【００４９】以上、ＩＦＦＴとして５１２次を用い、実
際のＯＦＤＭの信号は、その内の２５６次を用いる方法
について述べた。ガードインターバルは、６サンプリン
グクロックとし、参照情報を乗せるキャリアの番号は２
１とした。更に、第２１番目のキャリアは正のキャリア
と負のキャリアとの両者に対して４シンボルのシーケン
スで定められた順に従ってＱＡＭ復号用参照情報が伝送
される。

【００５０】尚、シンボル毎に所定の位相差を与えるキ
ャリアはＱＡＭ復号用のレベル参照、伝送特性計測用情
報を伝送するものを用いた。このキャリアに要求される
性質は、複数のシンボル期間にわたってキャリアのエネ
ルギーが一定で、かつ、ガードインターバルを含むシン
ボル期間毎に位相差が所定量シフトされて伝送されるこ
とになる。そのためのキャリアとして、ガードインター
バル内に半波長存在する第２１キャリアを選定し、参照
用情報を振幅方向、角度方向を交互に伝送することによ
り９０度の奇数倍に当たる位相差を持たせた。検出用Ｐ
ＬＬ回路は位相変位が９０度の奇数倍である信号に対し
て最大出力を出すので、ガードインターバル内のキャリ
アの存在期間、及び、参照用情報の送出順はそれらによ
りシンボル毎の位相変位が９０度の奇数倍になるように
設定する。

【発明の効果】本発明のＯＦＤＭ信号送受信装置では、
下記のような効果がある。正及び負のキャリブレーショ
ンキャリアのアドレスを容易に指定することが出来、キ
ャリブレーション用として指定されたために出来なくな
った情報信号の伝送を別のキャリアにより行なうため、
情報信号の伝送シーケンスを乱すことなく情報の伝送が
できる。また、正と負の両キャリアがキャリブレーショ
ン用として指定されるため、両キャリア間の干渉に関す
る特性を調べることが出来、多値ＱＡＭの復号に必要な
伝送特性のキャリブレーションが出来る。更にまた、連
続的なアドレス情報に対してキャリブレーションキャリ
アを飛び飛びに指定出来るため、送信を開始してから比
較的短時間で受信装置の概略のキャリブレーションを行
なうことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＯＦＤＭ信号送信装置の実施例のブロ
ック図である。

【図２】本発明のＯＦＤＭ信号受信装置の実施例のブロ
ック図である。

【図３】本発明の送受信装置の実施例のシンボル期間と
ガードインターバルの関係を示した図である。

【図４】本発明のＯＦＤＭ信号受信装置の実施例のキャ
リア抽出部及びサンプルクロック抽出部のブロック図で
ある。

【図５】従来のＯＦＤＭ信号送信装置のブロック図であ
る。

【図６】従来のＯＦＤＭ信号受信装置のブロック図であ
る。

【図７】本発明のＯＦＤＭ信号受信装置の実施例のシン
ボル同期信号発生装置のブロック図である。

【符号の説明】

２ 直並列変換回路 ３ ＩＦＦＴ，パイロット信号生成回路 ３Ｃ，３３Ｃ シンボル数計数回路 ３Ｓ シンボル期間信号設定回路 ４ ガードインターバル設定回路 ４Ａ ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ） ５ Ｄ／Ａ変喚器 ６，２４，４２，５３，６３ ＬＰＦ ７ 直交変調器 ８，３０ ９０°シフト回路 ９，３１ 中間周波数発生回路 １０ クロック信号発生回路 １１，２１ 周波数変換器 １２ 送信部 ２０ 受信部 ２３ 直交復調器 ２５ Ａ／Ｄ変換器（サンプリング回路） ２６ ガードインターバル処理回路 ２７ ＦＦＴ，ＱＡＭ復号回路 ２８ 並直列変換回路 ２９ 中心キャリア検出回路 ３２ サンプル同期信号発生回路 ３３ シンボル同期信号発生回路 ４０，４１，５２，６２ 乗算器（位相比較器） ４３，５０，６１ 分周比可変回路（ＶＣＯ回路） ４４，４５ １／４分周回路 ５１ １／２分周回路 Ａ１，Ａ２ 情報伝送用キャリア Ｂ１，Ｂ２ 情報伝送用補助キャリア

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印加される信号が情報信号であるか、ＱＡ
   Ｍ復号用の参照信号であるかを指定するシンボル数計数
   回路と、前記シンボル数計数回路で所定のキャリア番号
   が指定されるときはその番号のキャリアで前記参照信号
   を伝送し、指定された前記キャリアで伝送すべきだった
   情報信号を補助情報伝送用キャリアにより伝送するよう
   にした、多値ＱＡＭ変調信号を発生させるＩＦＦＴ，パ
   イロット信号生成回路とで構成されたことを特徴とする
   直交周波数分割多重信号送信装置。
2. 【請求項２】前記対称な正、負のキャリアで伝送される
   参照信号は、正または負の一方にＩＦＦＴ回路で実数部
   の参照信号が発生され、他方の実数部の参照信号は発生
   されないように構成された特許請求の範囲第１項記載の
   直交周波数分割多重信号送信装置。
3. 【請求項３】前記シンボル数カウンタの情報を伝送する
   キャリアは、所定のレベルで無変調キャリアとして伝送
   される中心キャリアの近傍に配置されるよう構成された
   特許請求の範囲第１項又は第２項記載の直交周波数分割
   多重信号送信装置。
4. 【請求項４】受信された周波数多重信号の演算を行なう
   ＦＦＴ，ＱＡＭ復号回路と、シンボル数に対応するキャ
   リア番号信号を生成し、これをキャリブレーションキャ
   リアに対応させて、補助キャリアにより伝送された情報
   信号を所定の情報信号列に切り換えて挿入する切換信号
   を前記回路に供給するシンボル数計数回路とを有して構
   成したことを特徴とする直交周波数分割多重信号受信装
   置。