JP2007208751A - 受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】周波数領域での等化における誤差を小さくしたい。
【解決手段】ＦＦＴ部１８は、少なくともひとつのサブキャリアにパイロット信号が配置されたマルチキャリア信号を周波数領域の信号に変換する。重み係数導出部２２は、少なくともひとつのサブキャリアに配置されたパイロット信号をもとに、当該サブキャリアに対する伝送路特性を推定する。また、重み係数導出部２２は、推定した伝送路特性をもとに、マルチキャリア信号に含まれた複数のサブキャリアのそれぞれに対する重み係数を導出する。復調部２０は、導出した重み係数をもとに、ＦＦＴ部１８において変換した信号を復調する。復調部２０は、復調した信号の振幅を所定の範囲に制限する。
【選択図】図１

Description

本発明は、受信装置に関し、特にマルチキャリア信号を受信する受信装置に関する。

テレビジョン放送システム等の放送システムにおいて、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式が使用されている場合がある。ＯＦＤＭ変調方式は、マルチキャリア変調方式のひとつであり、複数の互いに直交したサブキャリアのそれぞれに対して、送信すべきデータが割り当てられる。このようなＯＦＤＭ変調方式において、複数のサブキャリアのうちに少なくともひとつに、既知のパイロット信号が配置されている場合がある。受信装置においては、パイロット信号を用いて、伝送路特性を推定し、推定した伝送路特性をもとに周波数領域での等化を実行する（例えば、特許文献１参照。）。
特開平１１−１６３８２２号公報

周波数領域での等化における誤差は、例えば以下の場合に大きくなり、受信装置の受信特性が悪化する。ひとつ目は、パイロット信号に対応した伝送路特性から別のサブキャリアに対応した伝送路特性を導出するために、内挿補間を実行する場合であるが、内挿補間として、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を使用する場合（以下、このような内挿補間を「ＦＦＴ補間処理」という）である。すなわち、パイロット信号に対応していないサブキャリアに「０」の値を挿入した後に、「０」の値が挿入された伝送路特性に対してＩＦＦＴが実行される。その結果、時間領域の伝送路特性が導出され、さらに時間領域の伝送路特性の一部を抽出してからＦＦＴを実行することによって周波数領域の伝送路特性が導出される。その際、時間領域の伝送路特性の一部を抽出するときに方形窓のフィルタを使用すると、高周波成分が発生してしまい、誤差が大きくなってしまう。

また、ふたつ目は、パイロット信号が配置されたサブキャリアに対して、キャリア性の妨害波が存在する場合である。ここで、キャリア性の妨害波とは、サブキャリアの帯域幅程度に狭い帯域幅を有した妨害波である。このような妨害波は、時間的に連続して存在するので、時間領域の伝送路特性の一部を抽出する処理を実行しても、妨害波の影響が残ってしまう。特に妨害波の強度が大きければ、等化処理を実行する際の重み係数に含まれる誤差も大きくなる。さらに、３つ目は、マルチキャリア信号の帯域内に深いノッチが存在する場合である。深いノッチが存在するサブキャリアでは信号強度が小さいので、受信装置は増幅率を大きくする。しかしながら、ノッチが存在するサブキャリアでは信号強度が小さいので、サブキャリアに対応した信号成分の精度も低くなる。このような信号成分に対して大きな増幅率によって増幅を実行すると、当該信号成分に含まれた誤差の影響も大きくなってしまい、受信特性が悪化する。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、周波数領域での等化における誤差を小さくする受信装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の受信装置は、受信したマルチキャリア信号であって、かつ少なくともひとつのキャリアに既知信号が配置されたマルチキャリア信号を周波数領域の信号に変換する変換部と、変換部において変換した信号のうちの少なくともひとつのキャリアに配置された既知信号をもとに、当該キャリアに対する伝送路特性を推定する推定部と、推定部において推定した伝送路特性をもとに、マルチキャリア信号に含まれた複数のキャリアのそれぞれに対する重み係数を導出する導出部と、導出部において導出した重み係数をもとに、変換部において変換した信号を復調する復調部と、復調部において復調した信号の振幅を所定の範囲に制限する制限部と、を備える。

この態様によると、復調した信号の振幅を所定の範囲に制限するので、大きな増幅率によって増幅された信号の振幅が大きくなることを抑制でき、周波数領域での等化における誤差を小さくできる。

導出部は、導出した重み係数の振幅を所定の範囲に制限してもよい。この場合、重み係数の振幅を所定の範囲に制限するので、大きな増幅率による信号の増幅を防止でき、周波数領域での等化における誤差を小さくできる。

導出部は、推定部において推定した伝送路特性に対応したキャリア以外のキャリアに所定の値を挿入してから、伝送路特性と所定の値との組合せを時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換部と、逆フーリエ変換部において変換した信号のうちの一部を除去する除去部と、除去部において一部が除去された信号を周波数領域の信号に変換するフーリエ変換部と、を備えてもよい。逆フーリエ変換部は、推定部において推定した伝送路特性に対応したキャリア以外のキャリアに所定の値を挿入する際に、実際に所定の値を挿入すべきキャリアの数よりも少ない数のキャリアに所定の値を挿入することによって、マルチキャリア信号に含まれたキャリアの数よりも、ひとつの組合せに含まれた伝送路特性と所定の値の数を少なくし、フーリエ変換部は、周波数領域に変換した信号に対して補間を実行することによって、周波数領域に変換した信号に含まれた成分の数と、マルチキャリア信号に含まれたキャリアの数とを等しくしてもよい。この場合、実際に所定の値を挿入すべきキャリアの数よりも少ない数のキャリアに所定の値を挿入するので、処理対象となる成分の数を低減でき、処理量を低減できる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、周波数領域での等化における誤差を小さくできる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、複数のサブキャリアのうちの少なくともひとつにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信する受信装置に関する。受信装置は、パイロット信号に対応した伝送路特性を推定し、ＦＦＴ補間処理を実行することによって、複数のサブキャリアに対する伝送路特性を推定する。前述のごとく、ＦＦＴ補間処理において方形窓を使用することによって、高周波成分が発生しうる。また、パイロット信号が配置されたサブキャリアにキャリア性の妨害波が含まれている場合、重み係数に含まれる誤差が大きくなる。さらに、無線伝送路における遅延波の存在によって、マルチキャリア信号の帯域内にノッチが発生している場合、受信装置は、当該ノッチに対応したサブキャリアにおける信号に対する増幅率を大きくする。その結果、当該信号における誤差の影響も増幅される。本発明の実施例に係る受信装置は、これらに対応するために、以下の処理を実行する。

本実施例に係る受信装置は、キャリア性の妨害波の影響を小さくするために以下の処理を実行する。すなわち、パイロット信号に対する伝送路特性を推定したときに、対応したサブキャリアにおける振幅の大きさがしきい値よりも大きければ、受信装置は、振幅を一定の値に制限する。また、ＦＦＴ補間処理での方形窓によって発生しうる高周波成分の影響を小さくするために、受信装置は、方形窓の代わりに、コサインロールオフ特性の窓を使用する。さらに、ノッチによる誤差の影響の増幅を低減するために、受信装置は、重み係数の振幅を所定の値に制限する。さらに、受信装置は、復調した結果における振幅を所定の値に制限する。

図１は、本発明の実施例に係る受信装置１００の構成を示す。受信装置１００は、アンテナ１０、ＲＦ部１２、直交検波部１４、ＡＤ変換部１６、ＦＦＴ部１８、復調部２０、重み係数導出部２２、制御部２４を含む。

アンテナ１０は、図示しない送信装置によって送信されたマルチキャリア信号を受信する。図２は、アンテナ１０において受信される信号の構成を示す。図の横軸は、周波数に相当し、図の縦軸は、時間に相当する。すなわち、横軸の方向に配置される複数の丸印は、複数のサブキャリアに相当し、サブキャリアのそれぞれは、「サブキャリア＃１」、「サブキャリア＃２」、「サブキャリア＃３」等によって示される。また、黒色の丸印がパイロット信号に相当し、白色の丸印がデータ信号に相当する。一方、縦軸の方向に配置される複数の丸印は、複数のシンボルに相当し、シンボルのそれぞれは、「シンボル＃１」、「シンボル＃２」、「シンボル＃３」等によって示される。なお、ひとつのシンボルには、複数のサブキャリアが含まれている。また、連続したシンボルにおいては、異なったサブキャリアにパイロット信号が配置されている。図１に戻る。

ＲＦ部１２は、アンテナ１０において受信したマルチキャリア信号の周波数を変換する。すなわち、受信したマルチキャリア信号は無線周波数を有しているので、ＲＦ部１２は、無線周波数のマルチキャリア信号を中間周波数のマルチキャリア信号に変換する。そのため、ＲＦ部１２には、増幅器、発振器、ミキサ、フィルタ等が含まれているが、これらは公知の技術によって構成されればよいので、ここでは、説明を省略する。

直交検波部１４は、中間周波数のマルチキャリア信号に対して直交検波を実行し、ベースバンドのマルチキャリア信号を生成する。なお、ベースバンド信号は、一般的に、同相成分と直交成分とを有しているので、ふたつの信号線によって示されるべきであるが、ここでは、図面を明瞭にするためにこれをひとつの信号線によって示す。直交検波部１４には、発振器、ミキサ、フィルタ等が含まれているが、ＲＦ部１２と同様に、これらは公知の技術によって構成されればよいので、ここでは、説明を省略する。ＡＤ変換部１６は、直交検波部１４によって変換されたベースバンドのマルチキャリア信号に対して、アナログ−デジタル変換を実行し、デジタル信号を出力する。

ＦＦＴ部１８は、ＡＤ変換部１６において変換したデジタル信号に対して、ＦＦＴを実行することによって、周波数領域のマルチキャリア信号を生成する。すなわち、ＦＦＴ部１８は、受信したマルチキャリア信号であって、かつ少なくともひとつのキャリアにパイロット信号が配置されたマルチキャリア信号を周波数領域の信号に変換する。重み係数導出部２２は、ＦＦＴによって周波数領域に変換した信号に対して、サブキャリア単位に伝送路特性を推定する。さらに、重み係数導出部２２は、推定した伝送路特性からサブキャリア単位の重み係数を導出する。なお、重み係数導出部２２における処理の詳細は、後述するが、前述のＦＦＴ補間処理が使用されている。

復調部２０は、重み係数導出部２２によって導出された重み係数をもとに、周波数領域に変換した信号を復調する。すなわち、復調部２０は、重み係数導出部２２によって導出した信号をもとに、ＦＦＴ部１８において変換した信号を処理する。ここで、復調部２０における処理の詳細も後述する。制御部２４は、受信装置１００の動作タイミングを制御する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図３（ａ）−（ｄ）は、重み係数導出部２２において生じうる誤差の概要を示す。図３（ａ）は、周波数領域でのマルチキャリア信号に対する伝送路特性であって、かつサブキャリア単位の伝送路特性である。ここで、前述のごとく、黒色の丸印がパイロット信号に相当する。すなわち、重み係数導出部２２での処理のうち、初期の段階における処理によって、黒色の丸印に対する伝送路特性が導出される。また、ひとつのパイロット信号に対応したサブキャリアにおいて妨害波２００が含まれている。なお、図中の白色の丸印は、便宜上示されたものであり、初期の段階の処理においては導出されていない。

図３（ｂ）は、図３（ａ）に対してＩＦＦＴを実行した結果、すなわち図３（ａ）を時間領域に変換した結果である。ここで、重み係数導出部２２は、ＩＦＦＴを実行する前に、図３（ａ）の白色の丸印に対応したサブキャリア、すなわちデータ信号が配置されたサブキャリアに対して「ゼロ」を挿入する。その結果、図３（ｂ）には、先行波２０２と遅延波２０４とが出現しているが、それらは３周期出現している。また、妨害波２００を時間領域に変換した結果が妨害波２０６に相当する。

図３（ｃ）は、図３（ｂ）の一部の期間を抽出した結果に相当する。図示のごとく、ひと組の先行波２０２と遅延波２０４とが含まれるように、時間領域の伝送路特性のうち、１周期分もしくはそれ以下の部分が抽出される。その際、前方の部分と後方の部分とが抽出される。また、抽出する際に、前述の方形窓が使用されるものとする。図３（ｄ）は、図３（ｃ）を周波数領域に変換した結果に相当する。すなわち、図３（ａ）と同様に、周波数領域でのマルチキャリア信号に対する伝送路特性に相当する。しかしながら、図３（ｄ）では、図３（ａ）とは異なり、すべてのサブキャリアに対する伝送路特性が導出されている。また、図３（ｃ）において方形窓が使用されているので、図３（ｄ）には、高周波成分が発生している。

図４は、重み係数導出部２２の構成を示す。重み係数導出部２２は、パイロット抽出部３０、パイロット推定部３２、伝送路制限部３４、挿入部３６、ＩＦＦＴ部３８、除去部４０、ＦＦＴ部４２、補間部４４、計算部４６、重み係数制限部４８、振幅算出部５０を含む。

パイロット抽出部３０は、図１のＦＦＴ部１８によって周波数領域に変換されたマルチキャリア信号から、パイロット信号を抽出する。すなわち、図２において、「シンボル＃１」の「サブキャリア＃１」、「サブキャリア＃１３」等が抽出され、「シンボル＃２」の「サブキャリア＃４」等が抽出される。

パイロット推定部３２は、パイロット抽出部３０において抽出したパイロット信号に対する伝送路特性を推定する。パイロット信号は既知の信号であるので、パイロット推定部３２は、パイロット信号の値を予め記憶している。また、パイロット推定部３２は、パイロット抽出部３０において抽出したパイロット信号と、記憶したパイロット信号との相関を計算することによって、パイロット信号に対する伝送路特性を推定する。その結果、図２の「シンボル＃１」のうち、「サブキャリア＃１」、「サブキャリア＃１３」等に対する伝送路特性が推定される。

伝送路制限部３４は、パイロット推定部３２において推定した伝送路特性の振幅を所定の範囲に制限する。すなわち、伝送路制限部３４は、振幅の大きさに制限を設け、当該制限よりも伝送路特性の振幅が大きい場合に、当該制限の大きさを有した値に伝送路特性の振幅を変換する。ここで、振幅の大きさの制限値は、後述の振幅算出部５０によって算出される。なお、伝送路制限部３４は、伝送路特性の位相を保存するように、伝送路特性の振幅を制限してもよい。例えば、伝送路特性の同相成分における振幅の大きさを１／２にした場合に、伝送路制限部３４は、伝送路特性の直交成分における振幅の大きさにかかわらず、伝送路特性の直交成分における振幅の大きさも１／２にしてもよい。

挿入部３６は、伝送路制限部３４において制限した伝送路特性に対応したサブキャリア以外のサブキャリア、すなわちパイロット信号が配置されず、データ信号が配置されたサブキャリアに「０」の値を挿入する。なお、挿入部３６によって挿入される値は、「０」に制限される必要はなく、全体の伝送路特性に与える影響の小さい値であればよい。ここで、挿入部３６は、「０」の値を挿入する際に、実際に「０」の値を挿入すべきサブキャリアの数よりも少ない数のサブキャリアに「０」の値を挿入する。例えば、図２の「シンボル＃５」の場合、「サブキャリア＃１」と「サブキャリア＃１３」等にパイロット信号が挿入されているので、挿入部３６は、伝送路制限部３４から当該サブキャリアに対する伝送路特性を受けつける。また、「シンボル＃２」から「シンボル＃４」において、挿入部３６は、「サブキャリア＃４」、「サブキャリア＃７」、「サブキャリア＃１０」、「サブキャリア＃１６」等に対する伝送路特性も既に受けつけている。すなわち、挿入部３６は、処理対象のシンボル、例えば「シンボル＃５」でのパイロット信号に対する伝送路特性と、処理対象の前のシンボル、例えば「シンボル＃２」から「シンボル＃４」でのパイロット信号に対する伝送路特性とを受けつけている。そのため、上記以外のサブキャリア、例えば「サブキャリア＃２」、「サブキャリア＃３」、「サブキャリア＃５」、「サブキャリア＃６」等に、「０」の値が挿入されるべきである。すなわち、２個連続の「０」の値を挿入し、ひとつとばした後に再び２個連続の「０」の値を挿入するという処理が繰り返されるべきである。しかしながら、挿入部３６は、２個連続の「０」の値の代わりに、１個の「０」の値を挿入する。その結果、マルチキャリア信号に含まれたサブキャリアキャリアの数よりも、「０」の値の数を挿入した伝送路特性の数が少なくなる。

ＩＦＦＴ部３８は、挿入部３６から入力された組合せであって、かつ伝送路特性と「０」の値との組合せに対して、ＩＦＦＴを実行することによって、組合せを時間領域の信号に変換する。挿入部３６での処理のため、ＩＦＦＴ部３８においてＩＦＦＴを実行する際のポイント数は、ＦＦＴ部１８においてＦＦＴを実行する際のポイント数よりも少なくなる。

除去部４０は、ＩＦＦＴ部３８において変換した信号のうちの一部を除去する。ここで、図３（ｃ）での説明のごとく、時間領域の伝送路特性のうち、前方の部分と後方の部分とが抽出される。しかしながら、除去部４０は、除去の際に方形窓を使用せず、コサインロールオフ特性の窓を使用する。すなわち、除去部４０は、時間の経過と共に通過特性が徐々にゼロになり、かつ時間のさらなる経過と共に通過特性が徐々にゼロから大きくなる特性を有したフィルタを使用する。そのため、除去部４０は、ハニング窓やハミング窓を使用してもよい。なお、除去部４０は、方形窓によって除去を実行した後、ＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタ、ＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｒｅｓｐｏｎｓe）フィルタ等のローバスフィルタを使用しながら、除去を実行した信号を平滑化してもよい。

振幅算出部５０は、除去部４０において一部が除去された信号をもとに、伝送路制限部３４での振幅の制限値を算出する。詳細は後述するが、除去部４０において一部が除去された信号には、一般的に、先行波と遅延波とが含まれる。振幅算出部５０は、先行波の信号強度と遅延波の信号強度をもとに、振幅の制限値を適応的に算出する。すなわち、振幅算出部５０は、先行波の信号強度と遅延波の信号強度とを加算し、加算結果に応じて制限値を導出する。なお、先行波と遅延波との信号強度の比（以下、「ＤＵ比」という）と、先行波の信号強度とが導出されることによって、伝送路特性値の幅が規定されるが、振幅算出部５０は、制限値を算出する際に、当該伝送路特性値の幅を考慮してもよい。なお、振幅算出部５０は、伝送路特性値の傾きの最大値と最小値を考慮してもよい。また、振幅算出部５０は、妨害波、もしくはその周辺、もしくは帯域全体の伝送路推定値に対して、平滑化を実行し、平滑化の結果をもとに制限値を導出してもよい。ここで、平滑化は、平均、移動平均、ＦＩＲフィルタ、ＩＩＲフィルタによって実現される。

ＦＦＴ部４２は、除去部４０において一部が除去された信号に対してＦＦＴを実行することによって、当該信号を周波数領域の信号に変換する。ここで、ＦＦＴ部４２は、時間領域の伝送路特性のうち、前方の部分と後方の部分とを結合してから、ＦＦＴを実行する。補間部４４は、ＦＦＴ部４２において変換した周波数領域の信号に対して補間を実行することによって、周波数領域の信号に含まれた成分の数と、マルチキャリア信号に含まれたサブキャリアの数とを等しくする。すなわち、周波数領域の信号に含まれた信号の数は、挿入部３６からの組合せに含まれた成分の数に等しいので、マルチキャリア信号に含まれたサブキャリアの数よりも少なくなっている。補間部４４は、高次関数による補間や線形補間を実行するが、これらには、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。

計算部４６は、補間部４４において導出した伝送路特性をもとに、マルチキャリア信号に含まれた複数のサブキャリアのそれぞれに対する重み係数を導出する。計算部４６は、サブキャリア単位に伝送路特性の逆数を計算することによって、重み係数を導出する。重み係数制限部４８は、計算部４６において導出した重み係数の振幅を所定の範囲に制限する。重み係数制限部４８による制限値は、以下のように決定される。

以下では、説明を簡潔にするために、マルチキャリア信号のうちのひとつのサブキャリアに着目する。ひとつのサブキャリアあたりに想定される最低受信強度Ｐｉは、全サブキャリアあたりに想定される最低受信強度Ｐｍｉｎの５６１７分の１となる。ここで、マルチキャリア信号に含まれるサブキャリア数は、５６１７とする。また、５６１７分の１は、「−３７．５ｄＢ」となる。これらより、Ｐｉは、次のように示される。
Ｐｉ［ｄＢｍ］＝Ｐｍｉｎ−３７．５・・・（１）
また、想定されるＤＵ比をｘｍｉｎとすれば、ノッチの最深部の強度ＰＮｉは、次のように示される。
ＰＮｉ［ｄＢｍ］＝Ｐｉ−２０ｌｏｇ_１０（１−ｘｍｉｎ）・・・（２）
ここで、ＰＮｉが受信装置１００の熱雑音のレベルに近づくと、重み係数の誤差が大きくなる。また、ひとつのサブキャリアあたりの熱雑音Ｎｉは、次のように示される。
Ｎｉ［ｄＢｍ］＝１０ｌｏｇ_１０ｋＴＢＦ＋３０・・・（３）
ここで、「ｋ」はボルツマン定数であり、「Ｂ」は帯域幅であり、「Ｔ」は絶対温度にて示された温度であり、「Ｆ」は雑音指数である。以上より、重み係数の制限値Ｗｉｍａｘは、次のように示される。
Ｗｉｍａｘ［ｄＢ］＝ＰＮｉ−Ｎｉ＋α・・・（４）
ここで、「α」はマージンであり、定数である。また、Ｐｍｉｎとｘｍｉｎは予め規定されているものとする。なお、Ｐｍｉｎは実測値であってもよく、ｘｍｉｎは遅延プロファイルより導出されてもよく、その場合、Ｗｉｍａｘは、適応的に変化される。なお、Ｐｍｉｎとｘｍｉｎの導出のために、図示しない重み係数制限値算出部が付加されてもよい。

図５（ａ）−（ｄ）は、重み係数導出部２２での処理の概要を示す。ここでは、図４の伝送路制限部３４と除去部４０による処理を説明するために、挿入部３６は、データ信号に対応したサブキャリアに「０」の値を挿入するものとする。図５（ａ）は、周波数領域でのマルチキャリア信号に対する伝送路特性であって、かつサブキャリア単位の伝送路特性である。ここで、図３（ａ）と同様に、黒色の丸印がパイロット信号に相当する。すなわち、重み係数導出部２２での処理のうち、初期の段階における処理によって、黒色の丸印に対する伝送路特性が導出される。また、伝送路制限部３４によって妨害波２００に対する強度が制限されている。

図５（ｂ）は、図３（ｂ）と同様に、図５（ａ）に対してＩＦＦＴを実行した結果、すなわち図５（ａ）を時間領域に変換した結果である。ここで、伝送路制限部３４による制限によって、妨害波２０６の強度が小さくなっている。図５（ｃ）は、図３（ｃ）と同様に、図５（ｂ）の一部の期間を抽出した結果に相当する。しかしながら、図５（ｃ）では、除去部４０において、コサインロールオフ特性の窓が使用されている。図５（ｄ）は、図３（ｄ）と同様に、図５（ｃ）を周波数領域に変換した結果に相当する。しかしながら、図５（ｄ）では、図３（ｄ）とは異なり、コサインロールオフ特性の窓が使用されているので、高周波成分の発生が低減されている。

ここで、信号の切り出し幅は、１周期であるとしているが、これに限定されなくてもよい。すなわち、カードインターバル長に応じて、１周期分よりも短い期間であってもよい。また、先行波２０２と遅延波２０４の周辺部分だけを切り出してもよい。その場合、遅延波２０４の遅延時間に応じて、切り出し位置、切り出し幅が調節される。また、除去部４０は、１周期分を切り出した後、強度の小さい部分を「０」としてもよい。その場合、雑音の影響を低減できる。

図６（ａ）−（ｄ）は、重み係数導出部２２での処理の別の概要を示す。ここでは、特に、挿入部３６における「０」の値の挿入の処理を説明する。図６（ａ）は、周波数領域でのマルチキャリア信号に対する伝送路特性であって、かつサブキャリア単位の伝送路特性である。ここで、図５（ａ）と同様に、黒色の丸印がパイロット信号に相当する。一方、白色の丸印は、挿入部３６によって「０」の値が挿入されるべきサブキャリアに相当する。図５（ａ）では、ふたつのパイロット信号に挟まれたふたつのサブキャリアに対して「０」の値が挿入されているのに対して、図６（ａ）では、ふたつのパイロット信号に挟まれたひとつのサブキャリアに対して、「０」の値が挿入されている。その結果、マルチキャリア信号に含まれる成分の数が少なくなる。

図６（ｂ）は、図５（ｂ）と同様に、図６（ａ）に対してＩＦＦＴを実行した結果、すなわち図５（ａ）を時間領域に変換した結果である。挿入部３６において「０」の値を挿入すべきサブキャリアの数が減少されているので、先行波２０２と遅延波２０４との組合せの数も少なくなっている。すなわち、図５（ｂ）においては、３周期が存在していたのに対して、図６（ｂ）では、２周期が存在する。図６（ｃ）は、図５（ｃ）と同様にコサインロールオフ特性の窓によって、図６（ｂ）の一部の期間を抽出した結果に相当する。

図６（ｄ）は、図５（ｄ）と同様に、図６（ｃ）を周波数領域に変換した結果に相当する。図４のＦＦＴ部４２によって、白色の丸印と黒色の丸印に対応した伝送路特性が導出される。しかしながら、本来の導出すべき伝送路特性は、黒色の丸印と×印に対応したものであるべきである。そのため、補間部４４は、白色の丸印と黒色の丸印に対応した伝送路特性を使用しながら、高次関数の補間によって、×印に対応した伝送路特性を導出する。

図７は、復調部２０の構成を示す。復調部２０は、等化部６０、振幅制限部６２を含む。等化部６０は、図１の重み係数導出部２２にて導出した重み係数をもとに、図１のＦＦＴ部１８において変換した周波数領域の信号を復調する。ここで、重み係数と周波数領域の信号は、複数のサブキャリアに対応した成分をそれぞれ含んでいるので、等化部６０は、サブキャリアごとに、重み係数と周波数領域の信号とを対応づける。以上の処理は、周波数領域の等化に相当する。振幅制限部６２は、等化部６０において復調した信号の振幅を所定の範囲に制限する。振幅制限部６２による制限は、図４の伝送路制限部３４による制限と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。

以上の構成による受信装置１００の動作を説明する。アンテナ１０は、マルチキャリア信号を受信し、ＲＦ部１２、直交検波部１４、ＡＤ変換部１６は、受信したマルチキャリア信号をベースバンドのデジタル信号に変換する。ＦＦＴ部１８は、ベースバンドのデジタル信号に対して、ＦＦＴを実行することによって、サブキャリア単位のマルチキャリア信号を導出する。パイロット推定部３２は、サブキャリア単位のマルチキャリア信号のうち、パイロット信号に対する伝送路特性を推定する。伝送路制限部３４は、推定した伝送路特性の振幅の大きさが所定の値よりも大きい場合に、推定した伝送路特性の振幅の大きさを所定の値に制限する。

挿入部３６は、サブキャリア単位のマルチキャリア信号のうち、パイロット信号以外の部分に「０」の値を挿入し、伝送路特性と「０」の値との組合せを生成する。ＩＦＦＴ部３８は、組合せに対してＩＦＦＴを実行することによって、組合せを時間領域の信号に変換する。除去部４０は、コサインロールオフ特性の窓を使用することによって、時間領域の信号のうちの一部を抽出する。ＦＦＴ部４２は、一部を抽出した信号に対してＩＦＦＴを実行することによって、当該信号を周波数領域に変換し、補間部４４は、周波数領域の信号に対して補間を実行することによって、当該信号の成分の数をサブキャリアの数に等しくする。以上の処理の結果、サブキャリアのそれぞれに対応した伝送路特性が導出される。

計算部４６は、伝送路特性の逆数を計算することによって、サブキャリアのそれぞれに対応した重み係数を導出する。重み係数制限部４８は、重み係数の振幅の大きさが所定の値よりも大きい場合に、重み係数の振幅の大きさを所定の値に制限する。等化部６０は、重み係数によって、ＦＦＴ部１８にて導出したサブキャリア単位のマルチキャリア信号を復調する。振幅制限部６２は、復調した信号の振幅の大きさが所定の値よりも大きい場合に、復調した信号の振幅の大きさを所定の値に制限する。

本発明の実施例によれば、パイロット信号に対して推定した伝送路特性の振幅を所定の範囲に制限するので、パイロット信号が配置された周波数にキャリア性の妨害波が含まれている場合であっても、当該妨害波による影響を低減できる。また、妨害波による影響が低減されるので、周波数領域での等化における誤差を小さくできる。また、周波数領域での等化における誤差を小さくできるので、受信特性を改善できる。また、時間領域の信号の一部を抽出する際に、時間の経過と共に通過特性が徐々に変化するようなフィルタを使用するので、高周波成分の発生を低減できる。また、高周波成分の発生が低減するので、重み係数の精度を向上できる。また、重み係数の精度が向上するので、周波数領域での等化における誤差を小さくできる。

また、復調した信号の振幅を所定の範囲に制限するので、大きな増幅率によって増幅された信号の振幅が大きくなることを抑制できる。また、大きな増幅率によって増幅された信号の振幅が大きくなることが抑制されるので、周波数領域での等化における誤差を小さくできる。また、重み係数の振幅を所定の範囲に制限するので、大きな増幅率による信号の増幅を防止できる。また、大きな増幅率による信号の増幅が防止されるので、周波数領域での等化における誤差を小さくできる。

また、実際に「０」の値を挿入すべきサブキャリアの数よりも少ない数のサブキャリアに「０」の値を挿入するので、後段のＩＦＦＴおよびＦＦＴにおいて処理対象となる成分の数を低減できる。また処理対象となる成分の数が低減されるので、処理量を低減できる。また、ＦＦＴ終了後、補間を実行することによって、マルチキャリア信号に含まれたサブキャリアのそれぞれに対する伝送路特性を導出するので、復調を実行できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、伝送路制限部３４による振幅の制限、除去部４０でのコサインロールオフ特性の窓による抽出、重み係数制限部４８による振幅の制限、振幅制限部６２による振幅の制限を実行しているが、これらのうち、伝送路制限部３４による振幅の制限だけが実行されてもよい。本変形例によれば、処理量の増加を抑えつつ、少なくともキャリア性の妨害波による影響を小さくできる。つまり、受信特性に影響を及ぼす誤差を低減できればよい。

本発明の実施例において、伝送路制限部３４による振幅の制限、除去部４０でのコサインロールオフ特性の窓による抽出、重み係数制限部４８による振幅の制限、振幅制限部６２による振幅の制限を実行しているが、これらのうち、除去部４０でのコサインロールオフ特性の窓による抽出だけが実行されてもよい。本変形例によれば、処理量の増加を抑えつつ、高周波成分の発生を抑制できる。つまり、受信特性に影響を及ぼす誤差を低減できればよい。

本発明の実施例において、伝送路制限部３４による振幅の制限、除去部４０でのコサインロールオフ特性の窓による抽出、重み係数制限部４８による振幅の制限、振幅制限部６２による振幅の制限を実行しているが、これらのうち、振幅制限部６２による振幅の制限だけが実行されてもよい。本変形例によれば、処理量の増加を抑えつつ、深いノッチの存在による影響を小さくできる。つまり、受信特性に影響を及ぼす誤差を低減できればよい。

本発明の実施例において、重み係数制限部４８は、制限値を予め定めている。しかしながらこれに限らず例えば、重み係数制限部４８は、復調部２０による等化の後のスペクトラム、もしくはサブキャリア単位のＭＥＲ、サブキャリア単位のＢＥＲをもとに制限値を適応的に調節してもよい。以上の処理を実行するために、重み係数算出部が付加されてもよい。本変形例によれば、制限値を正確に導出できる。

本実施例に係る発明は、以下の項目によって特定されてもよい。
（項目１）
受信したマルチキャリア信号であって、かつ少なくともひとつのキャリアに既知信号が配置されたマルチキャリア信号を周波数領域の信号に変換する第１変換部と、
前記第１変換部において変換した信号のうちの少なくともひとつのキャリアに配置された既知信号をもとに、当該キャリアに対する伝送路特性を推定する推定部と、
前記推定部において推定した伝送路特性の振幅を所定の範囲に制限する制限部と、
前記制限部において制限した伝送路特性に対応したキャリア以外のキャリアに所定の値を挿入してから、伝送路特性と所定の値との組合せを時間領域の信号に変換する第２変換部と、
前記第２変換部において変換した信号のうちの一部を除去する除去部と、
前記除去部において一部が除去された信号を周波数領域の信号に変換する第３変換部と、
前記第３変換部において変換した信号をもとに、前記第１変換部において変換した信号を処理する処理部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
（項目２）
前記除去部は、前記第２変換部において変換した信号のうちの一部を除去するために、時間の経過と共に通過特性が徐々にゼロになり、かつ時間のさらなる経過と共に通過特性が徐々にゼロから大きくなる特性を有したフィルタを使用することを特徴とする項目１に記載の受信装置。
（項目３）
受信したマルチキャリア信号であって、かつ少なくともひとつのキャリアに既知信号が配置されたマルチキャリア信号を周波数領域の信号に変換する第１変換部と、
前記第１変換部において変換した信号のうちの少なくともひとつのキャリアに配置された既知信号をもとに、当該キャリアに対する伝送路特性を推定する推定部と、
前記推定部において推定した伝送路特性に対応したキャリア以外のキャリアに所定の値を挿入してから、伝送路特性と所定の値との組合せを時間領域の信号に変換する第２変換部と、
前記第２変換部において変換した信号のうちの一部に対して、時間の経過と共に通過特性が徐々にゼロになり、かつ時間のさらなる経過と共に通過特性が徐々にゼロから大きくなる特性を有したフィルタによって除去を実行する除去部と、
前記除去部において一部が除去された信号を周波数領域の信号に変換する第３変換部と、
前記第３変換部において変換した信号をもとに、前記第１変換部において変換した信号を処理する処理部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
（項目４）
前記推定部は、推定した伝送路特性の振幅を所定の範囲に制限することを特徴とする項目３に記載の受信装置。

本発明の実施例に係る受信装置の構成を示す図である。 図１のアンテナにおいて受信される信号の構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｄ）は、図１の重み係数導出部において生じうる誤差の概要を示す図である。 図１の重み係数導出部の構成を示す図である。 図５（ａ）−（ｄ）は、図１の重み係数導出部での処理の概要を示す図である。 図６（ａ）−（ｄ）は、図１の重み係数導出部での処理の別の概要を示す図である。 図１の復調部の構成を示す図である。

符号の説明

１０ アンテナ、 １２ ＲＦ部、 １４ 直交検波部、 １６ ＡＤ変換部、 １８ ＦＦＴ部、 ２０ 復調部、 ２２ 重み係数導出部、 ２４ 制御部、 １００ 受信装置。

Claims (3)

1. 受信したマルチキャリア信号であって、かつ少なくともひとつのキャリアに既知信号が配置されたマルチキャリア信号を周波数領域の信号に変換する変換部と、
   前記変換部において変換した信号のうちの少なくともひとつのキャリアに配置された既知信号をもとに、当該キャリアに対する伝送路特性を推定する推定部と、
   前記推定部において推定した伝送路特性をもとに、マルチキャリア信号に含まれた複数のキャリアのそれぞれに対する重み係数を導出する導出部と、
   前記導出部において導出した重み係数をもとに、前記変換部において変換した信号を復調する復調部と、
   前記復調部において復調した信号の振幅を所定の範囲に制限する制限部と、
   を備えることを特徴とする受信装置。
2. 前記導出部は、導出した重み係数の振幅を所定の範囲に制限することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記導出部は、
   前記推定部において推定した伝送路特性に対応したキャリア以外のキャリアに所定の値を挿入してから、伝送路特性と所定の値との組合せを時間領域の信号に変換する逆フーリエ変換部と、
   前記逆フーリエ変換部において変換した信号のうちの一部を除去する除去部と、
   前記除去部において一部が除去された信号を周波数領域の信号に変換するフーリエ変換部とを備え、
   前記逆フーリエ変換部は、前記推定部において推定した伝送路特性に対応したキャリア以外のキャリアに所定の値を挿入する際に、実際に所定の値を挿入すべきキャリアの数よりも少ない数のキャリアに所定の値を挿入することによって、マルチキャリア信号に含まれたキャリアの数よりも、ひとつの組合せに含まれた伝送路特性と所定の値の数を少なくし、
   前記フーリエ変換部は、周波数領域に変換した信号に対して補間を実行することによって、周波数領域に変換した信号に含まれた成分の数と、マルチキャリア信号に含まれたキャリアの数とを等しくすることを特徴とする請求項１または２に記載の受信装置。

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