受信装置、周波数偏差算出方法及びコンピュータプログラム
【課題】異なるタイミングで受信されるリファレンス信号間の相関から推定できる周波数偏差の範囲を拡大する。
【解決手段】受信装置１２は、異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、推定された位相差に基づいて、複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する候補決定処理と、複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される位相差候補の複数の組合せの中から、複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理を実行する制御部１７を備える。
【解決手段】受信装置１２は、異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、推定された位相差に基づいて、複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する候補決定処理と、複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される位相差候補の複数の組合せの中から、複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理を実行する制御部１７を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で論じられる実施態様は、受信信号に生じる周波数偏差の推定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速で移動する移動局装置と基地局装置との間に遮蔽物がない場合には、電波の伝搬環境がいわゆるライスフェージング環境となる。この場合には受信信号に対するドップラー効果の影響が周波数偏差となって現れ、通信品質に大きく影響を与えることが知られている。
【０００３】
受信信号の周波数を推定する方法として、異なる受信タイミングで受信されたリファレンス信号間の相関を算出することにより、受信間隔における位相回転量すなわち位相差を推定する方法が知られている。時刻kにおける送信信号をsk、伝搬路による歪みをhk、周波数偏差をΔf、白色ガウス雑音をnkとすると、受信信号は次式（１）により与えられる。
【０００４】
【数１】
【０００５】
搬送波を除去すると周波数偏差分が残るため、上記の位相回転が式中に現れる。このとき、時刻kの受信信号rkと時刻k+τの受信信号rk+τの相関z(k,τ)は次式（２）のように表される。
【０００６】
【数２】
【０００７】
伝搬路がτの間不変であり、送信信号skとsk+τが同一であると仮定し、相関z(k,τ)の平均について考えると、２項目以降は白色ガウス雑音の性質から平均が０となることから、次式（３）が得られる。
【０００８】
【数３】
【０００９】
ここまでの結果から周波数偏差Δfは、次式（４）のように推定できる。なお、送信信号skとsk+τが既知の場合ににも、簡単な数式変形によって同様に周波数偏差Δfを推定できる。
【００１０】
【数４】
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】3GPP(Third Generation Partnership Project) 寄書, R4-060149, “Discussion on AFC problem under high speed train environment”, NTT DoCoMo, USA, February 13-17, 2006.
【非特許文献２】P. Moose, “A Technique for Orthogonal Frequency Division Multiplexing Frequency Offset Correction”, IEEE Trans. Commun., vol. 42, no. 10, October. 1991
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
逆正接関数の値域が−π＜tan-1x＜πであることから、上記の推定方法によると、周波数偏差Δfの推定可能な範囲が-1/2τ＜Δf＜1/2τに制限される。したがって、受信間隔τで受信されたリファレンス信号間の位相回転量の推定値がθであった場合、期間τの間にゆっくりとθだけ回転したのか、より高速にθ＋２π回転したのかを判別することはできない。
【００１３】
開示の装置及び方法は、推定可能な周波数偏差の範囲を拡大することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
装置の一観点によれば、異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、推定された位相差に基づいて、複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する候補決定処理と、複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される位相差候補の複数の組合せの中から、複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理を実行する制御部を備える受信装置が与えられる。
【００１５】
方法の一観点によれば、異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定し、推定された位相差に基づいて、複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定し、複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される位相差候補の複数の組合せの中から、複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択し、選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する周波数偏差算出方法が与えられる。
【００１６】
コンピュータプログラムの一観点によれば、受信回路が備える制御部に、異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、推定された位相差に基づいて、複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する処理と、複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される位相差候補の複数の組合せの中から、複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理を実行させるコンピュータプログラムが与えられる。
【発明の効果】
【００１７】
本件開示の装置又は方法によれば、推定可能な周波数偏差の範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】周波数偏差の算出方法の説明図である。
【図２】基地局装置のハードウエア構成例を示す図である。
【図３】受信回路の第１例の機能ブロック図である。
【図４】拡大範囲偏差推定部の第１例の機能ブロック図である。
【図５】受信回路の処理の一例の説明図である。
【図６】拡大範囲偏差推定部の第２例の機能ブロック図である。
【図７】評価値の算出方法の一例の説明図である。
【図８】拡大範囲偏差推定部の第３例の機能ブロック図である。
【図９】拡大範囲偏差推定部の第４例の機能ブロック図である。
【図１０】拡大範囲偏差推定部の第５例の機能ブロック図である。
【図１１】拡大範囲偏差推定部の処理の一例の説明図である。
【図１２】受信回路の第２例の機能ブロック図である。
【図１３】拡大範囲偏差推定部の第６例の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜１．周波数偏差算出方法＞
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例について説明する。初めに、図１を参照して周波数偏差の算出方法を説明する。図１は、異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号について、各受信間隔と、それぞれの受信間隔で生じるリファレンス信号の位相回転量との関係を示す。なお、以下の説明においてある受信間隔で受信されるリファレンス信号間に生じる位相回転量を「位相差」と表記することがある。
【００２０】
参照符号１ａは、受信間隔τ１で受信されたリファレンス信号間の相関を算出することによって推定された受信間隔τ１における位相差θ１を示す。参照符号２ａは、受信間隔τ１より長い受信間隔τ２で受信されたリファレンス信号間の相関を算出することによって推定された受信間隔τ２における位相差θ２を示す。以下の説明において、添字「ｎ」をリファレンス信号が受信される受信間隔を識別する番号として使用する。受信間隔τｎで受信されたリファレンス信号間の相関を算出することによって推定された位相差をθｎと表記する。
【００２１】
位相差θｎには、回転方向や一回転以上の回転について任意性が残る。このため、本実施例では、位相差の候補θｎ（ｍ）が次式（５）のように定められる。
【００２２】
【数５】
【００２３】
以下の説明において、位相差の候補を「位相差候補」と表記することがある。また、受信間隔τｎにおいて推定された位相差から定めた位相差候補を、「受信間隔τｎに対する位相差候補」と表現することがある。図１に示す例では、参照符号１ａ〜１ｅが受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ）を示す。位相差候補１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ及び１ｅは、それぞれθ１（０）、θ１（１）、θ１（２）、θ１（−１）及びθ１（−２）に対応する。同様に、参照符号２ｂ〜２ｅが受信間隔τ２に対する位相差候補θ２（ｍ）を示す。位相差候補２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ及び２ｅは、それぞれθ２（０）、θ２（１）、θ２（２）、θ２（−１）及びθ２（−２）に対応する。
【００２４】
ｍは、任意の整数であるが、ｍの範囲に応じて推定可能な周波数偏差の範囲が定められる。このため、所望の範囲に応じてｍの範囲が決定される。例えば推定したい周波数偏差の範囲が±Δfmaxである場合には、ｍの範囲は、少なくとも次式（６）の条件を満たすように定められる。各受信間隔τｎ毎に定めた複数の位相差候補同士は整数ｍにより識別できるので、以下の説明において整数ｍを「候補番号」と呼ぶことがある。
【００２５】
【数６】
【００２６】
例えば、τmaxが５００μ秒でありΔfmaxが２０００Ｈｚである場合には、上式（６）により候補番号ｍの範囲は、−１≦ｍ≦１となる。この場合、候補番号ｍの範囲は少なくとも−１、０及び１を含む。
【００２７】
次に、各受信間隔τｎに対する位相差候補θｎ（ｍ）の中から、各受信間隔τｎにおいて受信信号に生じる位相差に最も近い候補を選択する。周波数偏差が一定の場合には受信間隔に比例して位相差が増加する。そして、受信間隔が０であれば位相差も０となる。したがって、受信間隔とその受信間隔において周波数偏差により生じる位相差との間は正比例関係にある。
【００２８】
本実施例では、複数の受信間隔τｎに対するそれぞれの位相差候補θｎ（ｍ）同士の組合せを形成する。図１には、受信間隔τ１に対する位相差候補１ｃ（位相差候補θ１（２））と、受信間隔τ２に対する位相差候補２ｅ（位相差候補θ２（−２））との組合せが例示されている。また、受信間隔τ１に対する位相差候補１ａ（位相差候補θ１（０））と、受信間隔τ２に対する位相差候補２ｂ（位相差候補θ２（１））との組合せが例示されている。また、受信間隔τ１に対する位相差候補１ｅ（位相差候補θ１（−２））と、受信間隔τ２に対する位相差候補２ｃ（位相差候補θ２（２））との組合せが例示されている。他の位相差候補の組合せも同様に形成される。
【００２９】
このように形成された位相差候補の組合せの中から、上述した受信間隔と位相差との関係を満たすものが選択される。ある実施例では、位相差候補の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との関係の近似直線の切片が原点に最も近くなる組合せが選択される。図１には、位相差候補の組合せ１ｃ及び２ｅを結ぶ近似直線３ａ、位相差候補の組合せ１ａ及び２ｂを結ぶ近似直線３ｂ、位相差候補の組合せ１ｅ及び２ｃを結ぶ近似直線３ｃが例示されている。これらの位相差候補の組合せのうち、位相差候補の組合せ１ａ及び２ｂを結ぶ近似直線３ｂの切片が原点に最も近いため、位相差候補の組合せ１ａ及び２ｂが選択される。
【００３０】
以下の説明において、選択された位相差候補の組合せを（ｍ＾１，ｍ＾２，…）と表記することがある。ｍ＾ｎ（ｎ＝１、２、…）は、選択された位相差候補の組合せの中に含まれる受信間隔τｎに対する位相差候補を示す候補番号である。
【００３１】
他の実施例では、位相差候補の各組合せについて、各組合せに含まれる位相差候補に基づいて原点を通るように受信間隔と位相差候補との関係の近似直線をそれぞれ定めたときの最小二乗誤差が算出される。そして、位相差候補の各組合せのうち最小二乗誤差が最小となる組合せが選択される。他の実施例では、位相差候補の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との比の差が最も小さい組合せが選択される。
【００３２】
このようにして選択された組合せに含まれる位相差候補は、各受信間隔τｎにおいて周波数偏差により生じる実際の位相差に最も近いことが期待される。その後、選択された組合せのうちの受信間隔τｎにおいて定めた位相差候補θｎ（ｍ＾ｎ）の値を、受信間隔τｎで除算することによって周波数偏差が算出される。
【００３３】
以上のように本実施例では、異なる受信間隔のリファレンス信号間の相関に基づいて各受信間隔に対する位相差候補を定め、異なる受信間隔に対する位相差候補同士の関係に基づいて位相差候補の中から各受信間隔における実際の位相差を選択する。したがって、位相差候補の範囲を広げることによって、ある受信間隔のリファレンス信号間の相関から推定された位相差と実際の位相差とが１回転以上異なっても実際の位相差を推定できる。このため、推定可能な周波数偏差の範囲が拡大される。
【００３４】
＜２．第１実施例＞
＜２．１．受信装置のハードウエア構成例＞
続いて、上述の周波数偏差の算出方法を適用する受信装置の実施例を説明する。本明細書では、受信装置の一例として移動通信システムで使用される基地局装置の例を挙げる。しかしながら、以下の説明は、本明細書で説明される周波数偏差の算出方法が基地局装置に限って適用されることを意図するものではない。本明細書で説明される周波数偏差の算出方法は、他の種類の受信装置に適用することが可能である。
【００３５】
図２は、基地局装置のハードウエア構成例を示す図である。基地局装置１０は、例えば、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）において標準化作業が行われるＬＴＥ（Long Term Evolution）方式の移動通信システムで使用される基地局装置であってよい。基地局装置１０は、制御回路１１と、ベースバンド処理回路１２と、無線インタフェース回路１３と、ネットワークインタフェース１４を備える。制御回路１１は、基地局装置１０の全体の動作を制御する回路であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５及びメモリ１６を備える。ＣＰＵ１５は、メモリ１６に格納されるコンピュータプログラムを実行することにより、基地局装置１０の動作の為の各種処理を行う。
【００３６】
ベースバンド処理回路１２は、移動局装置との間で送受信される信号のベースバンド処理を実行する。さらにベースバンド処理回路１２は、以下に説明する周波数偏差の算出処理を実行する。例えば、ベースバンド処理回路１２は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１７と、ＤＳＰ１７によって実行されるファームウエアが格納されるメモリ１８を備えていてよい。ＤＳＰ１７は、メモリ１８に格納されるコンピュータプログラムを実行することにより、ベースバンド処理及び周波数偏差の算出処理を実行する。
【００３７】
他の実施例では、ベースバンド処理回路１２は、ベースバンド処理のためのLSI（large scale integration）やASIC（Application Specific Integrated Circuit）、FPGA（Field-Programming Gate Array）等の論理回路を備えていてもよい。以下に説明する周波数偏差の算出処理は、これらの論理回路によって実行されてもよい。
【００３８】
無線インタフェース回路１３は、基地局装置１０と移動局装置との間の無線通信のためのインタフェース回路である。ネットワークインタフェース１４は、基地局装置１０と他の基地局装置との間、及び基地局装置１０と上位ノードと間の通信のための通信インタフェース回路である。
【００３９】
＜２．２．受信装置の機能構成＞
続いて、基地局装置１０において移動局装置からの無線信号を受信する受信回路について説明する。図３は、受信回路の第１例の機能ブロック図である。なお、図３は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。受信回路２０は、図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。受信回路２０による信号処理は、ベースバンド処理回路１２のＤＳＰ１７がメモリ１８に格納されるコンピュータプログラムを実行することにより行われる。他の実施例では、受信回路２０による信号処理を、ベースバンド処理回路１２が備えるLSI、ASIC又はFPGAといった論理回路で行ってもよい。
【００４０】
受信回路２０は、高速フーリエ変換部２１と、信号分離部２２ａ及び２２ｂと、第１チャネル受信部２３ａと、第２チャネル受信部２３ｂと、拡大範囲偏差推定部２４を備える。添付する図面において高速フーリエ変換を「ＦＦＴ」と表記することがある。高速フーリエ変換部２１は、高速フーリエ変換によって無線インタフェース回路１３から受信したベースバンド信号を周波数領域信号に変換する。高速フーリエ変換部２１は、周波数領域信号をチャネル毎に分離し、第１チャネルの信号を分離部２２ａへ入力し、第２チャネルの信号を分離部２２ｂへ入力する。ある実施例は、第１チャネル及び第２チャネルとして、ＬＴＥ方式におけるＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHannel）及びＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control CHannel）を使用する。
【００４１】
信号分離部２２ａは、第１チャネルの信号をユーザ毎に分離し、各ユーザの信号をさらにデータとリファレンス信号に分離する。信号分離部２２ａは、分離された信号を第１チャネル受信部２３ａへ出力する。同様に、信号分離部２２ｂは、第２チャネルの信号をユーザ毎に分離し、各ユーザの信号をデータとリファレンス信号に分離する。信号分離部２２ｂは、分離された信号を第２チャネル受信部２３ｂへ出力する。なお、信号分離部２２ａ及び信号分離部２２ｂの信号処理は、時分割処理によって同一回路で行ってもよい。第１チャネル受信部２３ａ及び第２チャネル受信部２３ｂの信号処理も、時分割処理によって同一回路で行ってもよい。
【００４２】
第１チャネル受信部２３ａは、偏差推定部３０ａと、補償部３１ａと、チャネル推定部３２ａと、検波部３３ａと、復号部３４ａを備える。偏差推定部３０ａは、第１チャネルのリファレンス信号間の相関を算出することによって、第１チャネルのリファレンス信号の受信間隔における位相差を推定する。偏差推定部３０ａは、推定した位相差を拡大偏差推定部２４に出力する。
【００４３】
補償部３１ａは、上記「１．周波数偏差算出方法」で説明した周波数偏差の算出方法により拡大偏差推定部２４が推定した受信信号の周波数偏差に従って、第１チャネルのデータの周波数偏差を補償する。チャネル推定部３２ａは、第１チャネルのリファレンス信号に基づいてチャネル推定を行う。検波部３３ａは、チャネル推定部３２ａにより推定された伝搬路推定値に従って第１チャネルのデータのチャネル等化を行い、データの復調処理を行う。復号部３４ａは、復調されたデータを復号する。
【００４４】
第２チャネル受信部２３ｂは、第１チャネル受信部２３ａと同様の構成を有しており、第２チャネルのリファレンス信号による周波数偏差推定及びチャネル推定と、第２チャネルのデータに対する周波数偏差補償、チャネル等化、復調及び復号を行う。
【００４５】
拡大範囲偏差推定部２４は、偏差推定部３０ａ及び３０ｂがそれぞれ推定した第１チャネル及び第２チャネルのリファレンス信号の受信間隔における位相差に基づいて、上記「１．周波数偏差算出方法」で説明した周波数偏差の算出処理を行う。以下の説明において「１．周波数偏差算出方法」に記載した算出処理を、「拡大範囲偏差推定」と表記することがある。
【００４６】
また、第１チャネル及び第２チャネルのリファレンス信号の受信間隔をそれぞれτ１及びτ２とし、偏差推定部３０ａ及び３０ｂがそれぞれ推定した位相差をそれぞれθ１及びθ２であるとする。第１チャネル及び第２チャネルのリファレンス信号の受信間隔τ１及びτ２の長さは互いに異なっている。
【００４７】
図４は、拡大範囲偏差推定部２４の第１例の機能ブロック図である。拡大範囲偏差推定部２４は、偏差推定部３０ａ及び３０ｂがそれぞれ推定した位相差θ１及びθ２に基づいて、拡大範囲偏差推定を行う。拡大範囲偏差推定部２４は、位相差候補決定部４０ａ及び４０ｂと、組合せ選択部４１と、周波数偏差算出部４２を備える。
【００４８】
位相差候補決定部４０ａは、偏差推定部３０ａが推定した位相差θ１に基づいて、受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ）を決定する。同様に位相差候補決定部４０ｂ、偏差推定部３０ｂが推定した位相差θ２に基づいて、受信間隔τ２に対する位相差候補θ２（ｍ）を決定する。以下の説明では、整数ｍの範囲として｛−Ｍ、−（Ｍ−１）、…−１、０、１、…Ｍ−１、Ｍ｝を使用する。
【００４９】
組合せ選択部４１は、受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ）と受信間隔τ２に対する位相差候補θ２（ｍ）との組合せを形成し、形成した組合せの中から、受信間隔τ１及びτ２における受信信号の位相差を示す組合せ（ｍ＾１，ｍ＾２）を選択する。組合せ選択部４１は、評価値算出部４３と、評価値選択部４４と、位相差選択部４５を備える。
【００５０】
評価値算出部４３は、位相差候補θ１（ｍ）と位相差候補θ２（ｍ）との組合せのそれぞれについて、位相差候補の組合せが受信間隔τ１及びτ２において受信信号に生じる実際の位相差にどれ位近いかを推定する評価値を算出する。例えば、評価値は、組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信間隔と位相差候補との関係の近似直線を定めたときの近似直線の切片の値でよい。また例えば、評価値は、組合せに含まれる位相差候補に基づいて原点を通るように受信間隔と位相差候補との関係の近似直線を定めたときの最小二乗誤差であってよい。例えば、評価値は、組合せに含まれる位相差候補間の受信間隔と位相差候補との比の差であってもよい。
【００５１】
評価値選択部４４は、各組合せについて算出された評価値のうち、最良の評価値、すなわち実際の位相差に最も近い位相差候補の組合せについて算出された評価値を選択する。位相差選択部４５は、最良の評価値が得られた位相差候補の組合せに含まれる受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ＾１）を選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。
【００５２】
周波数偏差算出部４２は、位相差候補θ１（ｍ＾１）を受信間隔τ１で除算することにより、単位時間当たりの位相回転量（θ１（ｍ＾１）／τ１）を算出し、周波数偏差として補償部３１ａ及び３１ｂへ出力する。他の実施例では周波数偏差算出部４２は、周波数偏差そのものを算出して出力してもよい。以下の説明では、単位時間当たりの位相回転量を「周波数偏差」と呼ぶ。
【００５３】
＜２．３．受信装置の処理＞
続いて、受信回路２０の処理を説明する。図５は、受信回路２０の処理の一例の説明図である。以下、図５を参照して説明する一連の処理は複数の手順を含む方法と解釈してよい。この場合に「オペレーション」を「ステップ」と読み替えてもよい。図７及び図１１の場合も同様である。
【００５４】
オペレーションＡＡにおいて偏差推定部３０ａは、第１チャネルのリファレンス信号間の相関を算出することによって、受信間隔τ１における受信信号の位相差θ１を推定する。偏差推定部３０ｂは、第２チャネルのリファレンス信号間の相関を算出することによって、受信間隔τ２における受信信号の位相差θ２を推定する。
【００５５】
オペレーションＡＢにおいて位相差候補決定部４０ａ及び４０ｂは、偏差推定部３０ａ及び偏差推定部３０ｂが推定した位相差θ１及びθ２に基づいて、受信間隔τ１及びτ２に対する位相差候補θ１（ｍ）及びθ２（ｍ）を決定する。オペレーションＡＣにおいて組合せ選択部４１は、位相差候補θ１（ｍ）と位相差候補θ２（ｍ）との組合せの中から、受信間隔τ１及びτ２における受信信号の位相差を示す組合せ（ｍ＾１，ｍ＾２）を選択する。
【００５６】
オペレーションＡＤにおいて周波数偏差算出部４２は、選択された位相差候補の組合せ（ｍ＾１，ｍ＾２）に含まれる、受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ＾１）を受信間隔τ１で除算することによって周波数偏差を算出する。
【００５７】
＜２．４．実施例の効果＞
上述の通り、単一の受信間隔τのリファレンス信号に基づいて推定された位相回転量の推定値は、回転方向や一回転以上の回転について任意性が残るため、推定可能は周波数偏差Δfの範囲は-1/2τ＜Δf＜1/2τに制限される。本実施例によれば、異なる複数の受信間隔のリファレンス信号に基づいて各受信間隔における複数の位相差候補を定め、これら位相差候補の中から各受信間隔における実際の位相差を選択することができる。このため、各受信間隔においてリファレンス信号間の相関から推定された位相差と実際の位相差とが１回転以上異なっても実際の位相差を推定できる。このため、推定可能な周波数偏差の範囲が拡大される。
【００５８】
例えば、周波数偏差の推定にＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨのリファレンス信号を用いる場合を想定する。ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨのリファレンス信号の信号間隔はそれぞれ５００μ秒及び２８５．４１７μ秒である。このためＰＵＳＣＨのリファレンス信号単独で推定可能な周波数偏差は±１０００Ｈｚであり、ＰＵＣＣＨのリファレンス信号単独で推定可能は周波数偏差は約±１７５１Ｈｚである。時速３５０ｋｍ／ｈｒでユーザが移動する場合の周波数偏差は、２ＧＨｚ帯及び３．６ＧＨｚ帯で、それぞれ約１３００Ｈｚ及び約２３００Ｈｚにも達するため、状況によって周波数偏差の推定範囲が不足する恐れがある。
【００５９】
本実施例の周波数偏差の算出方法によれば、例えばｍの範囲を｛−１，０，１｝とすれば、推定可能な周波数偏差の範囲は、ＰＵＳＣＨのリファレンス信号で推定可能な周波数偏差の３倍にあたる±３０００Ｈｚまで拡大される。同様にｍの範囲を｛−２，−１，０，１，２｝とすれば、推定可能な周波数偏差の範囲は±５０００Ｈｚまで拡大される。このように、ｍの範囲を拡大することよって推定可能範囲を増加することができるので、周波数偏差の推定範囲の不足を回避することが可能である。
【００６０】
なお、上記の第１実施例では、異なる受信間隔τ１及びτ２のリファレンス信号として、それぞれ異なるチャネルである第１チャネル及び第２チャネルで送信されるリファレンス信号を使用した。これに代えて、同一チャネル上でおいて異なる信号間隔で送信されるリファレンス信号を使用してもよい。以下に説明する他の実施例においても同様である。また、上記の第１実施例では、受信間隔τ１及びτ２で受信される２種類のリファレンス信号を使用したが、受信間隔及びリファレンス信号の種類の数は３種類以上でもよい。以下に説明する第３実施例〜第７実施例においても同様である。
【００６１】
＜３．第２実施例＞
続いて、受信間隔τ１及びτ２で受信される２種類のリファレンス信号に基づいて周波数偏差の推定を行う場合のより具体的な構成の一例を説明する。本実施例では、受信間隔τ１及びτ２に対する位相差候補θ１（ｍ）及びθ２（ｍ）の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との関係の近似直線の切片が原点に最も近くなる組合せが選択され、選択された組合せに含まれる位相差候補から周波数偏差が算出される。
【００６２】
受信間隔τ１に対する複数の位相差候補θ１（ｍ）のうちのいずれかを指定する候補番号をｍ１とし、受信間隔τ２に対する複数の位相差候補θ２（ｍ）のうちのいずれかを指定する候補番号をｍ２と表記する。位相差候補θ１（ｍ１）及びθ２（ｍ２）の組合せについて、位相差候補θ１（ｍ１）及びθ２（ｍ２）を通るような受信間隔と位相差候補との関係の近似直線は、次式（７）で与えられる。
【００６３】
【数７】
【００６４】
次式（７）は、近似直線の切片を示す。したがって、切片が原点に最も近くなる組合せ（ｍ＾１，ｍ＾２）は、次式（８）により与えられる。
【００６５】
【数８】
【００６６】
上式（８）に従って位相差候補の組合せを選択する拡大範囲偏差推定部２４の機能ブロックの例を図６に示す。図６は、ｍの範囲が｛−１，０，１｝の場合の構成例であるが、必要に応じてｍの範囲を増加してもよい。
【００６７】
位相差候補決定部４０ａは、減算器５０ａ及び加算器５０ｂを備える。位相差候補決定部４０ｂは、減算器５０ｃ及び加算器５０ｄを備える。減算器５０ａは、偏差推定部３０ａが推定した位相差θ１から２πを引くことにより、受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（−１）を算出する。加算器５０ｂは、位相差θ１に２πを加えることにより位相差候補θ１（１）を算出する。位相差候補決定部４０ａは、位相差候補θ１（０）である位相差θ１と、位相差候補θ１（−１）及び位相差候補θ１（１）を出力する。同様に位相差候補決定部４０ｂは、位相差候補θ２（０）、位相差候補θ２（−１）及び位相差候補θ２（１）を出力する。
【００６８】
評価値算出部４３は、乗算器５１ａ〜５１ｆと、減算器５２ａ〜５２ｉと、絶対値演算器５３ａ〜５３ｉを備え、それぞれの位相差候補の組合せについて評価値ｖ＝｜τ１θ２（ｍ２）−τ２θ１（ｍ１）｜を算出する。評価値選択部４４は、評価値算出部４３が算出した評価値のうちの最小値を選択する最小値選択部５４を備える。位相差選択部４５は、評価値算出部が選択した評価値が算出された位相差候補の組合せ（ｍ＾１，ｍ＾２）に含まれる受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ＾１）を選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。
【００６９】
本実施例によれば、受信間隔τ１及びτ２で受信される２種類のリファレンス信号に基づいて周波数偏差の推定する場合において、推定可能範囲を増加することが可能となり、周波数偏差の推定範囲の不足を回避することができる。
【００７０】
＜４．第３実施例＞
続いて、２つ又はそれより多い異なる受信間隔のリファレンス信号に基づいて周波数偏差の推定を行う場合のより具体的な構成の一例を説明する。本実施例では、異なる複数の受信間隔に対する位相差候補同士の組合せのうち、各組合せに含まれる位相差候補に基づいて原点を通るように受信間隔と位相差候補との近似直線をそれぞれ定めたときの最小二乗誤差が最小となる組合せが選択される。そして、選択された組合せに含まれる位相差候補から周波数偏差が算出される。以下、Ｎ個のチャネル（Ｎは２以上の整数）においてそれぞれ異なるＮ個の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて周波数偏差の推定を行う場合について説明する。
【００７１】
位相差候補θ１（ｍ）のいずれかを指定する候補番号、位相差候補θ２（ｍ）のいずれかを指定する候補番号、…位相差候補θＮ（ｍ）のいずれかを指定する候補番号を、それぞれｍ１、ｍ２、…ｍＮと表記する。位相差候補θ１（ｍ１）、θ２（ｍ２）、…及びθＮ（ｍＮ）の組合せに基づいて最小二乗法により算出される切片０の近似直線は、次式（９）により与えられる。
【００７２】
【数９】
【００７３】
上式（９）の近似直線に対する最小二乗誤差は次式（１０）により与えられる。
【００７４】
【数１０】
【００７５】
このため、本実施例では、評価値算出部４３は、複数の位相差候補の組合せのそれぞれについて最小二乗誤差Ｅｒｒ（ｍ１、ｍ２、…ｍＮ）を評価値として算出する。評価値選択部４４は、評価値算出部４３が算出した最小二乗誤差Ｅｒｒ（ｍ１、ｍ２、…ｍＮ）のうち最小の評価値を選択する。
【００７６】
図７は、評価値の算出方法の一例の説明図である。オペレーションＢＡにおいて評価値算出部４３は、位相差候補θ１（ｍ）のいずれかを指定する変数ｍ１、位相差候補θ２（ｍ）のいずれかを指定する変数ｍ２、…位相差候補θＮ（ｍ）のいずれかを指定する変数ｍＮの値を「−Ｍ」に初期化する。オペレーションＢＢにおいて評価値算出部４３は、上式（９）に示す近似直線を算出する。オペレーションＢＣにおいて評価値算出部４３は、最小二乗誤差を算出する変数の値を「０」に初期化する。
【００７７】
オペレーションＢＤにおいて評価値算出部４３は、ループ変数ｎの値を「１」に初期化する。オペレーションＢＥにおいて評価値算出部４３は、最小二乗誤差を算出する変数Ｅｒｒに、次式（１１）の計算値を累積する。
【００７８】
【数１１】
【００７９】
オペレーションＢＦにおいて評価値算出部４３は、ループ変数ｎがＮ以下であるか否かを判断する。ループ変数ｎがＮ以下である場合には（オペレーションＢＦ：Ｙ）処理はオペレーションＢＥへ戻る。ループ変数ｎがＮより大きい場合には（オペレーションＢＦ：Ｎ）処理はオペレーションＢＥへ戻る。変数１〜ＮについてオペレーションＢＥを繰り返すことによって、変数Ｅｒｒには１つの位相差候補の組合せについての最小二乗誤差Ｅｒｒ（ｍ１、ｍ２、…ｍＮ）が格納される。
【００８０】
オペレーションＢＧにおいて評価値算出部４３は、１つの位相差候補の組合せについて算出した最小二乗誤差Ｅｒｒを出力する。オペレーションＢＨＮにおいて評価値算出部４３は、変数ｍＮがＭ以下であるか否かを判断する。変数ｍＮがＭ以下である場合には（オペレーションＢＨＮ：Ｙ）処理はオペレーションＢＢに戻る。変数ｍＮがＭより大きい場合には（オペレーションＢＨＮ：Ｎ）評価値算出部４３は、次の変数ｍＮ−１がＭ以下であるか否かを判断する分岐処理を行う。以下、変数ｍＮ−１、ｍＮ−２、…ｍ２、ｍ１の順に、オペレーションＢＨ２及びＢＨ１で変数ｍ２及びｍ１がＭ以下である否かを判定するまで、オペレーションＢＨＮと同様の分岐処理を繰り返す。
【００８１】
本実施例によれば、３つ以上の異なる受信間隔でそれぞれ受信されるリファレンス信号に基づいて周波数偏差の推定する場合において、推定可能範囲を増加することが可能となり、周波数偏差の推定範囲の不足を回避することができる。
【００８２】
＜５．第４実施例＞
続いて、他の受信装置の実施例について説明する。本実施例の拡大範囲偏差推定部２４は、組合せ選択部４１が選択する位相差候補の組合せθ１（ｍ＾１）及びθ２（ｍ＾２）のうち、最後に受信されたリファレンス信号に基づいて推定した位相差から定められた位相差候補を選択して、周波数偏差を算出する。
【００８３】
図８は、拡大範囲偏差推定部２４の第３例の機能ブロック図である。図４に示す構成要素と同様の構成要素には図４で使用した参照符号と同じ参照符号を付し、同一の機能については説明を省略する。拡大範囲偏差推定部２４は、ラッチ回路５０ａ及び５０ｂと、最終推定偏差記憶部５１を備える。組合せ選択部４１は、位相差選択部５２と、受信間隔選択部５３を備える。
【００８４】
ラッチ回路５０ａ及び５０ｂは、偏差推定部３０ａ及び３０ｂから最後に受信した位相差θ１及びθ２をそれぞれラッチする。最終推定偏差記憶部５１は、位相差θ１及びθ２の何れが最後に受信されたかを記憶する。すなわち最終推定偏差記憶部５１は、第１チャネル及び第２チャネルでそれぞれ受信されるリファレンス信号のうち最後に受信されたリファレンス信号に基づいて推定された位相差が、位相差θ１及びθ２の何れであるかを記憶する。
【００８５】
位相差選択部５２は、最終推定偏差記憶部５１を参照することにより位相差θ１及びθ２の何れが最後に受信されたかを判断する。位相差選択部５２は、受信間隔τ１及びτ２に対する位相差候補θ１（ｍ）及び位相差候補θ２（ｍ）のうち、最後に受信された位相差から定めた位相差候補を選択して位相差選択部４５へ出力する。位相差選択部４５は、位相差選択部５２が選択した位相差候補のうち、評価値選択部４４が選択した評価値が算出された位相差候補の組合せに含まれているものを選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。
【００８６】
受信間隔選択部５３は、最終推定偏差記憶部５１を参照することにより第１チャネル及び第２チャネルのうち、最後にリファレンス信号を受信したのはいずれのチャネルであるかを判断する。受信間隔選択部５３は、受信間隔τ１及びτ２うち最後に受信したリファレンス信号の受信間隔を選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。周波数偏差算出部４２は、位相差選択部４５が選択した位相差候補を、受信間隔選択部５３が選択した受信間隔で除算することによって周波数偏差を算出する。
【００８７】
本実施例によれば、最新のリファレンス信号に基づいて推定された周波数偏差を用いて周波数偏差の補償をすることができるため、周波数偏差の変動に対する追従性能を向上することが可能となる。なお、第４実施例は、上述の第２実施例及び第３実施例と組み合わせることが可能である。
【００８８】
＜６．第５実施例＞
続いて、他の受信装置の実施例について説明する。本実施例の拡大範囲偏差推定部２４は、組合せ選択部４１が選択する位相差候補の組合せθ１（ｍ＾１）及びθ２（ｍ＾２）のそれぞれから算出した周波数偏差の平均値を補償部３１ａ及び３１ｂへ出力する。
【００８９】
図９は、拡大範囲偏差推定部２４の第４例の機能ブロック図である。図４に示す構成要素と同様の構成要素には図４で使用した参照符号と同じ参照符号を付し、同一の機能については説明を省略する。組合せ選択部４１は、位相差選択部６０ａ及び６０ｂを備える。周波数偏差算出部４２は、除算器６１ａ及び６１ｂと、平均値算出器６２を備える。
【００９０】
位相差選択部６０ａは、評価値選択部４４が選択した評価値が算出された位相差候補の組合せに含まれる受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ＾１）を選択して除算器６１ａへ出力する。位相差選択部６０ｂは、評価値選択部４４が選択した評価値が算出された位相差候補の組合せに含まれる受信間隔τ２に対する位相差候補θ２（ｍ＾２）を選択して除算器６１ｂへ出力する。
【００９１】
除算器６０ａは、位相差候補θ１（ｍ＾１）を受信間隔τ１で除算することにより、周波数偏差（θ１（ｍ＾１）／τ１）を算出する。除算器６０ｂは、位相差候補θ２（ｍ＾２）を受信間隔τ２で除算することにより、周波数偏差（θ２（ｍ＾２）／τ２）を算出する。平均値算出器６２は、（θ１（ｍ＾１）／τ１）及び（θ２（ｍ＾２）／τ２）の平均値を算出して、周波数偏差として補償部３１ａ及び３１ｂへ出力する。
【００９２】
本実施例によれば、複数のリファレンス信号に基づいて推定された周波数偏差を平均することにより、周波数偏差の推定精度を高めることが可能となる。なお、第５実施例は、上述の第２実施例及び第３実施例と組み合わせることが可能である。
【００９３】
＜７．第６実施例＞
＜７．１．受信装置の機能構成＞
続いて、他の受信装置の実施例について説明する。本実施例の拡大範囲偏差推定部２４は、ユーザ毎に拡大範囲偏差推定を行うか否かを動的に切り替える。図１０は、拡大範囲偏差推定部２４の第５例の機能ブロック図である。図４に示す構成要素と同様の構成要素には図４で使用した参照符号と同じ参照符号を付し、同一の機能については説明を省略する。
【００９４】
拡大範囲偏差推定部２４は、偏差算出部７０と、遅延素子７１と、判定部７２と、選択部７３を備える。偏差算出部７０は、偏差推定部３０ａ及び３０ｂがそれぞれ推定した位相差θ１及びθ２を、それぞれ受信間隔τ１及びτ２で除算することによって算出される周波数偏差のいずれか一方又はこれらの平均値を、選択部７３に出力する。
【００９５】
遅延素子７１は、拡大範囲偏差推定部２４が補償部３１ａ及び３１ｂへ前回出力した周波数偏差を遅延した後に判定部７２へ入力する。判定部７２は、前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超過するか否かを判定する。前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超える場合には、拡大範囲偏差推定部２４による拡大範囲偏差推定を有効にする。前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超えない場合には、拡大範囲偏差推定部２４による拡大範囲偏差推定を無効にする。また、判定部７２は、一定期間ΔＴの間に亘って拡大範囲偏差推定が無効である場合にも拡大範囲偏差推定を有効にする。
【００９６】
拡大範囲偏差推定が有効である場合には、選択部７３は、周波数偏差算出部４２により算出された周波数偏差を補償部３１ａ及び３１ｂへ出力する。拡大範囲偏差推定が無効である場合には、選択部７３は、偏差算出部７０により算出された周波数偏差を補償部３１ａ及び３１ｂへ出力する。
【００９７】
＜７．２．受信装置の処理＞
図１１は、拡大範囲偏差推定部２４の処理の一例の説明図である。オペレーションＣＡにおいて判定部７２は、前回に拡大範囲偏差推定を実行してからの経過時間ｔを算出する。オペレーションＣＢにおいて判定部７２は、前回に拡大範囲偏差推定を実行してから一定期間ΔＴが経過したか否かを判定する。一定期間ΔＴが経過した場合には（オペレーションＣＢ：Ｎ）処理はオペレーションＣＥへ進む。一定期間ΔＴが経過しない場合には（オペレーションＣＢ：Ｙ）処理はオペレーションＣＣへ進む。
【００９８】
オペレーションＣＣにおいて判定部７２は、前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超過するか否かを判定する。前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超える場合には（オペレーションＣＣ：Ｙ）処理はオペレーションＣＥへ進む。前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超えない場合には（オペレーションＣＣ：Ｙ）処理はオペレーションＣＤに進む。
【００９９】
オペレーションＣＤにおいて判定部７２は、拡大範囲偏差推定部２４による拡大範囲偏差推定を無効にする。その結果、偏差算出部７０により算出された周波数偏差が補償部３１ａ及び３１ｂへ出力される。その後処理はオペレーションＣＡに戻る。オペレーションＣＥにおいて判定部７２は、拡大範囲偏差推定部２４による拡大範囲偏差推定を有効にする。その結果、周波数偏差算出部４２により算出された周波数偏差が補償部３１ａ及び３１ｂへ出力される。判定部７２は、拡大範囲偏差推定を実行した時刻として現在時刻を記憶して、処理をオペレーションＣＡに戻す。
【０１００】
＜７．３．実施例の効果＞
拡大範囲偏差推定を実行した場合は、位相差候補を誤って選択することによる推定誤りのために特性が劣化するおそれもあり、また処理量が増加する。本実施例によれば、ユーザ毎に拡大範囲偏差推定を実行するか否かを動的に切り替えることができるため、拡大範囲偏差推定を実施する場合を限定することにより、推定誤りの可能性や処理量を低減することができる。なお、第６実施例は、上述の第１実施例〜第５実施例と組み合わせることが可能である。
【０１０１】
＜８．第７実施例＞
続いて、他の受信装置の実施例について説明する。本実施例の拡大範囲偏差推定部２４は、組合せ選択部４１が選択する位相差候補の組合せθ１（ｍ＾１）及びθ２（ｍ＾２）のうち、受信品質がより良いリファレンス信号に基づいて推定した位相差から定められた位相差候補を選択して、周波数偏差を算出する。
【０１０２】
図１２は、受信回路の第２例の機能ブロック図である。図３に示す構成要素と同様の構成要素には図３で使用した参照符号と同じ参照符号を付し、同一の機能については説明を省略する。チャネル推定部３２ａ及び３２ｂは、それぞれ第１チャネル及び第２チャネルで受信したリファレンス信号から推定される伝搬路推定値に基づいて、各チャネルのＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）を算出する。チャネル推定部３２ａ及び３２ｂは、算出したＳＩＲを拡大範囲偏差推定部２４へ入力する。
【０１０３】
図１３は、拡大範囲偏差推定部２４の第６例の機能ブロック図である。図４に示す構成要素と同様の構成要素には図４で使用した参照符号と同じ参照符号を付し、同一の機能については説明を省略する。拡大範囲偏差推定部２４は比較部８０を備える。組合せ選択部４１は、位相差選択部８１と、受信間隔選択部８２を備える。
【０１０４】
比較部８０は、第１チャネル及び第２チャネルの受信品質を比較し、比較結果を位相差選択部８１及び受信間隔選択部８２に出力する。位相差選択部８１は、位相差候補θ１（ｍ）及び位相差候補θ２（ｍ）のうち、受信品質がより良いチャネルで受信されたリファレンス信号から推定された位相差から定めた位相差候補を選択して位相差選択部４５へ出力する。位相差選択部４５は、位相差選択部５２が選択した位相差候補のうち、評価値選択部４４が選択した評価値が算出された位相差候補の組合せに含まれているものを選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。
【０１０５】
受信間隔選択部８２は、受信間隔τ１及びτ２うち受信品質がより良いチャネルでリファレンス信号を受信する受信間隔を選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。周波数偏差算出部４２は、位相差選択部４５が選択した位相差候補を、受信間隔選択部５３が選択した受信間隔で除算することによって周波数偏差を算出する。
【０１０６】
本実施例によれば、より良い受信品質のリファレンス信号に基づいて周波数偏差を推定するため、周波数偏差の推定精度を高めることが可能となる。なお、第７実施例では受信品質を示す指標値としてＳＩＲを使用したが、他の実施例では、位相差候補を選択するために受信品質を示す他の種類の指標値を使用してもよい。また、第７実施例は、上述の第２実施例、第３実施例及び第５実施例と組み合わせることが可能である。
【０１０７】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する候補決定処理と、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理と、
を実行する制御部を備えることを特徴とする受信装置。
（付記２）
前記選択処理において前記制御部は、位相差候補の前記複数の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との関係の近似直線が、受信間隔と周波数偏差による位相差との関係の直線に最も近い組合せを選択することを特徴とする付記１に記載の受信装置。
（付記３）
前記選択処理において前記制御部は、位相差候補の前記複数の組合せのうち、前記近似直線の切片が原点に最も近くなる組合せを選択することを特徴とする付記２に記載の受信装置。
（付記４）
前記選択処理において前記制御部は、位相差候補の前記複数の組合せのうち、原点を通るように前記近似直線を定めたときの最小二乗誤差が最小となる組合せを選択することを特徴とする付記２に記載の受信装置。
（付記５）
前記選択処理において前記制御部は、位相差候補の前記複数の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との比の差が最も小さい組合せを、各受信間隔における位相差を示す組合せとして選択する処理を実行することを特徴とする付記１に記載の受信装置。
（付記６）
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる位相差候補のうち、最後に受信したリファレンス信号について決定される位相差候補に基づいて周波数偏差を推定する処理を実行することを特徴とする付記１〜５のいずれか一項に記載の受信装置。
（付記７）
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる位相差候補のうち、受信品質に基づき選択されるリファレンス信号について決定される位相差候補に基づいて周波数偏差を推定する処理を実行することを特徴とする付記１〜５のいずれか一項に記載の受信装置。
（付記８）
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる複数の位相差候補に基づいて推定される周波数偏差の平均値を、受信信号の周波数偏差として算出する処理を実行することを特徴とする付記１〜５のいずれか一項に記載の受信装置。
（付記９）
前記制御部は、受信信号について以前に推定された周波数偏差の大きさに応じて、前記候補決定処理、前記選択処理及び前記推定処理を実行するか否かを切り替える処理を実行することを特徴とする付記１〜８のいずれか一項に記載の受信装置。
（付記１０）
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定し、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定し、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択し、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する、
ことを特徴とする周波数偏差算出方法。
（付記１１）
受信装置の制御部に、
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する処理と、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【符号の説明】
【０１０８】
２０ 受信回路
２４ 拡大範囲偏差推定部２４
４０ａ、４０ｂ 位相差候補決定部
４１ 組合せ選択部
４２ 周波数偏差算出部
４３ 評価値算出部
４４ 評価値選択部
４５ 位相差選択部
【技術分野】
【０００１】
本明細書で論じられる実施態様は、受信信号に生じる周波数偏差の推定技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速で移動する移動局装置と基地局装置との間に遮蔽物がない場合には、電波の伝搬環境がいわゆるライスフェージング環境となる。この場合には受信信号に対するドップラー効果の影響が周波数偏差となって現れ、通信品質に大きく影響を与えることが知られている。
【０００３】
受信信号の周波数を推定する方法として、異なる受信タイミングで受信されたリファレンス信号間の相関を算出することにより、受信間隔における位相回転量すなわち位相差を推定する方法が知られている。時刻kにおける送信信号をsk、伝搬路による歪みをhk、周波数偏差をΔf、白色ガウス雑音をnkとすると、受信信号は次式（１）により与えられる。
【０００４】
【数１】
【０００５】
搬送波を除去すると周波数偏差分が残るため、上記の位相回転が式中に現れる。このとき、時刻kの受信信号rkと時刻k+τの受信信号rk+τの相関z(k,τ)は次式（２）のように表される。
【０００６】
【数２】
【０００７】
伝搬路がτの間不変であり、送信信号skとsk+τが同一であると仮定し、相関z(k,τ)の平均について考えると、２項目以降は白色ガウス雑音の性質から平均が０となることから、次式（３）が得られる。
【０００８】
【数３】
【０００９】
ここまでの結果から周波数偏差Δfは、次式（４）のように推定できる。なお、送信信号skとsk+τが既知の場合ににも、簡単な数式変形によって同様に周波数偏差Δfを推定できる。
【００１０】
【数４】
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】3GPP(Third Generation Partnership Project) 寄書, R4-060149, “Discussion on AFC problem under high speed train environment”, NTT DoCoMo, USA, February 13-17, 2006.
【非特許文献２】P. Moose, “A Technique for Orthogonal Frequency Division Multiplexing Frequency Offset Correction”, IEEE Trans. Commun., vol. 42, no. 10, October. 1991
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
逆正接関数の値域が−π＜tan-1x＜πであることから、上記の推定方法によると、周波数偏差Δfの推定可能な範囲が-1/2τ＜Δf＜1/2τに制限される。したがって、受信間隔τで受信されたリファレンス信号間の位相回転量の推定値がθであった場合、期間τの間にゆっくりとθだけ回転したのか、より高速にθ＋２π回転したのかを判別することはできない。
【００１３】
開示の装置及び方法は、推定可能な周波数偏差の範囲を拡大することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
装置の一観点によれば、異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、推定された位相差に基づいて、複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する候補決定処理と、複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される位相差候補の複数の組合せの中から、複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理を実行する制御部を備える受信装置が与えられる。
【００１５】
方法の一観点によれば、異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定し、推定された位相差に基づいて、複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定し、複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される位相差候補の複数の組合せの中から、複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択し、選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する周波数偏差算出方法が与えられる。
【００１６】
コンピュータプログラムの一観点によれば、受信回路が備える制御部に、異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、推定された位相差に基づいて、複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する処理と、複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される位相差候補の複数の組合せの中から、複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理を実行させるコンピュータプログラムが与えられる。
【発明の効果】
【００１７】
本件開示の装置又は方法によれば、推定可能な周波数偏差の範囲を拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】周波数偏差の算出方法の説明図である。
【図２】基地局装置のハードウエア構成例を示す図である。
【図３】受信回路の第１例の機能ブロック図である。
【図４】拡大範囲偏差推定部の第１例の機能ブロック図である。
【図５】受信回路の処理の一例の説明図である。
【図６】拡大範囲偏差推定部の第２例の機能ブロック図である。
【図７】評価値の算出方法の一例の説明図である。
【図８】拡大範囲偏差推定部の第３例の機能ブロック図である。
【図９】拡大範囲偏差推定部の第４例の機能ブロック図である。
【図１０】拡大範囲偏差推定部の第５例の機能ブロック図である。
【図１１】拡大範囲偏差推定部の処理の一例の説明図である。
【図１２】受信回路の第２例の機能ブロック図である。
【図１３】拡大範囲偏差推定部の第６例の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
＜１．周波数偏差算出方法＞
以下、添付する図面を参照して本発明の実施例について説明する。初めに、図１を参照して周波数偏差の算出方法を説明する。図１は、異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号について、各受信間隔と、それぞれの受信間隔で生じるリファレンス信号の位相回転量との関係を示す。なお、以下の説明においてある受信間隔で受信されるリファレンス信号間に生じる位相回転量を「位相差」と表記することがある。
【００２０】
参照符号１ａは、受信間隔τ１で受信されたリファレンス信号間の相関を算出することによって推定された受信間隔τ１における位相差θ１を示す。参照符号２ａは、受信間隔τ１より長い受信間隔τ２で受信されたリファレンス信号間の相関を算出することによって推定された受信間隔τ２における位相差θ２を示す。以下の説明において、添字「ｎ」をリファレンス信号が受信される受信間隔を識別する番号として使用する。受信間隔τｎで受信されたリファレンス信号間の相関を算出することによって推定された位相差をθｎと表記する。
【００２１】
位相差θｎには、回転方向や一回転以上の回転について任意性が残る。このため、本実施例では、位相差の候補θｎ（ｍ）が次式（５）のように定められる。
【００２２】
【数５】
【００２３】
以下の説明において、位相差の候補を「位相差候補」と表記することがある。また、受信間隔τｎにおいて推定された位相差から定めた位相差候補を、「受信間隔τｎに対する位相差候補」と表現することがある。図１に示す例では、参照符号１ａ〜１ｅが受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ）を示す。位相差候補１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ及び１ｅは、それぞれθ１（０）、θ１（１）、θ１（２）、θ１（−１）及びθ１（−２）に対応する。同様に、参照符号２ｂ〜２ｅが受信間隔τ２に対する位相差候補θ２（ｍ）を示す。位相差候補２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ及び２ｅは、それぞれθ２（０）、θ２（１）、θ２（２）、θ２（−１）及びθ２（−２）に対応する。
【００２４】
ｍは、任意の整数であるが、ｍの範囲に応じて推定可能な周波数偏差の範囲が定められる。このため、所望の範囲に応じてｍの範囲が決定される。例えば推定したい周波数偏差の範囲が±Δfmaxである場合には、ｍの範囲は、少なくとも次式（６）の条件を満たすように定められる。各受信間隔τｎ毎に定めた複数の位相差候補同士は整数ｍにより識別できるので、以下の説明において整数ｍを「候補番号」と呼ぶことがある。
【００２５】
【数６】
【００２６】
例えば、τmaxが５００μ秒でありΔfmaxが２０００Ｈｚである場合には、上式（６）により候補番号ｍの範囲は、−１≦ｍ≦１となる。この場合、候補番号ｍの範囲は少なくとも−１、０及び１を含む。
【００２７】
次に、各受信間隔τｎに対する位相差候補θｎ（ｍ）の中から、各受信間隔τｎにおいて受信信号に生じる位相差に最も近い候補を選択する。周波数偏差が一定の場合には受信間隔に比例して位相差が増加する。そして、受信間隔が０であれば位相差も０となる。したがって、受信間隔とその受信間隔において周波数偏差により生じる位相差との間は正比例関係にある。
【００２８】
本実施例では、複数の受信間隔τｎに対するそれぞれの位相差候補θｎ（ｍ）同士の組合せを形成する。図１には、受信間隔τ１に対する位相差候補１ｃ（位相差候補θ１（２））と、受信間隔τ２に対する位相差候補２ｅ（位相差候補θ２（−２））との組合せが例示されている。また、受信間隔τ１に対する位相差候補１ａ（位相差候補θ１（０））と、受信間隔τ２に対する位相差候補２ｂ（位相差候補θ２（１））との組合せが例示されている。また、受信間隔τ１に対する位相差候補１ｅ（位相差候補θ１（−２））と、受信間隔τ２に対する位相差候補２ｃ（位相差候補θ２（２））との組合せが例示されている。他の位相差候補の組合せも同様に形成される。
【００２９】
このように形成された位相差候補の組合せの中から、上述した受信間隔と位相差との関係を満たすものが選択される。ある実施例では、位相差候補の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との関係の近似直線の切片が原点に最も近くなる組合せが選択される。図１には、位相差候補の組合せ１ｃ及び２ｅを結ぶ近似直線３ａ、位相差候補の組合せ１ａ及び２ｂを結ぶ近似直線３ｂ、位相差候補の組合せ１ｅ及び２ｃを結ぶ近似直線３ｃが例示されている。これらの位相差候補の組合せのうち、位相差候補の組合せ１ａ及び２ｂを結ぶ近似直線３ｂの切片が原点に最も近いため、位相差候補の組合せ１ａ及び２ｂが選択される。
【００３０】
以下の説明において、選択された位相差候補の組合せを（ｍ＾１，ｍ＾２，…）と表記することがある。ｍ＾ｎ（ｎ＝１、２、…）は、選択された位相差候補の組合せの中に含まれる受信間隔τｎに対する位相差候補を示す候補番号である。
【００３１】
他の実施例では、位相差候補の各組合せについて、各組合せに含まれる位相差候補に基づいて原点を通るように受信間隔と位相差候補との関係の近似直線をそれぞれ定めたときの最小二乗誤差が算出される。そして、位相差候補の各組合せのうち最小二乗誤差が最小となる組合せが選択される。他の実施例では、位相差候補の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との比の差が最も小さい組合せが選択される。
【００３２】
このようにして選択された組合せに含まれる位相差候補は、各受信間隔τｎにおいて周波数偏差により生じる実際の位相差に最も近いことが期待される。その後、選択された組合せのうちの受信間隔τｎにおいて定めた位相差候補θｎ（ｍ＾ｎ）の値を、受信間隔τｎで除算することによって周波数偏差が算出される。
【００３３】
以上のように本実施例では、異なる受信間隔のリファレンス信号間の相関に基づいて各受信間隔に対する位相差候補を定め、異なる受信間隔に対する位相差候補同士の関係に基づいて位相差候補の中から各受信間隔における実際の位相差を選択する。したがって、位相差候補の範囲を広げることによって、ある受信間隔のリファレンス信号間の相関から推定された位相差と実際の位相差とが１回転以上異なっても実際の位相差を推定できる。このため、推定可能な周波数偏差の範囲が拡大される。
【００３４】
＜２．第１実施例＞
＜２．１．受信装置のハードウエア構成例＞
続いて、上述の周波数偏差の算出方法を適用する受信装置の実施例を説明する。本明細書では、受信装置の一例として移動通信システムで使用される基地局装置の例を挙げる。しかしながら、以下の説明は、本明細書で説明される周波数偏差の算出方法が基地局装置に限って適用されることを意図するものではない。本明細書で説明される周波数偏差の算出方法は、他の種類の受信装置に適用することが可能である。
【００３５】
図２は、基地局装置のハードウエア構成例を示す図である。基地局装置１０は、例えば、３ＧＰＰ（Third Generation Partnership Project）において標準化作業が行われるＬＴＥ（Long Term Evolution）方式の移動通信システムで使用される基地局装置であってよい。基地局装置１０は、制御回路１１と、ベースバンド処理回路１２と、無線インタフェース回路１３と、ネットワークインタフェース１４を備える。制御回路１１は、基地局装置１０の全体の動作を制御する回路であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５及びメモリ１６を備える。ＣＰＵ１５は、メモリ１６に格納されるコンピュータプログラムを実行することにより、基地局装置１０の動作の為の各種処理を行う。
【００３６】
ベースバンド処理回路１２は、移動局装置との間で送受信される信号のベースバンド処理を実行する。さらにベースバンド処理回路１２は、以下に説明する周波数偏差の算出処理を実行する。例えば、ベースバンド処理回路１２は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１７と、ＤＳＰ１７によって実行されるファームウエアが格納されるメモリ１８を備えていてよい。ＤＳＰ１７は、メモリ１８に格納されるコンピュータプログラムを実行することにより、ベースバンド処理及び周波数偏差の算出処理を実行する。
【００３７】
他の実施例では、ベースバンド処理回路１２は、ベースバンド処理のためのLSI（large scale integration）やASIC（Application Specific Integrated Circuit）、FPGA（Field-Programming Gate Array）等の論理回路を備えていてもよい。以下に説明する周波数偏差の算出処理は、これらの論理回路によって実行されてもよい。
【００３８】
無線インタフェース回路１３は、基地局装置１０と移動局装置との間の無線通信のためのインタフェース回路である。ネットワークインタフェース１４は、基地局装置１０と他の基地局装置との間、及び基地局装置１０と上位ノードと間の通信のための通信インタフェース回路である。
【００３９】
＜２．２．受信装置の機能構成＞
続いて、基地局装置１０において移動局装置からの無線信号を受信する受信回路について説明する。図３は、受信回路の第１例の機能ブロック図である。なお、図３は、以下の説明に関係する機能を中心として示している。受信回路２０は、図示の構成要素以外の他の構成要素を含んでいてよい。受信回路２０による信号処理は、ベースバンド処理回路１２のＤＳＰ１７がメモリ１８に格納されるコンピュータプログラムを実行することにより行われる。他の実施例では、受信回路２０による信号処理を、ベースバンド処理回路１２が備えるLSI、ASIC又はFPGAといった論理回路で行ってもよい。
【００４０】
受信回路２０は、高速フーリエ変換部２１と、信号分離部２２ａ及び２２ｂと、第１チャネル受信部２３ａと、第２チャネル受信部２３ｂと、拡大範囲偏差推定部２４を備える。添付する図面において高速フーリエ変換を「ＦＦＴ」と表記することがある。高速フーリエ変換部２１は、高速フーリエ変換によって無線インタフェース回路１３から受信したベースバンド信号を周波数領域信号に変換する。高速フーリエ変換部２１は、周波数領域信号をチャネル毎に分離し、第１チャネルの信号を分離部２２ａへ入力し、第２チャネルの信号を分離部２２ｂへ入力する。ある実施例は、第１チャネル及び第２チャネルとして、ＬＴＥ方式におけるＰＵＳＣＨ（Physical Uplink Shared CHannel）及びＰＵＣＣＨ（Physical Uplink Control CHannel）を使用する。
【００４１】
信号分離部２２ａは、第１チャネルの信号をユーザ毎に分離し、各ユーザの信号をさらにデータとリファレンス信号に分離する。信号分離部２２ａは、分離された信号を第１チャネル受信部２３ａへ出力する。同様に、信号分離部２２ｂは、第２チャネルの信号をユーザ毎に分離し、各ユーザの信号をデータとリファレンス信号に分離する。信号分離部２２ｂは、分離された信号を第２チャネル受信部２３ｂへ出力する。なお、信号分離部２２ａ及び信号分離部２２ｂの信号処理は、時分割処理によって同一回路で行ってもよい。第１チャネル受信部２３ａ及び第２チャネル受信部２３ｂの信号処理も、時分割処理によって同一回路で行ってもよい。
【００４２】
第１チャネル受信部２３ａは、偏差推定部３０ａと、補償部３１ａと、チャネル推定部３２ａと、検波部３３ａと、復号部３４ａを備える。偏差推定部３０ａは、第１チャネルのリファレンス信号間の相関を算出することによって、第１チャネルのリファレンス信号の受信間隔における位相差を推定する。偏差推定部３０ａは、推定した位相差を拡大偏差推定部２４に出力する。
【００４３】
補償部３１ａは、上記「１．周波数偏差算出方法」で説明した周波数偏差の算出方法により拡大偏差推定部２４が推定した受信信号の周波数偏差に従って、第１チャネルのデータの周波数偏差を補償する。チャネル推定部３２ａは、第１チャネルのリファレンス信号に基づいてチャネル推定を行う。検波部３３ａは、チャネル推定部３２ａにより推定された伝搬路推定値に従って第１チャネルのデータのチャネル等化を行い、データの復調処理を行う。復号部３４ａは、復調されたデータを復号する。
【００４４】
第２チャネル受信部２３ｂは、第１チャネル受信部２３ａと同様の構成を有しており、第２チャネルのリファレンス信号による周波数偏差推定及びチャネル推定と、第２チャネルのデータに対する周波数偏差補償、チャネル等化、復調及び復号を行う。
【００４５】
拡大範囲偏差推定部２４は、偏差推定部３０ａ及び３０ｂがそれぞれ推定した第１チャネル及び第２チャネルのリファレンス信号の受信間隔における位相差に基づいて、上記「１．周波数偏差算出方法」で説明した周波数偏差の算出処理を行う。以下の説明において「１．周波数偏差算出方法」に記載した算出処理を、「拡大範囲偏差推定」と表記することがある。
【００４６】
また、第１チャネル及び第２チャネルのリファレンス信号の受信間隔をそれぞれτ１及びτ２とし、偏差推定部３０ａ及び３０ｂがそれぞれ推定した位相差をそれぞれθ１及びθ２であるとする。第１チャネル及び第２チャネルのリファレンス信号の受信間隔τ１及びτ２の長さは互いに異なっている。
【００４７】
図４は、拡大範囲偏差推定部２４の第１例の機能ブロック図である。拡大範囲偏差推定部２４は、偏差推定部３０ａ及び３０ｂがそれぞれ推定した位相差θ１及びθ２に基づいて、拡大範囲偏差推定を行う。拡大範囲偏差推定部２４は、位相差候補決定部４０ａ及び４０ｂと、組合せ選択部４１と、周波数偏差算出部４２を備える。
【００４８】
位相差候補決定部４０ａは、偏差推定部３０ａが推定した位相差θ１に基づいて、受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ）を決定する。同様に位相差候補決定部４０ｂ、偏差推定部３０ｂが推定した位相差θ２に基づいて、受信間隔τ２に対する位相差候補θ２（ｍ）を決定する。以下の説明では、整数ｍの範囲として｛−Ｍ、−（Ｍ−１）、…−１、０、１、…Ｍ−１、Ｍ｝を使用する。
【００４９】
組合せ選択部４１は、受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ）と受信間隔τ２に対する位相差候補θ２（ｍ）との組合せを形成し、形成した組合せの中から、受信間隔τ１及びτ２における受信信号の位相差を示す組合せ（ｍ＾１，ｍ＾２）を選択する。組合せ選択部４１は、評価値算出部４３と、評価値選択部４４と、位相差選択部４５を備える。
【００５０】
評価値算出部４３は、位相差候補θ１（ｍ）と位相差候補θ２（ｍ）との組合せのそれぞれについて、位相差候補の組合せが受信間隔τ１及びτ２において受信信号に生じる実際の位相差にどれ位近いかを推定する評価値を算出する。例えば、評価値は、組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信間隔と位相差候補との関係の近似直線を定めたときの近似直線の切片の値でよい。また例えば、評価値は、組合せに含まれる位相差候補に基づいて原点を通るように受信間隔と位相差候補との関係の近似直線を定めたときの最小二乗誤差であってよい。例えば、評価値は、組合せに含まれる位相差候補間の受信間隔と位相差候補との比の差であってもよい。
【００５１】
評価値選択部４４は、各組合せについて算出された評価値のうち、最良の評価値、すなわち実際の位相差に最も近い位相差候補の組合せについて算出された評価値を選択する。位相差選択部４５は、最良の評価値が得られた位相差候補の組合せに含まれる受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ＾１）を選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。
【００５２】
周波数偏差算出部４２は、位相差候補θ１（ｍ＾１）を受信間隔τ１で除算することにより、単位時間当たりの位相回転量（θ１（ｍ＾１）／τ１）を算出し、周波数偏差として補償部３１ａ及び３１ｂへ出力する。他の実施例では周波数偏差算出部４２は、周波数偏差そのものを算出して出力してもよい。以下の説明では、単位時間当たりの位相回転量を「周波数偏差」と呼ぶ。
【００５３】
＜２．３．受信装置の処理＞
続いて、受信回路２０の処理を説明する。図５は、受信回路２０の処理の一例の説明図である。以下、図５を参照して説明する一連の処理は複数の手順を含む方法と解釈してよい。この場合に「オペレーション」を「ステップ」と読み替えてもよい。図７及び図１１の場合も同様である。
【００５４】
オペレーションＡＡにおいて偏差推定部３０ａは、第１チャネルのリファレンス信号間の相関を算出することによって、受信間隔τ１における受信信号の位相差θ１を推定する。偏差推定部３０ｂは、第２チャネルのリファレンス信号間の相関を算出することによって、受信間隔τ２における受信信号の位相差θ２を推定する。
【００５５】
オペレーションＡＢにおいて位相差候補決定部４０ａ及び４０ｂは、偏差推定部３０ａ及び偏差推定部３０ｂが推定した位相差θ１及びθ２に基づいて、受信間隔τ１及びτ２に対する位相差候補θ１（ｍ）及びθ２（ｍ）を決定する。オペレーションＡＣにおいて組合せ選択部４１は、位相差候補θ１（ｍ）と位相差候補θ２（ｍ）との組合せの中から、受信間隔τ１及びτ２における受信信号の位相差を示す組合せ（ｍ＾１，ｍ＾２）を選択する。
【００５６】
オペレーションＡＤにおいて周波数偏差算出部４２は、選択された位相差候補の組合せ（ｍ＾１，ｍ＾２）に含まれる、受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ＾１）を受信間隔τ１で除算することによって周波数偏差を算出する。
【００５７】
＜２．４．実施例の効果＞
上述の通り、単一の受信間隔τのリファレンス信号に基づいて推定された位相回転量の推定値は、回転方向や一回転以上の回転について任意性が残るため、推定可能は周波数偏差Δfの範囲は-1/2τ＜Δf＜1/2τに制限される。本実施例によれば、異なる複数の受信間隔のリファレンス信号に基づいて各受信間隔における複数の位相差候補を定め、これら位相差候補の中から各受信間隔における実際の位相差を選択することができる。このため、各受信間隔においてリファレンス信号間の相関から推定された位相差と実際の位相差とが１回転以上異なっても実際の位相差を推定できる。このため、推定可能な周波数偏差の範囲が拡大される。
【００５８】
例えば、周波数偏差の推定にＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨのリファレンス信号を用いる場合を想定する。ＰＵＳＣＨ及びＰＵＣＣＨのリファレンス信号の信号間隔はそれぞれ５００μ秒及び２８５．４１７μ秒である。このためＰＵＳＣＨのリファレンス信号単独で推定可能な周波数偏差は±１０００Ｈｚであり、ＰＵＣＣＨのリファレンス信号単独で推定可能は周波数偏差は約±１７５１Ｈｚである。時速３５０ｋｍ／ｈｒでユーザが移動する場合の周波数偏差は、２ＧＨｚ帯及び３．６ＧＨｚ帯で、それぞれ約１３００Ｈｚ及び約２３００Ｈｚにも達するため、状況によって周波数偏差の推定範囲が不足する恐れがある。
【００５９】
本実施例の周波数偏差の算出方法によれば、例えばｍの範囲を｛−１，０，１｝とすれば、推定可能な周波数偏差の範囲は、ＰＵＳＣＨのリファレンス信号で推定可能な周波数偏差の３倍にあたる±３０００Ｈｚまで拡大される。同様にｍの範囲を｛−２，−１，０，１，２｝とすれば、推定可能な周波数偏差の範囲は±５０００Ｈｚまで拡大される。このように、ｍの範囲を拡大することよって推定可能範囲を増加することができるので、周波数偏差の推定範囲の不足を回避することが可能である。
【００６０】
なお、上記の第１実施例では、異なる受信間隔τ１及びτ２のリファレンス信号として、それぞれ異なるチャネルである第１チャネル及び第２チャネルで送信されるリファレンス信号を使用した。これに代えて、同一チャネル上でおいて異なる信号間隔で送信されるリファレンス信号を使用してもよい。以下に説明する他の実施例においても同様である。また、上記の第１実施例では、受信間隔τ１及びτ２で受信される２種類のリファレンス信号を使用したが、受信間隔及びリファレンス信号の種類の数は３種類以上でもよい。以下に説明する第３実施例〜第７実施例においても同様である。
【００６１】
＜３．第２実施例＞
続いて、受信間隔τ１及びτ２で受信される２種類のリファレンス信号に基づいて周波数偏差の推定を行う場合のより具体的な構成の一例を説明する。本実施例では、受信間隔τ１及びτ２に対する位相差候補θ１（ｍ）及びθ２（ｍ）の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との関係の近似直線の切片が原点に最も近くなる組合せが選択され、選択された組合せに含まれる位相差候補から周波数偏差が算出される。
【００６２】
受信間隔τ１に対する複数の位相差候補θ１（ｍ）のうちのいずれかを指定する候補番号をｍ１とし、受信間隔τ２に対する複数の位相差候補θ２（ｍ）のうちのいずれかを指定する候補番号をｍ２と表記する。位相差候補θ１（ｍ１）及びθ２（ｍ２）の組合せについて、位相差候補θ１（ｍ１）及びθ２（ｍ２）を通るような受信間隔と位相差候補との関係の近似直線は、次式（７）で与えられる。
【００６３】
【数７】
【００６４】
次式（７）は、近似直線の切片を示す。したがって、切片が原点に最も近くなる組合せ（ｍ＾１，ｍ＾２）は、次式（８）により与えられる。
【００６５】
【数８】
【００６６】
上式（８）に従って位相差候補の組合せを選択する拡大範囲偏差推定部２４の機能ブロックの例を図６に示す。図６は、ｍの範囲が｛−１，０，１｝の場合の構成例であるが、必要に応じてｍの範囲を増加してもよい。
【００６７】
位相差候補決定部４０ａは、減算器５０ａ及び加算器５０ｂを備える。位相差候補決定部４０ｂは、減算器５０ｃ及び加算器５０ｄを備える。減算器５０ａは、偏差推定部３０ａが推定した位相差θ１から２πを引くことにより、受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（−１）を算出する。加算器５０ｂは、位相差θ１に２πを加えることにより位相差候補θ１（１）を算出する。位相差候補決定部４０ａは、位相差候補θ１（０）である位相差θ１と、位相差候補θ１（−１）及び位相差候補θ１（１）を出力する。同様に位相差候補決定部４０ｂは、位相差候補θ２（０）、位相差候補θ２（−１）及び位相差候補θ２（１）を出力する。
【００６８】
評価値算出部４３は、乗算器５１ａ〜５１ｆと、減算器５２ａ〜５２ｉと、絶対値演算器５３ａ〜５３ｉを備え、それぞれの位相差候補の組合せについて評価値ｖ＝｜τ１θ２（ｍ２）−τ２θ１（ｍ１）｜を算出する。評価値選択部４４は、評価値算出部４３が算出した評価値のうちの最小値を選択する最小値選択部５４を備える。位相差選択部４５は、評価値算出部が選択した評価値が算出された位相差候補の組合せ（ｍ＾１，ｍ＾２）に含まれる受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ＾１）を選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。
【００６９】
本実施例によれば、受信間隔τ１及びτ２で受信される２種類のリファレンス信号に基づいて周波数偏差の推定する場合において、推定可能範囲を増加することが可能となり、周波数偏差の推定範囲の不足を回避することができる。
【００７０】
＜４．第３実施例＞
続いて、２つ又はそれより多い異なる受信間隔のリファレンス信号に基づいて周波数偏差の推定を行う場合のより具体的な構成の一例を説明する。本実施例では、異なる複数の受信間隔に対する位相差候補同士の組合せのうち、各組合せに含まれる位相差候補に基づいて原点を通るように受信間隔と位相差候補との近似直線をそれぞれ定めたときの最小二乗誤差が最小となる組合せが選択される。そして、選択された組合せに含まれる位相差候補から周波数偏差が算出される。以下、Ｎ個のチャネル（Ｎは２以上の整数）においてそれぞれ異なるＮ個の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて周波数偏差の推定を行う場合について説明する。
【００７１】
位相差候補θ１（ｍ）のいずれかを指定する候補番号、位相差候補θ２（ｍ）のいずれかを指定する候補番号、…位相差候補θＮ（ｍ）のいずれかを指定する候補番号を、それぞれｍ１、ｍ２、…ｍＮと表記する。位相差候補θ１（ｍ１）、θ２（ｍ２）、…及びθＮ（ｍＮ）の組合せに基づいて最小二乗法により算出される切片０の近似直線は、次式（９）により与えられる。
【００７２】
【数９】
【００７３】
上式（９）の近似直線に対する最小二乗誤差は次式（１０）により与えられる。
【００７４】
【数１０】
【００７５】
このため、本実施例では、評価値算出部４３は、複数の位相差候補の組合せのそれぞれについて最小二乗誤差Ｅｒｒ（ｍ１、ｍ２、…ｍＮ）を評価値として算出する。評価値選択部４４は、評価値算出部４３が算出した最小二乗誤差Ｅｒｒ（ｍ１、ｍ２、…ｍＮ）のうち最小の評価値を選択する。
【００７６】
図７は、評価値の算出方法の一例の説明図である。オペレーションＢＡにおいて評価値算出部４３は、位相差候補θ１（ｍ）のいずれかを指定する変数ｍ１、位相差候補θ２（ｍ）のいずれかを指定する変数ｍ２、…位相差候補θＮ（ｍ）のいずれかを指定する変数ｍＮの値を「−Ｍ」に初期化する。オペレーションＢＢにおいて評価値算出部４３は、上式（９）に示す近似直線を算出する。オペレーションＢＣにおいて評価値算出部４３は、最小二乗誤差を算出する変数の値を「０」に初期化する。
【００７７】
オペレーションＢＤにおいて評価値算出部４３は、ループ変数ｎの値を「１」に初期化する。オペレーションＢＥにおいて評価値算出部４３は、最小二乗誤差を算出する変数Ｅｒｒに、次式（１１）の計算値を累積する。
【００７８】
【数１１】
【００７９】
オペレーションＢＦにおいて評価値算出部４３は、ループ変数ｎがＮ以下であるか否かを判断する。ループ変数ｎがＮ以下である場合には（オペレーションＢＦ：Ｙ）処理はオペレーションＢＥへ戻る。ループ変数ｎがＮより大きい場合には（オペレーションＢＦ：Ｎ）処理はオペレーションＢＥへ戻る。変数１〜ＮについてオペレーションＢＥを繰り返すことによって、変数Ｅｒｒには１つの位相差候補の組合せについての最小二乗誤差Ｅｒｒ（ｍ１、ｍ２、…ｍＮ）が格納される。
【００８０】
オペレーションＢＧにおいて評価値算出部４３は、１つの位相差候補の組合せについて算出した最小二乗誤差Ｅｒｒを出力する。オペレーションＢＨＮにおいて評価値算出部４３は、変数ｍＮがＭ以下であるか否かを判断する。変数ｍＮがＭ以下である場合には（オペレーションＢＨＮ：Ｙ）処理はオペレーションＢＢに戻る。変数ｍＮがＭより大きい場合には（オペレーションＢＨＮ：Ｎ）評価値算出部４３は、次の変数ｍＮ−１がＭ以下であるか否かを判断する分岐処理を行う。以下、変数ｍＮ−１、ｍＮ−２、…ｍ２、ｍ１の順に、オペレーションＢＨ２及びＢＨ１で変数ｍ２及びｍ１がＭ以下である否かを判定するまで、オペレーションＢＨＮと同様の分岐処理を繰り返す。
【００８１】
本実施例によれば、３つ以上の異なる受信間隔でそれぞれ受信されるリファレンス信号に基づいて周波数偏差の推定する場合において、推定可能範囲を増加することが可能となり、周波数偏差の推定範囲の不足を回避することができる。
【００８２】
＜５．第４実施例＞
続いて、他の受信装置の実施例について説明する。本実施例の拡大範囲偏差推定部２４は、組合せ選択部４１が選択する位相差候補の組合せθ１（ｍ＾１）及びθ２（ｍ＾２）のうち、最後に受信されたリファレンス信号に基づいて推定した位相差から定められた位相差候補を選択して、周波数偏差を算出する。
【００８３】
図８は、拡大範囲偏差推定部２４の第３例の機能ブロック図である。図４に示す構成要素と同様の構成要素には図４で使用した参照符号と同じ参照符号を付し、同一の機能については説明を省略する。拡大範囲偏差推定部２４は、ラッチ回路５０ａ及び５０ｂと、最終推定偏差記憶部５１を備える。組合せ選択部４１は、位相差選択部５２と、受信間隔選択部５３を備える。
【００８４】
ラッチ回路５０ａ及び５０ｂは、偏差推定部３０ａ及び３０ｂから最後に受信した位相差θ１及びθ２をそれぞれラッチする。最終推定偏差記憶部５１は、位相差θ１及びθ２の何れが最後に受信されたかを記憶する。すなわち最終推定偏差記憶部５１は、第１チャネル及び第２チャネルでそれぞれ受信されるリファレンス信号のうち最後に受信されたリファレンス信号に基づいて推定された位相差が、位相差θ１及びθ２の何れであるかを記憶する。
【００８５】
位相差選択部５２は、最終推定偏差記憶部５１を参照することにより位相差θ１及びθ２の何れが最後に受信されたかを判断する。位相差選択部５２は、受信間隔τ１及びτ２に対する位相差候補θ１（ｍ）及び位相差候補θ２（ｍ）のうち、最後に受信された位相差から定めた位相差候補を選択して位相差選択部４５へ出力する。位相差選択部４５は、位相差選択部５２が選択した位相差候補のうち、評価値選択部４４が選択した評価値が算出された位相差候補の組合せに含まれているものを選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。
【００８６】
受信間隔選択部５３は、最終推定偏差記憶部５１を参照することにより第１チャネル及び第２チャネルのうち、最後にリファレンス信号を受信したのはいずれのチャネルであるかを判断する。受信間隔選択部５３は、受信間隔τ１及びτ２うち最後に受信したリファレンス信号の受信間隔を選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。周波数偏差算出部４２は、位相差選択部４５が選択した位相差候補を、受信間隔選択部５３が選択した受信間隔で除算することによって周波数偏差を算出する。
【００８７】
本実施例によれば、最新のリファレンス信号に基づいて推定された周波数偏差を用いて周波数偏差の補償をすることができるため、周波数偏差の変動に対する追従性能を向上することが可能となる。なお、第４実施例は、上述の第２実施例及び第３実施例と組み合わせることが可能である。
【００８８】
＜６．第５実施例＞
続いて、他の受信装置の実施例について説明する。本実施例の拡大範囲偏差推定部２４は、組合せ選択部４１が選択する位相差候補の組合せθ１（ｍ＾１）及びθ２（ｍ＾２）のそれぞれから算出した周波数偏差の平均値を補償部３１ａ及び３１ｂへ出力する。
【００８９】
図９は、拡大範囲偏差推定部２４の第４例の機能ブロック図である。図４に示す構成要素と同様の構成要素には図４で使用した参照符号と同じ参照符号を付し、同一の機能については説明を省略する。組合せ選択部４１は、位相差選択部６０ａ及び６０ｂを備える。周波数偏差算出部４２は、除算器６１ａ及び６１ｂと、平均値算出器６２を備える。
【００９０】
位相差選択部６０ａは、評価値選択部４４が選択した評価値が算出された位相差候補の組合せに含まれる受信間隔τ１に対する位相差候補θ１（ｍ＾１）を選択して除算器６１ａへ出力する。位相差選択部６０ｂは、評価値選択部４４が選択した評価値が算出された位相差候補の組合せに含まれる受信間隔τ２に対する位相差候補θ２（ｍ＾２）を選択して除算器６１ｂへ出力する。
【００９１】
除算器６０ａは、位相差候補θ１（ｍ＾１）を受信間隔τ１で除算することにより、周波数偏差（θ１（ｍ＾１）／τ１）を算出する。除算器６０ｂは、位相差候補θ２（ｍ＾２）を受信間隔τ２で除算することにより、周波数偏差（θ２（ｍ＾２）／τ２）を算出する。平均値算出器６２は、（θ１（ｍ＾１）／τ１）及び（θ２（ｍ＾２）／τ２）の平均値を算出して、周波数偏差として補償部３１ａ及び３１ｂへ出力する。
【００９２】
本実施例によれば、複数のリファレンス信号に基づいて推定された周波数偏差を平均することにより、周波数偏差の推定精度を高めることが可能となる。なお、第５実施例は、上述の第２実施例及び第３実施例と組み合わせることが可能である。
【００９３】
＜７．第６実施例＞
＜７．１．受信装置の機能構成＞
続いて、他の受信装置の実施例について説明する。本実施例の拡大範囲偏差推定部２４は、ユーザ毎に拡大範囲偏差推定を行うか否かを動的に切り替える。図１０は、拡大範囲偏差推定部２４の第５例の機能ブロック図である。図４に示す構成要素と同様の構成要素には図４で使用した参照符号と同じ参照符号を付し、同一の機能については説明を省略する。
【００９４】
拡大範囲偏差推定部２４は、偏差算出部７０と、遅延素子７１と、判定部７２と、選択部７３を備える。偏差算出部７０は、偏差推定部３０ａ及び３０ｂがそれぞれ推定した位相差θ１及びθ２を、それぞれ受信間隔τ１及びτ２で除算することによって算出される周波数偏差のいずれか一方又はこれらの平均値を、選択部７３に出力する。
【００９５】
遅延素子７１は、拡大範囲偏差推定部２４が補償部３１ａ及び３１ｂへ前回出力した周波数偏差を遅延した後に判定部７２へ入力する。判定部７２は、前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超過するか否かを判定する。前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超える場合には、拡大範囲偏差推定部２４による拡大範囲偏差推定を有効にする。前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超えない場合には、拡大範囲偏差推定部２４による拡大範囲偏差推定を無効にする。また、判定部７２は、一定期間ΔＴの間に亘って拡大範囲偏差推定が無効である場合にも拡大範囲偏差推定を有効にする。
【００９６】
拡大範囲偏差推定が有効である場合には、選択部７３は、周波数偏差算出部４２により算出された周波数偏差を補償部３１ａ及び３１ｂへ出力する。拡大範囲偏差推定が無効である場合には、選択部７３は、偏差算出部７０により算出された周波数偏差を補償部３１ａ及び３１ｂへ出力する。
【００９７】
＜７．２．受信装置の処理＞
図１１は、拡大範囲偏差推定部２４の処理の一例の説明図である。オペレーションＣＡにおいて判定部７２は、前回に拡大範囲偏差推定を実行してからの経過時間ｔを算出する。オペレーションＣＢにおいて判定部７２は、前回に拡大範囲偏差推定を実行してから一定期間ΔＴが経過したか否かを判定する。一定期間ΔＴが経過した場合には（オペレーションＣＢ：Ｎ）処理はオペレーションＣＥへ進む。一定期間ΔＴが経過しない場合には（オペレーションＣＢ：Ｙ）処理はオペレーションＣＣへ進む。
【００９８】
オペレーションＣＣにおいて判定部７２は、前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超過するか否かを判定する。前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超える場合には（オペレーションＣＣ：Ｙ）処理はオペレーションＣＥへ進む。前回出力した周波数偏差が所定の閾値Ｔｈを超えない場合には（オペレーションＣＣ：Ｙ）処理はオペレーションＣＤに進む。
【００９９】
オペレーションＣＤにおいて判定部７２は、拡大範囲偏差推定部２４による拡大範囲偏差推定を無効にする。その結果、偏差算出部７０により算出された周波数偏差が補償部３１ａ及び３１ｂへ出力される。その後処理はオペレーションＣＡに戻る。オペレーションＣＥにおいて判定部７２は、拡大範囲偏差推定部２４による拡大範囲偏差推定を有効にする。その結果、周波数偏差算出部４２により算出された周波数偏差が補償部３１ａ及び３１ｂへ出力される。判定部７２は、拡大範囲偏差推定を実行した時刻として現在時刻を記憶して、処理をオペレーションＣＡに戻す。
【０１００】
＜７．３．実施例の効果＞
拡大範囲偏差推定を実行した場合は、位相差候補を誤って選択することによる推定誤りのために特性が劣化するおそれもあり、また処理量が増加する。本実施例によれば、ユーザ毎に拡大範囲偏差推定を実行するか否かを動的に切り替えることができるため、拡大範囲偏差推定を実施する場合を限定することにより、推定誤りの可能性や処理量を低減することができる。なお、第６実施例は、上述の第１実施例〜第５実施例と組み合わせることが可能である。
【０１０１】
＜８．第７実施例＞
続いて、他の受信装置の実施例について説明する。本実施例の拡大範囲偏差推定部２４は、組合せ選択部４１が選択する位相差候補の組合せθ１（ｍ＾１）及びθ２（ｍ＾２）のうち、受信品質がより良いリファレンス信号に基づいて推定した位相差から定められた位相差候補を選択して、周波数偏差を算出する。
【０１０２】
図１２は、受信回路の第２例の機能ブロック図である。図３に示す構成要素と同様の構成要素には図３で使用した参照符号と同じ参照符号を付し、同一の機能については説明を省略する。チャネル推定部３２ａ及び３２ｂは、それぞれ第１チャネル及び第２チャネルで受信したリファレンス信号から推定される伝搬路推定値に基づいて、各チャネルのＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）を算出する。チャネル推定部３２ａ及び３２ｂは、算出したＳＩＲを拡大範囲偏差推定部２４へ入力する。
【０１０３】
図１３は、拡大範囲偏差推定部２４の第６例の機能ブロック図である。図４に示す構成要素と同様の構成要素には図４で使用した参照符号と同じ参照符号を付し、同一の機能については説明を省略する。拡大範囲偏差推定部２４は比較部８０を備える。組合せ選択部４１は、位相差選択部８１と、受信間隔選択部８２を備える。
【０１０４】
比較部８０は、第１チャネル及び第２チャネルの受信品質を比較し、比較結果を位相差選択部８１及び受信間隔選択部８２に出力する。位相差選択部８１は、位相差候補θ１（ｍ）及び位相差候補θ２（ｍ）のうち、受信品質がより良いチャネルで受信されたリファレンス信号から推定された位相差から定めた位相差候補を選択して位相差選択部４５へ出力する。位相差選択部４５は、位相差選択部５２が選択した位相差候補のうち、評価値選択部４４が選択した評価値が算出された位相差候補の組合せに含まれているものを選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。
【０１０５】
受信間隔選択部８２は、受信間隔τ１及びτ２うち受信品質がより良いチャネルでリファレンス信号を受信する受信間隔を選択して周波数偏差算出部４２へ出力する。周波数偏差算出部４２は、位相差選択部４５が選択した位相差候補を、受信間隔選択部５３が選択した受信間隔で除算することによって周波数偏差を算出する。
【０１０６】
本実施例によれば、より良い受信品質のリファレンス信号に基づいて周波数偏差を推定するため、周波数偏差の推定精度を高めることが可能となる。なお、第７実施例では受信品質を示す指標値としてＳＩＲを使用したが、他の実施例では、位相差候補を選択するために受信品質を示す他の種類の指標値を使用してもよい。また、第７実施例は、上述の第２実施例、第３実施例及び第５実施例と組み合わせることが可能である。
【０１０７】
以上の実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する候補決定処理と、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理と、
を実行する制御部を備えることを特徴とする受信装置。
（付記２）
前記選択処理において前記制御部は、位相差候補の前記複数の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との関係の近似直線が、受信間隔と周波数偏差による位相差との関係の直線に最も近い組合せを選択することを特徴とする付記１に記載の受信装置。
（付記３）
前記選択処理において前記制御部は、位相差候補の前記複数の組合せのうち、前記近似直線の切片が原点に最も近くなる組合せを選択することを特徴とする付記２に記載の受信装置。
（付記４）
前記選択処理において前記制御部は、位相差候補の前記複数の組合せのうち、原点を通るように前記近似直線を定めたときの最小二乗誤差が最小となる組合せを選択することを特徴とする付記２に記載の受信装置。
（付記５）
前記選択処理において前記制御部は、位相差候補の前記複数の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との比の差が最も小さい組合せを、各受信間隔における位相差を示す組合せとして選択する処理を実行することを特徴とする付記１に記載の受信装置。
（付記６）
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる位相差候補のうち、最後に受信したリファレンス信号について決定される位相差候補に基づいて周波数偏差を推定する処理を実行することを特徴とする付記１〜５のいずれか一項に記載の受信装置。
（付記７）
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる位相差候補のうち、受信品質に基づき選択されるリファレンス信号について決定される位相差候補に基づいて周波数偏差を推定する処理を実行することを特徴とする付記１〜５のいずれか一項に記載の受信装置。
（付記８）
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる複数の位相差候補に基づいて推定される周波数偏差の平均値を、受信信号の周波数偏差として算出する処理を実行することを特徴とする付記１〜５のいずれか一項に記載の受信装置。
（付記９）
前記制御部は、受信信号について以前に推定された周波数偏差の大きさに応じて、前記候補決定処理、前記選択処理及び前記推定処理を実行するか否かを切り替える処理を実行することを特徴とする付記１〜８のいずれか一項に記載の受信装置。
（付記１０）
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定し、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定し、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択し、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する、
ことを特徴とする周波数偏差算出方法。
（付記１１）
受信装置の制御部に、
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する処理と、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【符号の説明】
【０１０８】
２０ 受信回路
２４ 拡大範囲偏差推定部２４
４０ａ、４０ｂ 位相差候補決定部
４１ 組合せ選択部
４２ 周波数偏差算出部
４３ 評価値算出部
４４ 評価値選択部
４５ 位相差選択部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する候補決定処理と、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理と、
を実行する制御部を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記選択処理において前記制御部は、位相差候補の前記複数の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との関係の近似直線が、受信間隔と周波数偏差による位相差との関係の直線に最も近い組合せを選択することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる位相差候補のうち、最後に受信したリファレンス信号について決定される位相差候補に基づいて周波数偏差を推定する処理を実行することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項４】
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる位相差候補のうち、受信品質に基づき選択されるリファレンス信号について決定される位相差候補に基づいて周波数偏差を推定する処理を実行することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項５】
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる複数の位相差候補に基づいて推定される周波数偏差の平均値を、受信信号の周波数偏差として算出する処理を実行することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項６】
前記制御部は、受信信号について以前に推定された周波数偏差の大きさに応じて、前記候補決定処理、前記選択処理及び前記推定処理を実行するか否かを切り替える処理を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項７】
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定し、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定し、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択し、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する、
ことを特徴とする周波数偏差算出方法。
【請求項８】
受信装置の制御部に、
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する処理と、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１】
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する候補決定処理と、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理と、
を実行する制御部を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記選択処理において前記制御部は、位相差候補の前記複数の組合せのうち、受信間隔と位相差候補との関係の近似直線が、受信間隔と周波数偏差による位相差との関係の直線に最も近い組合せを選択することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる位相差候補のうち、最後に受信したリファレンス信号について決定される位相差候補に基づいて周波数偏差を推定する処理を実行することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項４】
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる位相差候補のうち、受信品質に基づき選択されるリファレンス信号について決定される位相差候補に基づいて周波数偏差を推定する処理を実行することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項５】
前記推定処理において前記制御部は、選択された前記組合せに含まれる複数の位相差候補に基づいて推定される周波数偏差の平均値を、受信信号の周波数偏差として算出する処理を実行することを特徴とする請求項１又は２のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項６】
前記制御部は、受信信号について以前に推定された周波数偏差の大きさに応じて、前記候補決定処理、前記選択処理及び前記推定処理を実行するか否かを切り替える処理を実行することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項７】
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定し、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定し、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択し、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する、
ことを特徴とする周波数偏差算出方法。
【請求項８】
受信装置の制御部に、
異なる複数の受信間隔で受信されるリファレンス信号に基づいて、前記複数の受信間隔毎に各受信間隔において生じる受信信号の位相差を推定する処理と、
推定された前記位相差に基づいて、前記複数の受信間隔毎に複数の位相差候補を決定する処理と、
前記複数の受信間隔毎に選択される位相差候補同士を組み合わせて形成される前記位相差候補の複数の組合せの中から、前記複数の受信間隔における受信信号の位相差を示す組合せを選択する選択処理と、
選択された組合せに含まれる位相差候補に基づいて受信信号の周波数偏差を推定する推定処理と、
を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１３−９００８４（Ｐ２０１３−９００８４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２７８２９（Ｐ２０１１−２２７８２９）
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１７日（２０１１．１０．１７）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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