ＯＦＤＭ波測定装置
【課題】信号電力が低レベルの場合であっても、ＯＦＤＭ信号を精度高く測定する。
【解決手段】ＯＦＤＭ波測定装置１の誤差検出部１４は、直交復調されたベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、周波数誤差、シンボル先頭位置ａ０及びクロック誤差ａ１を検出する。シンボル加算部１８−１は、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対して同期加算し、ＳＰパターン検出部１９は、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出する。クロック誤差補正部２２は、キャリアシンボルに対してクロック誤差ａ１を補正し、シンボル加算部１８−３は、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、ＳＰ抽出部２０−２は、この同期加算結果からＳＰ信号を抽出する。このＳＰ信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号が測定される。
【解決手段】ＯＦＤＭ波測定装置１の誤差検出部１４は、直交復調されたベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、周波数誤差、シンボル先頭位置ａ０及びクロック誤差ａ１を検出する。シンボル加算部１８−１は、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対して同期加算し、ＳＰパターン検出部１９は、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出する。クロック誤差補正部２２は、キャリアシンボルに対してクロック誤差ａ１を補正し、シンボル加算部１８−３は、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、ＳＰ抽出部２０−２は、この同期加算結果からＳＰ信号を抽出する。このＳＰ信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号が測定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上デジタル信号、地上デジタル音声放送、マルチメディア放送等の信号を検出及び測定する装置に関し、特に、パイロット信号を含むＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号の受信電力等を測定するＯＦＤＭ波測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地上デジタル信号、地上デジタル音声放送、マルチメディア放送等の分野において、ＯＦＤＭ信号からパイロット信号を抽出し、受信電力、スペクトル、遅延プロファイル等を測定する装置が知られている。例えば、特許文献１には、受信したＯＦＤＭ信号から伝送モード及びＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）を検出し、ローカル周波数補正及びサンプリング周波数補正を行い、フレーム同期を捕捉することなくパイロット信号を抽出し、遅延プロファイルを算出するＯＦＤＭ信号解析装置が記載されている。また、特許文献２には、受信したＯＦＤＭ信号からＳＰ（Scattered Pilot：スキャッタードパイロット）信号を抽出し、ＳＰ信号に基づいて従来よりも多数のＦＦＴ点数によって遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル測定装置が記載されている。
【０００３】
一方、ホワイトスペースを活用したサービス及びシステムの制度化が進められ、そのビジネス展開を促進するための研究開発も積極的に行われている。ホワイトスペースは、特定の電波利用サービスを目的にして特定周波数帯の利用免許が与えられている周波数領域のうち、使用されていない周波数領域の電波をいう。このホワイトスペースを活用するサービス等において、ホワイトスペース利用局から放送波への干渉の許容レベルは、熱雑音以下である必要があり、例えば混信保護比がＩ（Interference）／Ｎ（Noise）＝−１０ｄＢのように、熱雑音以下のレベルの信号を測定する技術が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３５２２６号公報
【特許文献２】特開２００７−２８３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の特許文献１，２では、受信したＯＦＤＭ信号からＳＰ信号等のパイロット信号を抽出することができる状態を前提にしており、熱雑音以下のレベルの信号のように信号電力が低レベルの場合には、ＯＦＤＭ信号からパイロット信号を容易に抽出することができず、遅延プロファイル等を精度高く測定することができない。また、従来のスペクトルアナライザ、電界強度測定装置、相関演算の測定手法を用いた装置においても、同様である。
【０００６】
このように、特許文献１のＯＦＤＭ信号解析装置、特許文献２の遅延プロファイル測定装置、従来のスペクトルアナライザ及び電界強度測定装置等による測定手法では、信号電力が低レベルの場合、シンボル同期を正しく捕捉することができず、パイロット信号を抽出することができない。このため、受信したＯＦＤＭ信号を精度高く測定することができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、信号電力が低レベルの場合であっても、ＯＦＤＭ信号を精度高く測定可能なＯＦＤＭ波測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明による請求項１のＯＦＤＭ波測定装置は、パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関によりシンボル先頭位置を検出する第１の誤差検出部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記第１の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第１のシンボル加算部と、前記第１のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第１のパイロット抽出部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による請求項２のＯＦＤＭ波測定装置は、請求項１に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、さらに、クロック誤差補正部及び第２のシンボル加算部を備え、前記第１の誤差検出部が、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出し、前記クロック誤差補正部が、前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記第１の誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正し、前記第２のシンボル加算部が、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成し、前記第１のパイロット抽出部が、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による請求項３のＯＦＤＭ波測定装置は、請求項１に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、さらに、第２のパイロット抽出部、周波数誤差推定部及び周波数誤差補正部を備え、前記第２のパイロット抽出部が、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出し、前記周波数誤差推定部が、前記第２のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号と、前記第１のシンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定し、前記周波数誤差補正部が、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差を補正し、前記第１のパイロット抽出部が、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記周波数誤差が補正されたベースバンド信号から有効シンボルが切り出されＦＦＴされた同期加算結果について、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による請求項４のＯＦＤＭ波測定装置は、請求項３に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、さらに、第２の誤差検出部、クロック誤差補正部及び第２のシンボル加算部を備え、前記第２の誤差検出部が、前記周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号について、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相間を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、クロック誤差を検出し、前記クロック誤差補正部が、前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記第２の誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正し、前記第２のシンボル加算部が、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成し、前記パイロット信号抽出部が、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により形成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明による請求項５のＯＦＤＭ波測定装置は、パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出する誤差検出部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第１のシンボル加算部と、前記第１のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正するクロック誤差補正部と、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第２のシンボル加算部と、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボル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により抽出されたパイロット信号と、前記第２のシンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定する周波数誤差推定部と、前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差に基づいて、電力レベル差を求めるレベル補正部と、前記パイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、受信電力を算出し、前記レベル補正部により求められた電力レベル差を用いて、前記受信電力を補正する受信電力算出部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による請求項６のＯＦＤＭ波測定装置は、パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出する誤差検出部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正するクロック誤差補正部と、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成するシンボル加算部と、前記シンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記シンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボル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により抽出されたパイロット信号と、前記シンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定する周波数誤差推定部と、前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差に基づいて、電力レベル差を求めるレベル補正部と、前記パイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、受信電力を算出し、前記レベル補正部により求められた電力レベル差を用いて、前記受信電力を補正する受信電力算出部と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による請求項７のＯＦＤＭ波測定装置は、請求項１から６までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、前記パイロット信号をＳＰ信号とし、請求項１、４または５の誤差検出部における所定数のシンボル単位を、４シンボル単位とし、請求項１、２、４、５または６のシンボル加算部における所定番目のシンボル毎を、４ｎ〜４ｎ＋３番目のシンボル毎（ｎは０以上の整数）とする、ことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明による請求項８のＯＦＤＭ波測定装置は、請求項１から６までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、前記パイロット信号をＴＭＣＣ信号またはＡＣ信号とし、請求項１、４または５の誤差検出部における所定数のシンボル単位を、２０４シンボル単位とし、請求項１、２、４、５または６のシンボル加算部における所定番目のシンボル毎を、２０４ｎ〜２０４ｎ＋２０３番目のシンボル毎（ｎは０以上の整数）とする、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、受信したＯＦＤＭ信号に対し、シンボルの同期加算によりパイロット信号のパターンを検出し、そのパターンに基づいてパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにした。これにより、熱雑音以下の信号のように、信号電力が低レベルの場合であっても、パイロット信号を精度高く抽出することができ、結果として、地上デジタル信号、地上デジタル音声放送、マルチメディア放送等の分野に用いられるＯＦＤＭ信号を精度高く測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態による第１（実施例１）のＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による第２（実施例２）のＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による第３（実施例３）のＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態による第４（実施例４）のＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。
【図５】誤差検出部の構成を示すブロック図である。
【図６】４シンボル単位加算部の処理を説明する図である。
【図７】（１）は、ループフィルタによる加算処理を行う４シンボル単位加算部の構成を示すブロック図である。（２）は、移動平均による加算処理を行う４シンボル単位加算部の構成を示すブロック図である。
【図８】ガード相関部の処理を説明する図である。
【図９】シンボル先頭位置等検出部の処理を示すフローチャートである。
【図１０】シンボル番号とシンボル先頭クロック数との関係を示す図である。
【図１１】シンボル加算部の処理を説明する図である。
【図１２】ＳＰパターン検出部の処理を示すフローチャートである。
【図１３】ＳＰパターン検出部の処理を説明する図である。
【図１４】周波数誤差推定部の処理を示すフローチャートである。
【図１５】ＳＰ信号の電力レベル差と計算シンボル数との関係を示す図である。
【図１６】ＳＰ信号の総合電力におけるピーク位置の計算シンボル数と周波数誤差との関係を示す図である。
【図１７】クロック誤差補正部の処理を示すフローチャートである。
【図１８】（１）は、クロック誤差補正部が入力するＦＦＴ出力信号におけるサブキャリアの時間波形を示す図である。（２）は、サブキャリアの位相に対する逆回転処理を説明する図である。
【図１９】クロック誤差補正部及びシンボル加算部の処理を説明する図である。
【図２０】レベル補正部の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
まず、実施例１について説明する。実施例１は、受信したＯＦＤＭ信号を直交復調したベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、周波数誤差、シンボル先頭位置ａ０及びクロック誤差ａ１を検出する。そして、この周波数誤差を補正したベースバンド信号に対し、シンボル先頭位置ａ０に基づいてシンボルを切り出し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルを同期加算し、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出してＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号の電力がキャリアシンボルの同期加算に伴って時間軸上にてピーク値となる計算シンボル数を特定し、この計算シンボル数に基づいて周波数誤差を推定する。そして、この周波数誤差を補正したベースバンド信号に対し、シンボル先頭位置ａ０に基づいてシンボルを切り出し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいてＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正する。そして、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、この同期加算結果及びＳＰパターンからＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定する。
【００２０】
〔ＯＦＤＭ波測定装置の構成／実施例１〕
実施例１によるＯＦＤＭ波測定装置の構成について説明する。図１は、実施例１によるＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。図１において、太線の矢印はデータ信号の流れを示しており、細線の矢印は制御信号の流れを示している（図２〜図４も同様）。このＯＦＤＭ波測定装置１は、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４、周波数誤差補正部１５−１，１５−２、シンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部１７−１，１７−２，１７−３、シンボル加算部１８−１，１８−２，１８−３、ＳＰパターン検出部（パターン検出部）１９、ＳＰ抽出部（パイロット抽出部）２０−１，２０−２、周波数誤差推定部２１−１，２１−２、クロック誤差補正部２２、受信電力算出部２３、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５を備えている。
【００２１】
周波数変換部１１は、受信アンテナにて受信したＯＦＤＭ信号のＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）信号を入力し、周波数変換してＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）信号を生成し、Ａ／Ｄ変換部１２に出力する。Ａ／Ｄ変換部１２は、周波数変換部１１からＩＦ信号を入力し、アナログのＩＦ信号をデジタルのＩＦ信号に変換し、直交復調部１３に出力する。直交復調部１３は、Ａ／Ｄ変換部１２からデジタルのＩＦ信号を入力し、直交復調してＩ（In-phase：同相），Ｑ（Quadrature：直交位相）のベースバンド信号を生成し、誤差検出部１４及び周波数誤差補正部１５−１に出力する。
【００２２】
誤差検出部１４は、直交復調部１３からＩＱのベースバンド信号を入力し、時間軸上の所定のデータ先頭位置を基準にして、４シンボル単位に加算を順次行い、加算結果にガード相間を施してガード相関値を算出し、ガード相関値に基づいてシンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を検出する。ここで、所定のデータ先頭位置は、ＩＱのベースバンド信号の時間軸上における任意の位置を示す。そして、誤差検出部１４は、検出したシンボル先頭位置ａ０をシンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３に出力し、クロック誤差ａ１をクロック誤差補正部２２に出力し、周波数誤差を周波数誤差補正部１５−１に出力する。誤差検出部１４の詳細については後述する。
【００２３】
周波数誤差補正部１５−１は、直交復調部１３からＩＱのベースバンド信号を入力すると共に、誤差検出部１４から周波数誤差を入力し、入力した周波数誤差に基づいて、ベースバンド信号における周波数の誤差を補正する。そして、周波数誤差補正部１５−１は、周波数誤差（時間軸上のシンボル加算にて検出した周波数誤差）を補正したベースバンド信号を周波数誤差補正部１５−２及びシンボル切出部１６−１，１６−２に出力する。
【００２４】
シンボル切出部１６−１は、周波数誤差補正部１５−１から周波数誤差が補正されたベースバンド信号を入力すると共に、誤差検出部１４からシンボル先頭位置ａ０を入力する。そして、シンボル切出部１６−１は、誤差検出部１４において４シンボル単位の加算の基準としたデータ先頭位置からシンボル先頭位置ａ０シフトした位置を基準にして、ベースバンド信号からＧＩを除去し有効シンボルの信号を切り出す。シンボル切出部１６は、有効シンボルの信号をＦＦＴ部１７−１に出力する。
【００２５】
ＦＦＴ部１７−１は、シンボル切出部１６−１から有効シンボルの信号を入力し、ＦＦＴしてキャリアシンボルを生成し、ＦＦＴ出力信号をシンボル加算部１８−１に出力する。この場合、ＦＦＴ部１７−１は、シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボル及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの４グループに分け、シンボル加算部１８−１に出力する。ｎは、０以上の整数である。
【００２６】
シンボル加算部１８−１は、ＦＦＴ部１７−１からＦＦＴ出力信号である４グループのキャリアシンボル（シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボル及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボル）を入力し、グループ毎にキャリアシンボルの同期加算を行う。すなわち、シンボル加算部１８−１は、各グループについて、サブキャリア毎にベクトル加算を行う。そして、シンボル加算部１８−１は、グループ毎の同期加算結果であるシンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果をＳＰパターン検出部１９に出力する。具体的には、シンボル加算部１８−１は、同期加算の処理として、ループフィルタによる加算処理、または移動平均による加算処理を行う。シンボル加算部１８−１の詳細については後述する。
【００２７】
ＳＰパターン検出部１９は、シンボル加算部１８−１から４グループの同期加算結果（シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果）を入力する。そして、ＳＰパターン検出部１９は、これらの同期加算結果と、予め設定された４つのＳＰパターンとの間の相関値を算出し、４つの相関値に基づいて、ＳＰの抽出が可能か否かを判定し、ＳＰ抽出可またはＳＰ抽出不可の信号を生成し、ＳＰ抽出可のときの最大相関値を有するＳＰパターンを検出する。そして、ＳＰパターン検出部１９は、ＳＰ抽出不可能であると判定した場合、ＳＰ抽出不可の信号をＳＰ抽出部２０−１，２０−２に出力し、ＳＰ抽出可能であると判定した場合、ＳＰ抽出可の信号及びＳＰパターンをＳＰ抽出部２０−１，２０−２に出力する。ＳＰパターン検出部１９の詳細については後述する。
【００２８】
ここで、ＳＰパターン検出部１９において、受信信号の電力が低レベルの場合、ＳＰパターンの検出処理開始直後は、同期加算結果と４つのＳＰパターンとの間の相関値の差はさほど無い。これは、受信信号の電力が低レベルの場合には、１シンボル内にそれぞれ存在する異なる４種類のＳＰ信号（振幅及び位相が異なるＳＰ信号）を、明確に区別することができないからである。同期加算されるシンボル数が増加してＳＰパターンの検出処理が進むことで、４つの相関値のうちの１つの相関値が他の３つの相関値よりも大きくなる。すなわち、同期加算結果は、同期加算処理が進むに従って、４つのＳＰパターンのうちの１つのＳＰパターンに近くなる。これは、受信信号の電力が低レベルの場合であっても、同期加算処理が進むことで、１シンボル内に存在する異なる４種類のＳＰ信号を明確に区別することができるからである。この相関値の違いに基づいて、ＳＰ抽出可能または不可能が判定される。
【００２９】
シンボル切出部１６−２、ＦＦＴ部１７−２及びシンボル加算部１８−２は、前述のシンボル切出部１６−１、ＦＦＴ部１７−１及びシンボル加算部１８−１と同様の処理をそれぞれ行う。シンボル加算部１８−２は、グループ毎の同期加算結果であるシンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果をＳＰ抽出部２０−１に出力する。また、シンボル加算部１８−２は、同期加算の回数を計算シンボル数として周波数誤差推定部２１−１に出力する。
【００３０】
ＳＰ抽出部２０−１は、シンボル加算部１８−２から４グループの同期加算結果を入力すると共に、ＳＰパターン検出部１９からＳＰ抽出不可、またはＳＰ抽出可及びＳＰパターンを入力する。そして、ＳＰ抽出部２０−１は、ＳＰ抽出不可を入力した場合、ＳＰ抽出処理を行わず、ＳＰ抽出可を入力した場合、ＳＰパターンに基づいて４グループの同期加算結果からＳＰ信号を抽出し、ＳＰ信号を周波数誤差推定部２１−１に出力する。
【００３１】
周波数誤差推定部２１−１は、ＳＰ抽出部２０−１からＳＰ信号を入力すると共に、シンボル加算部１８−２から計算シンボル数を入力し、時系列のＳＰ信号（計算シンボル数に対するＳＰ信号）について、その電力がピークとなる計算シンボル数を特定し、予め設定されたテーブルまたは計算式に従って、計算シンボル数に対応する周波数誤差を求め、周波数誤差補正部１５−２に出力する。周波数誤差推定部２１−１の詳細については後述する。
【００３２】
周波数誤差補正部１５−２は、周波数誤差補正部１５−１から周波数誤差（時間軸上のシンボル加算にて検出した周波数誤差）が補正されたベースバンド信号を入力すると共に、周波数誤差推定部２１−１から周波数誤差を入力し、周波数誤差補正部１５−１と同様の処理を行い、入力した周波数誤差に基づいて、ベースバンド信号における周波数の誤差を補正する。そして、周波数誤差補正部１５−２は、周波数誤差（周波数軸上のシンボル加算にて検出した周波数誤差）を補正したベースバンド信号をシンボル切出部１６−３に出力する。シンボル切出部１６−３及びＦＦＴ部１７−３は、シンボル切出部１６−１，１６−２及びＦＦＴ部１７−１，１７−２と同様の処理を行う。ＦＦＴ部１７−３は、ＦＦＴして生成した４グループのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルをクロック誤差補正部２２に出力する。
【００３３】
クロック誤差補正部２２は、ＦＦＴ部１７−３からＦＦＴ出力信号である４グループのキャリアシンボルを入力すると共に、誤差検出部１４からクロック誤差ａ１を入力し、キャリアシンボルのうちのＳＰ信号について、クロック誤差ａ１に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差を補正し、クロック誤差補正後のキャリアシンボルをシンボル加算部１８−３に出力する。ここで、ｆｋは、サブキャリア番号ｋにおけるＳＰ信号の中心キャリア周波数を示す。クロック誤差補正部２２の詳細については後述する。
【００３４】
シンボル加算部１８−３は、クロック誤差補正部２２から４グループのクロック誤差補正後のキャリアシンボルを入力し、前述のシンボル加算部１８−１，１８−２と同様の処理を行う。ＳＰ抽出部２０−２は、シンボル加算部１８−３から４グループの同期加算結果を入力し、前述のＳＰ抽出部２０−１と同様の処理を行う。
【００３５】
周波数誤差推定部２１−２は、ＳＰ抽出部２０−２からＳＰ信号を入力し、前述の周波数誤差推定部２１−１と同様の処理を行い、受信したＯＦＤＭ信号の周波数誤差を推定する。受信電力算出部２３、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５は、ＳＰ抽出部２０−２からＳＰ信号を入力し、ＯＦＤＭ信号の受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルをそれぞれ算出する。尚、ＯＦＤＭ信号の受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルの算出手法は既知であるから、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３６】
〔誤差検出部〕
次に、図１に示した誤差検出部１４について詳細に説明する。前述のとおり、誤差検出部１４は、ＩＱのベースバンド信号に対し、時間軸上の所定のデータ先頭位置を基準にして、４シンボル単位に加算を順次行い、加算結果にガード相間を施してガード相関値を算出し、ガード相関値に基づいてシンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を検出する。
【００３７】
図５は、誤差検出部１４の構成を示すブロック図である。この誤差検出部１４は、４シンボル単位加算部１４１、ガード相関部１４２及びシンボル先頭位置等検出部１４３を備えている。４シンボル単位加算部１４１は、ＩＱのベースバンド信号を入力し、時間軸上の所定のデータ先頭位置を基準にして、４シンボル単位に加算を順次行い、加算結果をガード相関部１４２に出力する。
【００３８】
図６は、４シンボル単位加算部１４１の処理を説明する図である。図６に示すように、ＧＩ＋ＳＰ０、ＧＩ＋ＳＰ１、ＧＩ＋ＳＰ２、ＧＩ＋ＳＰ３の信号がそれぞれ１シンボルに相当する。図６は、時間軸上のＳＰ０〜ＳＰ３を示しているが、ＳＰ０〜ＳＰ３の違いは、１シンボルの周波数軸上におけるＳＰ信号のキャリア配置の違いを示しており、そのキャリア配置には４種類ある。ＳＰ信号のキャリア配置は既知であるから、ここでは詳細な説明を省略する。また、（１）（２）（３）・・・は、それぞれ４シンボル単位の信号を示しており、（１）＋（２）、（１）＋（２）＋（３）、・・・は、４シンボル単位の加算結果を示している。４シンボル単位の信号のデータ先頭位置は、任意の位置であるから、必ずしもシンボルの先頭位置になるとは限らず、図６に示すように、ＳＰ０の途中となる場合もあり得る。しかし、４シンボル単位の加算は、ＳＰ０〜ＳＰ３及びこれらに対するＧＩについて、同じ信号に対して処理が行われるから、同じＳＰ０同士、ＳＰ１同士、・・・、ＳＰ０に対するＧＩ同士、ＳＰ１に対するＧＩ同士、・・・の処理となる。つまり、ＳＰ０〜ＳＰ３及びＧＩがそれぞれ加算され、後述するガード相関部１４２によりガード相関の処理が行われる。
【００３９】
図７は、４シンボル単位加算部１４１の具体的な構成を示すブロック図であり、（１）はループフィルタにより加算処理を行う例であり、（２）は移動平均により加算処理を行う例である。図７（１）において、ループフィルタによる加算処理を行う４シンボル単位加算部１４１は、加算部１４４及び遅延部１４５−１〜１４５−４を備えている。加算部１４４は、直交復調部１３からベースバンド信号を入力すると共に、遅延部１４５−４から４シンボル遅延したベースバンド信号を入力し、両ベースバンド信号のレベルを１−ｋ：ｋの割合で加算し、４シンボル単位の加算結果をガード相関部１４２及び遅延部１４５−１に出力する。遅延部１４５−１〜１４５−４は、それぞれ入力したベースバンド信号を１シンボル遅延させる。つまり、遅延部１４５−１〜１４５−４により、４シンボル遅延したベースバンド信号が生成され、加算部１４４により、４シンボル単位の加算処理が順次行われる。尚、ｋは、０から１までの範囲内で所定の値に設定されており、加算処理を行う際の比重を示す。
【００４０】
図７（２）において、移動平均による加算処理を行う４シンボル単位加算部１４１は、遅延部１４６−１，１４６−２〜１４６−ｎ、加算部１４７及び除算部１４８を備えている。遅延部１４６−１，１４６−２〜１４６−ｎは、直交復調部１３からベースバンド信号を入力し、４ｎシンボル遅延させる。例えば、遅延部１４６−１は、入力したベースバンド信号を１シンボル遅延させ、遅延部１４６−２は、入力したベースバンド信号を２シンボル遅延させる。加算部１４７は、直交復調部１３、遅延部１４６−１，１４６−２〜１４６−ｎからベースバンド信号及びそれぞれ遅延したベースバンド信号を入力し、加算処理を行い、加算結果を除算部１４８に出力する。除算部１４８は、加算部１４７から加算結果を入力し、加算結果をｎで除算し、除算結果を４シンボル単位の加算結果としてガード相関部１４２に出力する。尚、ｎは、４シンボル単位の加算数を示す。
【００４１】
このように、誤差検出部１４の４シンボル単位加算部１４１によれば、４シンボル単位の加算処理を任意の位置から順次行い、同じＳＰ０〜ＳＰ３及びＧＩ同士を加算することができる。これにより、ＳＰ信号のＳＮ比を改善することができ、後段のガード相関部１４２においてガード相関の処理を行うことができる。
【００４２】
図５に戻って、ガード相関部１４２は、４シンボル単位加算部１４１から加算結果を入力し、ガード相関を施してガード相関値を算出し、ガード相関値からガード相関の移動平均値を算出してシンボル先頭位置等検出部１４３に出力する。
【００４３】
図８は、ガード相関部１４２の処理を説明する図である。ガード相関部１４２は、入力した加算結果を１有効シンボル期間シフトさせ、シフト後の信号（加算結果）を生成する。そして、ガード相関部１４２は、入力した加算結果と、シフト後の加算結果との間のガード相関値を算出する。ＧＩは、ＳＰの有効シンボルにおける後半部分の信号を、そのＳＰの有効シンボルの手前にコピーした信号である。したがって、図８に示すように、ガード相関値は、入力した加算結果におけるＳＰの後半部分と、シフト後の加算結果におけるそのＳＰの手前にコピーされたＧＩの部分とが重なる箇所において、大きな値となる。そして、ガード相関部１４２は、ガード相関値からガード相関の移動平均値を算出する。ガード相関の移動平均値は、図８に示すように、三角形状を繰り返す値となる。また、ガード相関の移動平均値の箇所に示したシンボル先頭位置ａ０は、後述のシンボル先頭位置等検出部１４３により検出される。
【００４４】
図５に戻って、シンボル先頭位置等検出部１４３は、ガード相関部１４２からガード相関の移動平均値を入力し、ガード相関の移動平均値に基づいて、シンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を検出し、シンボル先頭位置ａ０をシンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３に出力し、クロック誤差ａ１をクロック誤差補正部２２に出力し、周波数誤差を周波数誤差補正部１５−１に出力する。
【００４５】
図９は、シンボル先頭位置等検出部の処理を示すフローチャートである。まず、シンボル先頭位置等検出部１４３は、ガード相関部１４２からガード相関の移動平均値を入力し（ステップＳ９０１）、ガード相関の移動平均値が極大値となる位置を特定し（ステップＳ９０２）、データ先頭位置から極大値となる位置（極大位置）までの間のクロック数（シンボル先頭クロック数）を求める（ステップＳ９０３）。尚、シンボル先頭クロック数は、シンボル毎のクロック数であってもよいし、４シンボル単位加算部１４１の加算単位である４シンボルにおけるそれぞれのクロック数の平均値であってもよい。
【００４６】
シンボル先頭位置等検出部１４３は、シンボル番号ｘにおけるシンボル先頭クロック数ｙについて、最小二乗法により１次関数（ｙ＝Σ（ａｎ×ｘｎ）＝ａ１×ｘ＋ａ０）にて近似し（ステップＳ９０４）、シンボル先頭位置ａ０及びサンプリングクロックの誤差であるクロック誤差ａ１を求める（ステップＳ９０５）。ここで、ｙはシンボル先頭クロック数であり、ｘはシンボル番号である。
【００４７】
図１０は、シンボル番号とシンボル先頭クロック数との関係を示す図である。図１０において、縦軸がシンボル先頭クロック数を示し、横軸がシンボル番号を示している。また、αは、図９のステップＳ９０３の処理により、シンボル毎または４シンボル毎に求めたシンボル先頭クロック数の遷移を示し、βは、ステップＳ９０４において最小二乗法の処理により求めた１次関数のグラフを示している。シンボル先頭位置等検出部１４３は、ステップＳ９０５において、１次関数のグラフβから、シンボル先頭位置ａ０＝3.98789222e+03＝３９８８（クロック数）及びクロック誤差ａ１＝5.96e-5ｃｌｋ／ｓｙｍｂｏｌ＝０．０５（Ｈｚ）を求める。
【００４８】
図９に戻って、シンボル先頭位置等検出部１４３は、ガード相関の移動平均値に基づいて、周波数誤差を算出する（ステップＳ９０６）。尚、ガード相関の移動平均値に基づいて周波数誤差を算出する手法は既知であるから、ここでは説明を省略する。そして、シンボル先頭位置等検出部１４３は、シンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を出力する（ステップＳ９０７）。
【００４９】
このように、誤差検出部１４によれば、４シンボル単位加算部１４１が、４シンボル単位の加算を行うようにしたから、ＳＰ信号のＳＮ比を改善することができる。これにより、ガード相関によって、シンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を検出することができる。そして、周波数誤差補正部１５−１は、誤差検出部１４から周波数誤差を入力することにより、ベースバンド信号の周波数誤差を補正することができる。また、シンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３は、誤差検出部１４からシンボル先頭位置ａ０を入力することにより、シンボルを切り出すことができる。また、クロック誤差補正部２２は、誤差検出部１４からクロック誤差ａ１を入力することにより、クロック誤差に伴う周波数誤差を補正することができる。
【００５０】
〔シンボル加算部〕
次に、図１に示したシンボル加算部１８−１について詳細に説明する。前述のとおり、シンボル加算部１８−１は、ＦＦＴ出力信号である４グループのキャリアシンボル（シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボル及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボル）を入力し、グループ毎にキャリアシンボルの同期加算を、ループフィルタまたは移動平均の処理により行う。
【００５１】
図１１は、シンボル加算部１８−１の処理を説明する図である。図１１の上段に示す括弧書きの箇所は、シンボル切出部１６−１によりベースバンド信号からシンボルが切り出され、ＦＦＴ部１７−１によりＦＦＴされる処理を示している。図１１に示すように、シンボル加算部１８−１は、シンボル番号が４ｎ番目のＳＰ０を含むキャリアシンボルについて、各キャリアシンボルをキャリア毎に加算し、４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果を求め、シンボル番号が４ｎ＋１番目のＳＰ１を含むキャリアシンボルについて、各キャリアシンボルをキャリア毎に加算し、４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果を求め、シンボル番号が４ｎ＋２番目のＳＰ２を含むキャリアシンボルについて、各キャリアシンボルをキャリア毎に加算し、４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果を求め、シンボル番号が４ｎ＋３番目のＳＰ３を含むキャリアシンボルについて、各キャリアシンボルをキャリア毎に加算し、４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果を求める。
【００５２】
このように、シンボル加算部１８−１によれば、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のシンボル毎に、キャリアシンボルの同期加算を行うようにしたから、ＳＰ信号のＳＮ比を改善することができる。これにより、ＳＰパターン検出部１９は、シンボル加算部１８−１からシンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果を入力し、予め設定された４つのＳＰパターンとの間の相関値を算出することにより、ＳＰパターンを検出することができる。
【００５３】
〔ＳＰパターン検出部〕
次に、図１に示したＳＰパターン検出部１９について詳細に説明する。前述のとおり、ＳＰパターン検出部１９は、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、予め設定された４つのＳＰパターンとの間の相関値をそれぞれ算出し、４つの相関値に基づいて、ＳＰの抽出が可能か否かを判定し、ＳＰ抽出可またはＳＰ抽出不可の信号を生成し、ＳＰ抽出可のときの最大相関値を有するＳＰパターンを検出する。尚、予め設定された４つのＳＰパターンを用いてＳＰパターンを検出する手法については既知であり、詳細については、例えば、前述した特許文献１の段落００８４〜００８７を参照されたい。
【００５４】
図１２は、ＳＰパターン検出部１９の処理を示すフローチャートであり、図１３は、ＳＰパターン検出部１９の処理を説明する図である。まず、ＳＰパターン検出部１９は、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果を入力し（ステップＳ１２０１）、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、ＳＰパターン１，２，３，４との間の相関値をそれぞれ計算する（ステップＳ１２０２、図１３を参照）。図１３に示すように、ＳＰパターン１は、４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果に対応してＳＰ０のＳＰ信号が反映され、４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果に対応してＳＰ１のＳＰ信号が反映され、４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果に対応してＳＰ２のＳＰ信号が反映され、４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果に対応してＳＰ３のＳＰ信号が反映されたパターンである。ＳＰパターン２，３，４は、図１３に示すとおりのパターンである。
【００５５】
ここで、相関値は、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果におけるＳＰ０〜ＳＰ３の配置と、ＳＰパターン１，２，３，４におけるＳＰ０〜ＳＰ３の配置とが同じ場合に、大きい値となる。
【００５６】
また、受信信号の電力が低レベルの場合、ＳＰパターンの検出処理開始直後は、シンボル加算部１８−１によるシンボル加算の数が少なく、１シンボル内のＳＰ０〜ＳＰ３のＳＰ信号（振幅及び位相が異なるＳＰ信号）の差異がさほどないから、これらを明確に区別することができず、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果に大きな差異は生じない。したがって、ＳＰパターンの検出処理開始直後は、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、ＳＰパターン１，２，３，４との間のそれぞれの相関値の差は大きくない。そして、ＳＰパターンの検出処理の時間が経過するに従って、シンボル加算部１８−１によるシンボル加算の数が多くなり、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果に差異が生じ、ＳＰ０〜ＳＰ３のＳＰ信号を明確に区別できるようになる。したがって、ＳＰパターンの検出処理の時間が進むに従って、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、ＳＰパターン１，２，３，４との間の４つの相関値のうち、１つの相関値が他の３つの相関値よりも大きくなる。
【００５７】
図１２に戻って、ＳＰパターン検出部１９は、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、ＳＰパターン１，２，３，４との間の４つの相関値のうち、最大相関値を２番目に大きい相関値で除算し、除算結果が５以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０３）。ＳＰパターン検出部１９は、ステップＳ１２０３において、除算結果が５以上でないと判定した場合（ステップＳ１２０３：Ｎ）、ＳＰパターンの検出処理の開始直後であり、シンボル加算数が少なく、ＳＰ０〜ＳＰ３を明確に区別することができないとして、ＳＰ抽出不可を出力する（ステップＳ１２０６）。
【００５８】
ＳＰパターン検出部１９は、ステップＳ１２０３において、除算結果が５以上であると判定した場合（ステップＳ１２０３：Ｙ）、ＳＰパターンの検出処理の時間が経過し、シンボル加算数が多くなり、ＳＰ０〜ＳＰ３を明確に区別することができるとして、最大相関値を有するＳＰパターンを検出し（ステップＳ１２０４）、検出したＳＰパターン及びＳＰ抽出可を出力する（ステップＳ１２０５）。
【００５９】
これにより、ＳＰ抽出部２０−１，２０−２は、ＳＰパターン検出部１９からＳＰ抽出不可を入力した場合、ＳＰ信号を抽出することができないことを判定することができ、ＳＰパターン及びＳＰ抽出可を入力した場合、ＳＰパターンに基づいてＳＰ信号を抽出することができる。
【００６０】
尚、ＳＰパターン検出部１９は、シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、予め設定された４つのＳＰパターンに含まれる、シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果に対応するＳＰ０〜ＳＰ３との間の相関値をそれぞれ算出し、４つの相関値に基づいて、ＳＰ抽出の可否を判定し、ＳＰパターンを検出するようにしてもよい。また、ステップＳ１２０３において除算結果と比較される値（５）は例示であり、他の値であってもよい。
【００６１】
〔周波数誤差推定部〕
次に、図１に示した周波数誤差推定部２１−１について詳細に説明する。前述のとおり、周波数誤差推定部２１−１は、ＳＰ信号及び計算シンボル数を入力し、時系列のＳＰ信号（計算シンボル数に対するＳＰ信号）について、その電力がピークとなる計算シンボル数を特定し、予め設定されたテーブルまたは計算式に従って、計算シンボル数に対応する周波数誤差を求める。
【００６２】
図１４は、周波数誤差推定部２１−１の処理を示すフローチャートである。まず、周波数誤差推定部２１−１は、抽出されたＳＰ信号、及びＳＰ信号抽出時のシンボル同期加算の回数を示す計算シンボル数を入力し（ステップＳ１４０１）、計算シンボル数に対するＳＰ信号の総合電力を算出する（ステップＳ１４０２）。
【００６３】
図１５は、ＳＰ信号の電力レベル差と計算シンボル数との関係を示す図であり、シンボル加算部１８−２がｋ＝０．９８５のループフィルタによる同期加算処理を行った場合の特性を示している。図１５において、縦軸がＳＰ信号の電力レベル差（真値と計算値とのレベル差）を示し、横軸が計算シンボル数を示している。ここで、真値とは、周波数誤差が無い場合の電力レベル差を示す。図１５から、計算シンボル数が１０００以上になると、ＳＰ信号の電力レベル差が安定することがわかる。また、周波数誤差Δｆが大きくなるほど、ＳＰ信号の電力レベル差が大きくなることがわかる。これは、周波数誤差Δｆが大きくなるほど、シンボル加算部１８−２において正確な同期加算処理を行うことができないからである。また、ＳＰ信号の電力レベル差と計算シンボル数との関係を示す特性は、周波数誤差Δｆの大きさによって異なり、所定の計算シンボル数において、ＳＰ信号の電力レベル差がピークとなる（極大となる）ことがわかる。すなわち、ＳＰ信号の電力レベル差がピークとなる位置での計算シンボル数は、サンプル間隔、ループフィルタの係数ｋ及び周波数誤差Δｆによって一義的に決定される。このように、ＳＰ信号の電力レベル差におけるピーク位置の計算シンボル数と、周波数誤差Δｆとは、一定の関係にあり、テーブルまたは計算式によって表すことができる。
【００６４】
図１６は、ＳＰ信号の総合電力におけるピーク位置の計算シンボル数と周波数誤差Δｆとの関係を示す図であり、図１５に示したＳＰ信号の電力レベル差と計算シンボル数との関係から導いた特性である。図１６において、ピーク位置の計算シンボル数の１／４をｙ、周波数誤差Δｆをｘとすると、以下の式で表される。
〔数式１〕
ｙ＝９１．９９６×ｘ-0.963 ・・・（１）
すなわち、周波数誤差Δｆの推定式（近似式）は、以下のとおりとなる。
〔数式２〕
Δｆ＝（ピーク位置の計算シンボル数／４）／９１．９９６＾（１／−０．９６３）
・・・（２）
【００６５】
図１４に戻って、周波数誤差推定部２１−１は、ステップＳ１４０２にて算出した、計算シンボル数に対するＳＰ信号の総合電力の遷移から、ＳＰ信号の総合電力におけるピーク位置を特定し（ステップＳ１４０３）、そのピーク位置の計算シンボル数を特定する（ステップＳ１４０４）。そして、周波数誤差推定部２１−１は、図１６に示したＳＰ信号の総合電力におけるピーク位置の計算シンボル数と周波数誤差Δｆとの関係が反映されたテーブル、または前記数式（２）から、周波数誤差Δｆを推定する（ステップＳ１４０５）。そして、周波数誤差推定部２１−１は、周波数誤差Δｆを出力する（ステップＳ１４０６）。
【００６６】
これにより、周波数誤差補正部１５−２は、周波数誤差推定部２１−１から周波数誤差Δｆを入力し、ベースバンド信号の周波数誤差Δｆを補正することができる。
【００６７】
〔クロック誤差補正部〕
次に、図１に示したクロック誤差補正部２２について詳細に説明する。前述のとおり、クロック誤差補正部２２は、ＦＦＴ出力信号である４グループのキャリアシンボル、及びクロック誤差ａ１を入力し、キャリアシンボルのうちのＳＰ信号について、クロック誤差ａ１に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差を補正する。
【００６８】
図１７は、クロック誤差補正部２２の処理を示すフローチャートである。まず、クロック誤差補正部２２は、ＦＦＴ出力信号である４グループのキャリアシンボル、及びクロック誤差ａ１を入力し（ステップＳ１７０１）、ＦＦＴ出力信号におけるキャリアシンボルについて、シンボルあたりのクロック誤差ａ１及びクロック数から算出した経過時間に基づいて、以下の数式により、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τを算出する（ステップＳ１７０２）。
〔数式３〕
τ＝ａ１×クロック数から算出した経過時間／ｆＮ ・・・（３）
ここで、ＮはＦＦＴサイズに相当し、例えば８１９２である。
【００６９】
クロック誤差補正部２２は、ＳＰ信号の位相差２πｆｋτを算出し（ステップＳ１７０３）、ＳＰ信号のサブキャリアの周波数位置に従い、その位相を２πｆｋτ逆回転させ（ステップＳ１７０４）、逆回転後の信号をクロック誤差補正後の信号として出力する（ステップＳ１７０５）。
【００７０】
図１８は、クロック誤差補正部２２の処理を説明する図であり、（１）は、クロック誤差補正部２２が入力するＦＦＴ出力信号におけるサブキャリアの時間波形を示す図である。（２）は、サブキャリアの位相に対する逆回転処理を説明する図である。図１８（１）に示すように、クロック誤差ａ１が存在する場合、シンボル切出部１６−３によりシンボルが切り出され、ＦＦＴ部１７−３によりＦＦＴされたサブキャリア番号ｋの時間波形は、シンボル番号が増えて時間が経過するに伴い、矢印のように初期位相がずれていく。サンプリングタイミングが差分τずれた場合、サブキャリアの位相は２πｆｋτ回転する。ここで、ｔn,kは、シンボル番号ｎ及びサブキャリア番号ｋのサブキャリアを示す。
【００７１】
そこで、図１８（２）に示すように、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τを算出し、サブキャリアの周波数位置に従い、その位相を２πｆｋτ逆回転させることにより、クロック誤差を補正することができる。
【００７２】
図１９は、クロック誤差補正部２２及びシンボル加算部１８−３の処理を説明する図である。クロック誤差補正部２２は、位相差算出部２２１及び乗算部２２２を備えている。位相差算出部２２１は、誤差検出部１４からクロック誤差ａ１を入力し、前記数式（３）にて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τを算出し、位相差２πｆｋτを算出して乗算部２２２に出力する。乗算部２２２は、ＦＦＴ部１７−３からＦＦＴ出力信号のキャリアシンボル（シンボル番号４ｎのＯＦＤＭサブキャリア）を入力すると共に、位相差算出部２２１から位相差２πｆｋτを入力し、キャリアシンボルに位相差２πｆｋτを乗算し、クロック誤差を補正したキャリアシンボルとしてシンボル加算部１８−３に出力する。
【００７３】
シンボル加算部１８−３は、加算部１８１及び遅延部１８２を備えている。シンボル加算部１８−３は、クロック誤差補正部２２からクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを入力し、図７（１）のループフィルタによる加算処理と同様に、キャリアシンボルの同期加算を、ループフィルタにより行う。具体的には、加算部１８１は、クロック誤差補正部２２からキャリアシンボルを入力すると共に、遅延部１８２から１シンボル遅延したキャリアシンボルを入力し、両キャリアシンボルのレベルを１−ｋ：ｋの割合で加算し、１シンボル単位の加算結果を同期加算結果として出力する。尚、ｋは、０から１までの範囲内で所定の値に設定されており、同期加算処理を行う際の比重を示す。
【００７４】
このように、クロック誤差補正部２２において、クロック誤差ａ１に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τが算出され、ＳＰ信号の位相が２πｆｋτ逆回転することで、クロック誤差が補正される。これにより、クロック誤差を補正するための再サンプリングが不要になり、計算量を削減することができる。また、シンボル加算部１８−３は、クロック誤差補正部２２からクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを入力し、キャリアシンボルの同期加算を行い、その後段のＳＰ抽出部２０−２は、シンボル加算部１８−３からクロック誤差が補正された信号の同期加算結果を入力するから、ＳＰ信号を精度高く抽出することができる。
【００７５】
以上のように、実施例１のＯＦＤＭ波測定装置１によれば、誤差検出部１４が、直交復調されたベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、周波数誤差、シンボル先頭位置ａ０及びクロック誤差ａ１を検出するようにした。また、シンボル加算部１８−１，１８−２が、この周波数誤差が補正され、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、同期加算を行い、ＳＰパターン検出部１９が、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出し、ＳＰ抽出部２０−１が、ＳＰパターンによりＳＰ信号を抽出し、周波数誤差推定部２１−１が、抽出したＳＰ信号の電力がキャリアシンボルの同期加算に伴って時間軸上にてピーク値となる計算シンボル数に基づいて、周波数誤差を推定するようにした。また、クロック誤差補正部２２が、この周波数誤差が補正され、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいて、ＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正するようにした。また、シンボル加算部１８−３が、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、ＳＰ抽出部２０−２が、この同期加算結果からＳＰ信号を抽出し、周波数誤差推定部２１−２、受信電力算出部２３、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５が、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにした。
【００７６】
これにより、熱雑音以下の信号のように、信号電力が低レベルの場合であっても、ＳＰ信号の同期加算によってＳ／Ｎを改善することができる。したがって、ＳＰ信号を精度高く抽出することができ、結果として、受信したＯＦＤＭ信号の周波数誤差、受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルを精度高く測定することが可能となる。
【実施例２】
【００７７】
次に、実施例２について説明する。実施例２は、周波数誤差を含まないクロック誤差ａ１を検出する点で実施例１と異なり、具体的には、受信したＯＦＤＭ信号を直交復調したベースバンド信号に対し、実施例１と同様に検出した周波数誤差及び推定した周波数誤差を補正し、補正後のベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、周波数誤差を含まないクロック誤差ａ１を検出する。そして、周波数誤差を補正したベースバンド信号に対し、シンボル先頭位置ａ０に基づいてシンボルを切り出し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１を補正する。そして、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、この同期加算結果からＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号を測定する。
【００７８】
〔ＯＦＤＭ波測定装置の構成／実施例２〕
実施例２によるＯＦＤＭ波測定装置の構成について説明する。図２は、実施例２によるＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ波測定装置２は、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４−１，１４−２、周波数誤差補正部１５−１，１５−２、シンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３、ＦＦＴ部１７−１，１７−２，１７−３、シンボル加算部１８−１，１８−２，１８−３、ＳＰパターン検出部１９、ＳＰ抽出部２０−１，２０−２、周波数誤差推定部２１−１，２１−２、クロック誤差補正部２２、受信電力算出部２３、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５を備えている。
【００７９】
実施例１のＯＦＤＭ波測定装置１と実施例２のＯＦＤＭ波測定装置２とを比較すると、実施例１では、誤差検出部１４が、シンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を検出しこれらを出力するが、実施例２では、誤差検出部１４−１が、シンボル先頭位置ａ０及び周波数誤差を検出しこれらを出力し、周波数誤差補正部１５−２とシンボル切出部１６−３との間に設けられた誤差検出部１４−２が、クロック誤差ａ１を検出し出力する点で相違する。
【００８０】
具体的には、誤差検出部１４−１は、直交復調部１３からベースバンド信号を入力し、４シンボル単位に加算を順次行い、加算結果にガード相間を施し、ガード相関値に基づいてシンボル先頭位置ａ０及び周波数誤差を検出する。そして、誤差検出部１４−１は、検出したシンボル先頭位置ａ０をシンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３に出力し、周波数誤差を周波数誤差補正部１５−１に出力する。実施例２では、図５において、誤差検出部１４−１のシンボル先頭位置等検出部１４３は、ガード相関部１４２から入力したガード相関の移動平均値に基づいて、シンボル先頭位置ａ０及び周波数誤差を検出する。
【００８１】
また、誤差検出部１４−２は、周波数誤差補正部１５−２から周波数誤差が補正されたベースバンド信号を入力し、入力したベースバンド信号をシンボル切出部１６−３に出力する。また、誤差検出部１４−２は、誤差検出部１４−１と同様に、４シンボル単位に加算を順次行い、加算結果にガード相間を施し、ガード相関値に基づいてクロック誤差ａ１を検出し、検出したクロック誤差ａ１をクロック誤差補正部２２に出力する。実施例２では、図５において、誤差検出部１４−１のシンボル先頭位置等検出部１４３は、ガード相関部１４２から入力したガード相関の移動平均値に基づいて、クロック誤差ａ１を検出する。
【００８２】
以上のように、実施例２のＯＦＤＭ波測定装置２によれば、誤差検出部１４−２が、周波数誤差補正部１５−１，１５−２において周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、クロック誤差ａ１を検出し、クロック誤差補正部２２が、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１を補正するようにした。そして、実施例１と同様に、シンボル加算部１８−３が、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、ＳＰ抽出部２０−２が、この同期加算結果からＳＰ信号を抽出し、周波数誤差推定部２１−２、受信電力算出部２３、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５が、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにした。
【００８３】
これにより、実施例１と同様に、熱雑音以下の信号のように、信号電力が低レベルの場合であっても、ＳＰ信号の同期加算によってＳ／Ｎを改善することができる。したがって、ＳＰ信号を精度高く抽出することができ、結果として、受信したＯＦＤＭ信号の周波数誤差、受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルを精度高く測定することが可能となる。
【００８４】
また、クロック誤差ａ１は、誤差検出部１４−２において、周波数誤差が補正されたベースバンド信号（周波数精度の高いベースバンド信号）に基づいて検出されるから、周波数誤差を含まないものとなる。すなわち、実施例１にて検出されるクロック誤差ａ１には周波数誤差が含まれるが、実施例２にて検出されるクロック誤差ａ１には周波数誤差が含まれない。したがって、実施例２では、ＯＦＤＭ信号を一層精度高く測定することが可能となる。
【実施例３】
【００８５】
次に、実施例３について説明する。実施例３は、実施例１と同様に周波数誤差、シンボル先頭位置ａ０及びクロック誤差ａ１を検出し、この周波数誤差を補正したベースバンド信号に対し、シンボル先頭位置ａ０に基づいてシンボルを切り出し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルを同期加算し、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出する。そして、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルを同期加算し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいて、ＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正する。そして、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、この同期加算結果及びＳＰパターンからＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号を測定する。また、抽出したＳＰ信号の電力が時間軸上にてピーク値となる計算シンボル数に基づいて周波数誤差を推定し、この周波数誤差に基づいてＳＰ信号の電力レベル差を算出し、この電力レベル差を用いて、ＯＦＤＭ信号の受信電力を補正する。
【００８６】
〔ＯＦＤＭ波測定装置の構成／実施例３〕
実施例３によるＯＦＤＭ波測定装置の構成について説明する。図３は、実施例３によるＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ波測定装置３は、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４、周波数誤差補正部１５、シンボル切出部１６−１，１６−２、ＦＦＴ部１７−１，１７−２、シンボル加算部１８−１，１８−２、ＳＰパターン検出部１９、ＳＰ抽出部２０、周波数誤差推定部２１、クロック誤差補正部２２、スペクトル算出部２４、遅延プロファイル算出部２５、レベル補正部２６及び受信電力算出部２７を備えている。
【００８７】
実施例１のＯＦＤＭ波測定装置１及び実施例３のＯＦＤＭ波測定装置３において、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４、周波数誤差補正部１５−１，１５、シンボル切出部１６−１，１６−２、ＦＦＴ部１７−１，１７−２、シンボル加算部１８−１，１８−２、ＳＰパターン検出部１９、ＳＰ抽出部２０−１，２０、周波数誤差推定部２１−２，２１、クロック誤差補正部２２、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５は同一の処理を行う。
【００８８】
これに対し、実施例３のＯＦＤＭ波測定装置３は、実施例１のＯＦＤＭ波測定装置１における周波数誤差補正部１５−２、シンボル切出部１６−３、ＦＦＴ部１７−３、シンボル加算部１８−３、ＳＰ抽出部２０−２を備えていない点で相違する。また、実施例３のＯＦＤＭ波測定装置３は、レベル補正部２６を備えている点で相違する。実施例３において、周波数変換部１１〜ＳＰ抽出部２０、クロック誤差補正部２２、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５のそれぞれの構成部の処理は、実施例１と同様であるから、ここでは説明を省略する。
【００８９】
周波数誤差推定部２１は、実施例１の周波数誤差推定部２１−１，２１−２と同様の処理を行い、推定した周波数誤差をレベル補正部２６に出力する。レベル補正部２６は、周波数誤差推定部２１から周波数誤差を入力し、周波数誤差に基づいて電力レベル差を求め、受信電力算出部２７に出力する。レベル補正部２６の詳細については後述する。受信電力算出部２７は、ＳＰ抽出部２０からＳＰ信号を入力すると共に、レベル補正部２６から電力レベル差を入力し、ＳＰ信号に基づいて電力を求め、この電力に電力レベル差を加算し、ＯＦＤＭ信号の受信電力を求める。
【００９０】
〔レベル補正部〕
次に、図３に示したレベル補正部２６について詳細に説明する。図２０は、レベル補正部２６の処理を示すフローチャートである。まず、レベル補正部２６は、周波数誤差推定部２１から周波数誤差を入力する（ステップＳ２００１）。そして、レベル補正部２６は、予め設定されたテーブルまたは計算式に従って、周波数誤差から電力レベル差を求め（ステップＳ２００２）、電力レベル差をレベル補正部２６に出力する（ステップＳ２００３）。ここで、予め設定されたテーブルとは、図１５に示したＳＰ信号の電力レベル差と計算シンボル数との関係を、周波数誤差ΔｆとＳＰ信号の電力レベル差との関係に変換したテーブルを示し、予め設定された計算式とは、周波数誤差ΔｆとＳＰ信号の電力レベル差との関係を示すテーブルから得られた、周波数誤差ΔｆとＳＰ信号の電力レベル差との間の関係式である。
【００９１】
以上のように、実施例３のＯＦＤＭ波測定装置３によれば、誤差検出部１４が、直交復調されたベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、周波数誤差、シンボル先頭位置ａ０及びクロック誤差ａ１を検出するようにした。また、シンボル加算部１８−１が、この周波数誤差が補正され、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、同期加算を行い、ＳＰパターン検出部１９が、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出するようにした。また、クロック誤差補正部２２が、この周波数誤差が補正され、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいて、ＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正するようにした。また、シンボル加算部１８−２が、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、ＳＰ抽出部２０が、この同期加算結果及びＳＰパターンからＳＰ信号を抽出するようにした。また、周波数誤差推定部２１が、抽出したＳＰ信号の電力が時間軸上にてピーク値となる計算シンボル数に基づいて周波数誤差を推定し、レベル補正部２６が、この周波数誤差に基づいてＳＰ信号の電力レベル差を算出し、受信電力算出部２７が、この電力レベル差を用いて、ＯＦＤＭ信号の電力を補正すると共に、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５が、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにした。
【００９２】
これにより、実施例１，２と同様に、熱雑音以下の信号のように、信号電力が低レベルの場合であっても、ＳＰ信号の同期加算によってＳ／Ｎを改善することができる。したがって、ＳＰ信号を精度高く抽出することができ、結果として、受信したＯＦＤＭ信号の周波数誤差、受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルを精度高く測定することが可能となる。
【００９３】
また、実施例１，２では、周波数誤差推定部２１−１が、抽出したＳＰ信号から周波数誤差を推定し、周波数誤差補正部１５−２が、ベースバンド信号に対し、この周波数誤差を補正するが、実施例３では、ベースバンド信号に対し、推定した周波数誤差を補正することなく、受信電力算出部２７において、レベル補正部２６により算出された電力レベル差を用いて、算出する受信電力を直接補正するようにした。これにより、実施例３では、実施例１，２に備えた周波数誤差推定部２１−１及び周波数誤差補正部１５−２が不要になり、さらに、実施例１，２に備えたＦＦＴ部１７−３、シンボル加算部１８−３及びＳＰ抽出部２０−２も不要になるから、実施例１，２に比べ、処理時間を短くすることができ、回路規模を小さくすることができる。
【実施例４】
【００９４】
次に、実施例４について説明する。実施例４は、実施例３の簡易形であり、具体的には、周波数誤差を補正したベースバンド信号に対し、シンボル先頭位置ａ０に基づいてシンボルを切り出し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいて、ＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正する。そして、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出してＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定する。
【００９５】
〔ＯＦＤＭ波測定装置の構成／実施例４〕
実施例４によるＯＦＤＭ波測定装置の構成について説明する。図４は、実施例４によるＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ波測定装置４は、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４、周波数誤差補正部１５、シンボル切出部１６、ＦＦＴ部１７、シンボル加算部１８、ＳＰパターン検出部１９、ＳＰ抽出部２０、周波数誤差推定部２１、クロック誤差補正部２２、スペクトル算出部２４、遅延プロファイル算出部２５、レベル補正部２６及び受信電力算出部２７を備えている。
【００９６】
実施例３及び実施例４において、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４、周波数誤差補正部１５、シンボル切出部１６−１，１６、ＦＦＴ部１７−１，１７、シンボル加算部１８−１，１８、ＳＰパターン検出部１９、ＳＰ抽出部２０、周波数誤差推定部２１、クロック誤差補正部２２、スペクトル算出部２４、遅延プロファイル算出部２５、レベル補正部２６及び受信電力算出部２７は同一の処理を行う。
【００９７】
これに対し、実施例４は、実施例３の簡易形であり、実施例３におけるシンボル切出部１６−２、ＦＦＴ部１７−２、シンボル加算部１８−２を備えておらず、ＦＦＴ部１７とシンボル加算部１８との間にクロック誤差補正部２２が設けられ、ＳＰパターン検出部１９の後段にＳＰ抽出部２０が設けられている点で相違する。
【００９８】
ＳＰ抽出部２０は、ＳＰパターン検出部１９から、グループ毎の同期加算結果であるシンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果を入力すると共に、ＳＰ抽出不可、またはＳＰ抽出可及びＳＰパターンを入力する。そして、ＳＰ抽出部２０は、ＳＰ抽出不可を入力した場合、ＳＰ抽出処理を行わず、ＳＰ抽出可を入力した場合、ＳＰパターンに基づいて４グループの同期加算結果からＳＰ信号を抽出する。
【００９９】
以上のように、実施例４のＯＦＤＭ波測定装置４によれば、実施例３のシンボル切出部１６−２、ＦＦＴ部１７−２及びシンボル加算部１８−２を備えることなく、クロック誤差補正部２２が、周波数誤差が補正され、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいて、ＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正するようにした。また、シンボル加算部１８が、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、ＳＰパターン検出部１９が、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出し、ＳＰ抽出部２０が、この同期加算結果及びＳＰパターンからＳＰ信号を抽出するようにした。また、周波数誤差推定部２１が、抽出されたＳＰ信号の電力が時間軸上にてピーク値となる計算シンボル数に基づいて、周波数誤差を推定し、レベル補正部２６が、この周波数誤差に基づいてＳＰ信号の電力レベル差を算出し、受信電力算出部２７が、この電力レベル差を用いてＯＦＤＭ信号の電力を補正すると共に、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５が、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにした。
【０１００】
これにより、実施例１〜３と同様に、熱雑音以下の信号のように、信号電力が低レベルの場合であっても、ＳＰ信号の同期加算によってＳ／Ｎを改善することができる。したがって、ＳＰ信号を精度高く抽出することができ、結果として、受信したＯＦＤＭ信号の周波数誤差、受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルを精度高く測定することが可能となる。
【０１０１】
また、実施例４は、実施例３よりも簡易な構成になっているから、実施例１〜３に比べ、処理時間を一層短くすることができ、回路規模を一層小さくすることができる。
【０１０２】
以上、実施例１〜４を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例１〜４に限定されるものではなく、その構成は一例であり、構成の全てが本発明の必須要件であるとは限らず、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、前記実施例１〜４では、ＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにしたが、本発明では、ＳＰ信号に限定するものではなく、ＳＰ信号以外のパイロット信号（例えばＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control：伝送制御多重）信号、ＡＣ（Auxiliary Channel：付加）信号）のように、１シンボル内の所定のキャリア位置に配置され、その配置が複数のシンボルに渡って周期的に繰り返される信号を抽出し、抽出した信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにしてもよい。ＴＭＣＣ信号またはＡＣ信号を抽出する場合、誤差検出部１４は４シンボル単位加算部１４１の代わりに２０４シンボル単位加算部を備え、２０４シンボル単位加算部は２０４シンボル単位の加算を行い、シンボル加算部１８−１，１８−２，１８−３，１８は、ＦＦＴ部１７−１，１７−２，１７−３，１７からＦＦＴ出力信号である２０４グループのキャリアシンボル（シンボル番号が２０４ｎ番目のキャリアシンボル、シンボル番号が２０４ｎ＋１番目のキャリアシンボル、・・・、シンボル番号が２０４ｎ＋２０３番目のキャリアシンボル）をそれぞれ入力し、グループ毎にキャリアシンボルの同期加算を行う。
【０１０３】
また、実施例１では、シンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３、ＦＦＴ部１７−１，１７−２，１７−３及びシンボル加算部１８−１，１８−２，１８−３を３系統備えているが、実施例１の簡易形では、シンボル切出部１６−１，１６−３、ＦＦＴ部１７−１，１７−３及びシンボル加算部１８−１，１８−３を２系統備え、ＳＰ抽出部２０−１が、ＳＰパターン検出部１９から、グループ毎の同期加算結果であるシンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果を入力すると共に、ＳＰ抽出不可、またはＳＰ抽出可及びＳＰパターンを入力する。そして、ＳＰ抽出部２０−１は、ＳＰ抽出不可を入力した場合、ＳＰ抽出処理を行わず、ＳＰ抽出可を入力した場合、ＳＰパターンに基づいて４グループの同期加算結果からＳＰ信号を抽出する。
【符号の説明】
【０１０４】
１，２，３，４ ＯＦＤＭ波測定装置
１１ 周波数変換部
１２ Ａ／Ｄ変換部
１３ 直交復調部
１４ 誤差検出部
１５ 周波数誤差補正部
１６ シンボル切出部
１７ ＦＦＴ部
１８ シンボル加算部
１９ ＳＰパターン検出部
２０ ＳＰ抽出部
２１ 周波数誤差推定部
２２ クロック誤差補正部
２３，２７ 受信電力算出部
２４ スペクトル算出部
２５ 遅延プロファイル算出部
２６ レベル補正部
１４１ ４シンボル単位加算部
１４２ ガード相関部
１４３ シンボル先頭位置等検出部
１４４，１４７，１８１ 加算部
１４５，１４６，１８２ 遅延部
１４８ 除算部
２２１ 位相差算出部
２２２ 乗算部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地上デジタル信号、地上デジタル音声放送、マルチメディア放送等の信号を検出及び測定する装置に関し、特に、パイロット信号を含むＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）信号の受信電力等を測定するＯＦＤＭ波測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地上デジタル信号、地上デジタル音声放送、マルチメディア放送等の分野において、ＯＦＤＭ信号からパイロット信号を抽出し、受信電力、スペクトル、遅延プロファイル等を測定する装置が知られている。例えば、特許文献１には、受信したＯＦＤＭ信号から伝送モード及びＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）を検出し、ローカル周波数補正及びサンプリング周波数補正を行い、フレーム同期を捕捉することなくパイロット信号を抽出し、遅延プロファイルを算出するＯＦＤＭ信号解析装置が記載されている。また、特許文献２には、受信したＯＦＤＭ信号からＳＰ（Scattered Pilot：スキャッタードパイロット）信号を抽出し、ＳＰ信号に基づいて従来よりも多数のＦＦＴ点数によって遅延プロファイルを算出する遅延プロファイル測定装置が記載されている。
【０００３】
一方、ホワイトスペースを活用したサービス及びシステムの制度化が進められ、そのビジネス展開を促進するための研究開発も積極的に行われている。ホワイトスペースは、特定の電波利用サービスを目的にして特定周波数帯の利用免許が与えられている周波数領域のうち、使用されていない周波数領域の電波をいう。このホワイトスペースを活用するサービス等において、ホワイトスペース利用局から放送波への干渉の許容レベルは、熱雑音以下である必要があり、例えば混信保護比がＩ（Interference）／Ｎ（Noise）＝−１０ｄＢのように、熱雑音以下のレベルの信号を測定する技術が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３３５２２６号公報
【特許文献２】特開２００７−２８３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述の特許文献１，２では、受信したＯＦＤＭ信号からＳＰ信号等のパイロット信号を抽出することができる状態を前提にしており、熱雑音以下のレベルの信号のように信号電力が低レベルの場合には、ＯＦＤＭ信号からパイロット信号を容易に抽出することができず、遅延プロファイル等を精度高く測定することができない。また、従来のスペクトルアナライザ、電界強度測定装置、相関演算の測定手法を用いた装置においても、同様である。
【０００６】
このように、特許文献１のＯＦＤＭ信号解析装置、特許文献２の遅延プロファイル測定装置、従来のスペクトルアナライザ及び電界強度測定装置等による測定手法では、信号電力が低レベルの場合、シンボル同期を正しく捕捉することができず、パイロット信号を抽出することができない。このため、受信したＯＦＤＭ信号を精度高く測定することができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、信号電力が低レベルの場合であっても、ＯＦＤＭ信号を精度高く測定可能なＯＦＤＭ波測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明による請求項１のＯＦＤＭ波測定装置は、パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関によりシンボル先頭位置を検出する第１の誤差検出部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記第１の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第１のシンボル加算部と、前記第１のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第１のパイロット抽出部と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による請求項２のＯＦＤＭ波測定装置は、請求項１に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、さらに、クロック誤差補正部及び第２のシンボル加算部を備え、前記第１の誤差検出部が、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出し、前記クロック誤差補正部が、前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記第１の誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正し、前記第２のシンボル加算部が、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成し、前記第１のパイロット抽出部が、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による請求項３のＯＦＤＭ波測定装置は、請求項１に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、さらに、第２のパイロット抽出部、周波数誤差推定部及び周波数誤差補正部を備え、前記第２のパイロット抽出部が、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出し、前記周波数誤差推定部が、前記第２のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号と、前記第１のシンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定し、前記周波数誤差補正部が、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差を補正し、前記第１のパイロット抽出部が、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記周波数誤差が補正されたベースバンド信号から有効シンボルが切り出されＦＦＴされた同期加算結果について、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明による請求項４のＯＦＤＭ波測定装置は、請求項３に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、さらに、第２の誤差検出部、クロック誤差補正部及び第２のシンボル加算部を備え、前記第２の誤差検出部が、前記周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号について、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相間を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、クロック誤差を検出し、前記クロック誤差補正部が、前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記第２の誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正し、前記第２のシンボル加算部が、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成し、前記パイロット信号抽出部が、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により形成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明による請求項５のＯＦＤＭ波測定装置は、パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出する誤差検出部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第１のシンボル加算部と、前記第１のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正するクロック誤差補正部と、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第２のシンボル加算部と、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボル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により抽出されたパイロット信号と、前記第２のシンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定する周波数誤差推定部と、前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差に基づいて、電力レベル差を求めるレベル補正部と、前記パイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、受信電力を算出し、前記レベル補正部により求められた電力レベル差を用いて、前記受信電力を補正する受信電力算出部と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明による請求項６のＯＦＤＭ波測定装置は、パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出する誤差検出部と、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正するクロック誤差補正部と、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成するシンボル加算部と、前記シンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記シンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボル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により抽出されたパイロット信号と、前記シンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定する周波数誤差推定部と、前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差に基づいて、電力レベル差を求めるレベル補正部と、前記パイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、受信電力を算出し、前記レベル補正部により求められた電力レベル差を用いて、前記受信電力を補正する受信電力算出部と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明による請求項７のＯＦＤＭ波測定装置は、請求項１から６までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、前記パイロット信号をＳＰ信号とし、請求項１、４または５の誤差検出部における所定数のシンボル単位を、４シンボル単位とし、請求項１、２、４、５または６のシンボル加算部における所定番目のシンボル毎を、４ｎ〜４ｎ＋３番目のシンボル毎（ｎは０以上の整数）とする、ことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明による請求項８のＯＦＤＭ波測定装置は、請求項１から６までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、前記パイロット信号をＴＭＣＣ信号またはＡＣ信号とし、請求項１、４または５の誤差検出部における所定数のシンボル単位を、２０４シンボル単位とし、請求項１、２、４、５または６のシンボル加算部における所定番目のシンボル毎を、２０４ｎ〜２０４ｎ＋２０３番目のシンボル毎（ｎは０以上の整数）とする、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように、本発明によれば、受信したＯＦＤＭ信号に対し、シンボルの同期加算によりパイロット信号のパターンを検出し、そのパターンに基づいてパイロット信号を抽出し、抽出したパイロット信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにした。これにより、熱雑音以下の信号のように、信号電力が低レベルの場合であっても、パイロット信号を精度高く抽出することができ、結果として、地上デジタル信号、地上デジタル音声放送、マルチメディア放送等の分野に用いられるＯＦＤＭ信号を精度高く測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態による第１（実施例１）のＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による第２（実施例２）のＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による第３（実施例３）のＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態による第４（実施例４）のＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。
【図５】誤差検出部の構成を示すブロック図である。
【図６】４シンボル単位加算部の処理を説明する図である。
【図７】（１）は、ループフィルタによる加算処理を行う４シンボル単位加算部の構成を示すブロック図である。（２）は、移動平均による加算処理を行う４シンボル単位加算部の構成を示すブロック図である。
【図８】ガード相関部の処理を説明する図である。
【図９】シンボル先頭位置等検出部の処理を示すフローチャートである。
【図１０】シンボル番号とシンボル先頭クロック数との関係を示す図である。
【図１１】シンボル加算部の処理を説明する図である。
【図１２】ＳＰパターン検出部の処理を示すフローチャートである。
【図１３】ＳＰパターン検出部の処理を説明する図である。
【図１４】周波数誤差推定部の処理を示すフローチャートである。
【図１５】ＳＰ信号の電力レベル差と計算シンボル数との関係を示す図である。
【図１６】ＳＰ信号の総合電力におけるピーク位置の計算シンボル数と周波数誤差との関係を示す図である。
【図１７】クロック誤差補正部の処理を示すフローチャートである。
【図１８】（１）は、クロック誤差補正部が入力するＦＦＴ出力信号におけるサブキャリアの時間波形を示す図である。（２）は、サブキャリアの位相に対する逆回転処理を説明する図である。
【図１９】クロック誤差補正部及びシンボル加算部の処理を説明する図である。
【図２０】レベル補正部の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
まず、実施例１について説明する。実施例１は、受信したＯＦＤＭ信号を直交復調したベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、周波数誤差、シンボル先頭位置ａ０及びクロック誤差ａ１を検出する。そして、この周波数誤差を補正したベースバンド信号に対し、シンボル先頭位置ａ０に基づいてシンボルを切り出し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルを同期加算し、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出してＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号の電力がキャリアシンボルの同期加算に伴って時間軸上にてピーク値となる計算シンボル数を特定し、この計算シンボル数に基づいて周波数誤差を推定する。そして、この周波数誤差を補正したベースバンド信号に対し、シンボル先頭位置ａ０に基づいてシンボルを切り出し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいてＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正する。そして、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、この同期加算結果及びＳＰパターンからＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定する。
【００２０】
〔ＯＦＤＭ波測定装置の構成／実施例１〕
実施例１によるＯＦＤＭ波測定装置の構成について説明する。図１は、実施例１によるＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。図１において、太線の矢印はデータ信号の流れを示しており、細線の矢印は制御信号の流れを示している（図２〜図４も同様）。このＯＦＤＭ波測定装置１は、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４、周波数誤差補正部１５−１，１５−２、シンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）部１７−１，１７−２，１７−３、シンボル加算部１８−１，１８−２，１８−３、ＳＰパターン検出部（パターン検出部）１９、ＳＰ抽出部（パイロット抽出部）２０−１，２０−２、周波数誤差推定部２１−１，２１−２、クロック誤差補正部２２、受信電力算出部２３、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５を備えている。
【００２１】
周波数変換部１１は、受信アンテナにて受信したＯＦＤＭ信号のＲＦ（Radio Frequency：無線周波数）信号を入力し、周波数変換してＩＦ（Intermediate Frequency：中間周波数）信号を生成し、Ａ／Ｄ変換部１２に出力する。Ａ／Ｄ変換部１２は、周波数変換部１１からＩＦ信号を入力し、アナログのＩＦ信号をデジタルのＩＦ信号に変換し、直交復調部１３に出力する。直交復調部１３は、Ａ／Ｄ変換部１２からデジタルのＩＦ信号を入力し、直交復調してＩ（In-phase：同相），Ｑ（Quadrature：直交位相）のベースバンド信号を生成し、誤差検出部１４及び周波数誤差補正部１５−１に出力する。
【００２２】
誤差検出部１４は、直交復調部１３からＩＱのベースバンド信号を入力し、時間軸上の所定のデータ先頭位置を基準にして、４シンボル単位に加算を順次行い、加算結果にガード相間を施してガード相関値を算出し、ガード相関値に基づいてシンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を検出する。ここで、所定のデータ先頭位置は、ＩＱのベースバンド信号の時間軸上における任意の位置を示す。そして、誤差検出部１４は、検出したシンボル先頭位置ａ０をシンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３に出力し、クロック誤差ａ１をクロック誤差補正部２２に出力し、周波数誤差を周波数誤差補正部１５−１に出力する。誤差検出部１４の詳細については後述する。
【００２３】
周波数誤差補正部１５−１は、直交復調部１３からＩＱのベースバンド信号を入力すると共に、誤差検出部１４から周波数誤差を入力し、入力した周波数誤差に基づいて、ベースバンド信号における周波数の誤差を補正する。そして、周波数誤差補正部１５−１は、周波数誤差（時間軸上のシンボル加算にて検出した周波数誤差）を補正したベースバンド信号を周波数誤差補正部１５−２及びシンボル切出部１６−１，１６−２に出力する。
【００２４】
シンボル切出部１６−１は、周波数誤差補正部１５−１から周波数誤差が補正されたベースバンド信号を入力すると共に、誤差検出部１４からシンボル先頭位置ａ０を入力する。そして、シンボル切出部１６−１は、誤差検出部１４において４シンボル単位の加算の基準としたデータ先頭位置からシンボル先頭位置ａ０シフトした位置を基準にして、ベースバンド信号からＧＩを除去し有効シンボルの信号を切り出す。シンボル切出部１６は、有効シンボルの信号をＦＦＴ部１７−１に出力する。
【００２５】
ＦＦＴ部１７−１は、シンボル切出部１６−１から有効シンボルの信号を入力し、ＦＦＴしてキャリアシンボルを生成し、ＦＦＴ出力信号をシンボル加算部１８−１に出力する。この場合、ＦＦＴ部１７−１は、シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボル及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの４グループに分け、シンボル加算部１８−１に出力する。ｎは、０以上の整数である。
【００２６】
シンボル加算部１８−１は、ＦＦＴ部１７−１からＦＦＴ出力信号である４グループのキャリアシンボル（シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボル及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボル）を入力し、グループ毎にキャリアシンボルの同期加算を行う。すなわち、シンボル加算部１８−１は、各グループについて、サブキャリア毎にベクトル加算を行う。そして、シンボル加算部１８−１は、グループ毎の同期加算結果であるシンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果をＳＰパターン検出部１９に出力する。具体的には、シンボル加算部１８−１は、同期加算の処理として、ループフィルタによる加算処理、または移動平均による加算処理を行う。シンボル加算部１８−１の詳細については後述する。
【００２７】
ＳＰパターン検出部１９は、シンボル加算部１８−１から４グループの同期加算結果（シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果）を入力する。そして、ＳＰパターン検出部１９は、これらの同期加算結果と、予め設定された４つのＳＰパターンとの間の相関値を算出し、４つの相関値に基づいて、ＳＰの抽出が可能か否かを判定し、ＳＰ抽出可またはＳＰ抽出不可の信号を生成し、ＳＰ抽出可のときの最大相関値を有するＳＰパターンを検出する。そして、ＳＰパターン検出部１９は、ＳＰ抽出不可能であると判定した場合、ＳＰ抽出不可の信号をＳＰ抽出部２０−１，２０−２に出力し、ＳＰ抽出可能であると判定した場合、ＳＰ抽出可の信号及びＳＰパターンをＳＰ抽出部２０−１，２０−２に出力する。ＳＰパターン検出部１９の詳細については後述する。
【００２８】
ここで、ＳＰパターン検出部１９において、受信信号の電力が低レベルの場合、ＳＰパターンの検出処理開始直後は、同期加算結果と４つのＳＰパターンとの間の相関値の差はさほど無い。これは、受信信号の電力が低レベルの場合には、１シンボル内にそれぞれ存在する異なる４種類のＳＰ信号（振幅及び位相が異なるＳＰ信号）を、明確に区別することができないからである。同期加算されるシンボル数が増加してＳＰパターンの検出処理が進むことで、４つの相関値のうちの１つの相関値が他の３つの相関値よりも大きくなる。すなわち、同期加算結果は、同期加算処理が進むに従って、４つのＳＰパターンのうちの１つのＳＰパターンに近くなる。これは、受信信号の電力が低レベルの場合であっても、同期加算処理が進むことで、１シンボル内に存在する異なる４種類のＳＰ信号を明確に区別することができるからである。この相関値の違いに基づいて、ＳＰ抽出可能または不可能が判定される。
【００２９】
シンボル切出部１６−２、ＦＦＴ部１７−２及びシンボル加算部１８−２は、前述のシンボル切出部１６−１、ＦＦＴ部１７−１及びシンボル加算部１８−１と同様の処理をそれぞれ行う。シンボル加算部１８−２は、グループ毎の同期加算結果であるシンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果をＳＰ抽出部２０−１に出力する。また、シンボル加算部１８−２は、同期加算の回数を計算シンボル数として周波数誤差推定部２１−１に出力する。
【００３０】
ＳＰ抽出部２０−１は、シンボル加算部１８−２から４グループの同期加算結果を入力すると共に、ＳＰパターン検出部１９からＳＰ抽出不可、またはＳＰ抽出可及びＳＰパターンを入力する。そして、ＳＰ抽出部２０−１は、ＳＰ抽出不可を入力した場合、ＳＰ抽出処理を行わず、ＳＰ抽出可を入力した場合、ＳＰパターンに基づいて４グループの同期加算結果からＳＰ信号を抽出し、ＳＰ信号を周波数誤差推定部２１−１に出力する。
【００３１】
周波数誤差推定部２１−１は、ＳＰ抽出部２０−１からＳＰ信号を入力すると共に、シンボル加算部１８−２から計算シンボル数を入力し、時系列のＳＰ信号（計算シンボル数に対するＳＰ信号）について、その電力がピークとなる計算シンボル数を特定し、予め設定されたテーブルまたは計算式に従って、計算シンボル数に対応する周波数誤差を求め、周波数誤差補正部１５−２に出力する。周波数誤差推定部２１−１の詳細については後述する。
【００３２】
周波数誤差補正部１５−２は、周波数誤差補正部１５−１から周波数誤差（時間軸上のシンボル加算にて検出した周波数誤差）が補正されたベースバンド信号を入力すると共に、周波数誤差推定部２１−１から周波数誤差を入力し、周波数誤差補正部１５−１と同様の処理を行い、入力した周波数誤差に基づいて、ベースバンド信号における周波数の誤差を補正する。そして、周波数誤差補正部１５−２は、周波数誤差（周波数軸上のシンボル加算にて検出した周波数誤差）を補正したベースバンド信号をシンボル切出部１６−３に出力する。シンボル切出部１６−３及びＦＦＴ部１７−３は、シンボル切出部１６−１，１６−２及びＦＦＴ部１７−１，１７−２と同様の処理を行う。ＦＦＴ部１７−３は、ＦＦＴして生成した４グループのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルをクロック誤差補正部２２に出力する。
【００３３】
クロック誤差補正部２２は、ＦＦＴ部１７−３からＦＦＴ出力信号である４グループのキャリアシンボルを入力すると共に、誤差検出部１４からクロック誤差ａ１を入力し、キャリアシンボルのうちのＳＰ信号について、クロック誤差ａ１に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差を補正し、クロック誤差補正後のキャリアシンボルをシンボル加算部１８−３に出力する。ここで、ｆｋは、サブキャリア番号ｋにおけるＳＰ信号の中心キャリア周波数を示す。クロック誤差補正部２２の詳細については後述する。
【００３４】
シンボル加算部１８−３は、クロック誤差補正部２２から４グループのクロック誤差補正後のキャリアシンボルを入力し、前述のシンボル加算部１８−１，１８−２と同様の処理を行う。ＳＰ抽出部２０−２は、シンボル加算部１８−３から４グループの同期加算結果を入力し、前述のＳＰ抽出部２０−１と同様の処理を行う。
【００３５】
周波数誤差推定部２１−２は、ＳＰ抽出部２０−２からＳＰ信号を入力し、前述の周波数誤差推定部２１−１と同様の処理を行い、受信したＯＦＤＭ信号の周波数誤差を推定する。受信電力算出部２３、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５は、ＳＰ抽出部２０−２からＳＰ信号を入力し、ＯＦＤＭ信号の受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルをそれぞれ算出する。尚、ＯＦＤＭ信号の受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルの算出手法は既知であるから、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３６】
〔誤差検出部〕
次に、図１に示した誤差検出部１４について詳細に説明する。前述のとおり、誤差検出部１４は、ＩＱのベースバンド信号に対し、時間軸上の所定のデータ先頭位置を基準にして、４シンボル単位に加算を順次行い、加算結果にガード相間を施してガード相関値を算出し、ガード相関値に基づいてシンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を検出する。
【００３７】
図５は、誤差検出部１４の構成を示すブロック図である。この誤差検出部１４は、４シンボル単位加算部１４１、ガード相関部１４２及びシンボル先頭位置等検出部１４３を備えている。４シンボル単位加算部１４１は、ＩＱのベースバンド信号を入力し、時間軸上の所定のデータ先頭位置を基準にして、４シンボル単位に加算を順次行い、加算結果をガード相関部１４２に出力する。
【００３８】
図６は、４シンボル単位加算部１４１の処理を説明する図である。図６に示すように、ＧＩ＋ＳＰ０、ＧＩ＋ＳＰ１、ＧＩ＋ＳＰ２、ＧＩ＋ＳＰ３の信号がそれぞれ１シンボルに相当する。図６は、時間軸上のＳＰ０〜ＳＰ３を示しているが、ＳＰ０〜ＳＰ３の違いは、１シンボルの周波数軸上におけるＳＰ信号のキャリア配置の違いを示しており、そのキャリア配置には４種類ある。ＳＰ信号のキャリア配置は既知であるから、ここでは詳細な説明を省略する。また、（１）（２）（３）・・・は、それぞれ４シンボル単位の信号を示しており、（１）＋（２）、（１）＋（２）＋（３）、・・・は、４シンボル単位の加算結果を示している。４シンボル単位の信号のデータ先頭位置は、任意の位置であるから、必ずしもシンボルの先頭位置になるとは限らず、図６に示すように、ＳＰ０の途中となる場合もあり得る。しかし、４シンボル単位の加算は、ＳＰ０〜ＳＰ３及びこれらに対するＧＩについて、同じ信号に対して処理が行われるから、同じＳＰ０同士、ＳＰ１同士、・・・、ＳＰ０に対するＧＩ同士、ＳＰ１に対するＧＩ同士、・・・の処理となる。つまり、ＳＰ０〜ＳＰ３及びＧＩがそれぞれ加算され、後述するガード相関部１４２によりガード相関の処理が行われる。
【００３９】
図７は、４シンボル単位加算部１４１の具体的な構成を示すブロック図であり、（１）はループフィルタにより加算処理を行う例であり、（２）は移動平均により加算処理を行う例である。図７（１）において、ループフィルタによる加算処理を行う４シンボル単位加算部１４１は、加算部１４４及び遅延部１４５−１〜１４５−４を備えている。加算部１４４は、直交復調部１３からベースバンド信号を入力すると共に、遅延部１４５−４から４シンボル遅延したベースバンド信号を入力し、両ベースバンド信号のレベルを１−ｋ：ｋの割合で加算し、４シンボル単位の加算結果をガード相関部１４２及び遅延部１４５−１に出力する。遅延部１４５−１〜１４５−４は、それぞれ入力したベースバンド信号を１シンボル遅延させる。つまり、遅延部１４５−１〜１４５−４により、４シンボル遅延したベースバンド信号が生成され、加算部１４４により、４シンボル単位の加算処理が順次行われる。尚、ｋは、０から１までの範囲内で所定の値に設定されており、加算処理を行う際の比重を示す。
【００４０】
図７（２）において、移動平均による加算処理を行う４シンボル単位加算部１４１は、遅延部１４６−１，１４６−２〜１４６−ｎ、加算部１４７及び除算部１４８を備えている。遅延部１４６−１，１４６−２〜１４６−ｎは、直交復調部１３からベースバンド信号を入力し、４ｎシンボル遅延させる。例えば、遅延部１４６−１は、入力したベースバンド信号を１シンボル遅延させ、遅延部１４６−２は、入力したベースバンド信号を２シンボル遅延させる。加算部１４７は、直交復調部１３、遅延部１４６−１，１４６−２〜１４６−ｎからベースバンド信号及びそれぞれ遅延したベースバンド信号を入力し、加算処理を行い、加算結果を除算部１４８に出力する。除算部１４８は、加算部１４７から加算結果を入力し、加算結果をｎで除算し、除算結果を４シンボル単位の加算結果としてガード相関部１４２に出力する。尚、ｎは、４シンボル単位の加算数を示す。
【００４１】
このように、誤差検出部１４の４シンボル単位加算部１４１によれば、４シンボル単位の加算処理を任意の位置から順次行い、同じＳＰ０〜ＳＰ３及びＧＩ同士を加算することができる。これにより、ＳＰ信号のＳＮ比を改善することができ、後段のガード相関部１４２においてガード相関の処理を行うことができる。
【００４２】
図５に戻って、ガード相関部１４２は、４シンボル単位加算部１４１から加算結果を入力し、ガード相関を施してガード相関値を算出し、ガード相関値からガード相関の移動平均値を算出してシンボル先頭位置等検出部１４３に出力する。
【００４３】
図８は、ガード相関部１４２の処理を説明する図である。ガード相関部１４２は、入力した加算結果を１有効シンボル期間シフトさせ、シフト後の信号（加算結果）を生成する。そして、ガード相関部１４２は、入力した加算結果と、シフト後の加算結果との間のガード相関値を算出する。ＧＩは、ＳＰの有効シンボルにおける後半部分の信号を、そのＳＰの有効シンボルの手前にコピーした信号である。したがって、図８に示すように、ガード相関値は、入力した加算結果におけるＳＰの後半部分と、シフト後の加算結果におけるそのＳＰの手前にコピーされたＧＩの部分とが重なる箇所において、大きな値となる。そして、ガード相関部１４２は、ガード相関値からガード相関の移動平均値を算出する。ガード相関の移動平均値は、図８に示すように、三角形状を繰り返す値となる。また、ガード相関の移動平均値の箇所に示したシンボル先頭位置ａ０は、後述のシンボル先頭位置等検出部１４３により検出される。
【００４４】
図５に戻って、シンボル先頭位置等検出部１４３は、ガード相関部１４２からガード相関の移動平均値を入力し、ガード相関の移動平均値に基づいて、シンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を検出し、シンボル先頭位置ａ０をシンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３に出力し、クロック誤差ａ１をクロック誤差補正部２２に出力し、周波数誤差を周波数誤差補正部１５−１に出力する。
【００４５】
図９は、シンボル先頭位置等検出部の処理を示すフローチャートである。まず、シンボル先頭位置等検出部１４３は、ガード相関部１４２からガード相関の移動平均値を入力し（ステップＳ９０１）、ガード相関の移動平均値が極大値となる位置を特定し（ステップＳ９０２）、データ先頭位置から極大値となる位置（極大位置）までの間のクロック数（シンボル先頭クロック数）を求める（ステップＳ９０３）。尚、シンボル先頭クロック数は、シンボル毎のクロック数であってもよいし、４シンボル単位加算部１４１の加算単位である４シンボルにおけるそれぞれのクロック数の平均値であってもよい。
【００４６】
シンボル先頭位置等検出部１４３は、シンボル番号ｘにおけるシンボル先頭クロック数ｙについて、最小二乗法により１次関数（ｙ＝Σ（ａｎ×ｘｎ）＝ａ１×ｘ＋ａ０）にて近似し（ステップＳ９０４）、シンボル先頭位置ａ０及びサンプリングクロックの誤差であるクロック誤差ａ１を求める（ステップＳ９０５）。ここで、ｙはシンボル先頭クロック数であり、ｘはシンボル番号である。
【００４７】
図１０は、シンボル番号とシンボル先頭クロック数との関係を示す図である。図１０において、縦軸がシンボル先頭クロック数を示し、横軸がシンボル番号を示している。また、αは、図９のステップＳ９０３の処理により、シンボル毎または４シンボル毎に求めたシンボル先頭クロック数の遷移を示し、βは、ステップＳ９０４において最小二乗法の処理により求めた１次関数のグラフを示している。シンボル先頭位置等検出部１４３は、ステップＳ９０５において、１次関数のグラフβから、シンボル先頭位置ａ０＝3.98789222e+03＝３９８８（クロック数）及びクロック誤差ａ１＝5.96e-5ｃｌｋ／ｓｙｍｂｏｌ＝０．０５（Ｈｚ）を求める。
【００４８】
図９に戻って、シンボル先頭位置等検出部１４３は、ガード相関の移動平均値に基づいて、周波数誤差を算出する（ステップＳ９０６）。尚、ガード相関の移動平均値に基づいて周波数誤差を算出する手法は既知であるから、ここでは説明を省略する。そして、シンボル先頭位置等検出部１４３は、シンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を出力する（ステップＳ９０７）。
【００４９】
このように、誤差検出部１４によれば、４シンボル単位加算部１４１が、４シンボル単位の加算を行うようにしたから、ＳＰ信号のＳＮ比を改善することができる。これにより、ガード相関によって、シンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を検出することができる。そして、周波数誤差補正部１５−１は、誤差検出部１４から周波数誤差を入力することにより、ベースバンド信号の周波数誤差を補正することができる。また、シンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３は、誤差検出部１４からシンボル先頭位置ａ０を入力することにより、シンボルを切り出すことができる。また、クロック誤差補正部２２は、誤差検出部１４からクロック誤差ａ１を入力することにより、クロック誤差に伴う周波数誤差を補正することができる。
【００５０】
〔シンボル加算部〕
次に、図１に示したシンボル加算部１８−１について詳細に説明する。前述のとおり、シンボル加算部１８−１は、ＦＦＴ出力信号である４グループのキャリアシンボル（シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボル、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボル及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボル）を入力し、グループ毎にキャリアシンボルの同期加算を、ループフィルタまたは移動平均の処理により行う。
【００５１】
図１１は、シンボル加算部１８−１の処理を説明する図である。図１１の上段に示す括弧書きの箇所は、シンボル切出部１６−１によりベースバンド信号からシンボルが切り出され、ＦＦＴ部１７−１によりＦＦＴされる処理を示している。図１１に示すように、シンボル加算部１８−１は、シンボル番号が４ｎ番目のＳＰ０を含むキャリアシンボルについて、各キャリアシンボルをキャリア毎に加算し、４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果を求め、シンボル番号が４ｎ＋１番目のＳＰ１を含むキャリアシンボルについて、各キャリアシンボルをキャリア毎に加算し、４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果を求め、シンボル番号が４ｎ＋２番目のＳＰ２を含むキャリアシンボルについて、各キャリアシンボルをキャリア毎に加算し、４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果を求め、シンボル番号が４ｎ＋３番目のＳＰ３を含むキャリアシンボルについて、各キャリアシンボルをキャリア毎に加算し、４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果を求める。
【００５２】
このように、シンボル加算部１８−１によれば、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のシンボル毎に、キャリアシンボルの同期加算を行うようにしたから、ＳＰ信号のＳＮ比を改善することができる。これにより、ＳＰパターン検出部１９は、シンボル加算部１８−１からシンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果を入力し、予め設定された４つのＳＰパターンとの間の相関値を算出することにより、ＳＰパターンを検出することができる。
【００５３】
〔ＳＰパターン検出部〕
次に、図１に示したＳＰパターン検出部１９について詳細に説明する。前述のとおり、ＳＰパターン検出部１９は、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、予め設定された４つのＳＰパターンとの間の相関値をそれぞれ算出し、４つの相関値に基づいて、ＳＰの抽出が可能か否かを判定し、ＳＰ抽出可またはＳＰ抽出不可の信号を生成し、ＳＰ抽出可のときの最大相関値を有するＳＰパターンを検出する。尚、予め設定された４つのＳＰパターンを用いてＳＰパターンを検出する手法については既知であり、詳細については、例えば、前述した特許文献１の段落００８４〜００８７を参照されたい。
【００５４】
図１２は、ＳＰパターン検出部１９の処理を示すフローチャートであり、図１３は、ＳＰパターン検出部１９の処理を説明する図である。まず、ＳＰパターン検出部１９は、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果を入力し（ステップＳ１２０１）、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、ＳＰパターン１，２，３，４との間の相関値をそれぞれ計算する（ステップＳ１２０２、図１３を参照）。図１３に示すように、ＳＰパターン１は、４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果に対応してＳＰ０のＳＰ信号が反映され、４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果に対応してＳＰ１のＳＰ信号が反映され、４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果に対応してＳＰ２のＳＰ信号が反映され、４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果に対応してＳＰ３のＳＰ信号が反映されたパターンである。ＳＰパターン２，３，４は、図１３に示すとおりのパターンである。
【００５５】
ここで、相関値は、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果におけるＳＰ０〜ＳＰ３の配置と、ＳＰパターン１，２，３，４におけるＳＰ０〜ＳＰ３の配置とが同じ場合に、大きい値となる。
【００５６】
また、受信信号の電力が低レベルの場合、ＳＰパターンの検出処理開始直後は、シンボル加算部１８−１によるシンボル加算の数が少なく、１シンボル内のＳＰ０〜ＳＰ３のＳＰ信号（振幅及び位相が異なるＳＰ信号）の差異がさほどないから、これらを明確に区別することができず、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果に大きな差異は生じない。したがって、ＳＰパターンの検出処理開始直後は、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、ＳＰパターン１，２，３，４との間のそれぞれの相関値の差は大きくない。そして、ＳＰパターンの検出処理の時間が経過するに従って、シンボル加算部１８−１によるシンボル加算の数が多くなり、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果に差異が生じ、ＳＰ０〜ＳＰ３のＳＰ信号を明確に区別できるようになる。したがって、ＳＰパターンの検出処理の時間が進むに従って、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、ＳＰパターン１，２，３，４との間の４つの相関値のうち、１つの相関値が他の３つの相関値よりも大きくなる。
【００５７】
図１２に戻って、ＳＰパターン検出部１９は、シンボル番号が４ｎ番目〜４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、ＳＰパターン１，２，３，４との間の４つの相関値のうち、最大相関値を２番目に大きい相関値で除算し、除算結果が５以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０３）。ＳＰパターン検出部１９は、ステップＳ１２０３において、除算結果が５以上でないと判定した場合（ステップＳ１２０３：Ｎ）、ＳＰパターンの検出処理の開始直後であり、シンボル加算数が少なく、ＳＰ０〜ＳＰ３を明確に区別することができないとして、ＳＰ抽出不可を出力する（ステップＳ１２０６）。
【００５８】
ＳＰパターン検出部１９は、ステップＳ１２０３において、除算結果が５以上であると判定した場合（ステップＳ１２０３：Ｙ）、ＳＰパターンの検出処理の時間が経過し、シンボル加算数が多くなり、ＳＰ０〜ＳＰ３を明確に区別することができるとして、最大相関値を有するＳＰパターンを検出し（ステップＳ１２０４）、検出したＳＰパターン及びＳＰ抽出可を出力する（ステップＳ１２０５）。
【００５９】
これにより、ＳＰ抽出部２０−１，２０−２は、ＳＰパターン検出部１９からＳＰ抽出不可を入力した場合、ＳＰ信号を抽出することができないことを判定することができ、ＳＰパターン及びＳＰ抽出可を入力した場合、ＳＰパターンに基づいてＳＰ信号を抽出することができる。
【００６０】
尚、ＳＰパターン検出部１９は、シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果と、予め設定された４つのＳＰパターンに含まれる、シンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果に対応するＳＰ０〜ＳＰ３との間の相関値をそれぞれ算出し、４つの相関値に基づいて、ＳＰ抽出の可否を判定し、ＳＰパターンを検出するようにしてもよい。また、ステップＳ１２０３において除算結果と比較される値（５）は例示であり、他の値であってもよい。
【００６１】
〔周波数誤差推定部〕
次に、図１に示した周波数誤差推定部２１−１について詳細に説明する。前述のとおり、周波数誤差推定部２１−１は、ＳＰ信号及び計算シンボル数を入力し、時系列のＳＰ信号（計算シンボル数に対するＳＰ信号）について、その電力がピークとなる計算シンボル数を特定し、予め設定されたテーブルまたは計算式に従って、計算シンボル数に対応する周波数誤差を求める。
【００６２】
図１４は、周波数誤差推定部２１−１の処理を示すフローチャートである。まず、周波数誤差推定部２１−１は、抽出されたＳＰ信号、及びＳＰ信号抽出時のシンボル同期加算の回数を示す計算シンボル数を入力し（ステップＳ１４０１）、計算シンボル数に対するＳＰ信号の総合電力を算出する（ステップＳ１４０２）。
【００６３】
図１５は、ＳＰ信号の電力レベル差と計算シンボル数との関係を示す図であり、シンボル加算部１８−２がｋ＝０．９８５のループフィルタによる同期加算処理を行った場合の特性を示している。図１５において、縦軸がＳＰ信号の電力レベル差（真値と計算値とのレベル差）を示し、横軸が計算シンボル数を示している。ここで、真値とは、周波数誤差が無い場合の電力レベル差を示す。図１５から、計算シンボル数が１０００以上になると、ＳＰ信号の電力レベル差が安定することがわかる。また、周波数誤差Δｆが大きくなるほど、ＳＰ信号の電力レベル差が大きくなることがわかる。これは、周波数誤差Δｆが大きくなるほど、シンボル加算部１８−２において正確な同期加算処理を行うことができないからである。また、ＳＰ信号の電力レベル差と計算シンボル数との関係を示す特性は、周波数誤差Δｆの大きさによって異なり、所定の計算シンボル数において、ＳＰ信号の電力レベル差がピークとなる（極大となる）ことがわかる。すなわち、ＳＰ信号の電力レベル差がピークとなる位置での計算シンボル数は、サンプル間隔、ループフィルタの係数ｋ及び周波数誤差Δｆによって一義的に決定される。このように、ＳＰ信号の電力レベル差におけるピーク位置の計算シンボル数と、周波数誤差Δｆとは、一定の関係にあり、テーブルまたは計算式によって表すことができる。
【００６４】
図１６は、ＳＰ信号の総合電力におけるピーク位置の計算シンボル数と周波数誤差Δｆとの関係を示す図であり、図１５に示したＳＰ信号の電力レベル差と計算シンボル数との関係から導いた特性である。図１６において、ピーク位置の計算シンボル数の１／４をｙ、周波数誤差Δｆをｘとすると、以下の式で表される。
〔数式１〕
ｙ＝９１．９９６×ｘ-0.963 ・・・（１）
すなわち、周波数誤差Δｆの推定式（近似式）は、以下のとおりとなる。
〔数式２〕
Δｆ＝（ピーク位置の計算シンボル数／４）／９１．９９６＾（１／−０．９６３）
・・・（２）
【００６５】
図１４に戻って、周波数誤差推定部２１−１は、ステップＳ１４０２にて算出した、計算シンボル数に対するＳＰ信号の総合電力の遷移から、ＳＰ信号の総合電力におけるピーク位置を特定し（ステップＳ１４０３）、そのピーク位置の計算シンボル数を特定する（ステップＳ１４０４）。そして、周波数誤差推定部２１−１は、図１６に示したＳＰ信号の総合電力におけるピーク位置の計算シンボル数と周波数誤差Δｆとの関係が反映されたテーブル、または前記数式（２）から、周波数誤差Δｆを推定する（ステップＳ１４０５）。そして、周波数誤差推定部２１−１は、周波数誤差Δｆを出力する（ステップＳ１４０６）。
【００６６】
これにより、周波数誤差補正部１５−２は、周波数誤差推定部２１−１から周波数誤差Δｆを入力し、ベースバンド信号の周波数誤差Δｆを補正することができる。
【００６７】
〔クロック誤差補正部〕
次に、図１に示したクロック誤差補正部２２について詳細に説明する。前述のとおり、クロック誤差補正部２２は、ＦＦＴ出力信号である４グループのキャリアシンボル、及びクロック誤差ａ１を入力し、キャリアシンボルのうちのＳＰ信号について、クロック誤差ａ１に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差を補正する。
【００６８】
図１７は、クロック誤差補正部２２の処理を示すフローチャートである。まず、クロック誤差補正部２２は、ＦＦＴ出力信号である４グループのキャリアシンボル、及びクロック誤差ａ１を入力し（ステップＳ１７０１）、ＦＦＴ出力信号におけるキャリアシンボルについて、シンボルあたりのクロック誤差ａ１及びクロック数から算出した経過時間に基づいて、以下の数式により、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τを算出する（ステップＳ１７０２）。
〔数式３〕
τ＝ａ１×クロック数から算出した経過時間／ｆＮ ・・・（３）
ここで、ＮはＦＦＴサイズに相当し、例えば８１９２である。
【００６９】
クロック誤差補正部２２は、ＳＰ信号の位相差２πｆｋτを算出し（ステップＳ１７０３）、ＳＰ信号のサブキャリアの周波数位置に従い、その位相を２πｆｋτ逆回転させ（ステップＳ１７０４）、逆回転後の信号をクロック誤差補正後の信号として出力する（ステップＳ１７０５）。
【００７０】
図１８は、クロック誤差補正部２２の処理を説明する図であり、（１）は、クロック誤差補正部２２が入力するＦＦＴ出力信号におけるサブキャリアの時間波形を示す図である。（２）は、サブキャリアの位相に対する逆回転処理を説明する図である。図１８（１）に示すように、クロック誤差ａ１が存在する場合、シンボル切出部１６−３によりシンボルが切り出され、ＦＦＴ部１７−３によりＦＦＴされたサブキャリア番号ｋの時間波形は、シンボル番号が増えて時間が経過するに伴い、矢印のように初期位相がずれていく。サンプリングタイミングが差分τずれた場合、サブキャリアの位相は２πｆｋτ回転する。ここで、ｔn,kは、シンボル番号ｎ及びサブキャリア番号ｋのサブキャリアを示す。
【００７１】
そこで、図１８（２）に示すように、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τを算出し、サブキャリアの周波数位置に従い、その位相を２πｆｋτ逆回転させることにより、クロック誤差を補正することができる。
【００７２】
図１９は、クロック誤差補正部２２及びシンボル加算部１８−３の処理を説明する図である。クロック誤差補正部２２は、位相差算出部２２１及び乗算部２２２を備えている。位相差算出部２２１は、誤差検出部１４からクロック誤差ａ１を入力し、前記数式（３）にて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τを算出し、位相差２πｆｋτを算出して乗算部２２２に出力する。乗算部２２２は、ＦＦＴ部１７−３からＦＦＴ出力信号のキャリアシンボル（シンボル番号４ｎのＯＦＤＭサブキャリア）を入力すると共に、位相差算出部２２１から位相差２πｆｋτを入力し、キャリアシンボルに位相差２πｆｋτを乗算し、クロック誤差を補正したキャリアシンボルとしてシンボル加算部１８−３に出力する。
【００７３】
シンボル加算部１８−３は、加算部１８１及び遅延部１８２を備えている。シンボル加算部１８−３は、クロック誤差補正部２２からクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを入力し、図７（１）のループフィルタによる加算処理と同様に、キャリアシンボルの同期加算を、ループフィルタにより行う。具体的には、加算部１８１は、クロック誤差補正部２２からキャリアシンボルを入力すると共に、遅延部１８２から１シンボル遅延したキャリアシンボルを入力し、両キャリアシンボルのレベルを１−ｋ：ｋの割合で加算し、１シンボル単位の加算結果を同期加算結果として出力する。尚、ｋは、０から１までの範囲内で所定の値に設定されており、同期加算処理を行う際の比重を示す。
【００７４】
このように、クロック誤差補正部２２において、クロック誤差ａ１に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分τが算出され、ＳＰ信号の位相が２πｆｋτ逆回転することで、クロック誤差が補正される。これにより、クロック誤差を補正するための再サンプリングが不要になり、計算量を削減することができる。また、シンボル加算部１８−３は、クロック誤差補正部２２からクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを入力し、キャリアシンボルの同期加算を行い、その後段のＳＰ抽出部２０−２は、シンボル加算部１８−３からクロック誤差が補正された信号の同期加算結果を入力するから、ＳＰ信号を精度高く抽出することができる。
【００７５】
以上のように、実施例１のＯＦＤＭ波測定装置１によれば、誤差検出部１４が、直交復調されたベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、周波数誤差、シンボル先頭位置ａ０及びクロック誤差ａ１を検出するようにした。また、シンボル加算部１８−１，１８−２が、この周波数誤差が補正され、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、同期加算を行い、ＳＰパターン検出部１９が、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出し、ＳＰ抽出部２０−１が、ＳＰパターンによりＳＰ信号を抽出し、周波数誤差推定部２１−１が、抽出したＳＰ信号の電力がキャリアシンボルの同期加算に伴って時間軸上にてピーク値となる計算シンボル数に基づいて、周波数誤差を推定するようにした。また、クロック誤差補正部２２が、この周波数誤差が補正され、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいて、ＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正するようにした。また、シンボル加算部１８−３が、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、ＳＰ抽出部２０−２が、この同期加算結果からＳＰ信号を抽出し、周波数誤差推定部２１−２、受信電力算出部２３、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５が、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにした。
【００７６】
これにより、熱雑音以下の信号のように、信号電力が低レベルの場合であっても、ＳＰ信号の同期加算によってＳ／Ｎを改善することができる。したがって、ＳＰ信号を精度高く抽出することができ、結果として、受信したＯＦＤＭ信号の周波数誤差、受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルを精度高く測定することが可能となる。
【実施例２】
【００７７】
次に、実施例２について説明する。実施例２は、周波数誤差を含まないクロック誤差ａ１を検出する点で実施例１と異なり、具体的には、受信したＯＦＤＭ信号を直交復調したベースバンド信号に対し、実施例１と同様に検出した周波数誤差及び推定した周波数誤差を補正し、補正後のベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、周波数誤差を含まないクロック誤差ａ１を検出する。そして、周波数誤差を補正したベースバンド信号に対し、シンボル先頭位置ａ０に基づいてシンボルを切り出し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１を補正する。そして、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、この同期加算結果からＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号を測定する。
【００７８】
〔ＯＦＤＭ波測定装置の構成／実施例２〕
実施例２によるＯＦＤＭ波測定装置の構成について説明する。図２は、実施例２によるＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ波測定装置２は、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４−１，１４−２、周波数誤差補正部１５−１，１５−２、シンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３、ＦＦＴ部１７−１，１７−２，１７−３、シンボル加算部１８−１，１８−２，１８−３、ＳＰパターン検出部１９、ＳＰ抽出部２０−１，２０−２、周波数誤差推定部２１−１，２１−２、クロック誤差補正部２２、受信電力算出部２３、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５を備えている。
【００７９】
実施例１のＯＦＤＭ波測定装置１と実施例２のＯＦＤＭ波測定装置２とを比較すると、実施例１では、誤差検出部１４が、シンボル先頭位置ａ０、クロック誤差ａ１及び周波数誤差を検出しこれらを出力するが、実施例２では、誤差検出部１４−１が、シンボル先頭位置ａ０及び周波数誤差を検出しこれらを出力し、周波数誤差補正部１５−２とシンボル切出部１６−３との間に設けられた誤差検出部１４−２が、クロック誤差ａ１を検出し出力する点で相違する。
【００８０】
具体的には、誤差検出部１４−１は、直交復調部１３からベースバンド信号を入力し、４シンボル単位に加算を順次行い、加算結果にガード相間を施し、ガード相関値に基づいてシンボル先頭位置ａ０及び周波数誤差を検出する。そして、誤差検出部１４−１は、検出したシンボル先頭位置ａ０をシンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３に出力し、周波数誤差を周波数誤差補正部１５−１に出力する。実施例２では、図５において、誤差検出部１４−１のシンボル先頭位置等検出部１４３は、ガード相関部１４２から入力したガード相関の移動平均値に基づいて、シンボル先頭位置ａ０及び周波数誤差を検出する。
【００８１】
また、誤差検出部１４−２は、周波数誤差補正部１５−２から周波数誤差が補正されたベースバンド信号を入力し、入力したベースバンド信号をシンボル切出部１６−３に出力する。また、誤差検出部１４−２は、誤差検出部１４−１と同様に、４シンボル単位に加算を順次行い、加算結果にガード相間を施し、ガード相関値に基づいてクロック誤差ａ１を検出し、検出したクロック誤差ａ１をクロック誤差補正部２２に出力する。実施例２では、図５において、誤差検出部１４−１のシンボル先頭位置等検出部１４３は、ガード相関部１４２から入力したガード相関の移動平均値に基づいて、クロック誤差ａ１を検出する。
【００８２】
以上のように、実施例２のＯＦＤＭ波測定装置２によれば、誤差検出部１４−２が、周波数誤差補正部１５−１，１５−２において周波数誤差が補正されたベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、クロック誤差ａ１を検出し、クロック誤差補正部２２が、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１を補正するようにした。そして、実施例１と同様に、シンボル加算部１８−３が、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、ＳＰ抽出部２０−２が、この同期加算結果からＳＰ信号を抽出し、周波数誤差推定部２１−２、受信電力算出部２３、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５が、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにした。
【００８３】
これにより、実施例１と同様に、熱雑音以下の信号のように、信号電力が低レベルの場合であっても、ＳＰ信号の同期加算によってＳ／Ｎを改善することができる。したがって、ＳＰ信号を精度高く抽出することができ、結果として、受信したＯＦＤＭ信号の周波数誤差、受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルを精度高く測定することが可能となる。
【００８４】
また、クロック誤差ａ１は、誤差検出部１４−２において、周波数誤差が補正されたベースバンド信号（周波数精度の高いベースバンド信号）に基づいて検出されるから、周波数誤差を含まないものとなる。すなわち、実施例１にて検出されるクロック誤差ａ１には周波数誤差が含まれるが、実施例２にて検出されるクロック誤差ａ１には周波数誤差が含まれない。したがって、実施例２では、ＯＦＤＭ信号を一層精度高く測定することが可能となる。
【実施例３】
【００８５】
次に、実施例３について説明する。実施例３は、実施例１と同様に周波数誤差、シンボル先頭位置ａ０及びクロック誤差ａ１を検出し、この周波数誤差を補正したベースバンド信号に対し、シンボル先頭位置ａ０に基づいてシンボルを切り出し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルを同期加算し、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出する。そして、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルを同期加算し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいて、ＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正する。そして、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、この同期加算結果及びＳＰパターンからＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号に基づいて、ＯＦＤＭ信号を測定する。また、抽出したＳＰ信号の電力が時間軸上にてピーク値となる計算シンボル数に基づいて周波数誤差を推定し、この周波数誤差に基づいてＳＰ信号の電力レベル差を算出し、この電力レベル差を用いて、ＯＦＤＭ信号の受信電力を補正する。
【００８６】
〔ＯＦＤＭ波測定装置の構成／実施例３〕
実施例３によるＯＦＤＭ波測定装置の構成について説明する。図３は、実施例３によるＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ波測定装置３は、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４、周波数誤差補正部１５、シンボル切出部１６−１，１６−２、ＦＦＴ部１７−１，１７−２、シンボル加算部１８−１，１８−２、ＳＰパターン検出部１９、ＳＰ抽出部２０、周波数誤差推定部２１、クロック誤差補正部２２、スペクトル算出部２４、遅延プロファイル算出部２５、レベル補正部２６及び受信電力算出部２７を備えている。
【００８７】
実施例１のＯＦＤＭ波測定装置１及び実施例３のＯＦＤＭ波測定装置３において、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４、周波数誤差補正部１５−１，１５、シンボル切出部１６−１，１６−２、ＦＦＴ部１７−１，１７−２、シンボル加算部１８−１，１８−２、ＳＰパターン検出部１９、ＳＰ抽出部２０−１，２０、周波数誤差推定部２１−２，２１、クロック誤差補正部２２、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５は同一の処理を行う。
【００８８】
これに対し、実施例３のＯＦＤＭ波測定装置３は、実施例１のＯＦＤＭ波測定装置１における周波数誤差補正部１５−２、シンボル切出部１６−３、ＦＦＴ部１７−３、シンボル加算部１８−３、ＳＰ抽出部２０−２を備えていない点で相違する。また、実施例３のＯＦＤＭ波測定装置３は、レベル補正部２６を備えている点で相違する。実施例３において、周波数変換部１１〜ＳＰ抽出部２０、クロック誤差補正部２２、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５のそれぞれの構成部の処理は、実施例１と同様であるから、ここでは説明を省略する。
【００８９】
周波数誤差推定部２１は、実施例１の周波数誤差推定部２１−１，２１−２と同様の処理を行い、推定した周波数誤差をレベル補正部２６に出力する。レベル補正部２６は、周波数誤差推定部２１から周波数誤差を入力し、周波数誤差に基づいて電力レベル差を求め、受信電力算出部２７に出力する。レベル補正部２６の詳細については後述する。受信電力算出部２７は、ＳＰ抽出部２０からＳＰ信号を入力すると共に、レベル補正部２６から電力レベル差を入力し、ＳＰ信号に基づいて電力を求め、この電力に電力レベル差を加算し、ＯＦＤＭ信号の受信電力を求める。
【００９０】
〔レベル補正部〕
次に、図３に示したレベル補正部２６について詳細に説明する。図２０は、レベル補正部２６の処理を示すフローチャートである。まず、レベル補正部２６は、周波数誤差推定部２１から周波数誤差を入力する（ステップＳ２００１）。そして、レベル補正部２６は、予め設定されたテーブルまたは計算式に従って、周波数誤差から電力レベル差を求め（ステップＳ２００２）、電力レベル差をレベル補正部２６に出力する（ステップＳ２００３）。ここで、予め設定されたテーブルとは、図１５に示したＳＰ信号の電力レベル差と計算シンボル数との関係を、周波数誤差ΔｆとＳＰ信号の電力レベル差との関係に変換したテーブルを示し、予め設定された計算式とは、周波数誤差ΔｆとＳＰ信号の電力レベル差との関係を示すテーブルから得られた、周波数誤差ΔｆとＳＰ信号の電力レベル差との間の関係式である。
【００９１】
以上のように、実施例３のＯＦＤＭ波測定装置３によれば、誤差検出部１４が、直交復調されたベースバンド信号に対し、時間軸上で４シンボル単位の加算を行い、ガード相関処理によって、周波数誤差、シンボル先頭位置ａ０及びクロック誤差ａ１を検出するようにした。また、シンボル加算部１８−１が、この周波数誤差が補正され、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、同期加算を行い、ＳＰパターン検出部１９が、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出するようにした。また、クロック誤差補正部２２が、この周波数誤差が補正され、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいて、ＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正するようにした。また、シンボル加算部１８−２が、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、ＳＰ抽出部２０が、この同期加算結果及びＳＰパターンからＳＰ信号を抽出するようにした。また、周波数誤差推定部２１が、抽出したＳＰ信号の電力が時間軸上にてピーク値となる計算シンボル数に基づいて周波数誤差を推定し、レベル補正部２６が、この周波数誤差に基づいてＳＰ信号の電力レベル差を算出し、受信電力算出部２７が、この電力レベル差を用いて、ＯＦＤＭ信号の電力を補正すると共に、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５が、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにした。
【００９２】
これにより、実施例１，２と同様に、熱雑音以下の信号のように、信号電力が低レベルの場合であっても、ＳＰ信号の同期加算によってＳ／Ｎを改善することができる。したがって、ＳＰ信号を精度高く抽出することができ、結果として、受信したＯＦＤＭ信号の周波数誤差、受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルを精度高く測定することが可能となる。
【００９３】
また、実施例１，２では、周波数誤差推定部２１−１が、抽出したＳＰ信号から周波数誤差を推定し、周波数誤差補正部１５−２が、ベースバンド信号に対し、この周波数誤差を補正するが、実施例３では、ベースバンド信号に対し、推定した周波数誤差を補正することなく、受信電力算出部２７において、レベル補正部２６により算出された電力レベル差を用いて、算出する受信電力を直接補正するようにした。これにより、実施例３では、実施例１，２に備えた周波数誤差推定部２１−１及び周波数誤差補正部１５−２が不要になり、さらに、実施例１，２に備えたＦＦＴ部１７−３、シンボル加算部１８−３及びＳＰ抽出部２０−２も不要になるから、実施例１，２に比べ、処理時間を短くすることができ、回路規模を小さくすることができる。
【実施例４】
【００９４】
次に、実施例４について説明する。実施例４は、実施例３の簡易形であり、具体的には、周波数誤差を補正したベースバンド信号に対し、シンボル先頭位置ａ０に基づいてシンボルを切り出し、ＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいて、ＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正する。そして、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出してＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定する。
【００９５】
〔ＯＦＤＭ波測定装置の構成／実施例４〕
実施例４によるＯＦＤＭ波測定装置の構成について説明する。図４は、実施例４によるＯＦＤＭ波測定装置の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ波測定装置４は、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４、周波数誤差補正部１５、シンボル切出部１６、ＦＦＴ部１７、シンボル加算部１８、ＳＰパターン検出部１９、ＳＰ抽出部２０、周波数誤差推定部２１、クロック誤差補正部２２、スペクトル算出部２４、遅延プロファイル算出部２５、レベル補正部２６及び受信電力算出部２７を備えている。
【００９６】
実施例３及び実施例４において、周波数変換部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、直交復調部１３、誤差検出部１４、周波数誤差補正部１５、シンボル切出部１６−１，１６、ＦＦＴ部１７−１，１７、シンボル加算部１８−１，１８、ＳＰパターン検出部１９、ＳＰ抽出部２０、周波数誤差推定部２１、クロック誤差補正部２２、スペクトル算出部２４、遅延プロファイル算出部２５、レベル補正部２６及び受信電力算出部２７は同一の処理を行う。
【００９７】
これに対し、実施例４は、実施例３の簡易形であり、実施例３におけるシンボル切出部１６−２、ＦＦＴ部１７−２、シンボル加算部１８−２を備えておらず、ＦＦＴ部１７とシンボル加算部１８との間にクロック誤差補正部２２が設けられ、ＳＰパターン検出部１９の後段にＳＰ抽出部２０が設けられている点で相違する。
【００９８】
ＳＰ抽出部２０は、ＳＰパターン検出部１９から、グループ毎の同期加算結果であるシンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果を入力すると共に、ＳＰ抽出不可、またはＳＰ抽出可及びＳＰパターンを入力する。そして、ＳＰ抽出部２０は、ＳＰ抽出不可を入力した場合、ＳＰ抽出処理を行わず、ＳＰ抽出可を入力した場合、ＳＰパターンに基づいて４グループの同期加算結果からＳＰ信号を抽出する。
【００９９】
以上のように、実施例４のＯＦＤＭ波測定装置４によれば、実施例３のシンボル切出部１６−２、ＦＦＴ部１７−２及びシンボル加算部１８−２を備えることなく、クロック誤差補正部２２が、周波数誤差が補正され、シンボル先頭位置ａ０に基づいて切り出されたシンボルのＦＦＴ出力信号であるキャリアシンボルに対し、クロック誤差ａ１に基づいて、ＳＰ信号における現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の差分τを算出し、ＳＰ信号の位相を２πｆｋτ逆回転させることで、クロック誤差ａ１を補正するようにした。また、シンボル加算部１８が、クロック誤差ａ１補正後のキャリアシンボルにおけるＳＰ信号を同期加算し、ＳＰパターン検出部１９が、この同期加算結果のＳＰ相関処理にてＳＰパターンを検出し、ＳＰ抽出部２０が、この同期加算結果及びＳＰパターンからＳＰ信号を抽出するようにした。また、周波数誤差推定部２１が、抽出されたＳＰ信号の電力が時間軸上にてピーク値となる計算シンボル数に基づいて、周波数誤差を推定し、レベル補正部２６が、この周波数誤差に基づいてＳＰ信号の電力レベル差を算出し、受信電力算出部２７が、この電力レベル差を用いてＯＦＤＭ信号の電力を補正すると共に、スペクトル算出部２４及び遅延プロファイル算出部２５が、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにした。
【０１００】
これにより、実施例１〜３と同様に、熱雑音以下の信号のように、信号電力が低レベルの場合であっても、ＳＰ信号の同期加算によってＳ／Ｎを改善することができる。したがって、ＳＰ信号を精度高く抽出することができ、結果として、受信したＯＦＤＭ信号の周波数誤差、受信電力、スペクトル及び遅延プロファイルを精度高く測定することが可能となる。
【０１０１】
また、実施例４は、実施例３よりも簡易な構成になっているから、実施例１〜３に比べ、処理時間を一層短くすることができ、回路規模を一層小さくすることができる。
【０１０２】
以上、実施例１〜４を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例１〜４に限定されるものではなく、その構成は一例であり、構成の全てが本発明の必須要件であるとは限らず、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、前記実施例１〜４では、ＳＰ信号を抽出し、抽出したＳＰ信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにしたが、本発明では、ＳＰ信号に限定するものではなく、ＳＰ信号以外のパイロット信号（例えばＴＭＣＣ（Transmission and Multiplexing Configuration Control：伝送制御多重）信号、ＡＣ（Auxiliary Channel：付加）信号）のように、１シンボル内の所定のキャリア位置に配置され、その配置が複数のシンボルに渡って周期的に繰り返される信号を抽出し、抽出した信号に基づいてＯＦＤＭ信号を測定するようにしてもよい。ＴＭＣＣ信号またはＡＣ信号を抽出する場合、誤差検出部１４は４シンボル単位加算部１４１の代わりに２０４シンボル単位加算部を備え、２０４シンボル単位加算部は２０４シンボル単位の加算を行い、シンボル加算部１８−１，１８−２，１８−３，１８は、ＦＦＴ部１７−１，１７−２，１７−３，１７からＦＦＴ出力信号である２０４グループのキャリアシンボル（シンボル番号が２０４ｎ番目のキャリアシンボル、シンボル番号が２０４ｎ＋１番目のキャリアシンボル、・・・、シンボル番号が２０４ｎ＋２０３番目のキャリアシンボル）をそれぞれ入力し、グループ毎にキャリアシンボルの同期加算を行う。
【０１０３】
また、実施例１では、シンボル切出部１６−１，１６−２，１６−３、ＦＦＴ部１７−１，１７−２，１７−３及びシンボル加算部１８−１，１８−２，１８−３を３系統備えているが、実施例１の簡易形では、シンボル切出部１６−１，１６−３、ＦＦＴ部１７−１，１７−３及びシンボル加算部１８−１，１８−３を２系統備え、ＳＰ抽出部２０−１が、ＳＰパターン検出部１９から、グループ毎の同期加算結果であるシンボル番号が４ｎ番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋１番目のキャリアシンボルの同期加算結果、シンボル番号が４ｎ＋２番目のキャリアシンボルの同期加算結果及びシンボル番号が４ｎ＋３番目のキャリアシンボルの同期加算結果を入力すると共に、ＳＰ抽出不可、またはＳＰ抽出可及びＳＰパターンを入力する。そして、ＳＰ抽出部２０−１は、ＳＰ抽出不可を入力した場合、ＳＰ抽出処理を行わず、ＳＰ抽出可を入力した場合、ＳＰパターンに基づいて４グループの同期加算結果からＳＰ信号を抽出する。
【符号の説明】
【０１０４】
１，２，３，４ ＯＦＤＭ波測定装置
１１ 周波数変換部
１２ Ａ／Ｄ変換部
１３ 直交復調部
１４ 誤差検出部
１５ 周波数誤差補正部
１６ シンボル切出部
１７ ＦＦＴ部
１８ シンボル加算部
１９ ＳＰパターン検出部
２０ ＳＰ抽出部
２１ 周波数誤差推定部
２２ クロック誤差補正部
２３，２７ 受信電力算出部
２４ スペクトル算出部
２５ 遅延プロファイル算出部
２６ レベル補正部
１４１ ４シンボル単位加算部
１４２ ガード相関部
１４３ シンボル先頭位置等検出部
１４４，１４７，１８１ 加算部
１４５，１４６，１８２ 遅延部
１４８ 除算部
２２１ 位相差算出部
２２２ 乗算部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、
前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関によりシンボル先頭位置を検出する第１の誤差検出部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記第１の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、
前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第１のシンボル加算部と、
前記第１のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、
前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第１のパイロット抽出部と、
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、
さらに、クロック誤差補正部及び第２のシンボル加算部を備え、
前記第１の誤差検出部は、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出し、
前記クロック誤差補正部は、前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記第１の誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正し、
前記第２のシンボル加算部は、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成し、
前記第１のパイロット抽出部は、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、
さらに、第２のパイロット抽出部、周波数誤差推定部及び周波数誤差補正部を備え、
前記第２のパイロット抽出部は、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出し、
前記周波数誤差推定部は、前記第２のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号と、前記第１のシンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定し、
前記周波数誤差補正部は、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差を補正し、
前記第１のパイロット抽出部は、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記周波数誤差が補正されたベースバンド信号から有効シンボルが切り出されＦＦＴされた同期加算結果について、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、
さらに、第２の誤差検出部、クロック誤差補正部及び第２のシンボル加算部を備え、
前記第２の誤差検出部は、前記周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号について、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相間を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、クロック誤差を検出し、
前記クロック誤差補正部は、前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記第２の誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正し、
前記第２のシンボル加算部は、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成し、
前記パイロット信号抽出部は、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により形成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項５】
パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、
前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出する誤差検出部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、
前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第１のシンボル加算部と、
前記第１のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、
前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正するクロック誤差補正部と、
前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第２のシンボル加算部と、
前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボル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により抽出されたパイロット信号と、前記第２のシンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定する周波数誤差推定部と、
前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差に基づいて、電力レベル差を求めるレベル補正部と、
前記パイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、受信電力を算出し、前記レベル補正部により求められた電力レベル差を用いて、前記受信電力を補正する受信電力算出部と、
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項６】
パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、
前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出する誤差検出部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、
前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正するクロック誤差補正部と、
前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成するシンボル加算部と、
前記シンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、
前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記シンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボル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により抽出されたパイロット信号と、前記シンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定する周波数誤差推定部と、
前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差に基づいて、電力レベル差を求めるレベル補正部と、
前記パイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、受信電力を算出し、前記レベル補正部により求められた電力レベル差を用いて、前記受信電力を補正する受信電力算出部と、
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、
前記パイロット信号をＳＰ信号とし、
請求項１、４または５の誤差検出部における所定数のシンボル単位を、４シンボル単位とし、
請求項１、２、４、５または６のシンボル加算部における所定番目のシンボル毎を、４ｎ〜４ｎ＋３番目のシンボル毎（ｎは０以上の整数）とする、ことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項８】
請求項１から６までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、
前記パイロット信号をＴＭＣＣ信号またはＡＣ信号とし、
請求項１、４または５の誤差検出部における所定数のシンボル単位を、２０４シンボル単位とし、
請求項１、２、４、５または６のシンボル加算部における所定番目のシンボル毎を、２０４ｎ〜２０４ｎ＋２０３番目のシンボル毎（ｎは０以上の整数）とする、ことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項１】
パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、
前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関によりシンボル先頭位置を検出する第１の誤差検出部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記第１の誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、
前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第１のシンボル加算部と、
前記第１のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、
前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する第１のパイロット抽出部と、
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、
さらに、クロック誤差補正部及び第２のシンボル加算部を備え、
前記第１の誤差検出部は、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出し、
前記クロック誤差補正部は、前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記第１の誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正し、
前記第２のシンボル加算部は、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成し、
前記第１のパイロット抽出部は、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項３】
請求項１に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、
さらに、第２のパイロット抽出部、周波数誤差推定部及び周波数誤差補正部を備え、
前記第２のパイロット抽出部は、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出し、
前記周波数誤差推定部は、前記第２のパイロット抽出部により抽出されたパイロット信号と、前記第１のシンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定し、
前記周波数誤差補正部は、前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差を補正し、
前記第１のパイロット抽出部は、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記周波数誤差が補正されたベースバンド信号から有効シンボルが切り出されＦＦＴされた同期加算結果について、前記同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、
さらに、第２の誤差検出部、クロック誤差補正部及び第２のシンボル加算部を備え、
前記第２の誤差検出部は、前記周波数誤差補正部により周波数誤差が補正されたベースバンド信号について、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相間を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、クロック誤差を検出し、
前記クロック誤差補正部は、前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記第２の誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正し、
前記第２のシンボル加算部は、前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成し、
前記パイロット信号抽出部は、前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により形成された同期加算結果のキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する、ことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項５】
パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、
前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出する誤差検出部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、
前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第１のシンボル加算部と、
前記第１のシンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、
前記キャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正するクロック誤差補正部と、
前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成する第２のシンボル加算部と、
前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記第２のシンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボル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により抽出されたパイロット信号と、前記第２のシンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定する周波数誤差推定部と、
前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差に基づいて、電力レベル差を求めるレベル補正部と、
前記パイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、受信電力を算出し、前記レベル補正部により求められた電力レベル差を用いて、前記受信電力を補正する受信電力算出部と、
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項６】
パイロット信号を含むＯＦＤＭ波を受信し、前記パイロット信号を抽出してＯＦＤＭ信号を測定するＯＦＤＭ波測定装置において、
前記受信したＯＦＤＭ波の信号を直交復調し、ベースバンド信号を生成する直交復調部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、時間軸上にて所定数のシンボル単位でループフィルタまたは移動平均により加算を行い、ガード相関を求め、前記所定数のシンボル単位の加算に伴い、加算したシンボルの数と前記ガード相関の移動平均値が最大となる位置に対応するクロック数との関係を１次関数にて近似し、前記近似した１次関数に基づいて、シンボル先頭位置及びクロック誤差を検出する誤差検出部と、
前記直交復調部により生成されたベースバンド信号に対し、前記誤差検出部により検出されたシンボル先頭位置に基づいて、ＧＩを除去し有効シンボルを切り出すシンボル切出部と、
前記シンボル切出部により切り出された有効シンボルをＦＦＴし、キャリアシンボルを生成するＦＦＴ部と、
前記ＦＦＴ部により生成されたキャリアシンボルのうちのパイロット信号について、前記誤差検出部により検出されたクロック誤差に基づいて、現在のシンボル位置と理想的なシンボル位置との間の時間差に対応するクロック数を示す差分を算出し、前記パイロット信号の位相を前記差分に基づいて逆回転させることで、クロック誤差を補正するクロック誤差補正部と、
前記クロック誤差補正部によりクロック誤差が補正されたキャリアシンボルを、所定番目のシンボル毎に同期加算し、同期加算結果を生成するシンボル加算部と、
前記シンボル加算部により生成された同期加算結果と、予め設定された複数のパターンとの間の相関値を算出し、前記相関値が最大のパターンを検出するパターン検出部と、
前記パターン検出部により検出されたパターンに基づいて、前記シンボル加算部により生成された同期加算結果のキャリアシンボル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により抽出されたパイロット信号と、前記シンボル加算部において同期加算を行った計算シンボル数とを用いて、前記計算シンボル数に対するパイロット信号の電力がピークとなる位置を特定し、前記特定した位置の計算シンボル数に対応する周波数誤差を、予め設定されたテーブルまたは計算式から推定する周波数誤差推定部と、
前記周波数誤差推定部により推定された周波数誤差に基づいて、電力レベル差を求めるレベル補正部と、
前記パイロット抽出部により抽出されたパイロット信号に基づいて、受信電力を算出し、前記レベル補正部により求められた電力レベル差を用いて、前記受信電力を補正する受信電力算出部と、
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、
前記パイロット信号をＳＰ信号とし、
請求項１、４または５の誤差検出部における所定数のシンボル単位を、４シンボル単位とし、
請求項１、２、４、５または６のシンボル加算部における所定番目のシンボル毎を、４ｎ〜４ｎ＋３番目のシンボル毎（ｎは０以上の整数）とする、ことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【請求項８】
請求項１から６までのいずれか一項に記載のＯＦＤＭ波測定装置において、
前記パイロット信号をＴＭＣＣ信号またはＡＣ信号とし、
請求項１、４または５の誤差検出部における所定数のシンボル単位を、２０４シンボル単位とし、
請求項１、２、４、５または６のシンボル加算部における所定番目のシンボル毎を、２０４ｎ〜２０４ｎ＋２０３番目のシンボル毎（ｎは０以上の整数）とする、ことを特徴とするＯＦＤＭ波測定装置。
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【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１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−２５３５５３（Ｐ２０１２−２５３５５３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２４３６１（Ｐ２０１１−１２４３６１）
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【出願人】（５９１０５３９２６）財団法人エヌエイチケイエンジニアリングサービス (169)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【出願人】（５９１０５３９２６）財団法人エヌエイチケイエンジニアリングサービス (169)
【Ｆターム（参考）】
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