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JP3462373B2 - マルチキャリア伝送装置 - Google Patents
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JP3462373B2 - マルチキャリア伝送装置 - Google Patents

マルチキャリア伝送装置

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JP3462373B2
JP3462373B2 JP23292997A JP23292997A JP3462373B2 JP 3462373 B2 JP3462373 B2 JP 3462373B2 JP 23292997 A JP23292997 A JP 23292997A JP 23292997 A JP23292997 A JP 23292997A JP 3462373 B2 JP3462373 B2 JP 3462373B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えばディジタ
ル・オーディオ放送やディジタル・テレビジョン放送、
無線LANの情報伝送を行なうためのマルチキャリア伝
送システムとその伝送装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、例えばディジタル・テレビジョン
放送システムに使用するディジタル伝送方式として、マ
ルチキャリア伝送方式、つまりOFDM(Orthogonal F
requency Division Multiplex )が注目されている。マ
ルチキャリア伝送方式は、伝送データを一定のデータ数
ごとに区切ってブロック信号とし、このブロック信号ご
とにその信号を互いに直交する多数の搬送波(キャリ
ア)で伝送する方式である。この方式は、1キャリア当
たりのデータ伝送速度を遅くすることができるのでゴー
ストに強く、また伝送歪の影響を軽減できることから波
形等化処理を簡略化できるなどの特徴を有する。
【0003】図15は、マルチキャリア伝送装置の要部
構成を示す回路ブロック図であり、(a)は送信側の装
置の構成を、(b)は受信側の装置の構成をそれぞれ示
している。
【0004】まず送信側の装置では、情報ビット列をマ
ッピング回路(MAP)1で変調方式に応じた信号点に
マッピングすることによりN個(図ではN=8)ずつの
並列信号X0 〜X7 に変換し、この並列信号X0 〜X7
をN点の逆離散フーリエ変換器(IDFT)2により周
波数軸上の信号から時間軸上の信号x0 〜x7 に変換す
る。そして、この時間軸上の信号x0 〜x7 を並列直列
変換器(P/S)3で並列信号から直列信号xT に変換
し、さらにディジタル/アナログ変換器(D/A)4で
アナログ信号に変換したのち、送信回路(TX)5にお
いて搬送波周波数にアップコンバートするとともに送信
電力増幅器で所定の送信電力レベルに増幅したのち、図
示しないアンテナから無線伝送路へ送信する。
【0005】一方受信側の装置では、上記送信側の装置
から送られたマルチキャリア伝送信号を図示しないアン
テナを介して受信回路(RX)6に入力し、ここで高周
波増幅するとともにベースバンド信号にダウンコンバー
トする。そして、この受信信号をアナログ/ディジタル
変換器(A/D)7でディジタル信号に変換し、さらに
直列/並列変換器(S/P)でN個(N=8)ずつの受
信ブロック信号v0 〜v7 に変換したのち、離散フーリ
エ変換器(DFT)9に入力する。DFT9は上記受信
ブロック信号v0 〜v7 を時間軸上の信号から周波数軸
上の信号V0 〜V7 に変換し、この信号V0 〜V7 をデ
マッピング回路(DMAP)10に入力する。デマッピ
ング回路は、上記信号V0 〜V7 をデマッピング処理し
て情報データを再生する。
【0006】なお、マルチキャリア伝送方式の基本技術
は、例えばBingham,J.A.C., 「Multicarrier Modulatio
n for Data Transmission :An Idea Whose Time Has Co
me」,IEEE Commu. Mag., vol.28,no.5,pp.5-14,May 199
0.に記されている。
【0007】ところで、多数の搬送波成分からなるマル
チキャリア伝送信号は、雑音状であり大きな振幅変動を
伴う。このため、送受信装置に設けられている増幅器な
どのアナログ回路には、十分な線形動作範囲を持たせる
必要がある。しかし、増幅回路などのアナログ回路は一
般に線形動作する信号振幅範囲が限られているため、あ
る値を超えた振幅の信号には非線形歪みが発生して、こ
れが再生データの符号誤りの原因になる。また、線形動
作範囲の広いアナログ回路を使用することは、装置のコ
ストアップや回路規模の大型化を招き好ましくない。
【0008】そこで、従来では一般に送信側装置で情報
信号に誤り訂正符号化を施して送信し、受信側装置で誤
り訂正復号処理を行なうことにより、上記非線形歪みに
よる符号誤りに対処している。しかし、この様な誤り対
策を実施するには伝送情報に冗長データを付加する必要
があり、この冗長データの付加により伝送効率の低下が
発生する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
のマルチキャリア伝送装置では、アナログ回路の線形動
作範囲に限りがあるため、伝送信号に非線形歪みが発生
して符号誤りを引き起こすという問題があり、またこの
問題を解決しようとすると装置のコストアップや回路規
模の大型化を招いたり、また誤り制御用の冗長データを
付加することで情報伝送効率の低下を招くという別の問
題を生じていた。
【0010】この発明は上記事情に着目してなされたも
ので、その目的は、送信または受信回路の非線形特性に
よりマルチキャリア伝送信号に発生する信号歪みを、装
置のコストアップや大型化さらには伝送効率の低下を生
じることなく推定し除去することができるマルチキャリ
ア伝送装置を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第1の発明は、複数系列の送信情報信号に送受間で既
知の送信冗長信号を付加して送信ブロック信号を生成し
たのち、この送信ブロック信号を周波数軸上の信号から
時間軸上の信号に変換して送信マルチキャリア信号を生
成し、この送信マルチキャリア信号を送信回路から伝送
路へ送信する送信装置との間で信号伝送を行なうマルチ
キャリア伝送装置において、前記送信装置から伝送され
た送信マルチキャリア信号を受信するための受信回路
と、この受信回路により受信された受信マルチキャリア
信号から、前記送信ブロック信号に対応する受信ブロッ
ク信号を再生するための受信ブロック信号再生手段と、
この受信ブロック信号再生手段により再生された受信ブ
ロック信号を、時間軸上の信号から周波数軸上の信号に
変換するための直交変換手段とに加え、付加雑音除去手
段を新たに備えている。そして、付加雑音除去手段にお
いて、前記直交変換手段により変換された周波数軸上の
受信ブロック信号に含まれる受信冗長信号と前記既知の
送信冗長信号との差分を求め、この差分値に基づいて、
前記信号歪みにより前記周波数軸上の受信ブロック信号
に発生した付加雑音成分を推定し除去するように構成し
たものである。
【0012】したがってこの発明によれば、例えば送信
装置の送信回路や受信装置の受信回路が有する非線形特
性により受信マルチキャリア信号に信号歪みが発生し、
この信号歪みの影響により受信ブロック信号に付加雑音
が生じても、受信冗長信号と既知の送信冗長信号との差
分値とをもとに、上記付加雑音成分が推定されて除去さ
れる。したがって、結果的に上記信号歪みは除去される
ことになり、これにより線形動作範囲の大きい高価な送
受信回路を使用しなくても、受信情報信号を高品質に再
生することが可能となる。
【0013】また第2の発明は、信号歪み推定手段によ
り、受信ブロック信号に含まれる受信冗長信号と既知の
送信冗長信号との差分値をもとに、受信マルチキャリア
信号に発生した信号歪みの性質を推定する。そして、受
信回路と前記受信ブロック信号再生手段との間に信号歪
み補償手段を設け、この補償手段において、上記信号歪
み推定手段により推定された信号歪みの性質を基に、受
信マルチキャリア信号の信号歪みを補償するようにした
ものである。
【0014】したがってこの発明によれば、受信マルチ
キャリア信号に信号歪みが発生しても、受信マルチキャ
リア信号に対しこの信号歪みを等化するような補償処理
が行なわれることになる。このため、信号歪みが補償さ
れた受信マルチキャリア信号から受信情報信号の再生が
行なわれることになり、これにより前記第1の発明と同
様、線形動作範囲の大きい高価な送受信回路を使用しな
くても、受信情報信号を高品質に再生することが可能と
なる。
【0015】またこの発明によれば、付加雑音の推定結
果に基づいて、直交変換前の段階で補償手段により伝送
特性そのものを補償するようにしているので、受信マル
チキャリア信号にランダム雑音などが加わった場合で
も、推定誤りを起こすことなく安定した非線形歪みの除
去を行なうことができる。
【0016】上記第1および第2の発明は、特に次のよ
うな具体的手段を採用することでさらに有効性を増す。
すなわち、付加雑音または信号歪み推定のための冗長信
号として、近接帯域への干渉回避のために送信ブロック
信号の両端部に配置されている零シンボルもしくは制御
用のパイロットシンボルを使用するとよい。このように
すると、新たな冗長信号を付加することなく付加雑音ま
たは信号歪みの推定、除去を行なうことができ、これに
より伝送効率を低下させることなく信号歪みの影響のな
い高品質のマルチキャリア伝送が可能となる。
【0017】さらに、送信回路から受信回路までの伝送
区間において受信マルチキャリア信号に発生した信号歪
みの発生位置および数をそれぞれ検出する検出手段を設
け、この検出手段の検出結果と、直交変換手段により変
換された周波数軸上の受信ブロック信号に含まれる受信
冗長信号と前記既知の送信冗長信号との差分値とに基づ
いて、前記付加雑音または信号歪みを推定し除去すると
よい。このようにすると、信号歪みの発生位置を既知と
して付加雑音または信号歪みの推定演算を行なうことが
できるので、演算処理を簡単化することが可能となる。
【0018】さらに、上記付加雑音または信号歪みの推
定に際し、検出手段で検出された信号歪みの数が既知の
送信冗長信号により推定可能な数以下の場合にのみ上記
付加雑音成分または信号歪みの推定演算を行ない、信号
歪みの検出数が既知の送信冗長信号により推定可能な数
を越えている場合には付加雑音成分または信号歪みの推
定演算を行なわないようにするとよい。このようにする
と、推定可能な場合にのみ演算が行なわれることになる
ため、無駄な演算処理がさらに省かれて演算処理のより
一層の簡単化を図ることができる。
【0019】一方第3の発明は、複数系列の第1の送信
情報信号と、この第1の送信情報信号より優先度の高い
複数系列の第2の送信情報信号とを合成して送信ブロッ
ク信号を生成したのち、この送信ブロック信号を周波数
軸上の信号から時間軸上の信号に変換して送信マルチキ
ャリア信号を生成し、この生成された送信マルチキャリ
ア信号を送信回路から伝送路へ送信する送信装置との間
で信号伝送を行なうマルチキャリア伝送装置において、
送信装置から伝送路を介して伝送された送信マルチキャ
リア信号を受信するための受信回路と、この受信回路に
より受信された受信マルチキャリア信号から、前記送信
ブロック信号に対応する受信ブロック信号を再生するた
めの受信ブロック信号再生手段と、この受信ブロック信
号再生手段により再生された受信ブロック信号を、時間
軸上の信号から周波数軸上の信号に変換するための直交
変換手段と、この直交変換手段により変換された周波数
軸上の受信ブロック信号のうち、前記第2の送信情報信
号に対応する第2の受信情報信号に対し修正処理を施す
ための修正手段とに加えて、付加雑音除去手段を備えて
いる。そして、この付加雑音除去手段において、上記修
正手段で修正する前の第2の受信情報信号と、修正後の
第2の受信情報信号とに基づいて、前記信号歪みにより
前記周波数軸上の受信ブロック信号に発生した付加雑音
成分を推定し除去するようにしたものである。
【0020】また第4の発明は、信号歪み推定手段を設
けるとともに、受信回路と前記受信ブロック信号再生手
段との間に信号歪み補償手段を設け、信号歪み推定手段
により、修正手段で修正される前の第2の受信情報信号
と修正後の第2の受信情報信号とに基づいて、受信マル
チキャリア信号に発生した信号歪みの特性を推定する。
そして、この推定された信号歪みの特性に基づいて、信
号歪み補償手段により上記受信マルチキャリア信号の信
号歪みを補償するようにしたものである。
【0021】すなわち、第3および第4の発明は、一般
情報信号と、この一般情報信号よりも伝送路の品質劣化
に対する対抗能力を高めた優先情報信号とを階層伝送す
るシステムでは、受信側の伝送装置において優先情報信
号が高い確率で正しく再生できることに着目し、誤り修
正後の優先情報信号をあたかも既知の冗長信号として使
用することにより、受信ブロック信号に含まれる付加雑
音の推定除去あるいは受信マルチキャリア信号に発生し
た信号歪みの推定除去を行なうようにしたものである。
【0022】したがってこれらの発明によれば、送信装
置の送信回路や受信装置の受信回路が有する非線形歪み
により受信マルチキャリア信号に信号歪みが発生して
も、この信号歪みを、新たな冗長信号を付加することな
く除去して高品質の受信情報信号の再生を行なうことが
できる。
【0023】さらに第5の発明は、入力された受信ブロ
ック信号を時間軸上の信号から周波数軸上の信号に変換
するための直交変換手段と、この直交変換手段から出力
された周波数軸上の受信ブロック信号に含まれる情報信
号を復調して情報データを再生するための復調手段に加
えて、上記直交変換手段から出力された周波数軸上の受
信ブロック信号に含まれる受信冗長信号を、既知の送信
冗長信号を基に生成した調整信号に置換するための置換
手段と、この置換手段により信号置換が行われた後の上
記周波数軸上の受信ブロック信号を、時間軸上の受信ブ
ロック信号に再変換するための逆直交変換手段と、上記
受信ブロック信号生成手段により生成された受信ブロッ
ク信号の各信号要素のうち、上記検出手段で所定量を超
える歪みが付加されていると推定された信号要素を、上
記逆直交変換手段から出力された受信ブロック信号の対
応する信号要素に置換するための修正手段を備え、さら
に上記受信ブロック信号生成手段で再生された受信ブロ
ック信号に含まれる複数の信号要素のうち、所定量を超
える歪みが付加されている信号要素の位置および数を推
定する検出手段と、制御手段とを備えている。そして、
この制御手段において、上記受信ブロック信号再生手段
から出力された受信ブロック信号を上記直交変換手段に
入力するとともに、当該直交変換手段から出力された受
信ブロック信号を上記置換手段を介して上記逆直交変換
手段に入力してその出力を基に上記修正手段に修正受信
ブロック信号を生成させ、この修正受信ブロック信号を
上記直交変換手段に入力するとともに、当該直交変換手
段から出力された受信ブロック信号を上記置換手段を介
して上記逆直交変換手段に入力してその出力を基に上記
修正手段に修正受信ブロック信号を生成させる動作を、
所定回数繰り返し実行し、この繰り返し動作が終了した
後に、上記直交変換手段から出力された受信ブロック信
号を基に上記復調手段に情報データの復調を行わせるよ
うにしたものである。
【0024】したがってこの発明によれば、受信側の伝
送装置において、直交変換により周波数軸上の信号に変
換された受信ブロック信号中の既知の冗長信号を調整用
の信号に置換したのち逆直交変換により再度逆直交変換
し、かつ上記受信ブロック信号に非線形歪みが含まれて
いる場合にその位置を検出して、この非線形歪みが検出
された信号要素を上記逆直交変換後の受信ブロック信号
中の対応する信号要素に修正する動作が少なくとも1回
実行される。
【0025】すなわち、OFDM信号の生成と分離に用
いた直交変換と逆直交変換によって付加歪みの推定と除
去も行われる。このため、直線動作範囲の十分ではない
装置や伝送路を通過することで、受信ブロック信号に非
線形歪みが発生しても、この非線形歪みは受信側の伝送
装置で推定除去される。
【0026】また、上記付加歪みの除去が、OFDM信
号に既に含まれている送受間で既知の冗長信号を利用し
て行われるので、新たな冗長信号を使用する必要がな
く、これにより伝送効率の低下も生じない。
【0027】また上記第5の発明は、受信ブロック信号
の各信号要素を統合あるいは選択してそれよりも少数の
信号要素に減らすことで、付加歪みの除去に使用する直
交変換および逆直交変換の点数を削減して演算量を低減
することが可能である。
【0028】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)この発明の第1の実施形態は、近
接帯域に対し干渉を与えないようにするために、送信側
の伝送装置が自身の伝送帯域の両端部分でヌル信号(零
シンボル)を送信するようにしているマルチキャリア伝
送システムにおいて、受信側の伝送装置で、A/D変換
器の許容入力振幅レンジにより発生するクリップ歪みを
付加雑音と看做し、A/D変換器の出力より上記クリッ
プ歪みの発生位置およびその数を検出し、その検出結果
と、直交変換後の受信ブロック信号の両端の受信冗長シ
ンボルと上記既知の零シンボルとの差分値とをもとに演
算を行なうことにより上記クリップ歪みを推定して除去
するようにしたものである。
【0029】なお、伝送帯域の両端部分でヌル信号(零
シンボル)を送信する技術については、例えばH.Sari,
G Karam,and I.Jeanclaude, "Transmission Techniques
for DigitalTerrestrial TV Broadcasting" ,IEEE Com
munication Magazine, Vol.33, No2,pp.100-109, Feb.1
995. に詳しく述べられている。
【0030】以下、この実施の形態を図面を参照して詳
しく説明する。なお、ここではマルチキャリア数N=8
とするとともに、送受間で既知の制御用冗長信号として
2個のヌル信号を伝送帯域の両端部分に1個ずつ挿入す
るものとして説明を行なう。図1は、この実施の形態に
係わる送信側および受信側の伝送装置の要部構成を示す
回路ブロック図であり、(a)が送信側の伝送装置を、
(b)が受信側の伝送装置をそれぞれ示している。
【0031】まず送信側の伝送装置では、図示しないマ
ッピング回路において、送信情報データが例えばPSK
(Phase Shift Keying)方式またはQAM(Quadrature
Amplitude Modulation )方式に応じて複素平面上の位
相位置にマッピングされ、このマッピングされた送信情
報信号X1 〜X6 が逆離散フーリエ変換器(IDFT;
Inverse Discrete Fourier Transform)11に入力され
る。またこのときIDFT11には、信号ブロックの両
端の1シンボルを零シンボルとするためのヌル信号X0
,X7 が入力される。
【0032】IDFT11では、上記入力された6個の
送信情報信号X1 〜X6 と2個のヌル信号X0 ,X7 と
からなる送信ブロック信号Xを、周波数軸上の信号から
時間軸上の信号に変換する処理が行なわれる。すなわ
ち、IDFT11からは次のような時間軸上の送信ブロ
ック信号xが出力される。 x=(x0 x1 …xN-1 )T ここで、
【数1】
【0033】である。
【0034】上記IDFT11から出力された送信ブロ
ック信号xは、並列/直列変換器(P/S;Parallel/S
erial Converter )12で並列信号から直列信号に変換
された後、ディジタル/アナログ変換器(D/A;Digi
tal/Analog Converter)13でアナログ信号に変換され
て送信信号となる。そして、この送信信号は、送信回路
(TX)14で所定の無線周波数のマルチキャリア信号
に周波数変換され、さらに所定の送信レベルなるように
電力増幅された後、図示しないアンテナから無線伝送路
へ送信される。
【0035】図3は、この無線伝送路により伝送される
マルチキャリア伝送信号のスペクトラムを示すもので、
両端のシンボルにヌル信号を挿入したことで側帯波を含
め与えられた帯域幅内に収まっている。ちなみに、図2
は信号ブロック両端のシンボル位置にヌル信号を挿入し
なかった場合のスペクトラム特性を示したものである。
【0036】一方、受信側の伝送装置では、上記送信側
の伝送装置から送信された送信マルチキャリア信号が、
図示しないアンテナを介して受信回路(RX)21に入
力される。この受信回路21では、受信されたマルチキ
ャリア信号が高周波増幅されたのちベースバンド信号に
周波数変換され、さらにベースバンド増幅器で増幅され
る。そして、この受信回路21から出力された受信信号
はアナログ/ディジタル変換器(A/D;Analog / Dig
ital Converter)22でディジタル信号に変換される。
【0037】ところで、上記送信マルチキャリア信号は
先に述べたように周波数軸上のN(N=8)個の信号を
時間軸上のN(N=8)個の信号に変換したものである
ため振幅変動を伴なう。この振幅変動は、Nが大きいほ
ど大きなものとなる。このため、このような信号をその
信号波形を完全な形に保持したまま受信再生するには、
上記A/D22には多くのビット数が必要となる。しか
し、実際には回路規模などの事情からA/D22のビッ
ト数は制限される。つまり許容入力振幅レンジが制限さ
れる。
【0038】このため、受信マルチキャリア信号は、A
/D22においてディジタル信号に変換される際に、許
容入力振幅レンジを超えた信号波形が例えば図4に示す
ごとくクリップされる。このクリップ動作は、図5に示
すごとく+1.5Vの入力信号波形に−0.5Vの雑音
を付加したものとしてモデル化できる。したがって、上
記A/D22による振幅制限を付加雑音eの加算として
モデル化すると、A/D22の出力信号ブロックvは、 v=x+e と表せる。ただし、 v=(v0 v1 …vN-1 ) e=(e0 e1 …eN-1 ) である。
【0039】この受信ブロック信号は、直列/並列変換
器(S/P;Serial / Parallel Converter )23によ
りN(N=8)個の並列信号vに変換され、vi (i=
0,1,…,7)を一つの信号ブロックとしてN点つまり8点
の離散フーリエ変換器(DFT:Discrete Fourier Tra
nsform)24に入力される。離散フーリエ変換器24
は、上記8個の受信ブロック信号を時間軸上の信号から
周波数軸上の信号に変換する。すなわち、DFT24で
【数2】
【0040】で表わされる周波数軸上の受信ブロック信
号Vが生成される。
【0041】そしてこの受信ブロック信号Vは、除去器
(CAN)25および引算器26,27に入力される。
引算器26,27では、上記受信ブロック信号Vの両端
の2個の信号V0 ,V7 と、既知のヌル信号X0 ,X7
との差分値が求められ、これらの差分値はCAN25に
与えられる。またCAN25には、検出器(DET)2
8で検出された付加雑音の位置と数が与えられる。CA
N25では、上記DET28から与えられた付加雑音の
位置と数、および引算器26,27から与えられた差分
値を基に、上記周波数軸上の受信ブロック信号Vに含ま
れる付加雑音は推定され除去される。
【0042】この付加雑音の推定除去動作を以下に詳し
く述べる。付加雑音ブロックeは、先に述べたようにA
/D22のクリップ動作をモデル化したものであり、し
たがってクリップが生じた信号の位置と数は特定でき
る。つまり、クリップが生じた位置に相当する要素が非
零で、他は零となる。これはDET28において検出で
きる。ただし、非零の要素もその大きさについてはここ
では不明である。しかし、これはDFT24から出力さ
れる受信ブロック信号Vをもとに推定できる。以下にそ
の手順を述べる。
【0043】すなわち、DFT24の出力信号ブロック
Vは、 V=X+E のように表される。ただし、 E=(E0 E1 …EN-1 )T は上記クリップ歪みに相当する付加雑音eを離散フーリ
エ変換したものである。また (X0 X1 …Xt-1 )T , (XN-t XN-t+1 …XN-1 )T は受信側で零と分かっている既知の冗長信号(ヌル信
号)である。
【0044】したがって、(E0 E1 …Et-1 )T ,
(EN-t EN-t+1 …EN-1 )Tは、 Ek =Vk −Xk , k=0,1,…,N-1 ,N-t ,N-t+1 ,…,N-1 から推定される。
【0045】前述したように付加雑音eは、A/D22
によるクリップ動作をモデル化したものであるため、e
のN個の要素(ei ,i=1,2,…,N-1 )のうち、
非零の位置と数はDET28で検出できる。非零の要素
の数をν(ν≦2t)とし、位置をiμ,μ=1,2,
…,νとする。ここで、付加雑音の位置多項式Λ(x)
を、
【数3】
【0046】のように定義する。但し、Λ0 =1であ
り、また他のxの係数も付加雑音の位置から計算され
る。
【0047】(Λ0 ,Λ1 ,…,Λν)を離散フーリエ
変換したものは、 λi =(1/N)Λ(ω-i) である。このとき以下の関係が成立する。
【数4】
【0048】上式において、Λk ,k=0,1,…,ν
は算出されているため、このΛk とEk ,k=0,1,
…,N-1 ,N-t ,N-t+1 ,…,N-1 から、 Ek ,k=t,t+1 ,…,N-t-1 が算出され、最終的に情報信号Xk Xk ,k=t,t+1 ,…,N-t-1 が得られる。
【0049】付加雑音の数が冗長データ数の2t個以下
ならば、付加雑音Ek の大きさは推定されてCAN25
で除去できる。一方、付加雑音の数が冗長データ数の2
t個より大きい場合には、付加雑音は推定できないため
CAN25では推定除去のための処理を行なわない。
【0050】以上述べたようにこの実施の形態では、受
信マルチキャリア信号をA/D22でディジタル信号に
変換する際に発生するクリップ歪みを付加雑音と看做
し、A/D22の出力よりDET28で上記クリップ歪
みの発生位置およびその数を検出するとともに、DFT
24から出力された周波数軸上の受信ブロック信号の両
端の情報シンボルと既知の零シンボルとの差分値を引算
器26,27で求め、CAN25において上記差分値と
上記クリップの発生位置および数の検出結果とから上記
クリップ歪みの大きさを推定してこれを除去するように
している。
【0051】したがって第1の実施の形態によれば、A
/D22で受信マルチキャリア信号をディジタル信号に
変換する際にクリップ歪みが発生しても、その発生数が
既知の冗長データであるヌル信号の2t個以下であれ
ば、このヌル信号をもとに上記クリップ歪みを推定して
除去することができる。このため、許容入力振幅レンジ
の大きい高価なA/Dを使用しなくても、高品質の受信
情報データの再生を行なうことができる。
【0052】また、近接帯域に対し干渉を与えないよう
にする目的で既に挿入されているヌル信号を冗長データ
として利用して上記クリップ歪みを推定するようにして
いるので、新たな冗長データを付加する必要がなく、こ
れにより伝送効率の低下を生じずに上記効果を得ること
ができる。
【0053】さらに、クリップ歪みの発生数が既知の冗
長データであるヌル信号の2t個以下である場合に限り
このヌル信号をもとにしたクリップ歪みの推定除去のた
めの演算を行ない、クリップ歪みの発生数がヌル信号の
2t個を超えている場合には上記推定除去のための演算
を行なわないようにすることで、無駄な推定除去演算処
理を廃して演算処理の簡単化や消費電力の低減を図るこ
とができる。
【0054】なお、以上述べた第1の実施の形態では、
受信側の伝送装置に設けられているA/D22で発生す
るクリップ歪みのみを対象として説明したが、送信側の
伝送装置においてもクリップ歪みが発生する場合にも、
これを上記A/D22で発生するクリップ歪みとともに
推定し除去することが可能である。この場合には、DE
T28において、受信マルチキャリア信号の信号レベル
が送信側のクリップ電圧値と等しいか、またはそれより
も若干小さい場合に、受信マルチキャリア信号に付加雑
音が加わったものと看做してその位置と数を検出すれば
よい。
【0055】また、上記第1の実施の形態では、クリッ
プ歪みによる付加雑音の推定に零シンボルを利用した
が、制御用のパイロットシンボルを利用してもよく、そ
のほか既知の制御用冗長データが伝送されている場合に
はこれを利用してもよい。
【0056】(第2の実施の形態)この発明の第2の実
施の形態は、受信側の伝送装置において、受信回路の増
幅器等が持つ入出力特性の非線形性により発生する非線
形歪みを付加雑音と看做し、受信マルチキャリア信号よ
り上記非線形歪みの発生位置およびその数を検出する。
そして、その検出結果と、直交変換後の受信ブロック信
号の両端の受信冗長シンボルと既知の零シンボルとの差
分値とをもとに、上記非線形歪みの特性を推定する。そ
して、直交変換器の前段側に入出力特性を可変設定でき
る補償器を設け、この補償器に上記推定した非線形歪み
の特性を補償するための入出力特性を設定して、受信マ
ルチキャリア信号をこの補償器に通すことで、受信マル
チキャリア信号の非線形歪みを補償するようにしたもの
である。
【0057】図6は、この実施形態に係わる送信側およ
び受信側の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック図で
あり、(a)が送信側の伝送装置を、(b)が受信側の
伝送装置をそれぞれ示している。なお、同図において、
前記図1と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は
省略する。
【0058】受信回路(RX)21内の増幅器等が非線
形性を有していると、受信マルチキャリア信号には非線
形歪みが発生する。例えば、増幅器の入出力特性が図7
に示すように+1V以上および−1V以下で線形性を失
うような特性を有していると、受信マルチキャリア信号
の信号レベルが上記+1V〜−1Vの線形動作範囲を超
えると、そこで非線形歪みが発生する。図9(a),
(b)はその一例を示すもので、1.8Vの信号波は
1.4Vに振幅制限される。この増幅器等の非線形特性
による振幅制限動作は、図9(c)に示すごとく+1.
8Vの入力信号波形に−0.4Vの雑音を付加したもの
としてモデル化できる。したがって、このモデル化した
付加雑音をeとすると、受信回路21の出力信号ブロッ
クvは、前記第1の実施の形態と同様に v=x+e と表わせる。
【0059】この受信ブロック信号は、A/D22でデ
ィジタル信号に変換された後、後述する補償器(CM
P)29を介してS/P23に入力され、このS/P2
3でN(N=8)個の並列信号vに変換されたのちvi
(i=0,1,…,7)を一つの信号ブロックとしてN点つま
り8点のDFT24に入力される。DFT24では、上
記8個の受信ブロック信号vを時間軸上の信号から周波
数軸上の信号に変換するための処理が行なわれ、この周
波数軸上の受信ブロック信号Vから受信情報データXが
再生される。
【0060】ところで、この周波数軸上の受信ブロック
信号Vから受信情報データXを再生する際に、推定器
(EST)20および引算器26,27により、受信ブ
ロック信号Vに含まれる上記非線形歪みによる付加雑音
Eを推定することができる。
【0061】すなわち、第1の実施の形態でも述べたよ
うに、DFT24の出力信号ブロックVは、 V=X+E のように表される。ただし、 E=(E0 E1 …EN-1 )T は上記非線形歪みに相当する付加雑音eを離散フーリエ
変換したものである。また、 (X0 X1 …Xt-1 )T , (XN-t XN-t+1 …XN-1 )T は受信側で零と分かっている既知の冗長信号(ヌル信
号)である。したがって、 (E0 E1 …Et-1 )T , (EN-t EN-t+1 …EN-1 )T は、 Ek =Vk −Xk , k=0,1,…,N-1 ,N-t ,N-t+1 ,…,N-1 から推定される。
【0062】前述したように付加雑音eは、受信回路2
1の非線形特性による振幅制限動作をモデル化したもの
である。このため、eのN個の要素(ei ,i=1,
2,…,N-1 )のうち、非零の位置と数は前記第1の実
施の形態と同様にDET28で検出できる。非零の要素
の数をν,(ν≦2t)とし、位置をiμ,μ=1,
2,…,νとすると、付加雑音の位置多項式Λ(x) は、
前記第(3) 式のように定義される。但し、Λ0 =1であ
り、また他のxの係数も付加雑音の位置から計算され
る。
【0063】(Λ0 ,Λ1 ,…,Λν)を離散フーリエ
変換したものは、 λi =(1/N)Λ(ω-i) である。このとき、前記第(4) 式の関係が成立する。こ
の第(4) 式において、Λk ,k=0,1,…,νは算出
されているため、このΛk とEk ,k=0,1,…,N-
1 ,N-t ,N-t+1 ,…,N-1 から、 Ek ,k=t,t+1 ,…,N-t-1 が算出される。
【0064】付加雑音の数が冗長データ数の2t個以下
ならば、付加雑音Ek の大きさはEST20で推定さ
れ、その推定値が正しければ、受信信号Vk ,k=t,
t+1 ,…,N-t-1 から、推定雑音信号Ek ,k=t,t+
1 ,…,N-t-1 を減算することにより、情報信号Xk ,
k=t,t+1 ,…,N-t-1 を得ることができる。一方、
付加雑音の数が冗長データ数の2t個より大きい場合に
は、付加雑音は推定できないためEST20では推定の
ための処理を行なわない。
【0065】しかしながら、以上のケースは、受信回路
21の線形動作範囲では非線形性を全く持たず、かつ非
線形動作のモデル化による付加雑音のみを考慮した場合
を前提にしたものであり、実際のケースとは必ずしも一
致しない。実際のケースでは、受信回路21の線形動作
範囲にも若干の非線形性があり、さらにランダム付加雑
音も存在するため、前記した付加雑音の推定値には誤差
がある。
【0066】そこで、この第2の実施の形態では、前記
第1の実施の形態で述べたように付加雑音をCAN25
で直接減算せずに、次のような処理により非線形歪みの
除去を行なっている。
【0067】すなわち、EST20において、周波数領
域の推定雑音ブロック E=(E0 E1 …EN-1 )T にIDFT処理を施し、時間軸上の e=(e0 e1 …eN-1 )T を得る。これは、非線形特性の付加雑音モデルである。
【0068】N個の信号からなる信号ブロック内で、電
圧値xの信号が v=x−e として受信されたとすると、電圧値−eの雑音が付加さ
れたものとしてモデル化される。このとき、A/D22
とS/P23との間に補償器(CMP)29を設け、こ
のCMP29において、上記受信信号値vに対し g(v) =1+e/v の利得を乗算すると、電圧値xは x=v+e となり、正しい信号となる。
【0069】ここで、推定した雑音が誤差を含むことを
考慮して、 g(v) =1+αe/v のように係数α(α<1)を設定して徐々に修正してい
く。
【0070】複数の信号ブロックに対し、前述の雑音推
定を繰り返すと、例えば図8に示すような種々の受信電
圧値vに対する修正修正利得g(v) の関係が得られる。
vに対するg(v) を滑らかに結ぶことにより、CMP2
9の入出力特性を得ることができる。
【0071】以上のように第2の実施の形態では、DE
T28で検出された非線形歪みの位置と数、および既知
の零シンボルX0 ,X7 を用いて、推定器(EST)2
0において上記非線形歪みによる付加雑音を推定する。
またA/D22とS/P23との間に補償器(CMP)
29を設けて、このCMP29に上記EST20による
付加雑音の推定結果をもとに受信回路21の非線形特性
を補償するための修正入出力特性を設定し、このCMP
29により受信マルチキャリア信号の非線形歪みを補償
するようにしている。
【0072】したがって第2の実施の形態によれば、受
信回路21の非線形特性ばかりでなく、線形動作範囲に
存在する若干の非線形性や、さらにはランダム付加雑音
をも考慮して、受信マルチキャリア信号の非線形歪みを
補償することが可能となる。したがって、さらに高品質
の受信情報データの再生を行なうことができる。またこ
の第2の実施の形態においても、非線形歪みを推定する
ための冗長信号としては信号ブロックの両端に元来挿入
されている零シンボルを利用しているので、新たな冗長
信号を設ける必要がなく、これにより伝送効率の低下は
生じない。また、非線形特性を推定するためのトレーニ
ング信号も不要である。
【0073】なお、上記第2の実施の形態では、受信側
の伝送装置においてのみ非線形歪みが発生するものとし
て説明したが、送信側の伝送装置において非線形歪みが
発生する場合にもこれを受信側で発生する非線形歪みと
共に推定し除去することが可能である。この場合には、
DET28において、受信マルチキャリア信号の信号レ
ベルが送信側で非線形歪みを起こす境界の電圧値と等し
いか、またはそれよりも若干小さい場合に、受信マルチ
キャリア信号には送信側の非線形歪みによる付加雑音が
加わっているものとしてその位置と数を検出すればよ
い。
【0074】また、上記第2の実施の形態では非線形歪
みによる付加雑音の推定に零シンボルを利用したが、制
御用のパイロットシンボルを利用してもよく、その他既
知の制御用冗長データが伝送されている場合にはこれを
利用してもよい。
【0075】(第3の実施の形態)この発明の第3の実
施の形態は、一般情報信号とそれよりも重要性の高い優
先情報信号とを多重化して階層伝送するマルチキャリア
伝送システムにおいて、優先情報信号には伝送品質の劣
化に対し高い対抗能力が与えられることから受信側では
優先情報信号を高確率で正しく再生できることに着目
し、誤り修正後の優先情報信号をあたかも既知の冗長信
号として使用することにより、受信ブロック信号に含ま
れる付加雑音の推定除去を行なうようにしたものであ
る。
【0076】マルチキャリア階層伝送の用途としては、
例えば映像信号を放送するシステムへの適用が考えられ
ている。すなわち、映像信号の高周波成分を一般情報信
号として伝送し、映像信号の直流成分や低周波成分、各
種制御情報を優先情報信号として伝送する。このように
すると、伝送条件が劣悪な場合でも、受信側の伝送装置
では少なくとも映像信号の直流成分、低周波成分および
各種制御情報を再生することができ、これにより最低限
の映像情報を再生することができる。
【0077】また、優先情報信号に伝送品質の劣化に対
し高い対抗能力を与えるための手段としては、例えば次
のようなものがある。 (1) 多値数を減らして信号点間距離を大きくした変調を
施す。 (2) 信号電力を大きくする。 (3) 強力な誤り訂正符号化を施す。
【0078】なお、階層伝送に関しては、例えばK.Ramc
handran,A.Ortega,K.Metin Uz,andM.Varrerli "Multire
solution Broadcast for Digital HDTV Using Joint So
urce/Channel Coding ",IEEE Journal on Selected Are
as in Communications, Vol11, No1, pp.6-23 ,Jan. 19
93.に詳しく記されている。
【0079】以下、この実施の形態を図面を参照して詳
しく説明する。なお、ここではマルチキャリア数N=8
とし、このうちの2個を使用して優先情報を伝送し、残
りの6個のを使用して非優先情報を伝送するものとして
説明を行なう。
【0080】図10は、この実施の形態に係わる送信側
および受信側の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック
図であり、(a)が送信側の伝送装置を、(b)が受信
側の伝送装置をそれぞれ示している。なお、同図におい
て、前記図1と同一部分には同一符号を付して詳しい説
明は省略する。
【0081】まず送信側の伝送装置において、送信しよ
うとする情報ビット列が、優先情報のビット列a a=(a0 a1 a2 …) と、非優先情報のビット列b b=(b0 b1 b2 …) からなるものとする。
【0082】これらの優先情報のビット列aおよび非優
先情報のビット列bは、それぞれ第1のマッピング回路
(MAP1)31および第2のマッピング回路(MAP
2)32にそれぞれ入力される。第1のマッピング回路
31は、優先情報ビット列aを2ビットずつQPSKの
信号点にマッピングする。これに対し第2のマッピング
回路32は、非優先情報ビット列bを4ビットずつ16
QAMの信号点にマッピングする。
【0083】QPSKとQAMとを、ピーク電力が同一
となる条件で比較すると、QPSKの信号点間の距離は
QAMの信号点間の距離の3倍であるため、QPSKの
ほうがQAMよりも雑音や歪みに強い。したがって、1
6QAMで変調されたビット列bに符号誤りが発生する
伝送路の状況下においても、QPSKで変調されたビッ
ト列aには誤りが発生しない確率が高い。ただし、伝送
効率は16QAMで変調したビット列bのほうが高い。
【0084】上記第1および第2のマッピング回路3
1,32からIDFT11に入力される信号ブロックX
を X=(X0 X1 X2 …XN-1 )T とするとき、このうちの2t個(図10ではt=1)の (X0 X1 X2 …X2t-1)T が優先情報ビット列aにQPSK変調を行なった情報信
号となり、また残りのN−2t個の信号 (X2t X2t+1 …XN-1 )T が非優先情報ビット列bに16QAM変調を行なった情
報信号となる。ここで、( )T はブロックの転置を意
味する。
【0085】上記N個の送信ブロック信号Xが入力され
るとIDFT11では、前記第1の実施の形態において
述べたように、上記送信ブロック信号Xを周波数軸上の
信号から時間軸上の信号に変換する処理が行なわれ、こ
れによりIDFT11からは第(1) 式に示した時間軸上
の送信ブロック信号xが出力される。
【0086】そして、このIDFT11から出力された
送信ブロック信号xは、並列/直列変換器(P/S)1
2で並列信号から直列信号に変換された後、ディジタル
/アナログ変換器(D/A)13でアナログ信号に変換
されて送信マルチキャリア信号となる。そして、この送
信マルチキャリア信号は送信回路(TX)14で所定の
無線周波数のマルチキャリア信号に周波数変換され、さ
らに所定の送信レベルなるように電力増幅されたのち、
図示しないアンテナから無線伝送路へ送信される。
【0087】一方受信側の伝送装置では、上記送信側の
伝送装置から送信された送信マルチキャリア信号が、図
示しないアンテナで受信されて受信回路(RX)21に
入力される。この受信回路21では、受信されたマルチ
キャリア信号が高周波増幅されたのちベースバンド信号
に周波数変換され、さらにベースバンド増幅器で増幅さ
れる。そして、この受信回路21から出力された受信信
号はアナログ/ディジタル変換器(A/D)22でディ
ジタル信号に変換される。
【0088】ところで、受信回路(RX)21内の増幅
器等が非線形入出力特性を有していると、前記第2の実
施の形態で述べたように受信マルチキャリア信号には例
えば図9(b)に示したような非線形歪みが発生する。
【0089】この増幅器等の非線形特性による振幅制限
動作は、図9(c)に示したように+1.8Vの入力信
号波形に−0.4Vの雑音を付加したものとしてモデル
化できる。したがって、このモデル化した付加雑音をe
とすると、受信回路21の出力信号ブロックvは、 v=x+e と表わせる。
【0090】この受信ブロック信号は、A/D22でデ
ィジタル信号に変換され、さらにS/P23でN(N=
8)個の並列信号vに変換されたのち、 vi (i=0,1,…,7) を一つの信号ブロックとしてN点つまり8点のDFT2
4に入力される。DFT24では、上記8個の受信ブロ
ック信号vを時間軸上の信号から周波数軸上の信号Vに
変換するための処理が行なわれる。
【0091】そして、このDFT24から出力された受
信ブロック信号Vは、後述する除去器(CAN)43を
介して受信情報信号Xとなり、このうち優先情報信号X
0 ,X1 は第1のデマッピング回路(DMAP1)41
に入力され、かつ非優先情報信号X2 〜X7 は第2のデ
マッピング回路(DMAP2)42に入力される。第1
のデマッピング回路(DMAP1)41では、QPSK
により信号点配置された上記優先情報データX0 ,X1
のデマッピング処理が行なわれ、これにより優先情報デ
ータが再生される。これに対し第2のデマッピング回路
42では、16QAMにより信号点配置された非優先情
報信号X2 〜X7 のデマッピング処理が行なわれ、これ
により優先情報データが再生される。
【0092】ところで、上記除去器(CAN)43で
は、上記受信ブロック信号Vから受信情報信号Xを推定
する際に、付加雑音を推定するための処理が行なわれ
る。以下、この推定処理の手順およびその内容について
説明する。
【0093】すなわち、DFT24の出力信号ブロック
Vは、 V=X+E のように表される。但し、 E=(E0 E1 …EN-1 )T は上記非線形歪みに相当する付加雑音eを離散フーリエ
変換したものである。ここで、 (V0 V1 …V2t-1)T は、優先情報ビット列aに対してQPSK変調を行なっ
た信号成分であり、これから再生した情報ビット列は誤
りを含まないと仮定できる。なお、誤りを含むか否かの
判定は、例えば送信情報データに誤り検出のためのビッ
トを付加しておくことにより容易に行ない得る。
【0094】第1のデマッピング回路41で再生され
た、誤りを含まない優先情報データaは、再びマッピン
グ回路(MAP)44に入力され、ここでQPSK信号
に再変調されたのち、上記CAN43に帰還供給され
る。CAN43では、この帰還された優先情報信号aの
QPSK変調信号 (X0 X1 …X2t-1)T を基に、 (E0 E1 …E2t-1)T を Ek =Vk −Xk ,k=0,1,…,2t-1 から推定される。
【0095】ここで、雑音ブロックeのN個の要素(e
i ,i=1,2,…,N-1 )のうち、非零の要素の数を
ν(ν≦2t)とし、位置をiμ,μ=1,2,…,ν
とする。そうすると、雑音の位置多項式Λ(x) は、前記
第1の実施の形態で示した第(3) 式のように定義され
る。但し、Λ0 =1である。(Λ0 ,Λ1 ,…,Λν)
を離散フーリエ変換したものは、 λi =(1/N)Λ(ω-i) である。このとき、前記第(4) 式に示した関係が成立す
る。
【0096】前述したように Ek =Vk −Xk ,k=0,1,…,2t-1 は推定済みであるため、これより Λk ,k=0,1,…,ν を算出することができ、付加雑音の位置を特定できる。
次に、このΛk ,k=0,1,…,νと、Ek ,k=
0,1,…,2t-1とから、 Ek ,k=2t,2t+1,…,N-1 が算出される。
【0097】付加雑音の数νがt個以下ならば、それら
の位置と大きさは除去器(CAN)43で推定される。
そして、受信信号Vk ,k=2t,2t+1,…,N-1 か
ら、推定雑音信号Ek ,k=2t,2t+1,…,N-1 を減
算することにより、非優先情報ビット列Xk ,k=2
t,2t+1,…,N-1 を得ることができる。
【0098】ところで、以上の説明では、付加雑音の数
νがt以下の場合についての付加雑音の位置および大き
さを推定する手法を示した。以下では、付加雑音の数ν
が2t以下であり、かつ雑音の位置が予め推定されてい
る場合に、上記2t個の雑音の大きさを推定する手法に
ついて説明する。付加雑音ブロックeは、受信回路21
の増幅器の非線形動作をモデル化したものとすると、非
線形動作を生じた信号の位置と数は特定できる。つま
り、eのN個の要素のうち、非線形動作の生じた位置に
相当する要素が非零となり、その他は零となる。但し、
非零の要素もその大きさはここでは不明であり、以後の
推定処理により推定される。
【0099】上記したように付加雑音ブロックeを、受
信回路21の増幅器の非線形動作をモデル化したものと
すると、eのN個の要素(ei ,i=1,2,…,N-1
)のうち,非零の位置と数は検出器(DET)28で
検出できる。なお、この検出手法としては、例えばある
レベル以上の信号が入力されたときに、これを非線形動
作が加わった信号と判定する手法が用いられる。
【0100】このとき、雑音ブロックeのN個の要素
(ei ,i=1,2,…,N-1 )のうち、非零の要素の
数をν,(ν≦2t)とし、位置をiμ,μ=1,…,
νとしたときの、雑音の位置多項式Λ(x) (第(3) 式)
の係数Λk k=0,1,…,νは直接算出することがで
きる。そして、この係数Λk k=0,1,…,νと、E
k ,k=0,1,…,2t-1とから、Ek ,k=2t,2t
+1,…,N-1 を算出することができる。
【0101】ここで、付加雑音の数が2t個以下ならば
付加雑音Ek の位置と大きさはCAN43で推定され、
受信信号Vk ,k=2t,2t+1,…,N-1 から、推定雑
音信号Ek ,k=2t,2t+1,…,N-1 を減算すること
により、非優先情報ビット列Xk ,k=2t,2t+1,
…,N-1 を得ることができる。一方、付加雑音の数が冗
長信号のシンボル数の2t個より大きい場合には、付加
雑音は推定できないためCAN43では推定除去のため
の処理を行なわない。
【0102】以上述べたように第3の実施の形態では、
階層伝送される重要度の異なる情報データのうち伝送品
質の劣化に比較的強いQPSK変調方式を用いて伝送さ
れる優先情報データを利用して、受信回路21の非線形
特性により受信マルチキャリア信号に発生する非線形歪
みに相当する付加雑音を、DFT24の出力側に設けら
れたCAN43で推定し除去するようにしている。
【0103】したがって、この実施の形態によれば、受
信回路21の増幅器等が有する非線形性により受信マル
チキャリア信号に非線形歪みが発生しても、この非線形
歪みを付加雑音として推定し除去することができる。し
たがって、線形動作範囲の大きい高価な増幅器などを用
いることなく、高品質の受信情報データの再生を行なう
ことができる。
【0104】また、信頼性の高い優先情報信号を冗長信
号として使用することにより付加雑音の推定処理を行な
っているので、トレーニング信号やその他の冗長信号を
新たに伝送する必要がなく、これにより伝送効率の低下
を生じずに上記効果を得ることができる。
【0105】なお、上記第3の実施の形態では、受信側
の伝送装置においてのみ非線形歪みが発生するものとし
て説明したが、送信側の伝送装置において非線形歪みが
発生する場合にも、これを受信側で発生する非線形歪み
と共に推定し除去することが可能である。この場合に
は、DET28において、受信マルチキャリア信号の信
号レベルが送信側で非線形歪みを起こす境界の電圧値と
等しいか、またはそれよりも若干小さい場合に、受信マ
ルチキャリア信号には送信側の非線形歪みによる付加雑
音が加わっているものとしてその位置と数を検出すれば
よい。
【0106】また上記第3の実施形態では、1信号ブロ
ックのうちのXk ,k=0,1,…,2t-1を優先度の高
い情報としたが、優先度の高い情報のブロック内におけ
る位置はこれに限定されることなく、連続した2t個で
あれば任意に設定可能である。例えば、DFTの巡回構
造を考慮すると、ブロックの両端に分けて配置してもよ
い。
【0107】さらに、優先度の高い情報のブロック内の
位置は時間経過に従って変化させるようにしてもよい。
このようにすると、伝送路に周波数選択性フェージング
などが発生し、その影響で特定の周波数の信号の劣化が
著しいような場合の特性を改善することができる。但
し、これを実現するには、優先情報の位置変化のルール
を送信側と受信側とで予め取り決めておくか、または変
化を表わす情報を送信側から受信側へあるいは受信側か
ら送信側へその都度伝達する必要がある。
【0108】さらに、優先情報データおよび非優先情報
データの変調方式についても、QPSKや16QAMに
限ることはない。
【0109】(第4の実施の形態)前記第3の実施の形
態では、1個の信号ブロックごとに付加雑音を推定し
て、減算により除去を行なったが、この方式は受信回路
21の線形動作範囲では非線形性を全く持たず、かつ非
線形動作のモデル化による付加雑音のみを考慮した場合
を前提にしたものであり、実際のケースとは必ずしも一
致しない。実際のケースでは、受信回路21の線形動作
範囲にも若干の非線形性があり、さらにランダム付加雑
音も存在するため、前記した付加雑音の推定値には誤差
がある。
【0110】そこで、この発明の第4の実施の形態で
は、前記第3の実施の形態で述べたように付加雑音をC
AN43で直接減算せずに、次のような処理により非線
形歪みの除去を行なっている。
【0111】図11は、この第4の実施の形態に係わる
送信側および受信側の伝送装置の要部構成を示す回路ブ
ロック図であり、(a)が送信側の伝送装置を、(b)
が受信側の伝送装置をそれぞれ示している。なお、同図
において、前記図10と同一部分には同一符号を付して
詳しい説明は省略する。
【0112】すなわち、前記第2の実施の形態と同様
に、推定器(EST)45おいて、周波数領域の推定雑
音ブロック E=(E0 E1 …EN-1 )T にIDFT処理を施し、時間軸上の e=(e0 e1 …eN-1 )T を得る。これは、非線形特性の付加雑音モデルである。
【0113】N個の信号からなる信号ブロック内で、電
圧値xの信号が v=x−e として受信されたとすると、電圧値−eの雑音が付加さ
れたものとしてモデル化される。このとき、A/D22
とS/P23との間に補償器(CMP)46を設け、こ
のCMP46において、上記受信信号値vに対し g(v) =1+e/v の利得を乗算すると、電圧値xは x=v+e となり、正しい信号となる。ここで、推定した雑音が誤
差を含むことを考慮して、 g(v) =1+αe/v のように係数α(α<1)を設定して徐々に修正してい
く。
【0114】複数の信号ブロックに対し、前述の雑音推
定を繰り返すと、例えば図8に示したような種々の受信
電圧値vに対する修正修正利得g(v) の関係が得られ
る。vに対するg(v) を滑らかに結ぶことにより、CM
P29の入出力特性を得ることができる。
【0115】以上のように第4の実施の形態では、デマ
ッピング回路41で再生された優先情報データaをマッ
ピング回路44で再マッピングして推定器(EST)4
5に供給し、このEST45において上記再マッピング
された優先情報データを用いて非線形歪みによる付加雑
音を推定する。また、A/D22とS/P23との間に
補償器(CMP)46を設けて、このCMP46に上記
EST45による付加雑音の推定結果をもとに受信回路
21の非線形特性を補償するための修正入出力特性を設
定し、このCMP46により受信マルチキャリア信号の
非線形歪みを補償するようにしている。
【0116】したがってこの実施形態によれば、受信回
路21の非線形特性ばかりでなく、線形動作範囲に存在
する若干の非線形性や、さらにはランダム付加雑音をも
考慮して、受信マルチキャリア信号の非線形歪みを補償
することが可能となる。したがって、さらに高品質の受
信情報データの再生を行なうことができる。またこの実
施の形態においても、非線形歪みを推定するための冗長
データとしては、階層伝送される各情報データのうち伝
送品質の劣化に強い優先情報データaの再マッピングデ
ータを利用しているので、トレーニング信号や新たな冗
長データを用いる必要がなく、これにより伝送効率の低
下を生じることなく非線形歪みの推定除去を行なうこと
ができる。
【0117】なお、以上の実施形態では、優先情報デー
タを伝送品質の劣化に強くするために、QPSKのよう
に多値数を減らして信号点間距離を大きくする変調方式
を採用したが、これには限定されず信号電力を大きく設
定したりより強力な誤り訂正符号化方式を採用するよう
にしてもよい。
【0118】また、第4の実施の形態では、受信側の伝
送装置においてのみ非線形歪みが発生するものとして説
明したが、送信側の伝送装置において非線形歪みが発生
する場合にもこれを受信側で発生する非線形歪みと共に
推定し除去することが可能である。この場合には、DE
T28において、受信マルチキャリア信号の信号レベル
が送信側で非線形歪みを起こす境界の電圧値と等しい
か、またはそれよりも若干小さい場合に、受信マルチキ
ャリア信号には送信側の非線形歪みによる付加雑音が加
わっているものとしてその位置と数を検出すればよい。
【0119】(第5の実施の形態)この発明の第5の実
施の形態は、逆離散フーリエ変換(IDFT)および離
散フーリエ変換(DFT)をN個の搬送波信号からなる
OFDM信号の生成と分離に使用するだけでなく、受信
側の伝送装置において付加歪みの推定とその除去に使用
するようにし、この付加歪みの推定と除去をOFDM信
号の両端部位に配置された零シンボルのキャリアを冗長
信号として利用することで行うようにしたものである。
【0120】以下、この実施の形態を図面を参照して詳
しく説明する。なお、ここではマルチキャリア数N=8
とするとともに、送受間で既知の冗長信号として4個の
ヌル信号を伝送帯域の両端部分に2個ずつ挿入するもの
として説明を行なう。
【0121】図12および図13はそれぞれ、この実施
の形態に係わる送信側および受信側の各伝送装置の要部
構成を示す回路ブロック図である。なお、同図におい
て、前記図1と同一部分には同一符号を付してある。
【0122】先ず送信側の伝送装置において、4個の情
報データは変調器(Modu)10に入力され、ここで
PSKまたはQAMなどの変調規則に従い複素数の信号
点空間にマッピングされる。そして、この変調された4
個の情報信号X2 ,X3 ,X4 ,X5 は、ヌル信号から
なる4個の冗長信号X0 ,X1 ,X6 ,X7 とともに、
8個の要素からなる送信ブロック信号(X0 X1 …X7
)として8点のIDFT11に入力される。IDFT
11では、上記送信ブロック信号が周波数軸上の信号か
ら時間軸上の信号に変換され、送信ブロック信号(x0
x1 …x7 )となって出力される。但し、
【数5】
【0123】である。
【0124】次に上記時間軸上の送信ブロック信号(x
0 x1 …x7 )は、並列直列変換器(P/S)12で並
列信号から直列信号に変換され、さらに図示しないディ
ジタル・アナログ変換器(D/A)でアナログ信号に変
換され、しかるのち送信機(TX)14において伝送帯
域の無線周波数に周波数変換され、かつ所定の送信電力
レベルに増幅されたのち、アンテナから伝送路へ送信さ
れる。
【0125】これに対し受信側の伝送装置では、上記伝
送路を経て送られたマルチキャリア信号は受信機(R
X)21で受信されてベースバンド信号に周波数変換さ
れ、さらに図示しないアナログ・ディジタル変換器(A
/D)でディジタル信号に変換されたのち、直列並列変
換器(S/P)23に入力される。このS/P23では
上記受信信号が並列の受信ブロック信号(w0 w1 …w
7 )に変換される。このとき、受信ブロック信号(w0
w1 …w7 )は、伝送系で雑音(e0 e1 …eN-1)が
付加されているものとすると、 wm =xm +em ,m =0,1,…,7 のように書き表される。
【0126】続いてこの受信ブロック信号wm は、8点
のDFT24に(y0 y1 …y7 )として入力される。
すなわち、 ym =wm ,m =0,1,…,7 である。DFT24では、上記受信ブロック信号ym が
時間軸上の信号から周波数軸上の信号に変換され、(Y
0 Y1 …YN-1 )となって出力される。但し、
【数6】
【0127】である。
【0128】ここで、DFT24の出力は、 Yk =Xk +Ek , k=0,1,…,7 のように書き表される。但し、(E0 E1 …E7 )は、
付加雑音のDFT出力である。この付加雑音が零であれ
ば、 Yk =Xk ,k=0,1,…,7 であり、Y2 ,Y3 ,Y4 ,Y5 を復調器(Demo
d)30に入力することで、送信情報データが再生され
る。
【0129】ところで、送信ブロック信号は、周波数軸
上の8個の信号を多重して生成したものであり、多重信
号数(N)が大きいほど振幅変動が大きくなる。
【0130】一方、送信器や受信器は、ディジタル・ア
ナログ変換器、アナログ・ディジタル変換器、増幅器な
どの各種のアナログ回路を有する。これらのアナログ回
路は、線形に動作する信号振幅の範囲が限られており、
ある値を越えた振幅の信号に対しては、信号に歪みが生
じる。ディジタル・アナログ変換器、アナログ・ディジ
タル変換器においては、ビット数で動作範囲が限定され
る。アナログ回路の線形動作範囲や精度を拡大しようと
すると高価なものとなるため、非線形性による歪みは大
きな問題となる。
【0131】この非線形歪みによる振幅制限動作は、先
に図9に示したように入力信号に雑音が付加されたもの
としてモデル化できる。したがって、非線形性による振
幅制限を送信ブロック信号(x0 x1 …x7 )に対する
雑音(e0 e1 …e7 )の加算としてモデル化すると、
非線形回路の出力ブロック新号(w0 w1 …w7 )は、 wm =xm +em ,m=0,1,…,7 と表せる。
【0132】ここで、一例として、付加雑音は、受信機
に設けられた増幅器の非線形動作をモデル化したものと
する。非線形動作は振幅の大きい信号に対して生じると
仮定できるため、非線形動作を生じた信号の位置と数は
特定できる。
【0133】そこで、雑音の8個の要素(e0 e1 …e
7 )のうち非零の位置と数を、検出器(Det)56に
おいて、あるレベル以上の受信信号のサンプル点の位置
と数に等しいものとして推定する。但し、非零の要素の
大きさは不明であり、以後の処理で推定する。
【0134】この実施の形態では、DFT24から出力
された受信ブロック信号Yk ,k=0,1,…,7か
ら、送信ブロック信号Xk ,k=0,1,…,7を推定
する。図13において、S/P23から検出器56に入
力された受信ブロック信号wm ,m=0,1,…,7の
全要素が所定のレベルよりも小さい場合には、非線形動
作が加わっていない、つまり雑音em =0,m=0,
1,…,7として、第1のスイッチ回路(Sw1 )51
の各スイッチS10,S11,…,S17は全て白丸で示す接
点に接続される。このため、DFT24へは ym =wm =xm ,m=0,1,…,7 が入力され、この結果DFT24からは
【数7】
【0135】より、Yk =Xk ,k=0,1,…,7が
出力される。
【0136】また、このとき第2のスイッチ回路(Sw
2)52の各スイッチS22,S23,S24,S25はすべて
白丸側の接点に接続される。このため、上記DFT24
から出力された受信ブロック信号Yk のうち、情報信号
に相当するY2 ,Y3 ,Y4,Y5 が復調器(Demo
d)30に入力され、ここで復調されて情報データが再
生される。なお、上記第1および第2のスイッチ回路
(Sw1,Sw2)51,52の切り換えは、検出器5
6により制御される。
【0137】一方、いま仮に上記S/P23から検出器
56に入力された受信ブロック信号wm ,m=0,1,
…,7の各要素のうち、w3 ,w6 が所定の振幅レベル
を超えていたとする。つまり、要素w3 ,w6 に非線形
歪みによる付加雑音が含まれていたとする。
【0138】この場合、先ず第1のスイッチ回路(Sw
1)51の各スイッチS10,S11,…,S17は全て一旦
白丸で示す接点に接続され、これにより ym =wm ,m=0,1,…,7 がDFT24に初期値として入力される。そして、以下
のようにステップ1とステップ2が繰り返される。
【0139】(ステップ1)第2のスイッチ回路(Sw
2)52の各スイッチS22,S23,S24,S25はすべて
黒丸側の接点に接続される。このため、上記DFT24
から出力された受信ブロック信号Yk の各要素Y0 ,Y
1 ,Y2 ,Y3 ,Y4 ,Y5 ,Y6 ,Y7 はIDFT5
4に入力される。但し、このとき上記受信ブロック信号
の各要素のうち、情報信号に相当するY2 ,Y3 ,Y4
,Y5 は直接IDFT54に入力されるが、冗長信号
に相当するY0 ,Y1 ,Y6 ,Y7 は掛算器53におい
て係数εが乗算されて、 Vk =εYk ,k=0,1,6,7 となってIDFT54に入力される。
【0140】ここで、上記係数εは既知の冗長信号(ヌ
ル信号)に応じてε=0に設定してある。したがって、
上記受信ブロック信号の各要素のうちY0 ,Y1 ,Y6
,Y7 は、掛算器53において上記ε=0が乗算され
て、すべて0に設定されてIDFT54に入力されるこ
とになる。すなわち、DFT24から出力された要素Y
0 ,Y1 ,Y6 ,Y7 が非線形歪みに起因する付加雑音
を含んでいても、これらの要素は本来の値である既知の
冗長信号(ヌル信号)に置換される。
【0141】なお、実際の伝送においては、非線形動作
のモデル化による付加雑音以外に、伝送路の状況等によ
るランダム付加雑音が存在することを考慮して、ε≠0
として、微少値を与える。
【0142】(ステップ2)IDFT54では、Y0 ,
Y1 ,Y6 ,Y7 が本来の値である冗長信号(ヌル信
号)に置換された上記受信ブロック信号 Vk ,k=0,1,…,7 が、周波数軸上の信号から再び時間軸上の信号に変換さ
れ、
【数8】
【0143】となって出力される。
【0144】また、このとき第3のスイッチ回路(Sw
3)55は、検出器56の制御により、付加雑音が検出
された要素w3 ,w6 に対応するスイッチS33,S36の
みが黒丸側の接点に接続され、残りのスイッチが白丸側
の接点に接続される。またそれとともに第1のスイッチ
回路(Sw1 )51の各スイッチS10,S11,…,S17
は全て黒丸側の接点に接続される。このため、DFT2
4には ym =Wk ,k=0,1,2,4,5,7 と、 ym =Vk ,k=3,6 が入力される。
【0145】すなわち、DFT24には、今度は、受信
ブロック信号w0 ,w1 ,…w7 のうち、非線形動作の
影響を受けた信号要素w3 ,w6 を、掛算器53により
冗長信号をヌル信号に置換した上でIDFT54で再変
換した信号要素v3 ,v6 に置き換えた信号ym が入力
され、時間軸上の信号に変換される。
【0146】以上のステップ1およびステップ2は、予
め設定された所定の回数繰り返される。そして、この繰
り返し処理が終了すると、検出器56により第2のスイ
ッチ回路(Sw2 )の各スイッチS22,S23,S24,S
25は全て黒丸側の接点に切り換えられ、この結果DFT
24から出力された受信ブロック信号のうちの情報信号
に相当するY2 ,Y3 ,Y4 ,Y5 が復調器(Demo
nd)30にを入力されて情報データが再生される。
【0147】なお、検出器56もしくはそれに代わる制
御部において、S/P23から出力された受信ブロック
信号に含まれる各信号要素のうち、所定レベルを超える
非線形歪みが付加された信号要素の数が、送信側で挿入
される冗長信号数“4”よりも大きいかそれ以下である
かを判定する。そして、冗長信号数“4”以下の場合に
ステップ1およびステップ2による動作を実行させ、冗
長信号数“4”よりも大きい場合には推定誤差が大きく
なるため、上記したステップ1,2の処理を行わなずに
他の方策をとるようにしてもよい。
【0148】以上述べたように、本実施の形態では、I
DFTとDFTをN個の信号の合成と分解だけではな
く、受信側の伝送装置における付加雑音の推定と除去に
も用いている。このため、伝送装置の非直線性等による
信号誤りが受信マルチキャリア信号に含まれていても、
この信号誤りはDFT24およびIDFT54を用いた
修正処理によって修正される。またこの修正処理に使用
する2t個の冗長信号は、元来送信ブロック信号に挿入
されているヌル信号であり、新たに加えられたものでは
ない。このため修正のために送信ブロック信号に別途ト
レ−ニング信号を挿入する必要はなく、これにより伝送
効率の低下も生じない。
【0149】(第6の実施の形態)この発明の第6の実
施の形態は、上記第5の実施の形態で述べた装置をさら
に改良したもので、非直線性による信号誤りの修正処理
に使用するDFTおよびIDFTの信号点数を削減する
ことで、修正処理に要する演算量を低減するようにした
ものである。
【0150】すなわち、いまN個の要素から成る信号ブ
ロック(y0 y1 …yN-1 )をN点のDFTに入力し
て、時間軸上の受信ブロック信号(Y0 Y1 …YN-1 )
を得るものとすると、
【数9】
【0151】となる。
【0152】次に、N=KMの条件で、
【数10】
【0153】と置いたとき、M個の要素から成る信号ブ
ロック(u0 u1 …uM-1 )をM点のDFTに入力した
場合にDFTから出力される信号ブロック(U0 U1 …
UM-1)は、
【数11】
【0154】で表される。
【0155】この式は次のように変形できる。
【数12】
【0156】以上より、 Uk =Yk K,k=0,1,…,M−1 の関係を得られる。
【0157】これは、N個の要素から成る信号ブロック
(Y0 Y1 …YN-1 )のうちのM個の要素(Y0 Yk …
Y(M-1)K)が、(u0 u1 …uM-1 )をM点のDFTに
入力したときのDFTの出力(U0 U1 …UM-1 )から
得られることを意味している。この実施の形態は、以上
の点に着目して演算量を削減するものである。
【0158】図14は、この発明の第6の実施の形態に
係わる受信側の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック
図である。なお、同図において前記図15と同一部分に
は同一符号を付してある。また以下の説明では、N=
8,M=4,K=N/M=2の場合を例にとって説明す
る。
【0159】S/P23から出力された受信ブロック信
号wm ,m=0,1,…,7は検出器(Det)65に
入力され、ここでその振幅レベルの判定が行われる。先
ず、上記受信ブロック信号wm のすべての要素が所定の
振幅レベルよりも小さい場合には、非線形動作が加わっ
ていない、つまりem =0,m=0,1,…,7と見な
され、第1のスイッチ回路(Sw1 )61の各スイッチ
S10,S11,…,S17は全て白丸側の接点に接続され
る。このため、上記S/P23から出力された受信ブロ
ック信号wm ,m=0,1,…,7は、ym ,m=0,
1,…,7としてDFT24に入力され、ここで時間軸
上の信号から周波数軸上の信号Ym ,m=0,1,…,
7に変換される。
【0160】すなわち、この場合には、 ym =wm =xm ,m=0,1,…,7 となり、DFT24からは、
【数13】
【0161】よりYk =Xk ,k=0,1,…,7が得
られる。そして、このDFT24から出力された受信ブ
ロック信号Yk =Xk ,k=0,1,…,7のうち、情
報信号に相当する4個の信号Y2 ,Y3 ,Y4 ,Y5 が
復調器(Demod)30に入力され、ここで復調され
て情報データが再生される。
【0162】次に、S/P23から検出器(Det)6
5に入力された受信ブロック信号wm ,m=0,1,
…,7のうちで、いずれかの要素が受信機21の非線形
動作により所定の振幅レベルよりも大きかったとする。
ここでは、例えば要素w3 ,w6 が所定のレベルを超え
ているものとして説明を行う。
【0163】この場合、先ず第3のスイッチ回路(Sw
3)63の各スイッチS30,S31,S32,S33は全て一
旦白丸で示す接点に接続され、これにより um =wm +wm+4,m=0,1,2,3 がDFT67に初期値として入力される。そして、以下
のようにステップ1とステップ2が繰り返される。
【0164】(ステップ1)上記4点のDFT67から
は、
【数14】
【0165】が出力される。そして、このDFT67の
出力信号は4点のIDFT69に入力される。但し、こ
の4点のIDFT69に入力される信号Uk ,k=0,
1,2,3のうち、中側の位置する2個の要素Uk ,k
=1,2はVk ,k=1,2として直接IDFT69入
力され、両端に位置する残りの2個の要素Uk ,k=
0,3は掛算器68で係数εがかけられて、Vk =εU
k ,k=0,3となってIDFT69に入力される。
【0166】ここで、上記係数εは、上記DFT67の
出力のうちのUk ,k=0,3を既知の冗長信号(ヌル
信号)に対応してV0 =V3 =0とするために、ε=0
とする。しかし、伝送系の線形動作範囲では、全く非線
形特性を有せずかつ非線形動作のモデル化による付加雑
音のみを考慮する仮定が、実際の伝送路において厳密に
は成立しないことを考慮して、ε≠0として微少値を与
えるほうが好ましい。 (ステップ2)4点のIDFT69からは、
【数15】
【0167】が出力される。このとき、第4のスイッチ
回路(Sw4 )64のスイッチS40,S41は白丸側の接
点に接続され、残りのスイッチS42,S43は黒丸側の接
点に接続される。また、第3のスイッチ(Sw3 )63
の各スイッチS30,S31,S32,S33は全て黒丸側の接
点に接続される。これらのスイッチの切り換え設定は検
出器65により制御される。
【0168】このため、4点のDFT67に入力される
4個の信号のうちの2個は、 um =wm ,m=0,1 となる。また残りの2個は、 um =vm ,k=2,3 となる。以上のように第3および第4のスイッチ回路
(Sw3 ,Sw4 )63,64を切り替え設定する理由
は次のようなものである。すなわち、4点のIDFT6
9から出力された信号vm ,m=0,1,2,3のう
ち、v2 とv3 は非線形動作の加わった要素であるが、
残りのv0 ,v1 は非線形動作の加わっていない要素で
ある。そして、真の値はw0 +w4 ,w1 +w5 であ
り、それらに置き換えてDFT67に入力するためであ
る。
【0169】以上のステップ1およびステップ2は、予
め定めた所定の回数繰り返される。そして、この繰り返
し処理が終了したのちに、第1のスイッチ回路(Sw1
)の各スイッチのうち、S10,S11,S12,S14,S1
5,S17が白丸側の接点に接続され、またスイッチS13
は菱形接点に、さらにスイッチS16は黒丸側の接点に接
続される。またそれとともに、第2のスイッチ回路(S
w2 )のスイッチS23は菱形接点に、スイッチS22は黒
丸接点に接続される。
【0170】したがって、DFT24にはw0 ,w1 ,
w2 ,u3 ,w4 ,w5 ,u2,w7が入力され、ここで
時間軸上の信号から周波数軸上の信号に変換される。そ
して、このDFT24の出力信号Yk ,k=0,1,
…,7のうち、情報信号に相当するY2 ,Y3 ,Y4 ,
Y5 は復調器(Demod)30に入力され、ここで情
報データに復調される。
【0171】ところで、この第6の実施の形態では、信
号要素um ,m=0,1,2,3に対して、非線形動作
の加わった大きい振幅の要素の位置と数を検出する必要
がある。 um =wm +wm+4 ,m=0,1,2,3 をもとに、非線形動作が加わったwm (i) から、どのu
m に非線形動作が加わっているかがわかる。第2の実施
の形態におけるステップ1およびステップ2の繰り返し
処理によってum が修正されたとき、その修正結果をも
とにwm を修正するには、um に対応する(wm wm+
4 )のうち、非線形動作が加わっている要素がいずれか
1個であれば、1対1の対応から修正することが可能で
ある。
【0172】一般的には、um (i) に対応する(wm w
m+M … wm+(K-1)M)のうち、非線形動作が加わって
いる要素が1個であれば、1対1の対応から修正するこ
とができる。
【0173】また、Mを小さくするほど、ステップ1お
よびステップ2におけるDFT67およびIDFT69
の点数の削減による演算量の削減が図られるが、その一
方で上記の1対1の対応がとれる確率が低くなる。した
がって、検出器(Det)65で、非線形動作が加わっ
ている要素の数と位置を検出して、その結果に基づいて
最適なMの値、すなわちステップ1およびステップ2に
おけるDFT67およびIDFT69の点数を選択する
ことにより、効率的な演算がなされる。
【0174】(第7の実施の形態)この発明の第7の実
施の形態は、第6の実施の形態の装置をさらに簡略化し
たもので、信号点数の少ないDFTおよびIDFTを使
用して、受信マルチキャリア信号に含まれる複数の信号
要素のうちの特定の信号要素についてのみその非線形歪
みを修正して復調器で復調するようにしたものである。
【0175】図15は、この発明の第7の実施の形態に
係わる受信側伝送装置の構成を示す回路ブロック図であ
る。なお、同図において前記図14と同一部分には同一
符号を付して詳しい説明は省略する。
【0176】同図において、S/P23から出力された
受信ブロック信号wm ,m=0,1,…,7は、そのま
ま8点のDFT24に入力されて時間軸上の信号から周
波数軸上の信号Yk ,k=0,1,…,7に変換され
る。そして、このDFT24から出力された受信ブロッ
ク信号Yk =Xk ,k=0,1,…,7のうち、情報信
号に相当する4個の信号Y2 ,Y3 ,Y4 ,Y5 が復調
器(Demod)30に入力され、ここで復調されてす
べての情報データが再生される。但し、この復調データ
は、S/P23から出力された受信ブロック信号に非線
形歪みが含まれていたとしても修正されずにそのまま復
調された信号である。
【0177】一方、スイッチ回路(Sw3)63の各ス
イッチS30,S31,S32,S33は、全て一旦白丸で示す
接点に初期設定され、これにより上記S/P23から出
力された受信ブロック信号wm ,m=0,1,…,7
は、加算回路66で加算されたのち um =wm +wm+4,m=0,1,2,3 となってDFT67に入力される。そして、前記第6の
実施の形態にて述べたステップ1による処理が行われ
る。
【0178】すなわち、DFT67の出力信号は4点の
IDFT69に入力される。但し、この4点のIDFT
69に入力される信号Uk ,k=0,1,2,3のう
ち、中側の位置する2個の要素Uk ,k=1,2はVk
,k=1,2として直接IDFT69入力され、両端
に位置する残りの2個の要素Uk ,k=0,3は掛算器
68で調整信号としての係数εがかけられて、Vk =ε
Uk ,k=0,3となってIDFT69に入力される。
【0179】ここで、上記係数εは、前記第5および第
6の実施形態でも述べたように、上記DFT67の出力
のうちのUk ,k=0,3を既知の冗長信号(ヌル信
号)に対応してV0 =V3 =0とするために、ε=0に
設定してある。しかし、伝送系の線形動作範囲では、全
く非線形特性を有せずかつ非線形動作のモデル化による
付加雑音のみを考慮する仮定が、実際の伝送路において
厳密には成立しないことを考慮して、ε≠0として微少
値を与えるほうが好ましい。
【0180】次にステップ2による処理を実行する。す
なわち、4点のIDFT69からは、前記第(15)式
に示した時間軸上の受信ブロック信号が出力される。こ
のとき、スイッチ回路(Sw4 )64のスイッチS40,
S41は白丸側の接点に接続され、残りのスイッチS42,
S43は黒丸側の接点に接続される。また、スイッチ(S
w3 )63の各スイッチS30,S31,S32,S33は全て
黒丸側の接点に接続される。これらのスイッチの切り換
え設定は検出器65により制御される。
【0181】このため、4点のDFT67に入力される
4個の信号のうちの2個は、 ym =wm ,m=0,1 となる。また残りの2個は、 ym =vm ,k=2,3 となる。以上のように各スイッチ回路(Sw3 ,Sw4
)63,64を切り替え設定する理由は次のようなも
のである。すなわち、4点のIDFT69から出力され
た信号vm ,m=0,1,2,3のうち、v2 とv3 は
非線形動作の加わった要素であるが、残りのv0 ,v1
は非線形動作の加わっていない要素である。そして、真
の値はw0 +w4 ,w1 +w5 であり、それらに置き換
えてDFT67に入力するためである。
【0182】以上のステップ1およびステップ2による
修正処理は、予め定めた所定の回数繰り返される。そし
て、この繰り返し修正処理が終了すると、DFT67か
ら出力された信号U0,U1,U2,U3のうち情報信号に
対応する2個の要素Uk ,k=1,2が復調器70に入
力され、この復調器70により復調される。この復調デ
ータは、上記ステップ1およびステップ2の繰り返し修
正処理により非線形歪みが修正されたものである。
【0183】したがってこの装置によれば、前記第6の
実施の形態のようにすべてのシンボルについては非線形
歪みによる誤りを修正できないものの、受信ブロック信
号中の特定の信号要素に対応するシンボルについては非
線形歪みによる誤りを訂正することができる。しかも、
第6の実施の形態で示した第1および第2のスイッチ回
路とその切り換え制御を不要にした分だけ、回路構成お
よび制御を簡略化することができる。
【0184】(第8の実施の形態)この発明の第8の実
施の形態は、送信側から受信側へ情報データを優先デー
タと非優先データとに分けて階層伝送を行う場合に、送
信側の伝送装置において、優先データを送信ブロック信
号の各信号要素のうちの予め定められた位置に配置して
これをIDFTで時間軸上の信号に変換してマルチキャ
リア送信する。一方、受信側の伝送装置において、時間
軸上の受信ブロック信号を上記IDFTより信号点数の
少ないDFTおよびIDFTに入力して、これらのDF
TおよびIDFTによる繰り返し修正処理により非線形
歪みによる信号誤りを修正したのち復調して優先データ
のみを再生するようにしたものである。
【0185】図16および図17は、この発明の第8の
実施形態に係わるマルチキャリア伝送システムの構成を
示すもので、図16は送信側の伝送装置を、また図17
は受信側の伝送装置をそれぞれ示している。なお、同図
において前記図12および図15と同一部分には同一符
号を付して詳しい説明は省略する。
【0186】送信側の伝送装置では、変調回路10に入
力する4ビットの情報データD0,D1,D2,D3の
うち、D0,D2に優先データを配置し、D1,D3に
非優先データを配置している。優先データとしては、例
えば符号復号化に必要な制御信号、映像信号の直流成分
や低周波成分の情報等のように、映像信号を再生する上
で必要不可欠な重要データが割り当てられ、非優先デー
タとしては映像信号の高周波成分等のような、映像を再
生する上で必要不可欠ではないが映像の品質をより良く
するための情報データが割り当てられる。
【0187】そうして信号位置が割り当てられた優先デ
ータおよび非優先データは、変調器(Modu)10に
おいてPSKまたはQAMなどの変調規則に従い複素数
の信号点空間にマッピングされたのち、ヌル信号からな
る4個の冗長信号 とともに、8個の要素からなる送信
ブロック信号(X0 X1 …X7 )として8点のIDFT
11に入力される。IDFT11では、上記送信ブロッ
ク信号が周波数軸上の信号から時間軸上の信号に変換さ
れ、この送信ブロック信号(x0 x1 …x7 )は並列直
列変換器(P/S)12で並列信号から直列信号に変換
され、さらに図示しないディジタル・アナログ変換器
(D/A)でアナログ信号に変換されたのち、送信機
(TX)14から伝送路へ送信される。
【0188】これに対し受信側の伝送装置では、上記伝
送路を経て送られたマルチキャリア信号が受信機(R
X)21で受信されてベースバンド信号に周波数変換さ
れ、さらに図示しないアナログ・ディジタル変換器(A
/D)でディジタル信号に変換されたのち、直列並列変
換器(S/P)23で並列の受信ブロック信号(w0 w
1 …w7 )に変換される。この受信ブロック信号(w0
w1 …w7 )は、検出器(Det)65に入力され、こ
こでその振幅レベルの判定が行われる。
【0189】また上記受信ブロック信号(w0 w1 …w
7 )は加算回路66に入力され、ここで信号要素w0と
w4、w1とw5、w2とw6、およびw3とw7がそ
れぞれ相互に加算されて4個の信号要素からなる信号u
0,u1,u2,u3に統合される。そしてこの4個の
信号要素からなる信号u0,u1,u2,u3は、スイ
ッチ回路63を介して4点のDFT67に入力され、こ
こで周波数軸上の信号に変換される。
【0190】DFT67の出力信号Uk ,k=0,1,
2,3は、4点のIDFT69に入力され、ここで周波
数軸上の信号から時間軸上の信号に変換される。但し、
この4点のIDFT69に入力される信号Uk ,k=
0,1,2,3のうち、中側の位置する2個の要素Uk
,k=1,2はVk ,k=1,2として直接IDFT
69入力され、両端に位置する残りの2個の要素Uk ,
k=0,3は掛算器68で係数εが掛けられて、Vk =
εUk ,k=0,3となってIDFT69に入力され
る。係数εは、冗長信号(ヌル信号)に対応してε=0
に設定する。なお、実際の伝送条件では種々の雑音が含
まれるので、εはこの雑音成分を考慮して設定するとよ
い。
【0191】またこのとき、4点のIDFT69から出
力された信号vm ,m=0,1,2,3のうち、v2 と
v3 は非線形動作の加わった要素であり、また残りのv
0 ,v1 は非線形動作の加わっていない要素であるとす
ると、検出器65により、スイッチ回路(Sw4 )64
のスイッチS40,S41は白丸側の接点に接続され、残り
のスイッチS42,S43は黒丸側の接点に接続される。ま
た、スイッチ(Sw3)63の各スイッチS30,S31,
S32,S33は全て黒丸側の接点に接続される。このた
め、4点のDFT67に入力される4個の信号のうちの
2個は、 um =wm ,m=0,1 となる。また残りの2個は、 um =vm ,k=2,3 となる。すなわち、上記スイッチ回路64,63の切り
替えにより、S/P23から出力された信号のうち、非
線形歪みの影響を含む信号要素は、掛算器68およびI
DFT69により修正された信号要素に置き換えられて
DFT67に入力される。
【0192】そして、このDFT67で周波数軸上の信
号に再度変換された信号のうち、信号要素U1,U2は
復調器70に入力され、ここで優先情報の再生データに
復調される。
【0193】このような実施形態によれば、受信側の伝
送装置において、4点のDFT67およびIDFT69
を備えた修正回路によって優先データを修正した上で復
調することができる。すなわち、映像信号を構成する多
数の情報データのうち、少なくとも優先データを信号点
数の少ないDFTおよびIDFTを用いた少ない演算量
により修正演算して再生することができる。したがっ
て、優先情報をもとに少なくとも情報の再生を行えるよ
うにした上で、受信側伝送装置の演算量を大幅に低減す
ることが可能となる。
【0194】なお、以上の説明では、送信側の伝送装置
において優先データをD0,D2に挿入した場合につい
て説明したが、優先データをD1,D3に挿入して伝送
するようにしてもよい。但し、この場合には、受信側の
伝送装置において加算器66の前段に所定の係数を掛け
算するための掛算器を設ける必要がある。
【0195】(その他の実施の形態)前記第5および第
6の実施形態では、ステップ1およびステップ2の繰り
返し処理の回数を予め設定した回数だけ行うようにした
が、上記繰り返し処理により、非線形動作のために所定
レベルを超えていた信号要素のレベルが上記所定レベル
以下に低下するか否かを監視し、低下したことが検出さ
れた時点で上記繰り返し処理を終了するようにしてもよ
い。
【0196】また前記第6の実施の形態では、ステップ
1およびステップ2の繰り返し処理動作を、常に信号数
N(N=8)よりも点数の少ない4点のDFT67およ
びIDFT69を使用して実行するようにした。しか
し、加算器66で加算する2つのシンボルのうちの一方
のみが非線形動作の影響を受けている場合に、上記点数
の少ないDFTおよびIDFTを選択して上記繰り返し
処理を実行し、両方とも非線形動作の影響を受けている
場合には、信号数Nと同数の点数(8点)を持つDFT
24およびIDFT54を選択して上記繰り返し処理を
実行するように構成してもよい。
【0197】また、前記第6、第7および第8の各実施
形態では、送信および受信ブロック信号の信号要素数を
8とし、非線形歪みによる誤りを修正するための演算で
は4点のDFTおよびIDFTを用いた場合を例にとっ
て説明したが、これらの信号点数に限らないことは云う
までもない。
【0198】
【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
逆離散フーリエ変換のような逆直交変換と離散フーリエ
変換のような直交変換を、N個のキャリアにより伝送さ
れるマルチキャリア伝送信号の合成と分離に用いるだけ
でなく、送信側装置または受信側装置が有する非線形特
性等によりマルチキャリア伝送信号に発生した信号歪み
を推定し除去するためにも使用したことによって、送信
側装置または受信側装置に線形動作範囲の十分広い高価
な回路を用いる必要がなくなり、これにより安価な構成
でありながら高品質の情報データの再生を行ない得るマ
ルチキャリア伝送装置を提供することができる。
【0199】また、上記信号歪みの推定に使用する冗長
データとして、近接帯域に対する干渉を防止するために
各信号ブロックの両端部に配置される零シンボルを使用
したり、また階層伝送される各情報データのうち伝送誤
りに対し強く設計されている優先情報データを使用する
ようにしたことによって、特別なトレーニング信号や他
の冗長データを不要にすることができ、これにより伝送
効率の低下を招くことなく情報データの伝送品質を高く
保持できるマルチキャリア伝送装置を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1の実施の形態に係わる送信側お
よび受信側の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック
図。
【図2】信号ブロック両端のシンボル位置にヌル信号を
挿入しなかった場合のスペクトラム特性を示す図。
【図3】信号ブロック両端のシンボル位置にヌル信号を
挿入した場合のスペクトラム特性を示す図。
【図4】A/D変換器におけるクリップ動作を説明する
ための信号波形図。
【図5】クリップ動作を付加雑音の加算としてモデル化
して示す図。
【図6】この発明の第2の実施の形態に係わる送信側お
よび受信側の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック
図。
【図7】受信回路における非線形入出力特性の一例を示
す図。
【図8】補償器に設定される補償用の非線形入出力特性
の一例を示す図。
【図9】受信回路の非線形特性による振幅制限動作を説
明するための信号波形図。
【図10】この発明の第3の実施の形態に係わる送信側
および受信側の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック
図。
【図11】この発明の第4の実施の形態に係わる送信側
および受信側の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック
図。
【図12】この発明の第5の実施の形態に係わる送信側
の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック図。
【図13】この発明の第5の実施の形態に係わる受信側
の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック図。
【図14】この発明の第6の実施の形態に係わる受信側
の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック図。
【図15】この発明の第7の実施の形態に係わる受信側
の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック図。
【図16】この発明の第8の実施の形態に係わる送信側
の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック図。
【図17】この発明の第8の実施の形態に係わる受信側
の伝送装置の要部構成を示す回路ブロック図。
【図18】従来のマルチキャリア伝送装置を説明するた
めの回路ブロック図。
【符号の説明】
10…変調器(Modu) 11…逆離散フーリエ変換器(IDFT) 12…並列/直列変換器(P/S) 13…ディジタル/アナログ変換器(D/A) 14…送信回路(TX) 20…推定器(EST) 21…受信回路(RX) 22…アナログ/ディジタル変換器(A/D) 23…直列/並列変換器(S/P) 24…離散フーリエ変換器(DFT) 25…除去器(CAN) 26,27…引算器 28…検出器(DET) 29…補償器(CMP) 30…復調器(Demod) 31…第1のマッピング回路(MAP1) 32…第2のマッピング回路(MAP2) 41…第1のデマッピング回路(DMAP1) 42…第2のデマッピング回路(DMAP2) 43…除去器(CAN) 44…再マッピング回路(MAP) 45…推定器(EST) 46…補償器(CMP) 51,61…第1のスイッチ回路(Sw1) 52,62…第2のスイッチ回路(Sw2) 53…掛算器 54…再変換用の逆離散フーリエ変換器(IDFT) 55…第3のスイッチ回路(Sw3) 56…検出器(Det) 63…第3のスイッチ回路(Sw3) 64…第4のスイッチ回路(Sw4) 65…検出器(Det) 66…加算器 67…4点の離散フーリエ変換器(DFT) 68…掛算器 69…4点の逆離散フーリエ変換器(IDFT) 70…復調器(Demod)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−46219(JP,A) 特開 平7−143098(JP,A) 特開 平8−274748(JP,A) 特開 平7−254915(JP,A) 特開 平7−321765(JP,A) 特開 平8−88617(JP,A) 特表 平4−501348(JP,A) 特表 平8−501195(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04J 11/00 H04L 27/18 H04L 27/34

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数系列の送信情報信号に送受間で既知
    の送信冗長信号を付加して送信ブロック信号を生成した
    のち、この送信ブロック信号を周波数軸上の信号から時
    間軸上の信号に変換して送信マルチキャリア信号を生成
    し、この送信マルチキャリア信号を送信回路から伝送路
    へ送信する送信装置との間で信号伝送を行なうマルチキ
    ャリア伝送装置において、 前記送信装置から伝送路を介して到来した送信マルチキ
    ャリア信号を受信するための受信回路と、 この受信回路により得られた受信マルチキャリア信号か
    ら、前記送信ブロック信号に対応する受信ブロック信号
    を再生するための受信ブロック信号再生手段と、 この受信ブロック信号再生手段により再生された受信ブ
    ロック信号を、時間軸上の信号から周波数軸上の信号に
    変換するための直交変換手段と、 この直交変換手段により変換された周波数軸上の受信ブ
    ロック信号に含まれる受信冗長信号と前記既知の送信冗
    長信号との差分を求め、この差分値をもとに、前記信号
    歪みにより前記周波数軸上の受信ブロック信号に発生し
    た付加雑音成分を推定し除去するための付加雑音除去手
    段とを具備したことを特徴とするマルチキャリア伝送装
    置。
  2. 【請求項2】 前記付加雑音除去手段は、近接帯域への
    干渉回避のために送信ブロック信号の両端部に配置され
    ている零シンボルおよび制御用のパイロットシンボルの
    うちの少なくとも一方を、冗長信号として使用して付加
    雑音の推定除去処理を行なうことを特徴とする請求項1
    記載のマルチキャリア伝送装置。
  3. 【請求項3】 前記付加雑音除去手段は、前記送信回路
    から受信回路までの伝送区間において前記受信マルチキ
    ャリア信号に発生した信号歪みの発生位置および数をそ
    れぞれ検出する検出手段を備え、この検出手段の検出結
    果と、前記直交変換手段により変換された周波数軸上の
    受信ブロック信号に含まれる受信冗長信号と前記既知の
    送信冗長信号との差分値とに基づいて、前記信号歪みに
    より前記周波数軸上の受信ブロック信号に発生した付加
    雑音成分を推定し除去することを特徴とする請求項1記
    載のマルチキャリア伝送装置。
  4. 【請求項4】 前記付加雑音除去手段は、検出手段で検
    出された信号歪みの数が既知の送信冗長信号により推定
    可能な数以下の場合に前記付加雑音成分を推定して除去
    するための演算を行ない、前記信号歪みの検出数が既知
    の送信冗長信号により推定可能な数を越えている場合に
    は前記付加雑音成分を推定して除去するための演算を行
    なわないことを特徴とする請求項3記載のマルチキャリ
    ア伝送装置。
  5. 【請求項5】 複数系列の送信情報信号に送受間で既知
    の複数系列の送信冗長信号を付加して送信ブロック信号
    を生成したのち、この送信ブロック信号を周波数軸上の
    信号から時間軸上の信号に変換して送信マルチキャリア
    信号を生成し、この送信マルチキャリア信号を送信回路
    から伝送路へ送信する送信装置との間で信号伝送を行な
    うマルチキャリア伝送装置において、 前記送信装置から伝送路を介して到来した送信マルチキ
    ャリア信号を受信するための受信回路と、 この受信回路により受信された受信マルチキャリア信号
    から、前記送信ブロック信号に対応する受信ブロック信
    号を再生するための受信ブロック信号再生手段と、 この受信ブロック信号再生手段により再生された受信ブ
    ロック信号を、時間軸上の信号から周波数軸上の信号に
    変換するための直交変換手段と、 この直交変換手段により得られた周波数軸上の受信ブロ
    ック信号に含まれる受信冗長信号と前記既知の送信冗長
    信号との差分を求め、この差分値を基に、前記受信マル
    チキャリア信号に発生した信号歪みの性質を推定するた
    めの信号歪み推定手段と、 前記受信回路と前記受信ブロック信号再生手段との間に
    配設され、前記信号歪み推定手段により推定された信号
    歪みの特性に基づいて、前記受信マルチキャリア信号の
    信号歪みを補償する補償手段とを具備したことを特徴と
    するマルチキャリア伝送装置。
  6. 【請求項6】 前記信号歪み推定手段は、近接帯域への
    干渉回避のために送信ブロック信号の両端部に配置され
    ている零シンボルを、信号歪み推定のための冗長信号と
    して使用して信号歪み推定処理を行なうことを特徴とす
    る請求項5記載のマルチキャリア伝送装置。
  7. 【請求項7】 前記信号歪み推定手段は、前記送信回路
    から受信回路までの伝送区間で前記受信マルチキャリア
    信号に発生した信号歪みの発生位置および数を検出する
    ための検出手段を備え、この検出手段の検出結果と、前
    記直交変換手段により変換された周波数軸上の受信ブロ
    ック信号に含まれる受信冗長信号と前記既知の送信冗長
    信号との差分値とに基づいて、前記受信マルチキャリア
    信号に発生した信号歪みの性質を推定することを特徴と
    する請求項5記載のマルチキャリア伝送装置。
  8. 【請求項8】 前記信号歪み推定手段は、検出手段で検
    出された信号歪みの数が既知の送信冗長信号により推定
    可能な数以下の場合に前記信号歪みを推定するための演
    算を行ない、前記信号歪みの検出数が既知の送信冗長信
    号により推定可能な数を越えている場合には前記信号歪
    みを推定するための演算を行なわないことを特徴とする
    請求項7記載のマルチキャリア伝送装置。
  9. 【請求項9】 前記検出手段は、前記受信マルチキャリ
    ア信号の信号レベルを、前記送信回路および受信回路の
    少なくとも一方のダイナミックレンジに応じて予め設定
    したしきい値と比較することにより、信号歪みの発生位
    置および数を検出することを特徴とする請求項3又は7
    記載のマルチキャリア伝送装置。
  10. 【請求項10】 前記補償手段は、入出力特性可変型の
    レベル可変手段を有し、前記信号歪み推定手段による信
    号歪み特性の推定結果に基づいて前記レベル可変手段の
    入出力特性を可変設定することを特徴とする請求項5記
    載のマルチキャリア伝送装置。
  11. 【請求項11】 複数系列の第1の送信情報信号と、こ
    の第1の送信情報信号より優先度の高い複数系列の第2
    の送信情報信号とを合成して送信ブロック信号を生成し
    たのち、この送信ブロック信号を周波数軸上の信号から
    時間軸上の信号に変換して送信マルチキャリア信号を生
    成し、この生成された送信マルチキャリア信号を送信回
    路から伝送路へ送信する送信装置との間で信号伝送を行
    なうマルチキャリア伝送装置において、 前記送信装置から伝送路を介して到来した送信マルチキ
    ャリア信号を受信するための受信回路と、 この受信回路により受信された受信マルチキャリア信号
    から、前記送信ブロック信号に対応する受信ブロック信
    号を再生するための受信ブロック信号再生手段と、 この受信ブロック信号再生手段により再生された受信ブ
    ロック信号を、時間軸上の信号から周波数軸上の信号に
    変換するための直交変換手段と、 この直交変換手段により変換された周波数軸上の受信ブ
    ロック信号のうち、前記第2の送信情報信号に対応する
    第2の受信情報信号に対し修正処理を施すための修正手
    段と、 この修正手段で修正する前の第2の受信情報信号と、修
    正後の第2の受信情報信号とに基づいて、前記信号歪み
    により前記周波数軸上の受信ブロック信号に発生した付
    加雑音成分を推定し除去するための付加雑音除去手段と
    を具備したことを特徴とするマルチキャリア伝送装置。
  12. 【請求項12】 前記付加雑音除去手段は、前記修正手
    段により修正された第2の受信情報信号および修正前の
    第2の受信情報信号のスペクトラム成分から、前記周波
    数軸上の受信ブロック信号に発生した付加雑音成分を推
    定し除去することを特徴とする請求項11記載のマルチ
    キャリア伝送装置。
  13. 【請求項13】 前記付加雑音除去手段は、前記受信マ
    ルチキャリア信号の信号レベルを、前記送信回路および
    受信回路の少なくとも一方のダイナミックレンジに応じ
    て予め設定したしきい値と比較することにより、信号歪
    みの発生位置および発生数を検出する検出手段を有し、
    この検出手段による検出結果と、前記修正手段により修
    正された第2の受信情報信号および修正前の第2の受信
    情報信号とを基に、付加雑音成分を推定し除去すること
    を特徴とする請求項11記載のマルチキャリア伝送装
    置。
  14. 【請求項14】 複数系列の第1の送信情報信号と、こ
    の第1の送信情報信号より優先度の高い複数系列の第2
    の送信情報信号とを合成して送信ブロック信号を生成し
    たのち、この送信ブロック信号を周波数軸上の信号から
    時間軸上の信号に変換して送信マルチキャリア信号を生
    成し、この生成された送信マルチキャリア信号を送信回
    路から伝送路へ送信する送信装置との間で信号伝送を行
    なうマルチキャリア伝送装置において、 前記送信装置から伝送路を介して到来した送信マルチキ
    ャリア信号を受信するための受信回路と、 この受信回路により受信された受信マルチキャリア信号
    から、前記送信ブロック信号に対応する受信ブロック信
    号を再生するための受信ブロック信号再生手段と、 この受信ブロック信号再生手段により再生された受信ブ
    ロック信号を、時間軸上の信号から周波数軸上の信号に
    変換するための直交変換手段と、 この直交変換手段により変換された周波数軸上の受信ブ
    ロック信号のうち、前記第2の送信情報信号に対応する
    第2の受信情報信号に対し修正処理を施すための修正手
    段と、 この修正手段で修正される前の第2の受信情報信号と、
    修正後の第2の受信情報信号とに基づいて、前記受信マ
    ルチキャリア信号に発生した信号歪みの性質を推定する
    ための信号歪み推定手段と、 前記受信回路と前記受信ブロック信号再生手段との間に
    配設され、前記信号歪み推定手段により推定された信号
    歪みの性質に基づいて、前記受信マルチキャリア信号の
    信号歪みを補償するための補償手段とを具備したことを
    特徴とするマルチキャリア伝送装置。
  15. 【請求項15】 前記信号歪み推定手段は、前記修正手
    段により修正された第2の受信情報信号および修正前の
    第2の受信情報信号のスペクトラム成分から、前記受信
    マルチキャリア信号に発生した信号歪みの性質を推定す
    ることを特徴とする請求項14記載のマルチキャリア伝
    送装置。
  16. 【請求項16】 前記信号歪み推定手段は、前記受信マ
    ルチキャリア信号の信号レベルを、前記送信回路および
    受信回路の少なくとも一方のダイナミックレンジに応じ
    て予め設定したしきい値と比較することにより、信号歪
    みの発生位置および発生数を検出する検出手段を有し、
    この検出手段による検出結果と、前記修正手段により修
    正された第2の受信情報信号および修正前の第2の受信
    情報信号とを基に、信号歪みの特性を推定することを特
    徴とする請求項14記載のマルチキャリア伝送装置。
  17. 【請求項17】 前記補償手段は、入出力特性可変型の
    レベル可変手段を有し、前記信号歪み推定手段による信
    号歪み特性の推定結果に基づいて前記レベル可変手段の
    入出力特性を可変設定することを特徴とする請求項14
    記載のマルチキャリア伝送装置。
  18. 【請求項18】 複数系列の送信情報信号に送受間で既
    知の送信冗長信号を付加して送信ブロック信号を生成し
    たのち、この送信ブロック信号を周波数軸上の信号から
    時間軸上の信号に変換して送信マルチキャリア信号を生
    成し、この送信マルチキャリア信号を送信回路から伝送
    路へ送信する送信装置との間で信号伝送を行なうマルチ
    キャリア伝送装置において、 前記送信装置から伝送路を介して到来した送信マルチキ
    ャリア信号を受信するための受信回路と、 この受信回路により得られた受信マルチキャリア信号か
    ら、前記送信ブロック信号に対応する受信ブロック信号
    を再生するための受信ブロック信号再生手段と、 この受信ブロック信号生成手段により再生された受信ブ
    ロック信号に含まれる複数の信号要素のうち、所定量を
    超える歪みが付加されている信号要素の位置および数を
    推定するための検出手段と、 入力された受信ブロック信号を時間軸上の信号から周波
    数軸上の信号に変換するための直交変換手段と、 この直交変換手段から出力された周波数軸上の受信ブロ
    ック信号に含まれる情報信号を復調して情報データを再
    生するための復調手段と、 前記直交変換手段から出力された周波数軸上の受信ブロ
    ック信号に含まれる受信冗長信号を、既知の送信冗長信
    号を基に生成した調整信号に置換するための置換手段
    と、 この置換手段により信号置換が行われた後の前記周波数
    軸上の受信ブロック信号を、時間軸上の受信ブロック信
    号に再変換するための逆直交変換手段と、 前記受信ブロック信号生成手段により生成された受信ブ
    ロック信号の各信号要素のうち、前記検出手段で所定量
    を超える歪みが付加されていると推定された信号要素
    を、前記逆直交変換手段から出力された受信ブロック信
    号の対応する信号要素に置換するための修正手段と、 制御手段とを具備し、 この制御手段は、 前記受信ブロック信号再生手段から出力された受信ブロ
    ック信号を前記直交変換手段に入力するとともに、当該
    直交変換手段から出力された受信ブロック信号を前記置
    換手段を介して前記逆直交変換手段に入力してその出力
    を基に前記修正手段に修正受信ブロック信号を生成させ
    る第1の手段と、 この第1の手段により前記修正手段で得られた修正受信
    ブロック信号を前記直交変換手段に入力するとともに、
    当該直交変換手段から出力された受信ブロック信号を前
    記置換手段を介して前記逆直交変換手段に入力してその
    出力を基に前記修正手段に修正受信ブロック信号を生成
    させる動作を、少なくとも1回実行する第2の手段と、 この第2の手段による動作が終了した後に、前記直交変
    換手段から出力された受信ブロック信号を基に前記復調
    手段に情報データの復調を行わせる第3の手段とを備え
    たことを特徴とするマルチキャリア伝送装置。
  19. 【請求項19】 前記制御手段は、前記検出手段により
    推定された所定量を超える歪みが付加された信号要素の
    数が所定数以下であるか否かを判定する手段をさらに備
    え、所定数以下の場合に前記第1、第2および第3の手
    段を実行させることを特徴とする請求項18記載のマル
    チキャリア伝送装置。
  20. 【請求項20】 複数系列の送信情報信号に送受間で既
    知の送信冗長信号を付加して送信ブロック信号を生成し
    たのち、この送信ブロック信号を周波数軸上の信号から
    時間軸上の信号に変換して送信マルチキャリア信号を生
    成し、この送信マルチキャリア信号を送信回路から伝送
    路へ送信する送信装置との間で信号伝送を行なうマルチ
    キャリア伝送装置において、 前記送信装置から伝送路を介して到来した送信マルチキ
    ャリア信号を受信するための受信回路と、 この受信回路により得られた受信マルチキャリア信号か
    ら、前記送信ブロック信号に対応する第1の受信ブロッ
    ク信号を再生するための第1の受信ブロック信号再生手
    段と、 この第1の受信ブロック信号生成手段により再生された
    第1の受信ブロック信号を基に当該第1の受信ブロック
    信号よりも信号点数の少ない第2の受信ブロック信号を
    生成するための第2の受信ブロック信号生成手段と、 前記第1の受信ブロック信号生成手段により再生された
    第1の受信ブロック信号に含まれる複数の信号要素のう
    ち、所定量を超える歪みが付加されている信号要素の位
    置および数を推定するための検出手段と、 前記第1の受信ブロック信号生成手段により再生された
    第1の受信ブロック信号の信号要素数に対応する入力信
    号点数を有し、入力された信号を時間軸上の信号から周
    波数軸上の信号に変換するための第1の直交変換手段
    と、 この第1の直交変換手段から出力された周波数軸上の受
    信ブロック信号に含まれる情報信号を復調して情報デー
    タを再生するための復調手段と、 前記第1の直交変換手段よりも少数の入力信号点を有
    し、入力された前記第2の受信ブロック信号を時間軸上
    の信号から周波数軸上の信号に変換するための第2の直
    交変換手段と、 この第2の直交変換手段から出力された周波数軸上の第
    2の受信ブロック信号に含まれる受信冗長信号を、既知
    の送信冗長信号を基に生成した調整信号に置換するため
    の置換手段と、 前記第2の直交変換手段に対応する入力信号点数を有
    し、前記置換手段により信号置換が行われた後の前記第
    2の受信ブロック信号を時間軸上の信号に再変換するた
    めの逆直交変換手段と、 前記第2の受信ブロック信号生成手段により生成された
    第2の受信ブロック信号の各信号要素のうち、前記検出
    手段で所定量を超える歪みが付加されていると推定され
    た信号要素に対応する信号要素を、前記逆直交変換手段
    から出力された第2の受信ブロック信号の対応する信号
    要素に置換するための修正手段と、 制御手段とを具備し、 この制御手段は、 前記第2の受信ブロック信号再生手段から出力された第
    2の受信ブロック信号を前記第2の直交変換手段に入力
    するとともに、当該第2の直交変換手段から出力された
    周波数軸上の第2の受信ブロック信号を前記置換手段を
    介して前記逆直交変換手段に入力してその出力を基に前
    記修正手段に修正された第2の受信ブロック信号を生成
    させる第1の手段と、 この第1の手段により前記修正手段で得られた修正受信
    ブロック信号を前記第2の直交変換手段に入力するとと
    もに、当該第2の直交変換手段から出力された受信ブロ
    ック信号を前記置換手段を介して前記逆直交変換手段に
    入力してその出力を基に前記修正手段に修正された第2
    の受信ブロック信号を生成させる動作を、少なくとも1
    回実行する第2の手段と、 この第2の手段による動作が終了した後に、前記第1の
    受信ブロック信号生成手段により生成された第1の受信
    ブロック信号の各信号要素のうち、前記検出手段で所定
    量を超える歪みが付加されていると推定された信号要素
    を、前記逆直交変換手段から出力された第2の受信ブロ
    ック信号の対応する信号要素に置換したのち前記第1の
    直交変換手段に入力し、この第1の直交変換手段から出
    力された周波数軸上の第1の受信ブロック信号を基に前
    記復調手段に情報データの復調を行わせる第3の手段と
    を備えたことを特徴とするマルチキャリア伝送装置。
  21. 【請求項21】 送信装置が複数系列の送信情報信号の
    うちの予め定められた所定の系列に優先情報信号を挿入
    して送信している場合に、前記第2の受信ブロック信号
    生成手段は、前記第1の受信ブロック信号生成手段によ
    り生成された第1の受信ブロック信号の中から前記優先
    情報信号に対応する所定の信号を選択してこれを第2の
    受信ブロック信号として出力することを特徴とする請求
    項20記載のマルチキャリア伝送装置。
  22. 【請求項22】 複数系列の送信情報信号に送受間で既
    知の送信冗長信号を付加して送信ブロック信号を生成し
    たのち、この送信ブロック信号を周波数軸上の信号から
    時間軸上の信号に変換して送信マルチキャリア信号を生
    成し、この送信マルチキャリア信号を送信回路から伝送
    路へ送信する送信装置との間で信号伝送を行なうマルチ
    キャリア伝送装置において、 前記送信装置から伝送路を介して到来した送信マルチキ
    ャリア信号を受信するための受信回路と、 この受信回路により得られた受信マルチキャリア信号か
    ら、前記送信ブロック信号に対応する第1の受信ブロッ
    ク信号を再生するための第1の受信ブロック信号再生手
    段と、 この第1の受信ブロック信号生成手段により再生された
    第1の受信ブロック信号を基に当該第1の受信ブロック
    信号よりも信号点数の少ない第2の受信ブロック信号を
    生成するための第2の受信ブロック信号生成手段と、 前記第1の受信ブロック信号生成手段により再生された
    第1の受信ブロック信号に含まれる複数の信号要素のう
    ち、所定量を超える歪みが付加されている信号要素の位
    置および数を推定するための検出手段と、 前記第1の受信ブロック信号生成手段により再生された
    第1の受信ブロック信号の信号要素数に対応する入力信
    号点数を有し、入力された信号を時間軸上の信号から周
    波数軸上の信号に変換するための第1の直交変換手段
    と、 この第1の直交変換手段から出力された周波数軸上の受
    信ブロック信号に含まれる情報信号を復調して情報デー
    タを再生するための復調手段と、 前記第1の直交変換手段から出力された周波数軸上の第
    1の受信ブロック信号に含まれる受信冗長信号を、既知
    の送信冗長信号を基に生成した調整信号に置換するため
    の第1の置換手段と、 この第1の置換手段により信号置換が行われた後の前記
    周波数軸上の第1の受信ブロック信号を、時間軸上の受
    信ブロック信号に再変換するための第1の逆直交変換手
    段と、 前記第1の受信ブロック信号生成手段により生成された
    第1の受信ブロック信号の各信号要素のうち、前記検出
    手段で所定量を超える歪みが付加されていると推定され
    た信号要素を、前記第1の逆直交変換手段から出力され
    た受信ブロック信号の対応する信号要素に置換するため
    の第1の修正手段と、 前記第1の直交変換手段よりも少数の入力信号点を有
    し、入力された前記第2の受信ブロック信号を時間軸上
    の信号から周波数軸上の信号に変換するための第2の直
    交変換手段と、 この第2の直交変換手段から出力された周波数軸上の第
    2の受信ブロック信号に含まれる受信冗長信号を、既知
    の送信冗長信号を基に生成した調整信号に置換するため
    の第2の置換手段と、 前記第2の直交変換手段に対応する入力信号点数を有
    し、前記第2の置換手段により信号置換が行われた後の
    前記第2の受信ブロック信号を時間軸上の信号に再変換
    するための第2の逆直交変換手段と、 前記第2の受信ブロック信号生成手段により生成された
    第2の受信ブロック信号の各信号要素のうち、前記検出
    手段で所定量を超える歪みが付加されていると推定され
    た信号要素に対応する信号要素を、前記第2の逆直交変
    換手段から出力された受信ブロック信号の対応する信号
    要素に置換するための第2の修正手段と、 前記第1の受信ブロック信号再生手段から出力された第
    1の受信ブロック信号を前記第1の直交変換手段に入力
    するとともに、当該第1の直交変換手段から出力された
    受信ブロック信号を前記第1の置換手段を介して前記第
    1の逆直交変換手段に入力してその出力を基に前記第1
    の修正手段に修正受信ブロック信号を生成させる第1の
    手段と、この第1の手段により前記第1の修正手段で得
    られた修正受信ブロック信号を前記第1の直交変換手段
    に入力するとともに、当該第1の直交変換手段から出力
    された受信ブロック信号を前記第1の置換手段を介して
    前記第1の逆直交変換手段に入力してその出力を基に前
    記第1の修正手段に修正受信ブロック信号を生成させる
    動作を、少なくとも1回実行する第2の手段と、この第
    2の手段による動作が終了した後に、前記第1の直交変
    換手段から出力された第1の受信ブロック信号を基に前
    記復調手段に情報データの復調を行わせる第3の手段と
    を備えた第1の制御手段と、 前記第2の受信ブロック信号再生手段から出力された第
    2の受信ブロック信号を前記第2の直交変換手段に入力
    するとともに、当該第2の直交変換手段から出力された
    周波数軸上の第2の受信ブロック信号を前記第2の置換
    手段を介して前記第2の逆直交変換手段に入力してその
    出力を基に前記第2の修正手段に修正された第2の受信
    ブロック信号を生成させる第1の手段と、この第1の手
    段により前記第2の修正手段で得られた修正受信ブロッ
    ク信号を前記第2の直交変換手段に入力するとともに、
    当該第2の直交変換手段から出力された受信ブロック信
    号を前記第2の置換手段を介して前記第2の逆直交変換
    手段に入力してその出力を基に前記第2の修正手段に修
    正された第2の受信ブロック信号を生成させる動作を、
    少なくとも1回実行する第2の手段と、この第2の手段
    による動作が終了した後に、前記第1の受信ブロック信
    号生成手段により生成された第1の受信ブロック信号の
    各信号要素のうち、前記検出手段で所定量を超える歪み
    が付加されていると推定された信号要素を、前記第2の
    逆直交変換手段から出力された第2の受信ブロック信号
    の対応する信号要素に置換したのち前記第1の直交変換
    手段に入力し、この第1の直交変換手段から出力された
    周波数軸上の第1の受信ブロック信号を基に前記復調手
    段に情報データの復調を行わせる第3の手段とを備えた
    第2の制御手段と、 前記検出手段により推定された、所定量を超える歪みが
    付加されている信号要素の数が所定数より多いか否かを
    判定し、所定数よりも多いと判定された場合には前記第
    1の制御手段により制御を行わせ、一方所定数以下と判
    定された場合には前記第2の制御手段に制御を行わせる
    選択手段とを具備したことを特徴とするマルチキャリア
    伝送装置。
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