JP5291584B2

JP5291584B2 - Ｏｆｄｍ受信装置及び送信装置

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Publication number: JP5291584B2
Application number: JP2009215398A
Authority: JP
Inventors: 正寛岡野; 浩之古田; 善一成清; 俊二中原
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2009-09-17
Filing date: 2009-09-17
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2029-09-17
Also published as: JP2011066679A

Description

本発明は、パイロットキャリアを伝送フレームの所定位置に配置し、地上デジタル放送によるＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）信号を複数の送信アンテナから送信する送信装置、及び、複数の送信アンテナから送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、パイロットキャリアを用いて伝送路応答を算出する受信装置に関する。

従来、地上デジタル放送の伝送方式として、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）の方式が知られている。このＯＦＤＭ伝送方式は、周波数軸方向で互いに直交する多数の搬送波（キャリア）を用いてデータを変調する方式である。時間軸方向でみると、各搬送波の伝送速度が抑えられ、相対的に伝送シンボルが長くなるため、伝送シンボルを構成する有効シンボルとガードインターバルとの対比により、マルチパスによる遅延波の影響を緩和することができる。また、ＯＦＤＭ伝送方式は、マルチパス及びゴーストに対する耐性に優れており、移動受信可能な方式としても知られている。

一方、移動通信の分野では、利用可能な周波数帯域が制限されていること等により、高品質かつ固定通信並みの高い周波数利用効率の実現が要求されている。この要求を満たすことができる技術として、ＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ：多入力多出力）通信技術が用いられている。

前述したＯＦＤＭ方式及びＭＩＭＯ通信技術を用いた通信システムは、それぞれの利点による相乗効果を得ることができるとして、従来から無線伝送のために用いられている。このＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ通信システムは、複数の送信アンテナを備えた送信装置、及び、複数の受信アンテナを備えた受信装置により構成される。複数の送信アンテナと複数の受信アンテナとの間には、それぞれＭＩＭＯ伝送路が形成される。送信装置は、パイロットキャリアを周波数軸上及び時間軸上に所定間隔で配置し、かつ、パイロットキャリアに対して送信アンテナ毎に異なる符号を割り当ててＯＦＤＭ信号を送信する。そして、受信装置は、送信装置により送信されたＯＦＤＭ信号を受信し、パイロットキャリアに基づいて伝送路応答を算出する。

このようなパイロットキャリアの伝送手法には、以下の２つがある。第１の手法は、一方の送信アンテナからパイロットキャリアを送信しているときに、他方の送信アンテナからＮＵＬＬのパイロットキャリアを送信することで（パイロットキャリアを送信しないようにすることで）、送信アンテナ毎に交互にパイロットキャリアを送信するものである。また、第２の手法は、送信装置が、一方の送信系統にて生成したパイロットキャリアと、他方の送信系統にて生成したパイロットキャリアとを直交符号化し、それぞれの送信アンテナから送信し、受信装置が、受信したパイロットキャリアを分離する手法である（例えば、特許文献１を参照）。

特許文献１の送信装置は、４本の送信アンテナを備え、パイロットキャリアを周波数軸上に所定間隔で配置すると共に、時間軸上に連続して配置する。そして、時間軸上の４シンボルについて、パイロットキャリアの位相を反転させ直交符号化を行い、それぞれの送信アンテナからＯＦＤＭ信号を送信する。受信装置は、１本の受信アンテナを備え、時間軸上の４シンボルの受信パイロットキャリアを用いて、４シンボル分の加算平均を求める等して、４つの伝送路応答を算出する。

特開２００５−１２４１２５号公報

パイロットキャリアが時間軸方向で直交符号化された場合、直交符号化対象のパイロットキャリアが配置された時間期間中、伝送路応答は同一であるとみなす必要がある。これは、受信装置において、時間軸方向のパイロットキャリアが直交符号化されていること、及びその時間期間中の伝送路応答が同一であることを前提に、所定の式を用いて伝送路応答が算出されるからである。しかしながら、この手法では時間変動があると、伝送路応答が同一でなくなるから、伝送路応答を精度高く算出することができなくなる。

一方、パイロットキャリアが周波数軸方向で直交符号化された場合、直交符号化対象のパイロットキャリアが配置された周波数範囲内で、伝送路応答は同一であるとみなす必要がある。これは、受信装置において、周波数軸方向のパイロットキャリアが直交符号化されていること、及びその周波数範囲内の伝送路応答が同一であることを前提に、所定の式を用いて伝送路応答が算出されるからである。しかしながら、この手法では周波数変動があると、伝送路応答が同一でなくなるから、伝送路応答を精度高く算出することができなくなる。すなわち、この手法では周波数選択性に弱い。

地上デジタル放送のＯＦＤＭ信号を伝送するシステムにおいて、ＯＦＤＭ信号の放送波を受信して伝送路応答を算出する受信装置は、様々な受信形態が想定される。例えば、受信装置が静止している状態で放送波を受信する場合、または、受信装置が移動した状態で放送波を受信する場合が想定される。しかしながら、前述した手法は、受信形態が変わった場合であっても固定のパイロットキャリア及び固定の式を用いるから、伝送路応答を精度高く算出することができない。

また、特許文献１の手法では、伝送フレームにおけるパイロットキャリアの配置が、地上デジタル放送に用いる伝送フレームにおけるパイロットキャリアの配置と異なっている。このため、地上デジタル放送のＯＦＤＭ信号を伝送する送信装置及び受信装置に、特許文献１の手法をそのまま適用することができない。

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、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用し、受信形態に応じて伝送路応答を算出可能なＯＦＤＭ受信装置及び送信装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、請求項１のＯＦＤＭ受信装置は、伝送路応答を算出するために必要な既知のパイロットキャリアが複数の送信系統間で直交するように時間軸上及び周波数軸上に直交符号化され、前記パイロットキャリアが地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸上及び時間軸上の所定位置に配置され、前記地上デジタル放送のキャリアシンボルと同じ配置の伝送フレームが構成され、前記送信系統毎の送信アンテナを介して送信された前記伝送フレームのＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ受信装置において、前記受信したＯＦＤＭ信号に含まれる受信パイロットキャリアの振幅の分散を算出し、前記分散と所定の閾値とを比較し、前記分散が小さい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が静止していることを示す受信形態を判定し、前記分散が大きい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が移動していることを示す受信形態を判定し、前記受信形態を伝送路情報として生成する伝送路情報生成部と、前記伝送路情報生成部により生成された伝送路情報が当該ＯＦＤＭ受信装置の静止を示している場合、前記受信パイロットキャリアのうちの時間軸方向における受信パイロットキャリア、及び前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って時間軸上の所定位置に配置された既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出し、前記伝送路情報が当該ＯＦＤＭ受信装置の移動を示している場合、前記受信パイロットキャリアのうちの周波数軸方向における受信パイロットキャリア、及び前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸上の所定位置に配置された既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出するパイロット位置伝送路応答算出部と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２のＯＦＤＭ受信装置は、請求項１に記載のＯＦＤＭ受信装置において、前記既知のパイロットキャリアが複数の送信系統間で直交するように、時間軸上、周波数軸上、並びに周波数軸及び時間軸からなる２軸の斜め方向に直交符号化され、前記地上デジタル放送のキャリアシンボルと同じ配置の伝送フレームのＯＦＤＭ信号を受信する場合に、前記伝送路情報生成部が、前記受信したＯＦＤＭ信号に含まれる受信パイロットキャリアの振幅の分散を算出し、前記分散と所定の閾値とを比較し、前記分散が小さい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が静止していることを示す受信形態を判定し、前記分散が中程度の場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が低速で移動していることを示す受信形態を判定し、前記分散が大きい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が高速で移動していることを示す受信形態を判定し、前記受信形態を伝送路情報として生成し、前記パイロット位置伝送路応答算出部が、前記伝送路情報が当該ＯＦＤＭ受信装置の静止を示している場合、前記受信パイロットキャリアのうちの時間軸方向における受信パイロットキャリア、及び前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って時間軸上の所定位置に配置された既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出し、前記伝送路情報が当該ＯＦＤＭ受信装置の高速移動を示している場合、前記受信パイロットキャリアのうちの周波数軸方向における受信パイロットキャリア、及び前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸上の所定位置に配置された既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出し、前記伝送路情報が当該ＯＦＤＭ受信装置の低速移動を示している場合、前記受信パイロットキャリアのうちの周波数軸及び時間軸からなる２軸の斜め方向における受信パイロットキャリア、及び前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸及び時間軸からなる２軸の斜め方向の所定位置に配置された既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出する、ことを特徴とする。

また、請求項３のＯＦＤＭ受信装置は、請求項１または２に記載のＯＦＤＭ受信装置において、前記伝送路情報生成部に代わる新たな伝送路情報生成部が、前記受信したＯＦＤＭ信号に含まれる受信パイロットキャリアに基づいてノイズデータを算出し、前記ノイズデータと所定の閾値とを比較し、前記ノイズデータが小さい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が静止していることを示す受信形態を判定し、請求項１のＯＦＤＭ受信装置では、前記ノイズデ−タが大きい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が移動していることを示す受信形態を判定し、請求項２のＯＦＤＭ受信装置では、前記ノイズデータが中程度の場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が低速で移動していることを示す受信形態を判定し、前記ノイズデータが大きい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が高速で移動していることを示す受信形態を判定し、前記受信形態を伝送路情報として生成する、ことを特徴とする。

さらに、請求項４のＯＦＤＭ送信装置は、複数の送信系統間でパイロットキャリアを直交符号化し、地上デジタル放送のキャリアシンボルと同じ配置の伝送フレームを構成し、前記送信系統毎の送信アンテナを介して前記伝送フレームのＯＦＤＭ信号を請求項１に記載のＯＦＤＭ受信装置へ送信するＯＦＤＭ送信装置において、前記ＯＦＤＭ受信装置において伝送路応答を算出するために必要な既知のパイロットキャリアを生成するパイロットキャリア生成部と、前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸上及び時間軸上の所定位置に配置して前記伝送フレームを構成するパイロットキャリアについて、前記複数の送信系統間で時間軸上及び周波数軸上に直交符号化するための符号を生成する直交符号生成部と、前記複数の送信系統間でパイロットキャリアが直交するように、前記パイロットキャリア生成部により生成された既知のパイロットキャリアを、前記直交符号生成部により生成された符号で乗算し、前記既知のパイロットキャリアの位相を変調することで、周波数軸方向のパイロットキャリアにて直交符号化すると共に、時間軸方向のパイロットキャリアにて直交符号化する直交符号用位相変調回路と、を備え、前記ＯＦＤＭ受信装置に、当該ＯＦＤＭ受信装置が静止または移動していることを示す受信形態に応じて、前記受信したＯＦＤＭ信号に含まれる受信パイロットキャリアのうちの時間軸方向または周波数軸方向における受信パイロットキャリア、及び、既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出させる、ことを特徴とする。

また、請求項５のＯＦＤＭ送信装置は、複数の送信系統間でパイロットキャリアを直交符号化し、地上デジタル放送のキャリアシンボルと同じ配置の伝送フレームを構成し、前記送信系統毎の送信アンテナを介して前記伝送フレームのＯＦＤＭ信号を請求項２に記載のＯＦＤＭ受信装置へ送信するＯＦＤＭ送信装置において、前記ＯＦＤＭ受信装置において伝送路応答を算出するために必要な既知のパイロットキャリアを生成するパイロットキャリア生成部と、前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸上及び時間軸上の所定位置に配置して前記伝送フレームを構成するパイロットキャリアについて、前記複数の送信系統間で時間軸上、周波数軸上、並びに周波数軸及び時間軸からなる２軸の斜め方向に直交符号化するための符号を生成する直交符号生成部と、前記複数の送信系統間でパイロットキャリアが直交するように、前記パイロットキャリア生成部により生成された既知のパイロットキャリアを、前記直交符号生成部により生成された符号で乗算し、前記既知のパイロットキャリアの位相を変調することで、周波数軸方向のパイロットキャリアにて直交符号化し、時間軸方向のパイロットキャリアにて直交符号化し、周波数軸及び時間軸からなる２軸における斜め方向のパイロットキャリアにて直交符号化する直交符号用位相変調回路と、を備え、前記ＯＦＤＭ受信装置に、当該ＯＦＤＭ受信装置が静止、高速移動または低速移動していることを示す受信形態に応じて、前記受信したＯＦＤＭ信号に含まれる受信パイロットキャリアのうち、時間軸方向、周波数軸方向、または前記２軸における斜め方向のうちのいずれかの方向における受信パイロットキャリア、及び、既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出させる、ことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用し、受信形態に応じて伝送路応答を算出することが可能となる。例えば、ＯＦＤＭ受信装置が静止している場合、時間軸方向のパイロットキャリアを利用して、伝送路応答を算出することができる。また、ＯＦＤＭ受信装置が移動している場合、周波数軸方向のパイロットキャリアを利用して、伝送路応答を算出することができる。例えば、ＯＦＤＭ受信装置が高速で移動している場合、周波数軸方向のパイロットキャリアを利用して、伝送路応答を算出することができ、ＯＦＤＭ受信装置が低速で移動している場合、時間軸及び周波数軸からなる２軸における斜め方向のパイロットキャリアを利用することにより、伝送路応答を算出することができる。さらに、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用するから、地上デジタル放送を受信する既存のＯＦＤＭ受信装置を用いることができる。

本発明の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。フレーム構成回路の構成を示すブロック図である。本発明の実施形態によるＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図である。直交パイロット分離回路の構成を示すブロック図である。周波数軸方向のパイロットキャリアを位相反転させた直交符号化の例を説明する図である。時間軸方向のパイロットキャリアを位相反転させた直交符号化の例を説明する図である。実施例１におけるパイロットキャリアの符号を説明する図である。実施例１の伝送フレームについて、パイロットキャリアの配置を説明する図である。実施例２におけるパイロットキャリアの符号を説明する図である。実施例２の伝送フレームについて、パイロットキャリアの配置を説明する図である。パイロット位置の伝送路応答を算出する手法について説明する図である。複数の送信系統を備えた場合のパイロットキャリアについて説明する図である。地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置を説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
〔ＯＦＤＭ送信装置の構成〕
まず、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置について説明する。図１は、ＯＦＤＭ送信装置の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ送信装置１０（以下、送信装置１０という。）は、誤り訂正符号化回路１１、マッピング回路１２、時空間符号化回路１３、フレーム構成回路１４、ＩＦＦＴ回路１５、ＧＩ付加回路１６、周波数変換回路１７及び送信アンテナ１８を備えている。フレーム構成回路１４、ＩＦＦＴ回路１５、ＧＩ付加回路１６、周波数変換回路１７及び送信アンテナ１８は、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２に対応して２系統分備えている。

誤り訂正符号化回路１１は、送信装置１０により送信されるデータ（例えば、ＭＰＥＧ２のＴＳ（トランスポートストリーム））を入力し、エネルギー拡散、誤り訂正符号の付加及びインターリーブ等の符号化処理を行い、誤り訂正符号化したデータをマッピング回路１２に出力する。例えば、符号化処理として、ＲＳ符号、畳み込み符号、ターボ符号、ＬＤＰＣ符号等のＦＥＣ（ＦｏｒｗａｒｄＥｒｒｏｒＣｏｒｒｅｃｔｉｏｎ：前方誤り訂正）による処理が行われる。

マッピング回路１２は、誤り訂正符号化回路１１から誤り訂正符号化されたデータを入力し、所定の変調方式によりマッピングしてデータキャリア化し、マッピングしたデータを時空間符号化回路１３に出力する。例えば、変調方式として、ＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等が用いられる。

時空間符号化回路１３は、マッピング回路１２からマッピングされたデータを入力し、時空間符号化処理を行い、時空間符号化したデータを２系統に分け、それぞれの送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２のフレーム構成回路１４に出力する。例えば、時空間符号化処理として、ＳＴＢＣ（Ｓｐａｃｅ−ＴｉｍｅＢｌｏｃｋＣｏｄｉｎｇ）、ＳＴＴＣ（Ｓｐａｃｅ−ＴｉｍｅＴｒｅｌｌｉｓＣｏｄｉｎｇ）等による処理が行われる。

フレーム構成回路１４は、時空間符号化回路１３から時空間符号化されたデータを入力し、データキャリア、パイロットキャリア及び制御情報キャリアによりＯＦＤＭの伝送フレームを構成し、ＯＦＤＭ信号をＩＦＦＴ回路１５に出力する。ここで、フレーム構成回路１４は、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２毎に備えられている。送信系統Ｔｘ１のフレーム構成回路１４は、既存の地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用し、データキャリア、パイロットキャリア等により伝送フレームを構成する。これに対し、送信系統Ｔｘ２のフレーム構成回路１４は、既存の地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用し、所定位置のパイロットキャリアを位相反転させ、データキャリア、パイロットキャリア等により伝送フレームを構成する。すなわち、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２のフレーム構成回路１４は、既存の地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用し、所定位置のパイロットキャリアを用いて直交符号化する。フレーム構成回路１４の詳細については後述する。尚、以下に説明するＩＦＦＴ回路１５、ＧＩ付加回路１６、周波数変換回路１７及び送信アンテナ１８は、フレーム構成回路１４と同様に、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２毎に備えられている。

ＩＦＦＴ回路１５は、フレーム構成回路１４から伝送フレームのＯＦＤＭ信号を入力し、周波数領域のＯＦＤＭ信号を逆高速フーリエ変換し、時間領域のＯＦＤＭ信号をＧＩ付加回路１６に出力する。ＧＩ付加回路１６は、ＩＦＦＴ回路１５から時間領域のＯＦＤＭ信号を入力し、ＧＩ（ガードインターバル）を付加し、周波数変換回路１７に出力する。周波数変換回路１７は、ＧＩ付加回路１６からガードインターバルが付加されたＯＦＤＭ信号を入力し、等価低域系（ベースバンド）の周波数を所定周波数帯のＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）に変換する。周波数変換回路１７により周波数変換されたＯＦＤＭ信号は、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２毎に送信アンテナ１８を介してＯＦＤＭ信号の放送波として送信される。

（フレーム構成回路）
次に、図１に示した送信装置１０のフレーム構成回路１４について説明する。図２は、フレーム構成回路１４の構成を示すブロック図である。このフレーム構成回路１４は、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２毎に備えられた回路であり、直交符号化パイロットキャリア生成回路４０、フレーム構成パターンメモリ５０及び伝送フレーム多重回路６０を備えている。フレーム構成回路１４は、データキャリア、パイロットキャリア及び制御情報キャリアが地上デジタル放送と同じ配置になるように構成する。また、フレーム構成回路１４は、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２間で所定のパイロットキャリアが直交するように、位相を回転させる。すなわち、送信系統Ｔｘ１のフレーム構成回路１４は、既存の地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用し、伝送フレームを構成する。これに対し、送信系統Ｔｘ２のフレーム構成回路１４は、既存の地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用し、周波数軸方向の所定位置のパイロットキャリア、及び時間軸方向の所定位置のパイロットキャリアを位相反転させ、伝送フレームを構成する。

図１３は、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置を説明する図である。地上デジタルテレビジョン放送の放送方式であるＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）方式またはＤＶＢ−Ｔ（Digital Video Broadcasting-Terrestrial）方式においては、図１３に示すように基準信号としてパイロットキャリアが挿入されている。図１３では、パイロットキャリアを黒丸で、その他のキャリアシンボルを白抜きの丸で示している。パイロットキャリアは、振幅と位相が予め決められた信号であり、受信側のＯＦＤＭ受信装置においても同じ信号を生成することができるため、これを参照信号として伝送路応答を算出することができる。フレーム構成回路１４は、パイロットキャリアを、図１３に示した地上デジタル放送と同じ配置になるように挿入し、伝送フレームを構成する。

図２に戻って、直交符号化パイロットキャリア生成回路４０は、パイロットキャリア生成部４１、直交符号生成部４２及び直交符号用位相変調回路４３を備えている。送信系統Ｔｘ１の直交符号化パイロットキャリア生成回路４０は、図１３に示した地上デジタル放送と同じ配置のパイロットキャリアを生成する。これに対し、送信系統Ｔｘ２の直交符号化パイロットキャリア生成回路４０は、図１３に示した地上デジタル放送と同じ配置のパイロットキャリアであって、かつ、送信系統Ｔｘ１の直交符号化パイロットキャリア生成回路４０により生成されるパイロットキャリアのうちの所定のパイロットキャリアに対し、反転した位相のパイロットキャリアを生成する。

パイロットキャリア生成部４１は、送信側及び受信側で既知となるパイロットキャリアを生成し、直交符号用位相変調回路４３に出力する。例えば、ＢＰＳＫの変調方式の場合、パイロットキャリアがＩ軸上において１または−１に配置されるように、パイロットキャリア（データは１または−１）が生成される。

直交符号生成部４２は、所定のパイロットキャリアが送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２間で直交するように、パイロットキャリア毎の符号を生成し、直交符号用位相変調回路４３に出力する。ここで、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２と、送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２とは、所定のパイロットキャリアについて異なる符号になるように生成する。

直交符号用位相変調回路４３は、パイロットキャリア生成部４１から既知のパイロットキャリアを入力すると共に、直交符号生成部４２から符号を入力し、既知のパイロットキャリアを符号により乗算し、既知のパイロットキャリアの位相を変調し、伝送フレーム多重回路６０に出力する。

フレーム構成パターンメモリ５０には、伝送フレーム多重回路６０が生成する伝送フレームにおけるデータキャリア、パイロットキャリア及び制御情報キャリアの配置を規定するパターンが格納されている。この伝送フレームのパターンは予め設定されており、パイロットキャリアは、図１３に示した配置になるように設定されている。

伝送フレーム多重回路６０は、スイッチ制御部６１及びスイッチ６２を備えている。スイッチ制御部６１は、フレーム構成パターンメモリ５０から各キャリアの配置パターンを読み出し、この配置パターンに従って、スイッチ６２において伝送フレームを構成するための切替信号をスイッチ６２に出力する。

スイッチ６２は、時空間符号化回路１３からデータキャリアを、直交符号化パイロットキャリア生成回路４０からパイロットキャリアをそれぞれ入力すると共に、制御情報キャリアを入力する。また、スイッチ６２は、スイッチ制御部６１から切替信号を入力する。そして、スイッチ６２は、切替信号に従って、入力信号であるデータキャリア、パイロットキャリア及び制御情報キャリアを切り替え、データキャリア、パイロットキャリア及び制御情報キャリアを、フレーム構成パターンメモリ５０にて格納されている配置パターンが示す伝送フレームに配置する。これにより、図１３に示すような所望の伝送フレームが構成される。

このように、フレーム構成回路１４は、データキャリア、パイロットキャリア及び制御情報キャリアによりＯＦＤＭの伝送フレームを構成し、ＯＦＤＭ信号をＩＦＦＴ回路１５に出力する。

（周波数軸方向のパイロットキャリアを位相反転させた直交符号化の例）
図５は、周波数軸方向のパイロットキャリアを位相反転させた直交符号化の例を説明する図である。図５に示すように、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの符号が同じシンボルの周波数軸に対して「１，−１，−１，１，１，−１，・・・」の場合、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２は、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアと同じ符号を生成する。そして、送信系統Ｔｘ１の直交符号用位相変調回路４３は、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２により生成された地上デジタル放送におけるパイロットキャリアと同じ符号を用いて、パイロットキャリア生成部４１から入力したパイロットキャリアの位相を変調する。図５において、Ｐｎ（ｋ）は、送信系統Ｔｘｎにおいて、周波数軸方向の第ｋ番目のパイロットキャリアを示している。すなわち、ｋは、パイロットキャリアの位置を示している。例えば、Ｐ１（１）は、送信系統Ｔｘ１において、周波数軸方向の第１番目のパイロットキャリアを示している。これにより、送信系統Ｔｘ１の直交符号用位相変調回路４３から、地上デジタル放送と同じ配置及び位相のパイロットキャリアが出力される。

これに対し、送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２は、図５に示すように、四角で囲んだ所定位置のパイロットキャリアの符号を、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２により生成される符号に対して反転した符号とし、「１，１，−１，−１，１，１，・・・」の符号を生成する。送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２により生成される偶数番目の符号は、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２により生成される符号に対して反転している。そして、送信系統Ｔｘ２の直交符号用位相変調回路４３は、送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２により生成された符号を用いて、パイロットキャリア生成部４１から入力したパイロットキャリアの位相を変調する。これにより、送信系統Ｔｘ２の直交符号用位相変調回路４３から、同じシンボルの周波数軸上において偶数番目のパイロットキャリア（図５において、左半分が黒塗りのパイロットキャリア）が、送信系統Ｔｘ１に対して反転した位相で出力される。

図５に示したように、送信系統Ｔｘ１において、地上デジタル放送と同じ配置及び位相のパイロットキャリアが生成され、送信系統Ｔｘ２において、地上デジタル放送と同じ配置のパイロットキャリアであって、かつ、周波数軸上の偶数番目のパイロットキャリアの位相が送信系統Ｔｘ１に対して反転するように生成される。すなわち、送信装置１０は、同じシンボルの周波数軸方向において隣接する２つのパイロットキャリア（送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２では合計４つのパイロットキャリア）を用いることにより、直交符号化を行う。そして、ＯＦＤＭ受信装置は、送信装置１０において直交符号化された４つのパイロットキャリアに対応する２つの受信パイロットキャリア毎に、パイロット位置の伝送路応答を算出する。以下、パイロット位置の伝送路応答算出手法について説明する。

図１１は、パイロット位置の伝送路応答を算出する手法について説明する図である。送信装置１０において、送信系統Ｔｘ１の送信アンテナ１８から、Ｐ１（１）＝１，Ｐ１（２）＝−１，Ｐ１（３）＝−１，Ｐ１（４）＝１，Ｐ１（５）＝１，Ｐ１（６）＝−１，・・・，Ｐ１（２ｎ−１），Ｐ１（２ｎ），・・・のパイロットキャリアを含む放送波が送信され、送信系統Ｔｘ２の送信アンテナ１８から、Ｐ２（１）＝１，Ｐ２（２）＝１，Ｐ２（３）＝−１，Ｐ２（４）＝−１，Ｐ２（５）＝１，Ｐ２（６）＝１，・・・，Ｐ２（２ｎ−１），Ｐ２（２ｎ），・・・のパイロットキャリアを含む放送波が送信された場合を想定する。式で表すと以下のとおりである。
Ｐ１（２ｎ−１）＝Ｐ２（２ｎ−１）
Ｐ１（２ｎ）＝−Ｐ２（２ｎ）・・・（１）
ここで、ｎ＝１，２，３，・・・（ｎは正の整数）である。

この場合、後述するＯＦＤＭ受信装置（受信装置２０）は、受信アンテナ２１を介して、送信系統Ｔｘ１からの信号と送信系統Ｔｘ２からの信号とが合成された信号を受信する。送信系統Ｔｘ１の送信アンテナ１８と受信アンテナ２１との間の伝送路応答をｈ_１１（ｋ）、送信系統Ｔｘ２の送信アンテナ１８と受信アンテナ２１との間の伝送路応答をｈ_１２（ｋ）とすると、周波数軸上の第１のパイロット位置において、受信信号Ｒｘ（１）＝ｈ_１１（１）・Ｐ１（１）＋ｈ_１２（１）・Ｐ２（１）である。第２，・・・，第２ｎ−１，第２ｎのパイロット位置における受信信号Ｒｘ（２），・・・，Ｒｘ（２ｎ−１），Ｒｘ（２ｎ）は、図１１に示すとおりである。
Ｒｘ（２）＝ｈ_１１（２）・Ｐ１（２）＋ｈ_１２（２）・Ｐ２（２）
・・・
Ｒｘ（２ｎ−１）＝ｈ_１１（２ｎ−１）・Ｐ１（２ｎ−１）＋ｈ_１２（２ｎ−１）・Ｐ２（２ｎ−１）
Ｒｘ（２ｎ）＝ｈ_１１（２ｎ）・Ｐ１（２ｎ）＋ｈ_１２（２ｎ）・Ｐ２（２ｎ）
・・・（２）

ここで、パイロット位置を示す２ｎ−１及び２ｎの周波数が十分に近い場合には、２ｎ−１における伝送路応答及び２ｎにおける伝送路応答は同一であるとみなすことができる。式で表すと以下のとおりである。
ｈ_１１（２ｎ−１）＝ｈ_１１（２ｎ）
ｈ_１２（２ｎ−１）＝ｈ_１２（２ｎ）・・・（３）

式（２）のＲｘ（２ｎ−１）に式（３）を代入すると、以下の式となる。
Ｒｘ（２ｎ−１）＝ｈ_１１（２ｎ）・Ｐ１（２ｎ−１）＋ｈ_１２（２ｎ）・Ｐ２（２ｎ−１）・・・（４）

送信系統Ｔｘ１において、隣り合うパイロットキャリアの符号が異なる場合、すなわち、
Ｐ１（２ｎ−１）＝−Ｐ１（２ｎ−１）
Ｐ２（２ｎ−１）＝Ｐ２（２ｎ）・・・（５）
の場合、Ｒｘ（２ｎ−１）の式（４）及びＲｘ（２ｎ）の式（２）から以下を導くことができる。
ｈ_１１（２ｎ）＝（Ｒｘ（２ｎ）−Ｒｘ（２ｎ−１））／２・Ｐ１（２ｎ）
ｈ_１２（２ｎ）＝−（Ｒｘ（２ｎ）＋Ｒｘ（２ｎ−１））／２・Ｐ１（２ｎ）
・・・（６）

また、送信系統Ｔｘ１において、隣り合うパイロットキャリアの符号が同じ場合、すなわち、
Ｐ１（２ｎ−１）＝Ｐ１（２ｎ−１）
Ｐ２（２ｎ−１）＝−Ｐ２（２ｎ）・・・（７）
の場合、Ｒｘ（２ｎ−１）の式（４）及びＲｘ（２ｎ）の式（２）から以下を導くことができる。
ｈ_１１（２ｎ）＝（Ｒｘ（２ｎ）＋Ｒｘ（２ｎ−１））／２・Ｐ１（２ｎ）
ｈ_１２（２ｎ）＝−（Ｒｘ（２ｎ）−Ｒｘ（２ｎ−１））／２・Ｐ１（２ｎ）
・・・（８）

このように、送信装置１０は、送信系統Ｔｘ２において、送信系統Ｔｘ１にて生成された符号に対し極性を反転させた符号により、周波数軸方向の所定位置のパイロットキャリアを位相反転させ、送信アンテナ１８から送信するようにした。これにより、後述するＯＦＤＭ受信装置は、パイロット位置の伝送路応答を算出することができる。この場合、送信装置１０は、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２において、伝送路応答が同一であるとみなすことができる周波数軸方向のパイロットキャリアを用いて、直交符号化する。

（時間軸方向のパイロットキャリアを位相反転させた直交符号化の例）
図６は、時間軸方向のパイロットキャリアを位相反転させた直交符号化の例を説明する図である。図６に示すように、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの符号が同じキャリアの時間軸に対して「１，１，１，１，１，１，・・・」の場合、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２は、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアと同じ符号を生成する。そして、送信系統Ｔｘ１の直交符号用位相変調回路４３は、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２により生成された地上デジタル放送におけるパイロットキャリアと同じ符号を用いて、パイロットキャリア生成部４１から入力したパイロットキャリアの位相を変調する。図６において、Ｐｎ（ｓ）は、送信系統Ｔｘｎにおいて、時間軸方向の第ｓ番目のパイロットキャリアを示している。すなわち、ｓは、パイロットキャリアの位置を示している。例えば、Ｐ１（１）は、送信系統Ｔｘ１において、時間軸方向の第１番目のパイロットキャリアを示している。これにより、送信系統Ｔｘ１の直交符号用位相変調回路４３から、地上デジタル放送と同じ位相のパイロットキャリアが出力される。

これに対し、送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２は、図６に示すように、四角で囲んだ所定位置のパイロットキャリアの符号を、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２により生成される符号に対して反転した符号とし、「１，−１，１，−１，１，−１，・・・」の符号を生成する。送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２により生成される偶数番目の符号は、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２により生成される符号に対して反転している。そして、送信系統Ｔｘ２の直交符号用位相変調回路４３は、送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２により生成された符号を用いて、パイロットキャリア生成部４１から入力したパイロットキャリアの位相を変調する。これにより、送信系統Ｔｘ２の直交符号用位相変調回路４３から、同じキャリアの時間軸上において偶数番目のパイロットキャリア（図６において、左半分が黒塗りのパイロットキャリア）が、送信系統Ｔｘ１に対して反転した位相で出力される。

図６に示したように、送信系統Ｔｘ１において、地上デジタル放送と同じ配置及び位相のパイロットキャリアが生成され、送信系統Ｔｘ２において、地上デジタル放送と同じ配置のパイロットキャリアであって、かつ、時間軸上の偶数番目のパイロットキャリアの位相が送信系統Ｔｘ１に対して反転するように生成される。すなわち、送信装置１０は、同じキャリアの時間軸方向において隣接する２つのパイロットキャリア（送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２では合計４つのパイロットキャリア）を用いることにより、直交符号化を行う。そして、ＯＦＤＭ受信装置は、送信装置１０において直交符号化された４つのパイロットキャリアに対応する２つの受信パイロットキャリア毎に、パイロット位置の伝送路応答を算出する。後述するＯＦＤＭ受信装置は、図１１において説明した同様の手法により、パイロット位置の伝送路応答を算出することができる。伝送路応答の算出手法については説明を省略する。

このように、送信装置１０は、送信系統Ｔｘ２において、送信系統Ｔｘ１にて生成された符号に対し極性を反転させた符号により、時間軸方向の所定位置のパイロットキャリアを位相反転させ、送信アンテナ１８から送信するようにした。これにより、後述するＯＦＤＭ受信装置は、パイロット位置の伝送路応答を算出することができる。この場合、送信装置１０は、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２において、伝送路応答が同一であるとみなすことができる時間軸方向のパイロットキャリアを用いて、直交符号化する。

（実施例１）
次に、実施例１における、位相反転したパイロットキャリアの配置パターンについて説明する。実施例１の配置パターンは、周波数軸方向のパイロットキャリアを位相反転させて直交符号化を行う場合と、時間軸方向のパイロットキャリアを位相反転させて直交符号化を行う場合とを含む例である。ＯＦＤＭ受信装置では、受信形態を判定し、受信形態に応じて伝送路応答を算出する。具体的には、ＯＦＤＭ受信装置が静止していると判定した場合、時間軸方向のパイロットキャリアを利用して伝送路応答を算出する。また、ＯＦＤＭ受信装置が移動していると判定した場合、周波数軸方向のパイロットキャリアを利用して伝送路応答を算出する。

図７は、実施例１におけるパイロットキャリアの符号を説明する図である。図７（１）は、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２が生成する符号であり、図７（２）は、送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２が生成する符号である。Ｐｎ_ｓ，ｋは、送信系統Ｔｘｎにおけるシンボル番号ｓ及びキャリア番号ｋのパイロットキャリアを示す。×はパイロットキャリアが配置されていないことを示す。

送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２は、図７（１）に示すように、図１３の地上デジタル放送の場合と同じパイロットキャリアの符号を生成し、直交符号用位相変調回路４３に出力する。

送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２は、周波数軸方向のパイロットキャリアを位相反転させて直交符号化を行うと共に、時間軸方向のパイロットキャリアを位相反転させて直交符号化を行うために、四角で囲んだ所定位置のパイロットキャリアの符号を、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２により生成される符号に対して反転した符号とし、図７（２）に示す符号を生成して直交符号用位相変調回路４３に出力する。直交符号生成部４２により生成された符号は、同一シンボルの周波数軸方向でみると、図５に示したパイロットキャリアの符号と同じパターンである。また、同一キャリアの時間軸方向でみると、図６に示したパイロットキャリアの符号と同じパターンである。

図８は、実施例１の伝送フレームについて、パイロットキャリアの配置を説明する図である。図８（１）は、送信系統Ｔｘ１の直交符号用位相変調回路４３により位相変調されたパイロットキャリアのフレーム内配置を示しており、図８（２）は、送信系統Ｔｘ２の直交符号用位相変調回路４３により位相変調されたパイロットキャリアのフレーム内配置を示している。横軸が周波数、縦軸が時間を示す。

送信系統Ｔｘ１の直交符号用位相変調回路４３は、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２により生成された地上デジタル放送におけるパイロットキャリアと同じ符号を用いて、パイロットキャリア生成部４１から入力したパイロットキャリアの位相を変調する。これにより、送信系統Ｔｘ１の直交符号用位相変調回路４３から、地上デジタル放送と同じ位相のパイロットキャリアが出力され、図８（１）に示すように、伝送フレーム内に配置される。

送信系統Ｔｘ２の直交符号用位相変調回路４３は、送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２により生成された符号を用いて、パイロットキャリア生成部４１から入力したパイロットキャリアの位相を変調する。これにより、送信系統Ｔｘ２の直交符号用位相変調回路４３から、同じシンボルの周波数軸上及び同じキャリアの時間軸上において偶数番目のパイロットキャリア（図８（２）において、左半分が黒塗りのパイロットキャリア）が、送信系統Ｔｘ１に対して反転した位相で出力され、図８（２）に示すように、伝送フレーム内に配置される。

このように、送信系統Ｔｘ１において、地上デジタル放送と同じ配置及び位相のパイロットキャリアが生成され、送信系統Ｔｘ２において、地上デジタル放送と同じ配置のパイロットキャリアであって、かつ、周波数軸の偶数番目のパイロットキャリア及び時間軸上の偶数番目のパイロットキャリアの位相が送信系統Ｔｘ１に対して反転するように生成される。

そして、ＯＦＤＭ受信装置は、図８に示した伝送フレームのＯＦＤＭ信号を受信し、パイロット位置の伝送路応答を、受信形態に応じて、図１１を参照して説明した同様の手法により算出する。受信形態に応じた伝送路応答の算出手法の詳細については後述する。

（実施例２）
次に、実施例２における、位相反転したパイロットキャリアの配置パターンについて説明する。実施例２の配置パターンは、実施例１を含む配置パターンであり、周波数軸方向のパイロットキャリアを位相反転させて直交符号化を行う場合と、時間軸方向のパイロットキャリアを位相反転させて直交符号化を行う場合と、周波数軸及び時間軸からなる２軸において、所定のパイロットキャリアに対して斜め方向のパイロットキャリア（異なる周波数及び異なる時間のパイロットキャリア）を位相反転させて直交符号化を行う場合を含む例である。ＯＦＤＭ受信装置では、受信形態を判定し、受信形態に応じて伝送路応答を算出する。具体的には、ＯＦＤＭ受信装置が静止していると判定した場合、時間軸方向のパイロットキャリアを利用して伝送路応答を算出する。また、ＯＦＤＭ受信装置が高速で移動していると判定した場合、周波数軸方向のパイロットキャリアを利用して伝送路応答を算出する。また、ＯＦＤＭ受信装置が低速で移動していると判定した場合、周波数軸及び時間軸からなる２軸において斜め方向のパイロットキャリアを利用して伝送路応答を算出する。

図９は、実施例２におけるパイロットキャリアの符号を説明する図である。図９（１）は、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２が生成する符号であり、図９（２）は、送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２が生成する符号である。

送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２は、図９（１）に示すように、図１３の地上デジタル放送の場合と同じパイロットキャリアの符号を生成し、直交符号用位相変調回路４３に出力する。図９（１）に示す符号は、図７（１）に示した符号と同一である。

送信系統Ｔｘ２の直交符号生成部４２は、周波数軸方向のパイロットキャリアを位相反転させて直交符号化を行うと共に、時間軸方向のパイロットキャリアを位相反転させて直交符号化を行い、さらに、周波数軸及び時間軸からなる２軸において斜め方向のパイロットキャリア（異なる周波数及び異なる時間のパイロットキャリア）を位相反転させて直交符号化を行うために、四角で囲んだ所定位置のパイロットキャリアの符号を、送信系統Ｔｘ１の直交符号生成部４２により生成される符号に対して反転した符号とし、図９（２）に示す符号を生成して直交符号用位相変調回路４３に出力する。直交符号生成部４２により生成された符号は、同一シンボルの周波数軸方向でみると、図５に示したパイロットキャリアの符号と同じパターンである。また、同一キャリアの時間軸方向でみると、図６に示したパイロットキャリアの符号と同じパターンである。さらに、周波数軸及び時間軸からなる２軸において、斜め方向の２シンボル及び２キャリア毎に反転するパターンになっている。

図１０は、実施例２の伝送フレームについて、パイロットキャリアの配置を説明する図である。図１０（１）は、送信系統Ｔｘ１の直交符号用位相変調回路４３により位相変調されたパイロットキャリアのフレーム内配置を示しており、図１０（２）は、送信系統Ｔｘ２の直交符号用位相変調回路４３により位相変調されたパイロットキャリアのフレーム内配置を示している。

送信系統Ｔｘ１の直交符号用位相変調回路４３は、図９（１）に示した地上デジタル放送におけるパイロットキャリアと同じ符号を用いて、パイロットキャリアの位相を変調する。これにより、送信系統Ｔｘ１の直交符号用位相変調回路４３から、地上デジタル放送と同じ位相のパイロットキャリアが出力され、図１０（１）に示すように、伝送フレーム内に配置される。

送信系統Ｔｘ２の直交符号用位相変調回路４３は、図９（２）に示した符号を用いて、パイロットキャリアの位相を変調する。これにより、送信系統Ｔｘ２の直交符号用位相変調回路４３から、同じシンボルの周波数軸上において偶数番目のパイロットキャリア、同じキャリアの時間軸上において偶数番目のパイロットキャリア、及び、周波数軸及び時間軸からなる２軸において斜め方向の２シンボル及び２キャリア毎のパイロットキャリア（図１０（２）において、左半分が黒塗りのパイロットキャリア）が、送信系統Ｔｘ１に対して反転した位相で出力され、図１０（２）に示すように、伝送フレーム内に配置される。

このように、送信系統Ｔｘ１において、地上デジタル放送と同じ配置及び位相のパイロットキャリアが生成され、送信系統Ｔｘ２において、地上デジタル放送と同じ配置のパイロットキャリアであって、かつ、周波数軸上の偶数番目のパイロットキャリア、時間軸上の偶数番目のパイロットキャリア、及び、周波数軸及び時間軸からなる２軸において斜め方向のパイロットキャリア（異なる周波数及び異なる時間のパイロットキャリア）の位相が送信系統Ｔｘ１に対して反転するように生成される。

そして、ＯＦＤＭ受信装置は、図１０に示した伝送フレームを受信し、パイロット位置の伝送路応答を、受信形態に応じて、図１１を参照して説明した同様の手法により算出する。受信形態に応じた伝送路応答の算出手法の詳細については後述する。

以上のように、本発明の実施形態による送信装置１０によれば、送信系統Ｔｘ１のフレーム構成回路１４において、既存の地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置及び位相をそのまま利用し、伝送フレームを生成するようにした。また、送信系統Ｔｘ２のフレーム構成回路１４において、既存の地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用し、実施例１，２に示したように、周波数軸方向及び時間軸方向における所定位置のパイロットキャリアを位相反転させて直交符号化し、伝送フレームを生成するようにした。このようにして生成された伝送フレームのＯＦＤＭ信号は、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２の送信アンテナ１８からＯＦＤＭ受信装置へそれぞれ送信される。これにより、ＯＦＤＭ受信装置は、実施例１，２に示したような直交符号化されたパイロットキャリアを含むＯＦＤＭ信号を受信し、伝送路応答を算出することができる。この場合、ＯＦＤＭ受信装置の受信形態に応じた伝送路応答を算出することができる。例えば、ＯＦＤＭ受信装置が静止している場合、時間軸方向のパイロットキャリアを利用して、伝送路応答を算出することができる。また、実施例１では、ＯＦＤＭ受信装置が移動している場合、周波数軸方向のパイロットキャリアを利用して、伝送路応答を算出することができる。また、実施例２では、ＯＦＤＭ受信装置が高速で移動している場合、周波数軸方向のパイロットキャリアを利用し、ＯＦＤＭ受信装置が低速で移動している場合、時間軸及び周波数軸からなる２軸において斜め方向のパイロットキャリアを利用することにより、伝送路応答を算出することができる。つまり、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用し、受信形態に応じた伝送路応答を算出することが可能となる。

〔ＯＦＤＭ受信装置の構成〕
まず、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ受信装置について説明する。図３は、ＯＦＤＭ受信装置の構成を示すブロック図である。このＯＦＤＭ受信装置２０（以下、受信装置２０という。）は、受信アンテナ２１、周波数変換回路２２、ＧＩ除去回路２３、ＦＦＴ回路２４、パイロット抽出回路２５、直交パイロット分離回路２６、伝送路応答推定回路２７、遅延回路２８、時空間復号回路２９、デマッピング回路３０及び誤り訂正復号回路３１を備えている。

受信装置２０の受信アンテナ２１が、図１の送信装置１０により送信されたＯＦＤＭ信号の放送波を受信すると、周波数変換回路２２は、受信アンテナ２１を介してＯＦＤＭ信号を入力し、所定周波数帯のＲＦを等価低域系（ベースバンド）の周波数に変換し、ＧＩ除去回路２３に出力する。

ＧＩ除去回路２３は、周波数変換回路２２から周波数変換されたＯＦＤＭ信号を入力し、ＯＦＤＭ信号内のＧＩを除去し、ＦＦＴ回路２４に出力する。ＦＦＴ回路２４は、ＧＩ除去回路２３からＧＩが除去されたＯＦＤＭ信号を入力し、時間領域のＯＦＤＭ信号を高速フーリエ変換し、周波数領域のＯＦＤＭ信号を遅延回路２８及びパイロット抽出回路２５に出力する。

遅延回路２８は、ＦＦＴ回路２４から周波数領域のＯＦＤＭ信号を入力し、バッファに一時的に格納する。そして、遅延回路２８は、パイロット抽出回路２５、直交パイロット分離回路２６及び伝送路応答推定回路２７における複数シンボルに跨る伝送路推定の遅延を補正するために、その遅延時間経過後バッファからＯＦＤＭ信号を読み出し、時空間復号回路２９に出力する。

パイロット抽出回路２５は、ＦＦＴ回路２４から周波数領域のＯＦＤＭ信号を入力し、パイロットキャリアを抽出し、受信パイロットキャリアとして直交パイロット分離回路２６に出力する。

直交パイロット分離回路２６は、パイロット抽出回路２５から受信パイロットキャリアを入力し、受信形態に応じて、受信パイロットキャリアを選定しパイロット位置の伝送路応答を算出し、伝送路応答推定回路２７に出力する。直交パイロット分離回路２６の詳細については後述する。

伝送路応答推定回路２７は、直交パイロット分離回路２６からパイロット位置の伝送路応答を入力し、時間軸方向については線形処理を行い、周波数軸方向についてはローパスフィルタを用いる等して、補間フィルタの処理により、パイロット位置以外の全ての位置における伝送路応答を推定し、伝送路応答を時空間復号回路２９に出力する。

時空間復号回路２９は、遅延回路２８からＯＦＤＭ信号を入力すると共に、伝送路応答推定回路２７から伝送路応答を入力し、ＯＦＤＭ信号のうちのデータキャリア及び伝送路応答により時空間復号処理を行い、時空間復号したデータキャリアをデマッピング回路３０に出力する。時空間復号処理として、ＳＴＢＣ、ＳＴＴＣ等に対応した復号処理が行われる。

デマッピング回路３０は、時空間復号回路２９から時空間復号されたデータキャリアを入力し、所定の変調方式によりデマッピングし、誤り訂正復号回路３１に出力する。例えば、変調方式として、ＢＰＳＫ，ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等が用いられる。

誤り訂正復号回路３１は、デマッピング回路３０からデマッピングされたデータを入力し、デインターリーブ、誤り訂正符号の除去、エネルギー逆拡散等の復号処理を行い、復号処理した元のデータ（例えば、ＭＰＥＧ２のＴＳ）を出力する。

（直交パイロット分離回路）
次に、図３に示した受信装置２０の直交パイロット分離回路２６について説明する。図４は、直交パイロット分離回路２６の構成を示すブロック図である。この直交パイロット分離回路２６は、キャリアシンボルバッファ７０、基準用直交符号化パイロットキャリア生成回路８０、パイロット位置伝送路応答算出部９０及び伝送路情報生成部１００を備えている。直交パイロット分離回路２６は、前述したとおり、受信形態に応じて、受信パイロットキャリアを選択しパイロット位置の伝送路応答を算出する。

伝送路情報生成部１００は、受信装置２０の受信形態を判定し、判定した受信形態を伝送路情報としてキャリアシンボルバッファ７０に出力する。例えば、図１０に示した実施例２の場合、伝送路情報生成部１００は、パイロット抽出回路２５により抽出されたパイロットキャリアの振幅を算出し、その振幅の変動程度を求めて所定の閾値と比較し、変動程度に応じて、（１）受信装置２０が静止している、（２）受信装置２０が低速で移動している、または（３）受信装置２０が高速で移動していることを示す受信形態を判定する。具体的には、所定の閾値との比較により、パイロットキャリアにおける振幅の変動程度が小さい場合は（１）であると判定し、変動程度が中程度の場合は（２）であると判定し、変動程度が大きい場合は（３）であると判定する。ここで、伝送路情報生成部１００は、パイロットキャリアの振幅の分布を求め、分散を算出して所定の閾値と比較し、分散が小さい場合は（１）であると判定し、分散が中程度の場合は（２）であると判定し、分散が大きい場合は（３）であると判定するようにしてもよい。

尚、伝送路情報生成部１００は、ＳＮＲ等のノイズデータを算出し、所定の閾値と比較することにより、ノイズが小さい場合は（１）であると判定し、ノイズが中程度である場合は（２）であると判定し、ノイズが大きい場合は（３）であると判定するようにしてもよい。本発明は、（１）〜（３）を判定するための手法として、前述したパイロットキャリアの振幅、加速度センサーまたはノイズデータを用いる手法に限定されるものではない。

また、例えば、図８に示した実施例１の場合、伝送路情報生成部１００は、前述と同様の手法により、（１）受信装置２０が静止している、または（２）受信装置２０が移動していることを示す受信形態を判定し、判定した受信形態を伝送路情報としてキャリアシンボルバッファ７０に出力する。

キャリアシンボルバッファ７０は、パイロット抽出回路２５から受信パイロットキャリアを入力すると共に、伝送路情報生成部１００から受信形態（１）〜（３）のいずれかを伝送路情報として入力する。そして、キャリアシンボルバッファ７０は、受信パイロットキャリアをバッファに格納し、伝送路情報に応じて、パイロット位置伝送路応答算出部９０において伝送路応答の算出のために必要な受信パイロットキャリアが揃ったときに、バッファから受信パイロットキャリアを読み出し、パイロット位置伝送路応答算出部９０に出力する。

例えば、図１０に示した実施例２の場合、伝送路情報が前記（１）「受信装置２０が静止している」のときに、パイロット位置伝送路応答算出部９０は、時間軸方向の受信パイロットキャリアを利用して伝送路応答を算出するから、例えばシンボル番号４及びキャリア番号０のパイロット位置（実際は、シンボル番号０及びキャリア番号０と、シンボル番号４及びキャリア番号０との中間点のパイロット位置）における伝送路応答の算出のために、シンボル番号０及びキャリア番号０の受信パイロットキャリア、及び、シンボル番号４及びキャリア番号０の受信パイロットキャリアの２つが必要である（図１０のαを参照）。したがって、キャリアシンボルバッファ７０は、これら２つの受信パイロットキャリアをバッファに格納したとき、必要な受信パイロットキャリアが揃ったとして、バッファからこれらの受信パイロットキャリアを読み出し、パイロット位置伝送路応答算出部９０に出力する。このように、キャリアシンボルバッファ７０は、所定のパイロット位置における伝送路応答の算出のために、時間軸方向の２つの受信パイロットキャリアが揃ったときに、バッファからこれらの受信パイロットキャリアを読み出し、パイロット位置伝送路応答算出部９０に出力する。

一方、伝送路情報が前記（２）「受信装置２０が低速で移動している」のときに、パイロット位置伝送路応答算出部９０は、周波数軸及び時間軸からなる２軸において斜め方向の受信パイロットキャリアを利用して伝送路応答を算出するから、例えばシンボル番号１及びキャリア番号３のパイロット位置（実際は、シンボル番号０及びキャリア番号０と、シンボル番号１及びキャリア番号３との中間点のパイロット位置）における伝送路応答の算出のために、シンボル番号０及びキャリア番号０の受信パイロットキャリア、及び、シンボル番号１及びキャリア番号３の受信パイロットキャリアの２つが必要である（図１０のβを参照）。したがって、キャリアシンボルバッファ７０は、これら２つの受信パイロットキャリアをバッファに格納したとき、必要な受信パイロットキャリアが揃ったとして、バッファからこれらの受信パイロットキャリアを読み出し、パイロット位置伝送路応答算出部９０に出力する。このように、キャリアシンボルバッファ７０は、所定のパイロット位置における伝送路応答の算出のために、周波数軸及び時間軸からなる２軸において斜め方向の２つの受信パイロットキャリアが揃ったときに、バッファからこれらの受信パイロットキャリアを読み出し、パイロット位置伝送路応答算出部９０に出力する。

一方、伝送路情報が前記（３）「受信装置２０が高速で移動している」のときに、パイロット位置伝送路応答算出部９０は、周波数軸方向の受信パイロットキャリアを利用して伝送路応答を算出するから、例えばシンボル番号０及びキャリア番号１２のパイロット位置（実際は、シンボル番号０及びキャリア番号０と、シンボル番号０及びキャリア番号１２との中間点のパイロット位置）における伝送路応答の算出のために、シンボル番号０及びキャリア番号０の受信パイロットキャリア、及び、シンボル番号０及びキャリア番号１２の受信パイロットキャリアの２つが必要である（図１０のγを参照）。したがって、キャリアシンボルバッファ７０は、これら２つの受信パイロットキャリアをバッファに格納したとき、必要な受信パイロットキャリアが揃ったとして、バッファからこれらの受信パイロットキャリアを読み出し、パイロット位置伝送路応答算出部９０に出力する。このように、キャリアシンボルバッファ７０は、所定のパイロット位置における伝送路応答の算出のために、周波数軸方向の２つの受信パイロットキャリアが揃ったときに、バッファからこれらの受信パイロットキャリアを読み出し、パイロット位置伝送路応答算出部９０に出力する。

また、例えば、図８に示した実施例１の場合、伝送路情報が前記（１）「受信装置２０が静止している」のときに、キャリアシンボルバッファ７０は、前述した実施例２の場合と同様に、所定のパイロット位置における伝送路応答の算出のために、時間軸方向の２つの受信パイロットキャリアが揃ったときに、バッファからこれらの受信パイロットキャリアを読み出し、パイロット位置伝送路応答算出部９０に出力する。

一方、伝送路情報が前記（２）「受信装置２０が移動している」のときに、キャリアシンボルバッファ７０は、前述した実施例２の（３）「受信装置２０が高速で移動している」の場合と同様に、所定のパイロット位置における伝送路応答の算出のために、周波数軸方向の２つの受信パイロットキャリアが揃ったときに、バッファからこれらの受信パイロットキャリアを読み出し、パイロット位置伝送路応答算出部９０に出力する。

図４に戻って、基準用直交符号化パイロットキャリア生成回路８０は、パイロットキャリア生成部８１、直交符号生成部８２及び直交符号用位相変調回路８３を備えている。この基準用直交符号化パイロットキャリア生成回路８０は、送信装置１０に備えた送信系統Ｔｘ１のフレーム構成回路１４における直交符号化パイロットキャリア生成回路４０と同一の機能を有し、パイロットキャリア生成部８１がパイロットキャリア生成部４１に、直交符号生成部８２が直交符号生成部４２に、直交符号用位相変調回路８３が直交符号用位相変調回路４３にそれぞれ相当する。

つまり、基準用直交符号化パイロットキャリア生成回路８０は、送信系統Ｔｘ１の直交符号化パイロットキャリア生成回路４０と同一の機能を有するから、図１３に示した地上デジタル放送におけるパイロットキャリアと同じ配置及び同じ位相のパイロットキャリアを生成し、パイロット位置伝送路応答算出部９０に出力する。これは、パイロット位置伝送路応答算出部９０において、パイロット位置の伝送路応答を算出するために、前述した式（６）及び式（８）に示したように、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアと同じ配置及び同じ位相のパイロットキャリアＰ１（２ｎ）のみが必要だからである。

パイロット位置伝送路応答算出部９０は、キャリアシンボルバッファ７０から受信パイロットキャリアを入力すると共に、基準用直交符号化パイロットキャリア生成回路８０からパイロットキャリアを入力し、前述した式（６）または式（８）によりパイロット位置の伝送路応答を算出し、伝送路応答推定回路２７に出力する。

尚、式（６）及び式（８）は、周波数軸方向の２つの受信パイロットキャリアＲｘ（２ｎ−１），Ｒｘ（２ｎ）及び既知の１つのパイロットキャリアＰ１（２ｎ）から、パイロット位置の伝送路応答ｈ_１１（２ｎ），ｈ_１２（２ｎ）を算出する式である。この場合、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２において周波数軸方向の４つのパイロットキャリア毎に直交符号化され、これに対応して受信装置２０では周波数軸方向の２つの受信パイロットキャリア毎に、パイロット位置の伝送路応答が算出される。同様に、時間軸方向の２つの受信パイロットキャリア及び既知の１つのパイロットキャリアからも、パイロット位置の伝送路応答ｈ_１１，ｈ_１２を算出することができる。この場合、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２において時間軸方向の４つのパイロットキャリア毎に直交符号化され、これに対応して受信装置２０では時間軸方向の２つの受信パイロットキャリア毎に、パイロット位置の伝送路応答が算出される。同様に、周波数軸及び時間軸からなる２軸において斜め方向の２つの受信パイロットキャリア及び既知の１つのパイロットキャリアからも、パイロット位置の伝送路応答ｈ_１１，ｈ_１２を算出することができる。この場合、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２において周波数軸及び時間軸からなる２軸において斜め方向の４つのパイロットキャリア毎に直交符号化され、これに対応して受信装置２０では周波数軸及び時間軸からなる２軸において斜め方向の２つの受信パイロットキャリア毎に、パイロット位置の伝送路応答が算出される。時間軸方向における伝送路応答ｈ_１１，ｈ_１２の算出手法、及び周波数軸及び時間軸からなる２軸において斜め方向における伝送路応答ｈ_１１，ｈ_１２の算出手法については、前述した周波数軸方向における伝送路応答ｈ_１１（２ｎ），ｈ_１２（２ｎ）の算出手法と同様であるから、説明を省略する。

例えば、図８に示した実施例１の場合、伝送路情報が前記（２）「受信装置２０が移動している」のときに、パイロット位置伝送路応答算出部９０は、キャリアシンボルバッファ７０から、周波数軸方向の２つの受信パイロットキャリアＲｘ（２ｎ−１），Ｒｘ（２ｎ）を入力し、直交符号用位相変調回路８３から、これら２つの受信パイロットキャリアのうちの１つの受信パイロットキャリアと同じキャリア番号のパイロットキャリアＰ１（２ｎ）を入力する。そして、パイロット位置伝送路応答算出部９０は、キャリア番号２ｎ−１，２ｎのパイロットキャリアが異符号の場合、式（６）を用いて、パイロット位置の伝送路応答ｈ_１１（２ｎ），ｈ_１２（２ｎ）を算出する。一方、パイロット位置伝送路応答算出部９０は、キャリア番号２ｎ−１，２ｎのパイロットキャリアが同符号の場合、式（８）を用いて、パイロット位置の伝送路応答ｈ_１１（２ｎ），ｈ_１２（２ｎ）を算出する。伝送路情報が前記（１）「受信装置２０が静止している」のときも、パイロットキャリアの異符号及び同符号を判断し、所定の式により、パイロット位置の伝送路応答ｈ_１１，ｈ_１２を算出する。

また、例えば、図１０に示した実施例２の場合、伝送路情報が前記（３）「受信装置２０が高速で移動している」のときに、パイロット位置伝送路応答算出部９０は、前述した実施例１の（２）「受信装置２０が移動している」のときと同様に、パイロットキャリアの異符号及び同符号を判断し、式（６）または式（８）を用いて、パイロット位置の伝送路応答ｈ_１１（２ｎ），ｈ_１２（２ｎ）を算出する。伝送路情報が前記（１）「受信装置２０が静止している」のとき、及び、伝送路情報が前記（２）「受信装置２０が低速で移動している」のときも、パイロットキャリアの異符号及び同符号を判断し、所定の式により、パイロット位置の伝送路応答ｈ_１１，ｈ_１２を算出する。

以上のように、本発明の実施形態による受信装置２０によれば、送信装置１０から、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用した伝送フレームのＯＦＤＭ信号であって、送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２において所定範囲のパイロットキャリアが直交符号化されたＯＦＤＭ信号を受信し、受信形態を判定し、受信形態に応じた、２つの受信パイロットキャリア及び既知の１つのパイロットキャリアによる所定の式を用いて、パイロット位置の伝送路応答を算出するようにした。具体的には、受信装置２０における直交パイロット分離回路２６の伝送路情報生成部１００は、パイロットキャリアの振幅を求め、その変動程度に基づいて、実施例１では（１）「受信装置２０が静止している」、または（２）「受信装置２０が移動している」ことを示す受信形態を判定し、実施例２では（１）「受信装置２０が静止している」、（２）「受信装置２０が低速で移動している」、または（３）「受信装置２０が高速で移動している」ことを示す受信形態を判定する。

そして、実施例２において、パイロット位置伝送路応答算出部９０は、受信形態が（３）「受信装置２０が高速で移動している」のときに、時間軸方向における近隣の２つの受信パイロットキャリア及び既知の１つのパイロットキャリアにより、式（６）または式（８）を用いて、パイロット位置の伝送路応答ｈ_１１（２ｎ），ｈ_１２（２ｎ）を算出するようにした。これは、受信装置２０が静止しているときは、マルチパスの影響を受け易く、周波数軸方向のパイロットキャリアを利用することができないからである。また、これに対し、時間軸方向における近隣のパイロットキャリア間は時間が短く、その間の伝送路応答は変動しないものとみなすことができ、時間軸方向のパイロットキャリアを利用することができるからである。式（６）及び式（８）はこれを前提にした式である。したがって、受信形態が（１）「受信装置２０が静止している」のときの伝送路応答を、精度高く算出することができる。

また、パイロット位置伝送路応答算出部９０は、受信形態が（２）「受信装置２０が低速で移動している」のときに、周波数軸及び時間軸からなる２軸における斜め方向の近隣の２つの受信パイロットキャリア及び既知の１つのパイロットキャリアにより、所定の式を用いて、パイロット位置の伝送路応答ｈ_１１，ｈ_１２を算出するようにした。これは、受信装置２０が低速で移動しているときは、周波数軸及び時間軸からなる２軸における斜め方向のパイロットキャリアにおいて、近隣のパイロットキャリア間は時間が短く、かつ周波数の差が小さく、その間の伝送路応答は変動しないものとみなすことができ、斜め方向のパイロットキャリアを利用することができるからである。したがって、受信形態が（２）「受信装置２０が低速で移動している」のときの伝送路応答を、精度高く算出することができる。

また、パイロット位置伝送路応答算出部９０は、受信形態が（１）「受信装置２０が静止している」のときに、周波数軸方向における近隣の２つの受信パイロットキャリア及び既知の１つのパイロットキャリアにより、所定の式を用いて、パイロット位置の伝送路応答ｈ_１１，ｈ_１２を算出するようにした。これは、受信装置２０が高速で移動しているときは、時変動の影響を受け易く、時間軸方向のパイロットキャリアを利用することができないからである。また、これに対し、周波数軸方向における近隣のパイロットキャリアではマルチパスの影響はさほど受けず、周波数の差は小さく、その間の伝送路応答は変動しないものとみなすことができ、周波数軸方向のパイロットキャリアを利用することができるからである。したがって、受信形態が（３）「受信装置２０が高速で移動している」のときの伝送路応答を、精度高く算出することができる。

このように、本発明の実施形態による受信装置２０によれば、地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用し、受信形態に応じて的確に伝送路応答を算出することができる。また、地上デジタル放送におけるパイロット配置をそのまま利用するから、既存の地上デジタル放送を受信する受信装置を用いることができ、受信装置の一部（例えば、図３に示した受信装置２０において、周波数変換回路２２、ＧＩ除去回路２３、ＦＦＴ回路２４、パイロット抽出回路２５、伝送路応答推定回路２７、遅延回路２８、時空間復号回路２９、デマッピング回路３０及び誤り訂正復号回路３１）を共用化及び共通化できる。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、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、図３に示した受信装置２０は１つの受信系統を備えた例であるが、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムに適用するために、受信装置２０は複数の受信系統を備えていてもよい。この場合、受信装置２０は、受信アンテナ２１、周波数変換回路２２、ＧＩ除去回路２３、ＦＦＴ回路２４、パイロット抽出回路２５、直交パイロット分離回路２６、伝送路応答推定回路２７及び遅延回路２８を受信系統分備えており、時空間復号回路２９が、各受信系統のデータキャリア及び伝送路応答を入力し、復号処理を行う。

また、図１に示した送信装置１０では、２つの送信系統Ｔｘ１，Ｔｘ２により２本の送信アンテナ１８を介してＯＦＤＭ信号の放送波を送信する例を示したが、他の複数の送信系統によりそれと同じ本数の送信アンテナ１８を介してＯＦＤＭ信号の放送波を送信するようにしてもよい。図１２は、複数の送信系統を備えた場合のパイロットキャリアについて説明する図である。送信系統の数がｎの場合、送信装置１０は、各送信系統でｎ個のパイロットキャリアを用いて直交符号化を行う。図１２の〔〕で囲まれたパイロットキャリアは、直交符号化を行う範囲を示している。例えば、ｎ＝４の場合、送信装置１０は、４つの送信系統においてそれぞれ４個のパイロットキャリアを対象にして直交符号化を行い、ＯＦＤＭ信号の放送波を送信する。受信装置２０は、直交符号化されたパイロットキャリアを含むＯＦＤＭ信号の放送波を受信し、受信形態に応じた４つの受信パイロットキャリアにより、所定の式を用いて伝送路応答ｈ_１１，ｈ_１２，ｈ_１３，ｈ_１４を算出する。

また、図３に示した受信装置２０では、直交パイロット分離回路２６の伝送路情報生成部１００が受信形態である伝送路情報を生成し、キャリアシンボルバッファ７０及びパイロット位置伝送路応答算出部９０が、受信形態に応じて、周波数軸方向のパイロットキャリア、時間軸方向のパイロットキャリア、または、周波数軸及び時間軸からなる２軸における斜め方向のパイロットキャリアのうちのいずれかにより、パイロット位置の伝送路応答を算出するようにした。しかしながら、直交パイロット分離回路２６のパイロット位置伝送路応答算出部９０は、周波数軸方向のパイロットキャリア、時間軸方向のパイロットキャリア、及び、周波数軸及び時間軸からなる２軸における斜め方向のパイロットキャリアを用いた３つの方式により、パイロット位置の伝送路応答をそれぞれ算出するようにしてもよい。この場合、伝送路応答推定回路２７は、方式毎にそれぞれ伝送路応答を推定し、時空間復号回路２９、デマッピング回路３０及び誤り訂正復号回路３１においても、方式毎に処理を行う。そして、受信装置２０は、方式毎に誤り率を算出する等して最適な方式を選定し、その方式により得られたデータ（ＴＳ等）を出力する。

１０送信装置
１１誤り訂正符号化回路
１２マッピング回路
１３時空間符号化回路
１４フレーム構成回路
１５ＩＦＦＴ回路
１６ＧＩ付加回路
１７，２２周波数変換回路
１８送信アンテナ
２０受信装置
２１受信アンテナ
２３ＧＩ除去回路
２４ＦＦＴ回路
２５パイロット抽出回路
２６直交パイロット分離回路
２７伝送路応答推定回路
２８遅延回路
２９時空間復号回路
３０デマッピング回路
３１誤り訂正復号回路
４０直交符号化パイロットキャリア生成回路
４１，８１パイロットキャリア生成部
４２，８２直交符号生成部
４３，８３直交符号用位相変調回路
５０フレーム構成パターンメモリ
６０伝送フレーム多重回路
６１スイッチ制御部
６２スイッチ
７０キャリアシンボルバッファ
８０基準用直交符号化パイロットキャリア生成回路
９０パイロット位置伝送路応答算出部
１００伝送路情報生成部
Ｔｘ１，Ｔｘ２送信系統

Claims

伝送路応答を算出するために必要な既知のパイロットキャリアが複数の送信系統間で直交するように時間軸上及び周波数軸上に直交符号化され、前記パイロットキャリアが地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸上及び時間軸上の所定位置に配置され、前記地上デジタル放送のキャリアシンボルと同じ配置の伝送フレームが構成され、前記送信系統毎の送信アンテナを介して送信された前記伝送フレームのＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ受信装置において、
前記受信したＯＦＤＭ信号に含まれる受信パイロットキャリアの振幅の分散を算出し、前記分散と所定の閾値とを比較し、前記分散が小さい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が静止していることを示す受信形態を判定し、前記分散が大きい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が移動していることを示す受信形態を判定し、前記受信形態を伝送路情報として生成する伝送路情報生成部と、
前記伝送路情報生成部により生成された伝送路情報が当該ＯＦＤＭ受信装置の静止を示している場合、前記受信パイロットキャリアのうちの時間軸方向における受信パイロットキャリア、及び前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って時間軸上の所定位置に配置された既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出し、前記伝送路情報が当該ＯＦＤＭ受信装置の移動を示している場合、前記受信パイロットキャリアのうちの周波数軸方向における受信パイロットキャリア、及び前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸上の所定位置に配置された既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出するパイロット位置伝送路応答算出部と、を備えたことを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
請求項１に記載のＯＦＤＭ受信装置において、
前記既知のパイロットキャリアが複数の送信系統間で直交するように、時間軸上、周波数軸上、並びに周波数軸及び時間軸からなる２軸の斜め方向に直交符号化され、前記地上デジタル放送のキャリアシンボルと同じ配置の伝送フレームのＯＦＤＭ信号を受信する場合に、
前記伝送路情報生成部は、
前記受信したＯＦＤＭ信号に含まれる受信パイロットキャリアの振幅の分散を算出し、前記分散と所定の閾値とを比較し、前記分散が小さい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が静止していることを示す受信形態を判定し、前記分散が中程度の場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が低速で移動していることを示す受信形態を判定し、前記分散が大きい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が高速で移動していることを示す受信形態を判定し、前記受信形態を伝送路情報として生成し、
前記パイロット位置伝送路応答算出部は、
前記伝送路情報が当該ＯＦＤＭ受信装置の静止を示している場合、前記受信パイロットキャリアのうちの時間軸方向における受信パイロットキャリア、及び前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って時間軸上の所定位置に配置された既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出し、前記伝送路情報が当該ＯＦＤＭ受信装置の高速移動を示している場合、前記受信パイロットキャリアのうちの周波数軸方向における受信パイロットキャリア、及び前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸上の所定位置に配置された既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出し、前記伝送路情報が当該ＯＦＤＭ受信装置の低速移動を示している場合、前記受信パイロットキャリアのうちの周波数軸及び時間軸からなる２軸の斜め方向における受信パイロットキャリア、及び前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸及び時間軸からなる２軸の斜め方向の所定位置に配置された既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出する、ことを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
請求項１または２に記載のＯＦＤＭ受信装置において、
前記伝送路情報生成部に代わる新たな伝送路情報生成部は、
前記受信したＯＦＤＭ信号に含まれる受信パイロットキャリアに基づいてノイズデータを算出し、前記ノイズデータと所定の閾値とを比較し、前記ノイズデータが小さい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が静止していることを示す受信形態を判定し、
請求項１のＯＦＤＭ受信装置では、前記ノイズデ−タが大きい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が移動していることを示す受信形態を判定し、
請求項２のＯＦＤＭ受信装置では、前記ノイズデータが中程度の場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が低速で移動していることを示す受信形態を判定し、前記ノイズデータが大きい場合、当該ＯＦＤＭ受信装置が高速で移動していることを示す受信形態を判定し、
前記受信形態を伝送路情報として生成する、ことを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
複数の送信系統間でパイロットキャリアを直交符号化し、地上デジタル放送のキャリアシンボルと同じ配置の伝送フレームを構成し、前記送信系統毎の送信アンテナを介して前記伝送フレームのＯＦＤＭ信号を請求項１に記載のＯＦＤＭ受信装置へ送信するＯＦＤＭ送信装置において、
前記ＯＦＤＭ受信装置において伝送路応答を算出するために必要な既知のパイロットキャリアを生成するパイロットキャリア生成部と、
前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸上及び時間軸上の所定位置に配置して前記伝送フレームを構成するパイロットキャリアについて、前記複数の送信系統間で時間軸上及び周波数軸上に直交符号化するための符号を生成する直交符号生成部と、
前記複数の送信系統間でパイロットキャリアが直交するように、前記パイロットキャリア生成部により生成された既知のパイロットキャリアを、前記直交符号生成部により生成された符号で乗算し、前記既知のパイロットキャリアの位相を変調することで、周波数軸方向のパイロットキャリアにて直交符号化すると共に、時間軸方向のパイロットキャリアにて直交符号化する直交符号用位相変調回路と、を備え、
前記ＯＦＤＭ受信装置に、当該ＯＦＤＭ受信装置が静止または移動していることを示す受信形態に応じて、前記受信したＯＦＤＭ信号に含まれる受信パイロットキャリアのうちの時間軸方向または周波数軸方向における受信パイロットキャリア、及び、既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出させる、ことを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。
複数の送信系統間でパイロットキャリアを直交符号化し、地上デジタル放送のキャリアシンボルと同じ配置の伝送フレームを構成し、前記送信系統毎の送信アンテナを介して前記伝送フレームのＯＦＤＭ信号を請求項２に記載のＯＦＤＭ受信装置へ送信するＯＦＤＭ送信装置において、
前記ＯＦＤＭ受信装置において伝送路応答を算出するために必要な既知のパイロットキャリアを生成するパイロットキャリア生成部と、
前記地上デジタル放送のパイロットキャリアの配置パターンに従って周波数軸上及び時間軸上の所定位置に配置して前記伝送フレームを構成するパイロットキャリアについて、前記複数の送信系統間で時間軸上、周波数軸上、並びに周波数軸及び時間軸からなる２軸の斜め方向に直交符号化するための符号を生成する直交符号生成部と、
前記複数の送信系統間でパイロットキャリアが直交するように、前記パイロットキャリア生成部により生成された既知のパイロットキャリアを、前記直交符号生成部により生成された符号で乗算し、前記既知のパイロットキャリアの位相を変調することで、周波数軸方向のパイロットキャリアにて直交符号化し、時間軸方向のパイロットキャリアにて直交符号化し、周波数軸及び時間軸からなる２軸における斜め方向のパイロットキャリアにて直交符号化する直交符号用位相変調回路と、を備え、
前記ＯＦＤＭ受信装置に、当該ＯＦＤＭ受信装置が静止、高速移動または低速移動していることを示す受信形態に応じて、前記受信したＯＦＤＭ信号に含まれる受信パイロットキャリアのうち、時間軸方向、周波数軸方向、または前記２軸における斜め方向のうちのいずれかの方向における受信パイロットキャリア、及び、既知のパイロットキャリアに基づいて、前記パイロットキャリアの位置の伝送路応答を算出させる、ことを特徴とするＯＦＤＭ送信装置。