JP5085499B2 - Wireless communication method, system, wireless transmitter and wireless receiver - Google Patents

Wireless communication method, system, wireless transmitter and wireless receiver Download PDF

Info

Publication number
JP5085499B2
JP5085499B2 JP2008264377A JP2008264377A JP5085499B2 JP 5085499 B2 JP5085499 B2 JP 5085499B2 JP 2008264377 A JP2008264377 A JP 2008264377A JP 2008264377 A JP2008264377 A JP 2008264377A JP 5085499 B2 JP5085499 B2 JP 5085499B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
training
frequency
transmission
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008264377A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010093733A (en
Inventor
連 佐方
多寿子 富岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2008264377A priority Critical patent/JP5085499B2/en
Publication of JP2010093733A publication Critical patent/JP2010093733A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5085499B2 publication Critical patent/JP5085499B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

本発明は、送信機の存在を示す信号の送信周波数が既知でなくても、受信機において所望の送信信号のみを通過させるバンドパスフィルタを形成することを可能とする無線通信方法、システム、無線送信機及び無線受信機に関する。   The present invention provides a wireless communication method, system, and wireless communication that can form a band-pass filter that allows only a desired transmission signal to pass therethrough even when the transmission frequency of a signal indicating the presence of the transmitter is not known. The present invention relates to a transmitter and a wireless receiver.

RF周波数を用いて信号を伝送する無線通信では、通信に先立ち、送受信機間で利用するキャリア周波数を取り決めておくのが通常である。送信機では、送信すべきベースバンド信号を受信機との間で予め取り決めた周波数分だけ高い周波数へ変換し、RF信号として送信する。RF信号の周波数、すなわち変換後の周波数がキャリア周波数である。受信機は、受信したRF信号を送信機との間で予め取り決めた周波数分、つまりキャリア周波数の分だけ低い周波数へ変換することで、送信機がRF信号として送信したベースバンド信号を得る。   In wireless communication in which a signal is transmitted using an RF frequency, a carrier frequency to be used between transmitters and receivers is usually determined prior to communication. In the transmitter, the baseband signal to be transmitted is converted to a frequency higher by a frequency determined in advance with the receiver, and transmitted as an RF signal. The frequency of the RF signal, that is, the frequency after conversion is the carrier frequency. The receiver converts the received RF signal to a frequency lower than that determined in advance with the transmitter, that is, the carrier frequency, thereby obtaining a baseband signal transmitted by the transmitter as an RF signal.

特許文献1は、送受信機間で事前に信号のキャリア周波数を取り決めなくとも、データ伝送が可能な方法を開示している。特許文献1によると、送信機はベースバンド信号を拡散符号により符号拡散した信号と、拡散に用いた拡散符号そのものを周波数Δfだけ離して任意のキャリア周波数で送信する。受信機では、受信信号と受信信号をΔfだけ周波数シフトした信号の複素共役系列とを乗算することで、DC周辺にベースバンド信号を得ることができる。従って、受信機は送信信号のキャリア周波数が未知であっても、Δfさえ知っていれば所望信号を得ることができる。   Patent Document 1 discloses a method capable of data transmission without having to decide a carrier frequency of a signal in advance between a transmitter and a receiver. According to Patent Document 1, a transmitter transmits a signal obtained by code-spreading a baseband signal using a spreading code and a spreading code used for spreading by a frequency Δf and transmitting at an arbitrary carrier frequency. In the receiver, a baseband signal can be obtained around DC by multiplying the reception signal and the complex conjugate sequence of the signal obtained by frequency shifting the reception signal by Δf. Therefore, even if the carrier frequency of the transmission signal is unknown, the receiver can obtain the desired signal as long as Δf is known.

一方、無線通信において所定の周波数に位置する所望信号を抽出し、他の周波数に位置する不要な成分を抑圧するために、受信機においてバンドパスフィルタを用いることが知られている。バンドパスフィルタは、キャパシタやインダクタを用いたアナログ回路、表面弾性波フィルタのような素子、あるいはディジタル信号処理によるIIRフィルタやFIRフィルタにより実現することが可能である。但し、これらのバンドパスフィルタは所望信号を抽出するにあたり、所望信号が位置する周波数を予め知っている必要がある。   On the other hand, it is known to use a bandpass filter in a receiver in order to extract a desired signal located at a predetermined frequency and suppress unnecessary components located at other frequencies in wireless communication. The bandpass filter can be realized by an analog circuit using a capacitor or an inductor, an element such as a surface acoustic wave filter, or an IIR filter or FIR filter by digital signal processing. However, these bandpass filters need to know in advance the frequency at which the desired signal is located in order to extract the desired signal.

さらに、無線環境に適応してディジタルフィルタのパラメータを変更することにより等化を行う適応等化器が知られている(非特許文献1参照)。適応等化器は等化入力信号の他に参照信号の入力を持ち、トレーニング期間中は等化入力信号に対して等化動作を行い、結果として得られる等化出力信号と参照信号との差が小さくなるようにフィルタの動作パラメータを調整する。トレーニング期間以外の期間では、適応等化器はトレーニングにより調整された動作パラメータの下で動作する。
特開2008−177914号公報 Simon Haykin, “Adaptive filter theory,” Prentice Hall (2001)
Furthermore, there is known an adaptive equalizer that performs equalization by changing parameters of a digital filter in accordance with a wireless environment (see Non-Patent Document 1). The adaptive equalizer has a reference signal input in addition to the equalization input signal, performs the equalization operation on the equalization input signal during the training period, and the difference between the resulting equalization output signal and the reference signal The operation parameter of the filter is adjusted so that becomes smaller. In periods other than the training period, the adaptive equalizer operates under operating parameters adjusted by training.
JP 2008-177914 A Simon Haykin, “Adaptive filter theory,” Prentice Hall (2001)

特許文献1の方法によれば、キャリア周波数が未知の信号を送受信機間で伝送することが可能である。しかし、特許文献1の方法は、受信時の乗算処理の過程で受信帯域内に分散している雑音成分も掛け合わされてしまい、結果として雑音電力が概ね二乗になってしまう。そこで、乗算の前にバンドパスフィルタを用いて送信信号のキャリア周波数近傍以外に位置する雑音や不要信号を除去したい。しかし前述の通り、バンドパスフィルタは通過させたい周波数成分が判っていないと設計できない。   According to the method of Patent Document 1, it is possible to transmit a signal with an unknown carrier frequency between a transmitter and a receiver. However, the method of Patent Document 1 also multiplies the noise components distributed in the reception band during the multiplication process at the time of reception, and as a result, the noise power becomes approximately square. Therefore, it is desired to remove noise and unnecessary signals located outside the vicinity of the carrier frequency of the transmission signal using a band pass filter before multiplication. However, as described above, the bandpass filter cannot be designed unless the frequency component to be passed is known.

本発明は、送信機の存在を示す信号の送信周波数が既知でなくても、受信機において所望の送信信号のみを通過させるバンドパスフィルタを形成し、通信手順の設定を可能とする無線通信方法、システム、無線送信機及び無線受信機を提供することを目的とする。   The present invention provides a wireless communication method that allows a receiver to set a communication procedure by forming a band-pass filter that allows only a desired transmission signal to pass even if the transmission frequency of a signal indicating the presence of the transmitter is not known. An object is to provide a system, a wireless transmitter, and a wireless receiver.

本発明の第1の観点によると、トレーニング信号を生成するステップと;前記トレーニング信号を周波数変換して所定の周波数差を持つ複数の第1変換信号を生成するステップと;前記複数の第1変換信号を合成して送信信号を生成するステップと;前記送信信号を送信するステップと;前記送信信号を受信して受信信号を得るステップと;前記受信信号を周波数変換して前記周波数差に相当する周波数だけシフトさせた第2変換信号を生成するステップと;前記受信信号及び前記第2変換信号のいずれか一方の信号を参照信号とし、他方の信号を入力信号とする適応等化器がトレーニングを行うステップと;前記トレーニングの後に、前記適応等化器が前記他方の信号を等化して等化信号を得るステップと;前記等化信号を復調するステップと;を具備する無線通信方法を提供する。   According to a first aspect of the present invention, a step of generating a training signal; a step of frequency-converting the training signal to generate a plurality of first conversion signals having a predetermined frequency difference; and the plurality of first conversions Synthesizing signals to generate a transmission signal; transmitting the transmission signal; receiving the transmission signal to obtain a reception signal; frequency-converting the reception signal to correspond to the frequency difference Generating a second converted signal shifted by a frequency; and an adaptive equalizer having one of the received signal and the second converted signal as a reference signal and the other signal as an input signal performs training. After the training, the adaptive equalizer equalizes the other signal to obtain an equalized signal; and a step of demodulating the equalized signal. To provide a wireless communication method having a; If.

本発明の第2の観点によると、トレーニング信号を生成する信号生成部と;前記トレーニング信号を周波数変換して所定の周波数差を持つ複数の第1変換信号を生成する送信周波数変換部と;前記複数の第1変換信号を合成して送信信号を生成する合成部と;前記送信信号を送信する送信ユニットと;前記送信信号を受信して受信信号を得る受信ユニットと;前記受信信号を周波数変換して前記周波数差に相当する周波数だけシフトさせた第2変換信号を生成する受信周波数変換部と;前記受信信号及び前記第2変換信号のいずれか一方の信号を参照信号とし、他方の信号を入力信号としてトレーニングを行い、前記トレーニングの後に前記他方の信号を等化して等化信号を得る適応等化器と;前記等化信号を復調する復調部と;を具備する無線通信システムを提供する。   According to a second aspect of the present invention, a signal generator that generates a training signal; a transmission frequency converter that generates a plurality of first converted signals having a predetermined frequency difference by frequency-converting the training signal; A combining unit that combines a plurality of first converted signals to generate a transmission signal; a transmission unit that transmits the transmission signal; a reception unit that receives the transmission signal and obtains a reception signal; and frequency-converts the reception signal A reception frequency conversion unit that generates a second converted signal shifted by a frequency corresponding to the frequency difference; one of the received signal and the second converted signal as a reference signal, and the other signal as An adaptive equalizer that performs training as an input signal and equalizes the other signal after the training to obtain an equalized signal; and a demodulator that demodulates the equalized signal; Providing line communication system.

本発明の第3の観点によると、予め定められた時間長のトレーニング信号を生成するステップと;前記トレーニング信号を複数回繰り返して送信信号を生成するステップと;前記送信信号を送信するステップと;前記送信信号を受信して受信信号を得るステップと;前記受信信号を前記時間長に相当する時間だけ遅延させて遅延信号を生成するステップと;前記受信信号及び前記遅延信号のいずれか一方の信号を参照信号とし、他方の信号を入力信号とする適応等化器がトレーニングを行うステップと;前記トレーニングの後に、前記適応等化器が前記他方の信号を等化して等化信号を得るステップと;前記等化信号を復調するステップと;を具備する無線通信方法を提供する。   According to a third aspect of the present invention, a step of generating a training signal having a predetermined time length; a step of generating the transmission signal by repeating the training signal a plurality of times; and a step of transmitting the transmission signal; Receiving the transmission signal and obtaining a received signal; delaying the received signal by a time corresponding to the time length to generate a delayed signal; and one of the received signal and the delayed signal And an adaptive equalizer having the other signal as an input signal performs training; and after the training, the adaptive equalizer equalizes the other signal to obtain an equalized signal; A radio communication method comprising: demodulating the equalized signal;

本発明の第4の観点によると、予め定められた時間長のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部と;前記トレーニング信号を複数回繰り返して送信信号を生成する送信信号生成部と;前記送信信号を送信する送信ユニットと;前記送信信号を受信して受信信号を得る受信ユニットと;前記受信信号を前記時間長に相当する時間だけ遅延させて遅延信号を生成する遅延部と;前記受信信号及び前記遅延信号のいずれか一方の信号を参照信号とし、他方の信号を入力信号としてトレーニングを行い、前記トレーニング後に前記他方の信号を等化して等化信号を得る適応等化器と;前記等化信号を復調する復調部と;を具備する無線通信システムを提供する。   According to a fourth aspect of the present invention, a training signal generation unit that generates a training signal having a predetermined length of time; a transmission signal generation unit that generates a transmission signal by repeating the training signal a plurality of times; and the transmission signal A transmission unit that receives the transmission signal and obtains a reception signal; a delay unit that generates a delay signal by delaying the reception signal by a time corresponding to the time length; and the reception signal and An adaptive equalizer that performs training using one of the delayed signals as a reference signal and the other signal as an input signal, and equalizes the other signal after the training to obtain an equalized signal; A radio communication system comprising: a demodulator that demodulates a signal;

本発明の第5の観点によると、トレーニング信号を生成する第1信号生成部と;前記トレーニング信号を第1の周波数に変換して第1変換信号を得る第1の周波数変換部と;変調データ信号を生成する第2信号生成部と;トレーニング期間以外の期間に前記トレーニング信号と前記変調データ信号とを乗算して第1乗算信号を生成する第1の乗算部と;前記トレーニング期間には前記トレーニング信号、前記トレーニング期間以外の期間には前記乗算信号をそれぞれ前記第1の周波数と所定の周波数差を持つ第2の周波数に変換して第2変換信号を得る第2の周波数変換部と;前記第1変換信号と前記第2変換信号とを合成して送信信号を生成する合成部と;前記送信信号を送信する送信ユニットと;を具備する無線送信機を提供する。   According to a fifth aspect of the present invention, a first signal generation unit that generates a training signal; a first frequency conversion unit that converts the training signal into a first frequency to obtain a first converted signal; and modulation data A second signal generation unit that generates a signal; a first multiplication unit that generates a first multiplication signal by multiplying the training signal and the modulated data signal in a period other than a training period; A second frequency converter that obtains a second converted signal by converting the multiplication signal into a second frequency having a predetermined frequency difference from the first frequency in a period other than the training signal and the training period; There is provided a wireless transmitter comprising: a combining unit that combines the first converted signal and the second converted signal to generate a transmission signal; and a transmission unit that transmits the transmission signal.

本発明の第6の観点によると、前記第5の観点に係る無線送信機から送信される前記送信信号を受信して受信信号を得る受信ユニットと;前記受信信号を周波数変換して前記周波数差に相当する周波数だけシフトさせた第3変換信号を生成する第3の周波数変換部と;前記受信信号を参照信号とし、前記第3変換信号を入力信号としてトレーニングを行い、前記トレーニング後に前記第3変換信号を等化して等化信号を得る適応等化器と;前記適応等化器のトレーニング後のタップ係数を用いて前記受信信号をフィルタリングしてフィルタリング信号を得るディジタルフィルタと;前記等化信号に対して複素共役演算を行い、複素共役信号を得る複素共役演算部と;前記複素共役信号と前記フィルタ信号とを乗算して第2乗算信号を生成する第2の乗算部と;前記第2乗算信号のうち低域の周波数成分のみを通過させて前記変調データ信号を得るローパスフィルタと;前記変調データ信号を復調する復調部と;を具備する無線受信機を提供する。   According to a sixth aspect of the present invention, a receiving unit that receives the transmission signal transmitted from the radio transmitter according to the fifth aspect and obtains a received signal; and frequency conversion of the received signal to convert the frequency difference A third frequency converting unit that generates a third converted signal shifted by a frequency corresponding to the frequency; and training using the received signal as a reference signal, the third converted signal as an input signal, and the third signal after the training. An adaptive equalizer that equalizes a transformed signal to obtain an equalized signal; a digital filter that obtains a filtered signal by filtering the received signal using tap coefficients after training of the adaptive equalizer; and the equalized signal A complex conjugate computation unit that performs complex conjugate computation on the complex conjugate signal to obtain a complex conjugate signal; and multiplies the complex conjugate signal and the filter signal to generate a second multiplication signal A radio receiver comprising: a multiplier of 2; a low-pass filter that passes only a low-frequency component of the second multiplied signal to obtain the modulated data signal; and a demodulator that demodulates the modulated data signal I will provide a.

本発明の第7の観点によると、前記第5の観点に係る無線送信機から送信される前記送信信号を受信して受信信号を得る受信ユニットと;前記受信信号を周波数変換して前記周波数差に相当する周波数だけシフトさせた第3変換信号を生成する第3の周波数変換部と;前記受信信号を参照信号とし、前記第3変換信号を入力信号としてトレーニングを行い、前記トレーニング後に適応動作を行って前記第3変換信号を等化して第1等化信号を得る第1の適応等化器と;前記第3変換信号を参照信号とし、前記受信信号を入力信号としてトレーニングを行い、前記トレーニング後に前記受信信号を等化して第2等化信号を得る第2の適応等化器と;前記第1等化信号に対して複素共役演算を行い、複素共役信号を得る複素共役演算部と;前記複素共役信号と前記第2等化信号とを乗算して第2乗算信号を生成する第2の乗算部と;前記第2乗算信号のうち低域の周波数成分のみを通過させて前記変調データ信号を得るローパスフィルタと;前記変調データ信号を復調する復調部と;を具備する無線受信機。   According to a seventh aspect of the present invention, a reception unit that receives the transmission signal transmitted from the radio transmitter according to the fifth aspect and obtains a reception signal; and frequency conversion of the reception signal to convert the frequency difference A third frequency converting unit that generates a third converted signal shifted by a frequency corresponding to the above; performing training using the received signal as a reference signal, the third converted signal as an input signal, and performing an adaptive operation after the training A first adaptive equalizer that obtains a first equalized signal by equalizing the third converted signal and performing training using the third converted signal as a reference signal and the received signal as an input signal; A second adaptive equalizer that later equalizes the received signal to obtain a second equalized signal; a complex conjugate arithmetic unit that performs a complex conjugate operation on the first equalized signal to obtain a complex conjugate signal; Said compound A second multiplier for multiplying the conjugate signal and the second equalized signal to generate a second multiplied signal; passing only the low frequency component of the second multiplied signal and passing the modulated data signal A radio receiver comprising: a low-pass filter to be obtained; and a demodulator that demodulates the modulated data signal.

本発明の第8の観点によると、予め定められた時間長τのトレーニング信号を繰り返し生成する第1信号生成部と;変調データ信号を生成する第2信号生成部と;時間長2τ以上のトレーニング期間と該トレーニング期間に後続する時間長τ以上のパイロット信号期間以外の期間に、前記トレーニング信号と前記変調データ信号とを乗算して乗算信号を生成する第1乗算部と;前記トレーニング期間と前記パイロット信号期間には前記トレーニング信号、前記トレーニング期間と前記パイロット信号期間以外の期間には前記乗算信号をそれぞれ周波数変換して送信信号を生成する周波数変換部と;前記送信信号を送信する送信ユニットと;を具備する無線送信機を提供する。   According to an eighth aspect of the present invention, a first signal generating unit that repeatedly generates a training signal having a predetermined time length τ; a second signal generating unit that generates a modulated data signal; and a training having a time length of 2τ or more. A first multiplication unit that generates a multiplication signal by multiplying the training signal and the modulated data signal in a period other than a period and a pilot signal period equal to or longer than a time length τ following the training period; A frequency conversion unit that generates a transmission signal by frequency-converting the training signal in a pilot signal period, and a frequency other than the training signal and the multiplication signal in a period other than the pilot signal period; and a transmission unit that transmits the transmission signal; A wireless transmitter is provided.

本発明の第9の観点によると、前記第8の観点に係る無線送信機からの送信信号を受信する受信ユニットと;前記トレーニング期間中は前記受信信号を時間τだけ遅延させて遅延信号を得る遅延部と;前記遅延信号を参照信号とし、前記受信信号を入力信号として前記トレーニング期間の後半の時間τの期間中トレーニングを行い、前記トレーニング後に前記入力信号を等化して等化信号を得る適応等化器と;前記等化信号に対して複素共役演算を行い、複素共役信号を得る複素共役演算部と;前記パイロット信号期間中に前記複素共役信号を記憶する記憶部と;前記トレーニング期間及び前記パイロット信号期間以外の期間に前記等化信号と前記記憶部に記憶されている複素共役信号とを乗算して第2乗算信号を得る第2乗算部と;前記第2乗算信号のうち低域の周波数成分のみを通過させて前記変調データ信号を得るローパスフィルタと;前記変調データ信号を復調する復調部と;を具備する無線受信機を提供する。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a receiving unit for receiving a transmission signal from the radio transmitter according to the eighth aspect; and delaying the received signal by time τ during the training period to obtain a delayed signal A delay unit; adapting to perform training during a time τ of the latter half of the training period using the delayed signal as a reference signal and the received signal as an input signal, and equalize the input signal after the training to obtain an equalized signal An equalizer; a complex conjugate operation unit that performs a complex conjugate operation on the equalized signal to obtain a complex conjugate signal; a storage unit that stores the complex conjugate signal during the pilot signal period; and the training period; A second multiplier for multiplying the equalized signal and the complex conjugate signal stored in the storage unit during a period other than the pilot signal period to obtain a second multiplied signal; Provided is a radio receiver comprising: a low-pass filter that obtains the modulated data signal by passing only low frequency components of the multiplication signal; and a demodulator that demodulates the modulated data signal.

本発明の第10の観点によると、前記第8の観点に係る無線送信機からの送信信号を受信する受信ユニットと;前記トレーニング期間中は前記受信信号を時間τだけ遅延させて遅延信号を得る遅延部と;前記遅延信号を参照信号とし、前記受信信号を入力信号として前記トレーニング期間の後半の時間τの期間中トレーニングを行い、前記トレーニング後に前記入力信号を等化して等化信号を得る適応等化器と;前記パイロット信号期間中に前記等化信号を記憶する記憶部と;前記トレーニング期間及び前記パイロット信号期間以外の期間に、前記記憶部から読み出される等化信号に対して複素共役演算を行い、複素共役信号を得る複素共役演算部と;前記適応等化器により得られる等化信号と前記複素共役信号とを乗算して第2乗算信号を得る第2乗算部と;前記第2乗算信号のうち低域の周波数成分のみを通過させて前記変調データ信号を得るローパスフィルタと;前記変調データ信号を復調する復調部と;を具備する無線受信機を提供する。   According to a tenth aspect of the present invention, a receiving unit that receives a transmission signal from the radio transmitter according to the eighth aspect; and delaying the received signal by time τ during the training period to obtain a delayed signal A delay unit; adapting to perform training during a time τ of the latter half of the training period using the delayed signal as a reference signal and the received signal as an input signal, and equalize the input signal after the training to obtain an equalized signal An equalizer; a storage unit for storing the equalized signal during the pilot signal period; and a complex conjugate operation for the equalized signal read from the storage unit during a period other than the training period and the pilot signal period. A complex conjugate operation unit for obtaining a complex conjugate signal; and multiplying the equalized signal obtained by the adaptive equalizer and the complex conjugate signal to obtain a second multiplied signal A radio receiver comprising: a second multiplication unit; a low-pass filter that obtains the modulated data signal by passing only a low frequency component of the second multiplied signal; and a demodulator that demodulates the modulated data signal. Provide a machine.

本発明によれば、トレーニング信号を周波数変換して得られる所定の周波数差を持つ複数の第1変換信号を合成して送信し、受信側では受信信号を周波数変換して前記周波数差に相当する周波数だけシフトさせた第2変換信号を生成し、受信信号及び第2変換信号のいずれか一方の信号を参照信号とし他方の信号を入力信号とする適応等化器によって、トレーニング信号の周波数が受信側において既知でなくとも、所定周波数の所望信号のみを通過させるバンドパスフィルタを形成することができる。   According to the present invention, a plurality of first converted signals having a predetermined frequency difference obtained by frequency conversion of a training signal are combined and transmitted, and the reception side converts the received signal to frequency and corresponds to the frequency difference. The second converted signal shifted by the frequency is generated, and the frequency of the training signal is received by an adaptive equalizer that uses either the received signal or the second converted signal as a reference signal and the other signal as an input signal. Even if it is not known on the side, it is possible to form a bandpass filter that allows only a desired signal having a predetermined frequency to pass therethrough.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1に示されるように、本発明の第1の実施形態に係る通信システムは、送信機100、送信アンテナ110、受信アンテナ201及び受信機200からなる。送信機100には、送信すべき無線信号を生成する送信処理部が含まれる。受信機200には、バンドパスフィルタ202と受信した無線信号の復調処理を行う受信処理部203が含まれる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, the communication system according to the first embodiment of the present invention includes a transmitter 100, a transmission antenna 110, a reception antenna 201, and a receiver 200. The transmitter 100 includes a transmission processing unit that generates a radio signal to be transmitted. The receiver 200 includes a band-pass filter 202 and a reception processing unit 203 that performs demodulation processing of the received radio signal.

<送信機100内の送信処理部について>
図2は、送信機100内の送信処理部を示している。図3は、送信処理部が生成する信号の時間波形及びスペクトラムを示している。図2の送信処理部は、トレーニング系列生成部101、第1周波数変換部102、第2周波数変換部103、ローカル発振器104及び合成部105を有する。合成部105から出力されるトレーニング信号である送信信号116は、図1中の送信アンテナ110を含む送信ユニットに供給される。
<About the transmission processing unit in the transmitter 100>
FIG. 2 shows a transmission processing unit in the transmitter 100. FIG. 3 shows a time waveform and a spectrum of a signal generated by the transmission processing unit. The transmission processing unit in FIG. 2 includes a training sequence generation unit 101, a first frequency conversion unit 102, a second frequency conversion unit 103, a local oscillator 104, and a synthesis unit 105. A transmission signal 116 that is a training signal output from the synthesizer 105 is supplied to a transmission unit including the transmission antenna 110 in FIG.

トレーニング系列生成部101は、受信機200へ送信すべきトレーニング系列111を生成する。トレーニング系列111は特段の決まった系列である必要ではなく、変調した擬似ランダム系列や正弦波など、任意の系列を用いることができる。本実施形態では、トレーニング系列111はBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調された擬似ランダム系列であるとする。トレーニング系列111の系列長はτ、変調速度はFsであるものとする。すなわち、トレーニング系列生成部101は図3の時間波形において実線で示すようなトレーニング系列111を生成する。   The training sequence generation unit 101 generates a training sequence 111 to be transmitted to the receiver 200. The training sequence 111 is not necessarily a specially determined sequence, and an arbitrary sequence such as a modulated pseudo-random sequence or a sine wave can be used. In this embodiment, the training sequence 111 is assumed to be a BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulated pseudo-random sequence. The training sequence 111 has a sequence length of τ and a modulation speed of Fs. That is, the training sequence generation unit 101 generates a training sequence 111 as indicated by a solid line in the time waveform of FIG.

ローカル発振器104は、第1周波数変換部102及び第2周波数変換部103が周波数変換を行うためのローカル信号112及び113を生成する。第1周波数変換部102及び第2周波数変換部103は、トレーニング系列生成部101により生成されたベースバンドのトレーニング系列111を所定の送信周波数f1及びf2にそれぞれ変換し、図3の破線に示すような第1トレーニング信号114及び第2トレーニング信号115を生成する。第1周波数変換部102及び第2周波数変換部103は互いに同期しており、周波数f1及びf2には所定の周波数差Δf(=f2−f1)が設けられている。   The local oscillator 104 generates local signals 112 and 113 for the first frequency converter 102 and the second frequency converter 103 to perform frequency conversion. The first frequency conversion unit 102 and the second frequency conversion unit 103 convert the baseband training sequence 111 generated by the training sequence generation unit 101 into predetermined transmission frequencies f1 and f2, respectively, as shown by the broken lines in FIG. The first training signal 114 and the second training signal 115 are generated. The first frequency conversion unit 102 and the second frequency conversion unit 103 are synchronized with each other, and a predetermined frequency difference Δf (= f2−f1) is provided between the frequencies f1 and f2.

第1周波数変換部102及び第2周波数変換部103は、典型的にはミキサにより実現される。この場合、ローカル発振器104は第1周波数変換部102及び第2周波数変換部103に対し、周波数差Δfの第1ローカル信号112及び第2ローカル信号113をそれぞれ供給する。なお、第2周波数変換部103の内部に周波数Δfの信号発生器とミキサを予め備えることで、ローカル発振器104が第1周波数変換部102及び第2周波数変換部103に共通のローカル信号を供給するようにしてもよい。すなわち、例えば第1周波数変換部102では共通のローカル信号を第1ローカル信号として用い、第2周波数変換器103では共通のローカル信号と周波数Δfの信号をミキシングして第2ローカル信号を生成するようにする。   The first frequency conversion unit 102 and the second frequency conversion unit 103 are typically realized by a mixer. In this case, the local oscillator 104 supplies the first local signal 112 and the second local signal 113 having the frequency difference Δf to the first frequency conversion unit 102 and the second frequency conversion unit 103, respectively. The local oscillator 104 supplies a common local signal to the first frequency conversion unit 102 and the second frequency conversion unit 103 by providing a signal generator and a mixer having a frequency Δf in the second frequency conversion unit 103 in advance. You may do it. That is, for example, the first frequency converter 102 uses a common local signal as the first local signal, and the second frequency converter 103 generates the second local signal by mixing the common local signal and the signal of the frequency Δf. To.

第1トレーニング信号114及び第2トレーニング信号115は、合成部105によって合成される。すなわち、合成部105は周波数f1の第1トレーニング信号114及び周波数f2の第2トレーニング信号115を合成し、二つの周波数スペクトルを有する送信116を生成する。こうして生成された送信信号116は図1中の送信アンテナ110に供給され、電波として空間に放射される。   The first training signal 114 and the second training signal 115 are synthesized by the synthesis unit 105. That is, the synthesizer 105 synthesizes the first training signal 114 having the frequency f1 and the second training signal 115 having the frequency f2, and generates a transmission 116 having two frequency spectra. The transmission signal 116 generated in this way is supplied to the transmission antenna 110 in FIG. 1 and radiated as a radio wave to the space.

送信信号116を時間−周波数平面上で表現すると、図3の右側に示したようなスペクトラムとなる。すなわち、周波数がΔfだけ離れたBPSK信号が周波数方向に並んでおり、また時間方向においてはこれら二つのBPSK信号は同時に(すなわち同期して)送信される。言い換えれば、本実施形態における送信信号116は、二つのBPSK信号が周波数多重されたFDM信号である。   When the transmission signal 116 is expressed on the time-frequency plane, the spectrum is as shown on the right side of FIG. That is, BPSK signals whose frequencies are separated by Δf are arranged in the frequency direction, and these two BPSK signals are transmitted simultaneously (that is, synchronously) in the time direction. In other words, the transmission signal 116 in the present embodiment is an FDM signal in which two BPSK signals are frequency-multiplexed.

なお、送信機100の送信処理部に二つの周波数変換部102及び103を設けたが、周波数変換部102及び103いずれか一方を省略してもよい。例えば、第2周波数変換部103を省略すれば、トレーニング系列111の信号がそのまま第2トレーニング信号115とされる。   Although the two frequency conversion units 102 and 103 are provided in the transmission processing unit of the transmitter 100, either one of the frequency conversion units 102 and 103 may be omitted. For example, if the second frequency conversion unit 103 is omitted, the signal of the training sequence 111 is directly used as the second training signal 115.

<受信機200内のバンドパスフィルタ202について>
次に、図4及び図5を用いて図1の受信機200内のバンドパスフィルタ202について詳細に説明する。バンドパスフィルタ202は、図4に示すように周波数変換部205及び適応等化器206を有する。
<Bandpass Filter 202 in Receiver 200>
Next, the bandpass filter 202 in the receiver 200 of FIG. 1 will be described in detail with reference to FIGS. The band pass filter 202 includes a frequency conversion unit 205 and an adaptive equalizer 206 as shown in FIG.

受信ユニットに含まれる図1中の受信アンテナ201では、送信機100からの周波数f1及びf2のトレーニング信号114及び115を含む広帯域、高周波の送信信号116が受信され、受信信号211が出力される。受信アンテナ201から出力される受信信号211には、さらに送信機100及び受信機200内で発生する雑音や、他の無線機器が発する干渉波も含まれる。   The reception antenna 201 in FIG. 1 included in the reception unit receives the broadband, high-frequency transmission signal 116 including the training signals 114 and 115 of the frequencies f1 and f2 from the transmitter 100, and outputs the reception signal 211. The reception signal 211 output from the reception antenna 201 further includes noise generated in the transmitter 100 and the receiver 200 and interference waves generated by other wireless devices.

周波数変換部205では、受信アンテナ201からの受信信号211が周波数変換される。周波数変換部205は、ミキサ2051とローカル発振器2052を有する。ローカル発振器2052は、ミキサ2051が周波数変換を行うためのローカル信号212を発生する。   In the frequency converter 205, the received signal 211 from the receiving antenna 201 is frequency-converted. The frequency conversion unit 205 includes a mixer 2051 and a local oscillator 2052. The local oscillator 2052 generates a local signal 212 for the mixer 2051 to perform frequency conversion.

ローカル発振器2052からのローカル信号212は、送信機100から送信される送信信号115に含まれる第1トレーニング信号114及び第2トレーニング信号115の周波数f1及びf2の周波数差Δfに相当する周波数の信号、例えばej2πΔftで表される周波数Δfの正弦波信号が用いられる。すなわち、ミキサ2051は受信信号211に含まれる周波数f1及びf2の第1トレーニング信号及び第2トレーニング信号を周波数Δfのローカル信号212と乗算することにより周波数変換を行い、周波数f2及びf2+Δfの変換信号213を生成する。変換信号213は、周波数変換部205から出力される。 The local signal 212 from the local oscillator 2052 is a signal having a frequency corresponding to the frequency difference Δf between the frequencies f1 and f2 of the first training signal 114 and the second training signal 115 included in the transmission signal 115 transmitted from the transmitter 100, For example, a sine wave signal having a frequency Δf represented by ej2πΔft is used. That is, the mixer 2051 performs frequency conversion by multiplying the first training signal and the second training signal of the frequencies f1 and f2 included in the received signal 211 by the local signal 212 of the frequency Δf, and converts the frequency f2 and the converted signal 213 of f2 + Δf. Is generated. The converted signal 213 is output from the frequency conversion unit 205.

適応等化器206は、参照信号入力端子と等化器入力端子の2つの入力端子を持ち、バンドパスフィルタ202に入力される受信信号211は参照信号入力端子に参照信号として入力され、周波数変換部205からの変換信号213は等化器入力端子に入力信号として入力される。本実施形態の適応等化器206では受信信号211を参照信号とし、変換信号213を入力信号としているが、逆に受信信号211を入力信号とし、変換信号213を参照信号としても構わない。   The adaptive equalizer 206 has two input terminals, a reference signal input terminal and an equalizer input terminal, and the received signal 211 input to the bandpass filter 202 is input as a reference signal to the reference signal input terminal, and is subjected to frequency conversion. The converted signal 213 from the unit 205 is input to the equalizer input terminal as an input signal. In the adaptive equalizer 206 of this embodiment, the received signal 211 is used as a reference signal and the converted signal 213 is used as an input signal, but conversely, the received signal 211 may be used as an input signal and the converted signal 213 may be used as a reference signal.

図5は、適応等化器206の良く知られている一形態を示している。適応等化器206では、等化器入力端子への入力信号(この例では変換信号)213に対してFIRフィルタ206を適用した結果が等化器出力端子から等化信号214として出力される。適応等化器206は、等化器入力端子への入力信号213と参照信号入力端子に入力された参照信号(この例では受信信号211)との差を小さくする機能を持つ。   FIG. 5 shows a well-known form of adaptive equalizer 206. In the adaptive equalizer 206, the result of applying the FIR filter 206 to the input signal (converted signal in this example) 213 to the equalizer input terminal is output as an equalized signal 214 from the equalizer output terminal. The adaptive equalizer 206 has a function of reducing the difference between the input signal 213 to the equalizer input terminal and the reference signal (in this example, the received signal 211) input to the reference signal input terminal.

例えば、良く知られるLMS(Least Mean Square)アルゴリズムでは、図5に示されるように入力信号213または等化信号214と参照信号211との二乗平均誤差を小さくするようなタップ係数を適応等化アルゴリズム2065に従って適応的に求め、FIRフィルタ206にセットする。図5では等化信号214と参照信号211との差を減算器2064により求め、この差を適応等化アルゴリズム2065に適用して二乗平均誤差を計算すると共に、この誤差を最小化するようなタップ係数を求めている。   For example, in the well-known LMS (Least Mean Square) algorithm, as shown in FIG. 5, an adaptive equalization algorithm is used that tap coefficients that reduce the mean square error between the input signal 213 or the equalized signal 214 and the reference signal 211. It is obtained adaptively according to 2065 and set in the FIR filter 206. In FIG. 5, a difference between the equalized signal 214 and the reference signal 211 is obtained by a subtractor 2064, and this difference is applied to the adaptive equalization algorithm 2065 to calculate a mean square error, and a tap for minimizing this error. The coefficient is obtained.

図5中に示されるFIRフィルタ206は、入力信号213を受ける縦続接続された複数の遅延段2061、遅延段2061からの各タップ出力にタップ係数(FIRタップ係数)を乗じる乗算器2062、及び各乗算器2062からの出力信号を加算して等化信号214を得る加算器2063を有する。タップ係数を求めるトレーニングの際には参照信号が必須であるが、トレーニングが終了した後では参照信号は不要であり、タップ係数をトレーニング終了時点での値に固定するのが一般的である。   The FIR filter 206 shown in FIG. 5 includes a plurality of cascaded delay stages 2061 that receive an input signal 213, a multiplier 2062 that multiplies each tap output from the delay stage 2061 by a tap coefficient (FIR tap coefficient), and each An adder 2063 is provided that adds the output signals from the multiplier 2062 to obtain an equalized signal 214. A reference signal is indispensable for training to obtain a tap coefficient. However, after the training is completed, the reference signal is not necessary, and the tap coefficient is generally fixed to a value at the end of the training.

本実施形態では、図6に示すような信号が適応等化器206に入力される。すなわち、参照信号として周波数f1及びf1からΔfだけ離れた周波数f2に同一の信号成分S11及びS12が位置する受信信号211が入力され、そして入力信号として周波数f2及びf2からΔfだけ離れた周波数f2+Δfに参照信号の信号成分S11及びS12と同一の信号成分S21及びS22が位置する変換信号213が入力される。   In this embodiment, a signal as shown in FIG. 6 is input to the adaptive equalizer 206. That is, the received signal 211 in which the same signal components S11 and S12 are located at a frequency f2 separated by Δf from the frequencies f1 and f1 is input as a reference signal, and the input signal is a frequency f2 + Δf separated by Δf from the frequencies f2 and f2. A conversion signal 213 in which the same signal components S21 and S22 as the signal components S11 and S12 of the reference signal are located is input.

ここで、図6に示すように入力信号と参照信号のそれぞれの雑音成分N1及びN2は周波数変換を経ているため、相関の無い異なる波形である。従って、雑音成分N1及びN2は適応等化器206の動作により抑圧される。また、周波数f1に注目すると、参照信号である受信信号211のf1には信号成分S11が存在するものの、入力信号である変換信号213のf1には信号成分が存在しない。入力信号のf1に信号成分が存在したとしても、干渉源から到来する干渉信号成分である。このように周波数f1に位置する信号成分は、適応等化器206の入力信号と参照信号において一致しないため、適応等化器206の動作により抑圧される。   Here, as shown in FIG. 6, since the noise components N1 and N2 of the input signal and the reference signal have undergone frequency conversion, they have different waveforms having no correlation. Therefore, the noise components N1 and N2 are suppressed by the operation of the adaptive equalizer 206. When attention is paid to the frequency f1, the signal component S11 exists in f1 of the received signal 211 that is the reference signal, but there is no signal component in f1 of the converted signal 213 that is the input signal. Even if a signal component exists in the input signal f1, it is an interference signal component coming from the interference source. As described above, the signal component located at the frequency f1 is not matched in the reference signal with the input signal of the adaptive equalizer 206, and thus is suppressed by the operation of the adaptive equalizer 206.

周波数f2+Δfについては、入力信号である変換信号213のf2+Δfには信号成分S22が存在するものの、参照信号である受信信号211のf2+Δfには信号成分が存在しない。参照信号のf2+Δfに信号が存在したとしても、干渉源から到来する干渉信号成分である。このようにf2+Δfに位置する信号成分は、適応等化器206の入力信号と参照信号において一致しないため、適応等化器206の動作により抑圧される。   Regarding the frequency f2 + Δf, the signal component S22 exists in f2 + Δf of the converted signal 213 that is the input signal, but there is no signal component in f2 + Δf of the received signal 211 that is the reference signal. Even if a signal exists in the reference signal f2 + Δf, it is an interference signal component coming from the interference source. Thus, the signal component located at f2 + Δf does not match in the input signal of the adaptive equalizer 206 and the reference signal, and thus is suppressed by the operation of the adaptive equalizer 206.

一方、周波数f2の周辺については、適応等化器206は基本的に入力信号をそのまま出力する。なぜなら、図6に示されるように入力信号である変換信号213のf2に位置する信号成分は、受信信号211に含まれる第1トレーニング信号成分S12であり、参照信号のf2に位置する信号成分は、受信信号211に含まれる第2トレーニング信号成分S21である。   On the other hand, for the periphery of the frequency f2, the adaptive equalizer 206 basically outputs the input signal as it is. This is because the signal component located at f2 of the converted signal 213 that is the input signal as shown in FIG. 6 is the first training signal component S12 included in the received signal 211, and the signal component located at f2 of the reference signal is , A second training signal component S21 included in the received signal 211.

図2で説明したように、第1トレーニング信号114及び第2トレーニング信号115は、同一のトレーニング系列111からなっており、周波数も同一であるから、雑音や伝送路歪みの影響を除けば、基本的に同一の信号形状を持つ。従って、適応等化器206は入力信号のうちf2の成分に対しては変形を施さず、そのまま出力する。このように周波数f2に位置する信号成分は、適応等化器206の入力信号と参照信号において一致するため、入力信号は適応等化器206の動作により抑圧されず、そのまま出力される。   As described with reference to FIG. 2, the first training signal 114 and the second training signal 115 are composed of the same training sequence 111 and have the same frequency. Have the same signal shape. Accordingly, the adaptive equalizer 206 outputs the input signal as it is without modifying the f2 component of the input signal. Thus, the signal component located at the frequency f2 matches the input signal of the adaptive equalizer 206 in the reference signal, so that the input signal is not suppressed by the operation of the adaptive equalizer 206 and is output as it is.

以上のように図4に示したバンドパスフィルタ202は、所望周波数f2の成分のみを通し、他の周波数成分(例えばf1,f2+Δfの成分)を抑圧するバンドパス特性を有することになる。しかも、一般的にバンドパスフィルタは通過する周波数帯域を予め決めて設計されるものであるが、本実施形態では事前に周波数f1やf2を知らなくともよく、周波数差Δfを知っているのみで自動的にバンドパスフィルタ202が形成されるという利点がある。   As described above, the band-pass filter 202 shown in FIG. 4 has a band-pass characteristic that passes only the component of the desired frequency f2 and suppresses other frequency components (for example, components of f1, f2 + Δf). Moreover, in general, a bandpass filter is designed with a predetermined frequency band to pass through, but in this embodiment, it is not necessary to know the frequencies f1 and f2 in advance, and only knows the frequency difference Δf. There is an advantage that the band-pass filter 202 is automatically formed.

図7は、本実施形態におけるバンドパスフィルタ202の動作を計算機シミュレーションにより確認した際の一例である。Δfだけ離れた同一信号がLMS参照信号として、そして参照信号をΔfだけ周波数変換した信号を入力としている。双方には雑音が加算されている。これらの信号に対してLMSアルゴリズムを用いた適応等化器206を動作させると、図示したような周波数特性のFIRフィルタが得られる。   FIG. 7 shows an example when the operation of the bandpass filter 202 in this embodiment is confirmed by computer simulation. The same signal separated by Δf is used as an LMS reference signal, and a signal obtained by frequency-converting the reference signal by Δf is input. Noise is added to both. When the adaptive equalizer 206 using the LMS algorithm is operated on these signals, an FIR filter having frequency characteristics as shown in the figure can be obtained.

(第2の実施形態)
<送信機100内の送信処理部について>
図8は、本発明の第2の実施形態に基づく図1の送信機内の送信処理部を示している。また、図9は送信処理部が生成する信号の時間波形を示している。図8の送信処理部は、トレーニング系列生成部101、送信遅延部106、選択部107、第3周波数変換部108及びローカル発振器109を有し、第3周波数変換器108から出力される送信信号120が図1中の送信アンテナ110に供給される。
(Second Embodiment)
<About the transmission processing unit in the transmitter 100>
FIG. 8 shows a transmission processing unit in the transmitter of FIG. 1 according to the second embodiment of the present invention. FIG. 9 shows a time waveform of a signal generated by the transmission processing unit. The transmission processing unit of FIG. 8 includes a training sequence generation unit 101, a transmission delay unit 106, a selection unit 107, a third frequency conversion unit 108, and a local oscillator 109, and a transmission signal 120 output from the third frequency converter 108. Is supplied to the transmitting antenna 110 in FIG.

トレーニング系列生成部101は、第1の実施形態と同様に受信機200へ送信すべきトレーニング系列111を生成する。トレーニング系列111は特段の決まった系列である必要ではなく、変調した擬似ランダム系列や正弦波など、任意の系列を用いることができる。本実施形態では、トレーニング系列111はBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調された擬似ランダム系列であるとする。また、トレーニング系列111の系列長はτ、変調速度はFsであるものとする。すなわち、トレーニング系列生成部101は、図9の時間波形において実線で示す送信信号の前半(第3トレーニング信号)の元となる第3トレーニング系列111を生成する。   The training sequence generation unit 101 generates a training sequence 111 to be transmitted to the receiver 200 as in the first embodiment. The training sequence 111 is not necessarily a specially determined sequence, and an arbitrary sequence such as a modulated pseudo-random sequence or a sine wave can be used. In this embodiment, the training sequence 111 is assumed to be a BPSK (Binary Phase Shift Keying) modulated pseudo-random sequence. Further, it is assumed that the training sequence 111 has a sequence length of τ and a modulation speed of Fs. That is, the training sequence generation unit 101 generates the third training sequence 111 that is the source of the first half (third training signal) of the transmission signal indicated by the solid line in the time waveform of FIG.

トレーニング系列生成部101により生成される第3トレーニング系列111は、送信遅延部106と選択部107に入力される。送信遅延部106は、第3トレーニング系列111の長さをτとすると、第3トレーニング系列111を時間τだけ遅延させ、第4トレーニング系列117を生成する。   The third training sequence 111 generated by the training sequence generation unit 101 is input to the transmission delay unit 106 and the selection unit 107. If the length of the third training sequence 111 is τ, the transmission delay unit 106 delays the third training sequence 111 by time τ and generates a fourth training sequence 117.

選択部107は、第3トレーニング系列111と第4トレーニング系列117のうちいずれか一方を選択して出力する。具体的には、選択部107は時間τの間は第3トレーニング系列111を出力し、そして続く時間τの間は第4トレーニング系列117を出力する。選択部107により選択されたトレーニング系列118は、第3周波数変換部108に入力される。   The selection unit 107 selects and outputs one of the third training sequence 111 and the fourth training sequence 117. Specifically, the selection unit 107 outputs the third training sequence 111 during the time τ, and outputs the fourth training sequence 117 during the subsequent time τ. The training sequence 118 selected by the selection unit 107 is input to the third frequency conversion unit 108.

ローカル発振器109は、第3周波数変換部108が周波数変換を行うためのローカル信号119を生成する。第3周波数変換部108は、ローカル信号119を用いて選択部107からのトレーニング系列118(第3トレーニング系列111または第4トレーニング系列117)を所定の送信周波数f3に変換して送信信号120を生成する。第3周波数変換部108は、典型的にはミキサなどにより実現できる。   The local oscillator 109 generates a local signal 119 for the third frequency conversion unit 108 to perform frequency conversion. The third frequency conversion unit 108 uses the local signal 119 to convert the training sequence 118 (the third training sequence 111 or the fourth training sequence 117) from the selection unit 107 into a predetermined transmission frequency f3 and generate a transmission signal 120. To do. The third frequency conversion unit 108 can be typically realized by a mixer or the like.

第3周波数変換部108から出力される送信信号120の例を図9に示す。図9の前半は第3トレーニング系列111を周波数変換して得られる第3トレーニング信号であり、図9の後半は第4トレーニング系列117を周波数変換して得られる第4トレーニング信号である。言い換えれば、本実施形態における送信信号120は、二つのトレーニング信号が時間多重されたTDM信号である。こうして生成された送信信号120は図1中の送信アンテナ110に供給され、電波として空間に放射される。放射される信号の波形は、図9の点線に示されるようになる。   An example of the transmission signal 120 output from the third frequency conversion unit 108 is shown in FIG. The first half of FIG. 9 is a third training signal obtained by frequency conversion of the third training sequence 111, and the second half of FIG. 9 is a fourth training signal obtained by frequency conversion of the fourth training sequence 117. In other words, the transmission signal 120 in this embodiment is a TDM signal in which two training signals are time-multiplexed. The transmission signal 120 generated in this way is supplied to the transmission antenna 110 in FIG. 1 and radiated as a radio wave to the space. The waveform of the radiated signal is as shown by the dotted line in FIG.

なお、図8では第3周波数変換部108を選択部107の後段に配置したが、トレーニング系列生成部101の直後に配置してもよい。すなわち、トレーニング系列生成部101からのトレーニング系列を第3周波数変換部108により送信周波数f3に変換してから送信遅延部106と選択部107に導くようにしても、図8と同様の結果を得ることができる。   In FIG. 8, the third frequency conversion unit 108 is arranged after the selection unit 107, but may be arranged immediately after the training sequence generation unit 101. That is, even if the training sequence from the training sequence generation unit 101 is converted to the transmission frequency f3 by the third frequency conversion unit 108 and then guided to the transmission delay unit 106 and the selection unit 107, the same result as in FIG. 8 is obtained. be able to.

<受信機200内のバンドパスフィルタ202について>
次に、図10及び図11を用いて第2の実施形態における図1の受信機200内のバンドパスフィルタ202について詳細に説明する。図10に示すように、第2の実施形態におけるバンドパスフィルタ202は、受信遅延部207及び適応等化器206を有する。
<Bandpass Filter 202 in Receiver 200>
Next, the band pass filter 202 in the receiver 200 of FIG. 1 in the second embodiment will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 10, the bandpass filter 202 in the second embodiment includes a reception delay unit 207 and an adaptive equalizer 206.

図1中の受信アンテナ201では、送信機100からの周波数f3のトレーニング信号を含む広帯域、高周波の送信信号120が受信され、受信信号221が出力される。受信アンテナ201から出力される受信信号221には同時に、送信機100及び受信機200内で発生する雑音や、他の無線機器が発する干渉波も含まれる。   1 receives a broadband, high-frequency transmission signal 120 including a training signal having a frequency f3 from the transmitter 100, and outputs a reception signal 221. At the same time, the reception signal 221 output from the reception antenna 201 includes noise generated in the transmitter 100 and the receiver 200 and interference waves generated by other wireless devices.

受信遅延部207では、受信アンテナ201からの受信信号221が時間τだけ遅延され、遅延信号223が生成される。受信アンテナ201からの受信信号221と及び受信遅延部207からの遅延信号223は、適応等化器206に入力される。適応等化器206は、参照信号入力端子と等化器入力端子の2つの入力端子を持ち、バンドパスフィルタ202に入力される受信信号221は等化器入力端子に入力信号として入力され、受信遅延部207から遅延信号223は参照信号入力端子に参照信号として入力される。本実施形態の適応等化器206では受信信号221を入力信号とし、遅延信号223を参照信号としているが、逆に受信信号221を参照信号とし、遅延信号223を入力信号としても構わない。   In the reception delay unit 207, the reception signal 221 from the reception antenna 201 is delayed by time τ, and a delay signal 223 is generated. The reception signal 221 from the reception antenna 201 and the delay signal 223 from the reception delay unit 207 are input to the adaptive equalizer 206. The adaptive equalizer 206 has two input terminals, that is, a reference signal input terminal and an equalizer input terminal. A reception signal 221 input to the bandpass filter 202 is input to the equalizer input terminal as an input signal and received. The delay signal 223 from the delay unit 207 is input to the reference signal input terminal as a reference signal. In the adaptive equalizer 206 of the present embodiment, the received signal 221 is used as an input signal and the delayed signal 223 is used as a reference signal. Conversely, the received signal 221 may be used as a reference signal and the delayed signal 223 may be used as an input signal.

本実施形態では、例えば図11に従ってトレーニング信号が複数回繰り返し適応等化器206に入力される。すなわち、入力信号として受信信号221の前半(第3トレーニング信号)が入力され、そして参照信号として受信信号221の後半(第4トレーニング信号)が入力される。これら2つの信号はトレーニング信号であるので、雑音や時変な伝送路歪みを除けば同一の信号である。従って、適応等化器206は入力された信号をそのまま出力する。但し、雑音や干渉波は受信信号221の前半と後半とで異なる形状を持つことから、適応等化器206により抑圧される。   In the present embodiment, for example, according to FIG. 11, a training signal is repeatedly input to the adaptive equalizer 206 a plurality of times. That is, the first half (third training signal) of the reception signal 221 is input as an input signal, and the second half (fourth training signal) of the reception signal 221 is input as a reference signal. Since these two signals are training signals, they are the same signal except for noise and time-varying transmission path distortion. Therefore, the adaptive equalizer 206 outputs the input signal as it is. However, since noise and interference waves have different shapes in the first half and the second half of the received signal 221, they are suppressed by the adaptive equalizer 206.

このように図10に示したバンドパスフィルタ202は、所望周波数f3の成分のみを通し、他の周波数成分を抑圧するバンドパス特性を有することになる。しかも、一般的にバンドパスフィルタは通過する周波数帯域を予め決めて設計されるものであるが、本実施形態では、事前に周波数f3を知らなくともよく、遅延時間τを知っているのみで、自動的にバンドパスフィルタ202が形成されるという利点がある。   As described above, the band-pass filter 202 shown in FIG. 10 has a band-pass characteristic that passes only the component of the desired frequency f3 and suppresses other frequency components. Moreover, in general, the bandpass filter is designed with a predetermined frequency band to pass, but in this embodiment, it is not necessary to know the frequency f3 in advance, and only knows the delay time τ. There is an advantage that the band-pass filter 202 is automatically formed.

(第3の実施形態)
第3の実施形態では、第1の実施形態で説明したバンドパスフィルタを利用し、さらにキャリア周波数が未知であっても復調が可能な受信処理部も併せて提示する。第3の実施形態によると、キャリア周波数を送受信機間で共有しなくともデータ伝送が可能となる無線通信システムを実現できる。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a bandpass filter described in the first embodiment is used, and a reception processing unit capable of demodulation even when the carrier frequency is unknown is also presented. According to the third embodiment, it is possible to realize a wireless communication system that enables data transmission without sharing the carrier frequency between the transceivers.

<フレームフォーマットについて>
図12は、第3の実施形態における図1の送信アンテナ110からの送信信号のフォーマットを示す図である。送信アンテナ110からは、周波数f1とf2において同時に信号が送信される。図12に示される送信信号は、時間τの等化器用ヘッダとデータを伝送するペイロードから成るものとする。周波数f1に位置する等化器用ヘッダは、第1の実施形態における第1トレーニング信号114であり、周波数f2に位置する等化器用ヘッダは第1の実施形態におけるに第2トレーニング信号115である。また、周波数f1に位置するペイロード区間を第1データ信号、f2に位置する区間を第2データ信号と呼ぶことにする。
<About frame format>
FIG. 12 is a diagram illustrating a format of a transmission signal from the transmission antenna 110 of FIG. 1 in the third embodiment. A signal is transmitted simultaneously from the transmission antenna 110 at the frequencies f1 and f2. The transmission signal shown in FIG. 12 includes an equalizer header at time τ and a payload for transmitting data. The equalizer header located at the frequency f1 is the first training signal 114 in the first embodiment, and the equalizer header located at the frequency f2 is the second training signal 115 in the first embodiment. In addition, a payload section located at the frequency f1 is referred to as a first data signal, and a section located at f2 is referred to as a second data signal.

<送信機100について>
図13は、第3の実施形態における送信機100の詳細を示している。図13の送信機100は、第1信号生成部121、第2信号生成部122、乗算器123、第1周波数変換部124、第2周波数変換部125、ローカル発振器126及び合成部127を有し、合成部127から出力される送信信号148が送信アンテナ110に供給される。第1周波数変換部124、第2周波数変換部125、ローカル発振器126及び合成部127の動作は、基本的に第1の実施形態と同様である。
<About transmitter 100>
FIG. 13 shows details of the transmitter 100 in the third embodiment. The transmitter 100 in FIG. 13 includes a first signal generator 121, a second signal generator 122, a multiplier 123, a first frequency converter 124, a second frequency converter 125, a local oscillator 126, and a combiner 127. The transmission signal 148 output from the combining unit 127 is supplied to the transmission antenna 110. The operations of the first frequency conversion unit 124, the second frequency conversion unit 125, the local oscillator 126, and the synthesis unit 127 are basically the same as those in the first embodiment.

第1信号生成部121は、第1の実施形態におけるトレーニング系列生成部101と同様に動作するが、本実施形態ではさらにペイロード区間においても信号を生成し続ける点が異なる。第1の実施形態におけるトレーニング系列生成部101と同様に、第1信号生成部121が生成するトレーニング信号141はいかなるものであっても構わない。本実施形態では、第1信号生成部121は一例としてBPSK変調された擬似ランダム系列をトレーニング信号141として生成するものとする。   The first signal generation unit 121 operates in the same manner as the training sequence generation unit 101 in the first embodiment, except that the first signal generation unit 121 continues to generate signals in the payload section in this embodiment. As with the training sequence generation unit 101 in the first embodiment, any training signal 141 generated by the first signal generation unit 121 may be used. In the present embodiment, the first signal generation unit 121 generates, as an example, a BPSK-modulated pseudorandom sequence as the training signal 141.

第2信号生成部122は、受信機200に送信すべきデータを変調して変調データ信号142を出力する。受信機200に送信すべきデータとは、例えばディジタル化された音声データ、画像データ、文字メッセージのようなユーザデータ、通信システムパラメータのような報知データ、あるいは受信機200を制御するための制御データが含まれる。第2信号142の帯域幅は、トレーニング信号141の帯域幅以下であるとする。また、第2信号生成部122は等化器用ヘッダ区間では、変調データ信号142として“1”を出力するものとする。   The second signal generator 122 modulates data to be transmitted to the receiver 200 and outputs a modulated data signal 142. Data to be transmitted to the receiver 200 is, for example, digitized voice data, image data, user data such as text messages, broadcast data such as communication system parameters, or control data for controlling the receiver 200 Is included. Assume that the bandwidth of the second signal 142 is equal to or less than the bandwidth of the training signal 141. The second signal generator 122 outputs “1” as the modulated data signal 142 in the equalizer header section.

乗算器122は、ペイロード区間ではトレーニング信号141と変調データ信号142を乗算する。等化器用ヘッダ区間では、第2信号生成部122から変調データ信号142として“1”が出力されるため、乗算器122は実質的には第1信号生成部121からのトレーニング信号141をそのまま出力することになる。また、乗算器122はペイロード区間では第2信号生成部122からの変調データ信号142を第1信号生成部121からのトレーニング信号141で時間拡散することになる。   The multiplier 122 multiplies the training signal 141 and the modulated data signal 142 in the payload period. Since “1” is output as the modulated data signal 142 from the second signal generator 122 in the equalizer header section, the multiplier 122 substantially outputs the training signal 141 from the first signal generator 121 as it is. Will do. In addition, the multiplier 122 spreads the modulated data signal 142 from the second signal generator 122 with the training signal 141 from the first signal generator 121 in the payload section.

第1信号生成部121からのトレーニング信号141は、第1の実施形態と同様に第1周波数変換部124により周波数変換され、中心周波数f1の第1変換信号146が生成される。乗算器123から出力される乗算信号143は、第2周波数変換部125により周波数変換され、中心周波数f2=f1+Δfの第2変換信号147が生成される。   The training signal 141 from the first signal generator 121 is frequency-converted by the first frequency converter 124 as in the first embodiment, and the first converted signal 146 having the center frequency f1 is generated. The multiplication signal 143 output from the multiplier 123 is frequency-converted by the second frequency conversion unit 125 to generate a second conversion signal 147 having a center frequency f2 = f1 + Δf.

第1周波数変換部124及び第2周波数変換部125は、典型的にはミキサにより実現される。この場合、ローカル発振器126は第1周波数変換部124及び第2周波数変換部125に対し、周波数差Δfの第1ローカル信号144及び第2ローカル信号145をそれぞれ供給する。なお、第2周波数変換部125の内部に周波数Δfの信号発生器とミキサを予め備えることで、ローカル発振器126が第1周波数変換部124及び第2周波数変換部124に共通のローカル信号を供給するようにしてもよい。   The first frequency conversion unit 124 and the second frequency conversion unit 125 are typically realized by a mixer. In this case, the local oscillator 126 supplies the first local signal 144 and the second local signal 145 having the frequency difference Δf to the first frequency converter 124 and the second frequency converter 125, respectively. The local oscillator 126 supplies a common local signal to the first frequency converter 124 and the second frequency converter 124 by providing a signal generator and a mixer having a frequency Δf in the second frequency converter 125 in advance. You may do it.

第1変換信号146及び第2変換信号147は合成部127によって合成され、図14の破線に示すような送信信号148が生成される。こうして生成された送信信号148は、送信アンテナ110により送信される。送信信号148を時間−周波数平面上で表現すると、図14の右側に示したようなスペクトラムとなる。すなわち、周波数がΔfだけ離れたBPSK信号が周波数方向に並んでおり、また時間方向においてはこれら二つのBPSK信号は同時に(すなわち同期して)送信される。   The first converted signal 146 and the second converted signal 147 are combined by the combining unit 127 to generate a transmission signal 148 as shown by the broken line in FIG. The transmission signal 148 generated in this way is transmitted by the transmission antenna 110. When the transmission signal 148 is expressed on the time-frequency plane, the spectrum is as shown on the right side of FIG. That is, BPSK signals whose frequencies are separated by Δf are arranged in the frequency direction, and these two BPSK signals are transmitted simultaneously (that is, synchronously) in the time direction.

<受信機200について>
図15は、第3の実施形態における受信機200の詳細を示している。図15の受信機200は、受信アンテナ201、周波数変換部205、適応等化器206、複素共役演算部208、ディジタルフィルタ209、乗算器220、ローパスフィルタ(LPF)221及び信号検出部222を備えている。周波数変換部205は、ミキサ2051とローカル発振器2052を有する。ローカル発振器2052は、ミキサ2051が周波数変換を行うためのローカル信号212を発生する。これらのうち受信アンテナ201、周波数変換部205及び適応等化器206は、第1の実施形態と同様に動作し、適応的にバンドパスフィルタを形成する。
<About receiver 200>
FIG. 15 shows details of the receiver 200 in the third embodiment. 15 includes a reception antenna 201, a frequency conversion unit 205, an adaptive equalizer 206, a complex conjugate calculation unit 208, a digital filter 209, a multiplier 220, a low-pass filter (LPF) 221 and a signal detection unit 222. ing. The frequency conversion unit 205 includes a mixer 2051 and a local oscillator 2052. The local oscillator 2052 generates a local signal 212 for the mixer 2051 to perform frequency conversion. Among these, the reception antenna 201, the frequency conversion unit 205, and the adaptive equalizer 206 operate in the same manner as in the first embodiment, and adaptively form a bandpass filter.

受信アンテナ201では図14に示した送信信号148が受信され、受信信号211が生成される。受信信号211は周波数変換部205に入力され、ミキサ2051においてローカル発振器2052により生成されるローカル信号、すなわちej2πΔftで表される周波数Δfの正弦波信号を用いて周波数変換され、Δfだけ周波数がシフトされた変換信号が生成される。すなわち、周波数変換部205では受信信号211に含まれる周波数f1及びf2の報知信号と周波数Δfのローカル信号とが乗算され、周波数f2及びf2+Δfの信号が変換信号として得られる。変換信号は適応等化器206へ入力される。また受信信号は、適応等化器206の参照信号としても入力される。 The reception antenna 201 receives the transmission signal 148 shown in FIG. 14 and generates a reception signal 211. The received signal 211 is input to the frequency conversion unit 205 and is frequency-converted using a local signal generated by the local oscillator 2052 in the mixer 2051, that is, a sine wave signal having a frequency Δf represented by ej2πΔft , and the frequency is shifted by Δf. The converted signal is generated. That is, the frequency conversion unit 205 multiplies the notification signals of the frequencies f1 and f2 included in the received signal 211 and the local signal of the frequency Δf, and obtains signals of the frequencies f2 and f2 + Δf as converted signals. The converted signal is input to the adaptive equalizer 206. The received signal is also input as a reference signal for the adaptive equalizer 206.

適応等化器206は、受信信号211の等化器用ヘッダ区間(時間τ)ではトレーニング動作を行う。すなわち、入力信号(この例では変換信号)213と参照信号(この例では受信信号211)との差が小さくなるように、内部フィルタ(例えばFIRフィルタ)のタップ係数を適応的に変化させる。この動作により、適応等化器206は周波数f2の信号のみを通過させるバンドパスフィルタとして機能する。等化器用ヘッダによるトレーニング期間が終了したら、適応等化器206は内部フィルタの係数を固定する。そして受信信号211のペイロード区間ではトレーニングは行わず、周波数f2の信号のみを通過させるとして動作する。   The adaptive equalizer 206 performs a training operation in the equalizer header section (time τ) of the received signal 211. That is, the tap coefficient of the internal filter (for example, FIR filter) is adaptively changed so that the difference between the input signal (converted signal in this example) 213 and the reference signal (received signal 211 in this example) becomes small. With this operation, the adaptive equalizer 206 functions as a band-pass filter that passes only the signal of the frequency f2. When the training period by the equalizer header ends, the adaptive equalizer 206 fixes the coefficient of the internal filter. In the payload section of the received signal 211, training is not performed and only the signal of the frequency f2 is passed.

一方、ディジタルフィルタ209は適応等化器206の内部フィルタと同様の構成となっている。適応等化器206においてトレーニングにより求められたタップ係数は、ディジタルフィルタ209に対してもタップ係数241としてセットされる。そしてディジタルフィルタ209は、受信信号のうち周波数f2の成分のみを通過させるバンドパスフィルタとして動作する。   On the other hand, the digital filter 209 has the same configuration as the internal filter of the adaptive equalizer 206. The tap coefficient obtained by training in the adaptive equalizer 206 is also set as the tap coefficient 241 for the digital filter 209. The digital filter 209 operates as a bandpass filter that passes only the component of the frequency f2 in the received signal.

図16には、ディジタルフィルタの出力スペクトラムと、適応等化器206の出力スペクトラムが示してある。雑音や周波数f1及びf2+Δfに位置する信号は、ディジタルフィルタ209や適応等化器206により抑圧され、周波数f2に位置する信号は、ディジタルフィルタ209や適応等化器206を通過する。   FIG. 16 shows the output spectrum of the digital filter and the output spectrum of the adaptive equalizer 206. Noise and signals located at the frequencies f1 and f2 + Δf are suppressed by the digital filter 209 and the adaptive equalizer 206, and a signal located at the frequency f2 passes through the digital filter 209 and the adaptive equalizer 206.

適応等化器206から出力される等化信号214は、複素共役演算部208に入力される。複素共役演算部208は、入力された等化信号214に対して複素共役演算を行い、虚数部の符号を反転した信号、すなわち複素共役信号243を生成する。例えば、複素共役演算部208はej2πf2tで表される等化信号214をe-j2πf2tで表される複素共役信号243に変換する。 The equalized signal 214 output from the adaptive equalizer 206 is input to the complex conjugate calculation unit 208. The complex conjugate computation unit 208 performs complex conjugate computation on the input equalized signal 214 to generate a signal obtained by inverting the sign of the imaginary part, that is, a complex conjugate signal 243. For example, the complex conjugate calculation unit 208 converts the equalized signal 214 represented by e j2πf2t into a complex conjugate signal 243 represented by e− j2πf2t .

乗算器220では、ディジタルフィルタ209から出力されるフィルタ信号242と複素共役演算部208から出力される複素共役信号243とが乗算され、乗算信号244が生成される。乗算信号244は、ローパスフィルタ221に入力される。ローパスフィルタ221は、乗算信号244である高周波信号のうち所定の周波数以下の信号(この例ではベースバンド信号)のみを通過させる。ここで、ローパスフィルタ221の通過帯域幅が図13の送信機100内の第2信号生成部122により生成される変調データ信号142の帯域幅と等しい場合、ローパスフィルタ221の出力信号245として変調データ信号142そのものが得られる。   The multiplier 220 multiplies the filter signal 242 output from the digital filter 209 and the complex conjugate signal 243 output from the complex conjugate calculation unit 208 to generate a multiplication signal 244. The multiplication signal 244 is input to the low pass filter 221. The low-pass filter 221 passes only a signal (a baseband signal in this example) having a frequency equal to or lower than a predetermined frequency among high-frequency signals that are the multiplication signals 244. Here, when the pass bandwidth of the low-pass filter 221 is equal to the bandwidth of the modulated data signal 142 generated by the second signal generator 122 in the transmitter 100 of FIG. 13, the modulated data is output as the output signal 245 of the low-pass filter 221. The signal 142 itself is obtained.

信号検出部222は、ローパスフィルタ221から出力信号245として得られる変調データ信号142を復調し、ディジタル化された音声データ、画像データ、文字メッセージのようなユーザデータ、通信システムパラメータのような報知データ、受信機を制御するための制御データといったデータを取り出す。   The signal detection unit 222 demodulates the modulated data signal 142 obtained as the output signal 245 from the low-pass filter 221, and digitized voice data, image data, user data such as text messages, and notification data such as communication system parameters. Then, data such as control data for controlling the receiver is extracted.

次に、図16を参照して図15中のディジタルフィルタ209及び適応等化器206以降の動作を説明する。図16に示されるように、ディジタルフィルタ209から出力されるフィルタ信号242においては、周波数f2の位置に信号141と信号142の積の信号が存在する。一方、適応等化器206から出力される等化信号214においては、周波数f2の位置に信号141が存在する。フィルタ信号242と等化信号214の周波数f2の成分の違いは、信号142が乗じられているかどうかのみである。   Next, operations after the digital filter 209 and the adaptive equalizer 206 in FIG. 15 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 16, in the filter signal 242 output from the digital filter 209, the product of the signal 141 and the signal 142 exists at the position of the frequency f2. On the other hand, in the equalized signal 214 output from the adaptive equalizer 206, the signal 141 exists at the position of the frequency f2. The difference in the frequency f2 component between the filter signal 242 and the equalized signal 214 is only whether or not the signal 142 is multiplied.

ここで、複素共役演算部108により適応等化器206から出力される等化信号214の複素共役をとり、複素共役信号243とディジタルフィルタ209から出力されるフィルタ信号242とを乗算器220において乗算した場合を考える。これは元々同一周波数に存在する二つの信号を一方について複素共役化をしてから乗算することになるので、乗算器220から出力される乗算信号244は、図16に示されるようにDCを中心とする信号になる。また、複素共役信号243及びフィルタ信号242のいずれにも含まれる第1信号141の成分は、乗算信号244ではDCとなり、これに残った第2信号142の成分が乗じられた信号が得られる。但し、図16のように中心周波数がDC以外の他の信号も生成されてしまうが、ローパスフィルタ221により不要な信号を取り除くことで、第2信号142の成分のみを取り出すことができる。   Here, the complex conjugate of the equalized signal 214 output from the adaptive equalizer 206 by the complex conjugate arithmetic unit 108 is obtained, and the multiplier 220 multiplies the complex conjugate signal 243 and the filter signal 242 output from the digital filter 209. Consider the case. This means that two signals originally present at the same frequency are complex-conjugated for one and then multiplied, so that the multiplication signal 244 output from the multiplier 220 is centered on DC as shown in FIG. Becomes a signal. The component of the first signal 141 included in both the complex conjugate signal 243 and the filter signal 242 becomes DC in the multiplication signal 244, and a signal obtained by multiplying the remaining component of the second signal 142 is obtained. However, as shown in FIG. 16, signals other than the center frequency DC are also generated. However, by removing unnecessary signals by the low-pass filter 221, only the component of the second signal 142 can be extracted.

このように第3の実施形態によれば、受信機200はf1やf2といった周波数を知る必要はなく、f1とf2の差、すなわち周波数差Δfのみを知っていれば、送信機100から送信される系列、すなわち変調データ信号142の成分を取り出すことができる。しかも、適応等化器206により適応的にバンドパスフィルタを形成することができるので、受信電力が低く、雑音電力が相対的に高い高雑音環境であっても、復調が可能となる。   As described above, according to the third embodiment, the receiver 200 does not need to know the frequencies such as f1 and f2. If the receiver 200 knows only the difference between f1 and f2, that is, the frequency difference Δf, it is transmitted from the transmitter 100. Series, that is, the component of the modulated data signal 142 can be extracted. In addition, since the adaptive equalizer 206 can adaptively form a band-pass filter, demodulation is possible even in a high noise environment with low received power and relatively high noise power.

図17は、図15の受信機200を変形した例を示している。図17の受信機200では、受信信号211を参照信号とし、周波数変換部205からの変換信号213を入力信号とする適応等化器206に加え、図15中のディジタルフィルタ209に代わる第2の適応等化器210を有する。第2の適応等化器210は、適応等化器206とは異なり、周波数変換部205からの変換信号213を参照信号とし、受信信号211を入力信号としている。このような構成によっても、適応受信信号211に対してバンドパスフィルタを形成することができる。   FIG. 17 shows an example in which the receiver 200 of FIG. 15 is modified. In the receiver 200 of FIG. 17, in addition to the adaptive equalizer 206 using the received signal 211 as a reference signal and the converted signal 213 from the frequency converting unit 205 as an input signal, a second alternative to the digital filter 209 in FIG. An adaptive equalizer 210 is included. Unlike the adaptive equalizer 206, the second adaptive equalizer 210 uses the converted signal 213 from the frequency converter 205 as a reference signal and the received signal 211 as an input signal. Even with such a configuration, a bandpass filter can be formed for the adaptive reception signal 211.

(第4の実施形態)
第4の実施形態では、第2の実施形態で説明したバンドパスフィルタを利用し、さらにキャリア周波数が未知であっても復調が可能な受信処理部も併せて提示する。従って、第4の実施形態によると、第3の実施形態と同様に、キャリア周波数を送受信機間で共有しなくともデータ伝送が可能となる無線通信システムを実現できる。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a bandpass filter described in the second embodiment is used, and a reception processing unit capable of demodulation even when the carrier frequency is unknown is also presented. Therefore, according to the fourth embodiment, similarly to the third embodiment, it is possible to realize a wireless communication system that enables data transmission without sharing the carrier frequency between the transceivers.

<フレームフォーマットについて>
図18は、第4の実施形態における図1の送信アンテナ110から送信される送信信号のフォーマットを示す図である。送信アンテナ110からは、任意の周波数において信号が送信される。送信信号は時間長2τの等化器用ヘッダ、復調用ヘッダ(パイロット信号ともいう)、及びデータを伝送するペイロードから成るものとする。等化器用ヘッダの前半は、第2の実施形態における第3トレーニング信号である。等化器用ヘッダの後半は、第2の実施形態における第4トレーニング信号である。また、ペイロード区間を第3データ信号と呼ぶことにする。
<About frame format>
FIG. 18 is a diagram illustrating a format of a transmission signal transmitted from the transmission antenna 110 of FIG. 1 in the fourth embodiment. A signal is transmitted from the transmission antenna 110 at an arbitrary frequency. The transmission signal includes an equalizer header having a time length of 2τ, a demodulation header (also referred to as a pilot signal), and a payload for transmitting data. The first half of the equalizer header is the third training signal in the second embodiment. The second half of the equalizer header is the fourth training signal in the second embodiment. In addition, the payload section is referred to as a third data signal.

<送信機100について>
図19は、第4の実施形態における送信機100の詳細を示している。図19の送信機100は、第1信号生成部121、第2信号生成部122、乗算器123、送信遅延部128、選択部129、第3周波数変換部130及びローカル発振器131を有し、周波数変換部130から出力される送信信号152が送信アンテナ110に供給される。送信遅延部128、第3周波数変換部130及びローカル発振器131の動作は、第2の実施形態と同様である。
<About transmitter 100>
FIG. 19 shows details of the transmitter 100 according to the fourth embodiment. 19 includes a first signal generation unit 121, a second signal generation unit 122, a multiplier 123, a transmission delay unit 128, a selection unit 129, a third frequency conversion unit 130, and a local oscillator 131. A transmission signal 152 output from the conversion unit 130 is supplied to the transmission antenna 110. The operations of the transmission delay unit 128, the third frequency conversion unit 130, and the local oscillator 131 are the same as those in the second embodiment.

第1信号生成部121は、第2の実施形態におけるトレーニング系列生成部101と同様に動作するが、本実施形態では生成した長さτの系列をペイロード区間においても繰り返し生成し続ける点が異なる。第2の実施形態におけるトレーニング系列生成部101と同様に、第1信号生成部121が生成するトレーニング信号141はいかなるものであっても構わない。本実施形態では、第2信号生成部121は一例としてBPSK変調された擬似ランダム系列をトレーニング信号141として生成するものとする。   The first signal generation unit 121 operates in the same manner as the training sequence generation unit 101 in the second embodiment, except that the sequence of the generated length τ is repeatedly generated in the payload section in the present embodiment. Similar to the training sequence generation unit 101 in the second embodiment, any training signal 141 generated by the first signal generation unit 121 may be used. In the present embodiment, the second signal generation unit 121 generates a BPSK-modulated pseudo-random sequence as an example of the training signal 141 as an example.

第2信号生成部122は、受信機200に送信すべきデータを変調して変調データ信号142を出力する。受信機200に送信すべきデータとは、例えばディジタル化された音声データ、画像データ、文字メッセージのようなユーザデータ、通信システムパラメータのような報知データ、あるいは受信機200を制御するための制御データが含まれる。変調データ信号142の帯域幅は、トレーニング信号141の帯域幅以下であるとする。また、第2信号生成部122は等化器用ヘッダ区間及び復調用ヘッダ区間では、変調データ信号142として“1”を出力するものとする。   The second signal generator 122 modulates data to be transmitted to the receiver 200 and outputs a modulated data signal 142. Data to be transmitted to the receiver 200 is, for example, digitized voice data, image data, user data such as text messages, broadcast data such as communication system parameters, or control data for controlling the receiver 200 Is included. The bandwidth of the modulated data signal 142 is assumed to be less than or equal to the bandwidth of the training signal 141. The second signal generator 122 outputs “1” as the modulated data signal 142 in the equalizer header section and the demodulation header section.

乗算器122は、第3の実施形態と同様に、トレーニング信号141と変調データ信号142とを乗算する。送信遅延部128は、第2の実施形態と同様に、第1信号生成部121が生成したトレーニング信号141を時間τだけ遅延させて遅延信号149を出力する。   The multiplier 122 multiplies the training signal 141 and the modulated data signal 142 as in the third embodiment. Similarly to the second embodiment, the transmission delay unit 128 delays the training signal 141 generated by the first signal generation unit 121 by the time τ and outputs a delay signal 149.

選択部129は、図18の第3トレーニング信号、復調用ヘッダ及び第3データ信号の送信期間では、乗算器122からの乗算信号143を選択し、第3周波数変換部130へ出力する。さらに、選択部129は図18の第4トレーニング信号の送信期間では、送信遅延部128からの遅延信号149を第3周波数変換部130へ出力する。   The selection unit 129 selects the multiplication signal 143 from the multiplier 122 and outputs it to the third frequency conversion unit 130 during the transmission period of the third training signal, the demodulation header, and the third data signal in FIG. Further, the selection unit 129 outputs the delay signal 149 from the transmission delay unit 128 to the third frequency conversion unit 130 in the transmission period of the fourth training signal in FIG.

第3周波数変換部130は、第2の実施例と同様に、ローカル発振器131が発生する正弦波のローカル信号151を用いて、選択部129により選択された信号150(乗算信号143または遅延信号149)に対して周波数変換を行い、送信信号152を生成する。   Similar to the second embodiment, the third frequency converter 130 uses the sine wave local signal 151 generated by the local oscillator 131 to select the signal 150 (multiplier signal 143 or delay signal 149) selected by the selector 129. ) To generate a transmission signal 152.

<受信機200について>
図20は、第4の実施形態における受信機200の詳細を示している。図20の受信機200は、受信アンテナ201、適応等化器206、第1受信選択部231、受信遅延部232、第2受信選択部233、複素共役演算部208、記憶部234、乗算器235、ローパスフィルタ(LPF)221及び信号検出部222を備えている。これらのうち受信アンテナ201、適応等化器206、乗算器235、ローパスフィルタ221及び信号検出部222は、第3の実施形態と同様の動作を行う。
<About receiver 200>
FIG. 20 shows details of the receiver 200 in the fourth embodiment. 20 includes a reception antenna 201, an adaptive equalizer 206, a first reception selection unit 231, a reception delay unit 232, a second reception selection unit 233, a complex conjugate calculation unit 208, a storage unit 234, and a multiplier 235. , A low-pass filter (LPF) 221 and a signal detector 222 are provided. Among these, the receiving antenna 201, the adaptive equalizer 206, the multiplier 235, the low-pass filter 221, and the signal detection unit 222 perform the same operations as in the third embodiment.

受信アンテナ201は、図12に示した送信信号152を受信して受信信号251を出力する。受信信号251は、第1受信選択部231に入力される。第1受信選択部231は、第3トレーニング信号の受信時は受信信号251を受信遅延部232へ出力し、第4トレーニング信号及び第3データ信号の受信時には受信信号251を適応等化器206へ出力する。   The reception antenna 201 receives the transmission signal 152 shown in FIG. 12 and outputs a reception signal 251. The reception signal 251 is input to the first reception selection unit 231. The first reception selection unit 231 outputs the reception signal 251 to the reception delay unit 232 when receiving the third training signal, and the reception signal 251 to the adaptive equalizer 206 when receiving the fourth training signal and the third data signal. Output.

受信遅延部232は、受信信号221を時間τだけ遅延させ、適応等化器206へ参照信号として入力する。適応等化器206には、受信信号251の等化器用ヘッダ区間では参照信号として受信信号221中の第3トレーニング信号が、そして入力信号として受信信号221中の第4トレーニング信号がそれぞれ入力されることになる。第3トレーニング信号と第4トレーニング信号は同一の信号であり、雑音や干渉波の形状が異なる。従って、適応等化器206のトレーニングの結果、第2の実施形態と同様にしてバンドパスフィルタが形成される。   The reception delay unit 232 delays the reception signal 221 by the time τ and inputs it to the adaptive equalizer 206 as a reference signal. The adaptive equalizer 206 receives the third training signal in the reception signal 221 as a reference signal and the fourth training signal in the reception signal 221 as an input signal in the header section for the equalizer of the reception signal 251. It will be. The third training signal and the fourth training signal are the same signal, and the shapes of noise and interference waves are different. Therefore, as a result of the training of the adaptive equalizer 206, a bandpass filter is formed in the same manner as in the second embodiment.

受信信号251の復調用ヘッダ及び第3データ信号の区間では、適応等化器206のタップ係数は固定される。従って、適応等化器206によって形成されたバンドパスフィルタにより、復調用ヘッダ及び第3データ信号内の雑音や干渉波が抑圧される。   The tap coefficient of the adaptive equalizer 206 is fixed in the section of the demodulation header of the received signal 251 and the third data signal. Therefore, the bandpass filter formed by the adaptive equalizer 206 suppresses noise and interference waves in the demodulation header and the third data signal.

適応等化器206から出力される等化信号253は、第2選択部233へ入力される。第2選択部233は、受信信号251の等化器用ヘッダ区間では何も出力せず、復調用ヘッダ区間では入力信号である等化信号253を複素共役演算部208へ入力する。また、第2選択部233はペイロード区間では入力信号である等化信号253を乗算器235へ出力する。   The equalized signal 253 output from the adaptive equalizer 206 is input to the second selection unit 233. The second selection unit 233 outputs nothing in the equalizer header section of the received signal 251, and inputs the equalized signal 253 that is an input signal to the complex conjugate calculation unit 208 in the demodulation header section. Further, the second selection unit 233 outputs an equalized signal 253 that is an input signal to the multiplier 235 in the payload section.

複素共役演算部208は、入力された等化信号253である高周波信号に対して複素共役演算を行い、虚数部の符号を反転した信号、すなわち複素共役信号254を生成する。例えば、複素共役演算部208はej2πf2tで表される信号253をe-j2πf2tで表される複素共役信号254に変換する。記憶部234は、複素共役信号254の受信復調用ヘッダの信号を記憶し、乗算器235へ繰り返し出力する。なお、複素共役演算部208と記憶部234の位置を入れ替え、第2選択部233からの信号に含まれる受信復調用ヘッダの信号を記憶部234により記憶し、記憶した受信復調用ヘッダの信号を読み出して複素共役演算部208により複素共役演算を行ってもよい。 The complex conjugate calculation unit 208 performs complex conjugate calculation on the input high frequency signal that is the equalized signal 253, and generates a signal obtained by inverting the sign of the imaginary part, that is, the complex conjugate signal 254. For example, the complex conjugate calculation unit 208 converts the signal 253 represented by e j2πf2t into a complex conjugate signal 254 represented by e− j2πf2t . The storage unit 234 stores the reception demodulation header signal of the complex conjugate signal 254 and repeatedly outputs it to the multiplier 235. Note that the positions of the complex conjugate calculation unit 208 and the storage unit 234 are interchanged, the reception demodulation header signal included in the signal from the second selection unit 233 is stored in the storage unit 234, and the received reception demodulation header signal is stored. The complex conjugate calculation may be performed by the complex conjugate calculation unit 208 after reading.

乗算器235は、ペイロード区間の信号と複素共役演算部208から出力される複素共役信号254に含まれる受信復調用ヘッダの信号とを乗算する。これにより第3の実施形態と同様に、乗算器235から出力される乗算信号257のDCに第2信号142が得られる。乗算信号257は、パスフィルタ221に入力される。ローパスフィルタ221は、乗算信号257である高周波信号のうち所定の周波数以下の信号(この例ではベースバンド信号)のみを通過させる。ここで、ローパスフィルタ221の通過帯域幅が図19の送信機100内の第2信号生成部122により生成される変調データ信号142の帯域幅と等しい場合、ローパスフィルタ221の出力信号245として変調データ信号142そのものが得られる。   Multiplier 235 multiplies the signal in the payload section by the reception demodulation header signal included in complex conjugate signal 254 output from complex conjugate calculation unit 208. As a result, similarly to the third embodiment, the second signal 142 is obtained as DC of the multiplication signal 257 output from the multiplier 235. The multiplication signal 257 is input to the pass filter 221. The low-pass filter 221 passes only a signal (a baseband signal in this example) having a frequency equal to or lower than a predetermined frequency among the high-frequency signal that is the multiplication signal 257. Here, when the pass bandwidth of the low-pass filter 221 is equal to the bandwidth of the modulated data signal 142 generated by the second signal generator 122 in the transmitter 100 of FIG. 19, the modulated data is output as the output signal 245 of the low-pass filter 221. The signal 142 itself is obtained.

信号検出部222は、ローパスフィルタ221から出力される変調データ信号を復調し、ディジタル化された音声データ、画像データ、文字メッセージのようなユーザデータ、通信システムパラメータのような報知データ、受信機を制御するための制御データといったデータを取り出す。   The signal detector 222 demodulates the modulated data signal output from the low-pass filter 221, digitized voice data, image data, user data such as a text message, notification data such as a communication system parameter, and a receiver. Data such as control data for control is extracted.

このように第4の実施形態によれば、受信機が送信信号の周波数を知る必要はなく、時間τのみを知っていれば、送信機が送信した送信系列、すなわちデータである第2信号を取り出すことができる。しかも、適応等化器206により適応的にバンドパスフィルタを形成することができるので、受信電力が低く、雑音電力が相対的に高い高雑音環境であっても、復調が可能となる。   Thus, according to the fourth embodiment, it is not necessary for the receiver to know the frequency of the transmission signal, and if only the time τ is known, the transmission sequence transmitted by the transmitter, that is, the second signal that is data is transmitted. It can be taken out. In addition, since the adaptive equalizer 206 can adaptively form a band-pass filter, demodulation is possible even in a high noise environment with low received power and relatively high noise power.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

受信機内にバンドパスフィルタを有する無線通信システムの概略を示すブロック図A block diagram showing an outline of a wireless communication system having a bandpass filter in a receiver 第1の実施形態に係る無線送信機の要部を示すブロック図The block diagram which shows the principal part of the radio transmitter which concerns on 1st Embodiment. 図2の無線送信機から送信される送信信号に含まれる第1トレーニング信号及び第2トレーニング信号について示す図The figure shown about the 1st training signal and the 2nd training signal which are contained in the transmission signal transmitted from the wireless transmitter of FIG. 第1の実施形態に係る無線受信機内のバンドパスフィルタを示すブロック図1 is a block diagram showing a bandpass filter in a wireless receiver according to a first embodiment. 図4中の適応等化器の例を示すブロック図Block diagram showing an example of an adaptive equalizer in FIG. 図4中の適応等化器の動作を説明するための等化器に入力される信号波形の例を示す図The figure which shows the example of the signal waveform input into the equalizer for demonstrating operation | movement of the adaptive equalizer in FIG. バンドパスフィルタの動作を確認するために行った計算機シミュレーションの結果を示す図The figure which shows the result of the computer simulation which was done to confirm the operation of the band pass filter 第2の実施形態に係る無線送信機の要部を示すブロック図The block diagram which shows the principal part of the wireless transmitter which concerns on 2nd Embodiment. 図8の無線送信機から送信される送信信号に含まれる第3トレーニング信号及び第4トレーニング信号について示す図The figure shown about the 3rd training signal and the 4th training signal which are contained in the transmission signal transmitted from the wireless transmitter of FIG. 第2の実施形態に係る無線受信機内のバンドパスフィルタを示すブロック図The block diagram which shows the band pass filter in the radio receiver which concerns on 2nd Embodiment 図10中の適応等化器の動作を説明するための等化器に入力される信号波形の例を示す図The figure which shows the example of the signal waveform input into the equalizer for demonstrating operation | movement of the adaptive equalizer in FIG. 第3の実施形態に係る無線送信機からの送信信号のフォーマットを示す図The figure which shows the format of the transmission signal from the wireless transmitter which concerns on 3rd Embodiment. 第3の実施形態に係る無線送信機の要部を示すブロック図The block diagram which shows the principal part of the wireless transmitter which concerns on 3rd Embodiment. 図13の無線送信機から送信される送信信号の波形を示す図The figure which shows the waveform of the transmission signal transmitted from the wireless transmitter of FIG. 第3の実施形態に係る無線受信機を示すブロック図The block diagram which shows the radio receiver which concerns on 3rd Embodiment 図15の無線受信機の動作を説明するための図The figure for demonstrating operation | movement of the radio | wireless receiver of FIG. 図15の無線受信機を変形した例を示すブロック図FIG. 15 is a block diagram showing a modified example of the wireless receiver of FIG. 第4の実施形態における送信信号のフォーマットを示す図The figure which shows the format of the transmission signal in 4th Embodiment. 第4の実施形態に係る無線送信機の要部を示すブロック図The block diagram which shows the principal part of the wireless transmitter which concerns on 4th Embodiment 第4の実施形態に係る無線受信機を示すブロック図A block diagram showing a radio receiver concerning a 4th embodiment

符号の説明Explanation of symbols

100・・・送信機
101・・・トレーニング系列生成部
102,103・・・周波数変換部
104・・・ローカル発振器
105・・・合成部
106・・・送信遅延部
107・・・選択部
108・・・第3周波数変換部
109・・・ローカル発振器
110・・・送信アンテナ
121・・・第1信号生成部
122・・・第2信号生成部
123・・・乗算器
124,125,130・・・周波数変換器
127・・・合成部
128・・・送信遅延部
129・・・選択部
200・・・受信機
201・・・受信アンテナ
202・・・バンドパスフィルタ
203・・・受信処理部
205・・・周波数変換部
206・・・適応等化器
207・・・受信遅延部
208・・・複素共役演算部
209・・・ディジタルフィルタ
210・・・適応等化器
220・・・乗算器
221・・・ローパスフィルタ
222・・・信号検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Transmitter 101 ... Training sequence production | generation part 102,103 ... Frequency conversion part 104 ... Local oscillator 105 ... Synthesis | combination part 106 ... Transmission delay part 107 ... Selection part 108 Third frequency converter 109 ... Local oscillator 110 ... Transmitting antenna 121 ... First signal generator 122 ... Second signal generator 123 ... Multipliers 124, 125, 130 ...・ Frequency converter 127... Synthesizer 128... Transmission delay unit 129... Selection unit 200... Receiver 201... Reception antenna 202. ... Frequency converter 206 ... Adaptive equalizer 207 ... Reception delay unit 208 ... Complex conjugate arithmetic unit 209 ... Digital filter 210 ... Adaptive Of 220 ... multipliers 221 ... low pass filter 222 ... signal detector

Claims (12)

トレーニング信号を生成するステップと;
前記トレーニング信号を周波数変換して所定の周波数差を持つ複数の第1変換信号を生成するステップと;
前記複数の第1変換信号を合成して送信信号を生成するステップと;
前記送信信号を送信するステップと;
前記送信信号を受信して受信信号を得るステップと;
前記受信信号を周波数変換して前記周波数差に相当する周波数だけシフトさせた第2変換信号を生成するステップと;
前記受信信号及び前記第2変換信号のいずれか一方の信号を参照信号とし、他方の信号を入力信号とする適応等化器がトレーニングを行うステップと;
前記トレーニングの後に、前記適応等化器が前記他方の信号を等化して等化信号を得るステップと;
前記等化信号を復調するステップと;を具備する無線通信方法。
Generating a training signal;
Frequency-converting the training signal to generate a plurality of first converted signals having a predetermined frequency difference;
Combining the plurality of first converted signals to generate a transmission signal;
Transmitting the transmission signal;
Receiving the transmission signal to obtain a reception signal;
Generating a second converted signal obtained by frequency-converting the received signal and shifting the received signal by a frequency corresponding to the frequency difference;
An adaptive equalizer having one of the received signal and the second converted signal as a reference signal and the other signal as an input signal performs training;
After the training, the adaptive equalizer equalizes the other signal to obtain an equalized signal;
And a step of demodulating the equalized signal.
トレーニング信号を生成する信号生成部と;
前記トレーニング信号を周波数変換して所定の周波数差を持つ複数の第1変換信号を生成する送信周波数変換部と;
前記複数の第1変換信号を合成して送信信号を生成する合成部と;
前記送信信号を送信する送信ユニットと;
前記送信信号を受信して受信信号を得る受信ユニットと;
前記受信信号を周波数変換して前記周波数差に相当する周波数だけシフトさせた第2変換信号を生成する受信周波数変換部と;
前記受信信号及び前記第2変換信号のいずれか一方の信号を参照信号とし、他方の信号を入力信号としてトレーニングを行い、前記トレーニング後に前記他方の信号を等化して等化信号を得る適応等化器と;
前記等化信号を復調する復調部と;を具備する無線通信システム。
A signal generator for generating a training signal;
A transmission frequency conversion unit that frequency-converts the training signal to generate a plurality of first conversion signals having a predetermined frequency difference;
A combining unit that combines the plurality of first converted signals to generate a transmission signal;
A transmission unit for transmitting the transmission signal;
A receiving unit for receiving the transmission signal and obtaining a reception signal;
A reception frequency converter that converts the frequency of the received signal to generate a second converted signal shifted by a frequency corresponding to the frequency difference;
Adaptive equalization in which either one of the received signal and the second converted signal is used as a reference signal, training is performed using the other signal as an input signal, and the other signal is equalized after the training. With a vessel;
A radio communication system comprising: a demodulator that demodulates the equalized signal.
予め定められた時間長のトレーニング信号を生成するステップと;
前記トレーニング信号を複数回繰り返して送信信号を生成するステップと;
前記送信信号を送信するステップと;
前記送信信号を受信して受信信号を得るステップと;
前記受信信号を前記時間長に相当する時間だけ遅延させて遅延信号を生成するステップと;
前記受信信号及び前記遅延信号のいずれか一方の信号を参照信号とし、他方の信号を入力信号とする適応等化器がトレーニングを行うステップと;
前記トレーニングの後に、前記適応等化器が前記他方の信号を等化して等化信号を得るステップと;
前記等化信号を復調するステップと;を具備する無線通信方法。
Generating a training signal of a predetermined length of time;
Generating a transmission signal by repeating the training signal a plurality of times;
Transmitting the transmission signal;
Receiving the transmission signal to obtain a reception signal;
Delaying the received signal by a time corresponding to the time length to generate a delayed signal;
An adaptive equalizer having one of the received signal and the delayed signal as a reference signal and the other signal as an input signal performs training;
After the training, the adaptive equalizer equalizes the other signal to obtain an equalized signal;
And a step of demodulating the equalized signal.
予め定められた時間長のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部と;
前記トレーニング信号を複数回繰り返して送信信号を生成する送信信号生成部と;
前記送信信号を送信する送信ユニットと;
前記送信信号を受信して受信信号を得る受信ユニットと;
前記受信信号を前記時間長に相当する時間だけ遅延させて遅延信号を生成する遅延部と;
前記受信信号及び前記遅延信号のいずれか一方の信号を参照信号とし、他方の信号を入力信号としてトレーニングを行い、前記トレーニング後に前記他方の信号を等化して等化信号を得る適応等化器と;
前記等化信号を復調する復調部と;を具備する無線通信システム。
A training signal generator for generating a training signal of a predetermined length of time;
A transmission signal generation unit that generates the transmission signal by repeating the training signal a plurality of times;
A transmission unit for transmitting the transmission signal;
A receiving unit for receiving the transmission signal and obtaining a reception signal;
A delay unit that delays the received signal by a time corresponding to the time length to generate a delayed signal;
An adaptive equalizer that performs training using one of the received signal and the delayed signal as a reference signal and the other signal as an input signal, and equalizes the other signal after the training to obtain an equalized signal; ;
A radio communication system comprising: a demodulator that demodulates the equalized signal.
前記送信信号生成部は、前記トレーニング信号を所定の送信周波数に周波数変換する周波数変換部を含む請求項4記載の無線通信システム。   The wireless communication system according to claim 4, wherein the transmission signal generation unit includes a frequency conversion unit that converts the training signal to a predetermined transmission frequency. トレーニング信号を生成する第1信号生成部と;
前記トレーニング信号を第1の周波数に変換して第1変換信号を得る第1の周波数変換部と;
変調データ信号を生成する第2信号生成部と;
トレーニング期間以外の期間に前記トレーニング信号と前記変調データ信号とを乗算して第1乗算信号を生成する第1の乗算部と;
前記トレーニング期間には前記トレーニング信号、前記トレーニング期間以外の期間には前記乗算信号をそれぞれ前記第1の周波数と所定の周波数差を持つ第2の周波数に変換して第2変換信号を得る第2の周波数変換部と;
前記第1変換信号と前記第2変換信号とを合成して送信信号を生成する合成部と;
前記送信信号を送信する送信ユニットと;を具備する無線送信機。
A first signal generator for generating a training signal;
A first frequency converter that converts the training signal to a first frequency to obtain a first converted signal;
A second signal generator for generating a modulated data signal;
A first multiplier that multiplies the training signal and the modulated data signal in a period other than a training period to generate a first multiplied signal;
A second converted signal is obtained by converting the training signal in the training period and converting the multiplication signal into a second frequency having a predetermined frequency difference from the first frequency in a period other than the training period. A frequency converter of;
A combining unit that combines the first converted signal and the second converted signal to generate a transmission signal;
A radio transmitter comprising: a transmission unit that transmits the transmission signal.
前記第1の乗算部は、前記トレーニング期間には前記トレーニング信号をそのまま前記第2の周波数変換部へ出力し、前記トレーニング期間以外の期間には前記第1の乗算信号を生成するように構成される請求項6記載の無線送信機。   The first multiplication unit is configured to output the training signal as it is to the second frequency conversion unit during the training period, and to generate the first multiplication signal during a period other than the training period. The wireless transmitter according to claim 6. 請求項6に記載の無線送信機から送信される前記送信信号を受信して受信信号を得る受信ユニットと;
前記受信信号を周波数変換して前記周波数差に相当する周波数だけシフトさせた第3変換信号を生成する第3の周波数変換部と;
前記受信信号を参照信号とし、前記第3変換信号を入力信号としてトレーニングを行い、前記トレーニング後に前記第3変換信号を等化して等化信号を得る適応等化器と;
前記適応等化器のトレーニング後のタップ係数を用いて前記受信信号をフィルタリングしてフィルタリング信号を得るディジタルフィルタと;
前記等化信号に対して複素共役演算を行い、複素共役信号を得る複素共役演算部と;
前記複素共役信号と前記フィルタ信号とを乗算して第2乗算信号を生成する第2の乗算部と;
前記第2乗算信号のうち低域の周波数成分のみを通過させて前記変調データ信号を得るローパスフィルタと;
前記変調データ信号を復調する復調部と;を具備する無線受信機。
A receiving unit that receives the transmission signal transmitted from the wireless transmitter according to claim 6 and obtains a reception signal;
A third frequency converter that converts the frequency of the received signal to generate a third converted signal that is shifted by a frequency corresponding to the frequency difference;
An adaptive equalizer that performs training using the received signal as a reference signal, the third converted signal as an input signal, and equalizes the third converted signal after the training to obtain an equalized signal;
A digital filter that obtains a filtered signal by filtering the received signal using tap coefficients after training of the adaptive equalizer;
A complex conjugate computation unit that performs complex conjugate computation on the equalized signal to obtain a complex conjugate signal;
A second multiplier for multiplying the complex conjugate signal and the filter signal to generate a second multiplied signal;
A low-pass filter that obtains the modulated data signal by passing only low frequency components of the second multiplication signal;
And a demodulator for demodulating the modulated data signal.
請求項6に記載の無線送信機から送信される前記送信信号を受信して受信信号を得る受信ユニットと;
前記受信信号を周波数変換して前記周波数差に相当する周波数だけシフトさせた第3変換信号を生成する第3の周波数変換部と;
前記受信信号を参照信号とし、前記第3変換信号を入力信号としてトレーニングを行い、前記トレーニング後に前記第3変換信号を等化して第1等化信号を得る第1の適応等化器と;
前記第3変換信号を参照信号とし、前記受信信号を入力信号としてトレーニングを行い、前記トレーニング後に前記受信信号を等化して第2等化信号を得る第2の適応等化器と;
前記第1等化信号に対して複素共役演算を行い、複素共役信号を得る複素共役演算部と;
前記複素共役信号と前記第2等化信号とを乗算して第2乗算信号を生成する第2の乗算部と;
前記第2乗算信号のうち低域の周波数成分のみを通過させて前記変調データ信号を得るローパスフィルタと;
前記変調データ信号を復調する復調部と;を具備する無線受信機。
A receiving unit that receives the transmission signal transmitted from the wireless transmitter according to claim 6 and obtains a reception signal;
A third frequency converter that converts the frequency of the received signal to generate a third converted signal that is shifted by a frequency corresponding to the frequency difference;
A first adaptive equalizer that performs training using the received signal as a reference signal, the third converted signal as an input signal, and equalizes the third converted signal after the training to obtain a first equalized signal;
A second adaptive equalizer that performs training using the third converted signal as a reference signal, the received signal as an input signal, and equalizes the received signal after the training to obtain a second equalized signal;
A complex conjugate calculation unit that performs a complex conjugate calculation on the first equalized signal to obtain a complex conjugate signal;
A second multiplier for multiplying the complex conjugate signal and the second equalized signal to generate a second multiplied signal;
A low-pass filter that obtains the modulated data signal by passing only low frequency components of the second multiplication signal;
And a demodulator for demodulating the modulated data signal.
予め定められた時間長τのトレーニング信号を繰り返し生成する第1信号生成部と;
変調データ信号を生成する第2信号生成部と;
時間長2τ以上のトレーニング期間と該トレーニング期間に後続する時間長τ以上のパイロット信号期間以外の期間に、前記トレーニング信号と前記変調データ信号とを乗算して乗算信号を生成する第1乗算部と;
前記トレーニング期間と前記パイロット信号期間には前記トレーニング信号、前記トレーニング期間と前記パイロット信号期間以外の期間には前記乗算信号をそれぞれ周波数変換して送信信号を生成する周波数変換部と;
前記送信信号を送信する送信ユニットと;を具備する無線送信機。
A first signal generator for repeatedly generating a training signal having a predetermined time length τ;
A second signal generator for generating a modulated data signal;
A first multiplier for generating a multiplication signal by multiplying the training signal and the modulated data signal in a period other than a training period having a time length of 2τ or more and a pilot signal period having a time length of τ or more following the training period; ;
A frequency converter that generates a transmission signal by converting the frequency of the training signal during the training period and the pilot signal period, and frequency-converting the multiplication signal during periods other than the training period and the pilot signal period;
A radio transmitter comprising: a transmission unit that transmits the transmission signal.
前記請求項10に記載の無線送信機からの送信信号を受信する受信ユニットと;
前記トレーニング期間中は前記受信信号を時間τだけ遅延させて遅延信号を得る遅延部と;
前記遅延信号を参照信号とし、前記受信信号を入力信号として前記トレーニング期間の後半の時間τの期間中トレーニングを行い、前記トレーニング後に前記入力信号を等化して等化信号を得る適応等化器と;
前記等化信号に対して複素共役演算を行い、複素共役信号を得る複素共役演算部と;
前記パイロット信号期間中に前記複素共役信号を記憶する記憶部と;
前記トレーニング期間及び前記パイロット信号期間以外の期間に前記等化信号と前記記憶部に記憶されている複素共役信号とを乗算して第2乗算信号を得る第2乗算部と;
前記第2乗算信号のうち低域の周波数成分のみを通過させて前記変調データ信号を得るローパスフィルタと;
前記変調データ信号を復調する復調部と;を具備する無線受信機。
A receiving unit for receiving a transmission signal from the wireless transmitter according to claim 10;
A delay unit that delays the received signal by time τ during the training period to obtain a delayed signal;
An adaptive equalizer that performs training during a period τ of the latter half of the training period using the delayed signal as a reference signal and the received signal as an input signal, and equalizes the input signal after the training to obtain an equalized signal; ;
A complex conjugate computation unit that performs complex conjugate computation on the equalized signal to obtain a complex conjugate signal;
A storage unit for storing the complex conjugate signal during the pilot signal period;
A second multiplication unit that obtains a second multiplication signal by multiplying the equalized signal and the complex conjugate signal stored in the storage unit during a period other than the training period and the pilot signal period;
A low-pass filter that obtains the modulated data signal by passing only low frequency components of the second multiplication signal;
And a demodulator for demodulating the modulated data signal.
前記請求項10に記載の無線送信機からの送信信号を受信する受信ユニットと;
前記トレーニング期間中は前記受信信号を時間τだけ遅延させて遅延信号を得る遅延部と;
前記遅延信号を参照信号とし、前記受信信号を入力信号として前記トレーニング期間の後半の時間τの期間中トレーニングを行い、前記トレーニング後に前記入力信号を等化して等化信号を得る適応等化器と;
前記パイロット信号期間中に前記等化信号を記憶する記憶部と;
前記トレーニング期間及び前記パイロット信号期間以外の期間に、前記記憶部から読み出される等化信号に対して複素共役演算を行い、複素共役信号を得る複素共役演算部と;
前記適応等化器により得られる等化信号と前記複素共役信号とを乗算して第2乗算信号を得る第2乗算部と;
前記第2乗算信号のうち低域の周波数成分のみを通過させて前記変調データ信号を得るローパスフィルタと;
前記変調データ信号を復調する復調部と;を具備する無線受信機。
A receiving unit for receiving a transmission signal from the wireless transmitter according to claim 10;
A delay unit that delays the received signal by time τ during the training period to obtain a delayed signal;
An adaptive equalizer that performs training during a period τ of the latter half of the training period using the delayed signal as a reference signal and the received signal as an input signal, and equalizes the input signal after the training to obtain an equalized signal; ;
A storage unit for storing the equalized signal during the pilot signal period;
A complex conjugate calculation unit that performs a complex conjugate calculation on the equalized signal read from the storage unit during a period other than the training period and the pilot signal period to obtain a complex conjugate signal;
A second multiplier for multiplying the equalized signal obtained by the adaptive equalizer and the complex conjugate signal to obtain a second multiplied signal;
A low-pass filter that obtains the modulated data signal by passing only low frequency components of the second multiplication signal;
And a demodulator for demodulating the modulated data signal.
JP2008264377A 2008-10-10 2008-10-10 Wireless communication method, system, wireless transmitter and wireless receiver Expired - Fee Related JP5085499B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008264377A JP5085499B2 (en) 2008-10-10 2008-10-10 Wireless communication method, system, wireless transmitter and wireless receiver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008264377A JP5085499B2 (en) 2008-10-10 2008-10-10 Wireless communication method, system, wireless transmitter and wireless receiver

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010093733A JP2010093733A (en) 2010-04-22
JP5085499B2 true JP5085499B2 (en) 2012-11-28

Family

ID=42255987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008264377A Expired - Fee Related JP5085499B2 (en) 2008-10-10 2008-10-10 Wireless communication method, system, wireless transmitter and wireless receiver

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5085499B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6009251B2 (en) * 2012-07-13 2016-10-19 シャープ株式会社 Millimeter wave transmission module and millimeter wave transmission device
WO2018163678A1 (en) * 2017-03-10 2018-09-13 日本電気株式会社 Communications system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5871737A (en) * 1981-10-26 1983-04-28 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Transmitting system of control signal for communication of suppressed carrier wave
JPH0738467A (en) * 1993-07-20 1995-02-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Transmitter-receiver
JP4901497B2 (en) * 2007-01-19 2012-03-21 株式会社東芝 Communication system, transmitter, receiver, communication method, transmitter detection method, communication procedure setting method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010093733A (en) 2010-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7346134B2 (en) Radio receiver
JP4614829B2 (en) Communication apparatus and communication method
EP0961416A1 (en) Adaptive array transceiver
KR101050667B1 (en) Wireless communication system and wireless digital receiver for use in the system
JP3432156B2 (en) Method and apparatus for generating a modulated single sideband signal
JP2004104162A (en) Amplitude limit apparatus
WO2013105538A1 (en) Method for iq mismatch compensation, and rf transceiver device
JP4740069B2 (en) Wraparound canceller
JP6548668B2 (en) First Adjacent Canceller (FAC) Improves Mixing Using Parametric Filters
JP5085499B2 (en) Wireless communication method, system, wireless transmitter and wireless receiver
JP3979989B2 (en) Radio signal parallel processing apparatus and method
JP2007228057A (en) Satellite communication system, and transmission station for satellite communication
JP5699660B2 (en) Wireless communication system, transmitter, receiver, and wireless communication method
JP5745667B2 (en) Interference wave replica generation circuit and interference wave suppression circuit
EP1089512A1 (en) Telecommunication device with analog fourier transformation unit
JP4928603B2 (en) Transmitting apparatus and SSB signal forming method
JP5198201B2 (en) Wireless communication method and system, wireless transmitter and wireless receiver
JP2655116B2 (en) CDMA transceiver
JP5395223B1 (en) Receiving apparatus and receiving method
JP4373860B2 (en) Relay broadcasting device for TV broadcasting system
JP4541199B2 (en) Receiver
JP4891893B2 (en) Wraparound canceller
JP3576075B2 (en) Interference canceller, wireless terminal device, and interference canceling method
JP6037503B2 (en) Transmission equipment
JP6489357B2 (en) COMMUNICATION CONTROL DEVICE, RADIO DEVICE, COMMUNICATION CONTROL DEVICE CONTROL METHOD AND CONTROL PROGRAM

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110323

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120807

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120905

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150914

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees