CN100488185C - 无线通信系统、无线发送机、以及无线接收机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种能抑制无线信号的峰均功率比的使用OFDM方式的无线通信系统等。本发明的系统使用的无线发送机具有：振幅测量单元(614)，其调查傅立叶逆变换后的发送信号的振幅；功率控制单元(620)，其根据上述振幅测量单元的测量结果，输出对分别与多个副载波对应的多个傅立叶逆变换前的调制前信号的振幅进行调节的控制信号；多个乘法部(622)，其将上述多个调制前信号的振幅与上述控制信号所表示的乘数相乘。功率控制单元算出振幅测量单元输出的傅立叶变换后的信号P_f(n)和多个调制前信号S_f(n)的乘积，并输出上述控制信号。

Description

无线通信系统、无线发送机、以及无线接收机

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及采用正交频分复用(OFDM)方式的无线通信系统、无线发送机、以及无线接收机。

背景技术

在这种技术领域中被关注的OFDM方式是通过以相互正交的频率间隔排列多个载波(副载波)，即使在多路径传播环境等中也能实现良好的信号传输的技术。在该方式的发送机中，如图1所示，根据发送信息在信号生成部中生成的信号被串并变换部(S/P)变换为并行的多个信号序列，由快速傅立叶逆变换部(IFFT部)进行处理，在并串变换部(P/S)中变换成单一的信号序列，在保护间隔添加部(GI)中添加保护间隔(guardinterval)，在功率放大部(PA)中被放大之后，作为OFDM信号被无线发送。在信号生成部中，进行纠错编码、交织、以及码元映射等处理，作成发送码元。众所周知，保护间隔是对要发送的码元的末尾部分进行了复制的部分。另一方面，在接收机中，如图2所示，在保护间隔除去部(GI除去)中从接收信号中除去保护间隔，在串并变换部(S/P)中将该信号变换成并行信号，在快速傅立叶变换部(FFT部)中进行解调，在信号检测部中进行进一步的解调，从而得到发送信息。在信号检测部中根据信道估计结果，进行信道补偿、码元映射、以及纠错解码等处理。

在OFDM方式中，由于使用各种高低不同的多个副载波，所以在该情况下，如图3所示，形成振幅非常大的发送信号。所生成的最大峰值功率和平均功率的比被称为峰均功率比(PAPR：Peak to Average PowerRatio)。一般情况下，最大峰值功率有可能是平均功率的所有副载波的数倍。

另一方面，如图4所示，功率放大器(PA)具有产生线性输入输出特性的线性区域和产生非线性输入输出特性的非线性区域。为了输出失真小的发送信号，希望功率放大器(PA)在线性区域工作。如果在非线性区域使用该功率放大器，则有可能引起传输质量劣化、不期望的带外辐射等问题。在峰均功率比(PAPR)大的情况下，不仅在线性区域使用功率放大器，也会在非线性区域使用功率放大器。另一方面，虽然也考虑了使用线性区域大的功率放大器，但是产生牺牲了放大效率这样的问题。因此，希望发送信号的峰均功率比小。

在一篇文献中(X.Li and L.J.Cimini，“Effects of clipping and filteringon the performance of OFDM”，IEEE Commun.Lett.，vol.2，no.5，pp.131-133，May.1998)，对大的峰值进行削波，以减小PAPR。

在另一篇文献中(M.Friese，“On the degradation of OFDM-signals dueto peak-clipping in optimally predistorted power amplifiers”.Proc.ofGLOBCOM′98，pp.939-944，Nov.1998)，采用了所谓的预失真(pre-distortion)方式，其中对输入给放大器的信号赋予表示失真的相反特性的权重，使得如果在饱和水平之下则可以线性地放大信号。

然而，预失真方式对具有超过放大器的饱和区域的峰值功率值的信号部分进行削波。

在对不期望的峰值功率值进行削波的方式中，副载波间的正交性受到破坏，从而码元间干扰变大，使接收特性劣化。

发明内容

本发明就是为了解决上述至少一个问题点而提出的，其课题在于提供一种使用能抑制无线信号的峰均功率比的OFDM方式的无线通信系统、发送机、接收机、以及通信方法。

本发明提供一种采用OFDM方式的无线通信系统，包括发送机和接收机，该发送机包括：振幅测量部，用于测量已进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅；功率控制部，用于根据所述测量的结果，输出分别用于调节未进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅的控制信号，每个所述控制信号对应于多个副载波中的一个；以及多个乘法部，各用于将所述未进行傅立叶变换的发送信号的振幅乘以由所述控制信号表示的乘数，其中，所述功率控制部根据对所述振幅测量部的输出进行傅立叶变换而得到的获得信号与未进行傅立叶逆变换的发送信号的乘积，输出所述控制信号。

本发明提供一种采用OFDM方式的无线发送机，包括：振幅测量部，用于测量已进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅；功率控制部，用于根据所述测量的结果，输出分别用于调节未进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅的控制信号，每个所述控制信号对应于多个副载波中的一个；以及多个乘法部，各用于将所述未进行傅立叶变换的发送信号的振幅乘以所述控制信号所表示的乘数，其中，所述功率控制部根据对所述振幅测量部的输出进行傅立叶变换而得到的获得信号与未进行傅立叶逆变换的发送信号的乘积，输出所述控制信号。

本发明提供一种从采用OFDM方式的无线发送机接收发送信号的无线接收机，该无线发送机包括：振幅测量部，用于将已进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅与阈值进行比较；功率控制部，用于输出分别用于调节未进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅的控制信号，每个所述控制信号对应于多个副载波中的一个，其中该功率控制部根据对超出所述阈值的发送信号进行傅立叶变换而得到的获得信号与未进行傅立叶逆变换的发送信号的乘积，输出所述控制信号；以及多个乘法部，分别用于将所述未进行傅立叶变换的发送信号乘以由所述控制信号表示的乘数，其中在未乘以所述乘数的各个所述未进行傅立叶变换的发送信号中插入第二导频信号，并且在所述多个乘法部的各个输出中插入频域中的第一导频信号，其中所述无线接收机包括：信道估计部，用于根据所接收到的第一导频信号获取所有副载波的信道估计值；以及功率控制量估计部，用于根据所接收到的第二导频信号获取发送信号的功率控制量。

本发明提供了一种具有发送机和接收机的正交频分复用(OFDM)方式的无线通信系统。上述发送机具有：振幅测量单元，其调查傅立叶逆变换后的发送信号的振幅；功率控制单元，其根据上述振幅测量单元的测量结果，输出对分别与多个副载波对应的多个傅立叶逆变换前的调制前信号的振幅进行调节的控制信号；多个乘法单元，其将上述多个调制前信号乘以上述控制信号所表示的乘数。上述功率控制单元算出振幅测量单元输出的傅立叶变换后的信号和多个调制前信号的乘积，并输出上述控制信号。

根据本发明，可以抑制无线信号的峰均功率比。

根据本发明的一个实施方式，利用对振幅测量单元的输出进行傅立叶变换而得到的信号与未进行傅立叶逆变换的信号的乘积，计算控制信号。将未进行傅立叶逆变换的信号乘以该控制信号所表示的乘数，从而对振幅进行调节。将多个调制前信号分别乘以控制信号所表示的乘数，以调节振幅。根据与发送信号的各副载波相关的成分是否对峰值功率起作用来作成控制信号，所以，可以有效地抑制OFDM信号的PAPR。

根据本发明的一个实施方式，功率控制单元针对每个副载波，计算上述振幅测量单元输出的傅立叶变换后的信号和多个调制前信号的内积。并且，根据该计算结果，从规定的控制内容中选择要对各个调制前信号实施的控制内容。另外，在内积的值大的情况下，选择使振幅变小的控制内容，在内积的值小的情况下，选择使振幅变大的控制内容。由此，通过抑制令峰值功率增大的信号成分、强调令峰值功率减小的信号成分，不仅可以有效地抑制峰值功率，还可以防止过小地调节振幅。

根据本发明的一个实施方式，将在频域中插入了导频信号后的各个信号分别输入给上述多个乘法单元。由此，可以发送利用功率控制量加权后的导频信号，可以在接收侧把握功率控制量。

根据本发明的一个实施方式，在各个未施加控制信号的信号中插入第1导频信号，在各个已施加控制信号的信号中插入第2导频信号。由此，在采用QAM调制方式的通信系统中，即使采用了用于降低PAPR的振幅调节，也能进行良好的通信。

根据本发明的一个实施方式，利用第2导频码元的PSK来传输信息信号。

附图说明

图1表示OFDM方式的发送机的概略方框图。

图2表示OFDM方式的接收机的概略方框图。

图3是表示OFDM信号的图。

图4是表示功率放大器的输入输出特性的图。

图5表示本发明的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。

图6表示本发明的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。

图7是表示帧结构的一例的图。

图8表示本发明的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。

图9是表示帧结构的一例的图。

图10是表示可以用于功率控制部的替代例的图。

图11是表示可以用于峰值提取部的替代例的图。

图12表示本发明的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。

图13是表示帧结构的一例的图。

图14是与接收机的信道估计有关的部分的概略图。

图15表示本发明的一个实施例的信号生成部的方框图。

图16表示本发明的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。

具体实施方式

[实施例1]

图5表示本发明的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。无线发送机具有：信号生成部502、串并变换部(S/P)504、快速傅立叶逆变换部(IFFT部)506、并串变换部(P/S)508、保护间隔附加部(GI附加部)510、天线512。无线发送机具有峰值提取部514、串并变换部(S/P)516、快速傅立叶变换部(FFT部)518、振幅控制部520、多个减法部522-1～Ns(其中，Ns是副载波数)。

信号生成部502接收表示发送信息的信号，进行纠错编码、交织、以及码元映射等处理。

串并变换部504、516将所输入的一连串的信号序列变换成多个并行的信号。

快速傅立叶逆变换部506对所输入的多个副载波的信号进行快速傅立叶逆变换，变换成时域的多个信号。该变换也被称为OFDM调制。

并串变换部508将并行的多个信号变换成串行的信号。

保护间隔附加部(GI附加部)510在OFDM码元中附加保护间隔，作成从天线512发送的信号。

峰值提取部514接收附加保护间隔前的时域的发送信号S(t)，调查该发送信号的振幅。峰值提取部514将所输入的发送信号S(t)和预定的峰值阈值E_th进行比较，即，峰值检测部514输出(|S(t)|-E_th)exp[j{arg(S(t))}]，其中arg(z)表示复数z的相位角。如果发送信号S(t)超过峰值阈值E_th，则峰值提取部514输出发送信号S(t)与该峰值阈值E_th之间的差。如果发送信号S(t)低于峰值阈值E_th，则峰值提取部514输出零或空码元。峰值提取部514的输出表示时域OFDM信号S(t)中的超过峰值阈值E_th的信号成分。

快速傅立叶变换518对所输入的多个信号进行快速傅立叶变换，变换成频域的多个信号。该变换也被称为OFDM解调。通过快速傅立叶变换部518的信号变换，在时域中超过阈值E_th的信号被变换成频域的信号。减法部522-1～N从各发送信号中减去这样导出的频域信号，从而可以抑制时域中的信号的振幅。然而，在减法部522-1～N中，如果没有任何限制地减去FFT部518的输出，则有可能产生问题。这是因为，如果过度地减小振幅，则例如容易受到噪声的影响，使信号质量劣化的可能性变大。因此，设置了振幅控制部520。

振幅控制部520对快速傅立叶变换部518的输出和容许电平阈值D_th进行比较。如果FFT部的输出比容许电平阈值Dth小，则原样地输出FFT部的输出，如果比容许电平阈值Dth大，则输出零。振幅控制部520的多个输出对应于多个副载波，它们在减法部522-1～N中被进行减法运算。对在减法部522-1～N中被进行减法运算的信号，进行使振幅小于等于容许电平阈值Dth的处理。通过反复进行峰值提取部514中的峰值提取和减法部522中的减法运算，可以发送被适当地抑制了峰值后的信号。

[实施例2]

图6表示本发明的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。无线发送机具有：信号生成部602、串并变换部(S/P)604、导频信号插入部605、导频信号生成部607、快速傅立叶逆变换部(IFFT部)606、并串变换部(P/S)608、保护间隔附加部(GI附加部)610、天线612。无线发送机具有：峰值提取部614、串并变换部(S/P)616、快速傅立叶变换部(FFT部)618、功率控制部620、多个乘法部622-1～Ns(其中，Ns是副载波数)。

信号生成部602接收表示发送信息的信号，进行纠错编码、交织、以及码元映射等处理。

串并变换部604、616将所输入的一连串的信号序列变换成多个并行的信号。相反，并串变换部608将并行的多个信号变换成串行的信号。

导频信号插入部605针对每个副载波，将导频信号p₁＝(p₁(1)，...，p₁(Ns))插入到要发送的信号中。导频信号的内容对于发送机和接收机双方都是已知的，导频信号也可以被称为已知信号、参照信号、训练信号等。导频信号在导频信号生成部607中生成。

快速傅立叶逆变换部606对所输入的多个副载波的信号进行快速傅立叶逆变换，变换成时域的多个信号。

保护间隔附加部(GI附加部)610在OFDM码元中附加保护间隔，作成从天线612发送的信号。

峰值提取部614接收附加保护间隔前的时域的发送信号，调查该发送信号的振幅。峰值提取部614将所输入的发送信号和预定的峰值阈值E_th进行比较，如果该信号超过峰值阈值E_th，则输出(|S(t)|-E_th)exp[j{arg(S(t))}]，如果该信号不超过峰值阈值E_th，则输出零。峰值提取部614的输出表示时域的OFDM信号S(t)中的超过峰值阈值E_th的信号成分。

快速傅立叶变换618对所输入的多个信号进行快速傅立叶变换，变换成频域的多个信号。通过快速傅立叶变换618的信号变换，在时域中超过阈值E_th的信号被变换成频域的信号。

功率控制部620接收快速傅立叶变换部618的输出P_f(n)和OFDM调制前的调制前信号S_f(n)。此处，需要注意的是，P_f(n)表示与峰值关联的频域信号成分，上述P₁(n)表示频域的导频信号。“n”是相应副载波的索引，为1≦n≦Ns。功率控制部620将表示功率控制量的控制信号X₁～X_Ns分别赋予乘法部622-1～N。根据下述公式算出控制信号X_n：

[公式1]

$\mathrm{Xn}=\frac{\mathrm{Mn}-\left|P_f\left(n\right)\right|}{\mathrm{Mn}}---\left(1\right)$

此处，M_n是由公式2决定的量。

[公式2]

$\mathrm{Mn}=S_f\left(n\right)\·\frac{P_f\left(n\right)}{\left|P_f\left(n\right)\right|}---\left(2\right)$

“·”所示的运算表示求两个复信号的内积(标量积)。乘法部622-1～Ns将输入到这些乘法部中的发送信号乘以控制信号X₁～X_Ns所表示的乘数，分别调节它们的振幅。需要注意的是，信号S_f(n)和P_f(n)是复信号，但功率控制量是实数，乘法部622乘以实数。

根据公式(2)，Mn与调制前的发送信号S_f(n)和关于峰值的信号P_f(n)的内积成比例。由于内积(S_f(n)·P_f(n))的值被表示成|S_f(n)|×|P_f(n)|×cos(α)，所以，Mn的值被表示成

Mn＝|S_f(n)|×cos(α)            (3)

α表示2个信号(向量)间所成的角度。作为功率控制量的控制信号X_n被表示成

X_n＝1-|P_f(n)|/(|S_f(n)|cos(α))          (4)

如果内积(S_f(n)·P_f(n))的值为正(+)(如果cos(α)>0，即，|α|<π/2)，则2个信号的方向为至少部分地相互增强的关系。换言之，发送信号的该副载波成分S_f(n)令峰值增大。因此，在该情况下，将表示振幅小于1的控制信号X_n赋予乘法部622-n，通过将发送信号S_f(n)乘以小于1的因子，使该发送信号变小。反过来，如果内积的值为负(-)(如果cos(α)<0，即，|α|>π/2且-π≦α≦π)，则2个信号的方向为至少部分地相互减弱的关系。换言之，该发送信号S_f(n)令峰值减弱。因此，在该情况下，将大于1的控制信号X_n赋予乘法部622-n，通过将发送信号S_f(n)乘以大于1的因子，使该发送信号变大。通过将这种控制信号赋予乘法部，可以抑制令峰值增大的信号成分使其变小，可以增大令峰值减小的信号成分，生成能够有效地抑制峰值功率的OFDM信号。另外，根据公式(4)，当发送信号S_f(n)和峰值成分的信号P_f(n)处于正交的关系时(α是π/2左右时)，控制信号X_n的大小会过大或过小。为了避免这个问题，优选的是确定一个阈值，并限制控制信号的范围。

在实施例1中由于只不过是从与各副载波对应的信号S_f(n)中减去表示峰值的信号(来自FFT部518的输出)P_f(n)，所以没有充分考虑两信号间的相位。在本实施例(实施例2)中，由于根据这些信号的内积(S_f(n)·P_f(n))来决定功率控制量X_n，所以也考虑了两信号间的相位。因此，根据本实施例，可以进行更合适的峰值功率的抑制。另外，在本实施例中，与实施例1同样，通过反复进行峰值提取部614中的峰值提取和功率控制部620等的功率调节，可以发送被适当地抑制了峰值后的信号。

[实施例3]

以下，说明插入几个导频信号的例子。在图6的导频信号插入部605中被插入到发送信号中的导频信号是为了在接收机中估计频率方向和时间方向的信道变动(或者衰减)的情况而使用的。另外，一般情况下，在低速的移动通信环境中，频率方向的信道变动比时间方向的信道变动大。因此，从准确地调查信道变动情况的观点看，优选在所有的副载波中插入导频信号。另一方面，如果将多个导频信号插入到发送信号中，则相应地，要发送的数据信号变少。因此，从数据传输的观点看，希望导频信号少。

在相移键控(PSK)这样的调制方式中，利用码元映射使振幅的大小不变。被映射的码元(信号)的振幅全部相等，只是相互之间的相位不同。在这种用途中，可以采用图7所示的帧结构，只在一部分时隙和一部分副载波中插入导频信号。该导频信号与数据信号不同，不进行用于降低峰值的功率控制。根据与插入了导频信号后的副载波及时隙相关的信道估计值进行插值，由此，对没有插入导频信号的副载波和时隙进行信道估计。这种帧结构被称为离散导频码元配置。

在正交振幅调制(QAM)方式中，在对码元进行映射的情况下，不仅相位，振幅也发生变化。在这种用途中，由于很难对没有插入导频信号的频率区间和时间区间进行信道估计，所以，在所有的副载波中都插入导频信号。

图8表示本发明的一个实施例的发送机的方框图。该发送机即使在采用能改变振幅的调制方式的情况下也能被很好地使用。发送机大致与图6所说明的相同，但主要的不同点在于，具有导频信号插入部805和导频信号生成部807，以代替导频信号插入部605和导频信号生成部607。即，针对每个副载波插入了导频信号的发送信号被提供给各个乘法部622-1～Ns。从而，在使用功率控制量X_n对导频信号进行加权之后将其发送出去。在该情况下，导频信号、数据信号、以及发送功率的关系由图9所示的帧结构来表示。在某个时隙t_A的所有副载波中插入导频信号P1(1)～P1(8)(在图示的例子中副载波数Ns为8。)，以相同的发送功率控制量发送包含该时隙在内的多个时隙(在图示的例子中为5个时隙)。即，在该5个时隙中，控制信号X₁～X₈不变化。在其它的时隙t_B的所有副载波中也插入导频信号P1(1)～P1(8)，以相同的发送功率发送包含该时隙在内的多个时隙。与t_B之前的时隙相比，控制信号X₁～X₈可以有所变化。当对几个数据信号施加一个控制信号时，该控制信号可以设定为这些控制信号的平均值。在采用实施例4的情况下，根据内积的和来进行选择。

[实施例4]

图10表示可以用于图6或图8的功率控制部620的替代例。在该例子中，功率控制部具有：求出所输入的信号的复共轭的多个复共轭部1002-1～Ns；计算所输入的2个复信号的内积的内积运算部1004-1～Ns；功率确定部1006。此处，Ns是副载波的总数。

内积运算部1004-1～Ns分别计算发送信号S_f(1)～S_f(Ns)和表示峰值的信号P_f(1)～P_f(Ns)的内积(S_f(n)·P_f(n))(1≦n≦Ns)。

功率确定部1006根据针对每个副载波所求出的内积的值，确定控制信号X₁～X_Ns，并提供给各个乘法部。控制信号的内容可以是：使信号振幅变成A1(<1)倍、变成A2(>1)倍、不变(变成1倍)中的任意一个，根据内积的值选择它们中的一个。预先设定表示A1和A2的量。

如上所述，该内积(S_f(n)·P_f(n))表示发送信号的第n个副载波成分令OFDM信号的峰值增大或者减小。在本实施例中，在Ns个内积值中，对于与第1至N_X1大的内积相对应的N_X1个副载波成分，选择变成A1(<1)倍的控制信号。对于低端的N_X2个副载波成分，选择变成A2(>1)倍的控制信号。对于剩下的副载波成分，选择不变的控制信号。根据本实施例，除了可以抑制令峰值增大的信号、增加令峰值减小的信号外，由于预先确定了控制内容，所以也可以抑制振幅过度变化。

变成A1倍和/或A2倍的个数(N_X1，N_X2)可以是固定值，也可以根据通信状况逐渐变更。在后者的情况下，可以实际形成要发送的信号，检查峰值功率，求出适当的功率控制量，也可以不实际形成发送信号，而通过估计峰值振幅的变化量来确定控制内容。

关于这种振幅的变化量，例如内值为负值的情况下，可以通过

|内积|×功率控制量X_n＝|内积|×A2

来进行评价。另外，在内积为正值的情况下，可以通过

|内积|÷功率控制量X_n＝|内积|÷A1

来进行评价。通过导入这种振幅的变化量的指标，可以监视振幅的变化量的总和，例如，在总和超过预定值之前，可以反复进行每个副载波的功率控制。

在上述例子中，控制信号X_n表示3个预定数0、A1、A2中的一个，但是，也可以使用更多的预定数或使用更少的预定数来作为控制信息。另外，也可以适当地变更预定数A1、A2、N_X1、N_X2。更一般的情况是，可以预先准备与这些预定数有关的一览表，根据通信状况来改变这些值。

[实施例5]

图11表示图6或图8的峰值提取部614的替代例。如图所示，该例中的峰值提取部具有比较部1102和开关1104。比较部1102对附加保护间隔前的OFDM信号(来自P/S608的输出)和峰值阈值E_th进行比较。比较部1102根据比较结果输出控制信号1106。控制信号1106表示输入到比较部1102中的信号是否大于峰值阈值E_th。根据该控制信号控制开关1104的选择动作。在图示的例子中，在来自P/S 608的信号大于峰值阈值的情况下，原样地输出该信号，在小于峰值阈值的情况下，输出空码元(0+j0)。此时，在大于峰值阈值的情况下，与实施例2的输出与峰值阈值之间的差的动作不同。由于表示峰值的信号被原样地输出给FFT部侧，所以可以不进行来自P/S608的信号和峰值阈值之间的减法处理。在采用本实施例的方法的情况下，在担心通过使用实施例2所示的方法会对发送信号过度调节时，最好使通过实施例2计算的X_n变得接近1。例如，如下式定义新的X_{n_new}：

X_{n_new}＝a×X_n+(1-a)

其中＂a＂是大于0并小于1的实数。

[实施例6]

图12表示本发明的一个实施例的OFDM方式的无线发送机的方框图。除了关于图6所说明的无线发送机外，还设置有第2导频信号生成部807和第2导频信号插入部805。本实施例不仅适用于不改变振幅而进行映射的PSK调制，也适用于改变振幅的调制方式。在以下的例子中，假设采用QAM的振幅调制方式。在本实施例中，将频域的各个第1导频信号分别插入到多个乘法部622-1～Ns的输出中，插入频域的第2导频信号后的各个信号分别被提供给相应的乘法部622-1～Ns。第1和第2导频信号的导频信号模式可以相同。

图13表示导频信号的其他插入例。在该例子中，将副载波分成3个组，时间轴方向上每5个时隙分成一组，针对每个组来抑制峰值功率。例如，关于各块g₁～g₆，算出图10(实施例4)所说明的表示功率控制量的控制信号X_n，在该频率块内对峰值功率进行抑制。第1导频信号的插入间隔例如可以小于等于由(FFT点数)/(脉冲响应长度)所确定的间隔。第2导频信号例如插入到使用相同功率控制量的每个组中。

图14是与接收机的信道估计有关的部分的概略图。假设图12所示的发送机根据图13所示的帧结构来发送信号。接收机具有：部分信道估计部1502、第1导频信号生成部1504、插值部1506、等价信道估计部1508、功率控制量估计部1510、第2导频信号生成部1512。

在部分信道估计部1502中，对分组后的一个组g_i进行信道估计。在该信道估计中使用接收信号中的第1导频信号。由于第1导频信号被插入到图12的乘法部622的输出中，所以不需要使用功率控制量来进行加权。因此，根据与插入了第1导频信号后的副载波及时隙相关的估计结果，使用插值部1506在该频率组内的所有副载波中插入信道估计值h(n)。与各副载波相关的信道估计值被提供给等价信道估计部1508。另一方面，来自FFT的输出也被提供给功率控制量估计部1510。由于第2导频信号在输入给图12的乘法部622之前已经被插入到发送信号中，所以，在使用功率控制量X_n对第2导频信号进行加权之后将其发送出去。功率控制量估计部1510根据接收信号中的第2导频信号，估计与该频率组g_i相关的功率控制量A(g_i(X_n))。功率控制量被提供给等价信道估计部1508。等价信道估计部1508输出该功率控制量A(g_i(X_n))与估计值h(n)的乘积，作为等价信道估计值。以后，当接收机对包含数据信息的接收信号进行均衡时，接收机把对信道的效果(振幅变化和相位旋转)看作是该等价信道估计值。另外，取代使用上述方法求出等价信道，功率控制量估计部1508可以输出

h₂(n)exp(jΘ)

其中，Θ是{|h₁(n)|arg(h₁(n))+|h₂(n)|arg(h₂(n))}/(|h₁(n)|+|h₂(n)|)。h₁(n)表示由第1导频信号得到的信道估计值，h₂(n)表示由第2导频信号得到的信道估计值。arg(z)表示z的相位角。arg(h₁(n))和arg(h₂(n))在理想情况下表示相同的值，但是在实际环境中因噪声的影响会变成不同的值。通过将信道估计值h₁(n)和h₂(n)的相位角的加权平均值作为正确的相位角Θ，可以得到更高精度的信道估计值。

[实施例7]

因此，利用第2导频信号P₂(n)通知给接收机的与功率控制量X_n相关的信息是根据第1、第2导频信号P₁(n)、P₂(n)的绝对值求得的(X_n＝|P₂(n)|/|P₁(n)|)。即，第2导频信号的相位部分不用于传输功率控制量X_n。在本实施例中，在第2导频信号的相位旋转量中复用了PSK调制后的数据信号。

图15表示具有生成PSK调制信号的功能的信号生成部的方框图。该信号生成部在图16中作为标号602’所示的要素被使用。如图所示，发送信息被进行了适当的编码和交织处理之后，输入给分离部。分离部将所输入的信号分离成作为通常的数据信号而发送的信号和复用在第2导频信号中而发送的信号。前者输入给主调制部，使用QAM方式或PSK方式等任意的调制方式进行调制。后者的信号被输入给副调制部，使用PSK方式进行调制。副调制部中的调制必须是PSK方式。这是因为信息被作为第2导频信号的相位旋转量来进行传输。例如，根据表示SNR(Signal to Noise Power Ratio：信噪比)这样的信号质量的值，可以从4PSK、8PSK、16PSK等中选择调制方式。在接收机侧，复用从第2导频信号的相位旋转量中检测出的编码比特、和从其以外的数据信号中检测出的编码比特，进行解交织和纠错解码，由此可以检测发送信息。

Claims (9)

1.一种采用OFDM方式的无线通信系统，包括发送机和接收机，该发送机包括：

振幅测量部，用于测量已进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅；

功率控制部，用于根据所述测量的结果，输出分别用于调节未进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅的控制信号，每个所述控制信号对应于多个副载波中的一个；以及

多个乘法部，各用于将所述未进行傅立叶变换的发送信号的振幅乘以由所述控制信号表示的乘数，

其中，所述功率控制部根据对所述振幅测量部的输出进行傅立叶变换而得到的获得信号与未进行傅立叶逆变换的发送信号的乘积，输出所述控制信号。

2.一种采用OFDM方式的无线发送机，包括：

振幅测量部，用于测量已进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅；

功率控制部，用于根据所述测量的结果，输出分别用于调节未进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅的控制信号，每个所述控制信号对应于多个副载波中的一个；以及

多个乘法部，各用于将所述未进行傅立叶变换的发送信号的振幅乘以所述控制信号所表示的乘数，

其中，所述功率控制部根据对所述振幅测量部的输出进行傅立叶变换而得到的获得信号与未进行傅立叶逆变换的发送信号的乘积，输出所述控制信号。

3.根据权利要求2所述的无线发送机，其中所述功率控制部针对每个副载波计算对所述振幅测量部的输出进行傅立叶变换而得到的获得信号与所述未进行傅立叶变换的发送信号的内积，并且

根据所述内积的值从预定的控制信号中选择待施加给所述未进行傅立叶变换的发送信号的控制信号。

4.根据权利要求2所述的无线发送机，其中，当所述内积的值比较大时，选择降低所述振幅的控制信号，而当所述内积的值比较小时，选择增大所述振幅的控制信号。

5.根据权利要求2所述的无线发送机，其中，在未进行傅立叶逆变换的各个所述发送信号中插入导频信号，以将包含所述导频信号的信号供应给各个乘法部。

6.根据权利要求2所述的无线发送机，其中，在未进行傅立叶逆变换的各个所述未进行傅立叶变换的发送信号中插入第一导频信号，以将包含所述第一导频信号的未进行傅立叶变换的发送信号供应给各个乘法部，并且在所述多个乘法部的各个输出中插入频域中的第二导频信号。

7.根据权利要求2所述的无线发送机，其中所述振幅测量部输出超出预定阈值的发送信号。

8.根据权利要求2所述的无线发送机，其中所述振幅测量部输出发送信号和预定阈值之间的差。

9.一种从采用OFDM方式的无线发送机接收发送信号的无线接收机，该无线发送机包括：

振幅测量部，用于将已进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅与阈值进行比较；

功率控制部，用于输出分别用于调节未进行傅立叶逆变换的发送信号的振幅的控制信号，每个所述控制信号对应于多个副载波中的一个，其中该功率控制部根据对超出所述阈值的发送信号进行傅立叶变换而得到的获得信号与未进行傅立叶逆变换的发送信号的乘积，输出所述控制信号；以及

多个乘法部，分别用于将所述未进行傅立叶变换的发送信号乘以由所述控制信号表示的乘数，

其中在未乘以所述乘数的各个所述未进行傅立叶变换的发送信号中插入第二导频信号，并且在所述多个乘法部的各个输出中插入频域中的第一导频信号，其中

所述无线接收机包括：

信道估计部，用于根据所接收到的第一导频信号获取所有副载波的信道估计值；以及

功率控制量估计部，用于根据所接收到的第二导频信号获取发送信号的功率控制量。

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