CN101065920A - 无线通信系统、无线通信方法和通信装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线通信系统，其中，各无线通信装置的发送部(10)具有扩频部(14)，以规定的扩频序列对应发送的发送序列进行扩频；伪周期序列生成单元(13)，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部(15)，用载波频率调制应发送的发送序列，各无线通信装置的接收部(20)具有：解调部(22)，对用载波频率调制的接收波进行解调；逆扩频部(27)，对被扩频的信号序列进行逆扩频，上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号。

Description

无线通信系统、无线通信方法和通信装置

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统、无线通信方法和通信装置。

背景技术

无线通信中各通信装置共享无线空间，所以作为通信系统，除了需要针对自多路径干扰的对策外，还需要针对信道间干扰的对策。

作为消除信道间干扰的信号设计法，已知使用成为多相有限长(伪周期)序列的信号的近似同步CDMA系统(参照专利文献1)

专利文献1：日本特许第3145642号公报

但是，在专利文献1记载的发明中，准备由2相或4相的码片(chip)形成的基本序列，在重复而得到1个或多个该基本序列的、频谱为梳齿状的有限长度周期序列的前部外侧与后部外侧，复制并附加该有限长周期序列的后部与前部的多个码片，由此，来构成扩频发送帧，在接收侧则需要使用扩频前的该有限长周期序列的匹配滤波器来解调，存在通信装置的构成变复杂的问题。

发明内容

本发明鉴于上述情况，其目的在于以简单的通信装置的构成、提供一种减少信道间干扰的无线通信系统、无线通信方法和通信装置。

为了解决上述课题，本发明采用了用于解决具有以下特征的课题的方法。

本发明之1是一种无线通信系统，具有多个无线通信装置，其特征在于：各无线通信装置的发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列(例如图3所示的信号a(t)₁、信号a(t)₂、信号a(t)₃、信号a(t)₄、图16所示的信号)；调制部，用载波频率调制应发送的发送序列。各无线通信装置的接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，从各无线通信装置发送的载波频率各不相同(例如在式(6)的关系下各不相同。)。

本发明之2是，如发明之1所述的无线通信系统，其特征在于：各无线通信装置的发送部具有变更上述载波频率的频率控制部，各无线通信装置的接收部具有检测其它无线通信装置正使用的载波频率的载波频率检测部，上述频率控制部基于上述载波频率检测部的输出，将上述载波频率设为其它无线通信装置未使用的载波频率。

本发明之3是，如发明之1所述的无线通信系统，其特征在于：各无线通信装置的发送部具有变更上述载波频率的频率控制部，各无线通信装置的接收部具有检测干扰状况的干扰状况检测部，上述频率控制部基于上述干扰状况检测部的输出，将上述载波频率设为其它无线通信装置未使用的载波频率。

本发明之4是一种无线通信系统，具有多个无线通信装置，其特征在于：各无线通信装置的发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，以载波频率调制应发送的发送序列，各无线通信装置的接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，另外，上述伪周期序列生成单元对应发送的发送序列依次乘以规定的DFT矩阵的矢量分量，生成上述周期序列。

本发明之5是，如发明之4所述的无线通信系统，其特征在于：设上述伪周期序列生成单元使用的DFT矩阵FN为

[算式1]

设发送信号序列为A(a₀a₁...a_M)，另外，利用发送信号序列A(a₀a₁...a_M)与矢量f_X(0≤X≤N-1)，生成基于矢量f_XA的发送信号序列A的伪周期序列并发送，而且，在将长度与发送信号序列相同的已知信号序列设为B(b₀b₁...b_M)时，向矢量f_XB的匹配滤波器施加接收到的上述发送信号序列A的伪周期序列，根据该匹配滤波器的输出，求出上述发送信号序列。此外，表示克罗内克积。以下一样。

本发明之6是，如发明之1或4所述的无线通信系统，其特征在于：各无线通信装置的发送部具有周期序列控制部，该周期序列控制部控制由上述伪周期序列生成单元生成的周期序列的重复方式，各无线通信装置的接收部具有检测干扰状况的干扰状况检测部，基于上述干扰状况检测部的输出，由上述周期序列控制部控制由上述伪周期序列生成单元生成的周期序列的重复方式，设为干扰少的周期序列。

本发明之7是，如发明之1或4所述的无线通信系统，其特征在于：上述伪周期序列生成单元使用具有(1、1、1、1)、(1、j、-1、-j)、(1、-1、1、-1)、(1、-j、-1、j)的特性的滤波器中之一，生成周期序列。

本发明之8是，如发明之1或4所述的无线通信系统，其特征在于：上述扩频序列或多路径特性测定用的导频信号是零相关区序列。

本发明之9是，如发明之1或4所述的无线通信系统，其特征在于：上述无线通信系统是移动通信系统。

本发明之10是，如发明之1或4所述的无线通信系统，其特征在于：上述无线通信系统是无线LAN通信系统。

本发明之11是一种具有多个无线通信装置的无线通信系统中的无线通信方法，其特征在于：具有发送工序与接收工序，上述发送工序具有：周期序列生成工序，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制工序，用载波频率调制应发送的发送序列，上述接收工序具有解调工序，该解调工序对用载波频率调制的接收波进行解调，上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，在各时刻从各无线通信装置发送的载波频率不同。

本发明之12是一种具有多个无线通信装置的无线通信系统中的无线通信方法，其特征在于：具有发送工序与接收工序，上述发送工序具有：周期序列生成工序，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制工序，用载波频率调制应发送的发送序列，上述接收工序具有解调工序，该解调工序对用载波频率调制的接收波进行解调；上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，上述周期序列生成工序具有对应发送的发送序列依次乘以规定的DFT矩阵的矢量分量、生成上述周期序列的工序。

本发明之13是，如发明之12所述的无线通信方法，其特征在于：设上述伪周期序列生成单元使用的DFT矩阵F_N为

[算式2]

设发送信号序列为A(a₀a₁...a_M)，而且，利用发送信号序列A(a₀a₁...a_M)与矢量f_X(0≤X≤N-1)，生成基于矢量f_XA的发送信号序列A的伪周期序列并发送，而且，在将长度与发送信号序列相同的已知信号序列设为B(b₀b₁...b_M)时，向矢量f_XB的匹配滤波器施加接收到的上述发送信号序列A的伪周期序列，根据该匹配滤波器的输出，求出上述发送信号序列。

本发明之14是，如发明之12所述的无线通信方法，其特征在于：上述周期序列生成工序使用具有(1、1、1、1)、(1、j、-1、-j)、(1、-1、1、-1)、(1、-j、-1、j)的特性的滤波器中之一，生成周期序列。

本发明之15是，如发明之12所述的无线通信方法，其特征在于：上述扩频序列或多路径特性测定用的导频信号是零相关区序列。

本发明之16是一种具有发送部和接收部的通信装置，其特征在于：上述发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，用载波频率调制应发送的发送序列，上述接收部具有解调解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，另外，从各无线通信装置发送的载波频率各不相同。

本发明之17是一种具有发送部和接收部的通信装置，其特征在于：上述发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，用载波频率调制应发送的发送序列，上述接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，另外上述伪周期序列生成单元对应发送的发送序列依次乘以规定的DFT矩阵的矢量分量，生成所述周期序列。

本发明之18是，如发明之17所述的通信装置，其特征在于：设上述伪周期序列生成单元使用的DFT矩阵F_N为

[算式3]，

设发送信号序列为A(a₀a₁...a_M)，而且，利用发送信号序列A(a₀a₁...a_M)与矢量f_X(0≤X≤N-1)，生成基于矢量f_XA的发送信号序列A的伪周期序列并发送，而且，在将长度与发送信号序列相同的已知信号序列设为B(b₀b₁...b_M)时，向矢量f_XB的匹配滤波器施加接收到的上述发送信号序列A的伪周期序列，根据该匹配滤波器的输出，求出上述发送信号序列。

发明效果

根据本发明，可以简单的通信装置的构成来提供减少信道间干扰的无线通信系统和无线通信方法。

附图说明

图1是用于说明本发明的无线通信系统的图。

图2是用于说明发送信号形式的图。

图3是用于说明重复规定次数的发送信号的图。

图4是用于说明发送信号的频谱的图。

图5是无线通信装置(之1)。

图6是无线通信装置(之2)。

图7是用于说明a₁(t)、a₂(t)、a₃(t)和a₄(t)等4个信号的频谱的图。

图8是具有(1、1、1、1)的特性的滤波器的例。

图9是具有(1、j、-1、-j)的特性的滤波器的实例。

图10是4行4列DFT矩阵(之1)。

图11是4行4列DFT矩阵(之2)。

图12是4行4列DFT矩阵(之3)。

图13是N行N列DFT矩阵。

图14是发送装置(之1)。

图15是发送装置(之2)。

图16是用于说明在a₂(t)的模式中重复a₄(t)6次的例的图。

图17是完全互补序列的例。

图18是ZCZ序列的例。

图19是用于说明111-1000001-111的匹配滤波器的例的图。

图中：10-发送装置；11-编码部；12-导频信号附加部；13、51、61-伪周期序列生成部；14、52、62-扩频部；15、53、63-调制部；16、21-天线；17、25、55、65-扩频序列产生部；18、23、56、66-振荡器；20-接收装置；22-解调部；24-多路径特性测定部；26-多路径去除部/利用部；27-匹配滤波器；28-解码部；31、32-无线通信装置；41-发送信号a(t)。

具体实施方式

本发明可适用于具有多个无线通信装置的无线通信系统。本发明中的各通信装置中，“无线通信装置的发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，以载波频率调制应发送的发送序列，各无线通信装置的接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号”，另外，

(1)从各无线通信装置发送的载波频率各不相同。

(2)使用(伪)周期序列生成单元，对应发送的发送序列依次乘以DFT矩阵的矢量分量等，生成周期序列。

此外，适用本发明的无线通信系统是移动通信系统、无线LAN通信系统等无线通信系统。

用图1来说明本发明的无线通信系统的例。图1(A)是无线通信系统中是发送侧的发送装置10，图1(B)是无线通信系统中接收侧的无线通信装置的接收装置20。

图1(A)的发送装置10由编码部11、导频信号附加部12、伪周期序列生成部13、扩频部14、调制部15、天线16、扩频序列产生部17和振荡器18构成。此外，伪周期序列生成部13与扩频部14的处理顺序也可相反。此外，即便没有扩频部14和扩频序列产生部17也可实施本发明。

用编码部11对作为数字数据的发送数据进行编码，并由导频信号附加部12附加多路径特性测定用的导频信号。另外，也可使用纠错码来作为发送数据。

图2中表示由导频信号附加部12附加了多路径特性测定用的导频信号后的、作为离散时间信号的发送信号序列a(t)。发送信号序列a(t)由多路径特性用信号411、编码后的发送数据信号412构成。

因此，当将信号序列a(t)表示为

[算式4]

$a\left(t\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{a}_n(t-\mathrm{nT})---\left(4\right)$

时，是在a(t)中包含多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号的信号。此外，在本发明中，多路径特性测定用的导频信号的附加方式不限于图2的方式来实施。

此外，在下面的说明中，将a₀(t)、a₁(t-T)、a₂(t-2T)、...、a_N-1(t-(N-1)T)表述为a₀、a₁、a₂、...、a_N-1。

附加了多路径特性测定用的导频信号的发送信号a(t)由伪周期序列生成部13生成重复规定次数的周期序列。例如，重复发送信号a(t)4次，生成图3(A)的信号a₁(t)。此外，在发送信号a(t)与发送信号a(t)之间具有不存在发送信号的期间，但也可没有该期间。

扩频部14对于伪周期序列生成部13的输出信号，使用由扩频序列产生部17产生的规定的扩频信号(m₁(t))，进行频谱的扩频。调制部15对由扩频部14频谱扩频后的信号，乘以振荡器18的频率f₁，进行频率位移。此外，扩频信号(m₁(t))为

[算式5]

$m_1\left(t\right)=\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}{m1}_n(t-\mathrm{nT})---\left(5\right)$

，为与发送信号的序列a(t)同步的信号，是相同的序列长(长度N、时间长度T)的信号。因此，对每个序列a(t)，用扩频信号(m₁(t))进行扩频。作为扩频信号，可使用M序列、ZCZ序列等的信号。

另外，图1(B)的接收装置20由天线21、解调部22、振荡器23、多路径特性测定部24、扩频序列产生部25、多路径去除部/利用部26、匹配滤波器(逆扩频部)和解码部28构成。此外，扩频序列产生部25生成与发送装置10的扩频序列生成部17的扩频信号(m₁(t))相同的扩频信号。

解调部22对天线21接收到的接收波乘以振荡器23的频率f₁等，进行检波，输出基带信号。将来自解调部22的基带信号提供给多路径特性测定部24。多路径特性测定部24利用基带信号与来自扩频序列产生部25的规定扩频信号(m₁(t))，抽出多路径特性测定用导频信号，再根据所抽出的导频信号，推定传输路径的多路径特性。

多路径去除部/利用部26，基于由多路径特性测定部24推定的多路径特性，从基带信号中去除多路径分量或加以利用。例如，也可以在多路径去除部/利用部26中，基于由多路径特性测定部24推定的多路径特性，仅从基带信号中去除多路径分量，也可如RAKE接收那样，合成多个多路径信号。不管怎样，从由多路径去除部/利用部26输出的信号中去除多路径则多路径波的影响不再存在。将去除了多路径分量的信号提供给匹配滤波器27，进行逆扩频。对于经过匹配滤波器27的信号，解码部28进行解码，输出接收信号。

而且，在具有载波频率f₁的发送装置10中，如图3(A)所示，将发送信号a(t)按照每个周期T重复4次并从天线16发送。这样，若将发送信号a(t)按照每个周期T重复(理想的是无限地重复)并从天线16发送，则其频谱如图4(A)所示，为对于频率f₁，按照每1/T上升的梳齿状的频谱。

另外，在如图3(A)所示、从具有载波频率f₂的其它发送部，在将发送信号a(t)按照每个周期T重复4次并发送的情况下，如图4(B)所示，为对于频率f₂，每1/T频谱上升的梳齿状的频谱。

因此，设

Δf＝f₁-f₂                  …(6)

若设Δf为1/T的1/2，则图4(B)的频谱在图4(A)的频谱的正中位置。另外，若设Δf为1/T的1/4，则图4(B)的频谱为从图4(A)的频谱错位1/4的位置的频谱。

这样，通过调整Δf，可使多个通信无干扰地进行通信。

为了构成这样可使多个通信无干扰地进行通信的无线通信装置，例如使用图5所示的无线通信装置。

图5的无线通信装置31由发送部311与接收部312构成，发送部311具有频率控制部3112，该频率控制部3112控制决定载波频率的可变频振荡器VCO3111与控制VCO的频率，接收部312具有载波频率检测部3121，该载波频率检测部3121检测其它无线通信装置使用着的载波频率。

频率控制部3112基于载波频率检测部3121的输出，控制可变频振荡器VCO3111，使从发送部311输出的载波频率为其它无线通信装置未使用的载波频率。此外，频率控制部3112也可基于式(3)进行控制。

另外，也可使用图6所示的无线通信装置。

图6的无线通信装置32由发送部321与接收部322构成，发送部321具有频率控制部3212，该频率控制部3212控制决定载波频率的可变频振荡器VCO3211与控制VCO的频率，接收部322具有检测干扰状况的干扰检测部3221。

频率控制部3212基于干扰检测部3221的输出，控制可变频振荡器VCO3211，使从发送部321输出的载波频率为其它无线通信装置未使用的载波频率。此外，频率控制部3212也可基于式(3)进行控制。另外，频率控制部3212也可以切换信号a₁(t)、信号a₂(t)、信号a₃(t)、信号a₄(t)的方式进行控制。

而且，接收装置20接收在每1/T上升的梳齿状的频谱。在如本实施方式那样，将发送信号a(t)按照每个周期T无限地进行发送的情况下，成为在每1/T上升的梳齿状的频谱，但在本实施方式中，仅将发送信号a(t)按照每个周期T重复4次并发送，所以不能接收完全的梳齿状的频谱。

接收装置20对由长度为N(其时间长度为4T。)的匹配滤波器27去除了多路径分量的信号取自相关。由此，可近似地地作为完全的梳齿状的频谱进行处理。

此外，也可将匹配滤波器27的长度设为2N、3N或4N。此时，尽管可作为完全的梳齿状的频谱进行处理的期间减少，但可更精确地进行相关处理。

下面，说明使用周期序列生成单元，对应发送的发送序列，依次乘以DFT矩阵的矢量分量，生成周期序列，由此减少信道间干扰的发明。此外，这种情况下，从各无线通信装置发送的载波频率不必各不相同。

而且，若通过计算并求出图3所示的a₁(t)、a₂(t)、a₃(t)和a₄(t)等4个信号，则分别如图7所示，在不同的位置上依次产生频谱。

此外，a₁(t)是以信号长度T为单位，是经过了具有图8所示的(1、1、1、1)特性的滤波器的信号，a₂(t)是经过了具有图9所示的(1、j、-1、-j)特性的滤波器的信号，a₃(t)是经过了具有(1、-1、1、-1)特性的滤波器的信号，a₄(t)是经过了具有(1、-j、-1、j)特性的滤波器的信号。

另外，设

[算式6]

$W_4^1=\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}---\left(7\right)$

时，在图10表示4行4列的DFT矩阵。

其中，W为旋转子，以下的关系成立。

$W_4^0=e^{-j2\mathrm{\π}}=1---\left(8\right)$

$W_4^{k+4}=W_4^{k+8}=\·\·\·=W_4^k---\left(9\right)$

图10中，由于

$W_4^0=1---\left(10\right)$

$W_4^1=\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}=---\left(11\right)$

$W_4^2=(\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}\×2)---\left(12\right)$

$W_4^3=(\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}\×3)---\left(13\right)$

$W_4^4=(\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}\×4)=W_4^0=1---\left(14\right)$

$W_4^6=(\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}\×6)=W_4^2=\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}\×2---\left(15\right)$

$W_4^9=(\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}\×9)=W_4^1=\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}---\left(16\right)$

，所以图10可如图11所示进行表述。

另外，由于也可表示为

$W_4^0=1---\left(17\right)$

$W_4^{-3}=W_4^1=\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}=j---\left(18\right)$

$W_4^{-2}=W_4^2=(\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}\×2)=-1---\left(19\right)$

$W_4^{-1}=W_4^3=(\exp \frac{2\mathrm{\π}\sqrt{-1}}{4}\×3)=-j---\left(20\right)$

，所以图11可如图12所示表述。

这里，设矢量a＝(a(1)、a(2)、a(3)、a(4))，

设矢量a₁＝(a(1)、a(2)、a(3)、a(4)、a(1)、a(2)、a(3)、a(4)、a(1)、a(2)、a(3)、a(4)、a(1)、a(2)、a(3)、a(4))，

设矢量a₂＝(a(1)、a(2)、a(3)、a(4)、-ja(1)、-ja(2)、-ja(3)、-ja(4)、-a(1)、-a(2)、-a(3)、-a(4)、a(1)、a(2)、a(3)、a(4))，

设矢量a₃＝(a(1)、a(2)、a(3)、a(4)、-a(1)、-a(2)、-a(3)、-a(4)、a(1)、a(2)、a(3)、a(4)、-a(1)、-a(2)、-a(3)、-a(4))

设矢量a₄＝(a(1)、a(2)、a(3)、a(4)、ja(1)、ja(2)、ja(3)、ja(4)、-a(1)、-a(2)、-a(3)、-a(4)、-ja(1)、-ja(2)、-ja(3)、-ja(4))，时，则可如下表示。

[算式7]

这里，a₁(t)、a₂(t)、a₃(t)和a₄(t)4个信号对应于矢量a₁、矢量a₂、矢量a₃、矢量a₄，a(t)对应于矢量a。

这样，若使用图12所示的4行4列的DFT矩阵的矢量，则a₁(t)由a(t)的4个信号和4行4列的DFT矩阵的第1行的矢量生成，a₂(t)由a(t)的4个信号和4行4列的DFT矩阵的第2行矢量生成，a3(t)由a(t)的4个信号和4行4列的DFT矩阵的第3行矢量生成，a4(t)由a(t)的4个信号和4行4列的DFT矩阵的第4行矢量生成。

此外，在N个序列的情况下，可依次使用图13所示的N行N列的DFT矩阵的各行矢量分量，生成周期序列。

这里，用图14所示的发送装置与图15所示的发送装置进行说明。

图14所示的发送装置在扩频部52使用由扩频序列产生部55产生的规定的扩频信号(m₁(t))，对伪周期序列生成部51生成的图3(A)所示的发送信号a₁(t)进行频谱扩频。而且，调制部53对由扩频部52频谱扩频后的信号乘以振荡器56的频率f₁，进行频率位移。此外，没有扩频部52也可实施本发明。

另外，图15所示的发送装置由扩频部62使用由扩频序列产生部65产生的规定的扩频信号(m₁(t))，对伪周期序列生成部61生成的图3(B)所示的发送信号a₂(t)进行频谱扩频。而且，调制部63对由扩频部62频谱扩频后的信号乘以振荡器66的频率f₁，进行频率位移。此时，对图14的振荡器的频率与图15的振荡器的频率相同的情况进行说明。此外，没有扩频部62也可实施本发明。

由于以相同的扩频码对从图14所示的发送装置发送的信号和从图15所示的发送装置发送的信号进行扩频，并以相同的载波频率f₁进行传送，所以很明显会引起干扰。但是，如图7所示，若将从图14所示的发送装置发送的信号a₁(t)和从图15所示的发送装置发送的信号a₂(t)如图7所示，在不同的位置产生频谱，则不会产生干扰。

同样，即使以相同的扩频码(m₁(t))对发送信号a₃(t)或发送信号a₄(t)进行扩频，并以相同的载波频率f₁进行了传送，在a₁(t)、a₂(t)、a₃(t)和a₄(t)4个信号之间也不会干扰。

此外，a₁(t)、a₂(t)、a₃(t)和a₄(t)4个信号是将a(t)重复4次的模式，但本发明可不限于此来实施。例如，在图16表示在a₂(t)的模式中重复6次a(t)的伪周期序列的例。72是基本部分，与a₂(t)相同。在该基本部分72的前后，设置扩频部分71、72。扩频部分71为-ja(t)，扩频部分72为a(t)。这样，在a₂(t)的模式中进行扩频。此外，重复次数为任意。另外，在图16中，在基本部分的前后设置扩频部分，但扩频部分也可设置在基本部分之前或之后。

在接收装置中的匹配滤波器的长度为4T的、在该范围内进行相关信号处理的期间，可近似地作为完全梳齿状的频谱进行处理。

这样，通过对信号进行扩频，可可靠地实现频谱分离，进行正确的通信。

下面，说明扩频序列生成部生成的扩频序列。所谓自互补序列是N个序列的自相关函数的总和在0移位以外的全部移位下为0的序列，所谓相互互补序列系是，有两个组并向两个组的N个序列标以从1到N的序号，相同序号的序列的互相关函数(有N个)的总和在所有移位下均为0时，这两个序列系为相互互补序列系的序列。

另外，所谓位数N的完全互补序列系是指，有由N个序列构成的两个组，并向各个组的序列标以从1到N的序号，N组序列中任意两个组为相互互补序列系的序列。在图17中表示位数8的完全互补序列的实例。

另外，将自相关函数与相互相关函数在某个范围内为零的一维序列称为ZCZ(zero Correlation Zone Sequence)，在图18中表示了由图17的位数8的完全互补序列生成的两个ZCZ序列。此外，由4个组所构成的完全互补序列生成两个ZCZ序列，由16个组所构成的完全互补序列生成4个ZCZ序列。此外，‘0’的个数在矢量A与矢量B中必需相同，但可以是任意个。

该ZCZ序列成为扩频码。

若向信号A的匹配滤波器施加图18所示的信号A，则从其输出得到

000000080000000的输出，

若向信号B的匹配滤波器施加信号A，则从其输出得到

000000000000000的输出，

若向信号B的匹配滤波器施加图18所示的信号B，则从其输出得到

000000080000000的输出，

若向信号A的匹配滤波器施加信号B，则从其输出得到

000000000000000。

因此，作为矢量A的信号A与作为矢量B的信号B可用作扩频序列。

即，在图1中的发送装置10的扩频序列产生部17产生的序列为图19所示的信号A的情况下，在从来自周期序列生成部13的输出内发现一个‘1’时，该‘1’被扩频，变为1、1、1、-1、0、0、0、0、0、1、-1、1、1的信号，在图1中的接收装置20的扩频序列产生部25产生的序列为图19所示的信号A的情况下，被匹配滤波器27逆扩频，输出‘1’。

另外，在多路径特性为(1、0、-1/2、0、j/4、0)的情况下，从周期序列生成部13输出的多路径特性测定用的导频信号内的‘1’的信号被多路径特性测定部24逆扩频，输出000000080-402j000。多路径特性测定部24通过比较该输出与无多路径特性时的输出000000080000000，推测多路径特性为(1、0、-1/2、0、j/4、0)。

在图19中表示111-1000001-111的匹配滤波器的例。

图19的匹配滤波器由延迟9τ小时的延迟元件101、延迟τ小时的延迟元件102、103、延迟2τ小时的延迟元件104、105、反相元件106、107和加法元件108、109、110、111、112、113、114构成。

下面，说明在接收侧已知发送侧的伪周期序列生成单元使用的DFT矩阵FN和发送信号序列的长度时的接收方法。

在发送侧将发送信号序列设为A(a₀a₁...a_M)，将发送侧的伪周期序列生成单元使用的DFT矩阵F_N设为

[算式8]

，从发送侧生成基于矢量f_XA(仍然，0≤X≤N-1)的发送信号序列A的伪周期序列并发送，对此情况进行说明。

这里，为了简化说明，  对M＝3、N＝4、X＝2的情况进行说明。

设想发送的数据为以下的A₀、A₁、A₂，

A₀＝(a₀₀、a₀₁、a₀₂、a₀₃)

A₁＝(a₁₀、a₁₁、a₁₂、a₁₃)

A₂＝(a₂₀、a₂₁、a₂₂、a₂₃)

据此，求出矢量f₂A₂，作为发送数据A₂的矢量。

矢量

将对其伪周期化后的结果设为发送信号。

这对于4个未知数是4个式子，所以可求出发送的数据A₂(a₂₀、a₂₁、a₂₂、a₂₃)。

此外，在上述实施方式中，对于“扩频信号(m₁(t))”作为是“与发送信号的序列a(t)同步的信号，相同的序列长(长度N)的信号。”进行了说明，但扩频信号(m₁(t))也可以是处于发送信号的序列a(t)的高次谐波关系的扩频信号序列。

例如，也可以是，扩频信号(m₁(t))的信号产生时刻，相对发送信号的序列a(t)的时刻，是其1/M，扩频信号(m₁(t))在时间T内的序列数是NM个。

另外，在上述实施方式中，对图14的振荡器的频率与图15的振荡器的频率相同的情况进行了说明，但图14的振荡器的频率与图15的振荡器的频率也可不同。

在本发明中，多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号一起重复并发送，所以在接收装置可可靠地接收多路径特性测定用的导频信号，可进行可靠的通信。

另外，扩频序列或多路径特性测定用的导频信号可使用零相关区序列。

另外，在本发明中，由于重复发送发送数据信号，所以数据的发送速度降低，但由于减少了干扰，所以可进行可靠的通信。

本国际申请主张基于2004年11月30日申请的日本专利申请2004-346820号的优先权，本国际申请中援引专利申请2004-346820号的全部内容。

权利要求书

(按照条约第19条的修改)

1.一种无线通信系统，具有多个无线通信装置，其特征在于：

各无线通信装置的发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，用载波频率调制应发送的发送序列，

各无线通信装置的接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，从各无线通信装置发送的载波频率各不相同。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：

各无线通信装置的发送部具有频率控制部，该频率控制部变更上述载波频率，各无线通信装置的接收部具有载波频率检测部，该载波频率检测部检测其它无线通信装置正使用的载波频率，

上述频率控制部基于上述载波频率检测部的输出，将上述载波频率设为其它无线通信装置未使用的载波频率。

3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：

各无线通信装置的发送部具有频率控制部，该频率控制部变更上述载波频率，各无线通信装置的接收部具有检测干扰状况的干扰状况检测部，

上述频率控制部基于上述干扰状况检测部的输出，将上述载波频率设为其它无线通信装置未使用的载波频率。

4.一种无线通信系统，具有多个无线通信装置，其特征在于：

各无线通信装置的发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，用载波频率调制应发送的发送序列，

各无线通信装置的接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且上述伪周期序列生成单元对应发送的发送序列依次乘以规定的DFT矩阵的矢量分量，生成上述周期序列。

5.(修正后)根据权利要求4所述的无线通信系统，其特征在于：

设上述伪周期序列生成单元使用的DFT矩阵F_N为

[算式9]

设发送信号序列为A(a₀a₁...a_M)，

而且，利用发送信号序列A(a₀a₁...a_M)与矢量f_X(0≤X≤N-1)，生成基于矢量f_XA的发送信号序列A的伪周期序列并发送，

而且，在将长度与发送信号序列相同的已知信号序列设为B(b₀b₁...b_M)时，

向矢量f_XB的匹配滤波器施加接收到的上述发送信号序列A的伪周期序列，根据该匹配滤波器的输出，求出上述发送信号序列。

6.根据权利要求1或4所述的无线通信系统，其特征在于：

各无线通信装置的发送部具有周期序列控制部，该周期序列控制部控制由上述伪周期序列生成单元生成的周期序列的重复方式，各无线通信装置的接收部具有检测干扰状况的干扰状况检测部，

基于上述干扰状况检测部的输出，由上述周期序列控制部控制由上述伪周期序列生成单元生成的周期序列的重复方式，并设为干扰少的周期序列。

7.根据权利要求1或4所述的无线通信系统，其特征在于：

上述伪周期序列生成单元使用具有(1、1、1、1)、(1、j、-1、-j)、(1、-1、1、-1)、(1、-j、-1、j)的特性的滤波器中之一，生成周期序列。

8.根据权利要求1或4所述的无线通信系统，其特征在于：

上述扩频序列或多路径特性测定用的导频信号是零相关区序列。

9.根据权利要求1或4所述的无线通信系统，其特征在于：

上述无线通信系统是移动通信系统。

10.根据权利要求1或4所述的无线通信系统，其特征在于：

上述无线通信系统是无线LAN通信系统。

11.一种具有多个无线通信装置的无线通信系统中的无线通信方法，其特征在于：

具有发送工序与接收工序，

上述发送工序具有：周期序列生成工序，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制工序，用载波频率调制应发送的发送序列，

上述接收工序具有解调工序，该解调工序对用载波频率调制的接收波进行解调，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，在各时刻从各无线通信装置发送的载波频率不同。

12.一种具有多个无线通信装置的无线通信系统中的无线通信方法，其特征在于：

具有发送工序与接收工序，

上述发送工序具有：扩频工序，用规定的扩频序列对应发送的发送序列进行扩频；周期序列生成工序，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制工序，用载波频率调制应发送的发送序列，

上述接收工序具有：解调工序，对用载波频率调制的接收波进行解调；逆扩频工序，对被扩频的信号序列进行逆扩频，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，上述周期序列生成工序具有对应发送的发送序列依次乘以规定的DFT矩阵的矢量分量，生成上述周期序列的工序。

13.(修正后)根据权利要求12所述的无线通信方法，其特征在于：

设上述伪周期序列生成单元使用的DFT矩阵FN为

[算式10]，

设发送信号序列为A(a₀a₁...a_M)，

而且，利用发送信号序列A(a₀a₁...a_M)与矢量f_X(0≤X≤N-1)，生成基于矢量f_XA的发送信号序列A的伪周期序列并发送，

而且，在将长度与发送信号序列相同的已知信号序列设为B(b₀b₁...b_M)时，

向矢量f_XB的匹配滤波器施加接收到的上述发送信号序列A的伪周期序列，根据该匹配滤波器的输出，求出上述发送信号序列。

14.根据权利要求12所述的无线通信方法，其特征在于：

上述周期序列生成工序使用具有(1、1、1、1)、(1、j、-1、-j)、(1、-1、1、-1)、(1、-j、-1、j)的特性的滤波器中之一，生成周期序列。

15.根据权利要求12所述的无线通信方法，其特征在于：

上述扩频序列或多路径特性测定用的导频信号是零相关区序列。

16.一种通信装置，具有发送部和接收部，其特征在于：

上述发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，用载波频率调制应发送的发送序列，

上述接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，从各无线通信装置发送的载波频率各不相同。

17.一种通信装置，具有发送部和接收部，其特征在于：

上述发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，用载波频率调制应发送的发送序列，

上述接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，上述伪周期序列生成单元对应发送的发送序列依次乘以规定的DFT矩阵的矢量分量，生成上述周期序列。

18.(修正后)根据权利要求17所述的无线通信装置，其特征在于：

设上述伪周期序列生成单元使用的DFT矩阵F_N为

[算式11]，

设发送信号序列为A(a₀a₁...a_M)，

而且，利用发送信号序列A(a₀a₁...a_M)与矢量f_X(0≤X≤N-1)，生成基于矢量f_XA的发送信号序列A的伪周期序列并发送，

而且，在将长度与发送信号序列相同的已知信号序列设为B(b₀b₁...b_M)时，

向矢量f_XB的匹配滤波器施加接收到的上述发送信号序列A的伪周期序列，根据该匹配滤波器的输出，求出上述发送信号序列。

Claims (18)

1.一种无线通信系统，具有多个无线通信装置，其特征在于：

各无线通信装置的发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，用载波频率调制应发送的发送序列，

各无线通信装置的接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，从各无线通信装置发送的载波频率各不相同。

2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：

各无线通信装置的发送部具有频率控制部，该频率控制部变更上述载波频率，各无线通信装置的接收部具有载波频率检测部，该载波频率检测部检测其它无线通信装置正使用的载波频率，

上述频率控制部基于上述载波频率检测部的输出，将上述载波频率设为其它无线通信装置未使用的载波频率。

3.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于：

各无线通信装置的发送部具有频率控制部，该频率控制部变更上述载波频率，各无线通信装置的接收部具有检测干扰状况的干扰状况检测部，

上述频率控制部基于上述干扰状况检测部的输出，将上述载波频率设为其它无线通信装置未使用的载波频率。

4.一种无线通信系统，具有多个无线通信装置，其特征在于：

各无线通信装置的发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，用载波频率调制应发送的发送序列，

各无线通信装置的接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且上述伪周期序列生成单元对应发送的发送序列依次乘以规定的DFT矩阵的矢量分量，生成上述周期序列。

5.根据权利要求4所述的无线通信系统，其特征在于：

设上述伪周期序列生成单元使用的DFT矩阵F_N为

[算式9]，

对于该信号，通过接收滤波器，用矢量f₂(1000)、即矢量

$f_2\⊗\left(1000\right)=\left(W_3^{0}000W_3^{0}000W_3^{0}000W_3^{0}000\right)$ 的匹配滤波器进行接收，并取两者的相关，由此可求出发送的数据

A₂(a₂₀、a₂₁、a₂₂、a₂₉)。

但是，若用矢量 $f_2\⊗\left(0100\right)=\left(0W_3^{0}000W_3^{0}000W_3^{0}000W_3^{0}00\right)$ 的匹配滤波器进行接收，则其输出变为

3(W₃ ¹a₂₀、a₂₁、a₂₂、a₂₃)，

若用矢量 $f_2\⊗\left(0010\right)=\left(00W_3^{0}000W_3^{0}000W_3^{0}000W_3^{0}0\right)$ 的匹配滤波器进行接收，则其输出变为3(W₃ ¹a₂₀、W₃ ¹a₂₁、a₂₂、a_2a)

若由矢量 $f_2\⊗\left(0001\right)=\left(000W_3^{0}000W_3^{0}000W_3^{0}000W_3^0\right)$ 的匹配滤波器进行接收，则其输出变为

3(W₃ ¹a₂₀、W₃ ¹a₂₁、W₃ ¹a₂₂、a₂₃)，

因此，若在接收侧用f₂B(b₀b₁b₂b₃)的匹配滤波器进行接收，则其输出y(y₀、y₁、y₂、y₃)变为

$y={3b}_0(a_{20},a_{21},a_{22},a_{23})+{3b}_1(a_{21},a_{22},a_{23},W_3^1{a}_{20})$

$+{3b}_2(a_{22},a_{23},W_3^1{a}_{20},W_3^1{a}_{21},+{3b}_3(a_{22},W_3^1{a}_{20},W_3^1$

$a_{21},W_3^1{a}_{22},)\·\·\·\left(23\right)$

，

因此，由此可得到

y₀＝3(a₂₀+a₂₁+a₂₂+a₂₃)…(24)

$y_0=3(a_{21}+a_{22}+a_{23}+W_3^1{a}_{20})\·\·\·\left(25\right)$

$y_0=3(a_{22}+a_{23}+W_3^1{a}_{20}+W_3^1{a}_{21})\·\·\·\left(26\right)$

$y_0=3(a_{23}+W_3^1{a}_{20}+W_3^1{a}_{21}+W_3^1{a}_{22})\·\·\·\left(27\right)$

。

6.根据权利要求1或4所述的无线通信系统，其特征在于：

各无线通信装置的发送部具有周期序列控制部，该周期序列控制部控制由上述伪周期序列生成单元生成的周期序列的重复方式，各无线通信装置的接收部具有检测干扰状况的干扰状况检测部，

基于上述干扰状况检测部的输出，由上述周期序列控制部控制由上述伪周期序列生成单元生成的周期序列的重复方式，并设为干扰少的周期序列。

7.根据权利要求1或4所述的无线通信系统，其特征在于：

上述伪周期序列生成单元使用具有(1、1、1、1)、(1、j、-1、-j)、(1、-1、1、-1)、(1、-j、-1、j)的特性的滤波器中之一，生成周期序列。

8.根据权利要求1或4所述的无线通信系统，其特征在于：

上述扩频序列或多路径特性测定用的导频信号是零相关区序列。

9.根据权利要求1或4所述的无线通信系统，其特征在于：

上述无线通信系统是移动通信系统。

10.根据权利要求1或4所述的无线通信系统，其特征在于：

上述无线通信系统是无线LAN通信系统。

11.一种具有多个无线通信装置的无线通信系统中的无线通信方法，其特征在于：

具有发送工序与接收工序，

上述发送工序具有：周期序列生成工序，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制工序，用载波频率调制应发送的发送序列，

上述接收工序具有解调工序，该解调工序对用载波频率调制的接收波进行解调，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，在各时刻从各无线通信装置发送的载波频率不同。

12.一种具有多个无线通信装置的无线通信系统中的无线通信方法，其特征在于：

具有发送工序与接收工序，

上述发送工序具有：扩频工序，用规定的扩频序列对应发送的发送序列进行扩频；周期序列生成工序，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制工序，用载波频率调制应发送的发送序列，

上述接收工序具有：解调工序，对用载波频率调制的接收波进行解调；逆扩频工序，对被扩频的信号序列进行逆扩频，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，上述周期序列生成工序具有对应发送的发送序列依次乘以规定的DFT矩阵的矢量分量，生成上述周期序列的工序。

13.根据权利要求4所述的无线通信系统，其特征在于：

设上述伪周期序列生成单元使用的DFT矩阵F_N为

[算式10]，

设发送信号序列为A(a₀a₁...a_M)，

而且，利用发送信号序列A(a₀a₁...a_M)与矢量f_X(0≤X≤N-1)，生成基于矢量f_XA的发送信号序列A的伪周期序列并发送，

而且，在将长度与发送信号序列相同的已知信号序列设为B(b₀b₁...b_M)时，

向矢量f_XB的匹配滤波器施加接收到的上述发送信号序列A的伪周期序列，根据该匹配滤波器的输出，求出上述发送信号序列。

14.根据权利要求12所述的无线通信方法，其特征在于：

上述周期序列生成工序使用具有(1、1、1、1)、(1、j、-1、-j)、(1、-1、1、-1)、(1、-j、-1、j)的特性的滤波器中之一，生成周期序列。

15.根据权利要求12所述的无线通信方法，其特征在于：

上述扩频序列或多路径特性测定用的导频信号是零相关区序列。

16.一种通信装置，具有发送部和接收部，其特征在于：

上述发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，用载波频率调制应发送的发送序列，

上述接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，从各无线通信装置发送的载波频率各不相同。

17.一种通信装置，具有发送部和接收部，其特征在于：

上述发送部具有：伪周期序列生成单元，生成将应发送的发送序列重复规定次数的周期序列；调制部，用载波频率调制应发送的发送序列，

上述接收部具有解调部，该解调部对用载波频率调制的接收波进行解调，

上述应发送的发送序列具有多路径特性测定用的导频信号与发送数据信号，而且，上述伪周期序列生成单元对应发送的发送序列依次乘以规定的DFT矩阵的矢量分量，生成上述周期序列。

18.根据权利要求12所述的无线通信方法，其特征在于：

设上述伪周期序列生成单元使用的DFT矩阵F_N为

[算式11]，

设发送信号序列为A(a₀a₁...a_M)，

而且，利用发送信号序列A(a₀a₁...a_M)与矢量f_X(0≤X≤N-1)，生成基于矢量f_XA的发送信号序列A的伪周期序列并发送，

而且，在将长度与发送信号序列相同的已知信号序列设为B(b₀b₁...b_M)时，

向矢量f_XB的匹配滤波器施加接收到的上述发送信号序列A的伪周期序列，根据该匹配滤波器的输出，求出上述发送信号序列。

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