CN102202023A - 信号生成装置和信号生成方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供信号生成装置和信号生成方法。该信号生成装置采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，并且被构造成具有：调制单元，其对发送数据进行调制，获得调制数据；串并转换单元，其将串行输入的调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；复制单元，其选择并行数据的一部分或全部并进行复制，获得复制数据；第一时间轴移动单元，其使复制数据沿着时间轴移动，获得时间轴移动数据；和傅立叶逆变换单元，其对由串并转换单元获得的并行数据和由第一时间轴移动单元获得的时间轴移动数据进行傅立叶逆变换。

Description

信号生成装置和信号生成方法

技术领域

本发明涉及在进行基于二阶周期平稳性的信号识别的通信系统中，赋予二阶周期平稳性特征的信号生成装置及信号生成方法。

背景技术

在近年来的通信系统中，接收到信号的终端对所接收到的信号收集信息，识别通信状况，并分析该识别出的通信状况，根据该分析结果，使用对该终端有利的、或者能够实现预期的通信质量(通信速度、错误率等预定的质量)的信号发送用参数进行通信，尤其在无线通信领域中对环境识别型的通信系统展开了研究。另外，在环境识别型的通信系统中，在对终端的通信状况进行识别时，一般考虑基于信号解调的信息收集。

但是，在混合了通信方式不同的多个系统且在同一区域进行通信时，存在着这样的问题：不能相互解调信号，虽然在接收到信号时可以识别出“信号存在”的状态，但无法收集进一步的信息。

与此相对，着重于信号的统计量，着重考虑通过计算统计量来对接收信号的信息进行收集的方法。其中，尤其对运算量比较少的二阶周期平稳性进行了研究。二阶周期平稳性是针对具有不同参数的信号表现出不同特征的统计量，通过采用二阶周期平稳性，能够容易地识别具有不同参数的多个信号。因此，在混合了通信方式不同的多个系统且在同一区域进行通信的情况下，在接收到信号时，除了“信号存在”这样的信息之外，还能够获得“是属于哪个系统的信号”的信息。但是，即使采用这种方法，也存在所能获得的信息量极少、不足以识别通信状况的问题。

因此，正在研究这样的方法：由发送机人工地将二阶周期平稳性特征赋予给生成的信号，并通过人工赋予的统计量来发送更多信息。例如，参照美国公开公报2008-0026704号(以下称为“文献1”)、和论文“Cyclostationary Signatures in Practical Cognitive Radio Applications”，作者P.D.Sutton，K.E.Nolan and L.E.Doyle，IEEE Journal on Selected Areas in Communications(JSAC)，Vol.26，no.1，pp.13-24，2008(以下称为“文献2”)。

在文献1中公开了对无线信号赋予基于统计量的ID的信号生成方法。在文献1的说明书第64段至第73段中公开了如下所述的无线信号生成方法：在多载波传输中，通过在预定的多个子载波中发送相同的码元来赋予周期平稳性特征。另外，在文献2中公开了如下所述的无线信号生成方法：在使用OFDM(正交频分复用)方式时，控制对傅立叶逆变换的输入而生成发送信号，以便复制由一部分子载波发送的数据，并在其它子载波中也发送相同的数据，由此赋予周期平稳性特征。

文献1中的无线信号生成方法和文献2的无线信号生成方法使某个子载波的发送信号和在与该子载波相隔预定数量个子载波的子载波中发送的信号相同，由此，生成具有对应于该预定数量的周期平稳性特征的信号。但是，根据这些发明，由于能够赋予的周期平稳性特征的类型受到全体子载波的数量的限制，所以存在很难利用周期平稳性特征来传输很多类型的信息的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种信号生成装置和信号生成方法，该信号生成装置和信号生成方法能够在进行基于二阶周期平稳性的信号识别的通信系统中赋予丰富的二阶周期平稳性特征。

为了实现上述目的，本发明的一方面的信号生成装置采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，并且具有：调制单元，其对发送数据进行调制，获得调制数据；串并转换单元，其将从所述调制单元串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；复制单元，其选择由所述串并转换单元获得的所述并行数据的一部分或全部进行复制，获得复制数据；第一时间轴移动单元，其使输入的复制数据沿着时间轴移动，获得时间轴移动数据；和傅立叶逆变换单元，其对由所述串并转换单元获得的所述并行数据和由所述第一时间轴移动单元获得的所述时间轴移动数据进行傅立叶逆变换。

在前面所述的现有技术中，没有时间轴上的自由度，而根据上述的信号生成装置，可以具有时间轴上的自由度，能够按照沿着时间轴的移动量来赋予丰富的二阶周期平稳性特征。

另外，上述的信号生成装置还可以具有对所述第一时间轴移动单元的移动量进行控制的移动量控制单元。通过这样的结构，按照想要赋予的周期平稳性特征，对第一时间轴移动单元的移动量进行控制，能够赋予与系统的必要条件对应的丰富的周期平稳性特征。

此外，上述信号生成装置还可以具有：相位旋转单元，其对于由所述复制单元复制后的复制数据，使信号点的相位以预定速度旋转，将相位旋转后的复制数据输出到所述第一时间轴移动单元；旋转速度控制单元，其控制所述相位旋转单元使所述信号点的相位旋转的旋转速度。通过这样的结构，将与使信号点的相位进行旋转的旋转速度对应的频率移动量作为进一步的变动要素，能够赋予更丰富的周期平稳性特征。

另外，上述的第一时间轴移动单元也可以被构造成：对于由所述复制单元复制后的复制数据，对利用同一码元内的各子载波发送的信息码元施加按照各子载波而不同的相位旋转，由此，使所述复制数据以采样为单位沿着时间轴移动。通过这样的结构，能够实现以采样为单位的沿着时间轴的移动，能够赋予更丰富的周期平稳性特征。

此外，作为实现以采样为单位的沿着时间轴的移动的另一形式，也可以采用以下的结构。即本发明另一方面的信号生成装置采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，并且具有：调制单元，其对发送数据进行调制，获得调制数据；串并转换单元，其将从所述调制单元串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；复制单元，其选择由所述串并转换单元获得的所述并行数据的一部分或全部进行复制，获得复制数据；傅立叶逆变换单元，其对由所述串并转换单元获得的所述并行数据和由所述复制单元获得的所述复制数据进行傅立叶逆变换；第二时间轴移动单元，其使所述复制数据的傅立叶逆变换后的采样循环移动，由此获得以采样为单位沿着时间轴移动后的时间轴移动数据；合成单元，其将所述并行数据的傅立叶逆变换后的数据和所述时间轴移动数据合成。如这样的结构那样，通过使复制数据的傅立叶逆变换后的采样循环移动，获得以采样为单位沿着时间轴移动后的时间轴移动数据，将该时间轴移动数据和并行数据的傅立叶逆变换后的数据合成，由此，能够根据以采样为单位的沿时间轴的移动量，来赋予丰富的二阶周期平稳性特征。

然而，上述信号生成装置的发明也可以理解成信号生成方法的发明，可以按如下所述来记载。信号生成方法的发明分别实现与所对应的上述信号生成装置的发明相同的作用和效果。

本发明一方面的信号生成方法通过信号生成装置来执行，该信号生成装置采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，所述信号生成方法具有以下步骤：调制步骤，在该步骤中，对发送数据进行调制，获得调制数据；串并转换步骤，在该步骤中，将由所述调制步骤获得的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；复制步骤，在该步骤中，选择由所述串并转换步骤获得的所述并行数据的一部分或全部进行复制，获得复制数据；第一时间轴移动步骤，在该步骤中，使输入的复制数据沿着时间轴移动，获得时间轴移动数据；和傅立叶逆变换步骤，在该步骤中，对由所述串并转换步骤获得的所述并行数据和由所述第一时间轴移动步骤获得的所述时间轴移动数据进行傅立叶逆变换。

另外，上述信号生成方法还具有对所述第一时间轴移动步骤中的移动量进行控制的移动量控制步骤。

另外，上述信号生成方法还可以具有：相位旋转步骤，在该步骤中，对于通过所述复制步骤复制后的复制数据，使信号点的相位以预定速度旋转，将相位旋转后的复制数据输出到所述第一时间轴移动步骤；旋转速度控制步骤，在该步骤中，控制通过所述相位旋转步骤使所述信号点的相位旋转的旋转速度。

另外，在上述信号生成方法中的第一时间轴移动步骤中，所述信号生成装置对于通过所述复制步骤复制后的复制数据，对利用同一码元内的各子载波发送的信息码元施加按照各子载波而不同的相位旋转，由此，使所述复制数据以采样为单位沿着时间轴移动。

再者，作为另一形式，本发明的信号生成方法通过信号生成装置来执行，该信号生成装置采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，所述信号生成方法具有以下步骤：调制步骤，在该步骤中，对发送数据进行调制，获得调制数据；串并转换步骤，在该步骤中，将由所述调制步骤获得的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；复制步骤，在该步骤中，选择通过所述串并转换步骤获得的所述并行数据的一部分或全部进行复制，获得复制数据；傅立叶逆变换步骤，在该步骤中，对通过所述串并转换步骤获得的所述并行数据和通过所述复制步骤获得的所述复制数据进行傅立叶逆变换；第二时间轴移动步骤，在该步骤中，使所述复制数据的傅立叶逆变换后的采样循环移动，由此获得以采样为单位沿着时间轴移动后的时间轴移动数据；合成步骤，在该步骤中，将所述并行数据的傅立叶逆变换后的数据和所述时间轴移动数据合成。

根据本发明，能够在进行基于二阶周期平稳性的信号识别的通信系统中赋予丰富的二阶周期平稳性特征。

附图说明

图1是示出第一、第四实施方式的信号生成装置的功能结构的框图。

图2是示出第一、第四实施方式的信号生成处理的流程图。

图3是用于说明第一实施方式的信号生成处理的效果的图。

图4是示出第一实施方式的变形例的信号生成装置的功能结构的框图。

图5是示出第二实施方式的信号生成装置的功能结构的框图。

图6是示出第二实施方式的信号生成处理的流程图。

图7是示出第三实施方式的信号生成装置的功能结构的框图。

图8是示出第三实施方式的信号生成处理的流程图。

图9是示出第四实施方式的第一时间轴移动步骤的处理的流程图。

图10是示出信号生成装置的硬件结构例的框图。

具体实施方式

下面，参照附图来按顺序地说明本发明的实施方式。

(第一实施方式)

首先，对第一实施方式的信号生成装置的结构进行说明。图1是示出第一实施方式的信号生成装置1的功能结构的框图。

如该图1所示，信号生成装置1具有调制单元10、串并转换单元11、复制单元12、第一时间轴移动单元13、傅立叶逆变换单元14、GI插入单元15以及并串转换单元16。

下面，使用图1来说明各功能要素。

调制单元10对待发送的数据A(以下称为“发送数据A”)进行调制，获得调制数据。在这里的调制是指这样的办法：例如按照相位调制(BPSK、QPSK等)、振幅调制(PAM等)、正交振幅调制(QAM)等调制方式，将发送数据映射到由同相成分和正交成分构成的信号空间上。串并转换单元11将通过调制单元10获得且串行地输出的调制数据转换为并行，由此生成并行数据。复制单元12复制被作为并行数据来提供的矩阵的一部分或全部列的数据，从而获得复制数据。

第一时间轴移动单元13使所输入的复制数据沿着时间轴进行移动，获得时间轴移动数据。在此，作为一个例子，第一时间轴移动单元13预先存储与事先决定的赋予统计量对应的移动量，根据该移动量来使复制数据沿着时间轴进行移动。

傅立叶逆变换单元14把从串并转换单元11输出的并行数据和从第一时间轴移动单元13输出的时间轴移动数据作为输入，对该输入信号进行傅立叶逆变换，并输出所得到的傅立叶逆变换信号。GI插入单元15从傅立叶逆变换信号的矩阵的最右侧(或最左侧)开始对预定列数的全部元素进行复制，从左侧(或右侧)开始沿列方向将复制后的元素与傅立叶逆变换信号连接起来，由此插入保护间隔(GI)，得到GI插入信号。并串转换单元16将作为GI插入信号来输入的矩阵转换为串行数据，并输出所得到的发送信号B。

接着，说明由第一实施方式的信号生成装置1来执行的、基于本发明的一个方面涉及的信号生成方法的处理(以下称为“信号生成处理”)。图2示出有关信号生成装置1的信号生成处理的步骤。

在本实施方式的信号生成处理中，在对信号赋予周期平稳性特征时，首先，信号生成装置1的调制单元10对发送数据A进行调制，取得调制数据(图2的S11：调制步骤)。调制数据被串行地输入串并转换单元11。串并转换单元11把串行输入的调制数据转换为并行，取得并行数据(步骤S12：串并转换步骤)。所取得的并行数据被输入到复制单元12中，并且经由复制单元12被输入到傅立叶逆变换单元14中。复制单元12对所输入的并行数据的一部分或全部的列的数据进行复制，取得复制数据(步骤S13：复制步骤)。取得的复制数据被输入到第一时间轴移动单元13中。第一时间轴移动单元13使复制数据沿着时间轴仅移动与事先决定的赋予统计量对应的移动量，取得时间轴移动数据(步骤S14：第一时间轴移动步骤)。取得的时间轴移动数据被输入到傅立叶逆变换单元14中。

傅立叶逆变换单元14对所输入的并行数据和时间轴移动数据进行快速傅立叶逆变换(IFFT)，取得傅立叶逆变换信号(步骤S15：傅立叶逆变换步骤)。所取得的傅立叶逆变换信号被输入到GI插入单元15中。GI插入单元15向傅立叶逆变换信号插入GI(保护间隔)，取得GI插入信号(步骤S16)。所取得的GI插入信号被并行地输入到并串转换单元16中。并串转换单元16将并行输入的GI插入信号转换为串行，取得作为时域信号的发送信号B并输出(步骤S17)。通过以上操作，结束信号生成处理。

下面，说明第一实施方式的效果。通过上述的信号生成处理，能够生成具有二阶周期平稳性特征的信号。在此，所谓二阶周期平稳性是指主要利用二阶周期自相关函数(Cyclic Autocorrelation Function：所谓的CAF)和SCD(Spectral Correlation Density：谱相关密度)来表述的性质。

本发明着重于上述的周期自相关函数(以下称为“CAF”)，通过使出现许多CAF峰值模式，来赋予丰富的二阶周期平稳性特征。这里，按下面的式(1)来定义针对信号x[i]的CAF。

${\tilde{R}}_x^{\mathrm{\α}}\left[v\right]=\frac{1}{I_0}\underset{i=0}{\overset{I_0-1}{\mathrm{\Σ}}}x\left[i\right]x*[i+v]e^{-\mathrm{j\αi}{T}_s}$ …式(1)

x[i]：以时间iT_s来采样的信号

T_s：采样间隔

α：循环频率(频率轴移动)

v：滞后参数(时间轴移动)

I₀：观察时间

在第一实施方式的信号生成处理中，如果第一时间轴移动单元13使复制数据(已复制的码元)沿着时间轴逐个码元地移动，则如图3所示，以箭头D连接的采样之间相互关联。而且，当接收该发送信号B，计算与发送信号B有关的CAF时，在上式(1)中的α等于复制源与复制目的地的频率间隔并且v等于与移动后的码元时间(在此为1码元)对应的时间移动量的情况下，出现CAF峰值模式。

由此，在现有技术中没有时间轴上的自由度，而根据第一实施方式，可以具有时间轴上的自由度，能够按照沿着时间轴的移动量来赋予丰富的二阶周期平稳性特征。

(第一实施方式的变形例)

接着，说明第一实施方式的信号生成装置的变形例。如图4所示，在该变形例中，在信号生成装置1中设置移动量控制单元17，在信号生成装置1中，移动量控制单元17按照从外部输入的赋予统计量C的信息来计算沿着时间轴的移动量，将该计算结果输出到第一时间轴移动单元13中。由此，第一时间轴移动单元13进行使复制数据沿着时间轴仅移动与上述计算结果对应的移动量的动作。另外，该一系列的动作相当于移动量控制步骤。根据这样的变形例，通过来自外部的包含赋予统计量C的信息的控制信号等，使表现出的周期平稳性特征变动，能够赋予更丰富的二阶周期平稳性特征。

(第二实施方式)

下面，对第二实施方式的信号生成装置的结构进行说明。图5是示出第二实施方式的信号生成装置1的功能结构的框图。如该图5所示，信号生成装置1具有调制单元10、串并转换单元11、复制单元12、第一时间轴移动单元13、傅立叶逆变换单元14、GI插入单元15、并串转换单元16、移动量控制单元17、旋转速度控制单元18以及相位旋转单元19。

下面，使用图5来详细地说明各功能要素。

调制单元10对发送数据A进行调制，获得调制数据。这里的调制是指这样的办法：例如按照相位调制(BPSK、QPSK等)、振幅调制(PAM等)、正交振幅调制(QAM)等调制方式，将发送数据映射到由同相成分和正交成分构成的信号空间上。串并转换单元11将通过调制单元10获得且串行地输出的调制数据转换为并行，由此生成并行数据。复制单元12复制被作为并行数据来提供的矩阵的一部分或全部的列的数据，从而获得复制数据。

相位旋转单元19向复制数据的各个列乘以按预定角速度进行相位旋转的相位转子，得到相位旋转数据。旋转速度控制单元18对相位旋转单元19的相位旋转的旋转速度进行控制。即旋转速度控制单元18按照所输入的赋予统计量C的信息，计算相位旋转单元19的相位旋转的旋转速度，将该计算结果输出到相位旋转单元19中。由此，相位旋转单元19进行基于通过上述计算获得的旋转速度的相位旋转的动作。该一系列的动作相当于旋转速度控制步骤。

第一时间轴移动单元13使所输入的相位旋转后的复制数据沿着时间轴进行移动，获得时间轴移动数据。傅立叶逆变换单元14把从串并转换单元11输出的并行数据和从第一时间轴移动单元13输出的时间轴移动数据作为输入，对该输入信号进行傅立叶逆变换，并输出所得到的傅立叶逆变换信号。

GI插入单元15从傅立叶逆变换信号的矩阵的最右侧(或最左侧)开始对预定列数的全部元素进行复制，从左侧(或右侧)开始沿列方向将复制后的元素与傅立叶逆变换信号连接起来，由此插入保护间隔(GI)，得到GI插入信号。并串转换单元16将作为GI插入信号来输入的矩阵转换为串行数据，并输出所得到的发送信号B。

移动量控制单元17对第一时间轴移动单元13的移动量进行控制。即移动量控制单元17按照所输入的赋予统计量C的信息，计算第一时间轴移动单元13的移动量，将该计算结果输出到第一时间轴移动单元13中。由此，第一时间轴移动单元13进行使复制数据沿着时间轴仅移动与上述计算结果对应的移动量的动作。该一系列的动作相当于移动量控制步骤。

接着，说明第二实施方式的信号生成装置1的信号生成处理。图6示出与信号生成装置1的信号生成处理有关的步骤。

在本实施方式的信号生成处理中，在对信号赋予周期平稳性特征时，首先，信号生成装置1的调制单元10对发送数据A进行调制，取得调制数据(图6的S21：调制步骤)。调制数据被串行地输入到串并转换单元11中。串并转换单元11把串行输入的调制数据转换为并行，取得并行数据(步骤S22：串并转换步骤)。所取得的并行数据被输入到复制单元12中，并且经由复制单元12被输入到傅立叶逆变换单元14中。复制单元12对所输入的并行数据的一部分或全部的列的数据进行复制，取得复制数据(步骤S23：复制步骤)。取得的复制数据被输入到相位旋转单元13中。

相位旋转单元13使复制数据的信号的相位以预定的角速度进行相位旋转，取得相位旋转数据(步骤S24：相位旋转步骤)。取得的相位旋转数据被输入到第一时间轴移动单元13中。第一时间轴移动单元13使所输入的相位旋转数据(即相位旋转后的复制数据)沿着时间轴移动，取得时间轴移动数据(步骤S25：第一时间轴移动步骤)。所取得的时间轴移动数据被输入到傅立叶逆变换单元14中。傅立叶逆变换单元14对所输入的并行数据和时间轴移动数据进行快速傅立叶逆变换(IFFT)，取得傅立叶逆变换信号(步骤S26：傅立叶逆变换步骤)。所取得的傅立叶逆变换信号被输入到GI插入单元15中。GI插入单元15向傅立叶逆变换信号插入GI(保护间隔)，取得GI插入信号(步骤S27)。所取得的GI插入信号被并行地输入到并串转换单元16中。并串转换单元16将并行输入的GI插入信号转换为串行，取得作为时域信号的发送信号B并输出(步骤S28)。通过以上处理，结束信号生成处理。

下面，说明第二实施方式的效果。通过上述的信号生成处理，能够生成具有二阶周期平稳性特征的信号。如前面所述的那样，本发明着重于与二阶周期平稳性相关的统计量(SCD、CAF)中的CAF，通过使出现许多CAF峰值模式，来赋予丰富的二阶周期平稳性特征。

即，通过第二实施方式的信号生成处理，在表示上述信号x[i]的CAF的式(1)中的α等于(复制源与复制目的地的频率间隔+与相位旋转速度对应的频率移动量)并且v等于与移动后的码元时间对应的时间移动量的情况下，出现CAF峰值模式。由此，除了时间移动量之外，还将与使信号点的相位旋转的旋转速度对应的频率移动量作为进一步的变动要素，能够赋予更丰富的周期平稳性特征。

(第三实施方式)

下面，对第三实施方式的信号生成装置的结构进行说明。图7是示出第三实施方式的信号生成装置1的功能结构的框图。如该图7所示，信号生成装置1具有调制单元10、串并转换单元11、复制单元12、傅立叶逆变换单元14A和14B、GI插入单元15、并串转换单元16、移动量控制单元17、补零单元20以及第二时间轴移动单元21。

下面，使用图7来详细地说明各功能要素。

调制单元10对发送数据A进行调制，获得调制数据。这里的调制是指这样的办法：例如按照相位调制(BPSK、QPSK等)、振幅调制(PAM等)、正交振幅调制(QAM)等调制方式，将发送数据映射到由同相成分和正交成分构成的信号空间上。串并转换单元11将通过调制单元10获得且串行地输出的调制数据转换为并行，由此生成并行数据。复制单元12选择被作为并行数据来提供的矩阵的一部分或全部的列的数据，复制所选择的并行数据，从而获得复制数据。

傅立叶逆变换单元14A、14B把从串并转换单元11输出的并行数据和从第一时间轴移动单元13输出的时间轴移动数据作为输入，对该输入信号进行傅立叶逆变换，并输出所得到的傅立叶逆变换信号。补零单元20对成为傅立叶逆变换单元14A、14B中的傅立叶逆变换对象的输入信号(并行数据和时间轴移动数据)进行填充零的处理。

在此，作为一个例子，将所选择的并行数据(在此，是被作为并行数据来提供的矩阵中的被选择的列的数据)的复制数据从复制单元12输入到傅立叶逆变换单元14B中，将对没有被复制单元12选择的列填充了零后的数据从补零单元20输入到傅立叶逆变换单元14B中，然后，傅立叶逆变换单元14B对由被选择的列的复制数据和被填充了零的列(没有被选择的列)的数据构成的输入信号(即，被补零后的复制数据)进行傅立叶逆变换。

另一方面，将没有被复制单元12选择为复制对象的并行数据(在此，是作为并行数据来提供的矩阵中的没有被选择的列的数据)从复制单元12输入到傅立叶逆变换单元14A中，将对被复制单元12选择的列填充了零后的数据从补零单元20输入到傅立叶逆变换单元14A中，然后，傅立叶逆变换单元14A对由没有被选择的列的并行数据和被填充了零的列(被选择的列)的数据构成的输入信号(即，被补零后的并行数据)进行傅立叶逆变换。另外，作为别的例子，将所有的列的并行数据从复制单元12输入到傅立叶逆变换单元14A中，在傅立叶逆变换单元14A中，仅将所有的列的并行数据中被复制单元12选择了的列的数据置换为零，由此，形成与上面所述相同的、被进行了补零的并行数据，对该被补零后的并行数据进行傅立叶逆变换。

第二时间轴移动单元21使从傅立叶逆变换单元14B输出的傅立叶逆变换信号沿着时间轴移动。具体地说，第二时间轴移动单元21使傅立叶逆变换信号的采样循环移动，由此，获得以采样为单位沿着时间轴移动后的时间轴移动数据。

移动量控制单元17对第二时间轴移动单元21的移动量进行控制。即移动量控制单元17按照所输入的赋予统计量C的信息，计算第二时间轴移动单元21的移动量，将该计算结果输出到第二时间轴移动单元21中。由此，第二时间轴移动单元21进行使来自傅立叶逆变换单元14B的傅立叶逆变换信号沿着时间轴仅移动与上述计算结果对应的移动量的动作。

然而，并不一定要在信号生成装置1中设置移动量控制单元17。例如，也可以不在信号生成装置1中设置移动量控制单元17，第二时间轴移动单元21预先存储与事先决定的赋予统计量对应的移动量，根据这样的移动量来进行沿着时间轴的移动。

合成单元22将从傅立叶逆变换单元14A输出的傅立叶逆变换信号和执行了基于第二时间轴移动单元21的移动后的傅立叶逆变换信号进行合成。GI插入单元15从傅立叶逆变换信号的矩阵的最右侧(或最左侧)开始对预定列数的全部元素进行复制，从左侧(或右侧)开始沿列方向将复制后的元素与傅立叶逆变换信号连接起来，由此插入保护间隔(GI)，得到GI插入信号。并串转换单元16将作为GI插入信号来输入的矩阵转换为串行数据，并输出所得到的发送信号B。

接着，说明第三实施方式的信号生成装置1的信号生成处理。图8示出与信号生成装置1的信号生成处理有关的步骤。

在本实施方式的信号生成处理中，在对信号赋予周期平稳性特征时，首先，信号生成装置1的调制单元10对发送数据A进行调制，取得调制数据(图8的S31：调制步骤)。调制数据被串行地输入到串并转换单元11中。串并转换单元11把串行输入的调制数据转换为并行，取得并行数据(步骤S32：串并转换步骤)。所取得的并行数据被输入到复制单元12中，并且经由复制单元12被输入到傅立叶逆变换单元14中。复制单元12选择被作为并行数据来提供的矩阵的一部分或全部的列的数据，复制所选择的并行数据，取得复制数据(步骤S33：复制步骤)。

在此，将所选择的并行数据(在这里，是被作为并行数据来提供的矩阵中的被选择的列的数据)的复制数据从复制单元12输入到傅立叶逆变换单元14B中，将对没有被复制单元12选择的并行数据(在这里，是没有被选择的列的数据)填充了零后的列的数据从补零单元20输入到傅立叶逆变换单元14B中，然后，傅立叶逆变换单元14B对由被选择的列的复制数据和被填充了零的列(没有被选择的列)的数据构成的输入信号(即，被补零后的复制数据)进行傅立叶逆变换(步骤S34：傅立叶逆变换步骤)。

另外，在步骤S34中，将没有被复制单元12选择为复制对象的并行数据(在此，是作为并行数据来提供的矩阵中的没有被选择的列的数据)从复制单元12输入到傅立叶逆变换单元14A中，将对被复制单元12选择的并行数据(在此，是被选择的列的数据)填充了零后的列的数据从补零单元20输入到傅立叶逆变换单元14A中，然后，傅立叶逆变换单元14A对由没有被选择的列的并行数据和被填充了零的列(被选择的列)的数据构成的输入信号(即，被进行了补零的并行数据)进行傅立叶逆变换。

然后，第二时间轴移动单元21使傅立叶逆变换信号的采样循环移动，获得以采样为单位沿着时间轴移后的时间轴移动数据(即，执行移动后的傅立叶逆变换信号)(步骤S35：第二时间轴移动步骤)。

进而，合成单元22将从傅立叶逆变换单元14A输出的傅立叶逆变换信号和执行了基于第二时间轴移动单元21的移动后的傅立叶逆变换信号进行合成，获得合成信号(步骤S36：合成步骤)。所获得的合成信号被输入到GI插入单元15中。

GI插入单元15将GI(保护间隔)插入到合成信号中，得到GI插入信号(步骤S37)。所获得的GI插入信号被并行地输入到并串转换单元16中。并串转换单元16将并行输入的GI插入信号转换为串行，获得作为时域信号的发送信号B并进行输出(步骤S38)。通过以上处理，结束信号生成处理。

下面，说明第三实施方式的效果。通过上述的信号生成处理，在表示上述信号x[i]的CAF的式(1)中的α等于复制源与复制目的地的频率间隔并且v等于与移动后的采样数对应的时间移动量的情况下，出现CAF峰值模式。相对于在前面所述的第一、第二实施方式中时间移动量以码元为单位来变动，在第三实施方式中，可以使时间移动量以采样为单位进行变动，能够赋予更丰富的周期平稳性特征。

(第四实施方式)

下面，对第四实施方式进行说明。

本申请的发明者考虑到了“使傅立叶逆变换后的信号的采样循环移动”与“频率轴上的码元的相位旋转”对应这一点。例如，当设子载波数为N的时候，如果设进行时间移动的采样数为i，则应以等同于采样数i的时间移动的方式赋予给第m个子载波的相位旋转量由以下的式(2)表示。

应赋予给第m个子载波的相位旋转量＝exp(-j2πim/N)  …式(2)

而且，作为实现以采样为单位的沿着时间轴的移动的结构，本申请的发明人根据上述的见解，考虑了下面的第四实施方式。

第四实施方式的信号生成装置的结构与上述图1的结构相同，但是由第一时间轴移动单元13执行的处理与第一实施方式不同。即第四实施方式中的第一时间轴移动单元13对于由复制单元12复制后的复制数据，通过对利用同一码元内的各子载波来发送的信息码元施加按照各子载波而不同的相位旋转，来使复制数据以采样为单位沿着时间轴进行移动。

另外，第四实施方式的信号生成处理与上述图2的步骤相同，但是如图9所示，图2的步骤S14(第一时间轴移动步骤)中的处理内容与第一实施方式不同。即，第一时间轴移动单元13对于由复制单元12复制后的复制数据，对利用同一码元内的各子载波来发送的信息码元施加按照各子载波而不同的相位旋转(图9的步骤S41)，由此，获得以采样为单位沿着时间轴进行了移动后的时间轴移动数据(步骤S42)。

这样，对于复制数据，通过对利用同一码元内的各子载波来发送的信息码元施加按照各子载波而不同的相位旋转，能够获得以采样为单位沿着时间轴进行了移动的时间轴移动数据，进而能够赋予更丰富的周期平稳性特征。

另外，在上述的第一至第四实施方式中，虽然示出了将通过串并转换单元获得的并行数据输入到傅立叶逆变换单元中的OFDM方式的例子，但是，本发明可适用于采用使用了傅立叶逆变换的传输方式的所有信号生成装置，并不限定于采用OFDM方式的信号生成装置。例如，本发明也可以适用于采用SC-FDMA(单载波FDMA)方式的信号生成装置中。

另外，上述的第二实施方式相当于在第一实施方式(以码元时间为单位的时间移动)中进一步应用了通过向各子载波施加共同的相位旋转来实现的向频率方向的CAF峰值位置移动的例子。这样，对时间移动进一步施加用于向频率方向的CAF峰值位置移动的相位旋转是非常有效的，在第三和第四实施方式(以采样为单位的时间移动)中，也可以进一步应用通过向各子载波施加共同的相位旋转来实现的向频率方向的CAF峰值位置移动，能够赋予极其丰富的周期平稳性特征。另外，在该情况下，应用于第四实施方式的例子如下：通过施加按照各子载波而不同的相位旋转，实现以采样为单位的时间移动，并且通过向各子载波施加共同的相位旋转，实现向频率方向的CAF峰值位置移动。

然而，作为硬件结构，上述第一至第四实施方式的信号生成装置1可以由能存储数据的计算机系统或其它任意的装置构成。例如，如图10所示，信号生成装置1可以设置成具有执行操作系统和应用程序等的CPU31、由ROM和RAM构成的主存储部32、由非易失性存储器等构成的辅助存储部33、对与外部之间的数据输入和输出进行控制的输入输出控制部34、由监视器等构成的显示部35以及由进行文字/数字输入和执行指示的键构成的操作部36。

Claims (10)

1.一种信号生成装置，其采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，所述信号生成装置具有：

调制单元，其对发送数据进行调制，获得调制数据；

串并转换单元，其将从所述调制单元串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；

复制单元，其选择由所述串并转换单元获得的所述并行数据的一部分或全部进行复制，获得复制数据；

第一时间轴移动单元，其使输入的复制数据沿着时间轴移动，获得时间轴移动数据；和

傅立叶逆变换单元，其对由所述串并转换单元获得的所述并行数据和由所述第一时间轴移动单元获得的所述时间轴移动数据进行傅立叶逆变换。

2.根据权利要求1所述的信号生成装置，其中，该信号生成装置还具有对所述第一时间轴移动单元的移动量进行控制的移动量控制单元。

3.根据权利要求1所述的信号生成装置，其中，该信号生成装置还具有：

相位旋转单元，其对于由所述复制单元复制后的复制数据，使信号点的相位以预定速度旋转，将相位旋转后的复制数据输出到所述第一时间轴移动单元；

旋转速度控制单元，其控制所述相位旋转单元使所述信号点的相位旋转的旋转速度。

4.根据权利要求1所述的信号生成装置，其特征在于，

所述第一时间轴移动单元对于由所述复制单元复制后的复制数据，对利用同一码元内的各子载波发送的信息码元施加按照各子载波而不同的相位旋转，由此，使所述复制数据以采样为单位沿着时间轴移动。

5.一种信号生成装置，其采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，所述信号生成装置具有：

调制单元，其对发送数据进行调制，获得调制数据；

串并转换单元，其将从所述调制单元串行输入的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；

复制单元，其选择由所述串并转换单元获得的所述并行数据的一部分或全部进行复制，获得复制数据；

傅立叶逆变换单元，其对由所述串并转换单元获得的所述并行数据和由所述复制单元获得的所述复制数据进行傅立叶逆变换；

第二时间轴移动单元，其使所述复制数据的傅立叶逆变换后的采样循环移动，由此获得以采样为单位沿着时间轴移动后的时间轴移动数据；

合成单元，其将所述并行数据的傅立叶逆变换后的数据和所述时间轴移动数据合成。

6.一种信号生成方法，其通过信号生成装置来执行，该信号生成装置采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，所述信号生成方法具有以下步骤：

调制步骤，在该步骤中，对发送数据进行调制，获得调制数据；

串并转换步骤，在该步骤中，将由所述调制步骤获得的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；

复制步骤，在该步骤中，选择由所述串并转换步骤获得的所述并行数据的一部分或全部进行复制，获得复制数据；

第一时间轴移动步骤，在该步骤中，使输入的复制数据沿着时间轴移动，获得时间轴移动数据；和

傅立叶逆变换步骤，在该步骤中，对由所述串并转换步骤获得的所述并行数据和由所述第一时间轴移动步骤获得的所述时间轴移动数据进行傅立叶逆变换。

7.根据权利要求6所述的信号生成方法，其中，该信号生成方法还具有对所述第一时间轴移动步骤中的移动量进行控制的移动量控制步骤。

8.根据权利要求6所述的信号生成方法，其中，该信号生成方法还具有：

相位旋转步骤，在该步骤中，对于通过所述复制步骤复制后的复制数据，使信号点的相位以预定速度旋转，将相位旋转后的复制数据输出到所述第一时间轴移动步骤；

旋转速度控制步骤，在该步骤中，控制通过所述相位旋转步骤使所述信号点的相位旋转的旋转速度。

9.根据权利要求6所述的信号生成方法，其特征在于，

在所述第一时间轴移动步骤中，所述信号生成装置对于通过所述复制步骤复制后的复制数据，对利用同一码元内的各子载波发送的信息码元施加按照各子载波而不同的相位旋转，由此，使所述复制数据以采样为单位沿着时间轴移动。

10.一种信号生成方法，其通过信号生成装置来执行，该信号生成装置采用使用了傅立叶逆变换的传输方式，所述信号生成方法具有以下步骤：

调制步骤，在该步骤中，对发送数据进行调制，获得调制数据；

串并转换步骤，在该步骤中，将由所述调制步骤获得的所述调制数据转换为比傅立叶逆变换的尺寸小的预定尺寸的并行数据；

复制步骤，在该步骤中，选择通过所述串并转换步骤获得的所述并行数据的一部分或全部进行复制，获得复制数据；

傅立叶逆变换步骤，在该步骤中，对通过所述串并转换步骤获得的所述并行数据和通过所述复制步骤获得的所述复制数据进行傅立叶逆变换；

第二时间轴移动步骤，在该步骤中，使所述复制数据的傅立叶逆变换后的采样循环移动，由此获得以采样为单位沿着时间轴移动后的时间轴移动数据；

合成步骤，在该步骤中，将所述并行数据的傅立叶逆变换后的数据和所述时间轴移动数据合成。

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