CN105453462A - 发送装置、接收装置以及通信系统 - Google Patents

Abstract

发送装置发送包含多个数据码元的块信号，具备：码元生成部(1)，其生成数据码元；固定码元配置部(2)，其以使固定码元插入到块信号内的规定位置的方式配置数据码元以及固定码元来生成块码元；时间/频率变换部(3)，其将块码元变换为N样本的频域信号；插值处理部(6)，其对频域信号进行插值处理；以及CP插入部(7)，其对插值处理后的信号进行循环前缀的插入来生成块信号。

Description

发送装置、接收装置以及通信系统

技术领域

本发明涉及发送装置、接收装置以及通信系统。

背景技术

在数字通信系统中，由于发送信号反射到建筑物等而引起的多径衰落或因终端的移动而引起的多普勒变动，产生传输路径的频率选择性和时间变动。在这样的多径环境中，接收信号成为发送码元与经过迟延时间后送达的码元干扰后的信号。

在具有这样的频率选择性的传输路径中，为了获得最好的接收特性，近年来，单载波块传输方式受到关注(例如，参照下述非专利文献1)。单载波(SingleCarrier：SC)块传输方式与作为多载波(MultipleCarrier：MC)块传输的OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing：正交频分复用)传输方式(例如，参照下述非专利文献2)相比，能够降低峰值功率。

进行SC块传输的发送器例如通过进行以下这样的传输来进行多径衰落对策。首先，在“Modulator”中生成作为数字调制信号的PSK(PhaseShiftKeying：相移键控)信号或QAM(QuadratureAmplitudeModulation：正交振幅调制)信号之后，利用预编码器以及IDFT(InverseDiscreteFourierTransform：离散傅里叶逆变换)处理部将数字调制信号变换为时域信号。然后，作为多径衰落对策，在CP(CyclicPrefix：循环前缀)插入部中插入CP。CP插入部复制时域信号后面的规定个数的样本，附加到发送信号的开头处。此外，作为多径衰落对策手段，进行向数据的开头或结束部分插入零的ZP(ZeroPadding：零插入)。

另外，为了抑制发送峰值功率，在进行SC传输的发送器中，在预编码器中一般进行DFT(DiscreteFourierTransform：离散傅里叶变换)处理。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：N.Benvenuto，R.Dinis，D.FalconerandS.Tomasin，“SingleCarrierModulationWithNonlinearFrequencyDomainEqualization：AnIdeaWhoseTimeHasCome－Again”，ProceedingsoftheIEEE，vol.98，No.1，Jan.2010，pp.69－96.

非专利文献2：J.A.C.Bingham，“MulticarrierModulationforDataTransmission：AnIdeaWhoseTimeHasCome”，IEEECommun.Mag.，vol.28，No.5，May1990，pp.5－14.

发明内容

发明要解决的课题

根据上述现有的SC块传输技术，既降低了多径衰落的影响又抑制了发送峰值功率。但是，在SC块传输中，因为SC块间的相位以及振幅是不连续的，所以，会产生频带外频谱或频带外泄漏。频带外频谱成为相邻的信道的干扰。因此，需要抑制频带外频谱。另外，在一般的通信系统中设定了频谱掩蔽(spectrummask)，为了满足掩蔽，需要抑制频带外频谱。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的是获得能够抑制频带外频谱的发送装置、接收装置以及通信系统。

解决问题的手段

为了解决上述课题并达成目的，本发明是发送包含N(N是1以上的整数)个数据码元的块信号的发送装置，其特征在于，具备：数据码元生成部，其生成数据码元；码元配置部，其以使在复平面上成为同象限的信号点的F(F是2以上的整数)个同象限码元插入到块信号内的规定位置的方式配置上述数据码元以及上述同象限码元来生成块码元；时间频率变换部，其将上述块码元变换为N样本的频域信号；插值处理部，其对上述频域信号进行插值处理；以及CP插入部，其对插值处理后的信号进行循环前缀的插入来生成上述块信号。

发明效果

根据本发明，起到能够抑制频带外频谱的效果。

附图说明

图1是示出实施方式1的发送装置的功能结构例的图。

图2是示出CP插入的一例的图。

图3是示出在现有的SC块传输中SC块之间的相位以及振幅不连续的一例的图。

图4是示出实施方式1的插值处理部的结构例的图。

图5是示出时间/频率变换部的输入与输出的关系的图。

图6是示出实施方式1的保护频带处理的一例的图。

图7是示出实施方式1的帧结构的一例的图。

图8是示出实施方式1的另一帧结构的一例的图。

图9是示出实施方式1的数据处理例的图。

图10是示出对块内的两个固定码元施加不同的相位旋转的例子的图。

图11是示出实施方式2的接收装置的功能结构例的图。

图12是示出插值处理去除/均衡处理部的结构例的图。

图13是示出实施方式3的固定码元插入后的块的结构例的图。

图14是示出各块中的固定码元序列的配置例的图。

图15是示出实施方式3的时间/频率变换部的输入输出的一例的图。

图16是示出未插入CP时的实施方式3的固定码元插入后的块的结构例的图。

图17是示出对两个固定码元A₁实施不同的相位旋转以及振幅调整α₁、β₁的例子的图。

具体实施方式

以下，根据附图来详细地说明本发明的发送装置、接收装置以及通信系统的实施方式。此外，本发明不限于该实施方式。

实施方式1.

图1是示出本发明的发送装置的实施方式1的功能结构例的图。如图1所示，本实施方式的发送装置具备码元生成部1(数据码元生成部)、固定码元配置部(码元配置部)2、时间/频率变换部3、波形整形滤波部4、保护频带插入部5、插值处理部6以及CP插入部7。

码元生成部1生成数据码元(例如，PSK(PhaseShiftKeying)码元、QAM(QuadratureAmplitudeModulation)码元等)。固定码元配置部2在数据码元间的规定位置处配置预先设定的固定码元来生成块码元(由数据码元和固定码元构成的1个块的码元)。

时间/频率变换部3将从固定码元配置部2输出的时域信号变换为频域信号。波形整形滤波部4对频域信号进行去除期望的频域以外的信号的滤波处理。保护频带插入部5对滤波处理后的频域信号实施保护频带插入处理。插值处理部6对保护频带插入处理后的频域信号进行插值处理，将插值处理后的频域信号变换为时域信号。CP插入部7对从插值处理部6输出的时域信号插入CP。图2是示出CP插入的一例的图。CP插入部7复制块内最后的M_CP样本，配置在块的开头。CP插入后的信号作为SC块信号(块信号)而被发送。只要是如下这样的插值处理方法，则插值处理部6可采用任意的插值处理方法，该插值处理方法是在插值处理后的时域信号中，以内插在块内的最后码元与块内的最初码元之间的方式进行插值的点被设定为块的最后的样本。即，只要是这样的插值处理即可：在插值处理后的时域信号中，插值处理后的最后样本(通过插值而追加的点)成为与块内的最初样本的值平滑地相连的点。一般情况下，在频域中，为了防止由来自相邻信号的干扰所引起的信号质量劣化，插入保护频带。

这里，说明现有的SC块传输。在SC块传输中，SC块间的相位以及振幅不连续。图3是示出在现有的SC块传输中SC块间的相位以及振幅不连续的一例的图。在图3的例子中，在第k(k是整数)个块与第k+1个块之间产生频带外频谱或频带外泄漏。这样的频带外频谱成为相邻的信道的干扰。在本实施方式中，通过在数据码元之间插入固定码元，降低频带外频谱。

图4是示出本实施方式的插值处理部6的结构例的图。在图4中示出由过采样处理部61以及IDFT部62构成插值处理部6的例子。码元生成部1、固定码元配置部2、时间/频率变换部3、波形整形滤波部4、保护频带插入部5以及CP插入部7与图1的结构例相同。根据图4的结构例来说明本实施方式的动作。

将码元生成部1所生成的每1个块的数据码元数设为N。将固定码元配置部2所插入的每1个块的固定码元数设为F。在插入固定码元之后，1个块由N+F个码元构成。

时间/频率变换部3将由N+F个码元构成的时域信号变换为频域信号。图5是示出时间/频率变换部3的输入与输出的关系的图。在图5中，将第i个数据码元设为d_i，将固定码元设为A，将输出码元设为s_i，将固定码元的个数设为2个。另外，示出将固定码元A配置在d₀之前以及d_t-1与d_t之间的例子。时间/频率变换部3的输入码元数是N+2个，输出码元数是N个。

此外，只要时间/频率变换部3所实施的时间/频率变换处理是将N+2个码元的时域信号变换为N个码元的频域信号的处理，则可以进行任意的处理，以下介绍具体例。当设F为固定码元数时，采用以下这样的N×(N+F)矩阵W(粗体字)_P将时域信号变换为频域信号。利用以下的式(1)表示N×(N+F)矩阵W(粗体字)_P中的第(n、l)个要素。

[W_p]_n，1＝e^{-jeπnl/(N+F)}...(1)

设0≤n≤N-1、0≤l≤N+F-1。利用以下的式(2)表示上述式(1)的列。

W_P＝[w₀，w₁，…，w_N+F-1]...(2)

作为例子，将表示包含2个固定码元的数据码元(时间/频率变换部3的输入信号)的矢量设为b(粗体字)＝[A，d₀，d₁，…，d_t-1，A，d_t，…，d_N-1]^T。采用上述的式(1)的矩阵W(粗体字)_P，如以下的式(3)那样示出表示已进行时间/频率变换的频域信号的矢量s(粗体字)。此外，虽然这里为了简化记载而示出不进行功率的归一化的式子，当也可以进行功率的归一化。此外，[b(粗体字)]_n表示矢量b(粗体字)的第n个要素。

$s=W_{P}b=\underset{n=0}{\overset{N+F-1}{\Σ}}{w}_n{\[b\]}_n\mathrm{...}\left(3\right)$

波形整形滤波部4对上述的频域信号矢量s(粗体字)进行去除期望的频域以外的信号的滤波处理。保护频带插入部5对滤波处理后的频域信号实施保护频带插入处理。图6是示出本实施方式的保护频带处理的一例的图。保护频带插入部5作为保护频带插入处理，在频域中，在信号的两侧插入零。将已插入零之后的总样本(点)数设为N_ALL。此外，在图6在为了简化说明，省略了波形整形滤波部4的图示。

过采样处理部61针对保护频带插入处理后的频域信号，例如通过零插入等进行过采样处理。具体地说，例如，采用“B.Porat,“ACourseinDigitalSignalProcessing”,JohnWileyandSonsInc.,1997”(以下，称为Porat文献)所记载的信号插值式等进行过采样处理(提高采样率即缩短采样间隔的处理)，以使每1个码元的采样点成为L个的方式对所输入的信号进行过采样。即，以使采样率成为L倍的方式对输入进行过采样。此外，过采样率为表示过采样后的采样率是输入的采样率的几倍的值。

IDFT部62通过IDFT处理将过采样处理后的频域信号变换为时域信号。通过IDFT处理在码元之间追加已插值的采样点。根据在上述Porat文献中解说的IDFT输出的循环性，在最后的码元之后追加的插值点成为在最后的码元与最初(第1个)码元之间插值的点。

图7是示出本实施方式的帧结构的一例的图。图7示出如图5所示那样在d₀之前以及d_t-1与d_t之间配置2个固定码元A时的帧结构。图7示出向时间/频率变换部3输入时的各个块的码元结构。在图7的例子中，在一定期间的全部块内，在同一位置处配置固定码元。此外，固定码元的具体值以及配置没有限制，不限于图7的例子。在本实施方式中，固定码元表示相位以及振幅被固定的码元，但是也可以使用位于特定象限的码元。其中，相同或相位以及振幅接近的固定码元被配置为第1个固定码元(配置在d₀之前的码元)与第2个固定码元(配置在d_t-1与d_t之间的码元)。

在图5、7的例子的情况下，第1个码元是固定码元A，从IDFT部62输出的最后样本(已插值的点)具有与固定码元A的相位以及振幅连续地相连的相位以及振幅(与固定码元A的相位以及振幅接近的相位以及振幅)。并且，与从IDFT部62输出的第1个固定码元(配置在d₀之前的码元)A对应的采样点以及与第2个固定码元(配置在d_t-1与d_t之间的码元)A对应的采样点成为接近于固定码元A的值。因此，如果以与固定码元(配置在d_t-1与d_t之间的码元)A对应的采样点在CP插入后成为各个块的开头的样本的方式进行CP插入，则SC块的最后的样本与下一个SC块的最初的样本(固定码元)的相位平滑地相连。因此，可保持块间的相位的连续性，实现频带外频谱的抑制。

另外，配置在块内的固定码元的个数也不限于2个。图8是示出本实施方式的帧结构的另一例的图。如图8所示，也可以在块内配置3个固定码元，以第2个与第3个固定码元连续的方式进行配置。

为了如上述这样以保持块间的相位连续性的方式进行CP插入，只要使IDFT处理后的信号的规定位置的相位接近于期望值即可。具体地说，决定在各块中进行CP插入时复制的区域的开头、和以使各块的最后采样点的相位连续的方式进行CP插入时复制的样本的个数(图2的M_CP)。

为了使IDFT处理后的信号的规定位置的相位接近于期望的值(使规定位置的相位固定)，例如采用满足以下的式(4)的正整数μ、χ，来决定固定码元的配置位置。

$\frac{\mathrm{\μ}}{N_{ALL}}=\frac{\mathrm{\χ}}{N+F}\mathrm{...}\left(4\right)$

例如，在N＝22、N_ALL＝32、F＝2的情况下，μ＝4、χ＝3。λ可采用任意的值，是决定CP长度的参数。CP长度由存在于传输路径的多径产生的迟延时间来决定。即，在设定λ的值的情况下，以使(N_ALL-λ_μ)L大于传输路径中的最大迟延时间的方式设定CP长度M_CP。如果设整数λ为0≤λ≤7(＝N_ALL/μ-1)，则满足式(4)的组合为λμ、λχ。在此情况下，当L＝1(没有过采样)时，IDFT部62的第λμ+1个(在0≤k≤N+F-1时，k＝λχ)样本的相位接近于时间/频率变换部3的输入的第λχ+1个样本(码元)的相位(成为与第λχ+1个样本对应的样本)。因此，当固定码元配置部2将固定码元A配置于第λχ+1个时，IDFT部62的输出的第λμ+1个样本的相位接近于固定码元A的相位。在过采样率为L倍的情况下，IDFT部62的输出的第Lλμ+1个相位接近于数据码元内的第λχ+1个相位。因此，在决定固定码元的配置时，为了使CP插入后的块的开头码元(即，在CP插入时复制的位置的最初码元)成为与固定码元对应的样本，将固定码元A配置于第λχ+1个并将CP长度M_CP设定为(N_ALL-λμ)L即可。

使用图来说明具体例。图9是示出本实施方式的数据处理例的图。在图9中，为了简化表述，省略波形整形滤波部4。在图9的例子中，设为N＝4、N_ALL＝8、F＝2、L＝2。另外，作为保护频带插入处理，在单侧插入与2个码元相应的零。因为过采样率是2倍，所以，作为过采样处理，对保护频带处理后的信号进行N_ALL＝8点的零插入。此外，在过采样率为L倍的情况下，在过采样处理中插入(L-1)N_ALL点的零。

在图9的例子中，μ＝4、χ＝3。因此，当λ＝1时，将块内的第1个和第4(＝χ+1)个码元设定为固定码元“A＝+1”。虽然这里为“A＝+1”，但固定码元的A的值可采用任意的值。由图9可知，IDFT部62的输出的第1个以及第9个码元接近于固定码元A的相位。另外，可知，根据IDFT的循环性，IDFT输出的最后样本接近于数据码元内的第1个码元(固定码元)的相位。在此例中，如果将CP长度设定为8(＝(N_ALL-λμ)L)样本，则CP位置的最初的样本成为接近于固定码元的相位的值，块间的相位连续性得以保持。此外，为了简化表述，作为图9的具体例而示出的数值表示截至小数点第4位为止的值。另外，按照将与图6的s_N/2-1、s_N/2对应的点作为两端并使s₀、s_N-1成为中央的顺序示出图9的时间/频率变换部3的输出。因此，在图6中通过保护频带插入处理而插入到两端的0在图9中被插入到中央附近。过采样处理中的0插入也是同样。

此外，在以上的例子中，虽然说明了作为过采样处理进行0插入的例子，但过采样处理不限于0插入。

另外，为了降低频带外频谱，也可以对固定码元A进行相位旋转以及振幅调整。图10是示出对块内的两个固定码元施加不同的相位旋转的例子的图。在图10中，θ₁A和θ₂A是相位旋转量不同的固定码元。关于一定期间的全部块，如图10所示，在块内的同一位置处配置同一固定码元。此外，块内的两个固定码元的振幅可以不同，或者振幅以及相位可以不同。施加相位旋转的原因是，在利用频率上的零插入进行了过采样或保护频带附加处理的情况下，会对IDFT输出的样本施加相位旋转。为了保持块间的相位连续性，需要预先对各固定信号施加这样的相位旋转：该相位旋转的方向与由于过采样而产生并根据固定码元插入位置而不同的针对各个样本的相位旋转相反。在进行时间/频率变换或IDFT处理时，因为DFT、IDFT的大小不同，所以，以使最终输出信号的功率不变的方式进行振幅调整。

另外，在本实施方式中，虽然说明了在规定位置处配置固定码元的例子，但也可以配置在复平面(IQ平面)上成为同象限的信号点的码元(以下，称为同象限码元)而不是配置固定码元。例如，在图5的例子中，可以配置2个同象限的码元(同象限码元)A、B来代替2个固定码元。

另外，在本实施方式中，虽然将数据码元以及固定码元变换为频域信号，在频域中将N+F个数据变换为N个，但也可以在时域中将N+F个数据变换为N个。

如以上这样，在本实施方式中，将对N个数据码元插入F个固定码元后的时域信号变换为N个样本的频域信号，进行保护频带插入处理，然后，进行过采样处理，实施IDFT处理，进行CP插入。然后，以使在CP插入时复制的区域的开头成为与数据码元内的固定码元的相位接近的点的方式，设定CP长度。因此，保持块间的相位的连续性得以保持，能够抑制频带外频谱。

此外，在本实施方式中虽然实施了保护频带插入处理，但是也可以不实施保护频带插入处理。另外，本实施方式还能够适用于没有CP且M_CP＝0的情况，在此情况下，设定为F＝1，仅在d₀之前设定1个码元的固定码元。

实施方式2.

图11是示出本发明的接收装置的实施方式2的功能结构例的图。本实施方式的接收装置接收由在实施方式1中说明的发送装置发送的SC块信号。

如图11所示，本实施方式的接收装置具备CP去除部8、插值处理去除/均衡处理部9、固定码元去除部10、频率/时间变换部11以及解调/解码部12。CP去除部8对接收信号进行CP去除。插值处理去除/均衡处理部9将接收信号变换为频域信号并且进行传输路径的均衡处理，进行与在发送装置的插值处理部6中实施的处理相反的处理。固定码元去除部10从包含作为插值处理去除/均衡处理部9的输出的均衡处理后的F个固定码元和凝缩了N个数据码元的N码元的信号中去除插入到规定位置的固定码元(或同象限码元)成分。频率/时间变换部11将固定码元去除后的频域信号变换为时域信号。解调/解码部12对固定码元去除后的信号进行解调/解码处理。

图12是示出插值处理去除/均衡处理部9的结构例的图。CP去除部8、固定码元去除部10、频率/时间变换部11以及解调/解码部12与图11的例子相同。在图12的例子中，插值处理去除/均衡处理部9具备DFT部91、传输路径估计部92、频域均衡部93以及欠采样处理部94。

DFT部91通过DFT处理将CP去除后的接收信号变换为频域信号。传输路径估计部92根据频域信号进行传输路径估计，向频域均衡部93输入传输路径估计值。频域均衡部93根据频域信号和传输路径估计值进行均衡处理。欠采样处理部94对均衡处理后的频域信号实施欠采样处理(例如，在发送装置中从在频域进行零插入的位置去除零)。此时，通过保护频带处理而插入的0也被去除。

当设固定码元数F＝2、固定码元插入位置为第1个(在0≤k≤N+F-1时，k＝0)以及第x+1(k＝x)个时，去除与固定码元插入位置对应的列后的式(1)的矩阵可以如以下的式(5)所示。

W′_P＝[w_1，…，w_x-1，w_x+1…，w_N+F-1]...(5)

上述式(5)的矩阵成为N×N的矩阵。将以下的式(6)所示的信号设为进行CP去除、均衡处理以及欠采样处理后的信号。

$\tilde{s}={\[s_0,s_1,...,s_{N-1}\]}^T\mathrm{...}\left(6\right)$

此时，在频域中，如以下的式(7)所示，去除固定码元成分。

$s^{\′}=\tilde{s}-w_{0}A-w_{x}A\mathrm{...}\left(7\right)$

此外，在发送侧对固定码元施加了相位旋转或振幅调整的情况下，如以下的式(8)所示，去除包含了相位旋转/振幅调整处理的固定码元。

$s^{\′}=\tilde{s}-w_0{\mathrm{\θ}}_{1}A-w_x{\mathrm{\θ}}_{2}A\mathrm{...}\left(8\right)$

并且，使用上述式(5)所示的矩阵，如以下的式(9)所示，可进行频率/时间变换处理，获得数据码元的估计值d(粗体字)(hat)。

$\hat{d}={\[{\hat{d}}_0,{\hat{d}}_1,...,{\hat{d}}_{N-1}\]}^T={\left(W_P^{\′}\right)}^{-1}{s}^{\′}\mathrm{...}\left(9\right)$

本实施方式也可以适用于没有CP且M_CP＝0的情况，在此情况下，设定为F＝1，仅在d₀之前设定固定码元。在此情况下，去除与固定码元插入位置对应的列后的式(1)的矩阵可如以下的式(10)所示。

W′_P＝[w₁…，w_N+F-1]...(10)

采用式(6)的欠采样处理后的信号，如以下的式(11)所示地去除固定码元成分。这里，θ₁是为了保持块间相位的连续性而施加的相位旋转。

$s^{\′}=\tilde{s}-w_0{\mathrm{\θ}}_{1}A\mathrm{...}\left(11\right)$

可采用上述式(11)所示的矩阵，如式(9)那样地获得数据码元的估计值。

此外，作为频率/时间变换部11实施的频率/时间变换处理，可进行任意的处理。例如，可采用上述的s(粗体字)′，使用在“L.B.NelsonandH.V.Poor，“IterativeMultiuserReceiversforCDMAChannels：AnEM-basedApproach”,IEEETrans.onCommun.,vol.44,No.12,Dec.1996,pp.1700-1710”的文献中记载的方法，直接进行解码和解调。

在以上的实施方式1、2中，虽然说明了进行SC传输的例子，但本发明不限于此，还可以适用于包含有线的各种方式的发送装置以及接收装置。另外，虽然采用DFT或IDFT处理进行了说明，但不限于此，还可以采用FFT(FastFourierTransform)或IFFT(InverseFFT)，可以组合多个方法。另外，发送装置以及接收装置的结构不限于各实施方式所示的装置结构。另外，发送装置以及接收装置的结构不限于各实施方式所示的装置结构。

如以上那样，在本实施方式中示出了接收由在实施方式1中说明的发送装置发送的SC块信号的接收装置。通过由实施方式1的发送装置和本实施方式的接收装置构成通信系统，在该通信系统中可抑制频带外频谱。

另外，在以上的实施方式中示出了将CP作为保护区间进行插入的例子，但也可以采用CP以外的作为保护区间。在此情况下，只要以使数据码元的开头和保护区间的开头成为固定码元(或同象限码元)的方式进行配置即可。

实施方式3.

图13是示出本发明的实施方式3的固定码元插入后的块的结构例的图。本实施方式的发送装置的结构与实施方式1所述的发送装置相同。以下，说明与实施方式1不同的部分。

在实施方式1中示出了在规定位置插入相同的固定码元A或位于同象限的码元的例子。在本实施方式中，固定码元配置部2如图13所示那样插入固定码元序列。在图13中，空白的部分是数据码元，A_i表示固定码元。图13表示1个块的数据码元以及固定码元的结构。

如图13所示，本实施方式的固定码元序列由N_L+N_R+1个固定码元构成，是[A_-NL，A_-NL+1，A_-NL+2，…，A_-1，A₀，A₁，…，A_NR]。此外，固定码元的下标文字内的NL表示N_L，固定码元的下标文字内的NR表示N_R。

此外，固定码元序列的排列方式不限于[A_-NL，A_-NL+1，A_-NL+2，…，A_-1，A₀，A₁，…，A_NR]，也可以是[A₀，A₁，…，A_NR，A_-NL，A_-NL+1，A_-NL+2，…，A_-1]。在本实施方式中，对构成码元序列的各固定码元A_i的值没有限制。只要在配置固定序列后进行功率归一化，也可以将A_i分别设定为不同的值。另外，可使A_i＝0，即，将固定码元全部设定为零。例如，A_i可采用M-PSK(M-ary-PhaseShiftKeying)、M-QAM(M-aryQuadratureAmplitudeModulation)这样的码元，另外，可将A_i中的几个设定为零。另外，可采用在“D.C.Chu,“PolyphaseCodesWithGoodPeriodicCorrelationProperties”,IEEETransactionsonInformationTheory,pp.531-532,July1972”中记载的序列作为固定码元序列。

图14是示出各块中的固定码元序列的配置例的图。为了获得频谱抑制效果，如图14所示，在全部块中使用相同的固定码元序列，相同的固定码元在块之间配置于相同的位置。在图14中，将第k个块中的第i个数据码元表示为d_i ^(k)。固定码元序列的配置方法如下所示。在块内的第1个位置和从后面起第X_CP个位置处配置固定码元序列中的A₀。后面叙述X_CP。

并且，将块内的第1个位置和倒数第X_CP个位置作为基准，以在不变更相对顺序的情况下依次配置固定码元序列[A_-NL，A_-NL+1，A_-NL+2，…，A_-1，A₀，A₁，…，A_NR]的各固定码元的方式，在基准位置的左右配置固定码元。具体地说，将固定码元序列的A₀的位置定义为基准位置，划分成作为基准位置左侧的码元组[A_-NL，A_-NL+1，A_-NL+2，…，A_-1]的第1码元组、基准位置和作为其右侧的码元组[A₀，A₁，…，A_NR]的第2码元组。然后，从块内的第1个位置依次配置第2码元组[A₀，A₁，…，A_NR]。以使第1码元组的最后码元成为块的最后码元的方式，按照该顺序配置第1码元组[A_-NL，A_-NL+1，A_-NL+2，…，A_-1]。另外，以使倒数第X_CP个位置成为A₀的方式，按照该顺序配置固定码元序列[A_-NL，A_-NL+1，A_-NL+2，…，A_-1，A₀，A₁，…，A_NR]。

将倒数第X_CP个位置即第N+F-X_CP+1个位置的码元设为与在时域中复制成CP的部分的开头相当的码元。于是，与实施方式1相同，因为块的第1个码元与CP的开头码元是几乎相同的码元，所以，本实施方式成为实施方式1的扩展。因此，能够与实施方式1同样地保持块间的相位以及振幅的连续性。X_CP可采用在实施方式1中描述的λ、χ，作为X_CP＝N+F-λχ来求出。

由固定码元配置部2如以上那样配置固定码元序列后的1个块的码元被输入至时间/频率变换部3。时间/频率变换部3进行的处理与实施方式1的式(1)同样，成为输入数N+F、输出数N的时间/频率变换处理。

图15是示出本实施方式的时间/频率变换部3的输入输出的一例的图。如图15所示，作为时域信号的[A₀，A₁，…，A_NR，d₀，d₁，…，d_x-1，A_-NL，A_-NL+1，A_-NL+2，…，A_-1，A₀，A₁，…，A_NR，d_x，…，d_N-1，A_-NL，A_-NL+1，A_-NL+2，…，A_-1]被时间/频率变换部3变换为频域信号[S₀，S₁，…，S_N-1]。此外，在图15中，d_i表示数据码元。d_x-1、d_x中的x的值由N_L、N_R、X_CP决定。固定码元插入后的1个块的码元数是N+F，X_CP之前的码元的个数是N+F-X_CP。因为N+F-X_CP个码元中的N_L+N_R+1个是固定码元，所以，X_CP之前的数据码元的个数即x成为x＝N+F-X_CP-(N_L+N_R+1)。

此外，这里，为了块的最后的固定码元序列与将第N+F-X_CP+1个位置作为基准的固定码元序列不重合，假定X_CP是远远大于N_L+N_R+1的值。

另外，即使在不插入CP的情况下，也能够插入固定码元序列。图16是示出不插入CP时的本实施方式的固定码元插入后的块的结构例的图。在不插入CP时，X_CP＝0，仅在块的开头以及末尾配置固定码元。此外，在图16中，F＝N_L+N_R+1。

另外，为了降低频带外频谱，可对固定码元A_i进行相位旋转以及振幅调整。相位旋转以及振幅调整的方法与实施方式1相同。图17是示出对两个固定码元A₁实施不同的相位旋转以及振幅调整α₁、β₁的例子的图。

此外，在上述例子中，虽然将配置在块内的第1个位置和倒数第X_CP个位置的码元设为相同的码元A₀，但如实施方式1所述的那样，也可将该两个码元设为同象限的码元。在此情况下，将以包含倒数第X_CP个位置的位置为基准位置而配置的码元序列设为[B_-NL，B_-NL+1，B_-NL+2，…，B_-1，B₀，B₁，…，B_NR]，来代替[A_-NL，A_-NL+1，A_-NL+2，…，A_-1，A₀，A₁，…，A_NR]。基准位置的A₀和B₀是同象限码元。将包含块内的第1个位置的位置作为基准位置，同样地配置第2码元组[A₀，A₁，…，A_NR]，在块的最后与上述同样地配置第1码元组[A_-NL，A_-NL+1，A_-NL+2，…，A_-1]。

如以上那样，在本实施方式中，将各块内的基准位置作为中心而在各个块中前后配置同一固定码元序列。因此，能够保持块间的相位以及振幅的连续性，能够抑制频带外频谱。

实施方式4.

接着，说明本发明的实施方式4的接收装置中的固定码元的去除方法。本实施方式的接收装置接收已插入了在实施方式3中描述的固定码元序列后的SC块信号。本实施方式的接收装置的结构与实施方式2的接收装置相同。以下，说明与实施方式2不同的部分。

在本实施方式中，固定码元去除部10根据以下的式(12)去除固定码元。此外，将I_F作为配置固定码元序列的各固定码元的位置，将k(i)作为码元编号i中的固定码元序列内的编号，-N_L≤k(i)≤N_R。

$s^{\′}=\tilde{s}-\underset{i\∈l_F}{\Σ}{w}_i{A}_{k\left(i\right)}\mathrm{...}\left(12\right)$

频率/时间变换部11采用在实施方式2中示出的式(9)进行频率/时间变换处理。此外，用于频率/时间变换的W_P’成为从矩阵W_P中去除了i∈I_F的列的矩阵。

另外，如以下的式(13)所示，可考虑为了降低频带外频谱而施加的相位旋转 ，进行固定码元成分去除。

$s^{\′}=\tilde{s}-{\mathrm{\Σ}}_{i\∈l_F}{w}_i{\mathrm{\φ}}_{k\left(i\right)}{A}_{k\left(i\right)}s\mathrm{...}\left(13\right)$

如以上的那样，在本实施方式中，说明了接收将各块内的基准位置作为中心而在各块中前后配置同一固定码元序列的SC块信号时的固定码元去除处理。通过由实施方式3的发送装置和本实施方式的接收装置构成通信系统，在通信系统中，能够抑制频带外频谱。

工业上的可利用性

如以上那样，本发明的发送装置、接收装置以及通信系统对于进行SC块传输的通信系统是有用的，尤其适用于进行CP插入的通信系统。

标号说明

1码元生成部，2固定码元配置部，3时间/频率变换部，4波形整形滤波部，5保护频带插入部，6插值处理部，7CP插入部，8CP去除部，9插值处理去除/均衡处理部，10固定码元去除部，11频率/时间变换部，12解调/解码部，61过采样处理部，62IDFT部，91DFT部，92传输路径估计部，93频域均衡部，94欠采样处理部。

Claims (13)

1.一种发送装置，其发送包含N(N是1以上的整数)个数据码元的块信号，其特征在于，该发送装置具备：

数据码元生成部，其生成数据码元；

码元配置部，其以使在复平面上成为同象限的信号点的F(F是2以上的整数)个同象限码元插入到块信号内的规定位置的方式，配置所述数据码元以及所述同象限码元来生成块码元；

时间频率变换部，其将所述块码元变换为N样本的频域信号；

插值处理部，其对所述频域信号进行插值处理；以及

CP插入部，其对插值处理后的信号进行循环前缀的插入来生成所述块信号。

2.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，

所述码元配置部将所述同象限码元配置在作为循环前缀复制的码元的开头和所述块码元的开头，

所述插值处理部以使在所述块码元的最后码元与所述块码元的开头码元之间插值的插值点追加到所述最后码元的后面的方式，实施所述插值处理。

3.根据权利要求2所述的发送装置，其特征在于，

所述插值处理部具备：

过采样处理部，其对所述频域信号进行增加数据点数的过采样处理；以及

傅里叶逆变换部，其对所述过采样处理后的频域信号进行傅里叶逆变换。

4.根据权利要求2所述的发送装置，其特征在于，

所述码元配置部将所述块码元的开头作为第1位置，将作为循环前缀复制的码元的开头作为第2位置，生成由包含所述同象限码元的多个码元构成的码元序列，所述码元序列由所述同象限码元的码元位置之前的第1码元组和所述同象限码元的码元位置起的第2码元组构成，以使所述第1位置以及所述第2位置成为所述第2码元组的开头的方式配置所述第2码元组，以使所述第2位置的前一位置的码元以及所述块码元的最后码元成为所述第1码元组的最后码元的方式配置所述第1码元组。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，

该发送装置还具备对所述频域信号插入保护频带的保护频带插入部，

所述插值处理部对保护频带插入后的所述频域信号进行所述插值处理。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，

该发送装置生成相位以及振幅相同的码元作为F个所述同象限码元。

7.根据权利要求1至5中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，

该发送装置对所述同象限码元分别施加相位旋转、振幅调整中的1个以上。

8.一种发送装置，其发送包含N(N是1以上的整数)个数据码元的块信号，其特征在于，该发送装置具备：

数据码元生成部，其生成数据码元；

码元配置部，其以使在复平面上成为同象限的信号点的F(F是1以上的整数)个同象限码元插入到块信号内的规定位置的方式，配置所述数据码元以及所述同象限码元来生成块码元；

时间频率变换部，其将所述块码元变换为N样本的频域信号；以及

插值处理部，其对所述频域信号进行插值处理。

9.根据权利要求8所述的发送装置，其特征在于，

所述码元配置部生成由包含所述同象限码元的多个码元构成的码元序列，将所述码元序列分割为第1码元组和第2码元组，该第1码元组是从所述码元序列的开头位置到基准位置的前一位置为止的码元，该第2码元组是从所述码元序列的所述基准位置的码元到末尾为止的码元，以使所述块码元的开头成为所述第2码元组的开头的方式配置所述第2码元组，以使所述块码元的最后码元成为所述第1码元组的最后码元的方式配置所述第1码元组。

10.一种接收装置，其接收从权利要求1所述的发送装置发送的信号作为接收信号，其特征在于，该接收装置具备：

CP去除部，其从所述接收信号中去除循环前缀；

插值处理去除均衡处理部，其将循环前缀去除后的所述接收信号变换为频域信号，对所述频域信号进行与在发送侧进行的插值处理相反的处理，根据所述频域信号进行均衡处理；

固定码元去除部，其从所述均衡处理后的N码元的信号中去除与插入到规定位置的同象限码元对应的成分；

频率时间变换部，其将去除所述同象限码元之后的信号变换为时域信号；以及

解调解码处理部，其根据所述时域信号进行解调以及解码。

11.一种接收装置，其接收从权利要求3所述的发送装置发送的信号作为接收信号，其特征在于，该接收装置具备：

CP去除部，其从所述接收信号中去除循环前缀；

DFT处理部，其对循环前缀去除后的所述接收信号进行DFT处理；

采样处理部，其对所述DFT处理后的信号进行下采样处理；

传输路径估计部，其根据所述DFT处理后的信号进行传输路径估计；

均衡处理部，其根据所述传输路径估计的结果和所述下采样处理的信号进行均衡处理；

固定码元去除部，其从所述均衡处理后的N码元的信号中去除与插入到规定位置的同象限码元对应的成分；

频率时间变换部，其将去除所述同象限码元之后的信号变换为时域信号；以及

解调解码处理部，其根据所述时域信号进行解调以及解码。

12.一种通信系统，其特征在于，其具备：

权利要求1所述的发送装置；以及

权利要求10所述的接收装置。

13.一种通信系统，其具备：

权利要求3所述的发送装置；以及

权利要求11所述的接收装置。