CN106605380B - 发送装置、发送方法、接收装置以及接收方法 - Google Patents

发送装置、发送方法、接收装置以及接收方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106605380B
CN106605380B CN201580046397.0A CN201580046397A CN106605380B CN 106605380 B CN106605380 B CN 106605380B CN 201580046397 A CN201580046397 A CN 201580046397A CN 106605380 B CN106605380 B CN 106605380B
Authority
CN
China
Prior art keywords
frequency
symbol
signal
time
block
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.)
Active
Application number
CN201580046397.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106605380A (zh
Inventor
长谷川文大
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric 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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of CN106605380A publication Critical patent/CN106605380A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106605380B publication Critical patent/CN106605380B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602—Signal structure
    • H04L27/2605—Symbol extensions, e.g. Zero Tail, Unique Word [UW]
    • H04L27/2607—Cyclic extensions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03828—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602—Signal structure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/26265—Arrangements for sidelobes suppression specially adapted to multicarrier systems, e.g. spectral precoding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627—Modulators
    • H04L27/2634—Inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators in combination with other circuits for modulation
    • H04L27/2636—Inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators in combination with other circuits for modulation with FFT or DFT modulators, e.g. standard single-carrier frequency-division multiple access [SC-FDMA] transmitter or DFT spread orthogonal frequency division multiplexing [DFT-SOFDM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627—Modulators
    • H04L27/2644—Modulators with oversampling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Discrete Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

本发明的发送装置具有：码元配置部，其输入由多个码元构成的1个块的码元，复制1个块的前一个块的开头的码元，输出将所复制的复制码元插入到当前的块的第1位置而得到的块码元；频率转换部，其将块码元转换成频域信号；频率成分去除部，其从频域信号中去除1个以上的频率成分；时间转换部，其对去除频率成分后的频域信号进行插值处理，之后，将插值后的频域信号转换成时域信号；以及循环前缀插入部，其复制时域信号中的、从基于第1位置的位置直到时域的最后为止的信号作为循环前缀，将循环前缀插入到时域信号的开头，因此，能够在单载波块传输中减少带外频谱并提高频率利用效率。

Description

发送装置、发送方法、接收装置以及接收方法
本发明涉及基于单载波块传输方式的发送装置和接收装置。
背景技术
在数字通信系统中，由于发送信号被建筑物等反射而引起的多径衰落或由于终端的移动而引起的多普勒变动而导致在传输路径产生频率选择性衰落、或传输的延迟时间变动。在这样的多径环境中，接收信号成为发送信号与经过了延迟时间而到达的信号干扰后的信号。
在这样的具有频率选择性的传输路径中，近年来，单载波块传输方式正在受到关注(例如参照下述非专利文献1)。单载波(以下称作SC(Single Carrier))块传输方式与作为多载波(以下称作MC(Multiple Carrier))块传输方式的OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing：正交频分复用)传输方式相比，能够降低发送峰值功率。
在SC块传输中，作为多径衰落对策，进行复制时域信号的后面部分而附加到开头的循环前缀(以下称作CP(Cyclic Prefix))插入、以及在数据的开头或者结尾的部分插入零的ZP(zero padding：零插入)。这样，在SC块传输中能够减少多径衰落的影响并抑制发送峰值功率。
一般，在通信系统中，关于被分配的频率的带外频谱，规定有表示上限值的频谱遮蔽(spectral mask)。通信系统需要减少带外频谱以满足频谱遮蔽。此外，由于带外频谱会成为相邻信道的干扰，也需要减少带外频谱。然而，在SC块传输中，因为SC块间的相位不连续，因此，发生带外频谱。
在非专利文献2中公开有如下技术：通过将固定码元插入各个SC块并保持块间的相位连续性来减少带外频谱。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：N.Benvenuto，R.Dinis，D.Falconer and S.Tomasin，“SingleCarrier Modulation With Nonlinear Frequency Domain Equalization：An Idea WhoseTime Has Come-Again”，Proceeding of the IEEE，vol.98，no.1，Jan2010，pp.69-96.
非专利文献2：长谷川文大，“データロスの無いSC－OFDM向け帯域外スペクトル制限手法”，電子情報通信学会技術研究報告，Vol.113，No.194，2013.08.22，P.57-62，RCS2013-133
发明内容
发明要解决的课题
然而，在非专利文献2中存在如下问题：无法通过插入固定码元的数据码元来发送数据，频率利用效率降低。
本发明是为了解决上述那样的问题而完成的，其目的在于获得在SC块传输中减少带外频谱并提高频率利用效率的发送装置。
用于解决课题的手段
具有：码元配置部，其输入由N-1个码元构成的1个块的码元，复制1个块的前一个块的开头的码元，输出将所复制的复制码元插入到当前的块的第1位置而得到的块码元；频率转换部，其将块码元转换成由N个频率成分构成的频域信号；频率成分去除部，其从频域信号中去除1个以上的频率成分，输出最多N-1个频率成分；时间转换部，其对去除频率成分后的频域信号进行插值处理，之后，将插值后的频域信号转换成时域信号；以及循环前缀插入部，其复制时域信号中的、从基于第1位置的位置直到时域的最后为止的信号作为循环前缀，将循环前缀插入到时域信号的开头。
发明效果
根据本发明，在SC块传输中，能够减少带外频谱并提高频率利用效率。
附图说明
图1是示出实施方式1的发送装置的结构的框图。
图2是示出实施方式1的CP插入的一例的图。
图3是示出实施方式1的码元配置部的输入与输出的关系的图。
图4是示出实施方式1的码元配置部的输入与输出的关系的图。
图5是示出实施方式1的频率转换部的输入与输出的关系的图。
图6是示出实施方式1的频率成分去除部的输入与输出的关系的图。
图7是示出实施方式1的时间转换部的输入与输出的关系的图。
图8是示出实施方式1的保护频带与信号频带的关系的图。
图9是示出实施方式1的发送装置的结构的框图。
图10是示出实施方式1的频率成分去除部和零插入部的输入与输出的关系的图。
图11是示出从实施方式1的IDFT部输出的1个块的信号sn的相位和振幅的图。
图12是示出从实施方式1的IDFT部输出的2个块的包含CP的发送信号zn的相位和振幅的图。
图13是示出从实施方式1的IDFT部输出的信号的一例的图。
图14是示出实施方式1的带CP的发送信号的一例的图。
图15是示出实施方式1的码元配置部、DFT部、频率成分去除部、零插入部以及IDFT部的输入与输出的关系的图。
图16是示出实施方式2的接收装置的结构的框图。
图17是示出实施方式2的接收装置的结构的框图。
图18是示出实施方式2的复制码元去除部和时间转换部的结构的框图。
具体实施方式
下面，根据附图详细地说明本发明的发送装置和接收装置的实施方式。另外，本发明不限于该实施方式。
实施方式1.
在本实施方式中，对发送装置进行说明。
图1是示出实施方式1的发送装置10的结构的框图。发送装置10由码元生成部11、码元配置部12、频率转换部13、频率成分去除部14、时间转换部15、CP插入部16和发送处理部17构成。
首先，对各部的处理的概要进行说明。
码元生成部11生成码元，将多个码元作为1个块的数据输入到码元配置部12。码元例如是PSK(Phase Shift Keying)码元、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)码元等。此外，1个块中包含几十至几千个码元。码元配置部12将块码元输出到频率转换部13，该块码元是复制前1个块的开头的码元并将所复制的码元插入到当前的块的第1位置而得到的。对于第1位置，在后面进行叙述。
频率转换部13将输入的块码元转换成频域信号并输出到频率成分去除部14。频率成分去除部14去除1个以上的频率成分并输出到时间转换部15。时间转换部15在进行输入的频域信号的插值处理后，将频域信号转换成时域信号，输出到CP插入部16。CP插入部16对时域信号插入CP，输出到发送处理部17。发送处理部17将带CP的信号作为SC块信号发送给接收装置。
接下来，对CP的插入进行说明。
图2是示出实施方式1的插入CP的时域信号21的一例的图。横轴表示时间，纵轴表示信号的值。图2示出复制作为时域信号21的一部分的直到最后为止的区域Mcp作为CP，插入到时域信号21的开头。CP插入部16将CP插入到输入的时域信号中，输出到发送处理部17。
接下来，对码元配置部12、频率转换部13、频率成分去除部14和时间转换部15的详细情况进行说明。首先，对码元配置部12进行说明。
图3是示出实施方式1的码元配置部12的输入与输出的关系的图。从码元生成部11输出的码元被输入到码元配置部12。码元配置部12具有存储码元的存储部31。
在图3中，dj，k表示第k个块的第j个码元。当从码元生成部11输入第k个块的N-1个码元d0，k、···、dt-1，k、dt+1，k、···、dN-1，k时，码元配置部12复制块的开头的码元d0，k，存储到存储部31。码元配置部12从存储部31中取出前1个块即第k-1个块的码元d0，k-1，插入码元d0，k-1作为当前的块即第k个块的第t个码元dt，k。码元的编号t是在CP插入时复制的区域的开头的码元、或者是最会对在CP插入时复制的区域的开头产生影响的码元。对于最会产生影响的码元，在后面进行叙述。码元的编号t是用于插入复制码元的第1位置。
码元配置部12将由N个码元d0，k、···、dt，k、···、dN-1，k构成的块码元输出到频率转换部13。
另外，在初始动作时，从码元生成部11将N个码元输入到码元配置部12。
另外，码元配置部12也可以对从存储部31取出的码元施加相位旋转和振幅调整。图4示出该情况下的码元配置部41。
图4是示出实施方式1的码元配置部41的输入与输出的关系的图。码元配置部41在对从存储部31取出的码元d0，k-1施加相位旋转和振幅调整β之后，作为当前的块的第t个码元dt，k输出。
接下来，对频率转换部13进行说明。
图5是示出实施方式1的频率转换部13的输入与输出的关系的图。
从码元配置部12将N个码元d0，k、···、dN-1，k输入到频率转换部13。频率转换部13对N个码元进行频率转换处理，输出频域信号s0，k、···、sN-1，k。频率转换部13使用例如DFT或FFT(Fast Fourier Transform：快速傅里叶变换)进行频率转换。
进行SC传输的发送装置作为预编码器而一般地进行DFT处理，以抑制发送峰值功率。
接下来，对频率成分去除部14进行说明。
图6是示出实施方式1的频率成分去除部14的输入与输出的关系的图。
从频率转换部13将频域信号s0，k、···、sN-1，k输入到频率成分去除部14。此外，频率成分的去除位置和去除数作为外部参数被输入到频率成分去除部14。频率成分去除部14从频域信号s0，k、···、sN-1，k中将指定的去除位置tz的频率成分去除。在去除时，可以使用任意处理，但是，在本实施方式中，对去除对象的频率成分设定“0”。频率成分去除部14通过去除指定的位置的频率成分，能够改善频率利用效率。另外，在图6中去除1个频率成分，但是，频率成分去除部14也可以去除多个频率成分。
接下来，对时间转换部15进行说明。
图7是示出实施方式1的时间转换部15的输入与输出的关系的图。
由频率成分去除部14去除频率成分后的频域信号被输入到时间转换部15。时间转换部15进行输入的频域信号的插值处理后，将其转换成时域信号。插值处理和时域转换可以使用任意方法。关于插值处理，也可以使用例如频域中的零插入。此外，时间转换部15使用例如IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)或IFFT(Inverse Fast FourierTransform)来进行时域转换。
此外，时间转换部15也可以将保护频带插入到频域。
图8是示出实施方式1的保护频带与信号频带的关系的图。图8的横轴是频率。保护频带是配置于分配的整个频带中的、在数据传输中利用的信号频带的侧面的频带。保护频带被设置成即使从利用相邻的频率的其它装置泄漏信号，也不会出现信号的干扰。
时间转换部15例如通过零插入等，对保护频带插入后的频域信号进行过采样(over sampling)处理。具体地说，例如使用在“B.Porat，“A Course in Digital SignalProcessing”，John Wiley and Sons Inc.，1997”(以下称作Porat文献)所记载的信号插值式等，进行过采样处理。过采样处理是提高采样率、即缩窄采样间隔的处理。
时间转换部15以使每个成分的采样点成为L个的方式对输入的频域信号进行过采样。即，以使采样率成为L倍的方式对输入的频率成分进行过采样。过采样率是表示过采样后的输出样本数是输入的频率成分的数量的几倍的值。在输入样本数为N个的情况下，输出样本数为LN个。另外，过采样处理可以使用任意方法。
时间转换部15进行过采样处理之后，将频域信号转换成时域信号，输出到CP插入部16。
关于时间转换部15，只要是将以在块内的最后的码元与块内的最初的码元之间内插的方式进行插值的点设定为块的最后的样本的插值处理方法，则可以使用任意的插值处理方法。即，只要是在插值处理后的时域信号中、插值处理后的最后的样本(通过插值追加的点)成为平滑地与块内的最初的样本的值连接的点的插值处理即可。
接下来，示出发送装置10的具体例。
图9是示出实施方式1的发送装置90的结构的框图。与图1的发送装置10的不同之处在于，使用离散傅里叶变换部(以下称作DFT部)91作为频率转换部13，使用零插入部92和离散傅里叶逆变换部(以下称作IDFT部)93作为时间转换部15。在本实施方式中，将来自IDFT部93的输出样本数表示为NALL。
接下来，使用具体的码元和信号来说明频率成分的去除和零插入。
图10是示出实施方式1的码元配置部12至IDFT部93的输入与输出的关系的图。假定从IDFT部93输出的样本数NALL＝8L，数据码元数N＝6，过采样率L＝2。在频域中，在每侧插入1个样本的零作为保护频带。
从码元配置部12将6个码元d0，k、···、d5，k输入到DFT部91。DFT部91进行DFT，将由6个频率成分构成的频域信号s0，k、···、d5，k输出到频率成分去除部14。频率成分去除部14从频域信号s0，k、···、d5，k中去除第4个频率成分，作为s3，k＝0进行输出。通过在设为s3，k＝0的频率成分中配置另外的块的数据和控制信息，能够提高频率利用效率。来自DFT部91的输出的数据的顺序为s3，k、s4，k、s5，k、s0，k、s1，k、s2，k。数据的开头为s3，k，数据的结尾为s2，k。
因为过采样率是2倍，因此，零插入部92对保护频带处理后的信号进行NALL/L点的零插入、即8个零插入。零插入部92在s2，k与s3，k之间在每侧插入1个样本的零作为保护频带，之后，进行8个零插入作为基于过采样的插值。零插入部92将16个样本输出到IDFT部93。将从DFT部91输出的频率成分与由零插入部92插入的零一并称作样本。
IDFT部93实施IDFT处理，输出y0，k、···、y15，k。将来自IDFT部93的输出也称作样本。
根据Porat文献，当如上所述那样在频域中进行基于零插入的插值处理时，从IDFT部93输出的最后的样本yLN-1，k具有与第1个码元d0，k的相位连续地连接的相位、或者与第1个码元d0，k的相位接近的相位。因为下一个带CP的块的开头是CP、CP的最初的样本为接近d0，k的值，因此，能够在块间保持相位的连续性。由此，能够抑制带外频谱。
接下来，使用图11和图12的具体例，示出通过在频域中进行基于零插入的插值处理而能够在块间保持相位的连续性的情况。
图11是示出从实施方式1的IDFT部93输出的1个块的样本sn的相位的图。111是示出实轴上的信号Real(sn)的曲线图。纵轴表示Real(sn)，横轴表示样本编号。112是示出虚轴上的信号Imag(sn)的曲线图。纵轴表示Real(sn)或Imag(sn)，横轴表示样本编号。在曲线图111中，可知：信号Real(sn)的块的最后的样本的相位与块的最初的样本的相位接近。此外，在曲线图112中，可知：信号Imag(sn)的块的最后的样本的相位也与块的最初的样本的相位接近。
图12是示出从实施方式1的IDFT部93输出的2个块的包含CP的发送信号zn的相位的图。2个块是第k个块和第k+1个块。121是示出实轴上的信号real(Zn)的曲线图。纵轴表示Real(sn)，横轴表示样本编号。122是示出虚轴上的信号imag(Zn)的曲线图。纵轴表示Imag(sn)，横轴表示样本编号。可知：各块的最后的样本的相位与各块的最初的码元、即紧跟着CP的码元的相位接近。在码元配置部12中，前1个块的最初的码元设定于CP的开头处，因此，在包含CP的发送信号的情况下，块间的相位也是连接的。
接下来，说明CP的开头位置的选择。
首先，CP的长度即CP长度根据传输路径中的多径数等决定。假设码元配置部12和CP插入部16预先保持CP长度。假设码元配置部12还预先保持采样率。
图13是示出从实施方式1的IDFT部93输出的信号的一例的图。d0，k、···、d7，k是从码元配置部12输出的码元。此外，y0，k、···、y15，k是从IDFT部93输出的样本。从码元d5，k朝向样本y10，k的箭头表示样本y10，k的相位由码元d5，k决定。从码元d6，k朝向样本y12，k的箭头以及从码元d7，k朝向样本y14，k的箭头也是相同的意思。
例如，在设用作CP的样本数为MCP＝4时，CP插入部16将从IDFT部93输出的最后的4个样本用作CP。在从码元配置部12输出的码元数为N＝8、是2倍的过采样时，来自IDFT部93的输出样本数为NALL＝2×8＝16。用作CP的开头的样本y12，k的相位由码元d6，k决定。因此，码元配置部12只要对码元d6，k设定码元d0，k-1，就能够保持带CP的第k个块的相位与第k-1个块的相位的连续性。在输出样本数NALL为码元数N的L倍(L为1以上的整数)时，用作CP的开头的样本ym，k由码元dm/L，k决定。块码元中的码元dm/L，k是与时域信号中的样本ym，k的位置相当的位置。
然而，存在进行保护间隔插入的情况等、来自IDFT部93的输出样本数NALL不是码元数N的整数倍的情况。在该情况下，码元配置部12只要选择最会对相当于CP的开头的样本产生影响的码元作为复制码元即可。例如，当数据数为N＝56、是4倍的过采样时，NALL＝64×4＝256。频域中的保护间隔大小为64-56＝8。
如果满足式1，则码元配置部12能够求出最会对相当于CP的开头的样本产生影响的码元。
例如，当N＝24、NALL＝32·L时，μ＝4，χ＝3。假定0≤λ≤7，0≤k≤N-1，将第k＝λχ个码元设定成复制码元时，从IDFT部93输出的第λμ个附近的样本的相位与块内的第λχ个码元的相位接近。当过采样率为L倍时，从IDFT部93输出的第Lλμ个附近的样本的相位与第λχ个码元的相位接近。码元配置部12将复制码元插入到当前的块的开头的码元、即当前的块的CP的开头的码元。另外，CP长度为(NALL-λμ)L。此外，最会对相当于CP的开头的样本产生影响的码元的位置是根据在时域信号中相当于CP的开头的样本的位置而得到的位置。
图14示出如上述那样设定了CP的发送信号。
图14是示出实施方式1的带CP的发送信号的一例的图。设定有y12，k、···、y15，k作为CP。
接下来，使用具体例对发送信号进行说明。
图15是示出实施方式1的码元配置部12、DFT部91、频率成分去除部14、零插入部92和IDFT部93的输入与输出的关系的图。与图10的不同之处在于，在码元配置部12中标明了存储部21。
当根据式(1)求μ，χ时，4/8＝3/6，因此，μ＝4，χ＝3。另外，设复制码元的插入位置为t＝3。此外，由频率成分去除部14去除的码元的去除位置为tz＝3。
因此，在本实施方式中，具有：码元配置部，其被输入由多个码元构成的1个块的码元，复制前1个块的开头的码元，输出将所复制的复制码元插入到当前的块的第1位置而得到的块码元；频率转换部，其将块码元转换成频域信号；频率成分去除部，其从频域信号中将1个以上的频率成分去除；时间转换部，其对去除频率成分后的频域信号进行插值处理，之后，将插值后的频域信号转换成时域信号；以及循环前缀插入部，其复制时域信号中的、从基于第1位置的位置直到时域的最后为止的信号作为循环前缀，将循环前缀插入到时域信号的开头，因此，能够减少带外频谱并提高频率利用效率。
在本实施方式中，保持了相位的连续性，利用本实施方式的发送装置，还能够保持振幅的连续性。通过不仅保持相位的连续性还保持振幅的连续性，能够进一步减少带外频谱。
实施方式2.
在以上的实施方式1中，示出了发送装置的实施方式，在本实施方式中示出接收装置的实施方式。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。
图16是示出实施方式2的接收装置160的结构的框图。接收装置160由CP去除部161、频率转换部162、均衡部163、复制码元去除部164、时间转换部165和解码部166构成。
接下来，对各部的处理的概要进行说明。
CP去除部161被输入接收信号，去除CP之后，将去除CP后的信号输出到频率转换部162。频率转换部162将时域信号转换成频域信号，将频域信号输出到均衡部163。均衡部163从频域信号中去除插值数据之后，执行用于进行传输路径导致的失真的调整的均衡处理，输出到复制码元去除部164。复制码元去除部164去除复制码元，输出到时间转换部165。时间转换部165从频域信号转换成时域信号，输出到解码部166。解码部166对信号进行解码。
接下来，示出接收装置160的具体例。
图17是示出实施方式2的接收装置170的结构的框图。与图16的接收装置160的不同之处在于，使用DFT部171作为频率转换部162，使用零去除部172和频域均衡部(以下称作FDE(Frequency Domain Equalizer：频域均衡器)部)173作为均衡部163，使用IDFT部174作为时间转换部165。DFT部172使用DFT将去除CP后的信号转换成频域信号。零去除部178删除为了插值而插入的零。FDE部173利用FDE进行均衡处理。FDE可以使用一般的处理。IDFT部174利用IDFT将频域信号转换成时域信号。
接下来，说明复制码元的去除。
图18是示出实施方式2的复制码元去除部164和时间转换部165的结构的框图。复制码元去除部164由存储部181和码元去除部182构成。时间转换部165由转换部183、解调部184和选择部185构成。
如式2那样定义输入数N、输出数N的DFT矩阵。
[W]n，l＝e-j2πnl/N…(式2)
设0≤n≤N-1，0≤l≤N-1。设WP为从矩阵W中去除与发送装置中的频率成分的去除位置对应的行后的矩阵。在假定去除1行时，WP为(N-1)×N的矩阵。设在频域中被去除的位置为tz。假定矩阵W的第i个行是1×N的行向量qi T时，可以如式3那样表示WP。
可以使用(N-1)×1的列向量wi如式4那样表示WP。
在式4中，sk是(N-1)×1的列向量。
假定与CP的开头对应的码元的位置为x。在发送装置10中，dx，k＝d0，k-1，因此，可以如式5那样表示DFT部171的输出。
因此，设均衡部163的输出为vk时，可以如式6那样表示复制码元去除部164的输出。式6的右边的第2项表示被去除的复制码元。
是前1个块的处理中使用的估计值，是从存储部181输出的值。进而，将从WP中除去第x列后的矩阵定义成式7。
W′P＝[w0，ｗ1，…，wx-1，wx+1，…，wN-1]…(式7)
转换部183例如依照ZF(Zero Forcing)理论，将频域信号转换成时域信号，输出式8。
是(N-1)×1的列向量，为第x个码元以外的估计值。复制码元去除部164的码元去除部181使用存储于存储部182的复制码元的解调结果去除复制码元。时间转换部162的转换部183被输入去除复制码元后的信号，将频域信号转换成时域信号，输出到解调部184。解调部184对信号进行解调，输出到选择部185。选择部185将所选择的位置的码元输出到存储部181。另外，存储部181可以不仅保存前1个块的码元作为复制码元，还保存该码元之前的块的解调结果。转换部183使用ZF理论进行了转换处理，但是，也可以使用其它方法将频域信号转换成时域信号。
在以上的实施方式中，说明了进行SC传输的示例，但是，本发明不限于此，还可以应用于包含有线的各种方式的发送装置和接收装置。此外，使用DFT和IDFT处理进行了说明，但是不限于此，还可以使用FFT和IFFT，还可以将多种方法组合起来。此外，接收装置160的结构不限于实施方式中所示的装置结构。
因此，在本实施方式中，具有：循环前缀去除部，其从接收到的信号中去除循环前缀；频率转换部，其将去除循环前缀后的接收信号转换成频域信号；均衡部，其在从频域信号中去除插值处理的成分之后，进行校正频域信号的频率特性的均衡处理；复制码元去除部，其从均衡处理后的信号中去除复制过去的块的码元而成的复制码元；时间转换部，其将去除复制码元后的信号转换成时域信号；以及解码部，其根据时域信号进行解码，因此，能够减少带外频谱并提高频率利用效率。
标号说明
10、90：发送装置；
11：码元生成部；
12：码元配置部；
13、162：频率转换部；
14：频率成分去除部；
15、165：时间转换部；
16：CP插入部；
17：发送处理部；
31、181：存储部；
91、171：DFT部；
92：零插入部；
93：IDFT部；
111、112、121、122：曲线图；
160：接收装置；
161：CP去除部；
163：均衡部；
164：复制码元去除部；
166：解码部；
173：FDE部；
182：码元去除部；
183：转换部；
184：解调部；
185：选择部。

Claims (8)

1.一种发送装置，其特征在于，所述发送装置具有：
码元配置部，其输入由N-1个码元构成的1个块的所述码元，复制所述1个块的前一个块的开头的码元，输出将所复制的复制码元插入到当前的块的第1位置而得到的块码元；
频率转换部，其将所述块码元转换成由N个频率成分构成的频域信号；
频率成分去除部，其从所述频域信号中去除1个以上的频率成分，输出最多N-1个频率成分；
时间转换部，其对去除所述频率成分后的所述频域信号进行插值处理，之后，将插值后的所述频域信号转换成时域信号；以及
循环前缀插入部，其复制所述时域信号中的、从基于所述第1位置的位置直到时域的最后为止的信号作为循环前缀，将所述循环前缀插入到所述时域信号的开头，
其中，所述时间转换部以如下方式进行所述插值处理：在所述时域信号的最后样本与所述时域信号的开头样本之间进行插值的插值点被追加到所述最后样本之后。
2.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，
所述时间转换部通过使数据的数量增加的过采样处理来进行所述插值处理。
3.根据权利要求2所述的发送装置，其特征在于，所述发送装置具有：
码元生成部，其生成码元；和
发送部，其将从所述循环前缀插入部输入的带所述循环前缀的所述时域信号作为单载波块传输信号进行发送，
所述频率转换部通过离散傅里叶变换将所述块码元转换成所述频域信号，
所述时间转换部针对通过所述过采样处理而进行插值后的样本设定0，并设置防止干扰的保护频带，通过离散傅里叶逆变换将插值后的所述频域信号转换成时域信号。
4.一种发送方法，具有：
码元配置步骤，输入由N-1个码元构成的1个块的所述码元，复制所述1个块的前一个块的开头的码元，输出将所复制的复制码元插入到当前的块的第1位置而得到的块码元；
频率转换步骤，将所述块码元转换成由N个频率成分构成的频域信号；
频率成分去除步骤，从所述频域信号中去除1个以上的频率成分，输出最多N-1个频率成分；
时间转换步骤，对去除所述频率成分后的所述频域信号进行插值处理，之后，将插值后的所述频域信号转换成时域信号；以及
循环前缀插入步骤，复制所述时域信号中的、从基于所述第1位置的位置直到时域的最后为止的信号作为循环前缀，将所述循环前缀插入到所述时域信号的开头，
其中，在所述时间转换步骤中，以如下方式进行所述插值处理：在所述时域信号的最后样本与所述时域信号的开头样本之间进行插值的插值点被追加到所述最后样本之后。
5.一种接收装置，其特征在于，所述接收装置具有：
循环前缀去除部，其从接收信号中去除循环前缀；
频率转换部，其将去除所述循环前缀后的所述接收信号转换成频域信号；
均衡部，其从所述频域信号中去除插值的成分，之后，进行校正所述频域信号的频率特性的均衡处理；
复制码元去除部，其从所述均衡处理后的信号中去除复制过去的块的码元而成的复制码元；
时间转换部，其将去除所述复制码元后的信号转换成时域信号；以及
解码部，其根据所述时域信号进行解码。
6.根据权利要求5所述的接收装置，其特征在于，
所述时间转换部对所述时域信号进行解调，从解调后的码元中将用作所述复制码元的第1位置的码元输出到所述复制码元去除部。
7.根据权利要求5或6所述的接收装置，其特征在于，
所述频率转换部通过离散傅里叶变换将去除所述循环前缀后的所述接收信号转换成所述频域信号，
所述时间转换部通过离散傅里叶逆变换将所述频域信号转换成时域信号。
8.一种接收方法，具有：
循环前缀去除步骤，从接收信号中去除循环前缀；
频率转换步骤，将去除所述循环前缀后的所述接收信号转换成频域信号；
均衡步骤，从所述频域信号中去除插值的成分，之后，进行校正所述频域信号的频率特性的均衡处理；
复制码元去除步骤，从所述均衡处理后的信号中去除复制过去的块的码元而成的复制码元；
时间转换步骤，将去除所述复制码元后的信号转换成时域信号；以及
解码步骤，根据所述时域信号进行解码。
CN201580046397.0A 2014-08-27 2015-08-03 发送装置、发送方法、接收装置以及接收方法 Active CN106605380B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014172536 2014-08-27
JP2014-172536 2014-08-27
PCT/JP2015/071941 WO2016031496A1 (ja) 2014-08-27 2015-08-03 送信装置、送信方法、受信装置、および受信方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106605380A CN106605380A (zh) 2017-04-26
CN106605380B true CN106605380B (zh) 2019-05-07

Family

ID=55399397

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580046397.0A Active CN106605380B (zh) 2014-08-27 2015-08-03 发送装置、发送方法、接收装置以及接收方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10027519B2 (zh)
EP (1) EP3188388A4 (zh)
JP (1) JP6165347B2 (zh)
CN (1) CN106605380B (zh)
WO (1) WO2016031496A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3720010A4 (en) 2018-01-19 2020-10-21 Huawei Technologies Co., Ltd. INFORMATION TRANSMISSION PROCESS, INFORMATION RECEPTION PROCESS, TRANSMISSION APPARATUS AND RECEPTION APPARATUS

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6618452B1 (en) * 1998-06-08 2003-09-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Burst carrier frequency synchronization and iterative frequency-domain frame synchronization for OFDM
US7072411B1 (en) * 2001-12-04 2006-07-04 Cisco Technology, Inc. Computation reduction in OFDM system using frequency domain processing
WO2004021616A1 (ja) * 2002-08-28 2004-03-11 Fujitsu Limited 送受信装置及び送受信方法
JP4041719B2 (ja) * 2002-10-09 2008-01-30 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信システム、無線通信方法、これらに用いて好適な送信装置及び受信装置
KR100884556B1 (ko) * 2006-11-10 2009-02-19 한국전자통신연구원 단일 반송파 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 개별 사용자 단말의 보호구간 확장을 위한 송신장치 및 방법
JP4342565B2 (ja) * 2007-03-08 2009-10-14 株式会社東芝 送信機および受信機
JP5086880B2 (ja) 2008-04-22 2012-11-28 シャープ株式会社 送信装置、受信装置及び無線通信システム
JPWO2010055639A1 (ja) * 2008-11-13 2012-04-12 パナソニック株式会社 変調装置及び変調方法
WO2012115617A1 (en) * 2011-02-21 2012-08-30 Research In Motion Limited Method and system for burst formatting of precoded egprs2 supporting legacy user multiplexing
US9386547B2 (en) * 2011-08-30 2016-07-05 Panasonic Corporation SC-FDMA transmission device and transmission method
US9680681B2 (en) * 2013-03-04 2017-06-13 Mitsubishi Electric Corporation Transmission apparatus, reception apparatus, and communication system
EP3032767B1 (en) * 2013-08-06 2019-07-03 Mitsubishi Electric Corporation Transmitting device, receiving device, and communication system
CN105874734B (zh) * 2013-10-30 2018-04-17 三菱电机株式会社 发送装置、接收装置以及通信系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Phase-Anchored SC-OFDM;HASEGAWA FUMIHIRO ET AL;《IEEE WIRELESS COMMUNICATIONS LETTERS》;20140201;第3卷(第1期);22-25

Also Published As

Publication number Publication date
CN106605380A (zh) 2017-04-26
US10027519B2 (en) 2018-07-17
WO2016031496A1 (ja) 2016-03-03
US20180159709A1 (en) 2018-06-07
JP6165347B2 (ja) 2017-07-19
EP3188388A1 (en) 2017-07-05
EP3188388A4 (en) 2018-04-11
JPWO2016031496A1 (ja) 2017-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ye et al. PAPR reduction of OQAM-OFDM signals using segmental PTS scheme with low complexity
CN105453462B (zh) 发送装置、接收装置以及通信系统
He et al. Low-complexity PTS scheme for PAPR reduction in FBMC-OQAM systems
Isam et al. Characterizing the intercarrier interference of non-orthogonal spectrally efficient FDM system
JP6026006B2 (ja) 送信装置、受信装置および通信システム
CN106941465B (zh) 超奈奎斯特率块的传输方法、发射机、接收机及系统
Wang et al. Universal filtered multi-carrier transmission with active interference cancellation
Hasan A new PAPR reduction technique in OFDM systems using linear predictive coding
Waichal et al. Performance analysis of FFT based OFDM system and DWT based OFDM system to reduce inter-carrier interference
CN106605380B (zh) 发送装置、发送方法、接收装置以及接收方法
Kumar et al. On the modeling of inter-sub-symbol interference in GFDM transmission
CN105516044B (zh) 一种基于差分进化算法的ofdm系统峰均比抑制方法
Kaur et al. Review paper on PAPR reduction techniques in OFDM system
Kumar et al. Transform methods for the reduction of the peak to average power ratio for the OFDM signal
CN106789774B (zh) 用于多载波系统的信道估计方法
Wang et al. SS‐OFDM: an enhanced multicarrier transmission scheme based on variable granularity spectrum allocation for 5G
Harne et al. PAPR reduction in OFDM system using phase sequence of Riemann matrix
Daoud Hard decision-based PWM for MIMO-OFDM radar
Vijayalakshmi et al. Semi-weighting PTS PAPR reduction method in OFDM systems by Modified Cuckoo Search algorithm
WO2017096084A1 (en) Method and system for demodulating high-order qam signals
Savaux et al. Sub-optimal initialization for blind equalization with fast convergence in OFDM/OQAM modulation
Magesacher et al. Optimal intersymbol transmit windowing for multicarrier modulation
CN109075884A (zh) 用于在循环脉冲形波形上传送数据的系统、设备和方法
Ghazi-Maghrebi et al. A new mathematical analysis of the cyclic prefix effect on removing ISI and ICI in DMT systems
Coon et al. Minimum mean-square error frequency-domain equalisation in unique-word based single-carrier systems

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant