CN107710651A - 发送装置 - Google Patents

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Abstract

具有：数据生成部(1)，其生成数据符号；零生成部(2)，其生成信号值是零值的符号即零符号；输出控制部(3)，其被输入数据符号和零符号，对输出的符号进行控制；固定序列生成部(4)，其生成信号值由固定序列构成的固定序列符号；复用部(5)，其对固定序列符号进行分割，在插值处理前的块即插值前块中，将分割后的固定序列符号配置在与从输出控制部(3)输入的符号相比插值前块的开头部分和结尾部分，生成插值前块；以及信号变换部(9)，其对插值前块进行傅里叶变换处理、插值处理以及傅里叶逆变换处理，输出插值处理后的块。

Description

发送装置
技术领域
本发明涉及单载波块传输方式的发送装置。
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者终端移动引起的多普勒变动，产生传输路径的频率选择性和时间变动。在这样的多径环境下，接收信号成为发送符号与经过延迟时间而到达的符号发生干扰后得到的信号。
在这样的存在频率选择性的传输路径中，为了得到最佳的接收特性，单载波(Single Carrier：SC)块传输方式近年来引起人们关注(例如参照非专利文献1)。与作为多载波(Multiple Carrier：MC)块传输的OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing：正交频分复用)传输方式(例如参照非专利文献2)相比，SC块传输方式能够减小峰值功率。
在进行SC块传输的发送机中，例如通过进行以下的传输来作为多径衰落对策。首先，在“Modulator(调制器)”中生成作为数字调制信号的PSK(Phase Shift Keying:相移键控调制)信号或者QAM(Quadrature Amplitude Modulation：正交振幅调制)信号之后，由预编码器和IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform：逆离散傅里叶变换)处理部将数字调制信号变换成时域信号。然后，作为多径衰落对策，在CP(Cyclic Prefix：循环前缀)插入部中插入CP。用CP插入部复制时域信号后面的规定数量的样本，附加到发送信号的开头。另外，为了抑制发送峰值功率，在进行SC传输的发送机中，一般用预编码器进行DFT(DiscreteFourier Transform：离散傅立叶变换)处理。
在非专利文献1、2中，在减少多径衰落的影响的同时抑制了发送峰值功率。然而，在SC块传输中，SC块之间的相位和振幅不连续，因此会产生带外谱或者带外泄漏。带外谱成为相邻信道的干扰。因此，需要抑制带外谱。另外，在通常的通信系统中谱掩码是确定的，因此，需要抑制带外谱以满足谱掩码。
在非专利文献3中提出有通过将由固定序列构成的符号插入到块的两端来抑制带外谱的技术。在非专利文献3所述的发送机中，按照每个块生成数据符号和固定序列符号，在时域进行复用。数据符号例如是基于PSK或QAM等调制方式的符号，是随机变化的。发送机通过DFT处理将复用后的信号变换成频域信号，在频域进行插值处理例如进行过采样，通过IDFT处理变换成时域信号。设DFT部的输入输出数为ND，设插值处理部的输入数为ND、输出数为LN，设IDFT部的输入输出数为LN，设作为插值处理的过采样的过采样率为L倍。在发送机中，当L＝1时，实施N点IDFT处理，则N≧ND。在N-ND＞0的情况下，在插值处理部中，对DFT部的输出插入零。零插入方法例如采用非专利文献4所述的方法。
将IDFT部的输出称作“样本”。上述的固定序列符号是由M个符号组成的，在全部块中相同序列被插入到相同位置。由于在固定序列符号的生成中生成相同序列，因此，也可以读出存储器中保存的固定序列符号。过采样处理可以采用任何处理，但一般来讲使用零插入等。
如上所述，DFT部被输入作为1个块复用数据符号和固定序列符号而成的ND个符号。由于固定序列符号的符号数是M个，因此，数据符号的符号数是ND-M个。在非专利文献3中，将M个固定序列符号分割成两半，作为块内的固定序列符号的配置，在比配置于块中央的ND-M个数据符号靠前的块的开头部分配置固定序列符号的后半部分的M/2个符号，在比ND-M个数据符号靠后的块的结尾部分配置固定序列符号的前半部分的M/2个符号。固定序列符号例如可以表示成F-M/2，F-M/2+1，…，F-1，F0，F1，…，FM/2-2，FM/2-1。在发送机中生成多个块的情况下，配置在块的开头部分的固定序列符号的后半部分的M/2个符号F0，F1，…，FM/2-2，FM/2-1与配置在前1个块的结尾部分的固定序列符号的前半部分的M/2个符号F-M/2，F-M/2+1，…，F-1是连续的。例如，在设第k个块的第m个数据符号为dk,m的情况下，DFT部输入之前的数据符号和固定序列符号的配置可以从块的开头起按顺序表示成F0，…FM/2-1，dk,1，…dk,ND-M，F-M/2，…，F-1(在下标中将ND表示成ND)。固定序列符号可以采用任何序列，可以采用Zadoff-Chu序列或者零等。
这样，通过设配置有非专利文献3所述的固定序列符号的块为DFT部输入，块之间的相位在IDFT部输出中连接，从而能够抑制带外谱。在上述的例子中，固定序列符号被配置成在前半部分和后半部分符号数相等，但也可以是，在前半部分和后半部分符号数不同。
对以上说明的通过插入固定序列符号来保持波形连续性的原理进行说明。在块中，由于DFT处理、插值处理以及IDFT处理的组合而产生折回现象。在由于上述处理的组合而产生的折回现象中，在块的末尾处，各符号的波形被折回到块的相反侧。利用这样的特性，通过将各块的最初和最后的符号设成是固定的，能够顺利地连接块之间的相位。
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，Jan 2010，pp.69-96.
非专利文献2：J.A.C.Bingham，“Multicarrier Modulation for DataTransmission：An Idea Whose Time Has Come”，IEEE Commun.Mag.，vol.28，no.5，May1990，pp.5-14.
非专利文献3：長谷川、他、“固定系列を用いたDFT-s-OFDM”、信学技報，vol.14，no.490，RCS2014-326，pp.147-152，2015年3月.
非专利文献4：B.Porat，“A Course in Digital Signal Processing”，JohnWiley and Sons Inc.，1997.
发明内容
发明要解决的课题
发送装置通过波束成形向特定的方向集中地发射电波，由此减少与接收装置之间的电波干扰，并且能够使电波传播得更远。在发送装置中，在实施模拟波束成形的情况下，需要在进行波束切换时发送信号为零的零区间。如果在接收到数据时信号的一部分是零区间，则接收装置能够进行噪声功率估计或者干扰波的检测等。然而，在进行SC块传输的发送装置中，当将一部分SC块设定成零时，会产生SC块之间的相位的不连续性，存在带外谱增加这样的问题。
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，得到能够在抑制带外谱增加的同时在发送的信号中设定零区间的发送装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题并实现目的，本发明提供如下手段。
发明效果
本发明的发送装置可实现下述效果：能够在抑制带外谱增加的同时在发送的信号中设定零区间。
附图说明
图1是示出第1实施方式的发送装置的结构例的框图。
图2是示出第1实施方式的发送装置的数据生成部的动作的流程图。
图3是示出第1实施方式的发送装置的零生成部的动作的流程图。
图4是示出第1实施方式的发送装置的输出控制部的控制部的动作的流程图。
图5是示出第1实施方式的发送装置的输出控制部的输出部的动作的流程图。
图6是示出第1实施方式的发送装置的固定序列生成部的动作的流程图。
图7是示出第1实施方式的发送装置的复用部的动作的流程图。
图8是示出第1实施方式的发送装置的DFT部的动作的流程图。
图9是示出第1实施方式的发送装置的插值处理部的动作的流程图。
图10是示出第1实施方式的发送装置的IDFT部的动作的流程图。
图11是示出从第1实施方式的发送装置的复用部向DFT部输出的包含数据符号的插值前SC块的结构的例子的图。
图12是示出从第1实施方式的发送装置的复用部向DFT部输出的包含零符号的插值前SC块的结构的例子的图。
图13是按照时间序列示出在第1实施方式的发送装置中从IDFT部输出的SC块的图。
图14是示出从第1实施方式的发送装置输出的SC块的输出功率的例子的图。
图15是示出在从第1实施方式的发送装置输出的SC块中，包含零符号的SC块和包含数据符号的SC块的边界附近的信号波形的图。
图16是示出从第1实施方式的发送装置的复用部向DFT部输出的包含零符号的插值前SC块的结构的例子的图。
图17是按照时间序列示出在第1实施方式的发送装置中从IDFT部输出的SC块的图。
图18是示出在第1实施方式的发送装置中对SC块的固定序列符号乘以窗函数的处理的图像的图。
图19是示出第1实施方式的发送装置生成并输出SC块的动作的流程图。
图20是示出第1实施方式的发送装置的结构例的框图。
图21是示出第1实施方式的发送装置的输出控制部的输出部的动作的流程图。
图22是示出第1实施方式的发送装置生成并输出SC块的动作的流程图。
图23是示出第1实施方式的发送装置的硬件结构的例子的图。
图24是示出第1实施方式的发送装置的硬件结构的例子的图。
图25是示出第2实施方式的发送装置的结构例的框图。
图26是示出第2实施方式的发送装置的复用部的动作的流程图。
图27是示出第2实施方式的发送装置的输出控制部的输出部的动作的流程图。
图28是示出第2实施方式的发送装置的复用部的动作的流程图。
图29是示出从第2实施方式的发送装置的复用部向DFT部输出的包含数据符号和零符号的插值前SC块的结构的例子的图。
图30是示出第2实施方式的发送装置生成并输出SC块的动作的流程图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式的发送装置进行详细说明。另外，本发明并不限于本实施方式。
第1实施方式
图1是示出本发明的第1实施方式的发送装置10的结构例的框图。发送装置10具有数据生成部1、零生成部2、输出控制部3、固定序列生成部4、复用部5、DFT部6、插值处理部7以及IDFT部8。这里，DFT部6、插值处理部7以及IDFT部8构成信号变换部9。另外，图1所示的发送装置10示出在本发明的动作说明中所需的结构，省略关于在通常的发送装置中所需的结构的记载。
数据生成部1生成基于PSK或QAM等调制方式的数据符号，将生成的数据符号输出给输出控制部3。另外，PSK和QAM等只是一例，也可以是与它们不同的调制方式。图2是示出第1实施方式的发送装置10的数据生成部1的动作的流程图。数据生成部1在生成数据符号时(步骤S1)，将数据符号输出给输出控制部3(步骤S2)。
零生成部2生成信号值是零值的符号即零符号，将生成的零符号输出给输出控制部3。图3是示出第1实施方式的发送装置10的零生成部2的动作的流程图。零生成部2在生成零符号时(步骤S11)，将零符号输出给输出控制部3(步骤S12)。
输出控制部3进行如下控制：将从数据生成部1输入的数据符号或者从零生成部2输入的零符号输出给复用部5。输出控制部3对输出的符号进行控制。输出控制部3具有控制部31和输出部32。控制部31生成表示向复用部5输出数据符号还是输出零符号的控制信息，将生成的控制信息输出给输出部32。输出部32根据从控制部31取得的控制信息，将从数据生成部1输入的数据符号或者从零生成部2输入的零符号输出给复用部5。另外，也可以是，控制部31在控制信息中还包含对数据生成部1和零生成部2的动作进行控制的信息，将该信息输出给数据生成部1和零生成部2。图4是示出第1实施方式的发送装置10的输出控制部3的控制部31的动作的流程图。控制部31在生成控制信息时(步骤S21)，将控制信息输出给输出部32(步骤S22)。图5是示出第1实施方式的发送装置10的输出控制部3的输出部32的动作的流程图。输出部32在从控制部31取得控制信息时(步骤S31)，确认控制信息的内容，在是数据符号输出的情况下(步骤S32：是)，输出部32将从数据生成部1输入的数据符号输出给复用部5(步骤S33)，在是零符号输出的情况下(步骤S32：否)，输出部32将从零生成部2输入的零符号输出给复用部5(步骤S34)。
固定序列生成部4生成向插值前SC块插入的作为信号值由固定序列构成的符号的固定序列符号，将生成的固定序列符号输出给复用部5。设固定序列符号与在背景技术中说明的M个符号F-M/2，F-M/2+1，…，F-1，F0，F1，…，FM/2-2，FM/2-1相同。插值前SC块是插值处理部7实施插值处理前的由后述的复用部5生成的块。有时将实施插值处理前的块称作插值前块。SC块是插值处理部7实施了插值处理后的从IDFT部8输出的块。图6是示出第1实施方式的发送装置10的固定序列生成部4的动作的流程图。固定序列生成部4在生成固定序列符号时(步骤S41)，将固定序列输出给复用部5(步骤S42)。
复用部5在时域对从输出控制部3输入的数据符号或零符号以及从固定序列生成部4输入的固定序列符号进行复用而生成插值前SC块，将生成的插值前SC块输出给DFT部6。这里，设插值前SC块的符号数为ND个，设插值前SC块中包含的固定序列符号的符号数为M个，设数据符号或零符号的符号数为ND-M个。另外，在复用部5中，将ND-M个数据符号或零符号配置在插值前SC块的中央。复用部5将M个固定序列符号分割成两半，作为插值前SC块内的固定序列符号的配置，在比配置于插值前SC块的中央的ND-M个数据符号或零符号靠前的插值前SC块的开头部分配置固定序列符号的后半部分的M/2个符号，在比ND-M个数据符号或零符号靠后的插值前SC块的结尾部分配置固定序列符号的前半部分的M/2个符号。固定序列符号的后半部分的M/2个符号是固定序列符号的后半部分，固定序列符号的前半部分的M/2个符号是固定序列符号的前半部分。另外，对于配置于插值前SC符号的固定序列符号，也可以在开头部分和结尾部分设成不同的符号数。例如，也可以是如下不平衡的配置：设开头部分的固定序列符号的符号数为M′，设结尾部分的固定序列符号的符号数为M″。其中，M＝M′+M″，M′≠M″。在以后的说明中，为了使说明简单，假设配置于插值前SC块的固定序列符号的符号数为开头部分和结尾部分都是M/2个符号数的情况。图7是示出第1实施方式的发送装置10的复用部5的动作的流程图。复用部5从固定序列生成部4被输入固定序列符号(步骤S51)，从输出控制部3被输入数据符号或零符号(步骤S52)。复用部5对固定序列符号进行分割(步骤S53)，将数据符号或零符号配置在插值前SC块的中央，将分割后的固定序列符号的后半部分的M/2个符号配置在SC块的开头部分，将分割后的固定序列符号的前半部分的M/2个符号配置在插值前SC块的结尾部分(步骤S54)。
DFT部6是进行将从复用部5输入的由ND个符号构成的插值前SC块从时域信号变换成频域信号的傅立叶变换处理的傅立叶变换部。DFT部6将作为变换后的频域信号的插值前SC块输出给插值处理部7。图8是示出第1实施方式的发送装置10的DFT部6的动作的流程图。DFT部6在从复用部5被输入时域信号的插值前SC块时(步骤S61)，对时域信号的插值前SC块进行傅立叶变换处理而从时域信号变换成频域信号(步骤S62)，输出频域信号的插值前SC块(步骤S63)。
插值处理部7将过采样率设为L倍，针对从DFT部6输入的由ND个符号构成的频域信号的插值前SC块进行插值处理，例如在频域进行零插入等的过采样，生成并输出由LN个符号构成的频域信号的SC块。插值处理部7在进行零插入的情况下，插入LN-ND个零。图9是示出第1实施方式的发送装置10的插值处理部7的动作的流程图。插值处理部7在被输入由ND个符号构成的频域信号的插值前SC块时(步骤S71)，对被变换成频域信号的插值前SC块进行插值处理(步骤S72)，生成并输出由LN个符号构成的频域信号的SC块(步骤S73)。
IDFT部8是进行将从插值处理部7输入的由LN个符号构成的SC块从频域信号变换成时域信号的傅里叶逆变换的傅里叶逆变换部。IDFT部8输出作为变换后的时域信号的、由LN个样本构成的插值处理后的SC块。图10是示出第1实施方式的发送装置10的IDFT部8的动作的流程图。IDFT部8在从插值处理部7被输入频域信号的SC块时(步骤S81)，对频域信号的SC块进行傅里叶逆变换处理而从频域信号变换成时域信号(步骤S82)，输出时域信号的SC块(步骤S83)。
这里，对从复用部5向DFT部6输出的插值前SC块的结构进行说明。图11是示出从第1实施方式的发送装置10的复用部5向DFT部6输出的包含数据符号的插值前SC块的结构的例子的图。在图11中，作为一例，示出从复用部5向DFT部6输出的第k个插值前SC块和第k+1个插值前SC块。另外，第k个插值前SC块和第k+1个插值前SC块都是在复用部5中对由数据生成部1生成的数据符号和由固定序列生成部4生成的固定序列符号进行复用而得到的。另外，设第k个插值前SC块中的第m个数据符号为dk,m。在第k个插值前SC块中，从插值前SC块的开头起按顺序包含基于F0，…FM/2-1，dk,0，…dk,ND-M-1，F-M/2，…，F-1(在下标中将ND表示成ND)的ND个符号。同样地，在第k+1个插值前SC块中，从插值前SC块的开头起按照顺序包含基于F0，…FM/2-1，dk+1,0，…dk+1,ND-M-1，F-M/2，…，F-1(在下标中将ND表示成ND)的ND个符号。在图11中，插值前SC块的左侧是开头侧，右侧是结尾侧。在以后说明的各块的图中也是同样的。如图11所示，在各插值前SC块中，在比配置于插值前SC块的中央的ND-M个数据符号靠前的插值前SC块的开头部分配置固定序列符号的后半部分的M/2个符号，在比ND-M个数据符号靠后的插值前SC块的结尾部分配置固定序列符号的前半部分的M/2个符号。其结果是，在第k+1个插值前SC块的开头部分处配置的固定序列符号的后半部分的M/2个符号F0，F1，…，FM/2-2，FM/2-1，与在前1个的第k个插值前SC块的结尾部分处配置的固定序列符号的前半部分的M/2个符号F-M/2，F-M/2+1，…，F-1是连续的。由此，在被实施了DFT部6的DFT处理、插值处理部7的插值处理以及IDFT部8的IDFT处理后的SC块中，SC块之间的相位连接，能够抑制带外谱。
图12是示出从第1实施方式的发送装置10的复用部5向DFT部6输出的包含零符号的插值前SC块的结构的例子的图。是相对于图11所示的包含数据符号的插值前SC块将数据符号的部分替换成零符号而成的结构。即使在包含零符号的插值前SC块与包含数据符号的插值前SC块相邻的情况下，在各插值前SC块中固定序列符号的配置也是相同的。因此，与图11的情况相同，在被实施了DFT部6的DFT处理、插值处理部7的插值处理以及IDFT部8的IDFT处理的SC块中，与其他SC块例如包含数据符号的SC块之间的相位连接，能够消除SC块之间的相位不连续性。由此，在发送装置10中，能够在抑制带外谱增加的同时在发送的SC块内设定零区间。
在发送装置10中，当由输出控制部3将由数据生成部1生成的数据符号在多个插值前SC块的范围内输入到复用部5的情况下，从复用部5输出的插值前SC块的结构如图11所示。另一方面，在发送装置10中，当由输出控制部3将由零生成部2生成的零符号只在1个插值前SC块的范围内输入到复用部5的情况下，从复用部5输出的插值前SC块的结构如图12所示。
图13是按照时间序列示出在第1实施方式的发送装置10中从IDFT部8输出的SC块的图。在图13中为了简单记述，将数据符号简单表示为“数据”，将固定序列符号简单表示为“固定序列”，将零符号简单表示为“零”。如图13所示，发送装置10在发送包含数据符号和固定序列符号的由LN个样本构成的SC块的过程中，定期地发送包含零符号和固定序列符号的由LN个样本构成的SC块。包含零符号和固定序列符号的SC块相对于包含数据符号和固定序列符号的SC块的发送频率，基于从输出控制部3的控制部31输出的控制信息的内容。例如，如图13所示，当在发送了2次包含数据符号和固定序列符号的SC块后，发送1次包含零符号和固定序列符号的SC块的情况下，控制部31生成如下的控制信息并输出给输出部32：在从数据生成部1输出2个插值前SC块的数据符号后，从零生成部2输出1个插值前SC块的零符号。输出控制部3定期地从零生成部2输出1个插值前SC块的零符号。
另外，在发送装置10中，对定期地发送包含零符号的SC块的情况进行了说明，但这只是一例，并不限于此。也可以是，发送装置10不定期地发送包含零符号的SC块信号。在这种情况下，在发送装置10中，输出控制部3的控制部31生成如下的控制信息并输出给输出部32：将由零生成部2生成的零符号不定期地输出给复用部5。
图14是示出从第1实施方式的发送装置10输出的SC块的输出功率的例子的图。横轴表示时间，纵轴表示发送装置10的IDFT部8的输出功率。在图14中，作为一例，设数据符号的调制方式为QPSK，设ND＝1200、N＝2048、M＝84、L＝4。另外，在图14的例子中，发送装置10按照每10个SC块定期地发送零区间即包含零符号的SC块。如图14所示可知，定期地即每10个SC块中存在输出功率下降的区间。
图15是示出在从第1实施方式的发送装置10输出的SC块中，包含零符号的SC块和包含数据符号的SC块的边界附近的信号波形的图。横轴表示时间，纵轴表示发送装置10的IDFT部8的输出的实数部分。在图15中，左侧是包含数据符号的SC块，右侧是包含零符号的SC块。另外，横轴所示的时间的范围示出比图14所示的时间的范围短的时间。图15所示的信号波形是来自IDFT部8的输出的实数部分。如上所述，在各SC块的开头部分和结尾部分处，在插值前SC块的阶段被插入了固定序列符号，因此如图15所示可知，在相邻的SC块中，信号波形的连接是平滑的。
另外，在图12中，设包含零符号的插值前SC块的长度即符号数为与包含数据符号的插值前SC块相同的ND个，但这只是一例，并不限于此。例如，也可以是，包含零符号的插值前SC块的长度比包含数据符号的插值前SC块长，即符号数比ND个多，或者包含零符号的插值前SC块的长度比包含数据符号的插值前SC块短，即符号数比ND个少。此时，即使在将包含零符号的插值前SC块的长度设成与包含数据符号的插值前SC块的长度不同的长度的情况下，为了抑制带外谱，优选将固定序列符号的长度即固定序列符号的符号数固定成M个。图16是示出从第1实施方式的发送装置10的复用部5向DFT部6输出的包含零符号的插值前SC块的结构的例子的图。在图16中，与图12不同，设零符号的符号数为N′D个。对于N′D，可以是N′D＜ND，也可以是N′D＞ND。在发送装置10中，只要设定N′D以能够与实施模拟波束成形时的波束切换或干扰测定所需的时间对应即可。
图17是按照时间序列示出在第1实施方式的发送装置10中从IDFT部8输出的SC块的图。在图17中示出发送装置10在发送包含数据符号和固定序列符号的由LN个样本构成的SC块的过程中，定期地发送包含零符号和固定序列符号的由LN′个样本构成的SC块。这里，示出包含零符号和固定序列符号的SC块比包含数据符号和固定序列符号的SC块短的情况。另外，包含零符号和固定序列符号的SC块相对于包含数据符号和固定序列符号的SC块的发送频率的控制与图13中的输出控制部3的控制相同。
另外，在发送装置10中，为了调整插入零符号后的每个SC块的功率，也可以进行归一化处理。在发送装置10中，能够由复用部5进行归一化处理，但这只是一例，也可以由输出控制部3等进行。
另外，在发送装置10中，也可以是，在时域对固定序列符号乘以窗函数，使得包含零符号的SC块的信号尽早收敛为零。图18是示出在第1实施方式的发送装置10中对SC块的固定序列符号乘以窗函数的处理的图像的图。当设hi为窗系数时，在发送装置10中，具体地，对构成固定序列符号的各符号进行以下的运算。另外，附加有左边示出的“′”的符号表示窗函数处理后的固定序列的符号。
F′-M/2＝F-M/2×h0，F′-M/2+1＝F-M/2+1×h1，…，F′-1＝F-1×hM/2-1，F′0＝F0×hM/2，…，F′M/2-1＝FM/2-1×hM-1
在发送装置10中，上述窗函数处理是由固定序列生成部4进行的。
这样，在发送装置10中，在DFT部6的输入前，通过向插值前SC块插入零符号和固定序列符号，能够在输出的SC块内设定零区间。在发送装置10中，零区间的长度即零符号的符号数能够自如地进行调整。另外，如在第2实施方式中后述的那样，在发送装置中，在DFT部6的输入前，还能够向SC块插入零符号、数据符号以及固定序列符号。
对发送装置10的基本处理流程进行说明。图19是示出第1实施方式的发送装置10生成并输出SC块的动作的流程图。首先，在发送装置10中，数据生成部1生成并输出数据符号(步骤S91)，零生成部2生成并输出零符号(步骤S92)。输出控制部3向复用部5输出从数据生成部1输入的数据符号或者从零生成部2输入的零符号(步骤S93)。固定序列生成部4生成并输出固定序列符号(步骤S94)。复用部5对从输出控制部3输入的数据符号或零符号和从固定序列生成部4输入的固定序列符号进行复用(步骤S95)。然后，在发送装置10中，DFT部6进行将通过复用而生成的插值前SC块变换成频域信号的DFT处理(步骤S96)，插值处理部7进行插值处理(步骤S97)，IDFT部8进行变换成时域信号的IDFT处理(步骤S98)。另外，各结构的详细动作基于各结构的流程图。
这里，图12所示的包含零符号的插值前SC块的结构是由零符号和固定序列符号组成的。因此，插值前SC块本身是固定信号。在这种情况下，也可以是，在存储部中保存对包含零符号的插值前SC块实施了DFT处理、过采样处理以及IDFT处理后的信号而加以利用。
图20是示出第1实施方式的发送装置10a的结构例的框图。发送装置10a具有数据生成部1、固定序列生成部4、复用部5、DFT部6、插值处理部7、IDFT部8、存储部11以及输出控制部12。另外，由DFT部6、插值处理部7以及IDFT部8构成信号变换部9。
存储部11存储与如下的由LN个样本构成的SC块的信号相同的由LN个样本构成的SC块的信号，该信号是在图1所示的发送装置10中从输出控制部3输出零符号，并且对于由复用部5复用零符号和固定序列符号而生成的由ND个符号构成的插值前SC块，由DFT部6实施DFT处理，由插值处理部7实施插值处理，由IDFT部8实施IDFT处理而得到的。
输出控制部12进行输出从IDFT部8输入的包含数据符号的SC块或者存储部11中存储的包含零符号的SC块的控制。输出控制部12对输出的块进行控制。输出控制部12具有控制部121和输出部122。控制部121生成表示输出包含数据符号的SC块还是输出包含零符号的SC块的控制信息，将生成的控制信息输出给输出部122。输出部122根据从控制部121取得的控制信息，输出从IDFT部8输入的包含数据符号的SC块或者存储部11中存储的包含零符号的SC块。另外，在输出控制部12的输出部122中，在输出存储部11中存储的包含零符号的SC块的情况下，从存储部11读取并输出包含零符号的SC块。输出控制部12定期地输出存储部11中存储的包含零符号的SC块。控制信息的内容不同，但是控制部121的动作的流程图与图4所示的发送装置10的控制部31的流程图相同。图21是示出第1实施方式的发送装置10a的输出控制部12的输出部122的动作的流程图。输出部122在从控制部121取得控制信息时(步骤S101)，确认控制信息的内容，在是包含数据符号的SC块输出的情况下(步骤S102：是)，输出从IDFT部8输入的包含数据符号的SC块(步骤S103)，在是包含零符号的SC块输出的情况下(步骤S102：否)，输出存储部11中存储的包含零符号的SC块(步骤S104)。
另外，发送装置10a的复用部5的动作与在发送装置10的复用部5中从输出控制部3输入数据符号时的动作相同。
对发送装置10a的基本处理流程进行说明。图22是示出第1实施方式的发送装置10a生成并输出SC块的动作的流程图。首先，在发送装置10a中，数据生成部1生成并输出数据符号(步骤S111)，固定序列生成部4生成并输出固定序列符号(步骤S112)。复用部5对从数据生成部1输入的数据符号和从固定序列生成部4输入的固定序列符号进行复用(步骤S113)。在发送装置10a中，DFT部6进行将通过复用而生成的插值前SC块变换成频域信号的DFT处理(步骤S114)，插值处理部7进行插值处理(步骤S115)，IDFT部8进行变换成时域信号的IDFT处理(步骤S116)。然后，输出控制部12输出从IDFT部8输入的包含数据符号的SC块或者存储部11中存储的包含零符号的SC块(步骤S117)。另外，各结构的详细动作基于各结构的流程图。
在图20所示的发送装置10a的结构中，也能够得到与图1所示的发送装置10相同的效果。
接着，对发送装置10和发送装置10a的硬件结构进行说明。在发送装置10或发送装置10a中，数据生成部1是通过调制器实现的，DFT部6是通过DFT电路实现的，插值处理部7是通过插值电路实现的，IDFT部8是通过IDFT电路实现的，存储部11是通过存储器实现的。因此，在以后的说明中，对发送装置10或发送装置10a的结构中的零生成部2、固定序列生成部4、复用部5、输出控制部3或输出控制部12的部分进行说明。
图23和图24是示出第1实施方式的发送装置10或发送装置10a的硬件结构的例子的图。在发送装置10或发送装置10a中，零生成部2、固定序列生成部4、复用部5、输出控制部3或输出控制部12的各功能是通过处理电路91实现的。即，发送装置10或发送装置10a具有处理装置，该处理装置用于生成零符号，生成固定序列符号，对多种符号进行复用，输出2个符号中的1个符号或者输出2个SC块中的1个SC块。处理电路91可以是专门的硬件，也可以是执行存储器93中存储的程序的CPU(Central Processing Unit：中央理单元)92和存储器93。CPU92可以是中央理装置、处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、处理器或者DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理器)等。
在处理电路91是专门的硬件的情况下，处理电路91例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、并列程序化的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)或者将它们组合而成的器件。零生成部2、固定序列生成部4、复用部5、输出控制部3或者输出控制部12的各部的功能可以分别由处理电路91实现，也可以将各部的功能统一由处理电路91实现。
在处理电路91是CPU92和存储器93的情况下，零生成部2、固定序列生成部4、复用部5、输出控制部3或输出控制部12的功能是通过软件、固件或者软件与固件的组合实现的。软件或固件被描述成程序而存储在存储器93中。在处理电路91中，通过CPU92读出并执行存储器93中存储的程序，从而实现各部的功能。即，发送装置10或发送装置10a具有用于存储如下程序的存储器93：在由处理电路91执行时，其结果是执行生成零符号的步骤、生成固定序列符号的步骤、对2个符号进行复用的步骤、输出2个符号中的1个符号的步骤或者输出2个SC块中的1个SC块的步骤。另外，也可以说，这些程序用于使计算机执行零生成部2、固定序列生成部4、复用部5、输出控制部3或输出控制部12的顺序和方法。这里，存储器93例如是RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable ROM：可擦除可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically EPROM：电可擦除可编程只读存储器)等的非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、压缩盘、迷你盘或者DVD(Digital Versatile Disc：数字多功能光盘)等。
另外，对于零生成部2、固定序列生成部4、复用部5、输出控制部3或输出控制部12的各功能，可以用专门的硬件实现一部分，用软件或固件实现一部分。例如，对于零生成部2和固定序列生成部4，可以由作为专门的硬件的处理电路91实现其功能，对于复用部5、输出控制部3或输出控制部12，可以通过在处理电路91中CPU92读出并执行存储器93中存储的程序来实现其功能。
这样，处理电路91能够通过硬件、软件、固件或者它们的组合，实现上述的各功能。另外，零生成部2和固定序列生成部4不限于上述结构，也可以与数据生成部1相同地通过调制器实现。
如以上说明的那样，根据本实施方式，发送装置10在生成包含数据符号的SC块和包含零符号的SC块时，在DFT处理、插值处理以及IDFT处理前的插值前SC块中，在包含数据符号的插值前SC块和包含零符号的插值前SC块的相同位置插入固定序列符号。由此，即使在发送的信号中设定零区间的情况下，也能够消除SC块之间的相位的不连续性，因此能够抑制带外谱的增加。
第2实施方式
在第1实施方式中，对在1个SC块内包含零符号和固定序列符号或数据符号和固定序列符号的情况进行了说明。在本实施方式中，对在1个SC块内包含零符号、数据符号以及固定序列符号的情况进行说明。
图25是示出本发明的第2实施方式的发送装置10b的结构例的框图。发送装置10b是从图1所示的发送装置10删除零生成部2、输出控制部3和复用部5，并且追加数据生成部21、零生成部22、复用部23、输出控制部3b以及复用部5b而成的结构。另外，由DFT部6、插值处理部7以及IDFT部8构成信号变换部9。在第2实施方式中，在发送装置10b中，将数据生成部21作为第1数据生成，将数据生成部21生成的数据符号作为第1数据符号。另外，将数据生成部1作为第2数据生成，将数据生成部1生成的数据符号作为第2数据符号。另外，将复用部23作为第1复用部，将复用部5b作为第2复用部。
数据生成部21生成基于PSK或QAM等的调制方式的数据符号，将生成的数据符号输出给复用部23。另外，PSK和QAM等只是一例，也可以是与它们不同的调制方式。调制方式是与数据生成部1相同的方式。数据生成部1生成符号数是ND-M个的数据符号作为1个插值前SC块的数据符号。在数据生成部21中，生成符号数是X个的数据符号作为1个插值前SC块的数据符号。生成的符号数不同，但是数据生成部21的动作的流程图与图2所示的数据生成部1的流程图相同。
零生成部22生成信号值是零值的符号即零符号，将生成的零符号输出给复用部23。在第1实施方式中，零生成部2生成符号数是ND-M个的零符号作为1个插值前SC块的零符号。在零生成部22中，生成符号数是ND-M-X个的零符号作为1个插值前SC块的零符号。生成的符号数不同，但是零生成部22的动作的流程图与图3所示的零生成部2的流程图相同。
复用部23在时域对从数据生成部21输入的数据符号和从零生成部22输入的零符号进行复用而生成复用符号，将生成的复用符号输出给输出控制部3b。复用符号是包含数据符号和零符号的符号。具体地，复用部23对X个数据符号和ND-M-X个零符号进行复用，生成由ND-M个符号数构成的复用符号。复用部23例如将由X个符号数构成的数据符号分割成X/2个符号数的数据符号，生成按照与ND-M-X个零符号的两端相邻的方式配置X/2个符号数的数据符号的复用符号。图26是示出第2实施方式的发送装置10b的复用部5b的动作的流程图。复用部5b从数据生成部21被输入数据符号(步骤S121)，从零生成部22被输入零符号(步骤S122)。复用部5b对数据符号进行分割(步骤S123)，将零符号配置在中央，将分割后的数据符号配置在零符号的两端(步骤S124)。另外，数据符号和零符号的配置只是一例，并不限于此。也可以是，复用部23例如将由ND-M-X个符号数构成的零符号分割成(ND-M-X)/2个符号数的零符号，生成按照与X个数据符号的两端相邻的方式配置(ND-M-X)/2个符号数的零符号的复用符号。在以后的说明中，假设对数据符号进行分割的情况。
输出控制部3b进行控制以将从数据生成部1输入的数据符号或从复用部23输入的复用符号输出给复用部5b。输出控制部3b对输出的符号进行控制。输出控制部3b具有控制部31b和输出部32b。控制部31b生成表示向复用部5b输出数据符号或者输出复用符号的控制信息，将生成的控制信息输出给输出部32b。输出部32b根据从控制部31b取得的控制信息，将从数据生成部1输入的数据符号或者从复用部23输入的复用符号输出给复用部5b。输出控制部3b定期地从复用部23输出1个插值前SC块的复用符号。另外，也可以是，控制部31b使控制信息还包含对数据生成部1、21以及零生成部22的动作进行控制的信息，将该信息输出给数据生成部1、21以及零生成部22。控制信息的内容不同，但是控制部31b的动作的流程图与图4所示的控制部31的流程图相同。图27是示出第2实施方式的发送装置10b的输出控制部3b的输出部32b的动作的流程图。输出部32b在从控制部31b取得控制信息时(步骤S131)，确认控制信息的内容，在是数据符号输出的情况下(步骤S132：是)，将从数据生成部1输入的数据符号输出给复用部5b(步骤S133)，在是复用符号输出的情况下(步骤S132：否)，将从复用部23输入的复用符号输出给复用部5b(步骤S134)。
复用部5b在时域对从输出控制部3b输入的数据符号或复用符号以及从固定序列生成部4输入的固定序列符号进行复用而生成插值前SC块，将生成的插值前SC块输出给DFT部6。与第1实施方式相同，设插值前SC块的符号数为ND个，设插值前SC块中包含的固定序列的符号数为M个，设数据符号或复用符号的符号数为ND-M个。在复用部5b中，将ND-M个数据符号或复用符号配置在插值前SC块的中央。与第1实施方式的复用部5相同，复用部5b将M个固定序列符号分割成两半，作为插值前SC块内的固定序列符号的配置，在比配置于插值前SC块的中央的ND-M个数据符号或复用符号靠前的插值前SC块的开头部分配置固定序列符号的后半部分的M/2个符号，在比ND-M个数据符号或复用符号靠后的插值前SC块的结尾部分配置固定序列符号的前半部分的M/2个符号。固定序列符号的后半部分的M/2个符号是固定序列符号的后半部分，固定序列符号的前半部分的M/2个符号是固定序列符号的前半部分。另外，与第1实施方式的复用部5相同，也可以是，对于配置于插值前SC符号的固定序列符号，在开头部分和结尾部分是不同的符号数。图28是示出第2实施方式的发送装置10b的复用部5b的动作的流程图。复用部5b从固定序列生成部4被输入固定序列符号(步骤S141)，从输出控制部3b被输入数据符号或复用符号(步骤S142)。复用部5b对固定序列符号进行分割(步骤S143)，将数据符号或复用符号配置在插值前SC块的中央，将分割后的固定序列符号的后半部分的M/2个符号配置在插值前SC块的开头部分，将分割出的固定序列符号的前半部分的M/2个符号配置在插值前SC块的结尾部分(步骤S144)。
这里，对从复用部5b输出给DFT部6的插值前SC块的结构进行说明。图29是示出从第2实施方式的发送装置10b的复用部5b向DFT部6输出的包含数据符号和零符号的插值前SC块的结构的例子的图。在图29中，作为一例，示出从复用部5b向DFT部6输出的第k个插值前SC块。第k个插值前SC块是在复用部5b中，对由复用部23对由数据生成部21生成的数据符号和由零生成部22生成的零符号进行复用而得到的复用符号以及由固定序列生成部4生成的固定序列符号进行复用而得到的。另外，与第1实施方式相同，设第k个插值前SC块中的第m个数据符号为dk,m。在第k个插值前SC块中，从插值前SC块的开头起按顺序包含基于F0，…FM/2-1，dk,0，…dk,X/2-1、ND-M-X个零、dk,X/2，…dk,X-1，F-M/2，…，F-1的ND个符号。如图29所示，在插值前SC块中，与配置于插值前SC块的中央的ND-M-X个零符号相邻地在开头侧配置数据符号的前半部分的X/2个符号，与ND-M-X个零符号相邻地在结尾侧配置数据符号的后半部分的X/2个符号。另外，在插值前SC块的开头部分配置固定序列符号的后半部分的M/2个符号，在插值前SC块的结尾部分配置固定序列符号的前半部分的M/2个符号。这样，插值前SC块内的固定序列符号的配置与第1实施方式相同。由此，在被实施了DFT部6的DFT处理、插值处理部7的插值处理以及IDFT部8的IDFT处理后的SC块中，SC块之间的相位连接，能够抑制带外谱。
另外，图29是在输出控制部3b中将从复用部23输入的复用符号输出给复用部5b时的、从复用部5b向DFT部6输出的插值前SC块的结构。在输出控制部3b中将从数据生成部1输入的数据符号输出给复用部5b时的、从复用部5b向DFT部6输出的插值前SC块的结构与在第1实施方式中说明的图11所示的插值前SC块的结构相同。
对从复用部23输出的数据符号和零符号进行复用而得到的复用符号的结构是从图29所示的插值前SC块中除去固定序列符号的部分而成的。
包含零符号、数据符号以及固定序列符号的SC块即包含复用符号和固定序列符号的SC块相对于包含数据符号和固定序列符号的SC块的发送频率，基于从输出控制部3b的控制部31b输出的控制信息的内容。例如，在发送包含数据符号和固定序列符号的SC块规定次数之后发送1次包含复用符号和固定序列符号的SC块的情况下，控制部31b在从数据生成部1输出规定次数的插值前SC块的数据符号之后，生成从复用部23输出1个插值前SC块的复用符号的控制信息，输出给输出部32b。
另外，与第1实施方式相同，包含零符号的插值前SC块的长度即符号数并不限于ND个，可以比ND个多，也可以比ND个少。
对发送装置10b的基本处理流程进行说明。图30是示出第2实施方式的发送装置10b生成并输出SC块的动作的流程图。首先，在发送装置10b中，数据生成部21生成并输出数据符号(步骤S151)，零生成部22生成并输出零符号(步骤S152)，复用部23对从数据生成部21输入的数据符号和从零生成部22输入的零符号进行复用(步骤S153)。数据生成部1生成并输出数据符号(步骤S154)。输出控制部3b将从数据生成部1输入的数据符号或从复用部23输入的复用符号输出给复用部5b(步骤S155)。固定序列生成部4生成并输出固定序列符号(步骤S156)。复用部5b对从输出控制部3b输入的数据符号或复用符号以及从固定序列生成部4输入的固定序列符号进行复用(步骤S157)。然后，在发送装置10b中，DFT部6进行将通过复用而生成的插值前SC块变换成频域信号的DFT处理(步骤S158)，插值处理部7进行插值处理(步骤S159)，IDFT部8进行变换成时域信号的IDFT处理(步骤S160)。另外，各结构的详细动作基于各结构的流程图。
另外，在图25所示的发送装置10b的结构中，是具有数据生成部1和数据生成部21这2个数据生成部的结构，但并不限于此。例如，也可以是如下结构：发送装置10b具有蓄积由1个数据生成部生成的数据符号的缓存，从缓存向复用部23输出X个数据符号，或者向输出控制部3b输出ND个数据符号。
发送装置10b的硬件结构与第1实施方式的发送装置10、10a的结构相同。例如，数据生成部21与数据生成部1是相同的结构，零生成部22与零生成部2是相同的结构，复用部23和复用部5b与复用部5是相同的结构，输出控制部3b与输出控制部3是相同的结构。
如以上说明的那样，根据本实施方式，发送装置10b在生成包含数据符号的SC块以及包含数据符号和零符号的SC块的情况下，在DFT处理、插值处理以及IDFT处理前的插值前SC块中，在包含数据符号的插值前SC块以及包含数据符号和零符号的插值前SC块的相同位置插入固定序列符号。由此，即使在发送的信号中设定有零区间的情况下，也能够消除SC块之间的相位的不连续性，因此能够抑制带外谱的增加。另外，由于在包含零符号的SC块中包含数据符号，因此与第1实施方式相比，能够高效地发送数据符号。
以上的实施方式中示出的结构只是示出本发明的内容的一例，还可以与其他的公知技术进行组合，也可以在不脱离本发明主旨的范围内，对结构的一部分进行省略和变更。
标号说明
1、21：数据生成部；2、22：零生成部；3、3b、12：输出控制部；4：固定序列生成部；5、5b、23：复用部；6：DFT部；7：插值处理部；8：IDFT部；9：信号变换部；10、10a、10b：发送装置；11：存储部；31、31b、121：控制部；32、32b、122：输出部。

Claims (13)

1.一种发送装置，其特征在于，该发送装置具有：
数据生成部，其生成数据符号；
零生成部，其生成信号值是零值的符号即零符号；
输出控制部，其被输入所述数据符号和所述零符号，对输出的符号进行控制；
固定序列生成部，其生成信号值由固定序列构成的固定序列符号；
复用部，其对所述固定序列符号进行分割，在插值处理前的块即插值前块中，将分割后的固定序列符号配置在与从所述输出控制部输入的符号相比所述插值前块的开头部分和结尾部分，生成所述插值前块；以及
信号变换部，其对所述插值前块进行傅里叶变换处理、插值处理以及傅里叶逆变换处理，输出插值处理后的块。
2.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，
所述复用部使所述分割后的固定序列符号的符号数在所述开头部分和所述结尾部分为相同的符号数。
3.根据权利要求1所述的发送装置，其特征在于，
所述复用部使所述分割后的固定序列符号的符号数在所述开头部分和所述结尾部分为不同的符号数。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
所述复用部将分割后的固定序列符号的后半部分配置在所述插值前块的开头部分，将分割后的固定序列符号的前半部分配置在所述插值前块的结尾部分。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
所述输出控制部定期地输出所述零符号。
6.一种发送装置，其特征在于，该发送装置具有：
数据生成部，其生成数据符号；
固定序列生成部，其生成信号值由固定序列构成的固定序列符号；
复用部，其对所述固定序列符号进行分割，在插值处理前的块即插值前块中，将分割后的固定序列符号配置在与所述数据符号相比所述插值前块的开头部分和结尾部分，生成所述插值前块；
信号变换部，其对所述插值前块进行傅里叶变换处理、插值处理以及傅里叶逆变换处理，输出插值处理后的块；
存储部，其存储与对将分割后的固定序列符号配置在与信号值是零值的符号即零符号相比块的开头部分和结尾部分而成的块实施了所述傅里叶变换处理、所述插值处理以及所述傅里叶逆变换处理后的块相同的块；以及
输出控制部，其对从所述逆傅里叶变换部输入的块或所述存储部中存储的块的输出进行控制。
7.根据权利要求6所述的发送装置，其特征在于，
所述复用部将分割后的固定序列符号的后半部分配置在所述插值前块的开头部分，将分割后的固定序列符号的前半部分配置在所述插值前块的结尾部分。
8.根据权利要求6或7所述的发送装置，其特征在于，
所述输出控制部定期地输出所述存储部中存储的块。
9.一种发送装置，其特征在于，该发送装置具有：
第1数据生成部，其生成第1数据符号；
零生成部，其生成信号值是零值的符号即零符号；
第1复用部，其对所述第1数据符号和所述零符号进行复用而生成复用符号；
第2数据生成部，其生成第2数据符号；
输出控制部，其被输入所述第2数据符号和所述复用符号，对输出的符号进行控制；
固定序列生成部，其生成信号值由固定序列构成的固定序列符号；
第2复用部，其对所述固定序列符号进行分割，在插值处理前的块即插值前块中，将分割后的固定序列符号配置在与从所述输出控制部输入的符号相比所述插值前块的开头部分和结尾部分，生成所述插值前块；以及
信号变换部，其对所述插值前块进行傅里叶变换处理、插值处理以及傅里叶逆变换处理，输出插值处理后的块。
10.根据权利要求9所述的发送装置，其特征在于，
所述第2复用部使所述分割后的固定序列符号的符号数在所述开头部分和所述结尾部分为相同的符号数。
11.根据权利要求9所述的发送装置，其特征在于，
所述第2复用部使所述分割后的固定序列符号的符号数在所述开头部分和所述结尾部分为不同的符号数。
12.根据权利要求9～11中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
所述第2复用部将分割后的固定序列符号的后半部分配置在所述插值前块的开头部分，将分割后的固定序列符号的前半部分配置在所述插值前块的结尾部分。
13.根据权利要求9～12中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
所述输出控制部定期地输出所述复用符号。
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