JP2001339328A - 受信装置、受信方法、ならびに、情報記録媒体 - Google Patents
受信装置、受信方法、ならびに、情報記録媒体Info
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- JP2001339328A JP2001339328A JP2000154177A JP2000154177A JP2001339328A JP 2001339328 A JP2001339328 A JP 2001339328A JP 2000154177 A JP2000154177 A JP 2000154177A JP 2000154177 A JP2000154177 A JP 2000154177A JP 2001339328 A JP2001339328 A JP 2001339328A
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
比が大きな信号伝送に好適な受信装置等を提供する。 【解決手段】 受信部201は、受信信号102を出力
し、推定部202は、受信信号102と変調済データ信
号106とから伝搬路特性103を推定し、補償部20
3は、受信信号102と伝搬路特性103とから補償済
データ信号104を出力し、復調部204は、補償済デ
ータ信号104から復調済データ信号105を復調し、
変調部205は、復調済データ信号105から変調済デ
ータ信号106を変調する。推定部202は、既知デー
タを変調したものと受信信号の既知データ部分との比較
から推定を開始し、補償部203は、推定済の伝搬路特
性を用いて未補償のデータ信号部分を補償する。
Description
法、ならびに、情報記録媒体に関する。
の長さの比が大きな信号が伝送される場合の伝送路特性
を推定して、これにより補償を行い、伝送されたデータ
信号を適切に取得するのに好適な受信装置、受信方法、
これらをコンピュータにおいて実現するプログラムを記
録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体に関する。
を伝送したいとする要望は強くなっており、これに対応
するさまざまな技術が研究されている。
反射などにより、遅延波が発生するため、これによる影
響を除外する必要がある。そこで、以下のような手法が
提案されている。
シンボルと既知シンボルとをあわせて変調してこれを送
信する。
ルに相当する部分と、既知シンボルを変調した結果とを
比較してインパルス応答を求め、これを伝送路特性とす
る。さらに、受信信号のデータシンボルに相当する部分
を得られた伝送路特性で補償してから復調して、伝送さ
れたデータシンボルを得る。
ogonal Frequency Division Multiplex;直交周波数分
割多重)通信などで用いられている。
work)などで大量のデータを伝送するためには、既知シ
ンボルの長さに対する送信シンボルの長さの比はできる
だけ大きくしたい。一方、移動体通信では、端末−端末
間や端末−基地局間の伝送状況が大きく変化することが
ある。
あげる技術では、伝送路特性が時間とともに変化してし
まうため、長いデータシンボルの途中で伝送路特性の推
定値と現実の状況とが大きくずれてしまうことがある。
このため、補償が十分に行えない、という問題が生じて
しまう。
めになされたもので、既知信号の長さに対するデータ信
号の長さの比が大きな信号が伝送される場合の伝送路特
性を推定して、これにより補償を行い、伝送されたデー
タ信号を適切に取得するのに好適な受信装置、受信方
法、これらをコンピュータにおいて実現するプログラム
を記録したコンピュータ読取可能な情報記録媒体を提供
することを目的とする。
め、本発明の原理にしたがって、下記の発明を開示す
る。
信部と、推定部と、補償部と、復調部と、変調部と、を
備えるように構成する。
号と、を含む信号を変調して得られる送信信号が伝送さ
れた結果を受信して、これを受信信号として出力する。
信信号のデータ信号に相当する部分を補償して、これを
補償済データ信号として出力する。
調して、これを復調済データ信号として出力する。
して、これを変調済データ信号として出力する。
信号に相当する部分と、既知信号を変調して得られる結
果と、を比較して、および、(b)受信信号のデータ信
号に相当する部分と、変調済データ信号のデータ信号に
相当する部分と、を比較して、伝送路特性を推定する。
号の未だ補償されていない部分は、伝送路特性のすでに
推定されている部分により、補償されるように構成する
ことができる。
は、比較により得られるインパルス応答を伝送路特性と
して出力するように構成することができる。
構成することができる。
変調して、これを変調済既知信号として出力する。
信号を変調して得られる結果として用いて、比較する。
号は、マルチキャリア伝送方式により、既知信号と、デ
ータ信号と、を含む信号を変調して得られるものであ
り、分離部をさらに備えるように構成することができ
る。
マルチキャリア伝送方式の搬送周波数ごとに分離して、
これらを受信信号群として出力する。
補償済データ信号、復調済データ信号、および、変調済
データ信号にかえて、受信信号群の信号と同数もしくは
これ未満の数の信号からなる補償済データ信号群、復調
済データ信号群、および、変調済データ信号群を、それ
ぞれ用いる。
キャリア伝送方式の搬送周波数は互いに直交し、分離部
は、高速フーリエ変換により受信された受信信号を分離
するように構成することができる。
に備えるように構成することができる。
ら、送信信号の変調前の信号に含まれるデータ信号を復
元して、これを伝送データ信号として出力する。
直交周波数分割多重方式を選択した場合には、パラレル
→シリアル変換を行って伝送データ信号を復元する。
信工程と、推定工程と、補償工程と、復調工程と、変調
工程と、を備えるように構成する。
タ信号と、を含む信号を変調して得られる送信信号が伝
送された結果を受信して、これを受信信号として出力す
る。
る。
り、受信信号のデータ信号に相当する部分を補償して、
これを補償済データ信号として出力する。
を復調して、これを復調済データ信号として出力する。
変調して、これを変調済データ信号として出力する。
既知信号に相当する部分と、既知信号を変調して得られ
る結果と、を比較して、および、(b)受信信号のデー
タ信号に相当する部分と、変調済データ信号のデータ信
号に相当する部分と、を比較して、伝送路特性を推定す
る。
号の未だ補償されていない部分は、伝送路特性のすでに
推定されている部分により、補償されるように構成する
ことができる。
程は、比較により得られるインパルス応答を伝送路特性
として出力するように構成することができる。
構成することができる。
を変調して、これを変調済既知信号として出力する。
既知信号を変調して得られる結果として用いて、比較す
る。
号は、マルチキャリア伝送方式により、既知信号と、デ
ータ信号と、を含む信号を変調して得られるものであ
り、分離工程をさらに備えるように構成することができ
る。
号をマルチキャリア伝送方式の搬送周波数ごとに分離し
て、これらを受信信号群として出力する。
補償済データ信号、復調済データ信号、および、変調済
データ信号にかえて、受信信号群の信号と同数もしくは
これ未満の数の信号からなる補償済データ信号群、復調
済データ信号群、および、変調済データ信号群を、それ
ぞれ用いる。
キャリア伝送方式の搬送周波数は互いに直交し、分離工
程は、高速フーリエ変換により受信された受信信号を分
離するように構成することができる。
らに備えるように構成することができる。
群から、送信信号の変調前の信号に含まれるデータ信号
を復元して、これを伝送データ信号として出力する。
直交周波数分割多重方式を選択した場合には、パラレル
→シリアル変換を行って伝送データ信号を復元する。
現するプログラムや、本発明で用いられ、あるいは、本
発明により出力されるサンプリング間隔数列を、コンパ
クトディスク、フロッピーディスク、ハードディスク、
光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気テー
プ、半導体メモリなどの情報記録媒体に記録することが
できる。
る情報処理装置(汎用コンピュータ、ゲーム装置、携帯
情報端末、移動体電話、DSP(Digital Signal Proce
ssor;ディジタル信号プロセッサ)、FPGA(Field
Programmable Gate Array)など)で、本発明の情報記
録媒体に記録されたプログラムを、実行することによ
り、上記の受信装置、および、受信方法を実現すること
ができる。
のプログラムを記録した情報記録媒体を配布、販売する
ことができる。
する。なお、以下に説明する実施形態は説明のためのも
のであり、本願発明の範囲を制限するものではない。し
たがって、当業者であればこれらの各要素もしくは全要
素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用するこ
とが可能であるが、これらの実施形態も本願発明の範囲
に含まれる。
1の実施の形態に係る受信装置と、これに対して信号を
伝送する送信装置と、の関係を示す模式図である。
け付けて、これと既知信号153を送信信号154に変
調して、受信装置101へ送信する。
変化する。
受信信号102として受信して、これと既知信号153
とを用いて変化する伝搬路の特性を推定して、伝送され
た信号として、復調済データ信号105を得る。
置の概要構成を示す模式図である。以下、本図を参照し
て説明する。なお、上述の図に示す要素と同じ機能を果
たす要素には、本図においても、同じ符号を付してあ
る。
部202と、補償部203と、復調部204と、変調部
205と、を備える。
路によって変化した信号を受信して、これを受信信号1
02として出力する。
いて、伝送路特性103を推定する。
路特性により、受信信号102のデータ信号に相当する
部分を補償して、これを補償済データ信号104として
出力する。
号104を復調して、これを復調済データ信号105と
して出力する。これが、送信装置151から伝送された
データ信号である。
105を変調して、これを変調済データ信号106とし
て出力する。
号とのフレームフォーマットを示す説明図である。図4
は、推定部202における伝搬路特性の推定の手法を説
明する説明図である。以下、これらの図を参照して説明
する。
を格納する既知信号部302と、データ信号152を格
納するデータ信号部303と、に分割することができ
る。また、データ信号部303は、複数の部分にパケッ
ト単位にd1, d2, d3, …dNのようにN個に分割されてい
る。本実施形態は、特に、後述の実験結果に示すよう
に、既知信号部302の長さに対してデータ信号部30
3の長さが長い場合であっても良好な結果が得られる。
の既知信号部302」を、「既知信号を変調して得られ
る結果」で除することにより、インパルス応答を計算す
る。このインパルス応答が、既知信号153を伝送した
時点での伝搬路特性の推定値となる。
の近くにあるパケットについては、現実の伝搬路特性と
は、大きくずれないと考えられる。そこで、データ信号
部303のうち、d1, …, dL (L<N)に相当する部分に
ついては、既知信号部302から得られたインパルス応
答を用いて、補償を行う。
204がd1, …, dLに相当する部分について、復調を行
う。これにより、データ信号152のうち、d1, …, dL
の部分を得ることができる。
既知信号153と同様に、伝搬路特性を推定するための
データとして用いる。このため、データ信号152のう
ち、dL-M+1,…, dLの部分を変調部205により変調し
て、変調済データ信号106を得る。
タ信号部303のうちdL-M+1,…, d Lに相当する部分」
を、「変調済データ信号106のうちdL-M+1,…, dLに
相当する部分」で除して、インパルス応答を計算する。
このインパルス応答が、dL-M+1,…, dLを伝送した時点
での伝搬路特性の推定値となる。
ットの最後に近い部分については、現実の伝搬路特性と
は、大きくずれないと考えられる。そこで、この推定値
を用いて、データ信号部303のうち、dL+1, …, d2L
に相当する部分について補償を行う。
るまで、以下の(イ)〜(ハ)を繰り返す。
る部分について推定された伝搬路特性」を用いて、「d
iL+1, …, d(i+1)Lに相当する部分」について補償を行
い、復調して復調済データ信号105を得る。
のうち、d(i+1)L-M+1, …, d(i+1)Lに相当する部分を変
調して変調済データ信号106を得て、これを用いて伝
搬路特性を推定する。
す任意の値とすることができ、実機実験などを通じて最
適な値を採用することができる。たとえば、LはNの約数
とすることができる。
を推定する場合、すなわち、M>1の場合、各パケットご
とにインパルス応答を得てからこれらを平均することが
できる。また、d(i+1)L-M+1, …, d(i+1)Lの添字が大き
いものほど重みを大きくした加重平均を採用してもよ
い。
ュータやDSP、FPGAなどのソフトウェアにより電
子回路を構成したもののほか、ASIC(Application
Specific Integrated Circuit)を用いて実行してもよ
い。
を用いることができ、後述するOFDMに限定されな
い。
変調と復調については特に限定を設けなかったが、本実
施形態は、変調と復調についてマルチキャリア通信(直
交周波数分割多重通信を含む。)の技術を用いる。図5
は、本実施形態における推定部202における伝搬路特
性の推定の手法を説明する説明図である。
される。直交周波数分割多重通信の場合は、高速フーリ
エ変換により、搬送周波数ごとに分離することができ
る。また、変調後の帯域が互いに重ならないようなマル
チキャリア通信による場合は、一般的なフィルタ処理に
よって、分離を行うことができる。
なっていた部分に対して、本実施形態では、「分離され
た信号群」をまとめて扱うことにより、同様に、伝送路
特性を推定して補償を行うことができる。
群は、送信装置から伝送されるべきデータ信号そのもの
ではないため、たとえば、これらの信号群を適宜パラレ
ル→シリアル変換することにより伝送データ信号を得る
ことができる。
信、特に直交周波数多重分割通信の簡単な拡張により、
大量のデータ転送が可能な通信技術を実現することがで
きる。
法によって伝送した場合と、本発明の手法によって伝送
した場合の、フレーム長さとビットエラー率との関係
を、示すコンピュータ模擬実験の結果を示すグラフであ
る。横軸はフレーム長(バースト長)であり、縦軸はビ
ットエラー率である。
長が増えるにしたがって、ビットエラー率も増加してい
き、たとえばフレーム長が300ビットの場合には、5
0パーセント近く伝送エラーになってしまうという結果
が得られている。
よれば、補償を行う間隔(グラフのnce。上記のLに
対応する値)によってビットエラー率は変化するが、ビ
ットエラー率はいずれも10パーセント未満であり、従
来法に比べて格段にビットエラー率が低いことがわか
る。
既知信号の長さに対するデータ信号の長さの比が大きな
信号が伝送される場合の伝送路特性を推定して、これに
より補償を行い、伝送されたデータ信号を適切に取得す
るのに好適な受信装置、受信方法、これらをコンピュー
タにおいて実現するプログラムを記録したコンピュータ
読取可能な情報記録媒体を提供することができる。
これに対して信号を伝送する送信装置と、の関係を示す
模式図である。
構成を示す模式図である。
知信号と、データ信号とのフレームフォーマットを示す
説明図である。
路特性の推定の手法を説明する説明図である。
路特性の推定の手法を説明する説明図である。
係を模擬実験で得た結果を示すグラフである。
率の関係を模擬実験で得た結果を示すグラフである。
Claims (22)
- 【請求項1】既知信号と、データ信号と、を含む信号を
変調して得られる送信信号が伝送された結果を受信し
て、これを受信信号として出力する受信部と、 伝送路特性を推定する推定部と、 前記伝送路特性により、前記受信信号の前記データ信号
に相当する部分を補償して、これを補償済データ信号と
して出力する補償部と、 前記補償済データ信号を復調して、これを復調済データ
信号として出力する復調部と、 前記復調済データ信号を変調して、これを変調済データ
信号として出力する変調部と、 を備える受信装置であって、 前記推定部は、 (a)前記受信信号の前記既知信号に相当する部分と、
前記既知信号を変調して得られる結果と、を比較して、
および、 (b)前記受信信号の前記データ信号に相当する部分
と、前記変調済データ信号の前記データ信号に相当する
部分と、を比較して、伝送路特性を推定することを特徴
とする受信装置。 - 【請求項2】前記受信信号の未だ補償されていない部分
は、前記伝送路特性のすでに推定されている部分によ
り、補償されることを特徴とする請求項1に記載の受信
装置。 - 【請求項3】前記推定部は、前記比較により得られるイ
ンパルス応答を伝送路特性として出力することを特徴と
する請求項1または2に記載の受信装置。 - 【請求項4】前記変調部は、さらに、前記既知信号を変
調して、これを変調済既知信号として出力し、 前記推定部は、前記変調済既知信号を、前記既知信号を
変調して得られる結果として用いて、比較することを特
徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の受信装
置。 - 【請求項5】前記送信信号は、マルチキャリア伝送方式
により、既知信号と、データ信号と、を含む信号を変調
して得られるものであり、 前記受信された受信信号を前記マルチキャリア伝送方式
の搬送周波数ごとに分離して、これらを受信信号群とし
て出力する分離部をさらに備え、 前記受信信号にかえて前記受信信号群を、前記補償済デ
ータ信号、前記復調済データ信号、および、前記変調済
データ信号にかえて、前記受信信号群の信号と同数もし
くはこれ未満の数の信号からなる前記補償済データ信号
群、前記復調済データ信号群、および、前記変調済デー
タ信号群を、それぞれ用いる請求項1から4のいずれか
1項に記載の受信装置。 - 【請求項6】前記マルチキャリア伝送方式の搬送周波数
は互いに直交し、 前記分離部は、高速フーリエ変換により前記受信された
受信信号を分離することを特徴とする請求項5に記載の
受信装置。 - 【請求項7】前記復調済データ信号群から、前記送信信
号の変調前の信号に含まれるデータ信号を復元して、こ
れを伝送データ信号として出力する出力部をさらに備え
ることを特徴とする請求項5または6に記載の受信装
置。 - 【請求項8】既知信号と、データ信号と、を含む信号を
変調して得られる送信信号が伝送された結果を受信し
て、これを受信信号として出力する受信工程と、 伝送路特性を推定する推定工程と、 前記伝送路特性により、前記受信信号の前記データ信号
に相当する部分を補償して、これを補償済データ信号と
して出力する補償工程と、 前記補償済データ信号を復調して、これを復調済データ
信号として出力する復調工程と、 前記復調済データ信号を変調して、これを変調済データ
信号として出力する変調工程と、 を備える受信方法であって、 前記推定工程では、 (a)前記受信信号の前記既知信号に相当する部分と、
前記既知信号を変調して得られる結果と、を比較して、
および、 (b)前記受信信号の前記データ信号に相当する部分
と、前記変調済データ信号の前記データ信号に相当する
部分と、を比較して、伝送路特性を推定することを特徴
とする受信方法。 - 【請求項9】前記受信信号の未だ補償されていない部分
は、前記伝送路特性のすでに推定されている部分によ
り、補償されることを特徴とする請求項8に記載の受信
方法。 - 【請求項10】前記推定工程は、前記比較により得られ
るインパルス応答を伝送路特性として出力することを特
徴とする請求項8または9に記載の受信方法。 - 【請求項11】前記変調工程は、さらに、前記既知信号
を変調して、これを変調済既知信号として出力し、 前記推定工程は、前記変調済既知信号を、前記既知信号
を変調して得られる結果として用いて、比較することを
特徴とする請求項8から10のいずれか1項に記載の受
信方法。 - 【請求項12】前記送信信号は、マルチキャリア伝送方
式により、既知信号と、データ信号と、を含む信号を変
調して得られるものであり、 前記受信された受信信号を前記マルチキャリア伝送方式
の搬送周波数ごとに分離して、これらを受信信号群とし
て出力する分離工程をさらに備え、 前記受信信号にかえて前記受信信号群を、前記補償済デ
ータ信号、前記復調済データ信号、および、前記変調済
データ信号にかえて、前記受信信号群の信号と同数もし
くはこれ未満の数の信号からなる前記補償済データ信号
群、前記復調済データ信号群、および、前記変調済デー
タ信号群を、それぞれ用いる請求項8から11のいずれ
か1項に記載の受信方法。 - 【請求項13】前記マルチキャリア伝送方式の搬送周波
数は互いに直交し、 前記分離工程は、高速フーリエ変換により前記受信され
た受信信号を分離することを特徴とする請求項12に記
載の受信方法。 - 【請求項14】前記復調済データ信号群から、前記送信
信号の変調前の信号に含まれるデータ信号を復元して、
これを伝送データ信号として出力する出力工程をさらに
備えることを特徴とする請求項12または13に記載の
受信方法。 - 【請求項15】コンピュータを、 既知信号と、データ信号と、を含む信号を変調して得ら
れる送信信号が伝送された結果を受信して、これを受信
信号として出力する受信部、 伝送路特性を推定する推定部、 前記伝送路特性により、前記受信信号の前記データ信号
に相当する部分を補償して、これを補償済データ信号と
して出力する補償部、 前記補償済データ信号を復調して、これを復調済データ
信号として出力する復調部、および、 前記復調済データ信号を変調して、これを変調済データ
信号として出力する変調部として機能させ、 前記推定部は、 (a)前記受信信号の前記既知信号に相当する部分と、
前記既知信号を変調して得られる結果と、を比較して、
および、 (b)前記受信信号の前記データ信号に相当する部分
と、前記変調済データ信号の前記データ信号に相当する
部分と、を比較して、伝送路特性を推定するように機能
させることを特徴とするプログラムを記録したコンピュ
ータ読取可能な情報記録媒体。 - 【請求項16】前記プログラムは、前記コンピュータに
おいて、 前記受信信号の未だ補償されていない部分は、前記伝送
路特性のすでに推定されている部分により、補償される
ように機能させることを特徴とする請求項15に記載の
情報記録媒体。 - 【請求項17】前記プログラムは、前記コンピュータに
おいて、 前記推定部は、前記比較により得られるインパルス応答
を伝送路特性として出力するように機能させることを特
徴とする請求項15または16に記載の情報記録媒体。 - 【請求項18】前記プログラムは、前記コンピュータに
おいて、 前記変調部は、さらに、前記既知信号を変調して、これ
を変調済既知信号として出力し、 前記推定部は、前記変調済既知信号を、前記既知信号を
変調して得られる結果として用いて、比較するように機
能させることを特徴とする請求項15から17のいずれ
か1項に記載の情報記録媒体。 - 【請求項19】前記送信信号は、マルチキャリア伝送方
式により、既知信号と、データ信号と、を含む信号を変
調して得られるものであり、 前記プログラムは、前記コンピュータを、 前記受信された受信信号を前記マルチキャリア伝送方式
の搬送周波数ごとに分離して、これらを受信信号群とし
て出力する分離部としてさらに機能させ、 前記受信信号にかえて前記受信信号群を、前記補償済デ
ータ信号、前記復調済データ信号、および、前記変調済
データ信号にかえて、前記受信信号群の信号と同数もし
くはこれ未満の数の信号からなる前記補償済データ信号
群、前記復調済データ信号群、および、前記変調済デー
タ信号群を、それぞれ用いるように機能させることを特
徴とする請求項15から18のいずれか1項に記載の情
報記録媒体。 - 【請求項20】前記マルチキャリア伝送方式の搬送周波
数は互いに直交し、 前記プログラムは、前記コンピュータにおいて、 前記分離部は、高速フーリエ変換により前記受信された
受信信号を分離することを特徴とする請求項19に記載
の情報記録媒体。 - 【請求項21】前記プログラムは、前記コンピュータ
を、 前記復調済データ信号群から、前記送信信号の変調前の
信号に含まれるデータ信号を復元して、これを伝送デー
タ信号として出力する出力部としてさらに機能させるこ
とを特徴とする請求項19または20に記載の情報記録
媒体。 - 【請求項22】前記情報記録媒体は、コンパクトディス
ク、フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディス
ク、光磁気ディスク、ディジタルビデオディスク、磁気
テープ、または、半導体メモリであることを特徴とする
請求項15から21に記載の情報記録媒体。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000154177A JP2001339328A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 受信装置、受信方法、ならびに、情報記録媒体 |
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