JP2002009860A - 送信装置、送信方法及び受信装置 - Google Patents

送信装置、送信方法及び受信装置

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JP2002009860A
JP2002009860A JP2001147396A JP2001147396A JP2002009860A JP 2002009860 A JP2002009860 A JP 2002009860A JP 2001147396 A JP2001147396 A JP 2001147396A JP 2001147396 A JP2001147396 A JP 2001147396A JP 2002009860 A JP2002009860 A JP 2002009860A
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modulation
amplitude
signal
signal point
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Application number
JP2001147396A
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English (en)
Inventor
Yutaka Murakami
豊 村上
Shinichiro Takabayashi
真一郎 高林
Masayuki Orihashi
雅之 折橋
Akihiko Matsuoka
昭彦 松岡
Toshiyuki Morii
利幸 森井
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線通信に用いられるディジタル変調方式に
おいて、高感度の受信を行うことができる変調方式の実
現を目的とする。 【解決手段】 パイロットシンボルとしてＢＰＳＫ変調
方式を規則的に挿入し、ＢＰＳＫ変調方式の同相−直交
平面における信号点位置を多値変調方式の最大振幅をと
る信号点とは異なる位置に配置することで、ピーク電力
対平均送信電力比に影響を与えずに、ＢＰＳＫ変調方式
の信号点振幅を多値変調方式の最大信号点振幅より大き
くするようにしたものである。これにより、復調側で準
同期検波を行う際の送受信機間の周波数オフセットおよ
び振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電力対雑音電
力比におけるビット誤り率特性が向上し、高感度の受信
を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線装置及び送信
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディジタル移動無線通信方式にお
いて準同期検波を行う際のパイロットシンボルの信号点
位置に関する方法として、例えば、文献（陸上移動通信
用１６ＱＡＭのフェージングひずみ補償方式）三瓶、電
子情報通信学会論文誌Ｂ−ＩＩ、Ｖｏｌ．Ｊ−７２−Ｂ
−ＩＩ、Ｎｏ．１、ｐｐ．７−１５、１９８９年１月に
記載されているものが知られている。
【０００３】図１３に１６ＱＡＭ方式におけるパイロッ
トシンボルの信号点位置を示している。図１３におい
て、１３０１は同相Ｉ−直交Ｑ平面における１６ＱＡＭ
の信号点を示しており、パイロットシンボルの信号点は
１３０１Ａ，Ｂ，ＣおよびＤのいずれかに配置するとい
うように１６ＱＡＭ方式の信号点のうち最大振幅を有す
る信号点をパイロット信号とし、準同期検波を行う方式
が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、準同期検波を
行う場合、パイロットシンボルの信号点は信号点振幅が
大きいほど復調側で送受信機間の周波数オフセット量お
よび振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電力対雑音
雑音電力比におけるビット誤り率特性が向上するが、ピ
ーク電力対平均送信電力比が増加してしまうため、送信
系電力増幅器の電力効率が劣化してしまう問題があっ
た。
【０００５】本発明は、復調側で準同期検波を行う際の
送受信機間の周波数オフセットおよび振幅歪み量の推定
精度を向上させ、搬送波電力対雑音電力比におけるビッ
ト誤り率特性を向上させることで、高感度の受信を行う
ことができる変調方式の実現を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、パイロットシンボルの代わりにＢＰＳＫ変
調方式またはＱＰＳＫ変調方式を定期的に挿入し、ＢＰ
ＳＫ変調方式またはＱＰＳＫ変調方式の同相−直交平面
における信号点位置を多値変調方式の最大振幅をとる信
号点とは異なる位置に配置することで、ピーク電力対平
均送信電力比に影響を与えずに、ＢＰＳＫ変調方式また
はＱＰＳＫ変調方式の信号点振幅を多値変調方式の最大
信号点振幅より大きくするようにしたものである。
【０００７】これにより、復調側で準同期検波を行う際
の送受信機間の周波数オフセットおよび振幅歪み量の推
定精度が向上し、搬送波電力対雑音電力比におけるビッ
ト誤り率特性が向上し、高感度の受信を行うことができ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に、本実施の形態について、
図１から図１２を用いて説明する。
【０００９】（実施の形態１）図１は、本実施の形態に
おける無線通信システムの構成概念図である。図１にお
いて、（ａ）は送信機であり、送信ディジタル信号１０
１は、直交ベースバンド変調部１０２に入力され、送信
直交ベースバンド信号の同相成分１０３と直交成分１０
４を出力し、送信無線部１０５を介して送信信号１０６
をアンテナ１０７から信号を送信する。（ｂ）は受信機
であり、１０８はアンテナ、１０９は受信無線部で、受
信無線部１０９はアンテナ１０８で受信した信号を入力
とし、受信直交ベースバンド信号の同相成分１１０と直
交成分１１１を出力する。
【００１０】振幅歪み量推定部１１２は、同相成分１１
０と直交成分１１１を入力とし、振幅歪み量を推定し、
振幅歪み量推定信号１１３を出力する。周波数オフセッ
ト量推定部１１４は同相成分１１０と直交成分１１１を
入力とし、周波数オフセット量を推定し、周波数オフセ
ット量推定信号１１５を出力する。準同期検波部１１６
は、同相成分１１０と直交成分１１１、および振幅歪み
量推定信号１１３と周波数オフセット量推定信号１１５
を入力とし、準同期検波を行い、受信ディジタル信号１
１７を出力する。
【００１１】図２は、８値以上の多値変調方式の一例で
ある１６値振幅位相（16 AmplitudePhase Shift Keying
）変調方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置
を示し、図２において、２０１は１６ＡＰＳＫ変調方式
の信号点である。図３は、ＢＰＳＫ変調方式の同相Ｉ−
直交Ｑ平面における信号点配置図を示し、図３におい
て、３０１はＢＰＳＫ変調方式の信号点である。図４
は、１６ＡＰＳＫ変調シンボルとＢＰＳＫ変調シンボル
のＮシンボル内の構成の一例を示している。
【００１２】図１、図２、図３および図４を用いて、８
値以上の多値変調方式のなかに、定期的にＢＰＳＫ変調
方式を挿入する変調方式において、ＢＰＳＫ変調方式の
信号点振幅を８値以上の多値変調方式の最大信号点振幅
より大きくした変調方式について説明する。図１は、本
実施の形態における無線通信システムの構成概念図であ
る。図２は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における１６ＡＰＳＫ
変調方式の信号点の配置を示している。
【００１３】このとき、１６ＡＰＳＫ変調方式の最大信
号点振幅をｒ16APSKとする。図３は、同相Ｉ−直交Ｑ平
面におけるＢＰＳＫ変調方式の信号点の配置を示してい
る。このとき、ＢＰＳＫ変調方式の信号点振幅をｒBPSK
としたとき、ｒBPSK＞ｒ16AP SKとなるようにＢＰＳＫ変
調方式の信号点を配置する。図４は１６ＡＰＳＫ変調シ
ンボルとＢＰＳＫ変調シンボルのＮシンボル内の構成を
示したもので、Ｎシンボル内に１シンボルのＢＰＳＫ変
調シンボルを挿入する構成である。
【００１４】これにより、図１（ｂ）の受信機における
周波数オフセット量推定部１１４における送受信機間の
周波数オフセット量推定信号１１５の推定精度が向上
し、また、振幅歪み量推定部１１２における送受信機間
の振幅歪み量推定信号１１３の推定精度が向上する。そ
れにともない、準同期検波部１１６の検波精度が向上
し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性
が向上する。
【００１５】ここで、同相Ｉ−直交Ｑ平面におけるＢＰ
ＳＫ変調シンボルの信号点配置は、図３に限ったもので
はない。そして、Ｎシンボル中の１６ＡＰＳＫ変調シン
ボルとＢＰＳＫ変調シンボルの構成は図４に限ったもの
ではない。また、８値以上の多値変調方式の例として１
６ＡＰＳＫ変調方式で説明したが、８値以上の多値変調
方式はこれに限ったものではない。そして、ルートロー
ルオフフィルタ（ナイキストフィルタ）の周波数特性が
（数１）
【００１６】
【数１】
【００１７】で表されたとき、ロールオフ係数を０．１
から０．４にし、ＢＰＳＫ変調方式の信号点振幅を８値
以上の多値変調方式の最大信号点振幅の１．０倍より大
きく１．６倍以下にしたとき、ピーク電力対平均送信電
力比に影響を与えずに準同期検波を行う際の周波数オフ
セット量および振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波
電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向上す
る。ただし、（数１）において、ωは角周波数、αはロ
ールオフ係数、ω0はナイキスト角周波数、Ｈ（ω）は
ルートロールオフフィルタの振幅特性とする。
【００１８】以上のように本実施の形態によれば、８値
以上の多値変調方式のなかに、定期的にＢＰＳＫ変調方
式を挿入する変調方式において、ＢＰＳＫ変調方式の信
号点振幅を８値以上の多値変調方式の最大信号点振幅よ
り大きくした変調方式としたものであり、同相−直交平
面におけるＢＰＳＫ変調方式の信号点位置を８値以上の
多値変調方式の最大振幅をとる信号点とは異なる位置に
配置することで、ピーク電力対送信平均電力比に影響を
与えずに、ＢＰＳＫ変調方式の信号点振幅を８値以上の
多値変調方式の最大信号点振幅より大きくすることで、
復調側で準同期検波を行う際の送受信機間の周波数オフ
セットおよび振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電
力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向上し、高
感度の受信が行えるという効果を有する。
【００１９】（実施の形態２）本実施の形態における無
線通信システムの構成概念図は図１のとおりで、実施の
形態１と同様である。
【００２０】図５は８値以上の多値ＱＡＭ方式の同相Ｉ
−直交Ｑ平面における信号点配置を示し、図５におい
て、５０１は８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点であ
る。図３は、ＢＰＳＫ変調方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面に
おける信号点配置図であり、実施の形態１と同様であ
る。図６は、８値以上の多値ＱＡＭシンボルとＢＰＳＫ
変調シンボルのＮシンボル内の構成の一例を示してい
る。
【００２１】図１、図３、図５および図６を用いて、８
値以上の多値ＱＡＭ方式のなかに、定期的にＢＰＳＫ変
調方式を挿入する変調方式において、ＢＰＳＫ変調方式
の信号点振幅を８値以上の多値ＱＡＭ方式の最大信号点
振幅より大きくした変調方式について説明する。図１
は、本実施の形態における無線通信システムの構成概念
図である。図５は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における８値以
上の多値ＱＡＭ方式の信号点の配置を示している。この
とき、８値以上の多値ＱＡＭ方式の最大信号点振幅をｒ
QAMとする。
【００２２】図３は、同相Ｉ−直交Ｑ平面におけるＢＰ
ＳＫ変調方式の信号点の配置を示している。このとき、
ＢＰＳＫ変調方式の信号点振幅をｒBPSKとしたとき、ｒ
BPSK＞ｒQAMとなるようにＢＰＳＫ変調方式の信号点を
配置する。図６は８値以上の多値ＱＡＭシンボルとＢＰ
ＳＫ変調シンボルのＮシンボル内の構成を示したもの
で、Ｎシンボル内に１シンボルのＢＰＳＫ変調シンボル
を挿入する構成である。
【００２３】これにより、図１（ｂ）の受信機における
周波数オフセット量推定部１１４における送受信機間の
周波数オフセット量推定信号１１５の推定精度が向上
し、また、振幅歪み量推定部１１２における送受信機間
の振幅歪み量推定信号１１３の推定精度が向上する。そ
れにともない、準同期検波部１１６の検波精度が向上
し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性
が向上する。ここで、同相Ｉ−直交Ｑ平面におけるＢＰ
ＳＫ変調シンボルの信号点配置は、図３に限ったもので
はない。
【００２４】そして、Ｎシンボル中の８値以上の多値Ｑ
ＡＭシンボルとＢＰＳＫ変調シンボルの構成は図６に限
ったものではない。そして、ルートロールオフフィルタ
の周波数特性が、（数１）で表されたとき、ロールオフ
係数を０．１から０．４にし、ＢＰＳＫ変調方式の信号
点振幅を８値以上の多値ＱＡＭ方式の最大信号点振幅の
１．０倍より大きく１．６倍以下としたとき、ピーク電
力対送信平均雑音電力比に影響を与えずに準同期検波を
行う際の周波数オフセット量および振幅歪み量の推定精
度が向上し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤
り率特性が向上する。
【００２５】特に、８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点
とＢＰＳＫ変調方式の信号点の配置として、同相Ｉ−直
交Ｑ平面における８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点が
（数２）
【００２６】
【数２】
【００２７】で表され、ＢＰＳＫ変調方式の信号点が
（数３）
【００２８】
【数３】
【００２９】で表されたとき、ピーク電力対送信平均雑
音電力比に影響を与えずに準同期検波を行う際の周波数
オフセット量および振幅歪み量の推定精度が向上し、搬
送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向上
する効果が大きい。
【００３０】ただし、（数２）において、８値以上の多
値ＱＡＭ方式の信号点は（ＩQAM，ＱQAM）で表し、ｍは
整数、（ａ1，ｂ1），（ａ2，ｂ2），・・・，（ａm，
ｂm）は１，−１のバイナリ符号、ｓは定数とする。そ
して、ＢＰＳＫ変調方式の信号点は（ＩBPSK，ＱBPSK）
で表し、ｋは整数、ｓは定数とする。
【００３１】以上のように本実施の形態によれば、８値
以上の多値ＱＡＭ方式のなかに、定期的にＢＰＳＫ変調
方式を挿入する変調方式において、ＢＰＳＫ変調方式の
信号点振幅を８値以上の多値ＱＡＭ方式の最大信号点振
幅より大きくした変調方式としたものであり、同相−直
交平面におけるＢＰＳＫ変調方式の信号点位置を８値以
上の多値ＱＡＭ方式の最大振幅をとる信号点とは異なる
位置に配置することで、ピーク電力対送信平均電力比に
影響を与えずに、ＢＰＳＫ変調方式の信号点振幅を８値
以上の多値ＱＡＭ方式の最大信号点振幅より大きくする
ことで、復調側で準同期検波を行う際の送受信機間の周
波数オフセットおよび振幅歪み量の推定精度が向上し、
搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向
上し、高感度の受信が行えるという効果を有する。
【００３２】（実施の形態３）本実施の形態における無
線通信システムの構成概念図は図１のとおりで、実施の
形態１と同様である。
【００３３】図７は１６ＱＡＭ方式の同相Ｉ−直交Ｑ平
面における信号点配置を示し、図７において、７０１は
１６ＱＡＭ方式の信号点である。図３は、ＢＰＳＫ変調
方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置図であ
り、実施の形態１と同様である。図８は、１６ＱＡＭシ
ンボルとＢＰＳＫ変調シンボルのＮシンボル内の構成の
一例を示している。
【００３４】図１、図３、図７および図８を用いて、１
６ＱＡＭ方式のなかに、定期的にＢＰＳＫ変調方式を挿
入する変調方式において、ＢＰＳＫ変調方式の信号点振
幅を１６ＱＡＭ方式の最大信号点振幅より大きくした変
調方式について説明する。図１は、本実施の形態におけ
る無線通信システムの構成を示す図である。図７は、同
相Ｉ−直交Ｑ平面における１６ＱＡＭ方式の信号点の配
置を示している。このとき、１６ＱＡＭ方式の最大信号
点振幅をｒ16QAMとする。
【００３５】図３は、同相Ｉ−直交Ｑ平面におけるＢＰ
ＳＫ変調方式の信号点の配置を示している。このとき、
ＢＰＳＫ変調方式の信号点振幅をｒBPSKとしたとき、ｒ
BPSK＞ｒ16QAMとなるようにＢＰＳＫ変調方式の信号点
を配置する。図８は１６ＱＡＭシンボルとＢＰＳＫ変調
シンボルのＮシンボル内の構成を示したもので、Ｎシン
ボル内に１シンボルのＢＰＳＫ変調シンボルを挿入する
構成である。
【００３６】これにより、図１（ｂ）の受信機における
周波数オフセット量推定部１１４における送受信機間の
周波数オフセット量推定信号１１５の推定精度が向上
し、また、振幅歪み量推定部１１２における送受信機間
の振幅歪み量推定信号１１３の推定精度が向上する。そ
れにともない、準同期検波部１１６の検波精度が向上
し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性
が向上する。ここで、同相Ｉ−直交Ｑ平面におけるＢＰ
ＳＫ変調シンボルの信号点配置は、図３に限ったもので
はない。そして、Ｎシンボル中の１６ＱＡＭシンボルと
ＢＰＳＫ変調シンボルの構成は図８に限ったものではな
い。
【００３７】そして、ルートロールオフフィルタの周波
数特性が、（数１）で表されたとき、ロールオフ係数を
０．１から０．４にし、ＢＰＳＫ変調方式の信号点振幅
を１６ＱＡＭ方式の最大信号点振幅の１．０倍より大き
く１．６倍以下としたとき、ピーク電力対送信平均雑音
電力比に影響を与えずに準同期検波を行う際の周波数オ
フセット量および振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送
波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向上す
る。
【００３８】特に、１６ＱＡＭ方式の信号点とＢＰＳＫ
変調方式の信号点の配置として、同相Ｉ−直交Ｑ平面に
おける１６ＱＡＭ方式の信号点が（数４）
【００３９】
【数４】
【００４０】で表され、ＢＰＳＫ変調方式の信号点が
（数３）で表されたとき、ピーク電力対送信平均雑音電
力比に影響を与えずに準同期検波を行う際の周波数オフ
セット量および振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波
電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向上する
効果が大きい。ただし、（数４）において、１６ＱＡＭ
方式の信号点は（Ｉ16QAM，Ｑ16QAM）で表し、ｍは整
数、（ａ1，ｂ1），（ａ2，ｂ2）は１，−１のバイナリ
符号、ｓは定数とする。
【００４１】以上のように本実施の形態によれば、１６
ＱＡＭ方式のなかに、定期的にＢＰＳＫ変調方式を挿入
する変調方式において、ＢＰＳＫ変調方式の信号点振幅
を１６ＱＡＭ方式の最大信号点振幅より大きくした変調
方式としたものであり、同相−直交平面におけるＢＰＳ
Ｋ変調方式の信号点位置を１６ＱＡＭ方式の最大振幅を
とる信号点とは異なる位置に配置することで、ピーク電
力対送信平均電力比に影響を与えずに、ＢＰＳＫ変調方
式の信号点振幅を１６ＱＡＭ方式の最大信号点振幅より
大きくすることで、復調側で準同期検波を行う際の送受
信機間の周波数オフセットおよび振幅歪み量の推定精度
が向上し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り
率特性が向上し、高感度の受信が行えるという効果を有
する。
【００４２】（実施の形態４）本実施の形態における無
線通信システムの構成概念図は図１のとおりで、実施の
形態１と同様である。
【００４３】図２は８値以上の多値変調方式の一例であ
る１６ＡＰＳＫ変調方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における
信号点配置を示し、図２において、２０１は１６ＡＰＳ
Ｋ変調方式の信号点である。図９は、同相Ｉ−直交Ｑ平
面において同相軸上および直交軸上に信号点をもつＱＰ
ＳＫ変調方式の信号点配置図を示し、図９において、９
０１は前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点である。図１０
は、１６ＡＰＳＫ変調シンボルとＱＰＳＫ変調シンボル
のＮシンボル内の構成の一例を示している。
【００４４】図１、図２、図９および図１０を用いて、
８値以上の多値変調方式のなかに、定期的にＱＰＳＫ変
調方式を挿入する変調方式において、ＱＰＳＫ変調方式
の信号点振幅を８値以上の多値変調方式の最大信号点振
幅より大きくした変調方式について説明する。図１は、
本実施の形態における無線通信システムの構成概念図で
ある。
【００４５】図２は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における１６
ＡＰＳＫ変調方式の信号点の配置を示している。このと
き、１６ＡＰＳＫ変調方式の最大信号点振幅をｒ16APSK
とする。
【００４６】図９は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における同相
軸上および直交軸上に信号点をもつＱＰＳＫ変調方式の
信号点の配置を示している。このとき、前記ＱＰＳＫ変
調方式の信号点振幅をｒQPSKとしたとき、ｒQPSK＞ｒ
16APSKとなるように前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点を配
置する。図１０は１６ＡＰＳＫ変調シンボルとＱＰＳＫ
変調シンボルのＮシンボル内の構成を示したもので、Ｎ
シンボル内に１シンボルのＱＰＳＫ変調シンボルを挿入
する構成である。
【００４７】これにより、図１（ｂ）の受信機における
周波数オフセット量推定部１１４における送受信機間の
周波数オフセット量推定信号１１５の推定精度が向上
し、また、振幅歪み量推定部１１２における送受信機間
の振幅歪み量推定信号１１３の推定精度が向上する。そ
れにともない、準同期検波部１１６の検波精度が向上
し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性
が向上する。ここで、同相Ｉ−直交Ｑ平面におけるＱＰ
ＳＫ変調シンボルの信号点配置は、図９に限ったもので
はない。そして、Ｎシンボル中の１６ＡＰＳＫ変調シン
ボルとＱＰＳＫ変調シンボルの構成は図１０に限ったも
のではない。
【００４８】また、８値以上の多値変調方式の例として
１６ＡＰＳＫ変調方式で説明したが、８値以上の多値変
調方式はこれに限ったものではない。そして、ルートロ
ールオフフィルタの周波数特性が、（数１）で表された
とき、ロールオフ係数を０．１から０．４にし、ＱＰＳ
Ｋ変調方式の信号点振幅を８値以上の多値変調方式の最
大信号点振幅の１．０倍より大きく１．６倍以下とした
とき、ピーク電力対送信平均雑音電力比に影響を与えず
に準同期検波を行う際の周波数オフセット量および振幅
歪み量の推定精度が向上し、搬送波電力対雑音電力比に
おけるビット誤り率特性が向上する。
【００４９】以上のように本実施の形態によれば、８値
以上の多値変調方式のなかに、定期的にＱＰＳＫ変調方
式を挿入する変調方式において、ＱＰＳＫ変調方式の信
号点振幅を８値以上の多値変調方式の最大信号点振幅よ
り大きくした変調方式としたものであり、同相−直交平
面におけるＱＰＳＫ変調方式の信号点位置を８値以上の
多値変調方式の最大振幅をとる信号点とは異なる位置に
配置することで、ピーク電力対送信平均電力比に影響を
与えずに、ＱＰＳＫ変調方式の信号点振幅を８値以上の
多値変調方式の最大信号点振幅より大きくすることで、
復調側で準同期検波を行う際の送受信機間の周波数オフ
セットおよび振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電
力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向上し、高
感度の受信が行えるという効果を有する。
【００５０】（実施の形態５）本実施の形態における無
線通信システムの構成概念図は図１のとおりで、実施の
形態１と同様である。
【００５１】図５は８値以上の多値ＱＡＭ方式の同相Ｉ
−直交Ｑ平面における信号点配置を示し、図５におい
て、５０１は８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点であ
る。図９は、同相Ｉ−直交Ｑ平面において同相軸上およ
び直交軸上に信号点をもつＱＰＳＫ変調方式の信号点配
置図を示し、図９において、９０１は前記ＱＰＳＫ変調
方式の信号点である。図１１は、８値以上の多値ＱＡＭ
シンボルとＱＰＳＫ変調シンボルのＮシンボル内の構成
の一例を示している。
【００５２】図１、図５、図９および図１１を用いて、
８値以上の多値ＱＡＭ方式のなかに、定期的にＱＰＳＫ
変調方式を挿入する変調方式において、ＱＰＳＫ変調方
式の信号点振幅を８値以上の多値ＱＡＭ方式の最大信号
点振幅より大きくした変調方式について説明する。図１
は、本実施の形態における無線通信システムの構成概念
図である。
【００５３】図５は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における８値
以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の配置を示している。こ
のとき、８値以上の多値ＱＡＭ方式の最大信号点振幅を
ｒQA Mとする。図９は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における同
相軸上および直交軸上に信号点をもつＱＰＳＫ変調方式
の信号点の配置を示している。このとき、前記ＱＰＳＫ
変調方式の信号点振幅をｒQPSKとしたとき、ｒQPSK＞ｒ
QAMとなるように前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点を配置
する。
【００５４】図１１は８値以上の多値ＱＡＭシンボルと
ＱＰＳＫ変調シンボルのＮシンボル内の構成を示したも
ので、Ｎシンボル内に１シンボルのＱＰＳＫ変調シンボ
ルを挿入する構成である。これにより、図１（ｂ）の受
信機における周波数オフセット量推定部１１４における
送受信機間の周波数オフセット量推定信号１１５の推定
精度が向上し、また、振幅歪み量推定部１１２における
送受信機間の振幅歪み量推定信号１１３の推定精度が向
上する。それにともない、準同期検波部１１６の検波精
度が向上し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤
り率特性が向上する。
【００５５】ただし、８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号
点とＱＰＳＫ変調方式の信号点の配置において、同相Ｉ
−直交Ｑ平面における８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号
点が（数２）で表され、ＱＰＳＫ変調方式の信号点が、
【００５６】
【数５】
【００５７】で表されたとき、同相Ｉ−直交Ｑ平面にお
いて同相軸および直交軸に信号点をもつＱＰＳＫ変調方
式の信号点は、
【００５８】
【数６】
【００５９】で表され、このときピーク電力対送信平均
雑音電力比に影響を与えずに準同期検波を行う際の周波
数オフセット量および振幅歪み量の推定精度が向上し、
搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向
上する効果が大きい。しかし、８値以上の多値ＱＡＭ方
式の信号点配置とＱＰＳＫ変調方式の信号点配置はこれ
に限ったものではない。
【００６０】ただし、（数５）において、ＱＰＳＫ変調
方式の信号点は（ＩQPSK，ＱQPSK）で表し、ｋは整数、
ｓは定数とする。また、（数６）において、同相−直交
平面において同相軸および直交軸上に信号点をもつＱＰ
ＳＫは（ＩQPSKR，ＱQPSKR）とし、ｎは整数とする。そ
して、Ｎシンボル中の８値以上の多値ＱＡＭシンボルと
ＱＰＳＫ変調シンボルの構成は図１１に限ったものでは
ない。
【００６１】また、ルートロールオフフィルタの周波数
特性が、（数１）で表されたとき、ロールオフ係数を
０．１から０．４にし、ＱＰＳＫ変調方式の信号点振幅
を８値以上の多値ＱＡＭ方式の最大信号点振幅の１．０
倍より大きく１．６倍以下としたとき、ピーク電力対送
信平均雑音電力比に影響を与えずに準同期検波を行う際
の周波数オフセット量および振幅歪み量の推定精度が向
上し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特
性が向上する。
【００６２】以上のように本実施の形態によれば、８値
以上の多値ＱＡＭ方式のなかに、定期的にＱＰＳＫ変調
方式を挿入する変調方式において、ＱＰＳＫ変調方式の
信号点振幅を８値以上の多値ＱＡＭ方式の最大信号点振
幅より大きくした変調方式としたものであり、同相−直
交平面におけるＱＰＳＫ変調方式の信号点位置を８値以
上の多値ＱＡＭ方式の最大振幅をとる信号点とは異なる
位置に配置することで、ピーク電力対送信平均電力比に
影響を与えずに、ＱＰＳＫ変調方式の信号点振幅を８値
以上の多値ＱＡＭ方式の最大信号点振幅より大きくする
ことで、復調側で準同期検波を行う際の送受信機間の周
波数オフセットおよび振幅歪み量の推定精度が向上し、
搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向
上し、高感度の受信が行えるという効果を有する。
【００６３】（実施の形態６）本実施の形態における無
線通信システムの構成概念図は図１のとおりで、実施の
形態１と同様である。
【００６４】図７は１６ＱＡＭ方式の同相Ｉ−直交Ｑ平
面における信号点配置を示し、図７において、７０１は
１６ＱＡＭ方式の信号点である。図９は、同相Ｉ−直交
Ｑ平面において同相軸上および直交軸上に信号点をもつ
ＱＰＳＫ変調方式の信号点配置図を示し、図９におい
て、９０１は前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点である。図
１２は、１６ＱＡＭシンボルとＱＰＳＫ変調シンボルの
Ｎシンボル内の構成の一例を示している。
【００６５】図１、図７、図９および図１２を用いて、
１６ＱＡＭ方式のなかに、定期的にＱＰＳＫ変調方式を
挿入する変調方式において、ＱＰＳＫ変調方式の信号点
振幅を１６ＱＡＭ方式の最大信号点振幅より大きくした
変調方式について説明する。
【００６６】図１は、本実施の形態における無線通信シ
ステムの構成概念図である。図７は、同相Ｉ−直交Ｑ平
面における１６ＱＡＭ方式の信号点の配置を示してい
る。このとき、１６ＱＡＭ方式の最大信号点振幅をｒ
16QAMとする。図９は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における同
相軸上および直交軸上に信号点をもつＱＰＳＫ変調方式
の信号点の配置を示している。このとき、前記ＱＰＳＫ
変調方式の信号点振幅をｒ QPSKとしたとき、ｒQPSK＞ｒ
16QAMとなるように前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点を配
置する。
【００６７】図１２は１６ＱＡＭシンボルとＱＰＳＫ変
調シンボルのＮシンボル内の構成を示したもので、Ｎシ
ンボル内に１シンボルのＱＰＳＫ変調シンボルを挿入す
る構成である。これにより、図１（ｂ）の受信機におけ
る周波数オフセット量推定部１１４における送受信機間
の周波数オフセット量推定信号１１５の推定精度が向上
し、また、振幅歪み量推定部１１２における送受信機間
の振幅歪み量推定信号１１３の推定精度が向上する。そ
れにともない、準同期検波部１１６の検波精度が向上
し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性
が向上する。
【００６８】ただし、１６ＱＡＭ方式の信号点とＱＰＳ
Ｋ変調方式の信号点の配置において、同相Ｉ−直交Ｑ平
面における１６ＱＡＭ方式の信号点が（数４）で表さ
れ、ＱＰＳＫ変調方式の信号点が、（数５）で表された
とき、同相Ｉ−直交Ｑ平面において同相軸および直交軸
に信号点をもつＱＰＳＫ変調方式の信号点は、（数６）
で表され、このときピーク電力対送信平均雑音電力比に
影響を与えずに準同期検波を行う際の周波数オフセット
量および振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電力対
雑音電力比におけるビット誤り率特性が向上する効果が
大きい。
【００６９】しかし、１６ＱＡＭ方式の信号点配置とＱ
ＰＳＫ変調方式の信号点配置はこれに限ったものではな
い。そして、Ｎシンボル中の１６ＱＡＭシンボルとＱＰ
ＳＫ変調シンボルの構成は図１２に限ったものではな
い。また、ルートロールオフフィルタの周波数特性が、
（数１）で表されたとき、ロールオフ係数を０．１から
０．４にし、ＱＰＳＫ変調方式の信号点振幅を１６ＱＡ
Ｍ方式の最大信号点振幅の１．０倍より大きく１．６倍
以下としたとき、ピーク電力対送信平均雑音電力比に影
響を与えずに準同期検波を行う際の周波数オフセット量
および振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電力対雑
音電力比におけるビット誤り率特性が向上する。
【００７０】以上のように本実施の形態によれば、１６
ＱＡＭ方式のなかに、定期的にＱＰＳＫ変調方式を挿入
する変調方式において、ＱＰＳＫ変調方式の信号点振幅
を１６ＱＡＭ方式の最大信号点振幅より大きくした変調
方式としたものであり、同相−直交平面におけるＱＰＳ
Ｋ変調方式の信号点位置を１６ＱＡＭ方式の最大振幅を
とる信号点とは異なる位置に配置することで、ピーク電
力対送信平均電力比に影響を与えずに、ＱＰＳＫ変調方
式の信号点振幅を１６ＱＡＭ方式の最大信号点振幅より
大きくすることで、復調側で準同期検波を行う際の送受
信機間の周波数オフセットおよび振幅歪み量の推定精度
が向上し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り
率特性が向上し、高感度の受信が行えるという効果を有
する。
【００７１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＢＰＳＫ
変調方式またはＱＰＳＫ変調方式の同相−直交平面にお
ける信号点位置を８値以上の多値変調方式の最大振幅を
とる信号点とは異なる位置に配置することで、ピーク電
力対平均送信電力比に影響を与えずに、ＢＰＳＫ変調方
式またはＱＰＳＫ変調方式の信号点振幅を８値以上の多
値変調方式の最大信号点振幅より大きくすることで、復
調側で準同期検波を行う際の送受信機間の周波数オフセ
ットおよび振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電力
対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向上するとい
う高感度の受信が行える有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による無線通信システム
の構成を示す図
【図２】本発明の一実施の形態による同相Ｉ−直交Ｑ平
面における１６ＡＰＳＫ変調方式の信号点配置図
【図３】本発明の一実施の形態による同相Ｉ−直交Ｑ平
面におけるＢＰＳＫ変調方式の信号点配置図
【図４】本発明の一実施の形態によるＮシンボル内にお
ける１６ＡＰＳＫ変調シンボルとＢＰＳＫ変調シンボル
の構成の一例を示す図
【図５】本発明の一実施の形態による同相Ｉ−直交Ｑ平
面における８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点配置図
【図６】本発明の一実施の形態によるＮシンボル内にお
ける８値以上の多値ＱＡＭシンボルとＢＰＳＫ変調シン
ボルの構成の一例を示す図
【図７】本発明の一実施の形態による同相Ｉ−直交Ｑ平
面における１６ＱＡＭ方式の信号点配置図
【図８】本発明の一実施の形態によるＮシンボル内にお
ける１６ＱＡＭシンボルとＢＰＳＫ変調シンボルの構成
の一例を示す図
【図９】本発明の一実施の形態による同相Ｉ−直交Ｑ平
面における同相軸および直交軸に信号点をもつＱＰＳＫ
変調方式の信号点配置図
【図１０】本発明の一実施の形態によるＮシンボル内に
おける１６ＡＰＳＫ変調シンボルとＱＰＳＫ変調シンボ
ルの構成の一例を示す図
【図１１】本発明の一実施の形態によるＮシンボル内に
おける８値以上の多値ＱＡＭシンボルとＱＰＳＫ変調シ
ンボルの構成の一例を示す図
【図１２】本発明の一実施の形態によるＮシンボル内に
おける１６ＱＡＭシンボルとＱＰＳＫ変調シンボルの構
成の一例を示す図
【図１３】従来の１６ＱＡＭ方式の信号点とパイロット
シンボルの信号点との関係を示す信号点配置図
【符号の説明】
１０１ 送信ディジタル信号 １０２ 直交ベースバンド変調部 １０３ 送信系直交ベースバンド信号同相成分 １０４ 送信系直交ベースバンド信号直交成分 １０５ 送信系無線部 １０６ 送信信号 １０７ 送信系アンテナ １０８ 受信系アンテナ １０９ 受信無線部 １１０ 受信系直交ベースバンド信号同相成分 １１１ 受信系直交ベースバンド信号直交成分 １１２ 振幅歪み量推定部 １１３ 振幅歪み量推定信号 １１４ 周波数オフセット量推定部 １１５ 周波数オフセット量推定信号 １１６ 準同期検波部 １１７ 受信ディジタル信号 ２０１ １６ＡＰＳＫ変調方式の信号点 ３０１ ＢＰＳＫ変調方式の信号点 ５０１ ８値以上の多値ＱＡＭの信号点 ７０１、１３０１ １６ＱＡＭの信号点 ９０１ 同相Ｉ−直交Ｑ平面における同相軸および直交
軸に信号点をもつＱＰＳＫ変調方式の信号点
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｌ 27/34 Ｈ０４Ｌ 27/00 Ｅ (72)発明者 折橋 雅之 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 松岡 昭彦 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 (72)発明者 森井 利幸 神奈川県川崎市多摩区東三田３丁目10番１ 号 松下技研株式会社内 Ｆターム(参考） 5K004 AA01 BA02 BD02 FA03 FA09 FB00 FE00 FF05 FH08 FJ00 JA03 JB00 JE00 JG00 JH05 JJ02 5K060 BB07 BB08 CC04 CC11 DD04 FF06 GG00 HH01 LL01 5K061 AA10 AA11 BB12 CC00 CD05 CD06

Claims (33)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第１の変調方式である３値以上の多値変
    調方式で変調し、前記第１の変調方式の中に、規則的に
    第２の変調方式である位相変調方式（ＰＳＫ変調方式）
    をパイロット信号として挿入して信号を送信する送信装
    置であって、前記第２の変調方式の信号点振幅が前記第
    １の変調方式の信号点の最大振幅より大きいことを特徴
    とする送信装置。
  2. 【請求項２】 第２の変調方式でデータを伝送すること
    を特徴とする請求項１記載の送信装置。
  3. 【請求項３】 送信ピーク電力対平均送信電力比に影響
    を与えないように、第２の変調方式の信号点振幅を前記
    第１の変調方式の信号点の最大振幅より大きくすること
    を特徴とする請求項１又は２記載の送信装置。
  4. 【請求項４】 第２の変調方式が、２値位相変調方式で
    あることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか記載
    の送信装置。
  5. 【請求項５】 第２の変調方式が、直交位相変調方式で
    ある請求項１ないし３のいずれか記載の送信装置。
  6. 【請求項６】 第１の変調方式が、８値以上の多値直交
    振幅変調（ＱＡＭ）であることを特徴とする請求項１な
    いし５のいずれか記載の送信装置。
  7. 【請求項７】 第１の変調方式が、１６値直交振幅変調
    （１６ＱＡＭ）であることを特徴とする請求項６記載の
    送信装置。
  8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれか記載の送信
    装置から送信された信号を受信する受信装置。
  9. 【請求項９】 受信した信号を直交ベースバンド信号の
    同相成分及び直交成分に分ける無線部と、前記同相成分
    及び直交成分の周波数オフセット量を推定する周波数オ
    フセット推定部とを有し、推定した前記周波数オフセッ
    ト量を補償する請求項８記載の受信装置。
  10. 【請求項１０】 受信した信号を直交ベースバンド信号
    の同相成分及び直交成分に分ける無線部と、前記同相成
    分及び直交成分の振幅歪みを推定する振幅歪み推定部と
    を有し、推定した前記振幅歪みを補償する請求項８記載
    の受信装置。
  11. 【請求項１１】 第１の変調方式である３値以上の多値
    変調方式で変調し、前記第１の変調方式の中に、規則的
    に第２の変調方式の変調方式である位相変調方式（ＰＳ
    Ｋ変調方式）をパイロット信号として挿入して信号を送
    信する送信方法であって、前記第２の変調方式の信号点
    振幅が前記第１の変調方式の信号点の最大振幅より大き
    いことを特徴とする送信方法。
  12. 【請求項１２】 ＰＳＫ変調方式でデータを伝送するこ
    とを特徴とする請求項１１記載の送信方法。
  13. 【請求項１３】 送信ピーク電力対平均送信電力比に影
    響を与えないように、第２の変調方式の信号点振幅を前
    記第１の変調方式の信号点の最大振幅より大きくするこ
    とを特徴とする請求項１１又は１２記載の送信方法。
  14. 【請求項１４】 第２の変調方式が、２値位相変調方式
    であることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれ
    か記載の送信方法。
  15. 【請求項１５】 第２の変調方式が、直交位相変調方式
    であることを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれ
    か記載の送信方法。
  16. 【請求項１６】 第１の変調方式が、８値以上の多値直
    交振幅変調（ＱＡＭ）であることを特徴とする請求項１
    １ないし１５のいずれか記載の送信方法。
  17. 【請求項１７】 第１の変調方式が、１６値直交振幅変
    調（１６ＱＡＭ）であることを特徴とする請求項１６記
    載の送信方法。
  18. 【請求項１８】 第１の変調方式である３値以上の多値
    変調方式で変調し、前記第１の変調方式の中に、規則的
    に第２の変調方式である位相変調方式（ＰＳＫ変調方
    式）をパイロット信号として挿入して信号を送信する無
    線装置であって、前記第２の変調方式の信号点振幅が前
    記第１の変調方式の信号点の最大振幅より大きく、前記
    第２の変調方式の信号の一部にデータを付加するととも
    に、第１の変調方式の受信信号の振幅および位相の歪み
    量を前記第２の変調方式であるＰＳＫ変調方式の受信信
    号を用いて求めることを特徴とする無線装置。
  19. 【請求項１９】 送信ピーク電力対平均送信電力比に影
    響を与えないように、第２の変調方式の信号点振幅を前
    記第１の変調方式の信号点の最大振幅より大きくするこ
    とを特徴とする請求項１８記載の無線装置。
  20. 【請求項２０】 第２の変調方式が、２値位相変調方式
    であることを特徴とする請求項１８又は１９記載の無線
    装置。
  21. 【請求項２１】 第２の変調方式が、直交位相変調方式
    であることを特徴とする請求項１８又は１９記載の無線
    装置。
  22. 【請求項２２】 第１の変調方式が、８値以上の多値直
    交振幅変調（ＱＡＭ）であることを特徴とする請求項１
    ８ないし２１のいずれか記載の無線装置。
  23. 【請求項２３】 第１の変調方式が、１６値直交振幅変
    調（１６ＱＡＭ）であることを特徴とする請求項２２記
    載の無線装置。
  24. 【請求項２４】 請求項１８ないし２３のいずれか記載
    の無線装置から送信された信号を受信する受信装置。
  25. 【請求項２５】 受信した信号を直交ベースバンド信号
    の同相成分及び直交成分に分ける無線部と、前記同相成
    分及び直交成分の周波数オフセット量を推定する周波数
    オフセット推定部とを有し、推定した前記周波数オフセ
    ット量を補償する請求項２４記載の受信装置。
  26. 【請求項２６】 受信した信号を直交ベースバンド信号
    の同相成分及び直交成分に分ける無線部と、前記同相成
    分及び直交成分の振幅歪みを推定する振幅歪み推定部と
    を有し、推定した前記振幅歪みを補償する請求項２４記
    載の受信装置。
  27. 【請求項２７】 第１の変調方式である３値以上の多値
    変調方式で変調し、前記第１の変調方式の中に、規則的
    に第２の変調方式の変調方式である位相変調方式（ＰＳ
    Ｋ変調方式）をパイロット信号として挿入して信号を送
    信する送信方法であって、前記第２の変調方式の信号点
    振幅が前記第１の変調方式の信号点の最大振幅より大き
    く、前記第２の変調方式の信号の一部にデータを付加す
    るとともに、第１の変調方式の受信信号の振幅および位
    相の歪み量を前記第２の変調方式の受信信号を用いて求
    めることを特徴とする送信方法。
  28. 【請求項２８】 送信ピーク電力対平均送信電力比に影
    響を与えないように、第２の変調方式の信号点振幅を前
    記第１の変調方式の信号点の最大振幅より大きくするこ
    とを特徴とする請求項２７記載の送信方法。
  29. 【請求項２９】 第２の変調方式が、２値位相変調方式
    であることを特徴とする請求項２７又は２８記載の送信
    方法。
  30. 【請求項３０】 第２の変調方式が、直交位相変調方式
    であることを特徴とする請求項２７又は２８記載の送信
    方法。
  31. 【請求項３１】 第１の変調方式が、８値以上の多値直
    交振幅変調（ＱＡＭ）であることを特徴とする請求項２
    ７ないし３０のいずれか記載の送信方法。
  32. 【請求項３２】 第１の変調方式が、１６値直交振幅変
    調（１６ＱＡＭ）であることを特徴とする請求項３１記
    載の送信方法。
  33. 【請求項３３】 請求項１１ないし１７のいずれか及
    び、請求項２７ないし３２のいずれかに記載の送信方法
    を用いた無線通信システム。
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