JP2002518878A - デジタルチャネル分離とチャネル統合のための装置と方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は一般にフィルタ処理、デシメーション又は補間とデジタル信号の周波数変換に関し、より具体的にはワイドバンド多チャネル受信装置、チャネル分離、送信装置、チャネル統合、の構造におけるこれらの使用に関するものである。本発明は、独立型の高速重畳アルゴリズムをさらに改良して他の信号処理と組み合わせたものである。フィルタ処理を改良高速重畳アルゴリズムのブロックと追加の信号処理ブロックに分割することによって、これらのブロックの間の相乗効果によって、コストの低減、遅延の短縮とＦＦＴサイズの低減を実現させることができる。この結果は複数のチャネルを同時に取り扱うシステム、特に遅延とＦＦＴのサイズに関して厳しい制限が課せられたシステムでは特に利用価値が高い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は一般的には、フィルタ処理、デシメーション又は補間処理およびデジ
タル信号の周波数変換に関し、より具体的にはこれらのワイドバンド多チャネル
受信機、チャネル分離器、送信機、チャネル統合器構造に関するものである。

【０００２】

【関連技術】

セルラー、地上移動無線（ＬＭＲ）、サテライト、無線ローカルエリアネット
ワーク（ＷＬＡＮ）やその他の通信システムの無線基地局では、複数の受信およ
び送信チャネルを同時に取り扱っている。将来は、端末機つまり移動電話機につ
いても同じ状況が出現すると思われる。これらの無線システムの受信機と送信機
では、それぞれチャネル分離とチャネル統合構造が使用されている。チャネル分
離とチャネル統合は、送信又は受信された信号の、フィルタ処理、デシメーショ
ン／補間処理および周波数変換と定義することができる。

【０００３】 図１に示す従来の受信装置は、アンテナによって無線周波数（ＲＦ）信号を受
信し、これをＲＦフロントエンドにおいて中間周波数（ＩＦ）に変換するもので
ある。ＲＦフロントエンドは、低ノイズ増幅器（ＬＮＡ）、フィルタとミキサに
よって構成される。所望のチャネルは次に受信チャネル分離器によって抽出され
る。チャネル分離器もＬＮＡ、ミキサとフィルタから構成される。

【０００４】 所望のチャネルは次に、ベースバンドで、ＲＸベースバンド処理ユニットによ
って処理されて、受信デジタルデータストリームが作成される。現在、ベースバ
ンドにおける処理は通常、アナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）、デジタルフィ
ルタ処理、デシメーション、等価処理、復調処理、チャネル復号化、デ−インタ
ーリーブ処理、データ符号化、タイミング抽出等の処理からなる。

【０００５】 図１に示した従来の送信装置は受信装置と対称的な構造を有する。送信された
データに対しては、まず、ＴＸベースバンド処理ユニットによって、データ符号
化、インターリーブ処理、チャネル符号化、変調、補間フィルタ処理、デジタル
／アナログ変換（ＤＡＣ）等からなる処理が行われる。次にベースバンドチャネ
ルが、送信チャネル統合器によってＩＦ周波数に変換される。送信チャネル統合
器は、フィルタ、ミキサと低出力アンプで構成される。ＩＦ信号は次に、ミキサ
、フィルタと高出力アンプからなるＲＦフロントエンドによってＲＦに変換され
て増幅される。

【０００６】 図１は、従来の単一チャネル用受信機と送信機における、端末機（移動電話機
）の構成を正確に示すものである。基地局の場合には、同様な方法で多チャネル
処理を行う。受信側では、処理すべき各チャネルの伝送路は何れかの段階で分岐
してマルチパスとなっている。送信機の側では、チャネルは個別に処理されて何
れかの段階で組み合わせられて多チャネル信号を形成する。どの段階で分岐と組
み合わせが行われるかは、基地局受信機および送信機の構成によって種々に異な
る。さらに重要なことに、従来のアナログ／デジタルインターフェースが、チャ
ネル分離器とベースバンド処理ブロックの間のどこかに設けられている。

【０００７】 アナログチャネル分離器／チャネル統合器の設計と製造は複雑でかつ高いコス
トがかかる。したがって、より安価でかつ製造が容易なチャネル分離器／チャネ
ル統合器を提供するために、将来のアナログ／デジタルインターフェースは、Ｒ
Ｆフロントエンドとチャネル分離器ブロックの間のどこかに設けられることにな
るであろう。この種の将来型無線受信機と送信機は、マルチスタンダード無線、
ワイドバンドデジタルチューナ、ワイドバンド無線、または、ソフトウエア無線
と呼ばれ、いずれもデジタルチャネル分離器／チャネル統合器を必要とする

【０００８】 フィルタ処理、デシメーション／補間処理および周波数変換からなる、効率の
よいデジタルチャネル分離器／チャネル統合器の処理は、電力消費とチャネルご
とのダイエリアにとって非常に重要である。単一の集積回路（ＩＣ）に可能な限
り多くのチャネルを集積するということを目的にして、デジタルチャネル分離／
チャネル統合を実現する方法がいくつか知られている。

【０００９】 最もよく知られた方法を図２に示した。この受信装置は従来のアナログチャネ
ル分離器の機能を模倣して、チャネル毎に、正弦／余弦発生装置を使用してイン
フェーズと直角位相（ＩＱ）周波数変換と、デシメーションとフィルタ処理を行
うものである。大量のデシメーションフィルタ処理は演算量の少ないＣＩＣフィ
ルタによって行うことができる。この構成を有する集積回路は複数の製造者から
購入することができる。送信機は、この構成と対称な構成で実現することができ
る。

【００１０】 ＩＱチャネル分離器は、複数の標準を同時に取り扱うことができ任意のチャネ
ルを扱うことができる柔軟性を有する。この装置の主な欠点は、高い入力標本周
波数でＩＱ周波数変換を行い、チャネル毎にデシメーションを行わなければなら
ないことである。これは、チャネルごとのダイエリアと電力消費が比較的大きい
ことを意味する。

【００１１】 チャネル分離器を実現する別の方法は、図３に示すように、受信機にデシメー
ションを行うフィルタバンクを設ける方法である。この方法では、多くのあるい
は全てのチャネルの間に共通の多位相フィルタを有する。多くのチャネルに分割
されておりフィルタ特性がよいので、この構成のハードウエアコストは低い。フ
ィルタバンクは、チャネルの補間と追加をすることができるので、送信機のチャ
ネル統合器として使用することができる。この例が出願番号ＷＯ９５２８０４５
「ワイドバンドＦＦＴチャネル分離器」に記載されている。衛星応答機の多くは
この思想に基づいている。これらのフィルタバンクは異なる標準のために設計変
更が可能ではあるが、同時に多チャネルスペーシングを取り込むことは困難であ
る。

【００１２】 デシメートされたフィルタバンクは、チャネルの全て又は大部分が使用された
ときに限ってはチャネル当りのコストが非常に低い。この構成では、チャネルが
固定された周波数グリッド上になければならず、１種類のチャネルスペーシング
しか採ることができないので非常に柔軟性が低い。フィルタバンク技術によれば
、複数の標準に対応するためには複数の標本レートが必要となり、同時に多数の
標準に対応するためにはＡＤＣとチャネル分離器を含む部分が複数必要になる。

【００１３】 サブ標本フィルタバンクと称するデシメートされたフィルタバンクの改良例に
よれば、柔軟性を犠牲にして演算の負荷を小さくすることができる。例えば、適
応的チャネル割り当て、不均一チャネル配置および周波数ホッピングが要件であ
れば、全チャネル同時利用が可能でなければならないので、サブ標本フィルタバ
ンクは除外される。

【００１４】 第３のチャネル分離技術は、重複加算（ＯＬＡ）または重複除外（ＯＬＳ）型
の高速重畳技術に基づくものである。これは、ＷＯ９５２８０４５で「重複加算
」および「重複除外」という用語で参照されているものとは別のものである。前
記特許においては、短時間フーリエ変換から得られるフィルタバンクを重複加算
フィルタバンクと称しており、高速重畳演算と同じではない。フィルタバンクと
高速重畳演算は、いずれもＦＦＴを使用してはいるが別の技術である。重複加算
フィルタバンクはＦＦＴとＩＦＦＴの両方を使用することはなく、ＦＦＴかＩＦ
ＦＴの何れか一方を使用するだけである。高速重畳演算は、線形重畳演算、つま
り有限インパルス応答（ＦＩＲ）フィルタリング、を正確に行うために周期的重
畳演算を行うことを意味する。この手法の利点は、従来の線形重畳演算を行うこ
とに比較して演算負荷が低いことである。しかし、略算によって線形重畳演算を
行うことと引き換えに、基本となる高速重畳アルゴリズムを、同時にデシメート
／補間と周波数変換を行えるように変更することは可能である。この変更によっ
て演算の複雑さも減少する。「柔軟性を有するオンボードデマルチプレクサ／復
調機」、第１２回ＡＩＡＡ国際通信用衛星システムコンファレンス、２９９−３
０３ページ、１９８８年に記載された独立型の改良高速重畳演算アルゴリズムは
、そこでは衛星通信システムに限定された議論しか行われていないが、キャリア
バンド幅が複数存在するシステムにおいては、非常に演算効率の高い手法である
といわれている。

【００１５】 従来技術の独立型改良高速重畳演算アルゴリズムは、フィルタ処理のみを、他
の信号処理を一切行わずに行うものである。前段で述べた「柔軟性のあるオンボ
ードデマルチプレクサ／復調機」は、フィルタ処理の労力を分散することなく、
全てのフィルタ処理を周波数領域で行う。この方法では種々の遅延を生じる。し
かし、衛星への通信と衛星からの通信に起因して遅延が生じるので、遅延は衛星
通信システムの本質的特徴である。したがって、無線セルラーシステムに独立型
改良高速重畳演算アルゴリズムを使用しても、フィルタ手段によって生じる遅延
は相対的には大きくはない。ほとんどの無線通信システムの場合には、遅延は可
能な限り小さくしなければならない、はるかに重大な要素である。

【００１６】 受信装置のチャネル分離器に適用された、独立型の改良高速重畳演算アルゴリ
ズムは、入来のデータ信号を、重複の比率と離散値フーリエ変換の長さ（ＤＦＴ
）によってサイズが決まる受信データ信号ブロックに分割する。次にＤＦＴを実
施する。フィルタ係数の数（Ｎ_{ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ}）がＤＦＴの長さ（Ｎ
_ＤＦＴ）よりも少ない切り詰めたフィルタ応答を、周波数領域で直接使用する。
これはフィルタ係数にＤＦＴの選択された区域の出力をかけることで行う。その
出力を、次に、切り詰めたフィルタと同じ長さの離散フーリエ逆変換（ＩＤＦＴ
）によって処理して所望のチャネルの時間領域の標本を取り出す。これは、フィ
ルタ係数にＤＦＴの選択された出力区画を掛けることで行われる。結果に対して
、所望のチャネルの時間領域の標本を取り出す手段として、切り出したフィルタ
と同じ長さの離散逆フーリエ変換（ＩＤＦＴ）を行う。次に、ブロックを、重複
％に依存する量だけ部分的に重ね合わせて、組み合わせる。この処理は、重複す
る部分を加算する処理、つまり重複と加算、または重複部分を捨てる処理、つま
り重複と除外処理である。重複／加算と重複／除外処理は、２つの両極端であっ
て、当該技術分野においては、両者の中間的な処理が知られていることに留意す
る必要がある。

【００１７】 独立型の変更高速重畳アルゴリズムによって周波数応答を切り詰める点が標準
的な高速重畳手段との相違点である。これによって周期的重畳アルゴリズムが線
形重畳演算で近似され、係数を注意深く選択すれば誤差を縮小することができる
。周波数応答の切り詰めは、係数が（Ｎ_{ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ}／Ｎ_ＤＦＴ）
のデシメーションを行うことになるので、切り詰めたフィルタ係数を所望のチャ
ネルの中央に合わせれば周波数変換が完成する。

【００１８】 周波数応答の切り詰めは同時に、ＤＦＴ以外の全ての部分である、アルゴリズ
ムのチャネルに固有の部分の演算の複雑さを劇的に軽減する。周波数フィルタを
行うための乗算の数とＩＤＦＴの大きさは、概略（Ｎ_{ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ}
／Ｎ_ＤＦＴ）の比率で減少する。独立型の変更高速重畳アルゴリズムは、同様に
送信機のチャネル統合器に適用されて同様な作用を行う。

【００１９】 標準的な高速重畳演算に適用することができるその他の単純化を、独立型の変
更高速重畳アルゴリズムに適用することもできる。例えば、ＤＦＴは操作におい
てきわめて重要なブロックである。効率の点に鑑みて、これは通常は高速フーリ
エ変換（ＦＦＴ）の形で実行される。さらに、１つの複素ＤＦＴプロセッサによ
って２つの実データブロックが同時に処理される。この場合にはポストプロセス
のために追加の加算機とメモリが必要である。この手法は専用の実数用ＤＦＴを
２つ使用するよりも効率がよい。

【００２０】 ＤＦＴ出力の一部のみを算出すればよいので、切り捨てを行うことでＤＦＴに
ついても演算を節約することができる。切捨てとは、ＤＦＴにおいて出力に影響
を与えない枝の部分を削除することを意味する。不必要な出力点の演算は行わな
い。

【００２１】 所望のチャネルの時間領域の標本を得るためにＩＤＦＴ出力ブロックデータを
組み合わせる前に、フィルタの周波数応答の複素数の掛け算を、実数の積算とそ
れに続くＩＤＦＴ出力データブロックの円シフトで置き換えることによっても演
算を軽減することができる。円シフトの量は、重複％とＩＤＦＴの長さにのみ依
存する。

【００２２】 上述のシステムにおいてもなお、特に多くのチャネルを同時に送受信する未来
のシステムに関しては問題がある。上述の説明からも明らかなように、２から３
のチャネルから多くのチャネルに使用するデジタルチャネル分離器の選択は、対
象とする無線通信システムに依存する。無線システムからの要請に基づく演算の
重さと柔軟性との間のトレードオフによって、最終的にどのワイドバンドチャネ
ル分離器アルゴリズムを選択すべきかを決定することになる。チャネル数が多い
システムの演算を軽減して柔軟性を実現するために、チャネル分離器／チャネル
統合器を改善する余地がある。

【００２３】

【発明の要旨】

本発明は一般に、デジタル信号のフィルタ処理、デシメーション又は補間処理
、と周波数変換に関し、より具体的には前述の課題に関するものである。本発明
に基づいてこれらの課題を解決する手段は以下のように要約することができる。

【００２４】 すでに述べたように、デジタルチャネル分離／チャネル統合、特に多チャネル
を同時に取り扱うシステム（セルラー、地上移動無線、衛星、無線ローカルエリ
アネットワーク（ＷＬＡＮ））に関しては、現在のシステムには問題がある。上
述の方法は全て（ＩＱ周波数変換、フィルタバンク、高速重畳、独立改良高速重
畳処理）は、演算の大きさおよび／または柔軟性に関して、それぞれ固有の欠点
がある。

【００２５】 したがって、本発明の目的は、フィルタ処理、デシメーション／補間処理、お
よび周波数変換構造の柔軟性を向上させて演算を軽減することのできる方法を提
供することである。本発明は、さらに改良した高速重畳アルゴリズムと付加的信
号処理を組み合わせたものと表現することもできる。もとの改良高速重畳アルゴ
リズムをさらに改良することによって、２、３チャネル以上のチャネル数を有す
る無線通信システムにとって、演算の軽減と柔軟性がきわめて優れたチャネル分
離器／チャネル統合器構造を実現することができる。

【００２６】 図４は、本発明にかかる構成４００を示すものである。受信機に使用されるチ
ャネル分離器構造４１０と、改良高速重畳アルゴリズム４２０と、信号処理ブロ
ック４３０が示されている。信号処理ブロック４３０は、数値制御された発信機
（「ＮＣＯ」）、時間又は周波数領域の再標本化、マッチドチャネルフィルタ、
ＣＩＣまたは半幅フィルタ、（標準又は改良独立）高速重畳アルゴリズム等を有
する。

【００２７】 図４には、改良高速重畳アルゴリズム４２５の前に、信号処理ブロック４３５
を有する送信機に使用されるチャネル統合器構造４１５が示されている。この信
号処理ブロック４３５は、ＮＣＯ、時間又は周波数領域再標本化手段、マッチド
チャネルフィルタ、ＣＩＣ又は半幅フィルタ、（標準又は改良独立）高速重畳ア
ルゴリズム等を有する。

【００２８】 前述のように、従来技術に属する独立型の改良高速重畳アルゴリズムには遅延
の問題がある。それらが対象としていた衛星通信システムにおいては大きな問題
とはならないが、これをセルラー無線システムのような他の無線システムで使用
するときには大きな問題になる。本発明はチャネル当りのフィルタ応答を短縮す
ることができる。このことによって多チャネルＦＦＴ（またはＩＦＦＴ）のサイ
ズを小さくし、多チャネルＦＦＴ（又はＩＦＦＴ）に起因する遅延時間を短くす
ることができる。さらに、演算の複雑さを軽減することができる。したがって、
本発明は従来技術が有していた遅延と演算の複雑さの問題を解消するものである
。

【００２９】 しかし、チャネル当りのフィルタの減少によって周波数変換とデシメーション
における特定のチャネル分離が不十分になるので、ＦＦＴ後に（ＩＦＦＴの前に
）チャネル分離のための追加のフィルタ処理が行われてもよい。したがって、フ
ィルタ応答を、特定のチャネル分離には不十分にしておき、ＦＦＴ後（ＩＦＦＴ
前）に必要なフィルタ処理を行うことで特に良好な結果を得ることができる。

【００３０】 本発明の特徴は、フィルタ処理を改良高速重畳アルゴリズムと追加の信号処理
ブロックに意図的に分離することと理解することもできる。このように分離する
ことは、他のチャネル分離／チャネル統合アルゴリズムと比較して演算量を軽減
して大きな柔軟性を達成するために特徴的であると共に非常に重要である。改良
高速重畳アルゴリズムと追加の信号処理の相乗効果によって、コストの低減、遅
延の短縮およびＦＦＴのサイズ縮小を図ることができる。

【００３１】 本発明は以上のように要約されるが、本発明に基づく方法は添付の請求項１、
１２、２３および２４によって定義される。多くの実施例はさらに請求項２から
１１と１３から２２によって定義される。

【００３２】 本発明は特定のシステムとの関連において記述されているわけではない。本発
明は特に多くの、セルラー、地上移動電話網（ＬＭＲ）、衛星、無線ローカルエ
リアネットワーク（ＷＬＡＮ）の無線基地局に適用することができる。しかし、
本発明はこれらのシステムに限定されず、一般に、複数のチャネルを同時に扱い
、遅延と入力ＦＦＴの大きさに厳しい制限のあるシステムに使用することができ
る。さらに、本発明は基地局に限らず、複数のチャネルを同時に扱うことができ
る将来の移動局にも使用することができる。

【００３３】 以下の段落では、例として示した好ましい実施例と添付の図面を参照しながら
本発明についてより詳細に記述する。

【００３４】 ［発明の詳細な説明］ 本発明の全体像を図４に示す。本発明にかかる装置は２つのステージで構成さ
れる。第１のステージは、フィルタ処理、再標本とダウンコンバージョンを行う
改良高速重畳アルゴリズム４２０，４２５である。受信機として使用されるチャ
ネル構造４１０には、改良高速重畳アルゴリズム４２０が設けられている。送信
機として使用されるチャネル統合器構造４１５には改良高速重畳アルゴリズム４
２５が設けられている。

【００３５】 本発明の第２番目のステージは、ＮＣＯ，時間又は周波数領域の再標本、（マ
ッチドチャネル、ＣＩＣ又は半幅）フィルタ、（標準又は独立）高速重畳アルゴ
リズムと複素フィルタ等を有する信号処理ブロック４３０，４３５が設けられて
いる。受信機として使用されるチャネル分離器構造４１０には信号処理ブロック
４３０が設けられている。送信機として使用されるチャネル統合器構造４１５に
は信号処理ブロック４３５が設けられている。

【００３６】 第２ステージ４３０，４３５の構成要素は、デジタル信号処理技術の分野では
よく知られたものである。第１ステージ４２０，４２５は従来技術の独立型高速
重畳アルゴリズムに基づいているが、後に詳細に説明するように、本発明に基づ
いてさらに改良が行われている。その結果、後に詳細に記載するように、ＦＦＴ
のサイズが小さくなり、遅延が短縮されている。

【００３７】 図５は第１ステージの一般的な実施例を示す図であり、本発明に基づき、改良
高速重畳アルゴリズムはさらに改良されて受信機に適用されている。受信信号５
０５は、典型的にはＡＤＣである前段階の処理から受けるデータストリームであ
り、アルゴリズムのＤＦＴの部分は好ましい実施例ではＦＦＴの形で実現されて
いる。

【００３８】 データストリーム５０５はまずη％重複ブロック作成器５１０で処理される。
この処理は、一定パーセントの重複、つまり、以下の述べるように、ＦＦＴのサ
イズと重複の種類、すなわち重複／追加又は重複／排除の種類に基づいて定めら
れるものである。重複／追加の場合には、データストリームは長さがＮ_ＦＦＴ＊
（１−η）の重複しない部分に分断され、Ｎ_ＦＦＴ＊η個のゼロを追加して１つ
のブロックとする。重複と排除の場合には、データは、前のブロックとＮ_ＦＦＴ
＊η個だけ重複した、長さがＮ_ＦＦＴ個からなるブロックに切断される。

【００３９】 ブロックは実データのみで構成され、複素信号５２５としてＦＦＴアルゴリズ
ムに入力するには種々の方法で多重５２０処理が行われる、つまり、ｚ（ｔ）＝
ｘ（ｔ）＋ｊ＊ｙ（ｔ）であり、ｘ（ｔ）とｙ（ｔ）は２つの連続したブロック
である。２番目のシーケンスｙ（ｔ）はメモリを節約するために回転したもので
あってもよい。この段は必須ではないが、これによってＦＦＴアルゴリズムを効
率的に使うことができる、これはバッファメモリと制御ロジックから成る。

【００４０】 次に、ＦＦＴアルゴリズムが終了する５３０。ここで使用されるＦＦＴは種々
の形を取ることができる；例えば、この種の高速演算には２の累乗のパイプライ
ン構造が使用され、つまりＦＦＴが実行される。ＦＦＴの出力５３５は従って正
しい順序になっていない。したがって、区域選択抽出ブロック５４０は出力シー
ケンスを並べ替えて必要な区域だけを取り出すことでこの問題を解決しなければ
ならない。必要な区域の数はフィルタ係数の数５６０に依存する。ＦＦＴ出力か
ら区域を選択して２つの結果、Ｘ（ｋ）とＹ（ｋ）を抽出して、Ｚ（ｋ）＝Ａ（
ｋ）＋ｊ＊Ｂ（ｋ）を構成する。

【００４１】 抽出のためのアルゴリズムは、ＦＦＴの前に使用した多重化技術に依存する。
例えば、５０％の重複追加の場合には、メモリの節約のために第２のシーケンス
ｙ（ｎ）がＮ_ＦＦＴ／２個分回転している。したがって、正しいＸ（ｋ）とＹ（
ｋ）を抽出するために、以下に示す関係式を実現する必要がある：

【数１】 ２５％重複の場合には、第２のシーケンスｙ（ｎ）はＮ_ＦＦＴ／４個分回転して
いる。したがって、正しいＸ（ｋ）とＹ（ｋ）を抽出するために、以下に示す関
係式を実現する必要がある：

【数２】

【００４２】 ブロックＸとＹとを多重化したときと同じ順序に並べる。次に、ブロックにフ
ィルタ周波数係数５６０を掛ける５５０。係数の数５６０はＦＦＴの長さよりも
小さい。次に、この積算の結果に対して、離散逆フーリエ変換（逆ＤＦＴまたは
ＩＤＦＴ）５７０を行う。これは非常に大きな演算ではないので、ＩＤＦＴの大
きさＮ_ＩＤＦＴは２の累乗である必要はない。

【００４３】 ブロックは次にη％重複ブロック組み合わせ装置５８０に挿入される。ブロッ
クは、以下に検討するように、その重複％と、重複／排除か重複／追加のいずれ
が使用されるかにしたがって組み合わせられる。重複排除と重複追加のいずれで
あっても、ブロックは前のブロックと、Ｎ_ＩＤＦＴ＊η個の部分だけが重なるよ
うに重ね合わせられる。重複と追加の場合には、ブロックの重複する部分は前の
ブロックの重複部分に加えられるが、重複と排除の場合には、ブロックの重複す
る部分は単に捨てられる。重複と追加および重複と排除のいずれの場合にも、ブ
ロックの重複しない部分に対しては何の処理も行われない。

【００４４】 図５には、本発明を構成する部分にチャネル５９０に共通のものがあることが
示されている。全てのチャネルに共通な、１つの共通データストリーム５０５が
第１ステップで受け取られる。次に、η％重複ブロック作成器５１０、多重化ス
テップ５２０、ＦＦＴ５３０が全てのチャネルに対して実行される。次に、これ
らのチャネルから区域が抽出され５４０、それ以降のステップはチャネルに対し
て個別に５９５チャネル毎に実行される。したがって、積算５５０、ＩＤＦＴ５
７０およびη％重複ブロック組み合わせ器５８０のステップはそれぞれチャネル
毎に別個に実施される。

【００４５】 図６は、第１ステージの実施例全体を示す図であり、改良高速重畳アルゴリズ
ムが本発明に基づいてさらに改良され送信機に適用されている。入力信号は典型
的にはＡＤＣである前の処理から入来するデータストリーム６０５であり、アル
ゴリズムのＤＦＴの部分は受信装置の場合のようにＦＦＴ（２の累乗個）として
実現されている必要は必ずしもない。図５の場合と違って、入力データストリー
ムは、多くのチャネル全体に対するものではなく、個々のチャネルに固有のもの
である。

【００４６】 データストリーム６０５はまずη％重複ブロック発生器６１０によって処理さ
れる。この処理は重複のパーセント、ＤＦＴのサイズおよび重複の種類、つまり
重複／追加か重複／排除かに大きく依存する。重複／追加の場合には、データス
トリームは長さがＮ_ＦＦＴ＊（１−η）の重複しない部分に切断され、Ｎ_ＦＦＴ
＊η個のゼロを追加して１つのブロックとされる。重複と排除の場合には、デー
タは切断されて、前のブロックとＮ_ＦＦＴ＊η個だけ重複した、長さがＮ_ＦＦＴ
個のブロックが作られる。

【００４７】 前の処理の結果に対して離散フーリエ変換（ＤＦＴ）６２０が次に行われる。
これは大きな演算ではないので、ＤＦＴのサイズＮ_ＤＦＴは、必ずしも２の累乗
である必要はない。しかし、ＤＦＴ６２０はＦＦＴで実現してもよい。図５に示
した受信機と比較して、ＤＦＴ構造６２０は小さく、ＩＦＦＴ６６０構造が大き
い点が受信機とは異なる。

【００４８】 次に、ブロックにフィルタ周波数係数６４０を掛ける６３０。周波数フィルタ
係数６４０はＦＦＴにおける周波数応答と等価である。

【００４９】 次のステップは区域挿入ブロック６５０である。逆高速フーリエ変換６６０に
、以下に示す対象形で区域が挿入される：Ｚ（ｋ_{ｓｔａｒｔ}＋ｋ）＝Ｘ（ｋ）で
あってＺ（Ｎ_ＩＦＦＴ−ｋ_{ｓｔａｒｔ}−ｋ）＝Ｘ’（ｋ）。ここで、１つのチャ
ネルに挿入されるべき区域はＸ（０）→Ｘ（Ｎ−１）で与えられる。これらは積
算器６３０によって与えられる複素値である。Ｘ’（ｋ）はＸ（ｋ）の共役複素
数である。これらが挿入されるＩＦＦＴは、挿入可能な複素区域をＮ_ＩＦＦＴ個
有し、Ｚ（０）→Ｚ（Ｎ_ＩＦＦＴ−１）と番号付けられる。Ｋ_{ＳＴＡＲＴ}は当該
チャネルの最初の区域が挿入されるべき位置であり、ｋは０→Ｎ−１の範囲の整
数である。

【００５０】 ブロックを対称的に挿入した結果、ＩＦＦＴからの実数出力のみが所望の結果
を含むようになる、つまり、虚数部の出力には優位な情報が含まれない。ＩＦＦ
Ｔの実部にのみ有用な情報が含まれるので、重複ブロック結合機６８０はきわめ
て単純な操作を行うだけである。重複結合機６８０は最も高い標本化周波数で動
いており、さもなければパワーとサイズに大きな影響を与える点を考えるとこの
点は重要である。

【００５１】 区域６５０を挿入する別の方法は、同じチャネルからの２つのブロックを多重
化して、第１のブロックＸ（ｋ）にＩＦＦＴの実部を出力させ、第２のブロック
Ｙ（ｋ）にＩＦＦＴの虚部を出力させるようにすることである。この操作は以下
に示す関係式に基づいて行われる：すなわち、Ｚ（ｋ_{ｓｔａｒｔ}＋ｋ）＝Ｘ（ｋ
）＋ｊＹ（ｋ）であってかつ、Ｚ（Ｎ_ＩＦＦＴ−ｋ_{ｓｔａｒｔ}−ｋ）＝Ｘ’（ｋ
）＋ｊＹ’（ｋ）である。

【００５２】 全てのチャネルからの区域が、ＩＦＦＴ６６０に挿入されると、そこでＩＦＦ
Ｔアルゴリズムは終了する。ブロックは次にデマルチプレックスされて６７０、
η％重複ブロック発生器６８０に入力される実数信号６７５が作成される。

【００５３】 ブロックは、以下に記載するように、その重複％と重複／排除または重複／追
加のいずれが採用されるかにしたがって組み合わされる６８０。重複／排除と重
複／追加のいずれであっても、ブロックは前のブロックと、Ｎ_ＩＤＦＴ＊η個の
部分だけが重なるように重ね合わせられる。重複と追加の場合には、ブロックの
重複する部分は前のブロックの重複部分に加えられるが、重複と排除の場合には
、ブロックの重複する部分は単に捨てられる。重複と追加および重複と排除のい
ずれの場合にも、ブロックの重複しない部分に対しては何の処理も行われない。

【００５４】 図６には、本発明を構成する部分のあるものはチャネル６９０に共通であり、
別の部分６９５はチャネルに固有であることが示されている。全てのチャネルに
共通な、１つの共通データストリーム６０５が第１ステップで受け取られる。次
に、η％重複ブロック発生器６１０、多重化ステップ６３０、ＦＦＴ６２０がこ
のチャネルに対して実行される。次に、区域がこのチャネルに挿入され、それ以
降のステップはチャネルに対して共通に６９０実行される。したがって、ＩＦＦ
Ｔ６６０、デマルチプレックス６７０およびη％重複ブロック組み合わせ器６８
０のステップは全チャネルに対して実施される。

【００５５】 図７は、η％重複ブロック発生器、図５の５１０、図６の６１０によって処理
されるデータストリームの図を示すものである。この処理は、以下で検討するよ
うに、重複パーセントの量、ＦＦＴの大きさと重複の種類、つまり重複／排除ま
たは重複／追加のいずれであるかに依存する。重複／追加７２０の場合には、デ
ータストリーム７１０は長さがＮ_ＦＦＴ＊（１−η）の重複しない部分７３１，
７４１に分割されて、Ｎ_ＦＦＴ＊η個のゼロ７３２，７４２が挿入され、連続し
たブロック７３０，７４０が形成される。重複と排除７５０の場合には、データ
ストリーム７１０は、長さがＮ_ＦＦＴで前のブロックとの重複部分の長さがＮ_Ｆ
ＦＴ＊ηのブロック７６０，７７０に分割される。

【００５６】 図８には、η％重複ブロック組み合わせ器、図５の５８０、図６の６８０を示
す。重複と追加８２０であっても重複と排除８５０であっても、ブロック８３０
，８４０，８６０，８７０は前のブロックとＮ_ＩＤＥＦ＊ηだけ重複している。
重複と追加８２０の場合は、ブロック８４０の重複部分８４１は前のブロック８
３０の対応する重複部分８３１に加算８２５され、重複と排除８５０の場合には
、ブロック８６０，８７０の重複部分８６１，８７１は単に削除する８５５。重
複と加算８２０および重複排除８５０のいずれであっても、ブロック８６０，８
７０の重複部分以外については何の処理も行われない。

【００５７】 改良高速重畳アルゴリズムにおける重複η％、ＦＦＴの長さ（Ｎ_ＦＦＴ）と周
波数係数（Ｎ_ＤＦＴ）の選択は、本質的に柔軟性が高い。これらのパラメータを
最適化するために、消費電力のような現実的な問題と無線通信システムからの要
求とのトレードオフについて十分留意する必要がある。

【００５８】 図９は、本発明と従来技術による方法の結果を比較したものである。本発明を
無線通信システムのチャネル分離器に適用した場合は、前述した現在の技術（Ｉ
Ｑ周波数変換、フィルタバンク、ＯＬＡ／ＯＬＳ独立高速重畳演算手段）に比較
して本発明の方が、演算が軽減されており柔軟性が高いことが示されている。発
明がこれらのシステムに限定されるわけではないが、この比較においては、パラ
メータはＤＡＭＰＳセルラーシステムに対応するものを選択した。それぞれのチ
ャネル分離アルゴリズムに必要なパラメータが多いので正確な比較は非常に困難
である。その代わり、一秒当りの掛け算の数（ＭＰＳ）によって２つの技術の演
算の複雑さを理解できるような、公正な比較を実施した。以下に示す設計例では
標本化レートが異なるにもかかわらず、演算の複雑さに関する値は、１秒当り６
０００万標本（６０ＭＳＰＳ）のＡＤＣ標本レートに換算されていることに留意
する必要がある。

【００５９】 ＩＱチャネル分離器は入力標本化周波数が６０ＭＳＰＳで出力標本化周波数が
１９４．４ｋＳＰＳ、８倍のビットレートでオーバー標本されているものと想定
した。構造的には、ＮＣＯ、ＣＩＣフィルタと半幅シーケンスとチャネルフィル
タを有するものとした。チャネル当りの演算量は１秒当り１億５０００万積算（
１５０ＭＭＰＳ）で、図９に一定傾斜の線として示した。ＮＣＯは演算量の約６
０％を占めていることに注意されたい。

【００６０】 フィルタバンクアルゴリズム９２０は入力標本化周波数が６１．４４ＭＳＰＳ
で出力標本化周波数が６０ｋＨｚ、つまり両者とも３０ｋＨｚでのチャネルセパ
レーションに対する値になっている。ビットレートの整数倍の再標本化は計算に
入っていないが、必要であることに留意しなければならない。フィルタバンクの
中のポリフェーズフィルタとＦＦＴの長さは、それぞれ８タップおよび２０４８
点である。フィルタの演算量は標本当り１６積算であり、（４ラディックスのス
テージ５段と２ラディックスのステージ１段を前提として）ＦＦＴは標本当り１
０．５積算である。結果は図９に水平な線で示されているように、１５９０ＭＭ
ＰＳで一定な演算量になる。現実には、線は若干正の勾配を有することに留意さ
れたい。

【００６１】 独立型の改良高速重畳アルゴリズム９３０は入力標本化周波数が４９．７６６
ＭＳＰＳで出力標本化周波数が４８．６ｋＳＰＳであると仮定した。アルゴリズ
ムは５０％重複、６５５３６点のＦＦＴで６４点の周波数フィルタと仮定した。
大きなサイズのＦＦＴが必要なフィルタ操作のために必要である。構成的には、
チャネルをＤＡＭＰＳシステムの周波数グリッドにあわせるためにＮＣＯが必要
であり、チャネルセパレーションは３０ｋＨｚである。推定された演算量は１０
４５ＭＭＰＳの固定演算量にチャネル当り０．８１ＭＭＰＳが加算される。大き
なＦＦＴのために、このアルゴリズムの場合には２．２ｍｓの遅延を生じている
ことは注目に値する。

【００６２】 先行技術によれば、独立改良高速重畳アルゴリズムは、このアルゴリズムによ
る遅延がシステムの遅延に比較して許容される衛生通信システムに使用されてい
た。この遅延の大きさは、他の無線通信システムでは許容されない。さらに、６
５５３５個の複素ワードに対するＦＦＴには、精度を２０ビットとすると、２．
６ＭｂｉｔのＲＡＭが必要になる。トゥイドルファクタ（位相シフト）の値は、
少なくとも６５５３６＊０．７５複素ワードであり、精度を２０ビットとすると
、２ＭｂｉｔのＲＯＭが必要になる。チップ上にこのメモリを搭載することは非
常に大きなエリアを必要とし、このメモリの読み出しと書き込みには大きな電力
を消費する。チップ外にこのメモリを設けると、大きなＩ／Ｏバスを必要とする
と共に、さらに大きな電力を消費することになる。

【００６３】 本発明９４０は入力標本化周波数が４９．７６６４ＭＳＰＳで出力標本化周波
数が４８．６ｋＳＰＳを前提としている。アルゴリズムの改良高速重畳処理の部
分は、２５％重複、４０９６点のＦＦＴと３２点の周波数フィルタを前提として
いる。従来技術においてはフィルタがしばしば一部カットされていたが、この実
施例では点数が制限されているだけであって応答をカットするわけではない。改
良高速重畳演算の次には、ＮＣＯと３つの半幅フィルタと１つのマッチドチャネ
ル（ＲＲＣ）から構成される時間領域のフィルタチェーンが設けられている。推
定される演算量は、４５０ＭＭＰＳで一定の部分とチャネルごとに６．２ＭＭＰ
Ｓの部分からなる。本発明は大きなＦＦＴ問題になり、遅延は約０．２ｍｓ、Ｆ
ＦＴのメモリ必要量は非常に小さいので実現が容易である。

【００６４】 図９は、４つのチャネル分離アルゴリズムを比較したものである。１又は２つ
のチャネルについて、ＩＱチャネル分離器９１０が最も良い結果を与えている。
この例の場合には、独立改良高速重畳アルゴリズム９３０は、遅延とＦＦＴの大
きさのせいで全く不適当であり、本発明９４０が約１８０チャネルに至るまで最
も演算負担が小さい。しかし、フィルタ処理の要求が少ない別の無線システム、
例えば衛星システムでは、独立改良高速重畳９３０アルゴリズムのほうが実際的
であり、この場合には本発明９４０は１００チャネルまでに対して演算量が最も
小さくなる。

【００６５】 演算量に関しては、本発明９４０は、数チャネルから１００チャネルを少し超
える範囲に対して演算量が最も小さい。これは、チャネル数に関しては通常の無
線通信システムの要求に合致しており、演算量については、最善のチャネル分離
手法であることが分かる。チャネル数が２０程度の典型的なセルラーシステムで
は、本発明９４０はこれらの方法の中で他に比べてはるかに演算量が少ないシス
テムである。

【００６６】 図１０は、セルラーシステムに典型的な１０から１００のチャネル数に対する
、種々のチャネル分離アルゴリズムの、ＭＭＰＳで表した演算量と柔軟性を示し
たものである。ＩＱチャネル分離器１０１０は、チャネルバンド幅がチャネルビ
ットレートと異なる場合には標本化周波数の選択について非常に柔軟性が高い。
チャネルの算出が独立に行われるのでマルチプル標準に対応することができるが
、これらはすべて大きな演算量と引き換えにもたらされるものである。

【００６７】 フィルタバンクアルゴリズム１０２０の演算量は小さいが、柔軟性が小さい。
つまり、標本化周波数はチャネルバンド幅の整数倍でなければならず、最終的な
チャネルビットレートを実現するために再標本化を行う必要がある。この構成は
、一方のチャネル幅が他方の整数倍になっていない２つのチャネル幅を許容する
ことができず、フィルタバンクはマルチ標準システムを許容しない。同時に２つ
以上の異なるチャネル幅を使用することは、ＡＤＣまでかあるいはＡＤＣを含む
部分のハードウエアを複数持たなければならないことを意味し、高い費用がかか
ることになる。異なる時刻において２つ以上の異なるチャネルバンド幅を有する
ことは、再プログラム可能なポリフェーズフィルタとＦＦＴを必要とし、複雑に
なる。

【００６８】 独立改良高速重畳アルゴリズム１０３０はフィルタバンクアルゴリズム１０２
０よりも柔軟性が高く、ＩＱチャネル分離器１０１０よりも演算量が少ないが、
この例に示したような場合には遅延とメモリ必要量の点で実際には実用的でない
ことに留意する必要がある。ＦＦＴは最も狭いチャネルバンド幅に対して十分な
長さを有するように（詳細な周波数分解能を得るために）設計する必要があり、
したがって、十分な出力バンド幅を得るためにＩＤＦＴが長くなる。これは、バ
ンド幅が広ければ固定コストとチャネルに依存するコストが高くなることを意味
する。

【００６９】 柔軟性に関して、本発明１０４０は、同時に異なるチャネルバンド幅に対応で
きることやチャネルバンド幅とチャネルビットレートの関係が自由であることな
ど、改良高速重畳アルゴリズム１０３０が有する全ての利点を有している。マル
チ標準システムに対して、ＦＦＴの長さを、多チャネルバンド幅と種々の無線シ
ステムの要請の両方の妥協点として設計することができるようになる。マルチ標
準のために増加する部分はわずかである。図１０は、本発明が他の全ての技術よ
りも柔軟性に富むだけでなく、２ないし３から１００チャネルに対して演算不可
が最も小さいことを示している。

【００７０】 ここでは、無線通信システムの一例としてＤＡＭＰＳのみを取り上げたが、他
の無線通信システムでも結果は同じである。さらに、本発明はさらに、陸上移動
無線（ＬＭＲ）、衛星システム、及び無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡ
Ｎ）等の無線システムに対して適用できるが、これらに限定されるわけではない
。本発明は、複数のチャネル又は周波数レンジの分離や結合を行わなければなら
ない一般的なフィルタ問題、つまり、サブバンド記述、符号化、圧縮技術に対し
て適用することができる。このような別のシステムや一般的なフィルタ問題に対
して適用しても、本発明はコスト低減、ＦＦＴの縮小と遅延の短縮を実現する。

【００７１】 上述の実施例は説明のために記載したものであって発明をこれらに限定する趣
旨ではない。本発明の技術思想の範囲内において前述の実施例とは異なる形を実
現することが可能なことは当業者にとっては自明である。本発明は上述の実施例
に限定されるべきでなく、添付の請求の範囲に記載された技術的範囲と同じ範囲
を有すると理解されなければならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は、従来の無線送受信機の構成を示す図である。

【図２】 図２は、現在のＩＱ−復調デジタル受信機を示す図である。

【図３】 図３は、現在のデシメートフィルタバンクを示す図である。

【図４】 図４は、本発明に基づくチャネル分離器とチャネル統合器の全体
図である。

【図５】 図５は、一般の受信機に適用された本発明の第１段階を示す図で
ある。

【図６】 図６は、一般の送信機に適用された本発明の第１段階を示す図で
ある。

【図７】 図７は、η％重複ブロック発生器を示す図面である。

【図８】 図８は、η％重複ブロック組み合わせ装置を示す図面である。

【図９】 図９は、演算量とＤＡＭＰＳ無線通信システムのチャネル数との
関係を示す図である。

【図１０】 図１０は、演算量とＤＡＭＰＳ無線通信システムの柔軟性との
関係を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データストリームからチャネルを抽出する方法であって、当
   該方法は改良高速重畳アルゴリズムからなり、該改良高速重畳アルゴリズムは全
   チャネルに共通なチャネル共通部分とそれに続くチャネルに固有な部分とからな
   り、該チャネルに固有な部分は、 チャネルの中央周波数の周りに幅ｎの離散フーリエ変換区域を選択し、 該区域に周波数応答を掛け、 該ｎ個のデータ点に対してＮ_ＩＤＦＴ−点の離散逆フーリエ変換を行い、 信号処理を行うものである方法。
2. 【請求項２】 前記改良高速重畳アルゴリズムのチャネル共通部分は、前記
   データストリームの重複ブロックに対してＮ_ＦＦＴ−点の高速フーリエ変換を行
   うことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 【請求項３】 前記改良高速重畳アルゴリズムのチャネル共通部分のＮ_{ＦＦ
   Ｔ}−点の高速フーリエ変換に先立って、 まず、該データストリームに対してη％重複ブロック発生器による処理を行い
   、 次に、該データストリームを多重化して複素信号を作成し、 前記改良高速重畳アルゴリズムのチャネルに固有な部分は、 前記区域を抽出する第１のステップと、 該区域に周波数応答を掛ける第２のステップと、 このｎ個のデータ点に対して、Ｎ_ＩＤＦＴ−点の離散逆フーリエ変換を行う第
   ３のステップと、 η％重複ブロック組み合わせ器によって該デジタルデータストリームを処理す
   る第４のステップとを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 【請求項４】 さらに、前記周波数応答の幅が制限されていることを特徴と
   する請求項１ないし３のいずれかに記載の方法。
5. 【請求項５】 前記η％重複ブロック発生器はさらに、 前記データストリームを重複しない長さＮ_ＦＦＴ＊（１−η）の部分に分割し
   てＮ_ＦＦＴ＊η個のゼロを追加して単一のブロックとする重複／追加プロセスに
   よって前記のブロックを作成することを特徴とする請求項３または４のいずれか
   に記載の方法。
6. 【請求項６】 前記η％重複ブロック発生器はさらに、 前記データストリームを分割して、連続した各ブロックが前のブロックとＮ_{Ｆ
   ＦＴ}＊η個の重複を有する、それぞれの長さがＮ_ＦＦＴであるブロックを作成す
   る重複／排除処理によって前記ブロックを作成することを特徴とする請求項３ま
   たは４のいずれかに記載の方法。
7. 【請求項７】 前記η％重複ブロック発生器はさらに、 前のブロックとＮ_ＩＤＦＴ＊ηだけ重複させ、ブロックの重複部分を前のブロ
   ックの対応部分に重ね合わせてデータストリームを作成する重複／追加処理を行
   うことを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の方法。
8. 【請求項８】 前記η％重複ブロック発生器はさらに、 前のブロックとＮ_ＩＤＦＴ＊ηだけ重複させ、ブロックの重複部分を捨ててブ
   ロックの重複しない部分だけからデータストリームを作成する重複／追加処理を
   行うことを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の方法。
9. 【請求項９】 前記多重化ステップはさらに、連続した２つのブロックｘ（
   ｔ）とｙ（ｔ）からなる、Ｚ（ｔ）＝ｘ（ｔ）＋ｊ＊ｙ（ｔ）で表される複素信
   号を作成することを特徴とする請求項３または４のいずれかに記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記シーケンスｙ（ｔ）は回転していることを特徴とする
    請求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記Ｎ_ＦＦＴ−点のＦＦＴは２の累乗のパイプライン構造
    であり、前記区域抽出処理では高速フーリエ変換出力の順序を並べ替え、必要な
    区域だけを選択することを特徴とする請求項３に記載の方法。
12. 【請求項１２】 データにチャネルを挿入する方法であって、当該方法は改
    良高速重畳アルゴリズムを含み、該改良高速重畳アルゴリズムは、チャネルに固
    有の部分とそれに続く全チャネルに共通のチャネル共通部分を有し、前記チャネ
    ル固有の部分は、 信号処理ステップを行い、 前記ストリームにＮ_ＤＦＴ−点の離散フーリエ変換を行い、 該ストリームに周波数応答を掛け、 チャネルの中央周波数周辺にｎの高速フーリエ変換区域を挿入する方法。
13. 【請求項１３】 さらに、 前記改良高速重畳アルゴリズムのチャネル共通部分は、前記データストリーム
    に対するＮ_ＩＦＦＴ−点の高速逆フーリエ変換を行うステップを含むことを特徴
    とする請求項１２に記載の方法。
14. 【請求項１４】 前記改良高速重畳アルゴリズムのチャネルに固有の部分は
    、 前記デジタルデータストリームをη％重複ブロック発生器で処理する第１のス
    テップと、 離散フーリエ変換を行う第２のステップと、 該離散フーリエ変換の結果にフィルタ周波数係数を掛ける第３のステップと、 チャネルの中央周波数の周りに前記区域を挿入する第４のステップとを有し、
    前記改良高速重畳アルゴリズムのチャネル共通部分は、 Ｎ_ＩＦＦＴ−点の高速逆フーリエ変換を行うステップと、それに続いて該Ｎ_{Ｉ
    ＦＦＴ}−点の高速フーリエ逆変換の出力をデマルチプレックスして実信号を作成
    する第２のステップと、該デジタルデータストリームをη％重複ブロック組み合
    わせ器によって処理する第３のステップとを有することを特徴とする請求項１３
    に記載のチャネル分離器。
15. 【請求項１５】 前記周波数応答の範囲が制限されていることを特徴とする
    請求項１２ないし１４のいずれかに記載の方法。
16. 【請求項１６】 前記η％重複ブロック発生器はさらに、 前記ブロックを、前記データストリームを重複しない、長さＮ_ＦＦＴ＊（１−
    η）の部分に分割してＮ_ＦＦＴ＊η個のゼロを追加して単一のブロックを作成す
    る、重複／追加プロセスによって作成することを特徴とする請求項１４または１
    ５のいずれかに記載の方法。
17. 【請求項１７】 前記η％重複ブロック発生器はさらに、 前記データストリームを分割して、連続した各ブロックが前のブロックとＮ_{Ｆ
    ＦＴ}＊η個の重複を有する、それぞれの長さがＮ_ＦＦＴであるブロックを作成す
    る重複／排除処理によって前記ブロックを作成することを特徴とする請求項１４
    または１５のいずれかに記載の方法。
18. 【請求項１８】 前記η％重複ブロック発生器はさらに、 前のブロックとＮ_ＩＤＦＴ＊ηだけ重複させ、ブロックの重複部分を前のブロ
    ックの対応部分に重ね合わせてデータストリームを作成する重複／追加処理を行
    うことを特徴とする請求項１４または１５のいずれかに記載の方法。
19. 【請求項１９】 前記η％重複ブロック発生器はさらに、 前のブロックとＮ_ＩＤＦＴ＊ηだけ重複させ、ブロックの重複部分を捨ててブ
    ロックの重複しない部分だけからデータストリームを作成する重複／追加処理を
    行うことを特徴とする請求項１４または１５のいずれかに記載の方法。
20. 【請求項２０】 さらに、前記区域は高速逆フーリエ変換に、 Ｚ（ｋ_{ｓｔａｒｔ}＋ｋ）＝Ｘ（ｋ）、かつ、Ｚ（Ｎ_ＩＦＦＴ−ｋ_{ｓｔａｒｔ}−ｋ
    ）＝Ｘ’（ｋ）の関係を有する対称形で挿入される方法であって、Ｋ_{ＳＴＡＲＴ}
    はチャネルの最初の区域が挿入されるべき位置、Ｋは０からＮ−１の範囲の整数
    、特定のチャネルの区域はＸ（０）→Ｘ（Ｎ−１）で与えられ、Ｘ’（ｋ）はＸ
    （ｋ）の共役複素数で前記高速フーリエ逆変換にＸ（０）→Ｘ（Ｎ−１）の順序
    で挿入されることを特徴とする請求項１４または１５のいずれかに記載の方法。
21. 【請求項２１】 さらに、前記区域は高速逆フーリエ変換に、 Ｚ（ｋ_{ｓｔａｒｔ}＋ｋ）＝Ｘ（ｋ）＋ｊＹ（ｋ）、かつ、Ｚ（Ｎ_ＩＦＦＴ−ｋ_{ｓ
    ｔａｒｔ}−ｋ）＝Ｘ’（ｋ）＋ｊＹ’（ｋ）の関係を有する対称形で挿入される
    方法であって、Ｋ_{ＳＴＡＲＴ}はチャネルの最初の区域が挿入されるべき位置、Ｋ
    は０からＮ−１の範囲の整数、特定のチャネルの区域はＸ（０）→Ｘ（Ｎ−１）
    で与えられ、Ｘ’（ｋ）はＸ（ｋ）の共役複素数で前記高速フーリエ逆変換にＸ
    （０）→Ｘ（Ｎ−１）の順序で挿入されることを特徴とする請求項１４または１
    ５のいずれかに記載の方法。
22. 【請求項２２】 前記信号処理ブロックは、 数値制御発信機、時間領域再標本化、周波数領域再標本化、マッチドチャネル
    フィルタ、デジタルフィルタ手段、標準高速重畳アルゴリズム及び改良重畳アル
    ゴリズムの内の少なくとも１つを組み合わせてなることを特徴とする請求項１な
    いし２１のいずれかに記載の方法。
23. 【請求項２３】 データストリームからチャネルを抽出する装置であって、
    該装置は改良高速重畳アルゴリズム手段と信号処理手段を具備し、該改良高速重
    畳アルゴリズム手段は全てのチャネルに共通のチャネル共通部分とチャネルごと
    に固有の部分とを有し、 該チャネル共通部分は、 η％重複ブロック発生器と、 多重化手段と、 Ｎ_ＦＦＴ−点の高速フーリエ変換を行う手段とからなり、 該チャネルごとに固有の部分は、 チャネルの中心周波数の周囲の区域を選択して抽出する手段と、 該区域に周波数応答を掛ける手段と、 ｎデータ点に対してＮ_ＩＦＦＴ−点の高速逆フーリエ変換をおこなう手段と、 η％重複ブロック組み合わせ手段を有する装置。
24. 【請求項２４】 データストリームにチャネルを挿入する装置であって、該
    装置は信号処理部分と改良高速重畳アルゴリズム部分の２つの部分からなり、該
    改良高速重畳アルゴリズムの部分は全チャネルに共通なチャネル共通部分とチャ
    ネルごとに固有の部分からなり、 該チャネル共通部分は、 η％重複ブロック発生器と、 離散フーリエ変換を行う手段と 離散フーリエ変換の結果にフィルタ周波数係数を掛ける手段と チャネルの中心周波数に区域を挿入する手段とからなり、 該チャネルごとに固有の部分は、 該区域にＮ_ＩＦＦＴ−点の高速逆フーリエ変換を行う手段と、 該高速逆フーリエ変換の出力をデマルチプレックスする手段と η％重複ブロック組み合わせ手段を有する装置。