JP2005073303A - 変調方式及び無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信に用いられるディジタル変調方式とそれを用いた無線通信システムにおいて、データの伝送と同時にパイロットシンボルとしての役割をもたせることにより、データ伝送量の低下を抑えることを目的とする。
【解決手段】８値以上の多値変調方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入し、ＰＳＫ変調方式においてデータを伝送すると同時に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をそれぞれ振幅歪み量推定部２５及び周波数オフセット量推定部２６で推定することで、既知のデータをパイロットシンボルとする方式と比較し、データ伝送量の低下を抑えることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信に用いられるディジタル変調方式と、それを用いた送信装置に関する。

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に関する方法として知られているものがあった（例えば、特許文献1参照）。図２６が従来の伝送される信号のフレームの構成を示しており、図２６において、１フレームはＮ個のシンボルから構成されており、フレームの先頭に既知データからなるパイロットシンボルが２つ挿入されており、その後（Ｎ−２）個の情報シンボルが続いており、伝送される信号では、これが各フレーム毎に繰り返される。
特開平９−９３３０２号公報

しかし、従来の方法はパイロットシンボルは既知のデータであるため、データ伝送量が低下するという欠点がある。

本発明は、８値以上の多値変調方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入し、ＰＳＫ変調シンボルを用いてデータを伝送すると同時にパイロットシンボルとしての役割を持たせることによりデータ伝送量の低下を抑えることを目的とする。

この問題を解決するために本発明は、８値以上の多値変調方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入し、ＰＳＫ変調方式のシンボル間では差動符号化して、データを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとすることにより、準同期検波を行う。

これにより、ＰＳＫ変調方式によってデータが伝送されるため、既知のデータをパイロットシンボルとする方式と比較し、データ伝送量の低下を抑えることが可能となるという効果が得られる。

以上のように本発明によれば、８値以上の多値変調方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入し、前記ＰＳＫ変調方式のシンボル間では差動符号化することで、ＰＳＫ変調方式においてデータを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとして準同期検波を行うことで、既知のデータをパイロットシンボルとする方式と比較し、データ伝送量の低下を抑えることができるという有利な効果が得られる。

本発明は、無線通信に用いられ、第１の変調方式である多値直交変調方式（多値ＱＡＭ；Quadrature Amplitude Modulation）に、規則的に第２の変調方式である位相変調（ＰＳＫ；Phase Shift keying）方式をパイロット信号として挿入する変調方式であって、前記第２の変調方式の信号に情報を付加するとともに、前記第１の変調方式の信号の振幅及び位相歪み量を、前記パイロット信号を用いて直接求めることを特徴とする変調方式であり、ＰＳＫ変調方式において、データを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとすることにより準同期検波を行うことで、既知のデータをパイロットシンボルとする方式と比較し、データ伝送量の低下を抑えることができるという作用を有する。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（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、１０は送信機であり、１１は送信ディジタル信号、１２は直交ベースバンド変調部で、送信ディジタル信号１１を入力して送信直交ベースバンド信号の同相成分１３と直交成分１４を出力し、この同相成分１３と直交成分１４を送信無線部１５で送信信号１６に変換し、アンテナ１７から送信する。２０は受信機であり、２１はアンテナ、２２は受信無線部で、アンテナで受信した信号を入力して受信直交ベースバンド信号の同相成分２３と直交成分２４を出力する。２５は振幅歪み量推定部で、同相成分２３と直交成分２４を入力して、振幅歪み量を推定し、振幅歪み量推定信号２７を出力する。２６は周波数オフセット量推定部で、同相成分２３と直交成分２４を入力して、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２８を出力する。２９は準同期検波部で、同相成分２３と直交成分２４、及び振幅歪み量推定信号２７と周波数オフセット量推定信号２８を入力して、準同期検波を行い、受信ディジタル信号を出力する。

図２は、８値以上の多値変調方式の一例である８相ＰＳＫ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、１０１は８相ＰＳＫ変調方式の信号点である。図３は、ＰＳＫ変調方式の一例である二値位相変調（ＢＰＳＫ： Binary Phase Shift Keying）方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置を示し、図３において、２０１はＢＰＳＫ変調方式の信号点である。図４は、８相ＰＳＫ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。そして、図５は、差動符号化した際のＢＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列配置の一例を示している。図６（ａ）および（ｂ）は直前のＢＰＳＫ変調シンボルの信号点と８相ＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列の関係の一例であり、図６において、５０１はＢＰＳＫ変調方式の信号点、５０２は８相ＰＳＫ変調方式の信号点である。

図１〜図６を用いて、８値以上の多値変調方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、ＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、８値以上の多値変調方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式について説明する。

図２は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における８相ＰＳＫ変調方式の信号点１０１の配置を示しており、信号点１０１の配置位置は（数１）で表される。ただし、８相ＰＳＫ変調方式の信号点１０１は（Ｉ8PSK，Ｑ8PSK）で表し、ｋは整数、およびｐは定数とする。

図３は、同相Ｉ−直交Ｑ平面におけるＢＰＳＫ変調方式の信号点２０１の配置を示しており、信号点２０１の配置位置は（数２）で表される。ただし、ＢＰＳＫ変調方式の信号点２０１は（ＩBPSK，ＱBPSK）で表し、ｋは整数、およびｒは定数とする。

図４は、Ｎシンボル内における８相ＰＳＫ変調シンボルとＢＰＳＫ変調シンボルの構成の一例を示したものである。このとき、ｉ番目のＢＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi、ｉ＋Ｎ番目のＢＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi+Nとすると、ｘ−ｙ平面におけるｉ＋Ｎ番目の位相θi+Nを（数３）とすると、θi+Nにより情報系列を図５のように定めることができる。

図６は、直前のＢＰＳＫ変調シンボルの信号点５０１と８相ＰＳＫ変調方式の信号点５０２の情報系列の関係の一例を示したものである。ｉ番目のＢＰＳＫ変調シンボルの信号点５０１とｉ＋１からｉ＋Ｎ−１番目の８相ＰＳＫ変調シンボルの信号点５０２の情報系列は、図６（ａ）または（ｂ）のように、直前のＢＰＳＫ変調シンボルの信号点によって８相ＰＳＫ変調シンボルの信号点の情報系列が定まる。

このように、８相ＰＳＫ変調方式ではデータを伝送し、ＢＰＳＫ変調方式ではデータを伝送すると同時に復調側ではパイロットシンボルとして送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定し、準同期検波を行う。ここで、Ｎシンボル中の８相ＰＳＫ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８相ＰＳＫ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く、ＰＳＫ変調方式の例としてＢＰＳＫ変調方式で説明したが、ＰＳＫ変調方式はこれに限ったものではない。

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中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入し、ＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、８値以上の多値変調方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式で、ＰＳＫ変調方式では、データを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとすることにより、送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定するために既知データをパイロットシンボルとする方式に比べて、データ伝送量を低下させずに準同期検波を行うことができる。

なお、本実施の形態では、ＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化し、８値以上の多値変調方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式を説明したが、ＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化したＰＳＫ変調シンボルを挿入すれば同様の効果が得られる。

また、このような変調方式を用いることにより、データ伝送量の低下を抑えた通信システムを構築することができる。

（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は、実施の形態１における図１に示すものと同様である。

図７は、８値以上の多値ＱＡＭ方式の一例である２^2m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７において、６０１は２^2m値ＱＡＭ方式の信号点である。また、ＰＳＫ変調方式の一例であるＢＰＳＫ変調方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は実施の形態１の図３と同様である。図８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８において、７０１は１６ＱＡＭ方式の信号点である。図９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。差動符号化した際のＢＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列配置の一例は実施の形態１の図５と同様である。図１０（ａ）および（ｂ）は直前のＢＰＳＫ変調シンボルの信号点と１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列の関係の一例であり、図１０において、９０１はＢＰＳＫ変調方式の信号点、９０２は１６ＱＡＭ方式の信号点である。

図１、図３、図５、図７〜図１０を用いて、８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、ＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは１６ＱＡＭ方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、ＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式について説明する。

図７は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における２^2m値ＱＡＭ方式の信号点６０１の配置を示しており、信号点６０１の配置位置は（数４）で表される。ただし、２^2m値ＱＡＭ方式の信号点４０１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、ｒは定数とする。

図８は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における１６ＱＡＭ方式の信号点７０１の配置を示しており、信号点７０１の配置位置は（数５）で表される。ただし、１６ＱＡＭ方式の信号点７０１は（Ｉ16QAM，Ｑ16QAM）で表し、（ａ1，ｂ1）,（ａ2，ｂ2）は１,−１のバイナリ符号、ｓは定数とする。

また、ＢＰＳＫ変調方式の信号点配置は図３に示したもので、実施の形態１の説明と同様である。

図９は、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したものである。このとき、ｉ番目のＢＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi、ｉ＋Ｎ番目のＢＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi+Nとすると、ｘ−ｙ平面におけるｉ＋Ｎ番目の位相θi+Nを（数３）とすると、θi+Nにより情報系列を図５のように定めることができる。

図１０は、直前のＢＰＳＫ変調シンボルの信号点９０１と１６ＱＡＭ方式の信号点９０２の情報系列の関係の一例を示したものである。ｉ番目のＢＰＳＫ変調シンボルの信号点９０１とｉ＋１からｉ＋Ｎ−１番目の１６ＱＡＭシンボルの信号点９０２の情報系列は、図１０（ａ）または図１０（ｂ）の２通りで表される。

このように、１６ＱＡＭ方式ではデータ伝送し、ＢＰＳＫ変調方式ではデータを伝送すると同時に復調側ではパイロットシンボルとして送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定し、準同期検波を行う。ここで、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９に限ったものではない。また、１６ＱＡＭ方式を例に説明したが、２^2m値ＱＡＭ方式についても同様で、このとき８値以上の多値ＱＡＭ方式は２^2m値ＱＡＭ方式に限ったものではない。そして、ＰＳＫ変調方式の例としてＢＰＳＫ変調方式で説明したが、ＰＳＫ変調方式はこれに限ったものではない。

以上のように本実施の形態によれば、８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入し、ＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは１６ＱＡＭ方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入し、ＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式で、ＰＳＫ変調方式では、データを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとすることにより、送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定するために既知データをパイロットシンボルとする方式に比べて、データ伝送量を低下させずに準同期検波を行うことができる。

なお、本実施の形態では、ＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化し、８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式、あるいは１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式を説明したが、いずれもＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化したＰＳＫ変調シンボルを挿入すれば同様の効果が得られる。

また、このような変調方式を用いることにより、データ伝送量の低下を抑えた通信システムを構築することができる。

（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は、実施の形態１における図１に示すものと同様である。

図１１は、同相Ｉ−直交Ｑ平面において８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点をπ／４ラジアン回転させた８値以上の多値ＱＡＭ方式の一例である同相Ｉ−直交Ｑ平面において２^2m値ＱＡＭ方式の信号点をπ／４ラジアン回転させた２^2m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１１において、１００１は前記２^2m値ＱＡＭ方式の信号点である。また、ＰＳＫ変調方式の一例であるＢＰＳＫ変調方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は実施の形態１の図３と同様である。図１２は、同相Ｉ−直交Ｑ平面において１６ＱＡＭ方式の信号点をπ／４ラジアン回転させた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１２において１１０１は前記１６ＱＡＭ方式の信号点である。前記１６ＱＡＭシンボルとＢＰＳＫ変調シンボルのＮシンボル内の構成は、実施の形態２の図９と同様である。差動符号化した際のＢＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列配置の一例は実施の形態１の図５と同様である。図１３（ａ）および（ｂ）は直前のＢＰＳＫ変調シンボルの信号点と前記１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列の関係の一例であり、図１３において、１２０１はＢＰＳＫ変調方式の信号点、１２０２は前記１６ＱＡＭ方式の信号点である。

図１、図３、図５、図９、図１１〜１３を用いて、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、ＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは前記１６ＱＡＭ方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、ＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式について説明する。

図１１は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における前記２^2m値ＱＡＭ方式の信号点１００１の配置を示しており、信号点１００１の配置位置は（数６）で表される。ただし、前記２^2m値ＱＡＭ方式の信号点１００１は（ＩQAMR，ＱQAMR）で表し、（ＩQAM，ＱQAM）は（数４）で表され、ｎは整数とする。

図１２は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における前記１６ＱＡＭ方式の信号点１１０１の配置を示しており、信号点１１０１の配置位置は（数７）で表される。ただし、前記１６ＱＡＭ方式の信号点１１０１は（Ｉ16QAMR，Ｑ16QAMR）で表し、（Ｉ16QAM，Ｑ16QAM）は（数５）で表され、ｎは整数とする。

また、ＢＰＳＫ変調方式の信号点配置は図３に示したもので、実施の形態１の説明と同様である。

図９は、Ｎシンボル内における前記１６ＱＡＭシンボルとＢＰＳＫ変調シンボルの構成の一例を示したものである。このとき、ｉ番目のＢＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi、ｉ＋Ｎ番目のＢＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi+Nとすると、ｘ−ｙ平面におけるｉ＋Ｎ番目の位相θi+Nを（数３）とすると、θi+Nにより情報系列を図５のように定めることができる。

図１３は、直前のＢＰＳＫ変調シンボルの信号点１２０１と前記１６ＱＡＭ方式の信号点１２０２の情報系列の関係の一例を示したものである。ｉ番目のＢＰＳＫ変調シンボルの信号点１２０１とｉ＋１からｉ＋Ｎ−１番目の前記１６ＱＡＭシンボルの信号点１２０２の情報系列は、図１３（ａ）または図１３（ｂ）の２通りで表される。

このように、前記１６ＱＡＭ方式ではデータ伝送し、ＢＰＳＫ変調方式ではデータを伝送すると同時に復調側ではパイロットシンボルとして送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定し、準同期検波を行う。ここで、Ｎシンボル中の前記１６ＱＡＭシンボルとＢＰＳＫ変調シンボルの構成は、図９に限ったものではない。また、前記１６ＱＡＭ方式を例に説明したが、前記２^2m値ＱＡＭ方式についても同様で、このとき前記８値以上の多値ＱＡＭ方式は前記２^2m値ＱＡＭ方式に限ったものではない。そして、ＰＳＫ変調方式の例としてＢＰＳＫ変調方式で説明したが、ＰＳＫ変調方式はこれに限ったものではない。

以上のように本実施の形態によれば、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入し、ＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは前記１６ＱＡＭ方式の中に、定期的にＰＳＫ変調方式を挿入し、ＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式で、ＰＳＫ変調方式では、データを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとすることにより、送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定するために既知データをパイロットシンボルとする方式に比べて、データ伝送量を低下させずに準同期検波を行うことができる。

なお、本実施の形態では、ＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式、あるいは前記１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式を説明したが、いずれもＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化したＰＳＫ変調シンボルを挿入すれば同様の効果が得られる。

また、このような変調方式を用いることにより、データ伝送量の低下を抑えた通信システムを構築することができる。

（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は、実施の形態１における図１に示すものと同様である。

８値以上の多値変調方式の一例である８相ＰＳＫ変調方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は実施の形態１の図２と同様である。図１４は、同相Ｉ−直交Ｑ平面におけるＱＰＳＫ変調方式の信号点配置を示し、図１４において１３０１はＱＰＳＫ変調方式の信号点である。図１５は、８相ＰＳＫ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。図１６は、差動符号化した際ＱＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列配置の一例を示している。

図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点と８相ＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列の関係の一例であり、図１７において、１６０１はＱＰＳＫ変調方式の信号点、１６０２は８相ＰＳＫ変調方式の信号点である。

図１、図２、図１４〜図１７を用いて、８値以上の多値変調方式の中に、定期的にＱＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、８値以上の多値変調方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式について説明する。

８相ＰＳＫ変調方式の信号点配置は図２に示したとおりで、実施の形態１と同様である。

図１４は、同相Ｉ−直交Ｑ平面におけるＱＰＳＫ変調方式の信号点１３０１の配置を示しており、信号点１３０１の配置位置は、（数８）で表される。ただし、ＱＰＳＫ変調方式の信号点１３０１は（ＩQPSK，ＱQPSK）で表し、ｋは整数、およびｕは定数とする。

図１５は、Ｎシンボル内における８相ＰＳＫ変調シンボルとＱＰＳＫ変調シンボルの構成の一例を示したものである。このとき、ｉ番目のＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi、ｉ＋Ｎ番目のＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi+Nとすると、ｘ−ｙ平面におけるｉ＋Ｎ番目の位相θi+Nを（数３）とすると、θi+Nにより情報系列を図１６のように定めることができる。

図１７は、直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点１６０１と８相ＰＳＫ変調方式の信号点１６０２の情報系列の関係の一例を示したものである。ｉ番目のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点１６０１とｉ＋１からｉ＋Ｎ−１番目の８相ＰＳＫ変調シンボルの信号点１６０２の情報系列は、図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）のように、直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点によって８相ＰＳＫ変調シンボルの信号点の情報系列が定まる。

このように、８相ＰＳＫ変調方式ではデータを伝送し、ＱＰＳＫ変調方式ではデータを伝送すると同時に復調側ではパイロットシンボルとして送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定し、準同期検波を行う。ここで、Ｎシンボル中の８相ＰＳＫ変調シンボルとＱＰＳＫ変調シンボルの構成は、図１５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８相ＰＳＫ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。

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中に、定期的にＱＰＳＫ変調方式を挿入し、ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、８値以上の多値変調方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式で、ＱＰＳＫ変調方式では、データを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとすることにより、送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定するために既知データをパイロットシンボルとする方式に比べて、データ伝送量を低下させずに準同期検波を行うことができる。

なお、本実施の形態では、ＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化し、８値以上の多値変調方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式を説明したが、ＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化したＱＰＳＫ変調シンボルを挿入すれば同様の効果が得られる。

また、このような変調方式を用いることにより、データ伝送量の低下を抑えた通信システムを構築することができる。

（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は、実施の形態１における図１に示すものと同様である。

８値以上の多値ＱＡＭ方式の一例である２^2m値ＱＡＭ方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は、実施の形態２の図７と同様である。また、ＱＰＳＫ変調方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は、実施の形態４の図１４と同様である。１６ＱＡＭ方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は、実施の形態２の図８と同様である。図１８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。差動符号化した際のＱＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列配置の一例は、実施の形態４の図１６と同様である。

図１９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点と１６ＱＡＭの信号点の情報系列の関係の一例であり、図１９において、１８０１はＱＰＳＫ変調方式の信号点、１８０２は１６ＱＡＭ方式の信号点である。

図１、図７、図８、図１４、図１６、図１８、図１９を用いて、８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的にＱＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは１６ＱＡＭ方式の中に、定期的にＱＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式について説明する。

２^2m値ＱＡＭ方式の信号点配置は図７に示したとおりで、実施の形態２の説明と同様である。１６ＱＡＭ方式の信号点配置は図８に示したとおりで、実施の形態２の説明と同様である。そして、ＱＰＳＫ変調方式の信号点配置は図１４に示したとおりで、実施の形態４の説明と同様である。

図１８は、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したものである。このとき、ｉ番目のＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi、ｉ＋Ｎ番目のＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi+Nとすると、ｘ−ｙ平面におけるｉ＋Ｎ番目の位相θi+Nを（数３）とすると、θi+Nにより情報系列を図１６のように定めることができる。

図１９は、直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点１８０１と１６ＱＡＭ方式の信号点１８０２の情報系列の関係の一例を示したものである。ｉ番目のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点１８０１とｉ＋１からｉ＋Ｎ−１番目の１６ＱＡＭシンボルの信号点１８０２の情報系列は図１９（ａ）、（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）の４通りに定まるというように、直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点によって１６ＱＡＭシンボルの信号点の情報系列が定まる。

このように、１６ＱＡＭ方式ではデータを伝送し、ＱＰＳＫ変調方式ではデータを伝送すると同時に復調側ではパイロットシンボルとして送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定し、準同期検波を行う。ここで、Ｎシンボル中の１６ＱＡＭシンボルとＱＰＳＫ変調シンボルの構成は、図１８に限ったものではない。また、１６ＱＡＭ方式を例に説明したが２^2m値ＱＡＭ方式についても同様で、このとき８値以上の多値ＱＡＭは２^2m値ＱＡＭ方式に限ったものではない。

以上のように本実施の形態によれば、８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的にＱＰＳＫ変調方式を挿入し、ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは１６ＱＡＭ方式の中に、定期的にＱＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式で、ＱＰＳＫ変調方式では、データを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとすることにより、送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定するために既知データをパイロットシンボルとする方式に比べて、データ伝送量を低下させずに準同期検波を行うことができる。

なお、本実施の形態では、ＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化し、８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式、あるいは１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式を説明したが、いずれもＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化したＱＰＳＫ変調シンボルを挿入すれば同様の効果が得られる。

また、このような変調方式を用いることにより、データ伝送量の低下を抑えた通信システムを構築することができる。

（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は、実施の形態１における図１に示すものと同様である。

８値以上の多値変調方式の一例である８相ＰＳＫ変調方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は、実施の形態１の図２と同様である。図２０は、同相Ｉ−直交Ｑ平面において同相Ｉ軸および直交Ｑ軸上に信号点をもつＱＰＳＫ変調方式の信号点配置を示し、図２０において１９０１は前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点である。図１５は、８相ＰＳＫ変調シンボルと前記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。差動符号化した際の前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列配置の一例は、実施の形態４の図１６と同様である。図２１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点と８相ＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列の関係の一例であり、図２１において、２００１は前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点、２００２は８相ＰＳＫ変調方式の信号点である。

図１、図２、図１５、図１６、図２０、図２１を用いて、８値以上の多値変調方式の中に、定期的に前記ＱＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、前記ＱＰＳＫ変調シンボルでは差動符号化し、８値以上の多値変調方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式について説明する。

８相ＰＳＫ変調方式の信号点配置は図２に示したとおりで、実施の形態１の説明と同様である。

図２０は、同相Ｉ−直交Ｑ平面における前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点１９０１の配置を示しており、信号点１９０１の配置は、（数９）で表される。ただし、前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点１９０１は（ＩQPSKR，ＱQPSKR）で表し、（ＩQPSK，ＱQPSK）は（数２）で表され、ｎは整数とする。

図１５は、Ｎシンボル内における８相ＰＳＫ変調シンボルと前記ＱＰＳＫ変調シンボルの構成の一例を示したものである。このとき、ｉ番目の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi、ｉ＋Ｎ番目の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi+Nとすると、ｘ−ｙ平面におけるｉ＋Ｎ番目の位相θi+Nを（数３）とすると、θi+Nにより情報系列を図１６のように定めることができる。

図２１は、直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点２００１と８相ＰＳＫ変調方式の信号点２００２の情報系列の関係の一例を示したものである。ｉ番目の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点２００１とｉ＋１からｉ＋Ｎ−１番目の８相ＰＳＫ変調シンボルの信号点２００２の情報系列は、図２１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）のように、直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点によって８相ＰＳＫ変調シンボルの信号点の情報系列が定まる。

このように、８相ＰＳＫ変調方式ではデータを伝送し、前記ＱＰＳＫ変調方式ではデータを伝送すると同時に復調側ではパイロットシンボルとして送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定し、準同期検波を行う。ここで、Ｎシンボル中の８相ＰＳＫ変調シンボルと前記ＱＰＳＫ変調シンボルの構成は図１５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８相ＰＳＫ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。

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中に、定期的に前記ＱＰＳＫ変調方式を挿入し、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、８値以上の多値変調方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式で、前記ＱＰＳＫ変調方式では、データを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとすることにより、送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定するために既知データをパイロットシンボルとする方式に比べて、データ伝送量を低下させずに準同期検波を行うことが
できる。

なお、本実施の形態では、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化し、８値以上の多値変調方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式を説明したが、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化したＱＰＳＫ変調シンボルを挿入すれば同様の効果が得られる。

また、このような変調方式を用いることにより、データ伝送量の低下を抑えた通信システムを構築することができる。

（実施の形態７）
本実施の形態における無線通信システムの構成は、実施の形態１における図１に示すものと同様である。

８値以上の多値ＱＡＭ方式の一例である２^2m値ＱＡＭ方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は、実施の形態２の図７と同様である。同相Ｉ−直交Ｑ平面において同相Ｉ軸および直交Ｑ軸上に信号点をもつＱＰＳＫ変調方式の信号点配置は、実施の形態６の図２０と同様である。１６ＱＡＭ方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は、実施の形態２の図８と同様である。図１８は、１６ＱＡＭシンボルと前記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。差動符号化した際の前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列配置の一例は、実施の形態４の図１６と同様である。図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点と１６ＱＡＭの信号点の情報系列の関係の一例であり、図２２において、２１０１は前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点、２１０２は１６ＱＡＭ方式の信号点である。

図１、図７、図８、図１６、図１８、図２０、図２２を用いて、８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的に前記ＱＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは１６ＱＡＭ方式の中に、定期的に前記ＱＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式について説明する。

２^2m値ＱＡＭ方式の信号点配置は図７に示したとおりで、実施の形態２の説明と同様である。１６ＱＡＭ方式の信号点配置は図８に示したとおりで、実施の形態２の説明と同様である。前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点配置は図２０に示したとおりで、実施の形態６の説明と同様である。

図１８は、Ｎシンボル内における１６ＱＡＭシンボルと前記ＱＰＳＫ変調シンボルの構成の一例を示したものである。このとき、ｉ番目の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi、ｉ＋Ｎ番目の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi+Nとすると、ｘ−ｙ平面におけるｉ＋Ｎ番目の位相をθi+Nを（数３）とすると、θi+Nにより情報系列を図１６のように定めることができる。

図２２は、直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点２１０１と１６ＱＡＭ方式の信号点２１０２の情報系列の関係の一例を示したものである。ｉ番目の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点２１０１とｉ＋１からｉ＋Ｎ−１番目の１６ＱＡＭシンボルの信号点２１０２の情報系列は、図２２（ａ）、（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）のように、直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点によって１６ＱＡＭシンボルの信号点の情報系列が定まる。

このように、１６ＱＡＭ方式ではデータを伝送し、前記ＱＰＳＫ変調方式ではデータを伝送すると同時に復調側ではパイロットシンボルとして送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定し、準同期検波を行う。ここで、Ｎシンボル中の１６ＱＡＭシンボルと前記ＱＰＳＫ変調シンボルの構成は図１８に限ったものではない。また、１６ＱＡＭ方式を例に説明したが２^2m値ＱＡＭ方式についても同様で、このとき８値以上の多値ＱＡＭは２^2m値ＱＡＭ方式に限ったものではない。

以上のように本実施の形態によれば、８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的に前記ＱＰＳＫ変調方式を挿入し、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは１６ＱＡＭ方式の中に、定期的に前記ＱＰＳＫ変調方式を挿入し、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式で、前記ＱＰＳＫ変調方式では、データを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとすることにより、送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定するために既知データをパイロットシンボルとする方式に比べて、データ伝送量を低下させずに準同期検波を行うことができる。

なお、本実施の形態では、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化し、８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式、あるいは１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式を説明したが、いずれも前記ＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化したＱＰＳＫ変調シンボルを挿入すれば同様の効果が得られる。

また、このような変調方式を用いることにより、データ伝送量の低下を抑えた通信システムを構築することができる。

（実施の形態８）
本実施の形態における無線通信システムの構成は、実施の形態１における図１に示すものと同様である。

同相Ｉ−直交Ｑ平面において８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点をπ／４ラジアン回転させた８値以上の多値ＱＡＭ方式の一例である同相Ｉ−直交Ｑ平面において２^2m値ＱＡＭ方式の信号点をπ／４ラジアン回転させた２^2m値ＱＡＭ方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は、実施の形態３の図１１と同様である。同相Ｉ−直交Ｑ平面におけるＱＰＳＫ変調方式の信号点配置は、実施の形態４の図１４と同様である。同相Ｉ−直交Ｑ平面において１６ＱＡＭ方式の信号点をπ／４ラジアン回転させた１６ＱＡＭ方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は、実施の形態３の図１２と同様である。図１８は、前記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。差動符号化した際のＱＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列配置の一例は、実施の形態４の図１６と同様である。図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点と前記１６ＱＡＭの信号点の情報系列の関係の一例であり、図２３において、２２０１はＱＰＳＫ変調方式の信号点、２２０２は前記１６ＱＡＭ方式の信号点である。

図１、図１１、図１２、図１４、図１６、図１８、図２３を用いて、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的にＱＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは前記１６ＱＡＭ方式の中に、定期的にＱＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式について説明する。

前記２^2m値ＱＡＭ方式の信号点配置は図１１に示したとおりで、実施の形態３の説明と同様である。前記１６ＱＡＭ方式の信号点配置は図１２に示したとおりで、実施の形態３の説明と同様である。ＱＰＳＫ変調方式の信号点配置は、図１４に示したとおりで、実施の形態４の説明と同様である。

図１８は、Ｎシンボル内における前記１６ＱＡＭシンボルとＱＰＳＫ変調シンボルの構成の一例を示したものである。このとき、ｉ番目のＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi、ｉ＋Ｎ番目のＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi+Nとすると、ｘ−ｙ平面におけるｉ＋Ｎ番目の位相θi+Nを（数３）とすると、θi+Nにより情報系列を図１６のように定めることができる。

図２３は、直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点２２０１と前記１６ＱＡＭ方式の信号点２２０２の情報系列の関係の一例を示したものである。ｉ番目のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点２２０１とｉ＋１からｉ＋Ｎ−１番目の前記１６ＱＡＭシンボルの信号点２２０２の情報系列は、図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）のように、直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点によって前記１６ＱＡＭシンボルの信号点の情報系列が定まる。

このように、前記１６ＱＡＭ方式ではデータを伝送し、ＱＰＳＫ変調方式ではデータを伝送すると同時に復調側ではパイロットシンボルとして送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定し、準同期検波を行う。ここで、Ｎシンボル中の前記１６ＱＡＭシンボルとＱＰＳＫ変調シンボルの構成は図１８に限ったものではない。また、前記１６ＱＡＭ方式を例に説明したが前記２^2m値ＱＡＭ方式についても同様で、このとき前記８値以上の多値ＱＡＭは前記２^2m値ＱＡＭ方式に限ったものではない。

以上のように本実施の形態によれば、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的にＱＰＳＫ変調方式を挿入し、ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは前記１６ＱＡＭ方式の中に、定期的にＱＰＳＫ変調方式を挿入し、ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式で、ＱＰＳＫ変調方式では、データを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとすることにより、送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定するために既知データをパイロットシンボルとする方式に比べて、データ伝送量を低下させずに準同期検波を行うことができる。

なお、本実施の形態では、ＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化し、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式、あるいは前記１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前のＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式を説明したが、いずれもＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化したＱＰＳＫ変調シンボルを挿入すれば同様の効果が得られる。

また、このような変調方式を用いることにより、データ伝送量の低下を抑えた通信システムを構築することができる。

（実施の形態９）
本実施の形態における無線通信システムの構成は、実施の形態１における図１に示すものと同様である。

同相Ｉ−直交Ｑ平面において８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点をπ／４ラジアン回転させた８値以上の多値ＱＡＭ方式の一例である同相Ｉ−直交Ｑ平面において２^2m値ＱＡＭ方式の信号点をπ／４ラジアン回転させた２^2m値ＱＡＭ方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は、実施の形態３の図１１と同様である。同相Ｉ−直交Ｑ平面において同相Ｉ軸および直交Ｑ軸上に信号点をもつＱＰＳＫ変調方式の信号点配置は、実施の形態６の図２０と同様である。同相Ｉ−直交Ｑ平面において１６ＱＡＭ方式の信号点をπ／４ラジアン回転させた１６ＱＡＭ方式の同相Ｉ−直交Ｑ平面における信号点配置は、実施の形態３の図１２と同様である。図１８は、前記１６ＱＡＭシンボルと前記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。差動符号化した際の前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点の情報系列配置の一例は、実施の形態４の図１６と同様である。図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点と前記１６ＱＡＭの信号点の情報系列の関係の一例であり、図２４において、２３０１は前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点、２３０２は前記１６ＱＡＭ方式の信号点である。

図１、図１１、図１２、図１６、図１８、図２０、図２４を用いて、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的に前記ＱＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは前記１６ＱＡＭ方式の中に、定期的に前記ＱＰＳＫ変調方式を挿入する変調方式において、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式について説明する。

前記２^2m値ＱＡＭ方式の信号点配置は図１１に示したとおりで、実施の形態３の説明と同様である。前記１６ＱＡＭ方式の信号点配置は図１２に示したとおりで、実施の形態３の説明と同様である。前記ＱＰＳＫ変調方式の信号点配置は図２０に示したとおりで、実施の形態６の説明と同様である。

図１８は、Ｎシンボル内における前記１６ＱＡＭシンボルと前記ＱＰＳＫ変調シンボルの構成の一例を示したものである。このとき、ｉ番目の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi、ｉ＋Ｎ番目の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの同相Ｉ−直交Ｑ平面における位相をφi+Nとすると、ｘ−ｙ平面におけるｉ＋Ｎ番目の位相θi+Nを（数３）とすると、θi+Nにより情報系列を図１６のように定めることができる。

図２４は、直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点２３０１と前記１６ＱＡＭ方式の信号点２３０２の情報系列の関係の一例を示したものである。ｉ番目の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点２３０１とｉ＋１からｉ＋Ｎ−１番目の前記１６ＱＡＭシンボルの信号点２３０２の情報系列は、図２４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）または（ｄ）のように、直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点によって前記１６ＱＡＭシンボルの信号点の情報系列が定まる。

このように、前記１６ＱＡＭ方式ではデータを伝送し、前記ＱＰＳＫ変調方式ではデータを伝送すると同時に復調側ではパイロットシンボルとして送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定し、準同期検波を行う。ここで、Ｎシンボル中の前記１６ＱＡＭシンボルと前記ＱＰＳＫ変調シンボルの構成は図１８に限ったものではない。また、前記１６ＱＡＭ方式を例に説明したが前記２^2m値ＱＡＭ方式についても同様で、このとき前記８値以上の多値ＱＡＭは前記２^2m値ＱＡＭ方式に限ったものではない。

以上のように本実施の形態によれば、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の中に、定期的に前記ＱＰＳＫ変調方式を挿入し、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式、あるいは前記１６ＱＡＭ方式の中に、定期的に前記ＱＰＳＫ変調方式を挿入し、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間では差動符号化し、前記１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する変調方式で、前記ＱＰＳＫ変調方式では、データを伝送すると同時に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を推定するためのパイロットシンボルとすることにより、送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量を推定するために既知データをパイロットシンボルとする方式に比べて、データ伝送量を低下させずに準同期検波を行うことができる。

なお、本実施の形態では、前記ＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化し、前記８値以上の多値ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式、あるいは前記１６ＱＡＭ方式の信号点の情報系列を直前の前記ＱＰＳＫ変調シンボルの信号点位置を基準に配置する方式を説明したが、いずれも前記ＱＰＳＫ変調シンボル間で差動符号化したＱＰＳＫ変調シンボルを挿入すれば同様の効果が得られる。

また、このような変調方式を用いることにより、データ伝送量の低下を抑えた通信システムを構築することができる。

次に、本発明について具体的にシミュレーションを行った例を説明する。

本実施例では、多値ＱＡＭ方式の一例として１６ＱＡＭ方式を選択し、パイロットシンボルの挿入方法について、従来のシンボル挿入方式と本発明によるＱＰＳＫ変調シンボル挿入方式の２つの方法を比較検討した結果を示す。その際、既知またはＱＰＳＫ変調シンボル長を１とし、データシンボル長をｎとした。

従来のシンボル挿入方式は、１６ＱＡＭの最大信号点振幅の一信号点をパイロットシンボルとした方法で、受信側では、１６ＱＡＭを準同期検波する。

本発明によるＱＰＳＫ変調シンボルの挿入方式は、ＱＰＳＫ変調シンボルを、パイロットシンボルとすると同時にデータ伝送を行う方法で、１６ＱＡＭのマッピングは直前のＱＰＳＫ変調シンボルに依存する。また、ＱＰＳＫ変調シンボル同士は差動符号化する。受信側では、１６ＱＡＭを準同期検波し、ＱＰＳＫを遅延検波する。

図２５は本実施例による変調方式の１ビットあたりの信号エネルギー（Eb）に対する雑音電力密度（N0）におけるビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Ratio ）特性図を示し、上述の方法において、ｎ＝１，７，１５としたときのそれぞれの特性を示す。図２５より、既知である従来のシンボル挿入方式と本発明のＱＰＳＫ変調シンボル挿入方式のデータシンボル長が等しい場合を比較すると、ＱＰＳＫ変調シンボル挿入方式は、ＱＰＳＫ変調シンボルでデータ伝送を行う分、データ伝送効率が優れており、ＢＥＲ特性が優れていることがわかる。

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 本発明の一実施の形態による８相ＰＳＫ変調方式の信号点配置図 本発明の一実施の形態によるＢＰＳＫ変調方式の信号点配置図 本発明の一実施の形態による信号のフレーム構成を示す図 本発明の一実施の形態による差動符号化した際のｘ−ｙ平面におけるＢＰＳＫ変調方式の信号点と情報系列の関係の一例を示す図 本発明の一実施の形態によるＢＰＳＫ変調方式の信号点と８相ＰＳＫ変調方式の信号点および情報系列の関係の一例を示す図 本発明の一実施の形態による２^2m値ＱＡＭ方式の信号点配置図 本発明の一実施の形態による１６ＱＡＭ方式の信号点配置図 本発明の一実施の形態による信号のフレーム構成を示す図 本発明の一実施の形態によるＢＰＳＫ変調方式の信号点と１６ＱＡＭ方式の信号点および情報系列の関係の一例を示す図 本発明の一実施の形態による２^2m値ＱＡＭ方式の信号点配置図 本発明の一実施の形態による１６ＱＡＭ方式の信号点配置図 本発明の一実施の形態によるＢＰＳＫ変調方式の信号点と１６ＱＡＭ方式の信号点および情報系列の関係の一例を示す図 本発明の一実施の形態によるＱＰＳＫ変調方式の信号点配置図 本発明の一実施の形態によるＮシンボル内の８相ＰＳＫ変調シンボルとＱＰＳＫ変調シンボルの構成の一例を示す図 本発明の一実施の形態による差動符号化した際のｘ−ｙ平面におけるＱＰＳＫ変調方式の信号点と情報系列の関係の一例を示す図 本発明の一実施の形態によるＱＰＳＫ変調方式の信号点と８相ＰＳＫ変調方式の信号点および情報系列の関係の一例を示す図 本発明の一実施の形態によるＮシンボル内の１６ＱＡＭシンボルとＱＰＳＫ変調シンボルの構成の一例を示す図 本発明の一実施の形態によるＱＰＳＫ変調方式の信号点と１６ＱＡＭ方式の信号点および情報系列の関係の一例を示す図 本発明の一実施の形態によるＱＰＳＫ変調方式の信号点配置図 本発明の一実施の形態によるＱＰＳＫ変調方式の信号点と８相ＰＳＫ変調方式の信号点および情報系列の関係の一例を示す図 本発明の一実施の形態によるＱＰＳＫ変調方式の信号点と１６ＱＡＭ方式の信号点および情報系列の関係の一例を示す図 本発明の一実施の形態によるＱＰＳＫ変調方式の信号点と１６ＱＡＭ方式の信号点および情報系列の関係の一例を示す図 本発明の一実施の形態によるＱＰＳＫ変調方式の信号点と１６ＱＡＭ方式の信号点および情報系列の関係の一例を示す図 本発明の一本実施例による変調方式の１ビットあたりの信号エネルギーに対する雑音電力密度におけるビット誤り率特性を示す図 従来の伝送される信号のフレーム構成を示す図

符号の説明

１１ 送信ディジタル信号
１２ 直交ベースバンド変調部
１３ 送信直交ベースバンド信号同相成分
１４ 送信直交ベースバンド信号直交成分
１５ 送信無線部
１６ 送信信号
１７，２１ アンテナ
２２ 受信無線部
２３ 受信直交ベースハンド信号同相成分
２４ 受信直交ベースバンド信号直交成分
２５ 振幅歪み量推定部
２６ 周波数オフセット量推定部
２７ 振幅歪み量推定信号
２８ 周波数オフセット量推定信号
２９ 準同期検波部
３０ 受信ディジタル信号
１０１，５０２，１６０２，１８０１，２００２ ８相ＰＳＫ変調方式の信号点
２０１，５０１，９０１，１２０１ ＢＰＳＫ変調方式の信号点
６０１ ２^2m値ＱＡＭ方式の信号点
７０１，９０２，１８０２，２１０２ １６ＱＡＭ方式の信号点
１００１ 同相Ｉ−直交Ｑ平面において２^2m値ＱＡＭ方式の信号点をπ／４ラジアン回転させた２^2m値ＱＡＭ方式の信号点
１１０１，１２０２，２２０２，２３０２ 同相Ｉ−直交Ｑ平面において１６ＱＡＭ方式の信号点をπ／４ラジアン回転させた１６ＱＡＭ方式の信号点
１３０１，１６０１，２２０１ ＱＰＳＫ変調方式の信号点
１９０１，２００１，２１０１，２３０１ 同相Ｉ−直交Ｑ平面において同相Ｉ軸および直交Ｑ軸上に信号点をもつＱＰＳＫ変調方式の信号点

Claims (5)

1. 無線通信に用いられ、第１の変調方式である多値直交変調方式（多値ＱＡＭ；Quadrature Amplitude Modulation）に、規則的に第２の変調方式である位相変調（ＰＳＫ；Phase Shift keying）方式をパイロット信号として挿入する変調方式であって、前記第２の変調方式の信号に情報を付加するとともに、前記第１の変調方式の信号の振幅及び位相歪み量を、前記パイロット信号を用いて直接求めることを特徴とする変調方式。
2. 第１の変調方式が、８値以上の多値直交振幅変調（多値ＱＡＭ）方式である請求項１記載の変調方式。
3. 第１の変調方式が、１６値直交振幅変調（１６ＱＡＭ）方式である請求項２記載の変調方式。
4. 第２の変調方式が、２値位相変調（ＢＰＳＫ：Bnary Phase Shift Keying）方式である請求項１乃至３のいずれか記載の変調方式。
5. 請求項１乃至４のいずれか記載の変調方式を用いた無線通信システム。

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