JP2006080964A - Communication method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、FH-MMFSK(Frequency Hopping - M-ary Multilevel FSK)あるいはFH-M3FSK(Frequency Hopping - M-ary Multilevel Multitone FSK)を用いた通信技術に関する。 The present invention, FH-MMFSK about - - (M-ary Multilevel Multitone FSK Frequency Hopping) communication technology using (Frequency Hopping M-ary Multilevel FSK ) or FH-M 3 FSK.
周波数ホッピング(FH:Frequency Hopping)を用いた無線通信技術として、FH-MMFSKおよびFH-M3FSKが提案されている(特許文献1、非特許文献1)。
FH-MMFSK and FH-M 3 FSK have been proposed as radio communication technologies using frequency hopping (FH: Frequency Hopping) (
ところで、FH-MMFSKおよびFH-M3FSKでは、通信フレームを構成する各チップに格納されるトーン(レベルを表す周波数スペクトル)の数とチップの時間幅とは、トレードオフの関係にある。 By the way, in FH-MMFSK and FH-M 3 FSK, the number of tones (frequency spectrum representing a level) stored in each chip constituting a communication frame and the time width of the chip are in a trade-off relationship.
図7(A)は、従来のFH-MMFSKおよびFH-M3FSKの通信フレームを模試的に表した図である。図7(B)は、従来のFH-MMFSKおよびFH-M3FSKの通信フレームを構成する各チップに格納可能なトーンを模試的に表した図である。図示するように、通信フレームは、AGC用プリアンブル1091と、同期信号1092と、少なくとも1ホッピング分のチップ1093と、を有する。各チップ1093にはトーン1094が格納される。
FIG. 7A is a diagram schematically showing communication frames of conventional FH-MMFSK and FH-M 3 FSK. FIG. 7B is a diagram schematically showing tones that can be stored in each chip constituting the communication frame of the conventional FH-MMFSK and FH-M 3 FSK. As illustrated, the communication frame includes an
チップ1093のチップ幅(1チップの時間幅)をTcとした場合、幅Tcの矩形パルスでトーン1094を切り取ることになるので、周波数スペクトルのメインローブ幅(周波数帯域)が2/Tcとなる。また、隣合うトーン1094の干渉を避けるためには、隣合うトーン1094同士を直交させる必要があり、従って、隣合うトーン1094同士の周波数間隔(中心周波数の間隔)は1/Tcとなる。このため、決められた周波数帯域においてチップ1093に格納可能なトーン数つまりレベル数を増やすと、チップ幅Tcが長くなってホッピング速度(単位時間当たりに送信できるホッピングの数)が低下する。一方、ホッピング速度を上げると、チップ幅Tcが短くなり、決められた周波数帯域におけるチップ1093に格納可能なトーン数つまりレベル数が減少する。
When the chip width of the chip 1093 (time width of one chip) is Tc, the
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、FH-MMFSKおよびFH-M3FSKによる通信において、ホッピング速度を低下させることなく、1つのチップに格納可能なレベル数を増やすことができる技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention is the number of levels that can be stored in one chip without reducing the hopping speed in communication using FH-MMFSK and FH-M 3 FSK. It is to provide a technology that can increase
上記課題を解決するために、本発明では、チップに格納する波形データに、周波数スペクトルおよび時間情報(波形データのチップ内位置および時間幅)を持たせることで、チップに割当てられたレベルを表現している。 In order to solve the above problems, in the present invention, the waveform data stored in the chip has a frequency spectrum and time information (the position and time width of the waveform data in the chip), thereby expressing the level assigned to the chip. is doing.
例えば、本発明は、FH-MMFSK(Frequency Hopping - M-ary Multilevel FSK)あるいはFH-M3FSK(Frequency Hopping - M-ary Multilevel Multitone FSK)を用いた通信方法であって、
送信側装置が、FH-MMFSKあるいはFH-M3FSKに従った通信フレームを構成する各チップに割り当てられたレベルを、当該レベルに応じたチップ内位置、時間幅および周波数を持つ波形データに変換して送信し、
受信側装置が、前記通信フレームを受信し、受信した前記通信フレームを構成する各チップに格納されている波形データのチップ内位置、時間幅および周波数に基づいて、当該チップに割当てられたレベルを特定する。
For example, the present invention is, FH-MMFSK a - - (M-ary Multilevel Multitone FSK Frequency Hopping) communication method using, (Frequency Hopping M-ary Multilevel FSK) or FH-M 3 FSK
The transmission side device converts the level assigned to each chip constituting the communication frame according to FH-MMFSK or FH-M 3 FSK into waveform data having a position in the chip, a time width and a frequency according to the level. Then send
The receiving side device receives the communication frame, and determines the level assigned to the chip based on the position, time width and frequency of the waveform data stored in each chip constituting the received communication frame. Identify.
本発明によれば、前記の構成により、ホッピング速度を低下させることなく、1つのチップに格納可能なレベル数を増やすことができる。 According to the present invention, the above configuration can increase the number of levels that can be stored in one chip without reducing the hopping speed.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図1は、本発明の一実施形態が適用されたFH-MMFSK用モデム装置の概略図である。図示するように、本実施形態のFH-MMFSK用モデム装置は、送信データをFH-MMFSK信号に変換して送信する送信部10と、FH-MMFSK信号を受信して受信データに変換する受信部20と、を有する。
FIG. 1 is a schematic diagram of an FH-MMFSK modem apparatus to which an embodiment of the present invention is applied. As shown in the figure, the FH-MMFSK modem apparatus of this embodiment includes a
送信部10は、S/P(Serial/Parallel)変換部101と、レベル変換部102と、パターン選択部103と、ホッピングパターン記憶部104と、加算部105と、剰余演算部106と、レベル−周波数・時間演算部107と、それぞれ解析時間長の異なる複数のIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部1081〜108mと、同期信号付加部109と、DA(Digital Analog)変換部110と、AFE(Analog Front End)部111と、を有する。
The
送信部10に入力されたKビットのシリアルデータ(送信データ)は、S/P変換部101でパラレルデータに変換され、その上位(または下位)K1ビットがレベル変換部102に入力され、残りのK2ビットがパターン選択部103に入力される。
Serial data K bits inputted to the transmitting unit 10 (transmitting data) is converted into parallel data by the S /
レベル変換部102は、S/P変換部101から入力されたK1ビットのパラレルデータを、当該パラレルデータが示す値に応じたレベルに変換する。そして、変換されたレベルが1ホッピングを構成するチップ数分(チップ幅をTcとする)連続して構成されたレベルパターンを加算部105に出力する。
The level conversion unit 102 converts the K 1- bit parallel data input from the S /
図2(A)は、レベル変換部102が出力するレベルパターン1021を模試的に表した図である。この例では1ホッピングのチップ数=5、K1ビットのビット数=5、そして、K1ビットのパラレルデータが「01100」の場合を示している。レベル数32の場合、取り得るビット数は5となる。
FIG. 2A is a diagram schematically showing the
パターン選択部103は、S/P変換部101から入力されたK2ビットのパラレルデータが示す値に対応付けられたホッピングパターンをホッピングパターン記憶部104から読み出して加算部105に出力する。ここで、ホッピングパターン記憶部104には、K2ビットのパラデータがとり得る値毎にホッピングパターンが記憶されている。なお、ホッピングパターンのチップ数、レベル数は、レベル変換部102が出力するレベルパターンのチップ数、レベル数と同じである。
The
図2(B)は、ホッピングパターン記憶部104に記憶されているホッピングパターン1041を模試的に表した図である。K2ビットのパラデータがとり得る値各々に対応付けるホッピングパターンは、チップ数×レベル数のマトリックスがとり得るパターンのうち、ホッピングパターンとして使える組合せ(他のホッピングパターンと識別可能な程度にバラツキがある組合せ)の中から選択される。
FIG. 2B is a diagram schematically showing a
加算部105は、レベル変換部102から入力されたレベルパターンのレベルとパターン選択部103から出力されたホッピングパターンのレベルとをチップ毎に加算する。そして、加算結果を剰余演算部106に出力する。剰余演算部106は、加算部105から入力される各チップの加算結果に対して、レベルパターンおよびホッピングパターンのレベル数の剰余を演算する。つまり、加算結果をx、レベルパターンおよびホッピングパターンのレベル数をnとした場合、x(mod n)を計算する。そして、その計算結果をレベル−周波数・時間変換部107に出力する。但し、計算結果が0の場合、レベル数nを計算結果として出力する。
Adder 105 adds the level of the level pattern input from level converter 102 and the level of the hopping pattern output from
レベル−周波数・時間変換部107は、予め登録されたレベル−周波数・時間変換テーブルを用いて、剰余演算部106から入力される各チップの計算結果を、周波数スペクトルおよび時間情報(チップ内位置および時間幅)の組合せに変換し、時間情報に含まれる時間幅と同じ解析時間長を持つIFFT部108に出力する。
The level-frequency /
図3はレベル−周波数・時間変換部107に登録されているレベル−周波数・時間変換テーブルを模式的に表した図であり、剰余演算部106の計算結果であるレベルの数が32である場合を想定している。本実施形態では、IFFT部108毎つまり解析時間長毎に、レベル−周波数・時間変換テーブルを用意している。
FIG. 3 is a diagram schematically showing a level-frequency / time conversion table registered in the level-frequency /
図3(A)は、解析時間長がチップ幅Tcと同じ時間幅を持つIFFT部108に対して設けられたレベル−周波数・時間変換テーブル1071Aを示しており、剰余演算部106の計算結果が取り得るレベル1〜32のうち、レベル1〜8までが割当てられている。例えば、剰余演算部106から出力されたレベル3は、番号「3」に対応する周波数スペクトルと、チップ先頭(チップ内位置)からTc(時間幅)の間、当該周波数スペクトルに対応する波形データを出力することを示す時間情報との組合せに変換され、この周波数スペクトルおよび時間情報の組合せがレベル−周波数・時間変換テーブル1071Aに対応するIFFT部108に出力される。
FIG. 3A shows a level-frequency / time conversion table 1071A provided for the IFFT
図3(B)は、解析時間長がチップ幅Tcの半分の時間幅Tc/2を持つIFFT部108に対して設けられたレベル−周波数・時間変換テーブル1071Bを示しており、剰余演算部106の計算結果が取り得るレベル1〜32のうち、レベル9〜16までが割当てられている。例えば、剰余演算部106から出力されたレベル14は、番号「3」〜「4」に対応する周波数スペクトルと、チップ先頭よりTc/2経過後の位置(チップ内位置)からTc/2(時間幅)の間、当該周波数スペクトルに対応する波形データを出力することを示す時間情報との組合せに変換され、この周波数スペクトルおよび時間情報の組合せがレベル−周波数・時間変換テーブル1071Bに対応するIFFT部108に出力される。
FIG. 3B shows a level-frequency / time conversion table 1071B provided for the
図3(C)は、解析時間長がチップ幅Tcの4分の1の時間幅Tc/4を持つIFFT部108に対して設けられたレベル−周波数・時間変換テーブル1071Cを示しており、剰余演算部106の計算結果が取り得るレベル1〜32のうち、レベル17〜24までが割当てられている。例えば、剰余演算部106から出力されたレベル24は、番号「5」〜「8」に対応する周波数スペクトルと、チップ先頭より3Tc/4経過後の位置(チップ内位置)からTc/4(時間幅)の間、当該周波数スペクトルに対応する波形データを出力することを示す時間情報との組合せに変換され、この周波数スペクトルおよび時間情報の組合せがレベル−周波数・時間変換テーブル1071Cに対応するIFFT部108に出力される。
FIG. 3C shows a level-frequency / time conversion table 1071C provided for the
図3(D)は、解析時間長がチップ幅Tcの8分の1の時間幅Tc/8を持つIFFT部108に対して設けられたレベル−周波数・時間変換テーブル1071Dを示しており、剰余演算部106の計算結果が取り得るレベル1〜32のうち、レベル25〜32までが割当てられている。例えば、剰余演算部106から出力されたレベル30は、番号「1」〜「8」に対応する周波数スペクトルと、チップ先頭より5Tc/8経過後の位置(チップ内位置)からTc/8(時間幅)の間、当該周波数スペクトルに対応する波形データを出力することを示す時間情報との組合せに変換され、この周波数スペクトルおよび時間情報の組合せがレベル−周波数・時間変換テーブル1071Dに対応するIFFT部108に出力される。
FIG. 3D shows a level-frequency / time conversion table 1071D provided for the
図4は、レベル−周波数・時間変換部107から出力される1ホッピング分(レベルパターンおよびホッピングパターンのチップ数分)の時間情報付き送信スペクトル1072を模式的に表した図である。この例では、加算部105に入力されたレベルパターン、ホッピングパターンが図2(A)、図2(B)に示すパターンであり、レベル−周波数・時間変換部107に登録されたレベル−周波数・時間変換テーブルが図3に示すテーブルである場合に、レベル−周波数・時間変換部107から出力される時間情報付き送信スペクトルを示している。図示するように、各チップには、周波数スペクトルと、チップ内位置および時間幅を有する時間情報との組合せが格納される。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a
IFFT部1081〜108mの各々は、レベル−周波数・時間変換部107から入力されるチップに格納されている周波数スペクトルに対して、当該チップに格納されている時間情報に含まれているチップ内位置からIFFT処理を開始する。その結果、当該チップに格納されている時間情報により特定されるチップ内位置から始まる波形データであって、当該時間情報により特定される時間幅(つまり自IFFT部に設定されている解析時間長)を持ち、且つ、当該チップに格納されている周波数スペクトルを持つ波形データが生成される。この波形データは、同期信号付加部109に出力される。
Each of the
次に、同期信号付加部109は、IFFT部1081〜108mより出力された、少なくとも1ホッピング分のチップの波形データで構成される通信フレームの先頭に、AGC用のプリアンブルと同期信号とを付加する。以上のようにして、同期信号付加部109は、AGC用プリアンブルおよび同期信号が付加されたFH-MMFSK信号の通信フレームをDA変換部110に出力する。
Next, the synchronization
最後に、DA変換部110は、同期信号付加部109より出力されたFH-MMFSK信号の通信フレームをアナログ信号に変換する。このアナログ信号は、AFE部111を介してアンテナから送信される。
Finally, the DA conversion unit 110 converts the communication frame of the FH-MMFSK signal output from the synchronization
一方、受信部20は、AFE部201と、AD(Analog Digital)変換部202と、同期部203と、それぞれ解析時間長の異なる複数のFFT(Fast Fourier Transform)部2041〜204mと、選択部205と、周波数・時間−レベル変換部206と、ホッピングパターン記憶部207と、複数の減算部2081〜208nと、複数の剰余演算部2091〜209nと、多数決判定部210と、P/S(Parallel/Serial)変換部211と、を有する。
On the other hand, the
AFE部201を介してアンテナから受信されたFH-MMFSK信号は、AD変換部202でデジタル信号に変換されて、同期信号検出部203に入力される。同期部203は、入力されたFH-MMFSK信号から同期信号を検出し、検出した同期信号に基づいてFH-MMFSK信号の通信フレームを認識する。そして、認識した通信フレームに格納されている各チップの波形データを、FFT部2041〜204mに出力する。
The FH-MMFSK signal received from the antenna via the
FFT部2041〜204mの各々は、図5に示すように、同期部203から出力されるチップに同期して、それぞれ異なる解析時間長で繰り返しFFT処理を行う。ここで、IFFT部204i(1≦i≦m)の解析時間長は、通信相手のIFFT部108iの解析時間長と一致している。なお、図5では、それぞれTc、Tc/2、Tc/4、Tc/8の解析時間長(但しTcはチップ幅)を持つ4つのFFT部204が設けられている場合を例示している(4並列処理)。解析時間長TcのFFT部204では、1チップに対して1回のFFT処理が行われ(2041)、解析時間長Tc/2のFFT部204では、1チップに対して2回のFFT処理が行われ(2042)、解析時間長Tc/4のFFT部204では、1チップに対して4回のFFT処理が行われ(2043)、そして、解析時間長Tc/8のFFT部204では、1チップに対して8回のFFT処理が行われる(2044)。
As shown in FIG. 5, each of the
選択部205は、チップ毎に、FFT部2041〜204m各々から出力される計算結果を比較して、その中から、チップに含まれている波形データに対応する周波数スペクトルと時間情報(チップ内位置および時間幅)との組合せを正しく表す計算結果を選択し、周波数・時間−レベル変換部206に出力する。
The
図6は選択部205の動作を説明するためのフロー図である。この図では、それぞれTc、Tc/2、Tc/4、Tc/8の解析時間長(但しTcはチップ幅)を持つ4つのFFT部204から選択部205に計算結果が入力されている場合を想定している。
FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the
選択部205は、解析時間長Tcを持つFFT部204から1チップ分の計算結果(1回の計算結果)が入力されると(S601)、この計算結果を演算値V1に設定する(S602)。また、選択部205は、解析時間長Tc/2を持つFFT部204から1チップ分の計算結果(2回の計算結果)が入力されると(S603)、1回目の計算結果の絶対値から2回目の計算結果の絶対値を差し引いた値の絶対値(=||1回目の計算結果|−|2回目の計算結果||)を求め、これを演算値V2に設定する(S604)。また、選択部205は、解析時間長Tc/4を持つFFT部204から1チップ分の計算結果(4回の計算結果)が入力されると(S605)、1回目の計算結果の絶対値から2回目以降の各計算結果の絶対値を差し引いた値の絶対値(||1回目の計算結果|−Σ|2回目以降の計算結果||)を求め、これを演算値V3に設定する(S606)。また、選択部205は、解析時間長Tc/8を持つFFT部204から1チップ分の計算結果(8回の計算結果)が入力されると(S607)、1回目の計算結果の絶対値から2回目以降の各計算結果の絶対値を差し引いた値の絶対値(||1回目の計算結果|−Σ|2回目以降の計算結果||)を求め、これを演算値V4に設定する(S608)。
When the calculation result (one calculation result) for one chip is input from the
以上のようにして、同一チップに対して全てのFFT部204の演算値V1〜V4を計算したならば、その中で最も大きい値を持つ演算値に対応するFFT部204を選択し、選択したFFT部204から入力された当該チップの計算結果((チップ幅Tc/解析時間長)回の計算結果)を、当該チップに含まれている波形データに対応する周波数スペクトルと時間情報(チップ内位置および時間幅)との組合せとして、周波数・時間-レベル変換部206に出力する。
As described above, when the calculation values V1 to V4 of all the
例えば、チップ幅Tc内に8周期存在する波形データがチップ内で連続している場合、この波形データに対するFFT処理の結果は、それぞれTc、Tc/2、Tc/4、Tc/8の解析時間長を持つ4つのFFT部204において一致する。このため、どのFFT部204が波形データに対応する周波数スペクトルと時間情報との組合せを出力しているのかが識別できない。しかし、図6に示すフローによれば、解析時間長Tcを持つFFT部204に対応する演算値V1が最も大きくなり、したがって、波形データに対応する周波数スペクトルと時間情報との組合せを正しく選択できる。
For example, when waveform data having 8 cycles within the chip width Tc is continuous in the chip, the results of the FFT processing for the waveform data are the analysis times of Tc, Tc / 2, Tc / 4, and Tc / 8, respectively. The four
周波数・時間−レベル変換部206には、通信相手のレベル−周波数・時間変換部107に登録されているレベル−周波数・時間変換テーブルと同じテーブルが登録されている。そして、このテーブルを用いて、選択部205から入力される各チップの周波数スペクトルと時間情報との組合せをレベルに変換し、減算部2091〜209nに出力する。周波数・時間−レベル変換部206に図3に示すテーブルが登録されていると仮定する。例えば、選択部205から入力された1チップ分のFFT計算結果が2回分の計算結果で成るならば、当該計算結果の解析時間長がTc/2であるので、図3(B)に示すテーブル1071Bが選択される。そして、1回目の計算結果がゼロであり、2回目の計算結果が番号「5」〜「6」に対応する周波数スペクトルであるならば、図3(B)に示すテーブル1071Bによりレベル「15」に変換される。
The frequency / time-level conversion unit 206 registers the same table as the level-frequency / time conversion table registered in the level-frequency /
ホッピングパターン記憶部207には、K2ビットのパラレルデータがとり得る値毎に、当該値に対応付けられて通信相手のホッピングパターン記憶部104に記憶されているホッピングパターンと同じパターンが記憶されている。減算部2081〜208nおよび剰余演算部2091〜209nは、ホッピングパターン記憶部207に記憶されているホッピングパターン毎に設けられている。減算部2081〜208nは、対応するホッピングパターンのレベルと周波数・時間−レベル変換部206から出力される1ホッピング分のチップのレベルとをチップ毎に減算し、その減算結果を対応する剰余演算部2091〜209nに出力する。剰余演算部2091〜209nは、対応する減算部2081〜208nから入力された減算結果に対して、通信相手が使用するレベルパターンおよびホッピングパターンのレベル数の剰余を演算する。つまり、減算結果をy、通信相手が使用するレベルパターンおよびホッピングパターンのレベル数をnとした場合、y(mod n)を計算する。そして、その計算結果を多数決判定部210に出力する。
The hopping
多数決判定部210には、剰余演算部2091〜209n各々に対応付けられて、当該剰余演算部2091〜209nが対応付けられているホッピングパターンに対応するK2ビットのパラレルデータのデータ値が登録されている。さて、多数決判定部210は、剰余演算部2091〜209n各々から入力された1ホッピング分のチップの計算結果に対して多数決判定を行い、同じ計算結果を持つチップを最も多く含む1ホッピング分のチップの計算結果を出力した剰余演算部2091〜209nを特定する。そして、特定した剰余演算部2091〜209nが最も多く出力したチップの計算結果(レベル)に応じた値のK1ビットのパラレルデータを出力すると共に、特定した剰余演算部2091〜209nに対応付けられて登録されているK2ビットのパラレルデータを出力する。
The majority determination section 210, in association with the
最後に、P/S変換部211は、多数決判定部210から出力されたK1ビット、K2ビットのパラレルデータを、K1ビットを上位(あるいは下位)ビットデータとし、K2ビットを残りのビットデータとするKビットのシリアルデータ(受信データ)に変換し出力する。 Finally, the P / S conversion unit 211 uses the K 1 bit and K 2 bit parallel data output from the majority decision determination unit 210 as K 1 bits as upper (or lower) bit data, and K 2 bits as the remaining bits. It is converted into K-bit serial data (received data) as bit data and output.
なお、上述したFH-MMFSK用モデム装置の各構成は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積ロジックICによりハード的に実行されるものでもよいし、あるいは、DSP(Digital Signal Processor)など計算機によりソフトウエア的に実行されるものでもよい。 Each configuration of the above-described FH-MMFSK modem device may be executed by hardware by an integrated logic IC such as an application specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array (FPGA), or may be a DSP. (Digital Signal Processor) etc. may be executed by software by a computer.
以上、本発明の一実施形態について説明した。 The embodiment of the present invention has been described above.
本実施形態では、1チップに格納する波形データに、周波数スペクトルと時間情報(チップ内位置および時間幅)とを持たせるようにしている。このようにすることで、チップ幅を変えることなく、つまり、ホッピング速度を低下させることなく、1つのチップに格納可能なレベル数を増やすことができる。 In this embodiment, the waveform data stored in one chip has a frequency spectrum and time information (in-chip position and time width). By doing so, the number of levels that can be stored in one chip can be increased without changing the chip width, that is, without decreasing the hopping speed.
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で数々の変形が可能である。 In addition, this invention is not limited to said embodiment, Many deformation | transformation are possible within the range of the summary.
例えば、上記の実施形態では、本発明をFH-MMFSK用モデムに適用した場合を例にとり説明した。しかし、本発明はFH-M3FSK用モデムに適用することも可能である。但し、この場合、1チップに格納する複数のレベルを表す波形データの時間幅は全て同じに、つまり、1チップに格納する複数のレベルを表す波形データは、同じIFFT部およびFFT部で処理されるものとする。 For example, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to the FH-MMFSK modem has been described as an example. However, the present invention can also be applied to FH-M 3 FSK modems. However, in this case, the time widths of waveform data representing a plurality of levels stored in one chip are all the same, that is, waveform data representing a plurality of levels stored in one chip is processed by the same IFFT unit and FFT unit. Shall be.
また、上記の実施形態では、解析時間長の異なる複数のFFT処理を並列に実行することで、チップに格納される波形データに、周波数スペクトルおよび時間情報(チップ内位置および時間幅)を持たせるようにしている。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、FFTに代えて、時間情報と周波数情報との両方を同時に解析できるウェーブレット変換を用いるようにしてもよい。このようにすることで、1チップ内に時間情報の異なる複数の波形データを格納することが可能となるので、FH-M3FSK用モデムに適用できる。 In the above-described embodiment, a plurality of FFT processes having different analysis time lengths are executed in parallel, so that waveform data stored in the chip has a frequency spectrum and time information (in-chip position and time width). I am doing so. However, the present invention is not limited to this. For example, instead of FFT, a wavelet transform that can simultaneously analyze both time information and frequency information may be used. In this way, a plurality of waveform data having different time information can be stored in one chip, so that the present invention can be applied to an FH-M 3 FSK modem.
また、上記の実施形態では送信部および受信部の両方を備えたモデム装置に適用した場合を例にとり説明したが、送信部あるいは受信部のみを備えたモデム装置としてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a modem device including both a transmission unit and a reception unit has been described as an example. However, a modem device including only a transmission unit or a reception unit may be used.
10…送信部、20…受信部、101…S/P変換部、102…レベル変換部、103…パターン選択部、104…ホッピングパターン記憶部、105…加算部、106…剰余演算部、107…レベル−周波数・時間変換部、108…IFFT部、109…同期信号付加部、110…DA変換部、111…AFE部、201…AFE部、202…AD変換部、203…同期部、204…FFT部、205…選択部、206…周波数・時間−レベル変換部、207…ホッピングパターン記憶部、208…減算部、209…剰余演算部、210…多数決判定部、211…P/S変換部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
送信側装置が、FH-MMFSKあるいはFH-M3FSKに従った通信フレームを構成する各チップに割り当てられたレベルを、当該レベルに応じたチップ内位置、時間幅および周波数を持つ波形データに変換して送信し、
受信側装置が、前記通信フレームを受信し、受信した前記通信フレームを構成する各チップに格納されている波形データのチップ内位置、時間幅および周波数に基づいて、当該チップに割当てられたレベルを特定すること
を特徴とする通信方法。 FH-MMFSK a - - (M-ary Multilevel Multitone FSK Frequency Hopping) communication method using, (Frequency Hopping M-ary Multilevel FSK) or FH-M 3 FSK
The transmission side device converts the level assigned to each chip constituting the communication frame according to FH-MMFSK or FH-M 3 FSK into waveform data having a position in the chip, a time width and a frequency according to the level. Then send
The receiving side device receives the communication frame, and determines the level assigned to the chip based on the position, time width and frequency of the waveform data stored in each chip constituting the received communication frame. A communication method characterized by specifying.
前記送信側装置は、それぞれ異なる解析時間長を持つ複数のIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)手段を有しており、前記各チップに割当てられたレベルを、当該レベルに応じた時間幅と同じ解析時間長を持つIFFT手段で処理して、当該レベルに応じたチップ内位置、時間幅および周波数を持つ波形データに変換し、
前記受信側装置は、それぞれ異なる解析時間長を持つ複数のFFT(Fast Fourier Transform)手段を有しており、前記各チップに格納されている波形データを前記複数のFFT手段各々で処理することで、当該波形データのチップ内位置、時間幅および周波数を特定すること
を特徴とする通信方法。 The communication method according to claim 1,
The transmission side device has a plurality of IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) means having different analysis time lengths, and the level assigned to each chip is set to the same analysis time as the time width corresponding to the level. It is processed by IFFT means having a length, and converted into waveform data having an on-chip position, a time width and a frequency according to the level,
The receiving apparatus has a plurality of FFT (Fast Fourier Transform) means each having a different analysis time length, and the waveform data stored in each chip is processed by each of the plurality of FFT means. A communication method characterized by specifying an on-chip position, a time width, and a frequency of the waveform data.
前記複数のIFFT手段および前記複数のFFT手段は、チップ時間幅の1/nの解析時間長を有し(但し、nは1または偶数)、
前記受信側装置は、前記各チップに格納されている波形データに対して、前記複数のFFT手段各々でのn回の処理結果の演算値に基づいて、当該波形データの時間幅と同じ解析時間長を持つFFT手段を特定し、特定したFFT手段でのn回の処理結果から当該波形データのチップ内位置、時間幅および周波数を特定すること
を特徴とする通信方法。 The communication method according to claim 2,
The plurality of IFFT means and the plurality of FFT means have an analysis time length of 1 / n of a chip time width (where n is 1 or an even number),
The receiving side apparatus analyzes the waveform data stored in each of the chips based on an arithmetic value of a processing result of n times in each of the plurality of FFT means and has the same analysis time as the time width of the waveform data. A communication method characterized by specifying an FFT unit having a length and specifying an in-chip position, a time width, and a frequency of the waveform data from a result of n times of processing by the specified FFT unit.
前記演算値とは、nが1の場合は1回目の処理結果の絶対値であり、nが偶数の場合は1回目の処理結果の絶対値から2回目以降の処理結果の絶対値の合計を差し引いた値の絶対値であり、
前記受信側装置は、波形データに対する前記演算値が最も大きいFFT手段を、当該波形データの時間幅と同じ解析時間長を持つFFT手段に特定すること
を特徴とする通信方法。 The communication method according to claim 3, wherein
The calculated value is the absolute value of the first processing result when n is 1, and the sum of the absolute values of the second and subsequent processing results from the absolute value of the first processing result when n is an even number. The absolute value of the subtracted value,
The receiving apparatus specifies the FFT means having the largest calculation value for waveform data as the FFT means having the same analysis time length as the time width of the waveform data.
FH-MMFSKあるいはFH-M3FSKに従った通信フレームを構成する各チップに割り当てられたレベルを、当該レベルに応じたチップ内位置、時間幅および周波数を持つ波形データに変換する手段と、
各チップに割当てられたレベルが波形データに変換された通信フレームを送信する手段と、を有すること
を特徴とする通信装置。 A - (M-ary Multilevel Multitone FSK Frequency Hopping) communication device using, - FH-MMFSK (Frequency Hopping M-ary Multilevel FSK) or FH-M 3 FSK
Means for converting a level assigned to each chip constituting a communication frame according to FH-MMFSK or FH-M 3 FSK into waveform data having an in-chip position, a time width and a frequency according to the level;
Means for transmitting a communication frame in which a level assigned to each chip is converted into waveform data.
請求項5に記載の通信装置が送信した通信フレームを受信する手段と、
受信した通信フレームを構成する各チップに格納されている波形データのチップ内位置、時間幅および周波数に基づいて、当該チップに割当てられたレベルを特定する手段と、を有すること
を特徴とする通信装置。 A - (M-ary Multilevel Multitone FSK Frequency Hopping) communication device using, - FH-MMFSK (Frequency Hopping M-ary Multilevel FSK) or FH-M 3 FSK
Means for receiving a communication frame transmitted by the communication device according to claim 5;
And means for specifying the level assigned to the chip based on the in-chip position, time width, and frequency of the waveform data stored in each chip constituting the received communication frame. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004263793A JP2006080964A (en) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | Communication method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004263793A JP2006080964A (en) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | Communication method and apparatus |
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ID=36160036
Family Applications (1)
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JP2004263793A Pending JP2006080964A (en) | 2004-09-10 | 2004-09-10 | Communication method and apparatus |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102594192A (en) * | 2010-11-30 | 2012-07-18 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | Step wave pulse width modulation method based on nonlinear programming |
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2004
- 2004-09-10 JP JP2004263793A patent/JP2006080964A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102594192A (en) * | 2010-11-30 | 2012-07-18 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | Step wave pulse width modulation method based on nonlinear programming |
CN102594192B (en) * | 2010-11-30 | 2014-12-10 | 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 | Step wave pulse width modulation method based on nonlinear programming |
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