JP2008258759A - Data transmitter, data receiver, and ofdm communication system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、直交波周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)の変調方式でデータを伝送するOFDM通信システムと、その通信システムを構成するデータ送信装置及びデータ受信装置とに関するものである。 The present invention relates to an OFDM communication system that transmits data using an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation scheme, and a data transmission apparatus and a data reception apparatus that constitute the communication system.
OFDM通信システムにおいては、“0”又は“1”が連続するデータを送信する場合、“0”又は“1”が出現する割合に偏りがあるデータを送信する場合、あるいは、送信するデータが周期性を有し、そのデータが誤り訂正符号化されたのち、逆FFTが施されて特定の周波数領域の振幅が大きくなって飽和する場合、データの復調時にFFTを実施すると、送信したい帯域以外のサイドローブの電力が大きくなるため、隣接チャネルで干渉が生じて性能が劣化することがある。
そのため、PN系列を生成して、そのPN系列を送信データに加算することにより、送信データがなるべく乱数になるような工夫がなされている。
In an OFDM communication system, when transmitting data in which “0” or “1” is continuous, transmitting data with a bias in the rate at which “0” or “1” appears, or transmitting data is a period If the data is error-correction coded and then subjected to inverse FFT and the amplitude of a specific frequency region increases and becomes saturated, if the FFT is performed during data demodulation, the data other than the band to be transmitted Since the power of the side lobe becomes large, interference may occur in the adjacent channel and the performance may deteriorate.
For this reason, a PN sequence is generated, and the PN sequence is added to the transmission data so that the transmission data becomes a random number as much as possible.
また、予め設定されている送信フォーマットでデータを送信するとき、送信データのデータ量が可変である場合、データが格納されていない部分については、何も処理をしないと、“0”が連続するようになることがある。
このとき、インタリーブを実施すれば、“0”の連続性を解消することができるが、“0”と“1”が出現する割合の偏りについては解消することができない。
また、OFDM通信システムにおいては、遅延波が生じるときにブロックインタリーブを用いると、特定の遅延量のデータに対する性能が劣化することがある。
Also, when data is transmitted in a preset transmission format, if the amount of transmission data is variable, “0” continues if no processing is performed for the portion where no data is stored. It may become like this.
At this time, if interleaving is performed, the continuity of “0” can be eliminated, but the deviation of the ratio of occurrence of “0” and “1” cannot be eliminated.
Also, in an OFDM communication system, if block interleaving is used when a delayed wave occurs, the performance for a specific amount of delay data may be degraded.
以下の特許文献1に開示されているOFDM通信システムでは、PN系列を発生するシフトレジスタ回路を送信側と受信側に実装し、送信側及び受信側のシフトレジスタ回路が、データが入力されるタイミングに合わせてPN系列を発生させる(送信側と受信側でデータの先頭位置を合わせてPN系列を発生させる)ことにより、そのPN系列をデータに加算してエネルギーを拡散するようにしている。
これにより、同一のデータが連続して出現する状況の発生やデータの周期性が生じる状況の発生を防止することができる。
In the OFDM communication system disclosed in
Thereby, it is possible to prevent the occurrence of a situation in which the same data appears continuously or the occurrence of a situation in which the periodicity of data occurs.
従来のOFDM通信システムは以上のように構成されているので、PN系列を発生するシフトレジスタ回路を送信側と受信側に実装する必要があり、構成の複雑化を招く課題があった。また、送信側及び受信側のシフトレジスタ回路が、データが入力されるタイミングに合わせてPN系列を発生させる必要があるため、送信側及び受信側のシフトレジスタ回路の動作タイミングを制御しなければならない課題があった。 Since the conventional OFDM communication system is configured as described above, it is necessary to mount a shift register circuit for generating a PN sequence on the transmission side and the reception side, which causes a problem that complicates the configuration. In addition, since it is necessary for the transmission side and reception side shift register circuits to generate PN sequences in accordance with the timing of data input, the operation timing of the transmission side and reception side shift register circuits must be controlled. There was a problem.
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、送信側と受信側におけるデータの入力タイミングを合わせることなく、簡単な構成で性能劣化を防止することができるOFDM通信システムを得ることを目的とする。
また、この発明は、上記のOFDM通信ステムを構成するデータ送信装置及びデータ受信装置を得ることを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an OFDM communication system capable of preventing performance degradation with a simple configuration without matching data input timings on the transmission side and the reception side. For the purpose.
Another object of the present invention is to obtain a data transmission device and a data reception device that constitute the OFDM communication system.
この発明に係るOFDM通信システムは、データ送信装置が予め設定された固定パターンを送信データに加算する固定パターン加算手段を有し、データ受信装置が上記固定パターンと同一の固定パターンを誤り訂正復号手段による誤り訂正復号後のデータに加算する固定パターン加算手段を有するようにしたものである。 In the OFDM communication system according to the present invention, the data transmission device has fixed pattern addition means for adding a preset fixed pattern to transmission data, and the data reception device uses the same fixed pattern as the error correction decoding means for error correction decoding. And a fixed pattern adding means for adding to the data after error correction decoding.
この発明によれば、データ送信装置が予め設定された固定パターンを送信データに加算する固定パターン加算手段を有し、データ受信装置が上記固定パターンと同一の固定パターンを誤り訂正復号手段による誤り訂正復号後のデータに加算する固定パターン加算手段を有するように構成したので、送信側と受信側におけるデータの入力タイミングを合わせることなく、簡単な構成で性能劣化を防止することができる効果がある。 According to this invention, the data transmission device has the fixed pattern addition means for adding a preset fixed pattern to the transmission data, and the data reception device uses the error correction decoding means to correct the same fixed pattern as the fixed pattern. Since it is configured to have fixed pattern addition means for adding to the decoded data, there is an effect that performance deterioration can be prevented with a simple configuration without matching the data input timings on the transmission side and the reception side.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるOFDM通信システムを示す構成図であり、OFDM通信システムはデータ送信装置1とデータ受信装置3が、雑音及び干渉によって送信信号に歪みが生じる通信路2によって接続されている。
図において、データ送信装置1の固定パターン加算部11は例えばXOR回路から構成されており、予め設定された固定パターン(例えば、“01010101”のパターン)を送信データに加算する処理(例えば、固定パターンと送信データの排他的論理和を求める処理)を実施する。なお、固定パターン加算部11は固定パターン加算手段を構成している。
FIG. 1 is a block diagram showing an OFDM communication system according to
In the figure, the fixed
誤り訂正符号化部12は固定パターン加算部11により固定パターンが加算された送信データに対する誤り訂正符号化を実施する。なお、誤り訂正符号化部12は誤り訂正符号化手段を構成している。
サブキャリアランダムインタリーブ13は複数のサブキャリア(搬送波)の中から使用対象のサブキャリアを選択し、誤り訂正符号化部12による誤り訂正符号化後の送信データを当該サブキャリアにランダムな順序で割り当てる処理を実施する。なお、サブキャリアランダムインタリーブ13は送信データ割当手段を構成している。
The error
The subcarrier
IFFT処理部14はサブキャリアランダムインタリーブ13によりサブキャリアに割り当てられている送信データに対するIFFT(逆高速フーリエ変換)を実施することにより、時間領域のデータである当該送信データを周波数領域のデータに変換する処理を実施する。
データ送信部15は例えばD/A変換器、リミッタ及び帯域フィルタなどから構成されており、IFFT処理部14から出力された周波数領域のデータをアナログ信号に変換して、そのアナログ信号の振幅の絶対値を一定値よりも小さく制限し、振幅制限後のアナログ信号を帯域フィルタに通して送信する処理を実施する。
なお、IFFT処理部14及びデータ送信部15から送信手段が構成されている。
The IFFT
The
The IFFT
データ受信装置3のデータ受信部31は例えば帯域フィルタ及びA/D変換器などから構成されており、データ送信装置1から送信された信号を帯域フィルタに通して受信し、その信号をディジタルデータに変換する処理を実施する。
FFT処理部32はデータ受信部31から出力されたディジタルデータに対するFFT(高速フーリエ変換)を実施することにより、周波数領域のデータである当該ディジタルデータを時間領域のデータに変換する処理を実施する。
なお、データ受信部31及びFFT処理部32から受信手段が構成されている。
The
The
The
サブキャリアランダムデインタリーブ33はFFT処理部32により変換された時間領域のデータが割り当てられているサブキャリアを特定し、そのサブキャリアから時間領域のデータを抽出する処理を実施する。なお、サブキャリアランダムデインタリーブ33はデータ抽出手段を構成している。
誤り訂正復号部34はサブキャリアランダムデインタリーブ33により抽出されたデータに対する誤り訂正復号を実施する。なお、誤り訂正復号部34は誤り訂正復号手段を構成している。
The subcarrier
The error
固定パターン加算部35は例えばXOR回路から構成されており、予め設定された固定パターン(例えば、“01010101”のパターン)を誤り訂正復号部34による誤り訂正復号後のデータに加算する処理(例えば、固定パターンと誤り訂正復号後のデータとの排他的論理和を求める処理)を実施する。なお、固定パターン加算部35は固定パターン加算手段を構成している。
The fixed
次に動作について説明する。
データ送信装置1の固定パターン加算部11は、送信データを入力すると、例えば、“01010101”のような“0”と“1”の交番データである固定パターンを送信データに加算する。
例えば、固定パターン加算部11がXOR回路から構成されている場合、固定パターンと送信データの加算処理として、排他的論理和をビット毎に演算する。
したがって、送信データが例えば“11110000”であり、固定パターンが“01010101”であれば、固定パターン加算部11の加算結果は下記のようになる。
“11110000” XOR “01010101” → “10100101”
ここでは、固定パターン加算部11が“01010101”の固定パターンを送信データに加算するものについて示したが、周期的に変化するパターンを固定パターンとして送信データに加算するようにしてもよい。
Next, the operation will be described.
When the transmission data is input, the fixed
For example, when the fixed
Therefore, if the transmission data is, for example, “11110000” and the fixed pattern is “01010101”, the addition result of the fixed
“11110000” XOR “01010101” → “10100101”
Here, the fixed
誤り訂正符号化部12は、固定パターン加算部11から固定パターンが加算された送信データを受けると、その送信データに対する誤り訂正符号化を実施する。
これにより、誤り訂正符号化後の送信データである符号化データには、一定の符号化規則に基づくチェックビットが付加される。
When the error
As a result, check bits based on a certain coding rule are added to encoded data that is transmission data after error correction encoding.
サブキャリアランダムインタリーブ13は、複数のサブキャリア間でインタリーブを実施する。
即ち、サブキャリアランダムインタリーブ13は、複数のサブキャリアの中から使用対象のサブキャリアを選択する。
サブキャリアランダムインタリーブ13は、使用対象のサブキャリアを選択すると、誤り訂正符号化部12による誤り訂正符号化後の送信データを当該サブキャリアにランダムな順序で割り当てる処理を実施する。
The subcarrier
That is, the subcarrier
When the subcarrier
IFFT処理部14は、サブキャリアランダムインタリーブ13からサブキャリアに割り当てられている送信データを受けると、その送信データに対するIFFTを実施することにより、時間領域のデータである当該送信データを周波数領域のデータに変換する。
データ送信部15は、IFFT処理部14から周波数領域のデータを受けると、内部のD/A変換器を用いて、その周波数領域のデータをアナログ信号に変換する。
また、データ送信部15は、内部のリミッタを用いて、そのアナログ信号の振幅の絶対値が一定値よりも小さくなるように制限する。
また、データ送信部15は、リミッタによる振幅制限後のアナログ信号を帯域フィルタに通し、通信路2を介してデータ受信装置3に送信する。
When IFFT
When receiving data in the frequency domain from
In addition, the
In addition, the
データ受信装置3から送信された信号は、通信路2において、雑音の影響やシンボル間干渉の影響を受ける。
データ受信装置3のデータ受信部31は、データ送信装置1から送信された信号を帯域フィルタに通して受信し、内部のA/D変換器を用いて、その信号をディジタルデータに変換する。
FFT処理部32は、データ受信部31からディジタルデータを受けると、そのディジタルデータに対するFFTを実施することにより、周波数領域のデータである当該ディジタルデータを時間領域のデータに変換する。
The signal transmitted from the
The
When receiving digital data from the
サブキャリアランダムデインタリーブ33は、FFT処理部32から時間領域のデータを受けると、複数のサブキャリア間でデインタリーブを実施することにより、時間領域のデータが割り当てられているサブキャリアを特定し、そのサブキャリアから時間領域のデータを抽出する。
誤り訂正復号部34は、サブキャリアランダムデインタリーブ33から時間領域のデータを受けると、その時間領域のデータに対する誤り訂正復号を実施し、復号結果の情報部分のみを固定パターン加算部35に出力する。
When the subcarrier
When receiving the time domain data from the subcarrier
固定パターン加算部35は、誤り訂正復号部34から復号結果の情報部分を受けると、データ送信装置1の固定パターン加算部11が加算する固定パターンと同じ固定パターンを上記復号結果の情報部分に加算し、その加算結果を復号結果として出力する。
例えば、データ送信装置1の固定パターン加算部11が、“01010101”の固定パターンを送信データに加算する場合、固定パターン加算部35は、“01010101”の固定パターンを上記復号結果の情報部分に加算する。
例えば、固定パターン加算部35がXOR回路から構成されている場合、固定パターンと送信データの加算処理として、排他的論理和をビット毎に演算する。
したがって、誤り訂正復号部34から出力された復号結果の情報部分が“10100101”であり、固定パターンが“01010101”であれば、固定パターン加算部35の加算結果は下記のようになる。
“10100101” XOR “01010101” → “11110000”
ここでは、固定パターン加算部35が“01010101”の固定パターンを復号結果の情報部分に加算するものについて示したが、周期的に変化するパターンを固定パターンとして復号結果の情報部分に加算するようにしてもよい。
When the fixed
For example, when the fixed
For example, when the fixed
Therefore, if the information part of the decoding result output from the error
“10100101” XOR “01010101” → “11110000”
In this example, the fixed
以上で明らかなように、この実施の形態1によれば、データ送信装置1の固定パターン加算部11が予め設定された固定パターンを送信データに加算し、データ受信装置3の固定パターン加算部35が上記固定パターンと同じ固定パターンを誤り訂正復号部34から出力された復号結果の情報部分に加算するように構成したので、例えば、上記のような0と1の繰り返しによる固定パターンを加算したときに、8ビットパラレルでデータが入出力される場合には、データ送信装置1とデータ受信装置3におけるデータの入力タイミングを合わせることなく、簡単な構成(従来例のように、PN系列を発生するシフトレジスタ回路を送信側と受信側に実装する必要がない)で性能劣化を防止することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the first embodiment, the fixed
なお、この実施の形態1では、データ送信装置1がIFFT処理部14を実装して、データ受信装置3がFFT処理部32を実装しているものについて示したが、データ送信装置1がFFTを実施して周波数領域のデータに変換するFFT処理部を実装して、データ受信装置3がIFFTを実施して時間領域のデータに変換するIFFT処理部を実装するようにしてもよい。
In the first embodiment, the
実施の形態2.
図2はこの発明の実施の形態2によるOFDM通信システムを示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
誤り訂正方式設定部16はデータを送信するチャネルを示すチャネル情報に応じて誤り訂正方式を設定する処理を実施する。
固定パターン設定部17は誤り訂正方式設定部16により設定された誤り訂正方式に対応する固定パターンを設定して、その固定パターンを固定パターン加算部11に出力する処理を実施する。
なお、固定パターン加算部11、誤り訂正方式設定部16及び固定パターン設定部17から固定パターン加算手段が構成されている。
誤り訂正符号化部18は誤り訂正方式設定部16により設定された誤り訂正方式を用いて、固定パターン加算部11により固定パターンが加算された送信データに対する誤り訂正符号化を実施する。なお、誤り訂正符号化部18は誤り訂正符号化手段を構成している。
2 is a block diagram showing an OFDM communication system according to
The error correction method setting unit 16 performs processing for setting an error correction method according to channel information indicating a channel for transmitting data.
The fixed pattern setting unit 17 sets a fixed pattern corresponding to the error correction method set by the error correction method setting unit 16 and outputs the fixed pattern to the fixed
The fixed
The error
誤り訂正方式設定部36はデータを送信するチャネルを示すチャネル情報に応じて誤り訂正方式を設定する処理を実施する。
固定パターン設定部37は誤り訂正方式設定部36により設定された誤り訂正方式に対応する固定パターンを設定して、その固定パターンを固定パターン加算部35に出力する処理を実施する。
なお、固定パターン加算部35、誤り訂正方式設定部36及び固定パターン設定部37から固定パターン加算手段が構成されている。
誤り訂正復号部38は誤り訂正方式設定部36により設定された誤り訂正方式を用いて、サブキャリアランダムデインタリーブ33により抽出されたデータに対する誤り訂正復号を実施する。なお、誤り訂正復号部38は誤り訂正復号手段を構成している。
The error correction
The fixed pattern setting unit 37 sets a fixed pattern corresponding to the error correction method set by the error correction
The fixed
The error correction decoding unit 38 performs error correction decoding on the data extracted by the subcarrier
次に動作について説明する。
例えば、図示せぬコントローラからチャネル情報がデータ送信装置1及びデータ受信装置3の誤り訂正方式設定部16,36に入力される。
データ送信装置1及びデータ受信装置3の誤り訂正方式設定部16,36は、例えば、チャネル情報が示すチャネルの種別が制御チャネルであれば、予め定められた生成多項式の畳み込み符号を用いる誤り訂正方式を設定する。
例えば、チャネル情報が示すチャネルの種別がデータチャネルであれば、RS符号を用いる誤り訂正方式を設定する。
Next, the operation will be described.
For example, channel information is input to the error correction
For example, if the channel type indicated by the channel information is a control channel, the error correction
For example, if the channel type indicated by the channel information is a data channel, an error correction method using an RS code is set.
データ送信装置1及びデータ受信装置3の固定パターン設定部17,37は、誤り訂正方式設定部16,36が誤り訂正方式を設定すると、その誤り訂正方式に対応する固定パターンを設定する。
固定パターン設定部17,37は、例えば、誤り訂正方式設定部16,36が生成多項式の畳み込み符号を用いる誤り訂正方式を設定すると、“1”が連続する固定パターンを設定する。
また、誤り訂正方式設定部16,36がRS符号を用いる誤り訂正方式を設定すると、“0”と“1”の交番データを固定パターンとして設定する。
データ送信装置1及びデータ受信装置3の固定パターン加算部11,35は、誤り訂正方式設定部16,36が固定パターンを設定すると、上記実施の形態1と同様にして、その固定パターンの加算処理を実施する。
When the error correction
For example, when the error correction
When the error correction
When the error correction
データ送信装置1の誤り訂正符号化部18は、誤り訂正方式設定部16が誤り訂正方式を設定すると、その誤り訂正方式を用いて、固定パターン加算部11により固定パターンが加算された送信データに対する誤り訂正符号化を実施する。
データ受信装置3の誤り訂正復号部38は、誤り訂正方式設定部36が誤り訂正方式を設定すると、その誤り訂正方式を用いて、サブキャリアランダムデインタリーブ33により抽出されたデータに対する誤り訂正復号を実施する。
その他は、上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
When the error correction method setting unit 16 sets an error correction method, the error
When the error correction
Others are the same as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.
以上で明らかなように、この実施の形態2によれば、チャネルの種別に応じて誤り訂正方式が切り替えられる場合、チャネルの種別に対応する固定パターンを加算するように構成したので、“0”又は“1”が連続するデータが入力されるような場合には、誤り訂正方式によらず、データを“0”と“1”に均等に分布させることができるようになる。また、ランダムインタリーブによって、周期性を排除することができるようになり、特定の周波数領域の振幅が飽和することを防ぐことが可能になる。 As apparent from the above, according to the second embodiment, when the error correction method is switched in accordance with the channel type, the fixed pattern corresponding to the channel type is added, so “0”. Alternatively, when data having “1” in succession is input, the data can be evenly distributed between “0” and “1” regardless of the error correction method. Further, the random interleaving can eliminate the periodicity, and it is possible to prevent the amplitude of a specific frequency region from being saturated.
実施の形態3.
図3はこの発明の実施の形態3によるOFDM通信システムの誤り訂正符号化部を示す構成図である。
特に、図3(a)は畳み込み符号の生成多項式の係数で“1”が立っている個数がすべて奇数である場合の誤り訂正符号化部12(または誤り訂正符号化部18)の構成を示している。
また、図3(b)は畳み込み符号の生成多項式の係数で“1”が立っている個数がすべて偶数である場合の誤り訂正符号化部12(または誤り訂正符号化部18)の構成を示している。
また、図3(c)は畳み込み符号における2つの生成多項式のうち、一方の生成多項式は、その生成多項式の係数で“1”が立っている個数がすべて偶数であり、他方の生成多項式は、その生成多項式の係数で“1”が立っている個数がすべて奇数である場合の誤り訂正符号化部12(または誤り訂正符号化部18)の構成を示している。
FIG. 3 is a block diagram showing an error correction coding unit of an OFDM communication system according to
In particular, FIG. 3A shows the configuration of the error correction encoding unit 12 (or the error correction encoding unit 18) when the number of “1” standing in the coefficients of the generating polynomial of the convolutional code is an odd number. ing.
FIG. 3B shows the configuration of the error correction encoding unit 12 (or error correction encoding unit 18) in the case where the number of “1” standing in the coefficients of the generating polynomial of the convolutional code is an even number. ing.
FIG. 3 (c) shows that, among the two generator polynomials in the convolutional code, one generator polynomial has an even number of "1" standing in the coefficient of the generator polynomial, and the other generator polynomial is The configuration of the error correction encoding unit 12 (or error correction encoding unit 18) in the case where the number of “1” standing in the coefficients of the generator polynomial is all odd numbers is shown.
上記実施の形態1,2では、特に言及していないが、データ送信装置1及びデータ受信装置3の固定パターン加算部11,35が、誤り訂正符号化部12(または誤り訂正符号化部18)における畳み込み符号の生成多項式及び送信データの系列に対応する固定パターンを加算するようにしてもよい。
具体的には、以下の通りである。
Although not particularly mentioned in the first and second embodiments, the fixed
Specifically, it is as follows.
誤り訂正符号化部12(または誤り訂正符号化部18)の生成多項式として、図3(b)の構成であるとすると、生成多項式の最大公約多項式が“1”にならず、カタストロフィックな状況が生じて誤り伝播が生じるため、一般的には用いられない。
そこで、この実施の形態3では、誤り訂正符号化部12(または誤り訂正符号化部18)の生成多項式として、図3(a)又は図3(c)の構成を用いる場合について検討する。
Assuming that the generator polynomial of the error correction encoder 12 (or error correction encoder 18) has the configuration of FIG. 3B, the greatest common divisor polynomial of the generator polynomial is not “1”, and is a catastrophic situation. Generally, it is not used because error propagation occurs.
Therefore, in the third embodiment, a case where the configuration of FIG. 3A or FIG. 3C is used as the generator polynomial of the error correction encoding unit 12 (or error correction encoding unit 18) will be considered.
誤り訂正符号化部12等におけるデータの入力系列が、例えば、“1”が連続するパターンのときには、生成多項式の係数で“1”が立っている個数が奇数であれば、常に“1”が出力される。また、“1”が立っている個数が偶数であれば、常に“0”が出力される。
そのため、誤り訂正符号化部12等の生成多項式として、図3(a)の構成を用いる場合には、畳み込み符号化後の送信データとして、“1”が連続するデータが出力される。
一方、誤り訂正符号化部12等の生成多項式として、図3(c)の構成を用いる場合には、畳み込み符号化後の送信データとして出力される“0”と“1”のビット数がほぼ均等になり、ランダムインタリーブを行うことにより、周期性が除去される。
For example, when the input sequence of data in the error
Therefore, when the configuration of FIG. 3A is used as a generating polynomial for the error
On the other hand, when the configuration of FIG. 3C is used as the generating polynomial of the error
また、誤り訂正符号化部12等におけるデータの入力系列が、例えば、“0”と“1”が交互に連続するパターンのときには、生成多項式の係数で“1”が立っている個数が奇数であれば、データの最初とテイルビットの部分を除いて、“0”と“1”が交互に出力される。
そのため、誤り訂正符号化部12等の生成多項式として、図3(a)の構成を用いる場合には、畳み込み符号化後の送信データとして出力される“0”と“1”のビット数がほぼ均等になり、ランダムインタリーブを行うことにより、周期性が除去される。
Further, when the data input sequence in the error
Therefore, when the configuration shown in FIG. 3A is used as a generating polynomial for the error
そこで、この実施の形態3では、データ送信装置1に入力される送信データの系列が、“0”が連続することが多いことが想定される場合において、誤り訂正符号化部12等の生成多項式として、図3(a)の構成が用いられている場合には、誤り訂正が行われる前に、固定パターン加算部11が固定パターンとして、“0”と“1”の交番データを加算するようにする。また、固定パターン加算部35も固定パターンとして、“0”と“1”の交番データを加算するようにする。
また、誤り訂正符号化部12等の生成多項式として、図3(c)の構成が用いられている場合には、誤り訂正が行われる前に、固定パターン加算部11がすべてのデータを反転させることにより、誤り訂正符号化部12等から出力されるデータにおいて、“0”と“1”が生起する偏りを小さくする。また、固定パターン加算部35もすべてのデータを反転させるようにする。
Therefore, in the third embodiment, when it is assumed that the transmission data sequence input to the
In addition, when the configuration of FIG. 3C is used as a generator polynomial for the error
以上で明らかなように、この実施の形態3によれば、データ送信装置1及びデータ受信装置3の固定パターン加算部11,35が、誤り訂正符号化部12等における畳み込み符号の生成多項式及び送信データの系列に対応する固定パターンを加算するように構成したので、特定の周波数領域の振幅が大きくなることを防止することができるとともに、特定の遅延波に対する性能劣化を防止することができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the third embodiment, the fixed
実施の形態4.
図4はこの発明の実施の形態4によるOFDM通信システムを示す構成図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
PN系列加算部41はPN系列を発生して、そのPN系列を送信データに加算する処理(例えば、PN系列と送信データの排他的論理和を求める処理)を実施する。
セレクタ42は誤り訂正符号化部12が畳み込み符号を用いて誤り訂正符号化を行う場合、固定パターン加算部11により固定パターンが加算された送信データを選択して、その送信データを誤り訂正符号化部12に出力し、誤り訂正符号化部12がRS符号を用いて誤り訂正符号化を行う場合、PN系列加算部41によりPN系列が加算された送信データを選択して、その送信データを誤り訂正符号化部12に出力する。
なお、固定パターン加算部11、PN系列加算部41及びセレクタ42から固定パターン加算手段が構成されている。
Embodiment 4 FIG.
4 is a block diagram showing an OFDM communication system according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The PN
When the error
The fixed
送信データ割当部43は誤り訂正符号化部12による誤り訂正符号化後の送信データを所定のサブキャリアに順に割り当てる処理を実施する。なお、サブキャリアランダムインタリーブ13及び送信データ割当部43から送信データ割当手段が構成されている。
セレクタ44は誤り訂正符号化部12が畳み込み符号を用いて誤り訂正符号化を行う場合、サブキャリアランダムインタリーブ13から出力された送信データを選択して、その送信データをIFFT処理部14に出力し、誤り訂正符号化部12がRS符号を用いて誤り訂正符号化を行う場合、送信データ割当部43から出力された送信データを選択して、その送信データをIFFT処理部14に出力する。
なお、サブキャリアランダムインタリーブ13、送信データ割当部43及びセレクタ44から送信データ割当手段が構成されている。
The transmission
When the error
The subcarrier
データ抽出部50は所定のサブキャリアからFFT処理部32により変換された時間領域のデータを順に抽出する処理を実施する。
セレクタ51は誤り訂正復号部34が畳み込み符号を用いて誤り訂正復号を行う場合、サブキャリアランダムデインタリーブ33から出力された時間領域のデータを選択して、そのデータを誤り訂正復号部34に出力し、誤り訂正復号部34がRS符号を用いて誤り訂正復号を行う場合、データ抽出部50から出力された時間領域のデータを選択して、そのデータを誤り訂正復号部34に出力する。
なお、サブキャリアランダムデインタリーブ33、データ抽出部50及びセレクタ51からデータ抽出手段が構成されている。
The
When the error
The subcarrier
PN系列加算部52はPN系列加算部41と同じPN系列を発生して、そのPN系列を送信データに加算する処理(例えば、PN系列とデータの排他的論理和を求める処理)を実施する。
セレクタ53は誤り訂正復号部34が畳み込み符号を用いて誤り訂正復号を行う場合、固定パターン加算部35から出力されたデータを選択して出力し、誤り訂正復号部34がRS符号を用いて誤り訂正復号を行う場合、PN系列加算部52から出力されたデータを選択して出力する。
なお、固定パターン加算部35、PN系列加算部52及びセレクタ53から固定パターン加算手段が構成されている。
The
When the error
The fixed
次に動作について説明する。
誤り訂正符号化部12が畳み込み符号を用いて誤り訂正符号化を実施し、誤り訂正復号部34が畳み込み符号を用いて誤り訂正復号を実施する場合、データ送信装置1及びデータ受信装置3は上記実施の形態1と同様に動作する。
Next, the operation will be described.
When the error
即ち、データ送信装置1のセレクタ42が固定パターン加算部11により固定パターンが加算された送信データを選択して、その送信データを誤り訂正符号化部12に出力し、セレクタ44がサブキャリアランダムインタリーブ13から出力された送信データを選択して、その送信データをIFFT処理部14に出力する。
また、データ受信装置3のセレクタ51がサブキャリアランダムデインタリーブ33から出力された時間領域のデータを選択して、そのデータを誤り訂正復号部34に出力し、セレクタ53が固定パターン加算部35から出力されたデータを選択して出力する。
That is, the
Further, the
一方、RS符号を用いて誤り訂正符号化及び誤り訂正復号を実施する場合、RS符号のバースト誤りに強い特性を利用するには、送信側でのインタリーブと受信側でのデインタリーブを行わない方が性能向上を図ることができる。
しかし、この場合も、符号化されたデータにおいて“0”と“1”の出現頻度に偏りがある場合や、周期性がある場合には、復調時に性能劣化が引き起こされるため、エネルギー拡散を行う必要がある。
このとき、固定パターンを加算するようにすると、データが周期性を有し、性能劣化の原因になる。
そこで、この実施の形態4では、誤り訂正符号化部12がRS符号を用いて誤り訂正符号化を実施し、誤り訂正復号部34がRS符号を用いて誤り訂正復号を実施する場合、データ送信装置1及びデータ受信装置3は以下のように動作する。
On the other hand, when performing error correction coding and error correction decoding using an RS code, in order to use the RS code burst error-resistant characteristic, one that does not perform interleaving on the transmission side and deinterleaving on the reception side However, the performance can be improved.
However, in this case as well, when there is a bias in the appearance frequency of “0” and “1” in the encoded data, or when there is periodicity, performance degradation is caused at the time of demodulation, so energy diffusion is performed. There is a need.
At this time, if a fixed pattern is added, the data has periodicity, causing performance degradation.
Therefore, in the fourth embodiment, when the error
即ち、データ送信装置1のセレクタ42がPN系列加算部41によりPN系列が加算された送信データを選択して、その送信データを誤り訂正符号化部12に出力し、送信データ割当部43が誤り訂正符号化部12による誤り訂正符号化後の送信データを所定のサブキャリアに割り当て、セレクタ44が送信データ割当部43から出力された送信データを選択して、その送信データをIFFT処理部14に出力する。
また、データ受信装置3のデータ抽出部50が所定のサブキャリアからFFT処理部32により変換された時間領域のデータを抽出し、セレクタ51がデータ抽出部50から出力された時間領域のデータを選択して、そのデータを誤り訂正復号部34に出力し、セレクタ53がPN系列加算部52から出力されたデータを選択して出力する。
That is, the
Further, the
以上で明らかなように、この実施の形態4によれば、データ送信装置1の誤り訂正符号化部12がRS符号の誤り訂正符号化を行う場合、データ送信装置1及びデータ受信装置3が固定パターンの代わりにPN系列をデータに加算するように構成したので、RS符号を用いて誤り訂正符号化及び誤り訂正復号を実施する場合には、RS符号のバースト誤りに強い特性を十分に活用して性能向上を図ることができる効果を奏する。
As is apparent from the above, according to the fourth embodiment, when the error
実施の形態5.
図5はこの発明の実施の形態5によるOFDM通信システムを示す構成図であり、図において、図4と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
並び替え処理部61はPN系列生成部62とデータ記憶部63から構成されている並び替え手段である。
PN系列生成部62はPN系列加算部41により加算されるPN系列(第1のPN系列)と周期が異なるPN系列(第2のPN系列)を生成する処理を実施する。
データ記憶部63は誤り訂正符号化部12による誤り訂正符号化後の送信データが書き込まれ、PN系列生成部62により生成されるPN系列をアドレスとして、その送信データが読み出される。
Embodiment 5. FIG.
5 is a block diagram showing an OFDM communication system according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The
The PN
In the
並び替え処理部71はPN系列生成部72とデータ記憶部73から構成されている並び替え手段である。
PN系列生成部72はPN系列加算部62と同じPN系列(第2のPN系列)を生成する処理を実施する。
データ記憶部73はFFT処理部32により変換された時間領域のデータが書き込まれ、PN系列生成部72により生成されるPN系列をアドレスとして、そのデータが読み出される。
The
The PN
The
次に動作について説明する。
データ送信装置1のPN系列加算部41は、送信データを入力すると、k段のシフトレジスタによって周期2k−1のPN系列を生成して、そのPN系列を送信データに加算する。
誤り訂正符号化部12は、PN系列加算部41からPN系列が加算された送信データを受けると、上記実施の形態1と同様に、その送信データに対する誤り訂正符号化を実施する。
並び替え処理部61のデータ記憶部63には、誤り訂正符号化部12による誤り訂正符号化後の送信データが書き込まれる。
Next, the operation will be described.
When the transmission data is input, the PN
When receiving the transmission data to which the PN sequence is added from the PN
In the
並び替え処理部61のPN系列生成部62は、m段のシフトレジスタによって周期2m−1のPN系列を生成する。ただし、「m」は、「k」と素な関係にある。
データ記憶部63は、PN系列生成部62が周期2m−1のPN系列を生成すると、そのPN系列をアドレスとして利用し、そのアドレスに書き込まれている誤り訂正符号化後の送信データをIFFT処理部14に出力する。
IFFT処理部14、データ送信部15、データ受信部31及びFFT処理部32の動作は上記実施の形態1と同様であるため説明を省略する。
The PN
When the PN
Since operations of the
並び替え処理部71のデータ記憶部73には、FFT処理部32により変換された時間領域のデータが書き込まれる。
並び替え処理部71のPN系列生成部72は、m段のシフトレジスタによって周期2m−1のPN系列を生成する。
データ記憶部73は、PN系列生成部72が周期2m−1のPN系列を生成すると、そのPN系列をアドレスとして利用し、そのアドレスに書き込まれている時間領域のデータを誤り訂正復号部34に出力する。
Data in the time domain converted by the
The PN
When the PN
誤り訂正復号部34は、並び替え処理部71から時間領域のデータを受けると、上記実施の形態1と同様に、その時間領域のデータに対する誤り訂正復号を実施し、復号結果の情報部分のみをPN系列加算部52に出力する。
PN系列加算部52は、誤り訂正復号部34から復号結果の情報部分を受けると、k段のシフトレジスタによって周期2k−1のPN系列を生成して、そのPN系列を上記復号結果の情報部分に加算し、その加算結果を復号結果として出力する。
When receiving the time domain data from the
When the PN
以上で明らかなように、この実施の形態5によれば、並び替え処理部61,71がPN系列加算部41,52により加算されるPN系列と周期が異なるPN系列を生成し、そのPN系列を用いてデータの並び替えを実施するように構成したので、特定の遅延波に対する性能の劣化を防止することができるとともに、データが周期性を有することを防ぐことができる効果を奏する。
As apparent from the above, according to the fifth embodiment, the
1 データ送信装置、2 通信路、3 データ受信装置、11,35 固定パターン加算部(固定パターン加算手段)、12,18 誤り訂正符号化部(誤り訂正符号化手段)、13 サブキャリアランダムインタリーブ(送信データ割当手段)、14 IFFT処理部(送信手段)、15 データ送信部(送信手段)、16,36 誤り訂正方式設定部(固定パターン加算手段)、17,37 固定パターン設定部(固定パターン加算手段)、31 データ受信部(受信手段)、32 FFT処理部(受信手段)、33 サブキャリアランダムデインタリーブ(データ抽出手段)、34,38 誤り訂正復号部(誤り訂正復号手段)、41,52 PN系列加算部(固定パターン加算手段)、42,53 セレクタ(固定パターン加算手段)、43 送信データ割当部(送信データ割当手段)、44 セレクタ(送信データ割当手段)、50 データ抽出部(データ抽出手段)、51 セレクタ(データ抽出手段)、61,71 並び替え処理部(並び替え手段)、62,72 PN系列生成部、63,73 データ記憶部。
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