JP2008301439A - 拡散変調回路及び逆拡散変調回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】拡散変調回路に、送信データRe(S),Im(S)のレベルを設定するマッピング回路206を備えている。マッピング回路206は、送信データRe(S),Im(S)のレベルを、乗算回路202の出力信号を実数成分とし乗算回路203の出力信号を虚数成分とする複素信号S(i)の位相を−45°回転させた複素信号S(1−j)と送信データIを実数成分とし送信データQを虚数成分とする複素信号(I+jQ)とを複素乗算して得られる複素信号Sspの実数成分及び虚数成分をそれぞれ1/√2倍したレベルに、設定する。マッピング回路206は、複素乗算を実際に行わなくても送信データRe(S),Im(S)のレベルを設定できるので、構成が簡素化できる。
【選択図】図1
Description
図8は、W−CDMA方式の移動体通信端末の送信信号処理系の概要を示す構成図である。
図9は、図8中の拡散変調部105を示す図である。
従来考えられたW−CDMA方式の移動体通信端末の送信信号処理系は、図8のように、拡散処理回路(Spreading)101〜103と、信号多重回路(Σ)104と、拡散変調部105と、バンドパスフィルタ(Pulse-shaping)106とを備える。
上位レイヤから送信すべきデータは、物理チャネルへマッピングされる。マッピングされた送信データの種類は、DPDCHs、DPCCH、HS−DPCCH、E−DPDCHs、E−DPCCH等となる。物理チャネルの送信データに対して、拡散処理回路101〜103で拡散処理が行われる。拡散処理が行われた結果の信号は、信号多重回路104で、I軸及びQ軸の2軸で表現される複素信号としてマッピングされ多重される。
乗算回路110は、信号多重回路104から与えられた複素信号の虚数成分に相当するQ信号と乗算回路109の出力信号との積を求める。乗算回路111は、信号多重回路104から与えられた複素信号の実数成分に相当するI信号と乗算回路109の出力信号との積を求める。
加減算回路112は、I信号から乗算回路110の出力信号を減算する。乗算回路113は、Q信号と乗算回路111の出力信号とを加算する。
乗算回路115は、加減算回路113の出力信号とスクランブルコードC1との積を求め、複素信号Sの虚数成分Im(S)とし出力する。
複素信号Sは、その後バンドパスフィルタ106で濾波されて図示しないアナログの変調回路へ出力される。
拡散変調部105の出力する複素信号Sに対して、下記特許文献3には、複素信号Sを45°回転させると共に、その絶対値を1/√2倍にした複素信号を出力する、2種類の周波数拡散変調回路が示されている。
図10の周波数拡散変調回路は、送信データごとに設定される拡散コードCch1〜Cch3とスクランブリングコードPNIとを乗算する乗算回路35〜37と、送信データごとに設定される拡散コードCch4〜Cch7とインバータ43を介したスクランブリングコードPNQとを乗算する乗算回路38〜41と、各送信データと各乗算回路35〜37,38〜41の出力との乗算を行う乗算回路8〜10,11〜14と、各乗算回路8〜10,11〜14の出力に応じた所定の値を出力する係数回路15〜17,18〜21と、各係数回路15〜17の出力を加算する加算回路22と、各係数回路18〜21の出力を加算する加算回路23と、スクランブリングコードPNIとインバータ43を介したスクランブリングコードPNQとを乗算する乗算回路42と、乗算回路42の出力に基づいて加算回路22または加算回路23の出力信号を選択するセレクタ33,34とを、備えている。
図11の周波数拡散変調回路は、乗算回路35〜37がスクランブリングコードPNIと送信データとをそれぞれを乗算し、乗算回路38〜41がインバータ43を介したスクランブリングコードPNQと送信データとを乗算し、乗算回路8〜10,11〜14が各乗算回路35〜37,38〜41の出力と拡散コードCch1〜Cch7とを乗算する構成であり、他の構成は、図10の周波数拡散変調回路と同様である。
入力される第1の送信データ及び入力される第2の送信データに対して符号拡散処理を行い、キャリアの同相成分としての第1の出力データとそれに直交する直交成分としての第2の出力データを生成する拡散変調回路であって、
前記第1の送信データ及び前記第2の送信データを符号拡散するための第1の拡散符号列を生成する第1の拡散符号生成手段と、
前記第1の送信データ及び前記第2の送信データを符号拡散するための第2の拡散符号列を生成する第2の拡散符号生成手段と、
逐次入力される前記第1の拡散符号列のレベル及び前記第2の拡散符号列のレベルに応じて、前記第1の出力データ及び前記第2の出力データのレベルを、前記第1の送信データのレベル、該第1の送信データの極性を反転させたデータのレベル、前記第2の送信データのレベル、或は該第2の送信データの極性を反転させたデータのレベルのうちから選択してそれぞれ設定するマッピング回路と、
を備えることを特徴とする。
前記第1の拡散符号列を実数成分とし前記第2の拡散符号列を虚数成分とする第1の複素信号の位相を±45n°(nは、正の奇数を示す)回転させた第2の複素信号と前記第1の送信データを実数成分とし前記第2の送信データを虚数成分とする第3の複素信号とを複素乗算して得られる第4の複素信号の実数成分及び虚数成分をそれぞれ1/√2倍したレベルに相当してもよい。
符号拡散されて入力されたキャリアの同相成分としての第1の受信データとそれに直交する直交成分としての第2の受信データとに対して逆符号拡散処理を行い、実数成分としての第1の出力データと虚数成分としての第2の出力データを生成する逆拡散変調回路であって、
前記第1の受信データ及び前記第2の受信データを逆符号拡散するための第1の拡散符号列を生成する第1の拡散符号生成手段と、
前記第1の受信データ及び前記第2の受信データを逆符号拡散するための第2の拡散符号列を生成する第2の拡散符号生成手段と、
逐次入力される前記第1の拡散符号列のレベル及び前記第2の拡散符号列のレベルに応じて、前記第1の出力データ及び前記第2の出力データのレベルを、前記第1の受信データのレベル、該第1の受信データの極性を反転させたデータのレベル、前記第2の受信データのレベル、或は該第2の受信データの極性を反転させたデータのレベルのうちから選択してそれぞれ設定するマッピング回路と、
を備えることを特徴とする。
前記第1の拡散符号列を実数成分とし前記第2の拡散符号列を虚数成分とする第1の複素信号の位相を±45n°(nは、正の奇数を示す)回転させた第2の複素信号と前記第1の受信データを実数成分とし前記第2の受信データを虚数成分とする第3の複素信号とを複素乗算して得られる第4の複素信号の実数成分及び虚数成分をそれぞれ1/√2倍したレベルに相当してもよい。
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る拡散変調回路200を示す構成図である。
ここで、送信データIは、チャネルごとの送信データをチャネライズコードで拡散して合成したデータである。送信データQは、チャネルごとの送信データ及び制御データをチャネライズコードで拡散して合成したデータである。
x=X25+X3+1
y=X25+X3+X2+X+1
から導びかれるゴールド系列のスクランブリングコードc1及びc2を発生する。スクランブリングコードc1は、上記式のy及びxの排他的論理和をとったコードであり、スクランブリングコードc2は、スクランブリングコードc1よりも、16.777232チップ分遅れたコードである。
間引回路204は、スクランブリングコードC2を1/2に間引きした信号C2’を出力する回路である。間引回路204の出力端子は、乗算回路205の一方の入力端子に接続されている。乗算回路205の他方の入力端子には、チップごとに“1”と“−1”の値を繰り返す信号W1が入力されている。乗算回路205は、間引回路204の出力信号C2’と信号W1との積である積信号C2’W1を生成する。
積信号C1W0を実数成分とし、積信号C1C2’W1を虚数成分とする第1の複素信号S(i)は、次のように表される。
S(i)=C1(i)(W0+jC2’・W1(i))
複素信号S(i)の位相を例えば−45°回転させた第2の複素信号S(1−j)は、
S(1−j)=C1(W0+jC2’・W1)(1―j)
=C1(W0+jC2’W1)(1―j)
=C1(W0+jC2’W1−jW0+C2’W1)
=C1{W0+C2’W1−j(W0−C2’W1)}
となる。
m・cosθ=C1W0+C1C2’W1
m・sinθ=−C1W0+C1C2’W1
ここで、積信号C1W0及び積信号C1C2’W1のとりうるレベルに対して、m・cosθ、m・sinθ、θ及びmの値の求める。
を示す図である。
積信号C1W0が1、積信号C1C2’W1が1のとき、mは2となり、m・cosθは2となり、m・sinθは0となり、角度θは0°となる。
積信号C1W0が1、積信号C1C2’W1が−1のとき、mは2となり、m・cosθは0となり、m・sinθは−2となり、角度θは270°となる。
積信号C1W0が−1、積信号C1C2’W1が1のとき、mは2となり、m・cosθは0となり、m・sinθは2となり、角度θは90°となる。
積信号C1W0が−1、積信号C1C2’W1が−1のとき、mは2となり、m・cosθは−2となり、m・sinθは0となり、角度θは180°となる。
Ssp=m・(cosθ+j・sinθ)(I+j・Q)
・θ=0°の時、
Ssp=Re(S)+jIm(S)=2・(1−j・0)(I+j・Q)
=2・(I+j・Q)
・θ=270°の時、
Ssp=Re(S)+jIm(S)=2・(0−j・1)(I+j・Q)
=2・(Q−j・I)
・θ=90°の時、
Ssp=Re(S)+jIm(S)=2・(0+j・1)(I+j・Q)
=2・(−Q+j・I)
・θ=180°の時、
Ssp=Re(S)+jIm(S)=2・(−1+j・0)(I+j・Q)
=2・(−I−j・Q)
図3は、複素乗算した結果の複素信号Sspのとる値の説明図である。
尚、マッピング回路206は、積信号C1W0を実数成分とし、積信号C1C2’W1を虚数成分とする複素信号S(i)の位相を−45°回転させた複素信号S(1−j)から導かれる出力データRe(S),Im(S)を出力するが、複素信号S(i)の位相を+45°回転させた複素信号S(1+j)から導かれる出力データRe(S),Im(S)を出力してもよい。
この場合の出力データRe(S),Im(S)は、積信号C1W0及び積信号C1C2’W1のレベルに対して、図4にRe(S),Im(S)として示すデータとなる。
図5は、本発明の第2の実施形態に係る拡散変調回路300を示す図である。
チップごとに“1”と“−1”とを交互に繰り返す信号W1が入力されている。乗算回路304は、信号W1と間引回路303の出力信号C2’との積である積信号C2’W1(=B)を第2の拡散符号列として求める。
マッピング回路305の設定する出力データRe(S),Im(S)のレベルは、積信号C1W0を実数成分とし積信号C2’W1を虚数成分とする複素信号S(i)の位相を−45°回転させた複素信号S(1−j)と送信データIを実数成分とし送信データQを虚数成分とする第3の複素信号(I+jQ)とを複素乗算して得られる第4の複素信号Ssp(=m・(Re(S)+jIm(S)))の実数成分及び虚数成分をそれぞれ1/2倍したレベルである。
この場合の出力データRe(S),Im(S)のレベルは、積信号C1W0及び積信号C2’W1のレベルに対して、図7にRe(S),Im(S)として示すレベルとなる。
拡散変調は、送信側と同じ拡散変調処理を受信側で受信データに施すことにより、ベースバンドデータが復調できることが知られている。よって、第1の実施形態及び第2の実施形態の拡散変調回路200,300を受信側に用い、これらを逆拡散変調回路とすることができる。この場合、逆拡散変調回路に入力されるデータI,Qが、拡散変調された受信データになる。
201,301 スクランブリングコード発生回路
204,303 間引回路
206,305 マッピング回路
Claims (6)
- 入力される第1の送信データ及び入力される第2の送信データに対して符号拡散処理を行い、キャリアの同相成分としての第1の出力データとそれに直交する直交成分としての第2の出力データを生成する拡散変調回路であって、
前記第1の送信データ及び前記第2の送信データを符号拡散するための第1の拡散符号列を生成する第1の拡散符号生成手段と、
前記第1の送信データ及び前記第2の送信データを符号拡散するための第2の拡散符号列を生成する第2の拡散符号生成手段と、
逐次入力される前記第1の拡散符号列のレベル及び前記第2の拡散符号列のレベルに応じて、前記第1の出力データ及び前記第2の出力データのレベルを、前記第1の送信データのレベル、該第1の送信データの極性を反転させたデータのレベル、前記第2の送信データのレベル、或は該第2の送信データの極性を反転させたデータのレベルのうちから選択してそれぞれ設定するマッピング回路と、
を備えることを特徴とする拡散変調回路。 - 前記マッピング回路により、前記第1の拡散符号列のレベル及び前記第2の拡散符号列のレベルに応じて設定する前記第1の出力データのレベル及び前記第2の出力データのレベルは、
前記第1の拡散符号列を実数成分とし前記第2の拡散符号列を虚数成分とする第1の複素信号の位相を±45n°(nは、正の奇数を示す)回転させた第2の複素信号と前記第1の送信データを実数成分とし前記第2の送信データを虚数成分とする第3の複素信号とを複素乗算して得られる第4の複素信号の実数成分及び虚数成分をそれぞれ1/√2倍したレベルに相当することを特徴とする請求項1に記載の拡散変調回路。 - 前記マッピング回路は、ゲート回路の組み合わせで構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の拡散変調回路。
- 符号拡散されて入力されたキャリアの同相成分としての第1の受信データとそれに直交する直交成分としての第2の受信データとに対して逆符号拡散処理を行い、実数成分としての第1の出力データと虚数成分としての第2の出力データを生成する逆拡散変調回路であって、
前記第1の受信データ及び前記第2の受信データを逆符号拡散するための第1の拡散符号列を生成する第1の拡散符号生成手段と、
前記第1の受信データ及び前記第2の受信データを逆符号拡散するための第2の拡散符号列を生成する第2の拡散符号生成手段と、
逐次入力される前記第1の拡散符号列のレベル及び前記第2の拡散符号列のレベルに応じて、前記第1の出力データ及び前記第2の出力データのレベルを、前記第1の受信データのレベル、該第1の受信データの極性を反転させたデータのレベル、前記第2の受信データのレベル、或は該第2の受信データの極性を反転させたデータのレベルのうちから選択してそれぞれ設定するマッピング回路と、
を備えることを特徴とする逆拡散変調回路。 - 前記マッピング回路により、前記第1の拡散符号列のレベル及び前記第2の拡散符号列のレベルに応じて設定する前記第1の出力データのレベル及び前記第2の出力データのレベルは、
前記第1の拡散符号列を実数成分とし前記第2の拡散符号列を虚数成分とする第1の複素信号の位相を±45n°(nは、正の奇数を示す)回転させた第2の複素信号と前記第1の受信データを実数成分とし前記第2の受信データを虚数成分とする第3の複素信号とを複素乗算して得られる第4の複素信号の実数成分及び虚数成分をそれぞれ1/√2倍したレベルに相当することを特徴とする請求項4に記載の逆拡散変調回路。 - 前記マッピング回路は、ゲート回路の組み合わせで構成されていることを特徴とする請求項4または5に記載の逆拡散変調回路。
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