JP2014027383A - Communication device and communication method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a PAPR and to control the degree of reduction in the PAPR in OFDM-based communication.SOLUTION: A modulation unit 11 generates a modulation signal from an input signal, and a serial-parallel conversion unit 12 generates a subcarrier modulation signal from the modulation signal. A shift unit 14 generates a shift sequence by shifting a data sequence of which each element has the same absolute value to a prescribed direction and prescribed times. A calculation unit 13 generates after-calculation data by performing prescribed calculation to each element of the subcarrier modulation signal with the use of each element of the shift sequence. An IFFT unit 15 performs inverse fast Fourier transform of the after-calculation data, a combination unit 16 combines the calculation results to generate a baseband signal, and a determination unit 17 determines whether the peak-to-average power ratio of the baseband signal accords with a prescribed criterion. The above-mentioned processing is repeated by changing the prescribed times until a baseband signal according with the prescribed criterion is detected. A transmission unit 18 generates a transmission signal from the baseband signal, and transmits it via an antenna 10.

Description

本発明は、通信機および通信方法に関する。   The present invention relates to a communication device and a communication method.

OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing:直交周波数分割多重)方式の通信では、入力信号をサブキャリア変調し、IFFT(Inverse Fast Fourier Transformation:逆高速フーリエ変換)を行い、ベースバンド信号を生成する。そのため、サブキャリアの数が増え、FFT(Fast Fourier Transformation:高速フーリエ変換)サイズが大きくなると、大きなピークを持つベースバンド信号が生成され、PAPR(Peak-to-Average Power Ratio:ピーク対平均電力比)が高くなるという性質を持っている。PAPRが高くなると、信号を歪みなく伝送するために広範囲において線形性を有する増幅器が必要となる。そこでPAPRを低減するための技術が開発されている。   In OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) communication, an input signal is subjected to subcarrier modulation, IFFT (Inverse Fast Fourier Transformation) is performed, and a baseband signal is generated. Therefore, when the number of subcarriers increases and the FFT (Fast Fourier Transformation) size increases, a baseband signal with a large peak is generated, and the PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) ) Is high. As the PAPR increases, an amplifier having linearity in a wide range is required to transmit a signal without distortion. Therefore, techniques for reducing PAPR have been developed.

特許文献1では、PAPRを低減するため、IFFTを行う前に逐次決定法により算出した最適位相に基づきサブキャリア変調信号の位相を制御する。   In Patent Document 1, in order to reduce PAPR, the phase of the subcarrier modulation signal is controlled based on the optimum phase calculated by the sequential determination method before performing IFFT.

特開2006−165781号公報JP 2006-165781 A

OFDM方式の通信では、PAPRを低減することが課題となっている。特許文献1では、PAPRを低減する最適位相を算出するために繰り返し計算処理を行い、サブキャリアごとに位相を制御する必要がある。   In OFDM communication, reducing PAPR is an issue. In Patent Document 1, it is necessary to perform iterative calculation processing in order to calculate the optimum phase for reducing the PAPR, and to control the phase for each subcarrier.

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、OFDM方式の通信において、PAPRを低減し、さらにPAPRの低減の程度を制御することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce PAPR and control the degree of reduction of PAPR in OFDM communication.

上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係る通信機は、
直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機であって、
入力信号を所定の変調方式で変調し、周波数成分が互いに直交するサブキャリアに割り当て、サブキャリア変調信号を生成する変調手段と、
前記サブキャリア変調信号の要素数と同じ個数のデータの集合であるデータ系列について、所定の方向へ所定の回数のデータのシフトを行って、シフト系列を生成するシフト手段と、
前記変調方式に応じて定義された複素平面上の複数の領域を用いて、前記サブキャリア変調信号の各要素に、該要素に対応する前記複素平面上の点が属する前記領域と演算を施した該要素に対応する前記複素平面上の点が属する前記領域とが一致するように、前記シフト系列の該要素と同じ位置にある要素を用いて所定の演算を施して、演算後データを生成する演算手段と、
前記演算後データの逆高速フーリエ変換を行うIFFT手段と、
前記IFFT手段の演算結果を合成してベースバンド信号を生成する合成手段と、
前記ベースバンド信号のピーク対平均電力比を算出し、該ピーク対平均電力比が所定の基準に合致するか否かを判定する判定手段と、
前記ピーク対平均電力比が前記所定の基準に合致する前記ベースバンド信号を検出するまで、前記シフト手段において前記データ系列についてデータのシフトを行う前記所定の回数を変えて、前記シフト手段、前記演算手段、前記IFFT手段、前記合成手段、および前記判定手段の処理を繰り返し行う制御手段と、
前記所定の基準に合致する前記ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a communication device according to the first aspect of the present invention provides:
A communication device that communicates with other devices by orthogonal frequency division multiplex communication wireless communication,
Modulation means for modulating an input signal by a predetermined modulation method, assigning frequency components to subcarriers orthogonal to each other, and generating a subcarrier modulation signal;
Shift means for generating a shift sequence by shifting data a predetermined number of times in a predetermined direction for a data sequence that is a set of data of the same number as the number of elements of the subcarrier modulation signal,
Using a plurality of regions on the complex plane defined according to the modulation scheme, each element of the subcarrier modulation signal is subjected to an operation with the region to which the point on the complex plane corresponding to the element belongs. Pre-calculation data is generated by performing a predetermined calculation using an element at the same position as the element of the shift sequence so that the region to which the point on the complex plane corresponding to the element belongs is matched. Computing means;
IFFT means for performing inverse fast Fourier transform on the post-computation data;
Combining means for combining the operation results of the IFFT means to generate a baseband signal;
Determining means for calculating a peak-to-average power ratio of the baseband signal and determining whether the peak-to-average power ratio meets a predetermined criterion;
The shift means, the calculation is performed by changing the predetermined number of times that the data shift is performed on the data series in the shift means until the baseband signal whose peak-to-average power ratio matches the predetermined reference is detected. Control means for repeatedly performing the processing of the means, the IFFT means, the combining means, and the determining means;
Transmitting means for generating and transmitting a transmission signal from the baseband signal that matches the predetermined criteria;
It is characterized by providing.

好ましくは、前記シフト手段は、前記データ系列として各要素の絶対値が互いに同じであるデータ系列を用い、
前記演算手段は、前記サブキャリア変調信号の各要素に、前記シフト系列の該要素と同じ位置にある要素に絶対値が0より大きい値である所定の振幅係数を乗算して所定の正の定数を加算した値を乗算する。
Preferably, the shift means uses a data series in which the absolute value of each element is the same as the data series,
The arithmetic means multiplies each element of the subcarrier modulation signal by a predetermined amplitude coefficient whose absolute value is greater than 0 by an element at the same position as the element of the shift sequence. Multiply the value by adding.

好ましくは、前記シフト手段は、前記データ系列として、データのシフトを行っていない同じデータ系列との間の自己相関値が、データの任意のシフトを行ったデータ系列との間の自己相関値に比べて高い、自己相関特性を有する任意のデータ系列を用いる。   Preferably, the shift means converts the autocorrelation value between the data series and the same data series that has not been shifted as the data series to an autocorrelation value between the data series that has undergone an arbitrary shift of data. An arbitrary data series having higher autocorrelation characteristics is used.

本発明の第2の観点に係る通信方法は、
直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機が行う通信方法であって、
入力信号を所定の変調方式で変調し、周波数成分が互いに直交するサブキャリアに割り当て、サブキャリア変調信号を生成する変調ステップと、
前記サブキャリア変調信号の要素数と同じ個数のデータの集合であるデータ系列について、所定の方向へ所定の回数のデータのシフトを行って、シフト系列を生成するシフトステップと、
前記変調方式に応じて定義された複素平面上の複数の領域を用いて、前記サブキャリア変調信号の各要素に、該要素に対応する前記複素平面上の点が属する前記領域と演算を施した該要素に対応する前記複素平面上の点が属する前記領域とが一致するように、前記シフト系列の該要素と同じ位置にある要素を用いて所定の演算を施して、演算後データを生成する演算ステップと、
前記演算後データの逆高速フーリエ変換を行うIFFTステップと、
前記IFFTステップの演算結果を合成してベースバンド信号を生成する合成ステップと、
前記ベースバンド信号のピーク対平均電力比を算出し、該ピーク対平均電力比が所定の基準に合致するか否かを判定する判定ステップと、
前記ピーク対平均電力比が前記所定の基準に合致する前記ベースバンド信号を検出するまで、前記シフトステップにおいて前記データ系列についてデータのシフトを行う前記所定の回数を変えて、前記シフトステップ、前記演算ステップ、前記IFFTステップ、前記合成ステップ、および前記判定ステップの処理を繰り返し行う制御ステップと、
前記所定の基準に合致する前記ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信ステップと、
を備えることを特徴とする。
A communication method according to a second aspect of the present invention includes:
A communication method performed by a communication device that communicates with other devices by wireless communication of an orthogonal frequency division multiplex communication method,
A modulation step of modulating an input signal with a predetermined modulation method, assigning frequency components to subcarriers orthogonal to each other, and generating a subcarrier modulation signal;
For a data sequence that is a set of data of the same number as the number of elements of the subcarrier modulation signal, a shift step of generating a shift sequence by shifting the data a predetermined number of times in a predetermined direction;
Using a plurality of regions on the complex plane defined according to the modulation scheme, each element of the subcarrier modulation signal is subjected to an operation with the region to which the point on the complex plane corresponding to the element belongs. Pre-calculation data is generated by performing a predetermined calculation using an element at the same position as the element of the shift sequence so that the region to which the point on the complex plane corresponding to the element belongs is matched. A calculation step;
IFFT step for performing inverse fast Fourier transform on the post-computation data;
A combining step of combining the operation results of the IFFT step to generate a baseband signal;
Determining a peak-to-average power ratio of the baseband signal and determining whether the peak-to-average power ratio meets a predetermined criterion; and
The shift step, the calculation is performed by changing the predetermined number of times that the data series is shifted in the shift step until the baseband signal in which the peak-to-average power ratio matches the predetermined criterion is detected. A control step for repeatedly performing the steps, the IFFT step, the synthesis step, and the determination step;
A transmission step of generating and transmitting a transmission signal from the baseband signal that matches the predetermined criterion;
It is characterized by providing.

好ましくは、前記シフトステップにおいて、前記データ系列として各要素の絶対値が互いに同じであるデータ系列を用い、
前記演算ステップにおいて、前記サブキャリア変調信号の各要素に、前記シフト系列の該要素と同じ位置にある要素に絶対値が0より大きい値である所定の振幅係数を乗算して所定の正の定数を加算した値を乗算する。
Preferably, in the shift step, a data series having the same absolute value of each element is used as the data series,
In the calculation step, a predetermined positive constant is obtained by multiplying each element of the subcarrier modulation signal by a predetermined amplitude coefficient whose absolute value is greater than 0 to an element at the same position as the element of the shift sequence. Multiply the value by adding.

好ましくは、前記シフトステップにおいて、前記データ系列として、データのシフトを行っていない同じデータ系列との間の自己相関値が、データの任意のシフトを行ったデータ系列との間の自己相関値に比べて高い、自己相関特性を有する任意のデータ系列を用いる。   Preferably, in the shifting step, an autocorrelation value between the data sequence and the same data sequence that has not been shifted as the data sequence becomes an autocorrelation value between the data sequence that has undergone an arbitrary shift of data. An arbitrary data series having higher autocorrelation characteristics is used.

本発明によれば、OFDM方式の通信において、PAPRを低減し、さらにPAPRの低減の程度を制御することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to reduce PAPR and further control the degree of PAPR reduction in OFDM communication.

本発明の実施の形態に係る通信機の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 実施の形態に係る通信機の異なる構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a different structure of the communication apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態に係る演算部が行う演算処理の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the arithmetic processing which the calculating part which concerns on embodiment performs. 実施の形態に係る通信機が行う送信制御の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation | movement of transmission control which the communication apparatus which concerns on embodiment performs. 実施の形態に係る通信機が行う受信制御の動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the operation | movement of reception control which the communication apparatus which concerns on embodiment performs. シミュレーションしたベースバンド信号のPAPRのCCDF特性を示す図である。It is a figure which shows the CCDF characteristic of PAPR of the simulated baseband signal. シミュレーションしたBER特性を示す図である。It is a figure which shows the simulated BER characteristic. シミュレーションしたベースバンド信号のPAPRのCCDF特性を示す図である。It is a figure which shows the CCDF characteristic of PAPR of the simulated baseband signal. シミュレーションしたBER特性を示す図である。It is a figure which shows the simulated BER characteristic.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。以下の説明において、IFFT(Inverse Fast Fourier Transformation:逆高速フーリエ変換)は、IFFTとIDFT(Inverse Discrete Fourier Transformation:逆離散フーリエ変換)を含む概念とする。したがって本発明の実施の形態においては、IFFTの代わりに、IDFTを行うよう構成してもよい。同様にFFT(Fast Fourier Transformation:高速フーリエ変換)は、FFTとDFT(Discrete Fourier Transformation:離散フーリエ変換)を含む概念とする。またIDFTおよびDFTを行う場合は、以下の説明におけるFFTサイズとは、DFTサイズを意味する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals. In the following description, IFFT (Inverse Fast Fourier Transformation) is a concept including IFFT and IDFT (Inverse Discrete Fourier Transformation). Therefore, in the embodiment of the present invention, IDFT may be performed instead of IFFT. Similarly, FFT (Fast Fourier Transformation) is a concept including FFT and DFT (Discrete Fourier Transformation). When performing IDFT and DFT, the FFT size in the following description means the DFT size.

図1は、本発明の実施の形態に係る通信機の構成例を示すブロック図である。通信機1は、OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing:直交周波数分割多重)方式の無線通信により他の機器と通信を行う。通信機1は、アンテナ10、変調部11、直並列変換部12、演算部13、シフト部14、IFFT部15、合成部16、判定部17、送信部18、およびコントローラ20を備える。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a communication device according to an embodiment of the present invention. The communication device 1 communicates with other devices by OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) wireless communication. The communication device 1 includes an antenna 10, a modulation unit 11, a serial-parallel conversion unit 12, a calculation unit 13, a shift unit 14, an IFFT unit 15, a synthesis unit 16, a determination unit 17, a transmission unit 18, and a controller 20.

コントローラ20は、CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)21、RAM(Random Access Memory)23、およびROM(Read-Only Memory)24を備える。複雑化を避け、理解を容易にするために、コントローラ20から各部への信号線が省略されているが、コントローラ20は通信機1の各部にI/O(Input/Output)22を介して接続しており、それらの処理の開始、終了、処理内容の制御を行う。   The controller 20 includes a CPU (Central Processing Unit) 21, a RAM (Random Access Memory) 23, and a ROM (Read-Only Memory) 24. In order to avoid complication and to facilitate understanding, signal lines from the controller 20 to each part are omitted, but the controller 20 is connected to each part of the communication device 1 via an I / O (Input / Output) 22. The start and end of these processes and the control of the process contents are performed.

RAM23には、例えば送信フレームを生成するためのデータが記憶されている。ROM24は、コントローラ20が通信機1の動作を制御するための制御プログラムを格納する。コントローラ20は、制御プログラムに基づいて、通信機1を制御する。   In the RAM 23, for example, data for generating a transmission frame is stored. The ROM 24 stores a control program for the controller 20 to control the operation of the communication device 1. The controller 20 controls the communication device 1 based on the control program.

図2は、実施の形態に係る通信機の異なる構成例を示すブロック図である。上述の通信機1に受信機能をもたせるため、図2に示す通信機1はさらに復調部31、並直列変換部32、FFT部33、受信部34、および送受信切替部35を備える。送信機能および受信機能を備える図2に示す通信機1を用いて、通信機1が行う通信方法について以下に説明する。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a different configuration example of the communication device according to the embodiment. In order to provide the above-described communication device 1 with a reception function, the communication device 1 illustrated in FIG. 2 further includes a demodulation unit 31, a parallel-serial conversion unit 32, an FFT unit 33, a reception unit 34, and a transmission / reception switching unit 35. A communication method performed by the communication device 1 using the communication device 1 shown in FIG. 2 having a transmission function and a reception function will be described below.

変調部11は、入力信号を所定の変調方式で変調し、変調信号を生成する。変調方式として、例えばQPSK(Quadrature Phase-Shift Keying:四位相偏移変調)を用いる。直並列変換部12は、変調信号を直並列変換し、周波数成分が互いに直交するサブキャリアに割り当て、サブキャリア変調信号を生成する。そして、サブキャリア変調信号を演算部13に送る。サブキャリアの数をNとすると、サブキャリア変調信号dは、下記(1)式で表される。添え字のTは行列を転置表示していることを示す。   The modulation unit 11 modulates the input signal with a predetermined modulation method to generate a modulated signal. For example, QPSK (Quadrature Phase-Shift Keying) is used as the modulation method. The serial / parallel converter 12 performs serial / parallel conversion on the modulated signal, assigns the frequency components to subcarriers orthogonal to each other, and generates a subcarrier modulated signal. Then, the subcarrier modulation signal is sent to the calculation unit 13. When the number of subcarriers is N, the subcarrier modulation signal d is expressed by the following equation (1). The subscript T indicates that the matrix is transposed.

Figure 2014027383
Figure 2014027383

シフト部14は、サブキャリア変調信号dの要素数と同じ個数のデータの集合であるデータ系列について、所定の方向へ所定の回数のデータのシフトを行って、シフト系列を生成し、演算部13に送る。データ系列として、各要素の絶対値が互いに同じであるデータ系列を用いることができる。   The shift unit 14 shifts data a predetermined number of times in a predetermined direction for a data sequence that is a set of data of the same number as the number of elements of the subcarrier modulation signal d to generate a shift sequence, and the arithmetic unit 13 Send to. As the data series, data series in which the absolute values of the elements are the same can be used.

またデータ系列として、例えばデータのシフトを行っていない同じデータ系列との間の自己相関値が、データの任意のシフトを行ったデータ系列との間の自己相関値に比べて高い、自己相関特性を有する任意のデータ系列を用いることができる。自己相関特性を有するデータ系列を用いる場合、データの任意のシフトを行ったデータ系列は、データのシフトを行っていないデータ系列と比べて、少なくとも1の要素の値が異なる。各要素の絶対値が互いに同じであり、自己相関特性を有するデータ系列として、例えばCAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation)系列やPN(Pseudorandom Noise:擬似ランダム雑音)系列を用いることができる。   In addition, the autocorrelation value between the data series, for example, the autocorrelation value with the same data series that has not been shifted in data is higher than the autocorrelation value with the data series that has undergone arbitrary data shift. Any data series having can be used. In the case of using a data series having autocorrelation characteristics, a data series subjected to arbitrary data shift has a value of at least one element different from that of a data series not subjected to data shift. For example, a CAZAC (Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) sequence or a PN (Pseudorandom Noise) sequence can be used as the data sequence having the same absolute value of each element and having autocorrelation characteristics.

データ系列cは下記(2)式で表される。上方向にk回データのシフトを行って生成したシフト系列c(k)は、下記(3)式で表される。 The data series c is expressed by the following equation (2). A shift sequence c (k) generated by shifting data k times upward is expressed by the following equation (3).

Figure 2014027383
Figure 2014027383

Figure 2014027383
Figure 2014027383

演算部13は、変調部11で用いた変調方式に応じて定義された複素平面上の複数の領域を用いる。例えば変調部11でQPSKを用いた場合には、演算部13は、複素平面上の実軸と虚軸を境界とする4つの領域を用いる。演算部13は、サブキャリア変調信号dの各要素に、該要素に対応する複素平面上の点が属する領域と演算を施した該要素に対応する複素平面上の点が属する領域とが一致するように、シフト系列c(k)の該要素と同じ位置にある要素を用いて所定の演算を施して、演算後データを生成し、IFFT部15に送る。 The calculation unit 13 uses a plurality of regions on the complex plane defined according to the modulation method used in the modulation unit 11. For example, when QPSK is used in the modulation unit 11, the calculation unit 13 uses four regions with a real axis and an imaginary axis as boundaries on the complex plane. The calculation unit 13 matches each element of the subcarrier modulation signal d with the area to which the point on the complex plane corresponding to the element belongs and the area to which the point on the complex plane corresponding to the element to which the calculation is applied belongs. As described above, a predetermined calculation is performed using an element at the same position as the element of the shift sequence c (k) to generate post-calculation data, which is sent to the IFFT unit 15.

演算部13は、例えば所定の正の定数αおよび絶対値が0より大きい値である所定の振幅係数βを用いて、サブキャリア変調信号dの各要素に、シフト系列c(k)の該要素と同じ位置にある要素に振幅係数βを乗算して正の定数αを加算した値を乗算して、演算後データを生成する。例えば、データ系列cの各要素の絶対値が同じである場合には、所定の振幅係数βの絶対値は、サブキャリア変調信号dの要素の絶対値に正の定数αを乗算した値より小さい値とする。上述の演算によって生成された演算後データhの各要素hは、下記(4)式で表される。正の定数αおよび振幅係数βの値は後述するようにPAPR(Peak-to-Average Power Ratio:ピーク対平均電力比)の低減の程度およびBER(Bit Error Rate:符号誤り率)を考慮して予め定められている。 The calculation unit 13 uses, for example, a predetermined positive constant α and a predetermined amplitude coefficient β whose absolute value is greater than 0, and each element of the subcarrier modulation signal d is associated with the element of the shift sequence c (k) . Is multiplied by a value obtained by multiplying an element at the same position by an amplitude coefficient β and adding a positive constant α, to generate post-computation data. For example, when the absolute value of each element of the data series c is the same, the absolute value of the predetermined amplitude coefficient β is smaller than a value obtained by multiplying the absolute value of the element of the subcarrier modulation signal d by a positive constant α. Value. Each element h i of post-operation data h generated by the above calculation is expressed by the following equation (4). The positive constant α and the amplitude coefficient β take into consideration the degree of reduction of PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) and BER (Bit Error Rate) as described later. It is predetermined.

Figure 2014027383
Figure 2014027383

図3は、実施の形態に係る演算部が行う演算処理の例を示す図である。図3(a)は、サブキャリア変調信号dを複素平面上に表したものである。所定の変調方式としてQPSKを用いた場合には、サブキャリア変調信号dの各要素は、図3(a)の黒丸で表す4点のいずれかに位置する。サブキャリア変調信号dの各要素の絶対値をAとする。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of arithmetic processing performed by the arithmetic unit according to the embodiment. FIG. 3A shows the subcarrier modulation signal d on the complex plane. When QPSK is used as the predetermined modulation method, each element of the subcarrier modulation signal d is located at one of the four points represented by black circles in FIG. Let A be the absolute value of each element of the subcarrier modulation signal d.

図3(b)は、演算後データhを複素平面上に表したものである。説明をわかりやすくするため、データ系列cの各要素の絶対値を1とする。演算後データhの各要素hは、実軸と虚軸を境界とする4つの各領域において、実部と虚部の値が同じであって原点までの距離がα・Aである点を中心とする半径βの円周上に位置する。演算後データhの各要素hは、図3(b)に示すように、円周上に分散するため、演算後データのPAPRはサブキャリア変調信号dに比べて低減される。 FIG. 3B shows post-computation data h on a complex plane. In order to make the explanation easy to understand, the absolute value of each element of the data series c is set to 1. Each element h i of the post-computation data h is a point where the values of the real part and the imaginary part are the same and the distance to the origin is α · A in each of the four regions bounded by the real axis and the imaginary axis. Located on the circumference of the radius β as the center. As shown in FIG. 3B, each element h i of the post-computation data h is distributed on the circumference, so that the PAPR of the post-computation data is reduced compared to the subcarrier modulation signal d.

IFFT部15は、演算後データのIFFTを行い、演算結果を合成部16に送る。合成部16は、IFFT部15の演算結果を合成してベースバンド信号を生成し、判定部17に送る。   The IFFT unit 15 performs IFFT on the post-computation data and sends the computation result to the synthesis unit 16. The synthesizer 16 synthesizes the calculation result of the IFFT unit 15 to generate a baseband signal and sends it to the determination unit 17.

判定部17は、ベースバンド信号のPAPRを算出し、PAPRが所定の基準に合致するか否かを判定する。ベースバンド信号のPAPRが所定の基準に合致しない場合には、シフト部14は、データ系列cについてデータのシフトを行う所定の回数を変えて、新たなシフト系列を生成する。演算部13は、新たなシフト系列を用いて新たな演算後データを生成し、IFFT部15、合成部16、および判定部17は、新たな演算後データに基づき上述の処理を行うことを、PAPRが所定の基準に合致するベースバンド信号を検出するまで繰り返す。コントローラ20は、演算部13、シフト部14、IFFT部15、合成部16、および判定部17が上述の処理を繰り返すよう制御し、制御手段としての動作を行う。   The determination unit 17 calculates the PAPR of the baseband signal and determines whether or not the PAPR meets a predetermined standard. If the PAPR of the baseband signal does not meet a predetermined criterion, the shift unit 14 changes the predetermined number of times data is shifted for the data series c and generates a new shift series. The calculation unit 13 generates new post-computation data using a new shift sequence, and the IFFT unit 15, the synthesis unit 16, and the determination unit 17 perform the above-described processing based on the new post-computation data. Repeat until the PAPR detects a baseband signal that meets the predetermined criteria. The controller 20 controls the arithmetic unit 13, the shift unit 14, the IFFT unit 15, the synthesis unit 16, and the determination unit 17 to repeat the above processing, and performs an operation as a control unit.

自己相関特性を有するデータ系列を用いる場合、データの任意のシフトを行ったデータ系列は、データのシフトを行っていないデータ系列と比べて、少なくとも1の要素の値が異なるため、自己相関特性を有しないデータ系列を用いる場合に比べて、ベースバンド信号が大きなピーク値を有する確率を下げ、PAPRをより低減することが可能となる。   When a data series having autocorrelation characteristics is used, a data series having an arbitrary data shift has a value of at least one element different from that of a data series having no data shift. Compared to the case where a data series that does not have is used, the probability that the baseband signal has a large peak value can be reduced, and the PAPR can be further reduced.

ベースバンド信号のPAPRが所定の基準に合致する場合には、判定部17は、ベースバンド信号を送信部18に送る。判定部17は、データのシフトが一巡するまで上述の処理を繰り返し、最もPAPRが低いベースバンド信号を検出するように、またはPAPRが所定の値より小さいベースバンド信号を検出するように構成することができる。   If the PAPR of the baseband signal matches a predetermined standard, the determination unit 17 sends the baseband signal to the transmission unit 18. The determination unit 17 is configured to repeat the above-described processing until the data shift is completed, and detect a baseband signal with the lowest PAPR, or detect a baseband signal with a PAPR smaller than a predetermined value. Can do.

送信部18は、受け取ったベースバンド信号から送信信号を生成し、送受信切替部35およびアンテナ10を介して他の機器に送信信号を送る。   The transmission unit 18 generates a transmission signal from the received baseband signal, and sends the transmission signal to another device via the transmission / reception switching unit 35 and the antenna 10.

図4は、実施の形態に係る通信機が行う送信制御の動作の一例を示すフローチャートである。変調部11は、入力信号を所定の変調方式で変調して変調信号を生成し、直並列変換部12は、変調信号を直並列変換し、周波数成分が互いに直交するサブキャリアに割り当て、サブキャリア変調信号を生成する(ステップS110)。   FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a transmission control operation performed by the communication device according to the embodiment. The modulation unit 11 modulates the input signal with a predetermined modulation method to generate a modulation signal, and the serial / parallel conversion unit 12 performs serial / parallel conversion on the modulation signal and assigns the frequency components to subcarriers orthogonal to each other. A modulation signal is generated (step S110).

シフト部14は、データ系列cについて、所定の方向へ所定の回数のデータのシフトを行ってシフト系列を生成する(ステップS120)。演算部13は、サブキャリア変調信号dの各要素に、シフト系列c(k)の該要素と同じ位置にある要素に振幅係数βを乗算して正の定数αを加算した値を乗算して、演算後データを生成する(ステップS130)。IFFT部15は、演算後データのIFFTを行う(ステップS140)。合成部16は、IFFT部15の演算結果を合成してベースバンド信号を生成する(ステップS150)。 The shift unit 14 shifts data a predetermined number of times in a predetermined direction with respect to the data sequence c to generate a shift sequence (step S120). The calculation unit 13 multiplies each element of the subcarrier modulation signal d by a value obtained by multiplying an element at the same position as the element of the shift sequence c (k) by the amplitude coefficient β and adding a positive constant α. Then, post-computation data is generated (step S130). The IFFT unit 15 performs IFFT on the post-computation data (step S140). The synthesizer 16 synthesizes the calculation result of the IFFT unit 15 to generate a baseband signal (step S150).

判定部17は、ベースバンド信号のPAPRを算出し、PAPRが所定の基準に合致するか否かを判定する(ステップS160)。ベースバンド信号のPAPRが所定の基準に合致しない場合には(ステップS170:N)、ステップS120に戻って、シフト部14がデータ系列cについてデータのシフトを行う所定の回数を変え、上述の処理を繰り返す。ベースバンド信号のPAPRが所定の基準に合致する場合には(ステップS170:Y)、送信部18は、受け取ったベースバンド信号から送信信号を生成し、送受信切替部35およびアンテナ10を介して他の機器に送信信号を送る(ステップS180)。ステップS180の送信処理が完了すると、処理を終了する。   The determination unit 17 calculates the PAPR of the baseband signal and determines whether or not the PAPR meets a predetermined standard (step S160). When the PAPR of the baseband signal does not meet the predetermined standard (step S170: N), the process returns to step S120, and the shift unit 14 changes the predetermined number of times of data shift for the data series c, and the above processing repeat. When the PAPR of the baseband signal matches a predetermined standard (step S170: Y), the transmission unit 18 generates a transmission signal from the received baseband signal, and transmits other signals via the transmission / reception switching unit 35 and the antenna 10. A transmission signal is sent to the device (step S180). When the transmission process in step S180 is completed, the process ends.

受信側での処理を以下に説明する。受信側での処理は従来技術と同様の処理である。受信部34は、アンテナ10および送受信切替部35を介して送信信号を受信し、ベースバンド信号を生成し、FFT部33に送る。FFT部33は、ベースバンド信号を直並列変換し、FFTを行って並列信号を生成し、並列信号を並直列変換部32に送る。   Processing on the receiving side will be described below. The processing on the receiving side is the same as that in the prior art. The receiving unit 34 receives a transmission signal via the antenna 10 and the transmission / reception switching unit 35, generates a baseband signal, and sends it to the FFT unit 33. The FFT unit 33 performs serial-parallel conversion on the baseband signal, performs FFT to generate a parallel signal, and sends the parallel signal to the parallel-serial conversion unit 32.

並直列変換部32は、並列信号を並直列変換し、直列信号を生成して復調部31に送る。復調部31は、直列信号を所定の復調方式で復調する。復調部31は、直列信号の要素に対応する複素平面上の点の位置に基づき、直列信号を一次復調して入力信号を復元する。送信側の演算部13において、サブキャリア変調信号dの要素に対応する複素平面上の点が属する領域と、演算後の該要素に対応する複素平面上の点が属する領域とが一致するように所定の演算を施すため、受信側では該演算と逆の演算処理を行わなくても、入力信号を復元することが可能である。   The parallel-serial converter 32 performs parallel-serial conversion on the parallel signal, generates a serial signal, and sends the serial signal to the demodulator 31. The demodulator 31 demodulates the serial signal using a predetermined demodulation method. The demodulator 31 performs primary demodulation on the serial signal based on the position of the point on the complex plane corresponding to the element of the serial signal to restore the input signal. In the calculation unit 13 on the transmission side, the region to which the point on the complex plane corresponding to the element of the subcarrier modulation signal d belongs and the region to which the point on the complex plane corresponding to the element after calculation belongs match. Since the predetermined calculation is performed, it is possible to restore the input signal without performing a calculation process opposite to the calculation on the reception side.

図5は、実施の形態に係る通信機が行う受信制御の動作の一例を示すフローチャートである。受信部34は、アンテナ10および送受信切替部35を介して送信信号を受信し、ベースバンド信号を生成する(ステップS210)。FFT部33は、ベースバンド信号を直並列変換し、FFTを行って並列信号を生成する(ステップS220)。並直列変換部32は、並列信号を並直列変換し、復調部31は、直列信号を所定の復調方式で復調する(ステップS230)。ステップS230の復調処理が完了すると、処理を終了する。   FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a reception control operation performed by the communication device according to the embodiment. The receiving unit 34 receives a transmission signal via the antenna 10 and the transmission / reception switching unit 35, and generates a baseband signal (step S210). The FFT unit 33 performs serial-parallel conversion on the baseband signal and performs FFT to generate a parallel signal (step S220). The parallel / serial converter 32 performs parallel / serial conversion on the parallel signal, and the demodulator 31 demodulates the serial signal using a predetermined demodulation method (step S230). When the demodulation process in step S230 is completed, the process ends.

以上説明したとおり、本発明の実施の形態に係る通信機1によれば、OFDM通信方式において、サブキャリア変調信号dにデータ系列cを用いて演算を施して生成した演算後データhに基づきベースバンド信号を生成することで、PAPRを低減することが可能となる。受信側では特別な処理を行わなくても入力信号を復元することができるため、通信機1の構成を簡易化することが可能である。また後述するように、PAPRを低減し、PAPRの低減の程度を制御することが可能となる。   As described above, according to the communication device 1 according to the embodiment of the present invention, in the OFDM communication system, the base is based on the post-computation data h generated by performing computation using the data sequence c on the subcarrier modulation signal d. By generating a band signal, PAPR can be reduced. Since the input signal can be restored without performing special processing on the receiving side, the configuration of the communication device 1 can be simplified. As will be described later, it is possible to reduce PAPR and control the degree of reduction of PAPR.

(具体例)
次に、シミュレーションにより本実施の形態に係る発明の効果を説明する。入力信号にランダム信号を用いて、従来技術と本実施の形態に係る発明について、ベースバンド信号を生成し、PAPRの算出を繰り返すシミュレーションを行った。変調方式をQPSKとし、FFTサイズを2048として、従来技術と本実施の形態に係る発明のPAPRのCCDF(Complementary Cumulative Distribution Function:相補累積分布関数)、すなわちPAPRの発生確率の特性を比較した。従来技術とは、上述のような演算を行わずに、サブキャリア変調信号dのIFFTを行ってベースバンド信号を生成する方法である。
(Concrete example)
Next, the effect of the invention according to the present embodiment will be described by simulation. Using a random signal as an input signal, a simulation was performed for generating the baseband signal and repeatedly calculating the PAPR for the related art and the invention according to the present embodiment. The modulation method is QPSK, the FFT size is 2048, and the PAPR CCDF (Complementary Cumulative Distribution Function) of the invention according to the present embodiment, that is, the characteristics of PAPR occurrence probability are compared. The prior art is a method of generating a baseband signal by performing IFFT of the subcarrier modulation signal d without performing the above-described calculation.

図6は、シミュレーションしたベースバンド信号のPAPRのCCDF特性を示す図である。横軸はPAPR(単位:dB)、縦軸はPAPRのCCDFである。従来技術のPAPRのCCDF特性が細い実線のグラフである。本実施の形態においては、上記(4)式におけるα=1とし、βの値を変えた。本実施の形態においてβ=0.1とした場合が太い実線のグラフ、β=0.2とした場合が一点鎖線のグラフ、β=0.3とした場合が二点鎖線のグラフである。いずれの場合においても、本実施の形態に係る発明のPAPRは従来技術と比べて低減されている。   FIG. 6 is a diagram showing the CCDF characteristics of the PAPR of the simulated baseband signal. The horizontal axis is PAPR (unit: dB), and the vertical axis is PAPR CCDF. It is a thin line graph of CCDF characteristics of PAPR of the prior art. In the present embodiment, α is set to 1 in the above equation (4), and the value of β is changed. In this embodiment, β = 0.1 is a thick solid line graph, β = 0.2 is a one-dot chain line graph, and β = 0.3 is a two-dot chain line graph. In any case, the PAPR of the invention according to the present embodiment is reduced as compared with the prior art.

従来技術について、サブキャリア変調信号dの各要素の位相が同じ値となるような同一信号を入力信号として用いた場合、PAPRは33.1dBである。そのような入力信号について、本実施の形態においてα=1、β=0.3として同様のシミュレーションを行った場合のPAPRは32.7dBであった。低減の程度は小さいが、同一信号を用いた場合でもPAPRが低減されていることがわかる。   In the case of the conventional technique, when the same signal in which the phase of each element of the subcarrier modulation signal d has the same value is used as the input signal, the PAPR is 33.1 dB. With respect to such an input signal, the PAPR when the same simulation was performed with α = 1 and β = 0.3 in this embodiment was 32.7 dB. Although the degree of reduction is small, it can be seen that PAPR is reduced even when the same signal is used.

BERについて同様にシミュレーションを行った。本実施の形態においては、上記(4)式におけるα=1とし、βの値を変えた。図7は、シミュレーションしたBER特性を示す図である。横軸はEb/No(Energy per Bit to NOise power spectral density ratio:ビットエネルギー対雑音電力密度比)、縦軸はBERである。Eb/Noの単位はdBである。従来技術のBERはプロット点を四角で表したグラフであり、本実施の形態においてβ=0.1とした場合がプロット点を三角で表したグラフであり、β=0.2とした場合がプロット点を丸で表したグラフであり、β=0.3とした場合がプロット点を菱形で表したグラフである。βが大きくなるにつれて、BERが劣化していることがわかる。βを大きくすると、図3(b)に示す円同士の距離が短くなり、伝送中の雑音の影響を受けて、並列信号の要素が位置する領域と該要素に対応する演算後データhの要素の位置する領域が異なる場合がある。そのような場合は、入力信号を正しく復元することができないため、BERが劣化する。   The simulation was similarly performed for BER. In the present embodiment, α is set to 1 in the above equation (4), and the value of β is changed. FIG. 7 is a diagram showing the simulated BER characteristics. The horizontal axis represents Eb / No (Energy per Bit to NOise power spectral density ratio), and the vertical axis represents BER. The unit of Eb / No is dB. The prior art BER is a graph in which plot points are represented by squares. In the present embodiment, β = 0.1 is a graph in which plot points are represented by triangles, and β = 0.2. The plot points are circles, and the case where β = 0.3 is a graph where the plot points are diamonds. It can be seen that BER deteriorates as β increases. When β is increased, the distance between the circles shown in FIG. 3 (b) is shortened, and affected by noise during transmission, the region where the element of the parallel signal is located and the element of the post-computation data h corresponding to the element There are cases where the area where the In such a case, the BER deteriorates because the input signal cannot be correctly restored.

図8は、シミュレーションしたベースバンド信号のPAPRのCCDF特性を示す図である。図9は、シミュレーションしたBER特性を示す図である。本実施の形態においては、上記(4)式におけるα=1.5、β=0.3として同様のシミュレーションを行った。本実施の形態に係る発明のPAPRは従来技術と比べて低減されている。また本実施の形態に係る発明のBERは従来技術と比べて改善されている。αを大きくすることで、従来と同じ伝送率で、PAPRを低減し、かつ、BERの劣化を防ぐことが可能であることがわかる。   FIG. 8 is a diagram showing the PAPR CCDF characteristics of the simulated baseband signal. FIG. 9 is a diagram showing simulated BER characteristics. In the present embodiment, the same simulation was performed with α = 1.5 and β = 0.3 in the above equation (4). The PAPR of the invention according to the present embodiment is reduced as compared with the prior art. Further, the BER of the invention according to the present embodiment is improved as compared with the prior art. It can be seen that by increasing α, it is possible to reduce PAPR and prevent deterioration of BER at the same transmission rate as before.

本実施の形態に係る発明の送信信号の平均電力の、従来技術の送信信号の平均電力に対する比率は、α=1、β=0.1とした場合が101%、α=1、β=0.2とした場合が105%、α=1、β=0.3とした場合が110%、α=1.5、β=0.3とした場合が235%であった。α=1.5、β=0.3の場合のように平均電力を高くすることで、従来技術と比べてPAPRを低減し、さらにBERを改善することが可能となる。   The ratio of the average power of the transmission signal of the invention according to the present embodiment to the average power of the transmission signal of the prior art is 101% when α = 1 and β = 0.1, α = 1, β = 0. .2 was 105%, α = 1, β = 0.3 was 110%, α = 1.5, β = 0.3 was 235%. By increasing the average power as in the case of α = 1.5 and β = 0.3, the PAPR can be reduced and the BER can be further improved as compared with the prior art.

上述のシミュレーションにより、本実施の形態においては、サブキャリア変調信号dにデータ系列cを用いて演算を施して生成した演算後データhに基づきベースバンド信号を生成することで、PAPRを低減できることがわかった。また正の定数αおよび振幅係数βを変更することでPAPRの低減の程度およびBERの改善の程度を制御できることがわかった。   According to the simulation described above, in the present embodiment, it is possible to reduce the PAPR by generating the baseband signal based on the post-computation data h generated by performing the computation using the data series c on the subcarrier modulation signal d. all right. It was also found that the degree of PAPR reduction and the degree of BER improvement can be controlled by changing the positive constant α and the amplitude coefficient β.

本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。変調部11の変調方式は、QPSKに限られず、QPSK以外のPSK(Phase Shift Keying:位相偏移変調)やQAM(Quadrature Amplitude Modulation:直角位相振幅変調)などを用いることができる。例えば変調方式として8PSKを用いる場合は、演算部13は複素平面上の8つの領域を用いる。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The modulation method of the modulation unit 11 is not limited to QPSK, and PSK (Phase Shift Keying) other than QPSK, Quadrature Amplitude Modulation (QAM), or the like can be used. For example, when 8PSK is used as the modulation method, the calculation unit 13 uses eight regions on the complex plane.

正の定数αおよび振幅係数βの値は、変調方式に応じて、サブキャリア変調信号dの要素に対応する複素平面上の点が属する領域と、演算を施した該要素に対応する複素平面上の点が属する領域とが一致するように決定される。上記(4)式の例では、サブキャリア変調信号dの各要素に同じ正の定数αおよび振幅係数βを用いて演算を施したが、下記(5)式のように要素ごとに定めた正の定数αおよび振幅係数βを用いて入力信号dに演算を施してもよい。振幅係数βの内、少なくともいずれか1つの絶対値は0より大きいものとする。また振幅係数βの絶対値は、サブキャリア変調信号dの要素の絶対値に、振幅係数βに対応する正の定数αを乗算した値より小さい値とする。 The values of the positive constant α and the amplitude coefficient β are determined on the complex plane corresponding to the region to which the point on the complex plane corresponding to the element of the subcarrier modulation signal d belongs and the element on which the operation is performed, depending on the modulation method. It is determined so that the area to which the point belongs coincides. In the example of the above equation (4), each element of the subcarrier modulation signal d is calculated using the same positive constant α and amplitude coefficient β, but the positive value determined for each element as in the following equation (5). The input signal d may be calculated using the constant α i and the amplitude coefficient β i . It is assumed that at least one absolute value of the amplitude coefficients β i is greater than zero. The absolute value of the amplitude coefficient beta i is the absolute value of the elements of the subcarrier modulation signal d, and less than the value obtained by multiplying a positive constant alpha i corresponding to the amplitude coefficient beta i.

Figure 2014027383
Figure 2014027383

IFFT部15は、IFFTの代わりにIDFTを行うよう構成してもよいし、FFT部33は、FFTの代わりにDFTを行うよう構成してもよい。   The IFFT unit 15 may be configured to perform IDFT instead of IFFT, and the FFT unit 33 may be configured to perform DFT instead of FFT.

1 通信機
10 アンテナ
11 変調部
12 直並列変換部
13 演算部
14 シフト部
15 IFFT部
16 合成部
17 判定部
18 送信部
20 コントローラ(制御手段)
21 CPU
22 I/O
23 RAM
24 ROM
31 復調部
32 並直列変換部
33 FFT部
34 受信部
35 送受信切替部
1 communication equipment
10 Antenna
11 Modulator
12 Series-parallel converter
13 Calculation unit
14 Shift section
15 IFFT section
16 Synthesizer
17 Judgment part
18 Transmitter
20 controller (control means)
21 CPU
22 I / O
23 RAM
24 ROM
31 Demodulator
32 Parallel to serial converter
33 FFT section
34 Receiver
35 Transmission / reception switching unit

Claims (6)

直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機であって、
入力信号を所定の変調方式で変調し、周波数成分が互いに直交するサブキャリアに割り当て、サブキャリア変調信号を生成する変調手段と、
前記サブキャリア変調信号の要素数と同じ個数のデータの集合であるデータ系列について、所定の方向へ所定の回数のデータのシフトを行って、シフト系列を生成するシフト手段と、
前記変調方式に応じて定義された複素平面上の複数の領域を用いて、前記サブキャリア変調信号の各要素に、該要素に対応する前記複素平面上の点が属する前記領域と演算を施した該要素に対応する前記複素平面上の点が属する前記領域とが一致するように、前記シフト系列の該要素と同じ位置にある要素を用いて所定の演算を施して、演算後データを生成する演算手段と、
前記演算後データの逆高速フーリエ変換を行うIFFT手段と、
前記IFFT手段の演算結果を合成してベースバンド信号を生成する合成手段と、
前記ベースバンド信号のピーク対平均電力比を算出し、該ピーク対平均電力比が所定の基準に合致するか否かを判定する判定手段と、
前記ピーク対平均電力比が前記所定の基準に合致する前記ベースバンド信号を検出するまで、前記シフト手段において前記データ系列についてデータのシフトを行う前記所定の回数を変えて、前記シフト手段、前記演算手段、前記IFFT手段、前記合成手段、および前記判定手段の処理を繰り返し行う制御手段と、
前記所定の基準に合致する前記ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする通信機。
A communication device that communicates with other devices by orthogonal frequency division multiplex communication wireless communication,
Modulation means for modulating an input signal by a predetermined modulation method, assigning frequency components to subcarriers orthogonal to each other, and generating a subcarrier modulation signal;
Shift means for generating a shift sequence by shifting data a predetermined number of times in a predetermined direction for a data sequence that is a set of data of the same number as the number of elements of the subcarrier modulation signal,
Using a plurality of regions on the complex plane defined according to the modulation scheme, each element of the subcarrier modulation signal is subjected to an operation with the region to which the point on the complex plane corresponding to the element belongs. Pre-calculation data is generated by performing a predetermined calculation using an element at the same position as the element of the shift sequence so that the region to which the point on the complex plane corresponding to the element belongs is matched. Computing means;
IFFT means for performing inverse fast Fourier transform on the post-computation data;
Combining means for combining the operation results of the IFFT means to generate a baseband signal;
Determining means for calculating a peak-to-average power ratio of the baseband signal and determining whether the peak-to-average power ratio meets a predetermined criterion;
The shift means, the calculation is performed by changing the predetermined number of times that the data shift is performed on the data series in the shift means until the baseband signal whose peak-to-average power ratio matches the predetermined reference is detected. Control means for repeatedly performing the processing of the means, the IFFT means, the combining means, and the determining means;
Transmitting means for generating and transmitting a transmission signal from the baseband signal that matches the predetermined criteria;
A communication device comprising:
前記シフト手段は、前記データ系列として各要素の絶対値が互いに同じであるデータ系列を用い、
前記演算手段は、前記サブキャリア変調信号の各要素に、前記シフト系列の該要素と同じ位置にある要素に絶対値が0より大きい値である所定の振幅係数を乗算して所定の正の定数を加算した値を乗算する、
ことを特徴とする請求項1に記載の通信機。
The shift means uses a data series in which the absolute value of each element is the same as the data series,
The arithmetic means multiplies each element of the subcarrier modulation signal by a predetermined amplitude coefficient whose absolute value is greater than 0 by an element at the same position as the element of the shift sequence. Multiply the sum of
The communication device according to claim 1.
前記シフト手段は、前記データ系列として、データのシフトを行っていない同じデータ系列との間の自己相関値が、データの任意のシフトを行ったデータ系列との間の自己相関値に比べて高い、自己相関特性を有する任意のデータ系列を用いることを特徴とする請求項1または2に記載の通信機。   The shift means has a higher autocorrelation value between the data series and the same data series that is not shifted in data as compared to an autocorrelation value between the data series and an arbitrary data shift. The communication apparatus according to claim 1, wherein an arbitrary data series having autocorrelation characteristics is used. 直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機が行う通信方法であって、
入力信号を所定の変調方式で変調し、周波数成分が互いに直交するサブキャリアに割り当て、サブキャリア変調信号を生成する変調ステップと、
前記サブキャリア変調信号の要素数と同じ個数のデータの集合であるデータ系列について、所定の方向へ所定の回数のデータのシフトを行って、シフト系列を生成するシフトステップと、
前記変調方式に応じて定義された複素平面上の複数の領域を用いて、前記サブキャリア変調信号の各要素に、該要素に対応する前記複素平面上の点が属する前記領域と演算を施した該要素に対応する前記複素平面上の点が属する前記領域とが一致するように、前記シフト系列の該要素と同じ位置にある要素を用いて所定の演算を施して、演算後データを生成する演算ステップと、
前記演算後データの逆高速フーリエ変換を行うIFFTステップと、
前記IFFTステップの演算結果を合成してベースバンド信号を生成する合成ステップと、
前記ベースバンド信号のピーク対平均電力比を算出し、該ピーク対平均電力比が所定の基準に合致するか否かを判定する判定ステップと、
前記ピーク対平均電力比が前記所定の基準に合致する前記ベースバンド信号を検出するまで、前記シフトステップにおいて前記データ系列についてデータのシフトを行う前記所定の回数を変えて、前記シフトステップ、前記演算ステップ、前記IFFTステップ、前記合成ステップ、および前記判定ステップの処理を繰り返し行う制御ステップと、
前記所定の基準に合致する前記ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信ステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
A communication method performed by a communication device that communicates with other devices by wireless communication of an orthogonal frequency division multiplex communication method,
A modulation step of modulating an input signal with a predetermined modulation method, assigning frequency components to subcarriers orthogonal to each other, and generating a subcarrier modulation signal;
For a data sequence that is a set of data of the same number as the number of elements of the subcarrier modulation signal, a shift step of generating a shift sequence by shifting the data a predetermined number of times in a predetermined direction;
Using a plurality of regions on the complex plane defined according to the modulation scheme, each element of the subcarrier modulation signal is subjected to an operation with the region to which the point on the complex plane corresponding to the element belongs. Pre-calculation data is generated by performing a predetermined calculation using an element at the same position as the element of the shift sequence so that the region to which the point on the complex plane corresponding to the element belongs is matched. A calculation step;
IFFT step for performing inverse fast Fourier transform on the post-computation data;
A combining step of combining the operation results of the IFFT step to generate a baseband signal;
Determining a peak-to-average power ratio of the baseband signal and determining whether the peak-to-average power ratio meets a predetermined criterion; and
The shift step, the calculation is performed by changing the predetermined number of times that the data series is shifted in the shift step until the baseband signal in which the peak-to-average power ratio matches the predetermined criterion is detected. A control step for repeatedly performing the steps, the IFFT step, the synthesis step, and the determination step;
A transmission step of generating and transmitting a transmission signal from the baseband signal that matches the predetermined criterion;
A communication method comprising:
前記シフトステップにおいて、前記データ系列として各要素の絶対値が互いに同じであるデータ系列を用い、
前記演算ステップにおいて、前記サブキャリア変調信号の各要素に、前記シフト系列の該要素と同じ位置にある要素に絶対値が0より大きい値である所定の振幅係数を乗算して所定の正の定数を加算した値を乗算する、
ことを特徴とする請求項4に記載の通信方法。
In the shift step, a data series in which the absolute value of each element is the same as the data series,
In the calculation step, a predetermined positive constant is obtained by multiplying each element of the subcarrier modulation signal by a predetermined amplitude coefficient whose absolute value is greater than 0 to an element at the same position as the element of the shift sequence. Multiply the sum of
The communication method according to claim 4.
前記シフトステップにおいて、前記データ系列として、データのシフトを行っていない同じデータ系列との間の自己相関値が、データの任意のシフトを行ったデータ系列との間の自己相関値に比べて高い、自己相関特性を有する任意のデータ系列を用いることを特徴とする請求項4または5に記載の通信方法。   In the shift step, as the data series, an autocorrelation value between the same data series where data is not shifted is higher than an autocorrelation value between the data series where data is arbitrarily shifted 6. The communication method according to claim 4, wherein an arbitrary data series having autocorrelation characteristics is used.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0918444A (en) * 1995-06-30 1997-01-17 Victor Co Of Japan Ltd Modulator and demodulator for ofdm wave
WO2005055479A1 (en) * 2003-12-02 2005-06-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wireless transmission apparatus and peak power suppressing method in multicarrier transmission
JP2008508803A (en) * 2004-07-27 2008-03-21 ゼットティーイー・サン・ディエゴ・インコーポレーテッド Transmission and reception of reference preamble signal in OFDMA or OFDM communication system
WO2008129645A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Fujitsu Limited Peak suppressing method
JP2009065385A (en) * 2007-09-05 2009-03-26 Ntt Docomo Inc Ofdm signal transmitter, signal processing chip and ofdm signal transmitting method
JP2009177629A (en) * 2008-01-25 2009-08-06 Ntt Docomo Inc Transmitter and transmission method in mobile communication system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0918444A (en) * 1995-06-30 1997-01-17 Victor Co Of Japan Ltd Modulator and demodulator for ofdm wave
WO2005055479A1 (en) * 2003-12-02 2005-06-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Wireless transmission apparatus and peak power suppressing method in multicarrier transmission
JP2008508803A (en) * 2004-07-27 2008-03-21 ゼットティーイー・サン・ディエゴ・インコーポレーテッド Transmission and reception of reference preamble signal in OFDMA or OFDM communication system
WO2008129645A1 (en) * 2007-04-13 2008-10-30 Fujitsu Limited Peak suppressing method
JP2009065385A (en) * 2007-09-05 2009-03-26 Ntt Docomo Inc Ofdm signal transmitter, signal processing chip and ofdm signal transmitting method
JP2009177629A (en) * 2008-01-25 2009-08-06 Ntt Docomo Inc Transmitter and transmission method in mobile communication system

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