JP2016111607A - Transmission device, reception device, communication system, transmission method, reception method and communication method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the frequency with which in-phase synthesis is performed on phases between sub spectrums, and to reduce a peak-to-average power ratio in a communication system where a modulation signal is transmitted/received while being divided into the sub spectrums of a plurality of bands.SOLUTION: When transmitting a data signal to be transmitted while modulating and dividing it into a plurality of sub spectrums, a transmission device calculates a peak-to-average power ratio that is a ratio of maximum power and average power by giving a different phase rotation for each transmission system and each of sub spectrums included in the transmission system, selects and transmits a transmission signal of a transmission system with the smallest peak-to-average power ratio. When demodulating the received transmission signal after extracting the plurality of sub spectrums included therein, recovering and synthesizing the frequency bands, a reception device calculates a correlation between neighboring sub spectrums of frequency bands which are overlapped on a frequency axis, and demodulates a modulation signal for which sub spectrums compensating the phase rotation given to each of the sub spectrums are synthesized.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、送信装置、受信装置、通信システム、送信方法、受信方法、および通信方法に関する。   The present invention relates to a transmission device, a reception device, a communication system, a transmission method, a reception method, and a communication method.

変調信号を複数の帯域に分割して送受信を行う通信装置のシステム(通信システム)が実用化されている。図9は、従来の通信システムを構成する送信装置および受信装置における回路構成の概略を示したブロック図である。図9(a)には、従来の通信システムを構成する送信装置において、変調信号を複数の帯域に分割して送信する送信回路の概略構成を示し、図9(b)には、従来の通信システムを構成する受信装置において、送信装置から送信された信号を受信し、帯域に分割された信号を合成して変調信号に復元・復調する受信回路の概略構成を示している。   A communication apparatus system (communication system) that transmits and receives a modulated signal by dividing the modulated signal into a plurality of bands has been put into practical use. FIG. 9 is a block diagram showing an outline of a circuit configuration in a transmission device and a reception device that constitute a conventional communication system. FIG. 9A shows a schematic configuration of a transmission circuit that divides a modulated signal into a plurality of bands and transmits the transmission signal in a conventional communication system, and FIG. 9B shows a conventional communication. 1 shows a schematic configuration of a receiving circuit that receives a signal transmitted from a transmitting apparatus, combines a signal divided into bands, and restores / demodulates the signal into a modulated signal in a receiving apparatus constituting the system.

図9(a)に示したように、従来の送信回路は、変調回路501、波形整形フィルタ502、DFT(離散フーリエ変換)回路503、複数の帯域分割フィルタ504、複数の周波数シフタ505、加算器506、IDFT(逆離散フーリエ変換)回路507を備えている。また、図9(b)に示したように、従来の受信回路は、DFT回路601、複数の抽出フィルタ602、複数の周波数シフタ603、加算器604、IDFT回路605、復調回路606を備えている。   As shown in FIG. 9A, a conventional transmission circuit includes a modulation circuit 501, a waveform shaping filter 502, a DFT (discrete Fourier transform) circuit 503, a plurality of band division filters 504, a plurality of frequency shifters 505, and an adder. 506, an IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) circuit 507 is provided. 9B, the conventional receiving circuit includes a DFT circuit 601, a plurality of extraction filters 602, a plurality of frequency shifters 603, an adder 604, an IDFT circuit 605, and a demodulation circuit 606. .

図9(a)には、N(Nは2以上の整数)個の帯域分割フィルタ504−1〜帯域分割フィルタ504−Nを備え、それぞれの帯域分割フィルタ504に対応したN個の周波数シフタ505−1〜周波数シフタ505−Nを備えた送信回路の一例を示している。また、図9(b)には、N個の抽出フィルタ602−1〜抽出フィルタ602−Nを備え、それぞれの抽出フィルタ602に対応したN個の周波数シフタ603−1〜周波数シフタ603−Nを備えた送信回路の一例を示している。 FIG 9 (a), N D ( N D is an integer of 2 or more) with a number of band division filter 504-1~ band division filter 504-N D, N D number corresponding to each of the band division filter 504 It shows an example of a transmission circuit provided with a frequency shifter 505-1~ frequency shifter 505-N D. Further, in FIG. 9 (b), N D number of extraction filter 602-1~ comprising an extraction filter 602-N D, N D number of frequency shifter 603-1~ frequency shifter 603 corresponding to each of the extraction filter 602 It shows an example of a transmission circuit having a -N D.

ここで、図9(a)に示したような送信回路を備える送信装置、および図9(b)に示したような受信回路を備える受信装置とから構成される従来の通信システムにおける通信処理(送信回路により送信処理、および受信回路による受信処理)の流れについて説明する。図10は、従来の通信システムを構成する送信装置に備えた送信回路による送信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。また、図11は、従来の通信システムを構成する受信装置に備えた受信回路による受信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。図10および図11には、通信処理のそれぞれの段階における信号の周波数帯域の一例を示している。以下の説明においては、通信システムにおける通信処理の流れを、図10および図11に示したそれぞれの信号の周波数帯域を示した図を参照して説明する。   Here, communication processing in a conventional communication system including a transmission device including the transmission circuit as illustrated in FIG. 9A and a reception device including the reception circuit as illustrated in FIG. A flow of transmission processing by the transmission circuit and reception processing by the reception circuit) will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a signal at each stage of transmission processing by a transmission circuit included in a transmission device constituting a conventional communication system. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of signals at each stage of reception processing by a reception circuit provided in a reception device constituting a conventional communication system. FIG. 10 and FIG. 11 show examples of signal frequency bands at the respective stages of communication processing. In the following description, the flow of communication processing in the communication system will be described with reference to the diagrams showing the frequency bands of the respective signals shown in FIGS.

従来の送信回路では、変調回路501が、送信するデータ信号をQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:四位相偏移変調)などの変調方式で変調し、波形整形フィルタ502が、変調回路501が変調したデータ信号に対して帯域制限を行う。そして、従来の送信回路では、DFT回路503が、波形整形フィルタ502によって帯域制限されたデータ信号を、周波数領域の変調信号に変換する。図10(a)には、DFT回路503が変換した変調信号の周波数帯域の一例を示している。   In the conventional transmission circuit, the modulation circuit 501 modulates the data signal to be transmitted by a modulation scheme such as QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), and the waveform shaping filter 502 modulates the data modulated by the modulation circuit 501. Band-limit the signal. In the conventional transmission circuit, the DFT circuit 503 converts the data signal band-limited by the waveform shaping filter 502 into a frequency domain modulation signal. FIG. 10A shows an example of the frequency band of the modulated signal converted by the DFT circuit 503.

そして、従来の送信回路では、DFT回路503が変換した変調信号を、複数の帯域分割フィルタ504のそれぞれに入力し、それぞれの帯域分割フィルタ504が、複数のスペクトラムに分割する。以下の説明においては、分割したそれぞれのスペクトラムを「サブスペクトラムSS」といい、周波数が低いサブスペクトラムSSから順に、帯域分割フィルタ504に対応した符号を付与して、サブスペクトラムSS1、サブスペクトラムSS2、・・・、サブスペクトラムSSNということとする。なお、それぞれのサブスペクトラムSSを区別せずに、いずれか1つのサブスペクトラムSSを表す場合には、サブスペクトラムSSk(1≦k≦N)と表す。図10(b)には、従来の送信回路に備えた帯域分割フィルタ504が4個、つまり、k=4であり、DFT回路503が変換した変調信号を4つスペクトラムSSk、つまり、サブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4に分割した場合のそれぞれのサブスペクトラムSSkの周波数帯域の一例を示している。 In the conventional transmission circuit, the modulated signal converted by the DFT circuit 503 is input to each of the plurality of band division filters 504, and each band division filter 504 divides the signal into a plurality of spectra. In the following description, each divided spectrum is referred to as a “sub-spectrum SS”, and a code corresponding to the band-splitting filter 504 is assigned in order from the sub-spectrum SS having the lowest frequency, so that the sub-spectrum SS1, the sub-spectrum SS2, ..., sub-spectrum SSN D. Incidentally, without distinction respective sub spectrum SS, to represent any one of the sub-spectrum SS represents a sub-spectrum SSk (1 ≦ k ≦ N D ). In FIG. 10B, there are four band division filters 504 provided in the conventional transmission circuit, that is, k = 4, and four modulation signals converted by the DFT circuit 503, that is, the sub-spectrum SS1. ~ Shows an example of the frequency band of each sub-spectrum SSk when divided into sub-spectrum SS4.

図10(b)を見てわかるように、分割されたそれぞれのサブスペクトラムSSkの周波数帯域は、隣接するサブスペクトラムSSkの周波数帯域と重複している重畳領域がある。そこで、従来の送信回路では、それぞれのサブスペクトラムSSkに対応する周波数シフタ505が、対応するサブスペクトラムSSkのそれぞれの周波数帯域を、目的の周波数帯域にシフトする。これにより、それぞれのサブスペクトラムSSkは、隣接するサブスペクトラムSSkと重複しない周波数帯域に分散して配置される。図10(c)には、それぞれのサブスペクトラムSSkの周波数帯域が隣接するサブスペクトラムSSkの周波数帯域と重複しないように分散させた、サブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4のそれぞれの周波数帯域の一例を示している。   As can be seen from FIG. 10B, the frequency band of each divided sub-spectrum SSk has an overlapping region that overlaps the frequency band of the adjacent sub-spectrum SSk. Therefore, in the conventional transmission circuit, the frequency shifter 505 corresponding to each sub-spectrum SSk shifts each frequency band of the corresponding sub-spectrum SSk to a target frequency band. Thereby, each sub-spectrum SSk is distributed and arranged in a frequency band that does not overlap with the adjacent sub-spectrum SSk. FIG. 10C shows an example of each frequency band of sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4 in which the frequency band of each sub-spectrum SSk is dispersed so as not to overlap with the frequency band of the adjacent sub-spectrum SSk. ing.

そして、従来の送信回路では、加算器506が、それぞれの周波数シフタ505によって周波数帯域が分散されたサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4のそれぞれを加算し、IDFT回路507が、加算器506の出力信号を時間領域の信号(送信信号)に変換して送信する。   In the conventional transmission circuit, the adder 506 adds each of the sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4 in which the frequency bands are dispersed by the respective frequency shifters 505, and the IDFT circuit 507 outputs the output signal of the adder 506. It is converted into a time domain signal (transmission signal) and transmitted.

一方、従来の受信回路では、送信回路から送信された時間領域の送信信号を受信し、DFT回路601が、受信した時間領域の送信信号を周波数領域の信号に変換する。図11(a)には、DFT回路601が変換した信号の周波数帯域の一例を示している。図11(a)を見てわかるように、DFT回路601が変換した信号には、それぞれのサブスペクトラムSSk(送信回路が送信した送信信号に含まれるサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4)が含まれている。   On the other hand, in the conventional receiving circuit, the time domain transmission signal transmitted from the transmission circuit is received, and the DFT circuit 601 converts the received time domain transmission signal into a frequency domain signal. FIG. 11A shows an example of the frequency band of the signal converted by the DFT circuit 601. As can be seen from FIG. 11A, the signals converted by the DFT circuit 601 include the respective subspectra SSk (subspectra SS1 to subspectrum SS4 included in the transmission signal transmitted by the transmission circuit). Yes.

そして、従来の受信回路では、DFT回路601が変換した周波数領域の信号を、複数の抽出フィルタ602のそれぞれに入力し、それぞれの抽出フィルタ602が、それぞれのサブスペクトラムSSkを抽出する。図11(b)には、従来の受信回路に備えた抽出フィルタ602が4個、つまり、k=4であり、DFT回路601が変換した周波数領域の信号から4つスペクトラムSSk、つまり、サブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4を抽出した場合のそれぞれのサブスペクトラムSSkの周波数帯域の一例を示している。   In the conventional receiving circuit, the frequency domain signal converted by the DFT circuit 601 is input to each of the plurality of extraction filters 602, and each extraction filter 602 extracts each sub-spectrum SSk. In FIG. 11B, there are four extraction filters 602 provided in the conventional receiving circuit, that is, k = 4, and four spectrums SSk from the frequency domain signals converted by the DFT circuit 601, that is, sub-spectrums. An example of the frequency band of each sub-spectrum SSk when SS1 to sub-spectrum SS4 is extracted is shown.

そして、従来の受信回路では、それぞれの抽出フィルタ602が抽出したサブスペクトラムSSkに対応する周波数シフタ603が、サブスペクトラムSSkの周波数帯域をシフトする。このとき、周波数シフタ603は、送信回路に備えた周波数シフタ505が分散させる前の周波数帯域にシフトする。図11(c)には、それぞれのサブスペクトラムSSk(サブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4)の周波数帯域をシフトしている状態の一例を示している。これにより、従来の受信回路内のそれぞれのサブスペクトラムSSkの周波数帯域は、隣接するサブスペクトラムSSkの周波数帯域と重複した状態になる。つまり、送信回路に備えた周波数シフタ505がそれぞれのサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4を分散させる前の重畳領域がある状態になる(図10(b)参照)。   In the conventional receiving circuit, the frequency shifter 603 corresponding to the sub-spectrum SSk extracted by each extraction filter 602 shifts the frequency band of the sub-spectrum SSk. At this time, the frequency shifter 603 shifts to a frequency band before the frequency shifter 505 provided in the transmission circuit disperses. FIG. 11C shows an example of a state where the frequency band of each sub-spectrum SSk (sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4) is shifted. As a result, the frequency band of each sub-spectrum SSk in the conventional receiving circuit overlaps with the frequency band of the adjacent sub-spectrum SSk. In other words, the frequency shifter 505 provided in the transmission circuit is in a state where there is an overlapping region before the respective subspectra SS1 to subspectrum SS4 are dispersed (see FIG. 10B).

そして、従来の受信回路では、加算器604が、それぞれの周波数シフタ505によって周波数帯域がシフトされたサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4のそれぞれを加算して変調信号を得る。図11(d)には、それぞれのサブスペクトラムSSk(サブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4)を加算器604が加算することによって得られる変調信号の周波数帯域の一例を示している。これにより、従来の受信回路では、送信回路に備えたDFT回路503が変換した変調信号と同じ周波数帯域の変調信号を得ることになる(図10(a)参照)。   In the conventional receiving circuit, the adder 604 adds each of sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4 whose frequency band is shifted by each frequency shifter 505 to obtain a modulated signal. FIG. 11D shows an example of the frequency band of the modulation signal obtained by the adder 604 adding each sub-spectrum SSk (sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4). As a result, in the conventional receiving circuit, a modulated signal having the same frequency band as the modulated signal converted by the DFT circuit 503 provided in the transmitting circuit is obtained (see FIG. 10A).

その後、従来の受信回路では、IDFT回路605が、加算器604が加算して得た変調信号を時間領域の信号に変換し、復調回路606が、IDFT回路605が変換した時間領域の信号を、データ信号が変調されたQPSKなどの変調方式に対応する復調方式で復調することによって、送信回路が送信したデータ信号を取り出す。   Thereafter, in the conventional receiving circuit, the IDFT circuit 605 converts the modulation signal obtained by the addition by the adder 604 into a time domain signal, and the demodulation circuit 606 converts the time domain signal converted by the IDFT circuit 605, The data signal transmitted by the transmission circuit is extracted by demodulating with a demodulation method corresponding to a modulation method such as QPSK in which the data signal is modulated.

このように、従来の通信システムにおける通信方式では、送信装置が送信信号のスペクトラムを分割して送信し、受信装置が分割されたスペクトラムを合わせることによって、データ信号の伝送を行う。このため、従来の通信システムにおける通信では、空いている周波数の帯域を有効に利用することができる。   As described above, in the communication method in the conventional communication system, the transmission device divides and transmits the spectrum of the transmission signal, and the reception device transmits the data signal by combining the divided spectrum. For this reason, in the communication in the conventional communication system, a vacant frequency band can be used effectively.

阿部順一,山下史洋,小林聖、“高周波数利用効率を実現するスペクトラム編集型帯域分散伝送の提案”、信学技報 SAT2009−48、電子情報通信学会、2009年12月Junichi Abe, Fumihiro Yamashita, Kiyoshi Kobayashi, “Proposal of spectrum-editing band-distributed transmission to achieve high frequency utilization efficiency”, IEICE Technical Report SAT 2009-48, IEICE, December 2009

上述したように、従来の通信システムにおける通信方式では、DFT回路503が変換した周波数領域の変調信号を分割してサブスペクトラムSSkを生成し、周波数シフタ505が所望の周波数帯域にシフトしたそれぞれのサブスペクトラムSSkを加算する。例えば、サブスペクトラムSSmの周波数帯域のシフト量がシフト量Smである場合を考えると、サブスペクトラムSSmに含まれる周波数成分F(k)は、シフト量Smによって周波数成分F(k+Sm)となる。そして、それぞれのサブスペクトラムSSkを加算した後に、IDFT回路507が時間領域の信号に変換する。このときのIDFT回路507における時間領域の信号の変換は、下式(1)で表される。   As described above, in the communication method in the conventional communication system, the frequency domain modulation signal converted by the DFT circuit 503 is divided to generate the sub-spectrum SSk, and the frequency shifter 505 shifts each sub-frequency to the desired frequency band. The spectrum SSk is added. For example, considering the case where the shift amount of the frequency band of the sub-spectrum SSm is the shift amount Sm, the frequency component F (k) included in the sub-spectrum SSm becomes the frequency component F (k + Sm) by the shift amount Sm. Then, after adding each sub-spectrum SSk, the IDFT circuit 507 converts it into a signal in the time domain. The conversion of the time domain signal in the IDFT circuit 507 at this time is expressed by the following equation (1).

Figure 2016111607
Figure 2016111607

上式(1)において、NはDFTのサイズ、xは時間領域の信号、Fは周波数領域の信号を表す。なお、サブスペクトラムSSmに含まれる周波数成分F(k)の周波数帯域をシフトしない場合、IDFT回路507は、上式(1)から、F(k)Wnkの演算が行われる。 In the above equation (1), N represents the size of the DFT, x represents a time domain signal, and F represents a frequency domain signal. When the frequency band of the frequency component F (k) included in the sub-spectrum SSm is not shifted, the IDFT circuit 507 calculates F (k) W nk from the above equation (1).

しかしながら、従来の通信システムではシフト量Smの周波数シフトが行われているため、IDFT回路507は、F(k+Sm)Wn(k+Sm)の演算が行われることになる。つまり、IDFT回路507では、シフト量Smだけ周波数シフトした周波数成分F(k+Sm)を逆離散フーリエ変換すると、サブスペクトラムSSmに含まれる周波数成分F(k)の周波数帯域をシフトせずに逆離散フーリエ変換した場合に比べて、WnSmだけ余分に位相回転を行うことになる。つまり、従来の通信システムにおいて送信されるそれぞれのサブスペクトラムSSkには、それぞれのシフト量Smに応じた位相回転が生じていることになる。 However, since the frequency shift of the shift amount Sm is performed in the conventional communication system, the IDFT circuit 507 calculates F (k + Sm) Wn (k + Sm) . That is, in the IDFT circuit 507, when the frequency component F (k + Sm) frequency-shifted by the shift amount Sm is subjected to inverse discrete Fourier transform, the inverse discrete Fourier transform is performed without shifting the frequency band of the frequency component F (k) included in the subspectrum SSm. Compared to the case of the conversion, the phase rotation is extra performed by W nSm . That is, in each sub-spectrum SSk transmitted in the conventional communication system, phase rotation corresponding to each shift amount Sm occurs.

このため、従来の通信システムでは、IDFT回路507が逆離散フーリエ変換する際の位相回転によって、それぞれのサブスペクトラムSSkの位相関係が変わり、加算器506がそれぞれのサブスペクトラムSSkの間で互いの位相を同相合成するタイミングにも変化が生じてしまう。この同相合成するタイミングの変化は、ピーク対平均電力比(Peak−to−Average Power Ratio:PAPR)の増大を招いてしまう。このため、従来の通信システムでは、送信装置に、平均電力に比べて大型で高出力の増幅器を用いる必要が生じてしまう。   For this reason, in the conventional communication system, the phase relationship of each sub-spectrum SSk is changed by the phase rotation when the IDFT circuit 507 performs inverse discrete Fourier transform, and the adder 506 has a mutual phase between each sub-spectrum SSk. The in-phase synthesis timing also changes. This change in the in-phase combining timing causes an increase in peak-to-average power ratio (PAPR). For this reason, in the conventional communication system, it is necessary to use a large-sized and high-power amplifier for the transmission device as compared with the average power.

本発明は、上記の課題認識に基づいてなされたものであり、変調信号を複数の帯域のサブスペクトラムに分割して送受信を行う通信システムにおいて、それぞれのサブスペクトラム間で互いの位相が同相合成される頻度を低減すると共に、ピーク対平均電力比を低減させることができる送信装置、受信装置、通信システム、送信方法、受信方法、および通信方法を提供することを目的としている。   The present invention has been made on the basis of the above problem recognition, and in a communication system that transmits and receives a modulated signal by dividing it into sub-spectrums of a plurality of bands, the phases of each sub-spectrum are in-phase combined. It is an object of the present invention to provide a transmission device, a reception device, a communication system, a transmission method, a reception method, and a communication method that can reduce the frequency of transmission and the peak-to-average power ratio.

上記の課題を解決するため、本発明の送信装置は、送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、N(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置であって、分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, the transmitting apparatus of the present invention converts a modulated signal obtained by modulating a data signal to be transmitted into a frequency domain signal and divides it into N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums. A transmission apparatus for transmitting a transmission signal in which each of the sub-spectrums is distributed in a discontinuous frequency band on a frequency axis, wherein each of the divided sub-spectra A plurality of transmission sequences including a spectrum are generated, a different phase rotation is given to each of the transmission sequence and the sub-spectrum included in the transmission sequence, and the phase rotation corresponding to each of the divided sub-spectrums Transmission signal generating means for generating the transmission signal of each of the transmission sequences including the given sub-spectrum, and For each transmission signal of each of the transmission sequences, a peak-to-average power ratio that is a ratio of maximum power to average power is calculated, and the transmission signal of the transmission sequence having the smallest peak-to-average power ratio is selected. Transmission signal selection means for transmission.

また、本発明の送信装置において、前記送信信号生成手段は、前記送信系列のそれぞれに対応し、対応する前記送信系列に含まれる前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムに、対応する前記送信系列における異なる位相オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに前記位相回転を付与する複数の位相回転手段と、前記位相回転手段のそれぞれに対応し、対応する前記位相回転手段によって前記位相回転が付与された複数の前記サブスペクトラムが含まれ、それぞれの前記サブスペクトラムを前記周波数軸上の不連続な前記周波数帯域に分散した時間領域の前記送信信号を生成する信号分散手段と、を備えることを特徴とする。   Further, in the transmission apparatus of the present invention, the transmission signal generating means corresponds to each of the transmission sequences, and the transmission sequence corresponding to each of the divided sub-spectrums included in the corresponding transmission sequence. A plurality of phase rotation means for applying the phase rotation to each of the sub-spectrums by adding different phase offsets, and corresponding to each of the phase rotation means, and the phase rotation is applied by the corresponding phase rotation means. A plurality of the sub-spectrums, and signal dispersion means for generating the transmission signal in the time domain in which each of the sub-spectrums is dispersed in the discontinuous frequency bands on the frequency axis. To do.

また、本発明の受信装置は、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたN(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置であって、周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手段と、それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手段と、を備え、前記位相補償手段によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、ことを特徴とする。   The receiving apparatus of the present invention extracts N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums distributed in discontinuous frequency bands on the frequency axis included in the received transmission signal, and each extracted A receiving device that demodulates the modulated signal synthesized after returning the frequency band of the sub-spectrum to the frequency band before being dispersed on the frequency axis, and for each sub-spectrum after returning the frequency band, A phase added to calculate a correlation between the adjacent sub-spectrums whose frequency bands overlap on the frequency axis, and to add a phase rotation to each of the sub-spectrums based on the calculated correlation An offset is estimated, and the phase rotation applied to each sub-spectrum is compensated based on the estimated phase offset Phase estimation means for determining a phase compensation offset for the phase compensation means for compensating the phase rotation applied to each sub-spectrum by adding the phase compensation offset corresponding to each sub-spectrum, And demodulating a modulation signal obtained by synthesizing the sub-spectrum compensated for the phase rotation given by the phase compensation means.

また、本発明の受信装置において、前記位相推定手段は、前記周波数帯域を前記周波数軸上に分散される前の前記周波数帯域に戻したそれぞれの前記サブスペクトラムの内、基準となる第k−1(kは2≦k≦Nの整数)のサブスペクトラムと、前記周波数軸上で該第k−1のサブスペクトラムと前記周波数帯域が重複し、該第k−1のサブスペクトラムよりも高周波数側の前記周波数帯域にある第kのサブスペクトラムとにおいて、前記第k−1のサブスペクトラムにおける高周波数側の遷移域の信号成分と、前記第kのサブスペクトラムにおける低周波数側の遷移域の信号成分の複素共役とを乗算することによって、前記第kのサブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを決定し、該決定した前記位相補償オフセットによって前記位相回転が補償された前記第kのサブスペクトラムを基準として、前記周波数軸上で該第kのサブスペクトラムと前記周波数帯域が重複し、該第kのサブスペクトラムよりも高周波数側の前記周波数帯域にある第k+1のサブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを決定し、前記位相補償手段は、前記サブスペクトラムに対応するそれぞれの前記位相補償オフセットを乗算することによって、それぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を順次補償し、当該受信装置は、前記第k−1のサブスペクトラム〜第Nのサブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、ことを特徴とする。   Further, in the receiving apparatus of the present invention, the phase estimation means includes a reference k-1th sub-spectrum of each of the sub-spectrums returned to the frequency band before being distributed on the frequency axis. (K is an integer of 2 ≦ k ≦ N) and the k−1th subspectrum and the frequency band overlap on the frequency axis, and the higher frequency side than the k−1th subspectrum Signal components in the transition region on the high frequency side in the k−1 subspectrum and signal components in the transition region on the low frequency side in the kth subspectrum in the kth subspectrum in the frequency band of The phase compensation offset corresponding to the k th sub-spectrum by multiplying by the complex conjugate of The frequency of the k-th sub-spectrum and the frequency band overlap on the frequency axis with the k-th sub-spectrum compensated for the phase rotation as a reference, and the frequency on the higher frequency side than the k-th sub-spectrum The phase compensation offset corresponding to the (k + 1) th sub-spectrum in the band is determined, and the phase compensation means gives each of the sub-spectrums by multiplying each of the phase compensation offsets corresponding to the sub-spectrum. The received phase rotation is sequentially compensated, and the receiving apparatus demodulates a modulation signal obtained by synthesizing the k−1th sub-spectrum to the Nth sub-spectrum.

また、本発明の通信システムは、送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、N(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置と、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたN(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置と、を有する通信システムであって、前記送信装置は、分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手段と、を備え、前記受信装置は、周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに前記位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手段と、それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手段と、を備え、前記位相補償手段によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、ことを特徴とする。   The communication system of the present invention converts a modulated signal obtained by modulating a data signal to be transmitted into a frequency domain signal and divides it into N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums, and then each of the sub-spectrums. A transmission device that transmits a transmission signal dispersed in a discontinuous frequency band on the frequency axis, and N (N is 2 or more) distributed in the discontinuous frequency band on the frequency axis included in the received transmission signal A receiver that extracts (integer) sub-spectrums and demodulates the combined modulated signal after returning the frequency bands of the extracted sub-spectrums to the frequency bands before being distributed on the frequency axis. In the system, the transmission device may include a plurality of divided sub-spectrums, each of which includes the divided sub-spectrums. Generating a transmission sequence, assigning a different phase rotation to each of the transmission sequence and the sub-spectrum included in the transmission sequence, and applying the phase rotation corresponding to each of the divided sub-spectrums A transmission signal generation means for generating the transmission signal of each of the transmission sequences, and a peak-to-average power ratio that is a ratio of maximum power to average power for the transmission signals of each of the transmission sequences; Transmission signal selection means for selecting and transmitting the transmission signal of the transmission sequence having the smallest peak-to-average power ratio, and the receiving apparatus, for each of the sub-spectrum after returning the frequency band, Calculate the correlation of each adjacent sub-spectrum where the frequency bands overlap on the frequency axis, Based on the calculated correlation, the phase offset added to give the phase rotation to each sub-spectrum is estimated, and the phase rotation given to each sub-spectrum based on the estimated phase offset Phase estimation means for determining a phase compensation offset for compensation, and phase compensation means for compensating for the phase rotation applied to each sub-spectrum by adding the phase compensation offset corresponding to each sub-spectrum And demodulating a modulation signal obtained by synthesizing the sub-spectrum compensated for the phase rotation given by the phase compensation means.

また、本発明の送信方法は、送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、N(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置における送信方法であって、分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手順と、それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手順と、を含むことを特徴とする。   In the transmission method of the present invention, a modulated signal obtained by modulating a data signal to be transmitted is converted into a frequency domain signal, divided into N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums, and then each of the sub-spectrums. Is a transmission method in a transmission apparatus for transmitting a transmission signal distributed in discontinuous frequency bands on the frequency axis, and includes each of the divided sub-spectrums by duplicating each of the divided sub-spectrums A plurality of transmission sequences generated, a different phase rotation is given to each of the transmission sequence and the sub-spectrum included in the transmission sequence, and the phase rotation corresponding to each of the divided sub-spectrums is given A transmission signal generation procedure for generating the transmission signal of each of the transmission sequences including the sub-spectrum; For the transmission signal of the transmission sequence, a peak-to-average power ratio that is a ratio of maximum power to average power is calculated, and the transmission signal of the transmission sequence with the smallest peak-to-average power ratio is selected and transmitted A transmission signal selection procedure.

また、本発明の受信方法は、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたN(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置における受信方法であって、周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手順と、それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手順と、を含み、前記位相補償手順によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、ことを特徴とする。   Further, the reception method of the present invention extracts N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums distributed in discontinuous frequency bands on the frequency axis included in the received transmission signal, and each extracted A receiving method for demodulating a synthesized modulated signal after returning the frequency band of the sub-spectrum to the frequency band before being dispersed on the frequency axis, wherein each sub-frequency after the frequency band is returned A spectrum is added to calculate the correlation of each adjacent sub-spectrum where the frequency bands overlap on the frequency axis, and to add phase rotation to each sub-spectrum based on the calculated correlation. Estimated phase offsets, and based on the estimated phase offset, A phase estimation procedure for determining a phase compensation offset for compensating for phase rotation and the phase compensation offset corresponding to each subspectrum are added to compensate for the phase rotation given to each subspectrum. A modulated signal obtained by synthesizing the sub-spectrum compensated for the phase rotation given by the phase compensation procedure.

また、本発明の通信方法は、送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、N(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置における送信方法と、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたN(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置における受信方法と、を含む通信方法であって、前記送信方法は、分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手順と、それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手順と、を含み、前記受信方法は、周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに前記位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手順と、それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手順と、を含み、前記位相補償手順によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、ことを特徴とする。   In the communication method of the present invention, a modulated signal obtained by modulating a data signal to be transmitted is converted into a frequency domain signal, divided into N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums, and then each of the sub-spectrums. And a transmission method for transmitting a transmission signal dispersed in a discontinuous frequency band on the frequency axis, and N (N is distributed in a discontinuous frequency band on the frequency axis included in the received transmission signal) Receiving in a receiving apparatus that demodulates a modulated signal synthesized after extracting sub-spectrums of integers of 2 or more and returning the frequency bands of the extracted sub-spectrums to the frequency bands before being distributed on the frequency axis A transmission method comprising: replicating each divided sub-spectrum to each of the divided sub-spectrums. A plurality of transmission sequences including a tram are generated, a different phase rotation is given to each of the transmission sequence and the sub-spectrum included in the transmission sequence, and the phase rotation corresponding to each of the divided sub-spectrums A transmission signal generation procedure for generating the transmission signal of each of the transmission sequences including the given sub-spectrum, and a peak-to-average that is a ratio of maximum power and average power for the transmission signals of each of the transmission sequences A transmission signal selection procedure for calculating a power ratio and selecting and transmitting the transmission signal of the transmission sequence having the smallest peak-to-average power ratio, and the reception method is configured to return the frequency band, respectively. For each of the adjacent sub-spectrums adjacent to each other in which the frequency bands overlap on the frequency axis. And calculating a correlation between the sub-spectrums based on the calculated correlation, estimating a phase offset added to add the phase rotation to each of the sub-spectrums, and calculating each of the sub-correspondences based on the estimated phase offset. A phase estimation procedure for determining a phase compensation offset for compensating for the phase rotation given to the spectrum, and the phase compensation offset corresponding to each of the sub-spectrums are added to each of the sub-spectrums. A phase compensation procedure for compensating for the phase rotation, and demodulating a modulation signal obtained by synthesizing the sub-spectrum compensated for the phase rotation provided by the phase compensation procedure.

本発明によれば、変調信号を複数の帯域のサブスペクトラムに分割して送受信を行う通信システムにおいて、それぞれのサブスペクトラム間で互いの位相が同相合成される頻度を低減すると共に、ピーク対平均電力比を低減させることができるという効果が得られる。   According to the present invention, in a communication system that performs transmission / reception by dividing a modulation signal into sub-spectrums of a plurality of bands, the frequency with which the phases of each sub-spectrum are combined in phase is reduced, and peak-to-average power The effect that the ratio can be reduced is obtained.

本発明の実施形態における通信システムの概略構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed schematic structure of the communication system in embodiment of this invention. 本実施形態の通信システムを構成する送信装置に備えた送信回路の概略構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed schematic structure of the transmission circuit with which the transmission apparatus which comprises the communication system of this embodiment was equipped. 本実施形態の通信システムを構成する送信装置に備えた送信回路における送信処理の処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process sequence of the transmission process in the transmission circuit with which the transmission apparatus which comprises the communication system of this embodiment was equipped. 本実施形態の通信システムを構成する送信装置に備えた送信回路による送信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the signal of each step of the transmission process by the transmission circuit with which the transmission apparatus which comprises the communication system of this embodiment was equipped. 本実施形態の通信システムを構成する受信装置に備えた受信回路の概略構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed schematic structure of the receiving circuit with which the receiver which comprises the communication system of this embodiment was equipped. 本実施形態の通信システムを構成する受信装置において信号の相関値の算出方法を説明する図である。It is a figure explaining the calculation method of the correlation value of a signal in the receiver which comprises the communication system of this embodiment. 本実施形態の通信システムを構成する受信装置に備えた受信回路における受信処理の処理手順を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process sequence of the reception process in the receiver circuit with which the receiver which comprises the communication system of this embodiment was equipped. 本実施形態の通信システムを構成する受信装置に備えた受信回路による受信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the signal of each step | level of the reception process by the receiving circuit with which the receiver which comprises the communication system of this embodiment was equipped. 従来の通信システムを構成する送信装置および受信装置における回路構成の概略を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the outline of the circuit structure in the transmitter which comprises the conventional communication system, and a receiver. 従来の通信システムを構成する送信装置に備えた送信回路による送信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the signal of each step of the transmission process by the transmission circuit with which the transmission apparatus which comprises the conventional communication system was equipped. 従来の通信システムを構成する受信装置に備えた受信回路による受信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the signal of each step of the reception process by the receiving circuit with which the receiver which comprises the conventional communication system was equipped.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態における通信システムの概略構成を示したブロック図である。図1において、通信システム1は、送信装置10と受信装置20とを含んで構成される。通信システム1は、無線通信によって送信装置10から受信装置20にデータ信号を伝送するシステムである。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a communication system in the present embodiment. In FIG. 1, the communication system 1 includes a transmission device 10 and a reception device 20. The communication system 1 is a system that transmits a data signal from the transmission device 10 to the reception device 20 by wireless communication.

なお、図1に示した通信システム1においては、送信装置10と受信装置20とを1台ずつ備えた構成を示しているが、一般的に、通信システム1に備える送信装置10と受信装置20との台数はそれぞれ複数であると考えられる。また、図1に示した通信システム1においては、送信装置10から受信装置20に無線信号(送信信号)を送信する構成を示しているが、一般的に、通信システム1においては、1つの通信装置が送信装置10と受信装置20と両方の機能を備える、つまり、通信システム1に備える通信装置は送受信装置であると考えられる。しかし、以下の説明においては、説明を容易にするため、通信システム1に、送信信号を送信する送信装置10と、送信信号を受信する受信装置20とをそれぞれ1台備えた場合について説明する。   The communication system 1 shown in FIG. 1 has a configuration including one transmission device 10 and one reception device 20, but in general, the transmission device 10 and the reception device 20 included in the communication system 1. It is considered that there are multiple units. In the communication system 1 shown in FIG. 1, a configuration in which a radio signal (transmission signal) is transmitted from the transmission device 10 to the reception device 20 is shown. It is considered that the apparatus has both functions of the transmission apparatus 10 and the reception apparatus 20, that is, the communication apparatus included in the communication system 1 is a transmission / reception apparatus. However, in the following description, for ease of explanation, a case will be described in which the communication system 1 includes one transmission device 10 that transmits a transmission signal and one reception device 20 that receives a transmission signal.

送信装置10は、データ信号を受信装置20に送信する際、データ信号が含まれる変調信号を複数のスペクトラムに分割し、分割したスペクトラムのそれぞれを異なる周波数帯域の送信信号としてアンテナ(不図示)から送信する通信装置である。送信装置10は、送信するデータ信号に対して種々の処理を行って送信信号を生成する送信回路100を備えている。なお、送信回路100の構成および動作に関する詳細な説明は、後述する。   When transmitting the data signal to the receiving device 20, the transmitting device 10 divides the modulated signal including the data signal into a plurality of spectrums, and transmits each of the divided spectra as transmission signals in different frequency bands from an antenna (not shown). A communication device for transmission. The transmission apparatus 10 includes a transmission circuit 100 that performs various processes on a data signal to be transmitted to generate a transmission signal. A detailed description of the configuration and operation of the transmission circuit 100 will be described later.

受信装置20は、送信装置10から複数の周波数帯域で送信されてきた送信信号をアンテナ(不図示)によって受信し、送信装置10によって分割されたスペクトラムを抽出して合成することによって生成した変調信号に含まれるデータ信号を取り出す通信装置である。受信装置20は、受信した送信信号に対して種々の処理を行ってデータ信号を取り出す受信回路200を備えている。なお、受信回路200の構成および動作に関する詳細な説明は、後述する。   The reception device 20 receives a transmission signal transmitted from the transmission device 10 in a plurality of frequency bands by an antenna (not shown), extracts a spectrum divided by the transmission device 10, and generates a modulated signal. It is a communication apparatus which takes out the data signal contained in. The receiving device 20 includes a receiving circuit 200 that performs various processes on the received transmission signal and extracts a data signal. A detailed description of the configuration and operation of the receiving circuit 200 will be described later.

このような構成によって通信システム1では、データ信号を、送信装置10から受信装置20に伝送する。   With this configuration, the communication system 1 transmits the data signal from the transmission device 10 to the reception device 20.

次に、本実施形態の通信システム1に備えた送信装置10の構成および動作について説明する。図2は、本実施形態の通信システム1を構成する送信装置10に備えた送信回路100の概略構成を示したブロック図である。送信回路100は、変調回路101、波形整形フィルタ102、DFT(離散フーリエ変換)回路103、複数の帯域分割フィルタ104、複数の位相器105、複数の周波数シフタ106、複数の加算器107、複数のIDFT(逆離散フーリエ変換)回路108、複数のPAPR(ピーク対平均電力比)算出回路109、最小PAPR選択器110を備えている。   Next, the configuration and operation of the transmission device 10 provided in the communication system 1 of the present embodiment will be described. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the transmission circuit 100 provided in the transmission apparatus 10 constituting the communication system 1 of the present embodiment. The transmission circuit 100 includes a modulation circuit 101, a waveform shaping filter 102, a DFT (discrete Fourier transform) circuit 103, a plurality of band division filters 104, a plurality of phase shifters 105, a plurality of frequency shifters 106, a plurality of adders 107, a plurality of adders 107, An IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) circuit 108, a plurality of PAPR (Peak to Average Power Ratio) calculation circuit 109, and a minimum PAPR selector 110 are provided.

変調回路101は、送信装置10が送信するデータ信号を、QPSKなどの変調方式で変調して波形整形フィルタ102に出力する。   The modulation circuit 101 modulates the data signal transmitted by the transmission apparatus 10 using a modulation method such as QPSK and outputs the modulated data signal to the waveform shaping filter 102.

波形整形フィルタ102は、変調回路101から入力された変調後のデータ信号に対して帯域制限を行い、帯域制限した後のデータ信号をDFT回路103に出力する。   The waveform shaping filter 102 performs band limitation on the modulated data signal input from the modulation circuit 101, and outputs the band-limited data signal to the DFT circuit 103.

DFT回路103は、波形整形フィルタ102から入力された帯域制限後のデータ信号に対して離散フーリエ変換を行って、周波数領域の変調信号を生成する。そして、DFT回路103は、生成した変調信号を、帯域分割フィルタ104のそれぞれに出力する。   The DFT circuit 103 performs a discrete Fourier transform on the band-limited data signal input from the waveform shaping filter 102 to generate a frequency domain modulation signal. Then, the DFT circuit 103 outputs the generated modulation signal to each of the band division filters 104.

帯域分割フィルタ104のそれぞれは、DFT回路103から入力された変調信号から、対応する周波数帯域の信号を抜き出したスペクトラム(以下、「サブスペクトラムSS」という)を生成する。図2には、N(Nは2以上の整数)個の帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−Nを備えた送信回路100の構成を示している。そして、以下の説明においては、帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−Nのそれぞれが生成するサブスペクトラムSSに、帯域分割フィルタ104に対応した符号を付与して表す。 Each of the band division filters 104 generates a spectrum (hereinafter referred to as “sub-spectrum SS”) obtained by extracting a signal in a corresponding frequency band from the modulation signal input from the DFT circuit 103. FIG 2, N D (N D is an integer of 2 or more) shows the configuration of the transmitting circuit 100 having a number of band division filter 104-1~ band division filter 104-N D. Then, in the following description, the sub-spectrum SS that each band division filter 104-1~ band division filter 104-N D is generated, indicating to impart code corresponding to the band division filter 104.

なお、図2に示した送信回路100の構成において、帯域分割フィルタ104に付与した符号の後の「−」に続く符号は、それぞれの帯域分割フィルタ104の順番を、生成するサブスペクトラムSSの周波数が低い順に表している。従って、帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−Nのそれぞれが生成するサブスペクトラムSSは、サブスペクトラムSS1、サブスペクトラムSS2、・・・、サブスペクトラムSSNの順に周波数が高くなる。なお、それぞれのサブスペクトラムSSを区別せずに、いずれか1つのサブスペクトラムSSを表す場合には、「サブスペクトラムSSk」(1≦k≦N)と表す。また、このサブスペクトラムSSkを生成する帯域分割フィルタ104を、「帯域分割フィルタ104−k」(1≦k≦N)と表す。 In the configuration of the transmission circuit 100 shown in FIG. 2, the code following “−” after the code given to the band division filter 104 indicates the order of each band division filter 104 and the frequency of the sub-spectrum SS to be generated. Are shown in ascending order. Therefore, the sub-spectrum SS generated by each of the band division filter 104-1~ band division filter 104-N D, the sub-spectrum SS1, sub spectrum SS2, · · ·, a frequency in the order of sub-spectrum SSN D increases. In addition, when expressing any one sub-spectrum SS without distinguishing each sub-spectrum SS, it is expressed as “sub-spectrum SSk” (1 ≦ k ≦ N D ). Further, the band division filter 104 to generate the sub-spectrum SSk, referred to as "band-splitting filter 104-k" (1 ≦ k ≦ N D) .

送信回路100では、送信回路100に備えた帯域分割フィルタ104−kに対応する複数の周波数シフタ106と、1個の加算器107と、1個のIDFT回路108と、1個のPAPR算出回路109とを含んだ処理回路の組み合わせで、1つの送信系列に対応した1個の処理回路群(以下、「送信系列回路群」という)を構成している。そして、送信回路100では、複数の送信系列に対応するため、複数の送信系列回路群を備えている。なお、送信回路100に備えた複数の送信系列回路群の内、1個目の送信系列回路群以外には、送信回路100に備えた帯域分割フィルタ104−kに対応する複数の位相器105が含まれている。言い換えれば、複数種類の送信系列の内、1つの送信系列では、位相器105による処理(より具体的には、位相回転を付与する処理)が行われない構成になっている。   In the transmission circuit 100, a plurality of frequency shifters 106 corresponding to the band division filter 104-k provided in the transmission circuit 100, one adder 107, one IDFT circuit 108, and one PAPR calculation circuit 109. A processing circuit group corresponding to one transmission sequence (hereinafter referred to as “transmission sequence circuit group”) is configured by a combination of processing circuits including The transmission circuit 100 includes a plurality of transmission sequence circuit groups in order to support a plurality of transmission sequences. A plurality of phase shifters 105 corresponding to the band division filter 104-k provided in the transmission circuit 100 other than the first transmission series circuit group among the plurality of transmission series circuit groups provided in the transmission circuit 100 are provided. include. In other words, the processing by the phase shifter 105 (more specifically, the processing for imparting phase rotation) is not performed in one transmission sequence among a plurality of types of transmission sequences.

図2には、C個の送信系列回路群が構成された、つまり、C種類の送信系列に対応した送信回路100の構成を示している。すなわち、図2に示した送信回路100の構成では、N個の帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−Nのそれぞれに対応したN個の周波数シフタ106と、1個の加算器107と、1個のIDFT回路108と、1個のPAPR算出回路109とで1個目の送信系列回路群を構成している。また、図2に示した送信回路100の構成では、N個の帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−Nのそれぞれに対応したN個の位相器105と、N個の周波数シフタ106と、1個の加算器107と、1個のIDFT回路108と、1個のPAPR算出回路109とで、2個目〜C個目の送信系列回路群を構成している。 FIG. 2 shows a configuration of the transmission circuit 100 in which C transmission sequence circuit groups are configured, that is, corresponding to C types of transmission sequences. That is, in the configuration of the transmission circuit 100 shown in FIG. 2, and the N D frequency shifter 106 corresponding to each of the N D band division filter 104-1~ band division filter 104-N D, 1 single addition The unit 107, one IDFT circuit 108, and one PAPR calculation circuit 109 constitute a first transmission series circuit group. In the configuration of the transmitting circuit 100 shown in FIG. 2, and the N D phase 105 corresponding to each of the N D band division filter 104-1~ band division filter 104-N D, the N D The frequency shifter 106, one adder 107, one IDFT circuit 108, and one PAPR calculation circuit 109 constitute a second to Cth transmission sequence circuit group.

より具体的には、図2に示した送信回路100の構成では、周波数シフタ106−1−1〜周波数シフタ106−1−N、加算器107−1、IDFT回路108−1、およびPAPR算出回路109−1で1個目の送信系列回路群を構成している。また、図2に示した送信回路100の構成では、位相器105−2−1〜位相器105−2−N、周波数シフタ106−2−1〜周波数シフタ106−2−N、加算器107−2、IDFT回路108−2、およびPAPR算出回路109−2で2個目の送信系列回路群を構成している。また、図2に示した送信回路100の構成では、位相器105−C−1〜位相器105−C−N、周波数シフタ106−C−1〜周波数シフタ106−C−N、加算器107−C、IDFT回路108−C、およびPAPR算出回路109−CでC個目の送信系列回路群を構成している。 More specifically, in the configuration of the transmission circuit 100 illustrated in FIG. 2, the frequency shifter 106-1-1 to the frequency shifter 106-1 -N D , the adder 107-1, the IDFT circuit 108-1, and the PAPR calculation. The circuit 109-1 constitutes the first transmission series circuit group. In the configuration of the transmission circuit 100 shown in FIG. 2, the phase shifter 105-2-1 to the phase shifter 105-2 -N D , the frequency shifter 106-2-1 to the frequency shifter 106-2 -N D , and the adder 107-2, IDFT circuit 108-2, and PAPR calculation circuit 109-2 constitute a second transmission series circuit group. In the configuration of the transmitting circuit 100 shown in FIG. 2, the phase shifter 105-C-1~ phaser 105-C-N D, the frequency shifter 106-C-1~ frequency shifter 106-C-N D, the adder 107-C, IDFT circuit 108-C, and PAPR calculation circuit 109-C constitute a C-th transmission series circuit group.

なお、図2に示した送信回路100の構成において、それぞれの送信系列回路群に含まれる構成要素(つまり、位相器105、周波数シフタ106、加算器107、IDFT回路108、およびPAPR算出回路109)に付与した符号の後の「−」に続く符号は、その構成要素が何個目の送信系列回路群に含まれる構成要素であるかを表している。また、それぞれの送信系列回路群に含まれる位相器105と周波数シフタ106とにおいて、さらにその後の「−」に続く符号は、その構成要素が対応している帯域分割フィルタ104−kを表している。なお、それぞれの送信系列回路群を区別せずに、いずれか1つの送信系列回路群に含まれる構成要素を表す場合には、それぞれの構成要素に付与した符号の後の「−」に続く符号をq(1≦q≦C)で表す。より具体的には、q個目の送信系列回路群に含まれる加算器107、IDFT回路108、PAPR算出回路109のそれぞれを、「加算器107−q」、「IDFT回路108−q」、および「PAPR算出回路109−q」(1≦q≦C)と表す。また、q個目の送信系列回路群に含まれ、帯域分割フィルタ104−kに対応する位相器105および周波数シフタ106のそれぞれを、「位相器105−q−k」、「周波数シフタ106−q−k」(1≦q≦C、1≦k≦N)と表す。 In the configuration of the transmission circuit 100 shown in FIG. 2, the components included in each transmission sequence circuit group (that is, the phase shifter 105, the frequency shifter 106, the adder 107, the IDFT circuit 108, and the PAPR calculation circuit 109). The code following “−” after the code given to the number represents the component included in the number of transmission sequence circuit groups. Further, in the phase shifter 105 and the frequency shifter 106 included in each transmission sequence circuit group, the code following “−” represents the band division filter 104-k to which the component corresponds. . In addition, when representing a component included in any one transmission sequence circuit group without distinguishing each transmission sequence circuit group, a code following “-” after a code assigned to each component Is represented by q (1 ≦ q ≦ C). More specifically, the adder 107, the IDFT circuit 108, and the PAPR calculation circuit 109 included in the q-th transmission series circuit group are referred to as “adder 107-q”, “IDFT circuit 108-q”, and It is expressed as “PAPR calculation circuit 109-q” (1 ≦ q ≦ C). The phase shifter 105 and the frequency shifter 106 included in the qth transmission sequence circuit group and corresponding to the band division filter 104-k are respectively referred to as “phase shifter 105-qk” and “frequency shifter 106-q. −k ”(1 ≦ q ≦ C, 1 ≦ k ≦ N D ).

帯域分割フィルタ104−kのそれぞれは、生成したサブスペクトラムSSkを、送信回路100に備えた送信系列回路群の数だけ複製し、複製したサブスペクトラムSSkを、それぞれの送信系列回路群に含まれる対応する周波数シフタ106−q−kおよび対応する位相器105−q−kのそれぞれに出力する。より具体的には、図2に示した送信回路100の構成では、C個の送信系列回路群を備えているため、帯域分割フィルタ104−1は、生成したサブスペクトラムSS1を、周波数シフタ106−1−1、位相器105−2−1、・・・、位相器105−C−1のそれぞれに出力する。また、帯域分割フィルタ104−2は、生成したサブスペクトラムSS2を、周波数シフタ106−1−2、位相器105−2−2、・・・、位相器105−C−2のそれぞれに出力する。また、帯域分割フィルタ104−Nは、生成したサブスペクトラムSSNを、周波数シフタ106−1−N、位相器105−2−N、・・・、位相器105−C−Nのそれぞれに出力する。 Each of the band division filters 104-k duplicates the generated sub-spectrum SSk by the number of transmission series circuit groups included in the transmission circuit 100, and the duplicated sub-spectrum SSk is included in each transmission series circuit group. Output to each of the frequency shifter 106-q-k and the corresponding phase shifter 105-q-k. More specifically, since the configuration of the transmission circuit 100 shown in FIG. 2 includes C transmission series circuit groups, the band division filter 104-1 converts the generated subspectrum SS1 into the frequency shifter 106- 1-1, phase shifter 105-2-1,..., And phase shifter 105-C-1. Further, the band division filter 104-2 outputs the generated sub-spectrum SS2 to each of the frequency shifter 106-1-2, the phase shifter 105-2-2, ..., the phase shifter 105-C-2. Further, the band division filter 104-N D, the sub-spectrum SSN D which generated the frequency shifters 106-1-N D, phaser 105-2-N D, · · ·, phaser 105-C-N D Output to each.

位相器105−q−kのそれぞれは、対応する帯域分割フィルタ104−kから入力されたサブスペクトラムSSkに予め定めたオフセットの位相(以下、「位相オフセット」という)を付加することによって、サブスペクトラムSSkの位相を回転させる。このとき、位相器105−q−kでは、予め用意した、下式(2)で表される位相系列Θを用いて、入力されたサブスペクトラムSSkに異なる位相オフセットを付加することによって、それぞれのサブスペクトラムSSkに異なる位相回転を付与する。なお、上述したように、位相器105−q−kが位相オフセットを付加するサブスペクトラムSSkは、サブスペクトラムSS2〜サブスペクトラムSSNである。従って、位相系列Θ(Θ、Θ、・・・Θ、・・・、Θ)は、サブスペクトラムSSq2、サブスペクトラムSSq3、・・・、サブスペクトラムSSqk、・・・、サブスペクトラムSSqNに対して付加する位相オフセットθq2、θq3、・・・、θqk、・・・、数式(3)から構成される。 Each of the phase shifters 105-q-k adds a predetermined offset phase (hereinafter referred to as “phase offset”) to the sub-spectrum SSk input from the corresponding band-splitting filter 104-k, so that the sub-spectrum Rotate the phase of SSk. At this time, in the phase shifter 105-q-k, by using the phase sequence Θ q represented by the following equation (2) prepared in advance, a different phase offset is added to the input sub-spectrum SSk, respectively. A different phase rotation is given to the sub-spectrum SSk. As described above, the sub-spectrum SSk phaser 105-q-k to adding a phase offset is sub spectrum SS2~ sub spectrum SSN D. Therefore, the phase sequence Θ q2 , Θ 3 ,..., Θ q ,..., Θ C ) is sub-spectrum SSq 2, sub-spectrum SSq 3,. phase offset theta q2 which added to SSqN D, θ q3, ···, θ qk, ···, comprised of equation (3).

Figure 2016111607
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Figure 2016111607
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なお、上式(2)において、それぞれの位相オフセットθqkの値は、0〜2πの間でランダムに決定される値、つまり、乱数値である。そして、位相器105−q−kのそれぞれは、位相オフセットθqkを付加したサブスペクトラムSSkを、対応する周波数シフタ106−q−kに出力する。このとき、位相器105−q−kのそれぞれが出力する出力信号数式(4)、すなわち、位相オフセットθqkを付加したサブスペクトラムSSkは、下式(5)で表される。 In the above equation (2), the value of each phase offset θ qk is a value determined randomly between 0 and 2π, that is, a random value. Each of the phase shifters 105-q-k outputs the sub-spectrum SSk to which the phase offset θ qk is added to the corresponding frequency shifter 106-q-k. At this time, the output signal formula (4) output from each of the phase shifters 105-q-k, that is, the sub-spectrum SSk to which the phase offset θ qk is added is expressed by the following formula (5).

Figure 2016111607
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Figure 2016111607
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周波数シフタ106−q−kのそれぞれは、対応する帯域分割フィルタ104−kから入力されたサブスペクトラムSSk、または対応する位相器105−q−kから入力された位相オフセットθqkを付加した後のサブスペクトラムSSkの周波数帯域を目的の周波数帯域にシフトし、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムSSkを、対応する加算器107−qに出力する。 Each of the frequency shifters 106-q-k is obtained after adding the sub-spectrum SSk input from the corresponding band-splitting filter 104-k or the phase offset θ qk input from the corresponding phase shifter 105-q-k. The frequency band of the sub spectrum SSk is shifted to the target frequency band, and the sub spectrum SSk after the frequency band is shifted is output to the corresponding adder 107-q.

加算器107−qのそれぞれは、対応する周波数シフタ106−q−kから入力された、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムSSkのそれぞれを加算(合成)し、複数のサブスペクトラムSSkを加算した出力信号を、対応するIDFT回路108−qに出力する。   Each of the adders 107-q adds (synthesizes) each of the sub-spectrums SSk input from the corresponding frequency shifter 106-q-k after shifting the frequency band, and adds a plurality of sub-spectrums SSk. The output signal is output to the corresponding IDFT circuit 108-q.

IDFT回路108−qのそれぞれは、対応する加算器107−qから入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って、時間領域の送信信号を生成する。そして、IDFT回路108−qのそれぞれは、生成した時間領域の送信信号を対応するPAPR算出回路109−qおよび最小PAPR選択器110に出力する。   Each of the IDFT circuits 108-q performs inverse discrete Fourier transform on the output signal input from the corresponding adder 107-q to generate a time domain transmission signal. Each of IDFT circuits 108-q then outputs the generated transmission signal in the time domain to the corresponding PAPR calculation circuit 109-q and minimum PAPR selector 110.

PAPR算出回路109−qのそれぞれは、対応するIDFT回路108−qから入力された時間領域の送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比(Peak−to−Average Power Ratio:PAPR)を算出する。なお、PAPR算出回路109−qにおけるピーク対平均電力比の算出は、例えば、PAPR算出回路109−1〜PAPR算出回路109−Cに入力されたC通りの時間領域の信号に対して2乗した値の最大値と平均値とをそれぞれ算出し、算出した最大値を平均値で除算(最大値/平均値)することによって行う。そして、PAPR算出回路109−qのそれぞれは、算出したピーク対平均電力比の結果を、最小PAPR選択器110に出力する。   Each of the PAPR calculation circuits 109-q has a peak-to-average power ratio (Peak-to-Average Power Ratio) that is a ratio between the maximum power and the average power for the time domain transmission signal input from the corresponding IDFT circuit 108-q. : PAPR). The calculation of the peak-to-average power ratio in the PAPR calculation circuit 109-q is, for example, squared with respect to the C time domain signals input to the PAPR calculation circuit 109-1 to PAPR calculation circuit 109-C. The maximum value and the average value are calculated, and the calculated maximum value is divided by the average value (maximum value / average value). Each of the PAPR calculation circuits 109-q outputs the calculated peak-to-average power ratio result to the minimum PAPR selector 110.

最小PAPR選択器110は、それぞれのPAPR算出回路109−qから入力されたピーク対平均電力比の算出結果に基づいて、それぞれのIDFT回路108−qから入力された時間領域の送信信号の中から、最もピーク対平均電力比が小さい時間領域の送信信号を選択する。そして最小PAPR選択器110は、選択した時間領域の送信信号を、最終的な送信信号として受信装置20に送信する。   Based on the calculation result of the peak-to-average power ratio input from each PAPR calculation circuit 109-q, the minimum PAPR selector 110 selects among the transmission signals in the time domain input from each IDFT circuit 108-q. The transmission signal in the time domain with the smallest peak-to-average power ratio is selected. Then, the minimum PAPR selector 110 transmits the selected time domain transmission signal to the reception device 20 as a final transmission signal.

次に、本実施形態の通信システム1に備えた送信装置10の動作について説明する。図3は、本実施形態の通信システム1を構成する送信装置10に備えた送信回路100における送信処理の処理手順を示したフローチャートである。また、図4は、本実施形態の通信システム1を構成する送信装置10に備えた送信回路100による送信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。図4には、送信装置10による送信処理のそれぞれの段階における送信回路100内の構成要素の信号の周波数帯域の一例を示している。以下の説明においては、送信装置10における送信処理の手順を、図2に示した送信回路100に備えた帯域分割フィルタ104−kが4個、つまり、k=4であり、送信系列回路群が3個、つまり、C=3である場合を例として、図4に示したそれぞれの信号の周波数帯域を示した図を参照して説明する。   Next, operation | movement of the transmitter 10 with which the communication system 1 of this embodiment was equipped is demonstrated. FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of transmission processing in the transmission circuit 100 provided in the transmission device 10 constituting the communication system 1 of the present embodiment. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of signals at each stage of transmission processing by the transmission circuit 100 included in the transmission apparatus 10 included in the communication system 1 of the present embodiment. FIG. 4 shows an example of the frequency band of the signal of the component in the transmission circuit 100 at each stage of the transmission processing by the transmission apparatus 10. In the following description, the procedure of the transmission processing in the transmission apparatus 10 is four band division filters 104-k provided in the transmission circuit 100 shown in FIG. 2, that is, k = 4, and the transmission sequence circuit group is The case where there are three, that is, C = 3 will be described as an example with reference to the frequency band of each signal shown in FIG.

まず、送信装置10における送信処理では、変調回路101が、送信するデータ信号を、QPSKなどの変調方式で変調し、変調したデータ信号を波形整形フィルタ102に出力する(ステップS100)。続いて、波形整形フィルタ102が、変調回路101から入力された変調後のデータ信号に予め定めたフィルタ係数を乗算することによって、変調されたデータ信号の波形を整形して帯域制限する。そして、波形整形フィルタ102は、帯域制限した後のデータ信号をDFT回路103に出力する(ステップS101)。その後、DFT回路103は、波形整形フィルタ102から入力された帯域制限後のデータ信号に対して離散フーリエ変換を行い、周波数領域の変調信号を生成する。そして、DFT回路103は、生成した周波数領域の変調信号を、帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−4のそれぞれに出力する(ステップS102)。   First, in the transmission processing in the transmission apparatus 10, the modulation circuit 101 modulates the data signal to be transmitted by a modulation method such as QPSK, and outputs the modulated data signal to the waveform shaping filter 102 (step S100). Subsequently, the waveform shaping filter 102 multiplies the modulated data signal input from the modulation circuit 101 by a predetermined filter coefficient, thereby shaping the waveform of the modulated data signal and band limiting. Then, the waveform shaping filter 102 outputs the data signal after band limitation to the DFT circuit 103 (step S101). Thereafter, the DFT circuit 103 performs a discrete Fourier transform on the band-limited data signal input from the waveform shaping filter 102 to generate a frequency domain modulation signal. Then, the DFT circuit 103 outputs the generated frequency domain modulation signal to each of the band division filter 104-1 to band division filter 104-4 (step S102).

このステップS102の処理によってDFT回路103から帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−4のそれぞれに出力される周波数領域の変調信号は、図4(a)に示した変調信号Aのような周波数帯域である。また、図4(a)には、変調信号Aにおける位相θを示している。   The frequency domain modulation signal output from the DFT circuit 103 to each of the band division filter 104-1 to band division filter 104-4 by the process of step S102 is like the modulation signal A shown in FIG. It is a frequency band. FIG. 4A shows the phase θ in the modulation signal A.

続いて、帯域分割フィルタ104−kのそれぞれは、DFT回路103から入力された周波数領域の変調信号に予め定めた分割係数を乗算することによって、対応する周波数帯域の信号を抜き出したサブスペクトラムSSkを生成する(ステップS103)。つまり、DFT回路103から入力された周波数領域の変調信号を、複数のサブスペクトラムSSkに分割する。   Subsequently, each of the band division filters 104-k multiplies the frequency domain modulation signal input from the DFT circuit 103 by a predetermined division coefficient, thereby obtaining a sub-spectrum SSk extracted from the corresponding frequency band signal. Generate (step S103). That is, the frequency domain modulation signal input from the DFT circuit 103 is divided into a plurality of sub-spectrums SSk.

ここでは、送信回路100に4個の帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−4を備えているため、このステップS103の処理において、図4(a)に示した変調信号Aに、帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−4のそれぞれに対応する4つの分割係数が周波数ごとに乗算され、サブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4が生成される。図4(a)には、帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−4のそれぞれによって、変調信号AからサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4が生成される様子を示している。なお、図4においては、それぞれの信号の周波数帯域を示しているため、図4(a)において縦軸に示した振幅は、変調信号AとサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4とのそれぞれの信号における振幅の関係を表しているものではない。図4(a)を見てわかるように、分割されたそれぞれのサブスペクトラムSSkには、隣接するサブスペクトラムSSkと周波数帯域が重複している重畳領域がある。つまり、分割されたそれぞれのサブスペクトラムSSkの遷移域同士は重複している。また、図4(b)には、帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−4のそれぞれが出力するサブスペクトラムSSkごとに、周波数帯域および位相θを示している。   Here, since the transmission circuit 100 includes four band division filters 104-1 to 104-4, in the process of step S 103, the modulation signal A shown in FIG. Four division coefficients corresponding to each of the division filter 104-1 to the band division filter 104-4 are multiplied for each frequency to generate sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4. FIG. 4A shows a state in which sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4 are generated from modulated signal A by each of band-division filter 104-1 to band-division filter 104-4. Since FIG. 4 shows the frequency band of each signal, the amplitude shown on the vertical axis in FIG. 4A is the amplitude of the modulation signal A and each of the sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4. It does not represent the relationship of amplitude. As can be seen from FIG. 4A, each divided sub-spectrum SSk has an overlapping region in which the frequency band overlaps with the adjacent sub-spectrum SSk. That is, the transition areas of the divided sub-spectrums SSk overlap each other. FIG. 4B shows the frequency band and phase θ for each sub-spectrum SSk output from each of the band division filter 104-1 to band division filter 104-4.

続いて、帯域分割フィルタ104−kのそれぞれは、生成したサブスペクトラムSSkを、送信回路100に備えた送信系列回路群の数に複製する。そして、帯域分割フィルタ104−kのそれぞれは、複製したサブスペクトラムSSkのそれぞれを、対応する送信系列回路群に出力する(ステップS104)。ここでは、送信回路100に3個の送信系列回路群を備えているため、このステップS104の処理において、図4(b)に示したサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4のそれぞれは3個に複製され、対応する送信系列回路群に出力される。以下の説明においては、帯域分割フィルタ104−kのそれぞれによって複製されたサブスペクトラムSSkのそれぞれを合わせて表すときには、「複製信号」という。なお、ここでは、送信回路100に4個の帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−4を備えているため、1つの複製信号には、サブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4のそれぞれが含まれている。   Subsequently, each of the band division filters 104-k replicates the generated sub-spectrum SSk to the number of transmission series circuit groups provided in the transmission circuit 100. Then, each of the band division filters 104-k outputs each of the duplicated sub-spectrum SSk to the corresponding transmission sequence circuit group (step S104). Here, since the transmission circuit 100 includes three transmission series circuit groups, in the process of step S104, each of sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4 shown in FIG. To the corresponding transmission sequence circuit group. In the following description, when each of the sub-spectrum SSk replicated by each of the band division filters 104-k is expressed together, it is referred to as a “replicated signal”. Here, since the transmission circuit 100 includes four band division filters 104-1 to 104-4, one replica signal includes each of sub-spectrum SS 1 to sub-spectrum SS 4. ing.

続いて、送信系列回路群のそれぞれは、帯域分割フィルタ104−kのそれぞれから入力された複製信号に対して、以下の処理を行う。なお、図2に示した送信回路100の構成からもわかるように、それぞれの送信系列回路群は、入力された複製信号、つまり、それぞれのサブスペクトラムSSkに対する処理を並列に実行することができる。しかし、以下の説明においては、説明を容易にするため、送信回路100に備えたそれぞれの送信系列回路群が、それぞれの複製信号に対する処理を順次実行するものとして、送信装置10に備えた送信回路100による送信処理の手順を説明する。   Subsequently, each of the transmission sequence circuit groups performs the following processing on the duplicate signal input from each of the band division filters 104-k. As can be seen from the configuration of the transmission circuit 100 shown in FIG. 2, each transmission series circuit group can execute the processing for the input replica signal, that is, each sub-spectrum SSk in parallel. However, in the following description, for ease of explanation, it is assumed that each transmission series circuit group included in the transmission circuit 100 sequentially executes processing for each duplicate signal, and the transmission circuit included in the transmission device 10 The procedure of the transmission process by 100 will be described.

まず、送信系列回路群に含まれた周波数シフタ106−q−kまたは位相器105−q−kのそれぞれは、入力された複製信号が、1番目の複製信号であるか否かを判定する(ステップS105)。より具体的には、それぞれの送信系列回路群に含まれる周波数シフタ106−q−kまたは位相器105−q−kのそれぞれは、入力されたサブスペクトラムSSkが、1番目の複製信号に含まれるサブスペクトラムSSkであるか否かを判定する。   First, each of the frequency shifter 106-q-k or the phase shifter 105-q-k included in the transmission sequence circuit group determines whether or not the input replica signal is the first replica signal ( Step S105). More specifically, each of the frequency shifters 106-qk or phase shifters 105-q-k included in each transmission sequence circuit group includes the input subspectrum SSk in the first duplicate signal. It is determined whether or not the sub-spectrum SSk.

ステップS105の判定の結果、入力された複製信号が1番目の複製信号である場合(ステップS105の“YES”)、1番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ106−1−kのそれぞれは、入力された複製信号に含まれる対応するサブスペクトラムSSkの周波数帯域を、予め定めた目的の周波数帯域にシフトする。そして、周波数シフタ106−1−kのそれぞれは、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムSSkを、対応する加算器107−q、つまり、1番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた加算器107−1に出力する(ステップS106)。   As a result of the determination in step S105, if the input duplicate signal is the first duplicate signal (“YES” in step S105), the frequency shifter 106- included in the transmission sequence circuit group corresponding to the first duplicate signal Each of 1-k shifts the frequency band of the corresponding sub-spectrum SSk included in the input duplicate signal to a predetermined target frequency band. Each of the frequency shifters 106-1-k includes the sub-spectrum SSk after the frequency band is shifted in the corresponding adder 107-q, that is, the transmission sequence circuit group corresponding to the first duplicate signal. Is output to the adder 107-1 (step S106).

ここでは、送信回路100に4個の帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−4を備え、3個の送信系列回路群を備えている。このため、1番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ106−1−1〜周波数シフタ106−1−4のそれぞれは、ステップS106の処理において、対応するサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4の周波数帯域をシフトして、加算器107−1に出力する。   Here, the transmission circuit 100 includes four band division filters 104-1 to 104-4, and includes three transmission series circuit groups. For this reason, each of the frequency shifters 106-1-1 to 106-1-4 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the first duplicated signal has a corresponding sub-spectrum SS1 to SS1 in the process of step S106. The frequency band of sub-spectrum SS4 is shifted and output to adder 107-1.

続いて、送信系列回路群に含まれた加算器107−qは、対応する周波数シフタ106−q−kから入力された、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムSSkのそれぞれを加算(合成)する。そして、加算器107−qは、複数のサブスペクトラムSSkを加算した出力信号を、対応するIDFT回路108−qに出力する(ステップS107)。より具体的には、1番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた加算器107−1は、周波数シフタ106−1−1〜周波数シフタ106−1−4のそれぞれから入力されたそれぞれのサブスペクトラムSSkを加算(合成)した出力信号を、1番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたIDFT回路108−1に出力する。   Subsequently, the adder 107-q included in the transmission sequence circuit group adds (synthesizes) each of the sub-spectra SSk input from the corresponding frequency shifter 106-q-k after shifting the frequency band. . Then, the adder 107-q outputs an output signal obtained by adding the plurality of sub-spectrums SSk to the corresponding IDFT circuit 108-q (step S107). More specifically, the adder 107-1 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the first replica signal is input from each of the frequency shifters 106-1-1-1 to 106-1-4. An output signal obtained by adding (synthesizing) each sub-spectrum SSk is output to the IDFT circuit 108-1 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the first duplicate signal.

続いて、送信系列回路群に含まれたIDFT回路108−qは、対応する加算器107−qから入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って、時間領域の送信信号を生成する。そして、IDFT回路108−qは、生成した時間領域の送信信号を、対応するPAPR算出回路109−qおよび最小PAPR選択器110に出力する(ステップS108)。より具体的には、1番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたIDFT回路108−1は、加算器107−1から入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って生成した時間領域の送信信号を、1番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたPAPR算出回路109−1、および最小PAPR選択器110に出力する。   Subsequently, the IDFT circuit 108-q included in the transmission sequence circuit group performs inverse discrete Fourier transform on the output signal input from the corresponding adder 107-q to generate a time-domain transmission signal. . Then, the IDFT circuit 108-q outputs the generated time domain transmission signal to the corresponding PAPR calculation circuit 109-q and the minimum PAPR selector 110 (step S108). More specifically, the IDFT circuit 108-1 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the first duplicated signal performs inverse discrete Fourier transform on the output signal input from the adder 107-1. The generated time domain transmission signal is output to PAPR calculation circuit 109-1 and minimum PAPR selector 110 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the first duplicate signal.

続いて、送信系列回路群に含まれたPAPR算出回路109−qは、対応するIDFT回路108−qから入力された時間領域の送信信号について、ピーク対平均電力比(PAPR)を算出する。そして、PAPR算出回路109−qは、算出したピーク対平均電力比の結果を、最小PAPR選択器110に出力する(ステップS109)。より具体的には、1番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたPAPR算出回路109−1は、IDFT回路108−1から入力された時間領域の送信信号について算出したピーク対平均電力比の結果を、最小PAPR選択器110に出力する。   Subsequently, the PAPR calculation circuit 109-q included in the transmission sequence circuit group calculates a peak-to-average power ratio (PAPR) for the time-domain transmission signal input from the corresponding IDFT circuit 108-q. Then, the PAPR calculation circuit 109-q outputs the calculated peak-to-average power ratio result to the minimum PAPR selector 110 (step S109). More specifically, the PAPR calculation circuit 109-1 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the first duplicated signal calculates the peak-to-average calculated for the time-domain transmission signal input from the IDFT circuit 108-1. The result of the power ratio is output to the minimum PAPR selector 110.

続いて、送信系列回路群のそれぞれは、帯域分割フィルタ104−kによって複製された全ての複製信号に対して処理が終了したか否かを判定する(ステップS110)。ステップS110の判定の結果、全ての複製信号に対して処理が終了していない場合(ステップS110の“NO”)、ステップS105に戻って、ステップS105〜ステップS110の処理を繰り返す。   Subsequently, each of the transmission sequence circuit groups determines whether or not the processing has been completed for all the duplicate signals duplicated by the band division filter 104-k (step S110). As a result of the determination in step S110, if the processing has not been completed for all the duplicate signals (“NO” in step S110), the process returns to step S105, and the processes in steps S105 to S110 are repeated.

一方、ステップS105の判定の結果、入力された複製信号が1番目の複製信号でない場合(ステップS105の“NO”)、1番目以外の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた位相器105−q−kのそれぞれは、入力された複製信号に含まれる対応するサブスペクトラムSSkに予め定めた位相オフセットを付加する。そして、位相器105−q−kのそれぞれは、位相オフセットを付加したサブスペクトラムSSkを、対応する周波数シフタ106−q−kに出力する(ステップS111)。   On the other hand, if the input replica signal is not the first replica signal as a result of the determination in step S105 ("NO" in step S105), the phase shifter included in the transmission sequence circuit group corresponding to the replica signal other than the first Each of 105-q-k adds a predetermined phase offset to the corresponding sub-spectrum SSk included in the input duplicate signal. Then, each of the phase shifters 105-q-k outputs the sub-spectrum SSk to which the phase offset is added to the corresponding frequency shifter 106-q-k (step S111).

ここでは、送信回路100に4個の帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−4を備え、3個の送信系列回路群を備えている。このため、例えば、2番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた位相器105−2−1〜位相器105−2−4のそれぞれは、ステップS111の処理において、対応するサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4に位相オフセットを付加して、対応する周波数シフタ106−2−1〜周波数シフタ106−2−4のそれぞれに出力する。また、例えば、3番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた位相器105−3−1〜位相器105−3−4のそれぞれは、ステップS111の処理において、対応するサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4に位相オフセットを付加して、対応する周波数シフタ106−3−1〜周波数シフタ106−3−4のそれぞれに出力する。   Here, the transmission circuit 100 includes four band division filters 104-1 to 104-4, and includes three transmission series circuit groups. For this reason, for example, each of the phase shifters 105-2-1 to 105-2-4 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the second duplicated signal corresponds to the corresponding sub-spectrum in the process of step S111. A phase offset is added to SS1 to sub-spectrum SS4 and output to each of the corresponding frequency shifters 106-2-1 to 106-2-4. Further, for example, each of the phase shifters 105-3-1 to 105-3-4 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the third replica signal corresponds to the corresponding sub-spectrum SS 1 in the process of step S 111. ~ A phase offset is added to the sub-spectrum SS4 and output to each of the corresponding frequency shifters 106-3-1 to 106-3-4.

図4(c)には、2番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた位相器105−2−1〜位相器105−2−4のそれぞれによって、帯域分割フィルタ104−1〜帯域分割フィルタ104−4のそれぞれが出力したサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4に、上式(2)で示される位相系列Θにおける位相オフセットθqkを付加する様子を示している。より具体的には、サブスペクトラムSS2に位相オフセットθ22を付加し、サブスペクトラムSS3に位相オフセットθ23を付加し、サブスペクトラムSS4に位相オフセットθ24を付加する様子を示している。なお、図4(c)を見てわかるように、サブスペクトラムSS1には位相オフセットを付加していない。これは、上述したように、位相器105−q−kが位相オフセットを付加するサブスペクトラムSSkは、サブスペクトラムSS2〜サブスペクトラムSSNであるからである。 In FIG. 4 (c), each of the phase shifters 105-2-1 to 105-2-4 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the second duplicated signal causes the band division filters 104-1 to 104-1 to be included. A state in which the phase offset θ qk in the phase sequence Θ q represented by the above equation (2) is added to the sub-spectrum SS1 to the sub-spectrum SS4 output by each of the band division filters 104-4 is shown. More specifically, the phase offset θ 22 is added to the sub-spectrum SS 2, the phase offset θ 23 is added to the sub-spectrum SS 3, and the phase offset θ 24 is added to the sub-spectrum SS 4. As can be seen from FIG. 4C, no phase offset is added to the sub-spectrum SS1. This is because, as described above, the sub-spectrum SSk phaser 105-q-k to adding a phase offset is because a sub-spectrum SS2~ sub spectrum SSN D.

その後、1番目以外の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ106−q−k、加算器107−q、IDFT回路108−q、およびPAPR算出回路109−qのそれぞれは、ステップS106〜ステップS109の対応する処理をそれぞれ実行する。より具体的には、例えば、2番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ106−2−1〜周波数シフタ106−2−4のそれぞれは、ステップS106の処理において、位相器105−2−1〜位相器105−2−4のそれぞれから入力されたサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4の周波数帯域をシフトして、加算器107−2に出力する。そして、2番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた加算器107−2は、ステップS107の処理において、周波数シフタ106−2−1〜周波数シフタ106−2−4のそれぞれから入力されたそれぞれのサブスペクトラムSSkを加算(合成)した出力信号を、IDFT回路108−2に出力する。そして、2番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたIDFT回路108−2は、ステップS108の処理において、加算器107−2から入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って生成した時間領域の送信信号を、PAPR算出回路109−2および最小PAPR選択器110に出力する。そして、2番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたPAPR算出回路109−2は、ステップS109の処理において、IDFT回路108−2から入力された時間領域の送信信号について算出したピーク対平均電力比の結果を、最小PAPR選択器110に出力する。   Thereafter, each of the frequency shifter 106-q-k, the adder 107-q, the IDFT circuit 108-q, and the PAPR calculation circuit 109-q included in the transmission sequence circuit group corresponding to the replica signal other than the first is The corresponding processing of step S106 to step S109 is executed. More specifically, for example, each of the frequency shifters 106-2-1 to 106-2-4 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the second duplicated signal has the phase in the process of step S 106. The frequency bands of sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4 input from each of the devices 105-2-1 to 105-2-4 are shifted and output to the adder 107-2. The adder 107-2 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the second duplicated signal is input from each of the frequency shifters 106-2-1 to 106-2-4 in the process of step S107. An output signal obtained by adding (synthesizing) each of the sub-spectrums SSk is output to the IDFT circuit 108-2. Then, the IDFT circuit 108-2 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the second duplicated signal performs inverse discrete Fourier transform on the output signal input from the adder 107-2 in the process of step S108. The generated time domain transmission signal is output to the PAPR calculation circuit 109-2 and the minimum PAPR selector 110. The PAPR calculation circuit 109-2 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the second duplicated signal calculates the peak calculated for the time domain transmission signal input from the IDFT circuit 108-2 in the process of step S109. The result of the average power ratio is output to the minimum PAPR selector 110.

また、例えば、3番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ106−3−1〜周波数シフタ106−3−4のそれぞれは、ステップS106の処理において、位相器105−3−1〜位相器105−3−4のそれぞれから入力されたサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4の周波数帯域をシフトして、加算器107−3に出力する。そして、3番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた加算器107−3は、ステップS107の処理において、周波数シフタ106−3−1〜周波数シフタ106−3−4のそれぞれから入力されたそれぞれのサブスペクトラムSSkを加算(合成)した出力信号を、IDFT回路108−3に出力する。そして、3番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたIDFT回路108−3は、ステップS108の処理において、加算器107−3から入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って生成した時間領域の送信信号を、PAPR算出回路109−3および最小PAPR選択器110に出力する。そして、3番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたPAPR算出回路109−3は、ステップS109の処理において、IDFT回路108−3から入力された時間領域の送信信号について算出したピーク対平均電力比の結果を、最小PAPR選択器110に出力する。   Further, for example, each of the frequency shifters 106-3-1 to 106-3-4 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the third replica signal is the phase shifter 105-3 in the process of step S 106. The frequency bands of sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4 input from −1 to phase shifter 105-3-4 are shifted and output to adder 107-3. The adder 107-3 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the third duplicated signal is input from each of the frequency shifters 106-3-1 to 106-3-4 in the process of step S107. An output signal obtained by adding (synthesizing) each of the sub-spectrums SSk is output to the IDFT circuit 108-3. Then, the IDFT circuit 108-3 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the third duplicated signal performs inverse discrete Fourier transform on the output signal input from the adder 107-3 in the process of step S108. The generated time domain transmission signal is output to the PAPR calculation circuit 109-3 and the minimum PAPR selector 110. Then, the PAPR calculation circuit 109-3 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the third duplicated signal calculates the peak calculated for the time domain transmission signal input from the IDFT circuit 108-3 in the process of step S109. The result of the average power ratio is output to the minimum PAPR selector 110.

図4(d)には、2番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれた周波数シフタ106−2−1〜周波数シフタ106−2−4のそれぞれがステップS106の処理において出力した周波数帯域をシフトした(分散させた)後のサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4のそれぞれを、加算器107−2がステップS107の処理において加算(合成)した出力信号を示している。2番目の複製信号に対応する送信系列回路群に含まれたIDFT回路108−2は、図4(d)に示されたような周波数帯域が分散された複数のサブスペクトラムSSkが含まれる出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って時間領域の送信信号を生成し、生成した時間領域の送信信号をPAPR算出回路109−2および最小PAPR選択器110に出力する。   In FIG. 4D, the frequencies output by the frequency shifters 106-2-1 to 106-2-4 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the second duplicated signal in the process of step S106. An output signal obtained by adding (synthesizing) the sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4 after the band is shifted (dispersed) by the adder 107-2 in the process of step S107 is shown. The IDFT circuit 108-2 included in the transmission sequence circuit group corresponding to the second duplicate signal outputs an output signal including a plurality of sub-spectrums SSk in which frequency bands are dispersed as shown in FIG. Is subjected to inverse discrete Fourier transform to generate a transmission signal in the time domain, and the generated transmission signal in the time domain is output to the PAPR calculation circuit 109-2 and the minimum PAPR selector 110.

このようにしてそれぞれの送信系列回路群は、対応する複製信号に対する処理を実行する。そして、ステップS110の判定の結果、全ての複製信号に対して処理が終了した場合(ステップS110の“YES”)、最小PAPR選択器110は、それぞれのPAPR算出回路109−qから入力されたピーク対平均電力比の算出結果に基づいて、最もピーク対平均電力比が小さい時間領域の送信信号を選択し、最終的な送信信号として受信装置20に送信する(ステップS112)。   In this way, each transmission series circuit group executes processing for the corresponding duplicate signal. As a result of the determination in step S110, when the processing is completed for all the duplicate signals (“YES” in step S110), the minimum PAPR selector 110 receives the peaks input from the respective PAPR calculation circuits 109-q. Based on the calculation result of the average power ratio, the transmission signal in the time domain having the smallest peak-to-average power ratio is selected and transmitted to the reception device 20 as the final transmission signal (step S112).

このように、送信装置10では、送信回路100によって、データ信号が含まれる変調信号を複数のスペクトラムに分割し、さらに、位相オフセットを変えた複数の時間領域の送信信号を生成する。そして、送信装置10では、生成した複数の時間領域の送信信号のそれぞれのピーク対平均電力比を算出して、生成した複数の時間領域の送信信号の内、最もピーク対平均電力比が小さい時間領域の送信信号を、最終的な送信信号として送信する。これにより、送信装置10では、送信信号に含まれるそれぞれのサブスペクトラムの間で互いの位相が同相合成される頻度を低減した、ピーク対平均電力比が小さい送信信号を送信することができる。このことにより、送信装置10では、大型で高出力の増幅器を用いる必要がなくなり、送信装置10の小型化を実現することができる。   In this way, in the transmission apparatus 10, the transmission circuit 100 divides the modulated signal including the data signal into a plurality of spectrums, and further generates a plurality of time domain transmission signals with different phase offsets. Then, the transmitter 10 calculates the peak-to-average power ratio of each of the generated transmission signals in the plurality of time domains, and the time with the smallest peak-to-average power ratio among the generated transmission signals in the plurality of time domains. The transmission signal of the area is transmitted as the final transmission signal. Thereby, in the transmission apparatus 10, it is possible to transmit a transmission signal having a small peak-to-average power ratio in which the frequency with which the phases of each sub-spectrum included in the transmission signal are in-phase combined is reduced. This eliminates the need for using a large, high-power amplifier in the transmission device 10, thereby realizing a reduction in the size of the transmission device 10.

次に、本実施形態の通信システム1に備えた受信装置20の構成および動作について説明する。図5は、本実施形態の通信システム1を構成する受信装置20に備えた受信回路200の概略構成を示したブロック図である。受信回路200は、DFT(離散フーリエ変換)回路201、複数の抽出フィルタ202、複数の周波数シフタ203、複数の位相推定器204、複数の位相器205、加算器206、IDFT(逆離散フーリエ変換)回路207、復調回路208を備えている。   Next, the configuration and operation of the receiving device 20 provided in the communication system 1 of the present embodiment will be described. FIG. 5 is a block diagram showing a schematic configuration of the receiving circuit 200 provided in the receiving device 20 configuring the communication system 1 of the present embodiment. The receiving circuit 200 includes a DFT (Discrete Fourier Transform) circuit 201, a plurality of extraction filters 202, a plurality of frequency shifters 203, a plurality of phase estimators 204, a plurality of phase shifters 205, an adder 206, and an IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform). A circuit 207 and a demodulation circuit 208 are provided.

受信回路200では、送信回路100に備えた帯域分割フィルタ104と同じ数の抽出フィルタ202および周波数シフタ203と、送信回路100に備えた帯域分割フィルタ104の数−1個の位相推定器204および位相器205を備えている。図5には、送信回路100に備えた帯域分割フィルタ104の数と同じN個の抽出フィルタ202−1〜抽出フィルタ202−N、および周波数シフタ203−1〜周波数シフタ203−Nと、(N−1)個の位相推定器204−2〜位相推定器204−N、および位相器205−2〜位相器205−Nとを備えた受信回路200の構成を示している。以下の説明においては、図5に示した受信回路200のそれぞれの構成要素に付与した符号の後の「−」に続いて、その構成要素が対応している帯域分割フィルタ104−kを表す符号を付与して表す。つまり、帯域分割フィルタ104−kに対応する抽出フィルタ202、周波数シフタ203、位相推定器204、および位相器205のそれぞれを、「抽出フィルタ202−k」、「周波数シフタ203−k」、「位相推定器204−k」、および「位相器205−k」(1≦k≦N)と表す。 In the reception circuit 200, the same number of extraction filters 202 and frequency shifters 203 as the band division filter 104 included in the transmission circuit 100, the number of the phase division filters 104 included in the transmission circuit 100 −1 phase estimators 204 and phases A container 205 is provided. Figure 5 is a band same the N D extraction filter 202-1~ extraction filter 202-N D and the number of division filter 104, and frequency shifter 203-1~ frequency shifter 203-N D having the transmission circuit 100 shows the configuration of the receiving circuit 200 with the (N D -1) pieces of phase estimator 204-2~ phase estimator 204-N D, and phase shifter 205-2~ phaser 205-N D . In the following description, a symbol representing the band division filter 104-k to which the component corresponds, following “-” after the symbol assigned to each component of the receiving circuit 200 shown in FIG. Is given. That is, the extraction filter 202, the frequency shifter 203, the phase estimator 204, and the phase shifter 205 corresponding to the band division filter 104-k are respectively referred to as “extraction filter 202-k”, “frequency shifter 203-k”, “phase”. It is expressed as “estimator 204-k” and “phaser 205-k” (1 ≦ k ≦ N D ).

DFT回路201は、送信装置10から送信されてきた時間領域の送信信号に対して離散フーリエ変換を行って、周波数領域の信号を生成する。そして、DFT回路201は、生成した周波数領域の信号を、抽出フィルタ202−kのそれぞれに出力する。   The DFT circuit 201 performs a discrete Fourier transform on the time domain transmission signal transmitted from the transmission apparatus 10 to generate a frequency domain signal. Then, the DFT circuit 201 outputs the generated frequency domain signal to each of the extraction filters 202-k.

抽出フィルタ202−kのそれぞれは、DFT回路201から入力された周波数領域の信号から、対応する帯域分割フィルタ104−kが生成したサブスペクトラムSSkに応じた信号を抽出する。そして、抽出フィルタ202のそれぞれは、抽出したサブスペクトラムSSkに応じた信号を、対応する周波数シフタ203−kに出力する。   Each of the extraction filters 202-k extracts a signal corresponding to the sub-spectrum SSk generated by the corresponding band division filter 104-k from the frequency domain signal input from the DFT circuit 201. Then, each of the extraction filters 202 outputs a signal corresponding to the extracted sub-spectrum SSk to the corresponding frequency shifter 203-k.

周波数シフタ203−kのそれぞれは、対応する抽出フィルタ202−kから入力されたサブスペクトラムSSkの周波数帯域を目的の周波数帯域にシフトする。なお、周波数シフタ203−kのそれぞれによるサブスペクトラムSSkの周波数帯域のシフトは、送信回路100に備えた周波数シフタ106−q−kによってサブスペクトラムSSkのそれぞれがシフトされる前の周波数帯域に戻す処理である。周波数シフタ203−kのそれぞれによる周波数帯域のシフトの処理によって、受信回路200内のそれぞれのサブスペクトラムSSkの周波数帯域は、隣接するサブスペクトラムSSkの周波数帯域と重複した状態になる。つまり、周波数シフタ203−kのそれぞれは、送信回路100に備えた周波数シフタ106−q−kがそれぞれのサブスペクトラムSSkの周波数帯域を分散させる前の、重畳領域がある状態(図4(c)参照)に戻す。そして、周波数シフタ203−kのそれぞれは、周波数帯域をシフトした後、つまり、周波数帯域を戻したサブスペクトラムSSkを、加算器206、または対応する位相推定器204−kおよび位相器205−kに出力する。   Each of the frequency shifters 203-k shifts the frequency band of the sub-spectrum SSk input from the corresponding extraction filter 202-k to the target frequency band. Note that the shift of the frequency band of the sub-spectrum SSk by each of the frequency shifters 203-k is a process of returning to the frequency band before each of the sub-spectrum SSk is shifted by the frequency shifter 106-q-k provided in the transmission circuit 100. It is. By the frequency band shift processing by each of the frequency shifters 203-k, the frequency band of each sub-spectrum SSk in the receiving circuit 200 is overlapped with the frequency band of the adjacent sub-spectrum SSk. That is, each of the frequency shifters 203-k has a superimposed region before the frequency shifter 106-q-k provided in the transmission circuit 100 disperses the frequency band of each sub-spectrum SSk (FIG. 4C). Return to). Each of the frequency shifters 203-k shifts the frequency band, that is, the sub-spectrum SSk after returning the frequency band to the adder 206 or the corresponding phase estimator 204-k and phase shifter 205-k. Output.

図5に示した受信回路200の構成では、周波数シフタ203−1が、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムSS1を加算器206と位相推定器204−2とに出力する構成している。また、図5に示した受信回路200の構成では、周波数シフタ203−2が、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムSS2を位相推定器204−2と位相器205−2とに出力し、周波数シフタ203−3が、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムSS3を位相推定器204−3と位相器205−3とに出力する構成している。同様に、図5に示した受信回路200の構成では、周波数シフタ203−Nが、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムSSNを位相推定器204−Nと位相器205−Nとに出力する構成している。 In the configuration of the receiving circuit 200 shown in FIG. 5, the frequency shifter 203-1 is configured to output the sub-spectrum SS1 after shifting the frequency band to the adder 206 and the phase estimator 204-2. In the configuration of the receiving circuit 200 shown in FIG. 5, the frequency shifter 203-2 outputs the sub-spectrum SS2 after the frequency band shift to the phase estimator 204-2 and the phase shifter 205-2, and the frequency The shifter 203-3 is configured to output the sub-spectrum SS3 after shifting the frequency band to the phase estimator 204-3 and the phase shifter 205-3. Similarly, in the configuration of the receiving circuit 200 shown in FIG. 5, the frequency shifter 203-N D is, the sub-spectrum SSN D phase estimator 204-N D and the phase shifter 205-N D after shifting the frequency band To output to.

位相推定器204−kのそれぞれは、2個の周波数シフタ203−kから入力された周波数帯域が隣接するそれぞれのサブスペクトラムSSkに基づいて、送信回路100に備えた位相器105−q−kによって付加された位相オフセットθqkの値を推定し、サブスペクトラムSSkを元の位相に戻す、つまり、サブスペクトラムSSkの位相を補償するための位相オフセット数式(6)(以下、「位相補償オフセット^θqk」と表す)の値を決定する。 Each of the phase estimators 204-k is operated by a phase shifter 105-q-k included in the transmission circuit 100 based on each sub-spectrum SSk in which the frequency bands input from the two frequency shifters 203-k are adjacent. The value of the added phase offset θ qk is estimated and the sub-spectrum SSk is returned to the original phase, that is, the phase offset formula (6) for compensating the phase of the sub-spectrum SSk (hereinafter referred to as “phase compensation offset ^ θ qk ")).

Figure 2016111607
Figure 2016111607

より具体的には、位相推定器204−kのそれぞれは、周波数帯域が隣接するサブスペクトラムSS(k−1)とサブスペクトラムSSkとの遷移域における相関値Rk_abを算出する。そして、位相推定器204−kのそれぞれは、算出した相関値Rk_abに基づいて、送信回路100に備えた位相器105−q−kによって付加された位相オフセットθqkの値を推定し、サブスペクトラムSSkに付加する位相補償オフセット^θqkの値を決定する。そして、位相推定器204−kのそれぞれは、決定した位相補償オフセット^θqkの値を、対応する位相器205−kに出力する。 More specifically, each of the phase estimators 204-k calculates a correlation value R k_ab in the transition region between the sub-spectrum SS (k−1) and the sub-spectrum SSk whose frequency bands are adjacent. Then, each of the phase estimators 204-k estimates the value of the phase offset θ qk added by the phase shifter 105-q-k included in the transmission circuit 100 based on the calculated correlation value R k_ab , determining the value of the phase compensation offset ^ theta qk to be added to the spectrum SSk. Then, each of the phase estimators 204-k outputs the determined value of the phase compensation offset ^ θ qk to the corresponding phase shifter 205-k.

なお、上述したように、送信回路100では、サブスペクトラムSS1には位相オフセットを付加していない(図4(c)参照)。このため、サブスペクトラムSS1は、サブスペクトラムSSk(2≦k≦N)に対する位相補償オフセット^θqkの値を決定する際の基準となる。また、以降のサブスペクトラムSSk(3≦k≦N)に対する位相補償オフセット^θqkの値を決定する際には、決定した位相補償オフセット^θqkの値に基づいて位相が補償されたサブスペクトラムSSk(2≦k≦N)が順次、基準のサブスペクトラムSS(k−1)となっていく。なお、位相推定器204−kのそれぞれにおける位相オフセットθqkの値の推定方法、つまり、位相補償オフセット^θqkの値の決定方法に関する詳細な説明は、後述する。 As described above, in the transmission circuit 100, no phase offset is added to the sub-spectrum SS1 (see FIG. 4C). Therefore, the sub-spectrum SS1 is used as a reference in determining the value of the phase compensation offset ^ theta qk for the sub spectrum SSk (2 ≦ k ≦ N D ). Further, when determining the value of the phase compensation offset ^ θ qk for the subsequent sub-spectrum SSk (3 ≦ k ≦ N D ), the phase compensated based on the determined value of the phase compensation offset ^ θ qk The spectrum SSk (2 ≦ k ≦ N D ) sequentially becomes the reference sub-spectrum SS (k−1). A detailed description of the method of estimating the value of the phase offset θ qk in each of the phase estimators 204-k, that is, the method of determining the value of the phase compensation offset ^ θ qk will be described later.

位相器205−kのそれぞれは、対応する位相推定器204−kから入力されたサブスペクトラムSSkに対する位相補償オフセット^θqkを付加ことによって、周波数シフタ203−kが出力したサブスペクトラムSSkの位相を補償する。つまり、周波数シフタ203−kが出力したサブスペクトラムSSkの位相から、送信回路100に備えた位相器105−q−kによって付加された位相オフセットθqkを差し引くように位相を回転させて、サブスペクトラムSSkに付与された位相回転をなくし、帯域分割フィルタ104−kが出力したサブスペクトラムSSkと同じ位相に戻す。そして、位相器205−kのそれぞれは、位相を補償したサブスペクトラムSSkを、加算器206および対応する位相推定器204−kに出力する。なお、位相器205−kのそれぞれにおけるサブスペクトラムSSkの位相の補償方法に関する詳細な説明は、後述する。 Each of the phase shifters 205-k adds the phase compensation offset ^ θ qk to the sub-spectrum SSk input from the corresponding phase estimator 204-k, thereby changing the phase of the sub-spectrum SSk output by the frequency shifter 203-k. To compensate. That is, the phase is rotated so that the phase offset θ qk added by the phase shifter 105-q-k provided in the transmission circuit 100 is subtracted from the phase of the sub-spectrum SSk output from the frequency shifter 203-k. The phase rotation given to SSk is eliminated, and the phase is returned to the same phase as that of the sub-spectrum SSk output from the band division filter 104-k. Then, each of the phase shifters 205-k outputs the sub-spectrum SSk whose phase has been compensated to the adder 206 and the corresponding phase estimator 204-k. A detailed description of the phase compensation method of the sub-spectrum SSk in each of the phase shifters 205-k will be described later.

加算器206は、対応する周波数シフタ203―kまたは位相器205−kから入力された、周波数帯域のシフトを元に戻した後のサブスペクトラムSSkのそれぞれを加算(合成)する。これにより、受信回路200では、送信回路100に備えたDFT回路103が生成した変調信号と同じ周波数領域の変調信号を得ることになる。そして、加算器206は、入力された複数のサブスペクトラムSSkを加算した変調信号を、IDFT回路207に出力する。   The adder 206 adds (synthesizes) each of the sub-spectrums SSk input from the corresponding frequency shifter 203-k or phase shifter 205-k after returning the shift of the frequency band. As a result, the reception circuit 200 obtains a modulation signal in the same frequency domain as the modulation signal generated by the DFT circuit 103 provided in the transmission circuit 100. Then, the adder 206 outputs a modulation signal obtained by adding the plurality of input sub-spectrums SSk to the IDFT circuit 207.

IDFT回路207は、加算器206から入力された変調信号に対して逆離散フーリエ変換を行って、時間領域の変調信号を生成する。そして、IDFT回路207は、生成した時間領域の変調信号を復調回路208に出力する。   The IDFT circuit 207 performs inverse discrete Fourier transform on the modulated signal input from the adder 206 to generate a time domain modulated signal. The IDFT circuit 207 then outputs the generated time domain modulation signal to the demodulation circuit 208.

復調回路208は、IDFT回路207から入力された時間領域の変調信号を、送信回路100に備えた変調回路101が送信するデータ信号を変調したQPSKなどの変調方式に対応する復調方式で復調して、送信回路100が送信したデータ信号を取り出す。   The demodulation circuit 208 demodulates the time-domain modulation signal input from the IDFT circuit 207 with a demodulation method corresponding to a modulation method such as QPSK that modulates the data signal transmitted from the modulation circuit 101 included in the transmission circuit 100. The data signal transmitted by the transmission circuit 100 is taken out.

ここで、位相推定器204−kのそれぞれにおける位相オフセットθqkの値の推定方法、つまり、位相補償オフセット^θqkの値の決定方法と、位相器205−kのそれぞれにおけるサブスペクトラムSSkの位相の補償方法について説明する。 Here, the method of estimating the value of the phase offset θ qk in each of the phase estimators 204-k, that is, the method of determining the value of the phase compensation offset ^ θ qk , and the phase of the sub-spectrum SSk in each of the phase shifters 205-k A compensation method for this will be described.

まず、位相推定器204−kが位相オフセットθqkの値を推定(決定)する際に算出する相関値Rk_abの算出方法について説明する。送信回路100から送信された送信信号に含まれるそれぞれのサブスペクトラムSSkは、送信回路100に備えた周波数シフタ106−q−kによって、図4(d)に示したように、周波数帯域が分散されている。このため、受信回路200では、周波数シフタ203−kが、それぞれのサブスペクトラムSSkの周波数帯域を、シフトされる前の状態に戻す。これにより、位相推定器204−kに入力されるサブスペクトラムSS(k−1)とサブスペクトラムSSkとは、図4(c)で示したように、送信回路100において分散されたそれぞれのサブスペクトラムSSkの遷移域同士が重複している状態となる。このため、隣接するサブスペクトラムSSkの遷移域は共通の信号成分を持っている。つまり、それぞれのサブスペクトラムSSkには、共通の信号成分が、DFT回路201による離散フーリエ変換によって、それぞれのサブスペクトラムSSkにおける周波数帯域内に離散化して含まれている。そこで、位相推定器204−kでは、重複している遷移域の信号成分から相関値Rk_abを算出する。 First, a method of calculating the correlation value R k — ab calculated when the phase estimator 204-k estimates (determines) the value of the phase offset θ qk will be described. Each sub-spectrum SSk included in the transmission signal transmitted from the transmission circuit 100 is distributed in frequency band by the frequency shifter 106-q-k included in the transmission circuit 100 as shown in FIG. ing. For this reason, in the receiving circuit 200, the frequency shifter 203-k returns the frequency band of each sub-spectrum SSk to the state before being shifted. Thereby, the sub-spectrum SS (k−1) and the sub-spectrum SSk input to the phase estimator 204-k are each sub-spectrum dispersed in the transmission circuit 100 as shown in FIG. The transition areas of SSk overlap each other. For this reason, adjacent sub-spectrum SSk transition regions have a common signal component. That is, each subspectrum SSk includes a common signal component that is discretized in the frequency band of each subspectrum SSk by the discrete Fourier transform by the DFT circuit 201. Therefore, the phase estimator 204-k calculates a correlation value R k_ab from the overlapping signal components in the transition region.

図6は、本実施形態の通信システム1を構成する受信装置20において信号の相関値Rk_abの算出方法を説明する図である。図6には、位相推定器204−kに入力されるサブスペクトラムSS(k−1)とサブスペクトラムSSkとの一例を示している。以下の説明においては、それぞれのサブスペクトラムSSkにおける低周波数側の遷移域に離散化された信号成分を、周波数の低い側から順番にak1、ak2、・・・、akpとし、それぞれのサブスペクトラムSSkにおける高周波数側の遷移域に離散化された信号成分を、周波数の低い側から順番にbk1、bk2、・・・、bkpと定義する。なお、pは遷移域の周波数帯域に含まれる離散化された信号成分の数とする。このとき、例えば、DFT回路201における周波数の分解能をr、遷移域の周波数帯域の帯域幅をBとすると、信号成分の数pは、p=[B/r]となる。ただし、[x]は、xを超えない最大の整数とする。 FIG. 6 is a diagram illustrating a method for calculating the correlation value R k_ab of the signal in the receiving device 20 configuring the communication system 1 of the present embodiment. FIG. 6 shows an example of the sub-spectrum SS (k−1) and the sub-spectrum SSk that are input to the phase estimator 204-k. In the following description, the signal components discretized in the transition region on the low frequency side in each sub-spectrum SSk are a k1 , a k2 ,..., A kp in order from the low frequency side, The signal components discretized in the transition region on the high frequency side in the sub spectrum SSk are defined as b k1 , b k2 ,..., B kp in order from the low frequency side. Note that p is the number of discretized signal components included in the frequency band of the transition region. At this time, for example, assuming that the frequency resolution in the DFT circuit 201 is r and the bandwidth of the frequency band in the transition region is B t , the number p of signal components is p = [B t / r]. However, [x] is the maximum integer not exceeding x.

そして、相関値Rk_abは、隣接するサブスペクトラムSS(k−1)とサブスペクトラムSSkとにおける離散化された信号成分aと信号成分bとに基づいて算出する。より具体的には、相関値Rk_abは、下式(7)に表したように、サブスペクトラムSS(k−1)の高周波数側の信号成分b(k−1)1、b(k−1)2、・・・、b(k−1)pと、サブスペクトラムSSkの低周波数側の信号成分ak1、ak2、・・・、akpの複素共役とを乗算した後に、周波数軸方向に平滑化することによって算出する。 Then, the correlation value R k_ab is calculated based on the discretized signal component a and signal component b in the adjacent sub-spectrum SS (k−1) and sub-spectrum SSk. More specifically, the correlation value R k — ab is expressed by the signal components b (k−1) 1 , b (k− ) on the high frequency side of the sub-spectrum SS (k−1) as expressed in the following equation (7). 1) 2, ···, b ( k1) and p, the signal components of the low frequency side of the sub-spectrum SSk a k1, a k2, ··· , after multiplying the complex conjugate of a kp, the frequency axis Calculated by smoothing in the direction.

Figure 2016111607
Figure 2016111607

図6には、信号成分の数p=3であるときの一例を示している。図6に示した一例における相関値Rk_abは、下式(8)によって表される。 FIG. 6 shows an example when the number of signal components is p = 3. The correlation value R k_ab in the example shown in FIG. 6 is expressed by the following equation (8).

Figure 2016111607
Figure 2016111607

位相推定器204−kでは、このようにして算出した相関値Rk_abが、予め定めた閾値α以上であるとき、送信回路100から、位相器105−q−kによって位相オフセットθqkの値が付加されたサブスペクトラムSSkが送信信号として送信されたと判断する。一方、位相推定器204−kでは、相関値Rk_abが、閾値α未満であるとき、送信回路100から、位相オフセットθqkの値が付加されていないサブスペクトラムSSkが送信信号として送信されたと判断する。 In the phase estimator 204-k, when the correlation value R k_ab calculated in this way is equal to or larger than a predetermined threshold value α, the value of the phase offset θ qk is transmitted from the transmission circuit 100 by the phase shifter 105-q-k. It is determined that the added sub-spectrum SSk has been transmitted as a transmission signal. On the other hand, when the correlation value R k_ab is less than the threshold value α, the phase estimator 204-k determines that the sub-spectrum SSk to which the value of the phase offset θ qk is not added is transmitted as a transmission signal from the transmission circuit 100. To do.

位相推定器204−kは、位相器105−q−kによって位相オフセットθqkの値が付加されたサブスペクトラムSSkが、送信信号として送信回路100から送信されたと判断した場合、算出した相関値Rk_abに基づいて、送信信号に含まれるそれぞれのサブスペクトラムSSkを元の位相に戻すための位相補償オフセット^θqkの値を決定する。 When the phase estimator 204-k determines that the sub-spectrum SSk to which the value of the phase offset θ qk is added by the phase shifter 105-q-k is transmitted from the transmission circuit 100 as a transmission signal, the calculated correlation value R Based on k_ab , the value of the phase compensation offset ^ θ qk for returning each sub-spectrum SSk included in the transmission signal to the original phase is determined.

続いて、位相推定器204−kのそれぞれにおける位相補償オフセット^θqkの値の決定方法と、位相器205−kのそれぞれにおけるサブスペクトラムSSkの位相の補償方法について説明する。位相推定器204−kによる位相補償オフセット^θqkの値の決定方法では、重複している遷移域の信号成分から算出した相関値Rk_abに基づいて、位相補償オフセット^θqkの値を順次決定する。 Subsequently, a method of determining the value of the phase compensation offset ^ θ qk in each of the phase estimators 204-k and a method of compensating the phase of the sub-spectrum SSk in each of the phase shifters 205-k will be described. In the method of determining the value of the phase compensation offset ^ θ qk by the phase estimator 204-k, the value of the phase compensation offset ^ θ qk is sequentially applied based on the correlation value R k_ab calculated from the signal components in the overlapping transition region. decide.

まず、位相推定器204−2では、周波数シフタ203−1から出力されたサブスペクトラムSS1と、周波数シフタ203−2から出力されたサブスペクトラムSS2との遷移域から算出した相関値R2_abに基づいて、下式(9)によってサブスペクトラムSS2に付加する位相補償オフセット^θq2の値を決定する。そして、位相推定器204−2は、決定した位相補償オフセット^θq2の値を、対応する位相器205−2に出力する。 First, in phase estimator 204-2 , based on correlation value R2_ab calculated from the transition region between subspectrum SS1 output from frequency shifter 203-1 and subspectrum SS2 output from frequency shifter 203-2. The value of the phase compensation offset ^ θ q2 to be added to the sub-spectrum SS2 is determined by the following equation (9). Then, the phase estimator 204-2 outputs the determined value of the phase compensation offset ^ θ q2 to the corresponding phase shifter 205-2.

Figure 2016111607
Figure 2016111607

上式(9)において、kは対応する帯域分割フィルタ104−kを表す。なお、以下の説明においては、説明を容易にするため、上式(9)におけるaが、位相推定器204−kに入力される基準のサブスペクトラムSSk(位相推定器204−2においてはサブスペクトラムSS1、すなわち“1”)を表し、bが、位相推定器204−kにおいて位相補償オフセット^θqkの値を決定するサブスペクトラムSSk(位相推定器204−2においてはサブスペクトラムSS2、すなわち“2”)を表すものとして説明する。従って、位相推定器204−2は、算出した相関値R2_12から上式(9)によって決定した位相補償オフセット^θq2の値(=arctan(R2_12))を、対応する位相器205−2に出力する。 In the above equation (9), k represents the corresponding band dividing filter 104-k. In the following description, for ease of explanation, a in the above equation (9) is a reference sub-spectrum SSk input to the phase estimator 204-k (sub-spectrum in the phase estimator 204-2). SS1, i.e. "1"), and b is the subspectrum SSk that determines the value of the phase compensation offset ^ qq in the phase estimator 204-k (subspectrum SS2 in the phase estimator 204-2, i.e. "2"")" Will be described. Therefore, the phase estimator 204-2 uses the value of the phase compensation offset ^ θ q2 (= arctan (R 2 — 12 )) determined by the above equation (9) from the calculated correlation value R 2 — 12 and the corresponding phase shifter 205-2. Output to.

そして、位相器205−2は、対応する周波数シフタ203−2から入力されたサブスペクトラムSS2に、対応する位相推定器204−2から入力されたサブスペクトラムSS2に対する位相補償オフセット^θq2の値を付加ことによって、周波数シフタ203−2が出力したサブスペクトラムSS2の位相を補償する。より具体的には、位相器205−2は、サブスペクトラムSS2に位相補償オフセット^θq2の値に基づいた数式(10)の値(位相器205−2では、「exp(−j^θq2)」)を乗算することによって、サブスペクトラムSS2の位相を補償する。 Then, the phase shifter 205-2 sets the value of the phase compensation offset ^ θ q2 for the sub-spectrum SS2 input from the corresponding phase estimator 204-2 to the sub-spectrum SS2 input from the corresponding frequency shifter 203-2. By adding, the phase of the sub-spectrum SS2 output from the frequency shifter 203-2 is compensated. More specifically, the phase shifter 205-2 includes the value of Expression (10) based on the value of the phase compensation offset ^ θ q2 in the sub-spectrum SS2 (in the phase shifter 205-2, “exp (−j ^ θ q2 ) ") To compensate for the phase of the subspectrum SS2.

Figure 2016111607
Figure 2016111607

続いて、位相推定器204−3では、位相器205−2によって位相が補償されたサブスペクトラムSS2と、周波数シフタ203−3から出力されたサブスペクトラムSS3との遷移域から算出した相関値R3_23に基づいて、上式(9)によってサブスペクトラムSS3に付加する位相補償オフセット^θq3の値(=arctan(R3_23))を決定し、対応する位相器205−3に出力する。 Subsequently, in the phase estimator 204-3, the correlation value R 3 — 23 calculated from the transition region between the sub-spectrum SS2 whose phase is compensated by the phase shifter 205-2 and the sub-spectrum SS3 output from the frequency shifter 203-3. Based on the above, the value (= arctan (R 3 — 23 )) of the phase compensation offset ^ θ q3 to be added to the sub-spectrum SS3 is determined by the above equation (9), and is output to the corresponding phase shifter 205-3.

そして、位相器205−3は、対応する周波数シフタ203−3から入力されたサブスペクトラムSS3に、対応する位相推定器204−3から入力されたサブスペクトラムSS2に対する位相補償オフセット^θq3の値に基づいた上記数式(10)の値(位相器205−3では、「exp(−j^θq3)」)を乗算することによって、サブスペクトラムSS3の位相を補償する。 Then, the phase shifter 205-3 converts the sub-spectrum SS3 input from the corresponding frequency shifter 203-3 to the value of the phase compensation offset ^ θ q3 for the sub-spectrum SS2 input from the corresponding phase estimator 204-3. The phase of the sub-spectrum SS3 is compensated by multiplying the value of the formula (10) based on the above (in the phase shifter 205-3, “exp (−j ^ θ q3 )”).

続いて、以降の位相推定器204−k(4≦k≦N)も同様に、サブスペクトラムSS(k−1)とサブスペクトラムSSkとの遷移域から算出した相関値Rk_abに基づいて、上式(9)によって位相補償オフセット^θqkの値(=arctan(Rk_ab))を決定する。そして、位相推定器204−kに対応する位相器205―k(4≦k≦N)も同様に、対応する周波数シフタ203−kから入力されたサブスペクトラムSSkに、入力された位相補償オフセット^θqkの値に基づいた上記数式(10)の値(位相器205−kでは、「exp(−j^θqk)」)を乗算することによって、サブスペクトラムSSkの位相を順次補償する。 Then, since the phase estimator 204-k (4 ≦ k ≦ N D) Similarly, on the basis of the sub-spectrum SS (k-1) and the correlation value R K_ab calculated from the transition zone between the sub-spectrum SSk, The value of the phase compensation offset ^ θ qk (= arctan (R k — ab )) is determined by the above equation (9). Similarly, the phase shifter 205-k (4 ≦ k ≦ N D ) corresponding to the phase estimator 204-k also receives the phase compensation offset input to the sub-spectrum SSk input from the corresponding frequency shifter 203-k. The phase of the sub-spectrum SSk is sequentially compensated by multiplying the value of the above formula (10) based on the value of {circumflex over (θ) } qk (in the phase shifter 205-k, “exp (−j ^ θ qk )”).

次に、本実施形態の通信システム1に備えた受信装置20の動作について説明する。図7は、本実施形態の通信システム1を構成する受信装置20に備えた受信回路200における受信処理の処理手順を示したフローチャートである。また、図8は、本実施形態の通信システム1を構成する受信装置20に備えた受信回路200による受信処理のそれぞれの段階の信号の一例を示した図である。図8には、受信装置20による受信処理のそれぞれの段階における受信回路200内の構成要素の信号の周波数帯域の一例を示している。以下の説明においては、受信装置20における受信処理の手順を、図5に示した受信回路200が、帯域分割フィルタ104−kを4個備えた送信回路100に対応した受信回路200である場合を例として、図8に示したそれぞれの信号の周波数帯域を示した図を参照して説明する。   Next, operation | movement of the receiver 20 with which the communication system 1 of this embodiment was equipped is demonstrated. FIG. 7 is a flowchart showing a processing procedure of reception processing in the reception circuit 200 provided in the reception device 20 configuring the communication system 1 of the present embodiment. FIG. 8 is a diagram illustrating an example of signals at each stage of reception processing by the reception circuit 200 included in the reception device 20 included in the communication system 1 of the present embodiment. FIG. 8 shows an example of the frequency band of the signal of the component in the receiving circuit 200 at each stage of the receiving process by the receiving device 20. In the following description, the procedure of the reception process in the reception apparatus 20 is described in the case where the reception circuit 200 illustrated in FIG. 5 is the reception circuit 200 corresponding to the transmission circuit 100 including four band division filters 104-k. As an example, description will be made with reference to a diagram showing frequency bands of respective signals shown in FIG.

まず、受信装置20における受信処理では、DFT回路201が、送信装置10から送信されてきた時間領域の送信信号に対して離散フーリエ変換を行い、周波数領域の信号を生成する。そして、DFT回路201は、生成した周波数領域の信号を、抽出フィルタ202−1〜抽出フィルタ202−4のそれぞれに出力する(ステップS200)。   First, in the reception process in the reception device 20, the DFT circuit 201 performs a discrete Fourier transform on the time-domain transmission signal transmitted from the transmission device 10 to generate a frequency-domain signal. Then, the DFT circuit 201 outputs the generated frequency domain signal to each of the extraction filters 202-1 to 202-4 (step S200).

続いて、抽出フィルタ202−1〜抽出フィルタ202−4のそれぞれは、DFT回路201から入力された周波数領域の信号に予め定めた抽出係数を乗算することによって、送信回路100に備えた対応する帯域分割フィルタ104−kが生成したサブスペクトラムSSkに応じた信号を抽出する。そして、抽出フィルタ202−1〜抽出フィルタ202−4のそれぞれは、抽出したサブスペクトラムSSkに応じた信号を、対応する周波数シフタ203−1〜周波数シフタ203−4のそれぞれに出力する(ステップS201)。   Subsequently, each of the extraction filter 202-1 to extraction filter 202-4 multiplies a frequency domain signal input from the DFT circuit 201 by a predetermined extraction coefficient, thereby corresponding bands provided in the transmission circuit 100. A signal corresponding to the sub-spectrum SSk generated by the division filter 104-k is extracted. Then, each of the extraction filters 202-1 to 202-4 outputs a signal corresponding to the extracted sub-spectrum SSk to each of the corresponding frequency shifters 203-1 to 203-4 (step S201). .

続いて、周波数シフタ203−1〜周波数シフタ203−4のそれぞれは、入力されたサブスペクトラムSSkの周波数帯域を、目的の周波数帯域にシフトすることによって、送信回路100に備えた周波数シフタ106−q−kによってサブスペクトラムSSkのそれぞれがシフトされる前の周波数帯域に戻す。そして、周波数シフタ203−1〜周波数シフタ203−4のそれぞれは、周波数帯域をシフトした後のサブスペクトラムSSkを、対応する加算器206、または対応する位相推定器204−2〜位相推定器204−4および位相器205−2〜位相器205−4に出力する(ステップS202)。   Subsequently, each of the frequency shifter 203-1 to the frequency shifter 203-4 shifts the frequency band of the input sub-spectrum SSk to a target frequency band, so that the frequency shifter 106 -q provided in the transmission circuit 100 is shifted. -K returns to the frequency band before each sub-spectrum SSk is shifted. Each of the frequency shifter 203-1 to frequency shifter 203-4 converts the sub-spectrum SSk after shifting the frequency band into the corresponding adder 206 or the corresponding phase estimator 204-2 to phase estimator 204-. 4 and the phase shifters 205-2 to 205-4 (step S202).

このステップS202の処理によって周波数シフタ203−1〜周波数シフタ203−4のそれぞれから、隣接するサブスペクトラムSSkの周波数帯域と重複している状態、つまり、送信回路100において分散されたそれぞれのサブスペクトラムSSkの遷移域同士が重複している状態と同様のサブスペクトラムSSkのそれぞれが出力される。例えば、受信回路200が受信した送信信号が、位相器105−q−kによって位相オフセットθqkの値が付加されたサブスペクトラムSSkが含まれる送信信号である場合、周波数シフタ203−2〜周波数シフタ203−4のそれぞれから出力される周波数領域のサブスペクトラムSS2〜サブスペクトラムSS4は、周波数シフタ203−1から出力されるサブスペクトラムSS1における位相θの特性と異なる特性の信号である。図8(a)には、周波数シフタ203−1〜周波数シフタ203−4のそれぞれから出力されるサブスペクトラムSSkにおいて、サブスペクトラムSS1の位相θの特性と異なる特性のサブスペクトラムSS2〜サブスペクトラムSS4を示している。 The state of overlapping with the frequency band of the adjacent sub-spectrum SSk from each of the frequency shifter 203-1 to frequency shifter 203-4 by the processing of step S202, that is, each sub-spectrum SSk dispersed in the transmission circuit 100. Each of the sub-spectrums SSk similar to the state in which the transition regions overlap are output. For example, when the transmission signal received by the reception circuit 200 is a transmission signal including the sub-spectrum SSk to which the value of the phase offset θ qk is added by the phase shifter 105-qk, the frequency shifter 203-2 to the frequency shifter The sub-spectrum SS2 to sub-spectrum SS4 in the frequency domain output from each of 203-4 are signals having characteristics different from the characteristics of the phase θ in the sub-spectrum SS1 output from the frequency shifter 203-1. FIG. 8A shows sub-spectrum SS2 to sub-spectrum SS4 having characteristics different from the characteristics of phase θ of sub-spectrum SS1 in sub-spectrum SSk output from each of frequency shifter 203-1 to frequency shifter 203-4. Show.

続いて、位相推定器204−2〜位相推定器204−4のそれぞれは、入力された周波数帯域が隣接するサブスペクトラムSS(k−1)とサブスペクトラムSSkとの位相θを比較することによって、遷移域における位相θの差を相関値Rk_abとして算出する。そして、位相推定器204−2〜位相推定器204−4のそれぞれは、算出した相関値Rk_abに基づいて、入力されたサブスペクトラムSSkに対応する位相補償オフセット^θqkの値を推定(決定)する。そして、位相推定器204−2〜位相推定器204−4のそれぞれは、推定(決定)したサブスペクトラムSSkに対応する位相補償オフセット^θqkの値を、対応する位相器205−2〜位相器205−4に出力する(ステップS203)。 Subsequently, each of the phase estimator 204-2 to phase estimator 204-4 compares the phase θ between the subspectrum SS (k−1) and the subspectrum SSk with which the input frequency bands are adjacent, The difference of the phase θ in the transition region is calculated as the correlation value R k_ab . Then, each of the phase estimator 204-2 to phase estimator 204-4 estimates (determines) the value of the phase compensation offset ^ θ qk corresponding to the input sub-spectrum SSk based on the calculated correlation value R k_ab. ) Then, each of the phase estimator 204-2 to phase estimator 204-4 uses the value of the phase compensation offset ^ θ qk corresponding to the estimated (determined) sub-spectrum SSk as the corresponding phase shifter 205-2 to phase shifter. It outputs to 205-4 (step S203).

続いて、位相器205−2〜位相器205−4のそれぞれは、入力されたサブスペクトラムSSkに、対応する位相推定器204−2〜位相推定器204−4のそれぞれから入力された位相補償オフセット^θqkの値を付加することによって、入力されたサブスペクトラムSSkの位相を補償する。そして、位相器205−kのそれぞれは、位相を補償したサブスペクトラムSSkを、加算器206および対応する位相推定器204−kに出力する。 Subsequently, each of the phase shifters 205-2 to 205-4 receives the phase compensation offsets input from the corresponding phase estimators 204-2 to 204-4 corresponding to the input sub-spectrum SSk. By adding the value of {circumflex over (θ) } qk, the phase of the input sub-spectrum SSk is compensated. Then, each of the phase shifters 205-k outputs the sub-spectrum SSk whose phase has been compensated to the adder 206 and the corresponding phase estimator 204-k.

図8(b)には、位相器205−2〜位相器205−4のそれぞれによって、周波数シフタ203−2〜周波数シフタ203−4のそれぞれから出力されたサブスペクトラムSS2〜サブスペクトラムSS4の位相θを補償する、つまり、送信回路100に備えた位相器105−q−kによって位相オフセットθqkが付加される前の位相に戻す様子を示している。より具体的には、サブスペクトラムSS2に位相補償オフセット^θ22の値を付加し、サブスペクトラムSS3に位相補償オフセット^θ23の値を付加し、サブスペクトラムSS4に位相補償オフセット^θ24の値を付加する様子を示している。これにより、サブスペクトラムSS2〜サブスペクトラムSS4のそれぞれの位相θは、サブスペクトラムSS1における位相θの特性と同様の特性となる。なお、図8(b)を見てわかるように、サブスペクトラムSS1には位相補償オフセット^θqkの値を付加していない。これは、上述したように、送信回路100では、サブスペクトラムSS1には位相オフセットθqkが付加されていないからである。 FIG. 8B shows the phase θ of the subspectrum SS2 to the subspectrum SS4 output from the frequency shifter 203-2 to the frequency shifter 203-4 by the phase shifter 205-2 to the phase shifter 205-4, respectively. , I.e. , returning to the phase before the phase offset θ qk is added by the phase shifter 105 -q-k provided in the transmission circuit 100. More specifically, the value of the phase compensation offset ^ θ 22 is added to the sub-spectrum SS2, the value of the phase compensation offset ^ θ 23 is added to the sub-spectrum SS3, and the value of the phase compensation offset ^ θ 24 is added to the sub-spectrum SS4. The state of adding is shown. Thereby, each phase θ of the sub-spectrum SS2 to the sub-spectrum SS4 has the same characteristics as the characteristics of the phase θ in the sub-spectrum SS1. As can be seen from FIG. 8B, the phase compensation offset ^ θ qk is not added to the sub-spectrum SS1. This is because, as described above, in the transmission circuit 100, the phase offset θ qk is not added to the sub-spectrum SS1.

なお、位相器205−2〜位相器205−4のそれぞれにおけるサブスペクトラムSS2〜サブスペクトラムSS4のそれぞれに対する位相θの補償は、上述したように、低周波数側のサブスペクトラムSSkから順次行われる。このため、加算器206は、周波数シフタ203―1および位相器205−2〜位相器205−4のそれぞれからサブスペクトラムSSkが入力されたか否かによって、全てのサブスペクトラムSSkに対して処理が終了したか否かを判定する(ステップS205)。   The compensation of phase θ for each of sub-spectrum SS2 to sub-spectrum SS4 in each of phase shifter 205-2 to phase shifter 205-4 is sequentially performed from the low-frequency side sub-spectrum SSk as described above. For this reason, the adder 206 completes the processing for all the sub-spectrums SSk depending on whether or not the sub-spectrum SSk is input from each of the frequency shifter 203-1 and the phase shifters 205-2 to 205-4. It is determined whether or not (step S205).

ステップS205の判定の結果、全てのサブスペクトラムSSkに対して処理が終了していない場合(ステップS205の“NO”)、ステップS203に戻って、ステップS203〜ステップS205の処理を繰り返す。   If the result of determination in step S205 is that processing has not been completed for all sub-spectrums SSk (“NO” in step S205), the process returns to step S203, and the processes in steps S203 to S205 are repeated.

一方、ステップS205の判定の結果、全てのサブスペクトラムSSkに対して処理が終了した場合(ステップS205の“YES”)、加算器206は、周波数シフタ203―1および位相器205−2〜位相器205−4のそれぞれからサブスペクトラムSSk、つまり、周波数帯域のシフトを元に戻した後のサブスペクトラムSSkのそれぞれを加算(合成)する。そして、加算器206は、複数のサブスペクトラムSSkを加算した出力信号を、IDFT回路207に出力する(ステップS206)。つまり、加算器206は、周波数シフタ203―1および位相器205−2〜位相器205−4のそれぞれから、周波数帯域のシフトを元に戻した後のサブスペクトラムSS1〜サブスペクトラムSS4が入力されるのを待ってから、入力された全てのサブスペクトラムSSkを加算(合成)した出力信号を、IDFT回路207に出力する。   On the other hand, if the result of determination in step S205 is that processing has been completed for all the sub-spectrums SSk (“YES” in step S205), the adder 206 includes the frequency shifter 203-1 and the phase shifter 205-2 to phase shifter. Each sub-spectrum SSk from 205-4, that is, each sub-spectrum SSk after returning the shift of the frequency band is added (synthesized). Then, the adder 206 outputs an output signal obtained by adding the plurality of sub-spectrums SSk to the IDFT circuit 207 (step S206). That is, the adder 206 receives the sub-spectrum SS1 to sub-spectrum SS4 after returning the frequency band shift from the frequency shifter 203-1 and the phase shifters 205-2 to 205-4. Then, an output signal obtained by adding (combining) all the input sub-spectrums SSk is output to the IDFT circuit 207.

続いて、IDFT回路207は、加算器206から入力された出力信号に対して逆離散フーリエ変換を行って、時間領域の変調信号を生成する。そして、IDFT回路207は、生成した時間領域の変調信号を、復調回路208に出力する(ステップS207)。   Subsequently, the IDFT circuit 207 performs inverse discrete Fourier transform on the output signal input from the adder 206 to generate a time domain modulated signal. Then, the IDFT circuit 207 outputs the generated time domain modulation signal to the demodulation circuit 208 (step S207).

続いて、復調回路208は、IDFT回路207から入力された時間領域の変調信号を、送信回路100に備えた変調回路101が送信するデータ信号を変調したQPSKなどの変調方式に対応する復調方式で復調する(ステップS208)。これにより、受信回路200は、送信回路100が送信したデータ信号を取り出す。   Subsequently, the demodulation circuit 208 uses a demodulation method corresponding to a modulation method such as QPSK obtained by modulating the data signal transmitted from the modulation circuit 101 included in the transmission circuit 100 by using the time domain modulation signal input from the IDFT circuit 207. Demodulate (step S208). Thereby, the receiving circuit 200 takes out the data signal transmitted by the transmitting circuit 100.

このように、受信装置20では、受信回路200によって、送信装置10から送信されてきた時間領域の送信信号に含まれるそれぞれのサブスペクトラムSSkを抽出して周波数帯域のシフトを元に戻す。そして、受信装置20では、さらに、隣接したサブスペクトラムSSkの位相差を逐次推定して、それぞれのサブスペクトラムSSkを元の位相に戻すための位相補償オフセットの値を決定し、それぞれのサブスペクトラムSSkの位相を補償してから(元の位相に戻してから)加算(合成)することによって、送信回路100が送信したデータ信号を取り出す。これにより、受信装置20では、送信回路100から送信されてきた、それぞれのサブスペクトラムの間で互いの位相が同相合成される頻度を低減し、ピーク対平均電力比を低減させた送信信号を受信することができる。   As described above, in the reception device 20, the reception circuit 200 extracts each sub-spectrum SSk included in the time-domain transmission signal transmitted from the transmission device 10, and restores the frequency band shift to the original state. The receiving apparatus 20 further sequentially estimates the phase difference between adjacent sub-spectrums SSk, determines the value of the phase compensation offset for returning each sub-spectrum SSk to the original phase, and each sub-spectrum SSk. The data signal transmitted by the transmission circuit 100 is taken out by adding (synthesizing) the signal after compensating the phase (after returning to the original phase). As a result, the receiving apparatus 20 receives the transmission signal transmitted from the transmission circuit 100, which reduces the frequency of in-phase synthesis between the sub-spectrums and reduces the peak-to-average power ratio. can do.

上記に述べたとおり、本発明を実施するための形態によれば、送信装置が、データ信号が含まれる変調信号を周波数領域の信号に変換して複数のサブスペクトラムに分割した後、それぞれのサブスペクトラムの周波数帯域をシフトすることによって、周波数軸上の分散した位置にそれぞれのサブスペクトラムを配置する。このとき、本発明を実施するための形態の送信装置では、それぞれのサブスペクトラムに異なる位相オフセットを付加することによって異なる位相回転を付与し、サブスペクトラムの間で互いの位相が同相合成されてしまう頻度を低減する。さらに、本発明を実施するための形態の送信装置は、それぞれのサブスペクトラムを加算(合成)して時間領域の変調信号に変換した後にピーク対平均電力比を算出し、最もピーク対平均電力比が小さい時間領域の変調信号を、最終的な送信信号として送信する。   As described above, according to the mode for carrying out the present invention, the transmission apparatus converts the modulation signal including the data signal into a frequency domain signal and divides the signal into a plurality of sub-spectrums, and then converts each sub-spectrum. By shifting the frequency band of the spectrum, each subspectrum is arranged at distributed positions on the frequency axis. At this time, in the transmission apparatus according to the embodiment for carrying out the present invention, different phase rotations are given by adding different phase offsets to the respective sub-spectrums, and the phases of the sub-spectrums are combined in phase. Reduce frequency. Further, the transmission apparatus of the embodiment for carrying out the present invention calculates the peak-to-average power ratio after adding (synthesizing) each sub-spectrum and converting it into a time-domain modulation signal, and the highest peak-to-average power ratio. Is transmitted as a final transmission signal.

また、本発明を実施するための形態によれば、受信装置が、受信した送信信号を周波数領域の信号に変換した後、周波数領域の信号に含まれるそれぞれのサブスペクトラムを抽出して周波数帯域のシフトを元に戻す。そして、本発明を実施するための形態の受信装置では、隣接したサブスペクトラムの位相差に基づいてそれぞれのサブスペクトラムの位相を補償してから(元の位相に戻してから)それぞれのサブスペクトラムを加算(合成)し、時間領域の変調信号に変換してデータ信号を取り出す。   Further, according to the embodiment for carrying out the present invention, the receiving apparatus converts the received transmission signal into a frequency domain signal, and then extracts each sub-spectrum included in the frequency domain signal to Undo the shift. Then, in the receiving apparatus of the embodiment for carrying out the present invention, after compensating the phase of each sub-spectrum based on the phase difference between adjacent sub-spectrums (after returning to the original phase), Addition (combination) is performed and converted into a time-domain modulation signal to extract a data signal.

これにより、本発明を実施するための形態では、送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換して複数のサブスペクトラムに分割した後、それぞれのサブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散して伝送する通信システムにおいて、サブスペクトラム間で互いの位相が同相合成される頻度を低減させると共に、ピーク対平均電力比を低減させた伝送を行うことができる。このことにより、本発明を実施するための形態の通信システムでは、ピーク対平均電力比の低減に伴って、大型で高出力の増幅器を用いる必要がなくなり、送信装置の小型化を実現することができる。   As a result, in the embodiment for implementing the present invention, the modulated signal obtained by modulating the data signal to be transmitted is converted into a frequency domain signal and divided into a plurality of sub-spectrums, and then each sub-spectrum is displayed on the frequency axis. In a communication system that disperses and transmits in a continuous frequency band, it is possible to reduce the frequency with which the phases of the sub-spectrums are combined in phase, and perform transmission with a reduced peak-to-average power ratio. As a result, in the communication system according to the embodiment for carrying out the present invention, it is not necessary to use a large-sized and high-power amplifier as the peak-to-average power ratio is reduced, and the transmission apparatus can be downsized. it can.

なお、本実施形態においては、送信回路100の構成として、周波数シフタ106−q−kを、位相器105−q−kと加算器107−qとの間に配置した構成を説明した。しかし、送信回路100内で周波数シフタ106−q−kを配置する位置は、本発明を実施するための形態に限定されるものではない。例えば、周波数シフタ106−q−kを、帯域分割フィルタ104−kと位相器105−q−kとの間に配置し、この周波数シフタ106−q−kによって帯域分割フィルタ104−kから出力されたサブスペクトラムSSkの周波数帯域を目的の周波数帯域にシフト、つまり、目的の周波数帯域に分散して配置した後に、位相器105−q−kによってそれぞれのサブスペクトラムSSkに位相オフセットを付加する構成にしてもよい。   In the present embodiment, the configuration in which the frequency shifter 106-q-k is arranged between the phase shifter 105-q-k and the adder 107-q has been described as the configuration of the transmission circuit 100. However, the position where the frequency shifter 106-qk is arranged in the transmission circuit 100 is not limited to the mode for carrying out the present invention. For example, the frequency shifter 106-qk is disposed between the band division filter 104-k and the phase shifter 105-qk, and is output from the band division filter 104-k by the frequency shifter 106-qk. After shifting the frequency band of the sub-spectrum SSk to the target frequency band, that is, distributing the sub-spectrum SSk to the target frequency band, the phase shifter 105-qk adds a phase offset to each sub-spectrum SSk. May be.

また、本実施形態においては、受信回路200の構成として、周波数シフタ203−kを、抽出フィルタ202−kと位相推定器204−kとの間に配置した構成を説明した。しかし、受信回路200内で周波数シフタ203−kを配置する位置は、本発明を実施するための形態に限定されるものではない。例えば、周波数シフタ203−kを、位相器205−kと加算器206との間に配置し、位相器205−kによって送信回路100で付与された位相オフセットを補償した後(位相オフセットによる位相回転をなくしてから)、この周波数シフタ203−kによってサブスペクトラムSSkの周波数帯域を目的の周波数帯域にシフト、つまり、それぞれのサブスペクトラムSSkの周波数帯域をシフトされる前の周波数帯域に戻す構成にしてもよい。   In the present embodiment, the configuration in which the frequency shifter 203-k is disposed between the extraction filter 202-k and the phase estimator 204-k has been described as the configuration of the receiving circuit 200. However, the position where the frequency shifter 203-k is arranged in the receiving circuit 200 is not limited to the form for carrying out the present invention. For example, the frequency shifter 203-k is disposed between the phase shifter 205-k and the adder 206, and after the phase offset provided by the transmission circuit 100 is compensated by the phase shifter 205-k (phase rotation due to the phase offset). The frequency shifter 203-k shifts the frequency band of the sub-spectrum SSk to a target frequency band, that is, returns the frequency band of each sub-spectrum SSk to the frequency band before being shifted. Also good.

また、本実施形態においては、送信回路100の構成として、1個目の送信系列回路群と、1個目以外の送信系列回路群との構成が異なる場合について説明した。より具体的には、1個目の送信系列回路群には位相器105を含まず、1個目以外の送信系列回路群には位相器105を含む構成を説明した。しかし、送信回路100に備える送信系列回路群の構成は、本発明を実施するための形態に限定されるものではない。例えば、全ての送信系列回路群には位相器105を含む構成にしてもよい。この構成の場合、1個目の送信系列回路群に含まれる位相器105において、回転量が“0”の位相回転を付与する処理を行うことによって、本実施形態で説明した、位相器105を含まない1個目の送信系列回路群と同様の動作(処理)を行うことができる。そして、この構成にすることによって、送信回路100の回路規模が増大する可能性はあるが、送信信号を生成する動作(処理)が全ての送信系列回路群で同様になり、送信装置における処理が容易になるという効果が得られる。   In the present embodiment, the case where the configuration of the transmission circuit 100 is different in the configuration of the first transmission sequence circuit group and the transmission sequence circuit group other than the first has been described. More specifically, a configuration has been described in which the first transmission sequence circuit group does not include the phase shifter 105 and the transmission sequence circuit groups other than the first transmission sequence circuit group include the phase shifter 105. However, the configuration of the transmission sequence circuit group included in the transmission circuit 100 is not limited to the mode for carrying out the present invention. For example, all transmission series circuit groups may include the phase shifter 105. In the case of this configuration, the phase shifter 105 included in the first transmission series circuit group performs the process of giving the phase rotation with the rotation amount “0”, so that the phase shifter 105 described in the present embodiment is The same operation (processing) as that of the first transmission sequence circuit group not included can be performed. With this configuration, the circuit scale of the transmission circuit 100 may increase, but the operation (processing) for generating a transmission signal is the same in all transmission series circuit groups, and the processing in the transmission apparatus is performed. The effect that it becomes easy is acquired.

また、本実施形態においては、送信回路100の構成として、複数の送信系列回路群を備え、それぞれの送信系列回路群が、帯域分割フィルタ104−kによって複製されたそれぞれのサブスペクトラムSSkに対する位相オフセットの付加、周波数帯域のシフト、サブスペクトラムSSkの加算(合成)、逆離散フーリエ変換、およびピーク対平均電力比の算出のそれぞれの処理を並列に実行する構成を説明した。しかし、送信回路100に備える送信系列回路群の数は、本発明を実施するための形態に限定されるものではない。例えば、図2に示した2個目の送信系列回路群と同様の構成の送信系列回路群を1個のみ備え、それぞれのサブスペクトラムSSkに対する同様の処理を順次実行する構成、つまり、図3に示したフローチャートを参照して説明した送信回路100における送信処理の処理手順と同様にそれぞれの処理が実行される構成にしてもよい。この構成にすることによって、送信信号を送信する際の速度が低下する可能性はあるが、送信回路100の回路規模を大幅に削減することができるという効果が得られる。   In the present embodiment, the configuration of the transmission circuit 100 includes a plurality of transmission sequence circuit groups, and each transmission sequence circuit group is a phase offset with respect to each sub-spectrum SSk duplicated by the band division filter 104-k. The configuration has been described in which the processes of adding the frequency band, shifting the frequency band, adding (combining) the sub-spectrum SSk, inverse discrete Fourier transform, and calculating the peak-to-average power ratio are executed in parallel. However, the number of transmission series circuit groups provided in the transmission circuit 100 is not limited to the form for carrying out the present invention. For example, a configuration in which only one transmission sequence circuit group having the same configuration as the second transmission sequence circuit group shown in FIG. 2 is provided and the same processing for each sub-spectrum SSk is sequentially executed, that is, in FIG. A configuration may be adopted in which each processing is executed in the same manner as the processing procedure of the transmission processing in the transmission circuit 100 described with reference to the flowchart shown. With this configuration, there is a possibility that the speed at which the transmission signal is transmitted may be reduced, but there is an effect that the circuit scale of the transmission circuit 100 can be greatly reduced.

また、本実施形態においては、変調方式がQPSKである場合について説明したが、変調方式は、本発明を実施するための形態に限定されるものではない。例えば、8PSK(8Phase Shift Keying:八位相偏移変調)など、他の変調方式であっても同様に、本発明の考え方を適用することができる。   In the present embodiment, the case where the modulation scheme is QPSK has been described. However, the modulation scheme is not limited to the mode for carrying out the present invention. For example, the idea of the present invention can be similarly applied to other modulation schemes such as 8PSK (8 Phase Shift Keying).

以上、本発明の実施形態について、図面を参照して説明してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲においての種々の変更も含まれる。   The embodiment of the present invention has been described above with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes various modifications within the scope of the present invention. It is.

1・・・通信システム
10・・・送信装置
100・・・送信回路(送信装置)
101・・・変調回路(送信装置)
102・・・波形整形フィルタ(送信装置)
103・・・DFT(離散フーリエ変換)回路(送信装置)
104,104−1,104−2,104−N・・・帯域分割フィルタ(送信装置)
105,105−2−1,105−2−2,105−2−N,105−C−1,105−C−2,105−C−N・・・位相器(送信装置,送信信号生成手段,位相回転手段)
106,106−1−1,106−1−2,106−1−N,106−2−1,106−2−2,106−2−N,106−C−1,106−C−2,106−C−N・・・周波数シフタ(送信装置,送信信号生成手段,信号分散手段)
107,107−1,107−2,107−C・・・加算器(送信装置,送信信号生成手段,信号分散手段)
108,108−1,108−2,108−C・・・IDFT(逆離散フーリエ変換)回路(送信装置,送信信号生成手段,信号分散手段)
109,109−1,109−2,109−C・・・PAPR(ピーク対平均電力比)算出回路(送信装置,送信信号選択手段)
110・・・最小PAPR選択器(送信装置,送信信号選択手段)
20・・・受信装置
200・・・受信回路(受信装置)
201・・・DFT(離散フーリエ変換)回路(受信装置)
202,202−1,202−2,202−3,202−N・・・抽出フィルタ(受信装置)
203,203−1,203−2,203−3,203−N・・・周波数シフタ(受信装置)
204,204−2,204−3,204−N・・・位相推定器(受信装置,位相推定手段)
205,205−2,205−3,205−N・・・位相器(受信装置,位相補償手段)
206・・・加算器(受信装置)
207・・・IDFT(逆離散フーリエ変換)回路(受信装置)
208・・・復調回路(受信装置)
501・・・変調回路
502・・・波形整形フィルタ
503・・・DFT(離散フーリエ変換)回路
504,504−1,504−2,504−N・・・帯域分割フィルタ
505,505−1,505−2,505−N・・・周波数シフタ
506・・・加算器
507・・・IDFT(逆離散フーリエ変換)回路
601・・・DFT回路
602,602−1,602−2,602−N・・・複数の抽出フィルタ
603,603−1,603−2,603−N・・・周波数シフタ
604・・・加算器
605・・・IDFT回路
606・・・復調回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Communication system 10 ... Transmission apparatus 100 ... Transmission circuit (transmission apparatus)
101: Modulation circuit (transmission device)
102 ... Waveform shaping filter (transmitting device)
103 ... DFT (Discrete Fourier Transform) circuit (transmitting device)
104,104-1,104-2,104-N D ··· band division filter (transmitting device)
105,105-2-1,105-2-2,105-2-N D, 105-C -1,105-C-2,105-C-N D ··· phaser (transmission device, the transmission signal Generation means, phase rotation means)
106,106-1-1,106-1-2,106-1-N D, 106-2-1,106-2-2,106-2-N D, 106-C-1,106-C- 2,106-C-N D ··· frequency shifter (transmitting device, transmitting signal generating unit, signal variance means)
107, 107-1, 107-2, 107 -C... Adder (transmission device, transmission signal generation means, signal dispersion means)
108, 108-1, 108-2, 108-C ... IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) circuit (transmitting device, transmission signal generating means, signal dispersion means)
109, 109-1, 109-2, 109-C... PAPR (peak-to-average power ratio) calculation circuit (transmission apparatus, transmission signal selection means)
110: Minimum PAPR selector (transmitter, transmission signal selection means)
20... Receiving device 200... Receiving circuit (receiving device)
201: DFT (Discrete Fourier Transform) circuit (receiving device)
202,202-1,202-2,202-3,202-N D ··· extraction filter (reception apparatus)
203,203-1,203-2,203-3,203-N D ··· frequency shifter (receiving apparatus)
204,204-2,204-3,204-N D ··· phase estimator (receiving apparatus, the phase estimation means)
205,205-2,205-3,205-N D ··· phaser (receiving apparatus, the phase compensation means)
206... Adder (receiving device)
207... IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) circuit (receiving device)
208: Demodulation circuit (receiving device)
501... Modulation circuit 502... Waveform shaping filter 503... DFT (discrete Fourier transform) circuit 504, 504-1, 504-2, 504-ND D. Band division filters 505, 505-1 505-2,505-N D ··· frequency shifter 506 ... adder 507 ... IDFT (inverse discrete Fourier transform) circuit 601 ... DFT circuit 602,602-1,602-2,602-N D: Multiple extraction filters 603, 603-1, 603-2, 603-ND D: Frequency shifter 604 ... Adder 605 ... IDFT circuit 606 ... Demodulation circuit

Claims (8)

送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、N(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置であって、
分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、
それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手段と、
を備えることを特徴とする送信装置。
A modulated signal obtained by modulating a data signal to be transmitted is converted into a frequency domain signal and divided into N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums, and then each of the sub-spectrums has a discontinuous frequency on the frequency axis. A transmission device for transmitting a transmission signal distributed in a band,
Each of the divided sub-spectrums is duplicated to generate a plurality of transmission sequences including each of the divided sub-spectrums, and the phase rotation different for each of the transmission sequences and the sub-spectrums included in the transmission sequences Transmission signal generating means for generating the transmission signal of each of the transmission sequences including the sub-spectrum to which the phase rotation corresponding to each of the divided sub-spectrums is provided,
For each transmission signal of each of the transmission sequences, a peak-to-average power ratio that is a ratio of maximum power to average power is calculated, and the transmission signal of the transmission sequence having the smallest peak-to-average power ratio is selected and transmitted. Transmission signal selection means for
A transmission device comprising:
前記送信信号生成手段は、
前記送信系列のそれぞれに対応し、対応する前記送信系列に含まれる前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムに、対応する前記送信系列における異なる位相オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに前記位相回転を付与する複数の位相回転手段と、
前記位相回転手段のそれぞれに対応し、対応する前記位相回転手段によって前記位相回転が付与された複数の前記サブスペクトラムが含まれ、それぞれの前記サブスペクトラムを前記周波数軸上の不連続な前記周波数帯域に分散した時間領域の前記送信信号を生成する信号分散手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の送信装置。
The transmission signal generating means includes
Corresponding to each of the transmission sequences, the phase is added to each sub-spectrum by adding a different phase offset in the corresponding transmission sequence to each of the divided sub-spectrums included in the corresponding transmission sequence. A plurality of phase rotation means for imparting rotation;
A plurality of the sub-spectrums corresponding to each of the phase rotation means and provided with the phase rotation by the corresponding phase rotation means, and each of the sub-spectrums including the discontinuous frequency bands on the frequency axis Signal dispersion means for generating the transmission signal in the time domain dispersed in
The transmission apparatus according to claim 1, further comprising:
受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたN(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置であって、
周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手段と、
それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手段と、
を備え、
前記位相補償手段によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、
ことを特徴とする受信装置。
N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums distributed in discontinuous frequency bands on the frequency axis included in the received transmission signal are extracted, and the frequency bands of the extracted sub-spectrums are used as frequencies. A receiving device that demodulates a modulated signal synthesized after returning to a frequency band before being distributed on an axis,
For each sub-spectrum after returning the frequency band, calculate the correlation of each adjacent sub-spectrum where the frequency band overlaps on the frequency axis, and based on the calculated correlation Estimate the phase offset added to give the phase rotation to the sub-spectrum, and determine the phase compensation offset to compensate the phase rotation given to each of the sub-spectrum based on the estimated phase offset Phase estimation means for
Phase compensation means for compensating for the phase rotation applied to each sub-spectrum by adding the phase compensation offset corresponding to each sub-spectrum;
With
Demodulating a modulation signal obtained by synthesizing the sub-spectrum compensated for the phase rotation given by the phase compensation means;
A receiving apparatus.
前記位相推定手段は、
前記周波数帯域を前記周波数軸上に分散される前の前記周波数帯域に戻したそれぞれの前記サブスペクトラムの内、基準となる第k−1(kは2≦k≦Nの整数)のサブスペクトラムと、前記周波数軸上で該第k−1のサブスペクトラムと前記周波数帯域が重複し、該第k−1のサブスペクトラムよりも高周波数側の前記周波数帯域にある第kのサブスペクトラムとにおいて、前記第k−1のサブスペクトラムにおける高周波数側の遷移域の信号成分と、前記第kのサブスペクトラムにおける低周波数側の遷移域の信号成分の複素共役とを乗算することによって、前記第kのサブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを決定し、該決定した前記位相補償オフセットによって前記位相回転が補償された前記第kのサブスペクトラムを基準として、前記周波数軸上で該第kのサブスペクトラムと前記周波数帯域が重複し、該第kのサブスペクトラムよりも高周波数側の前記周波数帯域にある第k+1のサブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを決定し、
前記位相補償手段は、
前記サブスペクトラムに対応するそれぞれの前記位相補償オフセットを乗算することによって、それぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を順次補償し、
当該受信装置は、
前記第k−1のサブスペクトラム〜第Nのサブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、
ことを特徴とする請求項3に記載の受信装置。
The phase estimation means includes
Of each of the sub-spectrums returned to the frequency band before being dispersed on the frequency axis, a reference k-1th sub-spectrum (k is an integer of 2 ≦ k ≦ N), The k-1 sub-spectrum on the frequency axis overlaps the frequency band, and the k-th sub-spectrum is in the frequency band on the higher frequency side than the k-1 sub-spectrum. Multiplying the signal component of the transition region on the high frequency side in the (k−1) -th sub-spectrum by the complex conjugate of the signal component of the transition region on the low-frequency side in the k-th sub-spectrum, the k th sub-spectrum. The phase compensation offset corresponding to a spectrum is determined, and the kth subspectrum whose phase rotation is compensated by the determined phase compensation offset is determined. As a quasi, the phase compensation corresponding to the (k + 1) th sub-spectrum in the frequency band higher in frequency than the k-th sub-spectrum overlaps the k-th sub-spectrum on the frequency axis. Determine the offset,
The phase compensation means includes
By sequentially multiplying each phase compensation offset corresponding to the sub-spectrum, the phase rotation imparted to each sub-spectrum is compensated,
The receiving device is
Demodulating a modulation signal obtained by synthesizing the k-1 th sub-spectrum to the N th sub-spectrum;
The receiving apparatus according to claim 3.
送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、N(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置と、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたN(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置と、を有する通信システムであって、
前記送信装置は、
分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手段と、
それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手段と、
を備え、
前記受信装置は、
周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに前記位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手段と、
それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手段と、
を備え、
前記位相補償手段によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、
ことを特徴とする通信システム。
A modulated signal obtained by modulating a data signal to be transmitted is converted into a frequency domain signal and divided into N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums, and then each of the sub-spectrums has a discontinuous frequency on the frequency axis. A transmission apparatus that transmits a transmission signal dispersed in a band, and N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums distributed in discontinuous frequency bands on the frequency axis included in the received transmission signal are extracted. A receiving device that demodulates the modulated signal synthesized after returning the extracted frequency band of each of the sub-spectrums to the frequency band before being distributed on the frequency axis,
The transmitter is
Each of the divided sub-spectrums is duplicated to generate a plurality of transmission sequences including each of the divided sub-spectrums, and the phase rotation different for each of the transmission sequences and the sub-spectrums included in the transmission sequences Transmission signal generating means for generating the transmission signal of each of the transmission sequences including the sub-spectrum to which the phase rotation corresponding to each of the divided sub-spectrums is provided,
For each transmission signal of each of the transmission sequences, a peak-to-average power ratio that is a ratio of maximum power to average power is calculated, and the transmission signal of the transmission sequence having the smallest peak-to-average power ratio is selected and transmitted. Transmission signal selection means for
With
The receiving device is:
For each sub-spectrum after returning the frequency band, calculate the correlation of each adjacent sub-spectrum where the frequency band overlaps on the frequency axis, and based on the calculated correlation The phase offset added to give the phase rotation to the sub-spectrum is estimated, and the phase compensation offset for compensating the phase rotation given to each sub-spectrum is determined based on the estimated phase offset Phase estimation means for
Phase compensation means for compensating for the phase rotation applied to each sub-spectrum by adding the phase compensation offset corresponding to each sub-spectrum;
With
Demodulating a modulation signal obtained by synthesizing the sub-spectrum compensated for the phase rotation given by the phase compensation means;
A communication system characterized by the above.
送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、N(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置における送信方法であって、
分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手順と、
それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手順と、
を含むことを特徴とする送信方法。
A modulated signal obtained by modulating a data signal to be transmitted is converted into a frequency domain signal and divided into N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums, and then each of the sub-spectrums has a discontinuous frequency on the frequency axis. A transmission method in a transmission apparatus for transmitting a transmission signal distributed in a band,
Each of the divided sub-spectrums is duplicated to generate a plurality of transmission sequences including each of the divided sub-spectrums, and the phase rotation different for each of the transmission sequences and the sub-spectrums included in the transmission sequences And a transmission signal generation procedure for generating the transmission signal of each of the transmission sequences including the sub-spectrum to which the phase rotation corresponding to each of the divided sub-spectrums is provided,
For each transmission signal of each of the transmission sequences, a peak-to-average power ratio that is a ratio of maximum power to average power is calculated, and the transmission signal of the transmission sequence having the smallest peak-to-average power ratio is selected and transmitted. Transmission signal selection procedure to be
The transmission method characterized by including.
受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたN(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置における受信方法であって、
周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手順と、
それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手順と、
を含み、
前記位相補償手順によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、
ことを特徴とする受信方法。
N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums distributed in discontinuous frequency bands on the frequency axis included in the received transmission signal are extracted, and the frequency bands of the extracted sub-spectrums are used as frequencies. A receiving method in a receiving apparatus for demodulating a modulated signal synthesized after returning to a frequency band before being distributed on an axis,
For each sub-spectrum after returning the frequency band, calculate the correlation of each adjacent sub-spectrum where the frequency band overlaps on the frequency axis, and based on the calculated correlation Estimate the phase offset added to give the phase rotation to the sub-spectrum, and determine the phase compensation offset to compensate the phase rotation given to each of the sub-spectrum based on the estimated phase offset Phase estimation procedure to
A phase compensation procedure for compensating for the phase rotation imparted to each sub-spectrum by adding the phase compensation offset corresponding to each sub-spectrum;
Including
Demodulating a modulation signal obtained by synthesizing the sub-spectrum compensated for the phase rotation given by the phase compensation procedure;
And a receiving method.
送信するデータ信号を変調した変調信号を周波数領域の信号に変換し、N(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムに分割した後、それぞれの前記サブスペクトラムを周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散した送信信号を送信する送信装置における送信方法と、受信した送信信号に含まれる、周波数軸上の不連続な周波数帯域に分散されたN(Nは2以上の整数)個のサブスペクトラムを抽出し、抽出したそれぞれの前記サブスペクトラムの周波数帯域を周波数軸上に分散される前の周波数帯域に戻した後に合成した変調信号を復調する受信装置における受信方法と、を含む通信方法であって、
前記送信方法は、
分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムを複製して前記分割されたそれぞれの前記サブスペクトラムが含まれる複数の送信系列を生成し、前記送信系列および該送信系列に含まれる前記サブスペクトラムごとに異なる位相回転を付与し、前記分割された前記サブスペクトラムのそれぞれに対応する前記位相回転が付与された前記サブスペクトラムが含まれるそれぞれの前記送信系列の前記送信信号を生成する送信信号生成手順と、
それぞれの前記送信系列の前記送信信号について、最大電力と平均電力の比であるピーク対平均電力比を算出し、前記ピーク対平均電力比が最も小さい前記送信系列の前記送信信号を選択して送信する送信信号選択手順と、
を含み、
前記受信方法は、
周波数帯域を戻した後のそれぞれの前記サブスペクトラムについて、前記周波数軸上で前記周波数帯域が重複している隣接したそれぞれの前記サブスペクトラムの相関を算出し、該算出した相関に基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに前記位相回転を付与するために付加された位相オフセットを推定し、該推定した前記位相オフセットに基づいてそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償するための位相補償オフセットを決定する位相推定手順と、
それぞれの前記サブスペクトラムに対応する前記位相補償オフセットを付加することによってそれぞれの前記サブスペクトラムに付与された前記位相回転を補償する位相補償手順と、
を含み、
前記位相補償手順によって付与された前記位相回転が補償された前記サブスペクトラムを合成した変調信号を復調する、
ことを特徴とする通信方法。
A modulated signal obtained by modulating a data signal to be transmitted is converted into a frequency domain signal and divided into N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums, and then each of the sub-spectrums has a discontinuous frequency on the frequency axis. Transmission method in transmission apparatus for transmitting transmission signal dispersed in band, and N (N is an integer of 2 or more) sub-spectrums distributed in discontinuous frequency bands on the frequency axis included in the received transmission signal And a receiving method in a receiving device that demodulates the modulated signal synthesized after returning the extracted frequency bands of the sub-spectrums to the frequency bands before being distributed on the frequency axis. And
The transmission method is:
Each of the divided sub-spectrums is duplicated to generate a plurality of transmission sequences including each of the divided sub-spectrums, and the phase rotation different for each of the transmission sequences and the sub-spectrums included in the transmission sequences And a transmission signal generation procedure for generating the transmission signal of each of the transmission sequences including the sub-spectrum to which the phase rotation corresponding to each of the divided sub-spectrums is provided,
For each transmission signal of each of the transmission sequences, a peak-to-average power ratio that is a ratio of maximum power to average power is calculated, and the transmission signal of the transmission sequence having the smallest peak-to-average power ratio is selected and transmitted. Transmission signal selection procedure to be
Including
The receiving method is:
For each sub-spectrum after returning the frequency band, calculate the correlation of each adjacent sub-spectrum where the frequency band overlaps on the frequency axis, and based on the calculated correlation A phase offset added to give the phase rotation to the sub-spectrum is estimated, and a phase compensation offset for compensating the phase rotation given to each of the sub-spectrums based on the estimated phase offset A phase estimation procedure to determine;
A phase compensation procedure for compensating for the phase rotation imparted to each sub-spectrum by adding the phase compensation offset corresponding to each sub-spectrum;
Including
Demodulating a modulation signal obtained by synthesizing the sub-spectrum compensated for the phase rotation given by the phase compensation procedure;
A communication method characterized by the above.
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