JP3166705B2 - 無線装置及び送信方法 - Google Patents

無線装置及び送信方法

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JP3166705B2
JP3166705B2 JP10599098A JP10599098A JP3166705B2 JP 3166705 B2 JP3166705 B2 JP 3166705B2 JP 10599098 A JP10599098 A JP 10599098A JP 10599098 A JP10599098 A JP 10599098A JP 3166705 B2 JP3166705 B2 JP 3166705B2
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pilot
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modulation
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/345Modifications of the signal space to allow the transmission of additional information
    • H04L27/3455Modifications of the signal space to allow the transmission of additional information in order to facilitate carrier recovery at the receiver end, e.g. by transmitting a pilot or by using additional signal points to allow the detection of rotations
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/44Transmit/receive switching
    • H04B1/46Transmit/receive switching by voice-frequency signals; by pilot signals

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信に用いら
れる無線装置及びその送信方法に関する
【0002】
【従来の技術】従来、ディジタル移動無線通信方式にお
いて準同期検波を行う際のパイロットシンボルの信号点
位置に関する方法として、例えば、「陸上移動通信用1
6QAMのフェージングひずみ補償方式」、三瓶、電子
情報通信学会論文誌B−IIVol.J−72−B−I
I No.1 pp.7−15 1989年1月に記載
されているものが知られている。図12に16QAM方
式におけるパイロットシンボルの信号点位置を示す。図
12において、1201は同相I−直交Q平面における
16QAMの信号点を示しており、パイロットシンボル
の信号点は1201A,B,CおよびDのいずれかに配
置するというように、16QAM方式の信号点のうち最
大振幅を有する信号点をパイロット信号とし、準同期検
波を行う方式が知られている。
【0003】このような準同期検波を行う場合、パイロ
ットシンボルの信号点振幅が大きいほど復調側で送受信
機間の周波数オフセット量および振幅歪み量の推定精度
が向上し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り
率特性が向上する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように準
同期検波でパイロットシンボルの信号点振幅を大きくす
ると、ピーク対平均送信電力比が増加してしまうため、
送信系電力増幅器の電力効率が劣化してしまう問題があ
った。
【0005】本発明は、復調側で準同期検波を行う際の
送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量の推
定精度が向上し、かつ搬送波電力対雑音電力比における
ビット誤り率特性が向上するパイロットシンボル挿入方
式及びそれを用いた無線通信システムを提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、パイロットシンボルの同相I−直交Q平面
における信号点位置を多値変調方式の最大振幅をとる信
号点とは異なる位置に配置し、パイロットシンボルの信
号点振幅を多値変調方式の最大信号点振幅より大きくす
るように構成したものである。
【0007】これにより、ピーク対平均送信電力比に影
響を与えず、復調側で準同期検波を行う際の送受信機間
の周波数オフセット量および振幅歪み量の推定精度を向
上させ、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率
特性も向上させるパイロットシンボル挿入方式及びそれ
を用いた無線通信システムが得られる。
【0008】
【0009】
【0010】
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【0031】
【0032】
【0033】
【0034】
【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態につい
て、図1から図11を用いて説明する。 (実施の形態1) 図1は、本実施の形態における同相I−直交Q平面での
8値以上の多値変調方式の一例である16APSK(Am
plitude Phase Shift Keying)変調方式の信号点配置お
よびパイロットシンボルの信号点配置を示し、図1にお
いて、101は16APSK変調方式の信号点、102
はパイロットシンボルの信号点である。図2は、16A
PSK変調シンボルとパイロットシンボルのNシンボル
内の構成の一例を示している。
【0035】図3は、無線通信システムの構成概念図で
ある。図3において、10は送信機であり、11は送信
ディジタル信号、12は直交ベースバンド変調部で、送
信ディジタル信号11を入力して送信直交ベースバンド
信号の同相成分13と直交成分14を出力し、この同相
成分13と直交成分14を送信無線部15で送信信号1
6に変換し、アンテナ17から送信する。20は受信機
であり、21はアンテナ、22は受信無線部で、アンテ
ナで受信した信号を入力して受信直交ベースバンド信号
の同相成分23と直交成分24を出力する。25は振幅
歪み量推定部で、同相成分23と直交成分24を入力し
て、振幅歪み量を推定し、振幅歪み量推定信号27を出
力する。26は周波数オフセット量推定部で、同相成分
23と直交成分24を入力して、周波数オフセット量を
推定し、周波数オフセット量推定信号28を出力する。
29は準同期検波部で、同相成分23と直交成分24、
及び振幅歪み量推定信号27と周波数オフセット量推定
信号28を入力して、準同期検波を行い、受信ディジタ
ル信号30を出力する。
【0036】図1、図2および図3を用いて、8値以上
の多値変調方式の中に、定期的にパイロットシンボルを
挿入する方式において、パイロットシンボルの信号点振
幅を8値以上の多値変調方式の最大の信号点振幅より大
きくした方式について説明する。図1は、同相I−直交
Q平面における16APSK変調方式の信号点101と
パイロットシンボルの信号点102の配置を示してい
る。このとき、16APSK変調方式の最大の信号点振
幅をr16APSK、パイロットシンボルの信号点振幅をr
pilotとしたとき、rpilot>r16APSKとなるようにパイ
ロットシンボルの信号点を配置する。図2は16APS
K変調シンボルとパイロットシンボルのNシンボル内の
構成を示したもので、Nシンボル内に1シンボルのパイ
ロットシンボルを挿入する構成である。このような方式
を送信機10で行うことにより、ピーク対平均送信電力
比に影響を与えず、また受信機20で、パイロットシン
ボルにより送受信機間の周波数オフセット量および振幅
歪み量を振幅歪み量推定部25および周波数オフセット
量推定部26で推定し、準同期検波部29で準同期検波
を行うことにより、さらに準同期検波を行う際の周波数
オフセット量および振幅歪み量の推定精度を向上させる
ことができる。
【0037】なお、同相I−直交Q平面におけるパイロ
ットシンボルの信号点配置は図1に限ったものではな
い。また、Nシンボル中の16APSK変調シンボルと
パイロットシンボルの構成は図2に限ったものではな
い。また、8値以上の多値変調方式の例として16AP
SK変調方式で説明したが、8値以上の多値変調方式は
これに限ったものではない。
【0038】以上のように本実施の形態によれば、8値
以上の多値変調方式の中に、定期的にパイロットシンボ
ルを挿入し、パイロットシンボルの信号点振幅を8値以
上の多値変調方式の最大の信号点振幅より大きくした方
式において、パイロットシンボルの同相I−直交Q平面
における信号点位置を8値以上の多値変調方式の最大信
号点振幅をとる信号点とは異なる位置に配置すること
で、ピーク対平均送信電力比に影響を与えないだけでな
く、パイロットシンボルの信号点振幅を8値以上の多値
変調方式の最大信号点振幅より大きくすることで、準同
期検波を行う際の周波数オフセット量および振幅歪み量
の推定精度が向上し、搬送波電力対雑音電力比における
ビット誤り率特性が向上するという効果を有する。
【0039】(実施の形態2)図4は、本実施の形態に
おける同相I−直交Q平面での8値以上の多値QAM方
式の信号点配置およびパイロットシンボルの信号点配置
を示し、図4において、301は多値QAM方式の信号
点、302はパイロットシンボルの信号点である。図5
は、8値以上の多値QAMシンボルとパイロットシンボ
ルのNシンボル内の構成の一例を示している。
【0040】図3は、無線通信システムの構成概念図で
ある。図3において、10は送信機であり、11は送信
ディジタル信号、12は直交ベースバンド変調部で、送
信ディジタル信号11を入力して送信直交ベースバンド
信号の同相成分13と直交成分14を出力し、この同相
成分13と直交成分14を送信無線部15で送信信号1
6に変換し、アンテナ17から送信する。20は受信機
であり、21はアンテナ、22は受信無線部で、アンテ
ナで受信した信号を入力して受信直交ベースバンド信号
の同相成分23と直交成分24を出力する。25は振幅
歪み量推定部で、同相成分23と直交成分24を入力し
て、振幅歪み量を推定し、振幅歪み量推定信号27を出
力する。26は周波数オフセット量推定部で、同相成分
23と直交成分24を入力して、周波数オフセット量を
推定し、周波数オフセット量推定信号28を出力する。
29は準同期検波部で、同相成分23と直交成分24、
及び振幅歪み量推定信号27と周波数オフセット量推定
信号28を入力して、準同期検波を行い、受信ディジタ
ル信号30を出力する。
【0041】図4、図5および図3を用いて、8値以上
の多値QAM方式の中に、定期的にパイロットシンボル
を挿入する方式において、パイロットシンボルの信号点
振幅を8値以上の多値QAM方式の最大の信号点振幅よ
り大きくした方式について説明する。図4は、同相I−
直交Q平面における8値以上の多値QAM方式の信号点
301とパイロットシンボルの信号点302の配置を示
している。このとき、8値以上の多値QAM方式の最大
の信号点振幅をrQAM 、パイロットシンボルの信号点振
幅をrpilotとしたとき、rpilot>rQAM となるように
パイロットシンボルの信号点を配置する。図5は8値以
上の多値QAMシンボルとパイロットシンボルのNシン
ボル内の構成を示したもので、Nシンボル内に1シンボ
ルのパイロットシンボルを挿入する構成である。このよ
うな方式を送信機10で行うことにより、ピーク対平均
送信電力比に影響を与えず、また受信機20で、パイロ
ットシンボルにより送受信機間の周波数オフセット量お
よび振幅歪み量を振幅歪み量推定部25および周波数オ
フセット量推定部26で推定し、準同期検波部29で準
同期検波を行うことにより、さらに準同期検波を行う際
の周波数オフセット量および振幅歪み量の推定精度を向
上させることができる。
【0042】なお、同相I−直交Q平面における8値以
上の多値QAM方式の信号点配置およびパイロットシン
ボルの信号点配置の関係は図4に限ったものではない。
また、Nシンボル中の8値以上の多値QAMシンボルと
パイロットシンボルの構成は図5に限ったものではな
い。
【0043】更に、送信機10内で用いられるルートロ
ールオフフィルタの周波数特性が、(数1)
【0044】
【数1】
【0045】で表されるとき、ロールオフ係数を0.1
から0.4にするのが効果的である。そして更に、パイ
ロットシンボルの信号点振幅を8値以上の多値QAM方
式の最大信号点振幅の1.0倍より大きく1.6倍以下
にすることで、ピーク対平均送信電力比に影響を与えな
いだけでなく、準同期検波を行う際の周波数オフセット
量および振幅歪み量の推定精度がより向上し、搬送波電
力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が更に向上す
る。ここで、(数1)において、ωは角周波数、αはロ
ールオフ係数、ω0 はナイキスト角周波数、H(ω)は
ルートロールオフフィルタの振幅特性とする。
【0046】また、8値以上の多値QAM方式の信号点
とパイロットシンボルの信号点の配置として、同相I−
直交Q平面における8値以上の多値QAM方式の信号点
が(数2)
【0047】
【数2】
【0048】で表されたとき、パイロットシンボルの信
号点は同相I軸上または直交Q軸上に配置され、こうす
ることでピーク対平均送信電力比に影響を与えることな
く、準同期検波を行う際の周波数オフセット量および振
幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電力対雑音電力比
におけるビット誤り率特性の向上の効果が大きくなる。
ここで、(数2)において、8値以上の多値QAM方式
の信号点301は(IQA M,QQAM)で表し、mは整数、
(a1,b1),(a2,b2),・・・,(am,bm
は1,−1のバイナリ符号、sは定数とする。そして前
述のように、ロールオフフィルタのロールオフ係数を
0.1から0.4にするのが効果的であり、更にパイロ
ットシンボルの信号点振幅を8値以上の多値QAM方式
の最大信号点振幅の1.0倍より大きく1.6倍以下に
するのがより好適である。
【0049】以上のように本実施の形態によれば、8値
以上の多値QAM方式の中に、定期的にパイロットシン
ボルを挿入し、パイロットシンボルの信号点振幅を8値
以上の多値QAM方式の最大の信号点振幅より大きくし
た方式において、パイロットシンボルの同相I−直交Q
平面における信号点位置を8値以上の多値QAM方式の
最大振幅をとる信号点とは異なる位置に配置すること
で、ピーク対平均送信電力比に影響を与えないだけでな
く、パイロットシンボルの信号点振幅を8値以上の多値
QAM方式の最大信号点振幅より大きくすることで、復
調側で準同期検波を行う際の送受信機間の周波数オフセ
ット量および振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電
力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向上すると
いう効果を有する。
【0050】(実施の形態3)図6は、本実施の形態に
おける同相I−直交Q平面での16QAM方式の信号点
配置およびパイロットシンボルの信号点配置を示し、図
6において、501は16QAM方式の信号点、502
はパイロットシンボルの信号点である。図7は、16Q
AMシンボルとパイロットシンボルのNシンボル内の構
成の一例を示している。
【0051】図3は、無線通信システムの構成概念図で
ある。図3において、10は送信機であり、11は送信
ディジタル信号、12は直交ベースバンド変調部で、送
信ディジタル信号11を入力して送信直交ベースバンド
信号の同相成分13と直交成分14を出力し、この同相
成分13と直交成分14を送信無線部15で送信信号1
6に変換し、アンテナ17から送信する。20は受信機
であり、21はアンテナ、22は受信無線部で、アンテ
ナで受信した信号を入力して受信直交ベースバンド信号
の同相成分23と直交成分24を出力する。25は振幅
歪み量推定部で、同相成分23と直交成分24を入力し
て、振幅歪み量を推定し、振幅歪み量推定信号27を出
力する。26は周波数オフセット量推定部で、同相成分
23と直交成分24を入力して、周波数オフセット量を
推定し、周波数オフセット量推定信号28を出力する。
29は準同期検波部で、同相成分23と直交成分24、
及び振幅歪み量推定信号27と周波数オフセット量推定
信号28を入力して、準同期検波を行い、受信ディジタ
ル信号30を出力する。
【0052】図6、図7および図3を用いて、16QA
M方式の中に、定期的にパイロットシンボルを挿入する
方式において、パイロットシンボルの信号点振幅を16
QAM方式の最大の信号点振幅より大きくした方式につ
いて説明する。図6は、同相I−直交Q平面における1
6QAM方式の信号点501とパイロットシンボルの信
号点502の配置を示している。このとき、16QAM
方式の最大の信号点振幅をr16QAM 、パイロットシンボ
ルの信号点振幅をrpilotとしたとき、rpilot>r
16QAM となるようにパイロットシンボルの信号点を配置
する。図7は16QAMシンボルとパイロットシンボル
のNシンボル内の構成を示したもので、Nシンボル内に
1シンボルのパイロットシンボルを挿入する構成であ
る。このような方式を送信機10で行うことにより、ピ
ーク対平均送信電力比に影響を与えず、また受信機20
で、パイロットシンボルにより送受信機間の周波数オフ
セット量および振幅歪み量を振幅歪み量推定部25およ
び周波数オフセット量推定部26で推定し、準同期検波
部29で準同期検波を行うことにより、さらに準同期検
波を行う際の周波数オフセット量および振幅歪み量の推
定精度を向上させることができる。
【0053】なお、同相I−直交Q平面における16Q
AM方式の信号点配置およびパイロットシンボルの信号
点配置の関係は図6に限ったものではない。また、Nシ
ンボル中の16QAMシンボルとパイロットシンボルの
構成は図7に限ったものではない。
【0054】更に、送信機10内で用いられる送信機1
0内で用いられるルートロールオフフィルタの周波数特
性が、(数1)で表されるとき、ロールオフ係数を0.
1から0.4にするのが効果的である。そして更に、パ
イロットシンボルの信号点振幅を16QAM方式の最大
信号点振幅の1.0倍より大きく1.6倍以下にするこ
とで、ピーク対平均送信電力比に影響を与えないだけで
なく、準同期検波を行う際の周波数オフセット量および
振幅歪み量の推定精度がより向上し、搬送波電力対雑音
電力比におけるビット誤り率特性が更に向上する。
【0055】また、16QAM方式の信号点とパイロッ
トシンボルの信号点の配置として、同相I−直交Q平面
における16QAM方式の信号点が(数3)
【0056】
【数3】
【0057】で表されたとき、パイロットシンボルの信
号点は同相I軸上または直交Q軸上に配置され、こうす
ることで、ピーク対平均送信電力比に影響を与えること
なく、準同期検波を行う際の周波数オフセット量および
振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電力対雑音電力
比におけるビット誤り率特性の向上の効果が大きくな
る。ここで、(数3)において、16QAM方式の信号
点501は(I16QAM,Q1 6QAM)で表し、(a1
1),(a2,b2)は1,−1のバイナリ符号、sは
定数とする。そして前述のように、ロールオフフィルタ
のロールオフ係数を0.1から0.4にするのが効果的
であり、更にパイロットシンボルの信号点振幅を8値以
上の多値QAM方式の最大信号点振幅の1.0倍より大
きく1.6倍以下にするのがより好適である。
【0058】以上のように本実施の形態によれば、16
QAM方式の中に、定期的にパイロットシンボルを挿入
し、パイロットシンボルの信号点振幅を16QAM方式
の最大の信号点振幅より大きくした方式において、パイ
ロットシンボルの同相I−直交Q平面における信号点位
置を16QAM方式の最大振幅をとる信号点とは異なる
位置に配置することで、ピーク対平均送信電力比に影響
を与えないだけでなく、パイロットシンボルの信号点振
幅を16QAM方式の最大信号点振幅より大きくするこ
とで、復調側で準同期検波を行う際の送受信機間の周波
数オフセット量および振幅歪み量の推定精度が向上し、
搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率特性が向
上するという効果を有する。
【0059】(実施の形態4)図8は、本実施の形態に
おける同相I−直交Q平面での8PSK変調方式の信号
点配置およびパイロットシンボルの信号点配置を示し、
図8において、701は8PSK変調方式の信号点、7
02はパイロットシンボルの信号点である。図9は、8
PSK変調シンボルとパイロットシンボルのNシンボル
内の構成の一例を示している。図3は、無線通信システ
ムの構成概念図である。図3において、10は送信機で
あり、11は送信ディジタル信号、12は直交ベースバ
ンド変調部で、送信ディジタル信号11を入力して送信
直交ベースバンド信号の同相成分13と直交成分14を
出力し、この同相成分13と直交成分14を送信無線部
15で送信信号16に変換し、アンテナ17から送信す
る。20は受信機であり、21はアンテナ、22は受信
無線部で、アンテナで受信した信号を入力して受信直交
ベースバンド信号の同相成分23と直交成分24を出力
する。25は振幅歪み量推定部で、同相成分23と直交
成分24を入力して、振幅歪み量を推定し、振幅歪み量
推定信号27を出力する。26は周波数オフセット量推
定部で、同相成分23と直交成分24を入力して、周波
数オフセット量を推定し、周波数オフセット量推定信号
28を出力する。29は準同期検波部で、同相成分23
と直交成分24、及び振幅歪み量推定信号27と周波数
オフセット量推定信号28を入力して、準同期検波を行
い、受信ディジタル信号30を出力する。
【0060】図8、図9および図3を用いて、8PSK
変調方式の中に、定期的にパイロットシンボルを挿入す
る方式において、パイロットシンボルの信号点振幅を8
PSK変調方式の最大の信号点振幅より大きくした方式
について説明する。図8は、同相I−直交Q平面におけ
る8PSK変調方式の信号点701とパイロットシンボ
ルの信号点702の配置を示している。このとき、8P
SK変調方式の最大の信号点振幅をr8PSK、パイロット
シンボルの信号点振幅をrpilot としたとき、rpilot
>r8PSK となるようにパイロットシンボルの信号点を
配置する。図9は8PSK変調シンボルとパイロットシ
ンボルのNシンボル内の構成を示したもので、Nシンボ
ル内に1シンボルのパイロットシンボルを挿入する構成
である。このような方式を送信機10で行うことによ
り、ピーク対平均送信電力比に影響を与えず、また受信
機20で、パイロットシンボルにより送受信機間の周波
数オフセット量および振幅歪み量を振幅歪み量推定部2
5および周波数オフセット量推定部26で推定し、準同
期検波部29で準同期検波を行うことにより、さらに準
同期検波を行う際の周波数オフセット量および振幅歪み
量の推定精度を向上させることができる。
【0061】なお、同相I−直交Q平面における8PS
K変調方式の信号点配置およびパイロットシンボルの信
号点配置の関係は図8に限ったものではない。また、N
シンボル中の8PSK変調シンボルとパイロットシンボ
ルの構成は図9に限ったものではない。
【0062】更に、送信機10内で用いられるルートロ
ールオフフィルタの周波数特性が、(数1)で表される
とき、ロールオフ係数を0.1から0.4にするのが効
果的である。そして更に、パイロットシンボルの信号点
振幅を8PSK変調方式の最大信号点振幅の1.0倍よ
り大きく1.6倍以下にすることで、ピーク対平均送信
電力比に影響を与えないだけでなく、準同期検波を行う
際の周波数オフセット量および振幅歪み量の推定精度が
より向上し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤
り率特性が更に向上する。
【0063】また、8PSK変調方式の信号点とパイロ
ットシンボルの信号点の配置として、同相I−直交Q平
面における8PSK変調方式の信号点が(数4)
【0064】
【数4】
【0065】で表されたとき、図8のようにパイロット
シンボルの信号点と8PSK変調方式の信号点のなす角
をθとしてθがπ/8+nπ/4ラジアン(n:整数)
となるようにパイロットシンボルの信号点は配置され、
こうすることで、ピーク対平均送信電力比に影響を与え
ることなく、準同期検波を行う際の周波数オフセット量
および振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電力対雑
音電力比におけるビット誤り率特性の向上の効果が大き
くなる。ここで、(数4)において、8PSK変調方式
の信号点701は(I8PSK,Q8PSK)で表し、kは整
数、sは定数とする。そして前述のように、ロールオフ
フィルタのロールオフ係数を0.1から0.4にするの
が効果的であり、更にパイロットシンボルの信号点振幅
を8値以上の多値QAM方式の最大信号点振幅の1.0
倍より大きく1.6倍以下にするのがより好適である。
【0066】以上のように本実施の形態によれば、8P
SK変調方式の中に、定期的にパイロットシンボルを挿
入し、パイロットシンボルの信号点振幅を8PSK変調
方式の最大の信号点振幅より大きくした方式において、
パイロットシンボルの同相I−直交Q平面における信号
点位置を8PSK変調方式の最大振幅をとる信号点とは
異なる位置に配置することで、ピーク対平均送信電力比
に影響を与えないだけでなく、パイロットシンボルの信
号点振幅を8PSK変調方式の最大信号点振幅より大き
くすることで、復調側で準同期検波を行う際の送受信機
間の周波数オフセット量および振幅歪み量の推定精度が
向上し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率
特性が向上するという効果を有する。
【0067】(実施の形態5)図10は、本実施の形態
における同相I−直交Q平面におけるQPSK変調方式
の信号点配置およびパイロットシンボルの信号点配置を
示し、図10において、901はQPSK変調方式の信
号点、902はパイロットシンボルの信号点である。図
11は、QPSK変調シンボルとパイロットシンボルの
Nシンボル内の構成の一例を示している。
【0068】図3は、無線通信システムの構成概念図で
ある。図3において、10は送信機であり、11は送信
ディジタル信号、12は直交ベースバンド変調部で、送
信ディジタル信号11を入力して送信直交ベースバンド
信号の同相成分13と直交成分14を出力し、この同相
成分13と直交成分14を送信無線部15で送信信号1
6に変換し、アンテナ17から送信する。20は受信機
であり、21はアンテナ、22は受信無線部で、アンテ
ナで受信した信号を入力して受信直交ベースバンド信号
の同相成分23と直交成分24を出力する。25は振幅
歪み量推定部で、同相成分23と直交成分24を入力し
て、振幅歪み量を推定し、振幅歪み量推定信号27を出
力する。26は周波数オフセット量推定部で、同相成分
23と直交成分24を入力して、周波数オフセット量を
推定し、周波数オフセット量推定信号28を出力する。
29は準同期検波部で、同相成分23と直交成分24、
及び振幅歪み量推定信号27と周波数オフセット量推定
信号28を入力して、準同期検波を行い、受信ディジタ
ル信号30を出力する。
【0069】図10、図11および図3を用いて、QP
SK変調方式の中に、定期的にパイロットシンボルを挿
入する方式において、パイロットシンボルの信号点振幅
をQPSK変調方式の最大の信号点振幅より大きくした
方式について説明する。図10は、同相I−直交Q平面
におけるQPSK変調方式の信号点901とパイロット
シンボルの信号点902の配置を示している。このと
き、QPSK変調方式の最大の信号点振幅をrQPSK、パ
イロットシンボルの信号点振幅をrpilotとしたとき、
pilot>rQPSK となるようにパイロットシンボルの信
号点を配置する。図11はQPSK変調シンボルとパイ
ロットシンボルのNシンボル内の構成を示したもので、
Nシンボル内に1シンボルのパイロットシンボルを挿入
する構成である。このような方式を送信機10で行うこ
とにより、ピーク対平均送信電力比に影響を与えず、ま
た受信機20で、パイロットシンボルにより送受信機間
の周波数オフセット量および振幅歪み量を振幅歪み量推
定部25および周波数オフセット量推定部26で推定
し、準同期検波部29で準同期検波を行うことにより、
さらに準同期検波を行う際の周波数オフセット量および
振幅歪み量の推定精度を向上させることができる。
【0070】なお、同相I−直交Q平面におけるQPS
K変調方式の信号点配置およびパイロットシンボルの信
号点配置の関係は図10に限ったものではない。また、
Nシンボル中のQPSK変調シンボルとパイロットシン
ボルの構成は図11に限ったものではない。
【0071】更に、送信機10内で用いられるルートロ
ールオフフィルタの周波数特性が、(数1)で表される
とき、ロールオフ係数を0.1から0.4にするのが効
果的である。そして更に、パイロットシンボルの信号点
振幅をQPSK変調方式の最大信号点振幅の1.0倍よ
り大きく1.6倍以下にすることで、ピーク対平均送信
電力比に影響を与えないだけでなく、準同期検波を行う
際の周波数オフセット量および振幅歪み量の推定精度が
より向上し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤
り率特性が更に向上する。
【0072】また、QPSK変調方式の信号点とパイロ
ットシンボルの信号点の配置として、同相I−直交Q平
面におけるQPSK変調方式の信号点が(数5)
【0073】
【数5】
【0074】で表されたとき、図10のようにパイロッ
トシンボルの信号点とQPSK変調方式の信号点のなす
角をφとしてφがπ/4+nπ/2ラジアン(n:整
数)となるようにパイロットシンボルの信号点は配置さ
れ、こうすることで、ピーク対平均送信電力比に影響を
与えることなく、準同期検波を行う際の周波数オフセッ
ト量および振幅歪み量の推定精度が向上し、搬送波電力
対雑音電力比におけるビット誤り率特性の向上の効果が
大きくなる。ここで、(数5)において、QPSK変調
方式の信号点901は(IQPSK,QQPSK)で表し、kは
整数、sは定数とする。そして前述のように、ロールオ
フフィルタのロールオフ係数を0.1から0.4にする
のが効果的であり、更にパイロットシンボルの信号点振
幅を8値以上の多値QAM方式の最大信号点振幅の1.
0倍より大きく1.6倍以下にするのがより好適であ
る。
【0075】以上のように本実施の形態によれば、QP
SK変調方式の中に、定期的にパイロットシンボルを挿
入し、パイロットシンボルの信号点振幅をQPSK変調
方式の最大の信号点振幅より大きくした方式において、
パイロットシンボルの同相I−直交Q平面における信号
点位置をQPSK変調方式の最大振幅をとる信号点とは
異なる位置に配置することで、ピーク対平均送信電力比
に影響を与えないだけでなく、パイロットシンボルの信
号点振幅をQPSK変調方式の最大信号点振幅より大き
くすることで、復調側で準同期検波を行う際の送受信機
間の周波数オフセット量および振幅歪み量の推定精度が
向上し、搬送波電力対雑音電力比におけるビット誤り率
特性が向上するという効果を有する。
【0076】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、無線通信
に用いられ、8値以上の多値変調方式の中に、定期的に
パイロットシンボルを挿入する方式において、パイロッ
トシンボルの信号点振幅を8値以上の多値変調方式の最
大の信号点振幅より大きくした方式としたものであり、
パイロットシンボルの同相I−直交Q平面における信号
点位置を8値以上の多値変調方式の最大振幅をとる信号
点とは異なる位置に配置することで、ピーク対平均送信
電力比に影響を与えないだけでなく、パイロットシンボ
ルの信号点振幅を8値以上の多値変調方式の最大信号点
振幅より大きくすることで、復調側で準同期検波を行う
際の送受信機間の周波数オフセット量および振幅歪み量
の推定精度が向上し、搬送波電力対雑音電力比における
ビット誤り率特性が向上するという有利な効果が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態における16APSK変
調方式の信号点配置およびパイロットシンボルの信号点
配置の概念図
【図2】本発明の一実施の形態におけるNシンボル内の
16APSK変調シンボルとパイロットシンボルの構成
の一例を示す概念図
【図3】本発明の一実施の形態における無線通信システ
ムの構成概念図
【図4】本発明の一実施の形態における多値QAM方式
の信号点配置およびパイロットシンボルの信号点配置の
概念図
【図5】本発明の一実施の形態におけるNシンボル内の
多値QAMシンボルとパイロットシンボルの構成の一例
を示す概念図
【図6】本発明の一実施の形態における16QAM方式
の信号点配置およびパイロットシンボルの信号点配置の
概念図
【図7】本発明の一実施の形態におけるNシンボル内の
16QAMシンボルとパイロットシンボルの構成の一例
を示す概念図
【図8】本発明の一実施の形態における8PSK変調方
式の信号点配置およびパイロットシンボルの信号点配置
の概念図
【図9】本発明の一実施の形態におけるNシンボル内の
8PSK変調シンボルとパイロットシンボルの構成の一
例を示す概念図
【図10】本発明の一実施の形態におけるQPSK変調
方式の信号点配置およびパイロットシンボルの信号点配
置の概念図
【図11】本発明の一実施の形態におけるNシンボル内
のQPSK変調シンボルとパイロットシンボルの構成の
一例を示す概念図
【図12】従来の16QAM方式の信号点とパイロット
シンボルの信号点の関係図
【符号の説明】
101 16APSK変調方式の信号点 102、302、502、702、902 パイロット
シンボルの信号点 301 多値QAM方式の信号点 501 16QAM方式の信号点 701 8PSK変調方式の信号点 901 QPSK変調方式の信号点 11 送信ディジタル信号 12 直交ベースバンド変調部 13 送信直交ベースバンド信号同相成分 14 送信直交ベースバンド信号直交成分 15 送信無線部 16 送信信号 17、21 アンテナ 20 受信機 22 受信無線部 23 受信直交ベースバンド信号同相成分 24 受信直交ベースバンド信号直交成分 25 振幅歪み量推定部 26 周波数オフセット量推定部 27 振幅歪み量推定信号 28 周波数オフセット量推定信号 29 準同期検波部 30 受信ディジタル信号
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐川 守一 神奈川県川崎市多摩区東三田3丁目10番 1号 松下技研株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−92164(JP,A) 特開 平7−201139(JP,A) 特開 平9−191276(JP,A) 1998年 電子情報通信学会総合大会 b−5−69 「多値QAMにおけるパイ ロットシンボルの検討」 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/34 H04L 7/00 H04L 27/18

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 変調器と、変調器の出力をフィルタリン
    グするフィルタと、フィルタの出力を増幅するアンプを
    有し、定期的にパイロット信号を挿入して信号を送信す
    る無線装置であって、 前記変調器では、パイロットシンボルの信号点を変調信
    号の信号点と異なる位置に配置し、かつ、前記パイロッ
    トシンボルの信号点振幅を前記変調信号の信号点の最大
    振幅より大きくとり、 前記フィルタを通過した前記パイロット信号の振幅が、
    前記フィルタを通過した変調信号の振幅より大きくなら
    ないようにし、前記パイロット信号によりアンプの電力
    効率を下げないことを特徴とする無線装置
  2. 【請求項2】 変調器で用いる変調方式が、8値以上の
    多値変調方式であることを特徴とする請求項1記載の無
    線装置。
  3. 【請求項3】 変調器で用いる変調方式が、多値直交振
    幅変調方式であることを特徴とする請求項1記載の無線
    装置
  4. 【請求項4】 変調器で用いる変調方式が、位相変調方
    式であることを特徴とする請求項1記載の無線装置。
  5. 【請求項5】 パイロットシンボルの信号点を、多値変
    調の最大振幅をとる信号点とは異なる位置に配置したこ
    とを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の無線装
    置。
  6. 【請求項6】 同相軸または直交軸上に信号点をもつパ
    イロットシンボルを挿入することを特徴とする請求項3
    記載の無線装置。
  7. 【請求項7】 8相位相変調方式であって、変調シンボ
    ルの信号点とパイロット信号のシンボル点のなす角がπ
    /8+nπ/4ラジアン(n:整数)となるパイロット信
    号を挿入することを特徴とする請求項4記載の無線装
    置。
  8. 【請求項8】 4相位相変調方式であって、変調シンボ
    ルの信号点とパイロット信号のシンボル点のなす角がπ
    /4+nπ/2ラジアン(n:整数)となるパイロット信
    号を挿入することを特徴とする請求項4記載の無線装
    置。
  9. 【請求項9】 無線装置は、ロールオフフィルタを有
    し、前記ロールオフフィルタのロールオフ係数を0,1
    から0.4にしたことを特徴とする請求項1乃至 8のい
    ずれか記載の無線装置。
  10. 【請求項10】 パイロットシンボルの信号点の振幅を
    変調方式の最大信号点振幅の1.0倍より大きく1.6
    倍以下にしたことを特徴とする請求項9記載の無線装
    置。
  11. 【請求項11】 請求項1乃至10記載の無線装置から
    送信された信号を受信する受信装置であって、 受信した信号を直交ベースバンド信号の同相成分及び直
    交成分に分ける無線部と前記同相成分及び前記直交成分の周波数オフセット量を
    推定する周波数オフセット推定部とを有し推定した前記周波数オフセット量を補償することを特徴
    とする受信装置
  12. 【請求項12】 請求項1乃至10記載の無線装置から
    送信された信号を受信する受信装置であって受信した信号を直交ベースバンド信号の同相成分及び直
    交成分に分ける無線部と前記同相成分及び前記直交成分の歪み量を推定する歪み
    推定部とを有し推定した前記歪み量を補償することを特徴とする受信装
  13. 【請求項13】 変調し、前記変調後の出力をフィルタ
    リングし、前記フィルタリング後、増幅して送信する
    際、定期的にパイロット信号を挿入して信号を送信する
    送信方法であって前記変調の際、パイロットシンボルの信号点を変調信号
    の信号点と異なる位置に配置し、かつ、前記パイロット
    シンボルの信号点振幅を前記変調信号の信号点の最大振
    幅より大きくとり前記フィルタリングされた前記パイロット信号の振幅
    が、前記フィルタリングされた変調信号の振幅より大き
    くならないようにし、前記パイロット信号によりアンプ
    の電力効率を下げないことを特徴とする送信方法
  14. 【請求項14】 変調は、8値以上の多値変調方式であ
    ることを特徴とする請求項13記載の送信方法
  15. 【請求項15】 変調は、多値直交振幅変調方式である
    ことを特徴とする請求 項13記載の送信方法
  16. 【請求項16】 変調は、位相変調方式であることを特
    徴とする請求項13記載の送信方法
  17. 【請求項17】 パイロットシンボルの信号点を多値変
    調の信号点とは、異なる位置に配置したことを特徴とす
    る請求項13乃至16のいずれか記載の送信方法
  18. 【請求項18】 同相軸または直交軸上に信号点をもつ
    パイロットシンボルを挿入することを特徴とする請求項
    15記載の送信方法
  19. 【請求項19】 8相位相変調方式であって、変調シン
    ボルの信号点とパイロット信号のシンボル点のなす角が
    π/8+nπ/4ラジアン(n:整数)となるパイロット
    信号を挿入することを特徴とする請求項16記載の送信
    方法
  20. 【請求項20】 4相位相変調方式であって、変調シン
    ボルの信号点とパイロット信号のシンボル点のなす角が
    π/4+nπ/2ラジアン(n:整数)となるパイロット
    信号を挿入することを特徴とする請求項16記載の送信
    方法
  21. 【請求項21】 請求項13から20のいずれかに記載
    の送信方法を用いた無線装置
  22. 【請求項22】 請求項13から20のいずれかに記載
    の送信方法を用いた無線通信システム
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