JP3387587B2 - マルチサブキャリア直交復調方法 - Google Patents
マルチサブキャリア直交復調方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マルチサブキャリア直
交復調方法に関する。さらに詳しくいえば、本発明は、
異なる角周波数を有する複数のサブキャリアで複数のベ
ースバンド信号を直交変調し通信単位の先頭に既知信号
を付加したマルチサブキャリア直交変調信号から個々の
ベースバンド信号を復調するためのマルチサブキャリア
直交復調方法に関する。 【０００２】本発明は、特に、Ｍ１６ＱＡＭの使用が予
定される移動体通信の受信方法に適用可能であるが、そ
れのみに限定されない。 【０００３】 【従来の技術】マルチサブキャリア直交変調信号からベ
ースバンド信号を復調するマルチサブキャリア直交復調
方法においては、マルチサブキャリア直交変調信号に搬
送波角周波数を有する第１回転複素ベクトルとサブキャ
リア角周波数を有する第２回転複素ベクトルとを順々に
乗じて所定帯域を濾過することが提案されている。 【０００４】移動体通信を想定し、この復調方法を図６
に基づいて説明する。200 は送信信号である。マルチサ
ブキャリア直交変調信号である送信信号200 は、 Σi ｍi (t) ・EXP(ｊωc ・t)・EXP(ｊωsi・t) で示される。ここで、 ｍi (t) ：ベースバンド信号（ｉ番目） ωc ：搬送波角周波数 ωsi：サブキャリア角周波数（ｉ番目） ｔ：時間 である。なお、Σi はｉについての総和、EXP (x) は自
然対数の底ｅのｘ乗、ｊは虚数単位を意味する。 【０００５】送信信号200 は伝送路201 を伝搬する途中
でフェージングの影響を受けるため、受信信号202 は、 Σi ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊωc ・t)・EXP(ｊωsi
・t) で示される。ここで、 ｆi (t) ：フェージング成分（ｉ番目のサブキャリアに
対する） である。 【０００６】このような受信信号202 に、 EXP(−ｊωc ・t') で示される回転複素ベクトル203 を乗じると、その乗算
結果205 は、 Σi ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊωsi・t)・EXP(ｊ
φc ) となる。 【０００７】ここで、前記回転複素ベクトル203 は前記
送信信号200 には同期していないので、 ΔＴc ＝t −t' として、 EXP(ｊφc ) ＝EXP(ｊωc ・ΔＴc ) とした。 【０００８】この乗算結果205 に、 EXP(−ｊωsi・t'') で示される回転複素ベクトル206 を各サブキャリア毎に
乗じ、それぞれベースバンドフィルタ208 を通過させて
所定帯域を濾過すると、その結果得られる分離信号209
は、 ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊφc ) ・EXP(ｊωsi・Δ
Ｔ) となる。 【０００９】ここで、前記回転複素ベクトル206 は前記
送信信号200 には同期していないので、 ΔＴ＝t −t'' とした。なお、本明細書においては、前記回転複素ベク
トル206 をサブキャリア分離用ローカルと記す。また、
このようにして得られる分離信号209 を、サブキャリア
分離信号と記す。 【００１０】このような手順を踏むと、各ベースバンド
信号ｍi (t) が混合しないように分離することが可能で
あるとされている。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】しかし、これだけで
は、このようにして各サブキャリア毎に得られるサブキ
ャリア分離信号209 には、ベースバンド信号ｍi (t) 以
外に、 ｆi (t) ・EXP(ｊφc ) ・EXP(ｊωsi・ΔＴ) が含まれてしまう。これらの成分は受信誤りを生じさせ
るものであって、除去することが望ましい。なお、本明
細書においては、EXP(ｊωsi・ΔＴ) を、（送受信間）
位相偏差と記す。 【００１２】また、通信単位の先頭に既知信号が付加さ
れる変調信号の復調においては、最初に既知信号を検出
すれば容易に同期が確立できる。Ｍ１６ＱＡＭを例にす
ると、通信単位はスロットと呼ばれ、その先頭に同期シ
ンボルと呼ばれる既知信号が付加される。既知信号検出
時刻のズレは受信誤りが生じる原因となるので、正確で
あることが望ましい。 【００１３】このように、マルチサブキャリア直交復調
方法においては、 ・既知信号検出時刻を正確にすること ・位相偏差を求めること ・フェージング成分を求めること を行って、受信誤りを少なくすることが課題とされてい
る。なお、フェージング成分の検出においては、フェー
ジング成分にEXP(ｊφc ) が乗じられた成分を求めるこ
とが容易であり、従って、フェージング成分とEXP(ｊφ
c ) との影響を同時に除去することも容易であるので、
本明細書においては、フェージング成分とEXP(ｊφc )
とが乗じられた成分をフェージング成分と記す。 【００１４】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、マルチサブキャリア直交復調方法において、受
信誤りを低下させることにある。 【００１５】 【課題を解決するための手段】図１は、本発明の基本原
理を説明する信号フロー図である。なお、図１には、請
求範囲以外のものも図示されているが、それによって本
発明を限定するものではない。 【００１６】本発明のマルチサブキャリア直交復調方法
は、サブキャリア分離信号にサブキャリア分離用ローカ
ルの複素共役を乗じる。同図においては、10がサブキャ
リア分離信号、７がサブキャリア分離用ローカル、11が
複素共役を発生するところである。 【００１７】そして、本発明のマルチサブキャリア直交
復調方法は、その乗算結果に、サブキャリア角周波数を
有し、既知信号検出時刻における位相を所定位相に調整
する回転複素ベクトルを乗じる。なお、それら乗算順序
については限定しない。 【００１８】同図においては、15がサブキャリア角周波
数を有する回転複素ベクトルを発生するところであり、
その位相が、既知信号を検出する既知信号検出手段14に
よって調整されることを示している。 【００１９】 【作用】本発明のマルチサブキャリア直交復調方法は、
サブキャリア分離信号にサブキャリア分離用ローカルの
複素共役と既知信号検出時刻における位相を所定位相に
調整する回転複素ベクトルとを乗じることによって、位
相偏差を求める必要性自体をなくし、位相偏差を求める
ときに生じる誤差を除去してしまって受信誤りを低下さ
せる。 【００２０】図１に基づいて詳しく説明すると、 Σi ｍi (t) ・EXP(ｊωc ・t)・EXP(ｊωsi・t) で示される送信信号１に、伝送路２におけるフェージン
グが影響すると、その受信信号３は、 Σi ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊωc ・t)・EXP(ｊωsi
・t) で示される。 【００２１】これに、 EXP(−ｊωc ・t') t'＝t −ΔＴC で示される回転複素ベクトル４を乗じると、この乗算手
段５の乗算結果６は、 Σi ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊωsi・t)・EXP(ｊ
φc ) EXP(ｊφc ) ＝EXP(ｊωc ・ΔＴC ) で示される。 【００２２】この乗算結果６に、 EXP(−ｊωsi・t'') t'' ＝ｔ−ΔＴ で示されるサブキャリア分離用ローカル７を乗じ、この
乗算手段８の乗算結果をベースバンドフィルタ９に通過
させると、 ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊφc ) ・EXP(ｊωsi・Δ
Ｔ) で示されるサブキャリア分離信号10が得られる。 【００２３】11においては、前記サブキャリア分離用ロ
ーカル７の複素共役を発生することが行われる。この複
素共役11を前記サブキャリア分離信号10に乗じると、こ
の乗算手段12の乗算結果13は、 ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊφc ) ・EXP(ｊωsi・t) で示される。 【００２４】14においては、既知信号を検出することが
行われる。15においては、既知信号検出時刻に位相を所
定位相に調整した回転複素ベクトル、 EXP(−ｊωsi・t''') を発生することが行われる。 【００２５】いま、時刻t0において既知信号が検出され
たとすると、既知信号における、 EXP(ｊωsi・t) の位相が通信規約で規定されていれば、これを、 Ψ0 ＝EXP(ｊωsi・t0) とし、前記所定位相を−Ψ0 とすれば、 t'''＝ t とすることができる。 【００２６】そのため、前記複素共役を乗じた乗算結果
12に前記回転複素ベクトル15をさらに乗じれば、この乗
算手段16の乗算結果17は、 ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊφc ) となり、受信誤りは、 ・既知信号検出時刻を正確にすること ・フェージング成分を求めること だけに依存し、位相偏差を求める必要はなくなる。な
お、本明細書においては、前記Ψ0 を、サブキャリア位
相と記す。 【００２７】さらに付け加えれば、この乗算結果17に既
知信号の逆数18を乗じると、既知信号検出時刻t0におけ
るこの乗算手段19の乗算結果20は、 ｍi (t0)＝Ｓi Ｓi ：既知信号 として、 ｆi (t) ・ｍi (t0)・EXP(ｊφc ) ／Ｓi ＝ｆi (t) ・EXP(ｊφc ) となり、このようにフェージング成分だけを抽出できる
ことから、フェージング予測手段21に連接することも容
易である。 【００２８】そして、前記乗算結果17をこのフェージン
グ予測手段21の予測結果22で除算すれば、この除算手段
23の除算結果24は、 ｍi '(t)＝ｍi (t) ・ｆi (t) ／ｆi '(t) となる。ここで、ｆi '(t)は、フェージング成分の予測
値である。フェージング成分の予測値が十分な精度であ
れば、このようにして正確なベースバンド信号を復調す
ることが可能になる。 【００２９】 【実施例】次に、本発明によるマルチサブキャリア直交
復調方法が、実際上どのように具体化されるのかを、実
施例で説明する。 【００３０】〔 構成についての説明 〕先ず、Ｍ１６
ＱＡＭを使用する移動無線受信機に本発明を適用する場
合を想定して、図２に示すブロック図に基づいて実施例
の構成について説明する。なお、本例においては、同期
シンボル送信時刻のサブキャリア位相は（１＋ｊ０）に
定められているものとする。 【００３１】50はアンテナである。該アンテナ50におい
て受信される無線信号は、受信部51に入力する。該受信
部51においては、無線信号に同調して受信チャネルの信
号を抽出すること、抽出した受信チャネルの信号を直交
復調してサンプリングし、ＤＳＰ52のポート52a に出力
することが行われる。 【００３２】前記サンプリングの周期ＴM は、シンボル
の転送間隔をＴS として、 ＴM ＝ＴS ／ＫS ＫS ：定数 に設定される。 【００３３】前記ポート52a に入力される前記サンプリ
ングデータはレジスタ52b に記憶され、該レジスタ52b
の記憶内容は演算部52c に読込まれる。該演算部52c に
おいては、後述する制御が実行される。 【００３４】前記ＤＳＰ52、ＲＯＭ54、ＲＡＭ55におい
ては、それらが接続するバス53を介して、相互にデータ
転送が行われる。前記ＲＯＭ54には、前記演算部52c に
よって実行される制御の制御手順が記憶される。前記Ｒ
ＡＭ55には、該制御に必要なデータが記憶される。 【００３５】なお、Ｍ１６ＱＡＭでは、 ωsi＝（２ｉ−５）ωs （ｉ＝１，２，３，４） と表すことができ、前記ポート52a の入力信号は、図１
における前記受信信号３と同等である。 【００３６】〔 マルチサブキャリア直交復調制御につ
いての説明 〕次に、図３に示すフローチャートに基づ
いて、前記演算部52c において実行されるマルチサブキ
ャリア直交復調制御について説明する。該制御は、前記
受信部51から出力されるサンプリングデータが前記レジ
スタ52b にセットされるたびに、上位制御によって起動
される。 【００３７】ステップＨ60においては、後述する演算Ａ
を計算することが行われる。続くステップＨ61において
は、前記ＲＡＭ55に記憶される変数ｎに１が加えられ
る。なお、該変数ｎは別に実行される初期化制御（詳細
は説明せず）において０に初期設定される。 【００３８】続くステップＨ62においては、前記変数ｎ
と定数ＮC とが比較される。該定数ＮC は、 EXP(ｊωs ・ＮC ・ＴM ) ＝１ となるように設定される。ここで、ωs は各サブキャリ
アの基底となる角周波数である。 【００３９】前記変数ｎが前記定数ＮC 以上であれば、
制御はステップＨ63に移行する。そうでなければ、制御
はステップＨ64に移行する。ステップＨ63においては、
前記変数ｎが０に設定される。そして、制御はステップ
Ｈ64に移行する。 【００４０】ステップＨ64においては、同期シンボルを
検出する同期シンボル検出処理（詳細は説明せず）が行
われる。同期シンボルが検出されると、ステップＨ65の
判定により、制御はステップＨ66に移行する。同期シン
ボルが検出できないときは、同ステップＨ65の判定によ
り、制御はステップＨ67に移行する。 【００４１】ステップＨ66においては、前記ＲＡＭ55に
記憶される変数ｍに前記定数ＫS が代入される。また、
前記ＲＡＭ55に記憶される変数ｎS に０が代入される。
そして、制御はステップＨ68に移行する。 【００４２】ステップＨ67においては、前記変数ｍに１
が加えられる。そして、制御はステップＨ68に移行す
る。 【００４３】ステップＨ68においては、前記変数ｍと前
記定数ＫS とが比較される。前記変数ｍが前記定数ＫS
以上であれば、制御はステップＨ69に移行する。そうで
なければ、該制御は終了する。 【００４４】ステップＨ69においては、後述する演算Ｂ
を計算することが行われる。続くステップＨ70において
は、前記演算Ｂの計算結果をもとにフェージング補償を
計算するフェージング補償処理（詳細は説明せず）が行
われる。 【００４５】続くステップＨ71においては、前記フェー
ジング補償処理の結果をもとにベースバンド信号を復号
する復号処理（詳細は説明せず）が行われる。続くステ
ップＨ72においては、前記ｎS に１を加えること、前記
変数ｍに０を代入することが行われる。そして、該制御
は終了する。 【００４６】〔 マルチサブキャリア直交復調演算につ
いての説明 〕次に、前記ステップＨ60、Ｈ69で計算さ
れる演算Ａ、演算Ｂについて、図４に示すデータフロー
図に基づいて説明する。 【００４７】先ず、演算Ａについて説明する。80におい
ては、 EXP(ｊωs ・ｎ・ＴM ) で示される回転複素ベクトルが計算される。81において
は、80の複素共役、つまり、 EXP(−ｊωs ・ｎ・ＴM ) が計算される。 【００４８】乗算手段82においては、前記レジスタ52b
に記憶されるサンプリングデータと前記複素共役81との
乗算が行われる。該乗算結果は、ＬＰＦ84に入力する。
該ＬＰＦ84においては、ベースバンドフィルタ特性を有
する信号処理が行われる。 【００４９】乗算手段86においては、前記ＬＰＦ84の出
力と前記回転複素ベクトル80との乗算が行われる。該乗
算結果は、メモリＭ3 に記憶される。 【００５０】乗算手段83においては、前記レジスタ52b
に記憶されるサンプリングデータと前記回転複素ベクト
ル80との乗算が行われる。該乗算結果は、ＬＰＦ85に入
力する。該ＬＰＦ85においては、ベースバンドフィルタ
特性を有する信号処理が行われる。 【００５１】乗算手段87においては、前記ＬＰＦ85の出
力と前記複素共役81との乗算が行われる。該乗算結果
は、メモリＭ2 に記憶される。 【００５２】90においては、 EXP(ｊ３ωs ・ｎ・ＴM ) で示される回転複素ベクトルが計算される。91において
は、90の複素共役、つまり、 EXP(−ｊ３ωs ・ｎ・ＴM ) が計算される。 【００５３】乗算手段92においては、前記レジスタ52b
に記憶されるサンプリングデータと前記複素共役91との
乗算が行われる。該乗算結果は、ＬＰＦ94に入力する。
該ＬＰＦ94においては、ベースバンドフィルタ特性を有
する信号処理が行われる。 【００５４】乗算手段96においては、前記ＬＰＦ94の出
力と前記回転複素ベクトル90との乗算が行われる。該乗
算結果は、メモリＭ4 に記憶される。 【００５５】乗算手段93においては、前記レジスタ52b
に記憶されるサンプリングデータと前記回転複素ベクト
ル90との乗算が行われる。該乗算結果は、ＬＰＦ95に入
力する。該ＬＰＦ95においては、ベースバンドフィルタ
特性を有する信号処理が行われる。 【００５６】乗算手段97においては、前記ＬＰＦ95の出
力と前記複素共役91との乗算が行われる。該乗算結果
は、メモリＭ1 に記憶される。 【００５７】次に、演算Ｂについて説明する。100 にお
いては、 EXP(ｊωs ・ｎS ・ＴS ) で示される回転複素ベクトルが計算される。101 におい
ては、100 の複素共役、つまり、 EXP(−ｊωs ・ｎS ・ＴS ) が計算される。 【００５８】乗算手段102 においては、前記メモリＭ3
の記憶内容と前記複素共役101 との乗算が行われる。該
乗算結果は、メモリＳ3 に記憶される。乗算手段103 に
おいては、前記メモリＭ2 の記憶内容と前記回転複素ベ
クトル100 との乗算が行われる。該乗算結果は、メモリ
Ｓ2 に記憶される。 【００５９】110 においては、 EXP(ｊ３ωs ・ｎS ・ＴS ) で示される回転複素ベクトルが計算される。111 におい
ては、110 の複素共役、つまり、 EXP(−ｊ３ωs ・ｎS ・ＴS ) が計算される。 【００６０】乗算手段112 においては、前記メモリＭ4
の記憶内容と前記複素共役111 との乗算が行われる。該
乗算結果は、メモリＳ4 に記憶される。乗算手段113 に
おいては、前記メモリＭ1 の記憶内容と前記回転複素ベ
クトル110 との乗算が行われる。該乗算結果は、メモリ
Ｓ1 に記憶される。 【００６１】そして、前記メモリＳ1 、前記メモリ
Ｓ2 、前記メモリＳ3 、前記メモリＳ4の記憶内容が前
記フェージング補償処理に渡される。 【００６２】〔 作動についての説明 〕図５は、前記
マルチサブキャリア直交復調制御の作動を時間軸に沿っ
て説明するタイムチャートである。 【００６３】縦線は、前記レジスタ52b に前記受信部51
から出力されるサンプリングデータがセットされ、前記
マルチサブキャリア直交復調制御が起動されることを意
味している。該起動間隔は、前記ＴM である。 【００６４】同図(a) は、前記演算Ａが実行されるとこ
ろを黒丸で示している。また、同図(b) は、前記同期シ
ンボル検出処理が実行されるところを白丸、または、黒
丸で示している。黒丸は、同期シンボルが検出されたと
ころである。また、同図(c)は、前記演算Ｂが実行され
るところを黒丸で示している。 【００６５】前記演算Ａは、同図(a) に示すように、前
記ＴM 間隔で実行される。前記同期シンボル検出処理
も、同図(b) に示すように、前記ＴM 間隔で実行され
る。 【００６６】いま、同図(ア) のように同期シンボルが検
出されると、前記ステップＨ66、Ｈ68、Ｈ69が実行さ
れ、同図(イ) のように、前記演算Ｂが実行される。この
とき、前記ステップＨ66においては前記変数ｎS が０に
設定されるので、前記回転複素ベクトル100 、110 の値
は、同図(エ) のように、（１＋ｊ０）になる。 【００６７】そして、前記演算Ｂは、同図(イ) 、(ウ) に
示すように、前記ＴS 間隔で実行される。なお、同図に
おいては、前記定数ＫS を８にして例示してある。 【００６８】 【発明の効果】本発明のマルチサブキャリア直交復調方
法は、前記のように、サブキャリア分離用ローカルの共
役複素と既知信号検出時の位相を所定位相に調整する回
転複素ベクトルとをサブキャリア分離信号に乗じるの
で、従来とは異なって、送受信間位相偏差を求めること
が不要になった。 【００６９】そして、送受信間位相偏差を求めることが
不要になったので、送受信間位相偏差の誤差に起因して
受信誤りが生じることはなくなり、その分、受信誤りは
低下した。 【００７０】また、本発明のマルチサブキャリア直交復
調方法によると、前記のように、フェージンング成分を
抽出することができるので、復調手段とフェージング予
測手段との連接が容易になり、フェージング補償を行う
ことが容易になった。
交復調方法に関する。さらに詳しくいえば、本発明は、
異なる角周波数を有する複数のサブキャリアで複数のベ
ースバンド信号を直交変調し通信単位の先頭に既知信号
を付加したマルチサブキャリア直交変調信号から個々の
ベースバンド信号を復調するためのマルチサブキャリア
直交復調方法に関する。 【０００２】本発明は、特に、Ｍ１６ＱＡＭの使用が予
定される移動体通信の受信方法に適用可能であるが、そ
れのみに限定されない。 【０００３】 【従来の技術】マルチサブキャリア直交変調信号からベ
ースバンド信号を復調するマルチサブキャリア直交復調
方法においては、マルチサブキャリア直交変調信号に搬
送波角周波数を有する第１回転複素ベクトルとサブキャ
リア角周波数を有する第２回転複素ベクトルとを順々に
乗じて所定帯域を濾過することが提案されている。 【０００４】移動体通信を想定し、この復調方法を図６
に基づいて説明する。200 は送信信号である。マルチサ
ブキャリア直交変調信号である送信信号200 は、 Σi ｍi (t) ・EXP(ｊωc ・t)・EXP(ｊωsi・t) で示される。ここで、 ｍi (t) ：ベースバンド信号（ｉ番目） ωc ：搬送波角周波数 ωsi：サブキャリア角周波数（ｉ番目） ｔ：時間 である。なお、Σi はｉについての総和、EXP (x) は自
然対数の底ｅのｘ乗、ｊは虚数単位を意味する。 【０００５】送信信号200 は伝送路201 を伝搬する途中
でフェージングの影響を受けるため、受信信号202 は、 Σi ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊωc ・t)・EXP(ｊωsi
・t) で示される。ここで、 ｆi (t) ：フェージング成分（ｉ番目のサブキャリアに
対する） である。 【０００６】このような受信信号202 に、 EXP(−ｊωc ・t') で示される回転複素ベクトル203 を乗じると、その乗算
結果205 は、 Σi ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊωsi・t)・EXP(ｊ
φc ) となる。 【０００７】ここで、前記回転複素ベクトル203 は前記
送信信号200 には同期していないので、 ΔＴc ＝t −t' として、 EXP(ｊφc ) ＝EXP(ｊωc ・ΔＴc ) とした。 【０００８】この乗算結果205 に、 EXP(−ｊωsi・t'') で示される回転複素ベクトル206 を各サブキャリア毎に
乗じ、それぞれベースバンドフィルタ208 を通過させて
所定帯域を濾過すると、その結果得られる分離信号209
は、 ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊφc ) ・EXP(ｊωsi・Δ
Ｔ) となる。 【０００９】ここで、前記回転複素ベクトル206 は前記
送信信号200 には同期していないので、 ΔＴ＝t −t'' とした。なお、本明細書においては、前記回転複素ベク
トル206 をサブキャリア分離用ローカルと記す。また、
このようにして得られる分離信号209 を、サブキャリア
分離信号と記す。 【００１０】このような手順を踏むと、各ベースバンド
信号ｍi (t) が混合しないように分離することが可能で
あるとされている。 【００１１】 【発明が解決しようとする課題】しかし、これだけで
は、このようにして各サブキャリア毎に得られるサブキ
ャリア分離信号209 には、ベースバンド信号ｍi (t) 以
外に、 ｆi (t) ・EXP(ｊφc ) ・EXP(ｊωsi・ΔＴ) が含まれてしまう。これらの成分は受信誤りを生じさせ
るものであって、除去することが望ましい。なお、本明
細書においては、EXP(ｊωsi・ΔＴ) を、（送受信間）
位相偏差と記す。 【００１２】また、通信単位の先頭に既知信号が付加さ
れる変調信号の復調においては、最初に既知信号を検出
すれば容易に同期が確立できる。Ｍ１６ＱＡＭを例にす
ると、通信単位はスロットと呼ばれ、その先頭に同期シ
ンボルと呼ばれる既知信号が付加される。既知信号検出
時刻のズレは受信誤りが生じる原因となるので、正確で
あることが望ましい。 【００１３】このように、マルチサブキャリア直交復調
方法においては、 ・既知信号検出時刻を正確にすること ・位相偏差を求めること ・フェージング成分を求めること を行って、受信誤りを少なくすることが課題とされてい
る。なお、フェージング成分の検出においては、フェー
ジング成分にEXP(ｊφc ) が乗じられた成分を求めるこ
とが容易であり、従って、フェージング成分とEXP(ｊφ
c ) との影響を同時に除去することも容易であるので、
本明細書においては、フェージング成分とEXP(ｊφc )
とが乗じられた成分をフェージング成分と記す。 【００１４】本発明の技術的課題は、このような問題に
着目し、マルチサブキャリア直交復調方法において、受
信誤りを低下させることにある。 【００１５】 【課題を解決するための手段】図１は、本発明の基本原
理を説明する信号フロー図である。なお、図１には、請
求範囲以外のものも図示されているが、それによって本
発明を限定するものではない。 【００１６】本発明のマルチサブキャリア直交復調方法
は、サブキャリア分離信号にサブキャリア分離用ローカ
ルの複素共役を乗じる。同図においては、10がサブキャ
リア分離信号、７がサブキャリア分離用ローカル、11が
複素共役を発生するところである。 【００１７】そして、本発明のマルチサブキャリア直交
復調方法は、その乗算結果に、サブキャリア角周波数を
有し、既知信号検出時刻における位相を所定位相に調整
する回転複素ベクトルを乗じる。なお、それら乗算順序
については限定しない。 【００１８】同図においては、15がサブキャリア角周波
数を有する回転複素ベクトルを発生するところであり、
その位相が、既知信号を検出する既知信号検出手段14に
よって調整されることを示している。 【００１９】 【作用】本発明のマルチサブキャリア直交復調方法は、
サブキャリア分離信号にサブキャリア分離用ローカルの
複素共役と既知信号検出時刻における位相を所定位相に
調整する回転複素ベクトルとを乗じることによって、位
相偏差を求める必要性自体をなくし、位相偏差を求める
ときに生じる誤差を除去してしまって受信誤りを低下さ
せる。 【００２０】図１に基づいて詳しく説明すると、 Σi ｍi (t) ・EXP(ｊωc ・t)・EXP(ｊωsi・t) で示される送信信号１に、伝送路２におけるフェージン
グが影響すると、その受信信号３は、 Σi ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊωc ・t)・EXP(ｊωsi
・t) で示される。 【００２１】これに、 EXP(−ｊωc ・t') t'＝t −ΔＴC で示される回転複素ベクトル４を乗じると、この乗算手
段５の乗算結果６は、 Σi ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊωsi・t)・EXP(ｊ
φc ) EXP(ｊφc ) ＝EXP(ｊωc ・ΔＴC ) で示される。 【００２２】この乗算結果６に、 EXP(−ｊωsi・t'') t'' ＝ｔ−ΔＴ で示されるサブキャリア分離用ローカル７を乗じ、この
乗算手段８の乗算結果をベースバンドフィルタ９に通過
させると、 ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊφc ) ・EXP(ｊωsi・Δ
Ｔ) で示されるサブキャリア分離信号10が得られる。 【００２３】11においては、前記サブキャリア分離用ロ
ーカル７の複素共役を発生することが行われる。この複
素共役11を前記サブキャリア分離信号10に乗じると、こ
の乗算手段12の乗算結果13は、 ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊφc ) ・EXP(ｊωsi・t) で示される。 【００２４】14においては、既知信号を検出することが
行われる。15においては、既知信号検出時刻に位相を所
定位相に調整した回転複素ベクトル、 EXP(−ｊωsi・t''') を発生することが行われる。 【００２５】いま、時刻t0において既知信号が検出され
たとすると、既知信号における、 EXP(ｊωsi・t) の位相が通信規約で規定されていれば、これを、 Ψ0 ＝EXP(ｊωsi・t0) とし、前記所定位相を−Ψ0 とすれば、 t'''＝ t とすることができる。 【００２６】そのため、前記複素共役を乗じた乗算結果
12に前記回転複素ベクトル15をさらに乗じれば、この乗
算手段16の乗算結果17は、 ｆi (t) ・ｍi (t) ・EXP(ｊφc ) となり、受信誤りは、 ・既知信号検出時刻を正確にすること ・フェージング成分を求めること だけに依存し、位相偏差を求める必要はなくなる。な
お、本明細書においては、前記Ψ0 を、サブキャリア位
相と記す。 【００２７】さらに付け加えれば、この乗算結果17に既
知信号の逆数18を乗じると、既知信号検出時刻t0におけ
るこの乗算手段19の乗算結果20は、 ｍi (t0)＝Ｓi Ｓi ：既知信号 として、 ｆi (t) ・ｍi (t0)・EXP(ｊφc ) ／Ｓi ＝ｆi (t) ・EXP(ｊφc ) となり、このようにフェージング成分だけを抽出できる
ことから、フェージング予測手段21に連接することも容
易である。 【００２８】そして、前記乗算結果17をこのフェージン
グ予測手段21の予測結果22で除算すれば、この除算手段
23の除算結果24は、 ｍi '(t)＝ｍi (t) ・ｆi (t) ／ｆi '(t) となる。ここで、ｆi '(t)は、フェージング成分の予測
値である。フェージング成分の予測値が十分な精度であ
れば、このようにして正確なベースバンド信号を復調す
ることが可能になる。 【００２９】 【実施例】次に、本発明によるマルチサブキャリア直交
復調方法が、実際上どのように具体化されるのかを、実
施例で説明する。 【００３０】〔 構成についての説明 〕先ず、Ｍ１６
ＱＡＭを使用する移動無線受信機に本発明を適用する場
合を想定して、図２に示すブロック図に基づいて実施例
の構成について説明する。なお、本例においては、同期
シンボル送信時刻のサブキャリア位相は（１＋ｊ０）に
定められているものとする。 【００３１】50はアンテナである。該アンテナ50におい
て受信される無線信号は、受信部51に入力する。該受信
部51においては、無線信号に同調して受信チャネルの信
号を抽出すること、抽出した受信チャネルの信号を直交
復調してサンプリングし、ＤＳＰ52のポート52a に出力
することが行われる。 【００３２】前記サンプリングの周期ＴM は、シンボル
の転送間隔をＴS として、 ＴM ＝ＴS ／ＫS ＫS ：定数 に設定される。 【００３３】前記ポート52a に入力される前記サンプリ
ングデータはレジスタ52b に記憶され、該レジスタ52b
の記憶内容は演算部52c に読込まれる。該演算部52c に
おいては、後述する制御が実行される。 【００３４】前記ＤＳＰ52、ＲＯＭ54、ＲＡＭ55におい
ては、それらが接続するバス53を介して、相互にデータ
転送が行われる。前記ＲＯＭ54には、前記演算部52c に
よって実行される制御の制御手順が記憶される。前記Ｒ
ＡＭ55には、該制御に必要なデータが記憶される。 【００３５】なお、Ｍ１６ＱＡＭでは、 ωsi＝（２ｉ−５）ωs （ｉ＝１，２，３，４） と表すことができ、前記ポート52a の入力信号は、図１
における前記受信信号３と同等である。 【００３６】〔 マルチサブキャリア直交復調制御につ
いての説明 〕次に、図３に示すフローチャートに基づ
いて、前記演算部52c において実行されるマルチサブキ
ャリア直交復調制御について説明する。該制御は、前記
受信部51から出力されるサンプリングデータが前記レジ
スタ52b にセットされるたびに、上位制御によって起動
される。 【００３７】ステップＨ60においては、後述する演算Ａ
を計算することが行われる。続くステップＨ61において
は、前記ＲＡＭ55に記憶される変数ｎに１が加えられ
る。なお、該変数ｎは別に実行される初期化制御（詳細
は説明せず）において０に初期設定される。 【００３８】続くステップＨ62においては、前記変数ｎ
と定数ＮC とが比較される。該定数ＮC は、 EXP(ｊωs ・ＮC ・ＴM ) ＝１ となるように設定される。ここで、ωs は各サブキャリ
アの基底となる角周波数である。 【００３９】前記変数ｎが前記定数ＮC 以上であれば、
制御はステップＨ63に移行する。そうでなければ、制御
はステップＨ64に移行する。ステップＨ63においては、
前記変数ｎが０に設定される。そして、制御はステップ
Ｈ64に移行する。 【００４０】ステップＨ64においては、同期シンボルを
検出する同期シンボル検出処理（詳細は説明せず）が行
われる。同期シンボルが検出されると、ステップＨ65の
判定により、制御はステップＨ66に移行する。同期シン
ボルが検出できないときは、同ステップＨ65の判定によ
り、制御はステップＨ67に移行する。 【００４１】ステップＨ66においては、前記ＲＡＭ55に
記憶される変数ｍに前記定数ＫS が代入される。また、
前記ＲＡＭ55に記憶される変数ｎS に０が代入される。
そして、制御はステップＨ68に移行する。 【００４２】ステップＨ67においては、前記変数ｍに１
が加えられる。そして、制御はステップＨ68に移行す
る。 【００４３】ステップＨ68においては、前記変数ｍと前
記定数ＫS とが比較される。前記変数ｍが前記定数ＫS
以上であれば、制御はステップＨ69に移行する。そうで
なければ、該制御は終了する。 【００４４】ステップＨ69においては、後述する演算Ｂ
を計算することが行われる。続くステップＨ70において
は、前記演算Ｂの計算結果をもとにフェージング補償を
計算するフェージング補償処理（詳細は説明せず）が行
われる。 【００４５】続くステップＨ71においては、前記フェー
ジング補償処理の結果をもとにベースバンド信号を復号
する復号処理（詳細は説明せず）が行われる。続くステ
ップＨ72においては、前記ｎS に１を加えること、前記
変数ｍに０を代入することが行われる。そして、該制御
は終了する。 【００４６】〔 マルチサブキャリア直交復調演算につ
いての説明 〕次に、前記ステップＨ60、Ｈ69で計算さ
れる演算Ａ、演算Ｂについて、図４に示すデータフロー
図に基づいて説明する。 【００４７】先ず、演算Ａについて説明する。80におい
ては、 EXP(ｊωs ・ｎ・ＴM ) で示される回転複素ベクトルが計算される。81において
は、80の複素共役、つまり、 EXP(−ｊωs ・ｎ・ＴM ) が計算される。 【００４８】乗算手段82においては、前記レジスタ52b
に記憶されるサンプリングデータと前記複素共役81との
乗算が行われる。該乗算結果は、ＬＰＦ84に入力する。
該ＬＰＦ84においては、ベースバンドフィルタ特性を有
する信号処理が行われる。 【００４９】乗算手段86においては、前記ＬＰＦ84の出
力と前記回転複素ベクトル80との乗算が行われる。該乗
算結果は、メモリＭ3 に記憶される。 【００５０】乗算手段83においては、前記レジスタ52b
に記憶されるサンプリングデータと前記回転複素ベクト
ル80との乗算が行われる。該乗算結果は、ＬＰＦ85に入
力する。該ＬＰＦ85においては、ベースバンドフィルタ
特性を有する信号処理が行われる。 【００５１】乗算手段87においては、前記ＬＰＦ85の出
力と前記複素共役81との乗算が行われる。該乗算結果
は、メモリＭ2 に記憶される。 【００５２】90においては、 EXP(ｊ３ωs ・ｎ・ＴM ) で示される回転複素ベクトルが計算される。91において
は、90の複素共役、つまり、 EXP(−ｊ３ωs ・ｎ・ＴM ) が計算される。 【００５３】乗算手段92においては、前記レジスタ52b
に記憶されるサンプリングデータと前記複素共役91との
乗算が行われる。該乗算結果は、ＬＰＦ94に入力する。
該ＬＰＦ94においては、ベースバンドフィルタ特性を有
する信号処理が行われる。 【００５４】乗算手段96においては、前記ＬＰＦ94の出
力と前記回転複素ベクトル90との乗算が行われる。該乗
算結果は、メモリＭ4 に記憶される。 【００５５】乗算手段93においては、前記レジスタ52b
に記憶されるサンプリングデータと前記回転複素ベクト
ル90との乗算が行われる。該乗算結果は、ＬＰＦ95に入
力する。該ＬＰＦ95においては、ベースバンドフィルタ
特性を有する信号処理が行われる。 【００５６】乗算手段97においては、前記ＬＰＦ95の出
力と前記複素共役91との乗算が行われる。該乗算結果
は、メモリＭ1 に記憶される。 【００５７】次に、演算Ｂについて説明する。100 にお
いては、 EXP(ｊωs ・ｎS ・ＴS ) で示される回転複素ベクトルが計算される。101 におい
ては、100 の複素共役、つまり、 EXP(−ｊωs ・ｎS ・ＴS ) が計算される。 【００５８】乗算手段102 においては、前記メモリＭ3
の記憶内容と前記複素共役101 との乗算が行われる。該
乗算結果は、メモリＳ3 に記憶される。乗算手段103 に
おいては、前記メモリＭ2 の記憶内容と前記回転複素ベ
クトル100 との乗算が行われる。該乗算結果は、メモリ
Ｓ2 に記憶される。 【００５９】110 においては、 EXP(ｊ３ωs ・ｎS ・ＴS ) で示される回転複素ベクトルが計算される。111 におい
ては、110 の複素共役、つまり、 EXP(−ｊ３ωs ・ｎS ・ＴS ) が計算される。 【００６０】乗算手段112 においては、前記メモリＭ4
の記憶内容と前記複素共役111 との乗算が行われる。該
乗算結果は、メモリＳ4 に記憶される。乗算手段113 に
おいては、前記メモリＭ1 の記憶内容と前記回転複素ベ
クトル110 との乗算が行われる。該乗算結果は、メモリ
Ｓ1 に記憶される。 【００６１】そして、前記メモリＳ1 、前記メモリ
Ｓ2 、前記メモリＳ3 、前記メモリＳ4の記憶内容が前
記フェージング補償処理に渡される。 【００６２】〔 作動についての説明 〕図５は、前記
マルチサブキャリア直交復調制御の作動を時間軸に沿っ
て説明するタイムチャートである。 【００６３】縦線は、前記レジスタ52b に前記受信部51
から出力されるサンプリングデータがセットされ、前記
マルチサブキャリア直交復調制御が起動されることを意
味している。該起動間隔は、前記ＴM である。 【００６４】同図(a) は、前記演算Ａが実行されるとこ
ろを黒丸で示している。また、同図(b) は、前記同期シ
ンボル検出処理が実行されるところを白丸、または、黒
丸で示している。黒丸は、同期シンボルが検出されたと
ころである。また、同図(c)は、前記演算Ｂが実行され
るところを黒丸で示している。 【００６５】前記演算Ａは、同図(a) に示すように、前
記ＴM 間隔で実行される。前記同期シンボル検出処理
も、同図(b) に示すように、前記ＴM 間隔で実行され
る。 【００６６】いま、同図(ア) のように同期シンボルが検
出されると、前記ステップＨ66、Ｈ68、Ｈ69が実行さ
れ、同図(イ) のように、前記演算Ｂが実行される。この
とき、前記ステップＨ66においては前記変数ｎS が０に
設定されるので、前記回転複素ベクトル100 、110 の値
は、同図(エ) のように、（１＋ｊ０）になる。 【００６７】そして、前記演算Ｂは、同図(イ) 、(ウ) に
示すように、前記ＴS 間隔で実行される。なお、同図に
おいては、前記定数ＫS を８にして例示してある。 【００６８】 【発明の効果】本発明のマルチサブキャリア直交復調方
法は、前記のように、サブキャリア分離用ローカルの共
役複素と既知信号検出時の位相を所定位相に調整する回
転複素ベクトルとをサブキャリア分離信号に乗じるの
で、従来とは異なって、送受信間位相偏差を求めること
が不要になった。 【００６９】そして、送受信間位相偏差を求めることが
不要になったので、送受信間位相偏差の誤差に起因して
受信誤りが生じることはなくなり、その分、受信誤りは
低下した。 【００７０】また、本発明のマルチサブキャリア直交復
調方法によると、前記のように、フェージンング成分を
抽出することができるので、復調手段とフェージング予
測手段との連接が容易になり、フェージング補償を行う
ことが容易になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基本原理を示す信号フロー図である。
【図２】本発明の実施例を示すブロック図である。
【図３】マルチサブキャリア直交復調制御の制御手順の
一例を示すフローチャートである。 【図４】マルチサブキャリア直交復調演算の一例を示す
データフロー図である。 【図５】マルチサブキャリア直交復調制御の作動を説明
するタイムチャートである。 【図６】従来のマルチサブキャリア直交復調方法を説明
する信号フロー図である。 【符号の説明】 １ 送信信号 ２ 伝送路 ３ 受信信号 ７ サブキャリア分離用ローカル 10 サブキャリア分離信号 11 複素共役 12 乗算手段 15 回転複素ベクトル（既知信号検出時の位相を所定位
相に調整する） 16 乗算手段
一例を示すフローチャートである。 【図４】マルチサブキャリア直交復調演算の一例を示す
データフロー図である。 【図５】マルチサブキャリア直交復調制御の作動を説明
するタイムチャートである。 【図６】従来のマルチサブキャリア直交復調方法を説明
する信号フロー図である。 【符号の説明】 １ 送信信号 ２ 伝送路 ３ 受信信号 ７ サブキャリア分離用ローカル 10 サブキャリア分離信号 11 複素共役 12 乗算手段 15 回転複素ベクトル（既知信号検出時の位相を所定位
相に調整する） 16 乗算手段
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04L 27/38
H04J 11/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 マルチサブキャリア直交変調信号にサブ
キャリア角周波数を有するサブキャリア分離用ローカル
を乗じ、所定周波数帯域を濾過してサブキャリア分離信
号を得るマルチサブキャリア直交復調方法であって、 前記サブキャリア分離用ローカルの複素共役ベクトル
と、 前記サブキャリア角周波数を有し、既知信号検出時刻に
おける位相を所定位相に調整する回転複素ベクトルと
を、前記サブキャリア分離信号に乗じることを特徴とす
るマルチサブキャリア直交復調方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30309693A JP3387587B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | マルチサブキャリア直交復調方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30309693A JP3387587B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | マルチサブキャリア直交復調方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07162471A JPH07162471A (ja) | 1995-06-23 |
| JP3387587B2 true JP3387587B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=17916849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30309693A Expired - Fee Related JP3387587B2 (ja) | 1993-12-02 | 1993-12-02 | マルチサブキャリア直交復調方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3387587B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4991673B2 (ja) * | 2008-10-27 | 2012-08-01 | アンリツ株式会社 | 伝搬路模擬回路評価方法および伝搬路模擬回路評価装置 |
-
1993
- 1993-12-02 JP JP30309693A patent/JP3387587B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH07162471A (ja) | 1995-06-23 |
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