JP4150284B2

JP4150284B2 - Orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus, orthogonal frequency division multiplex transmission method, orthogonal frequency division multiplex transmission program and orthogonal frequency division multiplex reception apparatus, orthogonal frequency division multiplex reception method, orthogonal frequency division multiplex reception program

Info

Publication number: JP4150284B2
Application number: JP2003112282A
Authority: JP
Inventors: 健二中島; 哲臣池田
Original assignee: Japan Broadcasting Corp
Current assignee: Japan Broadcasting Corp
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2023-04-17
Also published as: JP2004320497A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号の送受信に係り、特に、ＯＦＤＭを用いる直交周波数分割多重送信装置、直交周波数分割多重送信方法、直交周波数分割多重送信プログラムおよび直交周波数分割多重受信装置、直交周波数分割多重受信方法、直交周波数分割多重受信プログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、地上デジタル放送の伝送方式として、ＩＳＤＢ−Ｔ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＳｅｒｖｉｃｅｓＤｉｇｉｔａｌＢｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ−Ｔｅｒｒｅｓｔｉａｌ）と呼ばれるＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式が規格化され、実用化に向けた準備が進められている。
【０００３】
このＯＦＤＭ伝送方式は、周波数方向で互いに直交する多数のキャリア（搬送波）を用いて、データを変調する伝送方式であり、各キャリアの変調には、ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ：４相位相シフトキーイング）、１６ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｒａｔｉｏｎ：１６直交振幅変調）等が用いられている。
【０００４】
そして、このＯＦＤＭ伝送方式では、各キャリアが変調された後、周波数多重され、この周波数多重された変調信号が電力増幅して送信される。
【０００５】
また、ＯＦＤＭ伝送方式は、時間方向で実際にデータ（データの信号波形）を伝送する期間である有効シンボルと、マルチパスによる直接波と遅延波の干渉を軽減するための期間であるガードインターバルとによって構成される伝送シンボルを単位として、データを伝送する伝送方式である。なお、ガードインターバルの期間は、有効シンボルの期間におけるデータの信号波形の一部を巡回的に繰り返した信号波形となっている。
【０００６】
以上のように、ＯＦＤＭ伝送方式は、複数のキャリアを用いて、周波数利用効率を高めることで、大容量データの伝送が可能であると共に、マルチパスやゴーストに対する強い耐性を備えており、移動受信が可能な伝送方式であるので、放送、無線ＬＡＮ等、様々なアプリケーションの伝送規格として注目されている。
【０００７】
ところで、ＯＦＤＭ伝送方式では、キャリアが伝送（送信）或いは受信される際に、当該キャリアが増幅器により増幅される。当該増幅器によってキャリアが増幅される際に生じる非線形歪みによって、各キャリア間の相互干渉が発生して、特性が劣化するという短所があることが知られている（非特許文献１参照）。
【０００８】
また、変調信号の振幅の変動を抑えるデジタル変調方式としては、包絡線変動の小さいπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式が知られている。このπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式は、後記するように、変調信号の信号点の位相軌跡が原点を通過しないように当該変調信号を制御しているので、通常のＱＰＳＫ変調方式に比べて包絡線変動を小さくすることができ、その結果、非線形性の影響を軽減できるものである。なお、このπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の詳細については、非特許文献１のｐｐ．７０〜ｐｐ．７３で説明されている。また、このπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式は、公共事業用デジタル通信システム等で利用されているものである。
【０００９】
ＱＰＳＫ変調方式やπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式のような位相変調方式では、データは、それぞれの信号点にマッピングされ、当該信号点の位相により伝送される。ここで、図１０に、ＱＰＳＫ変調方式とπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式とにおいて、とることの可能なデータの信号点および信号点の位相軌跡を示す（一般的に、図１０は信号点配置図（ベクトル図、位相図または信号空間図）と呼称される）。図１０（ａ）はＱＰＳＫ変調方式における信号点（白丸印）および信号点の位相軌跡（矢印）であり、図１０（ｂ）はπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式における信号点（白丸印）および信号点の位相軌跡（矢印）である。
【００１０】
なお、一般的に、ＱＰＳＫ変調方式では、入力されたデータ（入力信号）が、直並列変換回路によって２つの信号列に振り分けられた後、位相差が９０度ある２つの搬送波、すなわち、ｃｏｓωｔと、ｓｉｎωｔとに対してＢＰＳＫ変調（ＢｉｎａｒｙＰＳＫ）が施され、それぞれの変調信号が加算器で加えられてＱＰＳＫ変調波が生成される。この場合に、ｃｏｓ波をかける側の信号をＩ信号、ｓｉｎ波をかける側の信号をＱ信号といい、横軸をＩ信号、縦軸をＱ信号のレベルとしたものが信号点配置図（ベクトル図、位相図または信号空間図）である。
【００１１】
この図１０（ａ）に示すように、ＱＰＳＫ変調方式において、信号点の位相は、π／４、３π／４、５π／４、７π／４のいずれかになるようにマッピングされている。このため、斜めに対向する信号点において、例えば、π／４と、５π／４の間や、３π／４と７π／４の間では、位相差がπとなり、位相軌跡が原点（Ｉ軸とＱ軸との交点）を通過している。
【００１２】
また、図１０（ｂ）に示すように、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式において、信号点の位相は、０、π／４、π／２、３π／４、π、５π／４、６π／４（３π／２）、７π／４のいずれかになるようにマッピングされる。そして、順次π／４の位相遷移が加えられることによって、連続する信号点間の位相差が±π／４、±３π／４になるように制御されているため、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式では、原点を通過する位相軌跡は存在しない。
【００１３】
なお、これら図１０（ａ）、図１０（ｂ）において、原点および信号点を結んだ直線とＩ軸とのなす角度（ラジアン表示）が信号点の位相を示すものである。
【００１４】
また、例えば、ある信号波形に着目すると１周期（１波長）は２π分の位相回転量に該当し、半周期（半波長）はπ分の位相回転量に該当するということができる。
【００１５】
ちなみに、地上デジタル放送の伝送規格では、ＯＦＤＭ伝送方式の各キャリアの変調方式として、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式が採用されている（非特許文献２参照）。
【００１６】
【非特許文献１】
「次世代デジタル変復調技術」トリケップス社、ｐｐ．１７０〜ｐｐ１８６
【非特許文献２】
「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式標準規格」ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｂ３１
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＯＦＤＭ伝送方式では、伝送の単位である伝送シンボルに、ガードインターバルの信号波形として、有効シンボルの信号波形の一部を巡回的に挿入している。従って、ガードインターバルの長さであるガードインターバル長分の位相回転量のために、伝送シンボル間において位相軌跡の振る舞いが複雑になる。
【００１８】
ここで、図１１に、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式において、伝送シンボル間の位相軌跡が、ガードインターバルの挿入によって原点を通過するように変化した例を示す。この図１１は、連続する伝送シンボル（伝送シンボル１と伝送シンボル２）と、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式の伝送シンボル間の位相軌跡との関係を示したものである。つまり、伝送シンボル１で伝送するπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の信号点の位相は、図１１中の信号点（ａ）で示しており、伝送シンボル２で伝送するπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の信号点の位相は、図１１中の信号点（ｂ）で示しており、伝送シンボル２の先頭部の位相は、図１１中の（ｃ）で示している。
【００１９】
この図１１に示すように、ガードインターバル長がπ／４の位相回転量に相当しており、伝送シンボル２の先頭部の位相が伝送シンボル２で伝送する信号点の位相からπ／４だけ回転してしまう。つまり、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式における伝送シンボル１で伝送する信号点と伝送シンボル２で伝送する信号点とのの位相差が３π／４であったところが、ガードインターバルの挿入によって、伝送シンボル１で伝送する信号点と伝送シンボル２の先頭部との位相差がπ／４回転して、ちょうどπとなってしまうため、伝送シンボル１と伝送シンボル２との境界部での位相軌跡が原点を通過してしまい、通常のＱＰＳＫ変調方式と同様に包絡線変動が生じ、その結果、非線形性歪みが大きくなってしまうことになる。
【００２０】
すなわち、ガードインターバルの挿入によって、前の伝送シンボルと後の伝送シンボルとの境界部での位相軌跡が原点を通過してしまうという現象が生じ、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式の長所を十分に生かすことができないという問題がある。
【００２１】
また、逆に、ＱＰＳＫ変調方式において伝送シンボル間の位相軌跡が原点を通過している場合にガードインターバルを挿入することで、原点を通過しなくなる例を図１２に示す。この図１２は、連続する伝送シンボル（伝送シンボル３と伝送シンボル４）と、ＱＰＳＫ変調方式の伝送シンボル間の位相軌跡との関係を示したものである。つまり、伝送シンボル３で伝送するＱＰＳＫ変調方式の信号点は図１２中の信号点（ａ）で示しており、伝送シンボル４で伝送するＱＰＳＫ変調方式の信号点は、図１２中の信号点（ｂ）で示しており、伝送シンボル４の先頭部の位相は、図１２中の（ｃ）で示している。
【００２２】
この図１２において、図１１に示したものと同様に、ガードインターバル長がπ／４の位相回転量に相当しており、これによって、ＱＰＳＫ変調方式における伝送シンボル３で伝送する信号点と伝送シンボル４で伝送する信号点間の位相差がπであり、その位相軌跡は原点を通過していたのにも拘わらず、ガードインターバルの挿入によって、位相差がπ／４回転して、５π／４となる。このため、伝送シンボル３と伝送シンボル４との境界部での位相軌跡が原点を通過しなくなって、通常のＱＰＳＫ変調方式に比べて包絡線変動を小さくすることができ、その結果、非線形性の影響を受けることがなくなる。
【００２３】
つまり、ＯＦＤＭ伝送方式ではガードインターバルを挿入するため、図１１、図１２に示したように、伝送シンボルの境界部での位相軌跡について、ガードインターバル長に相当する位相回転量を考慮する必要がある。
【００２４】
さらにここで、図１３を参照して、各キャリアの周波数と位相回転量との関係について説明する。この図１３は、図１１に示した伝送シンボル１と伝送シンボル２とを例として、キャリア周波数を１から６まで変化させた場合のガードインターバル挿入による位相回転量を図示したものである。
【００２５】
この図１３では、例として、ガードインターバル長を有効シンボル１ａの長さである有効シンボル長の１／１２に設定しており、伝送シンボル１で伝送する信号点、つまり、有効シンボル１ａの位相を３π／４とし、これに連続している伝送シンボルで伝送する信号点、つまり、有効シンボル２ａの位相も３π／４としている。
【００２６】
この場合、ガードインターバル長に相当する位相回転量は、キャリア周波数が１である場合には、π／１２（＝１×π／１２）、キャリア周波数が２である場合には、π／６（＝２×π／１２）、キャリア周波数が３である場合には、π／４（＝３×π／１２）となり、各キャリアの位相回転量は、周波数によって異なることがわかる。以下同様に、周波数が高い（キャリア周波数４から６）キャリアも計算され、それぞれの位相回転量が異なる値になることがわかる。つまり、キャリア周波数ｎのキャリアでは、位相回転量はｎ×π／１２となる。
【００２７】
つまり、ＯＦＤＭ伝送方式では、図１３に示したように、複数のキャリアを周波数多重しており、各キャリアの周波数によって、ガードインターバル長による（相当する）位相回転量が異なることも考慮する必要がある。
【００２８】
そこで、本発明の目的は前記した従来の技術が有する課題を解消し、ＯＦＤＭ伝送方式において、増幅器によりキャリアを増幅する際に生じる非線形性の影響を軽減することができる直交周波数分割多重送信装置、直交周波数分割多重送信方法、直交周波数分割多重送信プログラムおよび直交周波数分割多重受信装置、直交周波数分割多重受信方法、直交周波数分割多重受信プログラムを提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記した目的を達成するため、以下に示す構成とした。
請求項１記載の直交周波数分割多重送信装置は、互いに直交し、且つ、パイロットキャリアおよびデータキャリアを有するキャリア構造を備える複数のキャリアに、ガードインターバルを付加して、データの送信を行う直交周波数分割多重送信装置であって、前記ガードインターバルと、当該ガードインターバルの長さであるガードインターバル長に相当する位相回転量と、前記キャリアの周波数と、当該キャリアを変調する変調方式とを関連付けたガードインターバル長関連情報を記憶しているガードインターバル長関連情報記憶手段と、このガードインターバル長関連情報記憶手段に記憶されているガードインターバル長関連情報に基づいて、前記キャリアを変調する変調方式を選択する変調方式選択手段と、この変調方式選択手段で選択された変調方式に基づいて、前記キャリアを変調して送信する変調送信手段と、を備えることを特徴とする。
【００３０】
かかる構成によれば、変調方式選択手段で、ガードインターバル長関連情報記憶手段に記憶されているガードインターバル長関連情報が参照され、変調方式が選択される。選択された変調方式によって、変調送信手段でキャリアが変調され送信される。つまり、変調方式選択手段では、データの信号波形である有効シンボルおよび当該有効シンボルの一部を繰り返したガードインターバルにより構成される伝送シンボルの先頭部での信号波形の位相と、キャリア周波数に関連付けられた位相回転量とに基づいて、変調方式が選択される。
【００３１】
なお、ガードインターバルは、マルチパスによる影響を軽減するための期間であるともいえるが、厳密に区別するために、ガードインターバルの期間（時間的な長さ）をいう場合には、「ガードインターバル長」と記述し、有効シンボルの信号波形の一部をさす場合には「ガードインターバル」と記述することにする。また、有効シンボルは、実際にデータを送信する期間であると共に、信号波形を指すものであるが、有効シンボルの期間（時間的な長さ）をいう場合には、「有効シンボル長」と記述し、信号波形（データ）をいう場合には「有効シンボル」と記述することにする。
【００３２】
さらに、信号点の位相および位相回転量は、信号点配置図における原点および信号点を結ぶ直線とＩ軸とのなす角度（ラジアン表示）を示すものである。また、信号点配置図は、ベクトル図、位相図または信号空間図とも呼ばれるもので、横軸にＩ信号、縦軸にＱ信号のレベルをとったものである。Ｉ信号は、変調対象となるデータの信号波形を変調する際に、直並列回路によって、２つの信号列に振り分けられた後、位相差が９０度ある２つの搬送波にされ、一方の搬送波にｃｏｓ波をかけた側の信号であり、Ｑ信号は、他方の搬送波にｓｉｎ波をかけた側の信号である。
【００３３】
請求項２記載の直交周波数分割多重送信装置は、請求項１に記載の直交周波数分割多重送信装置において、前記変調方式選択手段で選択される変調方式がπ／２^mシフト−２^mＰＳＫ変調方式と、２^mＰＳＫ変調方式とであることを特徴とする。
【００３４】
かかる構成によれば、変調方式選択手段で選択される変調方式は、π／２^mシフト−２^mＰＳＫ変調方式、２^mＰＳＫ変調方式であり、これらの変調方式は、ガードインターバルに相当する位相回転量に基づき、信号点配置図において信号点の位相軌跡が原点を通過しないように適宜選択される。
【００３５】
請求項３記載の直交周波数分割多重送信方法は、互いに直交し、且つ、パイロットキャリアおよびデータキャリアを有するキャリア構造を備える複数のキャリアに、ガードインターバルを付加して、データの送信を行う直交周波数分割多重送信方法であって、前記ガードインターバルと、当該ガードインターバルの長さであるガードインターバル長に相当する位相回転量と、前記キャリアの周波数と、当該キャリアを変調する変調方式とを関連付けたガードインターバル長関連情報に基づいて、前記キャリアを変調する変調方式を選択する変調方式選択ステップと、この変調方式選択ステップにて選択された変調方式に基づいて、前記キャリアを変調して送信する変調送信ステップと、を含むことを特徴とする。
【００３６】
この方法によれば、変調方式選択ステップにおいて、ガードインターバル長関連情報に基づいて、各キャリアを変調する変調方式が選択される。変調送信ステップにおいて、変調方式選択ステップにて選択された変調方式に基づいて、各キャリアが変調され、送信される。
【００３７】
請求項４記載の直交周波数分割多重送信プログラムは、互いに直交し、且つ、パイロットキャリアおよびデータキャリアを有するキャリア構造を備える複数のキャリアに、ガードインターバルを付加して、データの送信を行う装置を、以下に示す手段として機能させることを特徴とする。当該装置を機能させる手段は、前記ガードインターバルと、当該ガードインターバルの長さであるガードインターバル長に相当する位相回転量と、前記キャリアの周波数と、当該キャリアを変調する変調方式とを関連付けたガードインターバル長関連情報に基づいて、前記キャリアを変調する変調方式を選択する変調方式選択手段、この変調方式選択手段で選択された変調方式に基づいて、前記キャリアを変調して送信する変調送信手段、である。
【００３８】
かかる構成によれば、プログラムとして記述された各手段が、送信アンテナ等を備える送信装置等の装置上で起動することにより、まず、変調方式選択手段で、ガードインターバル長関連情報に基づいて、つまり、伝送シンボルの先頭部での信号波形の位相と、キャリア周波数に関連付けられた位相回転量とに基づいて、変調方式が選択される。続いて、選択された変調方式によって、変調送信手段でキャリアが変調され送信される。
【００３９】
請求項５記載の直交周波数分割多重受信装置は、請求項１または請求項２に記載の直交周波数分割多重送信装置から送信された変調キャリアを受信する直交周波数分割多重受信装置であって、前記変調キャリアから分離されるガードインターバルと、当該ガードインターバルの長さであるガードインターバル長に相当する位相回転量と、前記変調キャリアの周波数と、当該変調キャリアを復調する復調方式とを関連付けたガードインターバル長関連情報を記憶しているガードインターバル長関連情報記憶手段と、このガードインターバル長関連情報記憶手段に記憶されているガードインターバル長関連情報に基づいて、前記変調キャリアを復調する復調方式を選択する復調方式選択手段と、この復調方式選択手段で選択された復調方式に基づいて、前記変調キャリアを復調して出力する復調出力手段と、を備えることを特徴とする。
【００４０】
かかる構成によれば、復調方式選択手段で、ガードインターバル長関連情報記憶手段に記憶されているガードインターバル長関連情報に基づいて、つまり、伝送シンボルの先頭部での信号波形の位相軌跡における位相回転量と、パイロットキャリアおよびデータキャリアに関連付けられた位相回転量とに基づいて、復調方式が選択される。選択された復調方式によって、復調出力手段で変調キャリアが復調され出力される。
【００４１】
請求項６記載の直交周波数分割多重受信方法は、請求項３に記載の直交周波数分割多重送信方法によって送信された変調キャリアを受信する直交周波数分割多重受信方法であって、前記変調キャリアから分離されるガードインターバルと、当該ガードインターバルの長さであるガードインターバル長に相当する位相回転量と、前記変調キャリアの周波数と、当該変調キャリアを復調する復調方式とを関連付けたガードインターバル長関連情報に基づいて、前記変調キャリアを復調する復調方式を選択する復調方式選択ステップと、この復調方式選択ステップにて選択された復調方式に基づいて、前記変調キャリアを復調して出力する復調出力ステップと、を含むことを特徴とする。
【００４２】
この方法によれば、復調方式選択ステップにおいて、ガードインターバル長関連情報に基づいて、各変調キャリアを復調する復調方式が選択される。復調出力ステップにおいて、復調方式選択ステップにて選択された復調方式に基づいて、各変調キャリアが復調され、出力される。
【００４３】
請求項７記載の直交周波数分割多重受信プログラムは、請求項４に記載の直交周波数分割多重送信プログラムに従って送信された変調キャリアを受信する装置を、以下に示す手段として機能させることを特徴とする。当該装置を機能させる手段は、前記変調キャリアから分離されるガードインターバルと、当該ガードインターバルの長さであるガードインターバル長に相当する位相回転量と、前記変調キャリアの周波数と、当該変調キャリアを復調する復調方式とを関連付けたガードインターバル長関連情報に基づいて、前記変調キャリアを復調する復調方式を選択する復調方式選択手段、この復調方式選択手段で選択された復調方式に基づいて、前記変調キャリアを復調して出力する復調出力手段、である。
【００４４】
かかる構成によれば、プログラムとして記述された各手段が、受信アンテナ等を備える受信装置等の装置上で起動することにより、まず、復調方式選択手段で、ガードインターバル長関連情報に基づいて、つまり、伝送シンボルの先頭部での信号波形の位相と、キャリア周波数に関連付けられた位相回転量とに基づいて、復調方式が選択される。続いて、選択された復調方式によって、復調出力手段で変調キャリアが復調され出力される。
【００４５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
（直交周波数分割多重送受信装置システム）
図１に直交周波数分割多重送受信装置システムのブロック図を示す。この図１に示すように、直交周波数分割多重送受信装置システム１は、直交周波数分割多重送信装置３と、直交周波数分割多重受信装置５とを備えている。直交周波数分割多重送受信装置システム１は、ＯＦＤＭ伝送方式を実現するもので、データを周波数多重した後、変調した変調キャリアを、送信側の直交周波数分割多重送信装置３から送信（伝送）し、受信側の直交周波数分割多重受信装置５で当該キャリアを復調してデータを出力するものである。
【００４６】
なお、キャリア（搬送波）は、受信側の直交周波数分割多重受信装置５で伝送中の劣化を補償するのに用いるパイロットキャリアと、データを搬送するデータキャリアとからなるキャリア構造を有している。また、搬送されているデータは、伝送シンボルを最小の送信単位として送信されている。この伝送シンボルは、データの信号波形である有効シンボルと、この有効シンボルの一部を繰り返したガードインターバルとから構成されている。
【００４７】
また、有効シンボルの期間（時間的な長さ）である有効シンボル長は、実際にデータを送信する期間であり、ガードインターバルの期間（時間的な長さ）であるガードインターバル長は、マルチパスによる影響（直接波と間接波との干渉等）を軽減する期間である。例えば、ガードインターバル長は、有効シンボル長の１／４、１／８、１／１６、１／３２等の長さ（時間）である。
【００４８】
また、この直交周波数分割多重送受信装置システム１では、ガードインターバル長に相当する位相回転量と各キャリア（パイロットキャリア、データキャリア）の周波数に関連付けられた位相回転量とを考慮することによって、変調方式、復調方式が選択して使用される。これにより、伝送シンボル間の信号点の位相軌跡が信号点配置図における原点を通過しないようにすることで、直交周波数分割多重送受信装置システム１は、送信側の直交周波数分割多重送信装置３から送信する際、或いは、受信側の直交周波数分割多重受信装置５で受信する際に、増幅器による非線形性の影響を抑制することができるものである。
【００４９】
（直交周波数分割多重送信装置の構成）
これより、直交周波数分割多重送信装置３の構成について説明する。
直交周波数分割多重送信装置３は、入力された入力データ（データの信号波形［ベースバンド信号］）を、ＯＦＤＭ伝送方式における変調（ＯＦＤＭ変調）を施して、出力（送信）するもので、データフレーム同期部７と、誤り訂正符号／インターリーブ部９と、マッピング部１１と、ＯＦＤＭフレーム化部１３と、ＩＦＦＴ部１５と、ガードインターバル付加部１７と、直交変調部１９と、高周波増幅部２１とを備えている。なお、図１に図示した直交周波数多重分割送信装置３は、主に、一般的なＯＦＤＭ変調回路の構成部分のみを示したものであり、図示を省略した送信部（送信アンテナ）等を含むものである。
【００５０】
この実施の形態では、この直交周波数分割多重送信装置３におけるＯＦＤＭ変調は、π／２^mシフト−２^mＰＳＫ変調方式と、２^mＰＳＫ変調方式とのいずれかであり、これらの変調方式はマッピング部１１で選択されて使用される。ｍの値としては１以上の整数のいずれでも可能であるが、この実施の形態では、「ｍ＝２」の場合について説明する。
【００５１】
データフレーム同期部７は、入力データを構成する複数のパケットをフレーミングするものである。フレーミングとは、複数のパケットに基づいて、フレーム構造単位に同期するようにデータをまとめ、このフレームの区切りを示すフレーム同期信号を付加することである。以下、フレーミングされた入力データをフレーミングデータとする。
【００５２】
誤り訂正符号／インターリーブ部９は、伝送エラー（伝送路［図示せず］を通過した際のノイズ等の伝送エラー）の影響を軽減、或いは、訂正するための信号処理をフレーミングデータに施すものである。この誤り訂正符号／インターリーブ部９による信号処理は、誤り訂正符号によって、伝送中の誤りを訂正すると共に、フレーミングデータの順序の入れ替え（インターリーブ）を行う処理である。この誤り訂正符号／インターリーブ部９で信号処理されたフレーミングデータを訂正処理フレーミングデータとする。
【００５３】
マッピング部１１は、誤り訂正符号／インターリーブ部９で信号処理された訂正処理フレーミングデータの値であるデータ値に応じて、変調方式に基づいた複素平面上の振幅および位相を決定し、これらに基づいて変調方式を選択するものである。なお、このマッピング部１１の詳細な説明は後記する。
【００５４】
ＯＦＤＭフレーム化部１３は、マッピング部１１でマッピングされた出力データ（詳細は後記）を伝送し、データキャリア、パイロットキャリアを所定の位置に配置してＯＦＤＭフレームの構成を行うものである。ＯＦＤＭフレームは、伝送シンボル（この時点では、有効シンボル）を一定個数（例えば、２０４個）集めて構成したものである。つまり、このＯＦＤＭフレームの長さであるＯＦＤＭフレーム長は、２０４×｛（有効シンボル長）＋（ガードインターバル長）｝ということになる。
【００５５】
ＩＦＦＴ部１５は、ＯＦＤＭフレーム化部１３で構成されたＯＦＤＭフレームにＩＦＦＴ演算を行うものである。ＩＦＦＴ演算は、逆高速フーリエ変換（ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）であり、周波数領域の信号波形を時間領域の信号波形に変換するものである。なお、このＩＦＦＴ部１５でＩＦＦＴ演算が施されたＯＦＤＭフレームをＩＦＦＴ出力データとする。
【００５６】
ガードインターバル付加部１７は、ＩＦＦＴ部１５でＩＦＦＴ演算が施されたＩＦＦＴ出力データにガードインターバルを付加（挿入）するものである。ガードインターバルはデータの信号波形（有効シンボル）の一部（１／８、１／１６、１／３２、１／６４等の長さ）が繰り返されたものであり、このガードインターバルが有効シンボルの前方に付加（挿入）される。なお、ガードインターバルと有効シンボルとを合わせたものが伝送シンボルである。このガードインターバル付加部１７でガードインターバルが付加（挿入）されたＩＦＦＴ出力データをガードインターバル付加ＩＦＦＴ出力データとする。
【００５７】
直交変調部１９は、ガードインターバル付加部１７でガードインターバルが付加されたガードインターバル付加ＩＦＦＴ出力データを直交変調するものである。この直交変調部１９で直交変調されたガードインターバル付加ＩＦＦＴ出力データをＯＦＤＭ信号とする。
【００５８】
高周波増幅部２１は、直交変調部１９で直交変調されたＯＦＤＭ信号を、当該高周波増幅部２１に備えられる増幅器（図示せず）によって、増幅した高周波信号（請求項に記載した変調キャリアに相当）を、伝送路（電送媒体となる空間）に出力するものである。
【００５９】
［マッピング部の詳細について］
ここで、図２を参照して、マッピング部１１の詳細を説明する。図２はマッピング部１１のブロック図であり、この図２に示すように、マッピング部１１は、ガードインターバル長関連情報記憶手段１１ａと、変調方式選択情報発生手段１１ｂと、選択手段１１ｃと、ＱＰＳＫ変調手段１１ｄと、π／４シフトＱＰＳＫ変調手段１１ｅとを備えている。
【００６０】
ガードインターバル長関連情報記憶手段１１ａは、ガードインターバル長関連情報を記憶するものであり、ガードインターバル長関連情報は、有効シンボルに対してのガードインターバルの比率であるガードインターバル比と、キャリアの周波数とを関連付けたものや、ガードインターバルに相当する位相回転量と、この位相回転量における変調方式と、キャリアの周波数とを関連付けたものである。なお、このガードインターバル長関連情報記憶手段１１ａは、半導体メモリ等の記憶手段で実現されるものであり、当該装置３の外部からのデータ書込も可能なものである。また、このガードインターバル長関連情報の詳細（具体例）については、図５〜図７を用いて後記することとする。
【００６１】
変調方式選択情報発生手段１１ｂは、ガードインターバル長関連情報記憶手段１１ａに記憶されているガードインターバル長関連情報（ガードインターバルとキャリアの周波数との関連づけを含む）に基づいて、各キャリアの変調方式を選択するための情報である変調方式選択情報を発生するものである。なお、この変調方式選択情報発生手段１１ｂは、半導体メモリ等の記憶手段で実現可能であり、積和等の演算ＩＣ或いはルックアップテーブルから変調方式選択情報を読み出すものである。
【００６２】
この変調方式選択情報は、有効シンボル長に対するガードインターバル長の割合と、各キャリアの周波数に基づいて、適宜変更されるものである。また、この変調方式選択情報に含まれる変調方式はπ／２^mシフト−２^mＰＳＫ変調方式と、２^mＰＳＫ変調方式とである（ｍは整数）。この実施の形態では、変調方式選択情報に含まれる変調方式は、ｍ＝２、すなわち、ＱＰＳＫ変調方式とπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式のいずれかである。
【００６３】
つまり、この変調方式選択情報発生手段１１ｂでは、伝送シンボルと次の伝送シンボルとの接合部、すなわち、伝送シンボルの先頭部での信号波形の位相と、各キャリア（パイロットキャリアおよびデータを搬送するデータキャリア）に関連付けられた位相回転量とに基づいて、変調方式（ＱＰＳＫ変調方式またはπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式）を選択する変調方式選択情報が発生される。
【００６４】
選択手段１１ｃは、変調方式選択情報発生手段１１ｂで発生された変調方式選択情報に基づいて、誤り訂正符号／インターリーブ部９から入力された訂正処理フレーミングデータを、ＱＰＳＫ変調手段１１ｄ、π／４シフトＱＰＳＫ変調手段１１ｅのいずれで処理するかを選択するものである。なお、変調方式選択情報発生手段１１ｂおよび選択手段１１ｃが特許請求の範囲の請求項に記載した変調方式選択手段に相当するものである。
【００６５】
ＱＰＳＫ変調手段１１ｄは、選択手段１１ｃによって訂正処理フレーミングデータを処理すると選択された場合に、ＱＰＳＫ変調方式の信号点に当該訂正処理フレーミングデータをマッピングするものである。
【００６６】
マッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）とは、訂正処理フレーミングデータのｍビットの符号を、２^m個の信号点に割り当てることである。
【００６７】
π／４シフトＱＰＳＫ変調手段１１ｅは、選択手段１１ｃによって訂正処理フレーミングデータを処理すると選択された場合に、π／４シフトＱＰＳＫ変調を行うために差動符号化を行うと共に、当該訂正処理フレーミングデータをマッピングするものである（詳細は非特許文献１を参照）。
【００６８】
なお、ＱＰＳＫ変調手段１１ｄとπ／４シフトＱＰＳＫ変調手段１１ｅとは、ルックアップテーブル等の半導体メモリや電気回路によって実現され、現在実現されているものと同様なもので、限定されるものではない。
【００６９】
また、ＱＰＳＫ変調手段１１ｄまたはπ／４シフトＱＰＳＫ変調手段１１ｅでマッピングされた訂正処理フレーミングデータは、「マッピングされた出力データ（単に、出力データ）」として、ＯＦＤＭフレーム化部１３に出力される。
【００７０】
［変調方式選択情報の生成の仕方について］
さらに、ここで、このマッピング部１１において、ガードインターバル長とキャリア周波数とに基づいて、変調方式を選択する変調方式選択情報の生成の仕方について、図４〜図７を参照して説明する。変調方式選択情報は、ガードインターバル長とキャリア周波数とに基づいて、予め生成できるので、生成しておいた変調方式選択情報を、変調方式選択情報発生手段１１ｂにおいて、キャリア毎に発生（キャリア周波数に対応して発生）すればよいことになる。
【００７１】
すなわち、ガードインターバル長とキャリア周波数とに基づいて、位相回転量を算出し、この算出によって得られた位相回転量からπ／２^mシフト−２^mＰＳＫ変調方式と２^mＰＳＫ変調方式とのいずれかを選択することによって、変調方式選択情報は生成されることとなる。
【００７２】
ガードインターバル長とキャリア周波数とに基づいて、位相回転量を算出する方法について、図４を参照して説明する。
【００７３】
図４に示したデータ信号波形では、ガードインターバル比を有効シンボルの１／５に、また、キャリア周波数を１２（１個の有効シンボル長の期間に１２サイクル）にしている。従って、ガードインターバル長の期間のキャリア周波数は、１２×（１／５）＝２．４サイクルになる。
【００７４】
ここで、伝送シンボルの信号点の位相からの位相回転量は、ガードインターバル長の期間に含まれる位相回転量のうちの余剰量である。つまり、余剰量は、ガードインターバル長の期間のキャリア周波数である２．４サイクルの小数点以下の０．４サイクル分に相当する位相回転量である。この０．４サイクル分に相当する位相回転量は、１サイクル２πであるので、２π×０．４＝０．８πとなる。
【００７５】
また、ここで、伝送シンボル中のガードインターバル比とキャリア周波数とを関連付けた位相回転量の一覧であるテーブルの例を図５に示す。この図５は、ガードインターバル比が１／５、１／６、１／７、１／８である場合で、キャリア周波数が１から２０までの場合を示したものである。なお、ＯＦＤＭ伝送方式におけるガードインターバル長やキャリア周波数といったパラメータは、伝送路における電波の伝搬特性等によって想定されるシステムに合わせて任意に設定可能な値であり、図４中で記述した位相回転量の計算方法はそのまま適用可能である。
【００７６】
図５に示したように、例えば、ガードインターバル比が１／６で、キャリア周波数が７である場合、位相回転量は０．３３πとなる。また、ガードインターバル比が１／８で、キャリア周波数が１８である場合、位相回転量は０．５０πとなる。
【００７７】
つまり、この図５に示したように、ガードインターバル長関連情報記憶手段１１ａに記憶されているガードインターバル長関連情報と各キャリアの周波数とから、各キャリアの位相回転量がπ／２^mの偶数倍の位相、奇数倍の位相のいずれかと一致するか、或いは、いずれかに近いかによって（基づいて）、変調方式が選択されるように設定されるものである。
【００７８】
さらに詳しく、具体的な例を示して説明する。π／２^mシフト−２^mＰＳＫ変調方式と２^mＰＳＫ変調方式とにおける「ｍ＝２」の場合、ガードインターバル長による位相回転量がπ／２、π、３π／２、２πのいずれかに相当するキャリア周波数では、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式が使用されるように、変調方式が選択される。ガードインターバル長による位相回転量がπ／４、３π／４、５π／４、７π／４のいずれかになるキャリア周波数では、ＱＰＳＫ変調方式が使用されるように、変調方式が選択される。
【００７９】
ここで、変調方式の選択に関して説明をする。
まず、ガードインターバル長による位相回転量が、π／２、π、３π／２、２πのいずれかに相当するキャリア周波数について述べる。
【００８０】
ＱＰＳＫ変調手段１１ｄ（図２参照）では、原理的に、ＱＰＳＫ変調方式における信号点間の位相差がπ／２、π、３π／２、２πのいずれかになるようにマッピングされる。この場合、ガードインターバル長に相当する位相回転量がπ／２、π、３π／２、２πのいずれかになるキャリア周波数においては、ガードインターバル付加部１７（図１参照）によるガードインターバルの付加（挿入）によって、伝送シンボルの先頭部における位相差がπになり、位相軌跡が原点を通過してしまう場合が発生してしまう恐れがある。
【００８１】
また、π／４シフトＱＰＳＫ変調手段１１ｅ（図２参照）では、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式における信号点間の位相差がπ／４、３π／４、５π／４、７π／４のいずれかになるようにマッピングされる。このため、位相回転量がπ／２、π、３π／２、２πのいずれかに相当するガードインターバルをガードインターバル付加部１７（図１参照）で付加（挿入）しても、伝送シンボルの先頭部における位相差がπにならないため、位相軌跡が、信号点配置図における原点を通過してしまう場合は起こりえないことになる。
【００８２】
これによれば、ガードインターバル長による位相回転量がπ／２、π、３π／２、２πのいずれかに相当するキャリア周波数では、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式が採用される。
【００８３】
次にまた、ガードインターバル長による位相回転量がπ／４、３π／４、５π／４、７π／４のいずれかになるキャリア周波数について述べる。
π／４シフトＱＰＳＫ変調手段１１ｅ（図２参照）では、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式における信号点間の位相差がπ／４、３π／４、５π／４、７π／４のいずれかになるようにマッピングされる。ガードインターバル付加部１７（図１参照）によるガードインターバルの付加（挿入）によって、伝送シンボルの先頭部における位相差がπになり、位相軌跡が原点を通過してしまう場合が発生してしまう恐れがある。
【００８４】
ＱＰＳＫ変調手段１１ｄ（図２参照）では、ＱＰＳＫ変調方式における信号点間の位相差がπ／２、π、３π／２、２πのいずれかになるようにマッピングされる。このため、位相回転量がπ／４、３π／４、５π／４、７π／４のいずれかに相当するガードインターバルをガードインターバル付加部１７（図１参照）で付加（挿入）しても、伝送シンボルの先頭部における位相差がπにならないため、位相軌跡が、信号点配置図における原点を通過してしまう場合は起こりえないことになる。
【００８５】
これによれば、ガードインターバル長による位相回転量がπ／４、３π／４、５π／４、７π／４のいずれかに相当するキャリア周波数では、ＱＰＳＫ変調方式が採用される。
【００８６】
すなわち、マッピング部１１では、各キャリアの位相回転量が、π／４の偶数倍の位相である場合には、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式が選択され、π／４の奇数倍の位相である場合には、ＱＰＳＫ変調方式が選択される。
【００８７】
さらに、各キャリアの位相回転量がπ／４の整数倍の位相に一致しない場合においても、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式を使用することが適当である位相回転量である「π／２、π、３π／２、２π」と、ＱＰＳＫ変調方式を使用することが適当である位相回転量である「π／４、３π／４、５π／４、７π／４」とのいずれかに近似することによって、どちらかの変調方式を使用すべきであるか場合分け（選択）をすることができる。
【００８８】
各キャリアの位相回転量がπ／４の整数倍の位相に一致しない場合の例として、ガードインターバル長に相当する位相回転量がπ／５の場合には、当該π／５が「π／２、π、３π／２、２π」と「π／４、３π／４、５π／４、７π／４」との中で「π／４」に最も近いこと（近似）から、ＱＰＳＫ変調方式を使用することが適当であると場合分けをすることができる。
【００８９】
また、これまで説明した変調方式の選択方法の例として、図５に示した位相回転量の結果に基づいて、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式またはＱＰＳＫ変調方式を選択する変調方式選択情報の一覧（テーブル）を図６に示す。なお、この変調方式選択情報の一覧（テーブル）は、ガードインターバル長関連情報記憶手段１１ａ（図２参照）に記憶されているものである。
【００９０】
この図６において、“Ｑ”、“１／４”、“（Ｑ）”、“（１／４）”の意味を以下に示す。“Ｑ”は、ＱＰＳＫ変調方式を使用することを指すものである。“１／４”は、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式を使用することを指すものである。“（Ｑ）”は、ＱＰＳＫ変調方式を使用することが適当であることを指すものである。“（１／４）”は、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式を使用することが適当であることを指すものである。
【００９１】
また、ＯＦＤＭ伝送方式では、ガードインターバル長やキャリア周波数といったパラメータは、伝送路の電波の伝搬特性に合わせて任意に設定可能であるが、変調方式の選択方法はそのまま適用することができる。
【００９２】
次に、図７に、ガードインターバル長が有効シンボル長の１／３から１／１２までの長さ（ガードインターバル比が１／ｋ：３≦ｋ≦１２、ｋは整数）である場合と、キャリア周波数が１から３２までの場合とを関連付けて作成した、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式またはＱＰＳＫ変調方式を選択する変調方式選択情報の一覧（テーブル）を示す。なお、この変調方式選択情報の一覧（テーブル）は、ガードインターバル長関連情報記憶手段１１ａ（図２参照）に記憶されているものである。
【００９３】
この図７に示すように、ガードインターバル比とキャリア周波数とに基づいて、最適な変調方式（π／４シフトＱＰＳＫ変調方式またはＱＰＳＫ変調方式）を選択することができる。
【００９４】
以上、選択される変調方式がπ／２^mシフト−２^mＰＳＫ変調方式、２^mＰＳＫ変調方式の「ｍ＝２」の場合について説明したが、ｍの値は１以上の整数であれば、いずれも、ガードインターバルおよびキャリア周波数による位相回転量を考慮した変調方式を選択することが可能である。
【００９５】
例えば、「ｍ＝３」の場合には、ガードインターバル長に相当する位相回転量がπ／８の偶数倍である「π／４、π／２、３π／４、π、５π／４、３π／２、７π／４、２π」のいずれかと一致する、或いは、いずれかに近似する場合には、π／８シフト８ＰＳＫ変調方式を、π／８の奇数倍である「π／８、３π／８、５π／８、７π／８、９π／８、１１π／８、１３π／８、１５π／８」のいずれかと一致する、或いは、いずれかに近似する場合には、８ＰＳＫ変調方式を選択する変調方式選択情報の一覧表（テーブル：図示せず）を作成することができる。
【００９６】
つまり、ＯＦＤＭ伝送方式のガードインターバル長やキャリア周波数といったパラメータは、伝送路における電波の伝搬特性等に合わせて任意に設定可能であるが、π／８シフト８ＰＳＫ変調方式または８ＰＳＫ変調方式を選択する変調方式選択情報の一覧表（テーブル：図示せず）の関係を適用することができる。
【００９７】
図１〜図７を参照して説明したように、この直交周波数分割多重送信装置３によれば、変調方式選択情報発生手段１１ｂで、ガードインターバル長関連情報記憶手段１１ａに記憶されているガードインターバル長関連情報が参照され、伝送シンボルの先頭部での信号波形の位相と、各キャリア周波数に関連付けられた位相回転量とに基づいて、変調方式選択情報が発生され、この変調方式選択情報に基づき選択手段１１ｃで変調方式が選択される。
【００９８】
このため、伝送シンボルの先頭部での位相軌跡について、ガードインターバル長による（相当する）位相回転量を考慮され、さらに、各キャリアの周波数によって、ガードインターバル長による（相当する）位相回転量が異なることも考慮されて変調されるので、信号点配置図において信号点の位相軌跡が原点を通過しないことになる。これによって、包絡線変動を小さくすることができ、その結果、高周波増幅部２１に備えられる増幅器（図示せず）によってキャリアが増幅される際に生じる非線形性の影響を防ぐことができる。
【００９９】
また、この直交周波数分割多重送信装置３によれば、変調方式選択情報発生手段１１ｂで発生される変調方式選択情報に含まれる変調方式がπ／２^mシフト−２^mＰＳＫ変調方式と、２^mＰＳＫ変調方式とであり、これらの変調方式が、ガードインターバルの付加による信号点の位相軌跡の位相回転量を加味しても、信号点の位相軌跡が信号点配置図における原点を通過しないように適宜選択されるので、包絡線変動を小さくすることができ、その結果、高周波増幅部２１に備えられる増幅器（図示せず）によってキャリアが増幅される際に生じる非線形性の影響を防ぐことができる。
【０１００】
（直交周波数分割多重受信装置の構成）
また、図１に示した直交周波数分割多重受信装置５は、受信した高周波信号（請求項に記載した変調キャリアに相当）を復調（ＯＦＤＭ伝送方式における復調［ＯＦＤＭ復調］）して、出力するもので、高周波増幅部２３と、直交復調部２５と、ガードインターバル処理部２７と、ＦＦＴ部２９と、ＯＦＤＭフレーム処理部３１と、復調／データ判定部３３と、誤り訂正復号／デインターリーブ部３５と、データフレーム同期部３７とを備えている。
【０１０１】
高周波増幅部２３は、受信した高周波信号（伝送路において減衰しているので）を、当該高周波増幅部２３に備えられる増幅器（図示せず）によって、高周波に増幅した後にＯＦＤＭ信号に周波数変換し、このＯＦＤＭ信号を、直交復調部２５に出力するものである。
【０１０２】
直交復調部２５は、高周波増幅部２３で周波数変換されたＯＦＤＭ信号を直交復調した直交復調信号を、ガードインターバル処理部２７に出力するものである。直交復調の手順は、当該直交復調部２５において、同期検波を行って、データキャリアに搬送されているデータの信号波形（ベースバンド信号、有効シンボルとガードインターバルとが組み合わさっている）を得る。
【０１０３】
ガードインターバル処理部２７は、直交復調部２５で直交復調された直交復調信号からガードインターバルを除去して、有効シンボルを抽出するものである。すなわち、ガードインターバル処理部２７は、純粋にデータの信号波形を得るものである。
【０１０４】
ＦＦＴ部２９は、ガードインターバル処理部２７で抽出された有効シンボルにＦＦＴ演算を行うものである。ＦＦＴ演算は、高速フーリエ変換（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）であり、有効シンボルにどのような周波数成分が含まれているかを調べるスペクトル解析である。このＦＦＴ部２９でＦＦＴ演算された有効シンボルをＦＦＴ演算有効シンボルとする。
【０１０５】
ＯＦＤＭフレーム処理部３１は、ＦＦＴ部２９でＦＦＴ演算されたＦＦＴ演算有効シンボルからデータキャリアと、パイロットキャリアとを分離するものである。
【０１０６】
復調／データ判定部３３は、ＯＦＤＭフレーム処理部３１で分離された各キャリアの変調方式に応じて、復調処理およびデータ判定を行うものである。なお、この復調／データ判定部３３の詳細な説明は後記する。
【０１０７】
誤り訂正復号／デインターリーブ部３５は、送信側の直交周波数多重分割送信装置３から当該受信装置５で受信されるまでに生じた伝送エラーの影響を軽減、或いは、訂正するための信号処理を施すものである。この誤り訂正復号／デインターリーブ部３５による信号処理は、誤り訂正符号によって、復調／データ判定部３３から出力されたデータ値の誤りを訂正すると共に、フレーミングデータを生成する処理を行うものである。この誤り訂正復号／デインターリーブ部３５で信号処理されたデータ値を訂正処理フレーミングデータとする。
【０１０８】
データフレーム同期部３７は、誤り訂正復号／デインターリーブ部３５で信号処理された訂正処理フレーミングデータに基づいて、元々の信号（直交周波数多重分割送信装置３に入力された入力データ）を複数のパケットに復元するものである。
【０１０９】
［復調／データ判定部の詳細について］
ここで、図３を参照して、復調／データ判定部３３の詳細を説明する。図３は復調／データ判定部３３のブロック図であり、この図３に示すように、復調／データ判定部３３は、ガードインターバル長関連情報記憶手段３３ａと、復調方式選択情報発生手段３３ｂと、選択手段３３ｃと、ＱＰＳＫ復調／判定手段３３ｄと、π／４シフトＱＰＳＫ復調／判定手段３３ｅとを備えている。
【０１１０】
ガードインターバル長関連情報記憶手段３３ａは、ガードインターバル長関連情報を記憶するものであり、ガードインターバル長関連情報は、有効シンボル中のガードインターバルの比率であるガードインターバル比と、キャリアの周波数との関連付けたものや、ガードインターバルに相当する位相回転量と、この位相回転量における変調方式と、キャリアの周波数とを関連付けたものである。なお、このガードインターバル長関連情報記憶手段３３ａは半導体メモリ等の記憶手段で実現されるものであり、当該装置５の外部からのデータ書込も可能なものである。
【０１１１】
復調方式選択情報発生手段３３ｂは、ガードインターバル長関連情報記憶手段３３ａに記憶されているガードインターバル長関連情報（ガードインターバルとキャリアの周波数との関連づけを含む）に基づいて、ＯＦＤＭフレーム処理部３１で分離されたデータキャリアと、パイロットキャリアとを復調する復調方式を選択するための情報である復調方式選択情報を発生するものである。なお、この復調方式選択情報発生手段３３ｂは、半導体メモリ等の記憶手段で実現可能であり、積和等の演算ＩＣ或いはルックアップテーブルから復調方式選択情報を読み出すものである。
【０１１２】
この復調方式選択情報は、有効シンボル長に対するガードインターバル長の割合と、各キャリアの周波数に基づいて、適宜変更されるものである。また、この復調方式選択情報に含まれる復調方式はπ／２^mシフト−２^mＰＳＫ復調方式と、２^mＰＳＫ復調方式とである（ｍは整数）。この実施の形態では、復調方式選択情報に含まれる復調方式は、ｍ＝２、すなわち、ＱＰＳＫ復調方式とπ／４シフトＱＰＳＫ復調方式のいずれかである。なお、「ｍ＝２」の場合以外、つまり、ｍの値が１以上の整数のいずれにおいても適用が可能である。
【０１１３】
つまり、この復調方式選択情報発生手段３３ｂでは、送信側の直交周波数分割多重送信装置３から送信された各キャリアに用いられた変調方式に対応した復調方式であるπ／２^mシフト−２^mＰＳＫ復調方式と、２^mＰＳＫ復調方式とを示す復調方式選択情報が発生される。
【０１１４】
選択手段３３ｃは、復調方式選択情報発生手段３３ｂで発生された復調方式選択情報に基づいて、ＯＦＤＭフレーム処理部３１で分離されたデータキャリアと、パイロットキャリアとをＱＰＳＫ復調／判定手段３３ｄ、π／４シフトＱＰＳＫ復調／判定手段３３ｅのいずれで処理するかを選択するものである。なお、変調方式選択情報発生手段３３ｂおよび選択手段３３ｃが特許請求の範囲の請求項に記載した復調式選択手段に相当するものである。
【０１１５】
ＱＰＳＫ復調／判定手段３３ｄは、選択手段３３ｃによって選択された各キャリアをＱＰＳＫ復調する共に、復調したキャリアの信号点のデータ判定を行うものである。
【０１１６】
データ判定とは、復調したキャリアのデータがいずれの信号点に割り当てられたかを判定することである。
π／４シフトＱＰＳＫ復調／判定手段３３ｅは、選択手段３３ｃによって選択された各キャリアをπ／４シフトＱＰＳＫ復調すると共に、復調したキャリアの信号点のデータ判定を行うものである。
【０１１７】
なお、ＱＰＳＫ復調／判定手段３３ｄとπ／４シフトＱＰＳＫ復調／判定手段３３ｅとは、ルックアップテーブル等の半導体メモリや電気回路によって実現され、現在実現されているものと同様なもので、限定されるものではない。
【０１１８】
また、ここで、デジタル変復調における一般的な復調方式について説明しておくと、一般的な復調方式としては、基準搬送波（パイロットキャリア）を生成して、復調処理を行う同期検波方式と、１シンボル（伝送シンボル）前の信号を基準信号として復調処理を行う遅延検波方式とがある。なお、この直交周波数分割多重受信装置５は、変復調方式を限定するものではなく、いずれの変復調方式も使用可能である。
【０１１９】
図１、図３を参照して説明したように、この直交周波数分割多重受信装置５によれば、復調方式選択情報発生手段３３ｂで、ガードインターバル長関連情報記憶手段３３ａに記憶されているガードインターバル長関連情報が参照され、伝送シンボルの先頭部での信号波形の位相と、各キャリア周波数に関連付けられた位相回転量とに基づいて、復調方式が発生され、この復調方式選択情報に基づき選択手段３３ｃで復調方式が選択される。選択された復調方式によって、ＱＰＳＫ復調／判定手段３３ｄまたはπ／４シフトＱＰＳＫ復調／判定手段で復調したキャリアの信号点のデータ判定が行われる。
【０１２０】
（直交周波数分割多重送信装置の動作）
次に、図８に示すフローチャートを参照して、直交周波数分割多重送信装置３の動作を説明する（適宜図１、図２参照）。
まず、直交周波数分割多重送信装置３のデータフレーム同期部７に入力データが入力され、この入力データがフレーミングされ、フレーミングデータとして、誤り訂正符号／インターリーブ部９に出力される（Ｓ１）。続いて、誤り訂正符号／インターリーブ部９で、伝送エラーを軽減、または、訂正するための信号処理が施され、訂正処理フレーミングデータとしてマッピング部１１に出力される（Ｓ２）。
【０１２１】
そして、マッピング部１１に、訂正処理フレーミングデータ（図８ではデータ）が入力されると、変調方式選択情報発生手段１１ｂで、ガードインターバル長関連情報記憶手段１１ａに記憶されているガードインターバル長関連情報が参照されて、変調方式選択情報が発生され、選択手段１１ｃへ出力される（Ｓ３）。
【０１２２】
すると、選択手段１１ｃで変調方式選択情報に含まれる変調方式の情報がＱＰＳＫ変調（ＱＰＳＫ変調にマッピング）か否かが判断され（Ｓ４）、ＱＰＳＫ変調にマッピングすると判断された場合（Ｓ４、Ｙｅｓ）、ＱＰＳＫ変調手段１１ｄで、ＱＰＳＫ変調にマッピングされる（Ｓ５）。また、ＱＰＳＫ変調にマッピングすると判断されなかった場合（Ｓ４、Ｎｏ）、π／４シフトＱＰＳＫ変調手段１１ｅで、π／４シフトＱＰＳＫ変調にマッピングされる（Ｓ６）。
【０１２３】
そして、マッピング部１１でマッピングされた出力データがＯＦＤＭフレーム化部１３で、出力データに基づいて、データキャリア、パイロットキャリアが所定の位置に配置され、ＯＦＤＭフレームが構成される（Ｓ７）。このＯＦＤＭフレームがＩＦＦＴ部１５に出力される。
【０１２４】
すると、ＩＦＦＴ部１５でＯＦＤＭフレームがＩＦＦＴ演算され、ＩＦＦＴ出力データとして、ガードインターバル付加部１７に出力される（Ｓ８）。そして、ガードインターバル付加部１７で、ＩＦＦＴ出力データにガードインターバルが付加（挿入）され、ガードインターバル付加ＩＦＦＴ出力データとして、直交変調部１９に出力される（Ｓ９）。
【０１２５】
そして、直交変調部１９でガードインターバル付加ＩＦＦＴ出力データ（図８ではＩＦＦＴ出力データ）が直交変調され、ＯＦＤＭ信号として高周波増幅部２１に出力される（Ｓ１０）。
【０１２６】
その後、ＯＦＤＭ信号が入力された高周波増幅部２１で、当該ＯＦＤＭ信号が高周波に変換され、増幅されて、伝送路等に出力される（Ｓ１１）。
【０１２７】
（直交周波数分割多重受信装置の動作）
次に、図９に示すフローチャートを参照して、直交周波数分割多重受信装置５の動作を説明する（適宜図１、図３参照）。
まず、高周波増幅部２３で、送信側の直交周波数分割多重送信装置３から送信された高周波信号が受信され、周波数変換が施され、ＯＦＤＭ信号として直交復調部２５に出力される（Ｓ２１）。続いて、直交復調部２５でＯＦＤＭ信号が直交復調された直交復調信号がガードインターバル処理部２７に出力される（Ｓ２２）。
【０１２８】
そして、ガードインターバル処理部２７で直交復調信号からガードインターバルが除去され、有効シンボルが抽出されてＦＦＴ部２９に出力される（Ｓ２３）。ＦＦＴ部２９で、有効シンボルにＦＦＴ演算が施され、ＦＦＴ演算有効シンボルとしてＯＦＤＭフレーム処理部３１に出力される（Ｓ２４）。
【０１２９】
すると、ＯＦＤＭフレーム処理部３１で、ＦＦＴ部２９にてＦＦＴ演算が施されたＦＦＴ演算有効シンボルに基づいて、データキャリアおよびパイロットキャリアに分離され、これらデータキャリアおよびパイロットキャリアが復調／データ判定部３３に出力される（Ｓ２５）。
【０１３０】
そして、復調／データ判定部３３に、データキャリアおよびパイロットキャリア（図９ではキャリア）が入力されると、復調方式選択情報発生手段３３ｂで、ガードインターバル長関連情報記憶手段３３ａに記憶されているガードインターバル長関連情報が参照され、復調方式選択情報が発生され、選択手段３３ｃに出力される（Ｓ２６）。
【０１３１】
すると、選択手段３３ｃで復調方式選択情報に含まれている復調方式の情報が、ＱＰＳＫ復調（データ判定）か否かが判断され（Ｓ２７）、ＱＰＳＫ復調であると判断された場合（Ｓ２７、Ｙｅｓ）、ＱＰＳＫ復調／判定手段３３ｄで各キャリアのＱＰＳＫ復調、復調したキャリアの信号点のデータ判定が行われる（Ｓ２８）。また、ＱＰＳＫ復調であると判断されなかった場合（Ｓ２７、Ｎｏ）、π／４シフトＱＰＳＫ復調／判定手段３３ｅで各キャリアのπ／４シフトＱＰＳＫ復調、復調したキャリアの信号点のデータ判定が行われる（Ｓ２９）。
【０１３２】
そして、復調／データ判定部３３でデータ判定されたデータ値が誤り訂正復号／デインターリーブ部３５に出力され、この誤り訂正復号／デインターリーブ部３５で当該データ値の伝送エラー等が軽減、または、訂正され、フレーミングされて訂正処理フレーミングデータとしてデータフレーム同期部３７に出力される（Ｓ３０）。
【０１３３】
その後、データフレーム同期部３７で訂正処理フレーミングデータ（図９ではフレーミングデータ）が元々のパケットデータに復元されて出力される（Ｓ３１）。
【０１３４】
以上、一実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
本発明は、変復調方式を限定することなく、いずれの変復調方式も使用可能である。また、１シンボル前の信号と現在のシンボルとの差分データを使用して、対フェージング性に優れた差動変調に対しても、適用することは可能である。
【０１３５】
また、直交周波数分割多重送信装置３または直交周波数分割多重受信装置５の各構成の処理を一ずつの過程ととらえた直交周波数分割多重送信方法または直交周波数分割多重受信方法とみなすことや、各構成の処理を汎用的なコンピュータ言語で記述した直交周波数分割多重送信プログラムまたは直交周波数分割多重受信プログラムとみなすことは可能である。これらの場合、直交周波数分割多重送信装置３または直交周波数分割多重受信装置５と同様の効果を得ることができる。
【０１３６】
【発明の効果】
請求項１、３、４記載の発明によれば、ガードインターバル長関連情報に基づいて、つまり、伝送シンボルの先頭部での信号波形の位相と、各キャリア周波数に関連付けられた位相回転量とに基づいて、変調方式が選択される。選択された変調方式によって、キャリアが変調され送信される。このため、ガードインターバル長による（相当する）位相回転量が異なることが考慮され、ＯＦＤＭ伝送方式において、包絡線変動を小さくすることができ、当該キャリアを増幅する際に生じる非線形性の影響を防ぐことができる。
【０１３７】
請求項２記載の発明によれば、π／２^mシフト−２^mＰＳＫ変調方式、２^mＰＳＫ変調方式が変調する際に選択され、これらの変調方式は、ガードインターバルによる信号点の位相回転量に基づき、信号点配置図において位相軌跡が原点を通過しないように適宜選択されるので、ガードインターバル長による（相当する）位相回転量が異なることが考慮されることになり、ＯＦＤＭ伝送方式において、キャリアを高周波に増幅する際の包絡線変動を小さくすることができ、当該キャリアを増幅する際に生じる非線形性の影響を防ぐことができる。
【０１３８】
請求項５、６、７記載の発明によれば、ガードインターバル長関連情報に基づいて、つまり、伝送シンボルの先頭部での信号波形の位相軌跡における位相回転量と、パイロットキャリアおよびデータキャリアに関連付けられた位相回転量とに基づいて、復調方式が選択される。これによって、選択された復調方式によって、キャリアを復調して出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による一実施の形態である直交周波数分割多重送受信装置システム（直交周波数分割多重送信装置、直交周波数分割多重受信装置）のブロック図である。
【図２】図１に示した直交周波数分割多重送信装置のマッピング部のブロック図である。
【図３】図１に示した直交周波数分割多重受信装置の復調／データ判定部のブロック図である。
【図４】位相回転量を算出する方法について説明した図である。
【図５】ガードインターバル比とキャリア周波数とを関連付けた位相回転量の一覧を示した図である。
【図６】π／４シフトＱＰＳＫ変調方式またはＱＰＳＫ変調方式を選択する変調方式選択情報の一覧を示した図である。
【図７】ガードインターバル比と、キャリア周波数とを関連付けた変調方式選択情報の一覧を示した図である。
【図８】図１に示した直交周波数分割多重送信装置の動作を説明したフローチャートである。
【図９】図１に示した直交周波数分割多重受信装置の動作を説明したフローチャートである。
【図１０】ＱＰＳＫ変調方式とπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式との信号点および位相軌跡を示した図である。
【図１１】π／４シフトＱＰＳＫ変調方式におけるガードインターバルによる位相回転の例を説明した図である。
【図１２】ＱＰＳＫ変調方式におけるガードインターバルによる位相回転の例を説明した図である。
【図１３】ガードインターバルとキャリア周波数との関係を説明した図である。
【符号の説明】
１直交周波数分割多重送受信装置システム
３直交周波数分割多重送信装置
５直交周波数分割多重受信装置
７、３７データフレーム同期部
９誤り訂正符号／インターリーブ部
１１マッピング部
１１ａ、３３ａガードインターバル長関連情報記憶手段
１１ｂ変調方式選択情報発生手段
１１ｃ、３３ｃ選択手段
１１ｄＱＰＳＫ変調手段
１１ｅ π／４シフトＱＰＳＫ変調手段
１３ＯＦＤＭフレーム化部
１５ＩＦＦＴ部
１７ガードインターバル付加部
１９直交変調部
２１、２３高周波増幅部
２５直交復調部
２７ガードインターバル処理部
２９ＦＦＴ部
３１ＯＦＤＭフレーム処理部
３３復調／データ判定部
３３ｂ復調方式選択情報発生手段
３３ｄＱＰＳＫ復調／判定手段
３３ｅ π／４シフトＱＰＳＫ復調／判定手段
３５誤り訂正復号／デインターリーブ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to digital signal transmission / reception, and in particular, an orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus, an orthogonal frequency division multiplex transmission method, an orthogonal frequency division multiplex transmission program, an orthogonal frequency division multiplex reception apparatus, and an orthogonal frequency division multiplex reception method using OFDM. The present invention relates to an orthogonal frequency division multiplex reception program.
[0002]
[Prior art]
Currently, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) transmission system called ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) has been standardized as a transmission system for terrestrial digital broadcasting, and preparations for practical use are being advanced.
[0003]
This OFDM transmission system is a transmission system that modulates data using a number of carriers orthogonal to each other in the frequency direction. For modulation of each carrier, QPSK (Quadrature Phase Shift Keying: four-phase phase shift keying). ), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) or the like is used.
[0004]
In this OFDM transmission method, each carrier is modulated and then frequency-multiplexed, and the frequency-multiplexed modulated signal is amplified and transmitted.
[0005]
In addition, the OFDM transmission method has an effective symbol that is a period for actually transmitting data (data signal waveform) in the time direction, and a guard interval that is a period for reducing interference between a direct wave and a delayed wave due to multipath. This is a transmission method for transmitting data in units of transmission symbols configured by. The guard interval period is a signal waveform obtained by cyclically repeating a part of the data signal waveform in the effective symbol period.
[0006]
As described above, the OFDM transmission method is capable of transmitting a large amount of data by using a plurality of carriers and increasing frequency utilization efficiency, and has strong resistance against multipath and ghost, and mobile reception. Therefore, it is attracting attention as a transmission standard for various applications such as broadcasting and wireless LAN.
[0007]
By the way, in the OFDM transmission system, when a carrier is transmitted (transmitted) or received, the carrier is amplified by an amplifier. It is known that the non-linear distortion generated when the carrier is amplified by the amplifier causes mutual interference between the carriers and the characteristics are deteriorated (see Non-Patent Document 1).
[0008]
As a digital modulation method for suppressing fluctuations in the amplitude of a modulation signal, a π / 4 shift QPSK modulation method with a small envelope fluctuation is known. As will be described later, this π / 4 shift QPSK modulation method controls the modulation signal so that the phase locus of the signal point of the modulation signal does not pass through the origin, so that it is an envelope compared to the normal QPSK modulation method. The fluctuation can be reduced, and as a result, the influence of nonlinearity can be reduced. The details of the π / 4 shift QPSK modulation method are described in Non-Patent Document 1, pp. 70-pp. 73. In addition, this π / 4 shift QPSK modulation method is used in digital communication systems for public works.
[0009]
In a phase modulation method such as the QPSK modulation method or the π / 4 shift QPSK modulation method, data is mapped to each signal point and transmitted according to the phase of the signal point. Here, FIG. 10 shows signal points of data and phase trajectories of signal points that can be taken in the QPSK modulation method and the π / 4 shift QPSK modulation method (generally, FIG. 10 is a signal point arrangement diagram). (Referred to as vector diagram, phase diagram or signal space diagram). 10A shows signal points (white circles) and phase trajectories (arrows) of the signal points in the QPSK modulation system, and FIG. 10B shows signal points (white circles) and signals in the π / 4 shift QPSK modulation system. It is a phase locus (arrow) of a point.
[0010]
In general, in the QPSK modulation method, input data (input signal) is distributed to two signal sequences by a serial-parallel conversion circuit, and then two carrier waves having a phase difference of 90 degrees, that is, cosωt and , Sinωt are subjected to BPSK modulation (Binary PSK), and each modulation signal is added by an adder to generate a QPSK modulated wave. In this case, the signal to which the cosine wave is applied is called an I signal, the signal to which the sine wave is applied is called a Q signal, the horizontal axis is the I signal, and the vertical axis is the level of the Q signal. Vector diagram, phase diagram or signal space diagram).
[0011]
As shown in FIG. 10A, in the QPSK modulation method, the phase of the signal point is mapped so as to be any one of π / 4, 3π / 4, 5π / 4, and 7π / 4. For this reason, at signal points that are diagonally opposed, for example, between π / 4 and 5π / 4, or between 3π / 4 and 7π / 4, the phase difference is π, and the phase trajectory is the origin (I-axis and Crossing with Q axis).
[0012]
As shown in FIG. 10B, in the π / 4 shift QPSK modulation method, the phase of the signal point is 0, π / 4, π / 2, 3π / 4, π, 5π / 4, 6π / 4. Mapping is performed so as to be either (3π / 2) or 7π / 4. Since the phase difference between successive signal points is controlled to be ± π / 4 and ± 3π / 4 by sequentially adding π / 4 phase transition, the π / 4 shift QPSK modulation method Then, there is no phase locus passing through the origin.
[0013]
In FIGS. 10A and 10B, the angle (radian display) between the straight line connecting the origin and the signal point and the I axis indicates the phase of the signal point.
[0014]
For example, when focusing on a certain signal waveform, it can be said that one period (one wavelength) corresponds to a phase rotation amount of 2π, and a half period (half wavelength) corresponds to a phase rotation amount of π.
[0015]
Incidentally, in the transmission standard for terrestrial digital broadcasting, the π / 4 shift QPSK modulation method is adopted as the modulation method for each carrier in the OFDM transmission method (see Non-Patent Document 2).
[0016]
[Non-Patent Document 1]
“Next Generation Digital Modulation / Demodulation Technology”, Trikeps, pp. 170-pp186
[Non-Patent Document 2]
"Transmission standard for digital terrestrial television broadcasting" ARIB STD-B31
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the OFDM transmission method, a part of the signal waveform of the effective symbol is cyclically inserted as a signal waveform of the guard interval into a transmission symbol that is a transmission unit. Therefore, the behavior of the phase trajectory becomes complicated between transmission symbols due to the phase rotation amount corresponding to the guard interval length which is the length of the guard interval.
[0018]
Here, FIG. 11 shows an example in which, in the π / 4 shift QPSK modulation scheme, the phase trajectory between transmission symbols changes so as to pass through the origin by inserting a guard interval. FIG. 11 shows the relationship between successive transmission symbols (transmission symbol 1 and transmission symbol 2) and the phase trajectory between transmission symbols of the π / 4 shift QPSK modulation method. That is, the phase of the signal point of the π / 4 shift QPSK modulation method transmitted by the transmission symbol 1 is indicated by the signal point (a) in FIG. 11, and the phase of the π / 4 shift QPSK modulation method transmitted by the transmission symbol 2 is shown. The phase of the signal point is indicated by a signal point (b) in FIG. 11, and the phase of the leading portion of the transmission symbol 2 is indicated by (c) in FIG.
[0019]
As shown in FIG. 11, the guard interval length corresponds to a phase rotation amount of π / 4, and the phase of the leading portion of transmission symbol 2 is rotated by π / 4 from the phase of the signal point transmitted by transmission symbol 2. Resulting in. That is, the phase difference between the signal point transmitted by transmission symbol 1 and the signal point transmitted by transmission symbol 2 in the π / 4 shift QPSK modulation system is 3π / 4, but transmission symbol 1 is obtained by inserting the guard interval. Since the phase difference between the signal point transmitted at 1 and the leading portion of the transmission symbol 2 is rotated by π / 4 and becomes exactly π, the phase locus at the boundary between the transmission symbol 1 and the transmission symbol 2 is the origin. As the QPSK modulation method is used, envelope fluctuations occur, and as a result, nonlinear distortion increases.
[0020]
That is, the insertion of the guard interval causes a phenomenon in which the phase locus at the boundary between the previous transmission symbol and the subsequent transmission symbol passes through the origin, and fully utilizes the advantages of the π / 4 shift QPSK modulation method. There is a problem that can not be.
[0021]
On the other hand, FIG. 12 shows an example in which a guard interval is inserted when the phase trajectory between transmission symbols passes through the origin in the QPSK modulation method, so that the origin does not pass through the origin. FIG. 12 shows the relationship between successive transmission symbols (transmission symbol 3 and transmission symbol 4) and the phase trajectory between transmission symbols of the QPSK modulation method. That is, the signal point of the QPSK modulation method transmitted by the transmission symbol 3 is indicated by the signal point (a) in FIG. 12, and the signal point of the QPSK modulation method transmitted by the transmission symbol 4 is indicated by the signal point ( The phase at the beginning of the transmission symbol 4 is indicated by (c) in FIG.
[0022]
In FIG. 12, similarly to the case shown in FIG. 11, the guard interval length corresponds to the phase rotation amount of π / 4, whereby the signal point and the transmission symbol transmitted by the transmission symbol 3 in the QPSK modulation system Although the phase difference between the signal points transmitted at 4 is π and the phase locus passes through the origin, the phase difference is rotated by π / 4 by insertion of the guard interval, and 5π / 4. It becomes. For this reason, the phase trajectory at the boundary between the transmission symbol 3 and the transmission symbol 4 does not pass through the origin, and the envelope fluctuation can be reduced as compared with the normal QPSK modulation method. It will not be affected.
[0023]
That is, since the guard interval is inserted in the OFDM transmission method, it is necessary to consider the phase rotation amount corresponding to the guard interval length for the phase trajectory at the boundary portion of the transmission symbol as shown in FIGS. .
[0024]
Furthermore, with reference to FIG. 13, the relationship between the frequency of each carrier and the amount of phase rotation will be described. FIG. 13 illustrates the amount of phase rotation due to insertion of a guard interval when the carrier frequency is changed from 1 to 6, taking transmission symbol 1 and transmission symbol 2 shown in FIG. 11 as an example.
[0025]
In FIG. 13, as an example, the guard interval length is set to 1/12 of the effective symbol length which is the length of the effective symbol 1a, and the signal point transmitted by the transmission symbol 1, that is, the phase of the effective symbol 1a is set. 3π / 4 is set, and a signal point transmitted by a transmission symbol continuous thereto, that is, the phase of the effective symbol 2a is also set to 3π / 4.
[0026]
In this case, the phase rotation amount corresponding to the guard interval length is π / 12 (= 1 × π / 12) when the carrier frequency is 1, and π / 6 ( = 2 × π / 12) and when the carrier frequency is 3, it becomes π / 4 (= 3 × π / 12), and it can be seen that the phase rotation amount of each carrier varies depending on the frequency. Similarly, it is understood that carriers having high frequencies (carrier frequencies 4 to 6) are also calculated, and the respective phase rotation amounts have different values. That is, the phase rotation amount is n × π / 12 for a carrier having a carrier frequency n.
[0027]
That is, in the OFDM transmission method, as shown in FIG. 13, it is necessary to consider that a plurality of carriers are frequency-multiplexed, and the phase rotation amount (corresponding) depending on the guard interval length differs depending on the frequency of each carrier. is there.
[0028]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems of the conventional techniques described above, and in an OFDM transmission system, an orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus that can reduce the influence of nonlinearity that occurs when a carrier is amplified by an amplifier, An orthogonal frequency division multiplex transmission method, an orthogonal frequency division multiplex transmission program, an orthogonal frequency division multiplex reception apparatus, an orthogonal frequency division multiplex reception method, and an orthogonal frequency division multiplex reception program are provided.
[0029]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention has the following configuration.
The orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein orthogonal frequency division multiplexing is performed by adding a guard interval to a plurality of carriers having a carrier structure having a pilot carrier and a data carrier and orthogonal to each other. A multiplex transmission apparatus, the guard interval in which the guard interval, the phase rotation amount corresponding to the guard interval length that is the length of the guard interval, the frequency of the carrier, and the modulation scheme for modulating the carrier are associated Modulation for selecting a modulation scheme for modulating the carrier based on guard interval length related information storage means storing length related information and guard interval length related information stored in the guard interval length related information storage means System selection means and this modulation system selection means Based on the modulation scheme, characterized in that it comprises a modulation transmission section that transmits by modulating the carrier.
[0030]
According to such a configuration, the modulation scheme selection means refers to the guard interval length related information stored in the guard interval length related information storage means, and selects the modulation scheme. The carrier is modulated and transmitted by the modulation transmission means according to the selected modulation method. In other words, the modulation scheme selection means associates the phase of the signal waveform at the beginning of the transmission symbol composed of the effective symbol that is the signal waveform of the data and a guard interval in which a part of the effective symbol is repeated, with the carrier frequency. The modulation method is selected based on the amount of phase rotation.
[0031]
The guard interval can be said to be a period for reducing the influence of multipath. However, in order to strictly distinguish the guard interval, the term “guard interval length” is used when referring to the guard interval period (time length). "And a part of the signal waveform of the effective symbol is described as" guard interval ". The effective symbol is a period during which data is actually transmitted and also indicates a signal waveform. When the effective symbol period (temporal length) is described, it is described as “effective symbol length”. However, when referring to a signal waveform (data), it is described as “effective symbol”.
[0032]
Further, the phase of the signal point and the amount of phase rotation indicate the angle (radian display) between the straight line connecting the origin and the signal point in the signal point arrangement diagram and the I axis. The signal point arrangement diagram is also called a vector diagram, a phase diagram, or a signal space diagram. The horizontal axis represents the level of the I signal and the vertical axis represents the level of the Q signal. When the signal waveform of the data to be modulated is modulated, the I signal is distributed to two signal sequences by a series-parallel circuit, and then converted into two carriers having a phase difference of 90 degrees. The Q signal is a signal on the side on which the sine wave is applied to the other carrier wave.
[0033]
The orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus according to claim 2 is the orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein the modulation scheme selected by the modulation scheme selection means is π / 2. ^m Shift-2 ^m PSK modulation method and 2 ^m It is a PSK modulation system.
[0034]
According to such a configuration, the modulation scheme selected by the modulation scheme selection means is π / 2. ^m Shift-2 ^m PSK modulation method, 2 ^m These are PSK modulation methods, and these modulation methods are appropriately selected based on the phase rotation amount corresponding to the guard interval so that the phase trajectory of the signal point does not pass through the origin in the signal point arrangement diagram.
[0035]
4. The orthogonal frequency division multiplexing transmission method according to claim 3, wherein the orthogonal frequency division transmission is performed by adding a guard interval to a plurality of carriers having a carrier structure having a pilot carrier and a data carrier and orthogonal to each other. A multiplex transmission method, wherein the guard interval is associated with a guard interval, a phase rotation amount corresponding to a guard interval length that is the length of the guard interval, a frequency of the carrier, and a modulation scheme for modulating the carrier. A modulation scheme selection step for selecting a modulation scheme for modulating the carrier based on length-related information, and a modulation transmission step for modulating and transmitting the carrier based on the modulation scheme selected in the modulation scheme selection step It is characterized by including these.
[0036]
According to this method, in the modulation scheme selection step, a modulation scheme for modulating each carrier is selected based on the guard interval length related information. In the modulation transmission step, each carrier is modulated and transmitted based on the modulation scheme selected in the modulation scheme selection step.
[0037]
An orthogonal frequency division multiplex transmission program according to claim 4 is an apparatus that transmits data by adding a guard interval to a plurality of carriers that are orthogonal to each other and have a carrier structure having a pilot carrier and a data carrier. It is characterized by functioning as the following means. Means for causing the device to function is a guard that associates the guard interval, a phase rotation amount corresponding to a guard interval length that is the length of the guard interval, a frequency of the carrier, and a modulation scheme that modulates the carrier. Modulation method selection means for selecting a modulation method for modulating the carrier based on interval length related information, Modulation transmission means for modulating and transmitting the carrier based on the modulation method selected by the modulation method selection means, It is.
[0038]
According to such a configuration, each unit described as a program is started on a device such as a transmission device including a transmission antenna and the like. First, based on the guard interval length related information by the modulation scheme selection unit, that is, The modulation method is selected based on the phase of the signal waveform at the beginning of the transmission symbol and the amount of phase rotation associated with the carrier frequency. Subsequently, the carrier is modulated and transmitted by the modulation transmission means according to the selected modulation method.
[0039]
An orthogonal frequency division multiplex reception apparatus according to claim 5 is an orthogonal frequency division multiplex reception apparatus that receives a modulated carrier transmitted from the orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus according to claim 1 or 2, wherein the modulation is performed. A guard interval length that associates a guard interval separated from a carrier, a phase rotation amount corresponding to the guard interval length that is the length of the guard interval, a frequency of the modulation carrier, and a demodulation method for demodulating the modulation carrier Demodulation for selecting a demodulation method for demodulating the modulated carrier based on guard interval length related information storage means storing related information and guard interval length related information stored in the guard interval length related information storage means Based on the system selection means and the demodulation system selected by the demodulation system selection means Te, characterized in that it comprises a demodulation output means for demodulating the modulated carrier.
[0040]
According to such a configuration, the demodulation method selection means, based on the guard interval length related information stored in the guard interval length related information storage means, that is, the phase rotation in the phase trajectory of the signal waveform at the beginning of the transmission symbol A demodulation scheme is selected based on the amount and the amount of phase rotation associated with the pilot carrier and the data carrier. The demodulated output means demodulates and outputs the modulated carrier according to the selected demodulation method.
[0041]
An orthogonal frequency division multiplexing reception method according to claim 6 is an orthogonal frequency division multiplexing reception method for receiving a modulated carrier transmitted by the orthogonal frequency division multiplexing transmission method according to claim 3, wherein the orthogonal frequency division multiplexing reception method is separated from the modulation carrier. Based on guard interval length related information in which a guard interval, a phase rotation amount corresponding to a guard interval length that is the length of the guard interval, a frequency of the modulation carrier, and a demodulation method for demodulating the modulation carrier are associated with each other. A demodulation method selection step for selecting a demodulation method for demodulating the modulation carrier, and a demodulation output step for demodulating and outputting the modulation carrier based on the demodulation method selected in the demodulation method selection step. It is characterized by including.
[0042]
According to this method, in the demodulation scheme selection step, a demodulation scheme for demodulating each modulation carrier is selected based on the guard interval length related information. In the demodulation output step, each modulation carrier is demodulated and output based on the demodulation method selected in the demodulation method selection step.
[0043]
An orthogonal frequency division multiplex reception program according to a seventh aspect causes an apparatus for receiving a modulated carrier transmitted according to the orthogonal frequency division multiplex transmission program according to a fourth aspect to function as the following means. Means for causing the device to function is a guard interval separated from the modulation carrier, a phase rotation amount corresponding to a guard interval length which is a length of the guard interval, a frequency of the modulation carrier, and a demodulation of the modulation carrier. Demodulation scheme selection means for selecting a demodulation scheme for demodulating the modulation carrier based on guard interval length related information associated with the demodulation scheme to be performed, and the modulation carrier based on the demodulation scheme selected by the demodulation scheme selection means Demodulation output means for demodulating and outputting the signal.
[0044]
According to such a configuration, each unit described as a program is activated on a device such as a reception device including a reception antenna or the like, and first, based on the guard interval length related information by the demodulation method selection unit, that is, The demodulation method is selected based on the phase of the signal waveform at the beginning of the transmission symbol and the amount of phase rotation associated with the carrier frequency. Subsequently, the modulation carrier is demodulated and output by the demodulation output means according to the selected demodulation method.
[0045]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Orthogonal frequency division multiplexing transmitter / receiver system)
FIG. 1 shows a block diagram of an orthogonal frequency division multiplexing transmitter / receiver system. As shown in FIG. 1, the orthogonal frequency division multiplexing transmission / reception apparatus system 1 includes an orthogonal frequency division multiplexing transmission apparatus 3 and an orthogonal frequency division multiplexing reception apparatus 5. The orthogonal frequency division multiplexing transmission / reception apparatus system 1 realizes an OFDM transmission system, and after frequency-multiplexing data, the modulated carrier is transmitted (transmitted) from the orthogonal frequency division multiplexing transmission apparatus 3 on the transmission side and received. The orthogonal frequency division multiplexing receiver 5 on the side demodulates the carrier and outputs data.
[0046]
The carrier (carrier wave) has a carrier structure including a pilot carrier used to compensate for deterioration during transmission in the orthogonal frequency division multiplexing receiver 5 on the receiving side and a data carrier that carries data. Further, the data being carried is transmitted with the transmission symbol as the minimum transmission unit. This transmission symbol is composed of an effective symbol that is a signal waveform of data and a guard interval in which a part of the effective symbol is repeated.
[0047]
The effective symbol length, which is the effective symbol period (time length), is a period during which data is actually transmitted, and the guard interval length, which is the guard interval period (temporal length), is multipath. This is a period in which the influence (such as interference between direct and indirect waves) is reduced. For example, the guard interval length is a length (time) of 1/4, 1/8, 1/16, 1/32 or the like of the effective symbol length.
[0048]
Further, in the orthogonal frequency division multiplexing transmitter / receiver system 1, the modulation scheme is considered by considering the phase rotation amount corresponding to the guard interval length and the phase rotation amount associated with the frequency of each carrier (pilot carrier, data carrier). The demodulation method is selected and used. Thus, the orthogonal frequency division multiplexing transmission / reception apparatus system 1 transmits from the orthogonal frequency division multiplexing transmission apparatus 3 on the transmission side by preventing the phase locus of signal points between transmission symbols from passing through the origin in the signal point arrangement diagram. In this case, or when receiving by the receiving side orthogonal frequency division multiplexing receiver 5, the influence of nonlinearity by the amplifier can be suppressed.
[0049]
(Configuration of Orthogonal Frequency Division Multiplexing Transmitter)
Thus, the configuration of the orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus 3 will be described.
The orthogonal frequency division multiplex transmission device 3 performs input modulation (OFDM modulation) on the input data (data signal waveform [baseband signal]) and outputs (transmits) the data frame. Synchronizing unit 7, error correction code / interleave unit 9, mapping unit 11, OFDM framing unit 13, IFFT unit 15, guard interval adding unit 17, orthogonal modulation unit 19, and high frequency amplification unit 21 I have. Note that the orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus 3 shown in FIG. 1 mainly shows only the components of a general OFDM modulation circuit, and includes a transmission unit (transmission antenna) not shown. .
[0050]
In this embodiment, the OFDM modulation in the orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus 3 is π / 2. ^m Shift-2 ^m PSK modulation method and 2 ^m One of the PSK modulation schemes, and these modulation schemes are selected and used by the mapping unit 11. The value of m can be any integer greater than or equal to 1, but in this embodiment, the case of “m = 2” will be described.
[0051]
The data frame synchronizer 7 frames a plurality of packets constituting input data. Framing is to collect data so as to be synchronized with a frame structure unit based on a plurality of packets, and to add a frame synchronization signal indicating a delimiter of the frame. Hereinafter, the framed input data is referred to as framing data.
[0052]
The error correction code / interleave unit 9 performs signal processing for reducing or correcting the influence of transmission errors (transmission errors such as noise when passing through a transmission path [not shown]) or for framing data. is there. The signal processing by the error correction code / interleave unit 9 is a process of correcting an error during transmission by using the error correction code and changing the order of framing data (interleaving). The framing data signal-processed by the error correction code / interleave unit 9 is referred to as correction processing framing data.
[0053]
The mapping unit 11 determines the amplitude and phase on the complex plane based on the modulation scheme according to the data value that is the value of the correction processing framing data signal-processed by the error correction code / interleave unit 9, and based on these To select a modulation method. A detailed description of the mapping unit 11 will be given later.
[0054]
The OFDM framing unit 13 transmits the output data (details will be described later) mapped by the mapping unit 11, and arranges data carriers and pilot carriers at predetermined positions to form an OFDM frame. The OFDM frame is configured by collecting a certain number (for example, 204) of transmission symbols (effective symbols at this time). That is, the OFDM frame length that is the length of this OFDM frame is 204 × {(effective symbol length) + (guard interval length)}.
[0055]
The IFFT unit 15 performs an IFFT operation on the OFDM frame configured by the OFDM framing unit 13. The IFFT operation is an inverse fast Fourier transform (Transform Fast Fourier Transform), which converts a signal waveform in the frequency domain into a signal waveform in the time domain. The OFDM frame subjected to the IFFT operation by the IFFT unit 15 is used as IFFT output data.
[0056]
The guard interval adding unit 17 adds (inserts) a guard interval to the IFFT output data subjected to the IFFT operation by the IFFT unit 15. The guard interval is a part of a data signal waveform (effective symbol) (length of 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, etc.), and this guard interval is an effective symbol. Added (inserted) forward. A combination of the guard interval and the effective symbol is a transmission symbol. The IFFT output data to which the guard interval is added (inserted) by the guard interval adding unit 17 is referred to as guard interval added IFFT output data.
[0057]
The quadrature modulation unit 19 performs quadrature modulation on the guard interval added IFFT output data to which the guard interval is added by the guard interval adding unit 17. The guard interval added IFFT output data orthogonally modulated by the orthogonal modulation unit 19 is defined as an OFDM signal.
[0058]
The high frequency amplifying unit 21 amplifies the OFDM signal orthogonally modulated by the orthogonal modulating unit 19 by an amplifier (not shown) provided in the high frequency amplifying unit 21 (corresponding to a modulation carrier described in claims) Is output to a transmission line (a space serving as a transmission medium).
[0059]
[Details of mapping section]
Here, the details of the mapping unit 11 will be described with reference to FIG. 2 is a block diagram of the mapping unit 11. As shown in FIG. 2, the mapping unit 11 includes a guard interval length related information storage unit 11a, a modulation scheme selection information generation unit 11b, a selection unit 11c, and a QPSK. A modulation unit 11d and a π / 4 shift QPSK modulation unit 11e are provided.
[0060]
The guard interval length related information storage unit 11a stores guard interval length related information. The guard interval length related information includes a guard interval ratio that is a ratio of a guard interval to an effective symbol, a carrier frequency, and the like. , A phase rotation amount corresponding to the guard interval, a modulation method in this phase rotation amount, and a carrier frequency are associated with each other. The guard interval length related information storage unit 11a is realized by a storage unit such as a semiconductor memory, and data can be written from the outside of the device 3. The details (specific example) of the guard interval length related information will be described later with reference to FIGS.
[0061]
The modulation scheme selection information generating means 11b determines the modulation scheme of each carrier based on the guard interval length related information (including the association between the guard interval and the carrier frequency) stored in the guard interval length related information storage means 11a. Modulation method selection information that is information for selection is generated. The modulation method selection information generating unit 11b can be realized by a storage unit such as a semiconductor memory, and reads modulation method selection information from a calculation IC such as a product sum or a lookup table.
[0062]
This modulation scheme selection information is appropriately changed based on the ratio of the guard interval length to the effective symbol length and the frequency of each carrier. The modulation method included in the modulation method selection information is π / 2. ^m Shift-2 ^m PSK modulation method and 2 ^m PSK modulation method (m is an integer). In this embodiment, the modulation scheme included in the modulation scheme selection information is m = 2, that is, either the QPSK modulation scheme or the π / 4 shift QPSK modulation scheme.
[0063]
That is, in the modulation scheme selection information generating means 11b, the phase of the signal waveform at the junction between the transmission symbol and the next transmission symbol, that is, the beginning of the transmission symbol, and each carrier (pilot carrier and data carrying data). Modulation scheme selection information for selecting a modulation scheme (QPSK modulation scheme or π / 4 shift QPSK modulation scheme) is generated based on the phase rotation amount associated with the carrier).
[0064]
Based on the modulation scheme selection information generated by the modulation scheme selection information generation section 11b, the selection section 11c converts the correction processing framing data input from the error correction code / interleave section 9 into the QPSK modulation section 11d and π / 4 shift. The QPSK modulation means 11e is selected for processing. The modulation method selection information generating means 11b and the selection means 11c correspond to the modulation method selection means described in the claims.
[0065]
The QPSK modulation unit 11d maps the correction processing framing data to the signal point of the QPSK modulation method when the selection unit 11c is selected to process the correction processing framing data.
[0066]
Mapping is the mapping of m-bit code of correction processing framing data to 2 ^m Assigned to each signal point.
[0067]
The π / 4 shift QPSK modulation unit 11e performs differential encoding to perform π / 4 shift QPSK modulation and selects the correction processing framing data when the selection unit 11c selects to process the correction processing framing data. (See Non-Patent Document 1 for details).
[0068]
Note that the QPSK modulation unit 11d and the π / 4 shift QPSK modulation unit 11e are realized by a semiconductor memory such as a lookup table or an electric circuit, and are the same as those currently realized, and are not limited. .
[0069]
The corrected framing data mapped by the QPSK modulation unit 11d or the π / 4 shift QPSK modulation unit 11e is output to the OFDM framing unit 13 as “mapped output data (simply output data)”.
[0070]
[How to generate modulation format selection information]
Furthermore, how to generate modulation scheme selection information for selecting a modulation scheme based on the guard interval length and the carrier frequency in the mapping unit 11 will be described with reference to FIGS. Since the modulation scheme selection information can be generated in advance based on the guard interval length and the carrier frequency, the generated modulation scheme selection information is generated for each carrier in the modulation scheme selection information generating means 11b (the carrier frequency is set to the carrier frequency). Correspondingly).
[0071]
That is, the phase rotation amount is calculated based on the guard interval length and the carrier frequency, and π / 2 is calculated from the phase rotation amount obtained by this calculation. ^m Shift-2 ^m PSK modulation and 2 ^m By selecting one of the PSK modulation methods, modulation method selection information is generated.
[0072]
A method of calculating the phase rotation amount based on the guard interval length and the carrier frequency will be described with reference to FIG.
[0073]
In the data signal waveform shown in FIG. 4, the guard interval ratio is 1/5 of the effective symbol, and the carrier frequency is 12 (12 cycles in the period of one effective symbol length). Accordingly, the carrier frequency during the guard interval length is 12 × (1/5) = 2.4 cycles.
[0074]
Here, the phase rotation amount from the phase of the signal point of the transmission symbol is a surplus amount of the phase rotation amount included in the period of the guard interval length. That is, the surplus amount is a phase rotation amount corresponding to 0.4 cycles after the decimal point of 2.4 cycles, which is the carrier frequency in the period of the guard interval length. Since the phase rotation amount corresponding to 0.4 cycles is 2π per cycle, 2π × 0.4 = 0.8π.
[0075]
Further, FIG. 5 shows an example of a table that is a list of phase rotation amounts in which the guard interval ratio in the transmission symbol is associated with the carrier frequency. FIG. 5 shows a case where the guard interval ratio is 1/5, 1/6, 1/7, and 1/8 and the carrier frequency is 1 to 20. The parameters such as guard interval length and carrier frequency in the OFDM transmission system are values that can be arbitrarily set according to the system assumed by the propagation characteristics of radio waves in the transmission path, and the phase rotation amount described in FIG. This calculation method can be applied as it is.
[0076]
As shown in FIG. 5, for example, when the guard interval ratio is 1/6 and the carrier frequency is 7, the phase rotation amount is 0.33π. When the guard interval ratio is 1/8 and the carrier frequency is 18, the phase rotation amount is 0.50π.
[0077]
That is, as shown in FIG. 5, from the guard interval length related information stored in the guard interval length related information storage means 11a and the frequency of each carrier, the phase rotation amount of each carrier is π / 2. ^m The modulation scheme is set so as to be selected depending on (based on) whether the phase coincides with or is close to either the even multiple phase or the odd multiple phase.
[0078]
This will be described in more detail with a specific example. π / 2 ^m Shift-2 ^m PSK modulation and 2 ^m In the case of “m = 2” in the PSK modulation scheme, the π / 4 shift QPSK modulation scheme is used at a carrier frequency corresponding to any of π / 2, π, 3π / 2, and 2π due to the phase rotation amount by the guard interval length. As used, the modulation scheme is selected. The modulation scheme is selected so that the QPSK modulation scheme is used at a carrier frequency at which the phase rotation amount according to the guard interval length is any one of π / 4, 3π / 4, 5π / 4, and 7π / 4.
[0079]
Here, the selection of the modulation method will be described.
First, a carrier frequency in which the phase rotation amount by the guard interval length corresponds to any one of π / 2, π, 3π / 2, and 2π will be described.
[0080]
In QPSK modulation means 11d (see FIG. 2), in principle, mapping is performed so that the phase difference between signal points in the QPSK modulation method is any one of π / 2, π, 3π / 2, and 2π. In this case, at a carrier frequency where the phase rotation amount corresponding to the guard interval length is any one of π / 2, π, 3π / 2, and 2π, guard interval addition (see FIG. 1) ( ), The phase difference at the beginning of the transmission symbol becomes π, and the phase trajectory may pass through the origin.
[0081]
In the π / 4 shift QPSK modulation means 11e (see FIG. 2), the phase difference between signal points in the π / 4 shift QPSK modulation method is any one of π / 4, 3π / 4, 5π / 4, and 7π / 4. To be mapped. Therefore, even if a guard interval corresponding to any of π / 2, π, 3π / 2, and 2π is added (inserted) by the guard interval adding unit 17 (see FIG. 1), the beginning of the transmission symbol Since the phase difference in the part does not become π, the phase locus cannot occur when passing through the origin in the signal point arrangement diagram.
[0082]
According to this, the π / 4 shift QPSK modulation method is adopted at a carrier frequency corresponding to any of π / 2, π, 3π / 2, and 2π with respect to the phase rotation amount due to the guard interval length.
[0083]
Next, the carrier frequency at which the phase rotation amount depending on the guard interval length is any one of π / 4, 3π / 4, 5π / 4, and 7π / 4 will be described.
In the π / 4 shift QPSK modulation unit 11e (see FIG. 2), the phase difference between signal points in the π / 4 shift QPSK modulation method is any one of π / 4, 3π / 4, 5π / 4, and 7π / 4. Are mapped as follows. Due to the addition (insertion) of the guard interval by the guard interval addition unit 17 (see FIG. 1), there is a possibility that the phase difference at the beginning of the transmission symbol becomes π and the phase trajectory passes through the origin. is there.
[0084]
In the QPSK modulation unit 11d (see FIG. 2), mapping is performed so that the phase difference between signal points in the QPSK modulation method is π / 2, π, 3π / 2, or 2π. For this reason, even if a guard interval corresponding to any of π / 4, 3π / 4, 5π / 4, and 7π / 4 is added (inserted) by the guard interval adding unit 17 (see FIG. 1), Since the phase difference at the beginning of the transmission symbol does not become π, it is impossible that the phase trajectory passes through the origin in the signal point arrangement diagram.
[0085]
According to this, the QPSK modulation method is adopted at the carrier frequency corresponding to any of π / 4, 3π / 4, 5π / 4, and 7π / 4, which is the amount of phase rotation due to the guard interval length.
[0086]
That is, in the mapping unit 11, when the phase rotation amount of each carrier is a phase that is an even multiple of π / 4, the π / 4 shift QPSK modulation method is selected, and the phase is an odd multiple of π / 4. In this case, the QPSK modulation method is selected.
[0087]
Further, even when the phase rotation amount of each carrier does not coincide with a phase that is an integral multiple of π / 4, it is appropriate to use the π / 4 shift QPSK modulation method, which is a phase rotation amount “π / 2, π 3π / 2, 2π ”and“ π / 4, 3π / 4, 5π / 4, 7π / 4 ”, which are phase rotation amounts that are appropriate to use the QPSK modulation method. Depending on the case, it is possible to classify (select) which modulation method should be used.
[0088]
As an example of the case where the phase rotation amount of each carrier does not coincide with a phase that is an integral multiple of π / 4, when the phase rotation amount corresponding to the guard interval length is π / 5, π / 5 is “π / 2”. , Π, 3π / 2, 2π ”and“ π / 4, 3π / 4, 5π / 4, 7π / 4 ”(approximate), the QPSK modulation method is used. Cases can be classified as appropriate.
[0089]
As an example of the modulation method selection method described so far, a list of modulation method selection information for selecting a π / 4 shift QPSK modulation method or a QPSK modulation method based on the result of the phase rotation amount shown in FIG. Table) is shown in FIG. The list (table) of modulation scheme selection information is stored in the guard interval length related information storage means 11a (see FIG. 2).
[0090]
In FIG. 6, the meanings of “Q”, “1/4”, “(Q)”, “(1/4)” are shown below. “Q” indicates that the QPSK modulation method is used. “1/4” indicates that the π / 4 shift QPSK modulation method is used. “(Q)” indicates that it is appropriate to use the QPSK modulation method. “(1/4)” indicates that it is appropriate to use the π / 4 shift QPSK modulation method.
[0091]
In the OFDM transmission scheme, parameters such as guard interval length and carrier frequency can be arbitrarily set according to the propagation characteristics of radio waves on the transmission path, but the modulation scheme selection method can be applied as it is.
[0092]
Next, FIG. 7 shows a case where the guard interval length is 1/3 to 1/12 of the effective symbol length (guard interval ratio is 1 / k: 3 ≦ k ≦ 12, k is an integer), A list (table) of modulation scheme selection information for selecting a π / 4 shift QPSK modulation scheme or a QPSK modulation scheme created in association with cases where the carrier frequency is 1 to 32 is shown. The list (table) of modulation scheme selection information is stored in the guard interval length related information storage means 11a (see FIG. 2).
[0093]
As shown in FIG. 7, an optimum modulation scheme (π / 4 shift QPSK modulation scheme or QPSK modulation scheme) can be selected based on the guard interval ratio and the carrier frequency.
[0094]
As described above, the selected modulation method is π / 2. ^m Shift-2 ^m PSK modulation method, 2 ^m Although the case of “m = 2” in the PSK modulation method has been described, if the value of m is an integer of 1 or more, any modulation method can be selected in consideration of the phase rotation amount depending on the guard interval and the carrier frequency. Is possible.
[0095]
For example, when “m = 3”, the phase rotation amount corresponding to the guard interval length is an even multiple of π / 8 “π / 4, π / 2, 3π / 4, π, 5π / 4, 3π. / 2, 7π / 4, 2π ”, or in the case of approximation to either, the π / 8 shift 8PSK modulation method is changed to“ π / 8, 3π /, which is an odd multiple of π / 8 ”. 8, 5π / 8, 7π / 8, 9π / 8, 11π / 8, 13π / 8, 15π / 8 ", or modulation that selects the 8PSK modulation method A list of method selection information (table: not shown) can be created.
[0096]
In other words, parameters such as guard interval length and carrier frequency of the OFDM transmission system can be arbitrarily set according to the propagation characteristics of radio waves in the transmission path, etc., but modulation for selecting the π / 8 shift 8PSK modulation system or the 8PSK modulation system. The relationship of the list of method selection information (table: not shown) can be applied.
[0097]
As described with reference to FIGS. 1 to 7, according to the orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus 3, the guard interval stored in the guard interval length related information storage unit 11 a is generated by the modulation scheme selection information generation unit 11 b. The length-related information is referenced, and modulation scheme selection information is generated based on the phase of the signal waveform at the beginning of the transmission symbol and the phase rotation amount associated with each carrier frequency. Based on this modulation scheme selection information The modulation means is selected by the selection means 11c.
[0098]
For this reason, regarding the phase trajectory at the beginning of the transmission symbol, the phase rotation amount (corresponding) due to the guard interval length is taken into consideration, and the phase rotation amount due to the guard interval length (corresponding) varies depending on the frequency of each carrier. Therefore, the phase locus of the signal point does not pass through the origin in the signal point arrangement diagram. As a result, the envelope fluctuation can be reduced, and as a result, it is possible to prevent the influence of non-linearity that occurs when carriers are amplified by an amplifier (not shown) provided in the high-frequency amplifier 21.
[0099]
Also, according to the orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus 3, the modulation scheme included in the modulation scheme selection information generated by the modulation scheme selection information generating means 11b is π / 2. ^m Shift-2 ^m PSK modulation method and 2 ^m PSK modulation schemes, and these modulation schemes prevent the phase trajectory of the signal points from passing through the origin in the signal point arrangement diagram even if the phase rotation amount of the phase trajectory of the signal points by adding the guard interval is taken into account. Since it is selected as appropriate, it is possible to reduce the envelope fluctuation, and as a result, it is possible to prevent the influence of nonlinearity that occurs when the carrier is amplified by an amplifier (not shown) provided in the high-frequency amplifier 21. .
[0100]
(Orthogonal frequency division multiplex receiver configuration)
The orthogonal frequency division multiplex receiver 5 shown in FIG. 1 demodulates (demodulates in the OFDM transmission method [OFDM demodulation]) the received high-frequency signal (corresponding to the modulated carrier recited in the claims) and outputs it. Thus, the high frequency amplification unit 23, the orthogonal demodulation unit 25, the guard interval processing unit 27, the FFT unit 29, the OFDM frame processing unit 31, the demodulation / data determination unit 33, the error correction decoding / deinterleaving unit 35, The data frame synchronization unit 37 is provided.
[0101]
The high frequency amplifying unit 23 amplifies the received high frequency signal (because it is attenuated in the transmission line) to a high frequency by an amplifier (not shown) provided in the high frequency amplifying unit 23 and then frequency-converts it to an OFDM signal, This OFDM signal is output to the orthogonal demodulator 25.
[0102]
The orthogonal demodulator 25 outputs an orthogonal demodulated signal obtained by orthogonally demodulating the OFDM signal frequency-converted by the high frequency amplifier 23 to the guard interval processor 27. In the quadrature demodulation procedure, the quadrature demodulation unit 25 performs synchronous detection to obtain a signal waveform of data carried on the data carrier (a baseband signal, a valid symbol and a guard interval are combined).
[0103]
The guard interval processing unit 27 removes the guard interval from the quadrature demodulated signal that has been quadrature demodulated by the quadrature demodulator 25 and extracts an effective symbol. That is, the guard interval processing unit 27 purely obtains a data signal waveform.
[0104]
The FFT unit 29 performs an FFT operation on the effective symbol extracted by the guard interval processing unit 27. The FFT operation is fast Fourier transform (Fast Fourier Transform), which is a spectrum analysis for examining what frequency components are included in an effective symbol. The effective symbol subjected to the FFT operation by the FFT unit 29 is set as an FFT operation effective symbol.
[0105]
The OFDM frame processing unit 31 separates the data carrier and the pilot carrier from the FFT computation effective symbol obtained by the FFT computation by the FFT unit 29.
[0106]
The demodulation / data determination unit 33 performs demodulation processing and data determination according to the modulation scheme of each carrier separated by the OFDM frame processing unit 31. A detailed description of the demodulation / data determination unit 33 will be given later.
[0107]
The error correction decoding / deinterleaving unit 35 performs signal processing for reducing or correcting the influence of a transmission error that occurs until the reception device 5 receives the signal from the orthogonal frequency division multiplex transmission device 3 on the transmission side. Is. The signal processing by the error correction decoding / deinterleaving unit 35 is a process of correcting an error in the data value output from the demodulation / data determining unit 33 by an error correction code and generating framing data. The data value signal-processed by the error correction decoding / deinterleaving unit 35 is set as correction processing framing data.
[0108]
The data frame synchronization unit 37 uses the correction processing framing data signal-processed by the error correction decoding / deinterleaving unit 35 to transmit the original signal (input data input to the orthogonal frequency division multiplexing transmitter 3) into a plurality of packets. To restore.
[0109]
[Details of demodulation / data judgment unit]
Here, details of the demodulation / data determination unit 33 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram of the demodulation / data determination unit 33. As shown in FIG. 3, the demodulation / data determination unit 33 includes guard interval length related information storage means 33a, demodulation method selection information generation means 33b, A selection unit 33c, a QPSK demodulation / determination unit 33d, and a π / 4 shift QPSK demodulation / determination unit 33e are provided.
[0110]
The guard interval length related information storage means 33a stores guard interval length related information, and the guard interval length related information is an association between a guard interval ratio that is a ratio of guard intervals in valid symbols and a carrier frequency. The phase rotation amount corresponding to the guard interval, the modulation method in this phase rotation amount, and the carrier frequency. The guard interval length related information storage means 33a is realized by a storage means such as a semiconductor memory, and data can be written from outside the device 5.
[0111]
Based on the guard interval length related information (including the association between the guard interval and the carrier frequency) stored in the guard interval length related information storage means 33a, the demodulation method selection information generating means 33b is operated by the OFDM frame processing unit 31. Demodulation method selection information, which is information for selecting a demodulation method for demodulating the separated data carrier and pilot carrier, is generated. The demodulation method selection information generating means 33b can be realized by a storage means such as a semiconductor memory, and reads the demodulation method selection information from an arithmetic IC such as a sum of products or a lookup table.
[0112]
This demodulation method selection information is appropriately changed based on the ratio of the guard interval length to the effective symbol length and the frequency of each carrier. The demodulation method included in the demodulation method selection information is π / 2. ^m Shift-2 ^m PSK demodulation method and 2 ^m PSK demodulation method (m is an integer). In this embodiment, the demodulation method included in the demodulation method selection information is m = 2, that is, either the QPSK demodulation method or the π / 4 shift QPSK demodulation method. Note that the present invention can be applied to any case where the value of m is an integer of 1 or more, except for the case of “m = 2”.
[0113]
That is, the demodulation method selection information generating means 33b is a demodulation method corresponding to the modulation method used for each carrier transmitted from the orthogonal frequency division multiplex transmission device 3 on the transmission side. ^m Shift-2 ^m PSK demodulation method and 2 ^m Demodulation scheme selection information indicating the PSK demodulation scheme is generated.
[0114]
Based on the demodulation method selection information generated by the demodulation method selection information generation unit 33b, the selection unit 33c converts the data carrier separated from the OFDM frame processing unit 31 and the pilot carrier into QPSK demodulation / determination means 33d, π / One of the 4-shift QPSK demodulation / determination means 33e is selected for processing. The modulation method selection information generating means 33b and the selection means 33c correspond to the demodulation type selection means described in the claims.
[0115]
The QPSK demodulation / determination means 33d QPSK-demodulates each carrier selected by the selection means 33c and determines data of the demodulated carrier signal point.
[0116]
Data determination is to determine to which signal point the demodulated carrier data is assigned.
The π / 4 shift QPSK demodulation / determination unit 33e performs π / 4 shift QPSK demodulation of each carrier selected by the selection unit 33c and performs data determination of the signal point of the demodulated carrier.
[0117]
The QPSK demodulation / determination means 33d and the π / 4 shift QPSK demodulation / determination means 33e are realized by a semiconductor memory such as a lookup table or an electric circuit, and are the same as those currently realized, and are limited. It is not something.
[0118]
Here, a general demodulation method in digital modulation / demodulation will be described. As a general demodulation method, a synchronous detection method in which a reference carrier (pilot carrier) is generated and demodulated, and one symbol are used. There is a delay detection method in which demodulation processing is performed using a previous signal as a reference signal (transmission symbol). The orthogonal frequency division multiplex receiving apparatus 5 does not limit the modulation / demodulation method, and any modulation / demodulation method can be used.
[0119]
As described with reference to FIG. 1 and FIG. 3, according to the orthogonal frequency division multiplex receiving apparatus 5, the guard interval stored in the guard interval length related information storage unit 33a by the demodulation method selection information generation unit 33b. The length-related information is referred to, a demodulation method is generated based on the phase of the signal waveform at the beginning of the transmission symbol and the phase rotation amount associated with each carrier frequency, and selection means based on this demodulation method selection information At 33c, the demodulation method is selected. Depending on the selected demodulation method, data determination of the signal point of the carrier demodulated by the QPSK demodulation / determination means 33d or the π / 4 shift QPSK demodulation / determination means is performed.
[0120]
(Operation of Orthogonal Frequency Division Multiplexing Transmitter)
Next, the operation of the orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus 3 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 8 (see FIGS. 1 and 2 as appropriate).
First, input data is input to the data frame synchronization unit 7 of the orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus 3, and this input data is framed and output to the error correction code / interleave unit 9 as framing data (S1). Subsequently, the error correction code / interleave unit 9 performs signal processing for reducing or correcting the transmission error, and outputs it to the mapping unit 11 as correction processing framing data (S2).
[0121]
When correction processing framing data (data in FIG. 8) is input to the mapping unit 11, the modulation scheme selection information generating unit 11b stores the guard interval length related information stored in the guard interval length related information storage unit 11a. Is referred to, modulation scheme selection information is generated and output to the selection means 11c (S3).
[0122]
Then, the selection unit 11c determines whether or not the modulation scheme information included in the modulation scheme selection information is QPSK modulation (mapped to QPSK modulation) (S4), and if it is determined to map to QPSK modulation (S4, Yes) The QPSK modulation means 11d maps to QPSK modulation (S5). On the other hand, if it is not determined to map to QPSK modulation (S4, No), the π / 4 shift QPSK modulation means 11e maps to π / 4 shift QPSK modulation (S6).
[0123]
Then, the output data mapped by the mapping unit 11 is the OFDM framing unit 13, and based on the output data, the data carrier and the pilot carrier are arranged at predetermined positions to form an OFDM frame (S7). This OFDM frame is output to IFFT section 15.
[0124]
Then, the IFFT unit 15 performs an IFFT operation on the OFDM frame and outputs it as IFFT output data to the guard interval adding unit 17 (S8). Then, the guard interval adding unit 17 adds (inserts) a guard interval to the IFFT output data, and outputs it to the quadrature modulation unit 19 as guard interval added IFFT output data (S9).
[0125]
Then, the quadrature modulation unit 19 quadrature-modulates the guard interval added IFFT output data (IFFT output data in FIG. 8) and outputs it as an OFDM signal to the high frequency amplification unit 21 (S10).
[0126]
Thereafter, the high frequency amplification unit 21 to which the OFDM signal is input converts the OFDM signal into a high frequency, is amplified, and is output to a transmission line or the like (S11).
[0127]
(Operation of Orthogonal Frequency Division Multiplex Receiver)
Next, the operation of the orthogonal frequency division multiplexing receiver 5 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 9 (see FIGS. 1 and 3 as appropriate).
First, the high frequency amplifier 23 receives the high frequency signal transmitted from the orthogonal frequency division multiplex transmitter 3 on the transmission side, performs frequency conversion, and outputs it as an OFDM signal to the orthogonal demodulator 25 (S21). Subsequently, an orthogonal demodulated signal obtained by orthogonally demodulating the OFDM signal by the orthogonal demodulator 25 is output to the guard interval processor 27 (S22).
[0128]
Then, the guard interval processing unit 27 removes the guard interval from the quadrature demodulated signal, and an effective symbol is extracted and output to the FFT unit 29 (S23). The FFT unit 29 performs an FFT operation on the effective symbol and outputs it to the OFDM frame processing unit 31 as an FFT operation effective symbol (S24).
[0129]
Then, the OFDM frame processing unit 31 separates the data carrier and the pilot carrier on the basis of the FFT computation effective symbol subjected to the FFT computation by the FFT unit 29, and the data carrier and the pilot carrier are demodulated / data judgment unit 33. (S25).
[0130]
When a data carrier and a pilot carrier (carriers in FIG. 9) are input to the demodulation / data determination unit 33, the guard stored in the guard interval length related information storage unit 33a by the demodulation method selection information generation unit 33b. The interval length related information is referred to, demodulation method selection information is generated and output to the selection means 33c (S26).
[0131]
Then, it is determined whether or not the demodulation method information included in the demodulation method selection information is QPSK demodulation (data determination) by the selection unit 33c (S27), and when it is determined that the QPSK demodulation is performed (S27, Yes). ), QPSK demodulation / determination means 33d performs QPSK demodulation of each carrier and data determination of the signal point of the demodulated carrier (S28). If it is not determined that the QPSK demodulation is performed (No in S27), the π / 4 shift QPSK demodulation / determination unit 33e performs π / 4 shift QPSK demodulation of each carrier and data determination of the signal point of the demodulated carrier. (S29).
[0132]
Then, the data value determined by the demodulation / data determination unit 33 is output to the error correction decoding / deinterleaving unit 35, and the error correction decoding / deinterleaving unit 35 reduces transmission errors of the data value, or It is corrected, framed, and output to the data frame synchronization unit 37 as corrected processing framing data (S30).
[0133]
Thereafter, the corrected framing data (framing data in FIG. 9) is restored to the original packet data by the data frame synchronization unit 37 and output (S31).
[0134]
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on one Embodiment, this invention is not limited to this.
The present invention can use any modulation / demodulation method without limiting the modulation / demodulation method. It is also possible to apply to differential modulation having excellent anti-fading characteristics using difference data between the signal one symbol before and the current symbol.
[0135]
Further, the processing of each component of the orthogonal frequency division multiplex transmission device 3 or the orthogonal frequency division multiplex reception device 5 can be regarded as an orthogonal frequency division multiplex transmission method or an orthogonal frequency division multiplex reception method in which each process is regarded as one process. Can be regarded as an orthogonal frequency division multiplex transmission program or an orthogonal frequency division multiplex reception program described in a general-purpose computer language. In these cases, the same effects as those of the orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus 3 or the orthogonal frequency division multiplex reception apparatus 5 can be obtained.
[0136]
【The invention's effect】
According to the first, third, and fourth aspects of the present invention, based on the guard interval length related information, that is, the phase of the signal waveform at the head of the transmission symbol and the phase rotation amount associated with each carrier frequency. Based on this, a modulation scheme is selected. The carrier is modulated and transmitted according to the selected modulation method. For this reason, it is considered that the phase rotation amount (corresponding) varies depending on the guard interval length, and the envelope fluctuation can be reduced in the OFDM transmission method, and the influence of nonlinearity generated when the carrier is amplified is prevented. be able to.
[0137]
According to the invention of claim 2, π / 2 ^m Shift-2 ^m PSK modulation method, 2 ^m The PSK modulation method is selected when modulating, and these modulation methods are appropriately selected based on the phase rotation amount of the signal point by the guard interval so that the phase locus does not pass through the origin in the signal point arrangement diagram. It is considered that the phase rotation amount (corresponding) varies depending on the interval length, and in the OFDM transmission method, the envelope fluctuation when the carrier is amplified to a high frequency can be reduced, and when the carrier is amplified. Can prevent the influence of nonlinearity.
[0138]
According to the fifth, sixth, and seventh aspects of the invention, based on the guard interval length related information, that is, the phase rotation amount in the phase trajectory of the signal waveform at the head of the transmission symbol, and the pilot carrier and the data carrier are associated with each other. A demodulation method is selected based on the obtained phase rotation amount. Thus, the carrier can be demodulated and output by the selected demodulation method.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an orthogonal frequency division multiplexing transmission / reception apparatus system (orthogonal frequency division multiplexing transmission apparatus, orthogonal frequency division multiplexing reception apparatus) according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a mapping unit of the orthogonal frequency division multiplexing transmission apparatus shown in FIG.
3 is a block diagram of a demodulation / data determination unit of the orthogonal frequency division multiplexing receiver shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for calculating a phase rotation amount.
FIG. 5 is a diagram showing a list of phase rotation amounts in which guard interval ratios are associated with carrier frequencies.
FIG. 6 is a diagram showing a list of modulation scheme selection information for selecting a π / 4 shift QPSK modulation scheme or a QPSK modulation scheme.
FIG. 7 is a diagram showing a list of modulation scheme selection information in which guard interval ratios are associated with carrier frequencies.
8 is a flowchart illustrating the operation of the orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus shown in FIG.
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of the orthogonal frequency division multiplex receiver shown in FIG.
FIG. 10 is a diagram showing signal points and phase trajectories of a QPSK modulation method and a π / 4 shift QPSK modulation method.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of phase rotation by a guard interval in the π / 4 shift QPSK modulation method.
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of phase rotation by a guard interval in the QPSK modulation method.
FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between a guard interval and a carrier frequency.
[Explanation of symbols]
1. Orthogonal frequency division multiplexing transmitter / receiver system
3 Orthogonal Frequency Division Multiplexing Transmitter
5 Orthogonal frequency division multiplexing receiver
7, 37 Data frame synchronization unit
9 Error correction code / interleave part
11 Mapping section
11a, 33a Guard interval length related information storage means
11b Modulation method selection information generating means
11c, 33c selection means
11d QPSK modulation means
11e π / 4 shift QPSK modulation means
13 OFDM framing unit
15 IFFT section
17 Guard interval addition part
19 Quadrature modulator
21, 23 High frequency amplifier
25 Quadrature demodulator
27 Guard interval processing section
29 FFT section
31 OFDM frame processing unit
33 Demodulation / data judgment unit
33b Demodulation method selection information generating means
33d QPSK demodulation / determination means
33e π / 4 shift QPSK demodulation / determination means
35 Error correction decoding / deinterleaving section

Claims

An orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus that transmits data by adding a guard interval to a plurality of carriers that are orthogonal to each other and have a carrier structure having a pilot carrier and a data carrier,
Storing guard interval length related information associating the guard interval, a phase rotation amount corresponding to a guard interval length which is the length of the guard interval, a frequency of the carrier, and a modulation scheme for modulating the carrier; Guard interval length related information storage means,
Modulation method selection means for selecting a modulation method for modulating the carrier based on guard interval length related information stored in the guard interval length related information storage means;
Modulation transmission means for modulating and transmitting the carrier based on the modulation method selected by the modulation method selection means;
An orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus comprising:

2. The orthogonal frequency division multiplex transmission apparatus according to claim 1, wherein the modulation scheme selected by the modulation scheme selection unit is a π / 2 ^m shift-2 ^m PSK modulation scheme and a 2 ^m PSK modulation scheme. .

An orthogonal frequency division multiplex transmission method for transmitting data by adding a guard interval to a plurality of carriers that are orthogonal to each other and have a carrier structure having a pilot carrier and a data carrier,
Based on guard interval length related information that associates the guard interval, the phase rotation amount corresponding to the guard interval length that is the length of the guard interval, the frequency of the carrier, and the modulation method that modulates the carrier, A modulation scheme selection step for selecting a modulation scheme for modulating the carrier;
A modulation transmission step of modulating and transmitting the carrier based on the modulation scheme selected in the modulation scheme selection step;
An orthogonal frequency division multiplex transmission method comprising:

An apparatus for transmitting data by adding a guard interval to a plurality of carriers that are orthogonal to each other and have a carrier structure having a pilot carrier and a data carrier,
Based on guard interval length related information that associates the guard interval, the phase rotation amount corresponding to the guard interval length that is the length of the guard interval, the frequency of the carrier, and the modulation method that modulates the carrier, Modulation scheme selection means for selecting a modulation scheme for modulating the carrier;
Modulation transmission means for modulating and transmitting the carrier based on the modulation scheme selected by the modulation scheme selection means,
An orthogonal frequency division multiplex transmission program characterized by functioning as:

An orthogonal frequency division multiplex receiver that receives a modulated carrier transmitted from the orthogonal frequency division multiplex transmitter according to claim 1 or 2,
A guard that associates a guard interval separated from the modulation carrier, a phase rotation amount corresponding to a guard interval length that is the length of the guard interval, a frequency of the modulation carrier, and a demodulation method for demodulating the modulation carrier Guard interval length related information storage means storing interval length related information;
Demodulation method selection means for selecting a demodulation method for demodulating the modulated carrier based on guard interval length related information stored in the guard interval length related information storage means;
Demodulation output means for demodulating and outputting the modulated carrier based on the demodulation scheme selected by the demodulation scheme selection means;
An orthogonal frequency division multiplex receiving apparatus comprising:

An orthogonal frequency division multiplex reception method for receiving a modulated carrier transmitted by the orthogonal frequency division multiplex transmission method according to claim 3,
A guard that associates a guard interval separated from the modulation carrier, a phase rotation amount corresponding to a guard interval length that is the length of the guard interval, a frequency of the modulation carrier, and a demodulation method for demodulating the modulation carrier A demodulation method selection step of selecting a demodulation method for demodulating the modulation carrier based on the interval length related information;
A demodulation output step of demodulating and outputting the modulated carrier based on the demodulation method selected in the demodulation method selection step;
An orthogonal frequency division multiplex reception method comprising:

An apparatus for receiving a modulated carrier transmitted according to the orthogonal frequency division multiplexing transmission program according to claim 4,
A guard that associates a guard interval separated from the modulation carrier, a phase rotation amount corresponding to a guard interval length that is the length of the guard interval, a frequency of the modulation carrier, and a demodulation method for demodulating the modulation carrier Demodulation method selection means for selecting a demodulation method for demodulating the modulation carrier based on interval length related information;
Demodulation output means for demodulating and outputting the modulated carrier based on the demodulation scheme selected by the demodulation scheme selection means;
An orthogonal frequency division multiplex reception program characterized in that it functions as: