JP4940216B2 - Signal receiving apparatus, signal receiving system, and signal receiving method - Google Patents
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Description
本発明は、シングルキャリア信号の信号受信装置、信号受信システム及び信号受信方法に関する。 The present invention relates to a signal receiving apparatus, a signal receiving system, and a signal receiving method for a single carrier signal.
従来、シングルキャリアを用いた通信システムにおける無線送信装置では、1つのチャネルで広帯域信号を使用し、信号を通信していた(例えば、非特許文献1参照)。
近年、光通信のような広帯域伝送においてシングルキャリアを用いることが検討されている。しかし、従来の技術では、広帯域信号をそのまま変調していたため、変調回路・逆フーリエ変換・GI(ガードインターバル)挿入回路の処理速度や、D/A(デジタル/アナログ)コンバータ・周波数変換回路の動作速度によってデータレートが制限されてしまい、それ以上に高速な処理をリアルタイムに行うことはできなかった。そこで、伝送帯域を分割して複数のチャネルに分けて変調信号を生成することが考えられるが、このような方法では、周波数変換した後に他チャネルへの干渉が生じてしまい、伝送品質の劣化を招いてしまう。また干渉を避けるためにはチャネルの周波数間隔を十分離す必要があり、周波数利用効率が低下する。 In recent years, it has been studied to use a single carrier in broadband transmission such as optical communication. However, since the conventional technique modulates a broadband signal as it is, the processing speed of the modulation circuit, inverse Fourier transform, GI (guard interval) insertion circuit, and operation of the D / A (digital / analog) converter / frequency conversion circuit The data rate was limited by the speed, and higher speed processing could not be performed in real time. Therefore, it is conceivable to divide the transmission band and generate a modulated signal by dividing it into a plurality of channels. However, in such a method, after frequency conversion, interference with other channels occurs, and transmission quality deteriorates. I will invite you. Further, in order to avoid interference, it is necessary to sufficiently separate the channel frequency intervals, and the frequency utilization efficiency is lowered.
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、シングルキャリアを用いた、リアルタイムかつ高品質の広帯域伝送の受信が可能な信号受信装置、信号受信システム及び信号受信方法を提供する。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a signal receiving apparatus, a signal receiving system, and a signal receiving method capable of receiving real-time and high-quality broadband transmission using a single carrier. I will provide a.
この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、請求項1に記載の発明は、送信信号を含む光シングルキャリア信号を受信して復調する信号受信装置であって、前記光シングルキャリア信号は、信号送信装置が、送信データをパラレル変換し、当該パラレル変換した送信データそれぞれについて、変調を施し、フーリエ変換を施し、オーバーサンプリングとなるように帯域外の周波数に0の周波数成分を挿入した後、逆フーリエ変換を施し、逆フーリエ変換された信号にガードインターバルを挿入し、同期したアナログ信号に変換し、周波数変換した後に、周波数帯域の信号を抽出して干渉部分を除去した信号を生成し、シリアルに生成された各チャネルの信号を合成し、入力信号に対応する広帯域な光信号を生成し、広帯域光シングルキャリア信号として送信した信号であり、前記光シングルキャリア信号が光/電気変換されたシングルキャリア信号を分岐する分岐回路と、それぞれが前記シングルキャリア信号のチャネルに対応し、自身に対応するチャネルの送信信号を復調する複数の処理部と前記複数の処理部が復調した送信信号をシリアル信号へ変換して出力するパラレルシリアル変換部と、を有し、前記処理部がそれぞれ、前記分岐回路が分岐したシングルキャリア信号から、自チャネルに対応する周波数領域を抽出するバンドパスフィルタと、前記バンドパスフィルタが抽出した信号を、自チャネルにより使用される周波数帯域の中心周波数となるように周波数変換を行う周波数変換回路と、前記周波数変換回路が周波数変換した信号を、オーバーサンプリングするとともに他の処理部が出力するデジタル信号と同期したデジタル信号にアナログデジタル変換するアナログデジタル変換回路と、前記アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換回路と、前記フーリエ変換回路が変換したデジタル信号の中から、自チャネルで復調対象として予め定められているデジタル信号を選択する信号選択回路と、前記信号選択回路が選択したデジタル信号を周波数領域で等化する等化回路と、前記等化回路が等化したデジタル信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換回路と、前記逆フーリエ変換回路が逆フーリエ変換したデジタル信号を所定の復調方式により復調する復調回路と、を有し、前記パラレルシリアル変換部が、前記複数の復調回路が復調したそれぞれのチャネル毎の送信信号をシリアル信号へ変換する、ことを特徴とする信号受信装置である。
The present invention has been made to solve the above-described problems, and the invention according to
請求項2に記載の発明は、前記信号受信装置が光シングルキャリア信号を受信し、前記信号受信装置が光信号を出力する局部発振光源と、前記受信した光シングルキャリア信号と前記局部発振光源が出力した光とを光信号として合波するカプラと、前記カプラが合波した光信号を光/電気変換して電気シングルキャリア信号として出力するバランス受信器と、を有し、前記分岐回路が、前記バランス受信器が光/電気変換した電気シングルキャリア信号を前記シングルキャリア信号として分岐する、ことを特徴とする請求項1に記載の信号受信装置である。
According to a second aspect of the present invention, the signal receiving device receives an optical single carrier signal, the signal receiving device outputs an optical signal, the received optical single carrier signal, and the local oscillation light source. A coupler that multiplexes the output light as an optical signal, and a balance receiver that optically / electrically converts the optical signal combined by the coupler and outputs it as an electric single carrier signal, and the branch circuit includes: The signal receiving apparatus according to
請求項3に記載の発明は、前記信号受信装置が、前記復調回路が復調したデジタル信号から周波数偏差を検出し、該検出した周波数偏差に基いて、前記局部発振光源が出力する光信号を調整する局部発振光源調整部、を有することを特徴とする請求項2に記載の信号受信装置である。
According to a third aspect of the present invention, the signal receiving device detects a frequency deviation from the digital signal demodulated by the demodulation circuit, and adjusts an optical signal output from the local oscillation light source based on the detected frequency deviation. The signal receiving device according to
請求項4に記載の発明は、前記処理部がそれぞれ、前記アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去回路を有し、前記フーリエ変換回路が、前記ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換する、ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の信号受信装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, each of the processing units includes a guard interval removal circuit that removes a guard interval from a digital signal that is analog-digital converted by the analog-digital conversion circuit, and the Fourier transform circuit includes the guard interval. 4. The signal receiving apparatus according to
請求項5に記載の発明は、前記ガードインターバル除去回路が除去するガードインターバルの信号位置を決める通信段階において、前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号が、前記チャネルのうち予め定められたいずれか1つのチャネルのみがガードインターバルを除去する信号位置を示すガードインターバル位置情報を有し、他のチャネルは前記1つのチャネルと干渉することがないようにしてあり、前記信号受信装置が、前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号に含まれるガードインターバル位置情報を検出するガードインターバル位置情報検出部を有し、前記ガードインターバルの信号位置を決める通信段階の後における通信段階において、前記複数の処理部におけるガードインターバル除去回路が、前記ガードインターバル位置情報検出部が検出したガードインターバル位置情報に基づいて、前記アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去する、ことを特徴とする請求項4に記載の信号受信装置である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the communication stage for determining the signal position of the guard interval to be removed by the guard interval removing circuit, the single carrier signal or the optical single carrier signal is any one of the channels determined in advance. Only one channel has guard interval position information indicating the signal position from which the guard interval is removed, and the other channel is configured not to interfere with the one channel. Or a guard interval position information detection unit for detecting guard interval position information included in the optical single carrier signal, and in the communication stage after the communication stage for determining the signal position of the guard interval, the guard intervals in the plurality of processing
請求項6に記載の発明は、前記フーリエ変換回路がフーリエ変換するフーリエ変換ウィンドウの信号位置を決める通信段階において、前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号が、前記チャネルのうち予め定められたいずれか1つのチャネルのみが前記ウィンドウ位置を検出するための信号位置を示すウィンドウ位置情報を有し、他のチャネルは前記1つのチャネルと干渉することがないようにしてあり、前記信号受信装置が、前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号に含まれるウィンドウ位置情報を検出するウィンドウ位置情報検出部を有し、前記フーリエ変換ウィンドウの信号位置を決める通信段階の後における通信段階において、前記複数の処理部におけるフーリエ変換回路が、前記ウィンドウ位置情報検出部が検出したウィンドウ位置情報に基づいて、前記アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号または前記ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換する、ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の信号受信装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the communication step of determining a signal position of a Fourier transform window in which the Fourier transform circuit performs Fourier transform, the single carrier signal or the optical single carrier signal is one of predetermined channels. Only one channel has window position information indicating a signal position for detecting the window position, and the other channel is configured not to interfere with the one channel. A window position information detecting unit for detecting window position information included in a single carrier signal or an optical single carrier signal, and in a communication stage after a communication stage for determining a signal position of the Fourier transform window, in the plurality of processing sections A Fourier transform circuit is provided for the window position information. 2. The digital signal converted by the analog-to-digital conversion circuit or the signal from which the guard interval removal circuit has removed the guard interval is Fourier-transformed based on the window position information detected by the detection unit.
請求項7に記載の発明は、送信信号を含む光シングルキャリア信号を受信して復調する信号受信装置であって、前記光シングルキャリア信号は、信号送信装置が、送信データをパラレル変換し、当該パラレル変換した送信データそれぞれについて、変調を施し、フーリエ変換を施し、オーバーサンプリングとなるように帯域外の周波数に0の周波数成分を挿入した後、逆フーリエ変換を施し、逆フーリエ変換された信号にガードインターバルを挿入し、同期したアナログ信号に変換し、周波数変換した後に、周波数帯域の信号を抽出して干渉部分を除去した信号を生成し、シリアルに生成された各チャネルの信号を合成し、入力信号に対応する広帯域な光信号を生成し、広帯域光シングルキャリア信号として送信した信号であり、光信号を出力する局部発振光源と、前記受信した光シングルキャリア信号と前記局部発振光源が出力した光とを合波してI相とQ相との光信号を出力する光90°ハイブリッドカプラと、前記光90°ハイブリッドカプラが出力するI相の光信号を電気信号に変換してI相シングルキャリア信号として出力するバランスドレシーバであるI相バランスドレシーバと、前記光90°ハイブリッドカプラが出力するQ相の光信号を電気信号に変換してQ相シングルキャリア信号として出力するバランスドレシーバであるQ相バランスドレシーバと、前記I相バランスドレシーバが出力するI相シングルキャリア信号と前記Q相バランスドレシーバが出力するQ相シングルキャリア信号とを復調して送信信号を出力する復調器と、を有し、前記復調器が、それぞれが前記光シングルキャリア信号のチャネルに対応し、自身に対応するチャネルの送信信号を復調する複数の処理部と、前記複数の処理部が復調した送信信号をシリアル信号へ変換して出力するパラレルシリアル変換部と、を有し、前記処理部がそれぞれ、前記I相バランスドレシーバが出力するI相シングルキャリア信号から、自チャネルに対応する周波数領域を抽出するバンドパスフィルタであるI相バンドパスフィルタと、前記Q相バランスドレシーバが出力するQ相シングルキャリア信号から、自チャネルに対応する周波数領域を抽出するバンドパスフィルタであるQ相バンドパスフィルタと、前記I相バンドパスフィルタが抽出した信号と前記Q相バンドパスフィルタが抽出した信号とを、自チャネルにより使用される周波数帯域の中心周波数となるように周波数変換を行い、I相およびQ相の周波数変換した信号として出力する周波数変換回路と、前記周波数変換回路が周波数変換したI相の信号を、オーバーサンプリングするとともに他の処理部が出力するデジタル信号と同期したデジタル信号にアナログデジタル変換するアナログデジタル変換回路であるI相アナログデジタル変換回路と、前記周波数変換回路が周波数変換したQ相の信号を、オーバーサンプリングするとともに他の処理部が出力するデジタル信号と同期したデジタル信号にアナログデジタル変換するアナログデジタル変換回路であるQ相アナログデジタル変換回路と、前記I相アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換回路であるI相フーリエ変換回路と、前記Q相アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換回路であるQ相フーリエ変換回路と、前記I相フーリエ変換回路が変換したデジタル信号の中から、自チャネルで復調対象として予め定められているデジタル信号を選択する信号選択回路であるI相信号選択回路と、前記Q相フーリエ変換回路が変換したデジタル信号の中から、自チャネルで復調対象として予め定められているデジタル信号を選択する信号選択回路であるQ相信号選択回路と、前記I相信号選択回路が選択したデジタル信号を周波数領域で等化するI相等化回路と、前記Q相信号選択回路が選択したデジタル信号を周波数領域で等化するQ相等化回路と、前記I相等化回路が等化したデジタル信号と前記Q相等化回路が等化したデジタル信号とを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換回路と、前記逆フーリエ変換回路が逆フーリエ変換したデジタル信号を所定の復調方式により復調する復調回路と、を有し、前記パラレルシリアル変換部が、前記複数の復調回路が復調したそれぞれのチャネル毎の送信信号をシリアル信号へ変換する、ことを特徴とする信号受信装置である。 The invention according to claim 7 is a signal receiving apparatus that receives and demodulates an optical single carrier signal including a transmission signal, and the optical single carrier signal is obtained by performing parallel conversion on transmission data by the signal transmission apparatus, Each of the parallel-converted transmission data is modulated, Fourier-transformed, a zero frequency component is inserted into the frequency outside the band so as to be oversampled, and then subjected to inverse Fourier transform, to the inverse Fourier-transformed signal. Insert a guard interval, convert it to a synchronized analog signal, convert the frequency, extract a signal in the frequency band and generate a signal that removes the interference part, synthesize the signal of each channel generated serially, It generates a broadband optical signal corresponding to the input signal, a transmission signal as a broadband optical single-carrier signal, leaving the optical signal A local oscillation light source, an optical 90 ° hybrid coupler that combines the received optical single carrier signal and the light output from the local oscillation light source to output optical signals of I phase and Q phase, and the optical 90 ° I-phase balanced receiver that is a balanced receiver that converts an I-phase optical signal output by the hybrid coupler into an electrical signal and outputs it as an I-phase single carrier signal, and a Q-phase output from the optical 90 ° hybrid coupler A Q-phase balanced receiver that is a balanced receiver that converts an optical signal into an electrical signal and outputs it as a Q-phase single carrier signal, an I-phase single carrier signal that is output from the I-phase balanced receiver, and the Q-phase balanced receiver And a demodulator that demodulates the Q-phase single carrier signal output from the transmitter and outputs a transmission signal. A plurality of processing units for demodulating a transmission signal of a channel corresponding to the channel of the single carrier signal, a parallel serial conversion unit for converting the transmission signals demodulated by the plurality of processing units into a serial signal and outputting the serial signal; And each of the processing units extracts a frequency region corresponding to its own channel from an I-phase single carrier signal output by the I-phase balanced receiver, and the I-phase bandpass filter, A Q-phase band-pass filter that is a band-pass filter that extracts a frequency region corresponding to its own channel from a Q-phase single carrier signal output from the Q-phase balanced receiver, a signal extracted by the I-phase band-pass filter, and the Q The signal extracted by the phase bandpass filter and the center frequency of the frequency band used by the own channel A frequency conversion circuit that performs frequency conversion so as to be a number, and outputs the signal as an I-phase and Q-phase frequency converted signal, and oversamples the I-phase signal frequency-converted by the frequency conversion circuit and other processing units The I-phase analog-to-digital conversion circuit, which is an analog-to-digital conversion circuit that performs analog-to-digital conversion to a digital signal that is synchronized with the digital signal output from the digital signal, and the Q-phase signal frequency-converted by the frequency conversion circuit are oversampled and subjected to other processing A Q-phase analog-to-digital conversion circuit that is an analog-to-digital conversion circuit that performs analog-to-digital conversion to a digital signal that is synchronized with the digital signal output by the unit, and a Fourier transform circuit that performs a Fourier transform on the digital signal converted by the I-phase analog-to-digital conversion circuit An I-phase Fourier transform circuit and the Q A Q-phase Fourier transform circuit, which is a Fourier transform circuit that Fourier-transforms a digital signal converted by the analog-digital conversion circuit, and a digital signal converted by the I-phase Fourier transform circuit are predetermined as demodulation targets in the own channel. A signal for selecting a digital signal predetermined as a demodulation target in its own channel from among an I-phase signal selection circuit which is a signal selection circuit for selecting a digital signal and a digital signal converted by the Q-phase Fourier transform circuit A Q-phase signal selection circuit as a selection circuit, an I-phase equalization circuit for equalizing the digital signal selected by the I-phase signal selection circuit in the frequency domain, and a digital signal selected by the Q-phase signal selection circuit in the frequency domain Q-phase equalization circuit to equalize, digital signal equalized by the I-phase equalization circuit and digital equalization by the Q-phase equalization circuit The inverse Fourier transform circuit for inverse Fourier transform and No., have, a demodulation circuit for demodulating by said inverse Fourier transform circuit is an inverse Fourier transform to the digital signal a predetermined demodulation method, the parallel-serial conversion unit, the plurality The signal receiving apparatus is characterized in that a transmission signal for each channel demodulated by the demodulation circuit is converted into a serial signal.
請求項8に記載の発明は、前記信号受信装置が、前記復調回路が復調したデジタル信号から周波数偏差を検出し、該検出した周波数偏差に基いて、前記局部発振光源が出力する光信号を調整する局部発振光源調整部、を有することを特徴とする請求項7に記載の信号受信装置である。 According to an eighth aspect of the present invention, the signal receiving device detects a frequency deviation from the digital signal demodulated by the demodulation circuit, and adjusts an optical signal output from the local oscillation light source based on the detected frequency deviation. The signal receiving device according to claim 7, further comprising: a local oscillation light source adjustment unit that performs the operation.
請求項9に記載の発明は、前記処理部がそれぞれ、前記I相アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去回路であるI相ガードインターバル除去回路と、前記Q相アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去回路であるQ相ガードインターバル除去回路と、を有し、前記I相フーリエ変換回路が、前記I相ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換し、前記Q相フーリエ変換回路が、前記Q相ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換する、ことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の信号受信装置である。 The invention according to claim 9 is an I-phase guard interval removal circuit, which is a guard interval removal circuit that removes a guard interval from a digital signal that the processing unit analog-digital converts by the I-phase analog-digital conversion circuit, A Q-phase guard interval removing circuit that is a guard interval removing circuit that removes a guard interval from a digital signal obtained by analog-digital conversion by the Q-phase analog-digital conversion circuit, and the I-phase Fourier transform circuit includes the I-phase guard interval. 8. The signal from which the removal circuit has removed the guard interval is Fourier-transformed, and the Q-phase Fourier transform circuit is to Fourier-transform the signal from which the Q-phase guard interval removal circuit has been removed. Claim 8 Is an issue receiving device.
請求項10に記載の発明は、前記ガードインターバル除去回路が除去するガードインターバルの信号位置を決める通信段階において、前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号が、前記チャネルのうち予め定められたいずれか1つのチャネルのみがガードインターバルを除去する信号位置を示すガードインターバル位置情報を有し、他のチャネルは前記1つのチャネルと干渉することがないようにしてあり、前記信号受信装置が、前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号に含まれるガードインターバル位置情報を検出するガードインターバル位置情報検出部を有し、前記ガードインターバルの信号位置を決める通信段階の後における通信段階において、前記複数の処理部におけるI相ガードインターバル除去回路が、前記ガードインターバル位置情報検出部が検出したガードインターバル位置情報に基づいて、前記I相アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去し、前記複数の処理部におけるQ相ガードインターバル除去回路が、前記ガードインターバル位置情報検出部が検出したガードインターバル位置情報に基づいて、前記Q相アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去する、ことを特徴とする請求項9に記載の信号受信装置である。 According to a tenth aspect of the present invention, in the communication stage for determining the signal position of the guard interval to be removed by the guard interval removal circuit, the single carrier signal or the optical single carrier signal is any one of the channels determined in advance. Only one channel has guard interval position information indicating the signal position from which the guard interval is removed, and the other channel is configured not to interfere with the one channel. Or a guard interval position information detection unit that detects guard interval position information included in the optical single carrier signal, and in the communication stage after the communication stage for determining the signal position of the guard interval, the I phase in the plurality of processing units Guard interval removal The path removes a guard interval from the digital signal analog-digital converted by the I-phase analog-digital conversion circuit based on the guard interval position information detected by the guard interval position information detection unit, and the Q phase in the plurality of processing units The guard interval removing circuit removes the guard interval from the digital signal analog-digital converted by the Q-phase analog-digital conversion circuit based on the guard interval position information detected by the guard interval position information detecting unit. A signal receiving device according to claim 9.
請求項11に記載の発明は、前記フーリエ変換回路がフーリエ変換するフーリエ変換ウィンドウの信号位置を決める通信段階において、前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号が、前記チャネルのうち予め定められたいずれか1つのチャネルのみが前記ウィンドウ位置を検出するための信号位置を示すウィンドウ位置情報を有し、他のチャネルは前記1つのチャネルと干渉することがないようにしてあり、前記信号受信装置が、前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号に含まれるウィンドウ位置情報を検出するウィンドウ位置情報検出部を有し、前記フーリエ変換ウィンドウの信号位置を決める通信段階の後における通信段階において、前記複数の処理部におけるI相フーリエ変換回路が、前記ウィンドウ位置情報検出部が検出したウィンドウ位置情報に基づいて、前記I相アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号または前記I相ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換し、前記複数の処理部におけるQ相フーリエ変換回路が、前記ウィンドウ位置情報検出部が検出したウィンドウ位置情報に基づいて、前記Q相アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号または前記Q相ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換する、ことを特徴とする請求項7から請求項10のいずれかに記載の信号受信装置である。 According to the eleventh aspect of the present invention, in the communication step of determining a signal position of a Fourier transform window in which the Fourier transform circuit performs Fourier transform, the single carrier signal or the optical single carrier signal is any one of the channels determined in advance. Only one channel has window position information indicating a signal position for detecting the window position, and the other channel is configured not to interfere with the one channel. A window position information detecting unit for detecting window position information included in a single carrier signal or an optical single carrier signal, and in a communication stage after a communication stage for determining a signal position of the Fourier transform window, in the plurality of processing sections I-phase Fourier transform circuit Based on the window position information detected by the position information detection unit, the digital signal converted by the I-phase analog-to-digital conversion circuit or the signal from which the I-phase guard interval removal circuit has removed the guard interval is Fourier transformed, and the plurality of processes The Q-phase Fourier transform circuit in the unit removes the guard interval based on the digital signal converted by the Q-phase analog-digital conversion circuit or the Q-phase guard interval removal circuit based on the window position information detected by the window position information detection unit The signal reception device according to claim 7, wherein the received signal is Fourier-transformed.
請求項12に記載の発明は、請求項2から請求項11のいずれかの信号受信装置を複数有する信号受信システムであって、前記複数の信号受信装置がそれぞれ異なる周波数帯域のチャネルを復調するように予め設定してあり、前記信号受信システムが、受信した光シングルキャリア信号を前記複数の信号受信装置が復調する周波数帯域のチャネルに分波し、該分波した光シングルキャリア信号を周波数帯域が対応する前記信号受信装置に出力する光分波部を有し、前記複数の信号受信装置それぞれが、前記光分波部から入力されたチャネルの光シングルキャリア信号を復調する、ことを特徴とする信号受信システムである。 A twelfth aspect of the present invention is a signal receiving system having a plurality of signal receiving apparatuses according to any one of the second to eleventh aspects, wherein the plurality of signal receiving apparatuses demodulate channels of different frequency bands. The signal receiving system demultiplexes the received optical single carrier signal into a channel of a frequency band demodulated by the plurality of signal receiving devices, and the demultiplexed optical single carrier signal has a frequency band. An optical demultiplexing unit that outputs the signal to the corresponding signal receiving device; and each of the plurality of signal receiving devices demodulates an optical single carrier signal of a channel input from the optical demultiplexing unit. A signal receiving system.
請求項13に記載の発明は、前記光分波部が、前記分波したチャネルの周波数帯域が、少なくとも対応する前記信号受信装置が復調する周波数帯域よりも広くなるように、前記受信した光シングルキャリア信号を前記複数の信号受信装置が復調する周波数帯域のチャネルに分波する、ことを特徴とする請求項12に記載の信号受信システムである。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the optical demultiplexing unit receives the received optical single so that a frequency band of the demultiplexed channel is wider than at least a frequency band demodulated by the corresponding signal receiving apparatus. 13. The signal receiving system according to
請求項14に記載の発明は、送信信号を含む光シングルキャリア信号を受信して復調する信号受信装置において用いられる信号受信方法であって、前記光シングルキャリア信号は、信号送信装置が、送信データをパラレル変換し、当該パラレル変換した送信データそれぞれについて、変調を施し、フーリエ変換を施し、オーバーサンプリングとなるように帯域外の周波数に0の周波数成分を挿入した後、逆フーリエ変換を施し、逆フーリエ変換された信号にガードインターバルを挿入し、同期したアナログ信号に変換し、周波数変換した後に、周波数帯域の信号を抽出して干渉部分を除去した信号を生成し、シリアルに生成された各チャネルの信号を合成し、入力信号に対応する広帯域な光信号を生成し、広帯域光シングルキャリア信号として送信した信号であり、前記光シングルキャリア信号が光/電気変換されたシングルキャリア信号を分岐する分岐手順と、それぞれが前記シングルキャリア信号のチャネルに対応し、自身に対応するチャネルの送信信号を復調する複数の処理手順と、前記複数の処理手順で復調した送信信号をシリアル信号へ変換して出力するパラレルシリアル変換手順と、を有し、前記処理手順がそれぞれ、前記分岐手順で分岐したシングルキャリア信号から、自チャネルに対応する周波数領域を抽出するバンドパスフィルタ手順と、前記バンドパスフィルタ手順で抽出した信号を、自チャネルにより使用される周波数帯域の中心周波数となるように周波数変換を行う周波数変換手順と、前記周波数変換手順で周波数変換した信号を、オーバーサンプリングするとともに他の処理手順が出力するデジタル信号と同期したデジタル信号にアナログデジタル変換するアナログデジタル変換手順と、前記アナログデジタル変換手順で変換したデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換手順と、前記フーリエ変換手順で変換したデジタル信号の中から、自チャネルで復調対象として予め定められているデジタル信号を選択する信号選択手順と、前記信号選択手順で選択したデジタル信号を周波数領域で等化する等化手順と、前記等化手順で等化したデジタル信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手順と、前記逆フーリエ変換手順で逆フーリエ変換したデジタル信号を所定の復調方式により復調する復調手順と、を有し、前記パラレルシリアル変換手順が、前記複数の復調手順で復調したそれぞれのチャネル毎の送信信号をシリアル信号へ変換する、ことを特徴とする信号受信方法である。
The invention according to claim 14 is a signal receiving method used in a signal receiving apparatus for receiving and demodulating an optical single carrier signal including a transmission signal, wherein the optical single carrier signal is transmitted from a signal transmitting apparatus by transmission data. Is converted into parallel, and each of the parallel-converted transmission data is modulated, Fourier-transformed, and a frequency component of 0 is inserted in the frequency outside the band so that oversampling is performed, and then inverse Fourier transform is performed. Each channel generated serially is generated by inserting a guard interval into the Fourier-transformed signal, converting it to a synchronized analog signal, converting the frequency, extracting the signal in the frequency band, and removing the interference part. Are combined to generate a broadband optical signal corresponding to the input signal, which is converted into a broadband optical single carrier signal. A transmitted signal, demodulated and branch instructions to branch a single carrier signal, wherein the optical single-carrier signal is an optical / electrical conversion, each corresponding to the channel of the single carrier signal, the transmission signal of the channel corresponding to itself It has to a plurality of processing procedures, and a parallel-to-serial conversion procedure for outputting the transmission signal demodulated by the plurality of processing steps to convert the serial signal, a single carrier in which the procedure is respectively branched at the branch instructions A bandpass filter procedure for extracting a frequency region corresponding to the own channel from the signal, and a frequency at which the signal extracted by the bandpass filter procedure is subjected to frequency conversion so as to be a center frequency of a frequency band used by the own channel. Oversampling the conversion procedure and the frequency converted signal in the frequency conversion procedure An analog-to-digital conversion procedure for analog-to-digital conversion into a digital signal synchronized with a digital signal output by another processing procedure, a Fourier-transform procedure for Fourier-transforming the digital signal converted by the analog-to-digital conversion procedure, and the Fourier-transform procedure A signal selection procedure for selecting a predetermined digital signal to be demodulated in the own channel from the digital signals converted in
本発明によれば、リアルタイムかつ高品質の広帯域伝送の受信を実現することができる。また、シングルキャリアを複数のチャネルに分割し、ガードインターバル除去や、フーリエ変換などのデジタル処理をチャネル毎に並行して行うため、シングルキャリアを複数のチャネルに分割しない場合に対比して、遅いクロックによりデジタル処理を動作させることも可能である。 According to the present invention, real-time and high-quality broadband transmission reception can be realized. In addition, since the single carrier is divided into multiple channels and digital processing such as guard interval removal and Fourier transform is performed in parallel for each channel, the clock is slower than when the single carrier is not divided into multiple channels. It is also possible to operate digital processing.
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態による信号受信装置1の構成を示すブロック図である。この信号受信装置1は、送信データを含む複数のチャネルに分割した広帯域光シングルキャリア信号を受信し、受信した信号から送信データを復調してバイナリデータとして出力する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a
ここで、この広帯域光シングルキャリア信号を送信する一例としての信号送信装置について説明する。この信号送信装置は、送信データをパラレル変換し、このパラレル変換した送信データそれぞれについて、変調を施し、フーリエ変換を施し、オーバーサンプリングとなるように帯域外の周波数に0の周波数成分を挿入した後、逆フーリエ変換を施す。さらに、逆フーリエ変換された信号に、ガードインターバルを挿入する。さらに、同期したアナログ信号に変換し、周波数変換した後に、周波数帯域の信号を抽出して干渉部分を除去した信号を生成する。そして、シリアルに生成された各チャネルの信号を合成し、入力信号に対応する広帯域な光信号を生成し、広帯域光シングルキャリア信号として送信する。なお、ここでは、帯域外の周波数に0の周波数成分を挿入しているが、ルートナイキストフィルタのような帯域制限フィルタを用いることによって隣接するチャネル対する干渉を低減することもできる。 Here, a signal transmission apparatus as an example for transmitting the broadband optical single carrier signal will be described. This signal transmission device performs parallel conversion on transmission data, modulates each of the parallel-converted transmission data, performs Fourier transformation, and inserts a frequency component of 0 to a frequency outside the band so that oversampling is performed. Apply inverse Fourier transform. Further, a guard interval is inserted into the signal subjected to inverse Fourier transform. Further, after conversion to a synchronized analog signal and frequency conversion, a signal in a frequency band is extracted to generate a signal from which an interference portion is removed. Then, the serially generated signals of the respective channels are combined to generate a broadband optical signal corresponding to the input signal, and transmitted as a broadband optical single carrier signal. Here, although a frequency component of 0 is inserted in the frequency outside the band, interference with an adjacent channel can also be reduced by using a band limiting filter such as a root Nyquist filter.
図1の説明に戻り、信号受信装置1は、局部発振光源2と、カプラ3と、バランス受信器4と、復調器5とを有する。周波数fcの光キャリアに信号がのった広帯域光シングルキャリア信号は、局部発振光源2からの周波数fL0の光信号とカプラ3で合波される。次に、バランス受信器4によって、光/電気変換され、広帯域電気シングルキャリア信号として復調器5に出力される。
Returning to the description of FIG. 1, the
このバランス受信器4は、カプラ3で合波された光信号を、たとえば、ヘテロダイン検波により、光/電気変換する。また、このバランス受信器4では、光/電気変換されるだけでなく、バランス受信器4から出力される広帯域電気シングルキャリア信号に対して、光キャリアの周波数fcと局部発振光源2の周波数fL0との差のIF(Intermediate Frequency)帯への周波数変換が行われる。
The balance receiver 4 optically / electrically converts the optical signal combined by the
バランス受信器4から出力される広帯域電気シングルキャリア信号は、復調器5に入力され、復調器5によりバイナリデータに復調される。
The broadband electric single carrier signal output from the balance receiver 4 is input to the
<復調器5の構成>
次に図2を用いて、図1に示す復調器5の構成を説明する。分岐回路50は、バランス受信器4から出力される広帯域電気シングルキャリア信号を、BPF51−i(i=1〜k)に分岐して出力する。BPF51−i(i=1〜k)は、分岐回路50により入力された広帯域電気シングルキャリア信号から、BPF51−i(i=1〜k)が対応する各チャネルが使用する予め定められた周波数帯域の信号を抽出して出力する。なお、以下では、BPF51−i(i=1〜k)それぞれに対応したチャネルをそれぞれチャネルiと記載する。また、BPF51−i(i=1〜k)が抽出する周波数帯域の中心周波数を中心周波数fiと記載する。
<Configuration of
Next, the configuration of the
周波数変換回路52−i(i=1〜k)は、局部発振器61からの発振信号を用いて、BPF51−iが抽出して出力した広帯域電気シングルキャリア信号の周波数、すなわち、アナログ信号の周波数を変換する。この場合、周波数変換回路52−i(i=1〜k)は、BPF51−iが抽出して出力した広帯域電気シングルキャリア信号において、中心となる周波数(以下、周波数帯域において中心となる周波数を「周波数帯域の中心周波数」と記載)が、チャネルにより使用される周波数帯域の中心周波数となるように、周波数変換を行う。
The frequency conversion circuit 52-i (i = 1 to k) uses the oscillation signal from the
A/D変換回路53−i(i=1〜k)は、周波数変換回路52−iが周波数変換したアナログ信号を、共通クロック62からのクロック信号に同期したデジタル信号に変換する。これにより、A/D変換回路53−i(i=1〜k)が出力するデジタル信号は、互いに同期している。なお、このA/D変換回路53−iは、オーバーサンプリングするとともに、共通クロック62からのクロック信号に同期したデジタル信号に変換する。たとえば、このA/D変換回路53−iは、64サンプルの送信情報を4倍の256サンプルの送信情報としてオーバーサンプリングする。ここでは、4倍として説明するが、たとえば、2倍、1倍のオーバーサンプリングであってもよい。
The A / D conversion circuit 53-i (i = 1 to k) converts the analog signal frequency-converted by the frequency conversion circuit 52-i into a digital signal synchronized with the clock signal from the
GI(ガードインターバル)除去回路54−i(i=1〜k)は、A/D変換回路53−iが変換したデジタル信号から、ガードインターバルを除去する。 The GI (guard interval) removal circuit 54-i (i = 1 to k) removes the guard interval from the digital signal converted by the A / D conversion circuit 53-i.
離散フーリエ変換(DFT)回路55−i(i=1〜k)は、GI除去回路54−iがガードインターバルを除去したデジタル信号に対してフーリエ変換を行う。このDFT回路55−iは、GI除去回路54−iがガードインターバルを除去したデジタル信号に対して、高速フーリエ変換(FFT(Fast Fourier Transform))により、フーリエ変換を行ってもよい。なお、DFT回路55−iは、A/D変換回路53−iがオーバーサンプリングをして変換したデジタル信号に対して変換するため、チャネルiでのポイント数以上のポイント数でフーリエ変換を行う。 A discrete Fourier transform (DFT) circuit 55-i (i = 1 to k) performs a Fourier transform on the digital signal from which the GI removal circuit 54-i has removed the guard interval. The DFT circuit 55-i may perform Fourier transform on the digital signal from which the GI removal circuit 54-i has removed the guard interval by fast Fourier transform (FFT). Note that the DFT circuit 55-i performs Fourier transform with the number of points equal to or greater than the number of points in the channel i in order to convert the digital signal converted by oversampling by the A / D conversion circuit 53-i.
たとえば、A/D変換回路53−iが、64サンプルの送信情報を4倍の256サンプルの送信情報としてオーバーサンプリングした場合には、このDFT回路55−i(i=1〜k)も256サンプルに対応する256ポイント数でフーリエ変換を行う。 For example, when the A / D conversion circuit 53-i oversamples transmission information of 64 samples as transmission information of 256 samples multiplied by 4, this DFT circuit 55-i (i = 1 to k) also has 256 samples. Fourier transform is performed with 256 points corresponding to.
信号選択回路56−i(i=1〜k)は、DFT回路55−iがフーリエ変換したデジタル信号から、チャネルiで復調対象として予め定められているデジタル信号を選択(抽出)して出力する。この信号選択回路56−i(i=1〜k)は、たとえば、DFT回路55−i(i=1〜k)も256サンプルに対応する256ポイント数でフーリエ変換を行った場合には、256ポイントのうち、中心領域となる64ポイントのデジタル信号を選択する。 The signal selection circuit 56-i (i = 1 to k) selects (extracts) a digital signal predetermined as a demodulation target in the channel i from the digital signal Fourier-transformed by the DFT circuit 55-i and outputs it. . This signal selection circuit 56-i (i = 1 to k) is, for example, 256 when the DFT circuit 55-i (i = 1 to k) performs Fourier transform with 256 points corresponding to 256 samples. Among the points, a 64-point digital signal which is a central region is selected.
等化回路57−i(i=1〜k)は、信号選択回路56−i(i=1〜k)が選択したチャネルiで復調対象としているデジタル信号を、周波数領域で等化して出力する。なお、この等化回路57−i(i=1〜k)による周波数領域での等化には、たとえば、FDE(Frequency Domain Equalization)技術を用いる。 The equalization circuit 57-i (i = 1 to k) equalizes and outputs the digital signal to be demodulated in the channel i selected by the signal selection circuit 56-i (i = 1 to k) in the frequency domain. . For the equalization in the frequency domain by the equalization circuit 57-i (i = 1 to k), for example, FDE (Frequency Domain Equalization) technology is used.
逆離散フーリエ変換(IDFT)回路58−i(i=1〜k)は、等化回路57−i(i=1〜k)が等化したデジタル信号に対して逆フーリエ変換を行う。このIDFT回路58−iは、等化回路57−i(i=1〜k)が等化したデジタル信号に対して、逆高速フーリエ変換(IFFT(Inverse Fast Fourier Transform))により、逆フーリエ変換を行ってもよい。なお、IDFT回路58−iは、等化回路57−i(i=1〜k)が等化したデジタル信号と同じポイント数で逆フーリエ変換を行う。 An inverse discrete Fourier transform (IDFT) circuit 58-i (i = 1 to k) performs an inverse Fourier transform on the digital signal equalized by the equalization circuit 57-i (i = 1 to k). The IDFT circuit 58-i performs inverse Fourier transform on the digital signal equalized by the equalization circuit 57-i (i = 1 to k) by inverse fast Fourier transform (IFFT). You may go. The IDFT circuit 58-i performs inverse Fourier transform with the same number of points as the digital signal equalized by the equalization circuit 57-i (i = 1 to k).
復調回路59−i(i=1〜k)は、逆離散フーリエ変換(IDFT)回路58−i(i=1〜k)が逆フーリエ変換したデジタル信号を、所定の復調方式によりバイナリデータに復調する。たとえば、復調回路59−i(i=1〜k)は、所定の復調方式として、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)、64QAM、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying:4位相偏移変調)等に対応した復調方式を用いる。なお、この所定の復調方式は、広帯域光シングルキャリア信号を送信する信号送信装置で用いられる変調方式に対応した復調方式である。 The demodulation circuit 59-i (i = 1 to k) demodulates the digital signal obtained by the inverse discrete Fourier transform (IDFT) circuit 58-i (i = 1 to k) into binary data by a predetermined demodulation method. To do. For example, the demodulating circuit 59-i (i = 1 to k) uses 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM, QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), etc. as predetermined demodulation methods. A corresponding demodulation method is used. This predetermined demodulation method is a demodulation method corresponding to a modulation method used in a signal transmission device that transmits a broadband optical single carrier signal.
P/S(パラレル/シリアル)変換回路60は、復調回路59−i(i=1〜k)により復調されたデジタル信号がバイナリデータとしてチャネルiごとにパラレルに入力され、この入力されたパラレルなバイナリデータを、シリアルデータに変換して出力する。
The P / S (parallel / serial)
<信号受信装置1の動作>
次に、図3から図7を参照して、図1および図2を用いて説明した信号受信装置1の動作について説明する。まず、周波数fcの光キャリアにシングルキャリア信号がのった広帯域光シングルキャリア信号を受信した信号受信装置1のカプラ3は、受信した広帯域光シングルキャリア信号と局部発振光源2からの周波数fL0の光信号とを合波する。
<Operation of
Next, the operation of the
図3に、この信号受信装置1のカプラ3が受信する広帯域光シングルキャリア信号の一例としての波形を示す。図3に示すように、広帯域光シングルキャリア信号は、光キャリアの周波数fcを中心とした波形を有しており、また、伝送路を伝搬して信号が歪みを受けており、波打ったようなスペクトルになっている。なお、同図において、後にBPF51−i(i=1〜k)が抽出する周波数帯域、および、その中心周波数fi(i=1〜k)を示している。
FIG. 3 shows a waveform as an example of a broadband optical single carrier signal received by the
次に、カプラ3で合波された光信号を、バランス受信器4が、たとえば、ヘテロダイン検波により光/電気変換するとともに、光キャリアの周波数fcと局部発振光源2の周波数fL0との差のIF(Intermediate Frequency)帯まで周波数変換して、広帯域電気シングルキャリア信号として復調器5に出力する。
図4に、バランス受信器4が復調器5に出力するIF帯まで周波数変換した広帯域電気シングルキャリア信号の一例としての波形を示す。
Next, the balance receiver 4 optically / electrically converts the optical signal combined by the
FIG. 4 shows a waveform as an example of a wideband electric single carrier signal frequency-converted to the IF band output from the balance receiver 4 to the
次に、バランス受信器4から出力される広帯域電気シングルキャリア信号が入力された復調器5の分岐回路50は、バランス受信器4から出力される広帯域電気シングルキャリア信号を、BPF51−i(i=1〜k)に分岐して出力する。
Next, the
次に、BPF51−i(i=1〜k)は、分岐回路50により入力された広帯域電気シングルキャリア信号から、BPF51−i(i=1〜k)が対応するチャネルiが使用する予め定められた周波数帯域の信号を抽出して、周波数変換回路52−i(i=1〜k)に出力する。
図5に、BPF51−i(i=1〜k)が広帯域電気シングルキャリア信号から抽出する一例としての周波数帯域を示す。
Next, the BPF 51-i (i = 1 to k) is determined in advance from the broadband electric single carrier signal input by the
FIG. 5 shows a frequency band as an example that BPF 51-i (i = 1 to k) extracts from a broadband electric single carrier signal.
次に、周波数変換回路52−i(i=1〜k)は、局部発振器61からの発振信号を用いて、BPF51−iが抽出して出力した広帯域電気シングルキャリア信号の周波数、すなわち、アナログ信号の周波数を、チャネルiにより使用される周波数帯域の中心周波数となるように、周波数変換して、A/D変換回路53−i(i=1〜k)に出力する。
図6に、周波数変換回路52−i(i=1〜k)による一例としての周波数変換を示す。
Next, the frequency conversion circuit 52-i (i = 1 to k) uses the oscillation signal from the
FIG. 6 shows frequency conversion as an example by the frequency conversion circuit 52-i (i = 1 to k).
次に、A/D変換回路53−i(i=1〜k)は、周波数変換回路52−iが周波数変換したアナログ信号を、共通クロック62からのクロック信号に同期したデジタル信号に、オーバーサンプリングして変換して、GI除去回路54−i(i=1〜k)に出力する。
次に、GI除去回路54−i(i=1〜k)は、A/D変換回路53−iが変換したデジタル信号から、ガードインターバルを除去して、フーリエ変換回路55−i(i=1〜k)に出力する。
Next, the A / D conversion circuit 53-i (i = 1 to k) oversamples the analog signal frequency-converted by the frequency conversion circuit 52-i into a digital signal synchronized with the clock signal from the
Next, the GI removal circuit 54-i (i = 1 to k) removes the guard interval from the digital signal converted by the A / D conversion circuit 53-i, and the Fourier transform circuit 55-i (i = 1). To k).
次に、フーリエ変換回路55−i(i=1〜k)は、GI除去回路54−iがガードインターバルを除去したデジタル信号に対してフーリエ変換を行い、フーリエ変換したデジタル信号を信号選択回路56−i(i=1〜k)に出力する。なお、このフーリエ変換回路55−iは、A/D変換回路53−iがオーバーサンプリングをして変換したデジタル信号に対して変換するため、チャネルiでのポイント数以上のポイント数でフーリエ変換を行う。
Next, the Fourier transform circuit 55-i (i = 1 to k) performs Fourier transform on the digital signal from which the GI removal circuit 54-i has removed the guard interval, and the digital signal obtained by the Fourier transform is converted to the
次に、信号選択回路56−i(i=1〜k)は、フーリエ変換回路55−iがフーリエ変換したデジタル信号から、チャネルiで復調対象として予め定められている信号を選択して、等化回路57−i(i=1〜k)に出力する。
図7に、信号選択回路56−i(i=1〜k)が選択した一例としての信号を示す。
Next, the signal selection circuit 56-i (i = 1 to k) selects a signal predetermined as a demodulation target in the channel i from the digital signal Fourier-transformed by the Fourier transform circuit 55-i, etc. Output to the circuit 57-i (i = 1 to k).
FIG. 7 shows an exemplary signal selected by the signal selection circuit 56-i (i = 1 to k).
次に、等化回路57−i(i=1〜k)は、信号選択回路56−i(i=1〜k)が選択したチャネルiで復調対象としているデジタル信号を等化して、IDFT回路58−i(i=1〜k)に出力する。
次に、逆フーリエ変換回路59−i(i=1〜k)は、等化回路57−i(i=1〜k)が等化したデジタル信号に対して逆フーリエ変換を行い、この逆フーリエ変換したデジタル信号を復調回路59−i(i=1〜k)に出力する。
Next, the equalization circuit 57-i (i = 1 to k) equalizes the digital signal to be demodulated in the channel i selected by the signal selection circuit 56-i (i = 1 to k), and the IDFT circuit 58-i (i = 1 to k).
Next, the inverse Fourier transform circuit 59-i (i = 1 to k) performs an inverse Fourier transform on the digital signal equalized by the equalization circuit 57-i (i = 1 to k), and this inverse Fourier transform is performed. The converted digital signal is output to the demodulation circuit 59-i (i = 1 to k).
次に、復調回路59−i(i=1〜k)は、逆フーリエ変換回路59−i(i=1〜k)が逆フーリエ変換したデジタル信号を、所定の復調方式によりバイナリデータに復調して、P/S変換回路60に出力する。
Next, the demodulation circuit 59-i (i = 1 to k) demodulates the digital signal obtained by the inverse Fourier transform by the inverse Fourier transform circuit 59-i (i = 1 to k) into binary data by a predetermined demodulation method. To the P /
次に、P/S変換回路60は、復調回路59−i(i=1〜k)により復調されたデジタル信号であるバイナリデータがチャネルiごとにパラレルに入力され、この入力されたパラレルなバイナリデータを、シリアルデータに変換して出力する。
Next, the P /
以上説明したように、本実施形態による復調器5は、広帯域光シングルキャリア信号を、分岐回路により複数に分岐し、抽出する周波数帯が異なるBPFにより複数のチャネルにわけ、各チャネルでは、フーリエ変換が可能となる周波数へ周波数変換をする。次に、A/D変換器でオーバーサンプリングを行うとともにデジタル信号に変換し、各チャネルのサブキャリア数以上のポイント数でフーリエ変換を行う。次に、フーリエ変換の出力のうち各チャネルで復調対象となっている信号のみを抽出し、等化処理を行い、等化処理した信号に逆フーリエ変換を行い、復調処理を行った結果をパラレル/シリアル変換することにより、広帯域光シングルキャリア信号に含まれる送信データを受信する。
As described above, the
また、この本実施形態による復調器5は、チャネルに対応する帯域毎に並列にフーリエ変換を行い、フーリエ変換の前段階で、オーバーサンプリングとなるようにし、フーリエ変換した後に各チャネルで復調対象となっている信号のみを抽出することで、急峻なデジタルフィルタを実現し、アナログ信号に対するBPFとあわせて周辺チャネルからの干渉を除去することが可能となる効果を奏する。また、アナログフィルタのみでは実現困難な急峻なBPFを実現し、分割した帯域の外側からの干渉を除去することが可能となる効果を奏する。
Further, the
また、DFT回路、GI除去回路、復調回路、IDFT回路などのデジタルデータ処理を実行する回路は、チャネルに分けたデータに対して並列にデータ処理を実行するため、チャネルに分けずにデータを処理する場合に対比して、そのデータ処理を遅いクロックで動作させることが可能となり、そのため、超広帯域な入力信号に対する信号処理をリアルタイムに実現することができるようになる効果を奏する。 Also, circuits that perform digital data processing, such as DFT circuits, GI elimination circuits, demodulation circuits, and IDFT circuits, perform data processing in parallel on data divided into channels, so that data is processed without being divided into channels. In contrast to this, it is possible to operate the data processing with a slow clock, so that the signal processing for the ultra-wideband input signal can be realized in real time.
<ガードインターバルの信号位置検出>
次に、GI除去回路54−i(i=1〜k)が除去するガードインターバルの信号位置を決める方法について説明する。
<Signal position detection of guard interval>
Next, a method for determining the signal position of the guard interval to be removed by the GI removal circuit 54-i (i = 1 to k) will be described.
まず、GI除去回路54−i(i=1〜k)が除去するガードインターバルの信号位置を決める通信段階において、信号送信装置は、チャネルのうち予め定められたいずれか1つのチャネルのみがガードインターバルを除去する信号位置を示すガードインターバル位置情報を有し、他のチャネルは1つのチャネルと干渉することがないようにして、広帯域光シングルキャリア信号を送信する。 First, in the communication stage in which the signal position of the guard interval to be removed by the GI removal circuit 54-i (i = 1 to k) is determined, the signal transmission apparatus is configured such that only one of the predetermined channels is the guard interval. A wideband optical single carrier signal is transmitted so that the other channel does not interfere with one channel.
たとえば、信号送信装置は、チャネルのうちチャネル1のみガードインターバルが挿入された情報を送信し、他のチャネル2〜kは、信号0のみを送信するようにする。
For example, the signal transmission apparatus transmits information in which the guard interval is inserted only in
また、復調器5が、シングルキャリア信号に含まれるガードインターバル位置情報を検出するガードインターバル位置情報検出部を有するようにする。このガードインターバル位置情報検出部は、予め定められたいずれか1つのチャネルのみに対応していてもよい。
In addition, the
その後の通信段階において、すなわち、チャネルがそれぞれ通常の通信に用いられガードインターバルを有する段階において、複数の処理部におけるGI除去回路54−i(i=1〜k)は、ガードインターバル位置情報検出部が検出したガードインターバル位置情報に基づいて、周波数変換回路52−i(i=1〜k)が周波数変換した信号からガードインターバルを除去する。 In the subsequent communication stage, that is, in the stage where each channel is used for normal communication and has a guard interval, the GI removal circuits 54-i (i = 1 to k) in the plurality of processing units are guard interval position information detection units. Based on the guard interval position information detected by, the frequency conversion circuit 52-i (i = 1 to k) removes the guard interval from the frequency converted signal.
以上により、ガードインターバル位置情報検出部は、ガードインターバルの信号位置を決める通信段階において、サブキャリア間に干渉が発生することがないため、ガードインターバル位置情報を検出することが可能となる。また、ガードインターバル位置情報検出部が検出したガードインターバル信号位置により、その後の通信段階において、すなわち、チャネルがそれぞれガードインターバルを有する段階において、GI除去回路54−i(i=1〜k)が、ガードインターバルを除去することが可能となる。 As described above, the guard interval position information detection unit can detect the guard interval position information because no interference occurs between the subcarriers in the communication stage for determining the signal position of the guard interval. Further, according to the guard interval signal position detected by the guard interval position information detection unit, in the subsequent communication stage, that is, in the stage where each channel has a guard interval, the GI removal circuit 54-i (i = 1 to k) It is possible to remove the guard interval.
<フーリエ変換ウィンドウの信号位置検出>
次に、DFT変換回路55がフーリエ変換するフーリエ変換ウィンドウの信号位置を決める方法について説明する。
<Fourier transform window signal position detection>
Next, a method for determining the signal position of the Fourier transform window in which the
DFT変換回路55がフーリエ変換するフーリエ変換ウィンドウの信号位置を決める通信段階において、信号送信装置は、チャネルのうち予め定められたいずれか1つのチャネルのみがウィンドウ位置を検出するための信号位置を示すウィンドウ位置情報を有し、他のチャネルは1つのチャネルと干渉することがないようにして、広帯域光シングルキャリア信号を送信する。
In the communication stage for determining the signal position of the Fourier transform window where the
たとえば、信号送信装置は、チャネル1のみでウィンドウ位置情報を送信し、他のチャネル2〜kは、信号0のみを送信するようにする。
For example, the signal transmission apparatus transmits window position information only on
また、復調器5が、シングルキャリア信号に含まれるウィンドウ位置情報を検出するウィンドウ位置情報検出部を有するようにする。このウィンドウ位置情報検出部は、予め定められたいずれか1つのチャネルのみに対応していてもよい。
In addition, the
その後の通信段階において、すなわち、チャネルがそれぞれ通常の通信も用いられている段階において、DFT変換回路55−i(i=1〜k)が、ウィンドウ位置情報検出部が検出したウィンドウ位置情報に基づいて、A/D変換回路53−i(i=1〜k)の変換したデジタル信号をフーリエ変換する。 In the subsequent communication stage, that is, in the stage where the normal communication is also used for each channel, the DFT conversion circuit 55-i (i = 1 to k) is based on the window position information detected by the window position information detection unit. The digital signal converted by the A / D conversion circuit 53-i (i = 1 to k) is Fourier-transformed.
以上により、ウィンドウ位置情報検出部は、フーリエ変換ウィンドウの信号位置を決める通信段階において、チャネル間に干渉が発生することがないため、ウィンドウ位置情報を検出することが可能となる。また、ウィンドウ位置情報検出部が検出したウィンドウ位置情報により、その後の通信段階において、すなわち、チャネルがそれぞれ通常の通信も用いられている段階において、DFT変換回路55−i(i=1〜k)が、A/D変換回路53−i(i=1〜k)の変換したデジタル信号をフーリエ変換することが可能となる。 As described above, the window position information detection unit can detect the window position information because no interference occurs between channels in the communication stage for determining the signal position of the Fourier transform window. Further, the DFT conversion circuit 55-i (i = 1 to k) in the subsequent communication stage, that is, in the stage where the normal communication is also used for each channel, based on the window position information detected by the window position information detection unit. However, the digital signal converted by the A / D conversion circuit 53-i (i = 1 to k) can be Fourier-transformed.
<局部発振器61の調整>
次に、局部発振器61が出力する光信号の調整について説明する。復調器5が、復調回路58−i(i=1〜k)が復調したデジタル信号から周波数偏差を検出し、検出した周波数偏差に基いて、局部発振器61が出力する光信号を調整する局部発振器調整部を有するようにする。この局部発振器調整部により、局部発振器61に対してフィードバックをかけることにより、バランス受信器4でヘテロダイン検波またはホモダイン検波により検波される信号の信号品質が向上する。
<Adjustment of
Next, adjustment of the optical signal output from the
ここで、図8を用いて、シングルキャリア信号をBPF51−i(i=1〜k)のバンドパスフィルタで分ける複数のブロック(周波数帯ブロック)について説明する。
信号受信装置1は、シングルキャリア信号をBPF51−i(i=1〜k)のバンドパスフィルタで複数のブロックi(i=1〜k)に分けて復調する。このときBPF51−i(i=1〜k)の通過帯域は、復調したいブロックの帯域より広く設定する。復調器5に入力されるデータシンボルは、BPF51−i(i=1〜k)の通過帯域を広く設定したため、不要な周波数成分が含まれているので、必要な周波数成分のシンボルのみ、信号選択回路56−iで取り出して、IDFT回路58−iでIDFT変換を行った後、復調回路59−i(i=1〜k)でデータを復調する。
Here, a plurality of blocks (frequency band blocks) in which a single carrier signal is divided by a band pass filter of BPF 51-i (i = 1 to k) will be described with reference to FIG.
The
ここで、Δfi(i=1〜k)は、広帯域光シングルキャリア信号において復調したい周波数帯域を示す。また、2δfi(i=1〜k)という所望の周波数帯域より広めの通過帯域にすることによって、Δfni(i=1〜k)のチャネルはフィルタによるゆがみを受けない。 Here, Δfi (i = 1 to k) indicates a frequency band to be demodulated in the broadband optical single carrier signal. Further, by setting the pass band wider than the desired frequency band of 2δfi (i = 1 to k), the channel of Δfni (i = 1 to k) is not distorted by the filter.
そして周波数変換回路51−i(i=1〜k)でベースバンド帯域に周波数変換し、A/D変換回路53−i(i=1〜k)で、Δfi+2δfi(i=1〜k)以上のサンプリング周波数でオーバーサンプリングすることによって、復調したいチャネルのデータシンボルはBPF51−i(i=1〜k)によるフィルタリングの影響を受けずに復調回路58−i(i=1〜k)によって復調される。
以上より、広帯域光シングルキャリア信号には、ガードバンドを挿入せずに隙間無く配置することが可能となり、周波数利用効率の向上が図れる。
The frequency conversion circuit 51-i (i = 1 to k) performs frequency conversion to the baseband, and the A / D conversion circuit 53-i (i = 1 to k) performs Δfi + 2δfi (i = 1 to k). By oversampling at the above sampling frequency, the data symbol of the channel to be demodulated is not affected by filtering by the BPF 51-i (i = 1 to k) and demodulated by the demodulation circuit 58-i (i = 1 to k). Is done.
As described above, it is possible to arrange the broadband optical single carrier signal without a guard band without inserting a guard band, thereby improving the frequency utilization efficiency.
<第2の実施形態>
次に、図9を用いて第2の実施形態による信号受信装置1Aについて説明する。以降の図において、図1または図2を用いて説明した第1の実施形態による信号受信装置1と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, a
なお、同一の機能を有する構成については、同一の符号を付すとともに、更に符号I、符号Q、符号Aなどの符号を付け、その差異についてのみ説明する。この符号IはI相を示し、符号QはQ相を示し、符号Aは構成の機能が異なることを示す。 In addition, about the structure which has the same function, while attaching | subjecting the same code | symbol, code | symbols, such as code | symbol I, code | symbol Q, code | symbol A, etc., are attached, and only the difference is demonstrated. The symbol I indicates the I phase, the symbol Q indicates the Q phase, and the symbol A indicates that the configuration functions are different.
図9の信号受信装置1Aは、光90°ハイブリッドカプラ6、局部発振光源2、バランスドレシーバ7および8、復調器5Aを有する。光90°ハイブリッドカプラ6は、受信した光シングルキャリア信号と局部発振光源2が出力した光とを合波してI相とQ相との光信号を出力する。この光90°ハイブリッドカプラ6の詳細については、図11と図12とを用いて後述する。
9 includes an optical 90 °
バランスドレシーバ7は、光90°ハイブリッドカプラ6が出力したI相の光信号を、I相の電気信号に変換して、復調器5Aに出力する。また、バランスドレシーバ8は、光90°ハイブリッドカプラ6が出力したQ相の光信号を、Q相の電気信号に変換して、復調器5Aに出力する。このバランスドレシーバ7および8は、それぞれ、整合が取れている2つのフォトダイオードで構成され、それぞれのフォトダイオードで検出されるフォトカレントの差分シグナルを発生する。なお、ここでいうバランスドレシーバは、バランスドフォトレシーバないし光バランスドレシーバである。
The balanced receiver 7 converts the I-phase optical signal output from the optical 90 °
復調器5Aは、第1の実施形態による復調器5に相当するが、第1の実施形態による復調器5に対比して、I相とQ相とを並列に信号処理する点が異なる。
The
第1の実施形態による信号受信装置1においては、バランス受信器4でヘテロダイン検波により光/電気変換し、分岐回路50を用いて広帯域光シングルキャリア信号を分岐したのに対して、この図9に示す第2の実施形態による信号受信装置1においては、光90°ハイブリッドカプラ6とバランスドレシーバ7および8とを用いてヘテロダイン・ホモダイン検波し、I相成分およびQ相成分を分離できる。
In the
なお、第2の実施形態による信号受信装置1Aの復調器5Aにおいて、周波数変換回路52−i−IQが、BPF51−i−I(i=1〜k)が抽出して出力したI相の広帯域電気シングルキャリア信号の周波と、BPF51−i−Q(i=1〜k)が抽出して出力したQ相の広帯域電気シングルキャリア信号の周波とに対して周波数変換し、周波数変換した信号について、I相の成分をA/D変換回路53−i−I(i=1〜k)に出力し、Q相の成分をA/D変換回路53−i−Q(i=1〜k)に出力する点が、第1の実施形態による信号受信装置1の復調器5と異なる。
In the
また、A/D変換回路53−i−IとA/D変換回路53−i−Qとの出力は、デジタル信号処理部70−i(i=1〜k)に入力されるが、このデジタル信号処理部70−i(i=1〜k)の構成は、図10に示すように、I相とQ相との構成を有する点以外は、図2を用いて説明した第1の実施形態による信号受信装置1の復調器5と同様である。
ただし、復調回路58A−i(i=1〜k)が、I相の等化回路58−i−I(i=1〜k)からI相の信号と、Q相の等化回路58−i−Q(i=1〜k)からQ相の信号とに基いて、復調する点が、第2の実施形態による信号受信装置1Aの復調器5Aと第1の実施形態による信号受信装置1の復調器5とで異なる。
The outputs of the A / D conversion circuit 53-i-I and the A / D conversion circuit 53-i-Q are input to the digital signal processing unit 70-i (i = 1 to k). The configuration of the signal processing unit 70-i (i = 1 to k) is the first embodiment described with reference to FIG. 2 except that the configuration includes an I phase and a Q phase as shown in FIG. This is the same as the
However, the
<90oハイブリッドを用いた光電気変換部の一般的な例>
次に、図11を用いて、光90oハイブリッドカプラ6を用いた光電気変換部について説明する。光90oハイブリッドカプラ6は、光3dBカプラ601と、偏波ビームスプリッタ602および603とを有する。
<General example of photoelectric converter using 90 o hybrid>
Next, the photoelectric conversion unit using the optical 90o
光90oハイブリッドカプラ6は、偏波コントローラ622を介して信号光を入力し、入力した信号光と、局部発振光源600が出力した光とを合波してI相とQ相との光信号を偏波ビームスプリッタ602および603を介して出力する。
The optical 90 o
バランスドレシーバ603は、光90°ハイブリッドカプラ6が出力したI相の光信号を、I相の電気信号に変換する。また、バランスドレシーバ613は、光90°ハイブリッドカプラ6が出力したQ相の光信号を、Q相の電気信号に変換する。このバランスドレシーバ603は、整合が取れている2つのフォトダイオード604と605とを有する。また、このバランスドレシーバ613は、整合が取れている2つのフォトダイオード614と615とを有する。
The
バランスドレシーバ603の出力は、局部発振器620からの発振信号と合波器606により合波されて、ローパスフィルタLPF607に入力される。また、バランスドレシーバ613の出力は、局部発振器620からの発振信号からの発振信号と合波器616により合波されて、ローパスフィルタLPF617に入力される。なお、この合波器616に入力される局部発振器620からの発振信号は、位相器621により位相がπ/2ずれた発振信号である。そのため、合波器606と合波器616とに入力される局部発振器620からの発振信号は、互いにπ/2ずれている。
The output of the
ここで、Es(t)を送信された信号光、EL(t)を局部発振光源600の電場とする。また、簡単のため信号光は直線偏波、局部発振光源を円偏向と仮定して、説明する
Here, E s (t) is the transmitted signal light, and E L (t) is the electric field of the local
信号光Es(t),電場EL(t)は、次の(式1)のように表すことが出来る。なお、この(式1)で、X,Yは直交する偏波方向の単位ベクトルである。また、φ(t)は位相雑音項とする。 The signal light E s (t) and the electric field E L (t) can be expressed as the following (Equation 1). In (Equation 1), X and Y are unit vectors in the orthogonal polarization direction. Φ (t) is a phase noise term.
ここで、複素シンボルS(t)は、I(t),Q(t)を実信号として、次の(式2)で表される。 Here, the complex symbol S (t) is expressed by the following (Equation 2) using I (t) and Q (t) as real signals.
次に、光3dBカプラ601によって、局部発振光源600と信号光は合波され、光90oハイブリッドカプラ6から出力される出力光EA(t),出力光EB(t)は、次の(式3)から(式6)となる。
Next, the local
この出力光EA(t), 出力光EB(t)は偏波ビームスプリッタ602および603によって、直交するX成分,Y成分に分けられる。そして、90oハイブリッドカプラ6の4つのポートの出力電場は、次の(式7)から(式10)となる。
The output light E A (t) and the output light E B (t) are divided into orthogonal X and Y components by the
ここで、光/電気変換器としてバランスドレシーバ603および613を用いると受信電流は、次の(式11)と(式12)のように表せる。ここで、ωIF=ω0−ωLは中間角周波数を表す。
Here, when
<(ωIF=0)の場合>
このωIFが0(ωIF=0)の場合は、ホモダイン受信となり、バランスドレシーバ603および613からの出力i1,i2から、直接I(t),Q(t)が得られる。この場合、信号光の搬送波と局部発振光の位相がそろっている必要があり受信部でフィードバック位相制御や位相ずれ補償回路が必要である。
<In the case of (ω IF = 0)>
When this ω IF is 0 (ω IF = 0), homodyne reception is performed, and I (t) and Q (t) are obtained directly from the outputs i1 and i2 from the
<(ωIF≠0)の場合>
逆に、このωIFが0でない(ωIF≠0)場合、さらに、局部発振源(角周波数:ωIFLo)を用いて、次の(式13)および(式14)によって、ベースバンド信号に周波数変換する。
<When (ω IF ≠ 0)>
On the other hand, when this ω IF is not 0 (ω IF ≠ 0), the baseband signal is further converted into the baseband signal by the following (Equation 13) and (Equation 14) using the local oscillation source (angular frequency: ω IFLo ). Convert frequency.
高周波成分ωIF+ωIFLoをローパスフィルタ607および617で除去し、簡単のために位相雑音φ(t)と、n(t)とローカルオシレータの周波数オフセットを0と仮定すると、次の(式15)となり、送信された信号のI相成分を取りだすことができる。
When the high frequency component ω IF + ω IFLo is removed by the low-
また、同様に、次の(式16)としてQ相も復調することができる。 Similarly, the Q phase can also be demodulated as the following (Expression 16).
<90oハイブリッドを用いた光電気変換部を、広帯域光シングルキャリア信号に適用した場合>
次に、図12を用いて、90oハイブリッドカプラ6を用いた光電気変換部を、広帯域光シングルキャリア信号に適用した場合、すなわち信号受信装置1Aに適用した場合について説明する。なお、図11と同一の構成には同一の符号を付け、その説明を省略する。また、この図12においては、説明のため1つのチャネルのみを図示して説明している。
<When a 90o hybrid photoelectric conversion unit is applied to a broadband optical single carrier signal>
Next, a case where the photoelectric conversion unit using the 90 °
広帯域光シングルキャリア信号の場合、(式2)にかわって、次の(式17)のようにおくと、上記に一般的な例として説明した場合と同様の受信構成・計算手順で、次の(式18)と(式19)とに示すように、I相Q相成分がiB1,iB2として得られる。 In the case of a broadband optical single carrier signal, instead of (Equation 2), the following (Equation 17) is used, and the following reception configuration / calculation procedure is performed in the same manner as described in the general example above. As shown in (Equation 18) and (Equation 19), I-phase and Q-phase components are obtained as i B1 and i B2 .
このiB1, iB2を、復調器5A(ここでは、復調器5B)の入力とすることにより、第1の実施形態と同様に、広帯域光シングルキャリア信号から送信データを復調することが可能となる。
By using i B1 and i B2 as inputs of a
なお、図9の信号受信装置1Aと図12の信号受信装置1Aとにおいて、バランスドレシーバ7はバランスドレシーバ603に対応し、バランスドレシーバ8はバランスドレシーバ613に対応する。また、BPF51−i−Iは、ローパスフィルタ607と合波器606とに対応し、BPF51−i−Qは、ローパスフィルタ617と合波器616とに対応する。
Note that, in the
図9と図12とにおいて、BPF51−i−IおよびBPF51−i−Q(i=1〜k)は、ローパスフィルタ607および617とに対応するが、復調器5AはBPF51−i−IおよびQ(i=1〜k)を内部に有し、復調器5Bはローパスフィルタ607および617を外部に有している点が異なる。
9 and FIG. 12, BPF51-i-I and BPF51-i-Q (i = 1 to k) correspond to the low-
なお、図8に示した第1の実施形態と同様に、この第2の実施形態においても、シングルキャリア信号をBPF51−i−IおよびBPF51−i−Q(i=1〜k)のバンドパスフィルタで複数のブロックに分けて復調する。 Similar to the first embodiment shown in FIG. 8, in the second embodiment, the single carrier signals are bandpassed with BPF51-i-I and BPF51-i-Q (i = 1 to k). The signal is demodulated by dividing it into a plurality of blocks.
また、光90°ハイブリッドカプラ6とバランスドレシーバ7および8を用いたヘテロダイン・ホモダイン検波によって広帯域光シングルキャリア信号は、I相成分、Q相成分それぞれが中間周波数またはベースバンドに周波数変換される。周波数変換された信号は、k分岐し通過帯域がΔfi+2δfi(i=1〜k)のBPFによってフィルタリングされる。
以降の信号処理においては、第1の実施形態と同様に、第2の実施形態においても、複数のブロックに分けて、信号が処理される。
これより、第1の実施形態と同様に、この第2の実施形態においても、広帯域光シングルキャリア信号には、ガードバンドを挿入せずに隙間無く配置することが可能となり、周波数利用効率の向上が図れる。なお、バランスドレシーバの代わりに、シングルエンドレシーバを用いてもよい。
In addition, by heterodyne / homodyne detection using the optical 90 °
In the subsequent signal processing, similarly to the first embodiment, in the second embodiment, the signal is processed in a plurality of blocks.
Thus, similarly to the first embodiment, in the second embodiment, the broadband optical single carrier signal can be arranged without a gap without inserting a guard band, and the frequency utilization efficiency is improved. Can be planned. Note that a single-ended receiver may be used instead of the balanced receiver.
<第3の実施形態>
次に、図13を用いて第3の実施形態による信号受信装置について説明する。ここでは、第3の実施形態による信号受信装置を信号受信システムとして説明する。
<Third Embodiment>
Next, a signal receiving apparatus according to the third embodiment will be described with reference to FIG. Here, the signal receiving apparatus according to the third embodiment will be described as a signal receiving system.
この信号受信システムは、第1の実施形態または第2の実施形態で説明した信号受信装置1または信号受信装置1Aである信号受信装置101を複数有する。図13では、信号受信システムは、n個の信号受信装置101を有している。この信号受信装置101を信号受信装置101−i(i=1〜n)と記載する。複数の信号受信装置101−i(i=1〜n)は、それぞれ異なる周波数帯域の広帯域シングルキャリア信号を復調するように予め設定してある。
This signal receiving system includes a plurality of signal receiving apparatuses 101 which are the
また、この信号受信システムは、受信した光シングルキャリア信号を複数の信号受信装置101−i(i=1〜n)が復調する周波数帯域の信号に分波し、分波した光シングルキャリア信号を周波数帯域が対応する信号受信装置101−i(i=1〜n)に出力する光分波部100を有している。
In addition, this signal receiving system demultiplexes the received optical single carrier signal into signals in a frequency band demodulated by a plurality of signal receiving apparatuses 101-i (i = 1 to n), and demultiplexes the optical single carrier signal. The
複数の信号受信装置101−i(i=1〜n)は、それぞれ、光分波部100から入力された信号を復調する。
この光分波部100は、分波した信号の周波数帯域が、少なくとも対応する信号受信装置101−i(i=1〜n)が復調する周波数帯域よりも広くなるように、受信した光シングルキャリア信号を複数の信号受信装置101−i(i=1〜n)が復調する周波数帯域の信号に分波する。
Each of the plurality of signal receiving apparatuses 101-i (i = 1 to n) demodulates the signal input from the
The
このように光分波部100の通過帯域を復調したい信号より広めに設定し、光を分波して信号受信装置101−i(i=1〜n)で復調を行う。これにより、信号受信装置101−i(i=1〜n)は、復調の際必要な周波数成分のシンボルのみ復調する。
In this way, the pass band of the
この第3の実施形態によれば、第1の実施形態および第2の実施形態において電気領域で行われていたBPFによるブロック分割を、光分波部100を用いて光の周波数領域においても行うことで、回路速度の要求条件を緩和することが出来る。言い換えれば、信号受信装置101−i(i=1〜n)を単独で用いるに比べて、より広帯域な光シングルキャリア信号を復調することが出来る。
According to the third embodiment, the block division by the BPF, which has been performed in the electrical domain in the first and second embodiments, is also performed in the frequency domain of light using the
なお、光分波部100として、アレイ導波路型分波器を用いてもよいし、n分岐する光分波部と光バンドパスフィルタを組み合わせた構成を用いてもよい。さらに、光周波数領域で光シングルキャリア信号を2ブロックに分ける場合、光3dBカプラと光バンドパスフィルタとを組み合わせ構成でも可能である。
As the
なお、上述した図2または図9の周波数変換回路52−iでは、チャネル毎で周波数変換が行われた後、予め設定している全チャネル共通の電力の目標値にレベル調整し、全サブキャリアの信号電力を一定にすることで全サブキャリアの受信品質を同じにすることもできる。 In the frequency conversion circuit 52-i in FIG. 2 or FIG. 9 described above, after frequency conversion is performed for each channel, the level is adjusted to a preset target value of power common to all channels, and all subcarriers are set. The reception quality of all the subcarriers can be made the same by making the signal power of the same.
なお、上記においては、光シングルキャリア信号を受信しているが、無線によりシングルキャリア信号を受信するようにしてもよい。この場合、受信部を介して受信したシングルキャリア信号を、復調器5に入力するようにする。
In the above description, the optical single carrier signal is received. However, the single carrier signal may be received wirelessly. In this case, the single carrier signal received via the receiving unit is input to the
1、1A…信号受信装置
2…局部発振光源
3…カプラ
4…バランス受信器
5、5A…復調器
6…光90°ハイブリッドカプラ
50…分岐回路
51−1〜51−k、19b−1〜19b−k、19c−1〜19c−k…BPF(バンドパスフィルタ)
52−1〜52−k、18b−1〜18b−k、18c−1〜18c−k…周波数変換回路(周波数変換部)
53−1〜53−k、17a−1〜17a−k、17b−1〜17b−k、17c−1〜17c−k…A/D変換回路(アナログデジタル変換回路)
54−1〜54−k…GI除去回路(ガードインターバル除去部)
55−1〜55−k…フーリエ変換回路(フーリエ変換部)
56−1〜56−k…信号選択回路
57−1〜57−k…等化回路
58−1〜58−k…逆フーリエ変換回路(逆フーリエ変換部)
59−1〜59−k…復調回路
60…P/S変換回路(パラレルシリアル変換部)
61…局部発振器
62…共通クロック
600…局部発振光源
601…光3dBカプラ
620…局部発振器
DESCRIPTION OF
52-1 to 52-k, 18b-1 to 18b-k, 18c-1 to 18c-k... Frequency conversion circuit (frequency conversion unit)
53-1 to 53-k, 17a-1 to 17a-k, 17b-1 to 17b-k, 17c-1 to 17c-k ... A / D conversion circuit (analog / digital conversion circuit)
54-1 to 54-k... GI removal circuit (guard interval removal unit)
55-1 to 55-k ... Fourier transform circuit (Fourier transform unit)
56-1 to 56-k: signal selection circuits 57-1 to 57-k ... equalization circuits 58-1 to 58-k: inverse Fourier transform circuit (inverse Fourier transform unit)
59-1 to 59-k ... demodulator 60 ... P / S converter (parallel serial converter)
61 ...
Claims (14)
前記光シングルキャリア信号は、信号送信装置が、送信データをパラレル変換し、当該パラレル変換した送信データそれぞれについて、変調を施し、フーリエ変換を施し、オーバーサンプリングとなるように帯域外の周波数に0の周波数成分を挿入した後、逆フーリエ変換を施し、逆フーリエ変換された信号にガードインターバルを挿入し、同期したアナログ信号に変換し、周波数変換した後に、周波数帯域の信号を抽出して干渉部分を除去した信号を生成し、シリアルに生成された各チャネルの信号を合成し、入力信号に対応する広帯域な光信号を生成し、広帯域光シングルキャリア信号として送信した信号であり、
前記光シングルキャリア信号が光/電気変換されたシングルキャリア信号を分岐する分岐回路と、
それぞれが前記シングルキャリア信号のチャネルに対応し、自身に対応するチャネルの送信信号を復調する複数の処理部と、
前記複数の処理部が復調した送信信号をシリアル信号へ変換して出力するパラレルシリアル変換部と、
を有し、
前記処理部がそれぞれ、
前記分岐回路が分岐したシングルキャリア信号から、自チャネルに対応する周波数領域を抽出するバンドパスフィルタと、
前記バンドパスフィルタが抽出した信号を、自チャネルにより使用される周波数帯域の中心周波数となるように周波数変換を行う周波数変換回路と、
前記周波数変換回路が周波数変換した信号を、オーバーサンプリングするとともに他の処理部が出力するデジタル信号と同期したデジタル信号にアナログデジタル変換するアナログデジタル変換回路と、
前記アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換回路と、
前記フーリエ変換回路が変換したデジタル信号の中から、自チャネルで復調対象として予め定められているデジタル信号を選択する信号選択回路と、
前記信号選択回路が選択したデジタル信号を周波数領域で等化する等化回路と、
前記等化回路が等化したデジタル信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換回路と、
前記逆フーリエ変換回路が逆フーリエ変換したデジタル信号を所定の復調方式により復調する復調回路と、
を有し、
前記パラレルシリアル変換部が、
前記複数の復調回路が復調したそれぞれのチャネル毎の送信信号をシリアル信号へ変換する、
ことを特徴とする信号受信装置。 A signal receiving apparatus that receives and demodulates an optical single carrier signal including a transmission signal,
The optical single carrier signal is converted into parallel transmission data by a signal transmission device, and each of the parallel-converted transmission data is modulated, Fourier-transformed, and zero in frequency outside the band so as to be oversampled. After the frequency component is inserted, inverse Fourier transform is performed, a guard interval is inserted into the inverse Fourier transformed signal, converted to a synchronized analog signal, and after frequency conversion, the signal in the frequency band is extracted and the interference part is extracted. It is a signal generated by generating a removed signal, synthesizing serially generated signals of each channel, generating a broadband optical signal corresponding to the input signal, and transmitting it as a broadband optical single carrier signal,
A branch circuit for branching the single carrier signal obtained by optical / electrical conversion of the optical single carrier signal ;
A plurality of processing units each corresponding to a channel of the single carrier signal and demodulating a transmission signal of a channel corresponding to the channel ;
A parallel-serial conversion unit that converts the transmission signal demodulated by the plurality of processing units into a serial signal and outputs the serial signal;
Have
The processing units are respectively
A bandpass filter for extracting a frequency region corresponding to the own channel from a single carrier signal branched by the branch circuit;
A frequency conversion circuit that performs frequency conversion so that the signal extracted by the bandpass filter becomes the center frequency of the frequency band used by the own channel;
An analog-to-digital conversion circuit that performs analog-to-digital conversion to a digital signal that is over-sampled and synchronized with a digital signal that is output by another processing unit, the frequency-converted signal by the frequency conversion circuit;
A Fourier transform circuit for Fourier transforming the digital signal converted by the analog-digital conversion circuit;
A signal selection circuit for selecting a digital signal predetermined as a demodulation target in the own channel from the digital signals converted by the Fourier transform circuit;
An equalization circuit for equalizing the digital signal selected by the signal selection circuit in a frequency domain;
An inverse Fourier transform circuit for inverse Fourier transforming the digital signal equalized by the equalization circuit;
A demodulation circuit that demodulates the digital signal obtained by the inverse Fourier transform by the inverse Fourier transform circuit using a predetermined demodulation method;
Have
The parallel-serial conversion unit is
A transmission signal for each channel demodulated by the plurality of demodulation circuits is converted into a serial signal;
A signal receiving device.
前記信号受信装置が
光信号を出力する局部発振光源と、
前記受信した光シングルキャリア信号と前記局部発振光源が出力した光とを光信号として合波するカプラと、
前記カプラが合波した光信号を光/電気変換して電気シングルキャリア信号として出力するバランス受信器と、
を有し、
前記分岐回路が、
前記バランス受信器が光/電気変換した電気シングルキャリア信号を前記シングルキャリア信号として分岐する、
ことを特徴とする請求項1に記載の信号受信装置。 The signal receiving device receives an optical single carrier signal;
A local oscillation light source from which the signal receiving device outputs an optical signal;
A coupler for combining the received optical single carrier signal and the light output from the local oscillation light source as an optical signal;
A balance receiver that optically / electrically converts the optical signal combined by the coupler and outputs it as an electric single carrier signal;
Have
The branch circuit is
An electric single carrier signal optical / electrically converted by the balance receiver is branched as the single carrier signal;
The signal receiving device according to claim 1.
前記復調回路が復調したデジタル信号から周波数偏差を検出し、該検出した周波数偏差に基いて、前記局部発振光源が出力する光信号を調整する局部発振光源調整部、
を有することを特徴とする請求項2に記載の信号受信装置。 The signal receiving device is
A local oscillation light source adjustment unit that detects a frequency deviation from the digital signal demodulated by the demodulation circuit and adjusts an optical signal output from the local oscillation light source based on the detected frequency deviation;
The signal receiving apparatus according to claim 2, comprising:
前記アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去回路を有し、
前記フーリエ変換回路が、
前記ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の信号受信装置。 The processing units are respectively
The analog-to-digital conversion circuit has a guard interval removal circuit that removes a guard interval from a digital signal that has been converted from analog to digital,
The Fourier transform circuit is
The guard interval removal circuit performs Fourier transform on the signal from which the guard interval has been removed,
The signal receiving apparatus according to claim 1, wherein the signal receiving apparatus is a signal receiving apparatus.
前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号が、
前記チャネルのうち予め定められたいずれか1つのチャネルのみがガードインターバルを除去する信号位置を示すガードインターバル位置情報を有し、
他のチャネルは前記1つのチャネルと干渉することがないようにしてあり、
前記信号受信装置が、
前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号に含まれるガードインターバル位置情報を検出するガードインターバル位置情報検出部を有し、
前記ガードインターバルの信号位置を決める通信段階の後における通信段階において、
前記複数の処理部におけるガードインターバル除去回路が、
前記ガードインターバル位置情報検出部が検出したガードインターバル位置情報に基づいて、前記アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去する、
ことを特徴とする請求項4に記載の信号受信装置。 In the communication step of determining the signal position of the guard interval to be removed by the guard interval removal circuit,
The single carrier signal or optical single carrier signal is
Only one of the predetermined channels has guard interval position information indicating a signal position where the guard interval is removed,
The other channels do not interfere with the one channel,
The signal receiving device is
A guard interval position information detection unit for detecting guard interval position information included in the single carrier signal or the optical single carrier signal;
In the communication stage after the communication stage for determining the signal position of the guard interval,
The guard interval removal circuit in the plurality of processing units,
Based on the guard interval position information detected by the guard interval position information detection unit, the analog-digital conversion circuit removes the guard interval from the digital signal analog-digital converted,
The signal receiving apparatus according to claim 4.
前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号が、
前記チャネルのうち予め定められたいずれか1つのチャネルのみが前記ウィンドウ位置を検出するための信号位置を示すウィンドウ位置情報を有し、
他のチャネルは前記1つのチャネルと干渉することがないようにしてあり、
前記信号受信装置が、
前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号に含まれるウィンドウ位置情報を検出するウィンドウ位置情報検出部を有し、
前記フーリエ変換ウィンドウの信号位置を決める通信段階の後における通信段階において、
前記複数の処理部におけるフーリエ変換回路が、
前記ウィンドウ位置情報検出部が検出したウィンドウ位置情報に基づいて、前記アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号または前記ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換する、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の信号受信装置。 In the communication step of determining the signal position of the Fourier transform window where the Fourier transform circuit performs Fourier transform,
The single carrier signal or optical single carrier signal is
Only one of the predetermined channels has window position information indicating a signal position for detecting the window position, and
The other channels do not interfere with the one channel,
The signal receiving device is
A window position information detector for detecting window position information included in the single carrier signal or the optical single carrier signal;
In the communication stage after the communication stage for determining the signal position of the Fourier transform window,
The Fourier transform circuit in the plurality of processing units,
Based on the window position information detected by the window position information detection unit, Fourier transform the digital signal converted by the analog-digital conversion circuit or the signal from which the guard interval removal circuit has removed the guard interval,
The signal receiving device according to claim 1, wherein the signal receiving device is a signal receiving device.
前記光シングルキャリア信号は、信号送信装置が、送信データをパラレル変換し、当該パラレル変換した送信データそれぞれについて、変調を施し、フーリエ変換を施し、オーバーサンプリングとなるように帯域外の周波数に0の周波数成分を挿入した後、逆フーリエ変換を施し、逆フーリエ変換された信号にガードインターバルを挿入し、同期したアナログ信号に変換し、周波数変換した後に、周波数帯域の信号を抽出して干渉部分を除去した信号を生成し、シリアルに生成された各チャネルの信号を合成し、入力信号に対応する広帯域な光信号を生成し、広帯域光シングルキャリア信号として送信した信号であり、
光信号を出力する局部発振光源と、
前記受信した光シングルキャリア信号と前記局部発振光源が出力した光とを合波してI相とQ相との光信号を出力する光90°ハイブリッドカプラと、
前記光90°ハイブリッドカプラが出力するI相の光信号を電気信号に変換してI相シングルキャリア信号として出力するバランスドレシーバであるI相バランスドレシーバと、
前記光90°ハイブリッドカプラが出力するQ相の光信号を電気信号に変換してQ相シングルキャリア信号として出力するバランスドレシーバであるQ相バランスドレシーバと、
前記I相バランスドレシーバが出力するI相シングルキャリア信号と前記Q相バランスドレシーバが出力するQ相シングルキャリア信号とを復調して送信信号を出力する復調器と、
を有し、
前記復調器が、
それぞれが前記光シングルキャリア信号のチャネルに対応し、自身に対応するチャネルの送信信号を復調する複数の処理部と、
前記複数の処理部が復調した送信信号をシリアル信号へ変換して出力するパラレルシリアル変換部と、
を有し、
前記処理部がそれぞれ、
前記I相バランスドレシーバが出力するI相シングルキャリア信号から、自チャネルに対応する周波数領域を抽出するバンドパスフィルタであるI相バンドパスフィルタと、
前記Q相バランスドレシーバが出力するQ相シングルキャリア信号から、自チャネルに対応する周波数領域を抽出するバンドパスフィルタであるQ相バンドパスフィルタと、
前記I相バンドパスフィルタが抽出した信号と前記Q相バンドパスフィルタが抽出した信号とを、自チャネルにより使用される周波数帯域の中心周波数となるように周波数変換を行い、I相およびQ相の周波数変換した信号として出力する周波数変換回路と、
前記周波数変換回路が周波数変換したI相の信号を、オーバーサンプリングするとともに他の処理部が出力するデジタル信号と同期したデジタル信号にアナログデジタル変換するアナログデジタル変換回路であるI相アナログデジタル変換回路と、
前記周波数変換回路が周波数変換したQ相の信号を、オーバーサンプリングするとともに他の処理部が出力するデジタル信号と同期したデジタル信号にアナログデジタル変換するアナログデジタル変換回路であるQ相アナログデジタル変換回路と、
前記I相アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換回路であるI相フーリエ変換回路と、
前記Q相アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換回路であるQ相フーリエ変換回路と、
前記I相フーリエ変換回路が変換したデジタル信号の中から、自チャネルで復調対象として予め定められているデジタル信号を選択する信号選択回路であるI相信号選択回路と、
前記Q相フーリエ変換回路が変換したデジタル信号の中から、自チャネルで復調対象として予め定められているデジタル信号を選択する信号選択回路であるQ相信号選択回路と、
前記I相信号選択回路が選択したデジタル信号を周波数領域で等化するI相等化回路と、
前記Q相信号選択回路が選択したデジタル信号を周波数領域で等化するQ相等化回路と、
前記I相等化回路が等化したデジタル信号と前記Q相等化回路が等化したデジタル信号とを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換回路と、
前記逆フーリエ変換回路が逆フーリエ変換したデジタル信号を所定の復調方式により復調する復調回路と、
を有し、
前記パラレルシリアル変換部が、
前記複数の復調回路が復調したそれぞれのチャネル毎の送信信号をシリアル信号へ変換する、
ことを特徴とする信号受信装置。 A signal receiving apparatus that receives and demodulates an optical single carrier signal including a transmission signal,
The optical single carrier signal is converted into parallel transmission data by a signal transmission device, and each of the parallel-converted transmission data is modulated, Fourier-transformed, and zero in frequency outside the band so as to be oversampled. After the frequency component is inserted, inverse Fourier transform is performed, a guard interval is inserted into the inverse Fourier transformed signal, converted to a synchronized analog signal, and after frequency conversion, the signal in the frequency band is extracted and the interference part is extracted. It is a signal generated by generating a removed signal, synthesizing serially generated signals of each channel, generating a broadband optical signal corresponding to the input signal, and transmitting it as a broadband optical single carrier signal,
A local oscillation light source that outputs an optical signal;
An optical 90 ° hybrid coupler that combines the received optical single carrier signal and the light output from the local oscillation light source to output optical signals of I phase and Q phase;
An I-phase balanced receiver that is a balanced receiver that converts an I-phase optical signal output by the optical 90 ° hybrid coupler into an electrical signal and outputs the signal as an I-phase single carrier signal;
A Q-phase balanced receiver that is a balanced receiver that converts a Q-phase optical signal output by the optical 90 ° hybrid coupler into an electrical signal and outputs the signal as a Q-phase single carrier signal;
A demodulator that demodulates the I-phase single carrier signal output by the I-phase balanced receiver and the Q-phase single carrier signal output by the Q-phase balanced receiver and outputs a transmission signal;
Have
The demodulator
A plurality of processing units each corresponding to a channel of the optical single carrier signal and demodulating a transmission signal of a channel corresponding to the channel;
A parallel-serial conversion unit that converts the transmission signal demodulated by the plurality of processing units into a serial signal and outputs the serial signal;
Have
The processing units are respectively
An I-phase bandpass filter that is a bandpass filter that extracts a frequency region corresponding to the own channel from an I-phase single carrier signal output by the I-phase balanced receiver;
A Q-phase bandpass filter that is a bandpass filter that extracts a frequency region corresponding to the own channel from a Q-phase single carrier signal output by the Q-phase balanced receiver;
The signal extracted by the I-phase bandpass filter and the signal extracted by the Q-phase bandpass filter are frequency-converted so as to be the center frequency of the frequency band used by the own channel, and the I-phase and Q-phase signals are converted. A frequency conversion circuit that outputs a frequency converted signal;
An I-phase analog-to-digital conversion circuit that is an analog-to-digital conversion circuit that over-samples the I-phase signal frequency-converted by the frequency conversion circuit and performs analog-to-digital conversion to a digital signal that is synchronized with a digital signal output by another processing unit; ,
A Q-phase analog-to-digital conversion circuit, which is an analog-to-digital conversion circuit that over-samples the Q-phase signal frequency-converted by the frequency conversion circuit and converts the signal into a digital signal synchronized with a digital signal output by another processing unit; ,
An I-phase Fourier transform circuit, which is a Fourier transform circuit that Fourier transforms the digital signal converted by the I-phase analog-digital conversion circuit;
A Q-phase Fourier transform circuit which is a Fourier transform circuit that Fourier-transforms the digital signal converted by the Q-phase analog-digital conversion circuit;
An I-phase signal selection circuit which is a signal selection circuit for selecting a digital signal predetermined as a demodulation target in the own channel from the digital signals converted by the I-phase Fourier transform circuit;
A Q-phase signal selection circuit which is a signal selection circuit for selecting a digital signal predetermined as a demodulation target in the own channel from the digital signals converted by the Q-phase Fourier transform circuit;
An I-phase equalization circuit for equalizing the digital signal selected by the I-phase signal selection circuit in a frequency domain;
A Q-phase equalization circuit for equalizing the digital signal selected by the Q-phase signal selection circuit in a frequency domain;
An inverse Fourier transform circuit for inverse Fourier transforming the digital signal equalized by the I-phase equalization circuit and the digital signal equalized by the Q-phase equalization circuit;
A demodulation circuit that demodulates the digital signal obtained by the inverse Fourier transform by the inverse Fourier transform circuit using a predetermined demodulation method;
Have
The parallel-serial conversion unit is
A transmission signal for each channel demodulated by the plurality of demodulation circuits is converted into a serial signal;
A signal receiving device.
前記復調回路が復調したデジタル信号から周波数偏差を検出し、該検出した周波数偏差に基いて、前記局部発振光源が出力する光信号を調整する局部発振光源調整部、
を有することを特徴とする請求項7に記載の信号受信装置。 The signal receiving device is
A local oscillation light source adjustment unit that detects a frequency deviation from the digital signal demodulated by the demodulation circuit and adjusts an optical signal output from the local oscillation light source based on the detected frequency deviation;
The signal receiving apparatus according to claim 7, comprising:
前記I相アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去回路であるI相ガードインターバル除去回路と、
前記Q相アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去するガードインターバル除去回路であるQ相ガードインターバル除去回路と、
を有し、
前記I相フーリエ変換回路が、
前記I相ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換し、
前記Q相フーリエ変換回路が、
前記Q相ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換する、
ことを特徴とする請求項7または請求項8に記載の信号受信装置。 The processing units are respectively
An I-phase guard interval removal circuit, which is a guard interval removal circuit that removes a guard interval from the digital signal analog-digital converted by the I-phase analog-digital conversion circuit;
A Q-phase guard interval removal circuit, which is a guard interval removal circuit that removes a guard interval from the digital signal analog-digital converted by the Q-phase analog-digital conversion circuit;
Have
The I-phase Fourier transform circuit is
The I-phase guard interval removing circuit Fourier-transforms the signal from which the guard interval is removed,
The Q-phase Fourier transform circuit is
The Q phase guard interval removal circuit performs Fourier transform on the signal from which the guard interval has been removed.
The signal receiving apparatus according to claim 7 or 8, wherein
前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号が、
前記チャネルのうち予め定められたいずれか1つのチャネルのみがガードインターバルを除去する信号位置を示すガードインターバル位置情報を有し、
他のチャネルは前記1つのチャネルと干渉することがないようにしてあり、
前記信号受信装置が、
前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号に含まれるガードインターバル位置情報を検出するガードインターバル位置情報検出部を有し、
前記ガードインターバルの信号位置を決める通信段階の後における通信段階において、
前記複数の処理部におけるI相ガードインターバル除去回路が、
前記ガードインターバル位置情報検出部が検出したガードインターバル位置情報に基づいて、前記I相アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去し、
前記複数の処理部におけるQ相ガードインターバル除去回路が、
前記ガードインターバル位置情報検出部が検出したガードインターバル位置情報に基づいて、前記Q相アナログデジタル変換回路がアナログデジタル変換したデジタル信号からガードインターバルを除去する、
ことを特徴とする請求項9に記載の信号受信装置。 In the communication step of determining the signal position of the guard interval to be removed by the guard interval removal circuit,
The single carrier signal or optical single carrier signal is
Only one of the predetermined channels has guard interval position information indicating a signal position where the guard interval is removed,
The other channels do not interfere with the one channel,
The signal receiving device is
A guard interval position information detection unit for detecting guard interval position information included in the single carrier signal or the optical single carrier signal;
In the communication stage after the communication stage for determining the signal position of the guard interval,
The I-phase guard interval removal circuit in the plurality of processing units,
Based on the guard interval position information detected by the guard interval position information detection unit, the guard interval is removed from the digital signal analog-digital converted by the I-phase analog-digital conversion circuit,
A Q-phase guard interval removal circuit in the plurality of processing units,
Based on the guard interval position information detected by the guard interval position information detection unit, the Q phase analog-digital conversion circuit removes the guard interval from the digital signal analog-digital converted,
The signal receiving device according to claim 9.
前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号が、
前記チャネルのうち予め定められたいずれか1つのチャネルのみが前記ウィンドウ位置を検出するための信号位置を示すウィンドウ位置情報を有し、
他のチャネルは前記1つのチャネルと干渉することがないようにしてあり、
前記信号受信装置が、
前記シングルキャリア信号または光シングルキャリア信号に含まれるウィンドウ位置情報を検出するウィンドウ位置情報検出部を有し、
前記フーリエ変換ウィンドウの信号位置を決める通信段階の後における通信段階において、
前記複数の処理部におけるI相フーリエ変換回路が、
前記ウィンドウ位置情報検出部が検出したウィンドウ位置情報に基づいて、前記I相アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号または前記I相ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換し、
前記複数の処理部におけるQ相フーリエ変換回路が、
前記ウィンドウ位置情報検出部が検出したウィンドウ位置情報に基づいて、前記Q相アナログデジタル変換回路が変換したデジタル信号または前記Q相ガードインターバル除去回路がガードインターバルを除去した信号をフーリエ変換する、
ことを特徴とする請求項7から請求項10のいずれかに記載の信号受信装置。 In the communication step of determining the signal position of the Fourier transform window where the Fourier transform circuit performs Fourier transform,
The single carrier signal or optical single carrier signal is
Only one of the predetermined channels has window position information indicating a signal position for detecting the window position, and
The other channels do not interfere with the one channel,
The signal receiving device is
A window position information detector for detecting window position information included in the single carrier signal or the optical single carrier signal;
In the communication stage after the communication stage for determining the signal position of the Fourier transform window,
An I-phase Fourier transform circuit in the plurality of processing units,
Based on the window position information detected by the window position information detector, the digital signal converted by the I-phase analog-digital conversion circuit or the signal from which the I-phase guard interval removal circuit has removed the guard interval is Fourier transformed,
A Q-phase Fourier transform circuit in the plurality of processing units,
Based on the window position information detected by the window position information detection unit, the digital signal converted by the Q-phase analog-to-digital conversion circuit or the signal from which the Q-phase guard interval removal circuit has removed the guard interval is Fourier transformed.
The signal receiving apparatus according to claim 7, wherein the signal receiving apparatus is a signal receiving apparatus.
前記複数の信号受信装置がそれぞれ異なる周波数帯域のチャネルを復調するように予め設定してあり、
前記信号受信システムが、
受信した光シングルキャリア信号を前記複数の信号受信装置が復調する周波数帯域のチャネルに分波し、該分波した光シングルキャリア信号を周波数帯域が対応する前記信号受信装置に出力する光分波部を有し、
前記複数の信号受信装置それぞれが、
前記光分波部から入力されたチャネルの光シングルキャリア信号を復調する、
ことを特徴とする信号受信システム。 A signal receiving system comprising a plurality of signal receiving devices according to any one of claims 2 to 11,
The plurality of signal receiving devices are preset so as to demodulate channels of different frequency bands,
The signal receiving system is
An optical demultiplexing unit that demultiplexes the received optical single carrier signal into a channel of a frequency band demodulated by the plurality of signal receiving apparatuses and outputs the demultiplexed optical single carrier signal to the signal receiving apparatus corresponding to the frequency band Have
Each of the plurality of signal receiving devices,
Demodulate the optical single carrier signal of the channel input from the optical demultiplexing unit,
A signal receiving system.
前記分波したチャネルの周波数帯域が、少なくとも対応する前記信号受信装置が復調する周波数帯域よりも広くなるように、前記受信した光シングルキャリア信号を前記複数の信号受信装置が復調する周波数帯域のチャネルに分波する、
ことを特徴とする請求項12に記載の信号受信システム。 The optical demultiplexing unit is
Channels in the frequency band in which the plurality of signal receiving devices demodulate the received optical single carrier signal so that the frequency band of the demultiplexed channel is at least wider than the frequency band in which the corresponding signal receiving device demodulates. To demultiplex,
The signal receiving system according to claim 12.
前記光シングルキャリア信号は、信号送信装置が、送信データをパラレル変換し、当該パラレル変換した送信データそれぞれについて、変調を施し、フーリエ変換を施し、オーバーサンプリングとなるように帯域外の周波数に0の周波数成分を挿入した後、逆フーリエ変換を施し、逆フーリエ変換された信号にガードインターバルを挿入し、同期したアナログ信号に変換し、周波数変換した後に、周波数帯域の信号を抽出して干渉部分を除去した信号を生成し、シリアルに生成された各チャネルの信号を合成し、入力信号に対応する広帯域な光信号を生成し、広帯域光シングルキャリア信号として送信した信号であり、
前記光シングルキャリア信号が光/電気変換されたシングルキャリア信号を分岐する分岐手順と、
それぞれが前記シングルキャリア信号のチャネルに対応し、自身に対応するチャネルの送信信号を復調する複数の処理手順と、
前記複数の処理手順で復調した送信信号をシリアル信号へ変換して出力するパラレルシリアル変換手順と、
を有し、
前記処理手順がそれぞれ、
前記分岐手順で分岐したシングルキャリア信号から、自チャネルに対応する周波数領域を抽出するバンドパスフィルタ手順と、
前記バンドパスフィルタ手順で抽出した信号を、自チャネルにより使用される周波数帯域の中心周波数となるように周波数変換を行う周波数変換手順と、
前記周波数変換手順で周波数変換した信号を、オーバーサンプリングするとともに他の処理手順が出力するデジタル信号と同期したデジタル信号にアナログデジタル変換するアナログデジタル変換手順と、
前記アナログデジタル変換手順で変換したデジタル信号をフーリエ変換するフーリエ変換手順と、
前記フーリエ変換手順で変換したデジタル信号の中から、自チャネルで復調対象として予め定められているデジタル信号を選択する信号選択手順と、
前記信号選択手順で選択したデジタル信号を周波数領域で等化する等化手順と、
前記等化手順で等化したデジタル信号を逆フーリエ変換する逆フーリエ変換手順と、
前記逆フーリエ変換手順で逆フーリエ変換したデジタル信号を所定の復調方式により復調する復調手順と、
を有し、
前記パラレルシリアル変換手順が、
前記複数の復調手順で復調したそれぞれのチャネル毎の送信信号をシリアル信号へ変換する、
ことを特徴とする信号受信方法。 A signal receiving method used in a signal receiving apparatus that receives and demodulates an optical single carrier signal including a transmission signal,
The optical single carrier signal is converted into parallel transmission data by a signal transmission device, and each of the parallel-converted transmission data is modulated, Fourier-transformed, and zero in frequency outside the band so as to be oversampled. After the frequency component is inserted, inverse Fourier transform is performed, a guard interval is inserted into the inverse Fourier transformed signal, converted to a synchronized analog signal, and after frequency conversion, the signal in the frequency band is extracted and the interference part is extracted. It is a signal generated by generating a removed signal, synthesizing serially generated signals of each channel, generating a broadband optical signal corresponding to the input signal, and transmitting it as a broadband optical single carrier signal,
A branching procedure for branching the optically / electrically converted single carrier signal from the optical single carrier signal;
A plurality of processing procedures each corresponding to a channel of the single carrier signal and demodulating a transmission signal of a channel corresponding to the channel ;
A parallel-serial conversion procedure for converting the transmission signal demodulated in the plurality of processing procedures into a serial signal and outputting the serial signal;
Have
Each of the processing procedures is
A bandpass filter procedure for extracting a frequency region corresponding to the own channel from the single carrier signal branched in the branching procedure;
A frequency conversion procedure for performing frequency conversion so that the signal extracted by the bandpass filter procedure becomes the center frequency of the frequency band used by the own channel;
An analog-to-digital conversion procedure for analog-to-digital conversion of the signal frequency-converted in the frequency conversion procedure into a digital signal that is oversampled and synchronized with a digital signal output by another processing procedure;
Fourier transform procedure for Fourier transforming the digital signal converted by the analog-digital conversion procedure;
From the digital signal converted by the Fourier transform procedure, a signal selection procedure for selecting a digital signal predetermined as a demodulation target in its own channel;
An equalization procedure for equalizing the digital signal selected in the signal selection procedure in the frequency domain;
An inverse Fourier transform procedure for performing an inverse Fourier transform on the digital signal equalized by the equalization procedure;
Demodulation procedure for demodulating the digital signal inverse Fourier transformed by the inverse Fourier transform procedure by a predetermined demodulation method;
Have
The parallel serial conversion procedure is:
Converting a transmission signal for each channel demodulated by the plurality of demodulation procedures into a serial signal;
And a signal receiving method.
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