JP5699917B2 - COMMUNICATION DEVICE AND COMMUNICATION METHOD - Google Patents

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Description

本発明は、通信機および通信方法に関する。   The present invention relates to a communication device and a communication method.

ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式の通信では、入力信号をサブキャリア変調し、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transformation：逆高速フーリエ変換）を行い、ベースバンド信号を生成する。そのため、サブキャリアの数が増え、ＦＦＴ（Fast Fourier Transformation：高速フーリエ変換）サイズが大きくなると、大きなピークを持つベースバンド信号が生成され、ＰＡＰＲ（Peak-to-Average Power Ratio：ピーク対平均電力比）が高くなるという性質を持っている。ＰＡＰＲが高くなると、信号を歪みなく伝送するために広範囲において線形性を有する増幅器が必要となる。そこでＰＡＰＲを低減するための技術が開発されている。   In OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) communication, an input signal is subjected to subcarrier modulation, IFFT (Inverse Fast Fourier Transformation) is performed, and a baseband signal is generated. Therefore, when the number of subcarriers increases and the FFT (Fast Fourier Transformation) size increases, a baseband signal with a large peak is generated, and the PAPR (Peak-to-Average Power Ratio) ) Is high. As the PAPR increases, an amplifier having linearity in a wide range is required to transmit a signal without distortion. Therefore, techniques for reducing PAPR have been developed.

特許文献１では、ＰＡＰＲを低減するため、ＩＦＦＴを行う前に逐次決定法により算出した最適位相に基づきサブキャリア変調信号の位相を制御する。   In Patent Document 1, in order to reduce PAPR, the phase of the subcarrier modulation signal is controlled based on the optimum phase calculated by the sequential determination method before performing IFFT.

特開２００６−１６５７８１号公報JP 2006-165781 A

ＯＦＤＭ方式の通信では、ＰＡＰＲを低減することが課題となっている。特許文献１では、ＰＡＰＲを低減する最適位相を算出するために繰り返し計算処理を行い、サブキャリアごとに位相を制御する必要がある。また特許文献１に開示されている技術では、ＰＡＰＲの低減の程度を制御することはできない。   In OFDM communication, reducing PAPR is an issue. In Patent Document 1, it is necessary to perform iterative calculation processing in order to calculate the optimum phase for reducing the PAPR, and to control the phase for each subcarrier. Further, the technique disclosed in Patent Document 1 cannot control the degree of PAPR reduction.

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、ＯＦＤＭ方式の通信において、ＰＡＰＲの最大値を低減し、さらにＰＡＰＲの低減の程度を制御することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce the maximum value of PAPR and control the degree of reduction of PAPR in OFDM communication.

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る通信機は、
直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機であって、
入力信号を所定の変調方式で変調し、周波数成分が互いに直交するサブキャリアに割り当て、サブキャリア変調信号を生成する変調手段と、
前記サブキャリア変調信号の逆高速フーリエ変換を行って第１データを生成するＩＦＦＴ手段と、
入力データの要素の順序を逆にして所定の要素の符号を反転させたデータを前記入力データに加算し、各要素を２で除算する演算手段と、
前記第１データを前記入力データとして前記演算手段の処理を行った後に、前記演算手段の処理を行った回数が所定の演算回数に達するまで、前記演算手段の演算結果を二等分し、分割後のそれぞれのデータを前記入力データとして前記演算手段の処理を繰り返し行う制御手段と、
前記演算手段の演算結果を分割したときの位置に並べて結合したデータを合成してベースバンド信号を生成する合成手段と、
前記ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a communication device according to the first aspect of the present invention provides:
A communication device that communicates with other devices by orthogonal frequency division multiplex communication wireless communication,
Modulation means for modulating an input signal by a predetermined modulation method, assigning frequency components to subcarriers orthogonal to each other, and generating a subcarrier modulation signal;
IFFT means for generating first data by performing an inverse fast Fourier transform on the subcarrier modulation signal;
Arithmetic means for reversing the order of elements of input data and inverting the sign of a predetermined element to the input data, and dividing each element by 2;
After the processing of the computing means is performed using the first data as the input data, the computation result of the computing means is divided into two equal parts until the number of times the computing means is processed reaches a predetermined number of computations. Control means for repeatedly performing the processing of the computing means using each subsequent data as the input data;
Combining means for generating a baseband signal by combining the combined data arranged at the position when the calculation result of the calculating means is divided;
Transmitting means for generating and transmitting a transmission signal from the baseband signal;
It is characterized by providing.

好ましくは、前記演算手段は、前記入力データの要素の順序を逆にしたデータの下半分の要素の符号を反転させる。   Preferably, the calculation means inverts the sign of the lower half of the data obtained by reversing the order of the elements of the input data.

本発明の第２の観点に係る通信機は、
直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機であって、
送信信号を受信してベースバンド信号を生成する受信手段と、
前記ベースバンド信号を直並列変換して並列信号を生成する直並列変換手段と、
入力データを、２を所定の回数乗じた値である所定の個数のデータに等分して、分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にして所定の要素の符号を反転させたデータを分割したときの位置に並べて結合したデータを前記入力データに加算する逆演算手段と、
前記並列信号を前記入力データとして前記逆演算手段の処理を行った後に、前記逆演算手段の処理を行った回数が所定の演算回数に達するまで、前記所定の回数を１ずつ減算して、前記逆演算手段の演算結果を前記入力データとして前記逆演算手段の処理を繰り返し行う受信側制御手段と、
前記逆演算手段の演算結果の高速フーリエ変換を行ってサブキャリア変調信号を生成するＦＦＴ手段と、
前記サブキャリア変調信号を所定の復調方式で復調する復調手段と、
を備えることを特徴とする。 The communication device according to the second aspect of the present invention is:
A communication device that communicates with other devices by orthogonal frequency division multiplex communication wireless communication,
Receiving means for receiving a transmission signal and generating a baseband signal;
Serial-parallel conversion means for generating a parallel signal by serial-parallel conversion of the baseband signal;
Data obtained by equally dividing the input data into a predetermined number of data that is a value obtained by multiplying 2 by a predetermined number of times, and reversing the order of the elements of each divided data and inverting the sign of the predetermined element Inverse operation means for adding the combined data to the input data arranged in the position when divided,
After performing the processing of the inverse operation means using the parallel signal as the input data, the predetermined number of times is subtracted by 1 until the number of times of the processing of the inverse operation means reaches a predetermined number of operations, Receiving-side control means for repeatedly performing the processing of the inverse computing means using the computation result of the inverse computing means as the input data;
FFT means for generating a subcarrier modulation signal by performing a fast Fourier transform of the calculation result of the inverse calculation means;
Demodulation means for demodulating the subcarrier modulation signal by a predetermined demodulation method;
It is characterized by providing.

好ましくは、前記逆演算手段は、前記分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にしたデータの上半分の要素の符号を反転させる。   Preferably, the inverse operation means inverts the sign of the upper half of the data obtained by reversing the order of the elements of the divided data.

本発明の第３の観点に係る通信方法は、
直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機が行う通信方法であって、
入力信号を所定の変調方式で変調し、周波数成分が互いに直交するサブキャリアに割り当て、サブキャリア変調信号を生成する変調ステップと、
前記サブキャリア変調信号の逆高速フーリエ変換を行って第１データを生成するＩＦＦＴステップと、
入力データの要素の順序を逆にして所定の要素の符号を反転させたデータを前記入力データに加算し、各要素を２で除算する演算ステップと、
前記第１データを前記入力データとして前記演算ステップの処理を行った後に、前記演算ステップの処理を行った回数が所定の演算回数に達するまで、前記演算ステップの演算結果を二等分し、分割後のそれぞれのデータを前記入力データとして前記演算ステップの処理を繰り返し行う制御ステップと、
前記演算ステップの演算結果を分割したときの位置に並べて結合したデータを合成してベースバンド信号を生成する合成ステップと、
前記ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信ステップと、
を備えることを特徴とする。 The communication method according to the third aspect of the present invention is:
A communication method performed by a communication device that communicates with other devices by wireless communication of an orthogonal frequency division multiplex communication method,
A modulation step of modulating an input signal with a predetermined modulation method, assigning frequency components to subcarriers orthogonal to each other, and generating a subcarrier modulation signal;
IFFT step for generating first data by performing an inverse fast Fourier transform on the subcarrier modulation signal;
A calculation step of reversing the order of elements of input data and inverting the sign of a predetermined element to the input data, and dividing each element by 2;
After the processing of the calculation step is performed using the first data as the input data, the calculation result of the calculation step is divided into two equal parts until the number of times of the processing of the calculation step reaches a predetermined number of calculations. A control step of repeatedly performing the processing of the calculation step using each subsequent data as the input data;
A synthesis step of generating a baseband signal by synthesizing the combined data arranged at the position when the calculation result of the calculation step is divided;
A transmission step of generating and transmitting a transmission signal from the baseband signal;
It is characterized by providing.

好ましくは、前記演算ステップにおいて、前記入力データの要素の順序を逆にしたデータの下半分の要素の符号を反転させる。   Preferably, in the calculation step, the sign of the lower half of the data obtained by reversing the order of the elements of the input data is inverted.

本発明の第４の観点に係る通信方法は、
直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機が行う通信方法であって、
送信信号を受信してベースバンド信号を生成する受信ステップと、
前記ベースバンド信号を直並列変換して並列信号を生成する直並列変換ステップと、
入力データを、２を所定の回数乗じた値である所定の個数のデータに等分して、分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にして所定の要素の符号を反転させたデータを分割したときの位置に並べて結合したデータを前記入力データに加算する逆演算ステップと、
前記並列信号を前記入力データとして前記逆演算ステップの処理を行った後に、前記逆演算ステップの処理を行った回数が所定の演算回数に達するまで、前記所定の回数を１ずつ減算して、前記逆演算ステップの演算結果を前記入力データとして前記逆演算ステップの処理を繰り返し行う受信側制御ステップと、
前記逆演算ステップの演算結果の高速フーリエ変換を行ってサブキャリア変調信号を生成するＦＦＴステップと、
前記サブキャリア変調信号を所定の復調方式で復調する復調ステップと、
を備えることを特徴とする。 A communication method according to a fourth aspect of the present invention is:
A communication method performed by a communication device that communicates with other devices by wireless communication of an orthogonal frequency division multiplex communication method,
A reception step of receiving a transmission signal and generating a baseband signal;
A serial-parallel conversion step for generating a parallel signal by serial-parallel conversion of the baseband signal;
Data obtained by equally dividing the input data into a predetermined number of data that is a value obtained by multiplying 2 by a predetermined number of times, and reversing the order of the elements of each divided data and inverting the sign of the predetermined element An inverse operation step of adding the combined data arranged at the position when divided to the input data;
After performing the process of the inverse operation step using the parallel signal as the input data, the predetermined number of times is subtracted by 1 until the number of times of performing the process of the inverse operation step reaches a predetermined number of operations, A reception-side control step of repeatedly performing the processing of the inverse operation step using the operation result of the inverse operation step as the input data;
An FFT step of generating a subcarrier modulation signal by performing a fast Fourier transform of the operation result of the inverse operation step;
A demodulation step for demodulating the subcarrier modulation signal by a predetermined demodulation method;
It is characterized by providing.

好ましくは、前記逆演算ステップにおいて、前記分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にしたデータの上半分の要素の符号を反転させる。   Preferably, in the reverse operation step, the sign of the upper half of the data obtained by reversing the order of the elements of the divided data is inverted.

本発明によれば、ＯＦＤＭ方式の通信において、ＰＡＰＲの最大値を低減し、さらにＰＡＰＲの低減の程度を制御することが可能になる。   According to the present invention, it is possible to reduce the maximum value of PAPR and control the degree of reduction of PAPR in OFDM communication.

本発明の実施の形態に係る通信機の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the communication apparatus which concerns on embodiment of this invention. 実施の形態に係る通信機の異なる構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a different structure of the communication apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態における送信側の演算処理の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the calculation process of the transmission side in embodiment. 実施の形態における送信演算の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the transmission calculation in embodiment. 実施の形態における送信側の演算処理の異なる構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example from which the calculation process by the side of transmission in an embodiment differs. 実施の形態における受信側の演算処理の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the arithmetic processing of the receiving side in embodiment. 実施の形態における受信演算の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the reception calculation in embodiment. 同一信号でシミュレーションしたベースバンド信号のＰＡＰＲ特性を示す図である。It is a figure which shows the PAPR characteristic of the baseband signal simulated with the same signal. ＦＦＴサイズを１６としてランダム信号を用いてシミュレーションしたベースバンド信号のＰＡＰＲ特性を示す図である。It is a figure which shows the PAPR characteristic of the baseband signal simulated using the random signal by setting the FFT size to 16. ＦＦＴサイズを２０４８としてランダム信号を用いてシミュレーションしたベースバンド信号のＰＡＰＲ特性を示す図である。It is a figure which shows the PAPR characteristic of the baseband signal simulated using the random signal for FFT size as 2048.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお図中、同一または同等の部分には同一の符号を付す。以下の説明において、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transformation：逆高速フーリエ変換）は、ＩＦＦＴとＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transformation：逆離散フーリエ変換）を含む概念とする。したがって本発明の実施の形態においては、ＩＦＦＴの代わりに、ＩＤＦＴを行うよう構成してもよい。同様にＦＦＴ（Fast Fourier Transformation：高速フーリエ変換）は、ＦＦＴとＤＦＴ（Discrete Fourier Transformation：離散フーリエ変換）を含む概念とする。またＩＤＦＴおよびＤＦＴを行う場合は、以下の説明におけるＦＦＴサイズとは、ＤＦＴのサイズを意味する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals. In the following description, IFFT (Inverse Fast Fourier Transformation) is a concept including IFFT and IDFT (Inverse Discrete Fourier Transformation). Therefore, in the embodiment of the present invention, IDFT may be performed instead of IFFT. Similarly, FFT (Fast Fourier Transformation) is a concept including FFT and DFT (Discrete Fourier Transformation). When performing IDFT and DFT, the FFT size in the following description means the size of the DFT.

図１は、本発明の実施の形態に係る通信機の構成例を示すブロック図である。通信機１は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing：直交周波数分割多重）方式の無線通信により他の機器と通信を行う。通信機１は、アンテナ１０、変調部１１、直並列変換部１２、ＩＦＦＴ部１３、演算部１４、送信部１５、およびコントローラ２０を備える。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a communication device according to an embodiment of the present invention. The communication device 1 communicates with other devices by OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) wireless communication. The communication device 1 includes an antenna 10, a modulation unit 11, a serial-parallel conversion unit 12, an IFFT unit 13, a calculation unit 14, a transmission unit 15, and a controller 20.

コントローラ２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）２１、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３、およびＲＯＭ（Read-Only Memory）２４を備える。複雑化を避け、理解を容易にするために、コントローラ２０から各部への信号線が省略されているが、コントローラ２０は通信機１の各部にＩ／Ｏ（Input／Output）２２を介して接続しており、それらの処理の開始、終了、処理内容の制御を行う。   The controller 20 includes a CPU (Central Processing Unit) 21, a RAM (Random Access Memory) 23, and a ROM (Read-Only Memory) 24. In order to avoid complication and to facilitate understanding, signal lines from the controller 20 to each part are omitted, but the controller 20 is connected to each part of the communication device 1 via an I / O (Input / Output) 22. The start and end of these processes and the control of the process contents are performed.

ＲＡＭ２３には、例えば送信フレームを生成するためのデータが記憶されている。ＲＯＭ２４は、コントローラ２０が通信機１の動作を制御するための制御プログラムを格納する。コントローラ２０は、制御プログラムに基づいて、通信機１を制御する。   In the RAM 23, for example, data for generating a transmission frame is stored. The ROM 24 stores a control program for the controller 20 to control the operation of the communication device 1. The controller 20 controls the communication device 1 based on the control program.

図２は、実施の形態に係る通信機の異なる構成例を示すブロック図である。上述の通信機１に受信機能をもたせるため、図２に示す通信機１はさらに復調部３１、並直列変換部３２、ＦＦＴ部３３、逆演算部３４、受信部３５、および送受信切替部３６を備える。送信機能および受信機能を備える図２に示す通信機１を用いて、通信機１が行う通信方法について以下に説明する。   FIG. 2 is a block diagram illustrating a different configuration example of the communication device according to the embodiment. In order to provide the above-described communication device 1 with a reception function, the communication device 1 illustrated in FIG. 2 further includes a demodulation unit 31, a parallel-serial conversion unit 32, an FFT unit 33, an inverse operation unit 34, a reception unit 35, and a transmission / reception switching unit 36. Prepare. A communication method performed by the communication device 1 using the communication device 1 shown in FIG. 2 having a transmission function and a reception function will be described below.

変調部１１は、入力信号を所定の変調方式で変調し、変調信号を生成し、直並列変換部１２に送る。変調方式として、例えばＱＰＳＫ（Quadrature Phase-Shift Keying：四位相偏移変調）を用いる。直並列変換部１２は、変調信号を直並列変換して並列信号を生成し、周波数成分が互いに直交するサブキャリアに割り当て、サブキャリア変調信号を生成する。そして、サブキャリア変調信号をＩＦＦＴ部１３に送る。ＩＦＦＴ部１３は、サブキャリア変調信号のＩＦＦＴを行い、第１データを生成して演算部１４に送る。   The modulation unit 11 modulates the input signal using a predetermined modulation method, generates a modulation signal, and sends the modulated signal to the serial-parallel conversion unit 12. For example, QPSK (Quadrature Phase-Shift Keying) is used as the modulation method. The serial / parallel converter 12 performs serial / parallel conversion on the modulation signal to generate a parallel signal, assigns the frequency components to subcarriers orthogonal to each other, and generates a subcarrier modulation signal. Then, the subcarrier modulation signal is sent to the IFFT unit 13. The IFFT unit 13 performs IFFT of the subcarrier modulation signal, generates first data, and sends the first data to the calculation unit 14.

演算部１４は、入力データの要素の順序を逆にし、所定の要素の符号を反転させたデータを第１データに加算して、各要素を２で除算する送信演算処理を行う。演算部１４は、まず第１データを入力データとして、送信演算処理を行う。所定の要素とは、例えば第１データの要素の順序を逆にしたデータの下半分の要素である。ＦＦＴサイズが８の場合は、第１データｕ（０）、第１データｕ（０）の要素の順序を逆にしたデータｖ（０）、およびデータｖ（０）の下半分の要素の符号を反転させたデータｗ（０）は、下記（１）式で表される。添え字の括弧内の数字は、送信演算処理を行った回数を示す。ここではまだ送信演算処理を１度も行っていないので、全て０に設定されている。 The calculation unit 14 performs a transmission calculation process in which the order of elements of input data is reversed, data obtained by inverting the sign of a predetermined element is added to the first data, and each element is divided by two. The computing unit 14 first performs transmission computation processing using the first data as input data. The predetermined element is, for example, the lower half element of the data in which the order of the elements of the first data is reversed. When the FFT size is 8, the first data u (0) , the data v (0) in which the order of the elements of the first data u (0) is reversed, and the sign of the lower half of the data v (0) The data w (0) obtained by inverting is expressed by the following equation (1). The number in the parenthesis of the subscript indicates the number of times transmission processing has been performed. Here, since the transmission calculation process has not been performed yet, all are set to 0.

Figure 0005699917
Figure 0005699917

第１データｕ（０）にデータｗ（０）を加算して２で除算した演算結果ｕ（１）は、下記（２）式のように表される。第１データｕ（０）から演算結果ｕ（１）を生成する一連の処理を送信演算処理という。演算部１４は、演算結果データｕ（１）に基づきベースバンド信号を生成し、送信部１５に送る。 An operation result u (1) obtained by adding the data w (0) to the first data u (0) and dividing by 2 is represented by the following equation (2). A series of processes for generating the calculation result u (1 ) from the first data u (0) is referred to as a transmission calculation process. The calculation unit 14 generates a baseband signal based on the calculation result data u (1) and sends it to the transmission unit 15.

Figure 0005699917
Figure 0005699917

図３は、実施の形態における送信側の演算処理の構成例を示す図である。上記（１）式で表す第１データｕ（０）に送信演算処理を施すことで、上記（２）式で表す演算結果ｕ（１）を生成する。図４は、実施の形態における送信演算の構成例を示す図である。図３中の各送信演算処理は、２つの入力データの和を２で除算したものおよび差を２で除算したものを出力する。演算部１４は、図４に示す送信演算処理を、例えば図３のように組み合わせることで上記（２）式で表す演算結果ｕ（１）を生成する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of arithmetic processing on the transmission side in the embodiment. By performing transmission calculation processing on the first data u (0) represented by the above equation (1) , the operation result u (1) represented by the above equation (2 ) is generated. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a transmission calculation in the embodiment. Each transmission calculation process in FIG. 3 outputs the sum of two input data divided by 2 and the difference divided by 2. The calculation unit 14 generates the calculation result u (1) expressed by the above equation (2) by combining the transmission calculation processing shown in FIG. 4 as shown in FIG. 3, for example.

演算部１４は、さらに上述の送信演算処理を繰り返すよう構成してもよい。演算部１４は、送信演算処理を行った回数が所定の演算回数に達するまで、送信演算処理の演算結果を二等分して、分割後のそれぞれのデータを入力データとして送信演算処理を行う。すなわち、分割後のそれぞれのデータの、要素の順序を逆にしたデータの下半分の要素の符号を反転させたデータを分割後のそれぞれのデータに加算して２で除算する送信演算処理を繰り返す。   The calculation unit 14 may be configured to further repeat the transmission calculation process described above. The calculation unit 14 bisects the calculation result of the transmission calculation process until the number of times of performing the transmission calculation process reaches a predetermined calculation number, and performs the transmission calculation process using each divided data as input data. That is, the transmission calculation processing is repeated in which the data obtained by inverting the sign of the lower half of the data obtained by reversing the element order of each divided data is added to each divided data and divided by 2. .

図５は、実施の形態における送信側の演算処理の異なる構成例を示す図である。この場合は、所定の演算回数が３に設定されている。図５のステップ１を行うと、上述のとおり演算結果ｕ（１）が得られる。ここで送信演算処理を行った回数は１であり、３に達していないので、さらにステップ２の処理を行う。演算部１４は、演算結果ｕ（１）を二等分する。そして、分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にし、下半分の要素の符号を反転させたデータを分割したときの位置に並べて表すと、下記（３）式のデータｗ（１）のように表すことができる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a different configuration example of the calculation processing on the transmission side in the embodiment. In this case, the predetermined number of calculations is set to 3. When Step 1 in FIG. 5 is performed, the calculation result u (1) is obtained as described above. Here, the number of times of performing the transmission calculation process is 1, and since it has not reached 3, the process of step 2 is further performed. The calculation unit 14 bisects the calculation result u (1) . Then, if the order of the elements of each divided data is reversed and the data obtained by inverting the sign of the lower half element are arranged at the position when divided, the data w (1) in the following equation (3) Can be expressed as:

Figure 0005699917
Figure 0005699917

演算部１４は、分割後のそれぞれのデータに分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にし、下半分の要素の符号を反転したデータを加算し、２で除算する。分割後のそれぞれのデータの演算結果を分割したときの位置に並べて表すと、下記（５）式の演算結果ｕ（２）のように表すことができる。 The computing unit 14 reverses the order of the elements of each divided data to each divided data, adds data obtained by inverting the sign of the lower half element, and divides by two. When the calculation results of the divided data are arranged at the positions when they are divided, they can be expressed as the calculation result u (2) of the following equation (5).

Figure 0005699917
Figure 0005699917

演算部１４は、送信演算処理を行った回数は２であり、３に達していないので、さらに図５のステップ３の処理を行う。演算部１４は、演算結果ｕ（２）をの上半分のデータおよび下半分のデータをそれぞれ二等分する。そして、分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にし、下半分の要素の符号を反転させたデータを分割したときの位置に並べて表すと、下記（５）式のデータｗ（２）のように表すことができる。 Since the number of times the transmission calculation process has been performed is 2 and has not reached 3, the calculation unit 14 further performs the process of step 3 in FIG. The calculation unit 14 bisects the upper half data and the lower half data of the calculation result u (2) . Then, if the order of the elements of each divided data is reversed and the data in which the sign of the lower half of the element is inverted are arranged at the position when the data are divided, the data w (2) in the following equation (5) Can be expressed as:

Figure 0005699917
Figure 0005699917

演算部１４は、分割後のそれぞれのデータに分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にし、下半分の要素の符号を反転したデータを加算し、２で除算する。分割後のそれぞれのデータの演算結果を分割したときの位置に並べて表すと、下記（６）式の演算結果ｕ（３）のように表すことができる。 The computing unit 14 reverses the order of the elements of each divided data to each divided data, adds data obtained by inverting the sign of the lower half element, and divides by two. When the calculation results of the divided data are arranged at the positions when they are divided, they can be expressed as the calculation result u (3) of the following equation (6).

Figure 0005699917
Figure 0005699917

図５のｕ０ （３）、ｕ１ （３）、・・・、ｕ７ （３）は上記（６）式で表されるｕ（３）の各要素を示している。送信演算処理を行った回数が３に達したので、演算部１４は、分割後のそれぞれのデータの演算結果を分割したときの位置に並べて結合した演算結果ｕ（３）を合成してベースバンド信号を生成し、ベースバンド信号を送信部１５に送る。送信部１５は、ベースバンド信号から送信信号を生成し、送受信切替部３６およびアンテナ１０を介して他の機器に送信信号を送信する。 In FIG. 5, u 0 (3) , u 1 (3) ,..., U 7 (3) indicate elements of u (3) represented by the above equation (6). Since the number of times that the transmission calculation process has been performed has reached 3, the calculation unit 14 combines the calculation results u (3) that are combined and combined at the positions when the calculation results of the divided data are divided into basebands. A signal is generated and a baseband signal is sent to the transmission unit 15. The transmission unit 15 generates a transmission signal from the baseband signal, and transmits the transmission signal to other devices via the transmission / reception switching unit 36 and the antenna 10.

なお演算部１４は、最初の送信演算処理を行った後に、入力データの要素数が４で割り切れる間は、送信演算処理を任意の回数繰り返すことができる。所定の要素の符号を反転させたものを加算して２で除算することで、ＰＡＰＲ（Peak-to-Average Power Ratio：ピーク対平均電力比）を低減することができる。   Note that the calculation unit 14 can repeat the transmission calculation process any number of times while the number of elements of the input data is divisible by four after performing the first transmission calculation process. By adding the inversion of the sign of a predetermined element and dividing by 2, it is possible to reduce the PAPR (Peak-to-Average Power Ratio).

受信側での処理を以下に説明する。受信部３５は、アンテナ１０および送受信切替部３６を介して送信信号を受信し、ベースバンド信号を生成する。そして、ベースバンド信号を直並列変換して並列信号を生成し、逆演算部３４に送る。   Processing on the receiving side will be described below. The receiving unit 35 receives a transmission signal via the antenna 10 and the transmission / reception switching unit 36 and generates a baseband signal. Then, the baseband signal is serial-parallel converted to generate a parallel signal, which is sent to the inverse operation unit 34.

逆演算部３４は、入力データを２を所定の回数乗じた値である所定の個数のデータに等分して、分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にし、所定の要素の符号を反転させたデータを分割したときの位置に並べて結合したデータを入力データに加算する受信演算処理を行う。所定の回数の初期値は、所定の演算回数から１を減算した値である。所定の演算回数とは、送信側の演算部１４で用いた所定の演算回数と同じ値であり、受信側は所定の演算回数についての情報を予め保持しているものとする。所定の要素とは、例えば分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にしたデータの上半分の要素である。逆演算部１４は、並列信号を入力データとして受信演算処理を行う。そして、逆演算部３４は、所定の回数を１ずつ減算して、受信演算処理を行った回数が所定の演算回数に達するまで受信演算処理を繰り返す。   The inverse calculation unit 34 equally divides the input data into a predetermined number of data that is a value obtained by multiplying 2 by a predetermined number of times, reverses the order of the elements of each divided data, and changes the sign of the predetermined element. A reception calculation process is performed in which the combined data arranged at the position when the inverted data is divided are added to the input data. The initial value of the predetermined number of times is a value obtained by subtracting 1 from the predetermined number of operations. It is assumed that the predetermined number of calculations is the same value as the predetermined number of calculations used in the calculation unit 14 on the transmission side, and the reception side holds information about the predetermined number of calculations in advance. The predetermined element is, for example, an upper half element of data obtained by reversing the order of the elements of each divided data. The inverse operation unit 14 performs reception operation processing using parallel signals as input data. Then, the inverse calculation unit 34 subtracts the predetermined number by one and repeats the reception calculation process until the number of times of performing the reception calculation process reaches the predetermined number of calculations.

図６は、実施の形態における受信側の演算処理の構成例を示す図である。図７は、実施の形態における受信演算の構成例を示す図である。図６中の各受信演算処理は、２つの入力データの和および差を出力する。逆演算部３４は、図７に示す受信演算処理を、例えば図６のように組み合わせて並列信号から上記（１）式で表される第１データｕ（０）を生成する。 FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of arithmetic processing on the reception side in the embodiment. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of a reception calculation in the embodiment. Each reception calculation process in FIG. 6 outputs the sum and difference of two input data. The inverse calculation unit 34 combines the reception calculation processing shown in FIG. 7 as shown in FIG. 6, for example, and generates the first data u (0) represented by the above equation (1) from the parallel signal.

ＦＦＴサイズが８であり、送信側の演算部１４で用いた所定の演算回数が３である場合には、逆演算部１４は、まず所定の回数を２に設定して処理を行う。並列信号ｒ（０）は、演算部１４が生成した演算結果ｕ（３）に一致するので、下記（７）式で表される。添え字の括弧内の数字は、以下に説明する受信演算処理を行った回数を示す。ここではまだ受信演算処理を１度も行っていないので、０に設定されている。 When the FFT size is 8 and the predetermined number of calculations used by the transmission side calculation unit 14 is 3, the inverse calculation unit 14 first sets the predetermined number to 2 and performs processing. Since the parallel signal r (0) matches the calculation result u (3) generated by the calculation unit 14, it is expressed by the following equation (7). The number in parentheses of the subscript indicates the number of times that the reception calculation process described below has been performed. Here, since the reception calculation process has not been performed yet, it is set to 0.

Figure 0005699917
Figure 0005699917

図６のｒ０ （０）、ｒ１ （０）、・・・、ｒ７ （０）は並列信号ｒ（０）の各要素を示している。並列信号ｒ（０）を２を２回乗じた値、すなわち４個のデータに等分し、分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にし、上半分の要素の符号を反転させたデータを分割したときの位置に並べて結合した下記（８）式で表されるデータｓ（０）を生成する。 In FIG. 6, r 0 (0) , r 1 (0) ,..., R 7 (0) indicate elements of the parallel signal r (0) . A value obtained by multiplying the parallel signal r (0) by 2 twice, that is, equally dividing into four pieces of data, reversing the order of the elements of each divided data, and inverting the sign of the upper half of the elements The data s (0) represented by the following equation (8 ) is generated by combining the data at the positions when the data are divided.

Figure 0005699917
Figure 0005699917

逆演算部３４は、並列信号ｒ（０）にデータｓ（０） を加算する。ステップ１の演算結果ｒ（１）は、下記（９）式で表される。 The inverse operation unit 34 adds the data s (0) to the parallel signal r (0) . The calculation result r (1) of step 1 is expressed by the following equation (9).

Figure 0005699917
Figure 0005699917

ここで受信演算処理を行った回数は１であり、３に達していないので、所定の回数から１を減算して、ステップ２の処理を行う。逆演算部３４は、演算結果ｒ（１）を２を１回乗じた値、すなわち２個のデータに等分して、分割後のそれぞれのデータについて要素の順序を逆にし、上半分の要素の符号を反転させたデータを分割したときの位置に並べて結合した下記（１０）式で表されるデータｓ（１）を生成する。 Here, the number of times of performing the reception calculation process is 1, and since it has not reached 3, the process of step 2 is performed by subtracting 1 from the predetermined number of times. The inverse calculation unit 34 equally divides the calculation result r (1) by 2 once, that is, two pieces of data, reverses the order of the elements for each divided data, and converts the upper half elements The data s (1) represented by the following equation (10 ) is generated by combining the data obtained by inverting the sign of (2) and combining them at the positions when they are divided.

Figure 0005699917
Figure 0005699917

逆演算部３４は、ｓ（１）をｒ（１）に加算する。演算結果ｒ（２）は、下記（１１）式で表される。 The inverse operation unit 34 adds s (1) to r (1) . The calculation result r (2) is expressed by the following equation (11).

Figure 0005699917
Figure 0005699917

逆演算部３４は、受信演算処理を行った回数は２であり、３に達していないので、さらに図６のステップ３の処理を行う。所定の回数から１を減算すると０になるので、逆演算部３４は、演算結果ｒ（２）を１個のデータに等分、すなわち分割は行わずに、演算結果ｒ（２）の要素の順序を逆にし、上半分の要素の符号を反転させて、下記（１２）式で表されるデータｓ（２）を生成する。 Since the number of times of performing the reception calculation process is 2 and has not reached 3, the inverse calculation unit 34 further performs the process of step 3 in FIG. When 1 is subtracted from the predetermined number of times, the result is 0, so that the inverse operation unit 34 equally divides the operation result r (2) into one piece of data, that is, without dividing, the element of the operation result r (2) The order is reversed and the sign of the upper half element is inverted to generate data s (2) expressed by the following equation (12).

Figure 0005699917
Figure 0005699917

逆演算部３４は、ｓ（２）をｒ（２）に加算する。演算結果ｒ（３）は、下記（１３）式で表される。 The inverse operation unit 34 adds s (2) to r (2) . The calculation result r (3) is expressed by the following equation (13).

Figure 0005699917
Figure 0005699917

ｒ（３）は、上記（１）式で表される第１データｕ（０）に一致する。受信演算処理を行った回数が送信側で送信演算処理を行った回数と同じ３に達したので、逆演算部３４は、演算結果ｒ（３）をＦＦＴ部３３に送る。ＦＦＴ部３３は、演算結果ｒ（３）のＦＦＴを行い、サブキャリア変調信号を生成し、並直列変換部３２に送る。並直列変換部３２は、サブキャリア変調信号を並直列変換し、直列信号を生成して復調部３１に送る。復調部３１は、直列信号を所定の復調方式で復調する。例えば、復調部３１は直列信号のＱＰＳＫ復調を行う。これにより変調部１１で変調した入力信号を復調部３１で復調して出力することができる。 r (3) matches the first data u (0) expressed by the above equation (1). Since the number of times of performing the reception calculation process has reached 3, which is the same as the number of times of performing the transmission calculation process on the transmission side, the inverse calculation unit 34 sends the calculation result r (3) to the FFT unit 33. The FFT unit 33 performs an FFT of the calculation result r (3) , generates a subcarrier modulation signal, and sends it to the parallel-serial conversion unit 32. The parallel / serial converter 32 performs parallel / serial conversion on the subcarrier modulation signal, generates a serial signal, and sends the serial signal to the demodulator 31. The demodulator 31 demodulates the serial signal using a predetermined demodulation method. For example, the demodulator 31 performs QPSK demodulation of the serial signal. Thus, the input signal modulated by the modulation unit 11 can be demodulated by the demodulation unit 31 and output.

以上説明したとおり、本発明の実施の形態に係る通信機１によれば、ＯＦＤＭ通信方式において、ＩＦＦＴ後のデータに送信演算処理を施すことでＰＡＰＲを低減することが可能となる。また後述するように、ＰＡＰＲの最大値を低減し、ＰＡＰＲの低減の程度を制御することが可能となる。   As described above, according to communication apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, it is possible to reduce PAPR by performing transmission arithmetic processing on data after IFFT in the OFDM communication system. Further, as will be described later, it is possible to reduce the maximum value of PAPR and control the degree of reduction of PAPR.

（具体例）
次に、シミュレーションにより本実施の形態に係る発明の効果を説明する。ＯＦＤＭ通信方式においては、入力信号が、例えば全て０もしくは１であるデータまたは１０もしくは０１が交互に繰り返されるデータのように、データシンボルが同一である同一信号の場合に、各サブキャリア変調信号の位相が一致するため、ベースバンド信号のＰＡＰＲが最大となる。ＰＡＰＲの最大値を低減することで、増幅器において線形性が求められる範囲を狭めることができる。 (Concrete example)
Next, the effect of the invention according to the present embodiment will be described by simulation. In the OFDM communication system, when the input signal is the same signal with the same data symbol, such as data that is all 0 or 1, or data in which 10 or 01 are alternately repeated, each subcarrier modulation signal Since the phases match, the PAPR of the baseband signal is maximized. By reducing the maximum value of PAPR, the range where linearity is required in the amplifier can be narrowed.

入力信号に同一信号を用いて、従来技術と本実施の形態に係る発明について、ベースバンド信号を生成し、ＰＡＰＲの算出を繰り返すシミュレーションを行った。変調方式としてＱＰＳＫを用い、ＦＦＴサイズが１６の場合と２０４８の場合のそれぞれについて、従来技術と本実施の形態に係る発明のＰＡＰＲ特性を比較した。従来技術とは、演算部１４において上述のような演算を加えずにサブキャリア変調信号からベースバンド信号を生成する方法である。本実施の形態に係る発明については、送信演算処理の回数を１回、２回、３回と変えてそれぞれシミュレーションを行った。   Using the same signal as the input signal, a simulation was performed for generating the baseband signal and repeating the PAPR calculation for the related art and the invention according to the present embodiment. QPSK is used as a modulation method, and the PAPR characteristics of the prior art and the invention according to the present embodiment are compared for each of the cases where the FFT size is 16 and 2048. The prior art is a method of generating a baseband signal from a subcarrier modulation signal without adding the above-described calculation in the calculation unit 14. For the invention according to the present embodiment, the simulation was performed by changing the number of times of the transmission calculation process to once, twice, and three times.

図８は、同一信号でシミュレーションしたベースバンド信号のＰＡＰＲ特性を示す図である。同一信号を用いた場合には、データによらずＰＡＰＲは一定であった。ＦＦＴサイズが１６の場合、従来技術のＰＡＰＲは１２．０ｄＢである。それに対し、送信演算処理を１回行った場合のＰＡＰＲは９．０ｄＢ、２回行った場合のＰＡＰＲは６．０ｄＢ、３回行った場合のＰＡＰＲは３．０ｄＢとなり、ＰＡＰＲが低減されている。またＦＦＴサイズが２０４８の場合、従来技術のＰＡＰＲは３３．１ｄＢであり、送信演算処理を１回行った場合のＰＡＰＲは３０．１ｄＢ、２回行った場合のＰＡＰＲは２７．１ｄＢ、３回行った場合のＰＡＰＲは２４．１ｄＢとなり、ＦＦＴサイズに関わらず、送信演算処理を行うたびに、ＰＡＰＲが３．０ｄＢ低減されている。   FIG. 8 is a diagram illustrating PAPR characteristics of a baseband signal simulated with the same signal. When the same signal was used, the PAPR was constant regardless of the data. When the FFT size is 16, the prior art PAPR is 12.0 dB. On the other hand, the PAPR when the transmission calculation process is performed once is 9.0 dB, the PAPR when it is performed twice is 6.0 dB, the PAPR when it is performed three times is 3.0 dB, and the PAPR is reduced. . Further, when the FFT size is 2048, the PAPR of the prior art is 33.1 dB, the PAPR when the transmission calculation process is performed once is 30.1 dB, the PAPR when it is performed twice, 27.1 dB and the PAPR is performed three times In this case, the PAPR is 24.1 dB, and the PAPR is reduced by 3.0 dB every time the transmission calculation process is performed regardless of the FFT size.

また入力信号にランダム信号を用いて同様のシミュレーションを行った。図９は、ＦＦＴサイズを１６としてランダム信号を用いてシミュレーションしたベースバンド信号のＰＡＰＲ特性を示す図である。横軸がシミュレーションを行った回数である計算回数、縦軸がＰＡＰＲ（単位：ｄＢ）である。図９（ａ）は従来技術の場合、図９（ｂ）は送信演算処理を１回行った場合、図９（ｃ）は送信演算処理を２回行った場合、図９（ｄ）は送信演算処理を３回行った場合のＰＡＰＲ特性をそれぞれ示している。   A similar simulation was performed using a random signal as the input signal. FIG. 9 is a diagram illustrating a PAPR characteristic of a baseband signal simulated using a random signal with an FFT size of 16. The horizontal axis indicates the number of times of simulation, and the vertical axis indicates PAPR (unit: dB). 9A shows the case of the prior art, FIG. 9B shows the case where the transmission calculation process is performed once, FIG. 9C shows the case where the transmission calculation process is executed twice, and FIG. 9D shows the case of transmission. The PAPR characteristics when the arithmetic processing is performed three times are shown.

従来技術のＰＡＰＲの最大値は１０．２ｄＢ、送信演算処理を１回行った場合のＰＡＰＲの最大値は９．４ｄＢ、送信演算処理を２回行った場合のＰＡＰＲの最大値は７．４ｄＢ、送信演算処理を３回行った場合のＰＡＰＲの最大値は７．４ｄＢである。同一信号の場合に比べてＰＡＰＲの低減の程度は劣るが、送信演算処理を繰り返すことによりＰＡＰＲが低減されている。   The maximum value of the PAPR of the prior art is 10.2 dB, the maximum value of PAPR when the transmission calculation process is performed once is 9.4 dB, the maximum value of PAPR when the transmission calculation process is performed twice is 7.4 dB, The maximum value of PAPR when the transmission calculation process is performed three times is 7.4 dB. Although the degree of reduction of PAPR is inferior to that of the same signal, PAPR is reduced by repeating the transmission calculation process.

図１０は、ＦＦＴサイズを２０４８としてランダム信号を用いてシミュレーションしたベースバンド信号のＰＡＰＲ特性を示す図である。横軸がシミュレーションを行った回数である計算回数であり、縦軸がＰＡＰＲ（単位：ｄＢ）である。図１０（ａ）は従来技術の場合、図１０（ｂ）は送信演算処理を１回行った場合、図１０（ｃ）は送信演算処理を２回行った場合、図１０（ｄ）は送信演算処理を３回行った場合のＰＡＰＲ特性をそれぞれ示している。   FIG. 10 is a diagram illustrating the PAPR characteristics of a baseband signal simulated using a random signal with an FFT size of 2048. The horizontal axis is the number of calculations that is the number of times of simulation, and the vertical axis is PAPR (unit: dB). 10A shows the case of the prior art, FIG. 10B shows the case where the transmission calculation process is performed once, FIG. 10C shows the case where the transmission calculation process is executed twice, and FIG. The PAPR characteristics when the arithmetic processing is performed three times are shown.

従来技術のＰＡＰＲの最大値は１２．５ｄＢ、送信演算処理を１回行った場合のＰＡＰＲの最大値は１２．０ｄＢ、送信演算処理を２回行った場合のＰＡＰＲの最大値は１２．６ｄＢ、送信演算処理を３回行った場合のＰＡＰＲの最大値は１２．０ｄＢである。送信演算処理を２回行った場合のＰＡＰＲの最大値は従来技術より高いが、送信演算処理を１回または３回行った場合は、同一信号の場合に比べてＰＡＰＲの低減の程度は劣るが、ＰＡＰＲが低減されている。   The maximum value of the prior art PAPR is 12.5 dB, the maximum value of PAPR when the transmission calculation process is performed once is 12.0 dB, and the maximum value of PAPR when the transmission calculation process is performed twice is 12.6 dB, The maximum value of PAPR when the transmission calculation process is performed three times is 12.0 dB. The maximum value of PAPR when the transmission calculation process is performed twice is higher than that of the prior art. However, when the transmission calculation process is performed once or three times, the degree of reduction of PAPR is inferior compared to the case of the same signal. , PAPR is reduced.

したがって、本実施の形態に係る発明によれば、ＯＦＤＭ通信方式において、送信演算処理を行うことでＰＡＰＲの最大値を低減し、さらに送信演算処理の回数を変更することでＰＡＰＲの低減の程度を制御することが可能となる。   Therefore, according to the invention according to the present embodiment, in the OFDM communication system, the maximum value of PAPR is reduced by performing transmission arithmetic processing, and the degree of PAPR reduction is reduced by changing the number of transmission arithmetic processing. It becomes possible to control.

本発明の実施の形態は上述の実施の形態に限られない。変調部１１の変調方式は、ＱＰＳＫに限られず、ＱＰＳＫ以外のＰＳＫ（Phase Shift Keying：位相偏移変調）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation：直角位相振幅変調）などを用いることができる。変調部１１と直並列変換部１２の順序を変えて、入力信号を直並列変換してサブキャリア信号に割り当て、並列信号の各データを所定の変調方式で変調するよう構成してもよい。その場合、受信側では復調部３１と並直列変換部３２の順序を変えて、復調処理を行う。   The embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment. The modulation method of the modulation unit 11 is not limited to QPSK, and PSK (Phase Shift Keying) other than QPSK, Quadrature Amplitude Modulation (QAM), or the like can be used. The order of the modulation unit 11 and the serial / parallel conversion unit 12 may be changed, the input signal may be serial / parallel converted and assigned to the subcarrier signal, and each data of the parallel signal may be modulated by a predetermined modulation method. In that case, the receiving side performs demodulation processing by changing the order of the demodulator 31 and the parallel-serial converter 32.

ＩＦＦＴ部１３は、ＩＦＦＴの代わりにＩＤＦＴを行うよう構成してもよいし、ＦＦＴ部３３は、ＦＦＴの代わりにＤＦＴを行うよう構成してもよい。演算部１４は、並列信号および演算結果の偶数列または奇数列の要素の符号を反転させるよう構成してもよい。その場合、逆演算部３４においては、演算部１４とは逆に、奇数列または偶数列の要素の符号を反転させる。   The IFFT unit 13 may be configured to perform IDFT instead of IFFT, and the FFT unit 33 may be configured to perform DFT instead of FFT. The calculation unit 14 may be configured to invert the sign of the parallel signal and the element of the even number column or the odd number column of the calculation result. In that case, the inverse operation unit 34 reverses the signs of the elements of the odd-numbered columns or even-numbered columns, contrary to the operation unit 14.

１ 通信機
１０ アンテナ
１１ 変調部
１２ 直並列変換部
１３ ＩＦＦＴ部
１４ 演算部
１５ 送信部
２０ コントローラ
２１ ＣＰＵ
２２ Ｉ／Ｏ
２３ ＲＡＭ
２４ ＲＯＭ
３１ 復調部
３２ 並直列変換部
３３ ＦＦＴ部
３４ 逆演算部
３５ 受信部
３６ 送受信切替部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Communication apparatus 10 Antenna 11 Modulation part 12 Serial / parallel conversion part 13 IFFT part 14 Calculation part 15 Transmission part 20 Controller 21 CPU
22 I / O
23 RAM
24 ROM
31 demodulator 32 parallel-serial converter 33 FFT unit 34 inverse operation unit 35 receiver 36 transmission / reception switching unit

Claims (8)

直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機であって、
入力信号を所定の変調方式で変調し、周波数成分が互いに直交するサブキャリアに割り当て、サブキャリア変調信号を生成する変調手段と、
前記サブキャリア変調信号の逆高速フーリエ変換を行って第１データを生成するＩＦＦＴ手段と、
入力データの要素の順序を逆にして所定の要素の符号を反転させたデータを前記入力データに加算し、各要素を２で除算する演算手段と、
前記第１データを前記入力データとして前記演算手段の処理を行った後に、前記演算手段の処理を行った回数が所定の演算回数に達するまで、前記演算手段の演算結果を二等分し、分割後のそれぞれのデータを前記入力データとして前記演算手段の処理を繰り返し行う制御手段と、
前記演算手段の演算結果を分割したときの位置に並べて結合したデータを合成してベースバンド信号を生成する合成手段と、
前記ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信手段と、
を備えることを特徴とする通信機。 A communication device that communicates with other devices by orthogonal frequency division multiplex communication wireless communication,
Modulation means for modulating an input signal by a predetermined modulation method, assigning frequency components to subcarriers orthogonal to each other, and generating a subcarrier modulation signal;
IFFT means for generating first data by performing an inverse fast Fourier transform on the subcarrier modulation signal;
Arithmetic means for reversing the order of elements of input data and inverting the sign of a predetermined element to the input data, and dividing each element by 2;
After the processing of the computing means is performed using the first data as the input data, the computation result of the computing means is divided into two equal parts until the number of times the computing means is processed reaches a predetermined number of computations. Control means for repeatedly performing the processing of the computing means using each subsequent data as the input data;
Combining means for generating a baseband signal by combining the combined data arranged at the position when the calculation result of the calculating means is divided;
Transmitting means for generating and transmitting a transmission signal from the baseband signal;
A communication device comprising: 前記演算手段は、前記入力データの要素の順序を逆にしたデータの下半分の要素の符号を反転させることを特徴とする請求項１に記載の通信機。   The communication device according to claim 1, wherein the arithmetic unit inverts the sign of the lower half of the data obtained by reversing the order of the elements of the input data. 直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機であって、
送信信号を受信してベースバンド信号を生成する受信手段と、
前記ベースバンド信号を直並列変換して並列信号を生成する直並列変換手段と、
入力データを、２を所定の回数乗じた値である所定の個数のデータに等分して、分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にして所定の要素の符号を反転させたデータを分割したときの位置に並べて結合したデータを前記入力データに加算する逆演算手段と、
前記並列信号を前記入力データとして前記逆演算手段の処理を行った後に、前記逆演算手段の処理を行った回数が所定の演算回数に達するまで、前記所定の回数を１ずつ減算して、前記逆演算手段の演算結果を前記入力データとして前記逆演算手段の処理を繰り返し行う受信側制御手段と、
前記逆演算手段の演算結果の高速フーリエ変換を行ってサブキャリア変調信号を生成するＦＦＴ手段と、
前記サブキャリア変調信号を所定の復調方式で復調する復調手段と、
を備えることを特徴とする通信機。 A communication device that communicates with other devices by orthogonal frequency division multiplex communication wireless communication,
Receiving means for receiving a transmission signal and generating a baseband signal;
Serial-parallel conversion means for generating a parallel signal by serial-parallel conversion of the baseband signal;
Data obtained by equally dividing the input data into a predetermined number of data that is a value obtained by multiplying 2 by a predetermined number of times, and reversing the order of the elements of each divided data and inverting the sign of the predetermined element Inverse operation means for adding the combined data to the input data arranged in the position when divided,
After performing the processing of the inverse operation means using the parallel signal as the input data, the predetermined number of times is subtracted by 1 until the number of times of the processing of the inverse operation means reaches a predetermined number of operations, Receiving-side control means for repeatedly performing the processing of the inverse computing means using the computation result of the inverse computing means as the input data;
FFT means for generating a subcarrier modulation signal by performing a fast Fourier transform of the calculation result of the inverse calculation means;
Demodulation means for demodulating the subcarrier modulation signal by a predetermined demodulation method;
A communication device comprising: 前記逆演算手段は、前記分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にしたデータの上半分の要素の符号を反転させることを特徴とする請求項３に記載の通信機。   4. The communication apparatus according to claim 3, wherein the inverse operation means inverts the sign of the upper half of the data obtained by reversing the order of the elements of the divided data. 直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機が行う通信方法であって、
入力信号を所定の変調方式で変調し、周波数成分が互いに直交するサブキャリアに割り当て、サブキャリア変調信号を生成する変調ステップと、
前記サブキャリア変調信号の逆高速フーリエ変換を行って第１データを生成するＩＦＦＴステップと、
入力データの要素の順序を逆にして所定の要素の符号を反転させたデータを前記入力データに加算し、各要素を２で除算する演算ステップと、
前記第１データを前記入力データとして前記演算ステップの処理を行った後に、前記演算ステップの処理を行った回数が所定の演算回数に達するまで、前記演算ステップの演算結果を二等分し、分割後のそれぞれのデータを前記入力データとして前記演算ステップの処理を繰り返し行う制御ステップと、
前記演算ステップの演算結果を分割したときの位置に並べて結合したデータを合成してベースバンド信号を生成する合成ステップと、
前記ベースバンド信号から送信信号を生成して送信する送信ステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。 A communication method performed by a communication device that communicates with other devices by wireless communication of an orthogonal frequency division multiplex communication method,
A modulation step of modulating an input signal with a predetermined modulation method, assigning frequency components to subcarriers orthogonal to each other, and generating a subcarrier modulation signal;
IFFT step for generating first data by performing an inverse fast Fourier transform on the subcarrier modulation signal;
A calculation step of reversing the order of elements of input data and inverting the sign of a predetermined element to the input data, and dividing each element by 2;
After the processing of the calculation step is performed using the first data as the input data, the calculation result of the calculation step is divided into two equal parts until the number of times of the processing of the calculation step reaches a predetermined number of calculations. A control step of repeatedly performing the processing of the calculation step using each subsequent data as the input data;
A synthesis step of generating a baseband signal by synthesizing the combined data arranged at the position when the calculation result of the calculation step is divided;
A transmission step of generating and transmitting a transmission signal from the baseband signal;
A communication method comprising: 前記演算ステップにおいて、前記入力データの要素の順序を逆にしたデータの下半分の要素の符号を反転させることを特徴とする請求項５に記載の通信方法。   6. The communication method according to claim 5, wherein, in the operation step, the sign of the lower half of the data obtained by reversing the order of the elements of the input data is inverted. 直交周波数分割多重通信方式の無線通信により他の機器と通信を行う通信機が行う通信方法であって、
送信信号を受信してベースバンド信号を生成する受信ステップと、
前記ベースバンド信号を直並列変換して並列信号を生成する直並列変換ステップと、
入力データを、２を所定の回数乗じた値である所定の個数のデータに等分して、分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にして所定の要素の符号を反転させたデータを分割したときの位置に並べて結合したデータを前記入力データに加算する逆演算ステップと、
前記並列信号を前記入力データとして前記逆演算ステップの処理を行った後に、前記逆演算ステップの処理を行った回数が所定の演算回数に達するまで、前記所定の回数を１ずつ減算して、前記逆演算ステップの演算結果を前記入力データとして前記逆演算ステップの処理を繰り返し行う受信側制御ステップと、
前記逆演算ステップの演算結果の高速フーリエ変換を行ってサブキャリア変調信号を生成するＦＦＴステップと、
前記サブキャリア変調信号を所定の復調方式で復調する復調ステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。 A communication method performed by a communication device that communicates with other devices by wireless communication of an orthogonal frequency division multiplex communication method,
A reception step of receiving a transmission signal and generating a baseband signal;
A serial-parallel conversion step for generating a parallel signal by serial-parallel conversion of the baseband signal;
Data obtained by equally dividing the input data into a predetermined number of data that is a value obtained by multiplying 2 by a predetermined number of times, and reversing the order of the elements of each divided data and inverting the sign of the predetermined element An inverse operation step of adding the combined data arranged at the position when divided to the input data;
After performing the process of the inverse operation step using the parallel signal as the input data, the predetermined number of times is subtracted by 1 until the number of times of performing the process of the inverse operation step reaches a predetermined number of operations, A reception-side control step of repeatedly performing the processing of the inverse operation step using the operation result of the inverse operation step as the input data;
An FFT step of generating a subcarrier modulation signal by performing a fast Fourier transform of the operation result of the inverse operation step;
A demodulation step for demodulating the subcarrier modulation signal by a predetermined demodulation method;
A communication method comprising: 前記逆演算ステップにおいて、前記分割後のそれぞれのデータの要素の順序を逆にしたデータの上半分の要素の符号を反転させることを特徴とする請求項７に記載の通信方法。   8. The communication method according to claim 7, wherein in the reverse operation step, the sign of the upper half element of the data obtained by reversing the order of the elements of the divided data is inverted.
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