JP5718785B2 - Wireless communication system, wireless receiver and wireless transmitter - Google Patents
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Description
本発明は、OFDM無線技術に関し、特に、フラクショナル・サンプリングを用いたOFDM無線技術に関する。 The present invention relates to OFDM radio technology, and more particularly to OFDM radio technology using fractional sampling.
近年、OFDM(直交周波数分割多重:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式が広く用いられている。OFDM変調方式は、互いに直交関係にある複数のサブキャリア(副搬送波)を用いるマルチキャリア・デジタル変調方式の一種であり、高い周波数利用効率が達成できる。 In recent years, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation scheme has been widely used. The OFDM modulation scheme is a type of multicarrier digital modulation scheme that uses a plurality of subcarriers (subcarriers) that are orthogonal to each other, and can achieve high frequency utilization efficiency.
OFDM変調方式において、ダイバーシチ効果を比較的容易に実装する方式として、フラクショナル・サンプリング(Fractional Sampling:FS。分数間隔サンプリング)が提案されている(非特許文献1)。FSは、ナイキスト周波数よりも高いレートで受信信号をサンプリングし、並列にDFT処理することで、マルチパスを分解することができる。送信機で信号がアップサンプルされたとき、周波数軸上には所望帯域信号のイメージング成分が帯域外に発生する。この信号はベースバンドフィルタでフィルタリングされ所望の帯域の信号だけが送信されるが、フィルタの周波数応答によって隣接帯域の信号が残る。この帯域外残存信号がFSにダイバーシチを生む。すなわち、FSによるダイバーシチ効果は隣接帯域のイメージング成分による周波数ダイバーシチと捉えられる。 In the OFDM modulation method, fractional sampling (FS) is proposed as a method for implementing the diversity effect relatively easily (Non-Patent Document 1). The FS samples the received signal at a rate higher than the Nyquist frequency and performs DFT processing in parallel, thereby decomposing the multipath. When the signal is upsampled by the transmitter, an imaging component of the desired band signal is generated outside the band on the frequency axis. This signal is filtered by the baseband filter, and only the signal in the desired band is transmitted, but the signal in the adjacent band remains due to the frequency response of the filter. This out-of-band residual signal creates diversity in the FS. That is, the diversity effect due to FS can be regarded as frequency diversity due to the imaging component in the adjacent band.
ところで、ある無線通信システムに割り当てられているが利用されていない周波数(ホワイトスペース)を別の無線通信システムが利用するコグニティブ無線が検討されている。このような周波数が存在する理由は、その周波数を利用するシステムが地理的に離れて存在すること(例えば、TVホワイトスペース周波数)や、ISM帯のように複数のシステムが周波数を共用する前提であることなどが考えられる。 By the way, cognitive radio in which another radio communication system uses a frequency (white space) allocated to a radio communication system but not used has been studied. The reason why such a frequency exists is that systems using the frequency are geographically separated (for example, a TV white space frequency), and that a plurality of systems like the ISM band share a frequency. Something is considered.
非特許文献1の方式によりパスダイバーシチを実現するには、希望信号のイメージ成分を別のチャネルに一部もしくは全部送信する必要があり、他のシステムに対する干渉が発生してしまう。
In order to realize path diversity by the method of
本発明の目的は、他のシステムに対する干渉を抑制しつつ、フラクショナル・サンプリングによるダイバーシチ効果が得られる方式を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a system that can obtain a diversity effect by fractional sampling while suppressing interference with other systems.
本発明においては、目的のOFDM信号(目的信号)と、そのイメージ信号を共に送信する際に、受信機側でフラクショナル・サンプリングによってダイバーシチ効果が得られるようなイメージ成分のみを選択して送受信することで、フラクショナル・サンプリングによるダイバーシチ効果を実現しつつ、他のシステムに対する与干渉を抑制する。 In the present invention, when transmitting the target OFDM signal (target signal) and the image signal together, the receiver side selects and transmits and receives only the image components that can obtain the diversity effect by the fractional sampling. Thus, the interference effect on other systems is suppressed while realizing the diversity effect by the fractional sampling.
より具体的には、本発明の一態様に係る無線通信システムは、
目的のOFDM信号である目的信号と、該目的信号のイメージ信号を共に送信する無線送信機と、
受信信号から前記目的信号と前記イメージ信号以外を除去するフィルタと、受信した前記目的信号と前記イメージ信号をG倍(Gは2以上の整数)のオーバサンプリング速度でサンプリング処理してデジタル信号に変換するA/D変換器と、シンボル周期1/Fsの1/Gの各位相においてデジタル変調シンボルをそれぞれ周波数領域のデジタル信号に変換するG個のフーリエ変換器と、前記フーリエ変換手段のデジタル信号出力に基づいて、送信された前記OFDM信号を復調する信号合成器と、を備える無線受信機と、
を含み、
前記イメージ信号は、前記目的信号との周波数間隔がn・Fsであり、nはn≠K・G(Kは任意の整数)を満たす整数であり、
前記無線受信機は、
前記目的信号との周波数間隔がm・Fs(ここで、m=K・G)であるイメージ信号が、前記目的信号との周波数間隔がn・Fs(ここで、n≠K・G)となるように受信信号を周波数変換する周波数変換器と、
受信信号と、前記周波数変換器によって周波数変換された前記受信信号とを合成する合成器と、
を有する。
More specifically, a wireless communication system according to one aspect of the present invention is provided.
A wireless transmitter that transmits together a target signal that is a target OFDM signal and an image signal of the target signal;
A filter that removes other than the target signal and the image signal from the received signal, and the received target signal and the image signal are sampled and converted into a digital signal at an oversampling rate of G times (G is an integer of 2 or more). An A / D converter, G Fourier transformers for converting digital modulation symbols into digital signals in the frequency domain at each phase of 1 / G of the
Including
Said image signal, a frequency interval between the target signal is the n · Fs, n is n ≠ K · G (K is an arbitrary integer) Ri integer der satisfying,
The wireless receiver
An image signal having a frequency interval with the target signal of m · Fs (where m = K · G) has a frequency interval with the target signal of n · Fs (where n ≠ K · G). A frequency converter for frequency converting the received signal,
A synthesizer that synthesizes the received signal and the received signal frequency-converted by the frequency converter;
Have
目的信号との周波数間隔が(K・G)Fsのイメージ信号は、目的信号とコヒーレントであり、したがってダイバーシチ効果が得られない。イメージ信号を、目的信号との周波数間隔がn・Fs(n≠K・G)の成分とすることで、パスダイバーシチ効果が得られる。なお、周波数間隔が(K・G)Fsのイメージ信号を送信してS/Nを向上させても良いが、このようなイメージ信号を送信しないことで他のシステムに対する与干渉を抑制することができる。また、無線受信機側では、ダイバーシチ効果に寄与しない帯域をフィルタで除去することで、これらの帯域での雑音や被干渉による受信性能の劣化を避けることもできる。 The image signal whose frequency interval with the target signal is (K · G) Fs is coherent with the target signal, and therefore a diversity effect cannot be obtained. By making the image signal a component whose frequency interval with the target signal is n · Fs (n ≠ K · G), a path diversity effect can be obtained. Note that the S / N may be improved by transmitting an image signal having a frequency interval of (K · G) Fs. However, by not transmitting such an image signal, interference with other systems can be suppressed. it can. Further, on the wireless receiver side, by removing the bands that do not contribute to the diversity effect with a filter, it is possible to avoid deterioration of reception performance due to noise or interference in these bands.
目的信号との周波数間隔がm・Fs(m=K・G)であるコヒーレントなイメージ信号はダイバーシチ効果に寄与しない。無線送信機からコヒーレントなイメージ信号が送信された場合に、受信機において周波数変換することで、ダイバーシチ効果が得られるようになる。したがって、無線受信機のG値が無線送信機にとって未知である場合でも、フラクショナル・サンプリングによるダイバーシチ効果が得られる。 A coherent image signal whose frequency interval with the target signal is m · Fs (m = K · G) does not contribute to the diversity effect. When a coherent image signal is transmitted from the wireless transmitter, a diversity effect can be obtained by performing frequency conversion in the receiver. Therefore, even when the G value of the wireless receiver is unknown to the wireless transmitter, the diversity effect by the fractional sampling can be obtained.
なお、合成器への入力の前に、フィルタによって、周波数変換後の信号から変換後のイメージ信号以外の信号を除去することが好ましい。また、合成器への入力の前に、フィルタによって、受信信号から目的信号以外の信号を除去することが好ましい。合成器への入力前にこれらの信号を除去することは必須ではないが、こうすることで不必要な信号を除去可能となり、受信性能が向上する。 Note that it is preferable to remove signals other than the converted image signal from the frequency-converted signal by a filter before input to the synthesizer. Moreover, it is preferable to remove signals other than the target signal from the received signal by a filter before input to the combiner. Although it is not essential to remove these signals before input to the combiner, this makes it possible to remove unnecessary signals and improves reception performance.
また、本発明の別の態様に係る無線通信システムは、
目的のOFDM信号である目的信号と、該目的信号のイメージ信号とを共に送信する無線送信機と、
受信信号から前記目的信号と前記イメージ信号以外を除去するフィルタと、受信した前記目的信号と前記イメージ信号をG倍(Gは2以上の整数)のオーバサンプリング速度でサンプリング処理してデジタル信号に変換するA/D変換器と、シンボル周期1/Fsの1/Gの各位相においてデジタル変調シンボルをそれぞれ周波数領域のデジタル信号に変換するG個のフーリエ変換器と、前記フーリエ変換器のデジタル信号出力に基づいて、送
信された前記OFDM信号を復調する信号合成器と、を備える無線受信機と、
を含む無線通信システムであって、
前記イメージ信号は、前記目的信号との周波数間隔がn・Fsであり、nはn≠K・G(Kは任意の整数)を満たす整数であり、
前記無線送信機は、OFDM信号のサブキャリア数のM・G倍(Mは整数)の逆フーリエ変換器によって前記目的信号と前記イメージ信号を生成するOFDM変調器と、サンプリング周波数M・G・Fsでサンプリング処理してアナログ信号に変換するD/A変換器と、前記目的信号と前記イメージ信号以外を除去するフィルタと、備える。
この構成によって、所望の周波数帯でイメージ信号を送信することが可能となる。
また、本発明において、
前記無線受信機は、G値を前記無線送信機に通知する通知手段を有し、
前記無線送信機は、前記無線受信機から通知されたG値に基づいて、イメージ信号を送信する周波数を、イメージ信号と目的信号の周波数間隔がn・Fs(n≠K・G)となるように決定する、
ことも好ましい。
A wireless communication system according to another aspect of the present invention is
A wireless transmitter for transmitting together a target signal, which is a target OFDM signal, and an image signal of the target signal;
A filter that removes other than the target signal and the image signal from the received signal, and the received target signal and the image signal are sampled and converted into a digital signal at an oversampling rate of G times (G is an integer of 2 or more). An A / D converter, G Fourier transformers that convert digital modulation symbols into digital signals in the frequency domain at each phase of 1 / G of the
A radio receiver comprising: a signal synthesizer that demodulates the received OFDM signal;
A wireless communication system comprising:
The image signal has a frequency interval of n · Fs with the target signal, n is an integer satisfying n ≠ K · G (K is an arbitrary integer),
The wireless transmitter includes an OFDM modulator that generates the target signal and the image signal by an inverse Fourier transformer that is M · G times (M is an integer) times the number of subcarriers of the OFDM signal, and a sampling frequency M · G · Fs. And a D / A converter that performs sampling processing to convert the signal into an analog signal, and a filter that removes signals other than the target signal and the image signal.
With this configuration, it is possible to transmit an image signal in a desired frequency band.
In the present invention,
The wireless receiver has a notification means for notifying the wireless transmitter of the G value,
The radio transmitter sets the frequency at which the image signal is transmitted based on the G value notified from the radio receiver so that the frequency interval between the image signal and the target signal is n · Fs (n ≠ K · G). To decide,
It is also preferable.
ダイバーシチ効果が得られるイメージ信号の送信周波数は、無線受信機のG値(ブランチ数)に依存する。このように、無線受信機から無線送信機に対してG値を通知することで、無線送信機が無線受信機のG値をあらかじめ知っていない場合であっても、フラクショナル・サンプリングによるダイバーシチ効果が得られる。なお、無線送信機は、イメージ信号を送信する周波数を別途、無線受信機に通知するようにすることも好ましい。 The transmission frequency of the image signal from which the diversity effect is obtained depends on the G value (number of branches) of the wireless receiver. In this way, by notifying the G value from the radio receiver to the radio transmitter, even if the radio transmitter does not know the G value of the radio receiver in advance, the diversity effect by fractional sampling can be obtained. can get. It is also preferable that the wireless transmitter separately notifies the wireless receiver of the frequency for transmitting the image signal.
また、本発明において、
前記無線受信機は、前記無線送信機がイメージ信号を送信すべき周波数を通知する通知手段を有し、
前記無線送信機は、前記無線受信機から通知された周波数にてイメージ信号を送信する、
ことも好ましい。
In the present invention,
The wireless receiver has notification means for notifying a frequency at which the wireless transmitter should transmit an image signal,
The wireless transmitter transmits an image signal at a frequency notified from the wireless receiver.
It is also preferable.
ダイバーシチ効果が得られるイメージ信号の送信周波数は、無線受信機のG値に依存するので、イメージ信号を送信すべき周波数は無線受信機側でも算出可能である。したがって、イメージ信号の送信周波数を無線受信機側で決定し、無線送信機はその決定にしたがってイメージ信号を送信することによっても、フラクショナル・サンプリングによるダイバーシチ効果が得られるようになる。 Since the transmission frequency of the image signal from which the diversity effect is obtained depends on the G value of the wireless receiver, the frequency at which the image signal should be transmitted can also be calculated on the wireless receiver side. Therefore, the diversity effect by the fractional sampling can be obtained also by determining the transmission frequency of the image signal on the wireless receiver side and the wireless transmitter transmitting the image signal according to the determination.
また、本発明において、
前記無線受信機は、再構成可能デバイスによって前記フーリエ変換器および前記A/D変換器を構成し、G値が可変である、
とすることも好ましい。
In the present invention,
The wireless receiver configures the Fourier transformer and the A / D converter by a reconfigurable device, and the G value is variable.
It is also preferable that
ここで、再構成可能デバイスには、FPGA(Field Programmable Gate Array)やD
SP(Digital Signal Processor)など、ソフトウェア(回路構成データやプログラム)によって再構成可能な回路が含まれる。無線受信機のG値(ブランチ数)を可変とすることで、無線受信機にかかる処理負荷に応じて受信処理に割り当てるリソース量を調整可能である。また、無線受信機が再構成を行ってG値を変更した場合には、上記のように変更後のG値を無線送信機に通知することが好ましい。
Here, reconfigurable devices include FPGA (Field Programmable Gate Array) and D
A circuit that can be reconfigured by software (circuit configuration data or a program) such as SP (Digital Signal Processor) is included. By making the G value (number of branches) of the wireless receiver variable, it is possible to adjust the amount of resources allocated to the reception process according to the processing load on the wireless receiver. Also, when the wireless receiver reconfigures and changes the G value, it is preferable to notify the wireless transmitter of the changed G value as described above.
また、本発明において、
前記イメージ信号は少なくともG−1波あり、
前記目的信号と前記イメージ信号の周波数間隔n・FsをG・Fsで割った剰余がFs〜(G−1)・Fsの全てをとるようにイメージ信号の周波数が選択される、
ようにすることも好ましい。
In the present invention,
The image signal has at least G-1 wave,
The frequency of the image signal is selected such that the remainder obtained by dividing the frequency interval n · Fs between the target signal and the image signal by G · Fs takes all of Fs to (G−1) · Fs.
It is also preferable to do so.
目的信号との周波数間隔をG・Fsで割った剰余が等しいイメージ信号同士は互いにコヒーレントである。したがって、イメージ信号の周波数間隔n・FsをG・Fsで割った剰余がFs〜(G−1)・Fsの全てをとるようにイメージ成分の周波数を選択することで、Gパスのダイバーシチ効果が得られる。 Image signals having the same remainder obtained by dividing the frequency interval with the target signal by G · Fs are coherent with each other. Therefore, by selecting the frequency of the image component so that the remainder obtained by dividing the frequency interval n · Fs of the image signal by G · Fs takes all of Fs to (G−1) · Fs, the diversity effect of the G path can be obtained. can get.
また、本発明において、前記無線送信機は、利用対象の周波数帯について、他の無線送信機から送信される電波が存在するか否かを判定する電波検出器を有し、前記目的信号と前記イメージ信号は他の無線送信機が利用していない周波数帯で送信する、ことも好まし
い。
In the present invention, the wireless transmitter includes a radio wave detector that determines whether or not there is a radio wave transmitted from another radio transmitter for the frequency band to be used, and the target signal and the It is also preferable that the image signal is transmitted in a frequency band that is not used by another wireless transmitter.
ホワイトスペースを利用してイメージ信号を送信することで、他のシステムに対する与干渉を抑制することができる。 By transmitting an image signal using white space, interference with other systems can be suppressed.
なお、本発明は、上記の各手段を有する無線通信システムとして捉えることもできる。また、本発明は、上記手段の少なくとも一部を有する無線通信システムにおける無線通信方法、またはこの方法を実現するためのプログラムとして捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。また、本発明は、上記無線通信システムを構成する無線受信機および無線送信機として捉えることもできる。 In addition, this invention can also be grasped | ascertained as a radio | wireless communications system which has said each means. The present invention can also be understood as a wireless communication method in a wireless communication system having at least a part of the above means, or a program for realizing this method. Each of the above means and processes can be combined with each other as much as possible to constitute the present invention. The present invention can also be understood as a wireless receiver and a wireless transmitter that constitute the wireless communication system.
また、本発明の一態様としての無線受信機は、
受信信号から前記目的信号と前記イメージ信号以外を除去するフィルタと、
受信した前記目的信号と前記イメージ信号をG倍(Gは2以上の整数)のオーバサンプリング速度でサンプリング処理してデジタル信号に変換するA/D変換器と、
シンボル周期1/Fsの1/Gの各位相においてデジタル変調シンボルをそれぞれ周波数領域のデジタル信号に変換するフーリエ変換器と、
前記フーリエ変換手段のデジタル信号出力に基づいて、送信された前記OFDM信号を復調する信号合成器と、
を備える無線受信機であって、
前記イメージ信号は、前記目的信号との周波数間隔がn・Fsであり、nはn≠K・G(Kは任意の整数)を満たす整数であり、
前記目的信号との周波数間隔がm・Fs(ここで、m=K・G)であるイメージ信号が
、前記目的信号との周波数間隔がn・Fs(ここで、n≠K・G)となるように受信信号を周波数変換する周波数変換器と、
受信信号と、前記周波数変換器によって周波数変換された前記受信信号とを合成する合成器と、
を備える、ことを特徴とする。
In addition, a wireless receiver as one embodiment of the present invention is
A filter for removing signals other than the target signal and the image signal from a received signal;
An A / D converter that samples the received target signal and the image signal at an oversampling rate of G times (G is an integer of 2 or more) and converts the signal into a digital signal;
A Fourier transformer that converts a digital modulation symbol into a frequency domain digital signal at each phase of 1 / G of a
A signal synthesizer that demodulates the transmitted OFDM signal based on the digital signal output of the Fourier transform means;
A wireless receiver comprising:
Said image signal, a frequency interval between the target signal is the n · Fs, n is n ≠ K · G (K is an arbitrary integer) Ri integer der satisfying,
An image signal whose frequency interval to the target signal is m · Fs (where m = K · G)
A frequency converter that converts the frequency of the received signal so that a frequency interval with the target signal is n · Fs (where n ≠ K · G);
A synthesizer that synthesizes the received signal and the received signal frequency-converted by the frequency converter;
It comprises, characterized in that.
すなわち、本発明の一態様としての無線送信機は、
目的のOFDM信号である目的信号と、該目的信号のイメージ信号を共に送信する無線送信機であり、
前記イメージ信号は、前記目的信号との周波数間隔がn・Fsであり、nはn≠K・G(Kは任意の整数)を満たす整数であり、
OFDM信号のサブキャリア数のM・G倍(Mは整数)の逆フーリエ変換器によって前記目的信号と前記イメージ信号を生成するOFDM変調器と、
サンプリング周波数M・G・Fsでサンプリング処理してアナログ信号に変換するD/A変換器と、
前記目的信号と前記イメージ信号以外を除去するフィルタと、
を備える、ことを特徴とする。
That is, the wireless transmitter as one aspect of the present invention is
A wireless transmitter for transmitting both a target signal which is a target OFDM signal and an image signal of the target signal;
Said image signal, a frequency interval between the target signal is the n · Fs, n is n ≠ K · G (K is an arbitrary integer) Ri integer der satisfying,
An OFDM modulator that generates the target signal and the image signal by an inverse Fourier transformer of M · G times (M is an integer) times the number of subcarriers of the OFDM signal;
A D / A converter that performs sampling processing at a sampling frequency M, G, and Fs to convert it into an analog signal;
A filter for removing signals other than the target signal and the image signal;
It comprises, characterized in that.
本発明によれば、他のシステムに対する干渉を抑制しつつ、フラクショナル・サンプリングによるダイバーシチ効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain a diversity effect by fractional sampling while suppressing interference with other systems.
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は第1の実施形態における無線通信システムのブロック図であり、図1Aは無線送信機の機能ブロック図、図1Bは無線受信機の機能ブロック図である。本実施形態は、無線送信機1においてD/A変換後のイメージ成分を利用して複数のチャネルに同一の信号成分を生成し、無線受信機2においてフラクショナル・サンプリングを用いてパスダイバーシチ効果を実現する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a wireless communication system according to the first embodiment, FIG. 1A is a functional block diagram of a wireless transmitter, and FIG. 1B is a functional block diagram of a wireless receiver. In the present embodiment, the
無線送信機1は、OFDM変調器11、D/A変換器12、送信フィルタ13、アップコンバータ14を含む。OFDM変調器11では、逆離散フーリエ変換(IDFT)を行って、k番目のサブキャリアに相当する情報シンボルをs[k](k=0,...,N-1)として、
クスである。ガードインターバルが挿入された後に、サンプリング周波数Fs=20MHzのD/A変換器12によってデジタル−アナログ変換される。図2Aに示すように、20MHzでD/A変換されたOFDM変調信号は周波数軸上で20MHzごとに繰り返しそのイメージ成分が発生する。このようにイメージ成分が発生するが、送信フィルタ13によって目的信号と必要なイメージ成分のみを通過させて、アップコンバータ14によりアップコンバートして送信する。送信フィルタ13の周波数特性pT(t)を図2Bに示す。ここでは一例として、目的信号以外に、目的信号から3チャンネル離れたイメージ成分を1つ通過させるフィルタを採用している。どのようなイメージ成分を送信するかについては、後で詳しく説明する。
The
無線受信機2は、ダウンコンバータ21、受信フィルタ22、A/D変換器23、G個(Gは2以上の整数)のOFDM復調器24、雑音白色化フィルタ25、信号合成器26を含む。無線送信機1からの送信信号は、ダウンコンバータ21によってダウンコンバートされ、受信フィルタ22によってフィルタリングされる。受信フィルタ22の周波数特性pR(t)は図2Cに示すように、無線送信機1の送信フィルタ13と同様であり送信される目的信号とイメージ信号とを取り込むような周波数特性を持つ。受信フィルタ後の
信号スペクトルは図2Dに示すとおりである。このフィルタリング後の受信信号は、
A/D変換器23は、帯域幅のG倍のレート、すなわちG・Fsのサンプリング周波数で受信信号をA/D変換する。なお、ここでGは2以上の整数であり、通常は2,4,8・・・をとる。変換されたデジタル信号は、Gサンプルごとに同一のOFDM復調器24に入力され、ガードインターバルが除去された後に離散フーリエ変換(DFT)される。
The A / D converter 23 A / D converts the received signal at a rate G times the bandwidth, that is, a sampling frequency of G · Fs. Here, G is an integer of 2 or more, and usually takes 2, 4, 8. The converted digital signal is input to the
v(t)は雑音をフィルタリングしたものであり、ボーレート1/Tsでサンプリングすると雑音サンプル同士は互いに無相関なので白色雑音となる。しかし、ボーレートよりも高いレートでサンプリングすると、雑音サンプル同士が相関を持つ。したがって、雑音白色化フィルタ25によって、雑音サンプルを白色化する。
v (t) is obtained by filtering noise. When sampling is performed at the
信号合成器26は、フラクショナル・サンプリングにより得られた複数の受信信号から信号雑音比(S/N)が最大となるように最大比合成(MRC)を用いて受信信号を合成する。これにより、マルチパスチャネルにおいてパスダイバーシチが実現される。
The
さて、フラクショナル・サンプリングのオーバサンプル比(ブランチ数)Gとダイバーシチ効果のあるイメージ信号成分の周波数には関連がある。簡単のために雑音を無視すると、サンプリング定理からg番目のブランチでサンプルされた受信信号は一般的に以下のように表される。
ここで、受信信号がフィルタリングによって中心帯域(q=0)およびある隔離した帯域(q=Q:Qは整数)の2つの帯域に制限されると仮定する。また、帯域外に発生した信号は中心帯域のイメージ成分である(Y(f)=Y(f+qfs))とすると、フラクショナル・サンプリングのブランチで受信される信号の周波数領域表現は、
なおここで、±N番目の離隔帯域は、目的信号の帯域をFs[Hz]として、目的信号との周波数間隔(中心周波数間の間隔)が±N・Fs[Hz]のイメージ成分を意味する。図3は、「N番目の離隔帯域」と「目的信号とイメージ信号との周波数間隔」についての関係を説明する図である。 Here, the ± N-th separation band means an image component having a frequency of the target signal as Fs [Hz] and a frequency interval (interval between center frequencies) of the target signal of ± N · Fs [Hz]. . FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the “Nth separation band” and the “frequency interval between the target signal and the image signal”.
以上の考察を基に、送信フィルタ13および受信フィルタ22の適切な周波数特性について説明する。パスダイバーシチの効果が得られるためには、イメージ信号が目的信号からN番目の離隔帯域である場合に、N≠K・G(Gはオーバサンプリング比、Kは任意の整数)である必要がある。言い換えると、イメージ信号は、目的信号との周波数間隔がn・Fs(n≠K・Gの整数)である必要がある。
Based on the above consideration, appropriate frequency characteristics of the
たとえば、オーバサンプリング比(ブランチ数)としてG=2を採用する場合には、図2Bに示すように−3番目の離隔帯域のイメージ成分、言い換えると目的信号との周波数間隔が−3×Fsであるイメージ成分が目的信号と共に送信されるように送信フィルタを設計することが好ましい。こうすることで2パスダイバーシチの効果が得られる。 For example, when G = 2 is adopted as the oversampling ratio (the number of branches), as shown in FIG. 2B, the image component of the -3rd separation band, in other words, the frequency interval with the target signal is -3 × Fs. It is preferable to design the transmission filter so that a certain image component is transmitted together with the target signal. By doing so, the effect of two-pass diversity can be obtained.
なお数式(5)を参照すると、イメージ信号として複数の離隔帯域を使用した場合、Gを法として合同な離隔帯域同士(ni≡nj mod Gを満たすni番目とnj番目の離隔帯域同士)はコヒーレントとなることが分かる。オーバサンプリング比Gの場合に最大でGパスのダイバーシチ効果が得られるが、そのためにはイメージ成分を目的信号と無相関とするだけでなく、G−1種類のインコヒーレントなイメージ成分を使用する必要がある。すなわち、イメージ成分は少なくともG−1波使用し、各イメージ成分がn番目の離隔帯域を使用するとした場合に、nをGで割った剰余が1〜G−1の全てをとるようにイメージ成分の使用周波数を選択するとGパスのダイバーシチ効果が得られる。別の表現をすると、イメージ成分と目的信号の周波数間隔をn・Fsとしたときに、n・FsをG・Fsで割った剰余がFs〜(G−1)・Fsの全てをとるようにイメージ成分の周波数を選択するとGパスのダイバーシチ効果が得られる。もっとも、G>2の場合には必ずしもこの条件を満たさなくても良く、G’(1<G’<G)パスのダイバーシチ効果を得るようにしても良い。 Referring to Equation (5), when a plurality of separated bands are used as the image signal, the separated i- th and n j- th separated bands satisfying G i modulo G (n i ≡n j mod G). You can see that they are coherent. In the case of the oversampling ratio G, a maximum G-path diversity effect can be obtained. For this purpose, it is necessary not only to make the image component uncorrelated with the target signal but also to use G-1 types of incoherent image components. There is. That is, when the image component uses at least G-1 waves and each image component uses the nth separation band, the image component is such that the remainder obtained by dividing n by G takes all 1 to G-1. If the use frequency is selected, a G-path diversity effect can be obtained. In other words, when the frequency interval between the image component and the target signal is n · Fs, the remainder obtained by dividing n · Fs by G · Fs takes all of Fs to (G−1) · Fs. When the frequency of the image component is selected, a G-path diversity effect can be obtained. However, in the case of G> 2, it is not always necessary to satisfy this condition, and a diversity effect of G ′ (1 <G ′ <G) path may be obtained.
ここで、互いにコヒーレントなイメージ成分を用いてもかまわない。例えばオーバサンプリング比がG=2のときに、図4に示すように、−3番目と3番目の離隔帯域のような互いにコヒーレントな2波のイメージ信号を送信しても良い。図2Bのようにイメージ成分を1波としたときには、目的信号と同等の信号レベルとしたときにダイバーシチ利得が最大となるが、図4のように2波を用いる場合はイメージ信号を目的信号に対して3dB
ダウンした信号レベルとしても2波パスダイバーシチの最大利得が得られる。このように、互いにコヒーレントな複数のイメージ成分を利用することで、利用する数に逆比例してイメージ信号の信号レベルを低減させることができる。したがって複数のイメージ成分を用いるときには信号の信号レベルを低減させて与干渉を与えにくくすることができる。同様に目的信号とコヒーレントなイメージ信号(K・G番目の離隔帯域)を用いることで、受信機でのS/Nを増大させても良い。
Here, mutually coherent image components may be used. For example, when the oversampling ratio is G = 2, as shown in FIG. 4, two coherent image signals such as the −3rd and 3rd separated bands may be transmitted. When the image component is one wave as shown in FIG. 2B, the diversity gain is maximized when the signal level is equal to the target signal. However, when two waves are used as shown in FIG. 4, the image signal is used as the target signal. 3dB for
Even when the signal level is down, the maximum gain of two-wave path diversity can be obtained. Thus, by using a plurality of image components coherent with each other, the signal level of the image signal can be reduced in inverse proportion to the number to be used. Therefore, when a plurality of image components are used, the signal level of the signal can be reduced to make it difficult to give interference. Similarly, the S / N at the receiver may be increased by using a target signal and a coherent image signal (K · Gth separation band).
また、イメージ信号を送信する周波数帯域は、他の無線局によって利用されていない周波数帯(ホワイトスペース)を利用すると良い。すなわち、無線送信機が、利用対象の周波数帯について、他の無線送信機から送信される電波が存在するか否かを判定する電波検出器を有するように構成し、他の無線送信機が利用していない周波数帯でイメージ信号を送信することが好ましい。 Further, the frequency band for transmitting the image signal may be a frequency band (white space) that is not used by other wireless stations. That is, the wireless transmitter is configured to have a radio wave detector that determines whether or not there is a radio wave transmitted from another radio transmitter for the frequency band to be used, and the other radio transmitter uses It is preferable to transmit the image signal in a frequency band that is not.
以上のように、本実施形態に依れば、ホワイトスペースなどを利用して目的信号のイメージ信号を送信することで、フラクショナル・サンプリングを用いたOFDM受信機でダイバーシチが実現できる。さらに、ダイバーシチ効果が得られないようなイメージ信号を送信しないことで、無線送信機としては不必要な与干渉を避けることができるという利点がある。また、無線受信機としてはダイバーシチ効果に寄与しない周波数帯をフィルタで除去することで、これらの周波数帯での被干渉や環境雑音による受信性能の低下を避けることができるという利点がある。 As described above, according to the present embodiment, diversity can be realized by an OFDM receiver using fractional sampling by transmitting an image signal of a target signal using white space or the like. Furthermore, there is an advantage that unnecessary interference can be avoided as a wireless transmitter by not transmitting an image signal that does not provide a diversity effect. Further, the wireless receiver has an advantage that it is possible to avoid a decrease in reception performance due to interference in these frequency bands and environmental noise by removing the frequency bands that do not contribute to the diversity effect with a filter.
また、本実施形態では送信機側でDFT回路を増大させたりD/A変換器の高速化させたりする必要がないので、送信機の低コスト化および低消費電力化が可能である。 Further, in the present embodiment, it is not necessary to increase the DFT circuit or increase the speed of the D / A converter on the transmitter side, so that the cost and power consumption of the transmitter can be reduced.
(第2の実施形態)
図5は第2の実施形態における無線通信システムのブロック図である。本実施形態は、無線送信機3においてサブキャリアのM・G(Gはオーバサンプリング比、Mは整数)倍のサイズの逆離散フーリエ変換(IDFT)を利用して複数のチャネルに同一の信号成分を生成し、無線受信機4においてフラクショナル・サンプリングを用いてパスダイバーシチ効果を実現する。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a block diagram of a wireless communication system according to the second embodiment. In the present embodiment, in the
無線送信機3は、OFDM変調器31、D/A変換器32、送信フィルタ33、アップコンバータ34を含む。OFDM変調器31では、上述のようにサブキャリアのM・G倍のサイズのIDFTを利用して、図6Aに示すようにOFDM変調信号(目的信号)とそのイメージ信号を周波数軸上でM・G−1チャネル離れて配置する。
The
このOFDM変調信号とそのイメージ信号は、ガードインターバルが挿入された後に、サンプリング周波数M・G・Fs(例えば、Fs=20MHz)のD/A変換器32によってデジタル−アナログ変換される。このD/A変換により図6Aの繰り返し成分が発生するが、図6BのようにOFDM変調器31が出力するOFDM変調信号とイメージ信号のみを通過させる周波数特性を有する送信フィルタ33によって、目的信号とMG−1チャネル離れたイメージ信号のみをフィルタリングする。フィルタされた信号はアップコンバータ34によりアップコンバートされて送信される。
The OFDM modulated signal and its image signal are digital-analog converted by a D /
無線受信機4は、ダウンコンバータ41、受信フィルタ42、A/D変換器43、G個のOFDM復調器44、雑音白色化フィルタ45、信号合成器46を含む。無線受信機4の構成および動作は第1の実施形態とほぼ同様のため、主に異なる点について説明する。本実施形態においては、受信フィルタ42は図6Cに示すように、無線送信機3から送信される目的信号とイメージ信号を取り込むような周波数特性を持つ。
The
無線送信器3におけるイメージ信号の周波数選択については、第1の実施形態と同様である。すなわち、イメージ信号は目的信号からN番目の離隔帯域(N≠K・G(Kは整数)を満たす整数)とする。言い換えると、イメージ信号は、目的信号との周波数間隔がn・Fs(n≠K・Gの整数)とする。
The frequency selection of the image signal in the
より好ましくは、イメージ成分をG−1波利用し、各イメージ成分がn番目の離隔帯域を使用するとした場合に、nをGで割った剰余が1〜G−1の全てをとるようにイメージ成分の使用周波数を選択する。こうすることでGパスのダイバーシチ効果が得られる。 別の表現をすると、イメージ成分と目的信号の周波数間隔をn・Fsとしたときに、n・FsをG・Fsで割った剰余がFs〜(G−1)・Fsの全てをとるようにイメージ成分の周波数を選択してGパスのダイバーシチ効果を得ることが好ましい。 More preferably, when the image component uses G-1 waves and each image component uses the nth separated band, the image is such that the remainder obtained by dividing n by G takes all of 1 to G-1. Select the frequency of use of the component. By doing so, a G-path diversity effect can be obtained. In other words, when the frequency interval between the image component and the target signal is n · Fs, the remainder obtained by dividing n · Fs by G · Fs takes all of Fs to (G−1) · Fs. It is preferable to obtain the G-path diversity effect by selecting the frequency of the image component.
(第3の実施形態)
上記の説明では、無線送信機は、無線受信機のブランチ数Gをあらかじめ知っていて、どの周波数にてイメージ信号を送信すればダイバーシチ効果が得られるかを知っていることを前提としていた。本実施形態では、無線送信機が、イメージ信号をどの周波数にて送信すべきかをあらかじめ知らない場合でも、ダイバーシチ効果が得られるようにする。本実施形態では、無線受信機側で、イメージ信号の周波数を周波数変換することで、ダイバーシチ効果が得られない周波数でイメージ信号が送信された場合でも、ダイバーシチ効果が得られるようにする。
(Third embodiment)
In the above description, it is assumed that the wireless transmitter knows in advance the number of branches G of the wireless receiver and knows at what frequency the diversity effect can be obtained by transmitting an image signal. In the present embodiment, the diversity effect can be obtained even when the wireless transmitter does not know in advance at which frequency the image signal should be transmitted. In the present embodiment, the frequency of the image signal is frequency-converted on the wireless receiver side, so that the diversity effect can be obtained even when the image signal is transmitted at a frequency at which the diversity effect cannot be obtained.
図7は、本実施形態にかかる無線受信機の機能ブロックを示す図である。なお、無線送信機は、上記の実施形態のいずれかを用いればよいので、ここでは説明を省略する。 FIG. 7 is a diagram illustrating functional blocks of the wireless receiver according to the present embodiment. Note that any one of the above embodiments may be used as the wireless transmitter, and thus description thereof is omitted here.
本実施形態にかかる無線受信機と、第1および第2の実施形態にかかる無線受信機の違いは、ダウンコンバータ21の前段に、アンテナからの受信信号を周波数変換する周波数変換器27と、周波数変換後の信号に対するフィルタ28と、周波数変換後の信号とアンテナからの受信信号を合成する合成器29とが設けられている点である。ダウンコンバータ21以降の構成については、第1および第2の実施形態と同様である。
The difference between the radio receiver according to the present embodiment and the radio receiver according to the first and second embodiments is that a
既に述べたように、目的信号との周波数間隔がm・Fs(m=K・G、Gはブランチ数、Kは任意の整数、Fsはサンプリング周波数)のイメージ信号からはダイバーシチ効果が得られない。そこで、周波数変換器27によって、目的信号との周波数間隔がm・Fsのイメージ信号を、目的信号との周波数間隔がn・Fs(n≠K・G)となるように周波数変換する。上記の条件を満たす周波数変換であれば周波数変換器27の構成はどのようなものであっても良い。例えば、入力信号を±Fsだけ周波数変換しても良いし、±G/2・Fs(Gが偶数の時)や±(G±1)/2・Fs(Gが奇数の時)だけ周波数変換しても良い。
As described above, the diversity effect cannot be obtained from an image signal whose frequency interval with the target signal is m · Fs (m = K · G, G is the number of branches, K is an arbitrary integer, and Fs is a sampling frequency). . Therefore, the
フィルタ28は、受信信号に含まれるイメージ信号の周波数成分を除去するフィルタである。すなわち、周波数変換後のイメージ信号以外を除去する。フィルタ28は必須ではないが、不要な信号成分を除去することで受信性能を向上できる。また、アンテナから合成器29に直接入力するパスにおいても、目的信号以外を除去するフィルタを設けることも好ましい。
The
このようにイメージ信号の周波数を変換することで、ダイバーシチ効果を得ることができるようになる。本実施形態によれば、無線送信機は任意の周波数でイメージ信号を送信できるようになるので、無線受信機のブランチ数(Gの値)をあらかじめ知らなくても良いという利点がある。また、複数の無線受信機を対象に一斉放送を行う場合に、各無線受信機のブランチ数が異なる場合であっても、受信機側で対処を行うためダイバーシチ効果
を得ることができる。
In this way, the diversity effect can be obtained by converting the frequency of the image signal. According to this embodiment, since the wireless transmitter can transmit an image signal at an arbitrary frequency, there is an advantage that it is not necessary to know in advance the number of branches (G value) of the wireless receiver. Further, when performing broadcast to a plurality of wireless receivers, even if the number of branches of each wireless receiver is different, a diversity effect can be obtained because the receiver side takes measures.
(第4の実施形態)
上記第3の実施形態では、イメージ信号の送信周波数は変化させずに、無線受信機側でイメージ信号の周波数変換を行うことでダイバーシチ効果を得るようにした。本実施形態では、無線受信機の構成(ブランチ数G)に応じて、無線送信機がイメージ信号の送信周波数を調整する。
(Fourth embodiment)
In the third embodiment, the diversity effect is obtained by performing frequency conversion of the image signal on the wireless receiver side without changing the transmission frequency of the image signal. In the present embodiment, the wireless transmitter adjusts the transmission frequency of the image signal according to the configuration of the wireless receiver (the number of branches G).
本実施形態にかかる無線受信機は、無線送信機能も有する。すなわち、第1の実施形態(図1)または第3の実施形態(図7)の構成に加えて、送信手段を備える。この送信手段は、通信相手に無線受信機のブランチ数(G値)を通知するために用いられる。この通知(以下、G値通知メッセージという)は、任意のチャネルにて送られて良い。 The wireless receiver according to the present embodiment also has a wireless transmission function. That is, in addition to the structure of 1st Embodiment (FIG. 1) or 3rd Embodiment (FIG. 7), a transmission means is provided. This transmission means is used to notify the communication partner of the number of branches (G value) of the wireless receiver. This notification (hereinafter referred to as G value notification message) may be sent through an arbitrary channel.
本実施形態にかかる無線送信機は、受信機側からのG値通知メッセージを受信する受信手段と、受信したG値に基づいてイメージ信号を送信する周波数を決定する手段を有する。無線送信機は、G値通知メッセージによって通知されたG値から、イメージ信号を送る周波数はn・Fs(n≠K・G)とすべきであることが分かる。そして、この条件を満たす周波数の中から、他の無線局によって利用されていない周波数を検出して利用する。 The wireless transmitter according to the present embodiment includes receiving means for receiving a G value notification message from the receiver side, and means for determining a frequency for transmitting an image signal based on the received G value. From the G value notified by the G value notification message, the wireless transmitter knows that the frequency for transmitting the image signal should be n · Fs (n ≠ K · G). A frequency that is not used by another wireless station is detected and used from among the frequencies that satisfy this condition.
以下、送受信間での制御信号の交換処理について、図8を参照しながら説明する。 Hereinafter, the process of exchanging control signals between transmission and reception will be described with reference to FIG.
まず、無線送信機は、あらかじめ定められた周波数にイメージ信号を重畳させて無線受信機へ目的信号を送信する。無線受信機側では、受信された信号の品質評価を実施し、信号品質が良好ではない場合、G値通知メッセージによってブランチ数(G値)を無線送信機に通知する。 First, the wireless transmitter superimposes an image signal on a predetermined frequency and transmits a target signal to the wireless receiver. On the wireless receiver side, the quality of the received signal is evaluated, and if the signal quality is not good, the number of branches (G value) is notified to the wireless transmitter by a G value notification message.
G値通知メッセージを受信した無線送信機は、通知されたG値に基づいて、イメージ信号を送信する周波数を決定する。そして、決定されたイメージ信号の送信周波数を、イメージ周波数情報メッセージによって無線受信機に通知する。以下のデータ伝送の際には、決定された送信周波数でイメージ信号を重畳させて目的信号を送信する。 The wireless transmitter that has received the G value notification message determines the frequency for transmitting the image signal based on the notified G value. Then, the determined transmission frequency of the image signal is notified to the wireless receiver by an image frequency information message. In the following data transmission, the target signal is transmitted by superimposing the image signal at the determined transmission frequency.
このようにすることで、無線受信機のG値に応じた適切な周波数においてイメージ信号が送信されるため、フラクショナル・サンプリングによるダイバーシチ効果が実現できる。 In this way, since the image signal is transmitted at an appropriate frequency according to the G value of the wireless receiver, a diversity effect by fractional sampling can be realized.
なお、上記の説明ではG値通知メッセージを送るタイミングを、受信信号の品質が良好ではない時としたが、これは必須ではなく、どのようなタイミングで送ってもかまわない。例えば、通信を開始する際にG値通知メッセージを送信することが考えられる。 In the above description, the G value notification message is sent when the received signal quality is not good. However, this is not essential and may be sent at any timing. For example, it is conceivable to transmit a G value notification message when starting communication.
(第5の実施形態)
上記第4の実施形態では、無線受信機がG値を無線送信機に通知し、無線送信機がイメージ信号の送信周波数を決定していた。本実施形態では、無線受信機側で、G値に応じた適切なイメージ信号送信周波数を決定して、無線送信機へ通知する。
(Fifth embodiment)
In the fourth embodiment, the wireless receiver notifies the G value to the wireless transmitter, and the wireless transmitter determines the transmission frequency of the image signal. In the present embodiment, an appropriate image signal transmission frequency corresponding to the G value is determined on the wireless receiver side and notified to the wireless transmitter.
無線受信機は、無線受信機から受信された信号の品質が良好ではない場合は、自らのブランチ数(G値)に基づいて、n・Fs(n≠K・G)の周波数の中から、他の無線局によって利用されていない周波数を決定する。そして、決定された周波数を無線送信機側へ通知する。無線送信機側は、通知された周波数にイメージ信号を重畳させて目的信号を送信する。 When the quality of the signal received from the radio receiver is not good, the radio receiver is based on the number of branches (G value) of the n · Fs (n ≠ K · G) frequency, Determine frequencies that are not used by other radio stations. Then, the determined frequency is notified to the wireless transmitter side. The wireless transmitter side superimposes the image signal on the notified frequency and transmits the target signal.
本実施形態によっても、第4の実施形態と同様の効果が得られる。 According to this embodiment, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained.
(第6の実施形態)
本実施形態では、無線受信機を再構成可能な回路(リコンフィギュラブル回路)によって各機能部を構成する。再構成可能な回路には、FPGA(Field Programmable Gate Array)やDSP(Digital Signal Processer)などを採用可能である。各機能部は、ソフ
トウェア(回路構成データやプログラム)の実行モジュールによって処理機能が実現されており、ソフトウェアの実行モジュールの変更によって再構成が可能である。
(Sixth embodiment)
In the present embodiment, each functional unit is configured by a circuit (reconfigurable circuit) that can reconfigure the radio receiver. As the reconfigurable circuit, a field programmable gate array (FPGA), a digital signal processor (DSP), or the like can be employed. Each functional unit has a processing function realized by an execution module of software (circuit configuration data or a program), and can be reconfigured by changing the execution module of the software.
例えば、本実施形態にかかる無線受信機では、第3の実施形態(図7)に示される、A/D変換器23やOFDM復調器24の数(G値)や処理内容、受信フィルタ22や、雑音白色化フィルタ25、信号合成器26、周波数変換器27、フィルタ28などの処理内容を、再構成可能とする。
For example, in the radio receiver according to the present embodiment, the number (G value) and processing contents of the A /
本実施形態にかかる無線受信機では、内部処理の負荷に応じてG値を任意に変更可能とする。すなわち、処理負荷が小さい時には大きめのG値を採用し、処理負荷が大きい場合には小さめのG値となるように無線受信機を再構成可能とする。これによって、その時点での処理負荷に応じて最適なG値を選択して装置を構成することができる。 In the wireless receiver according to the present embodiment, the G value can be arbitrarily changed according to the internal processing load. In other words, the radio receiver can be reconfigured so that a larger G value is adopted when the processing load is small, and a smaller G value is obtained when the processing load is large. As a result, the apparatus can be configured by selecting an optimum G value according to the processing load at that time.
本実施形態においても、第4の実施形態と同様にG値を無線送信機側に送信することが好ましい。本実施形態における制御信号の交換処理について、図9を参照しながら説明する。無線受信機から受信された信号の品質が良好ではない場合は、自らのブランチ数(G値)に基づいて、n・Fs(n≠K・G)の周波数の中から、他の無線局によって利用されていない周波数を決定する。そして、決定された周波数を無線送信機側へ通知する。なお、ここでは受信信号の品質が良好ではない場合にG値通知メッセージを通知する場合を説明したが、処理負荷の変更などの理由により無線受信機を再構成してG値を変更した場合にもG値通知メッセージを送信することが好ましい。 Also in this embodiment, it is preferable to transmit the G value to the wireless transmitter side as in the fourth embodiment. The control signal exchange process in this embodiment will be described with reference to FIG. If the quality of the signal received from the radio receiver is not good, the frequency of n · Fs (n ≠ K · G) is selected by another radio station based on the number of branches (G value). Determine unused frequencies. Then, the determined frequency is notified to the wireless transmitter side. Here, the case where the G value notification message is notified when the quality of the received signal is not good has been described. However, when the G value is changed by reconfiguring the wireless receiver due to a change in processing load or the like. It is also preferable to send a G value notification message.
G値通知メッセージは、通知されたG値に基づいて、イメージ信号を送信する周波数を決定する。そして、イメージ周波数情報メッセージによって、どの周波数でイメージ信号を送信するかを無線受信機に通知する。 The G value notification message determines the frequency at which the image signal is transmitted based on the notified G value. Then, the radio receiver is notified of the frequency at which the image signal is transmitted by the image frequency information message.
無線受信機は、イメージ周波数情報メッセージによって通知された周波数でイメージ信号を受信できるように、周波数変換器27、フィルタ28、受信フィルタ22などの再構成を行う。
The wireless receiver reconfigures the
本実施形態によれば、無線受信機の処理負荷に応じて適切なG値を採用することができる。例えば、画像信号処理などに計算資源を多く割り当てる必要がある場合にはG値を小さくし、逆に計算資源に余裕がある場合にはG値を大きくするといったことができる。 According to the present embodiment, an appropriate G value can be adopted according to the processing load of the wireless receiver. For example, it is possible to decrease the G value when it is necessary to allocate a large amount of calculation resources for image signal processing or the like, and conversely increase the G value when there is a surplus of calculation resources.
1,3 無線送信機
11,31 OFDM変調器
12,32 D/A変換器
13,33 送信フィルタ
14,34 アップコンバータ
2,4 無線受信機
21,41 ダウンコンバータ
22,42 受信フィルタ
23,43 A/D変換器
24,44 OFDM復調器
25,45 雑音白色化フィルタ
26,46 信号合成器
27 周波数変換器
28 フィルタ
29 合成器
DESCRIPTION OF
Claims (18)
受信信号から前記目的信号と前記イメージ信号以外を除去するフィルタと、受信した前記目的信号と前記イメージ信号をG倍(Gは2以上の整数)のオーバサンプリング速度でサンプリング処理してデジタル信号に変換するA/D変換器と、シンボル周期1/Fsの1/Gの各位相においてデジタル変調シンボルをそれぞれ周波数領域のデジタル信号に変換するG個のフーリエ変換器と、前記フーリエ変換器のデジタル信号出力に基づいて、送信された前記OFDM信号を復調する信号合成器と、を備える無線受信機と、
を含む無線通信システムであって、
前記イメージ信号は、前記目的信号との周波数間隔がn・Fsであり、nはn≠K・G(Kは任意の整数)を満たす整数であり、
前記無線受信機は、
前記目的信号との周波数間隔がm・Fs(ここで、m=K・G)であるイメージ信号が、前記目的信号との周波数間隔がn・Fs(ここで、n≠K・G)となるように受信信号を周波数変換する周波数変換器と、
受信信号と、前記周波数変換器によって周波数変換された前記受信信号とを合成する合成器と、
を有する、無線通信システム。 A wireless transmitter for transmitting together a target signal, which is a target OFDM signal, and an image signal of the target signal;
A filter that removes other than the target signal and the image signal from the received signal, and the received target signal and the image signal are sampled and converted into a digital signal at an oversampling rate of G times (G is an integer of 2 or more). An A / D converter, G Fourier transformers that convert digital modulation symbols into digital signals in the frequency domain at each phase of 1 / G of the symbol period 1 / Fs, and digital signal output of the Fourier transformer A signal synthesizer for demodulating the transmitted OFDM signal based on
A wireless communication system comprising:
Said image signal, a frequency interval between the target signal is the n · Fs, n is n ≠ K · G (K is an arbitrary integer) Ri integer der satisfying,
The wireless receiver
An image signal having a frequency interval with the target signal of m · Fs (where m = K · G) has a frequency interval with the target signal of n · Fs (where n ≠ K · G). A frequency converter for frequency converting the received signal,
A synthesizer that synthesizes the received signal and the received signal frequency-converted by the frequency converter;
A wireless communication system.
受信信号から前記目的信号と前記イメージ信号以外を除去するフィルタと、受信した前記目的信号と前記イメージ信号をG倍(Gは2以上の整数)のオーバサンプリング速度でサンプリング処理してデジタル信号に変換するA/D変換器と、シンボル周期1/Fsの1/Gの各位相においてデジタル変調シンボルをそれぞれ周波数領域のデジタル信号に変換するG個のフーリエ変換器と、前記フーリエ変換器のデジタル信号出力に基づいて、送信された前記OFDM信号を復調する信号合成器と、を備える無線受信機と、A filter that removes other than the target signal and the image signal from the received signal, and the received target signal and the image signal are sampled and converted into a digital signal at an oversampling rate of G times (G is an integer of 2 or more). An A / D converter, G Fourier transformers that convert digital modulation symbols into digital signals in the frequency domain at each phase of 1 / G of the symbol period 1 / Fs, and digital signal output of the Fourier transformer A signal synthesizer for demodulating the transmitted OFDM signal based on
を含む無線通信システムであって、A wireless communication system comprising:
前記イメージ信号は、前記目的信号との周波数間隔がn・Fsであり、nはn≠K・G(Kは任意の整数)を満たす整数であり、The image signal has a frequency interval of n · Fs with the target signal, n is an integer satisfying n ≠ K · G (K is an arbitrary integer),
前記無線送信機は、OFDM信号のサブキャリア数のM・G倍(Mは整数)の逆フーリエ変換器によって前記目的信号と前記イメージ信号を生成するOFDM変調器と、サンプリング周波数M・G・Fsでサンプリング処理してアナログ信号に変換するD/A変換器と、前記目的信号と前記イメージ信号以外を除去するフィルタと、を備える、The wireless transmitter includes an OFDM modulator that generates the target signal and the image signal by an inverse Fourier transformer that is M · G times (M is an integer) times the number of subcarriers of the OFDM signal, and a sampling frequency M · G · Fs. A D / A converter that performs sampling processing and converts the analog signal into an analog signal, and a filter that removes other than the target signal and the image signal,
無線通信システム。Wireless communication system.
前記無線送信機は、前記無線受信機から通知されたG値に基づいて、イメージ信号を送信する周波数を、イメージ信号と目的信号の周波数間隔がn・Fs(n≠K・G)となるように決定する、
請求項1または2に記載の無線通信システム。 The wireless receiver has a notification means for notifying the wireless transmitter of the G value,
The radio transmitter sets the frequency at which the image signal is transmitted based on the G value notified from the radio receiver so that the frequency interval between the image signal and the target signal is n · Fs (n ≠ K · G). To decide,
The wireless communication system according to claim 1 or 2.
前記無線送信機は、前記無線受信機から通知された周波数にてイメージ信号を送信する、
請求項1または2に記載の無線通信システム。 The wireless receiver has notification means for notifying a frequency at which the wireless transmitter should transmit an image signal,
The wireless transmitter transmits an image signal at a frequency notified from the wireless receiver.
The wireless communication system according to claim 1 or 2.
請求項1〜4のいずれかに記載の無線通信システム。 The wireless receiver configures the Fourier transformer and the A / D converter by a reconfigurable device, and the G value is variable.
The radio | wireless communications system in any one of Claims 1-4.
前記目的信号と前記イメージ信号の周波数間隔n・FsをG・Fsで割った剰余がFs〜(G−1)・Fsの全てをとるようにイメージ信号の周波数が選択される、
請求項1〜5のいずれかに記載の無線通信システム。 The image signal has at least G-1 wave,
The frequency of the image signal is selected such that the remainder obtained by dividing the frequency interval n · Fs between the target signal and the image signal by G · Fs takes all of Fs to (G−1) · Fs.
The radio | wireless communications system in any one of Claims 1-5.
請求項1〜6のいずれかに記載の無線通信システム。 The wireless transmitter includes a radio wave detector that determines whether or not there is a radio wave transmitted from another radio transmitter for a frequency band to be used, and the target signal and the image signal are transmitted from another radio Transmit in a frequency band not used by the transmitter,
The radio | wireless communications system in any one of Claims 1-6.
受信した前記目的信号と前記イメージ信号をG倍(Gは2以上の整数)のオーバサンプリング速度でサンプリング処理してデジタル信号に変換するG個のA/D変換器と、
シンボル周期1/Fsの1/Gの各位相においてデジタル変調シンボルをそれぞれ周波数領域のデジタル信号に変換するフーリエ変換器と、
前記フーリエ変換手段のデジタル信号出力に基づいて、送信された前記OFDM信号を復調する信号合成器と、
を備える無線受信機であって、
前記イメージ信号は、前記目的信号との周波数間隔がn・Fsであり、nはn≠K・G(Kは任意の整数)を満たす整数であり、
前記目的信号との周波数間隔がm・Fs(ここで、m=K・G)であるイメージ信号が、前記目的信号との周波数間隔がn・Fs(ここで、n≠K・G)となるように受信信号を周波数変換する周波数変換器と、
受信信号と、前記周波数変換器によって周波数変換された前記受信信号とを合成する合成器と、
を備える、無線受信機。 A filter that removes a signal other than the target signal and the image signal, which is the target OFDM signal, from the received signal;
G A / D converters that sample the received target signal and the image signal at an oversampling rate of G times (G is an integer of 2 or more) and convert the signal into a digital signal;
A Fourier transformer that converts a digital modulation symbol into a frequency domain digital signal at each phase of 1 / G of a symbol period 1 / Fs;
A signal synthesizer that demodulates the transmitted OFDM signal based on the digital signal output of the Fourier transform means;
A wireless receiver comprising:
Said image signal, a frequency interval between the target signal is the n · Fs, n is n ≠ K · G (K is an arbitrary integer) Ri integer der satisfying,
An image signal having a frequency interval with the target signal of m · Fs (where m = K · G) has a frequency interval with the target signal of n · Fs (where n ≠ K · G). A frequency converter for frequency converting the received signal,
A synthesizer that synthesizes the received signal and the received signal frequency-converted by the frequency converter;
A wireless receiver.
請求項8に記載の無線受信機。 Having a notification means for notifying the communication partner of the G value;
The wireless receiver according to claim 8 .
請求項8に記載の無線受信機。 Having a notification means for notifying the frequency at which the communication partner should transmit the image signal;
The wireless receiver according to claim 8 .
請求項8〜10のいずれかに記載の無線受信機。 The Fourier transformer and the A / D converter are configured by a reconfigurable device, and the G value is variable.
The radio receiver according to any one of claims 8 to 10 .
前記目的信号と前記イメージ成分の周波数間隔n・FsをG・Fsで割った剰余がFs〜(G−1)・Fsの全てをとるようにイメージ成分の周波数が選択される、
請求項8〜11のいずれかに記載の無線受信機。 The image component is a G-1 wave,
The frequency of the image component is selected such that the remainder obtained by dividing the frequency interval n · Fs between the target signal and the image component by G · Fs takes all of Fs to (G−1) · Fs.
The radio receiver according to any one of claims 8 to 11 .
前記イメージ信号は、前記目的信号との周波数間隔がn・Fsであり、nはn≠K・G(Kは任意の整数、Gは2以上の整数)を満たす整数であり、
OFDM信号のサブキャリア数のM・G倍(Mは整数)の逆フーリエ変換器によって前記目的信号と前記イメージ信号を生成するOFDM変調器と、
サンプリング周波数M・G・Fsでサンプリング処理してアナログ信号に変換するD/A変換器と、
前記目的信号と前記イメージ信号以外を除去するフィルタと、
を備える、無線送信機。 A wireless transmitter for transmitting both a target signal which is a target OFDM signal and an image signal of the target signal;
Said image signal, the frequency interval between the target signal is a n · Fs, n is n ≠ K · G (K is an arbitrary integer, G is an integer of 2 or more) Ri integer der satisfying,
An OFDM modulator that generates the target signal and the image signal by an inverse Fourier transformer of M · G times (M is an integer) times the number of subcarriers of the OFDM signal;
A D / A converter that performs sampling processing at a sampling frequency M, G, and Fs to convert it into an analog signal;
A filter for removing signals other than the target signal and the image signal;
A wireless transmitter.
請求項13に記載の無線送信機。 Based on the G value notified from the communication partner, the frequency at which the image signal is transmitted is determined so that the frequency interval between the image signal and the target signal is n · Fs (n ≠ K · G).
The wireless transmitter according to claim 13 .
請求項13または14に記載の無線送信機。 Send the image signal at the transmission frequency of the image signal notified from the communication partner,
The wireless transmitter according to claim 13 or 14 .
前記目的信号と前記イメージ成分の周波数間隔n・FsをG・Fsで割った剰余がFs〜(G−1)・Fsの全てをとるようにイメージ成分の周波数が選択される、
請求項13〜15のいずれかに記載の無線送信機。 The image component is a G-1 wave,
The frequency of the image component is selected such that the remainder obtained by dividing the frequency interval n · Fs between the target signal and the image component by G · Fs takes all of Fs to (G−1) · Fs.
The wireless transmitter according to any one of claims 13 to 15 .
前記目的信号と前記イメージ信号は他の無線送信機が利用していない周波数帯で送信する、
請求項13〜16のいずれか記載の無線送信機。 For the frequency band to be used, it has a radio wave detector that determines whether there is a radio wave transmitted from another wireless transmitter,
The target signal and the image signal are transmitted in a frequency band that is not used by another wireless transmitter.
The wireless transmitter according to any one of claims 13 to 16 .
前記目的信号をサンプリング周波数Fsでサンプリング処理してアナログ信号に変換するD/A変換器と、
前記目的信号と前記イメージ信号以外を除去するフィルタと、
を備える、請求項13〜17のいずれかに記載の無線送信機。
An OFDM modulator that generates the target signal by an inverse Fourier transformer of the number of subcarriers of the OFDM signal;
A D / A converter for sampling the target signal at a sampling frequency Fs and converting it into an analog signal;
A filter for removing signals other than the target signal and the image signal;
Comprising a radio transmitter according to any one of claims 13-17.
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