JP5737999B2 - Communication system, transmitter and receiver - Google Patents

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本発明は、複数ユーザの信号を多重可能な通信システムに関する。   The present invention relates to a communication system capable of multiplexing signals of a plurality of users.

従来、通信システムにて用いられる変調方式には、PSK(Phase Shift Keying)、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、APSK(Amplitude Phase Shift Keying)、FSK(Frequency Shift Keying)などがある。このうち、FSKには、つぎのような利点がある。   Conventional modulation systems used in communication systems include PSK (Phase Shift Keying), QAM (Quadrature Amplitude Modulation), APSK (Amplitude Phase Shift Keying), and FSK (Frequency Shift Keying). Among these, FSK has the following advantages.

(a)PSK、QAM、APSKでは、信号の平均電力とピーク電力の比を表すピーク電力対平均電力比(PAPR:Peak-to-Average Power Ratio)が大きいため、非線形増幅器による歪みの影響が大きくなり、特性が劣化する問題がある。そのため、信号のPAPRをできるだけ小さくする必要がある。一方、FSKでは、PAPRを0dBとすることが可能であり、高効率な通信を行うことが可能である。   (A) In PSK, QAM, and APSK, since the peak power-to-average power ratio (PAPR) representing the ratio between the average power and the peak power of the signal is large, the influence of distortion due to the nonlinear amplifier is large. Therefore, there is a problem that the characteristics deteriorate. Therefore, it is necessary to make the PAPR of the signal as small as possible. On the other hand, in FSK, the PAPR can be set to 0 dB, and highly efficient communication can be performed.

(b)いずれの変調方式においても、変調多値数を大きくするほど1シンボル当たりの送信ビット数が増加し、送信レートを大きくすることができる利点がある。しかし、PSK、QAM、APSKでは、変調多値数を大きくするほど感度が悪くなる。すなわち、所要BER(Bit Error Ratio)を満たすEb/N0が大きくなる欠点がある。一方、FSKでは、変調多値数を大きくするほど感度が良くなる。すなわち、所要BERを満たすEb/N0が小さくなる。このように、FSKでは、変調多値数を大きくすることで送信レートが大きくなり、かつ、感度が良くなるという2つの利点を同時に享受できる。   (B) In any modulation scheme, the number of transmission bits per symbol increases as the modulation level increases, and there is an advantage that the transmission rate can be increased. However, in PSK, QAM, and APSK, the sensitivity decreases as the modulation multi-level number increases. That is, there is a drawback that Eb / N0 that satisfies the required BER (Bit Error Ratio) increases. On the other hand, in FSK, the sensitivity is improved as the modulation multi-level number is increased. That is, Eb / N0 that satisfies the required BER decreases. Thus, in FSK, the two advantages of increasing the transmission rate and improving the sensitivity by increasing the modulation multi-level number can be enjoyed simultaneously.

変調多値数がMのM値FSKの場合では、M本の搬送波を使用する。よって、FSKには、変調多値数が大きいほど1ユーザ当たりの周波数帯域が広がり、その分、周波数方向に多重できるユーザ数が少なくなる問題がある。FSKの利点(b)を活かすには変調多値数は大きいことが望ましいが、それにより多重ユーザ数が減少することは問題であり、他の多重方法を考える必要がある。   In the case of an M-value FSK with a modulation multi-level number of M, M carrier waves are used. Therefore, FSK has a problem that the frequency band per user increases as the modulation multi-level number increases, and the number of users that can be multiplexed in the frequency direction decreases accordingly. In order to make use of the advantage (b) of FSK, it is desirable that the modulation multi-level number is large. However, it is a problem that the number of multiple users is reduced, and other multiplexing methods must be considered.

ここで、同一時間、同一周波数により通信を行う複数ユーザを多重する技術としてCDMA(Code Division Multiple Access)方式がある(例えば下記非特許文献1)。このような多重方法を用いることにより、複数ユーザが同一周波数により通信を行うため、多重ユーザ数を増やしても帯域が広がらず、上記問題点を解消できると考えられる。   Here, there is a CDMA (Code Division Multiple Access) system as a technique for multiplexing a plurality of users who communicate at the same time and the same frequency (for example, Non-Patent Document 1 below). By using such a multiplexing method, a plurality of users communicate with each other at the same frequency. Therefore, it is considered that even if the number of multiplexed users is increased, the band does not widen and the above problem can be solved.

また、下記非特許文献2では、FSK信号を位相回転系列により拡散して送信する技術が開示されている。   Non-Patent Document 2 below discloses a technique for transmitting an FSK signal by spreading it with a phase rotation sequence.

武田和晃、安達文幸著 「パイロットチャネル推定を用いるDS−CDMA周波数領域等化の誤り率特性」 電子情報通信学会技術研究報告、無線通信システムRCS2004−86、pp.61−65、2004年6月Takeda Kazuaki, Adachi Fumiyuki "Error rate characteristics of DS-CDMA frequency domain equalization using pilot channel estimation" IEICE Technical Report, Radio Communication System RCS2004-86, pp.61-65, June 2004 佐野裕康、福井範行、久保博嗣著 「周波数軸上で逆拡散・復調が可能な直接スペクトル拡散方式に関する検討」 2009年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会、B−5−82Hiroyasu Sano, Noriyuki Fukui, Hiroshi Kubo “Examination of direct spread spectrum system that can despread and demodulate on frequency axis” 2009 IEICE Communication Society Conference, B-5-82

しかしながら、上記従来のCDMA方式の技術によれば、ユーザ毎に異なる拡散符号を用いてユーザ多重を行うが、PN系列やM系列により送信信号を拡散する。そのため、信号のPAPRが大きくなり、FSKの場合に上記の利点(a)を活かせない、という問題があった。   However, according to the conventional CDMA technique, user multiplexing is performed using different spreading codes for each user, but a transmission signal is spread by a PN sequence or an M sequence. Therefore, the PAPR of the signal is increased, and there is a problem that the above advantage (a) cannot be utilized in the case of FSK.

また、上記非特許文献1の技術によれば、PN系列やM系列ではなく位相回転系列により送信信号を拡散しているため、拡散によりPAPRは大きくならないが、ユーザ多重を行うことは検討されていない、という問題があった。   Further, according to the technique of Non-Patent Document 1, since the transmission signal is spread not by the PN sequence or the M sequence but by the phase rotation sequence, the PAPR does not increase due to the spreading, but performing user multiplexing has been studied. There was no problem.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同一の周波数により変調信号を生成する複数ユーザを多重可能であり、かつ、各ユーザの信号のPAPRの増加を防止可能な通信システムを得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides a communication system that can multiplex a plurality of users who generate modulated signals at the same frequency and can prevent an increase in PAPR of each user's signal. For the purpose.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の送信機と受信機から構成される通信システムであって、前記送信機は、時間と共に周波数の変化する位相回転系列の周波数変化速度を決定するパラメータを記憶する送信機パラメータ記憶手段と、前記パラメータに基づいて位相回転系列を生成する位相回転系列生成手段と、変調信号に対して前記位相回転系列を乗算し、送信信号を得る位相回転系列乗算手段と、を備え、前記複数の送信機の各送信機パラメータ記憶手段が、それぞれ異なる値のパラメータを記憶し、前記受信機は、前記複数の送信機で用いられるパラメータを記憶する受信機パラメータ記憶手段と、所望の送信機に対応するパラメータに基づいて、位相回転系列の逆数を生成する位相回転系列逆数生成手段と、受信信号に対して前記位相回転系列の逆数を乗算し、所望の送信機からの信号を得る位相回転系列逆数乗算手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a communication system including a plurality of transmitters and receivers, and the transmitter is a phase rotation sequence whose frequency changes with time. Transmitter parameter storage means for storing a parameter for determining a frequency change rate, phase rotation sequence generation means for generating a phase rotation sequence based on the parameter, a modulated signal multiplied by the phase rotation sequence, and a transmission signal A phase rotation sequence multiplying unit for obtaining each of the plurality of transmitters, wherein each transmitter parameter storage unit stores a parameter having a different value, and the receiver uses a parameter used by the plurality of transmitters. Receiver parameter storage means for storing, and phase rotation sequence reciprocal number generation means for generating a reciprocal number of the phase rotation sequence based on a parameter corresponding to a desired transmitter The multiplied by the reciprocal of the phase rotation sequence, characterized in that it comprises a phase rotation sequence reciprocal multiplying means for obtaining a signal from a desired transmitter to the receiver signal.

本発明によれば、同一の周波数により変調信号を生成する複数ユーザを多重可能であり、また、各ユーザの信号のPAPRの増加を防止できる、という効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to multiplex a plurality of users who generate modulated signals with the same frequency, and it is possible to prevent an increase in the PAPR of each user's signal.

図1は、無線通信システムの構成例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system. 図2は、送信機の構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter. 図3は、システム帯域内の搬送波を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a carrier wave in the system band. 図4は、変調信号が拡散されるイメージを示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an image in which the modulation signal is spread. 図5は、送信データとCPの関係を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between transmission data and CP. 図6は、位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the frequency of the phase rotation series. 図7は、rateが負の場合の位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating the frequency of the phase rotation sequence when rate is negative. 図8は、受信機の構成例を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a receiver. 図9は、逆離散フーリエ変換部より出力される受信信号を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a reception signal output from the inverse discrete Fourier transform unit. 図10は、送信機の変調部における逆離散フーリエ変換処理を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating inverse discrete Fourier transform processing in the modulation unit of the transmitter. 図11は、受信機の復調部における離散フーリエ変換処理を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a discrete Fourier transform process in the demodulation unit of the receiver. 図12は、無線通信システムの構成例を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system. 図13は、送信機の構成例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of a transmitter. 図14は、位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating the frequency of the phase rotation series. 図15は、rate=4、Novs=4の場合の位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating the frequency of the phase rotation sequence when rate = 4 and Novs = 4. 図16は、長さN/4の位相回転系列を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating a phase rotation sequence having a length of N / 4. 図17は、長さNの位相回転系列を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating a length N phase rotation sequence. 図18は、変調の際に最も低周波側の搬送波を用いた場合の位相回転系列乗算後の信号を示す図である。FIG. 18 is a diagram illustrating a signal after multiplication by a phase rotation sequence when the lowest frequency carrier wave is used for modulation. 図19は、変調の際に最も高周波側の搬送波を用いた場合の位相回転系列乗算後の信号を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a signal after phase rotation sequence multiplication in the case of using the highest frequency carrier wave in modulation. 図20は、システム帯域内の搬送波と位相回転系列乗算後の信号を示す図である。FIG. 20 is a diagram illustrating a signal after multiplication of the carrier wave in the system band and the phase rotation sequence. 図21は、位相回転系列の周波数変化の例を示す図である。FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a frequency change of the phase rotation series. 図22は、位相回転系列生成部での位相回転系列の生成処理を示すフローチャートである。FIG. 22 is a flowchart showing a phase rotation sequence generation process in the phase rotation sequence generation unit. 図23は、rate>0の場合でidx=pでステップS104:Noとなる場合の周波数を示す図である。FIG. 23 is a diagram illustrating a frequency when idx = p and step S104: No when rate> 0. 図24は、rate=2、4の場合の位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 24 is a diagram illustrating the frequency of the phase rotation sequence when rate = 2 and 4. 図25は、rate<0の場合の例として、rate=−2の場合の位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 25 is a diagram illustrating the frequency of the phase rotation sequence when rate = −2 as an example of rate <0. 図26は、位相および周波数が常に連続となる位相回転系列の周波数変化の例を示す図である。FIG. 26 is a diagram illustrating an example of a frequency change of a phase rotation sequence in which the phase and the frequency are always continuous. 図27は、位相回転系列生成部での位相回転系列の生成処理を示すフローチャートを示す図である。FIG. 27 is a flowchart illustrating the phase rotation sequence generation processing in the phase rotation sequence generation unit. 図28は、|rate|=3、4の場合の位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing the frequency of the phase rotation sequence when | rate | = 3, 4. 図29は、|rate|=4の場合の位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 29 is a diagram illustrating the frequency of the phase rotation sequence when | rate | = 4. 図30は、位相回転系列の周波数を正弦波状に変化させた図である。FIG. 30 is a diagram in which the frequency of the phase rotation series is changed in a sine wave shape. 図31は、Rate=3、4の場合の位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 31 is a diagram illustrating the frequency of the phase rotation sequence when Rate = 3 and 4. 図32は、電力の大きい周波数が繰り返し存在するスペクトルを模式的に表した図である。FIG. 32 is a diagram schematically showing a spectrum in which a frequency with a large power is repeatedly present. 図33は、実施の形態2における位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 33 is a diagram showing the frequency of the phase rotation sequence in the second embodiment. 図34は、実施の形態3における位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 34 is a diagram showing the frequency of the phase rotation series in the third embodiment. 図35は、実施の形態2の位相回転系列でrate>0として|rate|を変化させるようにした場合の位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 35 is a diagram showing the frequency of the phase rotation sequence when | rate | is changed with rate> 0 in the phase rotation sequence of the second embodiment. 図36は、実施の形態3の位相回転系列で|rate|を変化させるようにした場合の位相回転系列の周波数を示す図である。FIG. 36 is a diagram illustrating the frequency of the phase rotation sequence when | rate | is changed in the phase rotation sequence of the third embodiment. 図37は、実施の形態1、2の位相回転系列のように絶対値が同じだが異なる正負のrateを異なるユーザが使用可能な場合の表を示す図である。FIG. 37 is a diagram showing a table when different users can use different positive and negative rates with the same absolute value as in the phase rotation sequences of the first and second embodiments. 図38は、実施の形態3、4の位相回転系列のように絶対値が同じだが異なる正負のrateを異なるユーザに割り当てることができない場合の表を示す図である。FIG. 38 is a diagram showing a table in the case where different positive and negative rates cannot be assigned to different users with the same absolute value as in the phase rotation sequences of the third and fourth embodiments.

以下に、本発明にかかる通信システムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a communication system according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

実施の形態1.
図1は、本実施の形態の無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システムは、送信機100−1、100−2、100−3、…と、受信機200と、から構成される。以降の説明において、送信機のことをユーザとも呼ぶことがある。具体的に、送信機100−m(m=1、2、3、…)、受信機200のそれぞれについて説明する。なお、本実施の形態では、無線通信システムを用いて説明するが、有線通信についても適用可能である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the present embodiment. The wireless communication system includes transmitters 100-1, 100-2, 100-3,... And a receiver 200. In the following description, the transmitter may be referred to as a user. Specifically, each of the transmitter 100-m (m = 1, 2, 3,...) And the receiver 200 will be described. Note that although a wireless communication system is described in this embodiment, it can also be applied to wired communication.

図2は、本実施の形態の送信機100−mの構成例を示す図である。送信機100−mは、変調部101と、位相回転系列生成部102と、chirp部103と、CP(Cyclic Prefix)付加部104と、周波数変換部105と、増幅器106と、アンテナ107と、パラメータ記憶部108と、を備える。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the transmitter 100-m according to the present embodiment. The transmitter 100-m includes a modulation unit 101, a phase rotation sequence generation unit 102, a chirp unit 103, a CP (Cyclic Prefix) addition unit 104, a frequency conversion unit 105, an amplifier 106, an antenna 107, parameters And a storage unit 108.

まず、送信機100−mでは、変調部101が、情報データに応じた長さNの変調信号s(n)を生成する。使用する変調方式は特に限定せず、FSK、PSK、QAM、APSKなど、どのような方式であってもよい。また変調方式、及び変調多値数はユーザ毎に同じであってもよいし、異なっていてもよい。図3は、システム帯域内の搬送波を示す図である。図3のようにシステム帯域内に複数の搬送波が存在し、変調方式としてM値FSKを用いる場合には、M個の搬送波が送信機100−mに割り当てられる。PSK、QAM、APSKなどを用いる場合には、搬送波が1個割り当てられる。送信機100−mは、割り当てられた搬送波を用いて変調信号を生成する。このとき、割り当てられる搬送波は、送信機毎に異なっていてもよいし、同じであってもよい。どちらの場合であっても、後述する本実施の形態のユーザ多重方法を用いることにより、異なるユーザの信号を多重可能となる。   First, in the transmitter 100-m, the modulation unit 101 generates a modulation signal s (n) having a length N corresponding to the information data. The modulation method to be used is not particularly limited, and any method such as FSK, PSK, QAM, and APSK may be used. Further, the modulation scheme and the modulation multi-level number may be the same or different for each user. FIG. 3 is a diagram illustrating a carrier wave in the system band. When there are a plurality of carriers in the system band as shown in FIG. 3 and M-value FSK is used as the modulation scheme, M carriers are assigned to the transmitter 100-m. When PSK, QAM, APSK or the like is used, one carrier wave is allocated. The transmitter 100-m generates a modulated signal using the allocated carrier wave. At this time, the allocated carrier wave may be different for each transmitter, or may be the same. In either case, signals of different users can be multiplexed by using the user multiplexing method of the present embodiment described later.

一方、位相回転系列生成部102は、パラメータ記憶部108に保持されているパラメータ(後述のrate)を用いて位相回転系列c(n)を生成する。位相回転系列c(n)は電力が一定、つまり|c(n)|2がn(0≦n<N)によらず一定であり、なおかつ時間と共に周波数の変化する系列を用いる。なお、|x|はxの絶対値を意味する。 On the other hand, the phase rotation sequence generation unit 102 generates a phase rotation sequence c (n) using a parameter (rate described later) held in the parameter storage unit 108. The phase rotation sequence c (n) uses a sequence in which power is constant, that is, | c (n) | 2 is constant regardless of n (0 ≦ n <N), and the frequency changes with time. Note that | x | means the absolute value of x.

chirp部103は、位相回転系列乗算手段であり、下記の式(1)に示すように変調信号s(n)に位相回転系列c(n)を乗算し、送信信号x(n)を得る。   The chirp unit 103 is phase rotation sequence multiplication means, and multiplies the modulation signal s (n) by the phase rotation sequence c (n) as shown in the following equation (1) to obtain a transmission signal x (n).

Figure 0005737999
Figure 0005737999

図4は、変調信号が拡散されるイメージを示す図である。変調信号s(n)は1個の搬送波であるが、時間と共に周波数の変化する位相回転系列c(n)を乗算することで、変調信号もまた、時間と共に周波数の変化する信号に変換される。その結果、位相回転系列c(n)乗算後の信号x(n)は、図4に示すように帯域全体に広がった信号となる。   FIG. 4 is a diagram illustrating an image in which the modulation signal is spread. The modulation signal s (n) is a single carrier wave, but by multiplying the phase rotation sequence c (n) whose frequency changes with time, the modulation signal is also converted into a signal whose frequency changes with time. . As a result, the signal x (n) after multiplication by the phase rotation series c (n) becomes a signal spread over the entire band as shown in FIG.

つぎに、CP付加部104が、拡散後の信号にCPを付加する。図5は、送信データとCPの関係を示す図である。図5に示すように、長さNの送信データの先頭に長さNcpのCPを付加する。CPには、長さNの送信信号の後のNcpシンボルをコピーしたものを用いる。このようにして作成される長さN+Ncpの信号をブロックと呼ぶ。   Next, CP adding section 104 adds a CP to the spread signal. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between transmission data and CP. As shown in FIG. 5, a CP of length Ncp is added to the beginning of transmission data of length N. As the CP, a copy of the Ncp symbol after the transmission signal of length N is used. A signal of length N + Ncp created in this way is called a block.

CP付加部104にてCPを付加された信号に対して、周波数変換部105が、周波数変換し、増幅器106が、周波数変換後の信号を増幅する。そして、アンテナ107が、増幅器106からの信号を入力し、信号を送信する。   The frequency conversion unit 105 performs frequency conversion on the signal to which the CP is added by the CP addition unit 104, and the amplifier 106 amplifies the signal after frequency conversion. The antenna 107 receives the signal from the amplifier 106 and transmits the signal.

ここで、位相回転系列c(n)は電力が一定の系列であるため、変調信号s(n)に位相回転系列c(n)を乗算しても、そのPAPRは変化しない。すなわち、CDMA方式のように、拡散によりPAPRが増加するような問題を防ぐことができる。また、特に変調方式にFSKを用いる場合は、送信信号のPAPRを0dBとすることが可能である。   Here, since the phase rotation series c (n) is a series with constant power, even if the modulation signal s (n) is multiplied by the phase rotation series c (n), the PAPR does not change. That is, it is possible to prevent a problem that the PAPR increases due to diffusion as in the CDMA system. In particular, when FSK is used for the modulation scheme, the PAPR of the transmission signal can be set to 0 dB.

つぎに、ユーザ多重方法について説明する。位相回転系列c(n)の周波数の変化の速度がユーザ毎に異なるようにしておけば、位相回転系列c(n)乗算後の送信信号x(n)もまた、ユーザ毎に周波数の変化の速度が異なるようにできる。そのようにすることで、受信機200において、各ユーザの信号を分離可能となる。つまり、複数の送信機(ユーザ)からの送信信号x(n)を対象としてユーザ多重を行うには、ユーザ毎に異なる位相回転系列c(n)を用いるようにすればよい。   Next, a user multiplexing method will be described. If the speed of the frequency change of the phase rotation sequence c (n) is different for each user, the transmission signal x (n) after multiplication of the phase rotation sequence c (n) is also changed in frequency for each user. The speed can be different. By doing so, the signal of each user can be separated in the receiver 200. That is, in order to perform user multiplexing on transmission signals x (n) from a plurality of transmitters (users), a phase rotation sequence c (n) different for each user may be used.

例えば、以下の式(2)のような位相回転系列c(n)を用いることを考える。なお、式(2)は一例であり、電力が一定であり、時間と共に周波数が変化する位相回転系列c(n)であれば、他のどのようなものであってもよい。   For example, consider using a phase rotation sequence c (n) such as the following equation (2). Equation (2) is an example, and any other phase rotation sequence c (n) may be used as long as the power is constant and the frequency changes with time.

Figure 0005737999
Figure 0005737999

ここで、jは虚数単位、NはCPを除くブロック長であり、位相回転系列の系列長となる。また、rateは位相回転系列c(n)の周波数が変化する速度を決定するパラメータであり、パラメータ記憶部108に保持されている。|rate|が大きいほど、その位相回転系列c(n)の周波数が変化する速さが速いことになる。ユーザ毎に異なるrateを用いて位相回転系列c(n)を作成すれば、ユーザ毎に異なる位相回転系列c(n)を生成することが可能である。そのため、rateの値は送信機100−mと受信機200との間で予め決定され、各送信機100−mは自身が用いるrateの値をパラメータ記憶部108に保持しておく。   Here, j is an imaginary unit, N is a block length excluding CP, and is a sequence length of the phase rotation sequence. Further, rate is a parameter that determines the speed at which the frequency of the phase rotation series c (n) changes, and is held in the parameter storage unit 108. The larger | rate |, the faster the frequency of the phase rotation sequence c (n) changes. If the phase rotation sequence c (n) is created using a different rate for each user, it is possible to generate a phase rotation sequence c (n) different for each user. Therefore, the rate value is determined in advance between the transmitter 100-m and the receiver 200, and each transmitter 100-m holds the rate value used by the transmitter 100-m in the parameter storage unit 108.

rateは0<|rate|<Nを満たす実数とする。正の数であっても負の数であってもよいが、受信機200で各ユーザの信号を分離する際にユーザ間干渉を小さくするため、rateは整数としておくことが望ましい。   The rate is a real number satisfying 0 <| rate | <N. Although it may be a positive number or a negative number, it is desirable that the rate be an integer in order to reduce the interference between users when the receiver 200 separates each user's signal.

図6は、式(2)に示す位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。図6において、横軸は時間を、縦軸は周波数f(n)を表しており、rate=2、3の場合の例を示している。rate>0の場合、nが増加するにつれ周波数f(n)も増加する。ただし、周波数f(n)が1/2Tsに達すると、周波数はf(n)=−1/2Tsに折り返し、再び増加し始める。ここで、送信信号は離散時間信号であり、その時間間隔をTsとしている。このとき、サンプリング定理により、周波数f(n)は−1/2Ts〜1/2Tsの間でしか表現できない。そのため、このような周波数f(n)の折り返しが発生する。   FIG. 6 is a diagram showing the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) shown in Expression (2). In FIG. 6, the horizontal axis represents time, the vertical axis represents frequency f (n), and an example in the case of rate = 2 and 3 is shown. When rate> 0, the frequency f (n) increases as n increases. However, when the frequency f (n) reaches 1 / 2Ts, the frequency returns to f (n) = − 1 / 2Ts and starts increasing again. Here, the transmission signal is a discrete time signal, and the time interval is Ts. At this time, according to the sampling theorem, the frequency f (n) can be expressed only between -1 / 2Ts and 1 / 2Ts. Therefore, such a folding of the frequency f (n) occurs.

図7は、rateが負の数の場合の位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。rateが負の数の場合の例として、rate=−3の場合を示す。rate<0の場合、nが増加するにつれ周波数f(n)は減少する。ただし、f(n)が−1/2Tsに達すると、周波数はf(n)=1/2Tsに折り返し、再び減少し始める。   FIG. 7 is a diagram illustrating the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) when rate is a negative number. As an example of the case where the rate is a negative number, a case where rate = −3 is shown. When rate <0, the frequency f (n) decreases as n increases. However, when f (n) reaches -1 / 2Ts, the frequency returns to f (n) = 1 / 2Ts and starts decreasing again.

前述のように、rateは周波数f(n)の変化速度を表すが、図6、7よりnを0〜Nで変化させることで、位相回転系列c(n)の周波数f(n)がちょうど|rate|周していることが分かる。また、図6から、異なるrateを用いれば周波数f(n)の変化の速度が異なることが分かる。そのため、rateが異なれば、異なる位相回転系列c(n)となる。このような異なる位相回転系列c(n)を各ユーザに割り当てることで、ユーザ多重が可能となる。   As described above, rate represents the rate of change of the frequency f (n). As shown in FIGS. 6 and 7, by changing n from 0 to N, the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) is exactly the same. | Rate | In addition, it can be seen from FIG. 6 that the speed of change of the frequency f (n) is different when different rates are used. Therefore, if the rate is different, the phase rotation series c (n) is different. By assigning such different phase rotation series c (n) to each user, user multiplexing is possible.

すなわち、送信機100−1、2、3、…が、それぞれ異なる位相回転系列c(n)を乗算して送信信号x(n)を送信することで、結果的に、送信機100−1、2、3、…側から、受信機200に対して、複数の送信信号x(n)が多重された多重信号を送信しているとみなすことができる。受信機200においては、複数の送信信号x(n)が多重された多重信号を受信しているとみなすことができる。後述するように、受信機200では、複数の送信機100−1、2、3、…からの信号を受信した場合に、各信号に乗算された位相回転系列c(n)が異なることから、所望の送信機で乗算された位相回転系列c(n)を利用して、所望の送信機からの信号を得ることができる。   That is, the transmitters 100-1, 2, 3,... Multiply the different phase rotation sequences c (n) and transmit the transmission signal x (n), resulting in the transmitter 100-1, 2,..., It can be considered that a multiplexed signal in which a plurality of transmission signals x (n) are multiplexed is transmitted to the receiver 200. The receiver 200 can be regarded as receiving a multiplexed signal in which a plurality of transmission signals x (n) are multiplexed. As will be described later, in the receiver 200, when signals from a plurality of transmitters 100-1, 2, 3,... Are received, the phase rotation series c (n) multiplied by each signal is different. A signal from the desired transmitter can be obtained by using the phase rotation sequence c (n) multiplied by the desired transmitter.

なお、本実施の形態では、絶対値が同じだが正負が異なるrateを異なるユーザに割り当てても、ユーザを多重することが可能である。例えば、ユーザAがrate=3、ユーザBがrate=−3としてもこれらのユーザを多重できる。   In the present embodiment, it is possible to multiplex users even if rates having the same absolute value but different signs are assigned to different users. For example, even if user A has rate = 3 and user B has rate = -3, these users can be multiplexed.

つづいて、受信機200の動作について説明する。図8は、本実施の形態の受信機200の構成例を示す図である。受信機200は、アンテナ201と、周波数変換部202と、CP除去部203と、離散フーリエ変換部204と、周波数領域等化部205と、逆離散フーリエ変換部206と、位相回転系列逆数生成部207と、dechirp部208と、復調部209と、パラメータ記憶部210と、を備える。   Next, the operation of the receiver 200 will be described. FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the receiver 200 according to the present embodiment. Receiver 200 includes antenna 201, frequency conversion unit 202, CP removal unit 203, discrete Fourier transform unit 204, frequency domain equalization unit 205, inverse discrete Fourier transform unit 206, and phase rotation sequence reciprocal number generation unit. 207, a dechirp unit 208, a demodulation unit 209, and a parameter storage unit 210.

アンテナ201で受信した信号に対して、周波数変換部202が、ベースバンド信号に周波数変換する。周波数変換部202の出力はCP除去部203に入力される。CP除去部203では、CPを除去し、長さNの受信ブロックが得られる。   A frequency conversion unit 202 converts a signal received by the antenna 201 into a baseband signal. The output of the frequency conversion unit 202 is input to the CP removal unit 203. CP removing section 203 removes the CP and obtains a reception block of length N.

本無線通信システムでは、送信機100−mにてCPを付加するようにしているため、伝搬路での歪を補償するために周波数領域等化を実施することが可能となる。よって、受信機200では、CP除去後に周波数領域等化を行う。すなわち、CP除去部203より出力される長さNの受信ブロックに対し、離散フーリエ変換部204が、NポイントDFT(Discrete Fourier Transform)(またはFFT(Fast Fourier Transform))を実施し、周波数領域の信号に変換する。その後、周波数領域等化部205が、周波数領域等化を行い、伝搬路での歪が補償される。そして、逆離散フーリエ変換部206が、NポイントIDFT(Inverse Discrete Fourier Transform)(またはIFFT(Inverse Fast Fourier Transform))を実施し、再度、時間領域の信号に変換する。   In this wireless communication system, since the transmitter 100-m adds a CP, frequency domain equalization can be performed to compensate for distortion in the propagation path. Therefore, the receiver 200 performs frequency domain equalization after CP removal. That is, the discrete Fourier transform unit 204 performs N-point DFT (Discrete Fourier Transform) (or FFT (Fast Fourier Transform)) on the reception block of length N output from the CP removal unit 203, and the frequency domain Convert to signal. Thereafter, the frequency domain equalization unit 205 performs frequency domain equalization to compensate for distortion in the propagation path. Then, the inverse discrete Fourier transform unit 206 performs N-point IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) (or IFFT (Inverse Fast Fourier Transform)), and again converts the signal into a time domain signal.

受信機200では、複数ユーザの信号を1ユーザずつ順次復調していく。図9は、離散フーリエ変換部204より出力される受信信号を示す図である。各ユーザは同一時間、同一周波数で信号を送信するため、受信信号は図9に示すように、複数ユーザの信号が重ね合わされたものとなっている。受信機200では、これらの信号の中から復調しようとしている1ユーザの信号のみを取り出す必要がある。その処理を行うのがdechirp部208である。   The receiver 200 sequentially demodulates the signals of a plurality of users one by one. FIG. 9 is a diagram illustrating a received signal output from the discrete Fourier transform unit 204. Since each user transmits a signal at the same time and at the same frequency, the received signal is a combination of the signals of a plurality of users as shown in FIG. The receiver 200 needs to extract only one user's signal to be demodulated from these signals. The dechirp unit 208 performs the processing.

図9に示す各ユーザの信号は、周波数の変化の速度が互いに異なっている。dechirp部208は、そのことを利用して、復調しようとしているユーザの信号のみを取り出す。まず、位相回転系列逆数生成部207が、復調しようとしているユーザの位相回転系列c(n)の逆数の系列c-1(n)を生成する。位相回転系列逆数c-1(n)は、式(3)のようになる。 Each user's signal shown in FIG. 9 has a different frequency change rate. The dechirp unit 208 uses this fact to extract only the signal of the user who is trying to demodulate. First, the phase rotation sequence reciprocal number generation unit 207 generates a reciprocal sequence c −1 (n) of the user's phase rotation sequence c (n) to be demodulated. The phase rotation sequence reciprocal c −1 (n) is as shown in Equation (3).

Figure 0005737999
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なお、パラメータ記憶部210には各ユーザが用いるrateの値が保持されている。位相回転系列逆数生成部207は、この中から、復調しようとしているユーザのrateを選択し、位相回転系列逆数c-1(n)を生成する。 The parameter storage unit 210 holds a rate value used by each user. The phase rotation sequence reciprocal number generation unit 207 selects the rate of the user who is trying to demodulate from among these, and generates a phase rotation sequence reciprocal number c −1 (n).

そして、位相回転系列逆数乗算手段であるdechirp部208が、位相回転系列逆数c-1(n)を受信信号に乗算し、その結果を復調部209に出力する。逆離散フーリエ変換部206から入力した受信信号をy(n)、復調部209への出力をr(n)とすると、以下の式(4)の演算を行うことになる。 Then, dechirp unit 208 serving as phase rotation sequence reciprocal multiplication means multiplies the received signal by phase rotation sequence reciprocal c −1 (n), and outputs the result to demodulation unit 209. If the received signal input from the inverse discrete Fourier transform unit 206 is y (n) and the output to the demodulation unit 209 is r (n), the following equation (4) is calculated.

Figure 0005737999
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この処理は、受信信号y(n)の中から位相回転系列c(n)と同一の周波数の変化速度をしている成分のみを取り出すことに相当する。すなわち、送信機100−mにて位相回転系列c(n)により送信信号を生成したユーザの信号のみを取り出すことができる。   This process corresponds to extracting only the component having the same frequency change rate as the phase rotation series c (n) from the received signal y (n). That is, only the signal of the user who has generated the transmission signal by the phase rotation sequence c (n) can be extracted by the transmitter 100-m.

復調部209は、入力された信号の復調処理を行う。   The demodulator 209 performs a demodulation process on the input signal.

ここで、送信機100−mにおける変調部101の変調処理、および受信機200における復調部209の復調処理について補足する。送信機100−mにおける変調信号の生成方法としては様々な方法が考えられるが、1つの方法として、逆離散フーリエ変換を用いる方法が考えられる。図10は、送信機100−mの変調部101における逆離散フーリエ変換処理を示す図である。このようなポイント数Nの逆離散フーリエ変換により、変調信号を生成する。   Here, it supplements about the modulation process of the modulation | alteration part 101 in the transmitter 100-m, and the demodulation process of the demodulation part 209 in the receiver 200. FIG. Various methods are conceivable as a method of generating a modulated signal in the transmitter 100-m, and one method using inverse discrete Fourier transform is conceivable as one method. FIG. 10 is a diagram illustrating an inverse discrete Fourier transform process in the modulation unit 101 of the transmitter 100-m. A modulation signal is generated by such an inverse discrete Fourier transform of N points.

M値FSKにより変調する場合は、そのユーザに対し、NポイントのうちのMポイントが割り当てられており、送信するデータに応じてMポイントのうちのいずれか1つを非0の値とする。そして、残りのN−1ポイントを全て0として、逆離散フーリエ変換を行い、変調信号を生成する。   In the case of modulation by M value FSK, M points of N points are assigned to the user, and any one of the M points is set to a non-zero value according to data to be transmitted. Then, the remaining N-1 points are all set to 0 and inverse discrete Fourier transform is performed to generate a modulated signal.

PSK、QAM、APSKなどにより変調する場合は、そのユーザに対し、Nポイントのうちの1ポイントが割り当てられている。他のN−1ポイントは全て0とし、割り当てられた1ポイントは変調シンボルの値とする。そして、逆離散フーリエ変換を行い、変調信号を生成する。   When modulation is performed using PSK, QAM, APSK, or the like, one point out of N points is assigned to the user. All other N-1 points are set to 0, and the allocated 1 point is set to a modulation symbol value. Then, inverse discrete Fourier transform is performed to generate a modulated signal.

一方、受信機200の復調部209では、離散フーリエ変換により復調を行う。図11は、受信機200の復調部209における離散フーリエ変換処理を示す図である。dechirp部208からの長さNの出力信号に対し、Nポイント離散フーリエ変換を行う。   On the other hand, the demodulation unit 209 of the receiver 200 performs demodulation by discrete Fourier transform. FIG. 11 is a diagram illustrating a discrete Fourier transform process in the demodulation unit 209 of the receiver 200. An N-point discrete Fourier transform is performed on the output signal of length N from the dechirp unit 208.

送信機100−mにてM値FSKにより変調を行った場合は、そのユーザに割り当てられたMポイントの中から、最も送信された可能性の高い1ポイントを選択し、復調処理を行う。1ポイントの選択方法としては、実部の大きさが最も大きいものを選択する方法、或いは電力の大きさが最も大きいものを選択する方法が考えられる。   When the transmitter 100-m performs modulation using the M-value FSK, one point having the highest possibility of transmission is selected from the M points assigned to the user, and demodulation processing is performed. As a method for selecting one point, a method for selecting the largest real part or a method for selecting the largest power can be considered.

送信機100−mにてPSK、QAM、APSKなどにより変調を行った場合は、そのユーザに割り当てられた1ポイントの値を用いて復調処理を行う。   When the transmitter 100-m performs modulation using PSK, QAM, APSK, or the like, demodulation processing is performed using the value of one point assigned to the user.

なお、以上の説明は図1のように1個の受信機200が複数のユーザである送信機100−mから各々異なる信号を受信する場合である。一方、本実施の形態のユーザ多重方法は、1個の送信機が複数の受信機(ユーザ)に対し、各々異なる信号を送信する場合にも適用可能である。図12は、1個の送信機および複数の受信機(ユーザ)からなる無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システムは、送信機300と、受信機200−1、200−2、200−3、…と、から構成される。図12において送信機300は、複数ユーザに対し異なる信号を多重して送信する。この構成の場合は、受信機200−k(k=1、2、3、…、Nu)のことをユーザと呼ぶことがある。   In addition, the above description is a case where one receiver 200 receives different signals from the transmitter 100-m, which is a plurality of users, as shown in FIG. On the other hand, the user multiplexing method of the present embodiment can also be applied to the case where one transmitter transmits different signals to a plurality of receivers (users). FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system including one transmitter and a plurality of receivers (users). The wireless communication system includes a transmitter 300 and receivers 200-1, 200-2, 200-3,. In FIG. 12, a transmitter 300 multiplexes and transmits different signals to a plurality of users. In the case of this configuration, the receiver 200-k (k = 1, 2, 3,..., Nu) may be called a user.

この場合、送信機300が、各ユーザ向けの送信信号を生成し、多重後に送信する。図13は、送信機300の構成例を示す図である。最大Nu個のユーザ向けの信号の多重を行う送信機300について説明する。送信機300は、変調部301−1〜Nuと、位相回転系列生成部302−1〜Nuと、chirp部303−1〜Nuと、CP付加部304−1〜Nuと、周波数変換部305と、増幅器306と、アンテナ307と、パラメータ記憶部308−1〜Nuと、多重化部309と、を備える。   In this case, the transmitter 300 generates a transmission signal for each user and transmits it after multiplexing. FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration example of the transmitter 300. A transmitter 300 that multiplexes signals for up to Nu users will be described. Transmitter 300 includes modulation sections 301-1 to Nu, phase rotation sequence generation sections 302-1 to Nu, chirp sections 303-1 to Nu, CP addition sections 304-1 to Nu, frequency conversion section 305, , An amplifier 306, an antenna 307, parameter storage units 308-1 to Nu, and a multiplexing unit 309.

図2の送信機100−mの構成と比較すると、図13の送信機300の構成では変調部からCP付加部までがユーザ数分(Nu個)あり、各々のユーザ向けの信号を個別に生成する。このとき、各ユーザは異なるrateを用いるため、各パラメータ記憶部308−1〜Nuには、各々のユーザが使用するrateの値が保持されている。   Compared with the configuration of transmitter 100-m in FIG. 2, in the configuration of transmitter 300 in FIG. 13, there are as many users (Nu) from the modulation unit to the CP addition unit, and signals for each user are generated individually. To do. At this time, since each user uses a different rate, each parameter storage unit 308-1 to Nu holds the value of the rate used by each user.

各々のユーザ向けの信号は、多重化部309が多重し、その後、周波数変換部305、増幅器306を経てアンテナ307より送信される。   The signals for each user are multiplexed by the multiplexing unit 309, and then transmitted from the antenna 307 via the frequency conversion unit 305 and the amplifier 306.

一方、受信機200−kの構成は図8と同様である。ただし、図1の無線通信システムの場合、受信機200は複数の送信機100−mからの受信データを順次復調していく必要があった。そして、そのためにパラメータ記憶部210では全てのユーザのrateの値を保持していた。しかし、図12の無線通信システムの場合、受信機200−kは自身に向けられたデータのみを復調すればよい。よって、受信機200−kのパラメータ記憶部210では、自身が用いるrateの値のみを保持していればよい。   On the other hand, the configuration of the receiver 200-k is the same as that in FIG. However, in the case of the wireless communication system of FIG. 1, the receiver 200 needs to sequentially demodulate the received data from the plurality of transmitters 100-m. For this purpose, the parameter storage unit 210 holds the rate values of all users. However, in the case of the wireless communication system of FIG. 12, the receiver 200-k only has to demodulate data directed to itself. Therefore, the parameter storage unit 210 of the receiver 200-k only needs to hold the rate value used by itself.

このようにして、1個の送信機300が複数のユーザである受信機200−kに対し、各々異なる信号を送信する場合にも、ユーザ毎にrateの値を異なるようにすることで、ユーザ多重を行うことが可能である。   In this way, even when a single transmitter 300 transmits different signals to the receivers 200-k, which are a plurality of users, by making the rate value different for each user, Multiplexing is possible.

以上説明したように、本実施の形態では、送信機において、変調信号に対し、時間と共に周波数が変化する位相回転系列を乗算し、各ユーザの送信信号を時間と共に周波数の変化する信号とし、その周波数の変化の速度をユーザ毎に異なるようにすることで、各ユーザの信号を同一時間、同一周波数で送信する場合であっても、多重された状態として送信することが可能となる。また、受信機では、受信信号に対して所望の送信機で用いられた位相回転系列の逆数を乗算することで、所望の信号を得ることができる。これにより、送信機および受信機から構成される通信システムにおいて、各ユーザの信号を同一時間、同一周波数で送受信することが可能となる。また、信号のPAPRの増加を防止することが可能であり、特にFSKを用いる場合にはPAPRを0dBとすることが可能である。   As described above, in the present embodiment, in the transmitter, the modulated signal is multiplied by the phase rotation sequence whose frequency changes with time, and each user's transmission signal becomes a signal whose frequency changes with time. By making the frequency change speed different for each user, it is possible to transmit each user's signal in a multiplexed state even when transmitting the signal of each user at the same time and at the same frequency. In the receiver, the desired signal can be obtained by multiplying the received signal by the reciprocal of the phase rotation sequence used in the desired transmitter. Thereby, in the communication system comprised of a transmitter and a receiver, it becomes possible to transmit / receive signals of each user at the same time and at the same frequency. Further, it is possible to prevent an increase in the PAPR of the signal, and in particular when using FSK, the PAPR can be set to 0 dB.

実施の形態2.
本実施の形態では、位相回転系列c(n)の生成方法が実施の形態1と異なる。そこで、以下に送信機での位相回転系列c(n)の生成方法を説明する。受信機での位相回転系列逆数c-1(n)は位相回転系列c(n)の逆数の系列であるため、「c-1(n)=1/c(n)」と求めることが可能である。なお、図1に示す1個の受信機が複数の送信機(ユーザ)から各々異なる信号を受信するシステムに基づいて説明するが、実施の形態1と同様、図12に示す1個の送信機が複数の受信機(ユーザ)に対し、各々異なる信号を送信するシステムにおいても適用可能である。実施の形態1と異なる部分について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the present embodiment, the method for generating the phase rotation series c (n) is different from that in the first embodiment. Therefore, a method for generating the phase rotation sequence c (n) at the transmitter will be described below. Since the phase rotation sequence reciprocal c -1 (n) at the receiver is a reciprocal sequence of the phase rotation sequence c (n), it is possible to obtain “c −1 (n) = 1 / c (n)”. It is. Although one receiver shown in FIG. 1 will be described based on a system that receives different signals from a plurality of transmitters (users), as in the first embodiment, one transmitter shown in FIG. However, the present invention can also be applied to a system that transmits different signals to a plurality of receivers (users). A different part from Embodiment 1 is demonstrated.

実施の形態1で述べた位相回転系列c(n)には、つぎのような問題がある。位相回転系列c(n)は離散信号であり、前述の通りサンプリング定理により表現できる周波数帯域に制限があるため、周波数f(n)=1/2Ts、または−1/2Tsで周波数f(n)の折り返しが発生する。例えば、rate=4の場合、位相回転系列c(n)の周波数f(n)は図14のようになる。図14は、位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。オーバーサンプリングを行っていない状態を示すものであり、周波数f(n)=1/2Tsで周波数f(n)の折り返しが発生する。   The phase rotation series c (n) described in the first embodiment has the following problems. Since the phase rotation sequence c (n) is a discrete signal and there is a limit to the frequency band that can be expressed by the sampling theorem as described above, the frequency f (n) at the frequency f (n) = 1 / 2Ts or −1 / 2Ts. Wrapping occurs. For example, when rate = 4, the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) is as shown in FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating the frequency f (n) of the phase rotation series c (n). This indicates a state in which oversampling is not performed, and the frequency f (n) is folded at the frequency f (n) = 1 / 2Ts.

一般に、送信機では送信信号に対しオーバーサンプリングを行う。時間間隔Tsの離散信号をNovs(>1)倍オーバーサンプリングすることで、時間間隔Ts/Novsの離散信号となる。このとき、サンプリング定理により表現できる周波数帯域はNovs倍に広がる。その結果、f(n)=1/2Tsで周波数f(n)の折り返しは発生せず、周波数f(n)=1/2Ts×Novsでようやく発生するようになる。図15は、rate=4、Novs=4の場合の位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。この結果、送信信号の帯域がNovs倍に広がる問題がある。具体的に、図15では「1/2Ts×4=2Ts」より、2Tsで周波数f(n)の折り返しが発生する。   In general, a transmitter performs oversampling on a transmission signal. By oversampling the discrete signal of time interval Ts by Novs (> 1) times, it becomes a discrete signal of time interval Ts / Novs. At this time, the frequency band that can be expressed by the sampling theorem is expanded by Novs times. As a result, the return of the frequency f (n) does not occur when f (n) = 1 / 2Ts, and finally occurs at the frequency f (n) = 1 / 2Ts × Novs. FIG. 15 is a diagram illustrating the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) when rate = 4 and Novs = 4. As a result, there is a problem that the band of the transmission signal is expanded to Novs times. Specifically, in FIG. 15, from “½Ts × 4 = 2Ts”, the return of the frequency f (n) occurs at 2Ts.

フィルタにより帯域外電力を除去することは可能であるが、その場合、信号の時間波形が大きく変化し、PAPRが大きくなる問題がある。   Although it is possible to remove out-of-band power with a filter, there is a problem in that the time waveform of the signal changes greatly and the PAPR becomes large.

そこで本実施の形態では、サンプリング定理により決まる周波数帯域に依存せず、数式上で強制的に周波数f(n)が折り返すように位相回転系列c(n)を作成する。すなわち、位相回転系列生成部102は、周波数f(n)が変化する一周期内では、周波数f(n)が連続した値をとりながら変化する位相回転系列c(n)を生成する。以降で、このような位相回転系列c(n)の生成方法を説明する。なお、これは一例であり、電力が一定であり時間と共に周波数f(n)の変化する位相回転系列c(n)であって、数式上で強制的に周波数f(n)が折り返すようなものであれば、他のどのようなものであってもよい。   Therefore, in the present embodiment, the phase rotation series c (n) is created so that the frequency f (n) is forcibly turned back on the mathematical formula without depending on the frequency band determined by the sampling theorem. That is, the phase rotation sequence generation unit 102 generates a phase rotation sequence c (n) that changes while taking a continuous value of the frequency f (n) within one period in which the frequency f (n) changes. Hereinafter, a method for generating such a phase rotation sequence c (n) will be described. This is only an example, and is a phase rotation sequence c (n) in which the power is constant and the frequency f (n) changes with time, and the frequency f (n) is forcibly turned back on the mathematical expression. As long as it is anything else.

簡単のため、rate=4とし、Nが4の倍数の場合を例として説明する。図16は、長さN/4の位相回転系列c(n)を示す図である。また、図17は、長さNの位相回転系列c(n)を示す図である。図16のような長さN/4の位相回転系列c(n)を図17のように5個つなぎ合わせることで、長さNの位相回転系列c(n)を作成する。ただし、1個目と5個目の点線部分は使用しない。   For the sake of simplicity, a case where rate = 4 and N is a multiple of 4 will be described as an example. FIG. 16 is a diagram illustrating a phase rotation sequence c (n) having a length of N / 4. FIG. 17 is a diagram illustrating a length N phase rotation sequence c (n). A phase rotation sequence c (n) of length N is created by connecting five phase rotation sequences c (n) of length N / 4 as shown in FIG. 16 as shown in FIG. However, the first and fifth dotted lines are not used.

図16の位相回転系列をcori(n)とし、その位相をθori(n)、周波数をfori(n)とする。このとき、周波数fori(n)は図16より式(5)で表される。 The phase rotation series in FIG. 16 is denoted by c ori (n), the phase is θ ori (n), and the frequency is f ori (n). At this time, the frequency f ori (n) is expressed by equation (5) from FIG.

Figure 0005737999
Figure 0005737999

ここで、虚数単位をj、離散時間信号の時間間隔をTsとし、位相回転系列c(n)の位相をθ(n)、各周波数をω(n)、周波数をf(n)とすると、これらの間には以下の式(6)の関係が成り立つ。   Here, if the imaginary unit is j, the time interval of the discrete time signal is Ts, the phase of the phase rotation sequence c (n) is θ (n), each frequency is ω (n), and the frequency is f (n), Between these, the relationship of the following formula | equation (6) is formed.

Figure 0005737999
Figure 0005737999

式(6)より、周波数fori(n)×2πTsをnで積分することで位相θori(n)が得られ、それを用いて位相回転系列cori(n)を表現できる。以上より、位相回転系列cori(n)は次式(7)で表される。 From the equation (6), the phase θ ori (n) is obtained by integrating the frequency f ori (n) × 2πTs by n, and the phase rotation sequence c ori (n) can be expressed using this. From the above, the phase rotation sequence c ori (n) is expressed by the following equation (7).

Figure 0005737999
Figure 0005737999

この位相回転系列cori(n)を時間方向に5個つなぎ合わせた図17の位相回転系列c(n)は次式で表される。 A phase rotation sequence c (n) in FIG. 17 in which five phase rotation sequences cori (n) are connected in the time direction is expressed by the following equation.

Figure 0005737999
Figure 0005737999

ただし、図17に点線で示した位相θ1(n)(−N/8≦n<0)、位相θ5(n)(N≦n<9N/8)の部分については使用しない。 However, the phase θ 1 (n) (−N / 8 ≦ n <0) and phase θ 5 (n) (N ≦ n <9N / 8) portions indicated by dotted lines in FIG. 17 are not used.

ここで、位相回転系列cori(n)をつなぎ合わせる際、その継ぎ目で位相θ(n)が不連続であり、スペクトルが広がり、帯域外電力が増加する原因となる。そこで、継ぎ目で位相θ(n)を連続とすべく、以下のように位相回転系列c(n)を作成する。なお、周波数f(n)は式(8)と同様である。 Here, when the phase rotation series c ori (n) are connected, the phase θ (n) is discontinuous at the joint, causing the spectrum to spread and the out-of-band power to increase. Therefore, in order to make the phase θ (n) continuous at the joint, the phase rotation series c (n) is created as follows. The frequency f (n) is the same as that in the equation (8).

Figure 0005737999
Figure 0005737999

このようにして、オーバーサンプリングするか否かに関わらず、周波数f(n)が−1/2Ts〜1/2Tsの間で変化する位相回転系列c(n)を作成できる。しかしながら、つぎの問題が生じる。   In this way, it is possible to create a phase rotation sequence c (n) in which the frequency f (n) changes between −1 / 2Ts and 1 / 2Ts regardless of whether oversampling is performed. However, the following problems arise.

変調信号に上記の位相回転系列c(n)を乗算すると、変調信号はその搬送波を中心として高周波側に0〜1/2Ts、低周波側に0〜1/2Tsの範囲で周波数が変化する。図18は、変調の際に最も低周波側の搬送波を用いた場合の位相回転系列c(n)乗算後の信号を示す図である。また、図19は、変調の際に最も高周波側の搬送波を用いた場合の位相回転系列c(n)乗算後の信号を示す図である。実施の形態1(図4参照)と比較して、使用する搬送波により、信号の周波数が変化する範囲が異なる。その結果、位相回転系列c(n)乗算後の信号はシステム帯域以外にも広がってしまい、問題となる。すなわち、図9に示すように、各ユーザの信号を同一周波数帯に重ねることができない。   When the modulation signal is multiplied by the phase rotation series c (n), the frequency of the modulation signal changes in the range of 0 to 1/2 Ts on the high frequency side and 0 to 1/2 Ts on the low frequency side with the carrier wave as the center. FIG. 18 is a diagram illustrating a signal after multiplication by the phase rotation sequence c (n) when the lowest frequency carrier wave is used in the modulation. FIG. 19 is a diagram illustrating a signal after multiplication by the phase rotation sequence c (n) in the case of using the highest frequency carrier wave in the modulation. Compared to the first embodiment (see FIG. 4), the range in which the frequency of the signal changes depends on the carrier used. As a result, the signal after the phase rotation series c (n) multiplication spreads beyond the system band, which is a problem. That is, as shown in FIG. 9, the signals of the users cannot be superimposed on the same frequency band.

そこで、使用する搬送波に応じて周波数f(n)の変化する範囲が異なる位相回転系列c(n)を用いることを考える。図20は、システム帯域内の搬送波と位相回転系列c(n)乗算後の信号を示す図である。図20(a)のようにシステム帯域内にN個の搬送波があり、低周波側から順に、#0、#1、…、#N−1とインデックスを付ける。PSK、又はQAMにより変調する場合はN個の搬送波のうちの1個を用いることになり、そのインデックス番号をiとする。M値FSKにより変調する場合はN個の搬送波のうちのM個を用いることになり、そのM個のうちの真ん中の搬送波のインデックス番号をiとする。iの値に応じて周波数の変化する範囲が異なる位相回転系列c(n)を用いるようにする。   Therefore, it is considered to use a phase rotation sequence c (n) whose frequency f (n) varies depending on the carrier used. FIG. 20 is a diagram illustrating a signal after multiplication of the carrier wave in the system band and the phase rotation sequence c (n). As shown in FIG. 20 (a), there are N carriers in the system band, and are indexed with # 0, # 1,. When modulating by PSK or QAM, one of N carriers is used, and the index number is i. When modulation is performed using M-value FSK, M of N carriers are used, and the index number of the middle carrier of the M carriers is i. A phase rotation sequence c (n) having a different frequency change range according to the value of i is used.

これまでの位相回転系列c(n)は、周波数f(n)が−1/2Ts〜1/2Tsの範囲で変化するものであったが、「(((N−i)/N)−1)・1/Ts〜((N−i)/N)・1/Ts」の範囲で変化する位相回転系列c(n)を用いるようにする。図21は、この様な範囲で変化する位相回転系列c(n)の周波数f(n)の変化の例を示す図である。これまでは、高周波側、低周波側に1/2Tsずつ均等に周波数f(n)が変化していたが、図21では高周波側への変化量と、低周波側への変化量が異なっている。iが大きい場合ほど、すなわち、変調に使用する搬送波の周波数が大きい場合ほど、使用する位相回転系列c(n)の周波数f(n)の高周波側への変化量は少なくなり、低周波側への変化量は多くなる。このような位相回転系列c(n)を用いることで、N個のうちのいずれの搬送波を用いる場合であっても、位相回転系列c(n)乗算後の信号は図20(b)のようになる。つまり、使用する搬送波によらず信号の周波数f(n)が変化する範囲が同一となる。その結果、位相回転系列c(n)乗算後の信号がシステム帯域以外に広がる問題が解消される。   In the phase rotation series c (n) so far, the frequency f (n) changes within the range of −1 / 2Ts to 1 / 2Ts, but “(((N−i) / N) −1”. ) · 1 / Ts to ((N−i) / N) · 1 / Ts ”is used. FIG. 21 is a diagram illustrating an example of a change in the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) changing in such a range. Up to now, the frequency f (n) has been changed uniformly by 1/2 Ts on the high frequency side and the low frequency side, but in FIG. 21, the amount of change to the high frequency side is different from the amount of change to the low frequency side. Yes. As i increases, that is, as the frequency of the carrier wave used for modulation increases, the amount of change in the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) to be used decreases toward the high frequency side and decreases toward the low frequency side. The amount of change increases. By using such a phase rotation sequence c (n), the signal after multiplication by the phase rotation sequence c (n) is as shown in FIG. become. That is, the range in which the frequency f (n) of the signal changes is the same regardless of the carrier used. As a result, the problem that the signal after multiplication by the phase rotation series c (n) spreads outside the system band is solved.

ここで、M値FSKの場合、M個のうちの真ん中の搬送波のインデックス番号により、位相回転系列c(n)の周波数f(n)が変化する範囲を決定していることに注意する。すなわち、M個のうちのどの搬送波を用いるかによって、位相回転系列c(n)を変えるようなことはしない。そのようなことをすれば、受信側で復調できなくなるためである。   Here, in the case of the M value FSK, it should be noted that the range in which the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) changes is determined by the index number of the middle carrier among the M carriers. That is, the phase rotation sequence c (n) is not changed depending on which of the M carriers is used. If this is done, the receiving side cannot demodulate.

このような「(((N−i)/N)−1)・1/Ts〜((N−i)/N)・1/Ts」の範囲で周波数fori(n)が変化する位相回転系列cori(n)の作り方をrate=4の場合を例に考える。これは、−1/2Ts〜1/2Tsの範囲で周波数fori(n)が変化する位相回転系列cori(n)を周波数軸方向に「((N−i)/N)・1/Ts−1/2・1/Ts」だけシフトしたものである。このような位相回転系列cori(n)の周波数fori(n)は、式(5)のfori(n)を周波数軸方向に「((N−i)/N)・1/Ts−1/2・1/Ts」だけシフトすることで求めることができる。そして式(6)の関係性を用いると、2πTs×fori(n)をnで積分することで、位相θori(n)が求まる。以上より、「(((N−i)/N)−1)・1/Ts〜((N−i)/N)・1/Ts」の範囲で周波数fori(n)が変化する位相回転系列cori(n)は、以下の式(10)で表すことができる。 A phase rotation in which the frequency fori (n) varies in the range of “(((N−i) / N) −1) · 1 / Ts to ((N−i) / N) · 1 / Ts”. Consider the case where rate = 4 as an example of how to create a sequence cori (n). This phase rotation sequence c ori frequency f ori (n) changes (n) in the frequency axis direction in a range of -1 / 2Ts~1 / 2Ts "((N-i) / N ) · 1 / Ts It is shifted by “−1 / 2 · 1 / Ts”. Frequency f ori of such phase rotation sequence c ori (n) (n) the formula (5) f ori (n) to the frequency axis direction "((N-i) / N ) · 1 / Ts- It can be obtained by shifting by “½ · 1 / Ts”. When the use of the relation of the formula (6), by integrating 2πTs × f ori a (n) by n, the phase theta ori (n) is obtained. As described above, the phase rotation in which the frequency f ori (n) changes in the range of “(((N−i) / N) −1) · 1 / Ts to ((N−i) / N) · 1 / Ts”. The sequence cori (n) can be expressed by the following equation (10).

Figure 0005737999
Figure 0005737999

これを式(9)により時間方向につなぎ合わせることで、系列長Nの位相回転系列c(n)が得られる。   By connecting these in the time direction using Equation (9), a phase rotation sequence c (n) having a sequence length N is obtained.

ここで、rateが4以外の場合にも一般化し、位相回転系列生成部102での位相回転系列c(n)の生成処理について説明する。図22は、位相回転系列生成部102での位相回転系列c(n)の生成処理を示すフローチャートである。Nは系列長、nは作成済の系列数を示す。   Here, the generation processing of the phase rotation sequence c (n) in the phase rotation sequence generation unit 102 will be described in general even when the rate is other than 4. FIG. 22 is a flowchart showing the process of generating the phase rotation sequence c (n) in the phase rotation sequence generation unit 102. N is the sequence length, and n is the number of sequences already created.

まず、位相回転系列生成部102では、使用する各変数を初期化する(ステップS101)。ここで、idx_iniはidxの初期値であり、0≦idx_ini<|N/rate|である。   First, the phase rotation sequence generation unit 102 initializes each variable to be used (step S101). Here, idx_ini is an initial value of idx, and 0 ≦ idx_ini <| N / rate |.

つぎに、位相回転系列生成部102は、以下の式(11)により、f、θを計算する(ステップS102)。   Next, the phase rotation series production | generation part 102 calculates f and (theta) by the following formula | equation (11) (step S102).

Figure 0005737999
Figure 0005737999

rate>0の場合の式は、式(10)をrate=4以外の場合にも一般化し、nをidxと置き換えたものとなる。rate<0の場合についてもrate>0の場合と同様の考え方で式を作成可能であり、上式のようになる。   In the case of rate> 0, the equation (10) is generalized also in cases other than rate = 4, and n is replaced with idx. In the case of rate <0, an expression can be created in the same way as in the case of rate> 0, and the above expression is obtained.

つぎに、位相回転系列生成部102は、位相θにθoffを加算する(ステップS103)。このθoffは位相θを常に連続とするために必要なものである。   Next, the phase rotation series generation unit 102 adds θoff to the phase θ (step S103). This θoff is necessary to keep the phase θ always continuous.

つぎに、位相回転系列生成部102は、周波数fが適切な範囲にあるかをチェックする(ステップS104)。つまり、下記の式(12)を満たすかどうかを確認する。   Next, the phase rotation series generation unit 102 checks whether the frequency f is in an appropriate range (step S104). That is, it is confirmed whether the following formula (12) is satisfied.

Figure 0005737999
Figure 0005737999

周波数fが適切な範囲である場合(ステップS104:Yes)、位相回転系列生成部102は、位相回転系列c(n)=exp(jθ)により位相回転系列c(n)を求める。そしてつぎの位相θ、周波数fを求めるためにidx、nの値を更新する(ステップS105)。位相回転系列c(n)をオーバーサンプリングせずに求める場合はΔ=1である。Novs倍オーバーサンプリングして作る場合は、Δ=1/Novsとする。   When the frequency f is in an appropriate range (step S104: Yes), the phase rotation sequence generation unit 102 obtains the phase rotation sequence c (n) from the phase rotation sequence c (n) = exp (jθ). Then, the values of idx and n are updated to obtain the next phase θ and frequency f (step S105). When obtaining the phase rotation series c (n) without oversampling, Δ = 1. In the case of making by oversampling by Novs times, Δ = 1 / Novs.

つぎに、位相回転系列生成部102は、n<Nを満たす場合(ステップS106:Yes)、以降、上記ステップS101〜S105までの処理を繰り返す。n<Nを満たさない場合(ステップS106:No)、系列長Nの位相回転系列c(n)を作り終えたことになるため、処理を終了する。   Next, when n <N is satisfied (step S106: Yes), the phase rotation series generation unit 102 thereafter repeats the processes from the above steps S101 to S105. If n <N is not satisfied (step S106: No), the process is terminated because the phase rotation sequence c (n) having the sequence length N is completed.

なお、ステップS104において、周波数fが適切な範囲にない場合(ステップS104:No)、位相回転系列生成部102は、idxを0に初期化し、またθoffをそのときの位相θの値に更新する(ステップS107)。そして再度周波数f、位相θを作成しなおす。   In step S104, when the frequency f is not within the appropriate range (step S104: No), the phase rotation sequence generation unit 102 initializes idx to 0 and updates θoff to the value of the phase θ at that time. (Step S107). Then, the frequency f and the phase θ are created again.

図23は、rate>0の場合でidx=pでステップS104:Noとなる場合の周波数f(n)を示す図である。idx=p(※)で「f>(((N−1)/N)−1)・1/Ts」となるため、idx=0とリセットし、位相回転系列c(n)を引き続き作成していく。このとき、idx=p(※)での位相θをθoffとすることで、idxをリセット後も位相θを連続とすることができる。   FIG. 23 is a diagram illustrating the frequency f (n) when rate> 0 and idx = p and Step S104: No. Since idx = p (*) becomes “f> (((N−1) / N) −1) · 1 / Ts”, idx = 0 is reset and the phase rotation sequence c (n) is continuously generated. To go. At this time, by setting the phase θ at idx = p (*) to θoff, the phase θ can be made continuous even after idx is reset.

以上が本実施の形態における位相回転系列c(n)の作り方である。この場合も実施の形態1と同様にユーザ毎に異なるrateにより位相回転系列c(n)を生成すればユーザ多重が可能となる。図24は、rate=2、4の場合の位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。このようにrateが異なれば位相回転系列c(n)の周波数f(n)の変化の速度が異なるため、ユーザ多重が可能となる。また、図25は、rate<0の場合の例として、rate=−2の場合の位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。nが増加するにつれ周波数f(n)は減少する場合にも、位相θを連続とすることができる。   The above is how to create the phase rotation series c (n) in the present embodiment. In this case as well, user multiplexing is possible if the phase rotation sequence c (n) is generated at a different rate for each user as in the first embodiment. FIG. 24 is a diagram illustrating the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) when rate = 2 and 4. In this way, if the rate is different, the speed of change of the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) is different, so that user multiplexing is possible. FIG. 25 is a diagram illustrating the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) in the case of rate = −2, as an example in the case of rate <0. Even when the frequency f (n) decreases as n increases, the phase θ can be continuous.

なお、本実施の形態では、実施の形態1と同様に、絶対値が同じだが正負が異なるrateを異なるユーザに割り当てても、ユーザを多重することが可能である。例えば、ユーザAがrate=3、ユーザBがrate=−3としてもこれらのユーザを多重できる。   In the present embodiment, as in the first embodiment, it is possible to multiplex users even if rates having the same absolute value but different positive and negative values are assigned to different users. For example, even if user A has rate = 3 and user B has rate = -3, these users can be multiplexed.

以上説明したように、本実施の形態では、位相回転系列の位相を常に連続となるようにした。これにより、実施の形態1の効果に加え、さらに、オーバーサンプリングを行った場合においても、帯域が広がらないような送信信号を生成することができる。また、変調信号生成に使用する搬送波に関わらず、送信信号の帯域を同一とすることができる。   As described above, in this embodiment, the phase of the phase rotation series is always continuous. Thereby, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to generate a transmission signal that does not widen the band even when oversampling is performed. In addition, the transmission signal band can be made the same regardless of the carrier wave used for modulation signal generation.

実施の形態3.
本実施の形態では、位相回転系列c(n)の生成方法が実施の形態2と異なる。そこで、以下に送信機での位相回転系列c(n)の生成方法を説明する。図1に示す1個の受信機が複数の送信機(ユーザ)から各々異なる信号を受信するシステムに基づいて説明するが、実施の形態2と同様、図12に示す1個の送信機が複数の受信機(ユーザ)に対し、各々異なる信号を送信するシステムにおいても適用可能である。実施の形態2と異なる部分について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the present embodiment, the method for generating the phase rotation series c (n) is different from that in the second embodiment. Therefore, a method for generating the phase rotation sequence c (n) at the transmitter will be described below. A description will be given based on a system in which one receiver shown in FIG. 1 receives different signals from a plurality of transmitters (users), but a plurality of one transmitter shown in FIG. The present invention can also be applied to a system that transmits different signals to each receiver (user). A different part from Embodiment 2 is demonstrated.

実施の形態2の位相回転系列c(n)では、位相θ(n)は常に連続となるが、周波数f(n)は折り返す点で不連続となる。すなわち、rate>0の場合は、周波数f(n)が「((N−i)/N)・1/Ts」から「(((N−i)/N)−1)・1/Ts」に変化し、rate<0の場合は、周波数f(n)が「(((N−i)/N)−1)・1/Ts」から「((N−i)/N)・1/Ts」に変化する。これは、スペクトルが広がり、帯域外電力が増加する原因となる。   In the phase rotation sequence c (n) of the second embodiment, the phase θ (n) is always continuous, but the frequency f (n) is discontinuous at the turning point. That is, when rate> 0, the frequency f (n) is changed from “((N−i) / N) · 1 / Ts” to “(((N−i) / N) −1) · 1 / Ts”. When rate <0, the frequency f (n) is changed from “(((N−i) / N) −1) · 1 / Ts” to “((N−i) / N) · 1 / It changes to “Ts”. This causes the spectrum to broaden and out-of-band power to increase.

フィルタにより帯域外電力を除去することは可能であるが、その場合、信号の時間波形が大きく変化し、PAPRが大きくなる問題がある。   Although it is possible to remove out-of-band power with a filter, there is a problem in that the time waveform of the signal changes greatly and the PAPR becomes large.

そこで本実施の形態では、位相θ(n)のみならず、周波数f(n)も常に連続となるように位相回転系列c(n)を作成する。すなわち、位相回転系列生成部102は、複数の周期に渡って位相回転系列c(n)の周波数f(n)が変化する場合に、周波数f(n)および位相θ(n)が連続した値をとりながら変化する位相回転系列c(n)を生成する。以降で、そのような位相回転系列c(n)の生成方法を説明する。なお、これは一例であり、電力が一定であり時間と共に周波数f(n)の変化する位相回転系列c(n)であって、系列の位相θ(n)、周波数f(n)が常に連続となっているものであれば、他のどのようなものであってもよい。   Therefore, in the present embodiment, the phase rotation series c (n) is created so that not only the phase θ (n) but also the frequency f (n) is always continuous. That is, the phase rotation sequence generation unit 102 has a continuous value of the frequency f (n) and the phase θ (n) when the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) changes over a plurality of periods. A phase rotation sequence c (n) that changes while taking is generated. Hereinafter, a method for generating such a phase rotation sequence c (n) will be described. This is an example, and the phase rotation sequence c (n) in which the power is constant and the frequency f (n) changes with time, and the phase θ (n) and the frequency f (n) of the sequence are always continuous. As long as it is, it may be anything else.

図26は、位相θ(n)および周波数f(n)が常に連続となる位相回転系列c(n)の周波数変化の例を示す図である。これは系列長Nの間に周波数f(n)を4周する場合の例であり、周波数f(n)は増加と減少を繰り返している。このようにすることで、周波数f(n)は常に連続となる。このような位相回転系列c(n)は、周波数f(n)を1周するたびにrateの正負を切り替えることで実現できる。   FIG. 26 is a diagram illustrating an example of a frequency change of the phase rotation sequence c (n) in which the phase θ (n) and the frequency f (n) are always continuous. This is an example in which the frequency f (n) is rotated four times during the sequence length N, and the frequency f (n) repeats increasing and decreasing. By doing so, the frequency f (n) is always continuous. Such a phase rotation sequence c (n) can be realized by switching the rate between positive and negative every time the frequency f (n) makes one round.

本実施の形態では、実施の形態2と同様に、位相回転系列cori(n)を時間方向につなぎ合わせて位相回転系列c(n)を生成する。図27は、本実施の形態における位相回転系列生成部102での位相回転系列c(n)を求めるフローチャートである。ステップS201〜S206までの処理は実施の形態2(図22参照)のステップS101〜S106と同様であり、違いはステップS207において以下の式(13)の処理が増えるのみである。 In the present embodiment, as in the second embodiment, the phase rotation series c ori (n) is connected in the time direction to generate the phase rotation series c (n). FIG. 27 is a flowchart for obtaining phase rotation sequence c (n) in phase rotation sequence generation section 102 in the present embodiment. The processing from step S201 to S206 is the same as that from step S101 to S106 in the second embodiment (see FIG. 22), and the only difference is that the processing of the following equation (13) is increased in step S207.

Figure 0005737999
Figure 0005737999

これにより、1周するたびにrateの正負が切り替わり(|rate|は変化しない)、位相回転系列c(n)の周波数f(n)が増加/減少を繰り返すようになる。   As a result, the rate is switched between positive and negative for each round (| rate | does not change), and the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) repeats increasing / decreasing.

以上が本実施の形態における位相回転系列c(n)の作り方である。このように、各ユーザはrateの正負を切り替えて使用するため、実施の形態1、2では異なるユーザに、絶対値は同じだが正負が異なるrateを割り当てて多重することが可能であったが、本実施の形態ではそれはできないことに注意する。例えば、実施の形態1、2ではユーザAをrate=3、ユーザBをrate=−3とすることで多重可能であった。しかし、本実施の形態では、各ユーザはrateの正負を切り替えて使用するため、ユーザA、B共にrateとして3と−3の両方を用いることになる。従って、このような多重はできない。本実施の形態では、異なるユーザの|rate|が必ず異なるようにする必要がある。   The above is how to create the phase rotation series c (n) in the present embodiment. In this way, since each user switches between using positive and negative rates, in Embodiments 1 and 2, it was possible to assign different users with different absolute values but different positive and negative values. Note that this is not possible in this embodiment. For example, in Embodiments 1 and 2, multiplexing was possible by setting user A to rate = 3 and user B to rate = -3. However, in this embodiment, since each user switches between using positive and negative rates, both users A and B use both 3 and -3 as rates. Therefore, such multiplexing cannot be performed. In this embodiment, it is necessary to ensure that | rate | of different users is different.

本実施の形態では、ユーザ毎に異なる|rate|により位相回転系列c(n)を生成すればユーザ多重が可能となる。図28は、|rate|=3、4の場合の位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。このように|rate|が異なれば位相回転系列c(n)の周波数f(n)の変化の速度が異なるため、ユーザ多重が可能となる。また、本実施の形態では、位相回転系列c(n)の周波数f(n)は増加と減少を繰り返すが、減少より始まることも勿論使用可能である。図29は、|rate|=4の場合の位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。このように、減少から始まる場合でも1周するたびにrateの正負が切り替わる動作を行うことで、増加から始まる場合と同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, user multiplexing is possible if the phase rotation sequence c (n) is generated by | rate | which differs for each user. FIG. 28 is a diagram illustrating the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) when | rate | = 3, 4. Thus, if | rate | is different, the speed of change of the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) is different, and thus user multiplexing is possible. In the present embodiment, the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) repeatedly increases and decreases, but it is of course possible to start from the decrease. FIG. 29 is a diagram illustrating the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) when | rate | = 4. Thus, even when starting from a decrease, the same effect as when starting from an increase can be obtained by performing an operation in which the positive and negative rates are switched every round.

以上説明したように、本実施の形態では、さらに、位相回転系列の周波数を常に連続となるようにした。これにより、実施の形態2の効果に加え、さらに帯域が広がるのを抑え、帯域外電力をさらに小さくすることが可能である。   As described above, in the present embodiment, the frequency of the phase rotation series is always continuous. Thereby, in addition to the effects of the second embodiment, it is possible to suppress further expansion of the band and further reduce the out-of-band power.

実施の形態4.
本実施の形態では、位相回転系列c(n)の生成方法が実施の形態3と異なる。そこで、以下に送信機での位相回転系列c(n)の生成方法を説明する。図1に示す1個の受信機が複数の送信機(ユーザ)から各々異なる信号を受信するシステムに基づいて説明するが、実施の形態3と同様、図12に示す1個の送信機が複数の受信機(ユーザ)に対し、各々異なる信号を送信するシステムにおいても適用可能である。実施の形態3と異なる部分について説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the present embodiment, the method for generating the phase rotation series c (n) is different from that in the third embodiment. Therefore, a method for generating the phase rotation sequence c (n) at the transmitter will be described below. A description will be given based on a system in which one receiver shown in FIG. 1 receives different signals from a plurality of transmitters (users), but a plurality of one transmitter shown in FIG. The present invention can also be applied to a system that transmits different signals to each receiver (user). A different part from Embodiment 3 is demonstrated.

実施の形態3のように位相回転系列c(n)を作成することで、周波数f(n)、位相θ(n)は常に連続となる。しかし、周波数f(n)が増加から減少、または減少から増加に切り替わる点においては、周波数f(n)が変化する速度が急激に変化する。これが、スペクトルの帯域外電力が増加する原因となる。   By creating the phase rotation series c (n) as in the third embodiment, the frequency f (n) and the phase θ (n) are always continuous. However, the speed at which the frequency f (n) changes abruptly at the point where the frequency f (n) switches from increasing to decreasing or switching from decreasing to increasing. This causes an increase in spectrum out-of-band power.

フィルタにより帯域外電力を除去することは可能であるが、その場合、信号の時間波形が大きく変化し、PAPRが大きくなる問題がある。   Although it is possible to remove out-of-band power with a filter, there is a problem in that the time waveform of the signal changes greatly and the PAPR becomes large.

そこで、本実施の形態では、周波数f(n)をよりなめらかに変化させる方式について説明する。具体的には、周波数f(n)を正弦波状に変化させる。位相回転系列生成部102は、周波数f(n)が正弦波状に変化する位相回転系列c(n)を生成する。以降で、そのような位相回転系列c(n)の生成方法を説明する。なお、これは一例であり、電力が一定であり時間と共に周波数f(n)の変化する位相回転系列c(n)であって、系列の周波数f(n)が正弦波状に変化するものであれば、他のどのようなものであってもよい。図30は、位相回転系列c(n)の周波数f(n)を正弦波状に変化させた図である。   Therefore, in the present embodiment, a method for changing the frequency f (n) more smoothly will be described. Specifically, the frequency f (n) is changed in a sine wave shape. The phase rotation sequence generation unit 102 generates a phase rotation sequence c (n) in which the frequency f (n) changes in a sine wave shape. Hereinafter, a method for generating such a phase rotation sequence c (n) will be described. This is only an example, and it is a phase rotation sequence c (n) in which the power is constant and the frequency f (n) changes with time, and the frequency f (n) of the sequence changes sinusoidally. As long as it is anything else. FIG. 30 is a diagram in which the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) is changed in a sine wave shape.

このような位相回転系列c(n)の周波数f(n)は次式(14)で表される。   The frequency f (n) of such a phase rotation series c (n) is expressed by the following equation (14).

Figure 0005737999
Figure 0005737999

図30は、rate=4、α=0とした場合の例となる。ここで、αは他の変数によらない定数であり、この値を変えることで、n=0の時点での周波数f(n)の値を変化させることができる。   FIG. 30 shows an example when rate = 4 and α = 0. Here, α is a constant that does not depend on other variables, and by changing this value, the value of the frequency f (n) at the time of n = 0 can be changed.

式(6)より、2πTs×f(n)をnで積分することで、次式(15)の位相θ(n)が得られ、位相回転系列c(n)を求めることができる。   From equation (6), 2πTs × f (n) is integrated by n, thereby obtaining the phase θ (n) of the following equation (15), and the phase rotation sequence c (n) can be obtained.

Figure 0005737999
Figure 0005737999

本実施の形態の位相回転系列c(n)は、式(15)に従って作成すればよい。実施の形態2、3のように、位相回転系列cori(n)を時間方向につなぎ合わせて位相回転系列c(n)を作るといった処理は不要であり、式(15)に0≦n<Nのnを順に代入していくだけで、位相回転系列c(n)を生成することができる。このように作成した位相回転系列c(n)の位相θ(n)、周波数f(n)は常に連続であり、また周波数f(n)は常に滑らかに変化する。 What is necessary is just to produce the phase rotation series c (n) of this Embodiment according to Formula (15). As in the second and third embodiments, it is not necessary to connect the phase rotation series c ori (n) in the time direction to create the phase rotation series c (n), and 0 ≦ n < The phase rotation series c (n) can be generated by simply substituting n of N in order. The phase θ (n) and the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) created in this way are always continuous, and the frequency f (n) always changes smoothly.

ただし、本実施の形態では、絶対値は同じだが正負が異なる2つのrateで、式(15)により周波数θ(n)を計算すると、両者は同じ値となる。よって、本実施の形態では、実施の形態3と同様に、絶対値は同じだが正負が異なるrateを割り当てて多重することができない。例えば、実施の形態1、2では、ユーザAをrate=3、ユーザBをrate=−3とすることで多重可能であった。しかし、本実施の形態では、rate=3として生成したc(n)とrate=−3として生成したc(n)は全く同一の位相回転系列となるため、このような多重はできない。本実施の形態では、異なるユーザの|rate|が必ず異なるようにする必要がある。   However, in the present embodiment, when the frequency θ (n) is calculated by Equation (15) with two rates having the same absolute value but different positive and negative values, the two values are the same. Therefore, in the present embodiment, as in the third embodiment, it is not possible to assign and multiplex rates having the same absolute value but different positive and negative values. For example, in Embodiments 1 and 2, multiplexing was possible by setting user A to rate = 3 and user B to rate = -3. However, in the present embodiment, c (n) generated with rate = 3 and c (n) generated with rate = -3 are exactly the same phase rotation sequence, and thus such multiplexing cannot be performed. In this embodiment, it is necessary to ensure that | rate | of different users is different.

以上が本実施の形態における位相回転系列c(n)の作り方である。この場合もユーザ毎に異なるrateにより位相回転系列c(n)を生成すればユーザ多重が可能となる。図31は、|Rate|=3、4の場合の位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。このようにrateが異なれば位相回転系列c(n)の周波数f(n)の変化の速度が異なるため、これまでの実施の形態と同様、ユーザ多重が可能となる。   The above is how to create the phase rotation series c (n) in the present embodiment. In this case as well, user multiplexing is possible if the phase rotation sequence c (n) is generated at a different rate for each user. FIG. 31 is a diagram showing the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) when | Rate | = 3, 4. Thus, if the rate is different, the rate of change of the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) is different, and thus user multiplexing is possible as in the previous embodiments.

以上説明したように、本実施の形態では、さらに、位相回転系列の周波数の変化をなめらかにさせることとした。これにより、実施の形態3の効果に加え、さらに帯域が広がるのを抑え、帯域外電力をさらに小さくすることが可能である。   As described above, in the present embodiment, the frequency change of the phase rotation sequence is further smoothed. Thereby, in addition to the effects of the third embodiment, it is possible to suppress further expansion of the band and further reduce the out-of-band power.

実施の形態5.
本実施の形態では、位相回転系列c(n)の生成方法が他の実施の形態と異なる。そこで、以下に送信機での位相回転系列c(n)の生成方法を説明する。図1に示す1個の受信機が複数の送信機(ユーザ)から各々異なる信号を受信するシステムに基づいて説明するが、実施の形態4と同様、図12に示す1個の送信機が複数の受信機(ユーザ)に対し、各々異なる信号を送信するシステムにおいても適用可能である。実施の形態1〜4と異なる部分について説明する。
Embodiment 5 FIG.
In the present embodiment, the method of generating the phase rotation series c (n) is different from the other embodiments. Therefore, a method for generating the phase rotation sequence c (n) at the transmitter will be described below. A description will be given based on a system in which one receiver shown in FIG. 1 receives different signals from a plurality of transmitters (users), but a plurality of one transmitter shown in FIG. The present invention can also be applied to a system that transmits different signals to each receiver (user). A different part from Embodiment 1-4 is demonstrated.

実施の形態1〜4の位相回転系列c(n)により送信信号を作成すると、帯域内の電力が一定とはならず、電力の大きい周波数が繰り返し存在する現象が生じる。図32は、電力の大きい周波数が繰り返し存在するスペクトルを模式的に表した図である。   When a transmission signal is created by the phase rotation sequence c (n) of Embodiments 1 to 4, the power in the band is not constant, and a phenomenon in which a frequency with high power is repeatedly present occurs. FIG. 32 is a diagram schematically showing a spectrum in which a frequency with a large power is repeatedly present.

実施の形態1〜4では、各ユーザにおいて|rate|の値は常に一定であった。よって、これらの位相回転系列c(n)の周波数f(n)は周期性を持つと言える。図33は、実施の形態2における位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。また、図34は、実施の形態3における位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。図33であれば1周毎に、図34であれば2周毎に位相回転系列c(n)の周波数f(n)が同じパターンを繰り返し、周期性を持つことが分かる。この周期性が、「電力の大きい周波数」という形で周波数スペクトルに現れていると考えられる。   In Embodiments 1 to 4, the value of | rate | is always constant for each user. Therefore, it can be said that the frequency f (n) of these phase rotation series c (n) has periodicity. FIG. 33 is a diagram showing the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) in the second embodiment. FIG. 34 is a diagram showing the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) in the third embodiment. In FIG. 33, it can be seen that the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) repeats the same pattern every cycle, and in FIG. It is considered that this periodicity appears in the frequency spectrum in the form of “frequency with high power”.

この現象の結果、被探知性が大きくなる問題がある。被探知性が大きいとは、受信機以外の他者に通信を行っていることを気付かれる可能性が高いことを意味する。他者に気付かれない必要がある場合、帯域内電力が一定となるようにし、被探知性を小さくする対策が必要である。   As a result of this phenomenon, there is a problem that detectability increases. High detectability means that there is a high possibility that a person other than the receiver will be communicating. When it is necessary to be unaware of the others, it is necessary to take measures to reduce the detectability by making the in-band power constant.

そこで、本実施の形態では、帯域内電力を一定とし、被探知性を小さくする位相回転系列c(n)の生成方法を説明する。この周期性は、ユーザ毎に|rate|が一定であるために発生するので、|rate|を変化させるようにすればよいと考えられる。すなわち、位相回転系列c(n)の周波数f(n)がNrate(≧1)周する度に、rateを0<MINrate≦|rate|≦MAXrateの範囲で変化させるようにする。位相回転系列生成部102は、rateを、周波数f(n)が変化するNrate周期ごとに変更して位相回転系列c(n)を生成する。ここで、MINrateは|rate|の最小値、MAXrateは|rate|の最大値となる。   Therefore, in the present embodiment, a method of generating a phase rotation sequence c (n) that makes the in-band power constant and reduces the detectability will be described. Since this periodicity occurs because | rate | is constant for each user, it is considered that | rate | may be changed. That is, every time the frequency f (n) of the phase rotation series c (n) makes Nrate (≧ 1) rounds, the rate is changed in the range of 0 <MINrate ≦ | rate | ≦ MAXrate. The phase rotation sequence generation unit 102 generates the phase rotation sequence c (n) by changing the rate for each Nrate period in which the frequency f (n) changes. Here, MINrate is the minimum value of | rate |, and MAXrate is the maximum value of | rate |.

Nrate=1の場合、つまり周波数f(n)が1周する度に|rate|の値を変化させる場合の例を図35、36に示す。図35は、実施の形態2の位相回転系列c(n)でrate>0として|rate|を変化させるようにした場合の位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。また、図36は、実施の形態3の位相回転系列c(n)で|rate|を変化させるようにした場合の位相回転系列c(n)の周波数f(n)を示す図である。|rate|の値が変化するため、周波数f(n)のグラフの傾きが一周するたびに変化している。   An example in which the value of | rate | is changed every time the frequency f (n) makes one round is shown in FIGS. FIG. 35 is a diagram illustrating the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) in the case where | rate | is changed with rate> 0 in the phase rotation sequence c (n) of the second embodiment. . FIG. 36 is a diagram showing the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) when | rate | is changed in the phase rotation sequence c (n) of the third embodiment. Since the value of | rate | changes, the slope of the graph of the frequency f (n) changes every time.

|rate|の値の変化のさせ方としては、ランダムに変化させてもよいし、一定の規則に従い規則的に変化させるような方法(例えば、一定値ずつ増加させるなど)でもよい。ただし、実施の形態3の位相回転系列c(n)を用いる場合は、rateの正負を周波数f(n)が一周するたびに切り替える必要がある。また実施の形態1、2の位相回転系列をc(n)用いる場合は、rateの正負は常に一定としておく必要がある。実施の形態4の位相回転系列c(n)を用いる場合は、rateが正であっても負であっても絶対値が同じであれば生成される位相回転系列c(n)は同じであるため、rateの正負に対する制約は特に必要ない。   As a method of changing the value of | rate |, it may be changed randomly or a method of changing it regularly according to a fixed rule (for example, increasing it by a fixed value). However, when the phase rotation sequence c (n) of the third embodiment is used, it is necessary to switch between the positive and negative rates every time the frequency f (n) makes one round. In addition, when the phase rotation sequence of the first and second embodiments is used c (n), it is necessary to always keep the positive and negative of the rate constant. When the phase rotation sequence c (n) of the fourth embodiment is used, the generated phase rotation sequence c (n) is the same if the absolute value is the same regardless of whether the rate is positive or negative. Therefore, there is no particular restriction on the positive / negative of the rate.

例えば、|rate|を2→10→7→13→3→…と変化させる場合、rateの値は以下のように変化する。   For example, when | rate | is changed from 2 → 10 → 7 → 13 → 3 →..., The value of rate changes as follows.

実施の形態1、2の位相回転系列c(n)を用いる場合、
2→10→7→13→3→…
または、
−2→−10→−7→−13→−3→…
When using the phase rotation sequence c (n) of the first and second embodiments,
2 → 10 → 7 → 13 → 3 →…
Or
-2 → -10 → -7 → -13 → -3 → ...

実施の形態3の位相回転系列c(n)を用いる場合、
2→−10→7→−13→3→…
または
−2→10→−7→13→−3→…
When using the phase rotation sequence c (n) of the third embodiment,
2 → -10 → 7 → -13 → 3 →…
Or -2 → 10 → -7 → 13 → -3 → ...

実施の形態4の位相回転系列c(n)を用いる場合、
2→10→7→13→3→…
When using the phase rotation sequence c (n) of the fourth embodiment,
2 → 10 → 7 → 13 → 3 →…

また、Nrate(≧1)の値を小さくするほど|rate|の値が変化する頻度が大きくなり、位相回転系列c(n)の周波数f(n)の周期性が小さくなる。つまり、帯域内電力を一定として被探知性を小さくするためには、Nrateの値は小さい方がよいと考えられる。   Further, the smaller the value of Nrate (≧ 1), the greater the frequency with which the value of | rate | changes, and the periodicity of the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) decreases. That is, it is considered that a smaller value of Nrate is better for reducing the detectability while keeping the in-band power constant.

つぎに、ユーザ多重を行う場合について説明する。なお、MINrate、MAXrate、Nrateの値はユーザ毎に異なっていてもよいし、同じであってもよい。他の実施の形態と同様、異なるユーザが同一のrateを用いることはできない。よって、各ユーザはrateの値を変化させつつ、異なるユーザが同一のrateを用いないようにする必要がある。   Next, a case where user multiplexing is performed will be described. Note that the MINrate, MAXrate, and Nrate values may be different for each user or the same. Similar to other embodiments, different users cannot use the same rate. Therefore, it is necessary for each user to change the value of the rate and prevent different users from using the same rate.

そこで、Nuユーザを多重する場合、0<MINrate≦|rate|≦MAXrateの範囲にあるrateをNu個のグループに分割し、各グループを各ユーザに割り当てるようにする。ユーザは割り当てられたグループ内のrateのみを用いて位相回転系列c(n)を生成する。これにより、異なるユーザが常に異なるrateを用いるようにすることができる。   Therefore, when Nu users are multiplexed, the rate in the range of 0 <MINrate ≦ | rate | ≦ MAXrate is divided into Nu groups, and each group is assigned to each user. The user generates the phase rotation sequence c (n) using only the rate in the assigned group. Thereby, different users can always use different rates.

MINrate=5、MAXrate=20、Nu=4で、rateとして整数のみを用いる場合の例を図37、38に示す。図37は、実施の形態1、2の位相回転系列c(n)のように絶対値が同じだが異なる正負のrateを異なるユーザが使用可能な場合の表を示す図である。また、図38は、実施の形態3、4の位相回転系列c(n)のように絶対値が同じだが異なる正負のrateを異なるユーザに割り当てることができない場合の表を示す図である。各グループに対応するrateおよびユーザへの割り当てを示すものである。どちらの場合も、rateをNu(=4)個のグループに分割し、各グループを異なるユーザに割り当てる。そして、各ユーザは、自身に割り当てられたグループの中から、位相回転系列c(n)の周波数f(n)がNrate周する度にrateの値を選択して使用する。このようにすることで、異なるユーザが同一のrateを用いないようにすることができる。   37 and 38 show an example in which MINrate = 5, MAXrate = 20, Nu = 4 and only an integer is used as the rate. FIG. 37 is a diagram showing a table when different users can use different positive and negative rates with the same absolute value as in the phase rotation series c (n) of the first and second embodiments. FIG. 38 is a diagram showing a table in the case where different positive and negative rates cannot be assigned to different users, as in the phase rotation sequences c (n) of the third and fourth embodiments. It shows the rate corresponding to each group and the assignment to the user. In both cases, the rate is divided into Nu (= 4) groups, and each group is assigned to a different user. Each user selects and uses the rate value each time the frequency f (n) of the phase rotation sequence c (n) makes Nrate rounds from the group assigned to the user. In this way, different users can be prevented from using the same rate.

具体的に、送信機100−m(または送信機300)では、複数のrateがグループ分けされ、パラメータ記憶部108(またはパラメータ記憶部308−1〜Nu)ごとにグループが割り当てられている場合、位相回転系列生成部102(または位相回転系列生成部302−1〜Nu)は、自身と接続するパラメータ記憶部に割り当てられたグループの中から選択したrateを用いて位相回転系列c(n)を生成する。   Specifically, in transmitter 100-m (or transmitter 300), when a plurality of rates are grouped and a group is assigned to each parameter storage unit 108 (or parameter storage unit 308-1 to Nu), The phase rotation sequence generation unit 102 (or the phase rotation sequence generation unit 302-1 to Nu) uses the rate selected from the group assigned to the parameter storage unit connected to itself to generate the phase rotation sequence c (n). Generate.

以上説明したように、本実施の形態では、周波数がNrate周するたびに位相回転系列のrateを変化させることとした。これにより、実施の形態1〜4での効果に加え、さらに、周波数スペクトルの帯域内電力を一定にし、被探知性を小さくすることが可能である。   As described above, in the present embodiment, the rate of the phase rotation sequence is changed every time the frequency makes Nrate rounds. Thereby, in addition to the effects in the first to fourth embodiments, it is possible to make the in-band power of the frequency spectrum constant and reduce the detectability.

100−1、100−2、100−3、300 送信機
101、301−1〜Nu 変調部
102、302−1〜Nu 位相回転系列生成部
103、303−1〜Nu chirp部
104、304−1〜Nu CP付加部
105、305 周波数変換部
106、306 増幅器
107、307 アンテナ
108、308−1〜Nu パラメータ記憶部
200、200−1、200−2、200−3 受信機
201 アンテナ
202 周波数変換部
203 CP除去部
204 離散フーリエ変換部
205 周波数領域等化部
206 逆離散フーリエ変換部
207 位相回転系列逆数生成部
208 dechirp部
209 復調部
210 パラメータ記憶部
309 多重化部
100-1, 100-2, 100-3, 300 Transmitter 101, 301-1 to Nu modulation unit 102, 302-1 to Nu phase rotation sequence generation unit 103, 303-1 to Nu chirp unit 104, 304-1 ~ Nu CP adding section 105, 305 Frequency conversion section 106, 306 Amplifier 107, 307 Antenna 108, 308-1 ~ Nu Parameter storage section 200, 200-1, 200-2, 200-3 Receiver 201 Antenna 202 Frequency conversion section 203 CP removal unit 204 Discrete Fourier transform unit 205 Frequency domain equalization unit 206 Inverse discrete Fourier transform unit 207 Phase rotation sequence inverse number generation unit 208 Dechirp unit 209 Demodulation unit 210 Parameter storage unit 309 Multiplexing unit

Claims (10)

複数の送信機と受信機から構成される通信システムであって、
前記送信機は、
時間と共に周波数の変化する位相回転系列の周波数変化速度を決定するパラメータを記憶する送信機パラメータ記憶手段と、
前記パラメータに基づいて、周波数が変化する一周期内では、周波数が連続した値をとりながら変化し、上限の周波数に達したときは下限の周波数に変化し、または下限の周波数に達したときは上限の周波数に変化する位相回転系列を生成する位相回転系列生成手段と、
変調信号に対して前記位相回転系列を乗算し、送信信号を得る位相回転系列乗算手段と、
を備え、前記複数の送信機において、各送信機パラメータ記憶手段が、それぞれ異なる値のパラメータを記憶し、各位相回転系列生成手段では送信機毎に前記周波数変化速度が異なる位相回転系列を生成し、
前記受信機は、
前記複数の送信機で用いられるパラメータを記憶する受信機パラメータ記憶手段と、
所望の送信機に対応するパラメータに基づいて、位相回転系列の逆数を生成する位相回転系列逆数生成手段と、
受信信号に対して前記位相回転系列の逆数を乗算し、所望の送信機からの信号を得る位相回転系列逆数乗算手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。
A communication system comprising a plurality of transmitters and receivers,
The transmitter is
Transmitter parameter storage means for storing parameters for determining the frequency change rate of the phase rotation sequence whose frequency changes with time;
Based on the above parameters, within one period when the frequency changes, the frequency changes while taking a continuous value, when it reaches the upper limit frequency, it changes to the lower limit frequency, or when it reaches the lower limit frequency Phase rotation sequence generation means for generating a phase rotation sequence that changes to an upper limit frequency ;
Phase rotation sequence multiplication means for multiplying the modulation signal by the phase rotation sequence to obtain a transmission signal;
In each of the plurality of transmitters, each transmitter parameter storage unit stores a parameter having a different value, and each phase rotation sequence generation unit generates a phase rotation sequence having a different frequency change rate for each transmitter. ,
The receiver
Receiver parameter storage means for storing parameters used in the plurality of transmitters;
Phase rotation sequence reciprocal number generating means for generating a reciprocal number of the phase rotation sequence based on a parameter corresponding to a desired transmitter;
A phase rotation sequence reciprocal multiplication means for multiplying the received signal by the reciprocal of the phase rotation sequence to obtain a signal from a desired transmitter;
A communication system comprising:
送信機と複数の受信機から構成される通信システムであって、
前記送信機は、
時間と共に周波数の変化する位相回転系列の周波数変化速度を決定するパラメータを記憶する送信機パラメータ記憶手段と、
前記パラメータに基づいて、周波数が変化する一周期内では、周波数が連続した値をとりながら変化し、上限の周波数に達したときは下限の周波数に変化し、または下限の周波数に達したときは上限の周波数に変化する位相回転系列を生成する位相回転系列生成手段と、
変調信号に対して前記位相回転系列を乗算し、送信信号を得る位相回転系列乗算手段と、
をそれぞれ前記受信機の数だけ備え、各送信機パラメータ記憶手段が、それぞれ異なる値のパラメータを記憶し、各位相回転系列生成手段では受信機毎に前記周波数変化速度が異なる位相回転系列を生成し、
さらに、各位相回転系列乗算手段から入力した送信信号を多重化する多重化手段、
を備え、
前記受信機は、
自身に対応したパラメータを記憶する受信機パラメータ記憶手段と、
自身に対応したパラメータに基づいて、位相回転系列の逆数を生成する位相回転系列逆数生成手段と、
受信信号に対して前記位相回転系列の逆数を乗算し、自身宛の信号を得る位相回転系列逆数乗算手段と、
を備え、前記複数の受信機の各受信機パラメータ記憶手段が、それぞれ異なる値のパラメータを記憶する、
ことを特徴とする通信システム。
A communication system comprising a transmitter and a plurality of receivers,
The transmitter is
Transmitter parameter storage means for storing parameters for determining the frequency change rate of the phase rotation sequence whose frequency changes with time;
Based on the above parameters, within one period when the frequency changes, the frequency changes while taking a continuous value, when it reaches the upper limit frequency, it changes to the lower limit frequency, or when it reaches the lower limit frequency Phase rotation sequence generation means for generating a phase rotation sequence that changes to an upper limit frequency ;
Phase rotation sequence multiplication means for multiplying the modulation signal by the phase rotation sequence to obtain a transmission signal;
For each of the receivers, each transmitter parameter storage means stores a parameter having a different value, and each phase rotation sequence generation means generates a phase rotation sequence having a different frequency change rate for each receiver. ,
Furthermore, multiplexing means for multiplexing the transmission signal input from each phase rotation series multiplication means,
With
The receiver
Receiver parameter storage means for storing parameters corresponding to itself;
A phase rotation sequence reciprocal number generating means for generating a reciprocal number of the phase rotation sequence based on a parameter corresponding to itself;
Multiplying the received signal by the reciprocal of the phase rotation sequence to obtain a signal addressed to itself;
Each receiver parameter storage means of the plurality of receivers stores parameters having different values.
A communication system characterized by the above.
前記位相回転系列生成手段は、
複数の搬送波からシステム帯域が構成される場合に、前記変調信号生成に使用された搬送波のシステム帯域における位置に基づいて、周波数の変化する範囲を変更した位相回転系列を生成する、
ことを特徴とする請求項1またはに記載の通信システム。
The phase rotation sequence generation means includes
When a system band is composed of a plurality of carriers, a phase rotation sequence in which the frequency changing range is changed is generated based on the position of the carrier wave used for generating the modulation signal in the system band.
Communication system according to claim 1 or 2, characterized in that.
前記位相回転系列生成手段は、
前記パラメータを、周波数が変化する所定の周期ごとに変更して位相回転系列を生成する、
ことを特徴とする請求項1,2または3に記載の通信システム。
The phase rotation sequence generation means includes
Changing the parameter for each predetermined period in which the frequency changes to generate a phase rotation sequence;
The communication system according to claim 1 , 2 or 3 .
複数の送信機と受信機から構成される通信システムにおける前記送信機であって、
時間と共に周波数の変化する位相回転系列の周波数変化速度を決定するパラメータを記憶する送信機パラメータ記憶手段と、
前記パラメータに基づいて、周波数が変化する一周期内では、周波数が連続した値をとりながら変化し、上限の周波数に達したときは下限の周波数に変化し、または下限の周波数に達したときは上限の周波数に変化する位相回転系列を生成する位相回転系列生成手段と、
変調信号に対して前記位相回転系列を乗算し、送信信号を得る位相回転系列乗算手段と、
を備え、前記複数の送信機において、各送信機パラメータ記憶手段が、それぞれ異なる値のパラメータを記憶し、各位相回転系列生成手段では送信機毎に前記周波数変化速度が異なる位相回転系列を生成することを特徴とする送信機。
The transmitter in a communication system composed of a plurality of transmitters and receivers,
Transmitter parameter storage means for storing parameters for determining the frequency change rate of the phase rotation sequence whose frequency changes with time;
Based on the above parameters, within one period when the frequency changes, the frequency changes while taking a continuous value, when it reaches the upper limit frequency, it changes to the lower limit frequency, or when it reaches the lower limit frequency Phase rotation sequence generation means for generating a phase rotation sequence that changes to an upper limit frequency ;
Phase rotation sequence multiplication means for multiplying the modulation signal by the phase rotation sequence to obtain a transmission signal;
In each of the plurality of transmitters, each transmitter parameter storage unit stores a parameter having a different value, and each phase rotation sequence generation unit generates a phase rotation sequence having a different frequency change rate for each transmitter. A transmitter characterized by that.
送信機と複数の受信機から構成される通信システムにおける前記送信機であって、
時間と共に周波数の変化する位相回転系列の周波数変化速度を決定するパラメータを記憶する送信機パラメータ記憶手段と、
前記パラメータに基づいて、周波数が変化する一周期内では、周波数が連続した値をとりながら変化し、上限の周波数に達したときは下限の周波数に変化し、または下限の周波数に達したときは上限の周波数に変化する位相回転系列を生成する位相回転系列生成手段と、
変調信号に対して前記位相回転系列を乗算し、送信信号を得る位相回転系列乗算手段と、
をそれぞれ前記受信機の数だけ備え、各送信機パラメータ記憶手段が、それぞれ異なる値のパラメータを記憶し、各位相回転系列生成手段では受信機毎に前記周波数変化速度が異なる位相回転系列を生成し、
さらに、各位相回転系列乗算手段から入力した送信信号を多重化する多重化手段、
を備えることを特徴とする送信機。
The transmitter in a communication system composed of a transmitter and a plurality of receivers,
Transmitter parameter storage means for storing parameters for determining the frequency change rate of the phase rotation sequence whose frequency changes with time;
Based on the above parameters, within one period when the frequency changes, the frequency changes while taking a continuous value, when it reaches the upper limit frequency, it changes to the lower limit frequency, or when it reaches the lower limit frequency Phase rotation sequence generation means for generating a phase rotation sequence that changes to an upper limit frequency ;
Phase rotation sequence multiplication means for multiplying the modulation signal by the phase rotation sequence to obtain a transmission signal;
For each of the receivers, each transmitter parameter storage means stores a parameter having a different value, and each phase rotation sequence generation means generates a phase rotation sequence having a different frequency change rate for each receiver. ,
Furthermore, multiplexing means for multiplexing the transmission signal input from each phase rotation series multiplication means,
A transmitter comprising:
前記位相回転系列生成手段は、
複数の搬送波からシステム帯域が構成される場合に、前記変調信号生成に使用された搬送波のシステム帯域における位置に基づいて、周波数の変化する範囲を変更した位相回転系列を生成する、
ことを特徴とする請求項またはに記載の送信機。
The phase rotation sequence generation means includes
When a system band is composed of a plurality of carriers, a phase rotation sequence in which the frequency changing range is changed is generated based on the position of the carrier wave used for generating the modulation signal in the system band.
The transmitter according to claim 5 or 6 , wherein
前記位相回転系列生成手段は、
前記パラメータを、周波数が変化する所定の周期ごとに変更して位相回転系列を生成する、
ことを特徴とする請求項5,6または7に記載の送信機。
The phase rotation sequence generation means includes
Changing the parameter for each predetermined period in which the frequency changes to generate a phase rotation sequence;
The transmitter according to claim 5, 6 or 7 .
複数の送信機と受信機から構成される通信システムにおける前記受信機であって、
時間と共に周波数の変化する位相回転系列の周波数変化速度を決定するパラメータであって、前記複数の送信機において送信機毎に前記周波数変化速度が異なり、周波数が変化する一周期内では、周波数が連続した値をとりながら変化し、上限の周波数に達したときは下限の周波数に変化し、または下限の周波数に達したときは上限の周波数に変化する位相回転系列を生成するために用いられるパラメータを記憶する受信機パラメータ記憶手段と、
所望の送信機に対応するパラメータに基づいて、位相回転系列の逆数を生成する位相回転系列逆数生成手段と、
受信信号に対して前記位相回転系列の逆数を乗算し、所望の送信機からの信号を得る位相回転系列逆数乗算手段と、
を備えることを特徴とする受信機。
A receiver in a communication system comprising a plurality of transmitters and receivers,
A parameter for determining the frequency change rate of the phase rotation sequence which varies in frequency with time, the plurality of transmitters the Ri frequency change rate Do different for each transmitter in, within one period of the frequency changes, the frequency changed while taking sequential values, used to generate the phase rotation sequence you change the frequency of the upper limit when when it reaches the upper limit frequency changes the frequency of the lower limit, or has reached the frequency of the lower limit Receiver parameter storage means for storing parameters;
Phase rotation sequence reciprocal number generating means for generating a reciprocal number of the phase rotation sequence based on a parameter corresponding to a desired transmitter;
A phase rotation sequence reciprocal multiplication means for multiplying the received signal by the reciprocal of the phase rotation sequence to obtain a signal from a desired transmitter;
A receiver comprising:
送信機と複数の受信機から構成される通信システムにおける前記受信機であって、
時間と共に周波数の変化する位相回転系列の周波数変化速度を決定するパラメータであって、前記送信機において受信機毎に前記周波数変化速度が異なり、周波数が変化する一周期内では、周波数が連続した値をとりながら変化し、上限の周波数に達したときは下限の周波数に変化し、または下限の周波数に達したときは上限の周波数に変化する位相回転系列を生成するために用いられるパラメータのうち自身に対応したパラメータを記憶する受信機パラメータ記憶手段と、
自身に対応したパラメータに基づいて、位相回転系列の逆数を生成する位相回転系列逆数生成手段と、
受信信号に対して前記位相回転系列の逆数を乗算し、自身宛の信号を得る位相回転系列逆数乗算手段と、
を備え、前記複数の受信機の各受信機パラメータ記憶手段が、それぞれ異なる値のパラメータを記憶することを特徴とする受信機。
A receiver in a communication system comprising a transmitter and a plurality of receivers,
A parameter for determining the frequency change rate of the phase rotation sequence to the frequency change with time, the transmitter the frequencies change rate Ri Do different for each receiver in, within one period of frequency changes, the frequency is continuously It varies while taking a value of parameters used when the time has been reached the upper limit frequency changes the frequency of the lower limit, or has reached the frequency of the lower limit for generating a phase rotation sequence you change the frequency of the upper limit Receiver parameter storage means for storing parameters corresponding to itself,
A phase rotation sequence reciprocal number generating means for generating a reciprocal number of the phase rotation sequence based on a parameter corresponding to itself;
Multiplying the received signal by the reciprocal of the phase rotation sequence to obtain a signal addressed to itself;
And each receiver parameter storage means of the plurality of receivers stores parameters having different values.
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