JP6123584B2 - 係数決定装置、等化器、受信機及び送信機 - Google Patents
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Description
を含む。
図3は本発明第1の実施の形態の送信機の構造略図である。図3に示されているように、送信機300は、第六処理器301及び送信器302を含む。ここで、第六処理器301はペイロードデータ(payload)中にトレーニングシーケンス(Training Sequence、TS)を挿入するために用いられる。送信器302は該トレーニングシーケンスが設けられたペイロードデータを受信機に送信するために用いられる。
式(2x)はx偏波状態におけるトレーニングシーケンスの離散したサンプリング値を表し、ここで、sx1sx,1・・・・・sx,usx,u・・・・・sx,vsx,v・・・・・sx,nsx,nはn対のトレーニング符号(Training Symbol)であり、該n対のトレーニング符号中において、各対トレーニング符号sx,usx,uは同一であり、異なる対のトレーニング符号は異なる。すなわちu≠vの場合、sx,usx,uとsx,vsx,vとは異なる。hx1・・・hxu・・・hxv・・・hxnは各対トレーニング符号の巡回プレフィックスを表し、各対トレーニング符号の前に追加される。ここで、u番目の巡回プレフィックスhx,uはトレーニング符号sx,uの最後のLcp個の値である。tx,1・・・tx,u・・・tx,v・・・tx,nは各対トレーニング符号の巡回ポストフィックスを表し、各対トレーニング符号の後に追加される。ここで、u番目の巡回ポストフィックスtx,uはトレーニング符号sx,uの最前のLcp個の値である。Lcpは巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスの長さである。u及びvのとる値は1からnまでの整数である。
及び
を得る。本実施の形態においては
を伴う文字を用いて周波数領域信号を表す。
及び
は長さNfの定振幅ゼロ自己相関(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation:CAZAC)シーケンスファミリー中から選択することができる。また該トレーニング符号の長さNfは素数をとってもよいが、素数に限定されない。このような選択の効果は以下の点にある。
2)異なるCAZACシーケンスの相互相関は定モジュラスのものであり、且つ自己相関ピーク値より低い。
3)CAZACシーケンスの逆フーリエ変換もやはりCAZACシーケンスである。
4)すべてのトレーニング符号は同一ファミリーCAZACシーケンス中から選ぶことができる。
である。ここでn=2の場合、選択する必要のあるトレーニング符号は、2つの偏波状態におけるトレーニング符号を各周波数点上のデータができるだけ相関しないようにしたものであり、すなわち各周波数点において行列
の条件数が可能な限り低いものである。選択可能なCAZACシーケンスが複数あるため、該CAZACシーケンスファミリー中で検索することによって、選択されたシーケンスに上記要件を満たさせることができる。
1個のトレーニング符号は周波数領域においてNf個の周波数点を含み、ここで非ゼロ周波数点の個数はNdとし、該非ゼロ周波数点は周波数スペクトル全体の中段に位置し、両側のゼロ充填周波数点は合計Nf−Nd個ある。周波数スペクトル左側1番目の非ゼロ周波数点はn1番目の周波数点に位置する。ここで、該Nf、Nd及びn1は受信機においてすべて既知のものである。
ペイロードデータ中にトレーニングシーケンスを挿入する(ステップ601)。
図7は第2の実施の形態の係数決定装置の構造図である。図7に示されているように、係数決定装置700は、第一受信器703、同期器701及び第一処理器702を含む。ここで、同期器701は、送信機から受信したトレーニングシーケンスが設けられた信号から該トレーニングシーケンスの位置を検索するために用いられる。
上記トレーニングシーケンスは第1の実施の形態で述べたとおりであり、該内容はここに組み込まれるが、重複説明は省略する。
図8に示されているように、同期器701は、第一相関計算器801、第一モジュラス平方演算器802、第一加重平均器803及び第二処理器804を含む。ここで、第一相関計算器801は、該トレーニング符号の長さNf、トレーニング符号の個数、並びに該巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスの長さLcpに基づき、各サンプリング点から始まる各偏波状態におけるn区間の長さ2Nfのサンプリング値の前Nf個のサンプリング値と後Nf個のサンプリング値との間の相関値を計算する。
第一相関計算器801において、式(3x)及び(3y)を用いて相関値を計算することができる。式は以下のとおりである。
変換器901は、受信した信号を周波数領域に変換するために用いられる。
を付けたものは周波数領域信号を表し、このようにして式(1)中の畳み込みは乗算に変わることである。周波数領域等化は各周波数点において1つの二次行列
を求め、周波数領域等化器の係数としさえすればよい。これによって高次行列の逆行列演算を回避し、複雑度が低くなる。
係数計算器902は最小平均2乗誤差を用いて式(19)の係数行列を得る。
に対して逆フーリエ変換(IFFT)を行えば、時間領域の係数
が得られ、それらはすべて長さNfのベクトルである。これら4個の時間領域の係数は直接(又は適当に切り捨てた後)等化器の初期タップ係数、例えば図2に示されたバタフライFIRフィルタの初期タップ係数とすることができる。
図10は第3の実施の形態の係数決定装置の構造図である。図10に示されているように、該装置1000は、同期器1001及び第一処理器1002を含み、又はさらに第一受信器1003を含む。その作用は第2の実施の形態と類似するが、ここでは重複説明は省略する。
本実施の形態において、第一周波数オフセット推定器1101は式(21)を用いて第一頻周波数オフセットf1を計算することができる。
はやはり長さNfのベクトルであり、トレーニング符号の各周波数点におけるパワーを表す。
本実施の形態において、周波数オフセット補償器1004は周波数オフセットを補償することができ、第2の実施の形態と類似している。以下で図14に示されたフローチャートを参照し、周波数オフセット補償方法について説明を行うため、ここでは重複説明は省略する。
ここで、第一モジュラス平方演算器802は式(4x)及び(4y)を用いて該相関値のモジュラスの平方を計算することができる。
図15は第4の実施の形態の等化器の構造図である。図15に示されているように、等化器1500は、第三処理器1501及び第四処理器1502を含む。ここで、
第三処理器1501は、該等化器の初期タップ係数を決定し、該第三処理器1501は第2の実施の形態又は3の係数決定装置700又は1000であってもよいが、ここでは重複説明は省略する。
ここで、第2の実施の形態及び3に記載の方法を用いて該初期タップ係数を決定してもよいが、ここでは重複説明は省略する。
実施の形態は同期器を提供し、受信したデータ信号中のトレーニングシーケンスの位置を検索するために用いる。
本実施の形態は周波数オフセット補償器を提供し、周波数オフセット推定及び補償を行うために用いる。その具体的構成は第2の実施の形態の図11に示された周波数オフセット補償器を用いて実現することができ、その周波数オフセット推定及び補償方法は図14に示されているとおりであり、その内容はここに組み込まれるが、ここでは重複説明は省略する。
図18は第7の実施の形態の周波数オフセット推定器の構造図である。図18に示されているように、それは、第一周波数オフセット推定器1801、第一変換器1802、第一パワー計算器1803及び第二周波数オフセット推定器1804を含む。ここで、第一周波数オフセット推定器1801は、トレーニングシーケンスの開始位置に対応する相関値、該トレーニング符号の長さ、及びサンプリング時間間隔によって第一周波数オフセットを計算する。第一変換器1802は、該トレーニングシーケンスに対応する時間領域信号を周波数領域に変換する。第一パワー計算器1803は、トレーニングシーケンスの各周波数点におけるパワーを計算する。第二周波数オフセット推定器1804は、算出されたパワー、該トレーニングシーケンスの周波数スペクトル上にデータを充填した周波数点及びゼロ充填周波数点の位置に基づき第二周波数オフセットを計算するために用いられる。
本実施の形態は受信機を提供し、該受信機は、上記第2の実施の形態及び第3の実施の形態の係数決定装置、第4の実施の形態の等化器、第5の実施の形態に記載の同期器、第6の実施の形態に記載の周波数オフセット補償器、第7の実施の形態に記載の周波数オフセット推定器、のうち1以上を含む。
本実施の形態は通信システムを提供し、該システムは送信機2101及び受信機2102を含む。ここで、受信機2102は第8の実施の形態に記載の受信機であり、その内容はここに組み込まれるが、ここでは重複説明は省略する。
(付記1)
送信機から受信したトレーニングシーケンスが設けられた信号中で前記トレーニングシーケンスの受信した信号中における位置を検索するための同期器、
受信した信号及びトレーニングシーケンスに基づき、等化器の初期タップ係数を設定するための第一処理器、
を含み、
ここで、各偏波状態において、前記トレーニングシーケンスはn対のトレーニング符号を含み、前記n対のトレーニング符号において、同一対のトレーニング符号は同一であり、異なる対のトレーニング符号は異なり、各対トレーニング符号の前後にそれぞれ巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスが設けられ、nは1より大きい整数である
ことを特徴とする係数決定装置。
(付記2)
前記トレーニングシーケンスはさらに、
前記トレーニングシーケンスとペイロードデータとの間に保護間隔を有する、
異なる対のトレーニング符号の間に低相互相関を有する、
2つの偏波状態において異なる対のトレーニング符号に属するが同一周波数点に位置するデータは相関しない、
前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号は定振幅ゼロ自己相関シーケンスファミリー中から選ばれる、
前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号の長さは素数である、
以上の5つの条件のうち1以上を満たすことを特徴とする付記1に記載の係数決定装置。
(付記3)
前記同期器は、
前記トレーニング符号の長さNf、トレーニング符号の個数、並びに前記巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスの長さに基づき、各サンプリング点から始まる各偏波状態におけるn区間の長さ2Nfのサンプリング値の前Nf個のサンプリング値と後Nf個のサンプリング値との相関値を計算するために用いられる第一相関計算器、
前記相関値のモジュラスの平方を計算するために用いられる第一モジュラス平方演算器、
2つの偏波状態における前記相関値のモジュラスの平方を用いて、あらかじめ定められたサンプリング点序数に対して加重平均を行い、それによって前記トレーニングシーケンスの開始位置を得るために用いられ、ここで、前記あらかじめ定められたサンプリング点序数とは前記相関値のモジュラスの平方が最大の相関値のモジュラスの平方のα倍より大きいサンプリング点序数をいい、αの値がとる範囲は(n−1)/nから1の間である、第一加重平均器、
前記開始位置、前記トレーニング符号の長さNf、並びに前記巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスの長さに基づき、前記トレーニングシーケンスの受信した前記信号中における位置を決定するために用いられる第二処理器、を含むことを特徴とする付記1又は2に記載の係数決定装置。
(付記4)
受信した信号の周波数オフセットに対して推定及び補償を行うために用いられる周波数オフセット補償器をさらに含み、
前記第一処理器はさらに前記周波数オフセット補償器が補償した後のデータ信号及びトレーニングシーケンスに基づき等化器の初期タップ係数を設定するために用いられることを特徴とする付記1〜3のいずれか1項に記載の係数決定装置。
(付記5)
前記周波数オフセット補償器は、
トレーニングシーケンスの開始位置に対応する相関値、前記トレーニング符号の長さ、及びサンプリング時間間隔によって、第一周波数オフセットを計算するための第一周波数オフセット推定器、
前記第一周波数オフセットを用いて、受信した前記データ信号に対して第一周波数オフセット補償を行うための第一周波数オフセット補償器、
前記トレーニングシーケンスに対応する時間領域信号を周波数領域に変換するための第一変換器、
トレーニングシーケンスの各周波数点におけるパワーを計算するための第一パワー計算器、
算出されたパワー、前記トレーニングシーケンスの周波数スペクトル上にデータを充填した周波数点及びゼロ充填周波数点の位置に基づき、第二周波数オフセットを計算するための第二周波数オフセット推定器、
前記第二周波数オフセットに基づき、前記第一周波数オフセット補償を行った後の信号に対して第二周波数オフセット補償を行うための第二周波数オフセット補償器、を含むことを特徴とする付記4に記載の係数決定装置。
(付記6)
前記等化器の初期タップ係数を決定するために用いられ、付記1〜5のいずれか1項に記載の係数決定装置である第三処理器、
前記第三処理器が決定した初期タップ係数を用いて、又は前記初期タップ係数及び一定比率で送信機が送信するデータ信号中に分布するその他のトレーニングシーケンスを用いてタップ係数を更新し、受信信号に対して等化処理を行う第四処理器、
を含むことを特徴とする等化器。
(付記7)
受信したトレーニングシーケンスが設けられた信号、前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号の長さNf、トレーニング符号の個数、並びに前記トレーニング符号の前後に設けられた巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスの長さに基づき、各サンプリング点から始まる各偏波状態におけるn区間の長さ2Nfのサンプリング値の前Nf個のサンプリング値と後Nf個のサンプリング値との相関値を計算するために用いられ、ここで、各偏波状態において、前記トレーニングシーケンスはn対のトレーニング符号を含み、前記n対のトレーニング符号において、同一対のトレーニング符号は同一であり、異なる対のトレーニング符号は異なり、各対トレーニング符号の前後にそれぞれ巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスが設けられ、nは1より大きい整数である、第二相関計算器、
前記相関値のモジュラスの平方を計算するための第二モジュラス平方演算器、
2つの偏波状態における前記相関値のモジュラスの平方を用いて、あらかじめ定められたサンプリング点序数に対して加重平均を行い、それによって前記トレーニングシーケンスの開始位置を得るために用いられ、ここで、前記あらかじめ定められたサンプリング点序数とは前記相関値のモジュラスの平方が最大の相関値のモジュラスの平方のα倍より大きいサンプリング点序数をいい、αの値がとる範囲は(n−1)/nから1の間である、第二加重平均器、
前記開始位置、前記トレーニング符号の長さ、並びに前記巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスの長さに基づき、前記トレーニングシーケンスの前記データ信号中における位置を決定する第五処理器、を含むことを特徴とする同期器。
(付記8)
受信したトレーニングシーケンスが設けられた信号中の前記トレーニングシーケンスの開始位置に対応する相関値、前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号の長さNf、及びサンプリング時間間隔によって第一周波数オフセットを計算するために用いられ、ここで、各偏波状態において、前記トレーニングシーケンスはn対のトレーニング符号を含み、前記n対のトレーニング符号において、同一対のトレーニング符号は同一であり、異なる対のトレーニング符号は異なり、各対トレーニング符号の前後にそれぞれ巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスが設けられ、nは1より大きい整数である、第三周波数オフセット推定器、
前記第一周波数オフセットを用いて、受信した前記データ信号に対して第一周波数オフセット補償を行うための第三周波数オフセット補償器、
前記トレーニングシーケンスに対応する時間領域信号を周波数領域に変換するための第三変換器、
トレーニングシーケンスの各周波数点におけるパワーを計算するための第二パワー計算器、
算出されたパワー、前記トレーニングシーケンスの周波数スペクトル上にデータを充填した周波数点及びゼロ充填周波数点の位置に基づき、第二周波数オフセットを計算するための第四周波数オフセット推定器、
前記第二周波数オフセットに基づき、前記第一周波数オフセット補償を行った後の信号に対して第二周波数オフセット補償を行うための第四周波数オフセット補償器、
を含むことを特徴とする周波数オフセット補償器。
(付記9)
トレーニングシーケンスの開始位置に対応する相関値、前記トレーニング符号の長さ、及びサンプリング時間間隔によって、第一周波数オフセットを計算するための第四周波数オフセット推定器、
前記トレーニングシーケンスに対応する時間領域信号を周波数領域に変換するために用いられる第四変換器、
トレーニングシーケンスの各周波数点におけるパワーを計算するために用いられる第三パワー計算器、
算出されたパワー、前記トレーニングシーケンスの周波数スペクトル上にデータを充填した周波数点及びゼロ充填周波数点の位置に基づき、第二周波数オフセットを計算するために用いられる第五周波数オフセット推定器、を含むことを特徴とする周波数オフセット推定器。
(付記10)
付記1〜5のいずれか1項に記載の係数決定装置を含み、又は付記6に記載の等化器、若しくは付記7に記載の同期器、若しくは付記8に記載の周波数オフセット補償器、若しくは付記9に記載の周波数オフセット推定器
を含むことを特徴とする受信機。
(付記11)
ペイロードデータ中にトレーニングシーケンスを挿入するための第六処理器と、
前記トレーニングシーケンスが設けられたペイロードデータを受信機に送信するための送信器とを含み、
ここで、各偏波状態において、前記トレーニングシーケンスはn対のトレーニング符号を含み、該n対のトレーニング符号中において、同一対のトレーニング符号は同一であり、異なる対のトレーニング符号は異なり、各対トレーニング符号の前後にそれぞれ巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスが設けられ、nは1より大きい整数である、送信機。
(付記12)
前記トレーニングシーケンスがさらに
前記トレーニングシーケンスとペイロードデータとの間に保護間隔を有する、
異なる対のトレーニング符号の間に低相互相関を有する、
2つの偏波状態において異なる対のトレーニング符号に属するが同一周波数点に位置するデータは相関しない、
前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号は定振幅ゼロ自己相関シーケンスファミリー中から選ばれる、
前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号の長さは素数である、
以上の5つの条件のうち1以上を満たすことを特徴とする付記11に記載の送信機。
(付記13)
送信機から受信したトレーニングシーケンスが設けられた信号中で前記トレーニングシーケンスの前記受信した信号中における位置を検索し、
受信したデータ信号及び前記トレーニングシーケンスに基づき、等化器の初期タップ係数を設定すること、
を含み、
ここで、各偏波状態において、前記トレーニングシーケンスはn対のトレーニング符号を含み、前記n対のトレーニング符号において、同一対のトレーニング符号は同一であり、異なる対のトレーニング符号は異なり、各対トレーニング符号の前後にそれぞれ巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスが設けられ、nは1より大きい整数であることを特徴とする係数決定方法。
(付記14)
前記トレーニングシーケンスがさらに、
前記トレーニングシーケンスとペイロードデータとの間に保護間隔を有する、
異なる対のトレーニング符号の間に低相互相関を有する、
2つの偏波状態において異なる対のトレーニング符号に属するが同一周波数点に位置するデータは相関しない、
前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号は定振幅ゼロ自己相関シーケンスファミリー中から選ばれる、
前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号の長さは素数である、
以上の5つの条件のうち1以上を満たすことを特徴とする付記13に記載の方法。
(付記15)
前記の前記トレーニングシーケンスの前記データ信号中における位置を検索することは、
前記トレーニング符号の長さNf、トレーニング符号の個数、並びに前記巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスの長さに基づき、各サンプリング点を開始とする各偏波状態におけるn区間の長さ2Nfのサンプリング値の前Nf個のサンプリング値と後Nf個のサンプリング値との相関値を計算し、
前記相関値のモジュラスの平方を計算し、
2つの偏波状態における前記相関値のモジュラスの平方を用いて、あらかじめ定められたサンプリング点序数に対して加重平均を行い、それによって前記トレーニングシーケンスの開始位置を得、ここで、前記あらかじめ定められたサンプリング点序数とは前記相関値のモジュラスの平方が最大の相関値のモジュラスの平方のα倍より大きいサンプリング点序数をいい、αの値がとる範囲は(n−1)/nから1の間であり、
前記開始位置及び前記トレーニングシーケンスの長さに基づき、前記トレーニングシーケンスの前記受信信号中における位置を決定すること、
を含む付記13又は14に記載の方法。
(付記16)
等化器の初期タップ係数を設定する前に、周波数オフセットに対して推定及び補償を行い、
補償後のデータ信号及びトレーニングシーケンスに基づき、等化器の初期タップ係数を設定することをさらに含むことを特徴とする付記13から付記15のいずれかに記載の方法。
(付記17)
前記周波数オフセットに対して推定及び補償を行うことは、
トレーニングシーケンスの開始位置に対応する相関値、前記トレーニング符号の長さ、及びサンプリング時間間隔によって第一周波数オフセットを計算し、
前記第一周波数オフセットを用いて、受信した前記データ信号に対して第一周波数オフセット補償を行い、
前記トレーニングシーケンスに対応する時間領域信号を周波数領域に変換し、
第一周波数オフセット補償後のトレーニングシーケンスの各周波数点におけるパワーを計算し、
算出されたパワー、前記トレーニングシーケンスの周波数スペクトル上にデータを充填した周波数点及びゼロ充填周波数点の位置に基づき、第二周波数オフセットを計算し、
前記第二周波数オフセットに基づき、前記第一周波数オフセット補償を行った後の信号に対して第二周波数オフセット補償を行うこと、
を含むことを特徴とする付記16に記載の方法。
(付記18)
前記補償後のデータ信号及びトレーニングシーケンスに基づき、等化器の初期タップ係数を設定することは、
周波数オフセット補償後の信号を周波数領域に変換し、
周波数オフセット補償後の信号及び前記トレーニングシーケンスを用いて、周波数領域の係数を計算し、
前記周波数領域の係数を変換し、時間領域等化器の初期タップ係数を得る
ことを含むことを特徴とする付記17に記載の方法。
(付記19)
付記13ないし18のいずれか1項に記載の方法を用いて等化器の初期タップ係数を決定し、
前記初期タップ係数を用いてタップ係数を更新し、又は前記初期タップ係数及び一定比率で送信機が送信するデータ信号中に分布するその他のトレーニングシーケンスを用いてタップ係数を更新し、受信信号に対して等化処理を行うこと、を含むことを特徴とする等化方法。
(付記20)
受信したトレーニングシーケンスが設けられた信号中の、前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号の長さNf、トレーニング符号の個数、並びに前記トレーニング符号の前後に設けられた巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスの長さに基づき、各サンプリング点から始まる各偏波状態におけるn区間の長さ2Nfのサンプリング値の前Nf個のサンプリング値と後Nf個のサンプリング値との相関値を計算することであって、ここで、各偏波状態において、前記トレーニングシーケンスはn対のトレーニング符号を含み、前記n対のトレーニング符号において、同一対のトレーニング符号は同一であり、異なる対のトレーニング符号は異なり、各対トレーニング符号の前後にそれぞれ巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスが設けられ、nは1より大きい整数であり、
前記相関値のモジュラスの平方を計算し、
2つの偏波状態における前記相関値のモジュラスの平方を用いて、あらかじめ定められたサンプリング点序数に対して加重平均を行い、それによって前記トレーニングシーケンスの開始位置を得、ここで、前記あらかじめ定められたサンプリング点序数とは前記相関値のモジュラスの平方が最大の相関値のモジュラスの平方のα倍より大きいサンプリング点序数をいい、αは(n−1)/n超、1未満の正の数であり、
前記開始位置及び前記トレーニングシーケンスの長さに基づき、前記トレーニングシーケンスの前記データ信号中における位置を決定すること、
を含むことを特徴とする同期方法。
(付記21)
受信したトレーニングシーケンスが設けられたデータ信号中の、前記トレーニングシーケンスの開始位置に対応する相関値、前記トレーニング符号の長さNf、及びサンプリング時間間隔によって第一周波数オフセットを計算し、ここで、各偏波状態において、前記トレーニングシーケンスはn対のトレーニング符号を含み、前記n対のトレーニング符号において、同一対のトレーニング符号は同一であり、異なる対のトレーニング符号は異なり、各対トレーニング符号の前後にそれぞれ巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスが設けられ、nは1より大きい整数であり、
前記第一周波数オフセットを用いて、受信した前記データ信号に対して第一周波数オフセット補償を行い、
前記トレーニングシーケンスに対応する時間領域信号を周波数領域に変換し、
第一周波数オフセット補償後のトレーニングシーケンスの各周波数点におけるパワーを計算し、
算出されたパワー、前記トレーニングシーケンスの周波数スペクトル上にデータを充填した周波数点及びゼロ充填周波数点の位置に基づき、第二周波数オフセットを計算し、
前記第二周波数オフセットに基づき、前記第一周波数オフセット補償を行った後の信号に対して第二周波数オフセット補償を行うこと、
を含むことを特徴とする周波数オフセット補償方法。
(付記22)
トレーニングシーケンスの開始位置に対応する相関値、前記トレーニング符号の長さ、及びサンプリング時間間隔によって、第一周波数オフセットを計算し、
前記トレーニングシーケンスに対応する時間領域信号を周波数領域に変換し、
トレーニングシーケンスの各周波数点におけるパワーを計算し、
算出されたパワー、前記トレーニングシーケンスの周波数スペクトル上にデータを充填した周波数点及びゼロ充填周波数点の位置に基づき、第二周波数オフセットを計算すること、
を含むことを特徴とする周波数オフセット推定方法。
(付記23)
ペイロードデータ中にトレーニングシーケンスを挿入し、
前記トレーニングシーケンスが設けられたペイロードデータを受信機に送信すること、
を含み、
ここで、各偏波状態において、前記トレーニングシーケンスはn対のトレーニング符号を含み、前記対のトレーニング符号中において、同一対のトレーニング符号は同一であり、異なる対のトレーニング符号は異なり、各対トレーニング符号の前後にそれぞれ巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスが設けられ、nは1より大きい整数であること、を含むことを特徴とするデータ送信方法。
(付記24)
前記トレーニングシーケンスがさらに、
前記トレーニングシーケンスとペイロードデータとの間に保護間隔を有する、
異なる対のトレーニング符号の間に低相互相関を有する、
2つの偏波状態において異なる対のトレーニング符号に属するが同一周波数点に位置するデータは相関しない、
以上の3つの条件のうち1以上を満たす、付記23に記載の方法。
(付記25)
前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号は定振幅ゼロ自己相関シーケンスファミリー中から選択されることを特徴とする付記23又は24に記載の方法。
(付記26)
前記トレーニング符号の長さは素数であることを特徴とする付記25に記載の方法。
(付記27)
送信機及び受信機を含み、
前記送信機は付記11又は12に記載の送信機であり、前記受信機は付記10に記載の受信機であることを特徴とする通信システム。
301 第六処理器
302 送信器
700 係数決定装置
701 同期器
702 第一処理器
801 第一相関計算器
802 第一モジュラス平方演算器
803 第一加重平均器
804 第二処理器
Claims (8)
- 送信機から受信したトレーニングシーケンスが設けられた信号から前記トレーニングシーケンスの位置を検索するための同期器、
受信した信号及び該信号の前記位置に設けられているトレーニングシーケンスに基づき、等化器の初期タップ係数を設定するための第一処理器、
を含み、
ここで、水平偏波状態と垂直偏波状態との2つの偏波状態において、前記トレーニングシーケンスはn対のトレーニング符号を含み、前記n対の各対においてはトレーニング符号は同一であり、前記n対のうちのいずれの1対のトレーニング符号も前記n対のうちの前記1対以外のいずれの対のトレーニング符号と異なっており、前記n対の各対のトレーニング符号の前後にそれぞれ巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスが設けられており、nは1より大きい整数であり、
前記同期器は、
前記トレーニング符号の長さN f 、トレーニング符号の個数、並びに前記巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスの長さに基づき、各サンプリング点から始まる水平偏波状態におけるn区間の長さ2N f のサンプリング値の前N f 個のサンプリング値と後N f 個のサンプリング値との相関値と、各サンプリング点から始まる垂直偏波状態におけるn区間の長さ2N f のサンプリング値の前N f 個のサンプリング値と後N f 個のサンプリング値との相関値と、を計算する第一相関計算器、
前記相関値のモジュラスの平方を計算するために用いられる第一モジュラス平方演算器、
前記2つの偏波状態における前記相関値のモジュラスの平方を用いて、あらかじめ定められたサンプリング点序数に対して加重平均を行い、それによって前記トレーニングシーケンスの開始位置を得るために用いられ、ここで、前記あらかじめ定められたサンプリング点序数とは前記相関値のモジュラスの平方が最大の相関値のモジュラスの平方のα倍より大きいサンプリング点序数をいい、αの値がとる範囲は(n−1)/nから1の間である、第一加重平均器、
前記開始位置、前記トレーニング符号の長さN f 、並びに前記巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスの長さに基づき、前記トレーニングシーケンスの受信した前記信号中における位置を決定する第二処理器、
を含む
ことを特徴とする係数決定装置。 - 前記トレーニングシーケンスはさらに、
前記トレーニングシーケンスとペイロードデータとの間に保護間隔を有する、
異なる対のトレーニング符号の間に低相互相関を有する、
2つの偏波状態において異なる対のトレーニング符号に属するが同一周波数点に位置するデータは相関しない、
前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号は定モジュラスゼロ自己相関シーケンスファミリー中から選択される、
前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号の長さは素数である、
以上の5つの条件のうち1以上を満たすことを特徴とする請求項1に記載の係数決定装置。 - さらに、受信した前記データ信号の周波数オフセットに対して推定及び補償を行う周波数オフセット補償器を含み、
前記第一処理器はさらに前記周波数オフセット補償器の周波数オフセット補償後のデータ信号及びトレーニングシーケンスに基づき等化器の初期タップ係数を設定するために用いられることを特徴とする請求項1又は2に記載の係数決定装置。 - 前記周波数オフセット補償器は、
トレーニングシーケンスの開始位置に対応する相関値、前記トレーニング符号の長さ、及びサンプリング時間間隔によって、第一周波数オフセットを計算するための第一周波数オフセット推定器、
前記第一周波数オフセットを用いて、受信した前記データ信号に対して第一周波数オフセット補償を行うための第一周波数オフセット補償器、
前記トレーニングシーケンスに対応する時間領域信号を周波数領域に変換するための第一変換器、
トレーニングシーケンスの各周波数点におけるパワーを計算するための第一パワー計算器、
算出されたパワー、前記トレーニングシーケンスの周波数スペクトル上にデータを充填した周波数点及びゼロ充填周波数点の位置に基づき、第二周波数オフセットを計算するための第二周波数オフセット推定器、
前記第二周波数オフセットに基づき、前記第一周波数オフセット補償を行った後の信号に対して第二周波数オフセット補償を行うための第二周波数オフセット補償器、
を含むことを特徴とする請求項3に記載の係数決定装置。 - 等化器の初期タップ係数を決定するために用いられ、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の係数決定装置である第三処理器、
前記第三処理器より決定された初期タップ係数を用いて、又は前記初期タップ係数及び一定比率で送信機が送信するデータ信号中に分布するその他のトレーニングシーケンスを用いてタップ係数を更新し、受信信号に対して等化処理を行う第四処理器、
を含むことを特徴とする等化器。 - 受信したトレーニングシーケンスが設けられた信号、前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号の長さNf、トレーニング符号の個数、及び前記トレーニング符号の前後に設けられた巡回プレフィックスと巡回ポストフィックスの長さに基づき、各サンプリング点から始まる水平偏波状態におけるn区間の長さ2Nfのサンプリング値の前Nf個のサンプリング値と後Nf個のサンプリング値との相関値と、垂直偏波状態におけるn区間の長さ2N f のサンプリング値の前N f 個のサンプリング値と後N f 個のサンプリング値との相関値とを計算するために用いられ、ここで、水平偏波状態と垂直偏波状態との2つの偏波状態において、前記トレーニングシーケンスはn対のトレーニング符号を含み、前記n対の各対においてはトレーニング符号は同一であり、前記n対のうちのいずれの1対のトレーニング符号も前記n対のうちの前記1対以外のいずれの対のトレーニング符号と異なっており、前記n対の各対のトレーニング符号の前後にそれぞれ巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスが設けられており、nは1より大きい整数である、第二相関計算器、
前記相関値のモジュラスの平方を計算するための第二モジュラス平方演算器、
前記2つの偏波状態における前記相関値のモジュラスの平方を用いて、あらかじめ定められたサンプリング点序数に対して加重平均を行い、それによって前記トレーニングシーケンスの開始位置を得るために用いられ、ここで、前記あらかじめ定められたサンプリング点序数とは前記相関値のモジュラスの平方が最大の相関値のモジュラスの平方のα倍より大きいサンプリング点序数をいい、αの値がとる範囲は(n−1)/nから1の間である、第二加重平均器、
前記開始位置、前記トレーニング符号の長さ、並びに前記巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスの長さに基づき、前記トレーニングシーケンスの前記データ信号中における位置を決定する第五処理器、
を含むことを特徴とする同期器。 - 受信したトレーニングシーケンスが設けられた信号中の前記トレーニングシーケンスの開始位置に対応する相関値、前記トレーニングシーケンスのトレーニング符号の長さNf、及びサンプリング時間間隔によって第一周波数オフセットを計算するために用いられ、ここで、水平偏波状態と垂直偏波状態との2つの偏波状態において、前記トレーニングシーケンスはn対のトレーニング符号を含み、前記n対の各対においてはトレーニング符号は同一であり、前記n対のうちのいずれの1対のトレーニング符号も前記n対のうちの前記1対以外のいずれの対のトレーニング符号と異なっており、前記n対の各対のトレーニング符号の前後にそれぞれ巡回プレフィックス及び巡回ポストフィックスが設けられており、nは1より大きい整数である、第三周波数オフセット推定器、
前記第一周波数オフセットを用いて、受信した前記データ信号に対して第一周波数オフセット補償を行うための第三周波数オフセット補償器、
前記トレーニングシーケンスに対応する時間領域信号を周波数領域に変換するための第三変換器、
トレーニングシーケンスの各周波数点におけるパワーを計算するための第二パワー計算器、
算出されたパワー、前記トレーニングシーケンスの周波数スペクトル上にデータを充填した周波数点及びゼロ充填周波数点の位置に基づき、第二周波数オフセットを計算するための第四周波数オフセット推定器、
前記第二周波数オフセットに基づき、前記第一周波数オフセット補償を行った後の信号に対して第二周波数オフセット補償を行うための第四周波数オフセット補償器、
を含むことを特徴とする周波数オフセット補償器。 - 請求項1ないし4のいずれか1項に記載の係数決定装置を含み、又は請求項5に記載の等化器、若しくは請求項6に記載の同期器、若しくは請求項7に記載の周波数オフセット補償器を含むことを特徴とする受信機。
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