JP6176238B2 - デジタル信号処理装置、受信装置、及び信号送受信システム - Google Patents
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Description
N個の第1係数を用いて、前記周波数領域信号を周波数領域で等化するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段で処理された前記周波数領域信号を前記デジタル信号に戻す逆フーリエ変換手段と、
m個(ただしN>m)の第2係数を用いて、前記N個の第1係数を設定する第1係数設定手段と、
を備え、
前記第2係数の間隔の少なくとも一つは、前記第1係数の間隔よりも広い、デジタル信号処理装置が提供される。
前記デジタル信号を処理するデジタル信号処理手段と、
を備え、
前記デジタル信号処理手段は、
前記デジタル信号をフーリエ変換して周波数軸の信号である周波数領域信号を生成するフーリエ変換手段と、
N個の第1係数を用いて、前記周波数領域信号を周波数領域で等化するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段で処理された前記周波数領域信号を前記デジタル信号に戻す逆フーリエ変換手段と、
m個(ただしN>m)の第2係数を用いて、前記N個の第1係数を設定する第1係数設定手段と、
を備え、
前記第2係数の間隔の少なくとも一つは、前記第1係数の間隔よりも広い、受信装置が提供される。
前記デジタル信号を受信する受信手段と、
を備え、
前記受信手段は、
前記デジタル信号を取得するデジタル信号取得手段と、
前記デジタル信号を処理するデジタル信号処理手段と、
を備え、
前記デジタル信号処理手段は、
前記デジタル信号をフーリエ変換して周波数軸の信号である周波数領域信号を生成するフーリエ変換手段と、
N個の第1係数を用いて、前記周波数領域信号を周波数領域で等化するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段で処理された前記周波数領域信号を前記デジタル信号に戻す逆フーリエ変換手段と、
m個(ただしN>m)の第2係数を用いて、前記N個の第1係数を設定する第1係数設定手段と、
を備え、
前記第2係数の間隔の少なくとも一つは、前記第1係数の間隔よりも広い、信号送受信システムが提供される。
図1は、第1の実施形態に係るデジタル処理装置100の構成を示す図である。デジタル処理装置100は、デジタルフィルタ110を有している。デジタルフィルタ110は、フーリエ変換部111、逆フーリエ変換部112、フィルタ部113、及び第1係数設定部114を有している。フーリエ変換部111は、時間軸のデジタル信号をフーリエ変換して周波数軸の信号である周波数領域信号を生成する。フィルタ部113は、N個の第1係数を用いて、周波数領域信号を周波数領域で等化する。逆フーリエ変換部112は、フィルタ部113が処理した周波数領域信号を逆フーリエ変換して、時間軸のデジタル信号に戻す。すなわちフーリエ変換部111、逆フーリエ変換部112、及びフィルタ部113は、デジタル信号に含まれる波形歪を、周波数領域における等化処理(すなわちFDE(frequency-domain equalization))で、補償する。第1係数設定部114は、m個(ただしN>m)の第2係数を用いて、フィルタ部113が用いるN個の第1係数を設定する。
図8は、第2の実施形態に係るデジタル処理装置100の構成を示す図である。本実施形態に係るデジタル処理装置100は、固定フィルタ係数設定部116及び乗算部115を有している点を除いて、第1の実施形態に係るデジタル処理装置100と同様の構成である。
図9は、第3の実施形態に係るデジタル処理装置100の構成を示す図である。本実施形態に係るデジタル処理装置100は、初期値設定部117、デジタル信号処理部120、誤差信号生成部130、及び第2係数設定部140を有している点を除いて、第1の実施形態に係るデジタル処理装置100と同様の構成である。
図13は、第3の実施形態に係る信号送受信システムの構成を示す図である。本図に示す信号送受信システムは、送信機10及び受信装置30を有している。送信装置10は、デジタル信号を生成して受信装置30に送信する。送信装置10と受信装置30の間には、伝送媒質20が存在している。送信装置10と受信装置30の間の通信が有線で行われる場合、伝送媒質20は、例えば光ファイバである。また送信装置10と受信装置30の間の通信が無線で行われる場合、伝送媒質20は空間である。
図15は、第5の実施形態に係る信号送受信システムで用いられる受信装置30の構成を示す図である。本実施形態に係る信号送受信システムは、受信装置30の構成を除いて、第4の実施形態に係る信号送受信システムと同様の構成である。
本実施形態に係る信号送受信システムは、デジタルコヒーレント技術を用いて、信号を送受信するシステムである点を除いて、第5の実施形態に係る信号送受信システムと同様の構成である。すなわち本実施形態において、信号は、光通信によって送信される。光信号は、偏波多重方式やQAM(quadrature amplitude modulation)などを用いて、多値変調されている。
本実施形態に係る信号送受信システムは、無線通信により信号を送受信するシステムである点を除いて、第5の実施形態に係る信号送受信システムと同様の構成である。
本実施形態に係る信号送受信システムは、MIMO(Multiple Input Multiple Output)方式で無線通信する点を除いて、第7の実施形態に係る信号送受信システムと同様の構成である。
以下、参考形態の例を付記する。
1. デジタル信号をフーリエ変換して周波数軸の信号である周波数領域信号を生成するフーリエ変換手段と、
N個の第1係数を用いて、前記周波数領域信号を周波数領域で等化するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段で処理された前記周波数領域信号を前記デジタル信号に戻す逆フーリエ変換手段と、
m個(ただしN>m)の第2係数を用いて、前記N個の第1係数を設定する第1係数設定手段と、
を備えるデジタル信号処理装置。
2. 1.に記載のデジタル信号処理装置において、
前記第1係数及び第2係数は周波数別に設定された係数であり、
周波数軸上において、前記第2係数の間隔の少なくとも一つは、前記第1係数の間隔よりも広く、
前記第1係数設定手段は、前記周波数を変数としていて前記第1係数を近似する近似関数を、前記m個の第2係数を用いて設定し、前記近似関数に基づいて前記第1係数を設定するデジタル信号処理装置。
3. 1.に記載のデジタル信号処理装置において、
前記第1係数設定手段は、前記m個の第2係数を入力として前記N個の第1係数を出力とする回路を有するデジタル信号処理装置。
4. 3.に記載のデジタル信号処理装置において、
前記回路は、FIR(finite impulse response)フィルタ伝達特性演算回路、セグメント分け伝達特性演算回路、又は多項式近時伝達特性演算回路であるデジタル信号処理装置。
5. 1.に記載のデジタル信号処理装置において、
前記第1係数設定手段は、
前記m個の第2係数それぞれに対応したm個の第3係数からなる係数セットを、前記N個の第1係数別に記憶しており、
前記第1係数別に、当該第1係数に対応する前記係数セットに含まれる前記m個の第3係数それぞれを、当該第3係数に対応する前記第2係数に乗ずることにより、当該第1係数を算出するデジタル信号処理装置。
6. 1.〜5.のいずれか一つに記載のデジタル信号処理装置において、
前記逆フーリエ変換手段が生成した前記デジタル信号の誤差を示す誤差信号を受信し、前記誤差信号に基づいて、前記m個の第2係数を設定する第2係数設定手段を備えるデジタル信号処理装置。
7. 6.に記載のデジタル信号処理装置において、
前記逆フーリエ変換手段が生成した前記デジタル信号と参照信号の差に基づいて、前記誤差信号を生成する誤差信号生成手段を備えるデジタル信号処理装置。
8. 6.に記載のデジタル信号処理装置において、
前記逆フーリエ変換手段が生成した前記デジタル信号の誤りを訂正したことを示す誤り訂正情報から、前記誤差信号を生成する誤差信号生成手段を備えるデジタル信号処理装置。
9. 6.に記載のデジタル信号処理装置において、
前記逆フーリエ変換手段が生成した前記デジタル信号の波形ゆがみに基づいて、前記誤差信号を生成する誤差信号生成手段を備えるデジタル信号処理装置。
10. 6.〜9.のいずれか一つに記載のデジタル信号処理装置において、
前記第2係数設定手段は、局所探索法により前記m個の第2係数を設定するデジタル信号処理装置。
11. 1.〜10.のいずれか一つに記載のデジタル信号処理装置において、
複数の前記デジタル信号が入力され、
前記複数のデジタル信号別に、前記フーリエ変換手段、前記フィルタ手段、及び前記逆フーリエ変換手段を有しており、
前記複数の前記フーリエ変換手段、前記フィルタ手段、及び前記逆フーリエ変換手段は、バタフライ回路であるデジタル信号処理装置。
12. デジタル信号を取得するデジタル信号取得手段と、
前記デジタル信号を処理するデジタル信号処理手段と、
を備え、
前記デジタル信号処理手段は、
前記デジタル信号をフーリエ変換して周波数軸の信号である周波数領域信号を生成するフーリエ変換手段と、
N個の第1係数を用いて、前記周波数領域信号を周波数領域で等化するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段で処理された前記周波数領域信号を前記デジタル信号に戻す逆フーリエ変換手段と、
m個(ただしN>m)の第2係数を用いて、前記N個の第1係数を設定する第1係数設定手段と、
を備える受信装置。
13. 12.に記載の受信装置において、
光信号を光電変換してアナログ信号を生成する光電変換手段をさらに備え、
前記デジタル信号取得手段は、前記アナログ信号を前記デジタル信号に変換することにより、前記デジタル信号を取得する受信装置。
14. デジタル信号を送信する送信手段と、
前記デジタル信号を受信する受信手段と、
を備え、
前記受信手段は、
前記デジタル信号を取得するデジタル信号取得手段と、
前記デジタル信号を処理するデジタル信号処理手段と、
を備え、
前記デジタル信号処理手段は、
前記デジタル信号をフーリエ変換して周波数軸の信号である周波数領域信号を生成するフーリエ変換手段と、
N個の第1係数を用いて、前記周波数領域信号を周波数領域で等化するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段で処理された前記周波数領域信号を前記デジタル信号に戻す逆フーリエ変換手段と、
m個(ただしN>m)の第2係数を用いて、前記N個の第1係数を設定する第1係数設定手段と、
を備える信号送受信システム。
Claims (14)
- デジタル信号をフーリエ変換して周波数軸の信号である周波数領域信号を生成するフーリエ変換手段と、
N個の第1係数を用いて、前記周波数領域信号を周波数領域で等化するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段で処理された前記周波数領域信号を前記デジタル信号に戻す逆フーリエ変換手段と、
m個(ただしN>m)の第2係数を用いて、前記N個の第1係数を設定する第1係数設定手段と、
を備え、
前記第2係数の間隔の少なくとも一つは、前記第1係数の間隔よりも広い、デジタル信号処理装置。 - 請求項1に記載のデジタル信号処理装置において、
前記第1係数及び第2係数は周波数別に設定された係数であり、
周波数軸上において、前記第2係数の間隔の少なくとも一つは、前記第1係数の間隔よりも広く、
前記第1係数設定手段は、前記周波数を変数としていて前記第1係数を近似する近似関数を、前記m個の第2係数を用いて設定し、前記近似関数に基づいて前記第1係数を設定するデジタル信号処理装置。 - 請求項1に記載のデジタル信号処理装置において、
前記第1係数設定手段は、前記m個の第2係数を入力として前記N個の第1係数を出力とする回路を有するデジタル信号処理装置。 - 請求項3に記載のデジタル信号処理装置において、
前記回路は、FIR(finite impulse response)フィルタ伝達特性演算回路、セグメント分け伝達特性演算回路、又は多項式近時伝達特性演算回路であるデジタル信号処理装置。 - 請求項1に記載のデジタル信号処理装置において、
前記第1係数設定手段は、
前記m個の第2係数それぞれに対応したm個の第3係数からなる係数セットを、前記N個の第1係数別に記憶しており、
前記第1係数別に、当該第1係数に対応する前記係数セットに含まれる前記m個の第3係数それぞれを、当該第3係数に対応する前記第2係数に乗ずることにより、当該第1係数を算出するデジタル信号処理装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載のデジタル信号処理装置において、
前記逆フーリエ変換手段が生成した前記デジタル信号の誤差を示す誤差信号を受信し、前記誤差信号に基づいて、前記m個の第2係数を設定する第2係数設定手段を備えるデジタル信号処理装置。 - 請求項6に記載のデジタル信号処理装置において、
前記逆フーリエ変換手段が生成した前記デジタル信号と参照信号の差に基づいて、前記誤差信号を生成する誤差信号生成手段を備えるデジタル信号処理装置。 - 請求項6に記載のデジタル信号処理装置において、
前記逆フーリエ変換手段が生成した前記デジタル信号の誤りを訂正したことを示す誤り訂正情報から、前記誤差信号を生成する誤差信号生成手段を備えるデジタル信号処理装置。 - 請求項6に記載のデジタル信号処理装置において、
前記逆フーリエ変換手段が生成した前記デジタル信号の波形ゆがみに基づいて、前記誤差信号を生成する誤差信号生成手段を備えるデジタル信号処理装置。 - 請求項6〜9のいずれか一項に記載のデジタル信号処理装置において、
前記第2係数設定手段は、局所探索法により前記m個の第2係数を設定するデジタル信号処理装置。 - 請求項1〜10のいずれか一項に記載のデジタル信号処理装置において、
複数の前記デジタル信号が入力され、
前記複数のデジタル信号別に、前記フーリエ変換手段、前記フィルタ手段、及び前記逆フーリエ変換手段を有しており、
前記複数の前記フーリエ変換手段、前記フィルタ手段、及び前記逆フーリエ変換手段は、バタフライ回路であるデジタル信号処理装置。 - デジタル信号を取得するデジタル信号取得手段と、
前記デジタル信号を処理するデジタル信号処理手段と、
を備え、
前記デジタル信号処理手段は、
前記デジタル信号をフーリエ変換して周波数軸の信号である周波数領域信号を生成するフーリエ変換手段と、
N個の第1係数を用いて、前記周波数領域信号を周波数領域で等化するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段で処理された前記周波数領域信号を前記デジタル信号に戻す逆フーリエ変換手段と、
m個(ただしN>m)の第2係数を用いて、前記N個の第1係数を設定する第1係数設定手段と、
を備え、
前記第2係数の間隔の少なくとも一つは、前記第1係数の間隔よりも広い、受信装置。 - 請求項12に記載の受信装置において、
光信号を光電変換してアナログ信号を生成する光電変換手段をさらに備え、
前記デジタル信号取得手段は、前記アナログ信号を前記デジタル信号に変換することにより、前記デジタル信号を取得する受信装置。 - デジタル信号を送信する送信手段と、
前記デジタル信号を受信する受信手段と、
を備え、
前記受信手段は、
前記デジタル信号を取得するデジタル信号取得手段と、
前記デジタル信号を処理するデジタル信号処理手段と、
を備え、
前記デジタル信号処理手段は、
前記デジタル信号をフーリエ変換して周波数軸の信号である周波数領域信号を生成するフーリエ変換手段と、
N個の第1係数を用いて、前記周波数領域信号を周波数領域で等化するフィルタ手段と、
前記フィルタ手段で処理された前記周波数領域信号を前記デジタル信号に戻す逆フーリエ変換手段と、
m個(ただしN>m)の第2係数を用いて、前記N個の第1係数を設定する第1係数設定手段と、
を備え、
前記第2係数の間隔の少なくとも一つは、前記第1係数の間隔よりも広い、信号送受信システム。
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