JP6612106B2 - Single carrier MIMO transmitter and single carrier MIMO receiver - Google Patents

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本発明は、放送または通信等の無線伝送システムにおいて、複数のアンテナを用いて多くの情報をシングルキャリアにより無線伝送するSC−MIMO(Single Carrier−Multipel−Input Multiple−Output:シングルキャリアMIMO)方式の送信装置及び受信装置に係わり、特に、複数の送信アンテナと単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定するチャネル推定技術に関する。   The present invention relates to an SC-MIMO (Single Carrier-Multiple-Input Multiple-Output) system that uses a plurality of antennas to wirelessly transmit a large amount of information using a single carrier in a wireless transmission system such as broadcasting or communication. The present invention relates to a transmission apparatus and a reception apparatus, and more particularly to a channel estimation technique for estimating a channel response between a plurality of transmission antennas and one or a plurality of reception antennas.

従来、放送または通信等の固定伝送の無線伝送システムでは、1つの搬送波を用いるシングルキャリア方式が広く用いられている。この理由として、シングルキャリア方式では、一般に、送信信号のピーク電力と平均電力との間の比であるPAPR(Peak to Average Power Ratio:ピーク対平均電力比)が小さいため、送信装置の電力増幅器を高出力領域で動作させることができ、電力効率が高いことが挙げられる。   Conventionally, in a fixed transmission wireless transmission system such as broadcasting or communication, a single carrier method using one carrier wave has been widely used. The reason for this is that, in the single carrier system, since the PAPR (Peak to Average Power Ratio), which is the ratio between the peak power and the average power of the transmission signal, is generally small, the power amplifier of the transmission apparatus is It can be operated in a high output region, and power efficiency is high.

一方で、シングルキャリア方式は、シンボル時間が短いため、マルチパスによるシンボル間干渉の影響を受けやすい。シングルキャリア方式は、一般に、時間領域でチャネル等化(伝搬路で生じた振幅及び位相の変化を元に戻す処理)を行い、等化係数の収束に時間がかかるため、移動伝送には不向きであるとされていた。   On the other hand, the single carrier scheme is susceptible to intersymbol interference due to multipath because the symbol time is short. In general, the single carrier method is not suitable for mobile transmission because channel equalization in the time domain (processing to restore the change in amplitude and phase generated in the propagation path) takes time to converge the equalization coefficient. It was supposed to be.

しかしながら、近年、シングルキャリア方式の中でも、周波数領域でチャネル等化を行うSC−FDE(Single Carrier−Frequency Domain Equalization:シングルキャリア周波数領域等化)方式が提案されている(例えば、特許文献1または非特許文献1を参照)。   However, in recent years, among single carrier schemes, SC-FDE (Single Carrier-Frequency Domain Equalization) schemes that perform channel equalization in the frequency domain have been proposed (for example, Patent Document 1 or non-patent document 1). (See Patent Document 1).

このSC−FDE方式は、ブロック単位でチャネル推定とチャネル等化を行うため、同じく周波数領域でチャネル等化を行うOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)方式のように、移動伝送時の高速なチャネル変動に追従することができる。また、SC−FDE方式は、OFDM方式と同じように、GI(Guard Interval:ガードインターバル)を設けてあるため、マルチパス環境におけるブロック間干渉を防ぐことができる。   Since this SC-FDE scheme performs channel estimation and channel equalization in units of blocks, the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) scheme, which performs channel equalization in the frequency domain, is also used during mobile transmission. It can follow high-speed channel fluctuations. Moreover, since the SC-FDE scheme is provided with a GI (Guard Interval) as in the OFDM scheme, it is possible to prevent inter-block interference in a multipath environment.

一方、SC−FDE方式と、複数の送信アンテナ及び単数または複数の受信アンテナを用いて伝送容量を拡大するMIMO技術とを組み合わせることにより、周波数領域でMIMOの信号分離を行うSC−MIMO技術が提案されている(例えば、特許文献2,3を参照)。SC−FDE方式をMIMOシステムに適用する際には、受信装置が、各送信アンテナと各受信アンテナとの間のチャネル応答を、受信信号から正確に推定することが重要となる。   On the other hand, an SC-MIMO technique that separates MIMO signals in the frequency domain by combining the SC-FDE system and a MIMO technique that expands transmission capacity using a plurality of transmission antennas and one or a plurality of reception antennas is proposed. (For example, see Patent Documents 2 and 3). When the SC-FDE scheme is applied to a MIMO system, it is important for the receiving apparatus to accurately estimate the channel response between each transmitting antenna and each receiving antenna from the received signal.

特許文献2には、パイロットシンボル系列からなるブロックをまず送信し、続いて、データシンボル系列からなるブロックを複数送信する技術が記載されている。具体的には、送信装置は、最初に、シンボル系列の後ろ部分のコピーであるCP(Cyclic Prefix:サイクリックプレフィックス)を付加したパイロットシンボル系列からなるブロックを送信する。そして、送信装置は、その次に、CPを付加したデータシンボル系列からなるブロックを複数送信する。この場合、送信装置は、送信アンテナ毎に、固有のパイロット符号をパイロットシンボルに割り当てる。   Patent Document 2 describes a technique in which a block consisting of a pilot symbol sequence is first transmitted, and then a plurality of blocks consisting of a data symbol sequence are transmitted. Specifically, the transmitting apparatus first transmits a block including a pilot symbol sequence to which a CP (Cyclic Prefix) that is a copy of the rear part of the symbol sequence is added. Then, the transmitting apparatus transmits a plurality of blocks composed of data symbol sequences to which CPs are added. In this case, the transmission apparatus assigns a unique pilot code to a pilot symbol for each transmission antenna.

受信装置は、送信装置から受信したパイロットシンボル系列を周波数領域に変換し、当該変換した信号と、送信アンテナ毎に既知のパイロットシンボル系列を周波数領域に変換した参照信号との間で相関処理を行う。そして、受信装置は、各送信アンテナと各受信アンテナとの間のチャネル応答を推定する。   The receiving apparatus converts the pilot symbol sequence received from the transmitting apparatus into a frequency domain, and performs correlation processing between the converted signal and a reference signal obtained by converting a known pilot symbol sequence into a frequency domain for each transmission antenna. . Then, the receiving apparatus estimates a channel response between each transmitting antenna and each receiving antenna.

この特許文献2の技術では、送信アンテナ毎に、異なるパイロット符号がパイロットシンボルに割り当てられる。しかし、異なるパイロット符号の相関は完全に0にはならないため、推定されたチャネル応答に誤差が残るという欠点がある。   In the technique of Patent Document 2, a different pilot code is assigned to a pilot symbol for each transmission antenna. However, since the correlation between different pilot codes is not completely zero, there is a drawback that an error remains in the estimated channel response.

また、特許文献3には、チャネル応答を推定可能なパイロットSC−FDMA(Single Carrier−Frequency Division Multiple Access:シングルキャリア周波数分割多元接続)シンボルを生成し、複数のデータSC−FDMAシンボルと1以上のパイロットSC−FDMAシンボルとにより、1タイムスロットの信号列を構成して伝送する技術が記載されている。   Patent Document 3 also generates a pilot SC-FDMA (Single Carrier-Division Multiple Access) symbol that can estimate a channel response, and a plurality of data SC-FDMA symbols and one or more data SC-FDMA symbols. A technique is described in which a signal sequence of one time slot is configured and transmitted using pilot SC-FDMA symbols.

具体的には、送信装置は、データ系列またはパイロット系列を、DFT(Discrete Fourier Transform:離散フーリエ変換)処理により周波数領域の系列に変換する。そして、送信装置は、これを伝送に使用するサブバンドにマッピングしてから、IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform:離散逆フーリエ変換)処理により時間領域の系列に戻し、さらにCPを付加してSC−FDMAシンボルを形成する。複数のデータSC−FDMAシンボルと1以上のパイロットSC−FDMAシンボルとにより、1タイムスロットの信号列が構成される。   Specifically, the transmission apparatus converts a data sequence or a pilot sequence into a frequency domain sequence by DFT (Discrete Fourier Transform) processing. Then, the transmitting apparatus maps this to a subband used for transmission, and then returns it to the time domain sequence by IDFT (Inverse Discrete Fourier Transform) processing, and further adds a CP to SC-FDMA. Form a symbol. A plurality of data SC-FDMA symbols and one or more pilot SC-FDMA symbols constitute a signal sequence of one time slot.

ここで、MIMOにおけるパイロットSC−FDMAシンボルを伝送する手法として、TDM(Time Division Multiplexing:時分割多重化)パイロット法、CDM(Code Division Multiplexing:符号分割多重化)パイロット法、分散または局所化パイロット法がある。   Here, as a technique for transmitting pilot SC-FDMA symbols in MIMO, TDM (Time Division Multiplexing) pilot method, CDM (Code Division Multiplexing) pilot method, distributed or localized pilot method There is.

TDMパイロット法は、ユーザー数分のパイロットSC−FDMAシンボルを使用し、異なるタイミングで送信する手法である(特許文献3の図5を参照)。各ユーザーの送信装置は、パイロットSC−FDMAシンボルを同時には送信しないで、順番に時分割でパイロットSC−FDMAシンボルを占有して送信する。   The TDM pilot method is a technique of using pilot SC-FDMA symbols for the number of users and transmitting at different timings (see FIG. 5 of Patent Document 3). The transmission apparatus of each user does not transmit pilot SC-FDMA symbols at the same time, but occupies and transmits pilot SC-FDMA symbols in order in time division.

CDMパイロット法は、送信装置が、ユーザー毎に直交する符号を複数のパイロットSC−FDMAシンボルに割り当てて送信し、受信装置が、多重された受信パイロットSC−FDMAシンボルに直交符号を掛けて分離する手法である(特許文献3の図6を参照)。分散または局所化パイロット法は、パイロット系列を、周波数軸上でユーザー毎に異なるサブバンドに割り当てる手法である(特許文献3の図7を参照)。   In the CDM pilot method, a transmitting apparatus assigns orthogonal codes for each user to a plurality of pilot SC-FDMA symbols and transmits them, and a receiving apparatus multiplies and separates multiplexed received pilot SC-FDMA symbols by orthogonal codes. This is a technique (see FIG. 6 of Patent Document 3). The distributed or localized pilot method is a method of assigning pilot sequences to different subbands for each user on the frequency axis (see FIG. 7 of Patent Document 3).

これらの手法は、SC−FDMA方式への適用を前提としたものであり、受信装置は、ユーザー毎のパイロット系列の分離が済んだ後、MMSE(最小平均二乗誤差)法、LS(最小二乗)法を使用して、チャネル応答を推定する。   These methods are premised on application to the SC-FDMA system. After the pilot sequence for each user is separated, the receiving apparatus performs the MMSE (minimum mean square error) method, LS (least square). The method is used to estimate the channel response.

この特許文献3の技術では、1タイムスロットの期間でチャネルが変動しないことを想定している。しかし、1タイムスロットの期間の信号列は、複数のデータSC−FDMAシンボルと1以上のパイロットSC−FDMAシンボルとにより構成されるから、1タイムスロットの時間長は比較的長い。このため、高速にチャネルが変動した場合には、推定されたチャネル応答に誤差が残るという欠点がある。   In the technique of this Patent Document 3, it is assumed that the channel does not fluctuate during one time slot. However, since the signal sequence for one time slot is composed of a plurality of data SC-FDMA symbols and one or more pilot SC-FDMA symbols, the time length of one time slot is relatively long. For this reason, when the channel fluctuates at high speed, there is a drawback that an error remains in the estimated channel response.

また、特許文献3の技術では、SC−FDMAシンボルを全て使用し、周波数軸上の短い間隔でチャネル応答を推定する仕組みとなっている。CPを超える遅延波が到来するとSC−FDMAシンボル間で干渉が発生するが、そもそもCPの時間長は、当該時間長を超える遅延波を想定した値ではなく、チャネル応答を推定する周波数軸上の間隔はさほど短くなくてもよい。このため、チャネル応答の推定能力が過剰であるという欠点がある。   In the technique of Patent Document 3, all SC-FDMA symbols are used, and the channel response is estimated at short intervals on the frequency axis. When a delayed wave exceeding the CP arrives, interference occurs between SC-FDMA symbols, but the time length of the CP is not a value assuming a delayed wave exceeding the time length, but on the frequency axis for estimating the channel response. The interval need not be so short. For this reason, there exists a fault that the estimation capability of a channel response is excessive.

一般に、遅延波の遅延時間が比較的長いことが想定される場合には、長い時間長のパイロットSC−FDMAシンボルを使用し、パイロット信号を周波数軸上において短い間隔で配置することにより、チャネル応答を精度高く推定することができる。これに対し、遅延波の遅延時間が比較的短いことが想定される場合には、パイロットSC−FDMAシンボルの時間長はさほど長くなくてもよく、すなわち、パイロット信号を周波数軸上にさほど短い間隔で配置する必要がない。   In general, when a delay time of a delayed wave is assumed to be relatively long, a channel response is obtained by using pilot SC-FDMA symbols having a long time length and arranging pilot signals at short intervals on the frequency axis. Can be estimated with high accuracy. On the other hand, when the delay time of the delay wave is assumed to be relatively short, the time length of the pilot SC-FDMA symbol does not have to be very long, that is, the pilot signal is spaced at a short interval on the frequency axis. There is no need to place in.

CPは、到来する遅延波を想定してその時間長が設定されており、CPを超える遅延波が到来することは基本的には想定していない。したがって、パイロット信号の周波数軸上の間隔は、遅延波の遅延時間が反映されたCPの時間長に見合っていることが望ましく、必要以上に短くする必要はない。つまり、パイロットSC−FDMAシンボルは、必要以上に長く設定する必要はない。   The time length of the CP is set assuming an incoming delayed wave, and it is basically not assumed that a delayed wave exceeding the CP will arrive. Therefore, it is desirable that the interval on the frequency axis of the pilot signal matches the time length of the CP reflecting the delay time of the delay wave, and it is not necessary to make it shorter than necessary. That is, the pilot SC-FDMA symbol need not be set longer than necessary.

特許文献3の技術では、パイロット信号の周波数軸上の間隔は、遅延波の遅延時間が反映されたCPの時間長に見合ったものにはなっておらず、必要以上に短くなっている。つまり、パイロットSC−FDMAシンボルは、必要以上に長く設定されている。遅延波はCPの時間長以下に収まることが前提となっていることから、周波数軸上において、チャネル応答の周波数特性のリップルはさほど細かくならない。このため、パイロット信号は、さほど短い間隔で配置しなくてもよい。   In the technique of Patent Document 3, the interval on the frequency axis of the pilot signal does not correspond to the time length of the CP reflecting the delay time of the delay wave, and is shorter than necessary. That is, the pilot SC-FDMA symbol is set longer than necessary. Since the delay wave is assumed to be within the time length of the CP, the ripple of the frequency characteristic of the channel response is not so fine on the frequency axis. For this reason, pilot signals need not be arranged at such a short interval.

図11は、反射波(遅延波)の遅延時間とリップルの関係を説明する図である。図11(a)はマルチパスモデルを示す図であり、図11(b)は遅延プロファイルを示す図であり、図11(c)は周波数特性を示す図である。図11(a)に示すように、送信アンテナから受信アンテナへの直接波と反射波(遅延波)が存在し、図11(b)に示すように、反射波は、GI(ガードインターバル)の時間をtgとして、GI内の遅延時間tdに受信アンテナに到着するものとする。 FIG. 11 is a diagram for explaining the relationship between the delay time of the reflected wave (delayed wave) and the ripple. 11A is a diagram showing a multipath model, FIG. 11B is a diagram showing a delay profile, and FIG. 11C is a diagram showing frequency characteristics. As shown in FIG. 11A, there are a direct wave and a reflected wave (delayed wave) from the transmitting antenna to the receiving antenna, and as shown in FIG. 11B, the reflected wave has a GI (guard interval). time as t g, shall arrive at the receiving antenna on the delay time t d in the GI.

この場合の周波数特性のリップルは、図11(c)に示すように、周波数幅が1/tdとなる。つまり、周波数特性のリップルは、反射波の遅延時間が長い場合に細かくなり、反射波の遅延時間が短い場合に粗くなる。 The ripple of the frequency characteristic in this case has a frequency width of 1 / t d as shown in FIG. That is, the ripple of the frequency characteristic becomes fine when the delay time of the reflected wave is long, and becomes rough when the delay time of the reflected wave is short.

このように、特許文献3の技術では、遅延波はCPの時間長以下に収まることが前提となっており、チャネル応答の周波数特性のリップルがさほど細かくならないから、パイロット信号の配置間隔を短く設定する必要がない。しかし、比較的長い時間長のパイロットSC−FDMAシンボルを使用しており、パイロット信号の配置間隔は短い。つまり、チャネル応答を推定するために使用されるパイロットSC−FDMAシンボルは、さほど長くなくても問題はなく、必要以上に長いパイロットSC−FDMAシンボルを使用していることから、チャネル応答の推定能力が過剰であるという欠点がある。   As described above, the technique of Patent Document 3 is based on the premise that the delay wave is less than or equal to the CP time length, and the ripple of the frequency characteristic of the channel response does not become so fine. There is no need to do. However, pilot SC-FDMA symbols having a relatively long time length are used, and the pilot signal arrangement interval is short. That is, there is no problem even if the pilot SC-FDMA symbol used for estimating the channel response is not so long, and the pilot SC-FDMA symbol that is longer than necessary is used. Has the disadvantage of being excessive.

特許第5624527号Japanese Patent No. 5624527 特許第5146920号Patent No. 5146920 特許第4723640号Japanese Patent No. 4723640

D.Falconer,et al.,“Frequency domain equalization for single−carrier broadband wireless systems,”IEEE Commun.mag.,Vol.40,pp.58−66,April 2002.D. Falconer, et al. , “Frequency domain equalization for single-carrier broadband wireless systems,” IEEE Commun. mag. , Vol. 40, pp. 58-66, April 2002.

このように、従来技術では、特許文献2のように、送信アンテナ毎に異なるパイロット信号の相関が完全には0にならないことから、チャネル応答を精度高く推定することができないという問題があった。また、特許文献3のように、1タイムスロットの期間内で高速なチャネル変動が発生した場合にも、同様の問題があった。   As described above, the conventional technique has a problem that the channel response cannot be estimated with high accuracy because the correlation of pilot signals different for each transmission antenna does not become completely zero as in Patent Document 2. Also, as in Patent Document 3, there is a similar problem when high-speed channel fluctuation occurs within one time slot.

また、従来技術では、特許文献3のように、チャネル応答を推定するために使用されるパイロットシンボルの時間長が必要以上に長いことから、伝送レートが低下し、伝送効率も低下するという問題もあった。   Further, in the prior art, as in Patent Document 3, since the time length of pilot symbols used for estimating the channel response is longer than necessary, there is a problem that the transmission rate is lowered and the transmission efficiency is also lowered. there were.

そこで、本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、その目的は、SC−MIMO方式において、必要十分な時間長のパイロットシンボルを用いて、精度高くチャネル応答を推定可能なシングルキャリアMIMO送信装置及びシングルキャリアMIMO受信装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a single carrier capable of accurately estimating a channel response using pilot symbols having a necessary and sufficient time length in an SC-MIMO scheme. An object of the present invention is to provide a MIMO transmission apparatus and a single carrier MIMO reception apparatus.

前記課題を解決するため、請求項1のシングルキャリアMIMO送信装置は、送信対象のデータにMIMO変調を施し、複数の送信アンテナを介して、前記複数の送信アンテナとシングルキャリアMIMO受信装置に備えた単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定するためのパイロット信号を含む送信信号を、シングルキャリアにより前記シングルキャリアMIMO受信装置へ無線伝送するシングルキャリアMIMO送信装置において、前記送信対象のデータを、前記複数の送信アンテナに対応する複数の送信系統に振り分ける系統間振り分け部と、前記系統間振り分け部により振り分けられたデータにおける所定長の有効ブロックのデータに対し、当該データの後ろの所定部分のコピーであるCP(サイクリックプレフィックス)を付加し、前記パイロット信号を前記CPと同じ長さのUW(ユニークワード)として設定し、連続する複数のブロックから1つのブロックを識別するためのブロック情報を設定し、2つの連続する前記UW、前記ブロック情報、前記CP及び前記有効ブロックのデータからなるブロックを、前記送信系統毎に生成するブロック構成部と、を備え、前記ブロック構成部が、前記連続する複数のブロックのそれぞれについて、前記複数の送信系統において直交する直交符号に基づ、2つの連続する同一の符号の前記UWを設定する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the single carrier MIMO transmission apparatus according to claim 1 is provided with the plurality of transmission antennas and the single carrier MIMO reception apparatus via a plurality of transmission antennas by performing MIMO modulation on data to be transmitted. In a single carrier MIMO transmitting apparatus that wirelessly transmits a transmission signal including a pilot signal for estimating a channel response between one or a plurality of receiving antennas to the single carrier MIMO receiving apparatus by a single carrier, the data to be transmitted Between a plurality of transmission systems corresponding to the plurality of transmission antennas, and a predetermined portion after the data with respect to the data of the effective block of a predetermined length in the data distributed by the inter-system distribution unit Is a copy of CP (cyclic prep The pilot signal is set as a UW (unique word) having the same length as the CP, block information for identifying one block from a plurality of consecutive blocks is set, and two consecutive A block configuration unit that generates, for each transmission system, a block including the UW, the block information, the CP, and the data of the effective block, and the block configuration unit is configured for each of the plurality of consecutive blocks. ,-out based on the orthogonal code which is orthogonal in the plurality of transmission systems, sets the UW two consecutive same symbols, and wherein the.

また、請求項2のシングルキャリアMIMO送信装置は、送信対象のデータにMIMO変調を施し、複数の送信アンテナを介して、前記複数の送信アンテナとシングルキャリアMIMO受信装置に備えた単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定するためのパイロット信号を含む送信信号を、シングルキャリアにより前記シングルキャリアMIMO受信装置へ無線伝送するシングルキャリアMIMO送信装置において、前記送信対象のデータを、前記複数の送信アンテナに対応する複数の送信系統に振り分ける系統間振り分け部と、前記系統間振り分け部により振り分けられたデータにおける所定長の有効ブロックのデータに対し、当該データの後ろの所定部分のコピーであるCP(サイクリックプレフィックス)を付加し、前記パイロット信号を前記CPと同じ長さのUW(ユニークワード)として設定し、連続する複数のブロックから1つのブロックを識別するためのブロック情報を設定し、2つの連続する前記UWまたはヌルデータ、前記ブロック情報、前記CP及び前記有効ブロックのデータからなるブロックを、前記送信系統毎に生成するブロック構成部と、を備え、前記ブロック構成部が、前記連続する複数のブロックのそれぞれについて、前記複数の送信系統のうちの1つの送信系統であって、他のブロックで前記UWが設定される送信系統とは異なる送信系統に対し、2つの連続する前記UWを設定し、前記複数の送信系統のうちの他の送信系統であって、前記他のブロックで前記UWが設定される送信系統に対し、2つの連続する前記UWの代わりに前記ヌルデータを設定する、ことを特徴とする。 The single carrier MIMO transmission apparatus according to claim 2 performs MIMO modulation on data to be transmitted, and receives a plurality of reception antennas provided in the plurality of transmission antennas and the single carrier MIMO reception apparatus via a plurality of transmission antennas. In a single-carrier MIMO transmission apparatus that wirelessly transmits a transmission signal including a pilot signal for estimating a channel response to an antenna to the single-carrier MIMO reception apparatus by a single carrier, the transmission target data is the plurality of transmission targets. An inter-system distribution unit that distributes to a plurality of transmission systems corresponding to a transmission antenna, and a CP that is a copy of a predetermined portion after the data with respect to data of a valid block of a predetermined length in the data distributed by the inter-system distribution unit (Cyclic prefix) is added The pilot signal is set as UW (unique word) having the same length as the CP, block information for identifying one block from a plurality of consecutive blocks is set, two consecutive UW or null data, A block configuration unit that generates a block including block information, the CP, and the data of the effective block for each transmission system, and the block configuration unit includes the plurality of blocks for each of the plurality of consecutive blocks. One of the transmission systems, wherein two consecutive UWs are set for a transmission system that is different from the transmission system in which the UW is set in another block , and among the plurality of transmission systems be other transmission systems of the other blocks to the transmission lines wherein UW is set, two successive said UW progeny Setting the null data Ri, characterized in that.

また、請求項3のシングルキャリアMIMO送信装置は、送信対象のデータにMIMO変調を施し、複数の送信アンテナを介して、前記複数の送信アンテナとシングルキャリアMIMO受信装置に備えた単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定するためのパイロット信号を含む送信信号を、シングルキャリアにより前記シングルキャリアMIMO受信装置へ無線伝送するシングルキャリアMIMO送信装置において、前記送信対象のデータを、前記複数の送信アンテナに対応する複数の送信系統に振り分ける系統間振り分け部と、前記系統間振り分け部により振り分けられたデータにおける所定長の有効ブロックのデータに対し、当該データの後ろの所定部分のコピーであるCP(サイクリックプレフィックス)を付加し、前記パイロット信号を前記CPと同じ長さのUW(ユニークワード)として設定し、1個のプリアンブルにより2つの連続する前記UWが構成される複数のプリアンブル、及び、1個のブロックにより前記CP及び前記有効ブロックのデータが構成される複数のブロックを、前記送信系統毎に生成するブロック構成部と、を備え、前記ブロック構成部が、連続する複数のプリアンブルのそれぞれについて、前記複数の送信系統において直交する直交符号に基づ、2つの連続する同一符号の前記UWを設定する、ことを特徴とする。 The single carrier MIMO transmission apparatus according to claim 3 performs MIMO modulation on data to be transmitted, and receives a plurality of reception antennas provided in the plurality of transmission antennas and the single carrier MIMO reception apparatus via a plurality of transmission antennas. In a single-carrier MIMO transmission apparatus that wirelessly transmits a transmission signal including a pilot signal for estimating a channel response to an antenna to the single-carrier MIMO reception apparatus by a single carrier, the transmission target data is the plurality of transmission targets. An inter-system distribution unit that distributes to a plurality of transmission systems corresponding to a transmission antenna, and a CP that is a copy of a predetermined portion after the data with respect to data of a valid block of a predetermined length in the data distributed by the inter-system distribution unit (Cyclic prefix) is added Said set pilot signal as the same length of the UW (unique word) and the CP, 2 one of the UW is plural constituted preamble continuous by a single preamble, and the CP and the by a single block A block configuration unit that generates, for each transmission system, a plurality of blocks in which valid block data is configured , wherein the block configuration unit is orthogonal in the plurality of transmission systems for each of a plurality of consecutive preambles. -out based on the orthogonal codes, setting said UW two successive same symbols, and wherein the.

また、請求項4のシングルキャリアMIMO送信装置は、送信対象のデータにMIMO変調を施し、複数の送信アンテナを介して、前記複数の送信アンテナとシングルキャリアMIMO受信装置に備えた単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定するためのパイロット信号を含む送信信号を、シングルキャリアにより前記シングルキャリアMIMO受信装置へ無線伝送するシングルキャリアMIMO送信装置において、前記送信対象のデータを、前記複数の送信アンテナに対応する複数の送信系統に振り分ける系統間振り分け部と、前記系統間振り分け部により振り分けられたデータにおける所定長の有効ブロックのデータに対し、当該データの後ろの所定部分のコピーであるCP(サイクリックプレフィックス)を付加し、前記パイロット信号を前記CPと同じ長さのUW(ユニークワード)として設定し、1個のプリアンブルにより2つの連続する前記UWまたはヌルデータが構成される複数のプリアンブル、及び、1個のブロックにより前記CP及び前記有効ブロックのデータが構成される複数のブロックを、前記送信系統毎に生成するブロック構成部と、を備え、前記ブロック構成部が、続する複数のプリアンブルのそれぞれについて、前記複数の送信系統のうちの1つの送信系統であって、他のプリアンブルで前記UWが設定される送信系統とは異なる送信系統に対し、2つの連続する前記UWを設定し、前記複数の送信系統のうちの他の送信系統であって、前記他のプリアンブルで前記UWが設定される送信系統に対し、2つの連続する前記UWの代わりに前記ヌルデータを設定する、ことを特徴とする。 The single carrier MIMO transmission apparatus according to claim 4 performs MIMO modulation on data to be transmitted, and receives a single or a plurality of receptions provided in the plurality of transmission antennas and the single carrier MIMO reception apparatus via a plurality of transmission antennas. In a single-carrier MIMO transmission apparatus that wirelessly transmits a transmission signal including a pilot signal for estimating a channel response to an antenna to the single-carrier MIMO reception apparatus by a single carrier, the transmission target data is the plurality of transmission targets. An inter-system distribution unit that distributes to a plurality of transmission systems corresponding to a transmission antenna, and a CP that is a copy of a predetermined portion after the data with respect to data of a valid block of a predetermined length in the data distributed by the inter-system distribution unit (Cyclic prefix) is added It said set pilot signal as the same length of the UW (unique word) and the CP, 2 one of the UW or null data of the plurality configured preamble continuous by a single preamble, and the CP by a single block and the valid data block in the plurality constructed blocks, and a block generator for generating for each of the transmission system, the block unit for each of the plurality of preamble continue communicating, transmitting the plurality a single transmission line of the system, for different transmission lines and transmission lines said UW by another preamble is set, to set the two consecutive said UW, of the plurality of transmission systems For another transmission system, in which the UW is set in the other preamble, two consecutive UWs Instead, the null data is set.

さらに、請求項5のシングルキャリアMIMO受信装置は、請求項1のシングルキャリアMIMO送信装置に備えた複数の送信アンテナを介して送信された送信信号を、単数または複数の受信アンテナを介して受信し、2つの連続するUW、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータからなるブロックが多重された受信信号にMIMO復調を施すことで、前記複数の送信アンテナと前記単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定し、前記複数の送信アンテナから送信された信号を分離し、元の送信対象のデータに復元するシングルキャリアMIMO受信装置において、前記受信信号に対し相関を求める同期処理により、前記受信信号のブロックの先頭を検出し、前記受信信号のブロックから前記ブロック情報を検出し、当該ブロック情報に基づいて前記受信信号のブロックを識別するブロック同期部と、前記ブロック同期部により、複数の送信系統の全てについて直交符号に基づいて設定されたUWが多重された前記ブロックが識別され、当該ブロックに含まれる連続する受信UWのうちの後ろの受信UWを用いてFFT(高速フーリエ変換)を行い、前記FFTの結果と予め設定された参照信号とに基づいて、前記チャネル応答を推定するチャネル推定部と、を備えたことを特徴とする。   Furthermore, the single carrier MIMO receiving apparatus according to claim 5 receives the transmission signal transmitted via the plurality of transmitting antennas included in the single carrier MIMO transmitting apparatus according to claim 1 via the single or plural receiving antennas. By performing MIMO demodulation on a received signal in which a block composed of two consecutive UWs, block information, CP, and effective block data is multiplexed, between the plurality of transmitting antennas and the one or more receiving antennas In a single carrier MIMO receiver that estimates a channel response, separates signals transmitted from the plurality of transmission antennas, and restores the original transmission target data, the reception is performed by a synchronization process for obtaining a correlation with respect to the received signal. Detecting the beginning of a block of signals, detecting the block information from the block of received signals, The block synchronization unit for identifying the block of the received signal based on the block information and the block synchronization unit identify the block in which UWs set based on orthogonal codes for all of a plurality of transmission systems are multiplexed. Then, FFT (Fast Fourier Transform) is performed using a reception UW subsequent to the consecutive reception UWs included in the block, and the channel response is estimated based on the result of the FFT and a preset reference signal And a channel estimation unit.

また、請求項6のシングルキャリアMIMO受信装置は、請求項2のシングルキャリアMIMO送信装置に備えた複数の送信アンテナを介して送信された送信信号を、単数または複数の受信アンテナを介して受信し、2つの連続するUWまたはヌルデータ、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータからなるブロックが多重された受信信号にMIMO復調を施すことで、前記複数の送信アンテナと前記単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定し、前記複数の送信アンテナから送信された信号を分離し、元の送信対象のデータに復元するシングルキャリアMIMO受信装置において、前記受信信号に対し相関を求める同期処理により、前記受信信号のブロックの先頭を検出し、前記受信信号のブロックから前記ブロック情報を検出し、当該ブロック情報に基づいて前記受信信号のブロックを識別するブロック同期部と、前記ブロック同期部により、複数の送信系統のうちの1つの送信系統についてのUWと、他の送信系統についてのヌルデータとが多重された前記ブロックが識別され、当該ブロックに含まれる連続する受信UWのうちの後ろの受信UWを用いてFFT(高速フーリエ変換)を行い、前記FFTの結果と予め設定された参照信号とに基づいて、前記チャネル応答を推定するチャネル推定部と、を備えたことを特徴とする。   A single carrier MIMO receiver according to claim 6 receives a transmission signal transmitted via a plurality of transmission antennas included in the single carrier MIMO transmitter according to claim 2 via a single or a plurality of reception antennas. By performing MIMO demodulation on a received signal in which a block consisting of two consecutive UW or null data, block information, CP and effective block data is multiplexed, the plurality of transmission antennas and the one or more reception antennas In a single-carrier MIMO receiver that estimates the channel response between, separates the signals transmitted from the plurality of transmission antennas, and restores the original transmission target data, by a synchronization process for obtaining a correlation with the received signal, Detecting the beginning of the block of the received signal, the block from the received signal block A block synchronizer that detects the information and identifies the block of the received signal based on the block information, and a UW for one transmission system of a plurality of transmission systems, and another transmission system by the block synchronizer The block in which the null data is multiplexed is identified, and FFT (Fast Fourier Transform) is performed using the received UW subsequent to the consecutive received UWs included in the block, and the FFT result is set in advance. And a channel estimation unit for estimating the channel response based on the reference signal.

また、請求項7のシングルキャリアMIMO受信装置は、請求項3のシングルキャリアMIMO送信装置に備えた複数の送信アンテナを介して送信された送信信号を、単数または複数の受信アンテナを介して受信し、2つの連続するUWからなるプリアンブルが多重された受信信号、及び、CP及び有効ブロックのデータからなるブロックが多重された受信信号にMIMO復調を施すことで、前記複数の送信アンテナと前記単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定し、前記複数の送信アンテナから送信された信号を分離し、元の送信対象のデータに復元するシングルキャリアMIMO受信装置において、前記受信信号に対し相関を求める同期処理により、前記受信信号のプリアンブルの先頭及び前記受信信号のブロックの先頭を検出するブロック同期部と、前記ブロック同期部により、複数の送信系統の全てについて直交符号に基づいて設定されたUWが多重された前記プリアンブルが検出され、当該プリアンブルに含まれる連続する受信UWのうちの後ろの受信UWを用いてFFT(高速フーリエ変換)を行い、前記FFTの結果と予め設定された参照信号とに基づいて、前記チャネル応答を推定するチャネル推定部と、を備えたことを特徴とする。   The single carrier MIMO receiving apparatus according to claim 7 receives a transmission signal transmitted via a plurality of transmitting antennas included in the single carrier MIMO transmitting apparatus according to claim 3 via one or a plurality of receiving antennas. By performing MIMO demodulation on a reception signal in which a preamble consisting of two consecutive UWs and a reception signal in which a block consisting of CP and effective block data is multiplexed, the plurality of transmission antennas and the singular or In a single-carrier MIMO receiving apparatus that estimates channel responses with a plurality of receiving antennas, separates signals transmitted from the plurality of transmitting antennas, and restores the original transmission target data, the correlation with the received signals Synchronization processing to obtain the leading end of the preamble of the received signal and the block of the received signal The block synchronization unit for detecting the head and the block synchronization unit detect the preamble in which UWs set based on orthogonal codes for all of a plurality of transmission systems are detected, and consecutive reception UWs included in the preamble A channel estimator that performs FFT (Fast Fourier Transform) using the received UW behind the signal and estimates the channel response based on the FFT result and a preset reference signal. It is characterized by.

また、請求項8のシングルキャリアMIMO受信装置は、請求項4のシングルキャリアMIMO送信装置の複数の送信アンテナを介して送信された送信信号を、単数または複数の受信アンテナを介して受信し、2つの連続するUWまたはヌルデータからなるプリアンブルが多重された受信信号、及び、CP及び有効ブロックのデータからなるブロックが多重された受信信号にMIMO復調を施すことで、前記複数の送信アンテナと前記単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定し、前記複数の送信アンテナから送信された信号に分離し、元の送信対象のデータに復元するシングルキャリアMIMO受信装置において、前記受信信号に対し相関を求める同期処理により、前記受信信号のプリアンブルの先頭及び前記受信信号のブロックの先頭を検出するブロック同期部と、前記ブロック同期部により、複数の送信系統のうちの1つの送信系統についてのUWと、他の送信系統についてのヌルデータとが多重された前記プリアンブルが検出され、当該プリアンブルに含まれる連続する受信UWのうちの後ろの受信UWを用いてFFT(高速フーリエ変換)を行い、前記FFTの結果と予め設定された参照信号とに基づいて、前記チャネル応答を推定するチャネル推定部と、を備えたことを特徴とする。   Further, the single carrier MIMO receiving apparatus according to claim 8 receives the transmission signals transmitted via the plurality of transmitting antennas of the single carrier MIMO transmitting apparatus according to claim 4, via one or a plurality of receiving antennas. By performing MIMO demodulation on a reception signal in which a preamble consisting of two consecutive UW or null data is multiplexed and a reception signal in which a block consisting of CP and effective block data is multiplexed, the plurality of transmission antennas and the singular or In a single-carrier MIMO receiving apparatus that estimates channel responses with a plurality of receiving antennas, separates signals transmitted from the plurality of transmitting antennas, and restores the original transmission target data, correlates with the received signals. Synchronization processing to obtain the leading end of the preamble of the received signal and the received signal The block synchronization unit for detecting the head of the lock and the block synchronization unit detect the preamble in which the UW for one transmission system of a plurality of transmission systems and the null data for the other transmission system are multiplexed. Then, FFT (Fast Fourier Transform) is performed using the received UWs behind the consecutive received UWs included in the preamble, and the channel response is estimated based on the FFT result and a preset reference signal And a channel estimation unit.

以上のように、本発明によれば、SC−MIMO方式において、必要十分な時間長のパイロットシンボルを用いて、精度高くチャネル応答を推定することができる。   As described above, according to the present invention, in the SC-MIMO scheme, it is possible to estimate a channel response with high accuracy using a pilot symbol having a necessary and sufficient time length.

本発明の実施形態による送信装置及び受信装置を含むSC−MIMOシステムの全体構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of a whole structure of the SC-MIMO system containing the transmitter and receiver by embodiment of this invention. 第1の信号形式を説明する図である。It is a figure explaining a 1st signal format. 第2の信号形式を説明する図である。It is a figure explaining a 2nd signal format. 第3の信号形式を説明する図である。It is a figure explaining a 3rd signal format. 第4の信号形式を説明する図である。It is a figure explaining a 4th signal format. 本発明の実施形態による送信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the transmitter by embodiment of this invention. 本発明の実施形態による受信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the receiver by embodiment of this invention. ブロック情報を説明する図である。It is a figure explaining block information. 送信アンテナ数が4(n=4)の場合における第1の信号形式を説明する図である。It is a figure explaining the 1st signal format in case the number of transmitting antennas is 4 (n = 4). 送信アンテナ数が4(n=4)の場合における第2の信号形式を説明する図である。It is a figure explaining the 2nd signal format in case the number of transmitting antennas is 4 (n = 4). 反射波(遅延波)の遅延時間とリップルの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the delay time of a reflected wave (delayed wave) and a ripple.

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔SC−MIMOシステム〕
まず、SC−MIMOシステムについて説明する。図1は、本発明の実施形態による送信装置及び受信装置を含むSC−MIMOシステムの全体構成例を示すブロック図である。このSC−MIMOシステムは、2送信2受信の2×2SC−MIMO方式の例であり、送信装置(シングルキャリアMIMO送信装置)1及び受信装置(シングルキャリアMIMO受信装置)2を備えて構成され、送信装置1から受信装置2への1対1の通信を行う。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[SC-MIMO system]
First, the SC-MIMO system will be described. FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration example of an SC-MIMO system including a transmission device and a reception device according to an embodiment of the present invention. This SC-MIMO system is an example of a 2 × 2 SC-MIMO system with two transmissions and two receptions, and includes a transmission device (single carrier MIMO transmission device) 1 and a reception device (single carrier MIMO reception device) 2. One-to-one communication from the transmission device 1 to the reception device 2 is performed.

送信装置1は、SC−MIMO変調部10、送信高周波部30−1,30−2及び2本の送信アンテナ40−1,40−2を備えている。受信装置2は、2本の受信アンテナ50−1,50−2、受信高周波部60−1,60−2及びSC−MIMO復調部70を備えている。   The transmission apparatus 1 includes an SC-MIMO modulation unit 10, transmission high-frequency units 30-1 and 30-2, and two transmission antennas 40-1 and 40-2. The receiving device 2 includes two receiving antennas 50-1 and 50-2, receiving high-frequency units 60-1 and 60-2, and an SC-MIMO demodulating unit 70.

送信装置1の送信アンテナ40−1から送信される信号を送信信号x1、送信アンテナ40−2から送信される信号を送信信号x2とする。送信装置1と受信装置2との間の伝送路において、送信アンテナ40−1と受信アンテナ50−1との間のチャネル応答(インパルス応答)をh11、送信アンテナ40−2と受信アンテナ50−1との間のチャネル応答をh12、送信アンテナ40−1と受信アンテナ50−2との間のチャネル応答をh21、送信アンテナ40−2と受信アンテナ50−2との間のチャネル応答をh22とする。 Transmission signal x 1 a signal transmitted from the transmission antenna 40-1 of the transmitting device 1, a signal to be transmitted as a transmission signal x 2 from the transmit antennas 40-2. In the transmission path between the transmission apparatus 1 and the reception apparatus 2, the channel response (impulse response) between the transmission antenna 40-1 and the reception antenna 50-1 is h 11 , and the transmission antenna 40-2 and the reception antenna 50- 1 h 12 the channel response between the channel response between the channel response between the transmission antenna 40-1 and the receiving antenna 50-2 h 21, the transmission antenna 40-2 and the receiving antenna 50-2 h 22

送信装置1から伝送路及び受信装置2の受信アンテナ50−1を介して受信した信号を受信信号y1とし、送信装置1から伝送路及び受信装置2の受信アンテナ50−2を介して受信した信号を受信信号y2とする。 The signal received through the receiving antenna 50-1 of the transmission path and the reception apparatus 2 from the transmitting device 1 and the reception signal y 1, received via the receiving antenna 50-2 of the transmission path and the reception device 2 from the transmitter 1 the signal and the reception signal y 2.

送信装置1のSC−MIMO変調部10は、送信対象の情報を入力し、SC−MIMO変調処理を行い、変調信号を2つの送信系統に振り分ける。そして、SC−MIMO変調部10は、第1の送信系統におけるパイロット信号を含む変調信号を送信高周波部30−1に出力する。また、SC−MIMO変調部10は、第2の送信系統におけるパイロット信号を含む変調信号を送信高周波部30−2に出力する。SC−MIMO変調部10の詳細については後述する。   The SC-MIMO modulation unit 10 of the transmission apparatus 1 receives information to be transmitted, performs SC-MIMO modulation processing, and distributes the modulated signal to two transmission systems. Then, SC-MIMO modulation section 10 outputs a modulated signal including a pilot signal in the first transmission system to transmission high frequency section 30-1. Further, SC-MIMO modulation section 10 outputs a modulated signal including a pilot signal in the second transmission system to transmission high frequency section 30-2. Details of the SC-MIMO modulation unit 10 will be described later.

送信高周波部30−1は、SC−MIMO変調部10から第1の変調信号を入力し、変調信号のIF(Intermediate Frequency:中間周波数)信号をRF(Radio Frequency:無線周波数)信号に周波数変換する。そして、送信高周波部30−1は、所定電力のRF信号を送信信号x1として、送信アンテナ40−1を介して送信する。 The transmission high-frequency unit 30-1 receives the first modulated signal from the SC-MIMO modulation unit 10, and converts the IF (Intermediate Frequency) signal of the modulated signal into an RF (Radio Frequency) signal. . The transmission RF section 30-1, as a transmission signal x 1 of the RF signal of a predetermined power, and transmits via a transmit antenna 40-1.

送信高周波部30−2は、SC−MIMO変調部10から第2の変調信号を入力し、変調信号のIF信号をRF信号に周波数変換し、所定電力のRF信号を送信信号x2として、送信アンテナ40−2を介して送信する。 Transmission RF unit 30-2 receives the second modulated signal from the SC-MIMO modulation unit 10, the IF signal of the modulation signal is frequency-converted into an RF signal, as a transmission signal x 2 a RF signal of a predetermined power, transmission Transmit via antenna 40-2.

送信アンテナ40−1から送信された送信信号x1、及び送信アンテナ40−2から送信された送信信号x2は、伝送路の空間で多重される。 The transmission signal x 1 transmitted from the transmission antenna 40-1 and the transmission signal x 2 transmitted from the transmission antenna 40-2 are multiplexed in the space of the transmission path.

受信装置2の受信高周波部60−1は、送信装置1から送信された送信信号x1及び送信信号x2の多重信号を、受信アンテナ50−1を介して受信し、多重信号である受信信号y1を増幅し、受信信号y1のRF信号をIF信号に周波数変換する。そして、受信高周波部60−1は、IF信号を第1の受信系統の受信IF信号としてSC−MIMO復調部70に出力する。 Receiving radio-frequency unit 60-1 of the receiving apparatus 2, the multiplexed signal of the transmission signal x 1 and the transmission signal x 2 transmitted from the transmitting apparatus 1, received via the receiving antenna 50-1, the received signal is a multiplexed signal y 1 is amplified, and the RF signal of the received signal y 1 is frequency-converted into an IF signal. Then, reception high frequency section 60-1 outputs the IF signal to SC-MIMO demodulation section 70 as the reception IF signal of the first reception system.

受信装置2の受信高周波部60−2は、送信装置1から送信された送信信号x1及び送信信号x2の多重信号を、受信アンテナ50−2を介して受信し、多重信号である受信信号y2を増幅し、受信信号y2のRF信号をIF信号に周波数変換する。そして、受信高周波部60−2は、IF信号を第2の受信系統の受信IF信号としてSC−MIMO復調部70に出力する。 Receiving radio-frequency unit 60-2 of the receiving apparatus 2, the multiplexed signal of the transmission signal x 1 and the transmission signal x 2 transmitted from the transmitting apparatus 1, received via the receiving antenna 50-2, the received signal is a multiplexed signal amplifying the y 2, frequency-converts the RF signal of the received signal y 2 into an IF signal. Then, reception high frequency section 60-2 outputs the IF signal to SC-MIMO demodulation section 70 as the reception IF signal of the second reception system.

SC−MIMO復調部70は、受信高周波部60−1から第1の受信系統の受信IF信号を入力すると共に、受信高周波部60−2から第2の受信系統の受信IF信号を入力する。そして、SC−MIMO復調部70は、SC−MIMO復調処理を行うことで、受信したパイロット信号に基づいてチャネル応答h11,h12,h21,h22を推定し、元の情報に復元して出力する。SC−MIMO復調部70の詳細については後述する。 The SC-MIMO demodulator 70 receives the reception IF signal of the first reception system from the reception high-frequency unit 60-1 and receives the reception IF signal of the second reception system from the reception high-frequency unit 60-2. Then, SC-MIMO demodulation section 70 performs SC-MIMO demodulation processing to estimate channel responses h 11 , h 12 , h 21 , and h 22 based on the received pilot signals, and restores the original information. Output. Details of the SC-MIMO demodulator 70 will be described later.

〔チャネル推定方法〕
次に、図1に示したSC−MIMOシステムにおけるチャネル推定方法について説明する。以下、4種類のチャネル推定方法について説明する。第1のチャネル推定方法及び第2のチャネル推定方法は、チャネル変動が比較的速い場合に適用があり、第3のチャネル推定方法及び第4のチャネル推定方法は、チャネル変動が比較的遅い場合に適用がある。
[Channel estimation method]
Next, a channel estimation method in the SC-MIMO system shown in FIG. 1 will be described. Hereinafter, four types of channel estimation methods will be described. The first channel estimation method and the second channel estimation method are applied when the channel fluctuation is relatively fast, and the third channel estimation method and the fourth channel estimation method are used when the channel fluctuation is relatively slow. There is application.

(第1のチャネル推定方法)
図2は、第1のチャネル推定方法の信号形式(第1の信号形式)を説明する図である。図2に示す送信信号x1は、図1に示した送信装置1の送信高周波部30−1から送信される信号を示しており、送信信号x2は、送信高周波部30−2から送信される信号を示している。後述する図3〜図5についても同様である。
(First channel estimation method)
FIG. 2 is a diagram illustrating a signal format (first signal format) of the first channel estimation method. Transmission signal x 1 shown in FIG. 2 shows a signal transmitted from the transmission RF unit 30-1 of the transmitting apparatus 1 shown in FIG. 1, the transmission signal x 2 is transmitted from the transmission RF unit 30-2 Signal. The same applies to FIGS. 3 to 5 described later.

第1のチャネル推定方法における送信信号x1,x2は、2つのブロックを単位として構成される。送信信号x1,x2の各ブロックは、2つの連続するユニークワード(UW)、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータにより構成される。有効ブロックのデータは、ブロックの中で、送信対象の情報に対応するデータを示す。 The transmission signals x 1 and x 2 in the first channel estimation method are configured in units of two blocks. Each block of the transmission signals x 1 and x 2 is composed of two consecutive unique words (UW), block information, CP, and valid block data. The data of the effective block indicates data corresponding to information to be transmitted in the block.

UWは、チャネル応答を推定するためのパイロット信号のデータであり、振幅が一定で自己相関特性の優れたChu系列またはFrank−Zadof系列等が用いられる。CPは、有効ブロックのデータにおける後ろ部分のコピーである。CPの長さ(時間長)は、有効ブロックのデータの長さ(データがFFTされる期間)に対して1/8等(例えば、1/8から1/32までの間の所定の長さ)が用いられる。UWの長さはCPと同じとする。つまり、UWの長さは、有効ブロックのデータの長さの1/8等(例えば、1/8から1/32までの間の所定の長さ)が用いられる。第2〜第4のチャネル推定方法についても同様である。   UW is pilot signal data for estimating a channel response, and a Chu sequence or a Frank-Zadof sequence having a constant amplitude and excellent autocorrelation characteristics is used. CP is a copy of the rear part of the data of the effective block. The CP length (time length) is a predetermined length between 1/8 and 1/32 (for example, 1/8 to 1/32) of the effective block data length (period during which data is FFTed). ) Is used. The length of UW is the same as CP. That is, the length of UW is 1/8 of the effective block data length (for example, a predetermined length from 1/8 to 1/32). The same applies to the second to fourth channel estimation methods.

ブロック情報は、第1ブロックと第2ブロックとを、受信装置2のSC−MIMO復調部70によりMIMOの信号分離が行われる前に識別するための情報である。図1に示した送信装置1のSC−MIMO変調部10及び受信装置2のSC−MIMO復調部70は、ブロックを単位として処理を行う。第2のチャネル推定方法についても同様である。   The block information is information for identifying the first block and the second block before the MIMO signal separation is performed by the SC-MIMO demodulator 70 of the reception device 2. The SC-MIMO modulation unit 10 of the transmission device 1 and the SC-MIMO demodulation unit 70 of the reception device 2 shown in FIG. 1 perform processing in units of blocks. The same applies to the second channel estimation method.

送信装置1のSC−MIMO変調部10は、送信信号x1,x2の第1ブロックについて、2つの連続するUWを同位相に設定する。そして、SC−MIMO変調部10は、送信信号x1の第2ブロックについて、2つの連続するUWを、第1ブロックのUWと同位相に設定する。また、SC−MIMO変調部10は、送信信号x2の第2ブロックについて、2つの連続するUWを、第1ブロックのUWとは逆位相に設定(送信信号x1の第2ブロックのUWを反転させて逆位相に設定)する。 The SC-MIMO modulation unit 10 of the transmission device 1 sets two consecutive UWs in the same phase for the first blocks of the transmission signals x 1 and x 2 . Then, SC-MIMO modulation section 10 sets two consecutive UWs in phase with the UW of the first block for the second block of transmission signal x 1 . Also, the SC-MIMO modulation unit 10 sets two consecutive UWs in the second block of the transmission signal x 2 in opposite phases to the UW of the first block (the UW of the second block of the transmission signal x 1 is set). Invert and set to reverse phase).

つまり、SC−MIMO変調部10は、2つの送信系統において直交する直交符号を用いて、各送信系統のUWを設定する。具体的には、SC−MIMO変調部10は、各送信系統の2つの連続するUWに対し、送信系統数の長さの直交符号をそれぞれ乗算することで、送信系統毎に、直交符号を反映した2つの連続するUWを設定する。これにより、送信系統毎に、2つの連続するUWを含む直交符号の長さ分のブロックが生成される。尚、送信系統数を超える長さの直交符号を用いるようにしてもよい。後述する第3のチャネル推定方法についても同様である。   That is, SC-MIMO modulation section 10 sets the UW of each transmission system using orthogonal codes that are orthogonal in the two transmission systems. Specifically, the SC-MIMO modulation unit 10 reflects the orthogonal code for each transmission system by multiplying two consecutive UWs of each transmission system by orthogonal codes of the length of the number of transmission systems. Set two consecutive UWs. Thereby, the block for the length of the orthogonal code containing two continuous UW is produced | generated for every transmission system | strain. An orthogonal code having a length exceeding the number of transmission systems may be used. The same applies to a third channel estimation method described later.

これにより、送信信号x1,x2は、送信信号x1のUWが第1ブロック及び第2ブロック間で同じ状態で、送信信号x2のUWが第1ブロック及び第2ブロック間で反転した状態で送信される。すなわち、送信信号x1,x2は、2つのブロックにわたり連続するUWが直交した状態で送信される。つまり、説明を簡単にするため、UW=1とすると、図2に示すように、直交符号は長さが2であって、送信信号x1の連続するUWについて(第1ブロック,第2ブロック)=(1,1)であり、送信信号x2の連続するUWについて(第1ブロック,第2ブロック)=(1,−1)である。この場合、(1,1)・(1,−1)=0であるから、送信信号x1,x2は直交した状態で送信される。 Thus, the transmission signals x 1 and x 2 are the same in the UW of the transmission signal x 1 between the first block and the second block, and the UW of the transmission signal x 2 is inverted between the first block and the second block. Sent in state. That is, the transmission signals x 1 and x 2 are transmitted in a state where UWs that are continuous over two blocks are orthogonal. That is, for simplicity of explanation, if UW = 1, as shown in FIG. 2, the orthogonal code has a length of 2, and the UWs in which the transmission signal x 1 is continuous (first block, second block). ) = (1, 1), and the UWs of the transmission signal x 2 are (first block, second block) = (1, −1). In this case, since (1, 1) · (1, −1) = 0, the transmission signals x 1 and x 2 are transmitted in an orthogonal state.

受信装置2のSC−MIMO復調部70は、第1ブロックの受信UW(受信した送信信号x1,x2の多重信号における第1ブロックのUW)と第2ブロックの受信UWとの和(加算結果)に対しFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)を行う。そして、SC−MIMO復調部70は、受信UWのFFT結果と、送信UW(送信信号x1,x2のUW、予め設定されたUW)をFFTした結果(参照信号)とに基づいて、送信信号x1に対するチャネル応答h11,h21を推定する。 The SC-MIMO demodulator 70 of the receiving device 2 adds (adds) the reception UW of the first block (the UW of the first block in the multiplexed signal of the received transmission signals x 1 and x 2 ) and the reception UW of the second block. The result is subjected to FFT (Fast Fourier Transform). Then, the SC-MIMO demodulator 70 performs transmission based on the FFT result of the reception UW and the result (reference signal) obtained by performing FFT on the transmission UW (UW of transmission signals x 1 and x 2 , UW set in advance). Channel responses h 11 and h 21 for the signal x 1 are estimated.

同様に、SC−MIMO復調部70は、第1ブロックの受信UWと第2ブロックの受信UWとの差(減算結果)に対しFFTを行い、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、送信信号x2に対するチャネル応答h12,h22を推定する。 Similarly, the SC-MIMO demodulator 70 performs FFT on the difference (subtraction result) between the reception UW of the first block and the reception UW of the second block, and based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW Thus, channel responses h 12 and h 22 for the transmission signal x 2 are estimated.

(第2のチャネル推定方法)
図3は、第2のチャネル推定方法の信号形式(第2の信号形式)を説明する図である。第2のチャネル推定方法における送信信号x1,x2は、2つのブロックを単位として構成される。送信信号x1,x2の各ブロックは、2つの連続するユニークワード(UW)またはヌル(Null)データ、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータにより構成される。
(Second channel estimation method)
FIG. 3 is a diagram for explaining a signal format (second signal format) of the second channel estimation method. The transmission signals x 1 and x 2 in the second channel estimation method are configured in units of two blocks. Each block of the transmission signals x 1 and x 2 includes two consecutive unique word (UW) or null data, block information, CP, and valid block data.

送信装置1のSC−MIMO変調部10は、送信信号x1の第1ブロックについて、2つの連続するUWを設定し、送信信号x2の第1ブロックについて、2つの連続するUWの位置にヌルデータを設定する。そして、SC−MIMO変調部10は、送信信号x1の第2ブロックについて、2つの連続するUWの位置にヌルデータを設定し、送信信号x2の第2ブロックについて、2つの連続するUWを、送信信号x1の第1ブロックのUWと同位相に設定する。これにより、送信信号x1,x2は、送信信号x1のUWと送信信号x2のUWとが時分割の状態で順番に送信される。 SC-MIMO modulation unit 10 of the transmitting apparatus 1, the first block of the transmitted signal x 1, set the two consecutive UW, for the first block transmission signal x 2, null data into the position of two successive UW Set. Then, the SC-MIMO modulation unit 10 sets null data at two consecutive UW positions for the second block of the transmission signal x 1 , and two continuous UWs for the second block of the transmission signal x 2 , The same phase as the UW of the first block of the transmission signal x 1 is set. As a result, the transmission signals x 1 and x 2 are sequentially transmitted in a time-division state with the UW of the transmission signal x 1 and the UW of the transmission signal x 2 .

受信装置2のSC−MIMO復調部70は、第1ブロックの受信UWに対しFFTを行い、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、送信信号x1に対するチャネル応答h11,h21を推定する。 The SC-MIMO demodulator 70 of the reception apparatus 2 performs FFT on the reception UW of the first block, and based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW, channel responses h 11 and h for the transmission signal x 1 Estimate 21 .

同様に、SC−MIMO復調部70は、第2ブロックの受信UWに対しFFTを行い、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、送信信号x2に対するチャネル応答h12,h22を推定する。 Similarly, the SC-MIMO demodulator 70 performs FFT on the reception UW of the second block, and based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW, channel responses h 12 and h 22 for the transmission signal x 2 . Is estimated.

(第3のチャネル推定方法)
図4は、第3のチャネル推定方法の信号形式(第3の信号形式)を説明する図である。第3のチャネル推定方法における送信信号x1,x2は、2つのプリアンブル及び複数のブロックを単位として構成される。送信信号x1,x2の各プリアンブルは、2つの連続するUWにより構成され、送信信号x1,x2の各ブロックは、CP及び有効ブロックのデータにより構成される。
(Third channel estimation method)
FIG. 4 is a diagram for explaining a signal format (third signal format) of the third channel estimation method. The transmission signals x 1 and x 2 in the third channel estimation method are configured with two preambles and a plurality of blocks as units. Each preamble of the transmission signals x 1 and x 2 is composed of two consecutive UWs, and each block of the transmission signals x 1 and x 2 is composed of CP and effective block data.

送信装置1のSC−MIMO変調部10は、送信信号x1,x2のプリアンブル1について、2つの連続するUWを同位相に設定する。そして、SC−MIMO変調部10は、送信信号x1のプリアンブル2について、2つの連続するUWを、プリアンブル1のUWと同位相に設定する。また、SC−MIMO変調部10は、送信信号x2のプリアンブル2について、2つの連続するUWを、プリアンブル1のUWとは逆位相に設定(送信信号x1のプリアンブル2のUWを反転させて逆位相に設定)する。 The SC-MIMO modulation unit 10 of the transmission apparatus 1 sets two consecutive UWs in the same phase for the preamble 1 of the transmission signals x 1 and x 2 . Then, SC-MIMO modulation section 10 sets two consecutive UWs in the same phase as UW of preamble 1 for preamble 2 of transmission signal x 1 . Also, the SC-MIMO modulation unit 10 sets two consecutive UWs for the preamble 2 of the transmission signal x 2 in opposite phases to the UW of the preamble 1 (invert the UW of the preamble 2 of the transmission signal x 1 Set to opposite phase).

これにより、送信信号x1,x2は、送信信号x1のUWがプリアンブル1及びプリアンブル2間で同じ状態で、送信信号x2のUWがプリアンブル1及びプリアンブル2間で反転した状態で送信される。すなわち、送信信号x1,x2は、2つのプリアンブルにわたり連続するUWが直交した状態で送信される。つまり、説明を簡単にするため、UW=1とすると、直交符号は長さが2であって、送信信号x1の連続するUWについて(プリアンブル1,プリアンブル2)=(1,1)であり、送信信号x2の連続するUWについて(プリアンブル1,プリアンブル2)=(1,−1)である。この場合、(1,1)・(1,−1)=0であるから、送信信号x1,x2は直交した状態で送信される。 As a result, the transmission signals x 1 and x 2 are transmitted in a state where the UW of the transmission signal x 1 is the same between the preamble 1 and the preamble 2 and the UW of the transmission signal x 2 is inverted between the preamble 1 and the preamble 2. The That is, the transmission signals x 1 and x 2 are transmitted in a state where UWs that are continuous over two preambles are orthogonal. That is, for the sake of simplicity, if UW = 1, the orthogonal code has a length of 2, and (preamble 1, preamble 2) = (1, 1) for UWs in which the transmission signal x 1 is continuous. In this case, (preamble 1 and preamble 2) = (1, −1) for UWs in which the transmission signal x 2 is continuous. In this case, since (1, 1) · (1, −1) = 0, the transmission signals x 1 and x 2 are transmitted in an orthogonal state.

受信装置2のSC−MIMO復調部70は、プリアンブル1の受信UW(受信した送信信号x1,x2の多重信号におけるプリアンブル1のUW)とプリアンブル2の受信UWとの和(加算結果)に対しFFTを行う。そして、SC−MIMO復調部70は、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、送信信号x1に対するチャネル応答h11,h21を推定する。 The SC-MIMO demodulator 70 of the receiving apparatus 2 calculates the sum (addition result) of the received UW of preamble 1 (the UW of preamble 1 in the multiplexed signal of the received transmission signals x 1 and x 2 ) and the received UW of preamble 2. The FFT is performed. Then, the SC-MIMO demodulator 70 estimates channel responses h 11 and h 21 for the transmission signal x 1 based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW.

同様に、SC−MIMO復調部70は、プリアンブル1の受信UWとプリアンブル2の受信UWとの差(減算結果)に対しFFTを行い、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、送信信号x2に対するチャネル応答h12,h22を推定する。 Similarly, the SC-MIMO demodulation unit 70 performs FFT on the difference (subtraction result) between the reception UW of the preamble 1 and the reception UW of the preamble 2, and based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW, Channel responses h 12 and h 22 for the transmission signal x 2 are estimated.

(第4のチャネル推定方法)
図5は、第4のチャネル推定方法の信号形式(第4の信号形式)を説明する図である。第4のチャネル推定方法における送信信号x1,x2は、2つのプリアンブル及び複数のブロックを単位として構成される。送信信号x1,x2の各プリアンブルは、2つの連続するUWまたはヌルデータにより構成され、送信信号x1,x2の各ブロックは、CP及び有効ブロックのデータにより構成される。
(Fourth channel estimation method)
FIG. 5 is a diagram for explaining a signal format (fourth signal format) of the fourth channel estimation method. The transmission signals x 1 and x 2 in the fourth channel estimation method are configured in units of two preambles and a plurality of blocks. Each preamble of the transmission signals x 1 and x 2 is composed of two continuous UW or null data, and each block of the transmission signals x 1 and x 2 is composed of CP and valid block data.

送信装置1のSC−MIMO変調部10は、送信信号x1のプリアンブル1について、2つの連続するUWを設定し、送信信号x2のプリアンブル1について、2つの連続するUWの位置にヌルデータを設定する。そして、SC−MIMO変調部10は、送信信号x1のプリアンブル2について、2つの連続するUWの位置にヌルデータを設定する。また、SC−MIMO変調部10は、送信信号x2のプリアンブル2について、2つの連続するUWを、送信信号x1のプリアンブル1のUWと同位相に設定する。これにより、送信信号x1,x2は、送信信号x1のUWと送信信号x2のUWとが時分割の状態で順番に送信される。 SC-MIMO modulation unit 10 of the transmitting apparatus 1, for a preamble first transmission signal x 1, set the two consecutive UW, the preamble first transmission signal x 2, sets the null data on the position of the two consecutive UW To do. Then, SC-MIMO modulation section 10 sets null data at two consecutive UW positions for preamble 2 of transmission signal x 1 . Further, SC-MIMO modulation section 10 sets two consecutive UWs for preamble 2 of transmission signal x 2 in phase with UW of preamble 1 of transmission signal x 1 . As a result, the transmission signals x 1 and x 2 are sequentially transmitted in a time-division state with the UW of the transmission signal x 1 and the UW of the transmission signal x 2 .

受信装置2のSC−MIMO復調部70は、プリアンブル1の受信UWに対しFFTを行い、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、送信信号x1に対するチャネル応答h11,h21を推定する。 The SC-MIMO demodulator 70 of the receiving apparatus 2 performs FFT on the reception UW of the preamble 1 and, based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW, channel responses h 11 and h 21 for the transmission signal x 1 . Is estimated.

同様に、SC−MIMO復調部70は、プリアンブル2の受信UWに対しFFTを行い、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、送信信号x2に対するチャネル応答h12,h22を推定する。 Similarly, the SC-MIMO demodulator 70 performs FFT on the received UW of the preamble 2 and obtains channel responses h 12 and h 22 for the transmitted signal x 2 based on the FFT result of the received UW and the reference signal of the transmitted UW. presume.

〔チャネル推定及び信号分離の原理〕
次に、図1に示したSC−MIMOシステムにおけるチャネル推定及び信号分離の原理について説明する。前述のとおり、送信信号x1,x2、受信信号y1,y2、チャネル応答h11,h12,h21,h22とする。また、受信装置2にて加わる雑音をn1,n2とする。
[Principle of channel estimation and signal separation]
Next, the principle of channel estimation and signal separation in the SC-MIMO system shown in FIG. 1 will be described. As described above, the transmission signals x 1 and x 2 , the reception signals y 1 and y 2 , and the channel responses h 11 , h 12 , h 21 , and h 22 are assumed. Also, let n 1 and n 2 be noise added by the receiving device 2.

各受信信号y1,y2は、以下のとおり、畳込み積分の重ね合せの式にて表すことができる。

Figure 0006612106
Figure 0006612106
ここで、kは遅延時間を示し、チャネル応答h11〜h22は、2つのブロックの時間において変化せず、遅延波はUW期間内に収まっているものと仮定する。 Each of the received signals y 1 and y 2 can be expressed by a convolution integral formula as follows.
Figure 0006612106
Figure 0006612106
Here, k represents a delay time, and it is assumed that the channel responses h 11 to h 22 do not change in the time of the two blocks, and the delay wave is within the UW period.

時間領域の変数とFFT(フーリエ変換)後の周波数領域の変数とは、以下の関係であると定義する。

Figure 0006612106
The variable in the time domain and the variable in the frequency domain after FFT (Fourier transform) are defined as having the following relationship.
Figure 0006612106

前記式(1)及び前記式(2)をフーリエ変換すると、次式が得られる。

Figure 0006612106
Figure 0006612106
When the equations (1) and (2) are Fourier transformed, the following equation is obtained.
Figure 0006612106
Figure 0006612106

これを行列表現すると、以下のとおり、2×2MIMOの伝搬方程式になる。

Figure 0006612106
When this is expressed in a matrix, the propagation equation of 2 × 2 MIMO is obtained as follows.
Figure 0006612106

前述の第1のチャネル推定方法では、送信信号x1のUWが2つのブロックの間で同じであり、送信信号x2のUWが2つのブロックの間で反転している。また、前述の第3のチャネル推定方法では、送信信号x1のUWが2つのプリアンブルの間で同じであり、送信信号x2のUWが2つのプリアンブルの間で反転している。ブロック長またはプリアンブル長をtBとすると、UW期間において、以下の式を満たす。

Figure 0006612106
In the first channel estimation method described above, the UW of the transmission signal x 1 is the same between the two blocks, and the UW of the transmission signal x 2 is inverted between the two blocks. In the third channel estimation method described above, the UW of the transmission signal x 1 is the same between the two preambles, and the UW of the transmission signal x 2 is inverted between the two preambles. When the block length or preamble length is t B , the following equation is satisfied in the UW period.
Figure 0006612106

前記式(6)の関係を用いると、前記式(1)の隣り合うブロックまたはプリアンブルのUW部分の信号は、次式で表される。

Figure 0006612106
Figure 0006612106
Using the relationship of the equation (6), the signal of the UW part of the adjacent block or preamble of the equation (1) is expressed by the following equation.
Figure 0006612106
Figure 0006612106

前記式(7)及び前記式(8)の和及び差は、次式で表される。

Figure 0006612106
Figure 0006612106
The sum and difference of said Formula (7) and said Formula (8) are represented by following Formula.
Figure 0006612106
Figure 0006612106

前記式(9)及び前記式(10)のFFT(フーリエ変換)は、次式で表される。ただし、

Figure 0006612106
とする。
Figure 0006612106
Figure 0006612106
The FFT (Fourier transform) of the formula (9) and the formula (10) is expressed by the following formula. However,
Figure 0006612106
And
Figure 0006612106
Figure 0006612106

UW期間において、

Figure 0006612106
は既知であり、ノイズ項を無視することにより、後述する式(13)及び式(14)から、
Figure 0006612106
を推定することができる。また、前記式(2)について同様の処理を行うことにより、
Figure 0006612106
を推定することができる。
Figure 0006612106
Figure 0006612106
In the UW period,
Figure 0006612106
Is known, and by ignoring the noise term, from equations (13) and (14) described below,
Figure 0006612106
Can be estimated. In addition, by performing the same processing for the formula (2),
Figure 0006612106
Can be estimated.
Figure 0006612106
Figure 0006612106

その後、ZFアルゴリズムまたはMMSEアルゴリズムを用いて、前記式(5)を解いてMIMOの信号分離を行うことにより、

Figure 0006612106
を求めることができる。そして、さらにIFFT(逆フーリエ変換)により、
Figure 0006612106
を求めることができる。 Then, using the ZF algorithm or the MMSE algorithm, solving the equation (5) to perform MIMO signal separation,
Figure 0006612106
Can be requested. And further by IFFT (Inverse Fourier Transform)
Figure 0006612106
Can be requested.

前述の第2のチャネル推定方法では、送信信号x1,x2のUWが、第1ブロック及び第2ブロックの2ブロックにおいて交互に送信され、前述の第4のチャネル推定方法では、送信信号x1,x2のUWが、プリアンブル1及びプリアンブル2の2プリアンブルにおいて交互に送信される。 In the second channel estimation method described above, UWs of the transmission signals x 1 and x 2 are alternately transmitted in two blocks of the first block and the second block, and in the fourth channel estimation method described above, the transmission signal x 1 and x 2 UWs are transmitted alternately in two preambles, preamble 1 and preamble 2.

UW期間において、以下の式を満たす。

Figure 0006612106
Figure 0006612106
The following formula is satisfied in the UW period.
Figure 0006612106
Figure 0006612106

前記式(15)及び前記式(16)をFTT(フーリエ変換)すると、以下の式が得られる。ただし、

Figure 0006612106
とする。
Figure 0006612106
Figure 0006612106
When the equation (15) and the equation (16) are FTT (Fourier transform), the following equation is obtained. However,
Figure 0006612106
And
Figure 0006612106
Figure 0006612106

UW期間において、

Figure 0006612106
は既知であり、ノイズ項を無視することにより、後述する式(19)及び式(20)から、
Figure 0006612106
を推定することができる。
同様に、
Figure 0006612106
から、
Figure 0006612106
を推定することができる。
Figure 0006612106
Figure 0006612106
In the UW period,
Figure 0006612106
Is known, and by ignoring the noise term, from Equation (19) and Equation (20) described below,
Figure 0006612106
Can be estimated.
Similarly,
Figure 0006612106
From
Figure 0006612106
Can be estimated.
Figure 0006612106
Figure 0006612106

その後、ZFアルゴリズムまたはMMSEアルゴリズムを用いて、前記式(5)を解いてMIMOの信号分離を行うことにより、

Figure 0006612106
を求めることができる。そして、さらにIFFT(逆フーリエ変換)により、
Figure 0006612106
を求めることができる。 Then, using the ZF algorithm or the MMSE algorithm, solving the equation (5) to perform MIMO signal separation,
Figure 0006612106
Can be requested. And further by IFFT (Inverse Fourier Transform)
Figure 0006612106
Can be requested.

このように、図1に示したSC−MIMOシステムにおいて、チャネル応答を推定することができ、多重信号を元の送信信号x1,x2に分離することができる。 Thus, in the SC-MIMO system shown in FIG. 1, the channel response can be estimated, and the multiplexed signal can be separated into the original transmission signals x 1 and x 2 .

〔送信装置〕
次に、図1に示した送信装置1について詳細に説明する。図6は、本発明の実施形態による送信装置1の構成例を示すブロック図である。この送信装置1は、図1のとおり、SC−MIMO変調部10、送信高周波部30−1,30−2及び2本の送信アンテナ40−1,40−2を備えている。
[Transmitter]
Next, the transmitter 1 shown in FIG. 1 will be described in detail. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the transmission device 1 according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the transmission device 1 includes an SC-MIMO modulation unit 10, transmission high-frequency units 30-1 and 30-2, and two transmission antennas 40-1 and 40-2.

SC−MIMO変調部10は、データフレーム同期部11、エネルギ拡散部12、外符号符号化部13、外インタリーブ部14、内符号符号化部15、系統間振り分け部16、内インタリーブ部17−1,17−2、マッピング部18−1,18−2、SCブロック構成部19−1,19−2、帯域制限フィルタ20−1,20−2、デジタル直交変調部21−1,21−2及びDA変換部22−1,22−2を備えている。   The SC-MIMO modulation unit 10 includes a data frame synchronization unit 11, an energy spreading unit 12, an outer code coding unit 13, an outer interleaving unit 14, an inner code coding unit 15, an inter-system sorting unit 16, and an inner interleaving unit 17-1. , 17-2, mapping units 18-1, 18-2, SC block configuration units 19-1, 19-2, band limiting filters 20-1, 20-2, digital orthogonal modulation units 21-1, 21-2, and DA converters 22-1 and 22-2 are provided.

SC−MIMO変調部10に備えた内インタリーブ部17−1からDA変換部22−1までの構成部、送信高周波部30−1及び送信アンテナ40−1により、第1の送信系統である送信ブランチ#1が構成される。送信ブランチ#1の送信アンテナ40−1を介して、送信信号x1(t)が送信される。 A transmission branch, which is a first transmission system, is configured by the components from the inner interleaving unit 17-1 to the DA conversion unit 22-1 provided in the SC-MIMO modulation unit 10, the transmission high-frequency unit 30-1, and the transmission antenna 40-1. # 1 is configured. The transmission signal x 1 (t) is transmitted via the transmission antenna 40-1 of the transmission branch # 1.

SC−MIMO変調部10に備えた内インタリーブ部17−2からDA変換部22−2までの構成部、送信高周波部30−2及び送信アンテナ40−2により、第2の送信系統である送信ブランチ#2が構成される。送信ブランチ#2の送信アンテナ40−2を介して、送信信号x2(t)が送信される。 A transmission branch, which is a second transmission system, is configured by the components from the inner interleaving unit 17-2 to the DA conversion unit 22-2, the transmission high-frequency unit 30-2, and the transmission antenna 40-2 provided in the SC-MIMO modulation unit 10. # 2 is configured. The transmission signal x 2 (t) is transmitted via the transmission antenna 40-2 of the transmission branch # 2.

送信高周波部30−1,30−2及び送信アンテナ40−1,40−2は、図1にて説明済みであるから、ここでは説明を省略する。   The transmission high-frequency units 30-1 and 30-2 and the transmission antennas 40-1 and 40-2 have already been described with reference to FIG.

SC−MIMO変調部10のデータフレーム同期部11は、映像信号のTSパケット等の情報を入力し、情報のデータパケットに対してフレーム構成を行う。そして、データフレーム同期部11は、フレーム構成後のデータパケットをエネルギ拡散部12に出力する。   The data frame synchronization unit 11 of the SC-MIMO modulation unit 10 inputs information such as a TS packet of a video signal and performs a frame configuration on the information data packet. Then, the data frame synchronization unit 11 outputs the data packet after the frame configuration to the energy spreading unit 12.

エネルギ拡散部12は、データフレーム同期部11からフレーム構成後のデータパケットを入力し、データパケットを構成する1及び0のビットがそれぞれ連続しないように、データパケットを構成する1及び0のビットと擬似ランダム符号との排他的論理和の演算を行う。そして、エネルギ拡散部12は、エネルギ拡散後の信号を外符号符号化部13に出力する。   The energy spreading unit 12 receives the data packet after the frame configuration from the data frame synchronization unit 11, and the 1 and 0 bits that constitute the data packet so that the 1 and 0 bits that constitute the data packet are not consecutive. Performs an exclusive OR operation with a pseudo-random code. Then, the energy spreading unit 12 outputs the signal after energy spreading to the outer code encoding unit 13.

外符号符号化部13は、エネルギ拡散部12からエネルギ拡散後の信号を入力し、リードソロモン符号等を用いた誤り訂正符号化処理により、外符号符号化を行う。そして、外符号符号化部13は、外符号符号化後の信号を外インタリーブ部14に出力する。   The outer code encoding unit 13 receives the signal after energy diffusion from the energy spreading unit 12 and performs outer code encoding by error correction encoding processing using a Reed-Solomon code or the like. Then, outer code encoding section 13 outputs the signal after outer code encoding to outer interleaving section 14.

外インタリーブ部14は、外符号符号化部13から外符号符号化後の信号を入力し、伝送誤りが一か所に集中して誤り訂正能力を低下させないように、入力した信号のデータをシャッフルすることで外インタリーブを行う。そして、外インタリーブ部14は、外インタリーブ後の信号を内符号符号化部15に出力する。   The outer interleaving unit 14 receives the signal after outer code encoding from the outer code encoding unit 13 and shuffles the data of the input signal so that transmission errors are not concentrated in one place and the error correction capability is deteriorated. To perform external interleaving. Then, the outer interleaving unit 14 outputs the signal after the outer interleaving to the inner code encoding unit 15.

内符号符号化部15は、外インタリーブ部14から外インタリーブ後の信号を入力し、畳込み符号等を用いた誤り訂正符号化処理により、内符号符号化を行う。そして、内符号符号化部15は、内符号符号化後の信号を系統間振り分け部16に出力する。   The inner code encoding unit 15 receives the signal after outer interleaving from the outer interleaving unit 14 and performs inner code encoding by error correction encoding processing using a convolutional code or the like. Then, the inner code encoding unit 15 outputs the signal after the inner code encoding to the inter-system distribution unit 16.

系統間振り分け部16は、内符号符号化部15から内符号符号化後の信号を入力し、入力した信号のデータを、送信ブランチ#1,#2の2つの送信系統に分配するために振り分ける。そして、系統間振り分け部16は、送信ブランチ#1用に振り分けた信号を内インタリーブ部17−1に出力し、送信ブランチ#2用に振り分けた信号を内インタリーブ部17−2に出力する。   The inter-system distribution unit 16 receives the signal after the inner code encoding from the inner code encoding unit 15 and distributes the data of the input signal to distribute to the two transmission systems of the transmission branches # 1 and # 2. . The inter-system distribution unit 16 outputs the signal distributed for the transmission branch # 1 to the inner interleaving unit 17-1, and outputs the signal distributed for the transmission branch # 2 to the inner interleaving unit 17-2.

送信ブランチ#1の内インタリーブ部17−1は、系統間振り分け部16から信号を入力し、伝送のシンボル誤りがビット列または時間列で集中しないように、データをシャッフルすることで内インタリーブを行う。そして、内インタリーブ部17−1は、内インタリーブ後の信号をマッピング部18−1に出力する。送信ブランチ#2の内インタリーブ部17−2は、内インタリーブ部17−1と同様の処理を行う。   The inner interleaving unit 17-1 of the transmission branch # 1 inputs a signal from the inter-system distributing unit 16, and performs inner interleaving by shuffling data so that transmission symbol errors are not concentrated in the bit sequence or the time sequence. Then, inner interleaving section 17-1 outputs the signal after the inner interleaving to mapping section 18-1. The inner interleaving unit 17-2 of the transmission branch # 2 performs the same process as the inner interleaving unit 17-1.

マッピング部18−1は、内インタリーブ部17−1から内インタリーブ後の信号を入力し、入力した信号のデータに対してQPSK、16APSK等の信号点配置にてマッピングを行う。そして、マッピング部18−1は、マッピング後の信号をSCブロック構成部19−1に出力する。送信ブランチ#2のマッピング部18−2は、マッピング部18−1と同様の処理を行う。   The mapping unit 18-1 receives the signal after the inner interleaving from the inner interleaving unit 17-1, and performs mapping on the input signal data using signal point arrangement such as QPSK and 16APSK. Then, mapping section 18-1 outputs the mapped signal to SC block configuration section 19-1. The mapping unit 18-2 of the transmission branch # 2 performs the same process as the mapping unit 18-1.

SCブロック構成部19−1は、マッピング部18−1からマッピング後の信号を入力し、データシンボル(有効ブロックのデータ)の後ろの所定部分をコピーして前の部分に挿入することで、有効ブロックのデータにCPを付加する。そして、SCブロック構成部19−1は、さらに、所定のUWを挿入する等して、図2〜図5に示した送信信号x1における第1〜第4の信号形式のうち、いずれかの信号形式の信号(所定形式の信号)を生成する。SCブロック構成部19−1は、所定形式の信号をSCブロック構成後の信号として帯域制限フィルタ20−1に出力する。 The SC block configuration unit 19-1 receives the mapped signal from the mapping unit 18-1, and copies the predetermined part after the data symbol (effective block data) and inserts it in the previous part, thereby enabling A CP is added to the block data. Then, the SC block configuration unit 19-1 further inserts a predetermined UW or the like, and any one of the first to fourth signal formats in the transmission signal x1 shown in FIGS. A signal in a signal format (a signal in a predetermined format) is generated. The SC block configuration unit 19-1 outputs a signal in a predetermined format to the band limiting filter 20-1 as a signal after the SC block configuration.

送信ブランチ#2のSCブロック構成部19−2は、SCブロック構成部19−1が生成する所定形式の信号に対応して、図2〜図5に示した送信信号x2における第1〜第4の信号形式のうち、いずれかの信号形式の信号を生成する。 SC block generator 19-2 transmitting branch # 2, in response to a signal of a predetermined format that SC block generator 19-1 generates, first the first through the transmission signal x 2 shown in FIGS. 2 to 5 A signal having any one of the four signal formats is generated.

(第1の信号形式/第1のチャネル推定方法を用いる場合)
図2に示した第1の信号形式を用いる場合について説明する。SCブロック構成部19−1は、図2に示した送信信号x1における第1の信号形式の信号を生成し、SCブロック構成部19−2は、図2に示した送信信号x2における第1の信号形式の信号を生成する。
(When using the first signal format / first channel estimation method)
A case where the first signal format shown in FIG. 2 is used will be described. SC block generator 19-1 generates a first signal of the signal format in the transmission signals x 1 shown in FIG. 2, SC block generator 19-2 first in the transmission signal x 2 shown in FIG. 2 A signal having a signal format of 1 is generated.

具体的には、SCブロック構成部19−1は、送信信号x1の第1ブロックを生成する際に、データシンボル(有効ブロックのデータ)の前にCPを付加し、SCブロック構成部19−2と同位相の2つの連続するUWを設定する。また、SCブロック構成部19−1は、所定のブロック情報を設定する。そして、SCブロック構成部19−1は、2つの連続するUW、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータの順番で第1ブロックを生成する。 Specifically, when the first block of the transmission signal x 1 is generated, the SC block configuration unit 19-1 adds a CP before the data symbol (effective block data), and the SC block configuration unit 19- 2 consecutive UWs having the same phase as 2 are set. Further, the SC block configuration unit 19-1 sets predetermined block information. Then, the SC block configuration unit 19-1 generates a first block in the order of two consecutive UWs, block information, CP, and valid block data.

ここで、所定のブロック情報とは、前述のとおり、第1ブロックと第2ブロックとを、受信装置2においてMIMOの信号分離が行われる前に識別することを可能とする情報である。以下も同様である。   Here, the predetermined block information is information that makes it possible to identify the first block and the second block before MIMO signal separation is performed in the receiving apparatus 2 as described above. The same applies to the following.

SCブロック構成部19−2は、送信信号x2の第1ブロックを生成する際に、データシンボル(有効ブロックのデータ)の前にCPを付加し、SCブロック構成部19−1と同位相の2つの連続するUWを設定する。また、SCブロック構成部19−2は、所定のブロック情報を設定する。そして、SCブロック構成部19−2は、2つの連続するUW、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータの順番で第1ブロックを生成する。 When the first block of the transmission signal x 2 is generated, the SC block configuration unit 19-2 adds a CP before the data symbol (effective block data), and has the same phase as the SC block configuration unit 19-1. Set two consecutive UWs. The SC block configuration unit 19-2 sets predetermined block information. Then, the SC block configuration unit 19-2 generates a first block in the order of two consecutive UWs, block information, CP, and valid block data.

SCブロック構成部19−1は、送信信号x1の第2ブロックを生成する際に、データシンボル(有効ブロックのデータ)の前にCPを付加し、第1ブロックと同位相の2つの連続するUWを設定する。また、SCブロック構成部19−1は、所定のブロック情報を設定する。そして、SCブロック構成部19−1は、2つの連続するUW、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータの順番で第2ブロックを生成する。 When the second block of the transmission signal x 1 is generated, the SC block configuration unit 19-1 adds a CP in front of the data symbol (effective block data), and two consecutive blocks having the same phase as the first block Set UW. Further, the SC block configuration unit 19-1 sets predetermined block information. Then, the SC block configuration unit 19-1 generates a second block in the order of two consecutive UWs, block information, CP, and valid block data.

SCブロック構成部19−2は、送信信号x2の第2ブロックを生成する際に、データシンボル(有効ブロックのデータ)の前にCPを付加し、SCブロック構成部19−1により設定されるUW(第2ブロックのUW)の極性を反転させることで、これと逆位相の2つの連続するUWを設定する。また、SCブロック構成部19−2は、所定のブロック情報を設定する。そして、SCブロック構成部19−2は、2つの連続するUW、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータの順番で第2ブロックを生成する。 When the second block of the transmission signal x 2 is generated, the SC block configuration unit 19-2 adds a CP before the data symbol (effective block data) and is set by the SC block configuration unit 19-1. By inverting the polarity of UW (UW of the second block), two consecutive UWs having opposite phases to this are set. The SC block configuration unit 19-2 sets predetermined block information. Then, the SC block configuration unit 19-2 generates a second block in the order of two consecutive UWs, block information, CP, and valid block data.

これにより、SCブロック構成部19−1により生成される送信信号x1のUWは、第1ブロックと第2ブロックで同じになる。また、SCブロック構成部19−2により生成される送信信号x2のUWは、第1ブロックと第2ブロックで反転する。 Thus, UW of the transmission signal x 1 generated by the SC block generator 19-1 is the same in the first and second blocks. Further, the UW of the transmission signal x 2 generated by the SC block configuration unit 19-2 is inverted between the first block and the second block.

図8は、SCブロック構成部19−1,19−2により設定されるブロック情報を説明する図である。所定のブロック情報としては、例えば、図8のように、DBPSK変調された差動データが用いられる。具体的には、SCブロック構成部19−1,19−2は、所定のデータをDBPSK変調し、送信信号x1,x2において同じ差動データを生成する。SCブロック構成部19−1は、送信信号x1の第1ブロックを生成する際に、1つ前の第1ブロックと同位相の差動データをブロック情報に設定する。SCブロック構成部19−2は、送信信号x2の第1ブロックを生成する際に、1つ前の第1ブロックと同位相の差動データをブロック情報に設定する。 FIG. 8 is a diagram illustrating block information set by the SC block configuration units 19-1 and 19-2. As the predetermined block information, for example, differential data subjected to DBPSK modulation is used as shown in FIG. Specifically, the SC block configuration units 19-1 and 19-2 perform DBPSK modulation on predetermined data, and generate the same differential data in the transmission signals x 1 and x 2 . SC block generator 19-1, when generating the first block of the transmitted signal x 1, sets the differential data of the preceding first block and the same phase in the block information. SC block generator 19-2 when generating the first block of the transmission signal x 2, sets the differential data of the preceding first block and the same phase in the block information.

SCブロック構成部19−1は、送信信号x1の第2ブロックを生成する際に、1つ前の第2ブロックと逆位相の差動データをブロック情報に設定する。SCブロック構成部19−2は、送信信号x2の第2ブロックを生成する際に、1つ前の第2ブロックと逆位相の差動データをブロック情報に設定する。 SC block generator 19-1, when generating the second block of the transmission signal x 1, sets the differential data of the previous second block and the opposite phase to the block information. SC block generator 19-2 when generating a second block of transmission signal x 2, sets the differential data of the previous second block and the opposite phase to the block information.

つまり、第1ブロックでは、SCブロック構成部19−1,19−2により、1つ前の第1ブロックと毎回同位相の差動データがブロック情報に設定される。第2ブロックでは、SCブロック構成部19−1,19−2により、1つ前の第2ブロックと毎回逆位相の差動データがブロック情報に設定される。   That is, in the first block, differential data having the same phase as the previous first block is set in the block information by the SC block configuration units 19-1 and 19-2 each time. In the second block, the SC block configuration units 19-1 and 19-2 set differential data in the opposite phase to the previous second block in the block information every time.

(第2の信号形式/第2のチャネル推定方法を用いる場合)
図3に示した第2の信号形式を用いる場合について説明する。SCブロック構成部19−1は、図3に示した送信信号x1における第2の信号形式の信号を生成し、SCブロック構成部19−2は、図3に示した送信信号x2における第2の信号形式の信号を生成する。
(When using the second signal format / second channel estimation method)
A case where the second signal format shown in FIG. 3 is used will be described. SC block generator 19-1 generates a signal of a second signal form in the transmission signals x 1 shown in FIG. 3, SC block generator 19-2 first in the transmission signal x 2 shown in FIG. 3 A signal having a signal format of 2 is generated.

具体的には、SCブロック構成部19−1は、送信信号x1の第1ブロックを生成する際に、データシンボル(有効ブロックのデータ)の前にCPを付加し、2つの連続するUWを設定し、1つ前の第1ブロックと同位相のブロック情報を設定する。そして、SCブロック構成部19−1は、2つの連続するUW、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータの順番で第1ブロックを生成する。 Specifically, when the first block of the transmission signal x 1 is generated, the SC block configuration unit 19-1 adds a CP before the data symbol (effective block data), and adds two consecutive UWs. Set and set block information in phase with the previous first block. Then, the SC block configuration unit 19-1 generates a first block in the order of two consecutive UWs, block information, CP, and valid block data.

SCブロック構成部19−2は、送信信号x2の第1ブロックを生成する際に、データシンボル(有効ブロックのデータ)の前にCPを付加し、2つの連続するUWの位置にヌルデータを設定し、1つ前の第1ブロックと同位相のブロック情報を設定する。そして、SCブロック構成部19−2は、2つの連続するヌルデータ、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータの順番で第1ブロックを生成する。 When the first block of the transmission signal x 2 is generated, the SC block configuration unit 19-2 adds a CP before the data symbol (effective block data) and sets null data at two consecutive UW positions. Then, block information having the same phase as the previous first block is set. Then, the SC block configuration unit 19-2 generates a first block in the order of two consecutive null data, block information, CP, and valid block data.

SCブロック構成部19−1は、送信信号x1の第2ブロックを生成する際に、データシンボル(有効ブロックのデータ)の前にCPを付加し、2つの連続するUWの位置にヌルデータを設定し、1つ前の第2ブロックと逆位相のブロック情報を設定する。そして、SCブロック構成部19−1は、2つの連続するヌルデータ、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータの順番で第2ブロックを生成する。 When the second block of the transmission signal x 1 is generated, the SC block configuration unit 19-1 adds a CP before the data symbol (effective block data) and sets null data at two consecutive UW positions. Then, block information having a phase opposite to that of the previous second block is set. Then, the SC block configuration unit 19-1 generates a second block in the order of two consecutive null data, block information, CP, and valid block data.

SCブロック構成部19−2は、送信信号x2の第2ブロックを生成する際に、データシンボル(有効ブロックのデータ)の前にCPを付加し、SCブロック構成部19−1の第1ブロックと同位相の2つの連続するUWを設定する。また、SCブロック構成部19−2は、1つ前の第2ブロックと逆位相のブロック情報を設定する。そして、SCブロック構成部19−2は、2つの連続するUW、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータの順番で第2ブロックを生成する。 When the second block of the transmission signal x 2 is generated, the SC block configuration unit 19-2 adds a CP before the data symbol (effective block data), and the first block of the SC block configuration unit 19-1 Two consecutive UWs having the same phase as are set. In addition, the SC block configuration unit 19-2 sets block information having a phase opposite to that of the previous second block. Then, the SC block configuration unit 19-2 generates a second block in the order of two consecutive UWs, block information, CP, and valid block data.

これにより、第1ブロック及び第2ブロックでは、SCブロック構成部19−1により生成される送信信号x1のUWと、SCブロック構成部19−2により生成される送信信号x2のUWとが、時分割のデータとなる。また、第1ブロックでは、SCブロック構成部19−1,19−2により、1つ前の第1ブロックと毎回同位相の差動データがブロック情報に設定され、第2ブロックでは、SCブロック構成部19−1,19−2により、1つ前の第2ブロックと毎回逆位相の差動データがブロック情報に設定される。 Thus, in the first block and the second block, the UW of the transmission signal x 1 generated by the SC block configuration unit 19-1 and the UW of the transmission signal x 2 generated by the SC block configuration unit 19-2 are It becomes time-sharing data. In the first block, the SC block configuration units 19-1 and 19-2 set differential data having the same phase as the previous first block in the block information every time, and in the second block, the SC block configuration By the units 19-1 and 19-2, differential data having a phase opposite to that of the previous second block is set in the block information.

(第3のチャネル推定方法/第3のチャネル推定方法を用いる場合)
図4に示した第3の信号形式を用いる場合について説明する。SCブロック構成部19−1は、図4に示した送信信号x1における第3の信号形式の信号を生成し、SCブロック構成部19−2は、図4に示した送信信号x2における第3の信号形式の信号を生成する。
(When using third channel estimation method / third channel estimation method)
A case where the third signal format shown in FIG. 4 is used will be described. SC block generator 19-1 generates a signal of the third signal format of the transmission signal x 1 shown in FIG. 4, SC block generator 19-2 first in the transmission signal x 2 shown in FIG. 4 3 is generated.

具体的には、SCブロック構成部19−1は、送信信号x1のプリアンブル1を生成する際に、(SCブロック構成部19−2と同位相の)2つの連続するUWを設定することで、2つの連続するUWからなるプリアンブル1を生成する。また、SCブロック構成部19−2は、送信信号x2のプリアンブル1を生成する際に、SCブロック構成部19−1と同位相の2つの連続するUWを設定することで、2つの連続するUWからなるプリアンブル1を生成する。 Specifically, SC block generator 19-1, transmission signal when generating a preamble 1 x 1, by setting the (SC block configuration section 19-2 and the same phase) two consecutive UW A preamble 1 consisting of two consecutive UWs is generated. Moreover, SC block unit 19-2 when generating a preamble first transmission signal x 2, by setting the two consecutive UW in the same phase as the SC block portion 19-1, two consecutive A preamble 1 composed of UW is generated.

SCブロック構成部19−1は、送信信号x1のプリアンブル2を生成する際に、(プリアンブル1と同位相の)2つの連続するUWを設定することで、2つの連続するUWからなるプリアンブル2を生成する。また、SCブロック構成部19−2は、送信信号x2のプリアンブル2を生成する際に、SCブロック構成部19−1により生成されるUW(プリアンブル2のUW)の極性を反転させ、これと逆位相の2つの連続するUWを設定することで、2つの連続するUWからなるプリアンブル2を生成する。 SC block generator 19-1, when generating a preamble 2 of the transmission signal x 1, by setting the UW continuous (preamble 1 and the same phase) of the two, the preamble 2 of two successive UW Is generated. Moreover, SC block unit 19-2 when generating a preamble 2 of the transmission signal x 2, by inverting the polarity of the UW (UW preamble 2) generated by the SC block portion 19-1, and this By setting two consecutive UWs having opposite phases, a preamble 2 composed of two consecutive UWs is generated.

SCブロック構成部19−1,19−2は、各ブロックを生成する際に、データシンボル(有効ブロックのデータ)の前にCPを付加することで、CP及び有効ブロックのデータの順番で各ブロックを生成する。   The SC block configuration units 19-1 and 19-2 add a CP before a data symbol (effective block data) when generating each block, so that each block is in the order of the CP and the effective block data. Is generated.

これにより、SCブロック構成部19−1により生成される送信信号x1のUWは、プリアンブル1とプリアンブル2で同じになる。また、SCブロック構成部19−2により生成される送信信号x2のUWは、プリアンブル1とプリアンブル2で反転する。 As a result, the UW of the transmission signal x 1 generated by the SC block configuration unit 19-1 is the same for the preamble 1 and the preamble 2. Further, the UW of the transmission signal x 2 generated by the SC block configuration unit 19-2 is inverted between the preamble 1 and the preamble 2.

(第4のチャネル推定方法/第4のチャネル推定方法を用いる場合)
図5に示した第4の信号形式を用いる場合について説明する。SCブロック構成部19−1は、図5に示した送信信号x1における第4の信号形式の信号を生成し、SCブロック構成部19−2は、図5に示した送信信号x2における第4の信号形式の信号を生成する。
(When using the fourth channel estimation method / fourth channel estimation method)
A case where the fourth signal format shown in FIG. 5 is used will be described. SC block generator 19-1 generates a signal of the fourth signal format of the transmission signal x 1 shown in FIG. 5, SC block generator 19-2 first in the transmission signal x 2 shown in FIG. 5 4 is generated.

具体的には、SCブロック構成部19−1は、送信信号x1のプリアンブル1を生成する際に、2つの連続するUWを設定することで、2つの連続するUWからなるプリアンブル1を生成する。また、SCブロック構成部19−2は、送信信号x2のプリアンブル1を生成する際に、2つの連続するヌルデータを設定することで、2つの連続するヌルデータからなるプリアンブル1を生成する。 Specifically, SC block generator 19-1, when generating a preamble first transmission signal x 1, by setting the two successive UW, generates a preamble 1 consisting of two successive UW . Further, when generating the preamble 1 of the transmission signal x 2 , the SC block configuration unit 19-2 sets the two consecutive null data, thereby generating the preamble 1 including the two consecutive null data.

SCブロック構成部19−1は、送信信号x1のプリアンブル2を生成する際に、2つの連続するヌルデータを設定することで、2つの連続するヌルデータからなるプリアンブル2を生成する。また、SCブロック構成部19−2は、送信信号x2のプリアンブル2を生成する際に、SCブロック構成部19−1のプリアンブル1と同位相の2つの連続するUWを設定することで、2つの連続するUWからなるプリアンブル2を生成する。 SC block generator 19-1, when generating a preamble 2 of the transmission signal x 1, by setting the two consecutive null, generates a preamble 2 of two successive null data. Moreover, SC block unit 19-2 when generating a preamble 2 of the transmission signal x 2, by setting the two consecutive UW in the same phase as the preamble 1 of SC block unit 19-1, 2 A preamble 2 consisting of two consecutive UWs is generated.

SCブロック構成部19−1,19−2は、各ブロックを生成する際に、データシンボル(有効ブロックのデータ)の前にCPを付加することで、CP及びデータの順番で各ブロックを生成する。   The SC block configuration units 19-1 and 19-2 generate each block in the order of CP and data by adding the CP before the data symbol (effective block data) when generating each block. .

これにより、プリアンブル1及びプリアンブル2では、SCブロック構成部19−1により生成される送信信号x1のUWと、SCブロック構成部19−2により生成される送信信号x2のUWとが、時分割のデータとなる。 Accordingly, the preamble 1 and the preamble 2, and UW of the transmission signal x 1 generated by the SC block portion 19-1, and the UW of the transmission signal x 2 that is produced by the SC block unit 19-2, when The data is divided.

図6に戻って、帯域制限フィルタ20−1は、SCブロック構成部19−1から所定形式の信号であるSCブロック構成後の信号を入力し、ルートロールオフフィルタ等により帯域制限を行う。そして、帯域制限フィルタ20−1は、帯域制限後の信号をデジタル直交変調部21−1に出力する。送信ブランチ#2の帯域制限フィルタ20−2は、帯域制限フィルタ20−1と同様の処理を行う。   Returning to FIG. 6, the band limiting filter 20-1 receives the signal after the SC block configuration which is a signal in a predetermined format from the SC block configuration unit 19-1, and performs band limitation using a route roll-off filter or the like. Then, the band limiting filter 20-1 outputs the band-limited signal to the digital quadrature modulation unit 21-1. The band limiting filter 20-2 of the transmission branch # 2 performs the same process as the band limiting filter 20-1.

デジタル直交変調部21−1は、帯域制限フィルタ20−1から帯域制限後の信号を入力し、ベースバンドの複素信号によりIFのキャリアを直交変調する。そして、デジタル直交変調部21−1は、直交変調後の信号をDA変換部22−1に出力する。送信ブランチ#2のデジタル直交変調部21−2は、デジタル直交変調部21−1と同様の処理を行う。   The digital quadrature modulation unit 21-1 receives the band-limited signal from the band-limiting filter 20-1, and quadrature-modulates the IF carrier with a baseband complex signal. Then, the digital quadrature modulation unit 21-1 outputs the signal after the quadrature modulation to the DA conversion unit 22-1. The digital quadrature modulation unit 21-2 of the transmission branch # 2 performs the same processing as the digital quadrature modulation unit 21-1.

DA変換部22−1は、デジタル直交変調部21−1から直交変調後の信号を入力し、直交変調後の信号であるデジタルIF信号をアナログIF信号に変換する。そして、DA変換部22−1は、アナログIF信号である変調信号を送信高周波部30−1に出力する。送信ブランチ#2のDA変換部22−2は、DA変換部22−1と同様の処理を行う。   The DA conversion unit 22-1 receives the signal after quadrature modulation from the digital quadrature modulation unit 21-1, and converts the digital IF signal that is the signal after quadrature modulation into an analog IF signal. Then, the DA converter 22-1 outputs a modulation signal that is an analog IF signal to the transmission high-frequency unit 30-1. The DA conversion unit 22-2 of the transmission branch # 2 performs the same process as the DA conversion unit 22-1.

以上のように、本発明の実施形態の送信装置1によれば、SC−MIMO変調部10のSCブロック構成部19−1,19−2は、有効ブロックのデータにCPを付加し、チャネル応答を推定するための所定のUW(図2〜図5を参照)をパイロットシンボルとして設定し、第1または第2のチャネル推定方法(図2、図3を参照)を用いる場合には、第1ブロックと第2ブロックとをMIMO信号分離時に識別するためのブロック情報を設定することで、図2〜図5に示した第1〜第4の信号形式のうち、いずれかの信号形式の信号をそれぞれ生成する。そして、送信装置1から、図2〜図5に示した第1〜第4の信号形式のうち、いずれかの信号形式の送信信号x1,x2が送信される。 As described above, according to the transmission device 1 of the embodiment of the present invention, the SC block configuration units 19-1 and 19-2 of the SC-MIMO modulation unit 10 add the CP to the data of the effective block, and the channel response When a predetermined UW (see FIGS. 2 to 5) for estimating is set as a pilot symbol and the first or second channel estimation method (see FIGS. 2 and 3) is used, the first UW By setting block information for identifying the block and the second block at the time of MIMO signal separation, signals in any one of the first to fourth signal formats shown in FIGS. Generate each. Then, the transmission device 1 transmits transmission signals x 1 and x 2 in any one of the first to fourth signal formats shown in FIGS.

本発明の実施形態では、チャネル応答を推定するためのUWとして、振幅が一定で自己相関特性の優れたChu系列またはFrank−Zadof系列を使用するようにした。これにより、UWは、周波数領域においても振幅が一定となり、SN比が均一となり、タイミングをずらした系列との相関を0とすることができ、受信側にて、精度高くチャネル応答を推定することが可能となる。つまり、送信系統間で異なるパイロット信号の相関が完全には0にならないことに起因して、チャネル推定の精度が低下するという従来の問題を解決することができる。   In the embodiment of the present invention, as a UW for estimating the channel response, a Chu sequence or a Frank-Zadof sequence having a constant amplitude and excellent autocorrelation characteristics is used. As a result, the UW has a constant amplitude even in the frequency domain, the S / N ratio is uniform, and the correlation with the sequence shifted in timing can be zero, and the channel response can be accurately estimated on the receiving side. Is possible. That is, it is possible to solve the conventional problem that the accuracy of channel estimation is reduced due to the fact that the correlation of pilot signals different between transmission systems does not become zero completely.

また、本発明の実施形態では、第1または第2のチャネル推定方法(図2、図3を参照)を用いる場合には、ブロック毎に、チャネル応答を推定するためのUWを配置しているため、高速なチャネル変動にも追従できる。つまり、タイムスロット毎にパイロットシンボルを配置する特許文献3よりも、UWが配置されたブロックの時間長が短いから、高速なチャネル変動時にチャネル応答の誤差が残るという従来の問題を解決することができる。   In the embodiment of the present invention, when the first or second channel estimation method (see FIGS. 2 and 3) is used, a UW for estimating a channel response is arranged for each block. Therefore, it can follow high-speed channel fluctuation. In other words, since the time length of the block in which the UW is arranged is shorter than that in Patent Document 3 in which the pilot symbol is arranged for each time slot, the conventional problem that the channel response error remains at the time of high-speed channel fluctuation can be solved. it can.

また、本発明の実施形態では、チャネル応答を推定するためのUWを、有効ブロックの1/8等の程度であるCPと同じ比較的短い長さに設定するようにした。さらに、連続する2つのUWを設定し、前半のUWはCPの役目を果たすようにした。これにより、CPの時間長(UWの時間長)内に収まる遅延波に対応してチャネル応答を推定することができる。したがって、UWは、比較的短い時間長内に収まる遅延波に対応可能なチャネル応答を推定するのに必要十分な長さのパイロット長であるから、伝送効率が良く、データ伝送のために多くの時間を割くことができる。つまり、パイロットシンボルの時間長が必要以上に長いことに起因して、伝送レートが低くなり伝送効率が低下するという従来の問題を解決することができる。   Further, in the embodiment of the present invention, the UW for estimating the channel response is set to the same relatively short length as the CP which is about 1/8 of the effective block. Furthermore, two consecutive UWs were set, and the first half UW played the role of CP. Thereby, the channel response can be estimated corresponding to the delayed wave that falls within the CP time length (UW time length). Therefore, since the UW is a pilot length that is long enough to estimate a channel response that can cope with a delayed wave that falls within a relatively short time length, the transmission efficiency is high and many data transmissions are required for data transmission. You can spend time. That is, it is possible to solve the conventional problem that the transmission rate is lowered and the transmission efficiency is lowered due to the time length of the pilot symbol being longer than necessary.

このように、SC−MIMO方式において、必要十分な時間長のパイロットシンボルを用いて、精度高くチャネル応答を推定することが可能となる。   In this way, in the SC-MIMO scheme, it is possible to estimate the channel response with high accuracy using pilot symbols having a necessary and sufficient time length.

〔受信装置〕
次に、図1に示した受信装置2について詳細に説明する。図7は、本発明の実施形態による受信装置2の構成例を示すブロック図である。この受信装置2は、図1のとおり、2本の受信アンテナ50−1,50−2、受信高周波部60−1,60−2及びSC−MIMO復調部70を備えている。尚、図7では、受信アンテナ50−2及び受信高周波部60−2は省略してある。
[Receiver]
Next, the receiving apparatus 2 shown in FIG. 1 will be described in detail. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of the receiving device 2 according to the embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the receiving device 2 includes two receiving antennas 50-1 and 50-2, receiving high-frequency units 60-1 and 60-2, and an SC-MIMO demodulating unit 70. In FIG. 7, the reception antenna 50-2 and the reception high-frequency unit 60-2 are omitted.

SC−MIMO復調部70は、AD変換部71−1,71−2、デジタル直交復調部72−1,72−2、帯域制限フィルタ73−1,73−2、ブロック同期部74−1,74−2、雑音電力検出部75−1,75−2、フーリエ変換部76−1,76−2、チャネル推定部77−1,77−2、周波数領域MIMO信号分離部78、逆フーリエ変換部79、判定/尤度計算部80、内デインタリーブ部81、内符号復号部82、外デインタリーブ部83、外符号復号部84、エネルギ逆拡散部85及びデータフレーム同期部86を備えている。尚、図7では、AD変換部71−2からチャネル推定部77−2までの構成部は省略してある。   The SC-MIMO demodulator 70 includes AD converters 71-1 and 71-2, digital orthogonal demodulators 72-1 and 72-2, band limiting filters 73-1 and 73-2, and block synchronizers 74-1 and 74. -2, noise power detection units 75-1 and 75-2, Fourier transform units 76-1 and 76-2, channel estimation units 77-1 and 77-2, a frequency domain MIMO signal separation unit 78, and an inverse Fourier transform unit 79 A determination / likelihood calculation unit 80, an inner deinterleaving unit 81, an inner code decoding unit 82, an outer deinterleaving unit 83, an outer code decoding unit 84, an energy despreading unit 85, and a data frame synchronization unit 86. In FIG. 7, components from the AD conversion unit 71-2 to the channel estimation unit 77-2 are omitted.

SC−MIMO復調部70に備えた受信アンテナ50−1、受信高周波部60−1、及びAD変換部71−1からチャネル推定部77−1までの構成部により、第1の受信系統である受信ブランチ#1が構成される。受信ブランチ#1の受信アンテナ50−1を介して、受信信号y1(t)が受信される。 The reception antenna 50-1, the reception high-frequency unit 60-1, and the components from the AD conversion unit 71-1 to the channel estimation unit 77-1 included in the SC-MIMO demodulation unit 70, receive the first reception system. Branch # 1 is configured. The reception signal y 1 (t) is received via the reception antenna 50-1 of the reception branch # 1.

図示しない受信アンテナ50−2、受信高周波部60−2、及びAD変換部71−2からチャネル推定部77−2までの構成部により、第2の受信系統である受信ブランチ#2が構成される。受信ブランチ#2の図示しない受信アンテナ50−2を介して、受信信号y2(t)が受信される。 A reception branch # 2 that is a second reception system is configured by a reception antenna 50-2, a reception high-frequency unit 60-2, and a configuration unit from the AD conversion unit 71-2 to the channel estimation unit 77-2 (not shown). . A reception signal y 2 (t) is received via a reception antenna 50-2 (not shown) of the reception branch # 2.

受信アンテナ50−1,50−2及び受信高周波部60−1,60−2は、図1にて説明済みであるから、ここでは説明を省略する。   Since the reception antennas 50-1 and 50-2 and the reception high-frequency units 60-1 and 60-2 have already been described with reference to FIG.

SC−MIMO復調部70における受信ブランチ#1のAD変換部71−1は、受信高周波部60−1から受信IF信号を入力し、受信IF信号であるアナログIF信号をデジタルIF信号に変換する。そして、AD変換部71−1は、デジタルIF信号をデジタル直交復調部72−1に出力する。受信ブランチ#2の図示しないAD変換部71−2は、AD変換部71−1と同様の処理を行う。   The AD conversion unit 71-1 of the reception branch # 1 in the SC-MIMO demodulation unit 70 receives the reception IF signal from the reception high frequency unit 60-1, and converts the analog IF signal that is the reception IF signal into a digital IF signal. Then, the AD conversion unit 71-1 outputs the digital IF signal to the digital quadrature demodulation unit 72-1. The AD conversion unit 71-2 (not shown) of the reception branch # 2 performs the same processing as the AD conversion unit 71-1.

デジタル直交復調部72−1は、AD変換部71−1からデジタルIF信号を入力し、デジタルIF信号にIFのキャリアを掛け合わせて直交復調し、ベースバンドの複素信号を生成する。そして、デジタル直交復調部72−1は、ベースバンドの複素信号を帯域制限フィルタ73−1に出力する。受信ブランチ#2の図示しないデジタル直交復調部72−2は、デジタル直交復調部72−1と同様の処理を行う。   The digital quadrature demodulator 72-1 receives the digital IF signal from the AD converter 71-1, multiplies the digital IF signal by the IF carrier, and performs quadrature demodulation to generate a baseband complex signal. Then, the digital orthogonal demodulator 72-1 outputs the baseband complex signal to the band limiting filter 73-1. The digital quadrature demodulation unit 72-2 (not shown) of the reception branch # 2 performs the same processing as the digital quadrature demodulation unit 72-1.

帯域制限フィルタ73−1は、デジタル直交復調部72−1からベースバンドの複素信号を入力し、ルートロールオフフィルタ等により帯域制限を行う。そして、帯域制限フィルタ73−1は、帯域制限後の信号をブロック同期部74−1に出力する。受信ブランチ#2の図示しない帯域制限フィルタ73−2は、帯域制限フィルタ73−1と同様の処理を行う。   The band limiting filter 73-1 receives the baseband complex signal from the digital quadrature demodulator 72-1, and performs band limiting by a root roll-off filter or the like. Then, the band limiting filter 73-1 outputs the band-limited signal to the block synchronization unit 74-1. The band limitation filter 73-2 (not shown) of the reception branch # 2 performs the same processing as the band limitation filter 73-1.

ブロック同期部74−1は、帯域制限フィルタ73−1から帯域制限後の信号を入力し、相関を求める同期処理により、ブロックの先頭を検出し、前述の第3または第4のチャネル推定方法を用いる場合、さらに、プリアンブルの先頭を検出する。そして、ブロック同期部74−1は、同期処理が行われた信号を雑音電力検出部75−1、フーリエ変換部76−1及びチャネル推定部77−1に出力する。   The block synchronizer 74-1 receives the band-limited signal from the band-limiting filter 73-1, detects the head of the block by a synchronization process for obtaining a correlation, and performs the above-described third or fourth channel estimation method. When used, the head of the preamble is further detected. Then, the block synchronization unit 74-1 outputs the signal subjected to the synchronization process to the noise power detection unit 75-1, the Fourier transform unit 76-1, and the channel estimation unit 77-1.

前述の第1または第2のチャネル推定方法を用いる場合、ブロック同期部74−1から、ブロックの先頭が検出された信号が出力される。また、前述の第3または第4のチャネル推定方法を用いる場合、ブロック同期部74−1から、プリアンブルの先頭及びブロックの先頭が検出された信号が出力される。受信ブランチ#2の図示しないブロック同期部74−2は、ブロック同期部74−1と同様の処理を行う。   When the first or second channel estimation method described above is used, a signal in which the head of the block is detected is output from the block synchronization unit 74-1. When the third or fourth channel estimation method described above is used, a signal in which the preamble head and the block head are detected is output from the block synchronization unit 74-1. The block synchronization unit 74-2 (not shown) of the reception branch # 2 performs the same processing as the block synchronization unit 74-1.

具体的には、ブロック同期部74−1は、帯域制限後の信号と既知信号であるUWとの間の相互相関を求める同期処理を行うことで、前述の第1または第2のチャネル推定方法を用いる場合、ブロックの先頭を検出する。また、ブロック同期部74−1は、前述の第3または第4のチャネル推定方法を用いる場合、プリアンブルの先頭を検出する。この場合、ブロック同期部74−1は、帯域制限後の信号に対し、繰り返し送られるUWまたはCPのスライディング相関を求める同期処理を行うことで、ブロックの先頭またはプリアンブルの先頭を検出するようにしてもよい。   Specifically, the block synchronization unit 74-1 performs the above-described first or second channel estimation method by performing a synchronization process for obtaining a cross-correlation between the band-limited signal and the known signal UW. When is used, the head of the block is detected. Further, when using the third or fourth channel estimation method described above, the block synchronization unit 74-1 detects the head of the preamble. In this case, the block synchronization unit 74-1 detects the beginning of the block or the beginning of the preamble by performing a synchronization process for obtaining a UW or CP sliding correlation that is repeatedly transmitted on the band-limited signal. Also good.

また、第1または第2のチャネル推定方法(図2、図3を参照)を用いた場合には、ブロック同期部74−1は、ブロックの先頭を検出した後、2つの連続するUWの直後(CPの直前)に挿入されたブロック情報を検出する。そして、ブロック同期部74−1は、ブロック情報に基づいて、当該ブロック(当該ブロック情報を含むブロック)が第1ブロックであるか、または第2ブロックであるかを判断する。前述のとおり、ブロック情報は、第1ブロックと第2ブロックとを、MIMOの信号分離が行われる前に識別することを可能とする情報であるから、ブロック同期部74−1は、ブロックを識別することができる。   When the first or second channel estimation method (see FIGS. 2 and 3) is used, the block synchronization unit 74-1 detects the head of the block and then immediately after two consecutive UWs. The block information inserted immediately before the CP is detected. Then, based on the block information, the block synchronization unit 74-1 determines whether the block (the block including the block information) is the first block or the second block. As described above, since the block information is information that makes it possible to identify the first block and the second block before MIMO signal separation is performed, the block synchronization unit 74-1 identifies the block. can do.

例えば、ブロック情報として、DBPSK変調された差動データが用いられた場合、ブロック同期部74−1は、現在のブロックにおいて検出したブロック情報の差動データに対し、2ブロック前に検出したブロック情報の差動データを基準にして差動復調する。そして、ブロック同期部74−1は、差動復調の結果が同位相(正)である場合、当該ブロックは第1ブロックであると判定し、差動復調の結果が逆位相(負)である場合、当該ブロックは第2ブロックであると判定する。そして、ブロック同期部74−1は、ブロックの先頭が検出され、かつブロックが識別された信号を、同期処理が行われた信号として出力する。   For example, when DBPSK-modulated differential data is used as block information, the block synchronization unit 74-1 detects block information detected two blocks before the block data differential data detected in the current block. Differential demodulation with reference to the differential data. Then, when the differential demodulation result is the same phase (positive), the block synchronization unit 74-1 determines that the block is the first block, and the differential demodulation result is the opposite phase (negative). In this case, it is determined that the block is the second block. Then, the block synchronization unit 74-1 outputs a signal in which the head of the block is detected and the block is identified as a signal subjected to synchronization processing.

雑音電力検出部75−1は、ブロック同期部74−1から同期処理が行われた信号を入力し、既知の処理にて当該信号に含まれる雑音電力、すなわち受信信号y1(t)に含まれる雑音電力n1を検出する。そして、雑音電力検出部75−1は、雑音電力n1を周波数領域MIMO信号分離部78に出力する。 The noise power detection unit 75-1 receives the signal subjected to the synchronization process from the block synchronization unit 74-1, and is included in the received signal y 1 (t) in the noise power included in the signal by a known process. The detected noise power n 1 is detected. Then, the noise power detection unit 75-1 outputs the noise power n 1 to the frequency domain MIMO signal separation unit 78.

受信ブランチ#2の図示しない雑音電力検出部75−2は、雑音電力検出部75−1と同様の処理を行うことで、受信信号y2(t)に含まれる雑音電力n2を検出し、雑音電力n2を周波数領域MIMO信号分離部78に出力する。 The noise power detection unit 75-2 (not shown) of the reception branch # 2 detects the noise power n 2 included in the reception signal y 2 (t) by performing the same processing as the noise power detection unit 75-1. The noise power n 2 is output to the frequency domain MIMO signal separation unit 78.

フーリエ変換部76−1は、ブロック同期部74−1から同期処理が行われた信号を入力し、入力した信号に含まれる有効ブロックのデータを検出し、当該有効ブロックのデータに対してFFTを行い、周波数領域の受信信号Y1(f)を生成する。そして、フーリエ変換部76−1は、周波数領域の受信信号Y1(f)を周波数領域MIMO信号分離部78に出力する。 The Fourier transform unit 76-1 receives the signal subjected to the synchronization process from the block synchronization unit 74-1, detects the data of the effective block included in the input signal, and performs FFT on the data of the effective block. To generate a reception signal Y 1 (f) in the frequency domain. Then, Fourier transform section 76-1 outputs frequency domain received signal Y 1 (f) to frequency domain MIMO signal separation section 78.

受信ブランチ#2の図示しないフーリエ変換部76−2は、フーリエ変換部76−1と同様の処理を行うことで、周波数領域の受信信号Y2(f)を生成し、周波数領域の受信信号Y2(f)を周波数領域MIMO信号分離部78に出力する。 The Fourier transform unit 76-2 (not shown) of the reception branch # 2 performs the same processing as the Fourier transform unit 76-1, thereby generating the frequency domain received signal Y 2 (f) and the frequency domain received signal Y. 2 (f) is output to the frequency domain MIMO signal separation unit 78.

チャネル推定部77−1は、ブロック同期部74−1から同期処理が行われた信号を入力し、入力した信号に含まれる連続する2つの受信UWを検出し、当該2つの受信UWのうち2番目の受信UWに基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f)を推定する。そして、チャネル推定部77−1は、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f)に所定の補間処理を施し、補間処理後の周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f)を周波数領域MIMO信号分離部78に出力する。補間処理については後述する。 The channel estimation unit 77-1 receives the signal subjected to the synchronization process from the block synchronization unit 74-1, detects two consecutive reception UWs included in the input signal, and 2 of the two reception UWs Based on the first received UW, channel responses H 11 (f) and H 12 (f) in the frequency domain are estimated. Then, the channel estimation unit 77-1 performs a predetermined interpolation process on the frequency domain channel responses H 11 (f) and H 12 (f), and the frequency domain channel responses H 11 (f) and H 11 after the interpolation process are performed. 12 (f) is output to the frequency domain MIMO signal separation unit 78. The interpolation process will be described later.

受信ブランチ#2の図示しないチャネル推定部77−2は、チャネル推定部77−1と同様の処理を行うことで、周波数領域のチャネル応答H21(f),H22(f)を推定し、周波数領域のチャネル応答H21(f),H22(f)を周波数領域MIMO信号分離部78に出力する。 A channel estimation unit 77-2 (not shown) of the reception branch # 2 performs processing similar to that of the channel estimation unit 77-1, thereby estimating channel responses H 21 (f) and H 22 (f) in the frequency domain, The frequency domain channel responses H 21 (f) and H 22 (f) are output to the frequency domain MIMO signal separator 78.

(第1の信号形式/第1のチャネル推定方法を用いる場合)
図2に示した第1の信号形式を用いる場合について説明する。チャネル推定部77−1は、図2に示した送信信号x1,x2における第1の信号形式の信号が多重された受信信号y1のうち、第1ブロックの受信UW及び第2ブロックの受信UWに基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f)を推定する。また、チャネル推定部77−2は、図2に示した送信信号x1,x2における第1の信号形式の信号が多重された受信信号y2のうち、第1ブロックの受信UW及び第2ブロックの受信UWに基づいて、周波数領域のチャネル応答H21(f),H22(f)を推定する。尚、前述のとおり、第1ブロック及び第2ブロックの識別は、ブロック同期部74−1,74−2により既になされている。
(When using the first signal format / first channel estimation method)
A case where the first signal format shown in FIG. 2 is used will be described. The channel estimation unit 77-1 receives the reception UW of the first block and the second block of the reception signal y 1 in which the signals of the first signal format in the transmission signals x 1 and x 2 shown in FIG. 2 are multiplexed. Based on the received UW, frequency domain channel responses H 11 (f) and H 12 (f) are estimated. The channel estimation unit 77-2, among the transmission signals x 1, the received signal signal of the first signal format is multiplexed in the x 2 y 2 shown in FIG. 2, the received UW, and the second of the first block Based on the received UW of the block, frequency domain channel responses H 21 (f), H 22 (f) are estimated. As described above, the first block and the second block have already been identified by the block synchronization units 74-1 and 74-2.

具体的には、チャネル推定部77−1は、第1ブロックの2つの受信UWのうち2番目の受信UWと、第2ブロックの2つの受信UWのうち2番目の受信UWとの和(加算結果)に対しFFTを行う。そして、チャネル推定部77−1は、受信UWのFFT結果と送信UWをFFTした結果(参照信号)とに基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f)を推定する。 Specifically, the channel estimation unit 77-1 adds (adds) the second received UW of the two received UWs in the first block and the second received UW of the two received UWs in the second block. Perform FFT on the result. Then, the channel estimation unit 77-1 estimates the channel response H 11 (f) in the frequency domain based on the FFT result of the reception UW and the result (reference signal) of FFT of the transmission UW.

チャネル推定部77−1は、第1ブロックの2つの受信UWのうち2番目の受信UWと、第2ブロックの2つの受信UWのうち2番目の受信UWとの差(減算結果)に対しFFTを行う。そして、チャネル推定部77−1は、受信UWのFFT結果と送信UWの参照信号とに基づいて、周波数領域のチャネル応答H12(f)を推定する。 The channel estimation unit 77-1 performs FFT on the difference (subtraction result) between the second received UW of the two received UWs of the first block and the second received UW of the two received UWs of the second block. I do. Then, the channel estimation unit 77-1 estimates the frequency domain channel response H 12 (f) based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW.

つまり、チャネル推定部77−1は、第1ブロック及び第2ブロックの受信UWと各送信系統に割り当てた直交符号とを掛け合わせた結果(ブロック毎に乗算し、乗算結果をブロック間で加算した結果)に対しFFTを行う。そして、チャネル推定部77−1は、受信UWのFFT結果と、送信UWの参照信号とに基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f)を推定する。 That is, the channel estimation unit 77-1 multiplies the reception UW of the first block and the second block and the orthogonal code assigned to each transmission system (multiply for each block, and adds the multiplication results between the blocks) Perform FFT on the result. Then, the channel estimation unit 77-1 estimates the frequency domain channel responses H 11 (f) and H 12 (f) based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW.

チャネル推定部77−2は、チャネル推定部77−1と同様の処理を行うことで、周波数領域のチャネル応答H21(f),H22(f)を推定する。 The channel estimation unit 77-2 estimates the frequency domain channel responses H 21 (f) and H 22 (f) by performing the same processing as the channel estimation unit 77-1.

(第2の信号形式/第2のチャネル推定方法を用いる場合)
図3に示した第2の信号形式を用いる場合について説明する。チャネル推定部77−1は、図3に示した送信信号x1,x2における第2の信号形式の信号が多重された受信信号y1のうち、第1ブロックの受信UW及び第2ブロックの受信UWに基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f)を推定する。また、チャネル推定部77−2は、図3に示した送信信号x1,x2における第2の信号形式の信号が多重された受信信号y2のうち、第1ブロックの受信UW及び第2ブロックの受信UWに基づいて、周波数領域のチャネル応答H21(f),H22(f)を推定する。尚、前述のとおり、第1ブロック及び第2ブロックの識別は、ブロック同期部74−1,74−2により既になされている。
(When using the second signal format / second channel estimation method)
A case where the second signal format shown in FIG. 3 is used will be described. The channel estimation unit 77-1 receives the reception UW of the first block and the second block of the reception signal y 1 in which the signals of the second signal format in the transmission signals x 1 and x 2 shown in FIG. 3 are multiplexed. Based on the received UW, frequency domain channel responses H 11 (f) and H 12 (f) are estimated. The channel estimation unit 77-2, of the received signal y 2 in which the second signal of the signal format in the transmission signal x 1, x 2 are multiplexed as shown in FIG. 3, the received UW, and the second of the first block Based on the received UW of the block, frequency domain channel responses H 21 (f), H 22 (f) are estimated. As described above, the first block and the second block have already been identified by the block synchronization units 74-1 and 74-2.

具体的には、チャネル推定部77−1は、第1ブロックの2つの受信UWのうち2番目の受信UWに対しFFTを行い、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f)を推定する。また、チャネル推定部77−1は、第2ブロックの2つの受信UWのうち2番目の受信UWに対しFFTを行い、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、周波数領域のチャネル応答H12(f)を推定する。 Specifically, the channel estimation unit 77-1 performs FFT on the second received UW of the two received UWs of the first block, and based on the FFT result of the received UW and the reference signal of the transmitted UW, the frequency Estimate the channel response H 11 (f) of the region. Further, the channel estimation unit 77-1 performs FFT on the second received UW of the two received UWs in the second block, and based on the FFT result of the received UW and the reference signal of the transmitted UW, the channel in the frequency domain Estimate the response H 12 (f).

チャネル推定部77−2は、チャネル推定部77−1と同様の処理を行うことで、周波数領域のチャネル応答H21(f),H22(f)を推定する。 The channel estimation unit 77-2 estimates the frequency domain channel responses H 21 (f) and H 22 (f) by performing the same processing as the channel estimation unit 77-1.

(第3のチャネル推定方法/第3のチャネル推定方法を用いる場合)
図4に示した第3の信号形式を用いる場合について説明する。チャネル推定部77−1は、図4に示した送信信号x1,x2における第3の信号形式の信号が多重された受信信号y1のうち、プリアンブル1の受信UW及びプリアンブル2の受信UWに基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f)を推定する。また、チャネル推定部77−2は、図4に示した送信信号x1,x2における第3の信号形式の信号が多重された受信信号y2のうち、プリアンブル1の受信UW及びプリアンブル2の受信UWに基づいて、周波数領域のチャネル応答H21(f),H22(f)を推定する。
(When using third channel estimation method / third channel estimation method)
A case where the third signal format shown in FIG. 4 is used will be described. The channel estimation unit 77-1 receives the preamble 1 reception UW and the preamble 2 reception UW among the reception signals y 1 in which the signals of the third signal format in the transmission signals x 1 and x 2 shown in FIG. 4 are multiplexed. Is used to estimate the frequency domain channel responses H 11 (f), H 12 (f). The channel estimation unit 77-2, of the received signal y 2 in which the signal of the third signal format of the transmission signals x 1, x 2 shown in FIG. 4 are multiplexed, the preamble 1 reception UW and preamble 2 Based on the received UW, frequency domain channel responses H 21 (f) and H 22 (f) are estimated.

具体的には、チャネル推定部77−1は、プリアンブル1の2つの受信UWのうち2番目の受信UWと、プリアンブル2の2つの受信UWのうち2番目の受信UWとの和(加算結果)に対しFFTを行う。そして、チャネル推定部77−1は、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f)を推定する。 Specifically, channel estimation unit 77-1 sums the second received UW of the two received UWs of preamble 1 and the second received UW of the two received UWs of preamble 2 (addition result). FFT is performed on the. Then, the channel estimation unit 77-1 estimates the channel response H 11 (f) in the frequency domain based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW.

チャネル推定部77−1は、プリアンブル1の2つの受信UWのうち2番目の受信UWと、プリアンブル2の2つの受信UWのうち2番目の受信UWとの差(減算結果)に対しFFTを行う。そして、チャネル推定部77−1は、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、周波数領域のチャネル応答H12(f)を推定する。 Channel estimation section 77-1 performs FFT on the difference (subtraction result) between the second received UW of the two received UWs of preamble 1 and the second received UW of the two received UWs of preamble 2. . Then, the channel estimation unit 77-1 estimates the channel response H 12 (f) in the frequency domain based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW.

つまり、チャネル推定部77−1は、プリアンブル1及びプリアンブル2の受信UWと各送信系統に割り当てた直交符号とを掛け合わせた結果(プリアンブル毎に乗算し、乗算結果をプリアンブル間で加算した結果)に対しFFTを行う。そして、チャネル推定部77−1は、受信UWのFFT結果と、送信UWの参照信号とに基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f)を推定する。 That is, channel estimation section 77-1 multiplies the received UW of preamble 1 and preamble 2 and the orthogonal code assigned to each transmission system (the result of multiplying for each preamble and adding the multiplication result between the preambles). FFT is performed on the. Then, the channel estimation unit 77-1 estimates the frequency domain channel responses H 11 (f) and H 12 (f) based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW.

チャネル推定部77−2は、チャネル推定部77−1と同様の処理を行うことで、周波数領域のチャネル応答H21(f),H22(f)を推定する。 The channel estimation unit 77-2 estimates the frequency domain channel responses H 21 (f) and H 22 (f) by performing the same processing as the channel estimation unit 77-1.

(第4のチャネル推定方法/第4のチャネル推定方法を用いる場合)
図5に示した第4の信号形式を用いる場合について説明する。チャネル推定部77−1は、図5に示した送信信号x1,x2における第4の信号形式の信号が多重された受信信号y1のうち、プリアンブル1の受信UW及びプリアンブル2の受信UWに基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f)を推定する。また、チャネル推定部77−2は、図5に示した送信信号x1,x2における第4の信号形式の信号が多重された受信信号y2のうち、プリアンブル1の受信UW及びプリアンブル2の受信UWに基づいて、周波数領域のチャネル応答H21(f),H22(f)を推定する。
(When using the fourth channel estimation method / fourth channel estimation method)
A case where the fourth signal format shown in FIG. 5 is used will be described. The channel estimation unit 77-1 receives the preamble U1 reception UW and the preamble U2 reception UW among the reception signals y 1 in which the signals of the fourth signal format in the transmission signals x 1 and x 2 shown in FIG. 5 are multiplexed. Is used to estimate the frequency domain channel responses H 11 (f), H 12 (f). The channel estimation unit 77-2, of the received signal y 2 in which the signal of the fourth signal format of the transmission signals x 1, x 2 shown in FIG. 5 are multiplexed, preamble 1 reception UW and preamble 2 Based on the received UW, frequency domain channel responses H 21 (f) and H 22 (f) are estimated.

具体的には、チャネル推定部77−1は、プリアンブル1の2つの受信UWのうち2番目の受信UWに対しFFTを行い、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f)を推定する。また、チャネル推定部77−1は、プリアンブル2の2つの受信UWのうち2番目の受信UWに対しFFTを行い、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、周波数領域のチャネル応答H12(f)を推定する。 Specifically, the channel estimation unit 77-1 performs FFT on the second received UW of the two received UWs of the preamble 1, and based on the FFT result of the received UW and the reference signal of the transmitted UW, the frequency domain Channel response H 11 (f). Further, the channel estimation unit 77-1 performs FFT on the second received UW of the two received UWs of the preamble 2, and based on the FFT result of the received UW and the reference signal of the transmitted UW, the frequency domain channel response Estimate H 12 (f).

チャネル推定部77−2は、チャネル推定部77−1と同様の処理を行うことで、周波数領域のチャネル応答H21(f),H22(f)を推定する。 The channel estimation unit 77-2 estimates the frequency domain channel responses H 21 (f) and H 22 (f) by performing the same processing as the channel estimation unit 77-1.

前述のとおり、UWの長さは、有効ブロック(図2〜図5を参照)の長さの1/8等である。このため、UWに基づいて推定された周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f),H21(f),H22(f)の周波数間隔は、有効ブロックの周波数領域の信号成分よりも長くなる。 As described above, the length of UW is 1/8 of the length of the effective block (see FIGS. 2 to 5). For this reason, the frequency interval of the frequency domain channel responses H 11 (f), H 12 (f), H 21 (f), and H 22 (f) estimated based on UW is the signal in the frequency domain of the effective block. Longer than the ingredients.

そこで、チャネル推定部77−1,77−2は、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f),H21(f),H22(f)の周波数間隔を、有効ブロックの周波数領域の信号成分と同等にするために、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f),H21(f),H22(f)に補間処理を施す。そして、補間処理後の周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f),H21(f),H22(f)が、周波数領域MIMO信号分離部78に出力される。 Therefore, the channel estimation units 77-1 and 77-2 set the frequency interval of the frequency domain channel responses H 11 (f), H 12 (f), H 21 (f), and H 22 (f) to the effective block. In order to equalize the frequency domain signal components, interpolation processing is performed on the frequency domain channel responses H 11 (f), H 12 (f), H 21 (f), and H 22 (f). Then, the frequency domain channel responses H 11 (f), H 12 (f), H 21 (f), and H 22 (f) after the interpolation processing are output to the frequency domain MIMO signal separation unit 78.

図7に戻って、周波数領域MIMO信号分離部78は、受信ブランチ#1の雑音電力検出部75−1から雑音電力n1を、フーリエ変換部76−1から周波数領域の受信信号Y1(f)を、チャネル推定部77−1から周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f)をそれぞれ入力する。また、周波数領域MIMO信号分離部78は、受信ブランチ#2の雑音電力検出部75−2から雑音電力n2を、フーリエ変換部76−2から周波数領域の受信信号Y2(f)を、チャネル推定部77−2から周波数領域のチャネル応答H21(f),H22(f)をそれぞれ入力する。 Returning to FIG. 7, the frequency domain MIMO signal separation unit 78 receives the noise power n 1 from the noise power detection unit 75-1 of the reception branch # 1, and receives the frequency domain reception signal Y 1 (f from the Fourier transform unit 76-1. ) Are input from the channel estimation unit 77-1 as frequency domain channel responses H 11 (f) and H 12 (f), respectively. Further, the frequency domain MIMO signal separation unit 78 receives the noise power n 2 from the noise power detection unit 75-2 of the reception branch # 2, the frequency domain reception signal Y 2 (f) from the Fourier transform unit 76-2, and the channel. Frequency domain channel responses H 21 (f) and H 22 (f) are input from the estimation unit 77-2.

周波数領域MIMO信号分離部78は、雑音電力n1,n2、周波数領域の受信信号Y1(f),Y2(f)及びチャネル応答H11(f),H12(f),H21(f),H22(f)に基づいて、ZFアルゴリズムまたはMMSEアルゴリズムにより、MIMOの信号分離を行う。そして、周波数領域MIMO信号分離部78は、周波数領域の送信信号X1(f),X2(f)を推定する。そして、周波数領域MIMO信号分離部78は、周波数領域の送信信号X1(f),X2(f)を逆フーリエ変換部79に出力する。 The frequency domain MIMO signal separation unit 78 includes noise powers n 1 and n 2 , frequency domain received signals Y 1 (f) and Y 2 (f), and channel responses H 11 (f), H 12 (f), and H 21. Based on (f) and H 22 (f), MIMO signal separation is performed by the ZF algorithm or the MMSE algorithm. Then, the frequency domain MIMO signal separation unit 78 estimates the frequency domain transmission signals X 1 (f) and X 2 (f). The frequency domain MIMO signal separation unit 78 then outputs the frequency domain transmission signals X 1 (f) and X 2 (f) to the inverse Fourier transform unit 79.

逆フーリエ変換部79は、周波数領域MIMO信号分離部78から周波数領域の送信信号X1(f),X2(f)を入力し、周波数領域の送信信号X1(f),X2(f)にIFFTを行い、時間領域の送信信号x1(t),x2(t)を生成する。そして、逆フーリエ変換部79は、時間領域の送信信号x1(t),x2(t)を判定/尤度計算部80に出力する。 The inverse Fourier transform unit 79 receives the frequency domain transmission signals X 1 (f) and X 2 (f) from the frequency domain MIMO signal separation unit 78 and receives the frequency domain transmission signals X 1 (f) and X 2 (f ) To generate time-domain transmission signals x 1 (t) and x 2 (t). Then, the inverse Fourier transform unit 79 outputs the time domain transmission signals x 1 (t) and x 2 (t) to the determination / likelihood calculation unit 80.

判定/尤度計算部80は、逆フーリエ変換部79から時間領域の送信信号x1(t),x2(t)を入力し、時間領域の送信信号x1(t),x2(t)と既知の送信信号とを比較して、最も近い送信信号を判定する。または、判定/尤度計算部80は、時間領域の送信信号x1(t),x2(t)に対し、ビット尤度(ビット毎に0か1かの確からしさ)を計算する。そして、判定/尤度計算部80は、判定または計算後の信号を内デインタリーブ部81に出力する。 The determination / likelihood calculation unit 80 receives the time domain transmission signals x 1 (t) and x 2 (t) from the inverse Fourier transform unit 79, and the time domain transmission signals x 1 (t) and x 2 (t ) And a known transmission signal to determine the closest transmission signal. Alternatively, the determination / likelihood calculation unit 80 calculates the bit likelihood (probability of 0 or 1 for each bit) for the transmission signals x 1 (t) and x 2 (t) in the time domain. Then, the determination / likelihood calculation unit 80 outputs the signal after determination or calculation to the internal deinterleaving unit 81.

内デインタリーブ部81は、判定/尤度計算部80から判定または計算後の信号を入力し、図6に示した内インタリーブ部17−1,17−2の逆の処理を行うことで、内デインタリーブを行う。そして、内デインタリーブ部81は、内デインタリーブ後の信号を内符号復号部82に出力する。   The inner deinterleaving unit 81 receives the signal after the determination or calculation from the determination / likelihood calculating unit 80 and performs the reverse processing of the inner interleaving units 17-1 and 17-2 shown in FIG. Perform deinterleaving. Then, the inner deinterleaving unit 81 outputs the signal after the inner deinterleaving to the inner code decoding unit 82.

内符号復号部82は、内デインタリーブ部81から内デインタリーブ後の信号を入力し、図6に示した内符号符号化部15に対応して、誤り訂正符号の内符号復号を行う。そして、内符号復号部82は、内符号復号後の信号を外デインタリーブ部83に出力する。   The inner code decoding unit 82 receives the signal after the inner deinterleaving from the inner deinterleaving unit 81, and performs inner code decoding of the error correction code corresponding to the inner code encoding unit 15 shown in FIG. Then, the inner code decoding unit 82 outputs the signal after inner code decoding to the outer deinterleaving unit 83.

外デインタリーブ部83は、内符号復号部82から内符号復号後の信号を入力し、図6に示した外インタリーブ部14の逆の処理を行うことで、外デインタリーブを行う。そして、外デインタリーブ部83は、外デインタリーブ後の信号を外符号復号部84に出力する。   The outer deinterleaving unit 83 receives the signal after inner code decoding from the inner code decoding unit 82 and performs the reverse processing of the outer interleaving unit 14 shown in FIG. 6 to perform outer deinterleaving. Then, the outer deinterleaving unit 83 outputs the signal after the outer deinterleaving to the outer code decoding unit 84.

外符号復号部84は、外デインタリーブ部83から外デインタリーブ後の信号を入力し、図6に示した外符号符号化部13に対応して、誤り訂正符号の外符号復号を行う。そして、外符号復号部84は、外符号復号後の信号をエネルギ逆拡散部85に出力する。   The outer code decoding unit 84 receives the signal after the outer deinterleaving from the outer deinterleaving unit 83, and performs outer code decoding of the error correction code corresponding to the outer code coding unit 13 shown in FIG. Then, outer code decoding section 84 outputs the signal after outer code decoding to energy despreading section 85.

エネルギ逆拡散部85は、外符号復号部84から外符号復号後の信号を入力し、図6に示したエネルギ拡散部12にて用いた同じ擬似ランダム符号との排他的論理和の演算を行い、元のデータパケットに戻す。そして、エネルギ逆拡散部85は、元に戻したデータパケットをデータフレーム同期部86に出力する。   The energy despreading unit 85 inputs the signal after outer code decoding from the outer code decoding unit 84, and performs an exclusive OR operation with the same pseudorandom code used in the energy spreading unit 12 shown in FIG. Return to the original data packet. Then, the energy despreading unit 85 outputs the restored data packet to the data frame synchronization unit 86.

データフレーム同期部86は、エネルギ逆拡散部85からデータパケットを入力し、図6に示したデータフレーム同期部11の逆の処理を行うことで、データフレームの構成を元に戻し、元の情報を生成する。そして、データフレーム同期部86は、元の情報を出力する。   The data frame synchronization unit 86 receives the data packet from the energy despreading unit 85 and performs the reverse processing of the data frame synchronization unit 11 shown in FIG. 6 to restore the data frame configuration to the original information. Is generated. Then, the data frame synchronization unit 86 outputs the original information.

以上のように、本発明の実施形態の受信装置2によれば、SC−MIMO復調部70のブロック同期部74−1,74−2は、受信信号y1,y2に対し相関を求める同期処理により、ブロックの先頭を検出し、プリアンブルの先頭を検出する。また、ブロック同期部74−1,74−2は、第1または第2のチャネル推定方法(図2、図3を参照)を用いる場合、ブロック情報を検出し、ブロック情報に基づいて、当該ブロックが第1ブロックであるか、または第2ブロックであるかを判断する。 As described above, according to the receiving device 2 of the embodiment of the present invention, the block synchronization units 74-1 and 74-2 of the SC-MIMO demodulation unit 70 are synchronized to obtain correlations with respect to the received signals y 1 and y 2. By processing, the head of the block is detected, and the head of the preamble is detected. Further, when using the first or second channel estimation method (see FIGS. 2 and 3), the block synchronization units 74-1 and 74-2 detect block information, and based on the block information, the block Is a first block or a second block.

チャネル推定部77−1,77−2は、第1または第2のチャネル推定方法(図2、図3を参照)を用いる場合、第1ブロックの受信UW及び第2ブロックの受信UWに基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f),H21(f),H22(f)を推定する。また、チャネル推定部77−1,77−2は、第3または第4のチャネル推定方法(図4、図5を参照)を用いた場合、プリアンブル1の受信UW及びプリアンブル2の受信UWに基づいて、周波数領域のチャネル応答H11(f),H12(f),H21(f),H22(f)を推定する。 When using the first or second channel estimation method (see FIGS. 2 and 3), the channel estimation units 77-1 and 77-2 are based on the reception UW of the first block and the reception UW of the second block. The frequency domain channel responses H 11 (f), H 12 (f), H 21 (f), and H 22 (f) are estimated. Further, when the third or fourth channel estimation method (see FIGS. 4 and 5) is used, the channel estimation units 77-1 and 77-2 are based on the reception UW of the preamble 1 and the reception UW of the preamble 2. Thus, frequency domain channel responses H 11 (f), H 12 (f), H 21 (f), and H 22 (f) are estimated.

本発明の実施形態では、チャネル応答を推定するためのUWとして、Chu系列またはFrank−Zadof系列を使用するようにした。これにより、送信系統間の相関を0とすることができ、精度高くチャネル応答を推定することが可能となる。つまり、送信系統間で相関が完全には0にならないことに起因して、チャネル推定の精度が低下するという従来の問題を解決することができる。   In the embodiment of the present invention, the Chu sequence or the Frank-Zadof sequence is used as the UW for estimating the channel response. Thereby, the correlation between transmission systems can be set to 0, and the channel response can be estimated with high accuracy. That is, it is possible to solve the conventional problem that the accuracy of channel estimation is reduced due to the fact that the correlation between transmission systems does not become completely zero.

また、本発明の実施形態では、第1または第2のチャネル推定方法(図2、図3を参照)を用いる場合には、ブロック毎に、チャネル応答を推定するためのUWを配置しているため、高速なチャネル変動にも追従できる。つまり、タイムスロット毎にパイロットシンボルを配置する特許文献3よりも、UWが配置されたブロックの時間長が短いから、高速なチャネル変動時にチャネル応答の誤差が残るという従来の問題を解決することができる。   In the embodiment of the present invention, when the first or second channel estimation method (see FIGS. 2 and 3) is used, a UW for estimating a channel response is arranged for each block. Therefore, it can follow high-speed channel fluctuation. In other words, since the time length of the block in which the UW is arranged is shorter than that in Patent Document 3 in which the pilot symbol is arranged for each time slot, the conventional problem that the channel response error remains at the time of high-speed channel fluctuation can be solved. it can.

また、本発明の実施形態では、チャネル応答を推定するためのUWが、有効ブロックの1/8等の程度であるCPと同じ比較的短い長さに設定され、さらに、連続した2つのUWが設定され、前半のUWはCPの役目を果たすようにした。これにより、CPの時間長(UWの時間長)内に収まる遅延波に対応してチャネル応答を推定することができる。したがって、UWは、比較的短い時間長内に収まる遅延波に対応可能なチャネル応答を推定するのに必要十分な長さのパイロット長であるから、伝送効率が良く、データ伝送のために多くの時間を割くことができる。つまり、パイロットシンボルの時間長が必要以上に長いことに起因して、伝送レートが低くなり伝送効率が低下するという従来の問題を解決することができる。   In the embodiment of the present invention, the UW for estimating the channel response is set to the same relatively short length as the CP, which is about 1/8 of the effective block, and two consecutive UWs The first half of the UW played the role of CP. Thereby, the channel response can be estimated corresponding to the delayed wave that falls within the CP time length (UW time length). Therefore, since the UW is a pilot length that is long enough to estimate a channel response that can cope with a delayed wave that falls within a relatively short time length, the transmission efficiency is high and many data transmissions are required for data transmission. You can spend time. That is, it is possible to solve the conventional problem that the transmission rate decreases and the transmission efficiency decreases due to the time length of the pilot symbol being longer than necessary.

このように、SC−MIMO方式において、必要十分な時間長のパイロットシンボルを用いて、精度高くチャネル応答を推定することが可能となる。   In this way, in the SC-MIMO scheme, it is possible to estimate the channel response with high accuracy using pilot symbols having a necessary and sufficient time length.

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、図1に示した本発明の実施形態は、2送信2受信の2×2SC−MIMO方式を用いた例である。本発明は、2送信2受信の2×2SC−MIMO方式に適用があるだけでなく、その他のSC−MIMO方式にも適用がある。要するに、本発明は、複数の送信アンテナ及び単数または複数の受信アンテナに対応したSC−MIMO方式に適用がある。   The present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the technical idea thereof. For example, the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is an example using a 2 × 2 SC-MIMO scheme of 2 transmissions and 2 receptions. The present invention is applicable not only to the 2 × 2 SC-MIMO scheme with two transmissions and two receptions, but also to other SC-MIMO schemes. In short, the present invention is applicable to an SC-MIMO system corresponding to a plurality of transmission antennas and a single or a plurality of reception antennas.

また、複数の送信アンテナ及び単数または複数の受信アンテナに対応したSC−MIMO方式において、送信アンテナ数(送信ブランチ数、送信系統数)をn(nは2以上の整数)とし、受信アンテナ数(受信ブランチ数、受信系統数)をm(mを1以上の整数)とする。   In the SC-MIMO scheme corresponding to a plurality of transmission antennas and a single or a plurality of reception antennas, the number of transmission antennas (the number of transmission branches and the number of transmission systems) is n (n is an integer of 2 or more), and the number of reception antennas ( The number of reception branches and the number of reception systems is m (m is an integer of 1 or more).

第1のチャネル推定方法を用いる場合、送信装置1のSC−MIMO変調部10は、複数の送信系統において直交する長さがn以上の直交符号を用いて、その直交符号の長さと同じ数のブロックにわたって、2つの連続するUWに対しその直交符号を掛ける(乗算する)ことで、直交符号を反映した2つの連続するUWを設定する。   When the first channel estimation method is used, the SC-MIMO modulation unit 10 of the transmission device 1 uses orthogonal codes whose orthogonal length is n or more in a plurality of transmission systems, and has the same number as the length of the orthogonal codes. By multiplying (multiplying) two consecutive UWs by the orthogonal code over the block, two consecutive UWs reflecting the orthogonal code are set.

図9は、送信アンテナ数が4(n=4)の場合における第1の信号形式を説明する図である。例えば、送信アンテナ数が4(n=4)の場合、直交符号として、長さが4の(1,1,1,1)、(1,−1,1、−1)、(1,1,−1,−1)、(1,−1,−1,1)を用いる。   FIG. 9 is a diagram illustrating a first signal format when the number of transmission antennas is 4 (n = 4). For example, when the number of transmitting antennas is 4 (n = 4), (1, 1, 1, 1), (1, -1, 1, -1), (1, 1) having a length of 4 as orthogonal codes. , -1, -1), (1, -1, -1, 1).

図9に示すように、SC−MIMO変調部10は、送信信号xに対し、第1ブロックから第4ブロックまでの2つの連続するUWを同位相に設定する。また、SC−MIMO変調部10は、送信信号x2に対し、第1ブロックと第3ブロックの2つの連続するUWを同位相に、第2ブロックと第4ブロックの2つの連続するUWを逆位相に設定する。また、SC−MIMO変調部10は、送信信号x3に対し、第1ブロックと第2ブロックの2つの連続するUWを同位相に、第3ブロックと第4ブロックの2つの連続するUWを逆位相に設定する。また、SC−MIMO変調部10は、送信信号xに対し、第1ブロックと第4ブロックの2つの連続するUWを同位相に、第2ブロックと第3ブロックの2つの連続するUWを逆位相に設定する。 As shown in FIG. 9, SC-MIMO modulation unit 10, to the transmission signal x 1, sets two consecutive UW from the first block to the fourth block in the same phase. Further, the SC-MIMO modulation unit 10 reverses the two consecutive UWs of the second block and the fourth block with respect to the transmission signal x 2 with the two consecutive UWs of the first block and the third block in the same phase. Set to phase. Further, the SC-MIMO modulation unit 10 reverses two consecutive UWs of the third block and the fourth block with the same phase of the two consecutive UWs of the first block and the second block with respect to the transmission signal x 3. Set to phase. Further, SC-MIMO modulation unit 10, to the transmission signal x 4, two consecutive UW of the first block and the fourth block in the same phase, reverse two consecutive UW of the second block and the third block Set to phase.

受信装置2のSC−MIMO復調部70は、第1ブロックから第4ブロックまでの受信UWと各送信系統に割り当てた直交符号とを掛け合わせた結果(ブロック毎に乗算し、乗算結果をブロック間で加算した結果)に対しFFTを行う。そして、SC−MIMO復調部70は、受信UWのFFT結果と、送信UWの参照信号とに基づいて、周波数領域のチャネル応答を推定する。   The SC-MIMO demodulator 70 of the receiver 2 multiplies the received UWs from the first block to the fourth block and the orthogonal code assigned to each transmission system (multiplies each block, and multiplies the multiplication result between blocks). FFT is performed on the result of addition in (1). Then, the SC-MIMO demodulator 70 estimates the channel response in the frequency domain based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW.

第2のチャネル推定方法を用いる場合、送信装置1のSC−MIMO変調部10は、各ブロックについて、送信信号x1,・・,xnのうちの1つの送信信号であって、他のブロックとは異なる送信信号に対し(送信信号x1,・・,xnの各送信系統のうちの1つの送信系統であって、他のブロックとは異なる送信系統に対し)、2つの連続するUWを設定する。そして、SC−MIMO変調部10は、その他の送信信号に対し、2つの連続するUWの位置にヌルデータを設定する。 When using the second channel estimation method, SC-MIMO modulation unit 10 of the transmitting apparatus 1, for each block, the transmission signal x 1, · ·, a single transmission signal of x n, other blocks Two consecutive UWs (for one transmission system of the transmission systems of transmission signals x 1 ,..., X n and different transmission systems from other blocks) Set. Then, SC-MIMO modulation section 10 sets null data at two consecutive UW positions for other transmission signals.

図10は、送信アンテナ数が4(n=4)の場合における第2の信号形式を説明する図である。例えば、送信アンテナ数が4(n=4)の場合、図10に示すように、SC−MIMO変調部10は、第1ブロックについて、送信信号x1に対し、2つの連続するUWを設定し、送信信号x2,x3,xに対し、2つの連続するUWの位置にヌルデータを設定する。そして、SC−MIMO変調部10は、第2ブロックについて、送信信号x2に対し、2つの連続するUWを設定し、送信信号x1,x3,x4に対し、2つの連続するUWの位置にヌルデータを設定する。そして、SC−MIMO変調部10は、第3ブロックについて、送信信号x3に対し、2つの連続するUWを設定し、送信信号x1,x2,x4に対し、2つの連続するUWの位置にヌルデータを設定する。さらに、SC−MIMO変調部10は、第4ブロックについて、送信信号x4に対し、2つの連続するUWを設定し、送信信号x1,x2,x3に対し、2つの連続するUWの位置にヌルデータを設定する。 FIG. 10 is a diagram illustrating a second signal format when the number of transmission antennas is 4 (n = 4). For example, when the number of transmission antennas is 4 (n = 4), as shown in FIG. 10, the SC-MIMO modulation unit 10 sets two consecutive UWs for the transmission signal x 1 for the first block. Null data is set at two consecutive UW positions for the transmission signals x 2 , x 3 , and x 4 . Then, the SC-MIMO modulation unit 10 sets two continuous UWs for the transmission signal x 2 for the second block, and sets two continuous UWs for the transmission signals x 1 , x 3 , and x 4 . Set null data to the position. Then, the SC-MIMO modulation unit 10 sets two consecutive UWs for the transmission signal x 3 for the third block, and sets two consecutive UWs for the transmission signals x 1 , x 2 , and x 4 . Set null data to the position. Further, the SC-MIMO modulation unit 10 sets two consecutive UWs for the transmission signal x 4 for the fourth block, and sets two consecutive UWs for the transmission signals x 1 , x 2 , and x 3 . Set null data to the position.

受信装置2のSC−MIMO復調部70は、各ブロックの受信UWに対しFFTを行い、受信UWのFFT結果及び送信UWの参照信号に基づいて、周波数領域のチャネル応答を推定する。   The SC-MIMO demodulator 70 of the receiving apparatus 2 performs FFT on the reception UW of each block, and estimates the frequency domain channel response based on the FFT result of the reception UW and the reference signal of the transmission UW.

第3のチャネル推定方法は、第1のチャネル推定方法のブロックをプリアンブルに置き換えることで実現する。第4のチャネル推定方法は、第2のチャネル推定方法のブロックをプリアンブルに置き換えることで実現する。   The third channel estimation method is realized by replacing the block of the first channel estimation method with a preamble. The fourth channel estimation method is realized by replacing the block of the second channel estimation method with a preamble.

1 送信装置
2 受信装置
10 SC−MIMO変調部
11 データフレーム同期部
12 エネルギ拡散部
13 外符号符号化部
14 外インタリーブ部
15 内符号符号化部
16 系統間振り分け部
17 内インタリーブ部
18 マッピング部
19 SCブロック構成部
20 帯域制限フィルタ
21 デジタル直交変調部
22 DA変換部
30 送信高周波部
40 送信アンテナ
50 受信アンテナ
60 受信高周波部
70 SC−MIMO復調部
71 AD変換部
72 デジタル直交復調部
73 帯域制限フィルタ
74 ブロック同期部
75 雑音電力検出部
76 フーリエ変換部
77 チャネル推定部
78 周波数領域MIMO信号分離部
79 逆フーリエ変換部
80 判定/尤度計算部
81 内デインタリーブ部
82 内符号復号部
83 外デインタリーブ部
84 外符号復号部
85 エネルギ逆拡散部
86 データフレーム同期部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission apparatus 2 Reception apparatus 10 SC-MIMO modulation part 11 Data frame synchronization part 12 Energy spreading part 13 Outer code encoding part 14 Outer interleaving part 15 Inner code encoding part 16 Inter-system distribution part 17 Inner interleaving part 18 Mapping part 19 SC block configuration unit 20 Band limiting filter 21 Digital quadrature modulation unit 22 DA conversion unit 30 Transmission high frequency unit 40 Transmission antenna 50 Reception antenna 60 Reception high frequency unit 70 SC-MIMO demodulation unit 71 AD conversion unit 72 Digital orthogonal demodulation unit 73 Band limitation filter 74 Block synchronization unit 75 Noise power detection unit 76 Fourier transform unit 77 Channel estimation unit 78 Frequency domain MIMO signal separation unit 79 Inverse Fourier transform unit 80 Determination / likelihood calculation unit 81 Inner deinterleaving unit 82 Inner code decoding unit 83 Outer deinterleaving 84 Outer code decoding unit 85 Energy despreading unit 86 Data frame synchronization unit

Claims (8)

送信対象のデータにMIMO変調を施し、複数の送信アンテナを介して、前記複数の送信アンテナとシングルキャリアMIMO受信装置に備えた単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定するためのパイロット信号を含む送信信号を、シングルキャリアにより前記シングルキャリアMIMO受信装置へ無線伝送するシングルキャリアMIMO送信装置において、
前記送信対象のデータを、前記複数の送信アンテナに対応する複数の送信系統に振り分ける系統間振り分け部と、
前記系統間振り分け部により振り分けられたデータにおける所定長の有効ブロックのデータに対し、当該データの後ろの所定部分のコピーであるCP(サイクリックプレフィックス)を付加し、前記パイロット信号を前記CPと同じ長さのUW(ユニークワード)として設定し、連続する複数のブロックから1つのブロックを識別するためのブロック情報を設定し、2つの連続する前記UW、前記ブロック情報、前記CP及び前記有効ブロックのデータからなるブロックを、前記送信系統毎に生成するブロック構成部と、を備え、
前記ブロック構成部は、
前記連続する複数のブロックのそれぞれについて、前記複数の送信系統において直交する直交符号に基づ、2つの連続する同一の符号の前記UWを設定する、ことを特徴とするシングルキャリアMIMO送信装置。
Pilot for performing MIMO modulation on data to be transmitted and estimating a channel response between the plurality of transmission antennas and one or a plurality of reception antennas included in the single carrier MIMO receiver via a plurality of transmission antennas In a single carrier MIMO transmission apparatus that wirelessly transmits a transmission signal including a signal to the single carrier MIMO reception apparatus by a single carrier,
An inter-system distribution unit that distributes the transmission target data to a plurality of transmission systems corresponding to the plurality of transmission antennas;
A CP (cyclic prefix), which is a copy of a predetermined portion after the data, is added to the data of the effective block of a predetermined length in the data distributed by the inter-system distribution unit, and the pilot signal is the same as the CP Set as length UW (unique word), set block information for identifying one block from a plurality of consecutive blocks, and set two consecutive UW, block information, CP and effective block A block configuration unit that generates a block of data for each transmission system, and
The block constituent unit is:
Wherein for each of a plurality of consecutive blocks,-out based on the orthogonal code which is orthogonal in the plurality of transmission systems, I set the UW two consecutive same symbols, single-carrier MIMO transmission apparatus characterized by.
送信対象のデータにMIMO変調を施し、複数の送信アンテナを介して、前記複数の送信アンテナとシングルキャリアMIMO受信装置に備えた単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定するためのパイロット信号を含む送信信号を、シングルキャリアにより前記シングルキャリアMIMO受信装置へ無線伝送するシングルキャリアMIMO送信装置において、
前記送信対象のデータを、前記複数の送信アンテナに対応する複数の送信系統に振り分ける系統間振り分け部と、
前記系統間振り分け部により振り分けられたデータにおける所定長の有効ブロックのデータに対し、当該データの後ろの所定部分のコピーであるCP(サイクリックプレフィックス)を付加し、前記パイロット信号を前記CPと同じ長さのUW(ユニークワード)として設定し、連続する複数のブロックから1つのブロックを識別するためのブロック情報を設定し、2つの連続する前記UWまたはヌルデータ、前記ブロック情報、前記CP及び前記有効ブロックのデータからなるブロックを、前記送信系統毎に生成するブロック構成部と、を備え、
前記ブロック構成部は、
前記連続する複数のブロックのそれぞれについて、前記複数の送信系統のうちの1つの送信系統であって、他のブロックで前記UWが設定される送信系統とは異なる送信系統に対し、2つの連続する前記UWを設定し、前記複数の送信系統のうちの他の送信系統であって、前記他のブロックで前記UWが設定される送信系統に対し、2つの連続する前記UWの代わりに前記ヌルデータを設定する、ことを特徴とするシングルキャリアMIMO送信装置。
Pilot for performing MIMO modulation on data to be transmitted and estimating a channel response between the plurality of transmission antennas and one or a plurality of reception antennas included in the single carrier MIMO receiver via a plurality of transmission antennas In a single carrier MIMO transmission apparatus that wirelessly transmits a transmission signal including a signal to the single carrier MIMO reception apparatus by a single carrier,
An inter-system distribution unit that distributes the transmission target data to a plurality of transmission systems corresponding to the plurality of transmission antennas;
A CP (cyclic prefix), which is a copy of a predetermined portion after the data, is added to the data of the effective block of a predetermined length in the data distributed by the inter-system distribution unit, and the pilot signal is the same as the CP Set as length UW (unique word), set block information for identifying one block from a plurality of consecutive blocks, set two consecutive UW or null data, block information, CP and valid A block configuration unit that generates a block composed of block data for each transmission system, and
The block constituent unit is:
For each of the plurality of consecutive blocks, two consecutive transmission systems that are one transmission system of the plurality of transmission systems and different from the transmission system in which the UW is set in another block The null data is set in place of two consecutive UWs with respect to a transmission system in which the UW is set and is another transmission system of the plurality of transmission systems and the UW is set in the other block. A single carrier MIMO transmitter characterized in that it is set.
送信対象のデータにMIMO変調を施し、複数の送信アンテナを介して、前記複数の送信アンテナとシングルキャリアMIMO受信装置に備えた単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定するためのパイロット信号を含む送信信号を、シングルキャリアにより前記シングルキャリアMIMO受信装置へ無線伝送するシングルキャリアMIMO送信装置において、
前記送信対象のデータを、前記複数の送信アンテナに対応する複数の送信系統に振り分ける系統間振り分け部と、
前記系統間振り分け部により振り分けられたデータにおける所定長の有効ブロックのデータに対し、当該データの後ろの所定部分のコピーであるCP(サイクリックプレフィックス)を付加し、前記パイロット信号を前記CPと同じ長さのUW(ユニークワード)として設定し、1個のプリアンブルにより2つの連続する前記UWが構成される複数のプリアンブル、及び、1個のブロックにより前記CP及び前記有効ブロックのデータが構成される複数のブロックを、前記送信系統毎に生成するブロック構成部と、を備え、
前記ブロック構成部は、
連続する複数のプリアンブルのそれぞれについて、前記複数の送信系統において直交する直交符号に基づ、2つの連続する同一符号の前記UWを設定する、ことを特徴とするシングルキャリアMIMO送信装置。
Pilot for performing MIMO modulation on data to be transmitted and estimating a channel response between the plurality of transmission antennas and one or a plurality of reception antennas included in the single carrier MIMO receiver via a plurality of transmission antennas In a single carrier MIMO transmission apparatus that wirelessly transmits a transmission signal including a signal to the single carrier MIMO reception apparatus by a single carrier,
An inter-system distribution unit that distributes the transmission target data to a plurality of transmission systems corresponding to the plurality of transmission antennas;
A CP (cyclic prefix), which is a copy of a predetermined portion after the data, is added to the data of the effective block of a predetermined length in the data distributed by the inter-system distribution unit, and the pilot signal is the same as the CP Set as a length UW (unique word), a single preamble constitutes a plurality of preambles comprising two consecutive UWs, and a block constitutes the CP and the valid block data A block configuration unit that generates a plurality of blocks for each transmission system, and
The block constituent unit is:
For each of a plurality of preambles successive-out based on the orthogonal code which is orthogonal in the plurality of transmission systems, sets the UW two successive same symbols, single-carrier MIMO transmission apparatus characterized by.
送信対象のデータにMIMO変調を施し、複数の送信アンテナを介して、前記複数の送信アンテナとシングルキャリアMIMO受信装置に備えた単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定するためのパイロット信号を含む送信信号を、シングルキャリアにより前記シングルキャリアMIMO受信装置へ無線伝送するシングルキャリアMIMO送信装置において、
前記送信対象のデータを、前記複数の送信アンテナに対応する複数の送信系統に振り分ける系統間振り分け部と、
前記系統間振り分け部により振り分けられたデータにおける所定長の有効ブロックのデータに対し、当該データの後ろの所定部分のコピーであるCP(サイクリックプレフィックス)を付加し、前記パイロット信号を前記CPと同じ長さのUW(ユニークワード)として設定し、1個のプリアンブルにより2つの連続する前記UWまたはヌルデータが構成される複数のプリアンブル、及び、1個のブロックにより前記CP及び前記有効ブロックのデータが構成される複数のブロックを、前記送信系統毎に生成するブロック構成部と、を備え、
前記ブロック構成部は、
続する複数のプリアンブルのそれぞれについて、前記複数の送信系統のうちの1つの送信系統であって、他のプリアンブルで前記UWが設定される送信系統とは異なる送信系統に対し、2つの連続する前記UWを設定し、前記複数の送信系統のうちの他の送信系統であって、前記他のプリアンブルで前記UWが設定される送信系統に対し、2つの連続する前記UWの代わりに前記ヌルデータを設定する、ことを特徴とするシングルキャリアMIMO送信装置。
Pilot for performing MIMO modulation on data to be transmitted and estimating a channel response between the plurality of transmission antennas and one or a plurality of reception antennas included in the single carrier MIMO receiver via a plurality of transmission antennas In a single carrier MIMO transmission apparatus that wirelessly transmits a transmission signal including a signal to the single carrier MIMO reception apparatus by a single carrier,
An inter-system distribution unit that distributes the transmission target data to a plurality of transmission systems corresponding to the plurality of transmission antennas;
A CP (cyclic prefix), which is a copy of a predetermined portion after the data, is added to the data of the effective block of a predetermined length in the data distributed by the inter-system distribution unit, and the pilot signal is the same as the CP Set as length UW (unique word), a single preamble constitutes a plurality of preambles composed of two consecutive UW or null data, and a block constitutes data of the CP and the effective block A plurality of blocks to be generated for each transmission system, and a block configuration unit,
The block constituent unit is:
For each of the plurality of preamble continuous, a single transmission system of the plurality of transmission systems, for different transmission lines and transmission lines the UW is set in other preambles, two consecutive The null data is set in place of two consecutive UWs with respect to a transmission system in which the UW is set and is another transmission system of the plurality of transmission systems and the UW is set in the other preamble. A single carrier MIMO transmitter characterized in that it is set.
請求項1のシングルキャリアMIMO送信装置に備えた複数の送信アンテナを介して送信された送信信号を、単数または複数の受信アンテナを介して受信し、2つの連続するUW、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータからなるブロックが多重された受信信号にMIMO復調を施すことで、前記複数の送信アンテナと前記単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定し、前記複数の送信アンテナから送信された信号を分離し、元の送信対象のデータに復元するシングルキャリアMIMO受信装置において、
前記受信信号に対し相関を求める同期処理により、前記受信信号のブロックの先頭を検出し、前記受信信号のブロックから前記ブロック情報を検出し、当該ブロック情報に基づいて前記受信信号のブロックを識別するブロック同期部と、
前記ブロック同期部により、複数の送信系統の全てについて直交符号に基づいて設定されたUWが多重された前記ブロックが識別され、
当該ブロックに含まれる連続する受信UWのうちの後ろの受信UWを用いてFFT(高速フーリエ変換)を行い、前記FFTの結果と予め設定された参照信号とに基づいて、前記チャネル応答を推定するチャネル推定部と、を備えたことを特徴とするシングルキャリアMIMO受信装置。
A transmission signal transmitted via a plurality of transmission antennas included in the single carrier MIMO transmission apparatus according to claim 1 is received via one or a plurality of reception antennas, and two consecutive UWs, block information, CP, and valid By performing MIMO demodulation on a received signal in which blocks consisting of block data are multiplexed, channel responses between the plurality of transmitting antennas and the one or more receiving antennas are estimated and transmitted from the plurality of transmitting antennas. In a single carrier MIMO receiver that separates the received signal and restores the original transmission target data,
A synchronization process for obtaining a correlation with the received signal detects the beginning of the block of the received signal, detects the block information from the block of the received signal, and identifies the block of the received signal based on the block information A block synchronization unit;
The block synchronization unit identifies the block in which UWs set based on orthogonal codes for all of a plurality of transmission systems are multiplexed,
FFT (Fast Fourier Transform) is performed using the received UW subsequent to the consecutive received UWs included in the block, and the channel response is estimated based on the FFT result and a preset reference signal. A single-carrier MIMO receiver comprising: a channel estimation unit;
請求項2のシングルキャリアMIMO送信装置に備えた複数の送信アンテナを介して送信された送信信号を、単数または複数の受信アンテナを介して受信し、2つの連続するUWまたはヌルデータ、ブロック情報、CP及び有効ブロックのデータからなるブロックが多重された受信信号にMIMO復調を施すことで、前記複数の送信アンテナと前記単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定し、前記複数の送信アンテナから送信された信号を分離し、元の送信対象のデータに復元するシングルキャリアMIMO受信装置において、
前記受信信号に対し相関を求める同期処理により、前記受信信号のブロックの先頭を検出し、前記受信信号のブロックから前記ブロック情報を検出し、当該ブロック情報に基づいて前記受信信号のブロックを識別するブロック同期部と、
前記ブロック同期部により、複数の送信系統のうちの1つの送信系統についてのUWと、他の送信系統についてのヌルデータとが多重された前記ブロックが識別され、
当該ブロックに含まれる連続する受信UWのうちの後ろの受信UWを用いてFFT(高速フーリエ変換)を行い、前記FFTの結果と予め設定された参照信号とに基づいて、前記チャネル応答を推定するチャネル推定部と、を備えたことを特徴とするシングルキャリアMIMO受信装置。
A transmission signal transmitted via a plurality of transmission antennas provided in the single carrier MIMO transmission apparatus of claim 2 is received via one or a plurality of reception antennas, and two consecutive UW or null data, block information, CP And, by performing MIMO demodulation on a received signal in which blocks including data of effective blocks are multiplexed, channel responses between the plurality of transmitting antennas and the one or more receiving antennas are estimated, and the plurality of transmitting antennas In a single carrier MIMO receiving apparatus that separates the signal transmitted from, and restores the original transmission target data,
A synchronization process for obtaining a correlation with the received signal detects the beginning of the block of the received signal, detects the block information from the block of the received signal, and identifies the block of the received signal based on the block information A block synchronization unit;
The block synchronization unit identifies the block in which UW for one transmission system of a plurality of transmission systems and null data for another transmission system are multiplexed,
FFT (Fast Fourier Transform) is performed using the received UW subsequent to the consecutive received UWs included in the block, and the channel response is estimated based on the FFT result and a preset reference signal. A single-carrier MIMO receiver comprising: a channel estimation unit;
請求項3のシングルキャリアMIMO送信装置に備えた複数の送信アンテナを介して送信された送信信号を、単数または複数の受信アンテナを介して受信し、2つの連続するUWからなるプリアンブルが多重された受信信号、及び、CP及び有効ブロックのデータからなるブロックが多重された受信信号にMIMO復調を施すことで、前記複数の送信アンテナと前記単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定し、前記複数の送信アンテナから送信された信号を分離し、元の送信対象のデータに復元するシングルキャリアMIMO受信装置において、
前記受信信号に対し相関を求める同期処理により、前記受信信号のプリアンブルの先頭及び前記受信信号のブロックの先頭を検出するブロック同期部と、
前記ブロック同期部により、複数の送信系統の全てについて直交符号に基づいて設定されたUWが多重された前記プリアンブルが検出され、
当該プリアンブルに含まれる連続する受信UWのうちの後ろの受信UWを用いてFFT(高速フーリエ変換)を行い、前記FFTの結果と予め設定された参照信号とに基づいて、前記チャネル応答を推定するチャネル推定部と、を備えたことを特徴とするシングルキャリアMIMO受信装置。
A transmission signal transmitted via a plurality of transmission antennas included in the single carrier MIMO transmission apparatus of claim 3 is received via one or a plurality of reception antennas, and a preamble composed of two consecutive UWs is multiplexed. By performing MIMO demodulation on a received signal and a received signal in which a block composed of CP and effective block data is multiplexed, a channel response between the plurality of transmitting antennas and the one or more receiving antennas is estimated. In a single carrier MIMO receiver that separates signals transmitted from the plurality of transmission antennas and restores the original transmission target data,
A block synchronization unit for detecting a head of a preamble of the received signal and a head of a block of the received signal by a synchronization process for obtaining a correlation with the received signal;
The block synchronization unit detects the preamble in which UWs set based on orthogonal codes for all of a plurality of transmission systems are multiplexed,
An FFT (Fast Fourier Transform) is performed using a reception UW subsequent to the consecutive reception UWs included in the preamble, and the channel response is estimated based on the FFT result and a preset reference signal. A single-carrier MIMO receiver comprising: a channel estimation unit;
請求項4のシングルキャリアMIMO送信装置の複数の送信アンテナを介して送信された送信信号を、単数または複数の受信アンテナを介して受信し、2つの連続するUWまたはヌルデータからなるプリアンブルが多重された受信信号、及び、CP及び有効ブロックのデータからなるブロックが多重された受信信号にMIMO復調を施すことで、前記複数の送信アンテナと前記単数または複数の受信アンテナとの間のチャネル応答を推定し、前記複数の送信アンテナから送信された信号に分離し、元の送信対象のデータに復元するシングルキャリアMIMO受信装置において、
前記受信信号に対し相関を求める同期処理により、前記受信信号のプリアンブルの先頭及び前記受信信号のブロックの先頭を検出するブロック同期部と、
前記ブロック同期部により、複数の送信系統のうちの1つの送信系統についてのUWと、他の送信系統についてのヌルデータとが多重された前記プリアンブルが検出され、
当該プリアンブルに含まれる連続する受信UWのうちの後ろの受信UWを用いてFFT(高速フーリエ変換)を行い、前記FFTの結果と予め設定された参照信号とに基づいて、前記チャネル応答を推定するチャネル推定部と、を備えたことを特徴とするシングルキャリアMIMO受信装置。
The transmission signal transmitted through the plurality of transmission antennas of the single carrier MIMO transmission apparatus according to claim 4 is received through one or a plurality of reception antennas, and a preamble composed of two consecutive UW or null data is multiplexed. By performing MIMO demodulation on a received signal and a received signal in which a block composed of CP and effective block data is multiplexed, a channel response between the plurality of transmitting antennas and the one or more receiving antennas is estimated. In the single carrier MIMO receiver that separates the signals transmitted from the plurality of transmission antennas and restores the original transmission target data,
A block synchronization unit for detecting a head of a preamble of the received signal and a head of a block of the received signal by a synchronization process for obtaining a correlation with the received signal;
The block synchronization unit detects the preamble in which UW for one transmission system of a plurality of transmission systems and null data for another transmission system are multiplexed,
An FFT (Fast Fourier Transform) is performed using a reception UW subsequent to the consecutive reception UWs included in the preamble, and the channel response is estimated based on the FFT result and a preset reference signal. A single-carrier MIMO receiver comprising: a channel estimation unit;
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