JP6870383B2 - 通信装置及び通信端末装置 - Google Patents

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Description

本発明は、通信装置や通信端末装置に関し、主として車車間、路車間、路路間、又は歩車間の通信に用いるものである。
移動や物流を円滑かつ安全に実現するため、道路交通の安全を図ることは極めて重要である。近年、交通事故等を防止するため、安全運転支援システムの高度化に対する技術開発やルール作りが活発になっている。
通信を用いた安全運転支援システムでは、事故を未然に防ぐために、自動車、歩行者、及び道路設備との間で様々な情報を送受信している。さらに今後、車の自動運転技術及びＩｏＴの発展に伴い、安全運転支援システムによって送受信される情報量の増加が想定されている。
しかしながら、Ｖ２Ｘ（Vehicle to X）の規格である「７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム標準規格（ARIB STD-T109）」には信号の送信時間制限があることから、送信情報を追加するために１パケットあたりの時間を延ばすことはできない。また、１６ＱＡＭ等の多値変調や、ＭＩＭＯといった技術を利用することで、１パケットあたりの時間を延ばすことなく、送信情報を追加することは可能であるが、これらの技術を利用すると、通信可能範囲が狭くなる、あるいは、従来製品との互換性がないといった問題が生じる。
ここで、例えば、特許文献１には、車車間で送受信する情報に優先度を与え、優先度の高いものを低階層ビットに割り当てるとともに、優先度の低いものを高階層ビットに割り当てることで、情報を階層変調して送信する技術が開示されている。
特開２０１３−１９２０８９号公報
しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、階層変調された信号を送受信する場合、信号の信号電力は、階層変調していない信号の信号電力と比較して高くなる。例えば、第１階層をＱＰＳＫにより、第２階層を１６ＱＡＭにより変調し、且つ、第１階層と第２階層の階層間電力比の値を６ｄＢとしたときの平均信号電力は約１．２５ｄＢである。これは、階層変調していない信号の信号電力よりも約１ｄＢ高い。そのため、階層変調された信号の信号電力が、規定の信号電力、例えば電波法上定められた電力の上限値を超えてしまうことが起こりうる。
そこで、本発明の目的は、信号の信号電力を増大させることなく、階層変調された信号を送受信することができる通信装置及び通信端末装置を実現することにある。
上記課題を解決するために、本発明の通信装置は、第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成する第１変調部（１０１）と、前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成する第２変調部（１０２）と、前記第１変調信号と前記第２変調信号を加算して階層変調信号を生成する加算部（１０４）と、前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求める正規化係数算出部（１０５）と、前記正規化係数に基づいて、前記階層変調信号の振幅を調整する振幅調整部（１０６）と、振幅を調整した前記階層変調信号を前記送信信号として送信する送信部と、を備える。
本発明の通信装置によれば、信号の信号電力を増大させることなく、階層変調された信号を周辺装置との間で送受信することができる。
本発明の実施形態１における送信信号処理部の構成を説明するブロック図 本発明の実施形態１における送信信号処理部によりマッピングされた第１階層及び第２階層の信号点配置を説明する図 本発明の実施形態１に基づいて信号電力を調整した場合、及び信号電力を調整しない場合の送信信号のパケットフォーマットの一例を示す図 本発明の実施形態１に基づいて信号電力を調整する前後の信号点配置を説明する図 本発明のシグナル部のフォーマットの一例を示す図 本発明の実施形態１における受信信号処理部の構成を説明するブロック図 本発明の実施形態１における正規化係数推定部の処理を説明する図 本発明の実施形態１の変形例における受信信号処理部の構成を説明するブロック図 本発明の実施形態１の変形例における電力比推定部の処理を説明する図 本発明の実施形態２における送信信号処理部の構成を説明するブロック図 本発明の実施形態２に基づいて信号電力を調整する前後の信号点配置を説明する図 本発明の実施形態２における正規化係数推定部の処理を説明する図 本発明の実施形態３における送信信号処理部の構成を説明するブロック図 本発明の実施形態３における受信信号処理部の構成を説明するブロック図 本発明の実施形態４における送信信号処理部の構成を説明するブロック図
以下、本発明の通信装置１０における各実施形態の構成について、それぞれ（１）送信側の構成及び機能、（２）受信側の構成及び機能に分け、図面を参照して説明する。
なお、本発明とは、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段の項に記載された発明を意味するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。また、鉤括弧内の語は、特許請求の範囲又は課題を解決するための手段の項に記載された語を意味し、同じく以下の実施形態に限定されるものではない。
また、特許請求の範囲の従属項に記載の構成及び方法、および従属項に記載の構成及び方法に対応する実施形態の構成及び方法は、本発明においては任意の構成及び方法である。
（実施形態１）
（１）送信側の構成及び機能
実施形態１の通信装置１０の送信側は、送信信号を処理する部分（送信信号処理部）と、処理したデータを送信信号として送信する部分（送信部）とを有する。図１は、本発明の通信装置１０の送信信号処理部１００の構成を示したものである。送信信号処理部１００は、第１変調部１０１、第２変調部１０２、電力比調整部１０３、加算部１０４、正規化係数算出部１０５、振幅調整部１０６、パイロット信号付加部１０７、高速逆フーリエ変換／ガードインターバル付加部（以下、ＩＦＦＴ／ＧＩ付加部）１０８、及びプリアンブル付加部１０９を有する。
第１変調部１０１は、畳み込み符号化処理部１１１、インターリーブ処理部１１２、マッピング部１１３を有する。また、第２変調部１０２は、第１変調部１０１と同様に、畳み込み符号化処理部１２１、インターリーブ処理部１２２、マッピング部１２３を有し、さらにＩＱ変換部１２４を有する。
第１変調部１０１には、送信対象データである第１のデータが、第２変調部１０２には第１のデータとは異なる送信対象データである第２のデータが入力される。この送信対象データには、例えば、本発明の通信装置たる自装置に関するデータ、あるいは自装置の通信距離範囲内に存在する周辺装置に対して何らかの動作を要求するデータなどが含まれる。
第１変調部１０１の畳み込み符号化処理部１１１は、第１変調部１０１に入力された第１のデータに対し、予め設定された符号化率で畳み込み符号化を行い、符号列を生成する。
インターリーブ処理部１１２は、畳み込み符号化処理部１１１にて生成した符号列の順番を所定の規則に従って並べ替えることによりインターリーブ処理を行なう。
マッピング部１１３は、インターリーブ処理が施された符号列を第１階層の信号点にマッピングすることによりサブキャリア変調を行う。本実施形態では、後述の通り第１のデータをＱＰＳＫにより変調しているが、ＢＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ等任意の変調方式を採ることができる。マッピング部１１３によりサブキャリア変調されて生成した信号（以下、第１変調信号）は、後述する第２変調部１０２のＩＱ変換部１２４及び加算部１０４に入力される。
第２変調部１０２は、第１変調部１０１と同様、第２のデータを、畳み込み符号化処理部１２１、インターリーブ処理部１２２、マッピング部１２３で処理を行ない、第２階層の信号点にマッピングする。本実施形態では、マッピング部１２３の変調方式は、第１階層と同様にＱＰＳＫによるが、マッピング部１１３と同様、ＢＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ等任意の変調方式を採ることができる。なお、マッピング部１１３の変調方式とマッピング部１２３の変調方式は同じでも異なっていてもよい。マッピング部１２３によりサブキャリア変調されて生成した信号（以下、第２変調信号）は、ＩＱ変換部１２４に入力される。
ＩＱ変換部１２４は、マッピング部１１３から入力された第１のデータの信号点のＩ軸及びＱ軸の値と、マッピング部１２３から入力された第２のデータの信号点のＩ軸及びＱ軸の値とをＩ、Ｑ毎に乗算する。これにより、後述する加算部１０４の出力がグレイ符号化された１６ＱＡＭと同様なビット列となり、ＩＱ変換部１２４なしに単純に加算する場合よりも第２階層が誤りにくくなる。なお、ＩＱ変換部１２４は任意の構成である。
電力比調整部１０３は、第１階層に変調された第１変調信号の信号電力と、第２階層に変調された第２変調信号の信号電力の比である階層間電力比に基づいて、ＩＱ変換部１２４にてＩＱ平面上に配置した第２のデータに関する信号点の電力を調整する。具体的には、電力比調整部１０３は、第２のデータを含む第２変調信号を、後述する階層間電力比で除することによって第２のデータの信号点の電力を調整する。なお、電力比調整部１０３はさらに、階層間電力比λの値を適宜調整してもよい。これにより、第２階層での通信エリアを適宜調整することができる。そして、電力比調整部１０３は、電力調整後の第２変調信号を加算部１０４へと出力する。
加算部１０４は、第１変調部１０１から出力された第１変調信号の第１のデータの信号点と、電力比調整部１０３から出力された第２変調信号の第２のデータの信号点とを加算し、第１階層及び第２階層の２つの階層を含む変調信号（「階層変調信号」に対応）を生成する。以上のとおり、本発明では、第１変調部１０１、第２変調部１０２、及び加算部１０４を合わせた処理によって、第１階層及び第２階層の２つの階層に変調された変調信号を生成する。
図２は、加算部１０４から出力される変調信号を図示したものである。×印は第１階層にマッピングされた第１のデータの信号点、●印は第２階層にマッピングされた第２のデータの信号点である。そして、ＩＱ軸の原点と第１のデータの信号点の間の距離の二乗が第１階層の信号点の電力Ｐ１ｓｔ、第１のデータの信号点と第２のデータの信号点の間の距離の二乗が第２階層の信号点の電力Ｐ２ｎｄに相当する。ここで、第１階層と第２階層の信号点の電力の比、すなわち階層間電力比をλとすると、λ［ｄＢ］＝Ｐ１ｓｔ／Ｐ２ｎｄで表される。すなわち、階層間電力比に基づいて第２のデータの信号点の電力を調整するとは、第１階層の信号点と第２階層の信号点の距離を調整するとも言える。なお、階層間電力比λは１０ｄＢ程度が望ましい。１０ｄＢ以上であれば、現行の第１階層での通信の劣化を最小限にすることが可能である。また、階層間電力比λを可変とすることにより、第２階層の通信エリアを適宜調整することができるが、階層間電力比λは一定値であってもよい。
図１に戻り、正規化係数算出部１０５は、電力比調整部１０３にて用いた階層間電力比λに基づいて正規化係数γを求める。この正規化係数γは、変調信号に乗算したときに、当該変調信号の信号電力が規定の信号電力と等しくなる値、すなわち、規定の信号電力を１としたときに変調信号の信号電力を１に正規化する値である。
ここで、本発明の階層間電力比に「基づいて」正規化係数を求める、とは、正規化係数を求める際に階層間電力比を用いていればよく、階層間電力比以外のパラメータをさらに用いて正規化係数を求める場合も含む。
以下に、第１階層及び第２階層が共にＱＰＳＫの場合に正規化係数γを求める方法の一例を示す。正規化係数算出部１０５は、マッピング部１１３でマッピングされた第１階層の信号点の座標と、マッピング部１２３でマッピングされた信号点の座標をそれぞれ求める。
Figure 0006870383
ここで、Ａは階層間電力比λ［ｄＢ］の真値であり、Ａとλの関係は以下のように表される。
Figure 0006870383
次に、正規化係数算出部１０５は、加算部１０４にて加算された、第１階層及び第２階層の第１象限の信号点座標（図２の第１象限の信号点００、０１、１０、１１）を求める。各信号点の座標は以下の通りである。
Figure 0006870383
そして、上記の各信号点座標の振幅を算出し、これらの平均振幅を求める。ここで、信号点の振幅は信号の電力を表している。したがって、正規化係数γは平均振幅を１に正規化する値であるから、正規化係数γは平均振幅の逆数から求められる。
以上のとおり、正規化係数算出部１０５は、階層間電力λに基づいて正規化係数γを求めることができる。なお、上記方法は一例にすぎず、その他の方法によって正規化係数γを求めてもよい。
ここで、本発明の「求める」とは、結果を得ることができればよく、計算による場合の他、予め準備したテーブルから選択する場合等をも含む。例えば、正規化係数算出部１０５は、上記のような計算式を用いる方法の他、正規化係数の値を予め記憶したテーブルを保持して、階層間電力比λに対応する値から適切な正規化係数の値を選択することによって正規化係数γを求めてもよい。
振幅調整部１０６は、正規化係数算出部１０５にて求めた正規化係数γに基づいて、加算部１０４から出力された変調信号の振幅を調整する。具体的には、振幅調整部１０６は、変調信号に対して正規化係数γを乗算する。これにより、変調信号の振幅は調整され、正規化される。そして、振幅を調整した変調信号は、送信信号として送信部から送信される。
なお、正規化係数に「基づいて」とは、正規化係数を用いていればよく、それ以外のパラメータを更に用いてもよい。また、送信部から送信される「送信信号」には、階層変調信号の他、プリアンブル等の他の信号が含まれてもよい。
本実施形態１では、振幅を調整した変調信号には、さらに以下の処理が施される。
パイロット信号付加部１０７は、振幅調整部１０６から出力された変調信号にパイロット信号を付加する。すなわち、所定のパイロットサブキャリアにパイロット信号を割り当てる。この結果、パイロット信号付加部１０７から出力される信号は、データサブキャリアに割り当てられた混合変調信号と、パイロットサブキャリアに割り当てられたパイロッ信号とを有する複数のサブキャリア信号となる。そして、パイロット信号付加部１０７は、サブキャリア信号をＩＦＦＴ／ＧＩ付加部１０８に入力する。
なお、本発明の「付加する」とは、追加又は挿入することをいう。
ＩＦＦＴ／ＧＩ付加部１０８は、パイロット信号付加部１０７から出力された複数のサブキャリア信号を、高速逆フーリエ変換によって周波数軸上の信号を時間軸上の信号に変換した後、ガードインターバルを付加し、プリアンブル付加部１０９に出力する。
プリアンブル付加部１０９は、入力されたガードインターバルを付加された信号の先頭にプリアンブル信号を付加する。
以上の処理を経て送信信号処理部１００から出力された送信信号は、ＲＦ部（図示せず）から送信信号として周辺装置に送信される。なお、ＲＦ部は、本発明における受信部及び送信部に相当する。
図３は送信信号のパケットフォーマットであり、図３（ａ）は振幅調整部１０６によって変調信号の振幅を調整しない場合、図３（ｂ）は振幅調整部１０６によって変調信号の振幅を調整した場合を示している。本実施形態のパケットは、ショートプリアンブル（ＳＰ）、ロングプリアンブル（ＬＰ１、ＬＰ２）（合わせて以下、プリアンブル部）、シグナルフィールド（ＳＩＧＮＡＬ）（以下、シグナル部）、データフィールド（Ｄ１〜Ｄｎ）（以下、データ部）を含んでいる。このうち、ショートプリアンブル及びロングプリアンブルは、本発明のプリアンブルを構成し、復調時に時間や周波数同期の確立や伝搬路歪推定をするためのものである。シグナル部は、パケット長、変調方式などに関する情報を含むフィールドである。
図３（ａ）に示すように、階層変調したシグナル部及びデータ部の信号電力は１（規定の信号電力）よりも大きくなる。しかしながら、振幅調整部１０６にて正規化係数γを乗算することにより、シグナル部及びデータ部の信号電力は、プリアンブル部と同様、１に正規化される。振幅調整部１０６におけるシグナル部及びデータ部の処理を、図４を参照してさらに具体的に説明する。
図４は、送信信号に含まれるシグナル部、データ部、及びパイロット信号の信号点配置である。ここで、図４（ａ）、（ｂ）は、振幅調整部１０６において変調信号に正規化係数γを乗算する前、図４（ｃ）、（ｄ）は、正規化係数γを乗算した後の信号点をそれぞれ示している。
ここで、図４に示す星印は、パイロット信号の信号点を表している。本実施形態１では、パイロット信号に対して正規化係数に基づく振幅調整を行っていないため、正規化係数を乗算した前後のパイロット信号の信号点の配置は変化しない。
図４（ａ）、（ｃ）は、送信信号に含まれるシグナル部の信号点配置を示している。本実施形態１では、送信信号に含まれるシグナル部は、第１階層、第２階層ともＢＰＳＫにより変調されている。この図４（ａ）の信号点配置に正規化係数γを乗算すると、図４（ｃ）の信号点配置が得られる。図４（ｃ）の信号点によると、第１階層の信号点（×印）の振幅はγとなる。
なお、本実施形態１では、シグナル部は第１及び第２階層ともＢＰＳＫにより変調しているが、任意の変調方式を採ることができる。
図４（ｂ）、（ｄ）は、送信信号に含まれるデータ部の信号点配置を示している。本実施形態１では、送信信号に含まれるデータ部は、第１階層、第２階層ともＱＰＳＫにより変調されている。図４（ｂ）の信号点配置に正規化係数γを乗算すると、図４（ｄ）の信号点配置が得られる。図４（ｄ）の信号点によると、第１階層の信号点（×印）の振幅はγとなる。
図５は、ＩＥＥＥ８０２．１１−２００７「１７．３．４ ＳＩＧＮＡＬ ｆｉｅｌｄ」に規定されているシグナル部の構成の一例を示す。このシグナル部は、データの伝送速度すなわち変調方式を示すレートフィールド（ＲＡＴＥ）、リザーブドフィールド（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）、パケット長を示す長さフィールド（ＬＥＮＧＴＨ）、パリティフィールド（Ｐａｒｉｔｙ）、及び畳み込み符号化を終端するためのテイルフィールド（Ｔａｉｌ）から構成されている。
図４に示す信号点配置の例では、図５のようなシグナル部は第１階層及び第２階層のデータ部の両方に付加されている。しかしながら、第１階層のデータ部にのみシグナル部を付加してもよい。
なお、シグナル部に含まれるリザーブドフィールドは、将来の使用のためにリザーブされているフィールドであり、特定の情報が格納されていない空のフィールドである。また、第２階層のシグナル部はまだ使用目的が確定していない。したがって、この第２階層のシグナル部や、第１階層及び第２階層のリザーブドフィールドに、例えば、階層間電力比λまたは正規化係数γのデータを格納してもよい。受信側は、このようなデータを含む信号を受信したときに、正規化係数γ又は階層間電力比λを演算などによって求める必要がなくなるため、受信側の処理を軽減することが可能となる。
（送信信号処理部１００の変形例）
実施形態１では、振幅調整部１０６は、第１変調信号と第２変調信号を加算した変調信号に対して正規化係数に基づく振幅調整を行うことにより、変調信号の振幅を調整している。しかしながら、振幅調整部１０６は、加算部において加算する前の第１変調信号及び／又は第２変調信号に対して振幅調整を行ってもよい。例えば、振幅調整部１０６は、第１変調部１０１から出力された第１変調信号に対してのみ振幅調整を行ってもよい。あるいは、振幅調整部１０６は、第２変調部１０２から出力された第２変調信号に対して振幅調整を行うか、電力比調整部１０３による電力調整後の第２変調信号に対して振幅調整を行ってもよい。この変形例の場合、加算後の変調信号の振幅が正規化されるように、正規化係数算出部１０５は正規化係数γの値を求める。
（２）受信側の構成及び機能
各実施形態の受信側の構成は、上記（１）の特徴を有する周辺装置としての通信装置１０の送信側から送信された階層変調された信号を受信信号として受信することを前提としている。以下、本実施形態１の受信側の構成及び機能について説明する。
実施形態１の通信装置１０の受信側は、受信信号を受信する部分（受信部）と、受信信号を処理する部分（受信信号処理部２００）とを有する。図６は、実施形態１の受信信号処理部２００の構成を示したものである。
受信信号処理部２００は、同期／自動周波数制御回路（以下、Ｓｙｎｃ／ＡＦＣ回路）２０１、ガードインターバル除去／高速フーリエ変換部（以下、ＧＩ除去／ＦＦＴ部）２０２、チャネル等化回路２０３、位相トラッキング回路２０４、正規化係数推定部２０５、第１振幅調整部２０６、原点シフト部２０７、電力比推定部２０８、第２振幅調整部２０９、第１復調部２１０、及び第２復調部２１１を有する。
第１復調部２１０は、デマッピング部２２１、軟判定／デインターリーブ処理部２２２、及びビタビ復号部２２３を有する。第２復調部２１１は、第１復調部２１０と同様、デマッピング部２３１、軟判定／デインターリーブ処理部２３２、及びビタビ復号部２３３を有する。
Ｓｙｎｃ／ＡＦＣ回路２０１は、受信信号に対し、ＦＦＴ部の時間同期及びキャリア周波数誤差の補正処理を行う。そして、ＧＩ除去／ＦＦＴ部２０２で、受信信号からガードインターバルを除去し、フーリエ変換を行うことにより時間軸上の信号から周波数軸上の信号に変換して複数のサブキャリア信号に分波する。分波されたサブキャリア信号はチャネル等化回路２０３に入力される。チャネル等化回路２０３は、信号の伝送路にて歪んだ各サブキャリア信号の位相と振幅を推定し、その推定された伝送路歪みを用いて補正処理を行う。さらに、位相トラッキング回路２０４は、受信信号に対しＯＦＤＭシンボル毎に位相補正を行う。そして、位相トラッキング回路２０４は、位相補正した信号を、第１復調部２１０、正規化係数推定部２０５、及び第１振幅調整部２０６に入力する。
正規化係数推定部２０５は、受信信号に含まれるシグナル部又はデータ部の信号点に基づいて、送信側で信号の振幅を正規化する際に用いられた振幅の調整量を示す正規化係数の値を推定し、推定正規化係数γ´（本発明の「正規化係数」に対応）を「求める」。
ここで、本発明の正規化係数を「求める」とは、結果を得ることができればよく、計算による場合、予め準備したテーブルから選択する場合の他、受信信号に含まれる正規化係数のデータを取り出す場合をも含む。
以下に、受信信号に含まれるシグナル部を用いて推定正規化係数γ´を求める方法の一例を示す。
図７（ａ）は、受信信号のシグナル部の信号点配置を示している。本実施形態１のシグナル部は第一階層、第二階層共にＢＰＳＫにより変調されており、第一階層の信号点を原点に見立ててＢＰＳＫ変調した配置となっている。
正規化係数推定部２０５はまず、これらの信号点についてＩ値の絶対値を取り、負側の信号点を正側の信号点に重ね合わせる（図７（ｂ））。そして、正側の信号点のうち、第１階層の信号点が示す振幅よりも絶対値が小さい信号点の振幅から、絶対値が小さい信号点の振幅の推定値Ｒａを求める。さらに、第１階層の信号点が示す振幅よりも絶対値が大きい信号点の振幅から、絶対値が大きい信号点の振幅の推定値Ｒｂを求める。そして、この振幅の推定値Ｒａと、Ｒｂが示す値の中心が示す振幅Ｒ１ｓｔを求める（Ｒ１ｓｔ＝（Ｒａ＋Ｒｂ）／２）。
ところで、段落００３６で述べたとおり、通信装置の送信側では、正規化係数γを乗算することによって、シグナル部の第１階層の信号点の振幅を１からγに正規化している。したがって、求めた振幅Ｒ１ｓｔの値は、正規化係数γと等しいと推定することができる。よって、正規化係数推定部２０５は、Ｒ１ｓｔの値を推定正規化係数γ´として第１振幅調整部２０６に入力する。正規化係数推定部２０５はさらに、電力比推定部２０８にも推定正規化係数γ´を入力する。
第１振幅調整部２０６は、正規化係数推定部２０５から入力された推定正規化係数γ´に基づいて、位相トラッキング回路２０４にて位相補正した信号の振幅を調整する。具体的には、第１振幅調整部２０６は、位相補正した信号を推定正規化係数γ´で除することにより、当該信号の振幅を調整する。これにより、本発明の通信装置１０の送信側で正規化係数γに基づく振幅調整（正規化）がされる前の信号を求めることができる。
なお、本実施形態１では、正規化係数推定部２０５は、推定正規化係数γ´を第１振幅調整部２０６に入力し、位相補正した信号を推定正規化係数γ´で除しているが、正規化係数推定部２０５は、推定正規化係数γ´の逆数（１／γ´）を第１振幅調整部２０６に入力し、振幅調整部２０６は位相補正した信号に推定正規化係数γ´の逆数を掛ける処理をしてもよい。
また、本実施形態１では、シグナル部はＢＰＳＫにより変調されているが、ＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ等任意の変調方式を採ることができる。ＢＰＳＫ以外の変調方式を採る場合、振幅の推定値は、近似する絶対値を有する信号点の集合毎にそれぞれ振幅の推定値（Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ・・・）を求め、集合毎の推定値の中心が示す振幅をＲ１ｓｔとして求めてもよい。また、シグナル部に代えて、データ部の信号点に基づいて推定正規化係数γ´を求めてもよい。
原点シフト部２０７は、送信側で第１階層の信号点分ＩＱ平面上にシフトして配置された第２階層の信号点を、第１階層の振幅分だけ原点にシフトさせる。ここで、送信側でＩＱ変換部１２４がある場合は、シフトさせる前にＩＱ信号の絶対値をとった後にシフトする必要があるが、ＩＱ変換部１２４がない場合はシフトさせるだけでよい。そして、原点シフト部２０７は、原点にシフトさせた第２階層の信号点を第２振幅調整部２０９に入力する。
電力比推定部２０８は、正規化係数推定部２０５から入力された推定正規化係数γ´に基づいて、受信信号の第１階層と第２階層の階層間電力比を求める。そして、求めた推定階層間電力比λ´（本発明の「階層間電力比」に対応）を第２振幅調整部２０９に入力する。
なお、階層間電力比を「求める」とは、結果を得ることができればよく、計算による場合、予め準備したテーブルから選択する場合の他、受信信号に含まれる階層間電力比のデータを取り出す場合をも含む。
例えば、推定階層間電力比λ´は、送信側の構成において前述した、正規化係数を求める手順と逆の手順を踏むことによって求めることができる。しかしながら、電力比推定部２０８は、階層間電力比の値を予め記憶したテーブルを保持し、推定正規化係数γ´に対応する値から適切な階層間電力比の値を選択することによって推定階層間電力比λ´を求めてもよい。あるいは、送信側で使用する階層間電力比λの値が予め規定される場合には、電力比推定部２０８は、受信信号処理部２００に予め記憶された規定の階層間電力比λを読み出して、推定階層間電力比λ´としてもよい。
第２振幅調整部２０９は、電力比推定部２０８から入力された推定階層間電力比λ´に基づいて、原点シフト部２０７から入力された第２階層の信号点の振幅を調整する。そして、第２振幅調整部２０９は、振幅を調整した信号を第２復調部２１１に入力する。
第１復調部２１０では、まずデマッピング部２２１において、位相トラッキング回路２０４から入力された第１階層の信号をデマッピング（復調）する。次いで、軟判定／デインターリーブ処理部２２２において、デマッピング部２２１から出力された信号に対して軟判定及びデインターリーブ処理を施す。軟判定及びデインターリーブ処理がされた信号は、ビタビ復号部２２３に入力される。ビタビ復号部２２３では、信号の誤り訂正復号を行う。以上の第１復調部２１０における各処理により、受信信号の第１階層に含まれる第１のデータを取得する。
一方、第２復調部２１１では、第２振幅調整部２０９から出力された第２階層の信号に対し、第１復調部２１０と同様に、デマッピング部２３１、デインターリーブ処理部２３２、ビタビ復号部２３３における各処理を行う。これにより、受信信号の第２階層に含まれる第２のデータを取得する。
（受信信号処理部２００の変形例）
上記実施形態１では、電力比推定部２０８は、正規化係数推定部２０５にて求めた推定正規化係数γ´に基づいて推定階層間電力比λ´を求めている。しかしながら、電力比推定部２０８は、原点シフト部２０７から第２階層の信号点を原点にシフトさせたシグナル部の信号を取得し、その信号に基づいて推定階層間電力比λ´を求めてもよい。図８は、本変形例における受信信号処理部３００の構成を示している。図８の電力比推定部２０８には、原点シフト部２０７からシグナル部の信号が入力されている。以下に、シグナル部の信号に基づいて推定階層間電力比λ´を求める方法を具体的に述べる。
図９（ａ）は第２階層の信号点を原点にシフトさせる前の信号点配置を、図９（ｂ）は
原点にシフトさせた後の信号点配置を示している。ここで、第１振幅調整部２０６による振幅調整により、図９（ａ）に示す信号点の位置は、送信側で正規化係数γによる振幅調整がなされる前の信号点の位置となっている。すなわち、第１階層の信号点のＩ値が示す振幅Ｒ１ｓｔは１、つまり第一階層の信号電力Ｐ１ｓｔは１である（図４ａ参照）。
電力比推定部２０８は、図９（ｂ）に示す原点シフトさせた後の信号点から、第２階層の信号点の振幅Ｒ２ｎｄを取得しそれを二乗することで第二階層の信号電力Ｐ２ｎｄを取得する。そして、上記Ｐ１ｓｔとＰ２ｎｄの値から、電力比推定部２０８は推定階層間電力比λ´（Ｐ１ｓｔ／Ｐ２ｎｄ）を求めることができる。
以上、本実施形態１による送信信号処理部及び受信信号処理部を備える通信装置によれば、階層変調されたデータを含む信号を、正規化された信号電力で送受信することができる。
（実施形態２）
通信装置１０の実施形態２による構成を以下に説明する。なお、実施形態１との共通点の詳しい説明は省略し、相違点を中心に説明する。
（１）送信側の構成及び機能
本実施形態２の送信信号処理部４００の構成を図１０に示す。図１０の送信信号処理部４００は、振幅調整部１０６がパイロット信号付加部１０７の後に配置されているという点で、実施形態１の送信信号処理部１００とは異なる。図１０では、実施形態１における送信信号処理部１００と同じ構成については同じ符号を付している。
本実施形態２の送信信号処理部４００では、振幅調整部１０６は、シグナル部、データ部にパイロット信号を付加した信号の振幅を調整する。
図１１は、本実施形態２の送信信号に含まれるシグナル部、データ部、及びパイロット信号の信号点配置を図示している。ここで、図１１（ａ）、（ｂ）は、振幅調整部１０６において変調信号に正規化係数γを乗算する前、図１１（ｂ）、（ｄ）は、正規化係数γを乗算した後の信号点配置をそれぞれ示している。また、図４と同様、図１１の星印はパイロット信号の信号点を表している。
図４と図１１を比較してみると、図４に示す実施形態１では、パイロット信号に対して正規化係数γを乗算していないため、図４（ａ）と図４（ｃ）、図４（ｂ）と図４（ｄ）に示すパイロット信号の信号点の位置は、それぞれ変化していない。しかしながら、本実施形態２では、パイロット信号に対しても正規化係数γを乗算し、パイロット信号の振幅を調整しているため、正規化係数を乗算した後の図１１（ｃ）、（ｄ）に示すパイロット信号の信号点の位置は、正規化係数を乗算する前の図１１（ａ）、（ｂ）に示すパイロット信号の信号点の位置とは異なっており、その振幅は調整されている。
（２）受信側の構成及び機能
実施形態２の受信側の構成は、正規化係数推定部２０５の具体的な処理を除き、実施形態１の受信信号処理部２００と同じである。したがって、本実施形態２の受信信号処理部は図示せず、図６の受信信号処理部２００を参照して説明する。
実施形態２の受信側では、振幅が調整されたパイロット信号を含む受信信号を受信する。そして、正規化係数推定部２０５は、パイロット信号に基づいて推定正規化係数γ´を求める。以下に、推定正規化係数γ´を求める一例を示す。
図１２（ａ）は、受信信号に含まれる、振幅が調整されたパイロット信号の信号点配置を示している。パイロット信号は階層化されずにＢＰＳＫにより変調されているため、Ｑ軸を挟んで正負に１点ずつ信号点が配置されている。
正規化係数推定部２０５はまず、パイロット信号の信号点のＩ値の絶対値を取り、負側の信号点を正側の信号点に重ね合わせる（図１２（ｂ））。そして、正側の信号点の振幅Ｒ１ｓｔを求める。実施形態１と同様、振幅Ｒ１ｓｔの値は、正規化係数γと等しいと推定することができる。よって、正規化係数推定部２０５は、Ｒ１ｓｔの値を推定正規化係数γ´として第１振幅調整部２０６及び電力比推定部２０８に入力する。
なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐによると、４本のサブキャリアがパイロット信号用に割り当てられている。したがって、４本のサブキャリアそれぞれにおけるパイロット信号の信号点から求めたＲ１ｓｔの値の平均値を求めてもよい。このように、４本のサブキャリアのＲ１ｓｔの平均値を推定正規化係数γ´として求めることにより、推定正規化係数γ´の精度を高めることができる。
本実施形態２によると、信号電力を調整したパイロット信号を含む信号を送受信することにより、受信側は簡単な処理で推定正規化係数γ´を求めることができる。
（実施形態３）
通信装置１０の実施形態３による構成を以下に説明する。なお、実施形態１との共通点の詳しい説明は省略し、相違点を中心に説明する。
（１）送信側の構成及び機能
本実施形態３の送信信号処理部５００の構成を図１３に示す。送信信号処理部５００は、実施形態１の送信信号処理部１００の構成に加えて、プリアンブル振幅調整部５０１を有する。図１３は、実施形態１における送信信号処理部１００と同じ構成については同じ符号を付している。
本実施形態３では、正規化係数算出部１０５は、求めた正規化係数γを振幅調整部１０６とプリアンブル振幅調整部５０１に入力する。そして、プリアンブル振幅調整部５０１は、プリアンブル部に正規化係数γを乗算して、プリアンブル部の信号の振幅を調整する。
なお、図３のパケットフォーマットに示すように、プリアンブル部は、ショートプリアンブル（ＳＰ）、ロングプリアンブル（ＬＰ１、ＬＰ２）を含むが、プリアンブル振幅調整部５０１は、ショート及びロングプリアンブルの両方の振幅を調整してもよく、あるいは、プリアンブル部のうち一部のみ、例えば、ロングプリアンブルの振幅のみを調整してもよい。ロングプリアンブルの振幅のみを調整する、すなわち、同期に用いるショートプリアンブルの振幅を調整しないことにより、同期に必要な受信感度が損なわれるのを防ぐことができる。
（２）受信側の構成及び機能
図１４に、実施形態３の受信側の受信信号処理部６００を示す。実施形態３の受信側では、振幅が調整されたプリアンブル部を含む受信信号を受信する。
ここで、実施形態３の送信側では、プリアンブル部に正規化係数γを乗算することにより、プリアンブル部の信号点の振幅、すなわち、プリアンブル部の信号電力を調整している。図３のパケットフォーマットに示すように、正規化係数γによる振幅調整を行わないプリアンブル部の信号電力は、規定の信号電力（すなわち、１）の値と等しい。したがって、振幅調整した場合のプリアンブル部の信号電力は、正規化係数γに相当すると推定することができる。
一方、この実施形態の受信側では、振幅が調整されたプリアンブル部を含む受信信号を受信するため、プリアンブル部に基づいてチャネル等化回路２０３で伝搬路推定を行う際に求められる伝搬路特性は正規化係数を含んだものとなる。そして、チャネル等化回路２０３が等化処理を行う際、正規化係数を含む伝搬路特性の逆数を信号に掛ける処理を行う。すなわち、チャネル等化回路２０３は、上述した第１振幅調整部２０６と実質的に同じ処理を行うこととなる。したがって、本実施形態では、図１４に示すように、第１振幅調整部２０６を設ける必要はない。
本実施形態３によると、振幅が調整されたプリアンブル部を含む信号を送受信することにより、受信側において推定正規化係数γ´を推定や振幅調整を行う必要が無く、処理を軽減することができる。
（実施形態４）
通信装置１０の実施形態４による構成を以下に説明する。なお、実施形態１との共通点の詳しい説明は省略し、相違点を中心に説明する。
（１）送信側の構成及び機能
本実施形態４の送信信号処理部７００の構成を図１５に示す。送信信号処理部７００は、実施形態１の送信信号処理部１００の構成に加えて、第２変調部１０２のインターリーブ処理部１２２とマッピング部１２３の間に既知パターン挿入部７０１を有する。図１５は、実施形態１における送信信号処理部１００と同じ構成については同じ符号を付している。
既知パターン挿入部７０１は、インターリーブ処理部１２２から入力された符号列に、既知のパターンを持つシンボルを挿入する。そして、この既知のパターンは、第２のデータと共にマッピング部１２３でマッピングされてサブキャリア変調される。この既知のパターンのシンボルは、マッピング部１２３にてマッピングされたときに、第２のデータをマッピングした信号点と、既知のパターンをマッピングした信号点とを足した信号点の数がＩＱ平面上に均等に配置されるように挿入されることが望ましい。
なお、既知のパターンの持つシンボルは、図３に示すようなパケットフォーマットの任意の場所に格納することができる。例えば、既知パターン挿入部７０１は、シグナル部のリザーブドフィールドに既知のパターンを持つシンボルを挿入してもよく、あるいは、シグナル部が階層変調される場合には、シグナル部の第２階層のリザーブドフィールドに挿入してもよい。あるいは、第１階層及び／又は第２階層のデータ部に挿入してもよい。
（２）受信側の構成及び機能
実施形態４の受信側の構成は、正規化係数推定部２０５の具体的な処理を除き、実施形態１の受信信号処理部２００と同じである。したがって、本実施形態４では、図６の受信信号処理部２００を参照して説明する。
実施形態４の受信部は、送信側で既知のパターンが挿入された受信信号を受信する。そして、正規化係数推定部２０５は、受信信号の第２階層に変調された既知パターンとその他のデータの信号点に基づいて推定正規化係数γ´を求める。
特に、送信側で、第２のデータをマッピングした信号点と既知のパターンをマッピングした信号点とを足した信号点の数がＩＱ平面上に均等に配置されるように挿入されている場合には、図７及び段落００４９−００５３で説明した処理に代えて、正規化係数推定部２０５は、ＩＱ平面上の信号点の振幅の絶対値の平均を求めることで、全ての信号点の中心となる振幅Ｒ１ｓｔを求めることができ、推定正規化係数γ´を容易に求めることができる。
本実施形態４によると、既知のパターンを持つシンボルを含む信号を送受信することにより、受信側は簡単な処理で推定正規化係数γ´を求めることができる。
（総括）
以上、本発明の各実施形態における通信装置１０の特徴について説明した。なお、以上の説明は、ＯＦＤＭを用いたマルチキャリア変調方式を基にしているが、本発明はこれに限られず、その他のマルチキャリア変調方式、又はシングルキャリア変調方式を用いてもよい。
また、上記実施形態では、１つの通信装置１０の送信側と受信側、すなわち、送信と受信の両方の機能を有する装置を前提に説明したが、送信側のみ、あるいは受信側のみの機能を有する通信装置であってもよい。
上述した通信装置１０は、通信装置の送信部又は受信部に接続されるアンテナを含んでいないが、通信装置１０にアンテナを接続して通信端末装置としてもよい。この他、通信端末装置には、アンプや各種フィルタが備えられていてもよい。
車載機としての通信装置１０の例として、半導体、電子回路、モジュール、あるいはＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット）が挙げられる。また、通信端末装置の例として、自動車にＥＣＵが搭載されアンテナ等と接続された状態の他、カーナビゲーションシステム、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末が挙げられる。
また、路側機としての通信装置１０の例として、半導体、電子回路、モジュールが挙げられる。また、通信端末装置の例として、信号機に搭載されアンテナ等と接続された状態や、交通整理に用いる停止車両に搭載されアンテナ等と接続された状態、などが挙げられる。
また、各実施形態の構成の説明中、各ブロックでの動作を説明したが、それぞれが方法の特徴としても把握できることは言うまでもない。すなわち、本明細書は、本発明を方法の発明としても開示するものである。
加えて、かかる方法は上述の物で実現できるだけでなく、メモリやハードディスク等の記録媒体に記録したプログラム、及びこれを実行する専用又は汎用ＣＰＵ及びメモリ等を有するマイクロコンピュータとの組み合わせとしても実現できる。プログラムは、記録媒体を介さずにサーバから通信回線を経由して提供することもできる。これにより、プログラムのアップグレードを通じて常に最新の機能を提供することができる。
本発明にかかる通信装置及び通信端末装置は、主として自動車間の通信（車車間通信）、路側機と自動車間の通信（路車間通信）、及び路側機間の通信（路路間通信）に用いられるものであるが、自動車と歩行者間の通信（歩車間通信）に用いてもよい。さらに、本発明はこれらの用途に限られるものではない。
１０ 通信装置、１００ 送信信号処理部、１０１ 第１変調部、１０２ 第２変調部、１０３ 電力比調整部、１０４ 加算部、１０５ 正規化係数算出部、１０６ 振幅調整部、１０７ パイロット信号付加部、１０８ ＩＦＦＴ／ＧＩ付加部、１０９ プリアンブル付加部、１１１、１２１ 畳み込み符号化処理部、１１２、１２２ インターリーブ処理部、１１３、１２３ マッピング部、１２４ ＩＱ変換部、２００ 受信信号処理部、２０１ Ｓｙｎｃ／ＡＦＣ回路、２０２ ＧＩ除去／ＦＦＴ部、２０３ チャネル等化回路、２０４ 位相トラッキング回路、２０５ 正規化係数推定部、２０６ 第１振幅調整部、２０７ 原点シフト部、２０８ 電力比推定部、２０９ 第２振幅調整部、２１０ 第１復調部、２１１ 第２復調部、２２１、２３１ デマッピング部、２２２、２３２ 軟判定／デインターリーブ処理部、２２３、２３３ ビタビ復号部、５０１ プリアンブル振幅調整部、７０１ 既知パターン挿入部

Claims (30)

  1. 第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成する第１変調部（１０１）と、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成する第２変調部（１０２）と、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号を加算して階層変調信号を生成する加算部（１０４）と、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求める正規化係数算出部（１０５）と、
    前記正規化係数に基づいて、前記階層変調信号のうち、前記第１及び／又は第２のデータを格納したシグナル部及びデータ部の振幅を調整する振幅調整部（１０６）と、
    前記階層変調信号に、ロングプリアンブルとショートプリアンブルとを含むプリアンブル部を付加するプリアンブル付加部（１０９）と、
    前記正規化係数に基づいて、前記プリアンブル部の前記ロングプリアンブルの信号の振幅のみを調整するプリアンブル振幅調整部（５０１）と、
    振幅を調整した前記階層変調信号を前記送信信号として送信する送信部と、
    を備える通信装置（１０）。
  2. 第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成する第１変調部（１０１）と、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成する第２変調部（１０２）と、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号を加算して階層変調信号を生成する加算部（１０４）と、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求める正規化係数算出部（１０５）と、
    前記正規化係数に基づいて、前記階層変調信号のうち、前記第１及び／又は第２のデータを格納したシグナル部及びデータ部の振幅を調整する振幅調整部（１０６）と、
    振幅を調整した前記階層変調信号を前記送信信号として送信する送信部と、
    を備え、
    前記第２変調部はさらに、既知のパターンを持つシンボルを挿入する既知パターン挿入部（７０１）を有する、
    通信装置（１０）。
  3. 第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成する第１変調部（１０１）と、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成する第２変調部（１０２）と、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、前記第１変調信号又は前記第２変調信号の信号電力を調整する電力比調整部（１０３）と、
    前記階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求める正規化係数算出部（１０５）と、
    前記正規化係数に基づいて、前記信号電力を調整した前記第１変調信号又は第２変調信号の振幅を調整する振幅調整部（１０６）と、
    前記第１変調信号と振幅を調整した前記第２変調信号、又は振幅を調整した前記第１変調信号と前記第２変調信号とを加算して階層変調信号を生成する加算部（１０４）と、
    前記階層変調信号を前記送信信号として送信する送信部と、
    を備える通信装置（１０）。
  4. 前記通信装置はさらに、前記階層間電力比に基づいて前記第１変調信号又は前記第２変調信号の信号電力を調整する電力比調整部（１０３）を備える、
    請求項１又は請求項２記載の通信装置。
  5. 前記振幅調整部は、前記階層変調信号のうち、前記第１及び／又は第２のデータを格納したシグナル部及びデータ部の振幅を調整する、
    請求項３記載の通信装置。
  6. 前記通信装置はさらに、前記階層変調信号にパイロット信号を付加するパイロット信号付加部（１０７）を備えており、
    前記振幅調整部は、前記パイロット信号を付加した前記階層変調信号の振幅を調整する、
    請求項５記載の通信装置。
  7. 前記通信装置はさらに、
    前記階層変調信号にプリアンブル部を付加するプリアンブル付加部（１０９）と、
    前記正規化係数に基づいて、前記プリアンブル部の信号の振幅を調整するプリアンブル振幅調整部（５０１）と、
    を備える、請求項５記載の通信装置。
  8. 前記プリアンブル部は、ロングプリアンブルとショートプリアンブルとを含み、
    前記プリアンブル振幅調整部は、前記ロングプリアンブルの信号の振幅のみを調整する、
    請求項７記載の通信装置。
  9. 前記第２変調部はさらに、既知のパターンを持つシンボルを挿入する既知パターン挿入部（７０１）を有する、
    請求項５記載の通信装置。
  10. 前記既知パターン挿入部は、前記既知のパターンをマッピングした信号点と前記第２のデータをマッピングした信号点とを足した場合の信号点の数が均等に配置されるように、前記既知のパターンを持つ前記シンボルを挿入する、
    請求項９記載の通信装置。
  11. 第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成する第１変調部（１０１）と、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成する第２変調部（１０２）と、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号を加算して階層変調信号を生成する加算部（１０４）と、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求める正規化係数算出部（１０５）と、
    前記正規化係数に基づいて、前記階層変調信号のうち、前記第１及び／又は第２のデータを格納したシグナル部及びデータ部の振幅を調整する振幅調整部（１０６）と、
    前記階層変調信号に、ロングプリアンブルとショートプリアンブルとを含むプリアンブル部を付加するプリアンブル付加部（１０９）と、
    前記正規化係数に基づいて、前記プリアンブル部の前記ロングプリアンブルの信号の振幅のみを調整するプリアンブル振幅調整部（５０１）と、
    振幅を調整した前記階層変調信号を前記送信信号として送信する送信部と、
    前記送信部に接続されるアンテナと、
    を備える通信端末装置。
  12. 第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成する第１変調部（１０１）と、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成する第２変調部（１０２）と、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号を加算して階層変調信号を生成する加算部（１０４）と、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求める正規化係数算出部（１０５）と、
    前記正規化係数に基づいて、前記階層変調信号のうち、前記第１及び／又は第２のデータを格納したシグナル部及びデータ部の振幅を調整する振幅調整部（１０６）と、
    振幅を調整した前記階層変調信号を前記送信信号として送信する送信部と、
    前記送信部に接続されるアンテナと、
    を備え、
    前記第２変調部はさらに、既知のパターンを持つシンボルを挿入する既知パターン挿入部（７０１）を有する、
    通信端末装置。
  13. 第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成する第１変調部（１０１）と、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成する第２変調部（１０２）と、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、前記第１変調信号又は前記第２変調信号の信号電力を調整する電力比調整部（１０３）と、
    前記階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求める正規化係数算出部（１０５）と、
    前記正規化係数に基づいて、前記信号電力を調整した前記第１変調信号又は第２変調信号の振幅を調整する振幅調整部（１０６）と、
    前記第１変調信号と振幅を調整した前記第２変調信号、又は振幅を調整した前記第１変調信号と前記第２変調信号とを加算して階層変調信号を生成する加算部（１０４）と、
    前記階層変調信号を前記送信信号として送信する送信部と、
    前記送信部に接続されるアンテナと、
    を備える通信端末装置。
  14. 第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成するステップと、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成するステップと、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号を加算して階層変調信号を生成するステップと、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求めるステップと、
    前記正規化係数に基づいて、前記階層変調信号のうち、前記第１及び／又は第２のデータを格納したシグナル部及びデータ部の振幅を調整するステップと、
    前記階層変調信号に、ロングプリアンブルとショートプリアンブルとを含むプリアンブル部を付加するステップと、
    前記正規化係数に基づいて、前記プリアンブル部の前記ロングプリアンブルの信号の振幅のみを調整するステップと、
    振幅を調整した前記階層変調信号を前記送信信号として送信するステップと、
    を含む通信方法。
  15. 第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成するステップと、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成するステップと、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号を加算して階層変調信号を生成するステップと、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求めるステップと、
    前記正規化係数に基づいて、前記階層変調信号のうち、前記第１及び／又は第２のデータを格納したシグナル部及びデータ部の振幅を調整するステップと、
    振幅を調整した前記階層変調信号を前記送信信号として送信するステップと、
    を含み、
    前記第２変調信号を生成するステップはさらに、既知のパターンを持つシンボルを挿入するステップを含む、
    通信方法。
  16. 第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成するステップと、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成するステップと、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、前記第１変調信号又は前記第２変調信号の信号電力を調整するステップと、
    前記階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求めるステップと、
    前記正規化係数に基づいて、前記信号電力を調整した前記第１変調信号又は第２変調信号の振幅を調整するステップと、
    前記第１変調信号と振幅を調整した前記第２変調信号、又は振幅を調整した前記第１変調信号と前記第２変調信号とを加算して階層変調信号を生成するステップと、
    前記階層変調信号を前記送信信号として送信するステップと、
    を含む通信方法。
  17. 通信装置において実行される通信用プログラムであって、
    第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成するステップと、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成するステップと、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号を加算して階層変調信号を生成するステップと、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求めるステップと、
    前記正規化係数に基づいて、前記階層変調信号のうち、前記第１及び／又は第２のデータを格納したシグナル部及びデータ部の振幅を調整するステップと、
    前記階層変調信号に、ロングプリアンブルとショートプリアンブルとを含むプリアンブル部を付加するステップと、
    前記正規化係数に基づいて、前記プリアンブル部の前記ロングプリアンブルの信号の振幅のみを調整するステップと、
    振幅を調整した前記階層変調信号を前記送信信号として送信するステップと、
    を実行する通信用プログラム。
  18. 通信装置において実行される通信用プログラムであって、
    第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成するステップと、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成するステップと、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号を加算して階層変調信号を生成するステップと、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求めるステップと、
    前記正規化係数に基づいて、前記階層変調信号のうち、前記第１及び／又は第２のデータを格納したシグナル部及びデータ部の振幅を調整するステップと、
    振幅を調整した前記階層変調信号を前記送信信号として送信するステップと、
    を実行し、
    前記第２変調信号を生成するステップはさらに、既知のパターンを持つシンボルを挿入するステップを含む、
    通信用プログラム。
  19. 通信装置において実行される通信用プログラムであって、
    第１のデータをマッピングし、第１変調信号を生成するステップと、
    前記第１のデータとは異なる第２のデータをマッピングし、第２変調信号を生成するステップと、
    前記第１変調信号と前記第２変調信号の信号電力の比となる階層間電力比に基づいて、前記第１変調信号又は前記第２変調信号の信号電力を調整するステップと、
    前記階層間電力比に基づいて、送信信号の振幅を正規化するための正規化係数を求めるステップと、
    前記正規化係数に基づいて、前記信号電力を調整した前記第１変調信号又は第２変調信号の振幅を調整するステップと、
    前記第１変調信号と振幅を調整した前記第２変調信号、又は振幅を調整した前記第１変調信号と前記第２変調信号とを加算して階層変調信号を生成するステップと、
    前記階層変調信号を前記送信信号として送信するステップと、
    を実行する通信用プログラム。
  20. 送信側通信装置と通信を行う通信装置であって、
    前記送信側通信装置は、第１のデータから生成された第１変調信号を第１階層に、第２のデータから生成された第２変調信号を第２階層に階層変調するとともに、振幅を調整して正規化した階層変調信号を送信し、
    当該通信装置は、
    前記階層変調信号を受信信号として受信する受信部と、
    前記受信信号に含まれるシグナル部の信号点又はデータ部の信号点に基づいて、前記正規化の際の振幅の調整量を示す正規化係数を求める正規化係数推定部（２０５）と、
    前記正規化係数に基づいて、前記受信信号の振幅を調整する振幅調整部（２０６）と、
    前記受信信号に含まれる前記第１のデータをデマッピングする第１復調部（２２０）と、
    前記振幅調整部から出力された振幅調整後の前記受信信号に含まれる前記第２のデータをデマッピングする第２復調部（２３０）と、
    を備える通信装置（１０）。
  21. 前記通信装置は、さらに、
    前記第１変調信号および前記第２変調信号の信号電力の比である階層間電力比を求める電力比推定部（２０８）と、
    前記階層間電力比に基づいて、前記振幅調整部である第１振幅調整部（２０６）から出力された振幅調整後の前記受信信号の振幅をさらに調整する第２振幅調整部（２０９）と、
    を備える請求項２０記載の通信装置。
  22. 前記正規化係数推定部は、前記シグナル部又は前記データ部の前記信号点が示す振幅の絶対値を求め、近似する絶対値を有する信号点の集合毎にそれぞれ振幅の推定値を求め、前記推定値の中心が示す振幅の値を前記正規化係数とする、
    請求項２０記載の通信装置。
  23. 前記受信信号は、振幅が調整されたパイロット信号を含んでおり、
    前記正規化係数推定部は、前記パイロット信号の信号点に基づいて前記正規化係数を求める、
    請求項２０又は２１記載の通信装置。
  24. 前記正規化係数推定部は、前記パイロット信号の前記信号点が示す振幅の絶対値を求め、前記絶対値の値を前記正規化係数とする、
    請求項２３記載の通信装置。
  25. 前記第２変調信号は、既知のパターンを持つシンボルを含んでおり、
    前記正規化係数推定部は、前記第２変調信号の信号点に基づいて前記正規化係数を求める、
    請求項２０又は２１記載の通信装置。
  26. 前記正規化係数推定部は、前記第２変調信号に含まれる前記第２のデータ及び前記既知パターンの信号点が示す振幅の絶対値の平均値を前記正規化係数とする、
    請求項２５記載の通信装置。
  27. 前記電力比推定部は、前記第１変調信号のシグナル部の信号点が示す振幅の値と、前記第２変調信号のシグナル部の信号点を前記第１変調信号の前記シグナル部の前記信号点が示す前記振幅の分原点にシフトさせたときに前記第２変調信号の信号点が示す振幅の値から、前記階層間電力比を求める、
    請求項２１記載の通信装置。
  28. 送信側通信端末装置と通信を行う通信端末装置であって、
    前記送信側通信端末装置は、第１のデータから生成された第１変調信号を第１階層に、第２のデータから生成された第２変調信号を第２階層に階層変調するとともに、振幅を調整して正規化した階層変調信号を送信し、
    当該通信端末装置は、
    前記階層変調信号を受信信号として受信する受信部と、
    前記受信信号に含まれるシグナル部の信号点又はデータ部の信号点に基づいて、前記正規化の際の振幅の調整量を示す正規化係数を求める正規化係数推定部（２０５）と、
    前記正規化係数に基づいて、前記受信信号の振幅を調整する振幅調整部（２０６）と、
    前記受信信号に含まれる前記第１のデータをデマッピングする第１復調部（２２０）と、
    前記振幅調整部から出力された振幅調整後の前記受信信号に含まれる前記第２のデータをデマッピングする第２復調部（２３０）と、
    前記受信部に接続されるアンテナと、
    を備える、通信端末装置。
  29. 送信側通信装置と通信を行う通信装置で実行される通信方法であって、
    前記送信側通信装置は、第１のデータから生成された第１変調信号を第１階層に、第２のデータから生成された第２変調信号を第２階層に階層変調するとともに、振幅を調整して正規化した階層変調信号を送信し、
    当該通信方法は、
    前記階層変調信号を受信信号として受信するステップと、
    前記受信信号に含まれるシグナル部の信号点又はデータ部の信号点に基づいて、前記正規化の際の振幅の調整量を示す正規化係数を求めるステップと、
    前記正規化係数に基づいて、前記受信信号の振幅を調整するステップと、
    前記受信信号に含まれる前記第１のデータをデマッピングするステップと、
    前記振幅調整部から出力された振幅調整後の前記受信信号に含まれる前記第２のデータをデマッピングするステップと、
    を含む通信方法。
  30. 送信側通信装置と通信を行う通信装置で実行される通信用プログラムであって、
    前記送信側通信装置は、第１のデータから生成された第１変調信号を第１階層に、第２のデータから生成された第２変調信号を第２階層に階層変調するとともに、振幅を調整して正規化した階層変調信号を送信し、
    当該通信用プラグラムは、
    前記階層変調信号を受信信号として受信するステップと、
    前記受信信号に含まれるシグナル部の信号点又はデータ部の信号点に基づいて、前記正規化の際の振幅の調整量を示す正規化係数を求めるステップと、
    前記正規化係数に基づいて、前記受信信号の振幅を調整するステップと、
    前記受信信号に含まれる前記第１のデータをデマッピングするステップと、
    前記振幅調整部から出力された振幅調整後の前記受信信号に含まれる前記第２のデータをデマッピングするステップと、
    を実行させる通信用プログラム。
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