JPH1166042A - データ処理装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 OFDM方式の送信、受信装置において、フィル
タの設計、仕様検討を不要にする。 【解決手段】 演算装置４１は、入力されたデータに対
し、＋，−の同一周波数成分を用いて所定の演算を施
し、新たな＋，−の同一周波数成分のデータを逆フーリ
エ変換装置４２に出力している。この演算は、従来時間
領域で処理されていた所望の時間ずれの量を、逆フーリ
エ変換装置４２の出力がこのずれ量を持つように周波数
領域で変換を行う。逆フーリエ変換装置４２からの出力
は、直交変調装置３に入力され、直交変調されて出力さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ処理装置お
よび方法に関し、特に、オーバサンプリングデータを発
生させるためのフィルタの代わりに、論理的に求めた変
換関数を用いて演算する装置を用いたデータ処理装置お
よび方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１５は、OFDM（Orthogonal Frequency
Division Multiplexing）方式に対応したデータ処理装
置の構成例を示している。送信されるデータは、逆フー
リエ変換装置１に入力される。逆フーリエ変換装置１か
らの２出力の一方は、直交変調装置３に入力され、他方
は補間フィルタ２Ａを介して直交変調装置３に入力され
る。直交変調装置３は、逆フーリエ変換装置１からの出
力と、cos波発生器１０からのcos波を乗算する乗算器１
２、補間フィルタ２Ａからの出力と、sin波発生器１１
からのsin波を乗算する乗算器１３、および乗算器１２
と乗算器１３からの出力を加算し、出力する加算器１４
とから構成されている。

【０００３】図１６は、実数時間軸応答と虚数時間軸応
答に、それぞれcos波とsin波が乗算されるときのサンプ
リング点と補間点との関係を示している。cos波とsin波
の周波数は、サンプリング周波数の半分で、この２つの
波形を４倍オーバサンプリングして用いている。つまり
cos波では（１，０，−１，０）の点、sin波では（０，
−１，０，１）の点をサンプリング点として用いる。但
し、ここでは上述した点を用いるが、cos波の（１，
０，−１，０）の点、sin波の（０，１，０，−１）の
点をそれぞれサンプリング点をとして用いる場合もあ
り、周辺回路に応じていずれかが使用される。この時、
補間点としてはサンプリング点の中点のみが必要とされ
る。

【０００４】使用されるデータは、実数データの（Ｒ
ａ，Ｒｂ，Ｒｃ，・・・）とし、虚数データの（Ｉ
ａ’，Ｉｂ’，Ｉｃ’，・・・）とされる場合が考えら
れる。また、cos波およびsin波と、データの関係を１ク
ロックずらすことにより、実数データの（Ｒａ’，Ｒ
ｂ’，Ｒｃ’，・・・）と、虚数データの（Ｉａ，Ｉ
ｂ，Ｉｃ，・・・）が使用される場合もある。しかしな
がら結果的には、直交変調装置３で使用されるデータ量
は、元のサンプリング量と同じである。

【０００５】次に図１６を参照し、その動作について説
明する。逆フーリエ変換装置１に入力された周波数軸上
のデータは、逆フーリエ変換により、時間軸上のデータ
に変換され、その実数データが乗算器１２に、虚数デー
タが補間フィルタ２Ａに、それぞれ出力される。例え
ば、逆フーリエ変換装置１の出力は、（Ｒａ，Ｉａ），
（Ｒｂ，Ｉｂ），（Ｒｃ，Ｉｃ），・・・といった複素
数組になっている。補間フィルタ２Ａは、入力されたデ
ータにオーバサンプリング点を追加する。よって、直交
変調装置３に入力されるデータは、（Ｒａ，Ｉａ’），
（Ｒｂ，Ｉｂ’），（Ｒｃ，Ｉｃ’），・・・となる。
このオーバサンプリング点を追加する処理は、入力され
たデータを遅延させる処理でもある。

【０００６】出力された実数データは、cos波発生器１
０からのcos波を乗算器１２において乗算され、加算器
１４に出力される。また、出力された虚数データは、si
n波発生器１１からのsin波を乗算器１３において乗算さ
れ、加算器１４に出力される。加算器１４は、入力され
た２つのデータを加算し、出力する。

【０００７】図１５は、補間フィルタ２Ａを虚数部を遅
延させる（Ｑ軸遅延させる）のに用いたが、実数部を遅
延させる（Ｉ軸遅延させる）場合もある。図１８は、Ｉ
軸を遅延させるために補間フィルタ２Ａの代わりに補間
フィルタ２Ｂを、逆フーリエ変換装置１と乗算器１２と
の間に設けている。その他の構成は、図１６における場
合と同様である。

【０００８】図１８は、OFDMに対応したデータ演算装置
の構成例を示している。受信されたデータは、振り分け
装置２０に入力され、実数部と虚数部とに振り分けられ
る。実数部は、直交復調装置２１内の乗算器３２に入力
され、cos波発生器３０からのcos波と乗算され、フーリ
エ変換装置２３に出力される。一方、虚数部は、直交復
調装置２１内の乗算器３３に入力され、sin波発生器３
１からのsin波と乗算され、補間フィルタ２２Ａを介し
てフーリエ変換装置２３に出力される。フーリエ変換装
置２３は、入力された時間軸上のデータを、周波数軸上
のデータに変換して出力している。

【０００９】図１９は、実数時間応答と虚数時間応答
に、それぞれ、cos波とsin波を乗算させる時のサンプリ
ング点と補間点との関係を示している。変調の場合と同
様に、cos波とsin波の周波数は、サンプリング周波数の
半分で、この２つの波形を４倍オーバーサンプリングし
て用いている。

【００１０】図２０を参照し、その動作について説明す
る。振り分け装置２０に入力されるデータを（Ｒａ，Ｉ
ａ，Ｒｂ，Ｉｂ，Ｒｃ，Ｉｃ，・・・）とする。入力さ
れたデータは、実数データ（Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，・・
・）と、虚数データ（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ，・・・）に振
り分けられる。振り分けられた実数データは、乗算器３
２に入力され、cos波と乗算され、（Ｒａ，−Ｒｂ，Ｒ
ｃ，・・・）とされる。一方虚数データは、乗算器３３
に入力され、sin波と乗算され、（−Ｉａ，Ｉｂ，−Ｉ
ｃ，・・・）とされる。そして、虚数データは、補間フ
ィルタ２２Ａに入力される。補間データとしては、サン
プリング点の中点のみが必要とされる。よって、補間フ
ィルタ２２Ａに入力された虚数データは、（Ｉａ’，Ｉ
ｂ’，Ｉｃ’，・・・）とされて、フーリエ変換装置２
３に出力される。

【００１１】よって、フーリエ変換装置２３には、デー
タ（Ｒａ，Ｉａ’），（−Ｒａ，Ｉｂ’），（Ｒｃ，Ｉ
ｃ’），・・・が順次、入力される。そして入力された
時間軸上のデータは、周波数軸上のデータに変換された
出力される。

【００１２】図１８のデータ演算装置は、Ｑ軸遅延され
たデータ（図１５のデータ処理装置）に対応した装置で
ある。Ｉ軸遅延されたデータ（図１７のデータ処理装
置）に対応するデータ演算装置は、図２０に示すような
構成になる。補間フィルタ２２Ａの代わりに、Ｉ軸を遅
延するための補間フィルタ２２Ｂが、乗算器３２とフー
リエ変換装置２３の間に備えられた構成となされてい
る。その他の構成は、図１８の場合と同様である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た装置の補間フィルタは、多数の乗算器などを必要と
し、回路規模の増大、それに伴う消費電力の増大などの
問題があった。

【００１４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、補間フィルタを用いずに同様の動作を実行
できるようにし、回路規模を小さくし、定省電力化を可
能とするものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のデータ
処理装置は、実数時間応答と虚数時間応答が、所定の時
間ずれを持つように、外部から入力された周波数領域デ
ータを演算処理する演算処理手段と、演算処理手段から
の出力の周波数領域のデータを、時間領域のデータに変
換する変換手段と、変換手段からの出力を直交変調する
変調手段とを備えることを特徴とする。

【００１６】請求項５に記載のデータ処理方法は、実数
時間応答と虚数時間応答が、所定の時間ずれを持つよう
に、外部から入力された周波数領域データを演算処理す
る演算処理ステップと、演算処理ステップからの出力の
周波数領域のデータを、時間領域のデータに変換する変
換ステップと、変換ステップからの出力を直交変調する
変調ステップとを備えることを特徴とする。

【００１７】請求項６に記載のデータ処理装置は、受信
信号の時間領域のデータを直交復調する復調手段と、復
調手段からの出力の時間領域のデータを周波数領域のデ
ータに変換する変換手段と、変換手段からの周波数領域
のデータが所定の時間ずれを持つように演算処理する演
算処理手段とを備えることを特徴とする。

【００１８】請求項１０に記載のデータ処理方法は、受
信信号の時間領域のデータを直交復調する復調ステップ
と、復調ステップからの出力の時間領域のデータを周波
数領域のデータに変換する変換ステップと、変換ステッ
プからの周波数領域のデータが所定の時間ずれを持つよ
うに演算処理する演算処理ステップとを備えることを特
徴とする。

【００１９】請求項１に記載のデータ処理装置および請
求項５に記載のデータ処理方法においては、送信信号の
実数時間応答と虚数時間応答が、所望の時間ずれを持つ
ように演算処理され、演算処理されたデータが、周波数
領域から時間領域に変換され、時間領域データが直交変
調される。

【００２０】請求項６に記載のデータ処理装置および請
求項１０に記載のデータ処理方法においては、受信信号
の時間領域のデータが直交復調され、復調されたデータ
が時間領域から周波数領域に変換され、周波数領域デー
タ上で所望の時間ずれを持たせる演算処理が施される。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
するが、特許請求の範囲に記載の発明の各手段と以下の
実施の形態との対応関係を明らかにするために、各手段
の後の括弧内に、対応する実施の形態（但し一例）を付
加して本発明の特徴を記述すると、次のようになる。但
し勿論この記載は、各手段を記載したものに限定するこ
とを意味するものではない。また、従来の場合と対応す
る部分には、同一の符号を付してあり、その説明は、適
宣省略する。

【００２２】請求項１に記載のデータ処理装置は、実数
時間応答と虚数時間応答が、所定の時間ずれを持つよう
に、外部から入力された周波数領域データを演算処理す
る演算処理手段（例えば、図１の演算装置４１）と、演
算処理手段からの出力の周波数領域のデータを、時間領
域のデータに変換する変換手段（例えば、図１の逆フー
リエ変換装置４２）と、変換手段からの出力を直交変調
する変調手段（例えば、図１の直交変調装置３）とを備
えることを特徴とする。

【００２３】請求項２に記載のデータ処理装置の演算処
理手段は、外部から入力されたデータと演算処理手段内
で演算が施されたデータのうち、どちらか一方を選択し
出力する第１の選択出力手段（例えば、図６の入力側選
択装置８０）と、第１の選択出力手段からのデータを蓄
積する蓄積手段（例えば、図６の蓄積装置８１）と、蓄
積手段からのデータと前記外部から入力されたデータを
用いて演算する演算手段（例えば、図６の演算部８２）
と、演算手段からの出力と蓄積手段からの出力のうちど
ちらか一方を選択し、出力する第２の選択出力手段（例
えば、図６の出力側選択装置８３）とを備えることを特
徴とする。

【００２４】請求項６に記載のデータ処理装置は、受信
信号の時間領域のデータを直交復調する復調手段（例え
ば、図８の直交復調装置２１）と、復調手段からの出力
の時間領域のデータを周波数領域のデータに変換する変
換手段（例えば、図８のフーリエ変換装置９２）と、変
換手段からの周波数領域のデータが所定の時間ずれを持
つように演算処理する演算処理手段（例えば、図８の演
算装置４１）とを備えることを特徴とする。

【００２５】請求項７に記載のデータ処理装置の演算処
理手段は、外部から入力されたデータと演算処理手段内
で演算が施されたデータのうち、どちらか一方を選択し
出力する第１の選択出力手段（例えば、図６の入力側選
択装置８０）と、第１の選択出力手段からのデータを蓄
積する蓄積手段（例えば、図６の蓄積装置８１）と、蓄
積手段からのデータと外部から入力されたデータを用い
て演算する演算手段（例えば、図６の演算部８２）と、
演算手段からの出力と蓄積手段からの出力のうちどちら
か一方を選択し、出力する第２の選択出力手段（例え
ば、図６の出力側選択装置８３）とを備えることを特徴
とする。

【００２６】図１は、本発明を適用した送信装置の構成
例を示すブロック図である。送信されるデータは、演算
装置４１に入力され、後述する変換関数により変換さ
れ、逆フーリエ変換装置４２に出力される。逆フーリエ
変換装置４２に入力されたデータは、時間応答へ変換さ
れる。逆フーリエ変換装置４２からの出力の実数時間応
答は、乗算器１２に、虚数時間応答は、乗算器１３にそ
れぞれ入力される。また、cos波発生器１０から乗算器
１２に、sin波発生器１１から乗算器１３に、それぞれc
os波またはsin波が入力される。乗算器１２，１３から
の出力は、加算器１４に入力される。

【００２７】次に図１における信号の流れに付いて説明
する。演算装置４１に入力されるデータは、複素数表現
されたデータなので、実数部と虚数部がある。この実数
部と虚数部との組み合わせのデータは、直流成分、＋周
波数成分、−周波数成分の意味を持っている。演算装置
４１では、入力されたデータに対し、＋，−の同一周波
数成分を用いて演算を施し、新たな＋，−の同一周波数
成分のデータを発生させる。この演算装置４１に用いら
れる変換関数は、従来の方式において、時間領域で処理
されていた所定の時間のずれ量（図１６の補間フィルタ
２Ａまたは図１８の補間フィルタ２Ｂが行っていた処
理）を、逆フーリエ変換装置４２の出力が持つように、
周波数領域での変換を行う。

【００２８】周波数領域での変換を施された演算装置４
１からのデータは、逆フーリエ変換装置４２に入力さ
れ、時間応答のデータに変換され、直交変調装置３に出
力される。逆フーリエ変換装置４２からの実数データ
と、cos波発生器１０からのcos波は、乗算器１２におい
て乗算され、加算器１４に出力される。また、逆フーリ
エ変換装置４２からの虚数データとsin波発生器１１か
らのsin波は、乗算器１３において乗算され、加算器１
４に出力される。加算器１４に入力されたデータは、加
算（直交変調）され、出力される。

【００２９】図２は、図１のデータ処理装置の他の構成
例を示すブロック図である。この構成例では、逆フーリ
エ変換装置４２の代わりに、IFFT（Inversed Fast Four
ierTransform）演算装置５１を用いている。この場合に
おいても、演算装置４１の変換関数により、任意の時間
ずれを持つIFFT出力を得ることができる。

【００３０】図３は、デジタル入力信号の特性を規定す
るものである。演算装置４１では、＋と−の対称周波数
成分を用いた変換関数で演算を行う。しかしながらIFFT
演算装置５１を用いた場合、直流成分以外に、もう１つ
の対称成分を持たない周波数成分が存在する場合があ
り、この成分により必要とする変換結果を得ることがで
きない場合がある。この対策として、図３に示すよう
に、対称成分を持たない周波数成分の値を０に規定す
る。

【００３１】演算装置４１は、IFFT変換後（または逆フ
ーリエ変換後）の実数時間応答と虚数時間応答に時間ず
れを持たせることが可能である。従って、図４に示すよ
うに、演算装置４１とIFFT演算装置５１（または逆フー
リエ変換装置４２）のみを用い、実数時間応答と虚数時
間応答に時間ずれを持たせることのみを要求する装置
に、この原理を適用することが可能である。

【００３２】図１と図２の直交変調装置３の構成例を図
５に示す。直交変調装置３では、cos波の（１，０，−
１，０）の点、またsin波の（０，−１，０，１）の点
を用いるので、乗算器１２，１３、加算器１４は、選択
装置で置き換えが可能となる。図５（Ａ）に示した直交
変調装置３は、乗算器６１Ａ，６１Ｂ、乗算代用選択装
置６２Ａ，６２Ｂに、それぞれ、IFFT変換装置５１（逆
フーリエ変換装置４２）からデータが入力される。乗算
器６１Ａに入力されたデータは、−１が乗算され、乗算
代用選択装置６２Ａに出力される。同様に、乗算器６１
Ｂに入力されたデータは、−１が乗算され、乗算代用選
択装置６２Ｂに出力される。乗算代用選択装置６２Ａ，
６２Ｂは、それぞれ入力された２データのうち一方のデ
ータを選択し、加算代用選択装置６３に出力している。
加算代用選択装置６３は、入力された２つのデータを加
算し、出力する。

【００３３】次にその動作について説明する。例えば、
直交変調装置３に入力されるデータとして、（Ｒａ，Ｉ
ａ），（Ｒｂ，Ｉｂ），（Ｒｃ，Ｉｃ），・・・が順次
入力されるものとする。まずデータ（Ｒａ，Ｉａ）のＲ
ａは、乗算代用選択装置６２Ａと乗算器６１Ａに入力さ
れる。乗算器６１Ａに入力されたＲａは、−１が乗算さ
れ、−Ｒａとされて、乗算代用選択装置６２Ａに出力さ
れる。従って、乗算代用選択装置６２Ａには、Ｒａと−
Ｒａが入力されることになる。そして乗算代用選択装置
６２Ａは、cos波の１を用いた場合に対応するデータと
して、Ｒａを選択し、加算代用選択装置６３に出力す
る。

【００３４】同様に、乗算代用選択装置６２Ｂには、Ｉ
ａと、乗算器６１Ｂからの出力−Ｉａの、２つのデータ
が入力される。そして乗算代用選択装置６２Ｂは、sin
波の−１を用いた場合に対応するデータとして、−Ｉａ
を加算代用選択装置６３に出力する。従って、加算代用
選択装置６３に入力されるデータは、（Ｒａ，−Ｉａ）
となる。

【００３５】同様にして、（Ｒａ，Ｉａ）の後に順次入
力されるデータ、（Ｒｂ，Ｉｂ），（Ｒｃ，Ｉｃ），・
・・は、（−Ｒｂ，Ｉｂ），（Ｒｃ，−Ｉｃ），・・・
となされて、加算代用選択装置６３に順次入力される。
加算代用選択装置６３は、入力されたデータをそれぞれ
加算し、出力する。つまり、（Ｒａ，−Ｉａ，−Ｒｂ，
Ｉｂ，Ｒｃ，−Ｉｃ，・・・）が出力される。

【００３６】図５（Ｂ）は、直交変調装置３の他の構成
例を示しており、この構成例では、図５（Ａ）の乗算代
用選択装置６２Ａ，６２Ｂ、および加算代用選択装置６
３が、１つの演算代用選択装置７０にまとめたられてい
る。

【００３７】図５（Ｃ）は、直交変調装置３のさらに他
の構成例を示すブロック図である。ここの構成では、ま
ず演算代用選択装置７５Ａに実数部と虚数部、それぞれ
のデータが入力される。この２入力は、演算代用選択装
置７５Ａにより、１出力にされる。この演算代用選択装
置７５Ａからの出力は、演算代用選択装置７５Ｂと乗算
器７６に入力される。乗算器７６からの出力は、演算代
用選択装置７５Ｂに入力される。

【００３８】次にその動作について説明する。上述した
ように、直交変調装置３には、（Ｒａ，Ｉａ），（Ｒ
ｂ，Ｉｂ），（Ｒｃ，Ｉｃ），・・・が順次入力され、
その出力は、（Ｒａ，−Ｉａ，−Ｒｂ，Ｉｂ，Ｒｃ，−
Ｉｃ，・・・）となる。この特徴を利用し、まず始めに
演算代用選択装置７５Ａでは、入力された（Ｒａ，Ｉ
ａ），（Ｒｂ，Ｉｂ），（Ｒｃ，Ｉｃ），・・・のデー
タを、（Ｒａ，Ｉａ，Ｒｂ，Ｉｂ，Ｒｃ，Ｉｃ，・・
・）と順次加算し、出力する。

【００３９】出力されたデータは、演算代用選択装置７
５Ｂと乗算器７６に入力される。乗算器７６では、入力
されたデータに−１を乗算して出力する。例えば、演算
代用選択装置７５Ａの出力がＲａのとき、演算代用選択
装置７５Ｂに入力されるデータは、Ｒａと−Ｒａとな
る。この入力された２つのデータのうち、演算代用選択
装置７５Ｂでは、一方を選択し、出力する。この場合、
Ｒａを選択し出力する。同様の処理を繰り返すことによ
り、演算代用選択装置７５Ｂは、（Ｒａ，−Ｉａ，−Ｒ
ｂ，Ｉｂ，Ｒｃ，−Ｉｃ，・・・）を出力する。

【００４０】図６は、演算装置４１の詳細な回路構成の
ブロック図である。この演算装置４１は、後述するデー
タ演算装置にも適用できる。演算装置４１の演算は、＋
と−の対称周波数成分を用いている。しかしながらこれ
らのデータは、シリアル系列で入力されるのが一般的で
ある。この場合、演算を行う＋と−の対称周波数成分の
データ組は、連続して入力されていない。この対策とし
て、以下のデータ操作を行う。すなわち、演算装置４１
に対して、（０）番目のデータから（Ｎ−１）番目のデ
ータの順に入力される時、（Ｎ／２）番目のデータから
（Ｎ−１）番目のデータ、次いで、（０）番目のデータ
から（（Ｎ／２）−１）番目のデータの順に出力する。
また、（Ｎ／２）番目のデータから（Ｎ−１）番目のデ
ータ、次いで、（０）番目のデータから（（Ｎ／２）−
１）番目のデータの順にデータが入力される時には、
（０）番目のデータから、（Ｎ−１）番目のデータの順
に出力する。

【００４１】入力側選択装置８０の入力端子Ａには、演
算部８２で演算されたデータが入力される。また、入力
側選択装置８０の入力端子Ｂには、外部からのデータが
入力される。入力側選択装置８０の出力は、蓄積装置８
１に入力される。演算部８２には、蓄積装置８１からの
データと外部からのデータが入力される。演算部８２の
出力端子ａからの出力は、入力側選択装置８０に入力さ
れる。演算部８２の出力端子ｂからの出力は、出力側選
択装置８３の入力端子Ｃに入力される。出力側選択装置
８３の入力端子Ｄには、蓄積装置８１からのデータが入
力される。

【００４２】以下に、その動作について説明する。まず
入力端子Ｂから入力される前半（Ｎ／２）のデータは、
入力側選択装置８０を介して蓄積装置８１に順次記憶さ
れる。後半（Ｎ／２）のデータは、演算部８２に直接入
力される。入力側選択装置８０は、前半では入力側（入
力側選択装置８０の入力端子Ｂから入力されたデータ）
を、後半は演算出力（入力選択装置８０の入力端子Ａか
ら入力されたデータ）を選択している。蓄積装置８１お
いては、入力データは順次書き込まれ、演算後のデータ
は入力データとは逆順に書き込まれる。読み出し時にお
いても、入力データは、その書き込みと逆順に読み出さ
れ、演算後のデータも、その書き込みと逆順に（入力デ
ータの書き込み順と同じ順序で）読み出される。演算部
８２は、入力データと蓄積装置８１からのデータを用
い、＋と−の対称周波数成分をそれぞれ同時に求め、入
力側選択装置８０と出力側選択装置８３に出力する。

【００４３】出力側選択装置８３は、蓄積装置８１から
演算後のデータが出力されている時には、そのデータ
を、それ以外の演算部８２から演算データが出力されて
いるときには、そのデータを選択し、出力する。入出力
データと蓄積装置８１の内部の様子を図７に示す。但
し、図７にはクロック的な遅延は表現していない。ここ
では、シンボルｆ，ｇは入力データとされ、Ｆ，Ｇは演
算出力とされている。またここでは、入力データ列が、
（０）番目のデータから（Ｎ−１）番目のデータの順に
入力された時の変化を示している。この構成により、
＋，−対称周波数成分をそれぞれ求めるのにＮポイント
分のデータを蓄積する必要を無くし（蓄積装置８１の容
量は、Ｎ／２でよく）、また連続OFDMシンボルに対して
も演算可能としている。

【００４４】図８は、本発明を適用した受信装置の構成
例を示すブロック図である。受信されたデータは、振り
分け装置２０に入力され、実数時間応答と虚数時間応答
に振り分けられる。振り分けられた実数時間応答が乗算
器３２に、虚数時間応答が乗算器３３に、それぞれ入力
される。また、cos波発生器３０からcos波が乗算器３２
に、sin波発生器３１からsin波が乗算器３３に、それぞ
れ入力される。２つの乗算器３２，３３からの出力は、
フーリエ変換装置９２に入力され、フーリエ変換され、
周波数応答に変換される。フーリエ変換装置９２からの
出力は演算装置４１に入力され、周波数特性の変換が施
される。

【００４５】次にその動作について説明する。例えば、
振り分け装置２０に入力されるデータを（Ｒａ，Ｉａ，
Ｒｂ，Ｉｂ，Ｒｃ，Ｉｃ，・・・）とする。このデータ
は、振り分け装置２０により、実数データ（Ｒａ，Ｒ
ｂ，Ｒｃ，・・・）と、虚数データ（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉ
ｃ，・・・）に振り分けられ、出力される。出力された
実数データ（Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，・・・）は、直交復調
装置２１内の乗算器３２に入力され、cos波発生器３０
からのcos波と乗算されて、（Ｒａ，−Ｒｂ，Ｒｃ，・
・・）とされて出力される。また虚数のデータ（Ｉａ，
Ｉｂ，Ｉｃ，・・・）は、直交復調装置２１内の乗算器
３３に入力され、sin波発生器３１からのsin波と乗算さ
れ、（−Ｉａ，Ｉｂ，−Ｉｃ，・・・）とされて出力さ
れる。つまりフーリエ変換装置９２には、直交復調装置
２１から、（Ｒａ，−Ｉａ），（−Ｒｂ，Ｉｂ），（Ｒ
ｃ，−Ｉｃ），・・・といったデータが順次入力され
る。

【００４６】フーリエ変換装置９２に入力されたデータ
は、フーリエ変換により周波数応答のデータに変換され
て、演算装置４１に出力される。演算装置４１では、入
力されたデータを、変換関数により変換し、出力する。

【００４７】図９は、図８のデータ演算装置の他の構成
例を示すブロック図である。この構成例では、フーリエ
変換装置９２の代わりに、FFT（Fast Fourier Transfor
m）演算装置１１０を用いている。この場合において
も、演算装置４１の変換関数により任意の時間ずれを持
つ演算出力を得ることができる。

【００４８】演算装置４１は、FFT変換前（またはフー
リエ変換前）の時間応答に対し、FFT変換後（またはフ
ーリエ変換後）に演算処理された周波数応答に、任意の
ずれを持たせることが可能である。従って、図１０に示
すように、演算装置４１とFFT演算装置１１０（または
逆フーリエ変換装置９２）を用いることにより、周波数
応答のずれを持たせることのみを要求する装置において
も、この原理を適用することが可能である。

【００４９】次に図８、図９に示した直交復調装置２１
の構成例を図１１に示す。直交復調装置２１で用いるco
s波では、（１，０，−１，０）の点を、またsin波で
は、（０，−１，０，１）の点を、それぞれ用いるの
で、乗算器３２，３３は乗算代用選択装置１１２Ａ，１
１２Ｂで置き換えることが可能である。図１１に示した
直交復調装置２１では、振り分け装置２０からの実数デ
ータが、２つに分けられ、その一方は、乗算代用選択装
置１１２Ａに入力され、他方は乗算器１１１Ａを介して
乗算代用選択装置１１２Ａに入力される。同様に、振り
分け装置２０からの虚数データは、２つに分けられ、そ
の一方は、乗算代用選択装置１１２Ｂに入力され、他方
は乗算器１１１Ｂを介して乗算代用選択装置１１２Ｂに
入力される。乗算代用選択装置１１２Ａ，１１２Ｂは、
それぞれ入力された２入力のうち、一方を選択し、フー
リエ変換装置９２、またはFFT演算装置１１０に出力し
ている。

【００５０】次にその動作について説明する。例えば、
直交復調装置２１に入力されるデータとして、実数デー
タを（Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，・・・）、虚数データを（Ｉ
ａ，Ｉｂ，Ｉｃ，・・・）とする。まず、実数データＲ
ａは、乗算代用選択装置１１２Ａと乗算器１１１Ａに入
力される。乗算器１１１Ａに入力されたＲａは、−１が
乗算され、−Ｒａとされて出力される。従って、乗算代
用選択装置１１２Ａには、Ｒａと−Ｒａが入力されるこ
とになる。そして、乗算代用選択装置１１２Ａは、cos
波の１を用いた場合に対応するデータとして、Ｒａを選
択し、出力する。

【００５１】同様に、乗算代用選択装置１１２Ｂには虚
数データＩａと−Ｉａの２つのデータが入力される。そ
して、乗算代用選択装置１１２Ｂは、sin波の−１を用
いた場合に対応する値として、−Ｉａを選択し、出力す
る。従って、フーリエ変換装置９２には、（Ｒａ，−Ｉ
ｂ）が入力される。

【００５２】同様にして、Ｒａ，Ｉｂの後に順次入力さ
れるデータ、（Ｒｂ，Ｒｃ，・・・），（Ｉｂ，Ｉｃ，
・・・）は、（−Ｒｂ，Ｒｃ，・・・），（Ｉｂ，−Ｉ
ｃ，・・・）とされて、フーリエ変換装置９２に順次出
力される。

【００５３】図１２は、図８（図９）において、振り分
け装置２０と直交復調装置２１が行う処理と同様の処理
をする回路構成を示すブロック図である。受信されたデ
ータは、乗算器１１５と乗算代用選択装置１１６に入力
される。乗算器１１５に入力されたデータは、−１が乗
算されて、乗算代用選択装置１１６に出力される。乗算
代用選択装置１１６の出力は、振り分け装置２０に入力
され、実数データと虚数データに振り分けられて出力さ
れる。

【００５４】次にその動作について説明する。入力され
るデータを（Ｒａ，Ｉａ，Ｒｂ，Ｉｂ，Ｒｃ，Ｉｃ，・
・・）とする。まずＲａは、乗算代用選択装置１１６と
乗算器１１５に入力される。乗算器１１５に入力された
Ｒａは、−１が乗算され、−Ｒａとされて、乗算代用選
択装置１１６に出力される。従って、乗算代用選択装置
１１６には、Ｒａと−Ｒａが入力されることになる。乗
算代用選択装置１１６は、cos波の１を用いた場合に対
応する値として、Ｒａを選択し、振り分け装置２０に出
力する。

【００５５】同様に、Ｒａ以降に順次入力されるデータ
（Ｉａ，Ｒｂ，Ｉｂ，Ｒｃ，Ｉｃ，・・・）は、（−Ｉ
ａ，−Ｒｂ，Ｉｂ，Ｒｃ，−Ｉｃ，・・・）となされて
乗算代用選択装置１１６から順次出力される。従って、
振り分け装置２０に入力されるデータは、（Ｒａ，−Ｉ
ａ，−Ｒｂ，Ｉｂ，Ｒｃ，−Ｉｃ，・・・）となる。こ
のデータは、振り分け装置２０により、実数データ（Ｒ
ａ，−Ｒｂ，Ｒｃ，・・・）と、虚数データ（−Ｉａ、
Ｉｂ，−Ｉｃ，・・・）とに分けられ、出力される。

【００５６】上述したように、演算装置４１は送信装置
と受信装置の、両方に用いることが可能である。この演
算装置４１に用いられる変換関数について以下に説明す
る。

【００５７】まず、フーリエ変換の性質として、時間応
答実部は、周波数応答の実部偶対称成分と、虚部奇対称
成分によりのみ構成され、時間応答虚部は、周波数応答
の実部奇対称成分と虚部偶対称成分によりのみ構成され
ている。この性質を用いて、時間応答の実部と虚部でサ
ンプリング時点が異なる（補間処理された）データを周
波数領域で生成する。そこで時間遅延を発生させる複素
フーリエ級数展開式について考える。まず時間遅れの無
い展開式を次式のように置く。

【数１】

【００５８】時間ずれｔ₀に対しては、次式のようにな
る。

【数２】 但し、Ｄｃ_n＝ｃｏｓθ_n、Ｄｓ_n＝ｓｉｎθ_n、θ_nは、
ｅｘｐ^-j(2π^nt0/T)に対応した角度、および添字ｎは、
周波数軸に対するパラメータである。

【００５９】次に各周波数応答（Ｇ_n，Ｇ_n（ｔ₀））の
偶対称成分、奇対称成分を求める。まず式（１）の実数
部分をＦＲ_nとし、虚数部分をＦＩ_nとすると、 Ｇ_n＝ＦＲ_n＋ＦＩ_n ・・・ （３） となる。さらに実数部分と虚数部分を、それぞれ偶対称
成分（添字ｅ_n）と、奇対称成分（添字ｏ_n）に分解する
と、 ＦＲ_n＝ＦＲｅ_n＋ＦＲｏ_n ， ＦＩ_n＝ＦＩｅ_n＋ＦＲｏ_n ・・・ （４） となる。

【００６０】さらに、各偶対称成分と奇対称成分は、
＋，−、同一周波数成分の各実数、虚数成分で表現する
と、 ＦＲｅ_n＝（ＦＲ_n＋ＦＲ_-n）／２ ＦＲｏ_n＝（ＦＲ_n−ＦＲ_-n）／２ ＦＩｅ_n＝（ＦＩ_n＋ＦＩ_-n）／２ ＦＩｏ_n＝（ＦＩ_n−ＦＩ_-n）／２ ・・・ （５） となる。

【００６１】同様に、時間ずれｔ₀を持つ応答に関して
も、 Ｇ_n（ｔ₀）＝ＦＲ’_n＋ｊＦＩ’_n ・・・ （６） と置くと、 ＦＲｅ’_n＝（ＦＲ’_n＋ＦＲ’_-n）／２ ＦＲｏ’_n＝（ＦＲ’_n−ＦＲ’_-n）／２ ＦＩｅ’_n＝（ＦＩ’_n＋ＦＩ’_-n）／２ ＦＩｏ’_n＝（ＦＩ’_n−ＦＩ’_-n）／２ ・・・ （７） が成り立つ。ここで、式（２）に式（３）を代入し、整
理すると次式のようになる。 Ｇ_n（ｔ₀）＝（ＦＲ_nＤｃ_n＋ＦＩ_nＤｓ_n）＋ｊ（ＦＩ_nＤｃ_n−ＦＲ_nＤｓ_n） ・・・ （８） 式（８）と、式（６）を比べることにより、次式が成り
立つ。 ＦＲ’_n＝ＦＲ_nＤｃ_n＋ＦＩ_nＤｓ_n ＦＩ’_n＝−ＦＲ_nＤｓ_n＋ＦＩ_nＤｃ_n ・・・ （９） 式（７）に式（４）と式（９）を用いて、整理すると次
式のようになる。 ＦＲｅ’_n＝ＦＲｅ_nＤｃ_n＋ＦＩｏ_nＤｓ_n ＦＲｏ’_n＝ＦＲｏ_nＤｃ_n＋ＦＩｅ_nＤｓ_n ＦＲｅ’_n＝−ＦＲｏ_nＤｓ_n＋ＦＩｅ_nＤｃ_n ＦＲｏ’_n＝−ＦＲｅ_nＤｓ_n＋ＦＩｏ_nＤｃ_n ・・・ （１０）

【００６２】ここで、送信側のＱ軸データを補間した場
合の回路構成を考える。まずここまでの式変形をふまえ
て、本発明に必要な変換関数を Ｇ_n”＝ＦＲ”_n＋ｊＦＩ”_n ・・・ （１１） とし、偶対称成分と奇対称成分に分解して、 ＦＲ”_n＝ＦＲｅ”_n＋ＦＲｏ”_n ＦＩ”_n＝ＦＩｅ”_n＋ＦＩｏ”_n ・・・ （１２） とする。Ｑ軸データを補間するためには、換言すれば、
時間応答実部が時間ずれを持たずに、時間応答虚数部の
みが時間ずれを持つようにするためには、偶対称成分と
奇対称成分が、以下の関係式を満たしていればよい。 ＦＲｅ”_n＝ＦＲｅ_n ， ＦＲｏ”_n＝ＦＲｏ’_n ＦＩｅ”_n＝ＦＩｅ’_n ， ＦＩｏ”_n＝ＦＩｏ_n ・・・ （１３） この式（１２）に、この関係式（１３）を用い、さら
に、式（１０）と式（７）を代入、整理すると、 ＦＲ”_n＝｛（１＋Ｄｃ_n）ＦＲ_n＋Ｄｓ_nＦＩ_n ＋（１−Ｄｃ_n）ＦＲ_-n＋Ｄｓ_nＦＩ_-n｝／２ ＦＩ”_n＝｛−Ｄｓ_nＦＲ_n＋（１＋Ｄｃ_n）ＦＩ_n ＋Ｄｓ_nＦＲ_-n−（１−Ｄｃ_n）ＦＩ_-n｝／２ ・・・ （１４） となる。

【００６３】従って、求めたい関係式ＦＲ”_n＋ｊＦ
Ｉ”_nは次式のようになる。 ＦＲ”_n＋ｊＦＩ”_n＝｛（１＋Ｄｃ_n−ｊＤｓ_n）（ＦＲ_n＋ｊＦＩ_n） ＋（１−Ｄｃ_n＋ｊＤｓ_n）（ＦＲ_-n−ｊＦＩ_-n）｝／２ ＝［｛（ＦＲ_n＋ＦＲ_-n）＋（ＦＲ_n−ＦＲ_-n）Ｄｃ_n ＋（ＦＩ_n＋ＦＩ_-n）Ｄｓ_n｝＋ｊ｛（ＦＩ_n−ＦＩ_-n） ＋（ＦＩ_n＋ＦＩ_-n）Ｄｃ_n−（ＦＲ_n−ＦＲ_-n）Ｄｓ_n｝］／２ ・・・ （１５） この式（１５）より、それぞれ、＋側周波数、−側周波
数に対応する関係式を導くと、 ＦＲ”_n＋ｊＦＩ”_n＝［｛（ＦＲ_n＋ＦＲ_-n）＋（ＦＲ_n−ＦＲ_-n）Ｄｃ_n ＋（ＦＩ_n＋ＦＩ_-n）Ｄｓ_n｝＋ｊ｛（ＦＩ_n−ＦＩ_-n） ＋（ＦＩ_n＋ＦＩ_-n）Ｄｃ_n−（ＦＲ_n−ＦＲ_-n）Ｄｓ_n｝］／２ ＦＲ”_-n＋ｊＦＩ”_-n＝［｛（ＦＲ_-n＋ＦＲ_n）＋（ＦＲ_-n−ＦＲ_n）Ｄｃ_n −（ＦＩ_-n＋ＦＩ_n）Ｄｓ_n｝＋ｊ｛（ＦＩ_-n−ＦＩ_n） ＋（ＦＩ_-n＋ＦＩ_n）Ｄｃ_n＋（ＦＲ_-n−ＦＲ_n）Ｄｓ_n｝］／２ ・・・ （１６） となり、各出力をまとめて書き直すと、 ＦＲ”_n＝｛（ＦＲ_n＋ＦＲ_-n）＋（ＦＲ_n−ＦＲ_-n）Ｄｃ_n ＋（ＦＩ_n＋ＦＩ_-n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＩ”_n＝｛（ＦＩ_n−ＦＩ_-n）＋（ＦＩ_n＋ＦＩ_-n）Ｄｃ_n −（ＦＲ_n−ＦＲ_-n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＲ”_-n＝｛（ＦＲ_-n＋ＦＲ_n）＋（ＦＲ_-n−ＦＲ_n）Ｄｃ_n −（ＦＩ_-n＋ＦＩ_n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＩ”_-n＝｛（ＦＩ_-n−ＦＩ_n）＋（ＦＩ_-n＋ＦＩ_n）Ｄｃ_n ＋（ＦＲ_-n−ＦＲ_n）Ｄｓ_n｝／２ ・・・ （１７） となる。

【００６４】式（１７）の関係を満たす回路を構成する
ため以下のように式を置き換えていく。 ａ_re＝ＦＲ_n＋ＦＲ_-n ， ａ_im＝ＦＩ_n＋ＦＩ_-n ｂ_re＝ＦＲ_n−ＦＲ_-n ， ｂ_im＝ＦＩ_n−ＦＩ_-n ・・・ （１８） 次に、 ｃ_re＝Ｄｃ_nｂ_re ， ｃ_im＝Ｄｃ_nａ_im ｄ_re＝Ｄｓ_nｂ_re ， ｄ_im＝Ｄｓ_nａ_im ・・・ （１９） さらに、 ｅ_re＝ｃ_re＋ｄ_im ， ｅ_im＝ｃ_im−ｄ_re ・・・ （２０） 以上のように置くことにより、式（１７）は、 ＦＲ”_n＝ａ_re＋ｅ_re ， ＦＩ”_n＝ｂ_im＋ｅ_im ＦＲ”_-n＝ａ_re−ｅ_re ， ＦＩ”_-n＝−ｂ_im＋ｅ_im ・・・ （２１） となる。

【００６５】次に、送信側のＩ軸データを補間した場合
の回路構成を考える。Ｑ軸データを補間した場合と同様
に、必要な変換関数を Ｇ_n"'＝ＦＲ"'_n＋ｊＦＩ"'_n ・・・ （２２） とし、偶対称成分と奇対称成分に分解して、 ＦＲ"'_n＝ＦＲｅ"'_n＋ＦＲｏ"'_n ＦＩ"'_n＝ＦＩｅ"'_n＋ＦＩｏ"'_n ・・・ （２３） とする。

【００６６】Ｉ軸データを補間するためには、換言すれ
ば、時間応答実部のみが時間ずれを持ち、時間応答虚数
部が時間ずれを持たないようにするには、偶対称成分と
奇対称成分が、以下の関係式を満たしていればよい。 ＦＲｅ"'_n＝ＦＲｅ’_n ， ＦＲｏ"'_n＝ＦＲｏ_n ＦＩｅ"'_n＝ＦＩｅ_n ， ＦＩｏ"'_n＝ＦＩｏ’_n ・・・ （２４）

【００６７】Ｑ軸データを補間した場合と同様の処理を
行うことにより、以下の関係式を得る。 ＦＲ"'_n＝｛（ＦＲ_n−ＦＲ_-n）＋（ＦＲ_n＋ＦＲ_-n）Ｄｃ_n ＋（ＦＩ_n−ＦＩ_-n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＩ"'_n＝｛（ＦＩ_n＋ＦＩ_-n）＋（ＦＩ_n−ＦＩ_-n）Ｄｃ_n −（ＦＲ_n＋ＦＲ_-n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＲ"'_-n＝｛（ＦＲ_-n−ＦＲ_n）＋（ＦＲ_n＋ＦＲ_-n）Ｄｃ_n ＋（ＦＩ_n−ＦＩ_-n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＩ"'_ーn＝｛（ＦＩ_n＋ＦＩ_-n）−（ＦＩ_n−ＦＩ_-n）Ｄｃ_n ＋（ＦＲ_n＋ＦＲ_-n）Ｄｓ_n｝／２ ・・・ （２５） 式（１８）を用い、さらに以下のように式を置くことに
より、 ｃ’_re＝Ｄｃ_nａ_re ， ｃ’_im＝Ｄｃ_nｂ_im ｄ’_re＝Ｄｓ_nａ_re ， ｄ’_im＝Ｄｓ_nｂ_im ・・・ （２６） ｅ’_re＝ｃ’_re＋ｄ’_im ， ｅ’_im＝ｃ’_im−ｄ’_re ・・・ （２７） ＦＲ"'_n＝ｂ_re＋ｅ’_re ， ＦＩ"'_n＝ａ_im＋ｅ’_im ＦＲ"'_-n＝−ｂ_re＋ｅ’_re ， ＦＩ"'_-n＝ａ_im−ｅ’_im ・・・ （２８） となる。

【００６８】次に受信側のＱ軸データを補間した場合を
説明する。変調方式の時の式を必要に応じ用いて必要な
式を導く。ここで、最終的に復調されて得たい信号をＦ
Ｒ_n＋ｊＦＩ_n（式（３））と置く。従って、求めたい式
には、ＦＲｅ_n，ＦＩｏ_nで示されるＦＲ_n，ＦＩ_nである
ので、まず方程式を解く必要がある。 ＦＲｅ_n＝ＦＲｅ”_n ＦＲｏ_n＝ＦＲｏ”_nＤｃ_n−ＦＩｅ”_nＤｓ_n ＦＩｅ_n＝ＦＲｏ”_nＤｓ_n＋ＦＩｅ”_nＤｃ_n ＦＩｏ_n＝ＦＩｏ”_n ・・・ （２９） という関係があり、この式（２９）を用いることによ
り、 ＦＲ_n＝｛（１＋Ｄｃ_n）ＦＲ”_n−Ｄｓ_nＦＩ_n ＋（１−Ｄｃ_n）ＦＲ”_-n−Ｄｓ_nＦＩ”_-n｝／２ ＦＩ_n＝｛Ｄｓ_nＦＲ”_n＋（１＋Ｄｃ_n）ＦＩ”_n −Ｄｓ_nＦＲ”_-n−（１−Ｄｃ_n）ＦＩ”_-n｝／２ ・・・ （３０） を得る。従って、 ＦＲ_n＋ｊＦＩ_n＝｛（１＋Ｄｃ_n＋ｊＤｓ_n）（ＦＲ”_n＋ｊＦＩ”_n） ＋（１−Ｄｃ_n＋ｊＤｓ_n）（ＦＲ”_-n−ｊＦＩ”_-n）｝／２ ・・・ （３１） となる。

【００６９】式（３１）を各出力毎に書き直すと、 ＦＲ_n＝｛（ＦＲ”_n＋ＦＲ”_-n）＋（ＦＲ”_n−ＦＲ”_-n）Ｄｃ_n −（ＦＩ”_n＋ＦＩ”_-n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＩ_n＝｛（ＦＩ”_n−ＦＩ”_-n）＋（ＦＩ”_n＋ＦＩ”_-n）Ｄｃ_n ＋（ＦＲ”_n−ＦＲ”_-n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＲ_-n＝｛（ＦＲ”_n＋ＦＲ”_-n）−（ＦＲ”_n−ＦＲ”_-n）Ｄｃ_n ＋（ＦＩ”_n＋ＦＩ_-n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＩ_-n＝｛−（ＦＩ”_n−ＦＩ”_-n）＋（ＦＩ”_n＋ＦＩ”_-n）Ｄｃ_n ＋（ＦＲ”_n−ＦＲ”_-n）Ｄｓ_n／２ ・・・ （３２） となる。

【００７０】送信の際と同様に式を置き換えて簡略化し
ていく。 ａ’_re＝ＦＲ”_n＋ＦＲ”_-n ， ａ’_im＝ＦＩ”_n＋ＦＩ”_-n ｂ’_re＝ＦＲ”_n−ＦＲ”_-n ， ｂ’_im＝ＦＩ”_n−ＦＩ”_-n ・・・ （３３） ｃ”_re＝Ｄｃ_nｂ’_re ， ｃ”_im＝Ｄｃ_nａ’_im ｄ”_re＝Ｄｓ_nｂ’_re ， ｄ”_im＝Ｄｓ_nａ’_im ・・・ （３４） ｅ”ｒｅ＝ｃ”ｒｅ−ｄ”ｉｍ ， ｅ”_im＝ｃ’_im＋ｄ”_re ・・・ （３５） ＦＲ_n＝ａ’_re＋ｅ”_re ， ＦＩ_n＝ｂ’_im＋ｅ”_im ＦＲ_-n＝ａ’_re−ｅ”_re ， ＦＩ_-n＝−ｂ’_im＋ｅ”_im ・・・ （３６）

【００７１】次に、受信側のＩ軸データを補間した場合
を説明する。この場合もＱ軸データを補間した場合と同
様に、最終的に得たい信号をＦＲ_n＋ｊＦＩ_nと置くと、 ＦＲ_n＋ｊＦＩ_n＝｛（１＋Ｄｃ_n＋ｊＤｓ_n）（ＦＲ”_n＋ｊＦＩ”_n） ＋（Ｄｃ_n−１−ｊＤｓ_n）（ＦＲ”_-n＋ｊＦＩ”_-n）｝／２ ・・・ （３７） となり、この式（３７）を各出力毎に書き直すと、 ＦＲ_n＝｛（ＦＲ”_n−ＦＲ”_-n）＋（ＦＲ”_n＋ＦＲ”_-n）Ｄｃ_n −（ＦＩ”_n−ＦＩ”_-n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＩ_n＝｛（ＦＩ”_n＋ＦＩ”_-n）＋（ＦＩ”_n−ＦＩ”_-n）Ｄｃ_n ＋（ＦＲ”_n＋ＦＲ”_-n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＲ_n＝｛−（ＦＲ”_n−ＦＲ”_-n）＋（ＦＲ”_n＋ＦＲ”_-n）Ｄｃ_n −（ＦＩ”_n−ＦＩ”_-n）Ｄｓ_n｝／２ ＦＩ_n＝｛（ＦＩ”_n＋ＦＩ”_-n）−（ＦＩ”_n−ＦＩ”_-n）Ｄｃ_n −（ＦＲ”_n＋ＦＲ”_-n）Ｄｓ_n｝／２ ・・・ （３８） となる。

【００７２】上記した場合と同じように式を置き換えて
いくことにより、簡略化する。 ａ”_re＝ＦＲ"'_n＋ＦＲ"'_-n ， ａ”_im＝ＦＩ"'_n＋ＦＩ"'_-n ｂ”_re＝ＦＲ"'_n−ＦＲ"'_-n ， ｂ”_im＝ＦＩ"'_n−ＦＩ"'_-n ・・・ （３９） ｃ"'_re＝Ｄｃ_nａ”_re ， ｃ"'_im＝Ｄｃ_nｂ”_im ｄ"'_re＝Ｄｓ_nａ”_re ， ｄ"'_im＝Ｄｓ_nｂ”_im ・・・ （４０） ｅ"'_re＝ｃ"'_re−ｄ"'_im ， ｅ"'_im＝ｃ"'_im＋ｄ"'_re ・・・ （４１） ＦＲ_n＝ｂ”_re＋ｅ"'_re ， ＦＩ_n＝ａ”_im＋ｅ"'_im ＦＲ_-n＝−ｂ”_re＋ｅ"'_re ， ＦＩ_-n＝ａ”_im−ｅ"'_im ・・・ （４２）

【００７３】上述したように、送信側のＱ軸遅延、Ｉ軸
遅延、受信側のＱ軸遅延、およびＩ軸遅延の簡略化され
た４種類の関係式の間には、以下の関係があり、この関
係を用いると、ハードウェア化する際、容易に各方式へ
変換可能である。まず送信側のＱ軸遅延と受信側のＱ軸
遅延の間、送信側のＩ軸遅延と受信側のＩ軸遅延の間に
おいては、係数Ｄｓnの符号を反転すれば同様の関係式
になる。また、送信側のＱ軸遅延と送信側のＩ軸遅延の
間、受信側のＱ軸遅延と送信側のＩ軸遅延との間におい
ては、入力（ＦＲ_n，ＦＩ_n）と出力（ＦＲ”_n，Ｆ
Ｉ”_n）を符号反転するか、または入力（ＦＲ_-n，ＦＩ
_-n）と出力（ＦＲ”_ーn，ＦＩ”_-n）を符号反転すれば、
同じ関係式になる。

【００７４】以上の結果として、係数Ｄｓ_n、＋周波数
入力（ＦＲ_n，ＦＩ_n）と＋周波数出力（ＦＲ”_n，Ｆ
Ｉ”_n）、および−周波数入力（ＦＲ_-n，ＦＩ_-n）と−
周波数出力（ＦＲ”_-n，ＦＩ”_-n）の３ポイントの符号
反転機能を持たせれば、全ての方式に対応した演算装置
４１を構成できる。図１３と図１４は、全方式に対応し
た演算装置４１内の演算部８２の構成を示している。

【００７５】図１３は、送信側のＱ軸遅延と送信側のＩ
軸遅延の間、または受信側のＱ軸遅延と送信側のＩ軸遅
延との間の対応関係に関して、入力（ＦＲ_n，ＦＩ_n）と
出力（ＦＲ”_n，ＦＩ”_n）の符号反転する方に対応して
いる演算部８２の構成例を示す回路図である。セレクタ
１２１は、送信（Tr:Transmit）か、受信（Re:Receiv
e）かを選択し、乗算器１２３にその選択結果を出力し
ている。乗算器１２３は、その選択結果に応じて、ROM
１４５からの出力Ｄｓ_nに１または−１を乗算し、乗算
器１３６，１３７に出力している。

【００７６】セレクタ１２２はＩ軸遅延か、Ｑ軸遅延か
を選択し、その選択結果を乗算器１２４乃至１２７に出
力している。乗算器１２４乃至１２７は、その選択結果
に応じて、それぞれの乗算器に入力されたデータに対
し、１または−１を乗算し、出力している。乗算器１２
４は、データＦＲ_nが入力され、減算器１３１と加算器
１３３に出力している。乗算器１２５は、データＦＩ_n
が入力され、加算器１３２と減算器１３４に出力してい
る。乗算器１２６は、加算器１４３からのデータが入力
され、データＦＲ”_nを出力している。乗算器１２７
は、加算器１４４からのデータが入力され、データＦ
Ｉ”_nを出力している。

【００７７】データＦＲ_-nは、減算器１３１と加算器１
３３に入力される。データＦＩ_-nは、加算器１３２と減
算器１３４に入力される。 減算器１３１の出力は、乗
算器１３５，１３７に入力される。加算器１３２の出力
は、乗算器１３６，１３８に入力される。加算器１３３
の出力は、減算器１４１と加算器１４３に入力される。
減算器１３４の出力は、減算器１４２と加算器１４４に
入力される。また、乗算器１３５，１３８は、ROM１４
５から発生されるＤｃ_nが入力される。

【００７８】乗算器１３５，１３６の出力は、加算器１
３９に入力される。乗算器１３７，１３８の出力は、減
算器１４０に入力される。加算器１３９の出力は、減算
器１４１と加算器１４３に入力される。また、減算器１
４０の出力は、減算器１４２と加算器１４４に入力され
る。

【００７９】次にその動作について、この回路を送信側
に用い、Ｑ軸遅延の場合を例に挙げて説明する。セレク
タ１２１は、送信側（Ｔｒ）を選択し、その選択結果を
乗算器１２３に出力する。乗算器１２３は、その選択結
果に応じ、乗算する値として１を選択し、ROM１４５か
らの出力Ｄｓ_nに乗算し、乗算器１３６，１３７に出力
する。セレクタ１２２は、Ｑ軸遅延を選択し、その選択
結果を乗算器１２４乃至１２７に出力する。乗算器１２
４乃至１２７は、受信した選択結果に応じ、乗算する値
として１を選択する。

【００８０】乗算器１２４は、入力されたデータＦＲ_n
に１を乗算し、減算器１３１と加算器１３３に出力して
いる。乗算器１２５は、入力されたデータＦＩ_nに１を
乗算し、加算器１３２と減算器１３４に出力する。

【００８１】減算器１３１は、入力されたＦＲ_nから、
入力されたＦＲ_-nを減算し、ｂ_reを出力する。加算器１
３２は、入力されたＦＩ_-nとＦＩ_nを加算し、ａ_imを出
力する。加算器１３３は、入力されたＦＲ_nとＦＲ_-nを
加算し、ａ_reを出力する。減算器１３４は、入力された
ＦＩ_nから、入力されたＦＩ_-nを減算し、ｂ_imを出力す
る。

【００８２】減算器１３１からの出力ｂ_reは、乗算器１
３５に入力され、ROM１４５において発生されるＤｃ
_n（cos波）と乗算され、ｃ_reとされて出力される。ま
た、減算器１３１からの出力ｂ_reは、乗算器１３７にも
入力され、ROM１４５において発生されるＤｓ_n（sin
波）と乗算され、ｄ_reとされて出力される。加算器１３
２からの出力ａ_imは、乗算器１３８に入力され、ROM１
４５において発生されるＤｃ_nと乗算され、ｃ_imとされ
て出力される。また、加算器１３２からの出力ａ_imは、
乗算器１３６にも入力され、ROM１４５において発生さ
れるＤｓ_nと乗算され、ｄ_imとされて出力される。

【００８３】乗算器１３５の出力Ｃ_reと、乗算器１３６
の出力ｄ_imは、加算器１３９に入力され、加算され、ｅ
_reとされて出力される。また、乗算器１３８の出力ｃ_im
は、減算器１４０に入力され、乗算器１３７の出力ｄ_re
を減算され、ｅ_imとされて出力される。

【００８４】加算器１３３の出力ａ_reは、減算器１４１
に入力され、加算器１３９の出力ｅ_reが減算され、Ｆ
Ｒ”_-nとされて出力される。また、加算器１３３の出力
ａ_reと、加算器１３９の出力ｅ_reは、加算器１４３にも
入力され、加算され、乗算器１２６に出力される。乗算
器１２６は、入力されたデータに１を乗算し、ＦＲ”_n
を出力する。

【００８５】減算器１４０の出力ｅ_imは、減算器１４２
に入力され、減算器１３４の出力ｂ_imが減算され、Ｆ
Ｉ”_-nとされて出力される。また、減算器１４０の出力
ｅ_imと、減算器１３４の出力ｂ_imは、加算器１４４にも
入力され、加算され、乗算器１２７に出力される。乗算
器１２７は、入力されたデータに１を乗算し、ＦＩ”_n
を出力する。

【００８６】図１４は、送信側のＱ軸遅延と送信側のＩ
軸遅延の間、または受信側のＱ軸遅延と送信側のＩ軸遅
延との間の対応関係に関して、入力（ＦＲ_-n，ＦＩ_-n）
と出力（ＦＲ”_ーn，ＦＩ”_-n）を符号反転する方に対応
している演算部８２の構成例を示す回路図である。セレ
クタ１５２はＩ軸遅延か、Ｑ軸遅延かを選択し、その選
択結果を乗算器１５４乃至１５７に出力している。乗算
器１５４乃至１５７は、その選択結果に応じて、それぞ
れの乗算器に入力されたデータに対し、１または−１を
乗算し、出力している。

【００８７】乗算器１５４は、データＦＲ_-nが入力さ
れ、減算器１３１と加算器１３３に出力している。乗算
器１５５は、データＦＩ_-nが入力され、加算器１３２と
減算器１３４に出力している。乗算器１５６は、減算器
１４１からのデータが入力され、データＦＲ”_-nを出力
している。乗算器１５７は、減算器１４２からのデータ
が入力され、データＦＩ”_-nを出力している。その他の
構成は、図１３における場合と同様である。

【００８８】次にその動作について、この回路を送信側
に用い、Ｑ軸遅延の場合を例に挙げて説明する。セレク
タ１５２は、Ｑ軸遅延を選択し、その選択結果を乗算器
１５４乃至１５７に出力している。乗算器１５４乃至１
５７は、受信した選択結果に応じ、乗算する値として１
を選択する。乗算器１５４は、入力されたデータＦＲ_-n
に１を乗算し、減算器１３１と加算器１３３に出力す
る。乗算器１５５は、入力されたデータＦＩ_-nに１を乗
算し、加算器１３２と減算器１３４に出力する。乗算器
１５６は、減算器１４１からのデータに１を乗算し、デ
ータＦＲ”_-nを出力する。乗算器１５７は、減算器１４
２からのデータに１を乗算し、データＦＩ”_-nを出力す
る。その他のデータの流れについては図１３と同様であ
るので、その説明は省略する。

【００８９】図１３と図１４では、入力が（ＦＲ_-n，Ｆ
Ｉ_-n，ＦＲ_n，ＦＩ_n）、出力が（ＦＲ”_-n，ＦＩ”_-n，
ＦＲ”_n，ＦＩ”_n）と表記されているが、これは、この
回路を送信側のＱ軸遅延に用いた場合の入力データと出
力データの関係を表している。従って、この回路を受信
側のＱ軸遅延に用いた場合は、入力と出力の表記は、逆
になる。さらにこの回路を送信側のＩ軸遅延に用いた場
合、入力が（ＦＲ_-n，ＦＩ_-n，ＦＲ_n，ＦＩ_n）、出力が
（ＦＲ"'_-n，ＦＩ"'_-n，ＦＲ"'_n，ＦＩ"'_n）となる。従
って、この回路を受信側のＩ軸遅延に用いた場合、入力
と出力の表記は逆になる。しかしながら、表記が換わる
だけでその回路構成、動作については同様なので、その
説明および図示は省略する。

【００９０】なお、上述した説明ではＱ軸遅延、Ｉ軸遅
延のように記述したが、Ｑ軸のデータまあはＩ軸のデー
タを進ませるようにしても良い。

【００９１】図１３と図１４に示したように、Ｄｃ_nと
Ｄｓ_nを供給する装置としてROMを用いたが、他の装置を
用いて供給するようにしても良い。また、ROMを用い、
そのROMのデータ自体に符号反転させた値を記憶させて
おくことにより、乗算器１２３を省略する構成にしても
良い。

【００９２】以上のように、変調の際に必要とされるオ
ーバサンプリングデータを、逆フーリエ変換出力より得
られるように、また復調の際必要とされるオーバサンプ
リングデータを、フーリエ変換後の処理により得られる
ように、予め論理的に変換関係式を求め、装置化したこ
とにより、従来用いられた補間フィルタなどの設計、使
用検討を不要としたばかりでなく、要求されるデータに
対して誤差のない値を得ることができる。

【００９３】

【発明の効果】以上の如く請求項１に記載のデータ処理
装置および請求項５に記載のデータ処理方法によれば、
実数時間応答と虚数時間応答が、所定の時間ずれを持つ
ように、予め周波数領域データの演算処理を行うように
したので、従来必要とされたフィルタの設計、仕様検討
が不要となる。

【００９４】また請求項６に記載のデータ演算装置およ
び請求項１０に記載のデータ処理方法によれば、周波数
領域データ上で所定の時間ずれを持たせる演算処理を行
うようにしたので、従来必要とされたフィルタの設計、
仕様検討が不要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のデータ処理装置の一実施の形態の構成
を示すブロック図である。

【図２】本発明のデータ処理装置の他の実施の形態を示
すブロック図である。

【図３】図２のデータ処理装置が満たすスペクトラム構
成である。

【図４】図３のデータ処理装置の一部のみを用いること
が可能であることを説明するためのブロック図である。

【図５】直交変調装置の一実施の形態を示すブロック図
である。

【図６】演算装置の一実施の形態を示すブロック図であ
る。

【図７】図６の蓄積装置に蓄積されるデータの様子を説
明する図である。

【図８】本発明のデータ処理装置の一実施の形態を示す
ブロック図である。

【図９】本発明のデータ処理装置の他の実施の形態を示
すブロック図である。

【図１０】図９のデータ処理装置の一部のみを用いるこ
とが可能であることを説明するためのブロック図であ
る。

【図１１】直交復調装置の一実施の形態を示すブロック
図である。

【図１２】直交復調装置の他の実施の形態を示すブロッ
ク図である。

【図１３】演算装置の一実施の形態の構成を示す回路図
である。

【図１４】演算装置の他の実施の形態の構成を示す回路
図である。

【図１５】従来のデータ処理装置の一例の構成を示すブ
ロック図である。

【図１６】図１５のデータ処理装置のデータの流れを説
明するための図である。

【図１７】従来のデータ処理装置の他の一例の構成を示
すブロック図である。

【図１８】従来のデータ処理装置の一例の構成を示すブ
ロック図である。

【図１９】図１８のデータ処理装置のデータの流れを説
明するための図である。

【図２０】従来のデータ処理装置の他の一例の構成を示
すブロック図である。

【符号の説明】

３ 直交変調装置（変調手段）， ４１ 演算装置（演
算処理手段）， ４２逆フーリエ変換装置（変換手
段）， ５１ IFFT演算装置， ６１Ａ，６１Ｂ，７
６，１１１Ａ，１１１Ｂ，１１５，１２３乃至１２７，
１３５乃至１３８，１５４乃至１５７ 乗算器， ６２
Ａ，６２Ｂ，１１２Ａ，１１２Ｂ，１１６乗算代用選択
装置， ６３ 加算代用選択装置， ７０，７５Ａ，７
５Ｂ 演算代用選択装置， ８０ 入力側選択装置（第
１の選択出力手段）， ８１ 蓄積装置（蓄積手段），
８２ 演算部（演算手段）， ８３ 出力選択装置
（第２の選択出力手段）， ２０ 振り分け装置， ２
１ 直交復調装置（復調手段）， ９２ フーリエ変換
装置（変換手段）， １１０ FFT演算装置， １２
１，１２２，１５６ セレクタ， １３１，１３４，
１４０，１４１，１４２減算器， １３２，１３３，１
３９，１４３，１４４ 加算器， １４５ ＲＯＭ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実数時間応答と虚数時間応答が、所定の
   時間ずれを持つように、外部から入力された周波数領域
   データを演算処理する演算処理手段と、 前記演算処理手段からの出力の周波数領域のデータを、
   時間領域のデータに変換する変換手段と、 前記変換手段からの出力を直交変調する変調手段とを備
   えることを特徴とするデータ処理装置。
2. 【請求項２】 前記演算処理手段は、 外部から入力されたデータと前記演算処理手段内で演算
   が施されたデータのうち、どちらか一方を選択し出力す
   る第１の選択出力手段と、 前記第１の選択出力手段からのデータを蓄積する蓄積手
   段と、 前記蓄積手段からのデータと前記外部から入力されたデ
   ータを用いて演算する演算手段と、 前記演算手段からの出力と前記蓄積手段からの出力のう
   ちどちらか一方を選択し、出力する第２の選択出力手段
   とを備えることを特徴とする請求項１に記載のデータ処
   理装置。
3. 【請求項３】 前記変換手段は、逆フーリエ変換を用い
   ることを特徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
4. 【請求項４】 前記変換手段は、IFFTを用いることを特
   徴とする請求項１に記載のデータ処理装置。
5. 【請求項５】 実数時間応答と虚数時間応答が、所定の
   時間ずれを持つように、外部から入力された周波数領域
   データを演算処理する演算処理ステップと、 前記演算処理ステップからの出力の周波数領域のデータ
   を、時間領域のデータに変換する変換ステップと、 前記変換ステップからの出力を直交変調する変調ステッ
   プとを備えることを特徴とするデータ処理方法。
6. 【請求項６】 受信信号の時間領域のデータを直交復調
   する復調手段と、前記復調手段からの出力の時間領域の
   データを周波数領域のデータに変換する変換手段と、 前記変換手段からの周波数領域のデータが所定の時間ず
   れを持つように演算処理する演算処理手段とを備えるこ
   とを特徴とするデータ演算装置。
7. 【請求項７】 前記演算処理手段は、 外部から入力されたデータと前記演算処理手段内で演算
   が施されたデータのうち、どちらか一方を選択し出力す
   る第１の選択出力手段と、 前記第１の選択出力手段からのデータを蓄積する蓄積手
   段と、 前記蓄積手段からのデータと前記外部から入力されたデ
   ータを用いて演算する演算手段と、 前記演算手段からの出力と前記蓄積手段からの出力のう
   ちどちらか一方を選択し、出力する第２の選択出力手段
   とを備えることを特徴とする請求項６に記載のデータ演
   算装置。
8. 【請求項８】 前記変換手段は、フーリエ変換を用いる
   ことを特徴とする請求項６に記載のデータ演算装置。
9. 【請求項９】 前記変換手段は、FFTを用いることを特
   徴とする請求項６に記載のデータ演算装置。
10. 【請求項１０】 受信信号の時間領域のデータを直交復
    調する復調ステップと、 前記復調ステップからの出力の時間領域のデータを周波
    数領域のデータに変換する変換ステップと、 前記変換ステップからの周波数領域のデータが所定の時
    間ずれを持つように演算処理する演算処理ステップとを
    備えることを特徴とするデータ処理方法。