JPWO2011070683A1 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

離散フーリエ変換値の算出に要する演算量を削減することを課題とする。この課題を解決するため、無線通信装置は、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）のデータ値をＮ個の変換値に変換する離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個のデータ値から連続する３つの変換値を算出する。そして、無線通信装置は、算出した３つの変換値から一定の位相差変化量を求め、位相差変化量から得られる回転因子を算出済みの変換値に乗算して未算出の変換値を算出する。

Description

本発明は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。

現在、移動通信の標準化団体である３ＧＰＰ（The Third Generation Partnership Project）において、次世代移動通信の規格であるＥ−ＵＴＲＡ（Evolved Universal Terrestrial Radio Access）に関しての仕様が策定されている。Ｅ−ＵＴＲＡでは、上り回線の無線アクセス方式として、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access）方式を採用することが予定されている。ＳＣ−ＦＤＭＡ方式は、ＰＲＡＣＨ（Physical Random Access Channel）等の物理チャネルでデータ値を送信する無線アクセス方式である。

ＳＣ−ＦＤＭＡ方式を採用した無線通信装置は、時間領域におけるＮ個のデータ値に対して離散フーリエ変換処理を施すことによって、Ｎ個のデータ値を周波数領域におけるＮ個の離散フーリエ変換値（以下「変換値」ともいう）に変換する。そして、無線通信装置は、Ｎ個の変換値をサブキャリアにマッピングし、マッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施すことで得られる時間領域のデータ値をＰＲＡＣＨ等の物理チャネルとして外部へ送信する。

国際公開第２００７／９１６７５号

しかしながら、上述したＳＣ−ＦＤＭＡ方式を採用した従来の無線通信装置では、Ｎ個の離散フーリエ変換値の全てを離散フーリエ変換式を用いて算出するため、離散フーリエ変換値を算出する際の演算量が膨大になるという問題があった。具体的には、無線通信装置は、時間領域におけるＮ個のデータ値をｘ_{ｕ，ｎｃｓ}（ｎ）（０≦ｎ＜Ｎ）とすると、Ｎ個の変換値Ｘ（ｋ）（０≦ｋ＜Ｎ）の全てを、以下の離散フーリエ変換式を用いて算出する。

ただし、上記式（１）のＷ_Ｎは、次式で定義される。

上記式（１）にて実行される実数乗算の回数は、４Ｎ（Ｎ−１）という膨大な回数となる。例えば、無線送信装置がＰＲＡＣＨでデータ値を送信する場合には、Ｎ＝８３９であるから、上記（１）にて実行される実数乗算の回数は、４×８３９×（８３９−１）＝２，８１２，３２８となり、膨大な回数となる。

開示の技術は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、離散フーリエ変換値の算出に要する演算量を削減することができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。

本願の開示する無線通信装置は、一つの態様によれば、時間領域で連続するＮ個（Ｎは１以上の整数）のデータ値を周波数領域で連続するＮ個の変換値に変換する離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個のデータ値から周波数領域で連続する３つの変換値を算出する。そして、無線通信装置は、算出された３つの変換値から一定値となる位相差変化量を求め、求めた位相差変化量に基づいて、算出済みの変換値と未算出の変換値との間の位相差を算出する。そして、無線通信装置は、算出された位相差を回転角とする回転因子を算出済みの変換値に乗算することによって、未算出の変換値を順次算出する。そして、無線通信装置は、算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、マッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施して送信する。

本願の開示する無線通信装置の一つの態様によれば、離散フーリエ変換値の算出に要する演算量を削減することができるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。 図２は、実施例２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。 図３は、位相差算出部による処理を説明するための図である。 図４は、第２の変換値算出部による処理を説明するための図である。 図５は、実施例２に係る無線通信装置による無線通信処理の処理手順を示すフローチャートである。 図６は、実施例３に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。 図７は、実施例３に係る無線通信装置による無線通信処理の処理手順を示すフローチャートである。 図８は、実施例４に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。 図９は、実施例４に係る無線通信装置による無線通信処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１０は、実施例５に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。 図１１は、実施例５に係る無線通信装置による無線通信処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１２は、実施例６に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。 図１３は、変換値記憶部に記憶された情報の一例を示す図である。 図１４は、実施例６に係る無線通信装置による無線通信処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１５は、無線通信プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

以下に、本願の開示する無線通信装置及び無線通信方法の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

まず、実施例１に係る無線通信装置の構成について説明する。図１は、実施例１に係る無線通信装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、実施例１に係る無線通信装置１は、第１の変換値算出部２と、位相差算出部３と、第２の変換値算出部４と、送信部５とを有する。

第１の変換値算出部２は、時間領域で連続するＮ個（Ｎは１以上の整数）のデータ値を周波数領域で連続するＮ個の変換値に変換する離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個のデータ値から周波数領域で連続する３つの変換値を算出する。位相差算出部３は、第１の変換値算出部２によって算出された３つの変換値から一定値となる位相差変化量を求め、求めた位相差変化量に基づいて、算出済みの変換値と未算出の変換値との間の位相差を算出する。第２の変換値算出部４は、位相差算出部３によって算出された位相差を回転角とする回転因子を算出済みの変換値に乗算することによって、未算出の変換値を順次算出する。送信部５は、第１の変換値算出部２により算出された変換値及び第２の変換値算出部４によって算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、マッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施して送信する。

このように、実施例１に係る無線通信装置１は、Ｎ個のデータ値をＮ個の変換値に変換する離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個のデータ値から連続する３つの変換値を算出する。そして、無線通信装置１は、算出した３つの変換値から一定の位相差変化量を求め、位相差変化量から得られる回転因子を算出済みの変換値に乗算して未算出の変換値を算出する。つまり、無線通信装置１は、Ｎ個の変換値のうち連続する３つの変換値を離散フーリエ変換式を用いて算出する一方、Ｎ個の変換値のうち３つの変換値以外の残りの変換値を回転因子と算出済みの変換値との乗算により算出する。このため、実施例１に係る無線通信装置１は、Ｎ個の変換値の全てを離散フーリエ変換式を用いて算出する従来の手法と比較して、離散フーリエ変換値の算出に要する演算量を削減することができる。

次に、実施例２として、実施例１に係る無線通信装置１の具体例を説明する。実施例２に係る無線通信装置は、上り無線アクセス方式として、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Single-Carrier Frequency-Division Multiple Access）方式を採用した携帯端末装置等の無線通信装置である。

まず、実施例２に係る無線通信装置の構成について説明する。図２は、実施例２に係る無線通信装置１０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、実施例２に係る無線通信装置１０は、データ値生成部１１と、ＤＦＴ部１２と、データ値送信部１３とを有する。

データ値生成部１１は、Ｎ個の系列（以下「データ値」という）を生成し、生成したＮ個のデータ値をＤＦＴ部１２へ出力する。具体的には、データ値生成部１１は、ＺＣ（Zadoff-Chu）系列生成部２１と、サイクリックシフト（ＣＳ：Cyclic Shift）部２２とを有する。

ＺＣ系列生成部２１は、時間領域で連続するＮ個のデータ値であるＺＣ系列を生成する。具体的には、ＺＣ系列生成部２１は、無線通信装置１０を制御する上位レイヤからＺＣ系列番号が入力されると、入力されたＺＣ系列番号に応じて、時間領域におけるＮ個のデータ値であるＺＣ系列を生成する。ここで、ＺＣ系列生成部２１によって生成されるＺＣ系列ｘ_ｕ（ｎ）（０≦ｎ＜Ｎ）は、以下の式により表される。

ＣＳ部２２は、ＺＣ系列生成部２１から入力された時間領域におけるＮ個のデータ値をサイクリックシフトし、サイクリックシフトしたＮ個のデータ値をＤＦＴ部１２へ出力する。具体的には、ＣＳ部２２は、データ値をサイクリックシフトする量であるサイクリックシフト量（以下「ＣＳ量」と表す）が上位レイヤから入力されると、入力されたＣＳ量に応じた順番だけＮ個のデータ値の順番をサイクリックシフトする。そして、ＣＳ部２２は、サイクリックシフトしたＮ個のデータ値をＤＦＴ部１２へ出力する。ＣＳ部２２によりサイクリックシフトされたＮ個のデータ値ｘ_{ｕ，ｎｃｓ}（ｎ）（０≦ｎ＜Ｎ）は、以下の式により表される。

ＤＦＴ部１２は、データ値生成部１１から入力された時間領域におけるＮ個のデータ値を周波数領域におけるＮ個の離散フーリエ変換値（以下、単に「変換値」ともいう）に変換する。具体的には、ＤＦＴ部１２は、第１の変換値算出部２３と、位相差算出部２４と、第２の変換値算出部２５とを有する。

第１の変換値算出部２３は、データ値生成部１１から入力されるＮ個のデータ値をＮ個の変換値に変換する式である離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個のデータ値から連続する第１〜３番目の変換値を算出する。具体的には、第１の変換値算出部２３は、上記式（１）で示した離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個の変換値Ｘ（ｋ）（０≦ｋ＜Ｎ）のうち第１〜３番目の変換値Ｘ（０）、Ｘ（１）及びＸ（２）を算出する。

位相差算出部２４は、第１の変換値算出部２３により算出された３つの変換値から位相差変化量を求め、求めた位相差変化量に基づいて、Ｎ個の変換値のうち未算出の第４番目以降の任意の変換値と算出済みの変換値との間の位相差を算出する。ここで、図３を用いて、位相差算出部２４による処理について具体的に説明する。図３は、位相差算出部２４による処理を説明するための図である。

位相差算出部２４は、まず、第１の変換値算出部２３により算出された第１〜３番目の変換値の実数成分及び虚数成分を基に、第１〜３番目の変換値の位相を算出する。図３に示す例では、位相差算出部２４は、第１〜３番目の変換値Ｘ（ｋ）（０≦ｋ≦２）の実数成分Ｒｅ［Ｘ（ｋ）］及び虚数成分Ｉｍ［Ｘ（ｋ）］を基に、第１〜３番目の変換値Ｘ（ｋ）の位相θ（ｋ）を算出する。第１〜３番目の変換値Ｘ（ｋ）（０≦ｋ≦２）の位相θ（ｋ）は、次式で表される。

続いて、位相差算出部２４は、算出した第１〜３番目の変換値の位相を基に、第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差と、第２番目の変換値と第３番目の変換値との間の位相差とを算出する。第１〜３番目の変換値の位相をそれぞれθ（０）、θ（１）及びθ（２）とすると、第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差ｄ（０）、及び、第２番目の変換値と第３番目の変換値との間の位相差ｄ（１）は、次式で表される。

続いて、位相差算出部２４は、算出した第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差と、第２番目の変換値と第３番目の変換値との位相差とを基に、位相差の変化量を算出する。ここで算出される位相差の変化量は、一定値である。

第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差をｄ（０）、及び、第２番目の変換値と第３番目の変換値との間の位相差をｄ（１）とすると、位相差の変化量ａは、次式で表される。

続いて、位相差算出部２４は、算出した位相差の変化量を基に、Ｎ個の変換値のうち未算出の第４番目以降の任意の変換値と算出済みの変換値との間の位相差を算出する。位相差の変化量をａとすると、第４番目以降の任意の変換値Ｘ（ｋ）（３≦ｋ＜Ｎ）と当該任意の変換値よりも順番が１つ前の変換値Ｘ（ｋ−１）との間の位相差ｄ（ｋ−１）は、次式で表される。ここで、任意の変換値よりも順番が１つ前の変換値Ｘ（ｋ−１）は、算出済みの変換値であるものとする。

図２の説明に戻り、第２の変換値算出部２５は、位相差算出部２４によって算出された位相差を回転角とする回転因子を第４番目以降の任意の変換値よりも順番が１つ前の算出済みの変換値に乗算することによって、未算出の第４〜Ｎ番目の変換値を順次算出する。ここで、図４を用いて、第２の変換値算出部２５による処理について具体的に説明する。図４は、第２の変換値算出部２５による処理を説明するための図である。

Ｎ個の変換値は、一般に、複素平面における単位円上に位置する。図４に示す例では、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値Ｘ（ｋ）（３≦ｋ＜Ｎ）と当該任意の変換値Ｘ（ｋ）よりも順番が１つ前の算出済みの変換値Ｘ（ｋ−１）とが、複素平面における単位円上に位置する。位相差Δθは、変換値Ｘ（ｋ）と変換値Ｘ（ｋ−１）との間の位相差を示す。

図４に示した状況の下で、第２の変換値算出部２５は、位相差Δθを回転角とする回転因子ｅｘｐ（ｊΔθ）を変換値Ｘ（ｋ−１）に乗算することによって、Ｎ個の変換値のうち第４〜Ｎ番目の変換値Ｘ（ｋ）（３≦ｋ＜Ｎ）を算出する。すなわち、第４〜Ｎ番目の変換値Ｘ（ｋ）（３≦ｋ＜Ｎ）は、次式により求められる。

上記式（１０）における位相差Δθは、位相差算出部２４によって算出された位相差ｄ（ｋ−１）であるため、上記式（１０）における位相差Δθを上記式（９）における位相差ｄ（ｋ−１）で置き換えると、上記（１０）は、次式により表される。

具体的な一例を説明すると、Ｎ個の変換値のうち第４番目の変換値Ｘ（３）を算出する場合には、第２の変換値算出部２５は、位相差算出部２４により算出された位相差ｄ（２）を回転角とする回転因子を順番が１つ前の第３番目の変換値Ｘ（２）に乗算する。すなわち、第２の変換値算出部２５は、上記式（１１）を用いて、
Ｘ（３）＝Ｘ（２）×ｅｘｐ［ｊ×ｄ（２）］
＝Ｘ（２）×ｅｘｐ［ｊ×｛ｄ（１）＋ａ｝］
の計算を実行する。

また、Ｎ個の変換値のうち第５番目の変換値Ｘ（４）を算出する場合には、第２の変換値算出部２５は、位相差算出部２４により算出された位相差ｄ（３）を回転角とする回転因子を順番が１つ前の第４番目の変換値Ｘ（３）に乗算する。すなわち、第２の変換値算出部２５は、上記式（１１）を用いて、
Ｘ（４）＝Ｘ（３）×ｅｘｐ［ｊ×ｄ（３）］
＝Ｘ（３）×ｅｘｐ［ｊ×｛ｄ（１）＋２ａ｝］
の計算を実行する。

第２の変換値算出部２５は、このような計算を第Ｎ番目の変換値Ｘ（Ｎ−１）を算出するまで順次行う。このようにすることによって、第２の変換値算出部２５は、Ｎ個の変換値のうち第４〜Ｎ番目の変換値を順次算出する。

図２の説明に戻る。データ値送信部１３は、第１の変換値算出部２３により算出された変換値及び第２の変換値算出部２５により算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、マッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施して送信する。具体的には、データ値送信部１３は、サブキャリアマッピング部２６と、ＩＦＦＴ部２７と、ＣＰ（Cyclic Prefix）挿入部２８と、フィルタ処理部２９と、無線処理部３０とを有する。

サブキャリアマッピング部２６は、第１の変換値算出部２３により算出された変換値及び第２の変換値算出部２５により算出された変換値をサブキャリアにマッピングする。ＩＦＦＴ部２７は、サブキャリアマッピング部２６によってマッピングされた変換値に対して逆フーリエ変換処理を施すことによって、周波数領域の変換値を時間領域のデータ値へ変換する。

ＣＰ挿入部２８は、ＩＦＦＴ部２７から入力されたデータ値の末尾をＣＰとし、かかるＣＰをデータ値の先頭に挿入する。フィルタ処理部２９は、ＣＰ挿入部２８から入力されたデータ値どうしの境界を平滑化するフィルタ処理を行い、フィルタ処理後のデータ値を無線処理部３０へ出力する。無線処理部３０は、フィルタ処理部２９から入力されるデータ値に対してＤ／Ａ（Digital/Analog）変換やアップコンバート等の所定の無線処理を施し、無線処理を施した信号を外部へ送信する。

なお、上述したデータ値生成部１１、ＤＦＴ部１２、データ値送信部１３は、電子回路である。また、ＺＣ系列生成部２１、ＣＳ部２２は、電子回路である。また、第１の変換値算出部２３、位相差算出部２４、第２の変換値算出部２５は、電子回路である。また、サブキャリアマッピング部２６、ＩＦＦＴ部２７、ＣＰ挿入部２８、フィルタ処理部２９、無線処理部３０は、電子回路である。ここで、電子回路の例として、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ (Field Programmable Gate Array)などの集積回路、又はＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）などを適用する。

次に、実施例２に係る無線通信装置１０による無線通信処理を説明する。図５は、実施例２に係る無線通信装置１０による無線通信処理の処理手順を示すフローチャートである。図５に示すように、実施例２に係る無線通信装置１０では、データ値生成部１１のＺＣ系列生成部２１が、Ｎ個のデータ値であるＺＣ系列を生成する（ステップＳ１１）。ＣＳ部２２は、ＺＣ系列生成部２１から入力されたＮ個のデータ値をサイクリックシフトする（ステップＳ１２）。そして、ＣＳ部２２は、サイクリックシフトしたＮ個のデータ値をＤＦＴ部１２へ出力する。

ＤＦＴ部１２の第１の変換値算出部２３は、データ値生成部１１から入力されるＮ個のデータ値をＮ個の変換値に変換する式である離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個の変換値のうち第１〜３番目の変換値を算出する（ステップＳ１３）。

位相差算出部２４は、第１の変換値算出部２３により算出された第１〜３番目の変換値の実数成分及び虚数成分を基に、第１〜３番目の変換値の位相を算出する（ステップＳ１４）。続いて、位相差算出部２４は、算出した第１〜３番目の変換値の位相を基に、第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差と、第２番目の変換値と第３番目の変換値との間の位相差とを算出する（ステップＳ１５）。続いて、位相差算出部２４は、算出した第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差と、第２番目の変換値と第３番目の変換値との位相差とを基に、位相差の変化量を算出する（ステップＳ１６）。続いて、位相差算出部２４は、算出した位相差の変化量を基に、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と当該任意の変換値よりも順番が１つ前の算出済みの変換値との間の位相差を算出する（ステップＳ１７）。

第２の変換値算出部２５は、位相差算出部２４によって算出された位相差を回転角とする回転因子を算出済みの変換値に乗算することによって、Ｎ個の変換値のうち未算出の第４〜Ｎ番目の変換値を順次算出する（ステップＳ１８）。

続いて、データ値送信部１３のサブキャリアマッピング部２６は、第１の変換値算出部２３により算出された第１〜３番目の変換値及び第２の変換値算出部２５により算出された第４〜Ｎ番目の変換値をサブキャリアにマッピングする（ステップＳ１９）。ＩＦＦＴ部２７は、サブキャリアにマッピングされた変換値に対して逆フーリエ変換処理を施すことによって、周波数領域の変換値を時間領域のデータ値へ変換する（ステップＳ２０）。ＣＰ挿入部２８は、ＩＦＦＴ部２７から入力されたデータ値の末尾をＣＰとし、かかるＣＰをデータ値の先頭に挿入する（ステップＳ２１）。フィルタ処理部２９は、ＣＰ挿入部２８から入力されたデータ値どうしの境界を平滑化するフィルタ処理を行い、フィルタ処理後のデータ値を無線処理部３０へ出力する（ステップＳ２２）。無線処理部３０は、フィルタ処理部２９から入力されるデータ値に対してＤ／Ａ変換やアップコンバート等の所定の無線処理を施し、無線処理後の信号を外部へ送信する（ステップＳ２３）。

上述したように、実施例２に係る無線通信装置１０は、Ｎ個のデータ値をＮ個の変換値に変換する離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個のデータ値から第１〜３番目の変換値を算出する。そして、無線通信装置１０は、算出した第１〜３番目の変換値から一定の位相差変化量を求め、位相差変化量から得られる回転因子を第４番目以降の任意の変換値よりも順番が１つ前の算出済みの変換値に乗算することで、第４〜Ｎ番目の変換値を順次算出する。つまり、無線通信装置１０は、Ｎ個の変換値のうち第１〜３番目の変換値を離散フーリエ変換式を用いて算出する一方、Ｎ個の変換値のうち第４〜Ｎ番目の変換値を回転因子と算出済みの変換値との乗算により算出する。このため、実施例２に係る無線通信装置１０は、Ｎ個の変換値の全てを離散フーリエ変換式を用いて算出する従来の手法と比較して、離散フーリエ変換値の算出に要する演算量を削減することができる。

具体的には、Ｎ個の変換値のうち第１〜３番目の変換値を離散フーリエ変換式を用いて算出するために要する複素乗算の回数は、２Ｎ回である。また、Ｎ個の変換値のうち第４〜Ｎ番目の変換値を回転因子と算出済みの変換値との乗算により算出するために要する複素乗算の回数は、（Ｎ−３）回である。複素乗算が１回行われると、実数乗算が４回行われるので、実施例２に係る無線通信装置１０は、Ｎ個の変換値を算出する際に、４｛２Ｎ＋（Ｎ−３）＝１２（Ｎ−１）回の実数乗算を行う。

一方、Ｎ個の変換値の全てを離散フーリエ変換式を用いて算出する従来の手法では、Ｎ個の変換値を算出する際に、４Ｎ（Ｎ−１）回の実数乗算を行う。したがって、実施例２に係る無線通信装置は、Ｎ個の変換値の全てを離散フーリエ変換式を用いて算出する従来の手法と比較して、実数乗算の回数を１２（Ｎ−１）／｛４Ｎ（Ｎ−１）｝＝３／Ｎ倍に削減することができる。例えば、無線通信装置１０がＰＲＡＣＨでデータ値を送信する場合には、Ｎ＝８３９であるから、無線通信装置１０は、従来の手法と比較して、実数乗算の回数を３／８３９＝０．００４倍に削減することができる。

上記実施例２では、時間領域におけるＮ個のデータ値をサイクリックシフトし、サイクリックシフト後のＮ個のデータ値から周波数領域におけるＮ個の変換値を算出する例を示した。しかし、周波数領域におけるＮ個の変換値を算出する過程でサイクリックシフトを実行してもよい。そこで、実施例３では、周波数領域におけるＮ個の変換値を算出する過程でサイクリックシフトを実行する例について説明する。

まず、実施例３に係る無線通信装置４０の構成について説明する。図６は、実施例３に係る無線通信装置４０の構成を示すブロック図である。図６に示すように、実施例３に係る無線通信装置４０は、データ値生成部４１と、ＤＦＴ部４２と、データ値送信部４３とを有する。データ値生成部４１は、ＺＣ系列生成部２１を有する。ＺＣ系列生成部２１は、図２に示したＺＣ系列生成部２１に対応する。

ＤＦＴ部４２は、データ値生成部４１から入力された時間領域におけるＮ個のデータ値を周波数領域におけるＮ個の変換値に変換する。具体的には、ＤＦＴ部４２は、第１の変換値算出部５１と、ＣＳ部５２と、位相差算出部５３と、第２の変換値算出部５４とを有する。

第１の変換値算出部５１は、図２に示した第１の変換値算出部２３と同様に、データ値生成部４１から入力されるＮ個のデータ値をＮ個の変換値に変換する式である離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個の変換値のうち第１〜３番目の変換値を算出する。ただし、第１の変換値算出部５１は、第１の変換値算出部２３と異なり、以下の式で示した離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個の変換値Ｘ´（ｋ）（０≦ｋ＜Ｎ）のうち第１〜３番目の変換値Ｘ´（０）、Ｘ´（１）及びＸ´（２）を算出する。

上記式（１２）中のｘ_ｕ（ｎ）は、上記式（３）で示したＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列ｘ_ｕ（ｎ）（０≦ｎ＜Ｎ）である。

ＣＳ部５２は、第１の変換値算出部５１によって算出された第１〜３番目の変換値をサイクリックシフトする。具体的には、ＣＳ部５２は、上位レイヤからＣＳ量が入力されると、入力されたＣＳ量に応じた順番だけ第１〜３番目の変換値の順番をサイクリックシフトする。ここで、ＣＳ部５２によりサイクリックシフトされた第１〜３番目の変換値Ｘ（ｋ）（０≦ｋ≦２）は、以下の式により表される。

位相差算出部５３は、ＣＳ部５２によりサイクリックシフトされた第１〜３番目の変換値を用いて、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と当該任意の変換値よりも順番が１つ前の変換値との間の位相差を算出する。なお、位相差算出部５３による具体的な処理は、実施例２の位相差算出部２４と同様である。

第２の変換値算出部５４は、位相差算出部５３によって算出された位相差を回転角とする回転因子を第３番目以降の変換値に乗算することによって、Ｎ個の変換値のうち第４〜Ｎ番目の変換値を算出する。なお、第２の変換値算出部５４による具体的な処理は、実施例２の第２の変換値算出部２５と同様である。

データ値送信部４３は、ＣＳ部５２によりサイクリックシフトされた変換値及び第２の変換値算出部５４により算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、マッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施すことで得られるデータ値を外部へ送信する。具体的には、データ値送信部４３は、サブキャリアマッピング部５５と、ＩＦＦＴ部２７と、ＣＰ挿入部２８と、フィルタ処理部２９と、無線処理部３０とを有する。

このうち、ＩＦＦＴ部２７、ＣＰ挿入部２８、フィルタ処理部２９、無線処理部３０は、図２に示したＩＦＦＴ部２７、ＣＰ挿入部２８、フィルタ処理部２９、無線処理部３０に対応する。サブキャリアマッピング部５５は、ＣＳ部５２によりサイクリックシフトされた変換値及び第２の変換値算出部５４により算出された変換値をサブキャリアにマッピングする。

なお、上述したデータ値生成部４１、ＤＦＴ部４２、データ値送信部４３は、電子回路である。また、第１の変換値算出部５１、ＣＳ部５２、位相差算出部５３、第２の変換値算出部５４は、電子回路である。また、サブキャリアマッピング部５５は、電子回路である。ここで、電子回路の例として、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの集積回路、又はＣＰＵやＭＰＵなどを適用する。

次に、実施例３に係る無線通信装置４０による無線通信処理を説明する。図７は、実施例３に係る無線通信装置４０による無線通信処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ３１、Ｓ３５〜Ｓ３８、Ｓ４０〜Ｓ４３は、実施例２におけるステップＳ１１、Ｓ１５〜Ｓ１８、Ｓ２０〜Ｓ２３に対応するので、以下簡単に説明する。図７に示すように、実施例３に係る無線通信装置４０では、データ値生成部４１のＺＣ系列生成部２１が、Ｎ個のデータ値であるＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を生成する（ステップＳ３１）。

ＤＦＴ部４２の第１の変換値算出部５１は、データ値生成部４１から入力されるＮ個のデータ値をＮ個の変換値に変換する式である離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個の変換値のうち第１〜３番目の変換値を算出する（ステップＳ３２）。ＣＳ部５２は、第１の変換値算出部５１によって算出された第１〜３番目の変換値をサイクリックシフトする（ステップＳ３３）。

位相差算出部５３は、ＣＳ部５２によりサイクリックシフトされた第１〜３番目の変換値の実数成分及び虚数成分を基に、第１〜３番目の変換値の位相を算出する（ステップＳ３４）。続いて、位相差算出部５３は、第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差と、第２番目の変換値と第３番目の変換値と間の位相差とを算出し（ステップＳ３５）、位相差の変化量を算出する（ステップＳ３６）。続いて、位相差算出部５３は、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と当該任意の変換値よりも順番が１つ前の算出済みの変換値との間の位相差を算出する（ステップＳ３７）。

第２の変換値算出部５４は、位相差算出部５３によって算出された位相差を回転角とする回転因子を算出済みの変換値に乗算することによって、Ｎ個の変換値のうち未算出の第４〜Ｎ番目の変換値を順次算出する（ステップＳ３８）。

続いて、データ値送信部４３のサブキャリアマッピング部５５は、ＣＳ部５２によりサイクリックシフトされた第１〜３番目の変換値及び第２の変換値算出部５４により算出された第４〜Ｎ番目の変換値をサブキャリアにマッピングする（ステップＳ３９）。続いて、ＩＦＦＴ部２７は、逆フーリエ変換処理により周波数領域の変換値を時間領域のデータ値へ変換し（ステップＳ４０）、ＣＰ挿入部２８は、ＣＰをデータ値の先頭に挿入する（ステップＳ４１）。続いて、フィルタ処理部２９は、フィルタ処理を実行し（ステップＳ４２）、無線処理部３０は、無線処理後の信号を外部へ送信する（ステップＳ４３）。

上述したように、実施例３に係る無線通信装置４０は、離散フーリエ変換式により算出した周波数領域における第１〜３番目の変換値をサイクリックシフトする。そして、無線通信装置４０は、サイクリックシフトした第１〜３番目の変換値から一定の位相差変化量を求め、位相差変化量から得られる回転因子を第４番目以降の任意の変換値よりも順番が１つ前の算出済みの変換値に乗算することで、第４〜Ｎ番目の変換値を順次算出する。つまり、無線通信装置４０は、周波数領域におけるＮ個の変換値を算出する過程で、周波数領域における第１〜３番目の変換値をサイクリックシフトする。この際のサイクリックシフトの実行回数は、３回である。このため、実施例３に係る無線通信装置４０は、サイクリックシフト後のＮ個のデータ値から周波数領域におけるＮ個の変換値を算出する手法と比較して、サイクリックシフトの回数をＮ回から３回に削減することができる。

上記実施例２では、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と当該任意の変換値よりも順番が１つ前の算出済みの変換値との間の位相差を回転角とする回転因子を算出済みの変換値に乗算することで、第４〜Ｎ番目の変換値を順次算出する例を示した。しかし、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と算出済みの第１〜３番目の変換値のうちいずれか一つの変換値との間の位相差を回転角とする回転因子を当該一つの変換値に乗算することによって、第４〜Ｎ番目の変換値を算出してもよい。そこで、実施例４では、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と算出済みの第１〜３番目の変換値のうちいずれか一つの変換値との間の位相差を回転角とする回転因子を当該一つの変換値に乗算することで、第４〜Ｎ番目の変換値を算出する例を説明する。

まず、実施例４に係る無線通信装置６０の構成について説明する。図８は、実施例４に係る無線通信装置６０の構成を示すブロック図である。図８に示すように、実施例４に係る無線通信装置６０は、データ値生成部１１と、ＤＦＴ部６２と、データ値送信部１３とを有する。データ値生成部１１、データ値送信部１３は、図２に示したデータ値生成部１１、データ値送信部１３に対応する。

ＤＦＴ部６２は、データ値生成部１１から入力された時間領域におけるＮ個のデータ値を周波数領域におけるＮ個の変換値に変換する。具体的には、ＤＦＴ部６２は、第１の変換値算出部２３と、位相差算出部６３と、第２の変換値算出部６４とを有する。このうち、第１の変換値算出部２３は、図２に示した第１の変換値算出部２３に対応する。

位相差算出部６３は、第１の変換値算出部２３により算出された変換値を用いて、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と算出済みの第１〜３番目の変換値のうちいずれか一つの変換値との間の位相差を算出する。ここでは、一例として、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と算出済みの第３番目の変換値との間の位相差を算出するものとして説明を行う。Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と第１番目の変換値又は第２番目の変換値との間の位相差を算出する処理は、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と第３番目の変換値との間の位相差を算出する処理と同様である。

具体的には、位相差算出部６３は、まず、第１の変換値算出部２３により算出された第１〜３番目の変換値の実数成分及び虚数成分を基に、第１〜３番目の変換値の位相を算出する。続いて、位相差算出部６３は、算出した第１〜３番目の変換値の位相を基に、第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差と、第２番目の変換値と第３番目の変換値との間の位相差とを算出する。続いて、位相差算出部６３は、算出した第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差と、第２番目の変換値と第３番目の変換値との位相差とを基に、位相差の変化量を算出する。ここまでの処理は、実施例２の位相差算出部２４と同様である。

続いて、位相差算出部６３は、算出した位相差の変化量を基に、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と第１の変換値算出部２３により算出された第３番目の変換値との間の位相差を算出する。位相差の変化量をａとすると、第４番目以降の任意の変換値Ｘ（ｋ）（３≦ｋ＜Ｎ）と第３番目の変換値Ｘ（２）との間の位相差ｆ（ｋ）は、次式で表される。

第２の変換値算出部６４は、位相差算出部６３により算出された位相差を回転角とする回転因子を第１の変換値算出部２３により算出された第１〜３番目の変換値のうちいずれか一つの変換値に乗算することで、未算出の第４〜Ｎ番目の変換値を算出する。ここでは、一例として、位相差算出部６３によってＮ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と算出済みの第３番目の変換値との間の位相差が算出されたものとして説明を行う。

具体的には、第２の変換値算出部６４は、式（１４）で示した位相差ｆ（ｋ）を回転角とする回転因子ｅｘｐ｛ｊ×ｆ（ｋ）｝を第３番目の変換値Ｘ（２）に乗算することによって、Ｎ個の変換値のうち第４〜Ｎ番目の変換値Ｘ（ｋ）（３≦ｋ＜Ｎ）を算出する。すなわち、第４〜Ｎ番目の変換値Ｘ（ｋ）（３≦ｋ＜Ｎ）は、次式により求められる。

なお、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と第１番目の変換値又は第２番目の変換値との間の位相差が算出された場合には、第２の変換値算出部は、当該位相差を回転角とする回転因子を第１番目の変換値又は第２番目の変換値に乗算する。

なお、上述したＤＦＴ部６２は、電子回路である。また、位相差算出部６３、第２の変換値算出部６４は、電子回路である。ここで、電子回路の例として、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの集積回路、又はＣＰＵやＭＰＵなどを適用する。

次に、実施例４に係る無線通信装置６０による無線通信処理を説明する。図９は、実施例４に係る無線通信装置６０による無線通信処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ５１〜Ｓ５６、Ｓ５９〜Ｓ６３は、実施例２におけるステップＳ１１〜Ｓ１６、Ｓ１９〜Ｓ２３に対応するので、以下簡単に説明する。図９に示すように、実施例４に係る無線通信装置６０では、データ値生成部１１のＺＣ系列生成部２１が、Ｎ個のデータ値であるＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を生成し（ステップＳ５１）、ＣＳ部２２は、Ｎ個のデータ値をサイクリックシフトする（ステップＳ５２）。

ＤＦＴ部６２の第１の変換値算出部２３は、データ値生成部１１から入力されるＮ個のデータ値をＮ個の変換値に変換する式である離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個の変換値のうち第１〜３番目の変換値を算出する（ステップＳ５３）。

位相差算出部６３は、第１の変換値算出部２３により算出された第１〜３番目の変換値の実数成分及び虚数成分を基に、第１〜３番目の変換値の位相を算出する（ステップＳ５４）。続いて、位相差算出部６３は、算出した第１〜３番目の変換値の位相を基に、第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差と、第２番目の変換値と第３番目の変換値との間の位相差とを算出する（ステップＳ５５）。続いて、位相差算出部６３は、算出した第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差と、第２番目の変換値と第３番目の変換値との位相差とを基に、位相差の変化量を算出する（ステップＳ５６）。

続いて、位相差算出部６３は、算出した位相差の変化量を基に、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と第１の変換値算出部２３により算出された第１〜３番目の変換値のうちいずれか一つの変換値との間の位相差を算出する（ステップＳ５７）。例えば、位相差算出部６３は、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と第３番目の変換値との間の位相差を算出する。

そして、第２の変換値算出部６４は、位相差算出部６３によって算出された位相差を回転角とする回転因子を第１〜３番目の変換値のうちいずれか一つの変換値に乗算することによって、Ｎ個の変換値のうち第４〜Ｎ番目の変換値を算出する（ステップＳ５８）。例えば、位相差算出部６３により第４番目以降の任意の変換値と第３番目の変換値との間の位相差が算出された場合には、第２の変換値算出部６４は、該位相差を回転角とする回転因子を第３番目の変換値に乗算することで、第４〜Ｎ番目の変換値を算出する。

続いて、データ値送信部１３のサブキャリアマッピング部２６は、第１の変換値算出部２３により算出された第１〜３番目の変換値及び第２の変換値算出部６４により算出された第４〜Ｎ番目の変換値をサブキャリアにマッピングする（ステップＳ５９）。続いて、ＩＦＦＴ部２７は、逆フーリエ変換処理により周波数領域の変換値を時間領域のデータ値へ変換し（ステップＳ６０）、ＣＰ挿入部２８は、ＣＰをデータ値の先頭に挿入する（ステップＳ６１）。続いて、フィルタ処理部２９は、フィルタ処理を実行し（ステップＳ６２）、無線処理部３０は、無線処理後の信号を外部へ送信する（ステップＳ６３）。

上述したように、実施例４に係る無線通信装置６０は、第４番目以降の任意の変換値と第１〜３番目の変換値のうちいずれか一つの変換値との間の位相差を回転角とする回転因子を当該一つの変換値に乗算することで、第４〜Ｎ番目の変換値を算出する。このため、実施例４に係る無線通信装置６０は、第４〜Ｎ番目の変換値をその順番通りに算出する必要がなくなり、第４〜Ｎ番目の変換値を並列で計算することができる。その結果、実施例４に係る無線通信装置６０は、離散フーリエ変換値の算出速度を向上することができる。

上記実施例４では、時間領域におけるＮ個のデータ値をサイクリックシフトし、サイクリックシフト後のＮ個のデータ値から周波数領域におけるＮ個の変換値を算出する例を示した。しかし、周波数領域におけるＮ個の変換値を算出する過程でサイクリックシフトを実行してもよい。そこで、実施例５では、周波数領域におけるＮ個の変換値を算出する過程でサイクリックシフトを実行する例について説明する。

まず、実施例５に係る無線通信装置７０の構成について説明する。図１０は、実施例５に係る無線通信装置７０の構成を示すブロック図である。図１０に示すように、実施例５に係る無線通信装置７０は、データ値生成部７１と、ＤＦＴ部７２と、データ値送信部７３とを有する。データ値生成部７１は、ＺＣ系列生成部２１を有する。ＺＣ系列生成部２１は、図６に示したＺＣ系列生成部２１に対応する。

ＤＦＴ部７２は、データ値生成部７１から入力された時間領域におけるＮ個のデータ値を周波数領域におけるＮ個の変換値に変換する。具体的には、ＤＦＴ部７２は、第１の変換値算出部５１と、ＣＳ部５２と、位相差算出部７４と、第２の変換値算出部７５とを有する。第１の変換値算出部５１、ＣＳ部５２は、図６に示した第１の変換値算出部５１、ＣＳ部５２に対応する。

位相差算出部７４は、ＣＳ部５２によりサイクリックシフトされた第１〜３番目の変換値を用いて、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と第１〜３番目の変換値のうちいずれか一つの変換値との間の位相差を算出する。なお、位相差算出部７４による具体的な処理は、実施例４の位相差算出部６３と同様である。

第２の変換値算出部７５は、位相差算出部７４によって算出された位相差を回転角とする回転因子を第３番目以降の変換値に乗算することによって、Ｎ個の変換値のうち第４〜Ｎ番目の変換値を算出する。なお、第２の変換値算出部７５による具体的な処理は、実施例４の第２の変換値算出部６４と同様である。

データ値送信部７３は、ＣＳ部５２によりサイクリックシフトされた変換値及び第２の変換値算出部７５により算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、マッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施すことで得られるデータ値を外部へ送信する。具体的には、データ値送信部７３は、サブキャリアマッピング部７６と、ＩＦＦＴ部２７と、ＣＰ挿入部２８と、フィルタ処理部２９と、無線処理部３０とを有する。

このうち、ＩＦＦＴ部２７、ＣＰ挿入部２８、フィルタ処理部２９、無線処理部３０は、図６に示したＩＦＦＴ部２７、ＣＰ挿入部２８、フィルタ処理部２９、無線処理部３０に対応する。サブキャリアマッピング部７６は、ＣＳ部５２によりサイクリックシフトされた変換値及び第２の変換値算出部７５により算出された変換値をサブキャリアにマッピングする。

なお、上述したデータ値生成部７１、ＤＦＴ部７２、データ値送信部７３は、電子回路である。また、位相差算出部７４、第２の変換値算出部７５は、電子回路である。また、サブキャリアマッピング部７６は、電子回路である。ここで、電子回路の例として、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの集積回路、又はＣＰＵやＭＰＵなどを適用する。

次に、実施例５に係る無線通信装置７０による無線通信処理を説明する。図１１は、実施例５に係る無線通信装置７０による無線通信処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、ステップＳ７１、Ｓ７５〜Ｓ７８、Ｓ８０〜Ｓ８３は、実施例４におけるステップＳ５１、Ｓ５５〜Ｓ５８、Ｓ６０〜Ｓ６３に対応するので、以下簡単に説明する。図１１に示すように、実施例５に係る無線通信装置７０では、データ値生成部７１のＺＣ系列生成部２１が、Ｎ個のデータ値であるＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列を生成する（ステップＳ７１）。

ＤＦＴ部７２の第１の変換値算出部５１は、データ値生成部７１から入力されるＮ個のデータ値をＮ個の変換値に変換する式である離散フーリエ変換式を用いて、Ｎ個の変換値のうち第１〜３番目の変換値を算出する（ステップＳ７２）。ＣＳ部５２は、第１の変換値算出部５１によって算出された第１〜３番目の変換値をサイクリックシフトする（ステップＳ７３）。

位相差算出部７４は、ＣＳ部５２によりサイクリックシフトされた第１〜３番目の変換値の実数成分及び虚数成分を基に、第１〜３番目の変換値の位相を算出する（ステップＳ７４）。続いて、位相差算出部７４は、第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差と、第２番目の変換値と第３番目の変換値と間の位相差とを算出し（ステップＳ７５）、位相差の変化量を算出する（ステップＳ７６）。続いて、位相差算出部７４は、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と第１〜３番目の変換値のうちいずれか一つの変換値との間の位相差を算出する（ステップＳ７７）。

そして、第２の変換値算出部７５は、位相差算出部７４によって算出された位相差を回転角とする回転因子を第１〜３番目の変換値のうちいずれか一つの変換値に乗算することによって、Ｎ個の変換値のうち第４〜Ｎ番目の変換値を算出する（ステップＳ７８）。

続いて、データ値送信部７３のサブキャリアマッピング部７６は、ＣＳ部５２によりサイクリックシフトされた第１〜３番目の変換値及び第２の変換値算出部７５により算出された第４〜Ｎ番目の変換値をサブキャリアにマッピングする（ステップＳ７９）。続いて、ＩＦＦＴ部２７は、逆フーリエ変換処理により周波数領域の変換値を時間領域のデータ値へ変換し（ステップＳ８０）、ＣＰ挿入部２８は、ＣＰをデータ値の先頭に挿入する（ステップＳ８１）。続いて、フィルタ処理部２９は、フィルタ処理を実行し（ステップＳ８２）、無線処理部３０は、無線処理後の信号を外部へ送信する（ステップＳ８３）。

上述したように、実施例５に係る無線通信装置７０は、離散フーリエ変換式により算出した周波数領域における第１〜３番目の変換値をサイクリックシフトする。そして、無線通信装置７０は、サイクリックシフトした第１〜３番目の変換値から一定の位相差変化量を求め、位相差変化量から得られる回転因子を第１〜３番目の変換値のうちいずれか一つの変換値に乗算することで、第４〜Ｎ番目の変換値を算出する。つまり、無線通信装置７０は、周波数領域におけるＮ個の変換値を算出する過程で、周波数領域における第１〜３番目の変換値をサイクリックシフトする。この際のサイクリックシフトの実行回数は、３回である。このため、実施例３に係る無線通信装置７０は、サイクリックシフト後のＮ個のデータ値から周波数領域におけるＮ個の変換値を算出する手法と比較して、サイクリックシフトの回数をＮ回から３回に削減することができる。

上記実施例２〜５では、Ｎ個のデータ値を生成し、離散フーリエ変換式を用いてＮ個の変換値のうち第１〜３番目の変換値を算出する例を示した。しかし、離散フーリエ変換式を用いて算出される第１〜３番目の変換値を任意の系列番号に対応付けて所定の記憶部に予め記憶し、入力される系列番号に応じて記憶部に記憶した変換値を読み出すようにしてもよい。そこで、実施例６では、離散フーリエ変換式を用いて算出される第１〜３番目の変換値を任意の系列番号に対応付けて所定の記憶部に予め記憶し、入力される系列番号に応じて記憶部に記憶した変換値を読み出す例について説明する。

まず、実施例６に係る無線通信装置の構成について説明する。図１２は、実施例６に係る無線通信装置８０の構成を示すブロック図である。図１２に示すように、実施例６に係る無線通信装置８０は、ＤＦＴ部８１と、データ値送信部８２とを有する。

ＤＦＴ部８１は、時間領域におけるＮ個のデータ値を周波数領域におけるＮ個の変換値に変換する。具体的には、ＤＦＴ部８１は、変換値記憶部８３と、変換値読出部８４と、ＣＳ部８５と、位相差算出部８６と、変換値算出部８７とを有する。

変換値記憶部８３は、時間領域におけるＮ個のデータ値をＮ個の変換値に変換する式である離散フーリエ変換式を用いて算出されるＮ個の変換値のうち第１〜３番目の変換値を任意の系列番号に対応付けて記憶する。なお、以下では、一例として、変換値記憶部８３は、ＺＣ系列から離散フーリエ変換式により算出されるＮ個の変換値のうち第１〜３番目の変換値をＺＣ系列番号に対応付けて記憶するものとする。

変換値記憶部８３に記憶された情報の一例を図１３に示す。同図に示すように、変換値記憶部８３は、ＺＣ系列ｘ_ｕ（ｎ）（０≦ｎ＜Ｎ）から上記式（１２）により算出されるＮ個の変換値Ｘ´（ｋ）（０≦ｋ＜Ｎ）のうち第１〜３番目の変換値Ｘ´（ｋ）（０≦ｋ≦２）をＺＣ系列番号ｕに対応付けて記憶する。

変換値読出部８４は、入力される系列番号に応じて変換値記憶部８３に記憶された第１〜３番目の変換値を読み出す。具体的には、上位レイヤから入力されるＺＣ系列番号ｕに応じて変換値記憶部８３に記憶された第１〜３番目の変換値Ｘ´（ｋ）（０≦ｋ≦２）を読み出す。

ＣＳ部８５は、変換値読出部８４によって読み出された第１〜３番目の変換値をサイクリックシフトする。具体的には、ＣＳ部８５は、ＣＳ量が上位レイヤから入力されると、入力されたＣＳ量に応じた順番だけ第１〜３番目の変換値の順番をサイクリックシフトする。ここで、ＣＳ部８５によりサイクリックシフトされた第１〜３番目の変換値Ｘ（ｋ）（０≦ｋ≦２）は、上記式（１３）により表される。

位相差算出部８６は、ＣＳ部８５によりサイクリックシフトされた第１〜３番目の変換値を用いて、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と当該任意の変換値よりも順番が１つ前の変換値との間の位相差を算出する。なお、位相差算出部８６による具体的な処理は、実施例２の位相差算出部２４と同様である。

変換値算出部８７は、位相差算出部８６によって算出された位相差を回転角とする回転因子を第３番目以降の変換値に乗算することによって、Ｎ個の変換値のうち第４〜Ｎ番目の変換値を算出する。なお、変換値算出部８７による具体的な処理は、実施例２の第２の変換値算出部２５と同様である。

データ値送信部８２は、ＣＳ部８５によりサイクリックシフトされた変換値及び変換値算出部８７により算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、マッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施すことで得られるデータ値を外部へ送信する。具体的には、データ値送信部８２は、サブキャリアマッピング部８８と、ＩＦＦＴ部２７と、ＣＰ挿入部２８と、フィルタ処理部２９と、無線処理部３０とを有する。

このうち、ＩＦＦＴ部２７、ＣＰ挿入部２８、フィルタ処理部２９、無線処理部３０は、図２に示したＩＦＦＴ部２７、ＣＰ挿入部２８、フィルタ処理部２９、無線処理部３０に対応する。サブキャリアマッピング部８８は、ＣＳ部８５によりサイクリックシフトされた変換値及び変換値算出部８７により算出された変換値をサブキャリアにマッピングする。

なお、上述したＤＦＴ部８１、データ値送信部８２は、電子回路である。また、変換値読出部８４、ＣＳ部８５、位相差算出部８６、変換値算出部８７は、電子回路である。また、サブキャリアマッピング部８８は、電子回路である。ここで、電子回路の例として、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの集積回路、又はＣＰＵやＭＰＵなどを適用する。

また、変換値記憶部８３は、ＲＡＭ（Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory)、フラッシュメモリ (flash memory)などの半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。

次に、実施例６に係る無線通信装置８０による無線通信処理を説明する。図１４は、実施例６に係る無線通信装置８０による無線通信処理の処理手順を示すフローチャートである。図１４に示すように、実施例６に係る無線通信装置８０では、ＤＦＴ部８１の変換値読出部８４が、入力される系列番号に応じて変換値記憶部８３に記憶された第１〜３番目の変換値を読み出す（ステップＳ９１）。ＣＳ部８５は、変換値読出部８４によって読み出された第１〜３番目の変換値をサイクリックシフトする（ステップＳ９２）。

位相差算出部８６は、ＣＳ部８５によりサイクリックシフトされた第１〜３番目の変換値の実数成分及び虚数成分を基に、第１〜３番目の変換値の位相を算出する（ステップＳ９３）。続いて、位相差算出部８６は、第１番目の変換値と第２番目の変換値との間の位相差と、第２番目の変換値と第３番目の変換値と間の位相差とを算出し（ステップＳ９４）、位相差の変化量を算出する（ステップＳ９５）。続いて、位相差算出部８６は、Ｎ個の変換値のうち第４番目以降の任意の変換値と当該任意の変換値よりも順番が１つ前の算出済みの変換値との間の位相差を算出する（ステップＳ９６）。

変換値算出部８７は、位相差算出部８６によって算出された位相差を回転角とする回転因子を算出済みの変換値に乗算することによって、Ｎ個の変換値のうち未算出の第４〜Ｎ番目の変換値を順次算出する（ステップＳ９７）。

続いて、データ値送信部８２のサブキャリアマッピング部８８は、ＣＳ部８５によりサイクリックシフトされた第１〜３番目の変換値及び変換値算出部８７により算出された第４〜Ｎ番目の変換値をサブキャリアにマッピングする（ステップＳ９８）。続いて、ＩＦＦＴ部２７は、逆フーリエ変換処理により周波数領域の変換値を時間領域のデータ値へ変換し（ステップＳ９９）、ＣＰ挿入部２８は、ＣＰをデータ値の先頭に挿入する（ステップＳ１００）。続いて、フィルタ処理部２９は、フィルタ処理を実行し（ステップＳ１０１）、無線処理部３０は、無線処理後の信号を外部へ送信する（ステップＳ１０２）。

上述したように、実施例６に係る無線通信装置８０は、離散フーリエ変換式を用いて算出される第１〜３番目の変換値を任意の系列番号に対応付けて所定の記憶部に予め記憶し、入力される系列番号に応じて記憶部に記憶した変換値を読み出す。このため、実施例６に係る無線通信装置８０は、Ｎ個の変換値のうち第１〜３番目の変換値を離散フーリエ変換式を用いて算出する処理を省略することができ、離散フーリエ変換値の算出に要する演算量をさらに削減することができる。

これまで本願の実施例について説明したが実施例は、上述した実施例以外にも様々な異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、他の実施例を説明する。

（１）無線アクセス方式
上記実施例２〜６では、本願の開示する無線通信装置を、上り回線の無線アクセス方式であるＳＣ−ＦＤＭＡ方式を採用する無線通信装置に適用した。しかし、開示の技術はこれに限定されるものではない。離散フーリエ変換値の算出処理を行う無線アクセス方式であれば、ＳＣ−ＦＤＭＡ方式以外の他の無線アクセス方式が採用されている場合にも、同様に適用することが可能である。

（２）プログラム
上記の実施例で説明した各種の処理は、予め用意されたプログラムをコンピュータで実行することによって実現することができる。そこで、以下では、図１５を用いて、上記の実施例と同様の機能を有するプログラムを実行するコンピュータの一例を説明する。図１５は、無線通信プログラムを実行するコンピュータを示す図である。

同図に示すように、無線通信装置としてのコンピュータ１００は、ＲＯＭ１１０、ＣＰＵ１２０及びＲＡＭ１３０を備える。また、ＲＯＭ１１０、ＣＰＵ１２０及びＲＡＭ１３０は、バス１４０で接続される。

ＲＯＭ１１０は、上記実施例と同様の機能を発揮する無線通信プログラム、つまり、図１５に示すように、第１の変換値算出プログラム１１１、位相差算出プログラム１１２、第２の変換値算出プログラム１１３及び送信プログラム１１４を記憶する。なお、各プログラム１１１〜１１４は、必ずしもＲＯＭ１１０に記憶される必要はない。

ＣＰＵ１２０は、各プログラム１１１〜１１４をＲＯＭ１１０から読み出して実行する。すると、図１５に示すように、各プログラム１１１〜１１４は、第１の変換値算出プロセス１２１、位相差算出プロセス１２２、第２の変換値算出プロセス１２３及び送信プロセス１２４として機能する。なお、各プロセス１２１〜１２４は、図１に示した第１の変換値算出部２、位相差算出部３、第２の変換値算出部４及び送信部５にそれぞれ対応する。

なお、本実施例で説明した通信プログラムは、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＭＯ（Magneto Optical Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などのコンピュータで読取可能な記録媒体に記録される。また、このプログラムは、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

１、１０、４０、６０、７０、８０ 無線通信装置
２、２３、５１ 第１の変換値算出部
３、２４、５３、６３、７４、８６ 位相差算出部
４、２５、５４、６４、７５ 第２の変換値算出部
５、１３、４３、７３、８２ 送信部
１１、４１、７１ データ値生成部
１２、４２、６２、７２、８１ ＤＦＴ部
２１ ＺＣ系列生成部
２２、５２、８５ ＣＳ部
２６、５５、７６、８８ サブキャリアマッピング部
２７ ＩＦＦＴ部
２８ ＣＰ挿入部
２９ フィルタ処理部
３０ 無線処理部
８３ 変換値記憶部
８４ 変換値読出部
８７ 変換値算出部

Claims (6)

1. 時間領域で連続するＮ個（Ｎは１以上の整数）のデータ値を周波数領域で連続するＮ個の変換値に変換する離散フーリエ変換式を用いて、前記Ｎ個のデータ値から周波数領域で連続する３つの変換値を算出する第１の変換値算出部と、
   前記第１の変換値算出部によって算出された３つの変換値から一定値となる位相差変化量を求め、求めた位相差変化量に基づいて、算出済みの変換値と未算出の変換値との間の位相差を算出する位相差算出部と、
   前記位相差算出部によって算出された位相差を回転角とする回転因子を前記算出済みの変換値に乗算することによって、前記未算出の変換値を順次算出する第２の変換値算出部と、
   前記第１の変換値算出部によって算出された変換値及び前記第２の変換値算出部によって算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、マッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施して送信する送信部と
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記第１の変換値算出部によって算出された変換値をサイクリックシフトするサイクリックシフト部をさらに備え、
   前記位相差算出部は、前記サイクリックシフト部によってサイクリックシフトされた変換値から一定値となる位相差変化量を求め、求めた位相差変化量に基づいて、算出済みの変換値と未算出の変換値との間の位相差を算出し、
   前記第２の変換値算出部は、前記位相差算出部によって算出された位相差を回転角とする回転因子を前記算出済みの変換値に乗算することによって、前記未算出の変換値を順次算出し、
   前記送信部は、前記サイクリックシフト部によってサイクリックシフトされた変換値及び前記第２の変換値算出部によって算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、サブキャリアにマッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施して送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 時間領域で連続するＮ個（Ｎは１以上の整数）のデータ値を周波数領域で連続するＮ個の変換値に変換する離散フーリエ変換式を用いて、前記Ｎ個のデータ値から周波数領域で連続する３つの変換値を算出する第１の変換値算出部と、
   前記第１の変換値算出部によって算出された３つの変換値から一定値となる位相差変化量を求め、求めた位相差変化量に基づいて、算出済みの前記３つの変換値のうちいずれか一つの変換値と未算出の変換値との間の位相差を算出する位相差算出部と、
   前記位相差算出部によって算出された位相差を回転角とする回転因子を前記一つの変換値に乗算することによって、前記未算出の変換値を算出する第２の変換値算出部と、
   前記第１の変換値算出部によって算出された変換値及び前記第２の変換値算出部によって算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、マッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施して送信する送信部と
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
4. 前記第１の変換値算出部によって算出された変換値をサイクリックシフトするサイクリックシフト部をさらに備え、
   前記位相差算出部は、前記サイクリックシフト部によってサイクリックシフトされた変換値から一定値となる位相差変化量を求め、求めた位相差変化量に基づいて、算出済みの前記３つの変換値のうちいずれか一つの変換値と未算出の変換値との間の位相差を算出し、
   前記第２の変換値算出部は、前記位相差算出部によって算出された位相差を回転角とする回転因子を前記一つの変換値に乗算することによって、前記未算出の変換値を算出し、
   前記送信部は、前記サイクリックシフト部によってサイクリックシフトされた変換値及び前記第２の変換値算出部によって算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、サブキャリアにマッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施して送信することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. 時間領域で連続するＮ個（Ｎは１以上の整数）のデータ値を周波数領域で連続するＮ個の変換値に変換する離散フーリエ変換式を用いて算出される連続する３つの変換値を任意の系列番号に対応付けて記憶する変換値記憶部と、
   入力される系列番号に応じて前記記憶部に記憶された変換値を読み出す変換値読出部と、
   前記変換値読出部によって読み出された変換値をサイクリックシフトするサイクリックシフト部と、
   前記サイクリックシフト部によってサイクリックシフトされた３つの変換値から一定値となる位相差変化量を求め、求めた位相差変化量に基づいて、算出済みの変換値と未算出の変換値との間の位相差を算出する位相差算出部と、
   前記位相差算出部によって算出された位相差を回転角とする回転因子を前記算出済みの変換値に乗算することによって、前記未算出の変換値を順次算出する第２の変換値算出部と
   前記サイクリックシフト部によってサイクリックシフトされた変換値及び前記第２の変換値算出部によって算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、サブキャリアにマッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施して送信する送信部と
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
6. 時間領域で連続するＮ個（Ｎは１以上の整数）のデータ値を周波数領域で連続するＮ個の変換値に変換する離散フーリエ変換式を用いて、前記Ｎ個のデータ値から周波数領域で連続する３つの変換値を算出する第１の変換値算出工程と、
   前記第１の変換値算出工程によって算出された３つの変換値から一定値となる位相差変化量を求め、求めた位相差変化量に基づいて、算出済みの変換値と未算出の変換値との間の位相差を算出する位相差算出工程と、
   前記位相差算出工程によって算出された位相差を回転角とする回転因子を前記算出済みの変換値に乗算することによって、前記未算出の変換値を順次算出する第２の変換値算出工程と、
   前記第１の変換値算出工程によって算出された変換値及び前記第２の変換値算出工程によって算出された変換値をサブキャリアにマッピングし、マッピングした変換値に対して逆フーリエ変換処理を施して送信する送信工程と
   を含んだことを特徴とする無線通信方法。

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