WO2004021598A1

WO2004021598A1 - 送信信号形成方法、通信方法、及び送信信号のデータ構造

Info

Publication number: WO2004021598A1
Application number: PCT/JP2003/011018
Authority: WO
Inventors: Naoki Suehiro
Original assignee: Yokohama Tlo Company, Ltd.
Priority date: 2002-08-30
Filing date: 2003-08-29
Publication date: 2004-03-11
Also published as: US20050243944A1; JPWO2004021598A1; KR20050057052A; EP1542372A1; KR100699668B1; AU2003261817A1; JP3777466B2; CN1679252A; EP1542372A4

Abstract

拡散系列の係数列を１ピッチ分ずつ順にシフトさせておき、送信データにこれら複数の係数列を乗じて複数の送信データを形成し、形成された複数の送信データを加算して送信データ列を形成する。又は、拡散系列の係数列に送信データを乗じて１ピッチ分ずつ順にシフトさせて複数の送信データを形成し、形成された複数の送信データを加算して送信データ列を形成する。また、送信データに拡散系列の係数列に乗じて有限長信号を形成し、この有限長信号を無限回繰り返して無限長信号を形成する。この無限長信号から係数列の長さよりも長い送信データを切り取って送信データ列を形成する。これにより、拡散系列内への送信データの組み込みを行うことにより、スペクトラム拡散による送信データの変調において、信号の振幅の広がりを小さくし、受信側の増幅器のダイナミックレンジを小さくする。

Description

明細睿送信信号形成方法、通信方法、及び送信信号のデータ構造技術分野

本発明は、送信信号の形成方法、その送信信号を用いた通信方法、及び送信信号のデータ構造に関し、特に、移動体通信等のマルチパス環境に好適である。

背景技術

セルラー無線通信や種々のモパイル環境下において、データ通信の需要の増加に伴い、無線周波数資源の利用率を高める技術が求められている。例えば、 C D M A方式による通信方式では、拡散系列の相関特性や伝送経路のマルチパス特性によるチヤネル間干渉が周波数利用率を制限する要因となっている。

直交周波数分割多重（O F D M ) を用いた方式は、正弦波を用いた周波数多重であるため、マルチパスの影響は信号電力のフエ一ディングとして現れ、送信の正弦信号とマルチパスの正弦信号とを分離することが難しいという問題がある。

一方、 C M D A方式によれば、パイロット信号を使うことにより、同 —周波数及び同一時間において、送信信号とマルチパス信号とを分離することができる。

C M D A方式は、スぺクトラム拡散通信方式を用いた多元接続方法である。このスぺクトラム拡散通信方式は拡散符号系列を用いて変調が行われる。拡散符号系列として、例えば自己相関のない周期系列が用いられる。

元の送信信号とマルチパスによる信号とを分離する拡散符号系列として、例えば、完全相補系列を用いた通信方式が提案されている。完全相補系列は、各系列の自己相関関数の和が、 0 シフト以外の全てのシフトで 0 となる自己相関特性と、各系列の相互相関関数の和が、全てのシフトにおいて常に 0 になる相互相関特性を備える系列である。完全相捕系列を用いて、サイドローブやチャンネル間干渉がない Z C Z (周期的無相関領域）一 C D M A信号を形成し、送信信号の周期スぺクトラムが無相関となるようにしている。これにより、パイロット信号と送信信号に同周波数及び同時間を割り当てることができる。

従来提案されている完全相補系列を用いたスペクトラム拡散通信方式では、デジタル変調された無線信号の振幅の広がりが大きくなり、大きなダイナミックレンジが必要となるという問題がある。

図 5 は、拡散符号系列として完全相補系列を用いた信号例を示している。 A O ( = + + + — + + —十）の信号列は、完全相補系列を用いて形成した 2値信号の一例である。なお、「十」は「 1 」を表し、「一」は「一 1 」を表している。

この信号例において、マルチパス特性が受信信号に対して遅延時間として現れると、マルチパス伝送路を通過した受信信号は「 1 , 2， 3 , 1 , 1 ， 1 , ■··」の信号列として受信される.。この信号の振幅の広がりは例えば 0から 3 までとなり、受信側の増幅器はこの振幅の広がりに対応したダイナミックレンジを備える必要がある。

このように振幅の広がりに対して充分なダイナミックレンジが得られない場合には、増幅器の入出力特性が備える非線形性により出力信号に歪みが生じ、入力信号が持つ周波数帯域以外の帯域にも周波数スぺクトルが生じ、スプリアス特性が劣化する。また、出力波形がひずむことにより、受信側で符号間干渉が生じて誤り率が劣化することにもなる。また、増幅器の直線性の良好な部分を用いて信号増幅を行うには増幅器の消費電力が増加する。消費電力の増加は、移動体端末の待ち受け時間を短縮する要因となる。

そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、スぺクトラム拡散による送信データの変調において、信号の振幅の広がりを小さくすることを目的とし、また、受信側の増幅器のダイナミックレンジを小さくすることを目的とする。

発明の開示

スぺクトラム拡散による送信データの変調において、従来技術では拡散系列自体を工夫することにより送信信号の周期スぺクトラムを無相関としている。これに対して、本発明は、スぺクトラム拡散による送信データの変調において、従来のように拡散系列自体ではなく、送信データ列に着目することにより、送信信号の周期スペクトラムを無相関とする。送信信号の周期スぺクトラムを無相関とすることにより、信号の振幅の広がりを小さくし、また、受信側の増幅器のダイナミックレンジを小さく抑える。

本発明は、拡散系列内に送信データを組み込むことにより、データを含む信号全体に拡散系列の役目を持たせ、これにより、ダイナミックレンジの負担を軽減する。

本発明の送信信号形成方法の第 1 の態様は、拡散系列の係数列を 1 ピツチ分ずつ順にシフトさせておき、送信データにこれら複数の係数列を乗じて複数の送信データを形成し、形成された複数の送信データを加算して送信データ列を形成する。又は、拡散系列の係数列に送信データを乗じて 1 ピッチ分ずつ順にシフトさせて複数の送信データを形成し、形成された複数の送信データを加算して送信データ列を形成する。

本発明の送信信号形成方法の第 2の態様は、送信データに拡散系列の係数列に乗じて有限長信号を形成し、この有限長信号を無限回繰り返して無限長信号を形成する。この無限長信号から係数列の長さよりも長い送信データを切り取って送信データ列を形成する。上記した第 1 又は第 2 の送信信号形成の態様により、拡散系列内に対して送信データの組み込みが行われる。

また、本発明の送信信号形成方法の他の態様は、上記した第 1 又は第

2の送信信号形成の態様により形成する送信データ列において、異なる係数列を用いて複数の送信データ列を形成する信号形成方法であり、異なる二つの送信データ列の任意の組み合わせにおいて、送信データ列の送信データは周期相互相関関数があらゆるシフトで 0 とする。また、送信データ列の各周期スぺクトラムが無相関であるように、複数の送信デ

—タ列を並列に送信する。

本発明の送信信号形成に用いる係数列は z C Z系列から選択することができ、完全相補系列から選択した任意のベタトル行の係数列とすることができ、 D F T行列を用いて形成することができる。

ここで用いる Z C Z系列は、ゼロ自己相関領域特性とゼロ相互相関領域特性を備える周期的ゼロ相関領域を持つ系列であり、例えば、所定の係数列として完全相補系列を用いることができる。完全相補系列は、各系列の自己相関関数の和が、 0 シフト以外の全てのシフ卜で 0 となる自己相関特性と、各系列の相互相関関数の和が、全てのシフトにおいて常に 0になる相互相関特性を備える系列である。

また、 D F T行列は、離散フーリエ変換行列であり、正規直交する列を有する正方行列である。 D F T行列の異なる行は、その周期相互相関関数があらゆるシフ卜で零となる性質を備えており、この D F T行列の性質を用いることにより D F T行列の異なる行を使って作られた信号同士の周期相互関数をあらゆるシフトで零とすることができる。本発明は、この D F T行列の性質を用いることにより、周期信号同士の間で相互干渉を起こすことなく同時に複数の信号を送信することができる。

本発明の通信方法は、本発明の送信信号形成方法で形成した送信データ列を送信し、この送信データ列の形成に用いた係数列に対応する整合フィルタを通して送信データを受信する。

本発明の通信方法において、送信データ列をマルチパス特性を測定するパイロット信号とし、このパイロッ卜信号を受信することにより伝送経路のマルチパス特性を求めることができる。

本発明の通信方法の他の態様において、異なる係数列を用いて複数の送信データ列を形成し、送信データ列から選択した少なくとも一つをパイロット信号とし、他の送信データ列を送信信号とする。パイロット信号の受信信号からマルチパス特性を求め、求めたマルチパス特性を用いて送信信号の受信信号からマルチパス特性を除去して送信データを求める。

パイロット信号及び送信信号は、周期スぺクトラムが互いに無相関であり、対応する整合フィルタを通すことにより、各信号を分離することができる。また、パイロット信号は、送信信号と受信信号との関係からマルチパス特性を求めることができ、このマルチパス特性と受信信号から送信信号を求めることができる。

本発明の送信信号のデータ構造は、送信データに拡散系列の係数列に乗じた有限長信号を無限回繰り返して形成される無限長信号から係数列の長さよりも長い送信データを切り取って形成される送信データ列を備える。図面の簡単な説明

第 1 図は本発明の送信信号形成方法、及び本発明の送信信号のデータ構造を説明するための概略図であり、第 2図は 4次の D F T行列の各係数を示す図であり、第 3 図はパイ口ット信号と送信信号との関係を説明するための図であり、第 4図は送信信号と検出信号との関係、及び相関関係を示す図であり、第 5図は拡散符号系列として完全相補系列を用いた信号例を示す図である。発明を実施するための最良の形態以下、図面を用いて本発明を実施するための最良な形態における送信信号形成方法、通信方法、及び送信信号のデータ構造を説明する。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。図 1 は本発明の送信信号形成方法、及び本発明の送信信号のデータ構造を説明するための概略図である。

本発明は、拡散系列（図 1 ( b ) の系列 a ( = ( a 0, a 1, ··· , a N-D) を用いて、送信データ b (= ( b 0， b 1， b 2, b 3, ··', b M-l) ) (図 1 ( a ) に示す）から送信データ列（図 1 ( c , d ) に示す）を形成し、この送信データ列を送信信号とする。なお、拡散系列の長さは N ビットとし、送信データ bのデータ長は Mビットとする。

送信データ b ( b 0, b 1, b 2， b 3, …， b M-l) (図 1 ( a ) に示す）カゝら送信データ列 Bを形成するには、送信データ（ b 0, b 1， b 2, b 3, ··· , b M-l) に所定の拡散系列の係数列（ a 0， a 1, …， a N- 1) の各係数を乗じ（図 1 ( b ) に示す）、これにより複数の送信データ B O, B 1 , ■·· , B M-1 を形成する。

図 1 は、拡散系列の係数列（ a 0, a 1， …， a N-l) として（ 1 ， 0 , ···, 0 , j , 0 , ·'·, 0， — 1 , 0 , ■··, 0 , — j ， 0 , ···, 0 ) の例を示している。この拡散系列の各係数列を送信データ b ( b 0， b 1, b 2, b 3, …， b M-l) に適用すると、送信データ B O は（ b O, 0 , …， 0 , j b 0, 0， …， 0 , — b 0, 0 , ··', 0 , — j b 0， 0， …， 0 ) となり、送信データ B 1 は（ b l， 0 , ·■', 0， j b 1, 0 , ■··, 0 , — b 1， 0 , …， 0， - j b 1, 0， …， 0 ) となる。他の送信データについても、同様とすることができる。なお、送信データ b ( = ( b 0, b 1, b 2, b 3, …， b N-l) ) に所定の拡散系列の係数列（ a 0， a 1, ■'·, a N- 1) の各係数を乗じる処理は、図 1 ( b ) に示すように、クロネッカー積で表すことができる。

次に、図 1 ( c ) に示すように、各係数を乗じた複数の送信データ B 0, B 1, B 2, …をそれぞれ 1 ピッチ分だけ遅延させて加算することによりデータ列 B ( = b + j b - b - j b ) を形成し、さらに、このデータ列 Bの前後にデータを付加して有限長の周期列を形成する。図 1 ( d ) は、有限長の周期列を示している。この有限長の周期列は、図 1 ( d ) に示すように、データ列 B ( = b + j b - b - j b ) の前方位置にデータ列 Bの後方のデータ列（ j b ) を付加し、データ列 Bの後方位置にデータ列 Bの前方のデータ列（一 j b ) を付加することにより形成することができる。

なお、データ列 B中において各データ列 b , j b , — b , - j b の間隔は、系列 a 中の各係数間の間隔（例えば、 T l， Τ 2， …）により任意に定めることができる。

拡散系列は D F Τ行列を適用して形成することができる。図 2 は 4次の D F T行列の各係数を示している。

以下、 4次の D F Τ行列による拡散系列を用いた一例について説明する。

送信データとして（ 1 ， 0， 0 , 0 ) とする場合、送信データ（ 1 ,

0 , 0， 0 ) に D F Τ行列の各行の係数列（ 1 ， 1 , 1 , 1 )、（ 1 , j , — 1 , — j )、（ 1 , — 1 ， 1 , — 1 )，（ 1 , 一 j ，一 1 , j ) の係数列を適用すると、以下の式（ 1 ) で示すように、周期列 A〜 Dはクロネッ力一積を用いて表すことができる。

A= ( 1 , 1 , 1 , 1 )

(g) (1 , 0, 0, 0)

B= ( 1. j , -1, - j )

(X) (1 , 0, 0, 0)

C= ( 1 , -1 , 1. -1 ) -.. (1 )

® (1 , 0, 0, 0)

D= ( 1 , - j , -1 , j )

® ( 1 , 0, 0， 0) 上記式（ 1 ) において、周期列 Aは、

A = ( 1 , 0， 0 0 0 0 0，

1 , 0 , 0： 0 0 0 0 )

で表される。

また、周期列 Βは

Β = ( 1 ， 0 , 0 0 0 0 ,

0 , 0 , 0 , j 0 0， 0 )

で表され、

周期列 cは

C = ( 1 , 0 0 0 0 0 0 ，

1 , 0 0 0 0 0 0 )

で表され

周期列 Dは

D = ( 1 , 0 0 , 0 , - j 0 0 0 ,

, 0， 0 , 0， j 0 0 0 ) で表される。

ここで、例えば、周期列 Aの前後の位置に周期列 Aの後方のデータ列 ( 1 , 0 , 0 , 0 ) 及び前方のデータ列（ 1 ， 0， 0 , 0 ) を付加することにより、有限長の周期系列 A ' のデータ列を形成する。

Α' = ( 1 , 0 , 0 , 0 , A, 1 , 0 , 0 , 0 )

この周期系列 A ' のデータ長は、周期列 Aのデータ長 1 6 ビットにそれぞれ 4 ビットを加えた 2 4 ビットとなる。この周期系列 A ' は、周期列 Aの無限周期列（… A A A A…）から切り取ることにより得ることができる。

この有限長の周期系列 A' を送信データとする送信信号は、その送信信号の形成に用いた拡散系列の各係数に対応した整合フィルタ（マッチドフィルタ）により取り出すことができる。整合フィルタは、送信データ Aを逆拡散して取り出すフィルタであり、送信データ Aの形成に用いた拡散系列の係数に対応して形成される。

入力信号と整合フィルタとの関係は、拡散系列が備える完全相補性に基づいて定まる。例えば、信号 Mを信号 Mの整合フィルタに通した場合には、自己相関特性からインパルス状の信号を得ることができるが、信号 Mを信号 Mの整合フィルタ以外の整合フィルタに通した場合には、相互相関特性から信号は得られない。

ここで、信号 Aに対する整合フィルタを A f とし、この整合フィルタ

A f に周期系列 A' の信号を通すと、整合フィルタ A f の出力は以下のコンボリューシヨン演算で表すことができる。なお、整合フィルタ A f での処理を合わせるために.、周期系列 A' を（Α' , 1 ) として信号長を 1 ビット増やして 2 5 ビットとしている。

( A ' , 1 ) * A f = 1 6 ( x， x， '■·, x , x , 1 , 0 , 0 , 0，

1 , 0 , 0 , 0， 1 , 0 , x , x， ·'，， χ， χ ) なお、 xはコンボリューシヨン演算で得られる数である（図 4 ( a ) ) ₀ 本発明の通信方法では、形成される送信信号に少なくとも一つをパイロット信号とし、このパイロット信号は、信号が送信されるマルチパス伝送路のマルチパス特性の検出、及びマルチパス特性を除去した送信信号の検出に適用することができる。図 3 は、パイロット信号と送信信号との関係を説明するための図である。また、図 4は、送信信号と検出信号との関係、及び相関関係を示す図である。

図 3において、例えば、信号 Aをパイロット信号とし、マルチパス伝送路 Pを通過させた後、信号 Aの整合フィルタ A f を通して出力信号 p を求めると、この出力信号 pからマルチパス伝送路のマルチパス特性 P を求めることができる。

一方、信号 B〜信号 Dを送信信号とし、パイロット信号と同じマルチパス伝送路 Pを同時に通過した場合には、マルチパス伝送路 Pから同じマルチパス特性の影響を受けることになる。そのため、各整合フィルタ B f ， C f , D f を通して得られる出力信号 q , r , s 中には同一のマルチパス特性が含まれる。そこで、パイロット信号により求めたマルチパス特性 Pを用いて、出力信号 q , r , s からマルチパス特性 Ρを除去することにより、送信信号 Β , 送信信号 C , 及び送信信号 Dを求めることができる。

ここで、マルチパス特性を Ρ = ( ρ 0 , ρ 1， ρ 2 , ρ 3 ) とする。なお、 p k はタイムスロット 0 , 1 , 2 , 3の各遅延時間におけるマルチパスファクターである。このマルチパス特性 Pは、例えば、マルチパス伝送路を通過したパイロット信号をパイロット信号の整合フィルタで検出することにより求めることができる。

ここで、前記した信号 Aは、マルチパス伝送路において無反射の直接経路に対応させることができ、マルチパスファクタ一 p k が 1 に対応している。

そこで、マルチパス特性 P = ( p 0, p i, 2, p 3) のマルチパス伝送路を通過した受信信号 A〃は、前記した送信信号（ A ' , 1 ) に各マノレチパスファクター p kが掛けられた値となり、

A ^ = p 0 ( A ' , 1 , 0， 0 , 0 ) + p 1 ( 0 , A ' ， 1， 0， 0 )

+ p 2 ( 0 , 0 , A' ， 1 , 0 ) + p 3 ( 0 , 0 , 0， A' ， 1 ) で表される。

この受信信号 A〃を整合フィルタ A f に通して得られる出力は、 A " * A f = 1 6 ( x , x , x , ···, x， x , x， p 3, p 0, p i, 2, p 3 p 0, 1 , x， x , x , x , ·■· , x , x )

となる（図 4 ( b ) )。

したがって、送信信号（A' ， 1 ) をパイロット信号としてマルチパス特性 P = ( p 0, p 1, p 2, p 3) に通して検出出力を求めると、この検出出力からマルチパス特性 P = ( p 0, p 1, p 2, p 3) を分離して検出することができる。

なお、上記説明では、同一の送信信号（ 1 , 0 , 0， 0 ) を各周期列 A〜 Dに適用し、周期列 Aを適用して形成した送信データをパイロット信号とする例を示しているが、送信パイロット信号用の送信信号（例えば、前記送信信号（ 1 , 0， 0， 0 ) と異なる（ 1， 1 , 1 , — 1 ) ) を用い、この送信信号に周期列 Aを適用して形成した送信データをパイ口ット信号としてもよい。この場合には、特定の送信信号から形成した送信データをパイロット信号としているため、そのパイロット信号に対応したフィルタを通すことによりパイロット信号として取り出すことができる。

次に、送信信号がマルチパス伝送路を通過する場合について説明する。周期列 Bは、前記式（ 1 ) から B = ( 1 , 0 , 0， 0， j , 0 , 0 , 0，

— 1 ， 0 , 0， 0 , — j , 0 , 0， 0 )

で表される。

ここで、周期列 Bの前方位置及び後方位置に周期列 Bの後方のデータ列（一 j ， 0 , 0， 0 ) 及び前方のデータ列（ 1 , 0， 0 , 0 ) を付加することにより、有限長の周期系列 B ' のデータ列を形成する。

B ' = (一 j , 0 , 0 , 0， B， 1 , 0 , 0 , 0 )

この周期系列 B ' のデータ長は、周期列 Bのデータ長 1 6 ビットにそれぞれ 4 ビットを加えた 2 4 ビットとなる。この周期系列 B ' は、周期列 Bの無限周期列（… B B B B…）から切り取ることにより得ることができる。

この有限長の周期系列 B ' を送信データとする送信信号は、その送信信号の形成に用いた拡散系列の各係数に対応した整合フィルタ（マッチドフィルタ）により取り出すことができる。整合フィルタは、送信データ Bを逆拡散して取り出すフィルタであり、送信データ Bの形成に用いた拡散系列の係数に対応して形成される。

周期系列 B ' を 2 5 ビットとした信号（ B ' ， j ) を、信号 Aに対する整合フィルタ A f に通すと、

( B ' ， j ) * A f = 1 6 ( x , χ , ···, χ， χ , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , 0 , χ , χ , ···, χ , χ )

の出力が得られる。なお、 X はコンボリューシヨン演算で得られる数である。

また、周期系列 A ' を 2 5 ビットとした信号（ A ' , 1 ) を、信号 B に対する整合フィルタ B f に通すと、

( A ' , 1 ) * B f = 1 6 ( x , x , ·'·, x , χ， 0 , 0， 0， 0 ,

0， 0， 0 , 0 , 0 , 0， χ , χ， ·'·， χ , χ ) の出力が得られる。

したがって、信号（Α' ， 1 ) と信号（ Β ' ， j ) は、同じ周波数帯域において 2つの信号間の時間差が制限されている場合には、互いに独立して送信することができる（図 4 ( c ) 及び図 4 ( d ))。

また、マルチパス特性 P を有するマルチパス環境においても、信号

( A ' ， 1 ) と信号（ B ' , j ) は相互相関関係が無相関であり、独立して扱うことができる（図 4 ( e ) 及び図 4 ( f ))。したがって、各送信信号は独立に扱うことができるため、マルチパス特性を検出するパイロット信号は、信号 Aに限らず信号 B , C , Dとすることもできる。なお、この相互相関関係が無相関であることは、以下から確認することができる。

送信信号（ A ' , j ) をマルチパス伝送路 Pを通し、得られる受信信号 A〃を信号 Bに対する整合フィルタ B f で検出すると、

出力信号は

A" * B f = ( X , X , …， X， X , 0 , 0， 0， 0， 0 , 0， 0，

0， 0 , 0 , X , X , …， X , X )

となり、

また、送信信号（ Β ' , j ) をマルチパス伝送路 Pに通し、得られる受信信号 A〃を信号 Aに対する整合フィルタ A f で検出すると、出力信号は

B " * A f = ( x , χ， …， χ， χ , 0 , 0 , 0， 0 , 0， 0， 0， 0， 0 , 0 , X , X , …， X , X )

となる。このことは、共に相互相関関数に無相関の範囲が存在することを示しており、相互相関関係が無相関であることを示している。

なお、信号（ Β ' , j ) をマルチパス伝送路 Pを通して送信したときの受信信号 B " は、 " = p 0 ( B ' , j , 0 ， 0， 0 ) + p 1 ( 0 , B ' , j , 0 , 0 ) + p 2 ( 0 , 0， B ' , j , 0 ) + p 3 ( 0 , 0 ， 0， B ' ， j ) で表される。

ここで、送信信号（ Β ' , j ) を整合フィルタ B f に通すと、出力信号は、送信信号（ B ' ， j ) と整合フィルタ B f とのコンポリューション演算によって得られ、

( B ' , j ) * B f = ( x , …， X , - 4 j , 0 ,

0 ， 0 ， 4 , 0 ,

0 , 0 , 4 j , 0 ，

0 , 0 , - 4 , X , ··· , X )

で表される（図 4 ( g ))。

したがって、マルチパス伝送路 P を通過した信号を B〃とすると、信号 Bの整合フィルタで検出される受信信号は、信号 B〃と整合フィルタ B とのコンボリユーション演算により求めることができ、

B〃 * B f

= 4 ( ···， X , X , x ， X , — j p 0, — j i , — j p 2, — j p 3, p 0, 1 , 2 , p 3, j p 0, j i, j p 2 , j p 3, x , x , x , x , - )

で表される。なお、 B f は整合フィルタ Bに対応している。

マルチパス特性 p 0， p i, p 2, p 3 は、整合フイノレタの出力として直接求めることができる（図 4 ( h ))。

したがって、信号 A , B , C , Dは、互いに無相関であり、各信号間の周期相互相関関数はあらゆるシフトで 0 となり、また、各信号の周期スぺクトラムに重なりは生じない。

次に、本発明の通信方法において、マルチパス伝送迂路を通過した受信信号から送信データを求める手順について説明する。送信データ b ( b 0, b 1, b 2, b 3， b 4， b 5) を 1 チップ単位でシフトさせた拡散系列の信号（ Β ' , j , 0， 0 , 0， 0， 0 )、（ Ο , Β ' ， j , 0 q q σ σ σ q σ, o 234561 0 , 0， 0 )、（ 0， 0， B ' ， j , 0， 0， 0 )、 ··'、（ 0 , 0， 0， 0 , 0， B ' , j ) を用いて送信信号を形成すると、

b 0 ( B ' ， j , 0 , 0， 0， 0 , 0 )

+ b 1 ( 0 , Β ' , j , 0， 0， 0， 0 )

+ b 2 ( 0 , 0 , Β ' ， j , 0， 0 , 0 )

+ b 5 ( 0 , 0 , 0， 0 , 0 , Β ' , j )

となる。

この送信信号をマルチパス伝送路 Ρに通し、信号 Βの整合フィルタ Β f で検出すると、出力信号

( X , χ、 ·'·， X , X , q 0, q 1 , q 2, q 3, q 4, q 5, q 6, x , x , · · , x , x )

が検出される。

上記関係は以下の式で表すことができる。

この関係式は、 6つの未知数（ b 0， b 1, b 2， b 3, b 4, b 5) を含む 7つの連立方程式であるから、 p 0〜 p 3、 q 0〜 q 6を用いて送信データ（ b 0， b 1, b 2, b 3, b 4, b 5) を求めることができる。なお、 p 0〜 p 3 は、信号 Aの整合フィルタ Af の出力から得ることができ、 q 0〜 q 6は信号 Bの整合フィルタ B f の出力から得ることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、拡散系列内に送信データを組み込むことにより、データを含む信号全体に拡散系列の役目を持たせ、これにより、信号の振幅の広がりを小さくし、受信側の増幅器のダイナミックレンジを小さくすることができる。産業上の利用可能性

本発明の送信信号形成方法、通信方法、送信信号のデータ構造は、移動体通信等のマルチパス環境に好適である有用である。

Claims

請求の範囲

1 . 送信データに、 1 ピッチ分ずつ順にシフトさせた拡散系列の係数列を乗じることにより、又は拡散系列の係数列に送信データを乗じて 1 ピツチ分ずつ順にシフ卜させることにより、複数の送信データを形成し、当該複数の送信データを加算して送信データ列を形成することを特徴とする、送信信号形成方法。

2 . 送信データに拡散系列の係数列に乗じて有限長信号を形成し、当該有限長信号を無限回繰り返して無限長信号を形成し、

当該無限長信号から前記係数列の長さよりも長い送信データを切り取つて送信データ列を形成することを特徴とする、送信信号形成方法。

3 . 異なる係数列を用いて複数の送信データ列を形成し、

当該複数の送信データ列は、任意の組み合わせにおいて当該送信データ列の送信データは周期相互相関関数があらゆるシフトで 0 とすることを特徴とする、請求の範囲第 1 項又は第 2項記載の送信信号形成方法。

4 . 異なる係数列を用いて複数の送信データ列を形成し、

当該複数の送信データ列の任意の組み合わせにおいて、送信データ列の各周期スぺクトラムが無相関であるように、複数の送信データ列を並列に送信することを特徴とする、請求の範囲第 1項又は第 2項記載の送信信号形成方法。

5 . 前記係数列は、 D F T行列の行べクトノレであることを特徴とする、請求の範囲第 1項乃至第 4項の何れか一つに記載の送信信号形成方法。

6 . 請求の範囲第 1項乃至第 4項の何れか一つに記載の送信データ列を送信し、

前記係数列に対応する整合フィルタを通して送信データを受信することを特徴とする、通信方法。

7 .前記送信データ列をマルチパス特性を測定するパイ口ット信号とし、受信した信号は伝送経路のマルチパス特性を有することを特徴とする、請求の範囲第 6項記載の通信方法。

8 . 拡散系列の異なる係数列を用いて複数の送信データ列を形成し、前記送信データ列から選択した少なくとも一つをパイロット信号とし、他の送信データ列を送信信号とし、

パイ口ット信号の受信信号からマルチパス特性を求め、

当該求めたマルチパス特性を用いて送信信号の受信信号からマルチパス特性を除去して送信データを求めることを特徴とする、請求の範囲第 7 項記載の通信方法。

9 . 送信データに拡散系列の係数列を乗じた有限長信号を無限回繰り返して形成される無限長信号から前記係数列の長さよりも長い送信データを切り取って形成される送信データ列を備えることを特徴とする、送信信号のデータ構造。