WO2016166821A1 - 送信装置、受信装置および通信システム - Google Patents

Abstract

本発明にかかる送信装置は、データシンボルを生成するデータシンボル生成部１と、固定シンボル系列を生成する固定データシンボル生成部２と、固定シンボル系列を構成するシンボルに加算処理を行う加算調整部３と、データシンボルに加算処理後の固定シンボル系列を挿入するシンボル多重部４と、シンボル多重部４により多重されたシンボルを周波数領域のデータに変換するＤＦＴ部５と、周波数領域のデータを、複数のサンプルで構成される時間領域のデータに変換するＩＤＦＴ部７と、時間領域のデータから選択対象の位置のサンプルを選択して加算調整部３へ入力するサンプル選択部８と、時間領域のデータを含むブロック信号を送信する送信部１０と、を備え、加算調整部３は、１つ前のブロックのブロック信号の生成処理においてサンプル選択部８から入力されたサンプルに基づいて算出された調整量を、シンボルに加算する。

Description

送信装置、受信装置および通信システム

　本発明は、ブロック伝送を行う送信装置、受信装置および通信システムに関する。

　デジタル通信システムにおいて、送信信号が建物などに反射して起こるマルチパスフェージングや端末の移動によって起こるドップラ変動によって、伝送路の周波数選択性と時間変動が発生する。このようなマルチパス環境において、受信信号は送信シンボルと遅延時間が経って届くシンボルと干渉した信号となる。

　このような周波数選択性のある伝送路において、最良の受信特性を得るためシングルキャリア（Single　Carrier：ＳＣ）ブロック伝送方式が近年注目を集めている（例えば、下記非特許文献１参照）。シングルキャリアブロック伝送方式は、マルチキャリア（Multiple　Carrier：ＭＣ）ブロック伝送であるＯＦＤＭ（Orthogonal　Frequency　Division　Multiplexing）伝送方式（例えば、下記非特許文献２参照）に比べピーク電力を低くすることができる。

　また、送信ピーク電力を抑圧するため、ＳＣブロック伝送を行う送信機では、一般的にプリコーダにおいてＤＦＴ（Discrete　Fourier　Transform）処理が行われる。

N．　Benvenuto，R．　Dinis，D．　Falconer　and　S．　Tomasin，"Single　Carrier　Modulation　With　Nonlinear　Frequency　Domain　Equalization：An　Idea　Whose　Time　Has　Come－Again"，Proceedings　of　the　IEEE，vol．98，No．1，Jan．　2010，pp．69－96． J．A．C．Bingham，"Multicarrier　Modulation　for　Data　Transmission：An　Idea　Whose　Time　Has　Come"，IEEE　Commun．Mag．，vol．28，No．5，May　1990，pp．5－14．

　上記従来のＳＣブロック伝送の技術によれば、マルチパスフェージングの影響を低減しつつ送信ピーク電力を抑圧することができる。しかしながら、ＳＣブロック伝送では、ＳＣブロック間の位相および振幅が不連続となるため、帯域外スペクトルまたは帯域外漏洩等と呼ばれる、所望の帯域以外の信号成分が発生する。帯域外スペクトルは隣接するチャネル、すなわち隣接する周波数帯への干渉となる。このため、帯域外スペクトル抑圧が必要となる。また、一般に、通信システムにおいては、スペクトルの許容範囲であるスペクトルマスクが定められており、スペクトルマスクを満足するように帯域外スペクトルを抑圧する必要がある。

　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、帯域外スペクトルを抑圧することができる送信装置を得ることを目的とする。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる送信装置は、データシンボルを生成するデータシンボル生成部と、固定シンボル系列を生成する固定データシンボル生成部と、データシンボルに固定シンボル系列を挿入して多重シンボルを生成する多重部と、多重シンボルを周波数領域のデータに変換する時間周波数変換部とを備える。また、この送信装置は、周波数領域のデータに対して補間処理を行う補間部と、補間処理後のデータを、複数のサンプルで構成される時間領域のデータに変換する周波数時間変換部と、固定シンボル系列を構成するシンボルのうち少なくとも一部のシンボルに加算処理を行う、または時間領域のデータのうち固定シンボル系列に対応するサンプルのうち少なくとも一部のサンプルに加算処理を行う加算部と、時間領域のデータから選択対象の位置のサンプルを選択して加算部へ入力する選択部と、時間領域のデータを含むブロック信号を送信する送信部と、を備える。加算部は、１つ前のブロックのブロック信号の生成処理において選択部から入力されたサンプルに基づいて算出された調整量を、少なくとも一部のシンボルまたは少なくとも一部のサンプルに加算する。

　本発明にかかる送信装置は、帯域外スペクトルを抑圧することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる送信装置の構成例を示す図 実施の形態１にかかる制御回路の構成例を示す図 実施の形態１で用いる用語の定義を説明するための図 実施の形態１の固定シンボル系列の配置例を示す図 実施の形態１のブロック間のサンプル値の連続性を示す図 実施の形態１のＣＰブロックの生成処理手順の一例を示すフローチャート 実施の形態１の加算処理の調整対象となるシンボルの一例を示す図 実施の形態１の加算処理対象のシンボルの一例を示す図 実施の形態１のシンボル多重後の配置における加算処理後のシンボルの位置を示した図 実施の形態２にかかる送信装置の構成例を示す図 実施の形態２のＣＰブロック生成処理手順の一例を示すフローチャート 実施の形態３の受信装置の構成例を示す図 実施の形態３にかかる通信システムの構成例を示す図 実施の形態４にかかる送信装置の構成例を示す図 実施の形態４の送信装置が送信する送信信号の波形の一例を示す図 実施の形態４の固定シンボル系列の配置例を示す図 実施の形態４の各ブロックにおけるＡ１とＰ１サンプルおよびＰ２サンプルの位置との一例を示す図 実施の形態４の加算処理対象のシンボルの一例を示す図 実施の形態４のシンボル多重後の配置における加算処理後のシンボルの位置を示した図 実施の形態５にかかる送信装置の構成例を示す図

　以下に、本発明の実施の形態にかかる送信装置、受信装置および通信システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる送信装置の構成例を示す図である。本実施の形態の送信装置２０は、ＳＣブロック伝送を行う送信装置であり、図１に示すように、データシンボル生成部１、固定データシンボル生成部２、加算調整部３、シンボル多重部４、ＤＦＴ（Discrete　Fourier　Transform）部５、オーバサンプリング処理部６、ＩＤＦＴ（Inverse　ＤＦＴ）部７、サンプル選択部８、ＣＰ（Cyclic　Prefix）付加部９および送信部１０を備える。

　データシンボル生成部１は、送信する情報データに基づいて、例えば、ＰＳＫ（Phase　Shift　Keying）シンボル、ＱＡＭ（Quadrature　Amplitude　Modulation）シンボル等のデータシンボルを生成し、生成したデータシンボルを加算調整部３へ出力する。データシンボル生成部１は、ＳＣブロック伝送におけるブロック単位でデータシンボルを生成する。なお、データシンボル生成部１は、誤り訂正符号化が施されたデータを情報データとして用いても良い。固定データシンボル生成部２は、あらかじめ定められた固定シンボル系列を生成する。固定シンボル系列は、帯域外スペクトルを抑制するために挿入されるシンボル系列であり、ブロック間で共通の値として挿入されるシンボル系列である。固定シンボル系列の詳細については後述する。

　加算調整部３は、サンプル選択部８から入力されるサンプルを用いて、固定シンボル系列のうち少なくとも一部に対して調整値を加算する加算処理を行う加算部である。なお、本実施の形態におけるサンプルの定義については後述する。加算処理は、帯域外スペクトルを抑制するために行われる処理である。加算処理および調整値の詳細については、後述するが、加算調整部３は、１つ前のブロックのＣＰブロックの生成処理においてサンプル選択部８から入力されたサンプルに基づいて算出された調整量を、上記の少なくとも一部のシンボルに加算する。シンボル多重部４は、１ブロック分の、データシンボルに加算処理後の固定シンボル系列を挿入して、データシンボルと固定シンボル系列とが多重された多重シンボルを生成する多重部である。シンボル多重部４が多重する際の、固定シンボル系列の配置については後述する。

　ＤＦＴ部５は、シンボル多重部４により多重された１ブロック分のシンボルに対してＤＦＴ処理を実施することにより、１ブロック分のシンボルを周波数領域のデータに変換する時間周波数変換部である。なお、ＤＦＴ部５の替わりに、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する任意の構成要素を用いることができ、例えば、ＤＦＴ部５の替わりにＦＦＴ（Fast　Discrete　Fourier　Transform）を行うＦＦＴ部を用いてもよい。

　オーバサンプリング処理部６は、ＤＦＴ処理後のデータに対して補間処理の一種であるオーバサンプリング処理を実施する補間部である。本実施の形態では、オーバサンプリングレートはＬとする。また、本実施の形態では、オーバサンプリング処理部６は、さらに、ＤＦＴ処理後のデータを、所望の帯域幅へ変換する処理を実施する。本実施の形態では、オーバサンプリングレートはＬとする。本実施の形態のオーバサンプリング処理とは、時間領域信号のサンプリングレートを上げる、すなわちサンプリング間隔を細かくする補間処理である。具体的には、例えば、「B．Porat，“A　Course　in　Digital　Signal　Processing”，John　Wiley　and　Sons　Inc．，1997」（以下、Porat文献という）に記載されている信号補間式等を用いて、オーバサンプリング処理（サンプリングレートを上げる、すなわちサンプリング間隔を細かくする処理）を行い、入力される信号に対し、１シンボルあたりのサンプリング点がＬ個となるようオーバサンプリングを行う。本実施の形態では、オーバサンプリング処理は、オーバサンプリングレートをＬとした場合、入力のサンプリングレートすなわちＤＦＴ部５に入力される時間領域のデータに対してＩＤＦＴ部７から出力される時間領域のデータのサンプリングレートがＬ倍となるようオーバサンプリングを行う。なお、オーバサンプリングレートは、オーバサンプリング後のサンプリングレートが入力のサンプリングレートの何倍であるかを示す値とする。オーバサンプリング処理としては、例えばゼロ挿入等の手法を用いることができる。周波数領域のデータであるＤＦＴ処理後のデータにゼロを挿入し、ゼロ挿入後のデータに対してＩＤＦＴ処理を実施することにより、ＤＦＴ部５に入力される時間領域のデータが内挿される。なお、Ｌは整数である必要はなく、実数であればよい。また、オーバサンプリング処理部６は、所望の帯域幅へ変換する処理として、ＤＦＴ処理後のデータの帯域幅をＢ₁とし、所望の帯域幅をＢ₂とすると、ＤＦＴ処理後のデータを帯域幅Ｂ₂のデータに変換する。この所望の帯域幅への変換は、Ｂ₁＜Ｂ₂のとき、例えば、Ｂ₂とＢ₁の差に相当する０を挿入することで実現できる。オーバサンプリング処理部６は、所望の帯域幅へ変換する処理を実施した後に、上述の補間処理を実施する。

　ＩＤＦＴ部７は、周波数領域のデータであるオーバサンプリング処理後のデータに対してＩＤＦＴ処理を実施することにより、オーバサンプリング処理後のデータを複数のサンプルで構成される時間領域のデータに変換する周波数時間変換部である。なお、ＩＤＦＴ部７の替わりに、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する任意の構成要素を用いることができ、例えば、ＩＤＦＴ部７の替わりにＩＦＦＴ（Inverse　ＦＦＴ）を行うＩＦＦＴ部を用いてもよい。

　サンプル選択部８は、ＩＤＦＴ処理後のサンプルすなわち時間領域のデータから選択対象の位置のサンプルを選択して、加算調整部３へ入力する選択部である。サンプル選択部８は、ＩＤＦＴ処理後のサンプルのうち選択対象となる位置のサンプルを選択して加算調整部３へ入力するとともに、ＩＤＦＴ処理後の全てのサンプルすなわち１ブロック分のサンプルをＣＰ付加部９へ出力する。なお、選択対象となる位置のサンプルは、次のブロックの処理において加算調整部３で用いられるため、サンプル選択部８は、次のブロックの処理のタイミングにあわせて一定時間遅延させて選択対象となる位置のサンプルを加算調整部３へ入力してもよい。ＣＰ付加部９は、サンプル選択部８から出力されたサンプルに対してＣＰを付加してブロック信号を生成する。具体的には、ＣＰ付加部９は、ブロック内の最後のＮ_CPＬ個のサンプルをコピーすなわち複製し、ブロックの先頭に配置する。Ｎ_CPは、ＣＰ付加においてコピーされるシンボル数に相当する値であり、Ｌは上述したオーバサンプリングレートである。送信部１０は、ＣＰ付加後の信号すなわちＩＤＦＴ処理後のデータであるＩＤＦＴ処理後のサンプルにＣＰを付加した信号であるブロック信号を、伝送路に対応した信号に変換して送信する。送信部１０は、伝送路が無線伝送路である場合、デジタル信号をアナログ信号に変換するアナログデジタル回路、およびアナログ信号を電波として送出するアンテナ等を含み、伝送路が有線伝送路である場合、アナログデジタル回路、および有線伝送路に対応した物理層の処理等を行う回路等を含む。

　なお、図１に示した送信装置２０の構成要素は、全てをハードウェアにより実現することができる。データシンボル生成部１は、モデムまたはモジュレータであり、ＤＦＴ部５、ＩＤＦＴ部７は、例えばフリップフロップ回路、シフトレジスタ等を用いた電子回路であり、送信部１０は送信機である。加算調整部３、固定データシンボル生成部２、シンボル多重部４、オーバサンプリング処理部６、サンプル選択部８、ＣＰ付加部９についても、各々が電子回路として実現できる。しかしながら、図１に示した構成要素のうち、一部がソフトウェアにより構成されてもよい。図１に示した構成要素のうちソフトウェアにより実現されるものがある場合、例えば、ソフトウェアにより実現される構成要素は図２に示す制御回路２００により実現される。図２に示すように制御回路２００は、外部から入力されたデータを受信する受信部である入力部２０１と、プロセッサ２０２と、メモリ２０３と、データを外部へ送信する送信部である出力部２０４とを備える。入力部２０１は、制御回路２００の外部から入力されたデータを受信してプロセッサ２０２に与えるインターフェース回路であり、出力部２０４は、プロセッサ２０２又はメモリ２０３からのデータを制御回路２００の外部に送るインターフェース回路である。図１に示す構成要素のうち少なくとも一部が、図２に示す制御回路２００により実現される場合、プロセッサ２０２がメモリ２０３に記憶された、送信装置２０の各々の構成要素に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ２０３は、プロセッサ２０２が実施する各処理における一時メモリとしても使用される。

　次に、本実施の形態の動作について説明する。まず、本実施の形態において用いる用語および変数を次のように定義する。図３は、本実施の形態で用いる用語の定義を説明するための図である。本実施の形態では、データシンボル生成部１により生成される１ブロック分のデータシンボルの数をＮ_Dとする。また、シンボル多重部４により、データシンボルと加算調整後の固定シンボル系列とが多重された後の多重シンボルの１ブロック分のシンボル数をＭとする。ＤＦＴ部５には、Ｍ個のシンボルが入力され、Ｍ個の周波数領域のデータが出力される。ＤＦＴ部５への入力単位すなわち入力される１点のデータをシンボルと呼ぶ。

　また、オーバサンプリング処理部６が実施するオーバサンプリングのオーバサンプリング比を前述の通りＬとする。オーバサンプリング処理部６から出力される１ブロック分のデータの数は、ＮＬである。Ｎは、上述した所望の帯域幅Ｂ₂に対応する値である。ＩＤＦＴ部７には、ＮＬ個の周波数領域のデータが入力され、ＮＬ個の時間領域のデータが出力される。ＩＤＦＴ部７の出力単位、すなわちＩＤＦＴ部７から出力される１点のデータをサンプルと呼ぶ。また、ＩＤＦＴ部７から１回のＩＤＦＴ処理で出力されるデータ全体をブロックサンプルと呼び、ＣＰ付加部９から出力されるデータ全体であるブロック信号をＣＰブロックと呼ぶ。したがって、図３に示すように、１ブロックサンプルは、ＮＬサンプルで構成される。このＮＬサンプルは、シンボル多重部４から出力されるＮ個のシンボルすなわちＮシンボルが内挿されたものである。また、１ＣＰブロックは、（Ｎ＋Ｎ_CP）Ｌ個のサンプルすなわち（Ｎ＋Ｎ_CP）Ｌサンプルで構成される。

　次に、本実施の形態の固定シンボル系列の配置について説明する。上述したように、１ブロックサンプルのうちＮ_CPＬサンプルがＣＰ付加部９によりコピーされて先頭に配置される。従って、１つ前のブロックの最後のサンプルの次に、ＣＰ付加部９によりコピーされる部分の先頭のサンプルが送信される。ブロック間の位相および振幅の不連続を抑制することにより帯域外スペクトルを抑圧するためには、１つ前のブロックの最後のサンプルとコピーされる部分の先頭のサンプルの位相および振幅がなるべくなめらかに繋がることが望ましい。

　本実施の形態では、ＤＦＴ部５へ入力されるデータすなわちシンボル多重部４により多重されたシンボルのうち先頭のシンボルを第１の位置と定義し、ＣＰ付加部９によりコピーされる先頭のサンプルに対応するシンボルの位置を第２の位置と定義する。第２の位置は、ＤＦＴ部５へ入力されるＭシンボルのうち末尾からＭ－Ｘ番目のシンボルである。なお、Ｘは、ＤＦＴ部５へ入力されるＭシンボルのうちの第２の位置に対応する位置のシンボルの番号を示す。

　上述したPorat文献に記載されているように、ＩＤＦＴ出力の循環性より、ＩＤＦＴ部７から出力されるブロックサンプルのうち最後のサンプルは、ＤＦＴ部５に入力される最後のシンボルと先頭のシンボルとの間の内挿点となる。本実施の形態では、後述するように、第１の位置のシンボルと第２の位置のシンボルとの位相および振幅が同一となるように、固定シンボル系列を配置する。後述するように、固定シンボル系列内のある位置のシンボルが第１の位置のシンボルと第２の位置のシンボルとに配置されるように、固定シンボル系列を配置する。なお、実際には、後述するように、第１の位置に配置される固定シンボル系列は、上記の、ある位置より左側すなわちある位置より前となるシンボル系列はブロックの末尾に配置される。前述したとおり、ＤＦＴ部５に入力されるデータとＩＤＦＴ部７から出力されるデータとは、いずれも１ブロック分の時間領域のデータであるが、上述したようにオーバサンプリング処理により内挿が行われるため、Ｌが１でない場合、またはＭ＜Ｎの場合はデータの点数は両者で異なる。したがって、ＤＦＴ部５に入力されるデータの０シンボル目が第１の位置であり、Ｘ番目が第２の位置であるとするとき、ＩＤＦＴ部７から出力されるデータのうち第１の位置に対応するサンプルは０サンプル目のサンプルであるが、Ｌが１でない場合、またはＭ＜Ｎの場合は、ＩＤＦＴ部７から出力されるデータのうち第２の位置に対応するサンプルはＸ番目ではない。以下、ＩＤＦＴ部７から出力されるＮＬサンプルの先頭の位置をＡ１とし、ＩＤＦＴ部７から出力されるＮＬサンプルのうち第２の位置に対応するサンプルの位置をＡ２とする。

　図４は、本実施の形態の固定シンボル系列の配置例を示す図である。図４は、シンボル多重部４により、データシンボルと固定シンボル系列とが多重された後のシンボル系列の配置例を示している。本実施の形態において多重とは、データシンボルにあらかじめ定めた固定シンボル系列の配置位置に従って固定シンボル系列を挿入することによりデータシンボルと固定シンボル系列と配置することを意味する。なお、シンボル多重部４は、実際には、後述する加算処理後の固定シンボル系列とデータシンボルとを多重するが、図４では、固定シンボル系列の配置位置の説明をわかりやすくするために、加算処理が行われていない状態で配置した例を示している。

　図４において、空白の部分はデータシンボルであり、以下の式（１）に示す２Ｋ個のシンボルで構成される固定シンボル系列ｆ（太字）が、データシンボルの間に挿入される。

　本実施の形態のシンボル多重部４は、図４に示すように、f₀を第１の位置と第２の位置に配置し、f₁，f₂，…，f_Kをf₀の右側にf₀に隣接させて配置するように固定シンボルとデータシンボルとを多重する。また、シンボル多重部４は、f_-K，f_-K+1，…，f_-1を第２の位置のf₀の左側にf₀に隣接させて配置する。また、f_-K，f_-K+1，…，f_-1を１ブロック分のシンボルの末尾に配置する。ＤＦＴ部５におけるＤＦＴでは、図４に示すＭシンボルに相当する時間を有限区間としてフーリエ変換を行うため、１ブロック分のシンボルの末尾にf_-K，f_-K+1，…，f_-1を配置することは、第１の位置のf₀の左側にf₀に隣接させて配置することに相当する。すなわち、図４に示すように、本実施の形態では、同一の固定シンボル系列内のf₀を第１の位置および第２の位置に配置され、かつ固定シンボル系列がf_-K，f_-K+1，…，f_-1，f₀，f₁，f₂，…，f_Kの順にそれぞれ配置されるように固定シンボル系列を配置している。以下では、f₀より左側のシンボル群すなわちf_-K，f_-K+1，…，f_-1を第１のシンボル群と呼び、f₀とf₀より右側のシンボル群とで構成されるシンボル群、すなわちf₀，f₁，f₂，…，f_Kを第２のシンボル群と呼ぶ。

　なお、上記の例では、左右対称のシンボル数となる固定シンボル系列を示したが、以下の式（２）に示すように左右非対称の固定シンボル系列を用いてもよい。この場合、第１の位置および第２の位置の位置にｆ₀が配置されるよう固定シンボルを配置する。なお、Ｋ１とＫ２は、互いに異なる値である。

　上記の式（２）で示す固定シンボル系列の長さはＫ１＋Ｋ２となる。固定シンボル系列におけるシンボルの値には制約は無く、ＰＳＫ、ＱＡＭシンボル等を用いてもよい。また、固定シンボル系列としてZadoff-Chu系列などを用いても良い。固定シンボル系列を構成するシンボル群は一部以上が同じシンボルであってもよい。また、ｆ_m＝０（－Ｋ２≦ｍ≦Ｋ１－１）のようにすべてゼロに設定しても良い。

　上述のように固定シンボル系列を配置し、上述したオーバサンプリング処理およびＩＤＦＴ処理を実施することで、１ブロック分の末尾のサンプルは、１ブロック分の末尾のシンボルと第２の位置のf₀との内挿点に相当する値となり、ＣＰ付加後に、ブロックの先頭のサンプルと前のブロックの末尾のサンプルとの位相および振幅を近い値にすることができる。図５は、固定シンボル系列を図４に示した配置とした場合のブロック間のサンプル値の連続性を示す図である。図５に示すように、ｋ＋１番目のＣＰブロックでは、図３のＡ２の位置を先頭としてコピーされたサンプル群がＣＰブロックの先頭に配置されている。Ａ２の先頭は第２の位置に対応するサンプルであり、位相および振幅がｋ番目のＣＰブロックの末尾のサンプルと不連続にならない。これにより、帯域外スペクトルを低減させることができる。

　ＩＤＦＴ部７から出力されるブロックサンプルのうち最後のサンプルは、ＤＦＴ部５に入力される最後のシンボルと先頭のシンボルとの間の内挿点であることから、第１の位置のシンボルと第２の位置のシンボルとの位相および振幅を同一としておくことで、ＣＰ付加部９から出力される前のブロックの最後のサンプルは、ＣＰ付加部９から出力される先頭のシンボルと前のブロックの最後のシンボルとの内挿点に相当する値となる。これにより、ＣＰブロックの先頭のサンプルと１つ前のＣＰブロックの最後のサンプルとが滑らかに繋がり、帯域外スペクトルを抑制することができる。オーバサンプリング処理により内挿が行われることにより、ＣＰ付加部９によりコピーされるデータすなわちＩＤＦＴ部７から出力されるデータと、ＤＦＴ部５へ入力されるデータとでは、１ブロックあたりの個数が異なる。

　次に、第１の位置、第２の位置、Ａ１，Ａ２の位置の関係を、図３に示す例を用いて説明する。データシンボル生成部１により生成されたｋ番目のブロックのＮ_D個のデータシンボルをｇ_k,0，…，ｇ_k,ND-1と定義する。なお、ｇ_k,ND-1の下付き文字部分のNDはＮ_Dを示す。上述したように、データシンボルの間に固定シンボル系列が配置される。このため、シンボル多重部４は、データシンボルを、第２の位置を含んで配置される固定シンボル系列より左側に配置されるシンボル群と、第２の位置を含んで配置される固定シンボル系列より右側に配置されるシンボル群とに分割する。第２の位置を含んで配置される固定シンボル系列より右側に配置されるシンボル群の先頭のシンボルを図３に示すように、ｇ_k,Qとする。

　シンボル多重部４により固定シンボル系列とデータシンボルが多重された後の、ｋ番目のブロックのＭ個のシンボルｄ（太字）_kを以下の式（３）のように定義する。なお、Ｂ（太字）^Tは、任意の行列Ｂ（太字）の転置を示す。

　ここで、Ｍ×ＭのＤＦＴ行列Ｗ（太字）_Mの（ｍ，ｎ）成分は、以下の式（４）で表すことができる。

　ＤＦＴ部５が実施するＤＦＴ処理すなわちＭ点ＤＦＴ処理は、以下の式（５）のように示すことができる。ｓ（太字）_kは、ＤＦＴ処理結果を示し、ｓ（太字）_k＝［s_k,0，…，s_k,M-1］^Tとする。

　Ｍを偶数とすると、オーバサンプリング処理部６におけるオーバサンプリング処理によりＮＬ点までゼロ挿入された周波数領域信号ｓ（太字）_k,Zは、以下の式（６）で示すことができる。

　上記式（６）に示すように、オーバサンプリング処理では、（ＮＬ－Ｍ）点のゼロが中央、すなわちs_k,M/2-1とs_k,M/2の間に挿入される。そして、ＩＤＦT部７によるＩＤＦＴ処理は以下の式（７）で示すことができる。なお、Ｂ（太字）^Hは、行列Ｂ（太字）のエルミート転置を示す。

　なお、ｙ（太字）_kは、以下の式（８）で示すことができる。

　Ｗ（太字）_M,1はＷ（太字）_Mの０行目からＭ／２－１行目までの行を抽出した行列でありＷ（太字）_M,2はＷ（太字）_MのＭ／２行目からＭ－１行目までを抽出した行列である。０（太字）_NL-M,Mは（ＮＬ－Ｍ）×Ｍのゼロによって成り立つ行列である。表記の簡易化のため、以下の式（９）に示す行列Ａ（太字）を定義する。

　上述の各式を用いて、第１の位置、第２の位置、Ａ１、Ａ２を説明する。ｋ番目のブロックにおいて、Ａ１のサンプルはｙ_k,0であり、Ａ２のサンプルは、Ｐ＝ＮＬ－Ｎ_CPＬとするときｙ_k,Pである。第１の位置のシンボルはｄ_k,0であり、第２の位置のシンボルはｄ_k,Xとなる。ここで、Ｑの値について説明する。Ｑの値は、上述したＮ，Ｎ_CP，Ｌに加え、Ｍに依存する。言い換えると、Ｑの値は、固定シンボル系列を構成するシンボル数に依存する。固定シンボル系列を構成するシンボル数を２Ｋとすると、Ｎ_D＝Ｍ－４Ｋである。また、Ｑ＝Ｘ－２Ｋである。したがって、シンボル多重部４は、データシンボルを０番目からＱ－１番目までのデータシンボル群とＱ番目からＮ_D－１番目までのデータシンボル群に分割し、前者のデータシンボル群の前に第２のシンボル群を配置し、前者のデータシンボル群の後に第１のシンボル群および第２のシンボル群を配置することにより、データシンボルと固定シンボル系列を多重する。さらに、シンボル多重部４は、第２のシンボル群の後に、後者のデータシンボル群を配置し、末尾に第１のシンボル群を配置する。

　以上のように、ＣＰとしてコピーされる先頭位置であるＡ２に対応する第２の位置を求めることができ、データシンボルへの固定シンボル系列の挿入位置を決定することができる。

　例えば、Ｎ＝３２，Ｍ＝２４，Ｌ＝４，Ｎ_CP＝８のときは、Ｐ＝ＮＬ－Ｎ_CPＬ＝（Ｎ－Ｎ_CP）L＝２４×４＝９６である。このとき、例えばＸを１６とすると、Ｑは、Ｑ＝１６－２Ｋである。なお、図３よりわかるように、１つの固定シンボル系列がＮ_CP以上となるとコピーされるシンボル数を超えてしまうため、１つの固定シンボル系列のシンボル数である２ＫはＭ－Ｘ以下である。

　一般化すると、Ｋ，Ｍ，Ｎ，Ｌ，Ｎ_CPの各値を、以下の式（１０）に示す関係が成り立つ範囲で任意に決定することができる。

　例えば、Ｎ＝３２，Ｍ＝２４，Ｌ＝４，Ｎ_CP＝８のときは、Ｘ＝ｎＭＮ_CPＬ／ＮＬ＝６ｎとなり、Ｘを６の倍数、例えば６、１２、１８のいずれかの値に設定して良い。また、例えば、Ｎ＝３２，Ｍ＝２４，Ｌ＝４，Ｎ_CP＝６のときは、Ｘ＝４．５ｎとなる。この場合、Ｘ＝４ｎまたはＸ＝５ｎと設定すればよい。また、Ｘ＝４．５ｎとしてＸの値を計算し、計算したＸの値を繰り上げ処理または繰り下げ処理することにより、Ｘの値に対応する整数値を求めてもよい。

　次に、本実施の形態の全体動作と加算について説明する。図６は、本実施の形態のＣＰブロックの生成処理手順の一例を示すフローチャートである。データシンボル生成部１は、データシンボルを生成する（ステップＳ１）。固定データシンボル生成部２は、固定シンボル系列を生成する（ステップＳ２）。具体的には、例えば、固定データシンボル生成部２が単独電子回路として構成される場合、内部のメモリに固定シンボル系列が予め格納されており、固定データシンボル生成部２はメモリから固定シンボル系列を読み出して出力する。メモリに格納される固定シンボル系列が後から書き換え可能なように固定データシンボル生成部２が構成されてもよい。固定シンボルとしては、上述した通り任意の固定のシンボル系列を用いることができる。なお、フローチャートではステップＳ１，Ｓ２の順に記載しているが、ステップＳ１，Ｓ２は並列で実施してよい。またはステップＳ２，Ｓ１の順に実施されてもよい。

　次に、加算調整部３は、サンプル選択部８により選択されたサンプルを用いて、加算処理対象のシンボルに対して加算処理を行う（ステップＳ３）。ここで、本実施の形態の加算調整部３における加算処理について式を用いて説明する。加算調整部３は、以下の式（１１）で示すように、ｋ＋１番目のブロックに対応するｄ（太字）_k+1内の加算処理対象のシンボル位置であるＩ_G番目のシンボルに対して、後述する調整値ε（太字）_k+1を加算する加算処理を実施する。なおＩ_G番目のシンボルは１つであってもよく複数であってもよい。すなわちＩ_Gの集合の要素の数Ｇは１以上である。Ｉ_G番目のシンボルは、後述するように、例えば第２の位置を含む第２の位置に連続するシンボルである。

　なお上記の加算処理後のシンボルは平均電力が調整前と同じになるように正規化される。ここでは、ｋ＋１番目のブロックにおける加算処理について説明する。ｋ＋１番目のブロックの加算処理を実施する時点で、ｋ番目のブロックのＣＰブロックは生成済みである。ｋ番目のブロックのＣＰブロックの生成過程で得られるＩＤＦＴ部７からの出力データをｙ（太字）（ハット）_kとする。ｙ（太字）（ハット）_kは、ｋ番目のブロックのＣＰブロックの生成過程で加算処理実施済みのデータである。

　図７は、本実施の形態の加算処理において考慮するサンプル位置の一例を示す図である。本実施の形態では、上述したように、ブロック間で同一の固定シンボル系列を用いて、ｋ＋１番目のブロックのＡ２周辺のサンプルとｋ番目のブロックのＡ１のサンプルとが等しくなるようにする。これにより、フーリエ変換の循環性を用いて、ｋ＋１番目のブロックのＡ２周辺のサンプルとｋ番目のブロックのＡ１の巡回した周辺のサンプルとが等しくなるようにする。加算調整部３は、Ｐ１およびＰ２を１以上の整数とするとき、以下の式（１２）で示すｋ＋１番目のブロックのＡ２周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルと、以下の式（１３）で示すｋ番目のブロックのＡ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルとが等しくなるように、ｋ＋１番目のブロック内のＩ_G番目の位置のシンボルに加算する調整量を決定する。本実施の形態では、図７に示すように、Ａ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルを適宜第１のサンプル群と呼び、Ａ２周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルを適宜第２のサンプル群と呼ぶ。なお、式（１３）に示すｋ番目のブロックのＡ１周辺のサンプルでは、有限区間のフーリエ変換の性質により巡回させることによりＡ１に連続する位置となる、ｋ番目のブロックの末尾のＰ２個のサンプルも含む。

　具体的には、ｋ番目のＣＰブロックの処理過程で、サンプル選択部８は入力された信号のうち、Ａ１を中心とした式（１３）に示すＰ１＋Ｐ２サンプルを抽出し、加算調整部３に出力する。

　ここで、Ｉ_OをＡ２の周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルに対応するシンボル位置Ｉ_O＝｛ＮＬ－Ｎ_CPＬ－Ｐ２，ＮＬ－Ｎ_CPＬ－Ｐ２＋１，…，ＮＬ－Ｎ_CPＬ－Ｐ１－１｝とする。加算調整部３は、式（９）で定義した行列Ａ（太字）において、Ｉ_Oに該当する行および、Ｉ_Gに該当する列を抽出した行列をＡ（太字）'とする。Ａ（太字）'のサイズは（Ｐ１＋Ｐ２）×Ｇとなる。ブロック境界における誤差η（太字）_k+1は、以下の式（１４）で表すことができる。

　Ｇ＞Ｐ１＋Ｐ２とすると、上記の誤差を補正するための調整値ε（太字）_k+1は、以下の式（１５）で表すことができる。

　Ｇ≦Ｐ１＋Ｐ２とすると、上記の誤差を補正するための調整値ε（太字）_k+1は、以下の式（１６）で表すことができる。

　なお、ｙ（太字）_k+1,S1を計算するために、行列Ａ（太字）からＩ_Oに該当する行を抽出した（Ｐ１＋Ｐ２）×Ｎ行列をＡ（太字）_SUBとすると、ｙ（太字）_k+1,S1は、以下の式（１７）により算出することができる。

　加算調整部３は、ｙ（太字）_k+1,S1に対応する固定シンボル系列に対して、サンプル選択部８から入力されるサンプルとｋ＋１番目のブロックのＡ２の周辺のＰ１＋Ｐ２シンボルとを用いて式（１４）によりη（太字）_k+1を求め、η（太字）_k+1と行列Ａ（太字）’とを用いて、ε（太字）_k+1を求め、加算処理対象のシンボルにε（太字）_k+1を加算する。そして、加算処理後の固定シンボル系列をシンボル多重部４に出力する。なお、ここでは、加算処理対象のシンボルが固定シンボル系列内として説明したが、加算処理対象のシンボルは固定シンボル系列以外であってもよい。

　Ｉ_Gの位置のシンボルは任意に選ぶことができるが、Ａ２周辺のサンプルへの影響が大きいシンボルとすることが望ましく、また固定シンボル系列内のシンボルに調整を加えるのが望ましい。固定シンボル系列はデータシンボルのように情報データではないため、受信側において、固定シンボル系列を無視して復調を行うことができるため、固定シンボル系列に加算処理が施されていても、復調特性には影響しない。以上のことから、Ｉ_Gの位置のシンボルは、第２の位置周辺のシンボルであることが望ましい。

　Ｉ_Gの位置のシンボルは、第２の位置を含む固定シンボル系列全体でも良く、固定シンボルが挿入された位置の一部でも良い。第２の位置周辺のシンボルを選ぶことで、加算される変化量が減り、加算後と加算前のシンボルの変化が少なくなる。また、第２および第１の位置周辺のシンボルを選んでも良い。一般的には、加算処理対象となるシンボル数が増えることで、調整量すなわち加算量が減る。Ｉ_Gの位置のシンボルの数は、ブロックごとに変更してもよい。すなわち適応的に加算処理を実施することができる。例えば、η（太字）_k+1が閾値以上である場合には、加算処理対象となるシンボル数をＧ１とし、η（太字）_k+1が閾値未満である場合には、加算処理対象となるシンボル数をＧ１（Ｇ２＜Ｇ１）とする等の処理を行うことができる。

　図６の説明に戻り、加算処理の後、シンボル多重部４は、加算処理後の固定シンボル系列およびデータシンボルを、多重する（ステップＳ４）。具体的には、上述したように、データシンボルを０番目からＱ－１番目までのデータシンボル群とＱ番目からＮ_D－１番目までのデータシンボル群に分割し、前者のデータシンボル群の前に第２のシンボル群を配置し、前者のデータシンボル群の後に第１のシンボル群および第２のシンボル群を配置することにより、データシンボルと固定シンボル系列を多重する。Ｑの値は、予め上述した手順で計算されてシンボル多重部４に設定されている。外部からの指示により、Ｑの値を変更可能なようにシンボル多重部４を構成してもよい。次に、ＤＦＴ部５は、多重後のデータに対してＤＦＴ処理を実施する（ステップＳ５）。次に、オーバサンプリング処理部６は、オーバサンプリング処理を実施し（ステップＳ６）、処理後のデータをＩＤＦＴ部７へ入力する。ＩＤＦＴ部７は、入力されたデータに対してＩＤＦＴ処理を実施し（ステップＳ７）、サンプル選択部８へ処理結果であるＮＬ個のサンプルを入力する。サンプル選択部８は、入力されたサンプルのうちＡ１を中心としたＰ１＋Ｐ２個のサンプルを選択し（ステップＳ８）、加算調整部３へ入力する。なお、Ａ１を中心としたＰ１＋Ｐ２個のサンプルは第１のサンプル群である。選択されたサンプルは、次のブロックの処理のステップＳ３で用いられる。次に、ＣＰ付加部９は、ＣＰを付加する（ステップＳ９）。以上の処理によりＣＰブロックが生成される。

　ここで、Ｎ＝３２，Ｍ＝２４，Ｌ＝４，Ｎ_CP＝８とした例を用いて、本実施の形態の加算処理の一例を説明する。図８は、加算処理対象のシンボルの一例を示す図である。図８では、Ｎ＝３２，Ｍ＝２４，Ｌ＝４，Ｎ_CP＝８とし、Ｋ＝２，Ｐ１＝１，Ｐ２＝１とした例を示している。図８は、シンボル多重後の配置における加算処理対象のシンボルの位置を示したものである。図８では、加算処理の前の固定シンボル系列のシンボル多重後の配置位置を仮想的に示している。ｊは、データシンボルと固定シンボル系列とが多重された後のＮ個のシンボルにおけるシンボルの番号を示す。この場合、Ｉ₀＝｛ＮＬ－Ｎ_CPＬ－１，ＮＬ－Ｎ_CPＬ｝＝｛９５，９６｝となり、第２の位置の周辺のシンボルを加算処理対象のシンボルとして選択するとし、上記式（１）に示した固定シンボル系列を用いた場合に、Ｇ＝４、Ｘ＝１８とすると、Ｉ_G＝｛１６，１７，１８，１９｝となる。加算処理前の固定シンボル系列が仮想的にデータシンボルと多重された場合の、ｄ（太字）d_k+1,IGは、以下の式（１８）となる。

　そして、実際には、ｄ（太字）_k+1,IGは、加算調整部３により加算処理が施されてＤＦＴ部５に入力される。加算処理後のｄ（太字）d_k+1,IGをｄ（太字）（ハット）_k+1,IGとするとき、ｄ（太字）（ハット）_k+1,IGを、以下の式（１９）で定義する。

　このとき、ｄ（太字）（ハット）_k+1,IGは、以下の式（２０）で表すことができる。図９は、シンボル多重後の配置における加算処理後のシンボルの位置を示した図である。図９に示すように、第２の位置の周辺の４つに加算処理が施される。

　なお、上記の式（１１）、（２０）において、ε（太字）_k+1を加算する際、ε（太字）_k+1の替わりに、正規化用の計数ｃ₁を乗じたｃ₁ε（太字）_k+1を用いることにより、正規化して加算処理を行ってもよい。

　以上のように、本実施の形態では、固定シンボル系列を第１の位置と第２の位置を中心として配置し、前のブロックのＡ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルと、現在の処理対象のブロックのＡ２周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルが等しくなるように、ブロック内の１つ以上のシンボルに調整量を加算するようにした。このため、前のブロックのサンプルと位相および振幅を連続させることができ、帯域外スペクトルを抑圧することができる。また、加算調整を行う必要が無い場合、調整量を算出する必要は無い。

実施の形態２．
　図１０は、本発明の実施の形態２にかかる送信装置の構成例を示す図である。本実施の形態の送信装置２０ａは、実施の形態１の送信装置２０の加算調整部３の替わりにＩＤＦＴ部７の後段に配置される加算調整部３ａを備える以外は、実施の形態１の送信装置２０と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。加算調整部３ａは、ＩＤＦＴ部７から出力されるサンプルのうちの固定シンボル系列に対応するサンプルのうち少なくとも一部のサンプルに加算処理を行う加算部である。

　本実施の形態では、シンボル多重部４は、データシンボルおよび加算処理が施されていない固定シンボル系列を多重して、ＤＦＴ部５へ入力する。ＤＦＴ部は、入力された多重後のシンボルに対してＤＦＴ処理を実施する。データシンボルおよび固定シンボル系列の配置は実施の形態１と同様である。そして、実施の形態１と同等に、加算調整部３ａは、以下の式（２１）に示すｋ＋１番目のブロックのＡ２周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルｙ（太字）_k+1,S1と以下の式（２２）に示すｋ番目のブロックの巡回させたＡ１の周辺のサンプルｙ（太字）（ハット）_k,S0とが等しくなるように、ＩＤＦＴ部７から出力されるｋ＋１番目のブロックのサンプルのうち、実施の形態１で述べたＩ_Gの位置のシンボルに対応するサンプルであるＩ_G’の位置のサンプルに対して加算処理を実施する。

　この場合、ｙ（太字）_k+1,S1はＩＤＦＴ部７の出力である。実施の形態１と同様、以下の式（２３）に示す、ブロック境界における誤差をη（太字）_k+1とすると、Ｇ＞Ｐ１＋Ｐ２の場合は上記の式（１５）、Ｇ≦Ｐ１＋Ｐ２の場合は、上記式（１６）を用いてε（太字）_k+1を算出する。そして、加算処理部３ａは、Ａ（太字）_SUB2を行列Ａ（太字）におけるＩ_G’に対応する列を抽出したＮＬ×Ｇ’行列とすると、以下の式（２４）により加算処理後の信号を算出する。

　なお、y（太字）（ハット）_k+1の算出後、平均電力がy（太字）_k+1と等しくなるよう正規化処理を行ってもよい。また、上記の式（２４）において、ε（太字）_k+1の替わりに、正規化用の計数ｃ₂を乗じたｃ₂ε（太字）_k+1を用いることにより、正規化して加算処理を行ってもよい。

　以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態１と同様である。図１１は、本実施の形態のＣＰブロック生成処理手順の一例を示すフローチャートである。図１１のステップＳ１，Ｓ２は実施の形態１のステップＳ１，Ｓ２と同様である。ステップＳ２の後、ステップＳ４を実施する。ただし、ステップＳ４では、シンボル多重部４は、加算処理前の固定シンボル系列とデータシンボルとを多重する。ステップＳ５～Ｓ７は、実施の形態のステップＳ５～Ｓ７と同様である。ステップＳ７の後、加算調整部３ａは、前のブロックの処理においてサンプル選択部８により選択されたサンプルを用いて、加算処理対象のサンプルに対して加算処理を行う（ステップＳ３ａ）。ステップＳ３ａの後のステップＳ８，Ｓ９は、実施の形態のステップＳ８，Ｓ９と同様である。

　以上のように、本実施の形態では、固定シンボル系列を第１の位置と第２の位置を中心として配置し、前のブロックのＡ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルと、現在の処理対象のブロックのＡ２周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルが等しくなるように、ＩＤＦＴ処理後のブロック内の１つ以上のサンプルに調整量を加算するようにした。このため、実施の形態１と同様に、前のブロックのサンプルと位相および振幅を連続させることができ、帯域外スペクトルを抑圧することができる。

実施の形態３．
　図１２は、本発明にかかる実施の形態３の受信装置の構成例を示す図である。図１３は、本実施の形態にかかる通信システムの構成例を示す図である。図１２に示す受信装置３０は、実施の形態１の送信装置２０から信号を受信する受信装置である。本実施の形態の通信システム５０は、図１３に示すように送信装置２０と受信装置３０とを備える。図１３では、送信装置２０が、無線通信によりブロック信号を送信する例を示しているが、これに限らず送信装置２０は有線通信によりブロック信号を送信してもよい。なお、送信装置２０に替えて送信装置２０ａを用いてもよい。

　図１２に示すように、受信装置３０は、受信部３１、ＣＰ除去部３２、ＤＦＴ部３３、アンダーサンプリング処理部３４、ＦＤＥ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｄｏｍａｉｎ　Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）３５、ＩＤＦＴ部３６、固定シンボル除去部３７、復調および復号部３８を備える。

　本実施の形態の受信装置３０では、まず、受信部３１が、信号を受信し、ＣＰ除去部３２が、受信した信号からＣＰを除去する。次に、時間周波数変換部であるＤＦＴ部３３が、ＣＰ除去後の信号に対してＤＦＴ処理を実施することにより、時間領域の受信信号を周波数領域の信号に変換する。アンダーサンプリング処理部３４は、ＤＦＴ処理後の信号に対してアンダーサンプリング処理を実施する。アンダーサンプリング処理は、送信装置２０でオーバサンプリング処理としてゼロ挿入がなされている場合には、送信装置２０においてゼロが挿入された部分を削除する処理である。

　次に、ＦＤＥ３５は、アンダーサンプリング処理後の周波数領域の受信信号を用いて、周波数領域において等化処理を実施する。すなわち、ＦＤＥ３５は、アンダーサンプリング処理後の周波数領域の信号に対して等化処理を行う等化処理部である。なお、周波数領域の等化処理は周波数領域における歪補正用に用いられる処理であり、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ)規範のＦＤＥ等どのような方法を用いてもよいが、例えば、非特許文献１に記載されている手法を用いることができる。ＦＤＥでは、周波数領域における歪補正の過程で、チャネル応答を求めている。

　ＩＤＦＴ部３６は、ＦＤＥ後の周波数領域の信号に対してＩＤＦＴ処理を実施することにより、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する周波数時間変換部である。固定シンボル除去部３７は、ＩＤＦＴ処理後の時間領域の信号に対して固定シンボル系列の除去処理を実施する除去部である。なお、固定シンボル除去部３７は、送信装置２０において固定シンボル系列が配置された位置を記憶しているとする。復調および復号部３８は、固定シンボル系列が除去された信号に対して復調および復号を行う。復調および復号は、送信装置２０において実施された変調および符号化等の方式に対応する復調および復号であればよい。なお、送信側で符号化が行われていない場合には、復調および復号部３８を復調部に替えてもよい。

　なお、図１２に示した受信装置３０の構成要素は、全てをハードウェアにより実現することができる。受信部３１は受信機であり、ＤＦＴ部３３、ＩＤＦＴ部３６は、例えばフリップフロップ回路、シフトレジスタ等を用いた電子回路である。復調および復号部３８は、モデムまたはデモジュレータとデコーダである。ＣＰ除去部３２、ＦＤＥ３５、アンダーサンプリング処理部３４、固定シンボル除去部３７は、各々が電子回路として実現できる。しかしながら、図１２に示した構成要素のうち、一部がソフトウェアにより構成されてもよい。図１２に示した構成要素のうちソフトウェアにより実現されるものがある場合、例えば、ソフトウェアにより実現される構成要素は図２に示す制御回路２００により実現される。図１に示すように制御回路２００は、外部から入力されたデータを受信する受信部である入力部２０１と、プロセッサ２０２と、メモリ２０３と、データを外部へ送信する送信部である出力部２０４とを備える。入力部２０１は、制御回路２００の外部から入力されたデータを受信してプロセッサ２０２に与えるインターフェース回路であり、出力部２０４は、プロセッサ２０２又はメモリ２０３からのデータを制御回路２００の外部に送るインターフェース回路である。図１２に示す構成要素のうち少なくとも一部が、図２に示す制御回路２００により実現される場合、プロセッサ２０２がメモリ２０３に記憶された、受信装置３０の各々の構成要素に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ２０３は、プロセッサ２０２が実施する各処理における一時メモリとしても使用される。

　以上のように、本実施の形態では、実施の形態１または実施の形態２の送信装置から送信された信号を受信する受信装置３０の構成および動作を説明した。実施の形態１で述べたように、送信装置２０が加算処理を固定シンボル系列に対して行う場合、上述した受信装置３０における処理において、データシンボルの部分に加算処理の影響は無い。このため、復調および復号に影響を与えずに、帯域外スペクトルを抑圧することができる。

実施の形態４．
　図１４は、本発明の実施の形態４にかかる送信装置の構成例を示す図である。本実施の形態の送信装置２０ｂは、実施の形態１の送信装置２０からＣＰ付加部９を削除し、実施の形態１の加算調整部３に替えて加算調整部３ｂを備える以外は、実施の形態１の送信装置２０と同様である。実施の形態１と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態１と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

　本実施の形態では、Ｎ_CP＝０の場合、すなわちＣＰを付加しない場合について説明する。図１５は、本実施の形態の送信装置２０ｂが送信する送信信号の波形の一例を示す図である。本実施の形態では、ＣＰの付加が行われないため、１ブロックはＮＬサンプルで構成される。そして実施の形態１と同様、１ブロック分のシンボル数はＮである。

　図１６は、本実施の形態の固定シンボル系列の配置例を示す図である。固定シンボルの定義は、以下の式（２５）に示す。図１６の例では、第２のシンボル群であるf₀，f₁，…，f_K-1がブロックの先頭である第１の位置に配置される。すなわち、d_k,0＝f₀，d_k,1＝f₁,…，d_k,K-1＝f_K-1となる。また、第１のシンボル群であるf_-K，f_-K+1，…，f_-1がブロックの末尾に配置される。すなわち、d_k,N-1＝f_-1「，d_k,N-2＝f_-2,…，d_k,M-K＝f_-Kとなる。

　本実施の形態では、図１７に示すように、ｋ＋１番目のブロックにおけるＡ１以降のＰ１サンプルとｋ番目のブロックのＡ１の後のＰ１サンプルが等しくなるようにする。また、ｋ＋１番目のブロックの末尾から前のＰ２サンプルとｋ番目のブロックのＡ１の前のＰ２サンプルが等しくなるようにする。すなわち、加算調整部３ｂは、１ブロック前のブロック信号の生成処理で選択された第１サンプル群と、ｋ＋１番目のブロックの先頭のサンプル以降のＰ１個のサンプルと、ｋ＋１番目のブロックの末尾のＰ２個のサンプルとで構成される第２のサンプル群とが等しくなるように、調整量を決定する。なお、実施の形態１と同様に、処理対象のブロックをｋ＋１番目とすると、ｋ番目のブロックの送信信号をｙ（太字）（ハット）_kと記載する。図１７は、本実施の形態の各ブロックにおけるＡ１とＰ１サンプルおよびＰ２サンプルの位置との一例を示す図である。

　ｋ＋１番目のブロックにおけるＡ１以降すなわち先頭のＰ１サンプルとブロックの末尾のＰ２サンプルを、以下の式（２６）に示すようにｙ（太字）_k+1,S1とする。また、加算処理が終了しているｋ番目のブロックにおける先頭のＰ１サンプルとブロックの末尾のＰ２サンプルを、以下の式（２７）に示すようにｙ（太字）（ハット）_k,S0とする。

　サンプル選択部８は、入力された信号サンプルのうち、上記の式（２７）に対応するサンプルを選択して、加算調整部３ｂへ入力する。ここで、本実施の形態ではＩ_O’＝｛０，１，…，Ｐ１－１，ＮＬ－Ｐ２，ＮＬ－Ｐ２＋１，…，Ｎ＋Ｌ－１｝とする。Ｉ_Gを本実施の形態における加算処理対象のシンボルの位置とすると、上記式（９）で定義した行列Ａ（太字）において、Ｉ_Oに該当する行およびＩ_Gに該当する列を抽出した行列をＡ（行列）’とする。行列Ａ（太字）’のサイズは（Ｐ１＋Ｐ２）×Ｇとなる。

　ブロック境界における誤差η（太字）_k+1は、以下の式（２８）で表すことができる。

　Ｇ＞Ｐ１＋Ｐ２とすると、上記の誤差を補正するための調整値ε（太字）_k+1は、以下の式（２９）で表すことができる。

　Ｇ≦Ｐ１＋Ｐ２とすると、上記の誤差を補正するための調整値ε（太字）_k+1は、以下の式（３０）で表すことができる。

　なお、ｙ（太字）_k+1,S1を計算するために、行列Ａ（太字）からＩ_Oに該当する行を抽出した（Ｐ１＋Ｐ２）×Ｎ行列をＡ（太字）_SUBとすると、ｙ（太字）_k+1,S1は、以下の式（３１）により算出することができる。

　加算調整部３ｂは、ｙ（太字）_k+1,S1に配置される固定シンボル系列に対して、サンプル選択部８から入力されるサンプルとｋ＋１番目のブロックの先頭のＰ１シンボルと末尾のＰ２シンボルとを用いて式（２８）によりη（太字）_k+1を求め、η（太字）_k+1と行列Ａ（太字）’とを用いて、ε（太字）_k+1を求め、加算処理対象のシンボルにε（太字）_k+1を加算する。そして、加算処理後の固定シンボル系列をシンボル多重部４に出力する。なお、ここでは、加算処理対象のシンボルが固定シンボル系列内として説明したが、加算処理対象のシンボルは固定シンボル系列以外であってもよい。

　Ｉ_Gの位置のシンボルは、任意に選べるが、Ａ１周辺のサンプルに与える影響が大きくなるシンボルの周辺のシンボルとするのが好ましく、また実施の形態１と同様に固定シンボル系列内のシンボルとすることが望ましい。固定シンボルにはデータシンボルのように情報データが無いので、Ｉ_Gの位置は固定シンボル系列全体でも良く、固定シンボル系列の一部でも良い。したがって、第１の位置周辺の固定シンボル系列内のシンボルを加算処理対象とすることで、加算される変化量が減り、加算後と加算前のシンボルの変化が少なくなる。実施の形態１と同様に、加算処理は、適応的に行うことができる。

　ここで、Ｎ＝３２，Ｍ＝２４，Ｌ＝４とした例を用いて、本実施の形態の加算処理の一例を説明する。図１８は、加算処理対象のシンボルの一例を示す図である。図１８では、加算処理の前の固定シンボル系列のシンボル多重後の配置位置を仮想的に示している。ｊは、データシンボルと固定シンボル系列とが多重された後のＮ個のシンボルにおけるシンボルの番号を示す。図１８は、ここではＧ＝４，Ｐ１＝１，Ｐ２＝１とすると、I_O＝｛０，ＮＬ－１｝＝｛０，１２７｝となり、加算処理の対象とするシンボルの位置は、Ｉ_G＝｛０，１，２６，２７｝とすることができる。上記式（１）で示した固定シンボル系列を用いた場合、Ｋ＝２とすると、第１の位置の周辺の全ての固定シンボル系列が加算処理の対象となる。加算処理前の固定シンボル系列が仮想的にデータシンボルと多重された場合の、ｄ（太字）d_k+1,IGは、以下の式（３２）となる。

　そして、実際には、ｄ（太字）_k+1,IGは、加算調整部３ｂにより加算処理が施されてＤＦＴ部５に入力される。加算処理後のｄ（太字）d_k+1,IGをｄ（太字）（ハット）_k+1,IGとするとき、ｄ（太字）（ハット）_k+1,IGを、以下の式（３３）で定義する。

　このとき、ｄ（太字）（ハット）_k+1,IGは、以下の式（３４）で表すことができる。図１９は、シンボル多重後の配置における加算処理後のシンボルの位置を示した図である。図１９に示すように、第１の位置の周辺の４つに加算処理が施される。

　なお、上記の式（３４）において、ε（太字）_k+1を加算する際、ε（太字）_k+1の替わりに、正規化用の計数ｃ₁を乗じたｃ₁ε（太字）_k+1を用いることにより、正規化して加算処理を行ってもよい。以上述べた以外の本実施の形態の動作は実施の形態１と同様である。

　以上のように、本実施の形態では、ＣＰを付加しない場合に、固定シンボル系列を第１の位置を中心として配置し、前のブロックのＡ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルと、現在の処理対象のブロックのＡ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルが等しくなるように、ブロック内の１つ以上のシンボルに調整量を加算するようにした。このため、前のブロックのサンプルと位相および振幅を連続させることができ、帯域外スペクトルを抑圧することができる。

実施の形態５．
　図２０は、本発明の実施の形態５にかかる送信装置の構成例を示す図である。本実施の形態の送信装置２０ｃは、実施の形態２の送信装置２０ａの加算調整部３ａの替わりに加算調整部３ｃを備え、ＣＰ付加部９を削除する以外は、実施の形態２の送信装置２０ａと同様である。実施の形態２と同様の機能を有する構成要素は、実施の形態２と同一の符号を付して重複する説明を省略する。

　実施の形態４では、ＣＰを付加しない例について説明したが、本実施の形態では、ＣＰを付加しない場合の別の構成例について説明する。本実施の形態において、ｋ＋１番目のブロックの先頭のＰ１サンプルと末尾のＰ２サンプルであるｙ（太字）_k+1,S1は、実施の形態４と同様に上述した式（２６）で示すことができる。また、加算処理が終了しているｋ番目のブロックにおける先頭のＰ１サンプルとブロックの末尾のＰ２サンプルであるｙ（太字）（ハット）_k,S0は、実施の形態４と同様に上述した式（２７）で示すことができる。

　実施の形態４と同様に、ブロック境界における誤差η（太字）_k+1は、上記の式（２８）で表すことができる。Ｇ＞Ｐ１＋Ｐ２とすると、上記の誤差を補正するための調整値ε（太字）_k+1は、実施の形態４と同様に、上述した式（２９）で表すことができる。また、Ｇ≦Ｐ１＋Ｐ２とすると、上記の誤差を補正するための調整値ε（太字）_k+1は、実施の形態４と同様に、上述した式（３０）で表すことができる。

　また、行列Ａ（太字）からＩ_G’のサンプルに該当する列を抽出したＮＬ×Ｇ行列をＡ（太字）_SUB2とすると、ｙ（太字）（ハット）_k+1は、以下の式（３５）により算出することができる。

　なお、y（太字）（ハット）_k+1の算出後、平均電力がy（太字）_k+1と等しくなるよう正規化処理を行ってもよい。また、上記の式（３１）において、ε（太字）_k+1を加算する際、ε（太字）_k+1の替わりに、正規化用の計数ｃ₂を乗じたｃ₂ε（太字）_k+1を用いることにより、正規化して加算処理を行ってもよい。

　加算調整部３ｃは、ＩＤＦＴ処理後のブロック内のＩ_G’のサンプルに対して、式（３５）に従って、加算処理を行う。以上述べた以外の本実施の形態の動作は、実施の形態２と同様である。

　以上のように、本実施の形態では、ＣＰ付加を行わない場合に、前のブロックのＡ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルと、現在の処理対象のブロックのＡ１周辺のＰ１＋Ｐ２サンプルが等しくなるように、ＩＤＦＴ処理後のブロック内の１つ以上のサンプルに調整量を加算するようにした。このため、実施の形態１と同様に、前のブロックのサンプルと位相および振幅を連続させることができ、帯域外スペクトルを抑圧することができる。

　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

　１　データシンボル生成部、２　固定データシンボル生成部、３，３ａ，３ｂ，３ｃ　加算調整部、４　シンボル多重部、５，３３　ＤＦＴ部、６　オーバサンプリング処理部、７，３６　ＩＤＦＴ部、８　サンプル選択部、９　ＣＰ付加部、１０　送信部、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ　送信装置、３０　受信装置、３１　受信部、３２　ＣＰ除去部、３４　アンダーサンプリング処理部、３５　ＦＤＥ、３７　固定シンボル除去部、３８　復調および復号部、５０　通信システム。

Claims (7)

1. 　データシンボルを生成するデータシンボル生成部と、
   　固定シンボル系列を生成する固定データシンボル生成部と、
   　前記データシンボルに固定シンボル系列を挿入して多重シンボルを生成する多重部と、
   　前記多重シンボルを周波数領域のデータに変換する時間周波数変換部と、
   　前記周波数領域のデータに対して補間処理を行う補間部と、
   　前記補間処理後のデータを、複数のサンプルで構成される時間領域のデータに変換する周波数時間変換部と、
   　前記固定シンボル系列を構成するシンボルのうち少なくとも一部のシンボルに加算処理を行う、または前記時間領域のデータのうち前記固定シンボル系列に対応するサンプルのうちの少なくとも一部のサンプルに加算処理を行う加算部と、
   　前記時間領域のデータから選択対象の位置のサンプルを選択して前記加算部へ入力する選択部と、
   　前記時間領域のデータを含むブロック信号を送信する送信部と、
   　を備え、
   　前記加算部は、１つ前のブロックの前記ブロック信号の生成処理において前記選択部から入力されたサンプルに基づいて算出された調整量を、前記少なくとも一部のシンボルまたは前記少なくとも一部のサンプルに加算することを特徴とする送信装置。
2. 　前記加算部は、前記少なくとも一部のシンボルに加算処理を行い、前記調整量を、前記少なくとも一部のシンボルに加算し、
   　前記多重部は、前記加算処理後の固定シンボル系列を前記データシンボルに挿入することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 　前記加算部は、前記少なくとも一部のサンプルに加算処理を行い、前記調整量を、前記少なくとも一部のサンプルに加算し、
   　前記多重部は、前記加算処理前の固定シンボル系列を前記データシンボルに挿入することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
4. 　前記時間領域のデータに対してCyclic　Prefixを付加して前記ブロック信号を生成するＣＰ付加部、を備え、
   　前記多重部により多重されたシンボルの先頭の位置を第１の位置とし、Cyclic　Prefixとしてコピーされる先頭のサンプルに対応するシンボルの位置を第２の位置とするとき、前記多重部は、前記第１の位置を含む位置に前記固定シンボル系列を配置し、前記第２の位置を含む位置に前記加算処理後の固定シンボル系列を配置し、
   　前記選択部は、Ｐ１およびＰ２を１以上の整数とするとき、前記時間領域のデータの先頭のＰ１個のサンプルと、前記時間領域のデータの末尾のＰ２個のサンプルとを第１サンプル群として選択して前記加算部へ入力し、
   　前記加算部は、１ブロック前のブロック信号の生成処理で選択された前記第１サンプル群と、前記時間領域のデータの前記Cyclic　Prefixとしてコピーされる先頭のサンプル以降のＰ１個のサンプルと、前記Cyclic　Prefixとしてコピーされる先頭のサンプルの１つ前のサンプル以前のＰ２個のサンプルとで構成される第２のサンプル群とが等しくなるように、前記調整量を決定することを特徴とする請求項１、２または３に記載の送信装置。
5. 　前記多重部は、前記多重部により多重されたシンボルの先頭の位置に前記加算処理後の前記固定シンボル系列を配置し、
   　前記選択部は、Ｐ１およびＰ２を１以上の整数とするとき、前記時間領域のデータの先頭のＰ１個のサンプルと、前記時間領域のデータの末尾のＰ２個のサンプルとを第１サンプル群として選択して前記加算部へ入力し、
   　前記加算部は、１ブロック前のブロック信号の生成処理で選択された前記第１サンプル群と、前記時間領域のデータの先頭のサンプル以降のＰ１個のサンプルと、前記時間領域のデータの末尾のＰ２個のサンプルとで構成される第２のサンプル群とが等しくなるように、前記調整量を決定することを特徴とする請求項１、２または３に記載の送信装置。
6. 　請求項１から５のいずれか１つに記載の送信装置から送信されたブロック信号を受信する受信部と、
   　前記ブロック信号を周波数領域の信号に変換する時間周波数変換部と、
   　前記周波数領域の信号に対して等化処理を行う等化処理部と、
   　前記等化処理後の信号を時間領域の信号に変換する周波数時間変換部と、
   　前記時間領域の信号から固定シンボル系列を除去する除去部と、
   　を備えることを特徴とする受信装置。
7. 　請求項１から５のいずれか１つに記載の送信装置と、
   　請求項６に記載の受信装置と、
   　を備えることを特徴とする通信システム。

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