(57)【要約】  本発明の受信装置は、送信すべき信号のスペクトラムをＮ分割し、スペクトラム編集を行うことにより占有帯域を削減して送信装置から送信された信号を受信信号として受信する手段と、この受信信号を送信すべき信号の帯域幅で誤り訂正および復号して第１の復号信号を生成する手段と、この第１の復号信号から送信レプリカ信号を生成し、この送信レプリカ信号のスペクトラムをＮ分割してＮ個のサブレプリカを生成する手段と、Ｎ個のサブレプリカと受信信号とを用いて送信装置から送信すべき信号のスペクトラムを復元して補償受信信号を生成する手段と、この補償受信信号を復号して第二の復号信号を生成する手段とを備える。
2012108346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信すべき信号のスペクトラムをＮ分割し、スペクトラム編集を行うことにより占有帯域を削減して送信された信号を受信信号として受信する手段と、
前記受信信号を前記送信すべき信号の帯域幅で誤り訂正および復号して第１の復号信号を生成する手段と、
前記第１の復号信号から送信レプリカ信号を生成し、前記送信レプリカ信号のスペクトラムをＮ分割してＮ個のサブレプリカを生成する手段と、
前記Ｎ個のサブレプリカと前記受信信号とを用いて前記送信すべき信号のスペクトラムを復元して補償受信信号を生成する手段と、
前記補償受信信号を復号して第二の復号信号を生成する手段と、
を備える受信装置。
【請求項２】
送信対象信号の一部の帯域の成分が送信装置によって除去されて送信された信号を受信する受信装置であって、
受信した信号を直並列変換する第一直並列変換回路と、
直並列変換された前記信号をフーリエ変換する第一ＦＦＴ回路と、
フーリエ変換された前記信号から、所定の周波数の帯域毎に信号成分を抽出する抽出回路と、
抽出された信号成分のうち、前記送信装置によって除去された帯域の信号成分に対し、所定の信号成分を用いて歪補償を行う歪補償回路と、
歪補償された前記信号を逆フーリエ変換する第一ＩＦＦＴ回路と、
逆フーリエ変換された信号を並直列変換する第一並直列変換回路と、
並直列変換された信号を復調する第一復調回路と、
復調された前記信号に対して誤り訂正復号を行う第一誤り訂正復号回路と、
誤り訂正復号が行われた前記信号から送信対象信号のレプリカを生成する送信信号レプリカ生成回路と、
前記送信信号レプリカを直並列変換する第二直並列変換回路と、
直並列変換された前記送信信号レプリカをフーリエ変換する第二ＦＦＴ回路と、
フーリエ変換された前記送信信号レプリカから、前記送信装置によって除去された前記一部の帯域の信号成分を抽出する分割回路と、
受信した信号を記憶する受信バッファと、
前記受信バッファに記憶された前記信号と、前記分割回路によって抽出された前記信号成分とを合成して合成信号を出力する合成回路と、
前記合成信号を復調する第二復調回路と、
復調された合成信号に対して誤り訂正復号を行う第二誤り訂正復号回路と、
を備える受信装置。
【請求項３】
前記歪補償回路は、前記送信装置によって除去されていない帯域の信号成分をそのままとし、前記送信装置によって除去された帯域の信号成分を減衰させることによって前記歪補償を行う請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
送信装置との間で無線通信を行う受信装置であって、
受信信号をＮ個（Ｎは２以上の整数）のサブスペクトラムに分割し、該分割された受信信号を周波数変換して前記送信装置で周波数変換される前の周波数に戻し、該分割され、周波数変換された受信信号を合成する受信フィルタ回路と、
前記受信フィルタ回路からの受信信号を復調して仮復調信号を生成する第１復調回路と、
前記第１復調回路からの仮復調信号を変調して再変調信号を生成する再変調回路と、
前記再変調回路によって生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブスペクトラムレプリカに分割し、前記Ｎ個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれを前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路と、
前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路によって変換されたＮ個に分割されたサブスペクトラムレプリカのうち、Ｎ−１個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれの組合せを前記受信信号から減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算回路と、
前記減算回路によって抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタ回路と、
前記合成フィルタ回路によって合成された補償後受信信号を復調する第２復調回路と
を備える受信装置。
【請求項５】
送信装置と受信装置とにより構成される無線通信システムであって、
前記送信装置は、
送信データを符号化する符号化回路と、
前記符号化回路によって符号化された符号化データを変調する変調回路と、
前記変調回路によって変調された変調信号を、Ｎ分割（Ｎは２以上の整数）されたサブスペクトラムに変換し、前記分割されたＮ個の変調信号を周波数変換して一部のサブスペクトラムを重畳し、該一部のサブスペクトラムが重畳されたＮ個の変調信号を合成して出力する送信フィルタ回路と
を備え、
前記受信装置は、
受信信号をＮ個のサブスペクトラムに分割し、該分割された受信信号を周波数変換して前記送信装置で周波数変換される前の周波数に戻し、該分割され、周波数変換された受信信号を合成する受信フィルタ回路と、
前記受信フィルタ回路からの受信信号を復調して仮復調信号を生成する第１復調回路と、
前記第１復調回路からの仮復調信号を変調して再変調信号を生成する再変調回路と、
前記再変調回路によって生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブスペクトラムレプリカに分割し、前記Ｎ個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれを前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路と、
前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路によって変換されたＮ個に分割されたサブスペクトラムレプリカのうち、Ｎ−１個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれの組合せを前記受信信号から減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算回路と、
前記減算回路によって抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタ回路と、
前記合成フィルタ回路によって合成された補償後受信信号を復調する第２復調回路と
を備える無線通信システム。
【請求項６】
前記送信フィルタ回路は、
前記変調回路によって変調された変調信号をフーリエ変換する第１ＦＦＴ回路と、
前記第１ＦＦＴ回路によってフーリエ変換された変調信号をＮ個のサブスペクトラムに分割する第１分割回路と、
前記第１分割回路によって分割されたＮ個のサブスペクトラムを周波数変換して一部のサブスペクトラムを重畳する第１周波数変換回路と、
前記第１周波数変換回路によって周波数変換されたＮ個のサブスペクトラムを合成する第１合成回路と、
前記第１合成回路によって合成されたサブスペクトラムを逆フーリエ変換して送信信号を生成する第１ＩＦＦＴ回路と
を備える請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記受信フィルタ回路は、
受信信号をフーリエ変換する第２ＦＦＴ回路と、
前記第２ＦＦＴ回路によってフーリエ変換された受信信号をＮ個のサブスペクトラムに分割する第２分割回路と、
前記第２分割回路によって分割されたＮ個のサブスペクトラムを周波数変換して前記送信装置で周波数変換される前の周波数に戻す第２周波数変換回路と、
前記第２周波数変換回路によって周波数変換されたＮ個のサブスペクトラムを合成する第２合成回路と、
前記第２合成回路によって合成された受信信号を逆フーリエ変換する第２ＩＦＦＴ回路と
備える請求項５または６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路は、
前記再変調回路によって生成された再変調信号をフーリエ変換する第３ＦＦＴ回路と、
前記第３ＦＦＴ回路によってフーリエ変換された再変調信号を、前記送信装置で重畳された前記一部のサブスペクトラムと同じ周波数帯域のＮ個のサブスペクトラムレプリカに分割する第２分割回路と、
前記第２分割回路によって分割されたＮ個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれを、前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換する第３周波数変換回路と、
前記第３周波数変換回路によって同じ周波数に変換された前記Ｎ個のサブスペクトラムレプリカを逆フーリエ変換して出力する第３ＩＦＦＴ回路と
を備える請求項５から７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記合成フィルタ回路は、
前記逆拡散処理回路によって逆拡散処理されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換する第４周波数変換回路と、
前記第４周波数変換回路によって周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する第３合成回路と、
前記第３合成回路によって合成された補償後受信信号を逆フーリエ変換する第三ＩＦＦＴ回路と
を備える請求項５から８のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
受信装置との間で無線通信を行う送信装置であって、
送信データを符号化する符号化回路と、
前記符号化回路によって符号化された符号化データを変調する変調回路と、
前記変調回路によって変調された変調信号を、Ｎ分割（Ｎは２以上の整数）されたサブスペクトラムに変換し、前記分割されたＮ個の変調信号を周波数変換して一部のサブスペクトラムを重畳し、該一部のサブスペクトラムが重畳されたＮ個の変調信号を合成して出力する送信フィルタ回路と
を備える送信装置。
【請求項１１】
送信装置との間で無線通信を行う受信装置であって、
受信信号に対して、前記変調信号の周波数帯域であって、前記Ｎ個（Ｎは２以上の整数）に分割されたサブスペクトラムの中で最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの周波数帯域以外の周波数帯域に０を挿入し、該０を挿入された受信信号を出力する受信フィルタ回路と、
前記受信フィルタ回路からの受信信号を復調して仮復調信号を出力する第１復調回路と、
前記第１復調回路からの仮復調信号を変調して再変調信号を生成する再変調回路と、
前記再変調回路によって生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブ再変調信号に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路と、
前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路によってＮ個に分割されたサブ再変調信号のうち、最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号以外を、前記最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号と同じ帯域幅に拡散する第２拡散回路と、
前記受信信号からＮ−１個のサブ再変調信号のそれぞれの組合せを減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算回路と、
前記減算回路によって抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号のうち、前記送信装置側で拡散処理されたものに対して、逆拡散処理をする逆拡散処理回路と、
前記逆拡散処理回路によって逆拡散処理されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタ回路と、
前記合成フィルタ回路によって合成された補償後受信信号を復調する第２復調回路と
を備える受信装置。
【請求項１２】
送信装置と受信装置とにより構成される無線通信システムであって、
前記送信装置は、
送信データを符号化する符号化回路と、
前記符号化回路によって符号化された符号化データを変調する変調回路と、
前記変調回路によって変調された変調信号を、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）に分割されたサブスペクトラムに変換して出力する送信フィルタ回路と、
前記送信フィルタ回路によってＮ個に分割されたサブスペクトラムのうち、最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラム以外のＮ−１個のサブスペクトラムを、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの帯域幅以下の範囲で拡散する第１拡散回路と、
前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムと、前記第１拡散回路によって拡散された前記Ｎ−１個のサブスペクトラムとを合成して送信信号を生成する第１合成回路とを備え、
前記受信装置は、
受信信号に対して、前記変調信号の周波数帯域であって、前記Ｎ個に分割されたサブスペクトラムの中で最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの周波数帯域以外の周波数帯域に０を挿入し、該０を挿入された受信信号を出力する受信フィルタ回路と、
前記受信フィルタ回路からの受信信号を復調して仮復調信号を出力する第１復調回路と、
前記第１復調回路からの仮復調信号を変調して再変調信号を生成する再変調回路と、
前記再変調回路によって生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブ再変調信号に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路と、
前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路によってＮ個に分割されたサブ再変調信号のうち、最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号以外を、前記最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号と同じ帯域幅に拡散する第２拡散回路と、
前記受信信号からＮ−１個のサブ再変調信号のそれぞれの組合せを減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算回路と、
前記減算回路によって抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号のうち、前記送信装置側で拡散処理されたものに対して、逆拡散処理をする逆拡散処理回路と、
前記逆拡散処理回路によって逆拡散処理されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタ回路と、
前記合成フィルタ回路によって合成された補償後受信信号を復調する第２復調回路と
を備える無線通信システム。
【請求項１３】
前記送信フィルタ回路は、
前記変調回路によって変調された変調信号をフーリエ変換する第１ＦＦＴ回路と、
前記第１ＦＦＴ回路によってフーリエ変換された変調信号をＮ個のサブスペクトラムに分割する第１分割回路と、
前記第１分割回路によって分割されたＮ個のサブスペクトラムのそれぞれを、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムと同一の周波数に変換する第１周波数変換回路と、
前記第１周波数変換回路によって同一の周波数に変換された前記Ｎ個のサブスペクトラムを逆フーリエ変換して出力する第１ＩＦＦＴ回路と
を備える請求項１２に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記受信フィルタ回路は、
受信信号をフーリエ変換する第２ＦＦＴ回路と、
前記フーリエ変換された受信信号に対して、前記変調信号の周波数帯域であって、前記第１分割回路で分割されたサブスペクトラムの中で最も周波数帯域幅の大きいものの周波数帯域以外の周波数帯域に０を挿入するヌル挿入回路と、
前記０を挿入された前記受信信号を逆フーリエ変換する第２ＩＦＦＴ回路と
備える請求項１２または１３に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路は、
前記再変調回路によって生成された再変調信号をフーリエ変換する第３ＦＦＴ回路と、
前記第３ＦＦＴ回路によってフーリエ変換された再変調信号を前記送信装置での周波数変換と同じ周波数帯域のＮ個のサブ再変調信号に分割する第２分割回路と、
前記第２分割回路によって分割されたＮ個のサブ再変調信号のそれぞれを、前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換する第３周波数変換回路と、
前記第３周波数変換回路によって同じ周波数に変換された前記Ｎ個のサブ再変調信号を逆フーリエ変換して出力する第３ＩＦＦＴ回路と
を備える請求項１２から１４のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１６】
前記合成フィルタ回路は、
前記逆拡散処理回路によって逆拡散処理された補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換する第３周波数変換回路と、
前記第３周波数変換回路によって周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する第２合成回路と
を備える請求項１２から１５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【請求項１７】
受信装置との間で無線通信を行う送信装置であって、
送信データを符号化する符号化回路と、
前記符号化回路によって符号化された符号化データを変調する変調回路と、
前記変調回路によって変調された変調信号を、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）に分割されたサブスペクトラムに変換して出力する送信フィルタ回路と、
前記送信フィルタ回路によってＮ個に分割されたサブスペクトラムのうち、最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラム以外のＮ−１個のサブスペクトラムを、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの帯域幅以下の範囲で拡散する第１拡散回路と、
前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムと、前記第１拡散回路によって拡散された前記Ｎ−１個のサブスペクトラムとを合成して送信信号を生成する第１合成回路と
を備える送信装置。
【請求項１８】
送信すべき信号のスペクトラムをＮ分割し、スペクトラム編集を行うことにより占有帯域を削減して送信された信号を受信信号として受信するステップと、
前記受信信号を前記送信すべき信号の帯域幅で誤り訂正および復号して第１の復号信号を生成するステップと、
前記第１の復号信号から送信レプリカ信号を生成し、前記送信レプリカ信号のスペクトラムをＮ分割してＮ個のサブレプリカを生成するステップと、
前記Ｎ個のサブレプリカと前記受信信号とを用いて前記送信すべき信号のスペクトラムを復元して補償受信信号を生成するステップと、
前記補償受信信号を復号して第二の復号信号を生成するステップと、
を備える受信方法。
【請求項１９】
送信対象信号の一部の帯域の成分が送信装置によって除去されて送信された信号を受信する受信方法であって、
受信した信号を直並列変換する第一直並列変換ステップと、
直並列変換された前記信号をフーリエ変換する第一ＦＦＴステップと、
フーリエ変換された前記信号から、所定の周波数の帯域毎に信号成分を抽出する抽出ステップと、
抽出された信号成分のうち、前記送信装置によって除去された帯域の信号成分に対し、所定の信号成分を用いて歪補償を行う歪補償ステップと、
歪補償された前記信号を逆フーリエ変換する第一ＩＦＦＴステップと、
逆フーリエ変換された信号を並直列変換する第一並直列変換ステップと、
並直列変換された信号を復調する第一復調ステップと、
復調された前記信号に対して誤り訂正復号を行う第一誤り訂正復号ステップと、
誤り訂正復号が行われた前記信号から送信対象信号のレプリカを生成する送信信号レプリカ生成ステップと、
前記送信信号レプリカを直並列変換する第二直並列変換ステップと、
直並列変換された前記送信信号レプリカをフーリエ変換する第二ＦＦＴステップと、
フーリエ変換された前記送信信号レプリカから、前記送信装置によって除去された前記一部の帯域の信号成分を抽出する分割ステップと、
受信した信号を記憶する受信バッファステップと、
前記受信バッファステップにおいて記憶された前記信号と、前記分割ステップによって抽出された前記信号成分とを合成して合成信号を出力する合成ステップと、
前記合成信号を復調する第二復調ステップと、
復調された合成信号に対して誤り訂正復号を行う第二誤り訂正復号ステップと、
を有する受信方法。
【請求項２０】
前記歪補償ステップは、前記送信装置によって除去されていない帯域の信号成分をそのままとし、前記送信装置によって除去された帯域の信号成分を減衰させることによって前記歪補償を行う請求項１９に記載の受信方法。
【請求項２１】
送信装置との間で無線通信を行う受信方法であって、
受信信号をＮ個（Ｎは２以上の整数）のサブスペクトラムに分割し、該分割された受信信号を周波数変換して前記送信装置で周波数変換される前の周波数に戻し、該分割され、周波数変換された受信信号を合成する受信フィルタリングステップと、
前記受信フィルタリングステップからの受信信号を復調して仮復調信号を生成する第１復調ステップと、
前記第１復調ステップからの仮復調信号を変調して再変調信号を生成する再変調ステップと、
前記再変調ステップによって生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブスペクトラムレプリカに分割し、前記Ｎ個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれを前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成ステップと、
前記サブスペクトラムレプリカ生成ステップによって変換されたＮ個に分割されたサブスペクトラムレプリカのうち、Ｎ−１個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれの組合せを前記受信信号から減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算ステップと、
前記減算ステップによって抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタリングステップと、
前記合成フィルタリングステップによって合成された補償後受信信号を復調する第２復調ステップと
を備える受信方法。
【請求項２２】
送信装置と受信装置とで行われる無線通信方法であって、
前記送信装置は、
送信データを符号化する符号化ステップと、
前記符号化された符号化データを変調する変調ステップと、
前記変調された変調信号を、Ｎ分割（Ｎは２以上の整数）されたサブスペクトラムに変換し、前記分割されたＮ個の変調信号を周波数変換して一部のサブスペクトラムを重畳し、該一部のサブスペクトラムが重畳されたＮ個の変調信号を合成して出力する送信フィルタリングステップとを含み、
前記受信装置は、
受信信号をＮ個のサブスペクトラムに分割し、該分割された受信信号を周波数変換して前記送信装置で周波数変換される前の周波数に戻し、該分割され、周波数変換された受信信号を合成する受信フィルタリングステップと、
前記合成された受信信号を復調して仮復調信号を生成する第１復調ステップと、
前記仮復調信号を変調して再変調信号を生成する最変調ステップと、
前記生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブスペクトラムレプリカに分割し、前記Ｎ個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれを前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成ステップと、
前記変換されたＮ個に分割されたサブスペクトラムレプリカのうち、Ｎ−１個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれの組合せを前記受信信号から減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算ステップと、
前記抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタリングステップと、
前記合成された補償後受信信号を復調する第２復調ステップと
を含む無線通信方法。
【請求項２３】
前記送信フィルタリングステップは、
前記変調回路によって変調された変調信号をフーリエ変換する第１フーリエ変換ステップと、
前記第１フーリエ変換ステップによってフーリエ変換された変調信号をＮ個のサブスペクトラムに分割する第１分割ステップと、
前記第１分割ステップによって分割されたＮ個のサブスペクトラムを周波数変換して一部のサブスペクトラムを重畳する第１周波数変換ステップと、
前記第１周波数変換ステップによって周波数変換されたＮ個のサブスペクトラムを合成する第１合成ステップと、
前記第１合成ステップによって合成されたサブスペクトラムを逆フーリエ変換して送信信号を生成する第１逆フーリエ変換ステップと
を備える請求項２２に記載の無線通信方法。
【請求項２４】
前記受信フィルタリングステップは、
受信信号をフーリエ変換する第２フーリエ変換ステップと、
前記第２第２フーリエ変換ステップによってフーリエ変換された受信信号をＮ個のサブスペクトラムに分割する第２分割ステップと、
前記第２分割ステップによって分割されたＮ個のサブスペクトラムを周波数変換して前記送信装置で周波数変換される前の周波数に戻す第２周波数変換ステップと、
前記第２周波数変換ステップによって周波数変換されたＮ個のサブスペクトラムを合成する第２合成ステップと、
前記第２合成ステップによって合成された受信信号を逆フーリエ変換する第２逆フーリエ変換ステップと
備える請求項２２または２３に記載の無線通信方法。
【請求項２５】
前記サブスペクトラムレプリカ生成ステップは、
前記再変調ステップによって生成された再変調信号をフーリエ変換する第３フーリエ変換ステップと、
前記第３フーリエ変換ステップによってフーリエ変換された再変調信号を、前記送信装置で重畳された前記一部のサブスペクトラムと同じ周波数帯域のＮ個のサブスペクトラムレプリカに分割する第２分割ステップと、
前記第２分割ステップによって分割されたＮ個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれを、前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換する第３周波数変換ステップと、
前記第３周波数変換ステップによって同じ周波数に変換された前記Ｎ個のサブスペクトラムレプリカを逆フーリエ変換して出力する第３逆フーリエ変換ステップと
を備える請求項２２から２４のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項２６】
前記合成フィルタリングステップは、
前記逆拡散処理ステップによって逆拡散処理されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換する第４周波数変換ステップと、
前記第４周波数変換ステップによって周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する第３合成ステップと、
前記第３合成ステップによって合成された補償後受信信号を逆フーリエ変換する第三逆フーリエ変換ステップと
を備える請求項２２から２５のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項２７】
受信装置との間で無線通信を行う送信方法であって、
送信データを符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップによって符号化された符号化データを変調する変調ステップと、
前記変調ステップによって変調された変調信号を、Ｎ分割（Ｎは２以上の整数）されたサブスペクトラムに変換し、前記分割されたＮ個の変調信号を周波数変換して一部のサブスペクトラムを重畳し、該一部のサブスペクトラムが重畳されたＮ個の変調信号を合成して出力する送信フィルタリングステップと
を備える送信方法。
【請求項２８】
送信装置との間で無線通信を行う受信方法であって、
受信信号に対して、前記変調信号の周波数帯域であって、前記Ｎ個（Ｎは２以上の整数）に分割されたサブスペクトラムの中で最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの周波数帯域以外の周波数帯域に０を挿入し、該０を挿入された受信信号を出力する受信フィルタリングステップと、
前記受信フィルタリングステップからの受信信号を復調して仮復調信号を出力する第１復調ステップと、
前記第１復調ステップからの仮復調信号を変調して再変調信号を生成する再変調ステップと、
前記再変調ステップによって生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブ再変調信号に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成ステップと、
前記サブスペクトラムレプリカ生成ステップによってＮ個に分割されたサブ再変調信号のうち、最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号以外を、前記最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号と同じ帯域幅に拡散する第２拡散ステップと、
前記受信信号からＮ−１個のサブ再変調信号のそれぞれの組合せを減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算ステップと、
前記減算ステップによって抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号のうち、前記送信装置側で拡散処理されたものに対して、逆拡散処理をする逆拡散処理ステップと、
前記逆拡散処理ステップによって逆拡散処理されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタリングステップと、
前記合成フィルタリングステップによって合成された補償後受信信号を復調する第２復調ステップと
を備える受信方法。
【請求項２９】
送信装置と受信装置とで行われる無線通信方法であって、
前記送信装置は、
送信データを符号化する符号化ステップと、
前記符号化された符号化データを変調する変調ステップと、
前記変調された変調信号を、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）に分割されたサブスペクトラムに変換して出力する送信フィルタリングステップと、
前記Ｎ個に分割されたサブスペクトラムのうち、最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラム以外のＮ−１個のサブスペクトラムを、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの帯域幅以下の範囲で拡散する第１拡散ステップと、
前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムと、前記拡散された前記Ｎ−１個のサブスペクトラムとを合成して送信信号を生成する第１合成ステップとを含み、
前記受信装置は、
受信信号に対して、前記変調信号の周波数帯域であって、前記Ｎ個に分割されたサブスペクトラムの中で最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの周波数帯域以外の周波数帯域に０を挿入し、該０を挿入された受信信号を出力する受信フィルタリングステップと、
前記０を挿入された受信信号を復調して仮復調信号を出力する第１復調ステップと、
前記仮復調信号を変調して再変調信号を生成する最変調ステップと、
前記生成された再変調信号を、Ｎ分割されたサブ再変調信号に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成ステップと、
前記Ｎ分割されたサブ再変調信号のうち、最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号以外を、前記最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号と同じ帯域幅に拡散する第２拡散ステップと、
前記受信信号からＮ−１個のサブ再変調信号のそれぞれの組合せを減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算ステップと、
前記抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号のうち、前記送信装置側で拡散処理されたものに対して、逆拡散処理をする逆拡散処理ステップと、
前記逆拡散処理されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタリングステップと、
前記合成された補償後受信信号を復調する第２復調ステップと
を含む無線通信方法。
【請求項３０】
前記送信フィルタリングステップは、
前記変調ステップによって変調された変調信号をフーリエ変換する第１フーリエ変換ステップと、
前記第１フーリエ変換ステップによってフーリエ変換された変調信号をＮ個のサブスペクトラムに分割する第１分割ステップと、
前記第１分割ステップによって分割されたＮ個のサブスペクトラムのそれぞれを、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムと同一の周波数に変換する第１周波数変換ステップと、
前記第１周波数変換ステップによって同一の周波数に変換された前記Ｎ個のサブスペクトラムを逆フーリエ変換して出力する第１逆フーリエ変換ステップと
を備える請求項２９に記載の無線通信方法。
【請求項３１】
前記受信フィルタリングステップは、
受信信号をフーリエ変換する第２フーリエ変換ステップと、
前記フーリエ変換された受信信号に対して、前記変調信号の周波数帯域であって、前記第１分割回路で分割されたサブスペクトラムの中で最も周波数帯域幅の大きいものの周波数帯域以外の周波数帯域に０を挿入するヌル挿入ステップと、
前記０を挿入された前記受信信号を逆フーリエ変換する第２逆フーリエ変換ステップと
備える請求項２９または３０に記載の無線通信方法。
【請求項３２】
前記サブスペクトラムレプリカ生成ステップは、
前記再変調ステップによって生成された再変調信号をフーリエ変換する第３フーリエ変換ステップと、
前記第３フーリエ変換ステップによってフーリエ変換された再変調信号を前記送信装置での周波数変換と同じ周波数帯域のＮ個のサブ再変調信号に分割する第２分割ステップと、
前記第２分割ステップによって分割されたＮ個のサブ再変調信号のそれぞれを、前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換する第３周波数変換ステップと、
前記第３周波数変換ステップによって同じ周波数に変換された前記Ｎ個のサブ再変調信号を逆フーリエ変換して出力する第３逆フーリエ変換ステップと
を備える請求項２９から３１のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項３３】
前記合成フィルタリングステップは、
前記逆拡散処理ステップによって逆拡散処理された補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換する第３周波数変換ステップと、
前記第３周波数変換ステップによって周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する第２合成ステップと
を備える請求項２９から３２のいずれか１項に記載の無線通信方法。
【請求項３４】
受信装置との間で無線通信を行う送信方法であって、
送信データを符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップによって符号化された符号化データを変調する変調ステップと、
前記変調ステップによって変調された変調信号を、Ｎ個（Ｎは２以上の整数）に分割されたサブスペクトラムに変換して出力する送信フィルタリングステップと、
前記送信フィルタリングステップによってＮ個に分割されたサブスペクトラムのうち、最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラム以外のＮ−１個のサブスペクトラムを、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの帯域幅以下の範囲で拡散する第１拡散ステップと、
前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムと、前記第１拡散ステップによって拡散された前記Ｎ−１個のサブスペクトラムとを合成して送信信号を生成する第１合成ステップと
を備える送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信信号のスペクトラムの一部帯域を除去または重畳して送信した信号を復調・復号し送信データを復元する無線通信システム、送信装置、受信装置、及び無線通信方法に関する。
本願は、２０１１年２月８日に日本に出願された特願２０１１−２４８１４号ならびに２０１１年６月２日に日本に出願された特願２０１１−１２４４９２号および特願２０１１−１２４４９３号に基づき優先権を主張し、それらの内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信や有線通信において、需要増大に伴い周波数の帯域の利用効率の向上が求められている。周波数の帯域の利用効率の向上を図るために、例えば、送信信号のスペクトラムを複数の帯域（以下、「サブスペクトラム」という。）に分割して送信し、送信された複数のサブスペクトラムを受信して元の変調信号に復調する技術が開示されている（非特許文献１参照）。この技術では、周波数軸上に散在する空き帯域を利用することによって、使用されない帯域を減少させている。さらに、サブスペクトラムの一部を除去することによって、信号の占有帯域幅の合計を削減している。非特許文献１に開示された技術は、以上のようにして周波数の帯域の利用効率の向上を実現している。【０００３】
図１６は、関連する技術を用いて実現された通信システム５００の機能構成を表す機能ブロック図である。通信システム５００は、送信装置５１０及び受信装置５２０を備える。
送信装置５１０は、送信信号を複数のサブスペクトラムに分割して送信する。受信装置５２０は、送信装置５１０から送信された信号を受信し、分割前の変調信号を復元する。【０００４】
図１６に示すように、送信装置５１０は、変調回路６０１、送信フィルタバンク６０２、Ｄ／Ａ変換器６０３を備える。受信装置５２０は、Ａ／Ｄ変換器６１１、受信フィルタバンク６１２、復調回路６１３を備える。送信フィルタバンク６０２は、直並列変換回路６０４、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）回路６０５、分割回路６０６、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）のスイッチＳＷ−１〜ＳＷ−Ｎ、Ｎ個の周波数シフタ６０７−１〜６０７−Ｎ、加算回路６０８、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：高速逆フーリエ変換）回路６０９、並直列変換回路６１０を備える。受信フィルタバンク６１２は、直並列変換回路６１４、ＦＦＴ回路６１５、抽出回路６１６、Ｎ個の周波数シフタ６１７−１〜６１７−Ｎ、歪補償回路６１８、加算回路６１９、ＩＦＦＴ回路６２０、並直列変換回路６２１を備える。【０００５】
続いて、通信システム５００における信号の流れについて説明する。図１７の（Ａ）〜（Ｃ）は、送信装置５１０が帯域をＮ分割（Ｎ＝２）し、分散配置する際の処理の一例を示す図である。図１７の（Ｄ）〜（Ｆ）は、送信装置５１０によって分割された帯域を受信装置５２０が合成する際の処理の一例を示す図である。送信装置５１０の変調回路６０１は、送信するデータ信号をＱＰＳＫなどの変調方式で変調し、図１７の（Ａ）に示す波形整形された変調信号を送信フィルタバンク６０２へ入力する。送信フィルタバンク６０２からの出力信号は、Ｄ／Ａ変換器６０３によってアナログ信号に変換され送信される。【０００６】
送信フィルタバンク６０２では以下のように処理が行われる。まず、直並列変換回路６０４が入力信号を直並列変換し、ＦＦＴ回路６０５が高速フーリエ変換を行い時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。次に、分割回路６０６が、周波数領域に変換された変調信号に対し、図１７の（Ａ）の破線７０１−１及び７０１−２で示す信号帯域をＮ分割する係数を乗算し、Ｎ個のサブスペクトラムを生成する（図１７の（Ｂ））。次に、周波数シフタ６０７−１〜６０７−ＮがＮ個のサブスペクトラムを周波数軸上の所定の帯域に分散配置し、加算回路６０８が周波数シフタ６０７−１〜６０７−Ｎの出力を足し合わせる（図１７の（Ｃ））。【０００７】
次に、ＩＦＦＴ回路６０９が高速逆フーリエ変換を行い、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。そして、並直列変換回路６１０が並直列変換する。このとき、一部削除する帯域については、周波数シフタ６０７−１〜６０７−Ｎに入力する前に、削除に該当するスイッチＳＷ−１〜ＳＷ−Ｎを開状態（ＯＦＦ）にすることによって信号の伝達を遮断する。これにより、当該帯域には信号成分が配置されないことになり、スペクトラムの一部を除去した状態で送信することができる。したがって送信に要する周波数帯域を削減することができる。【０００８】
受信装置５２０のＡ／Ｄ変換器６１１は、受信信号をデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号を受信フィルタバンク６１２へ入力する。復調回路６１３は、受信フィルタバンク６１２から出力された変調信号を復調しデータ信号を復元する。
受信フィルタバンク６１２では以下のように処理が行われる。まず、直並列変換回路６１４が入力信号を直並列変換し、ＦＦＴ回路６１５が高速フーリエ変換を行い時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。次に、抽出回路６１６が、周波数領域に変換された受信信号に対し、図１７の（Ｄ）の破線７０１−３及び７０１−４で示す係数を乗算し、Ｎ個のサブスペクトラムを抽出する。次に、周波数シフタ６１７−１〜６１７−Ｎが、抽出された各サブスペクトラムを、送信装置５１０の周波数シフタ６０７−１〜６０７−Ｎによってシフトされる前の帯域に戻す（図１７の（Ｅ））。次に、加算回路６１９が、全てのサブスペクトラムを足し合わせ、合成された変調信号（図１７の（Ｆ））を得る。【０００９】
次に、ＩＦＦＴ回路６２０が高速逆フーリエ変換を行い、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。そして、並直列変換回路６２１が並直列変換する。このとき、送信装置５１０においてスペクトラムが除去された部分の帯域については、受信装置５２０において送信信号が受信されない。そのため、何らかの補償処理が必要となる。たとえば、この帯域には送信信号の成分が無いだけでなく、受信特性の劣化を招く雑音成分が存在する場合がある。そこで、歪補償回路６１８は、送信装置５１０において信号が送信された帯域には、受信装置５２０において受信したサブスペクトラムに基づいた値を入力とし、送信装置５１０において信号が除去された帯域については“０”を入力とする補償を行う。これにより、送信装置５１０において信号が除去された帯域における雑音成分が除去され、受信特性を改善することが可能となる。【００１０】
以上のように、通信システム５００は、送信信号の占有帯域を分割し、生成された各サブスペクトラムを周波数軸上の任意の場所に分散配置する。そのため、不連続な空き帯域等を有効利用できる。また、送信信号スペクトラムの一部の帯域を送信しないことによって、送信に要する周波数帯域幅を削減し、周波数利用効率を改善できる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】阿部  順一等、スペクトラム編集型帯域分散伝送における占有帯域幅削減方式の一検討、２０１０年電子情報通信学会ソサイエティ大会、Ｂ−３−２６、２０１０年９月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、送信装置において信号が除去された帯域に“０”を入力することによって歪補償を行うと、この帯域の雑音成分は除去されるものの、スペクトラム上ではこの帯域が欠落したスペクトラムとなる。そのため、信号を復調復号した際の誤り率が高くなるという問題がある。
上記問題に鑑み、本発明の一態様の目的は、スペクトラムの一部帯域を除去して送信された信号の伝送特性を改善できる技術を提供することにある。【００１３】
さらに、送信装置５１０において信号を除去すると、除去された成分が送信時に失われる。一方、信号を除去する代わりに、周波数領域で一部のサブスペクトラムが重畳することを許容して、周波数シフトすることにより周波数利用効率を高める方法が考えられる。この方法では、いずれのサブスペクトラムの周波数成分も除去されない。しかしながら、重畳されたサブスペクトラムについて、受信装置５２０側において、補償を行う必要があるという問題がある。【００１４】
本発明の他の態様は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、スペクトラムの一部帯域を重畳して送信された信号の重畳された帯域を受信側で補償することにある。【００１５】
さらにまた、周波数領域で一部のサブスペクトラムが重畳することを許容して、周波数シフトすることにより周波数利用効率を高める方法では、受信装置側において、重畳されたサブスペクトラムを分割する必要があるという問題がある。【００１６】
本発明のさらに他の態様は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、信号成分自体を失うことなく、重畳成分のない送信信号を復元することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の受信装置の第一態様は、送信すべき信号のスペクトラムをＮ分割し、スペクトラム編集を行うことにより占有帯域を削減して送信された信号を受信信号として受信する手段と、前記受信信号を前記送信すべき信号の帯域幅で誤り訂正および復号して第１の復号信号を生成する手段と、前記第１の復号信号から送信レプリカ信号を生成し、前記送信レプリカ信号のスペクトラムをＮ分割してＮ個のサブレプリカを生成する手段と、前記Ｎ個のサブレプリカと前記受信信号とを用いて前記送信すべき信号のスペクトラムを復元して補償受信信号を生成する手段と、前記補償受信信号を復号して第二の復号信号を生成する手段とを備える。【００１８】
本発明の受信装置の第二態様は、送信対象信号の一部の帯域の成分が送信装置によって除去されて送信された信号を受信する受信装置であって、受信した信号を直並列変換する第一直並列変換回路と、直並列変換された前記信号をフーリエ変換する第一ＦＦＴ回路と、フーリエ変換された前記信号から、所定の周波数の帯域毎に信号成分を抽出する抽出回路と、抽出された信号成分のうち、前記送信装置によって除去された帯域の信号成分に対し、所定の信号成分を用いて歪補償を行う歪補償回路と、歪補償された前記信号を逆フーリエ変換する第一ＩＦＦＴ回路と、逆フーリエ変換された信号を並直列変換する第一並直列変換回路と、並直列変換された信号を復調する第一復調回路と、復調された前記信号に対して誤り訂正復号を行う第一誤り訂正復号回路と、誤り訂正復号が行われた前記信号から送信対象信号のレプリカを生成する送信信号レプリカ生成回路と、前記送信信号レプリカを直並列変換する第二直並列変換回路と、直並列変換された前記送信信号レプリカをフーリエ変換する第二ＦＦＴ回路と、フーリエ変換された前記送信信号レプリカから、前記送信装置によって除去された前記一部の帯域の信号成分を抽出する分割回路と、受信した信号を記憶する受信バッファと、前記受信バッファに記憶された前記信号と、前記分割回路によって抽出された前記信号成分とを合成して合成信号を出力する合成回路と、前記合成信号を復調する第二復調回路と、復調された合成信号に対して誤り訂正復号を行う第二誤り訂正復号回路とを備える。【００１９】
本発明の第二態様の受信装置において、前記歪補償回路は、前記送信装置によって除去されていない帯域の信号成分をそのままとし、前記送信装置によって除去された帯域の信号成分を減衰させることによって前記歪補償を行ってもよい。【００２０】
本発明の受信装置の第三態様は、送信装置との間で無線通信を行う受信装置であって、受信信号をＮ個のサブスペクトラムに分割し、該分割された受信信号を周波数変換して前記送信装置で周波数変換される前の周波数に戻し、該分割され、周波数変換された受信信号を合成する受信フィルタ回路と、前記受信フィルタ回路からの受信信号を復調して仮復調信号を生成する第１復調回路と、前記第１復調回路からの仮復調信号を変調して再変調信号を生成する再変調回路と、前記再変調回路によって生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブスペクトラムレプリカに分割し、前記Ｎ個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれを前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路と、前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路によって変換されたＮ個に分割されたサブスペクトラムレプリカのうち、前記受信信号からＮ−１個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれの組合せを減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算回路と、前記減算回路によって抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタ回路と、前記合成フィルタ回路によって合成された補償後受信信号を復調する第２復調回路とを備える。【００２１】
また、本発明の、送信装置と受信装置とにより構成される無線通信システムの第一態様において、前記送信装置は、送信データを符号化する符号化回路と、前記符号化回路によって符号化された符号化データを変調する変調回路と、前記変調回路によって変調された変調信号を、Ｎ分割されたサブスペクトラムに変換し、前記分割されたＮ個の変調信号を周波数変換して一部のサブスペクトラムを重畳し、該一部のサブスペクトラムが重畳されたＮ個の変調信号を合成して出力する送信フィルタ回路とを備え、
前記受信装置は、受信信号をＮ個のサブスペクトラムに分割し、該分割された受信信号を周波数変換して前記送信装置で周波数変換される前の周波数に戻し、該分割され、周波数変換された受信信号を合成する受信フィルタ回路と、前記受信フィルタ回路からの受信信号を復調して仮復調信号を生成する第１復調回路と、前記第１復調回路からの仮復調信号を変調して再変調信号を生成する再変調回路と、前記再変調回路によって生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブスペクトラムレプリカに分割し、前記Ｎ個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれを前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路と、前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路によって変換されたＮ個に分割されたサブスペクトラムレプリカのうち、前記受信信号からＮ−１個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれの組合せを減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算回路と、前記減算回路によって抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタ回路と、前記合成フィルタ回路によって合成された補償後受信信号を復調する第２復調回路とを備える。【００２２】
本発明の第１態様の無線通信システムにおいて、前記送信フィルタ回路は、前記変調回路によって変調された変調信号をフーリエ変換する第１ＦＦＴ回路と、前記第１ＦＦＴ回路によってフーリエ変換された変調信号をＮ個のサブスペクトラムに分割する第１分割回路と、前記第１分割回路によって分割されたＮ個のサブスペクトラムを周波数変換して一部のサブスペクトラムを重畳する第１周波数変換回路と、前記第１周波数変換回路によって周波数変換されたＮ個のサブスペクトラムを合成する第１合成回路と、前記第１合成回路によって合成されたサブスペクトラムを逆フーリエ変換して送信信号を生成する第１ＩＦＦＴ回路とを備えてもよい。【００２３】
本発明の第１態様の無線通信システムにおいて、前記受信フィルタ回路は、受信信号をフーリエ変換する第２ＦＦＴ回路と、前記第２ＦＦＴ回路によってフーリエ変換された受信信号をＮ個のサブスペクトラムに分割する第２分割回路と、前記第２分割回路によって分割されたＮ個のサブスペクトラムを周波数変換して前記送信装置で周波数変換される前の周波数に戻す第２周波数変換回路と、前記第２周波数変換回路によって周波数変換されたＮ個のサブスペクトラムを合成する第２合成回路と、前記第２合成回路によって合成された受信信号を逆フーリエ変換する第２ＩＦＦＴ回路とを備えてもよい。【００２４】
本発明の第１態様の無線通信システムにおいて、前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路は、前記再変調回路によって生成された再変調信号をフーリエ変換する第３ＦＦＴ回路と、前記第３ＦＦＴ回路によってフーリエ変換された再変調信号を、前記送信装置で重畳された前記一部のサブスペクトラムと同じ周波数帯域のＮ個のサブスペクトラムレプリカに分割する第２分割回路と、前記第２分割回路によって分割されたＮ個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれを、前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換する第３周波数変換回路と、前記第３周波数変換回路によって同じ周波数に変換された前記Ｎ個のサブスペクトラムレプリカを逆フーリエ変換して出力する第３ＩＦＦＴ回路とを備えてもよい。【００２５】
本発明の第１態様の無線通信システムにおいて、前記合成フィルタ回路は、前記逆拡散処理回路によって逆拡散処理されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換する第４周波数変換回路と、前記第４周波数変換回路によって周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する第３合成回路と前記第３合成回路によって合成された補償後受信信号を逆フーリエ変換する第三ＩＦＦＴ回路とを備えてもよい。【００２６】
また、本発明の送信装置の第一態様は、受信装置との間で無線通信を行う送信装置であって、送信データを符号化する符号化回路と、前記符号化回路によって符号化された符号化データを変調する変調回路と、前記変調回路によって変調された変調信号を、Ｎ分割されたサブスペクトラムに変換し、前記分割されたＮ個の変調信号を周波数変換して一部のサブスペクトラムを重畳し、該一部のサブスペクトラムが重畳されたＮ個の変調信号を合成して出力する送信フィルタ回路とを備える。【００２７】
また、本発明の受信装置の第四態様は、送信装置との間で無線通信を行う受信装置であって、受信信号に対して、前記変調信号の周波数帯域であって、前記Ｎ個に分割されたサブスペクトラムの中で最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの周波数帯域以外の周波数帯域に０を挿入し、該０を挿入された受信信号を出力する受信フィルタ回路と、前記受信フィルタ回路からの受信信号を復調して仮復調信号を出力する第１復調回路と、前記第１復調回路からの仮復調信号を変調して再変調信号を生成する再変調回路と、前記再変調回路によって生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブ再変調信号に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路と、前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路によってＮ個に分割されたサブ再変調信号のうち、最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号以外を、前記最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号と同じ帯域幅に拡散する第２拡散回路と、前記受信信号からＮ−１個のサブ再変調信号のそれぞれの組合せを減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算回路と、前記減算回路によって抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号のうち、前記送信装置側で拡散処理されたものに対して、逆拡散処理をする逆拡散処理回路と、前記逆拡散処理回路によって逆拡散処理されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタ回路と、前記合成フィルタ回路によって合成された補償後受信信号を復調する第２復調回路とを備える。【００２８】
さらに、本発明の、送信装置と受信装置とにより構成される無線通信システムの第二態様において、前記送信装置は、送信データを符号化する符号化回路と、前記符号化回路によって符号化された符号化データを変調する変調回路と、前記変調回路によって変調された変調信号を、Ｎ個に分割されたサブスペクトラムに変換して出力する送信フィルタ回路と、前記送信フィルタ回路によってＮ個に分割されたサブスペクトラムのうち、最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラム以外のＮ−１個のサブスペクトラムを、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの帯域幅以下の範囲で拡散する第１拡散回路と、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムと、前記第１拡散回路によって拡散された前記Ｎ−１個のサブスペクトラムとを合成して送信信号を生成する第１合成回路とを備え、
前記受信装置は、受信信号に対して、前記変調信号の周波数帯域であって、前記Ｎ個に分割されたサブスペクトラムの中で最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの周波数帯域以外の周波数帯域に０を挿入し、該０を挿入された受信信号を出力する受信フィルタ回路と、前記受信フィルタ回路からの受信信号を復調して仮復調信号を出力する第１復調回路と、前記第１復調回路からの仮復調信号を変調して再変調信号を生成する再変調回路と、前記再変調回路によって生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブ再変調信号に変換して出力するサブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路と、前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路によってＮ個に分割されたサブ再変調信号のうち、最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号以外を、前記最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号と同じ帯域幅に拡散する第２拡散回路と、前記受信信号からＮ−１個のサブ再変調信号のそれぞれの組合せを減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出する減算回路と、前記減算回路によって抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号のうち、前記送信装置側で拡散処理されたものに対して、逆拡散処理をする逆拡散処理回路と、前記逆拡散処理回路によって逆拡散処理されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する合成フィルタ回路と、前記合成フィルタ回路によって合成された補償後受信信号を復調する第２復調回路とを備える。【００２９】
本発明の第二態様の無線通信システムにおいて、前記送信フィルタ回路は、前記変調回路によって変調された変調信号をフーリエ変換する第１ＦＦＴ回路と、前記第１ＦＦＴ回路によってフーリエ変換された変調信号をＮ個のサブスペクトラムに分割する第１分割回路と、前記第１分割回路によって分割されたＮ個のサブスペクトラムのそれぞれを、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムと同一の周波数に変換する第１周波数変換回路と、前記第１周波数変換回路によって同一の周波数に変換された前記Ｎ個のサブスペクトラムを逆フーリエ変換して出力する第１ＩＦＦＴ回路とを備えてもよい。【００３０】
本発明の第二態様の無線通信システムにおいて、前記受信フィルタ回路は、受信信号をフーリエ変換する第２ＦＦＴ回路と、前記フーリエ変換された受信信号に対して、前記変調信号の周波数帯域であって、前記第１分割回路で分割されたサブスペクトラムの中で最も周波数帯域幅の大きいものの周波数帯域以外の周波数帯域に０を挿入するヌル挿入回路と、前記０を挿入された前記受信信号を逆フーリエ変換する第２ＩＦＦＴ回路と備えてもよい。【００３１】
本発明の第二態様の無線通信システムにおいて、前記サブスペクトラムレプリカ生成フィルタ回路は、前記再変調回路によって生成された再変調信号をフーリエ変換する第３ＦＦＴ回路と、前記第３ＦＦＴ回路によってフーリエ変換された再変調信号を前記送信装置での周波数変換と同じ周波数帯域のＮ個のサブ再変調信号に分割する第２分割回路と、前記第２分割回路によって分割されたＮ個のサブ再変調信号のそれぞれを、前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換する第３周波数変換回路と、前記第３周波数変換回路によって同じ周波数に変換された前記Ｎ個のサブ再変調信号を逆フーリエ変換して出力する第３ＩＦＦＴ回路とを備えてもよい。【００３２】
本発明の第二態様の無線通信システムにおいて、前記合成フィルタ回路は、前記逆拡散処理回路によって逆拡散処理された補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換する第３周波数変換回路と、前記第３周波数変換回路によって周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成する第２合成回路とを備えてもよい。【００３３】
また、本発明の送信装置の第二態様は、受信装置との間で無線通信を行う送信装置であって、送信データを符号化する符号化回路と、前記符号化回路によって符号化された符号化データを変調する変調回路と、前記変調回路によって変調された変調信号を、Ｎ個に分割されたサブスペクトラムに変換して出力する送信フィルタ回路と、前記送信フィルタ回路によってＮ個に分割されたサブスペクトラムのうち、最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラム以外のＮ−１個のサブスペクトラムを、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの帯域幅以下の範囲で拡散する第１拡散回路と、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムと、前記第１拡散回路によって拡散された前記Ｎ−１個のサブスペクトラムとを合成して送信信号を生成する第１合成回路とを備える。【００３４】
さらに、本発明の受信方法は、送信対象信号の一部の帯域の成分が送信装置によって除去されて送信された信号を受信する受信方法であって、受信した信号を直並列変換する第一直並列変換ステップと、直並列変換された前記信号をフーリエ変換する第一ＦＦＴステップと、フーリエ変換された前記信号から、所定の周波数の帯域毎に信号成分を抽出する抽出ステップと、抽出された信号成分のうち、前記送信装置によって除去された帯域の信号成分に対し、所定の信号成分を用いて歪補償を行う歪補償ステップと、歪補償された前記信号を逆フーリエ変換する第一ＩＦＦＴステップと、逆フーリエ変換された信号を並直列変換する第一並直列変換ステップと、並直列変換された信号を復調する第一復調ステップと、復調された前記信号に対して誤り訂正復号を行う第一誤り訂正復号ステップと、誤り訂正復号が行われた前記信号から送信対象信号のレプリカを生成する送信信号レプリカ生成ステップと、前記送信信号レプリカを直並列変換する第二直並列変換ステップと、直並列変換された前記送信信号レプリカをフーリエ変換する第二ＦＦＴステップと、フーリエ変換された前記送信信号レプリカから、前記送信装置によって除去された前記一部の帯域の信号成分を抽出する分割ステップと、受信した信号を記憶する受信バッファステップと、前記受信バッファステップにおいて記憶された前記信号と、前記分割ステップによって抽出された前記信号成分とを合成して合成信号を出力する合成ステップと、前記合成信号を復調する第二復調ステップと、復調された合成信号に対して誤り訂正復号を行う第二誤り訂正復号ステップとを有する。【００３５】
また、本発明の無線通信方法の第１態様は、送信装置と受信装置とで行われる無線通信方法であって、前記送信装置は、送信データを符号化するステップと、前記符号化された符号化データを変調するステップと、前記変調された変調信号を、Ｎ分割されたサブスペクトラムに変換し、前記分割されたＮ個の変調信号を周波数変換して一部のサブスペクトラムを重畳し、該一部のサブスペクトラムが重畳されたＮ個の変調信号を合成して出力するステップとを含み、前記受信装置は、受信信号をＮ個のサブスペクトラムに分割し、該分割された受信信号を周波数変換して前記送信装置で周波数変換される前の周波数に戻し、該分割され、周波数変換された受信信号を合成するステップと、前記合成された受信信号を復調して仮復調信号を生成するステップと、前記仮復調信号を変調して再変調信号を生成するステップと、前記生成された再変調信号を、Ｎ個に分割されたサブスペクトラムレプリカに分割し、前記Ｎ個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれを前記送信装置での周波数変換と同じ周波数に変換して出力するステップと、前記変換されたＮ個に分割されたサブスペクトラムレプリカのうち、前記受信信号からＮ−１個のサブスペクトラムレプリカのそれぞれの組合せを減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出するステップと、前記抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成するステップと、前記合成された補償後受信信号を復調するステップとを含む。【００３６】
また、本発明の無線通信方法の第二態様は、送信装置と受信装置とで行われる無線通信方法であって、前記送信装置は、送信データを符号化するステップと、前記符号化された符号化データを変調するステップと、前記変調された変調信号を、Ｎ個に分割されたサブスペクトラムに変換して出力するステップと、前記Ｎ個に分割されたサブスペクトラムのうち、最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラム以外のＮ−１個のサブスペクトラムを、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの帯域幅以下の範囲で拡散するステップと、前記最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムと、前記拡散された前記Ｎ−１個のサブスペクトラムとを合成して送信信号を生成するステップとを含み、前記受信装置は、受信信号に対して、前記変調信号の周波数帯域であって、前記Ｎ個に分割されたサブスペクトラムの中で最も周波数帯域幅の大きいサブスペクトラムの周波数帯域以外の周波数帯域に０を挿入し、該０を挿入された受信信号を出力するステップと、前記０を挿入された受信信号を復調して仮復調信号を出力するステップと、前記仮復調信号を変調して再変調信号を生成するステップと、前記生成された再変調信号を、Ｎ分割されたサブ再変調信号に変換して出力するステップと、前記Ｎ分割されたサブ再変調信号のうち、最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号以外を、前記最も周波数帯域幅の大きいサブ再変調信号と同じ帯域幅に拡散するステップと、前記受信信号からＮ−１個のサブ再変調信号のそれぞれの組合せを減算することによりＮ個の補償後サブ受信信号を抽出するステップと、前記抽出されたＮ個の補償後サブ受信信号のうち、前記送信装置側で拡散処理されたものに対して、逆拡散処理をするステップと、前記逆拡散処理されたＮ個の補償後サブ受信信号を、前記送信装置側で周波数変換する前の各変調信号の周波数に変換し、該周波数変換されたＮ個の補償後サブ受信信号を合成して補償後受信信号を生成するステップと、前記合成された補償後受信信号を復調するステップとを含む。
【発明の効果】
【００３７】
本発明の一態様によれば、スペクトラムの一部帯域を除去して送信された信号の伝送特性を改善することが可能となる。【００３８】
本発明の他の態様によれば、スペクトラムの一部帯域を重畳して送信された信号の重畳された帯域を受信側で補償することができる。【００３９】
本発明のさらに他の態様によれば、信号成分自体を失うことなく、重畳成分のない送信信号を復元することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の一実施形態による通信システムの構成を示す構成図である。
【図２】本発明による送信装置の第一実施形態を示すブロック図である。
【図３】第一実施形態による送信装置の処理を示す波形図である。
【図４】本発明による受信装置の第一実施形態を示すブロック図である。
【図５Ａ】第一実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図５Ｂ】第一実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図５Ｃ】第一実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図５Ｄ】第一実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図５Ｅ】第一実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図５Ｆ】第一実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図６】本発明による受信装置の第二実施形態を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態の通信システムの評価結果を示すグラフである。
【図８】本発明による送信装置の第二実施形態を示すブロック図である。
【図９Ａ】第二実施形態による送信装置の処理を示す波形図である。
【図９Ｂ】第二実施形態による送信装置の処理を示す波形図である。
【図９Ｃ】第二実施形態による送信装置の処理を示す波形図である。
【図１０】本発明による受信装置の第三実施形態を示すブロック図である。
【図１１Ａ】第三実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１１Ｂ】第三実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１１Ｃ】第三実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１１Ｄ】第三実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１１Ｅ】第三実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１１Ｆ】第三実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１１Ｇ】第三実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１１Ｈ】第三実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１２】本発明による送信装置の第三実施形態を示すブロック図である。
【図１３Ａ】第三実施形態による送信装置の処理を示す波形図である。
【図１３Ｂ】第三実施形態による送信装置の処理を示す波形図である。
【図１３Ｃ】第三実施形態による送信装置の処理を示す波形図である。
【図１３Ｄ】第三実施形態による送信装置の処理を示す波形図である。
【図１４】受信装置の第四実施形態を示すブロック図である。
【図１５Ａ】第四実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１５Ｂ】第四実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１５Ｃ】第四実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１５Ｄ】第四実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１５Ｅ】第四実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１５Ｆ】第四実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１５Ｇ】第四実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１５Ｈ】第四実施形態による受信装置の処理を示す波形図である。
【図１６】関連する技術による通信システムを示すブロック図である。
【図１７】関連する技術による送信装置および受信装置の処理を示す波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
まず、通信システム１０について説明する。なお、説明を簡単にするために、通信システムが周波数軸上に散在する空き帯域を利用せず、連続した空き帯域のみで信号を送信する場合について説明する。すなわち、以下の説明では、送信装置及び受信装置において周波数シフタを省略する。
図１は、通信システム１０の構成の概略を表すシステム構成図である。通信システム１０は、送信装置１００と受信装置２００とを備える。送信装置１００と受信装置２００とは、有線通信又は無線通信でデータを送受信する。
【００４２】
まず、送信装置１００の構成について説明する。図２は、第一実施形態による送信装置１００ａの機能構成を表す機能ブロック図である。送信装置１００ａは、誤り訂正符号化回路１０１、変調回路１０２、送信フィルタバンク１０３、Ｄ／Ａ変換器１０４、制御回路１０５を備える。送信フィルタバンク１０３は、直並列変換回路１１１、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）回路１１２、分割回路１１３、Ｎ個（Ｎは１以上の整数）のスイッチ１１４−１〜１１４−Ｎ、加算回路１１６、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：高速逆フーリエ変換）回路１１７、並直列変換回路１１８を備える。
【００４３】
図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、送信装置１００ａが送信信号スペクトラムをＮ分割（Ｎ＝２）する際の処理の概略を示す図である。次に、図２、図３（Ａ）、図３（Ｂ）を用いて、送信装置１００ａの各構成と信号の流れについて説明する。  誤り訂正符号化回路１０１は、送信の対象となるデータ（以下、「送信データ」という。）のビット列に対して誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化ビットを生成する。誤り訂正符号化の具体例としては、ＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）やターボ符号等がある。
【００４４】
変調回路１０２は、誤り訂正符号化ビットに対して変調処理（マッピング処理）を行うことによって複数の変調シンボルを生成する。各変調シンボルは、図３（Ａ）に示すように波形整形された変調信号として生成される。具体的には、変調回路１０２は、例えばＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、８ＰＳＫ（Octuple Phase Shift Keying）等の変調方式によって変調処理を行う。変調回路１０２は、生成した変調信号を送信フィルタバンク１０３へ出力する。
【００４５】
Ｄ／Ａ変換器１０４は、送信フィルタバンク１０３からの出力信号をアナログ信号（以下、「送信信号」という。）に変換する。Ｄ／Ａ変換器１０４によって変換された送信信号は送信路に送出される。
制御回路１０５は、送信フィルタバンク１０３を制御し、所定の基準にしたがってスペクトラムの一部が除去された信号を生成させる。
【００４６】
次に、送信フィルタバンク１０３の構成について説明する。直並列変換回路１１１は、入力された変調信号を直並列変換する。ＦＦＴ回路１１２は、直並列変換された変調信号に対して高速フーリエ変換を行い、変調信号を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。分割回路１１３は、周波数領域に変換された変調信号を周波数の帯域に応じて分割し、それぞれ帯域が異なるＮ個のサブスペクトラムを生成する。具体的には、分割回路１１３は、図３（Ａ）の破線１３１及び１３２で示されるような、信号帯域をＮ個（図３（Ａ）の場合はＮ＝２）に分割する所定の係数を変調信号に乗算する。この乗算によって、図３（Ｂ）に示されるように変調信号がＮ個（Ｎ＝２）のサブスペクトラムに分割される。
【００４７】
スイッチ１１４−１〜１１４−Ｎは、分割回路１１３によって分割されたＮ個のサブスペクトラムのデータ線毎に設けられる。例えば、分割回路１１３によって分割されたＮ個のサブスペクトラムのうち、１個目のサブスペクトラム（サブスペクトラム１）が伝送されるデータ線には、スイッチ１１４−１が設けられる。また、分割回路１１３によって分割されたＮ個のサブスペクトラムのうち、ｎ個目（ｎは１〜Ｎの整数）のサブスペクトラム（サブスペクトラムｎ）が伝送されるデータ線には、スイッチ１１４−ｎが設けられる。スイッチ１１４−１〜１１４−Ｎの一端は分割回路１１３に接続され、他端は加算回路１１６に接続される。
【００４８】
スイッチ１１４−１〜１１４−Ｎは、制御回路１０５の制御に応じて開閉する。制御回路１０５によって削除する帯域と判断された帯域（以下、「遮断帯域」という。）に対応するスイッチ１１４−１〜１１４−Ｎは、制御回路１０５の制御に応じて開いた状態となる（開動作）。一方、制御回路１０５によって削除しないと判断された帯域（以下、「通過帯域」という。）に対応するスイッチ１１４−１〜１１４−Ｎは、制御回路１０５の制御に応じて閉じた状態となる（閉動作）。
【００４９】
加算回路１１６は、Ｎ個のスイッチ１１４−１〜１１４−Ｎの出力を足し合わせる。
ＩＦＦＴ回路１１７は、高速逆フーリエ変換を行い、加算回路１１６によって足し合わされた信号を、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。並直列変換回路１１８は、ＩＦＦＴ回路１１７から出力される時間領域の信号を並直列変換し、変換後の信号をＤ／Ａ変換器１０４に出力する。
【００５０】
このように構成された送信装置１００ａでは、遮断帯域に位置するサブスペクトラムは、スイッチ１１４−１〜１１４−Ｎの開動作によって、加算回路１１６に入力されず除去される。そのため、遮断帯域には信号成分が無いことになる。このような動作によって、送信装置１００ａは、スペクトラムの一部が除去された状態の信号を生成する。
【００５１】
次に、受信装置２００の構成について説明する。受信装置２００の構成は、第一実施形態の構成と第二実施形態の構成とで異なる。以下、それぞれの構成について順に説明する。
図４は、受信装置２００の第一実施形態（受信装置２００ａ）の構成を表す機能ブロック図である。図５Ａ〜図５Ｆは、受信装置２００ａにおいて用いられる信号を表す図である。受信装置２００ａは、Ａ／Ｄ変換回路２０１、第一直並列変換回路２０２、第一ＦＦＴ回路２０３、伝送路推定回路２０３１、等化回路２０３２、抽出回路２０４、歪補償回路２０５、第一ＩＦＦＴ回路２０６、第一並直列変換回路２０７、第一復調回路２０８、第一誤り訂正復号回路２０９、送信信号レプリカ生成回路２１０、第二直並列変換回路２１１、第二ＦＦＴ回路２１２、分割回路２１３、受信バッファ２１４、合成回路２１５、第二ＩＦＦＴ回路２１６、第二並直列変換回路２１７、第二復調回路２１８、第二誤り訂正復号回路２１９、硬判定回路２２０を備える。
【００５２】
Ａ／Ｄ変換器２０１は、受信装置２００ａのアンテナによって受信された信号（受信信号）をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器２０１は、変換後の受信信号を第一直並列変換回路２０２に対し出力する。図５Ａは、受信信号Ｓ１を表す図である。
第一直並列変換回路２０２は、受信信号を直並列変換する。
【００５３】
第一ＦＦＴ回路２０３は、直並列変換された受信信号に対して高速フーリエ変換を行い、受信信号を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。
伝送路推定回路２０３１は、受信信号に基づいて、送信装置１００ａから受信装置までの間の伝送路の状態を表す伝送路係数を推定する。
等化回路２０３２は、伝送路推定回路２０３１によって推定された伝送路係数を用いて、振幅位相歪みを除去する。たとえば、等化回路２０３２は、伝送路係数の逆数を乗算（ゼロフォーシング）することによって振幅位相歪みを除去しても良い。
抽出回路２０４は、周波数領域に変換された受信信号に対し所定の係数を乗算し、Ｎ個のサブスペクトラムを抽出する。抽出回路２０４が用いる所定の係数は、送信装置１００ａの分割回路１１３が変調信号を分割する際に用いる所定の係数と同じである。
【００５４】
歪補償回路２０５は、抽出されたＮ個のサブスペクトラムに対して歪補償処理を行う。図５Ｂは、歪補償処理によって生成される信号を表す。歪補償処理とは、送信装置１００ａにおいて信号が除去された帯域（遮断帯域）に対して、電力が“０”である信号（ヌル信号）を用いて補償を行う処理である。図５Ｂでは、直並列変換された受信信号（Ｓ１）に対し、新たに電力が“０”である信号Ｓ２が足しあわされている。この信号Ｓ２の帯域が、遮断帯域である。歪補償処理により、遮断帯域における雑音成分が除去され、受信特性を改善することが可能となる。そして、歪補償回路２０５は、歪補償処理後の全てのサブスペクトラムを足し合わせ、合成された変調信号を生成する。
【００５５】
第一ＩＦＦＴ回路２０６は、合成された変調信号に対して高速逆フーリエ変換を行い、変調信号を周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。第一並直列変換回路２０７は、時間領域の信号に変換された変調信号を並直列変換する。第一復調回路２０８は、第一並直列変換回路２０７から出力された変調信号を復調しビット列に変換（硬判定）、もしくは尤度を算出（軟判定）する。
第一誤り訂正復号回路２０９は、第一復調回路２０８によって復元されたビット列に対し誤り訂正復号処理を行う。すなわち、送信装置１００ａにおいてスペクトラムの一部が除去されたところ、第一誤り訂正復号回路２０９の誤り訂正復号処理によって、失われた信号成分が欠落していても、ある誤り率で送信データを復元することができる。第一誤り訂正復号回路２０９は、誤り訂正復号処理の結果を、送信信号レプリカ生成回路２１０に対して出力する。
【００５６】
図５Ｃは、送信信号レプリカ生成回路２１０によって生成される信号を表す図である。
送信信号レプリカ生成回路２１０は、第一誤り訂正復号回路２０９の出力に基づいて、送信信号のレプリカ（以下、「送信信号レプリカ」という。）を生成する。ただし、送信信号レプリカは、実際に送信装置１００ａによって送信される送信信号そのもののレプリカではない。送信信号レプリカは、送信装置１００ａにおいてスイッチ１１４−１〜１１４−Ｎがいずれも閉動作となった場合に生成される送信信号（以下、「全帯域送信信号」という。）のレプリカである。すなわち、送信信号レプリカ生成回路２１０は、遮断帯域が存在しない場合の送信信号（全帯域送信信号）のレプリカを送信信号レプリカとして生成する。図５ＣのＳ３は送信信号レプリカを表す。図５Ａ〜図５Ｃを比較すると明らかなように、送信信号レプリカＳ３が占める周波数の帯域は、受信信号Ｓ１の周波数の帯域と、歪補償処理によってヌル信号Ｓ２が足し合わされた周波数の帯域とを足した帯域となる。
【００５７】
具体的には、第一誤り訂正復号回路２０９が硬判定型の場合は、送信信号レプリカ生成回路２１０は、送信装置１００ａの誤り訂正符号化回路１０１及び変調回路１０２と同一の構成を備え、送信信号レプリカを生成する。一方、第一誤り訂正復号回路２０９が軟判定型の場合は、第一誤り訂正復号回路２０９から送信信号レプリカ信号生成回路２１０に対して尤度が出力される。そのため、この場合、送信信号レプリカ生成回路２１０は、尤度に基づいて送信信号レプリカ（ソフトレプリカ）を生成する。例えば、変調方式がＱＰＳＫの場合、ソフトレプリカ信号は以下の式（１）で求めることができる。
R =(1/2)1/2{tan(λ Ich /2)+j tanh(λ Qch /2)}   ・・・（１）
ここで、Ｒはソフトレプリカ信号、λＩｃｈはＩ軸信号の尤度、λＱｃｈはＱ軸信号の尤度を表す。
【００５８】
第二直並列変換回路２１１は、送信信号レプリカ生成回路２１０によって生成された送信信号レプリカを直並列変換する。第二ＦＦＴ回路２１２は、直並列変換された送信信号レプリカに対して高速フーリエ変換を行い、送信信号レプリカを時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。
分割回路２１３は、周波数領域に変換された送信信号レプリカから、遮断帯域のみから構成される信号を取り出す。図５Ｄは、分割回路２１３の処理の概略を表す図である。図５Ｅは、分割回路２１３によって出力される信号を表す図である。図５ＤのＳ４は、送信信号レプリカのうち、送信装置１００ａにおける通過帯域に位置する信号を表す。図５ＤのＳ５は、送信信号レプリカのうち、送信装置１００ａにおける遮断帯域に位置する信号を表す。分割回路２１３は、図５Ｅに示されるように、送信信号レプリカのうち送信装置１００ａにおける遮断帯域に位置する信号Ｓ５を出力する。
【００５９】
以下、分割回路２１３の処理の具体例について説明する。まず、分割回路２１３は、送信信号レプリカをＮ個のサブスペクトラムに分割する。次に、分割回路２１３は、送信装置１００ａにおいて開動作となっていたスイッチ１１４−１〜１１４−Ｎに対応する帯域のサブスペクトラムを取り出す。そして、分割回路２１３は、取り出された各サブスペクトラムを足し合わせて、送信装置１００ａにおいて遮断された帯域のレプリカ信号（以下、「サブスペクトラムレプリカ」という。）を生成する。図５Ｄ〜図５Ｆに示される信号Ｓ５は、サブスペクトラムレプリカに相当する。
【００６０】
分割回路２１３のより具体的な処理の例を説明する。まず、分割回路２１３は、送信装置１００ａの分割回路１１３と同様の処理によって、レプリカ信号をＮ個のサブスペクトラムに分割する。分割回路２１３は、Ｎ個のスイッチを備えており、送信装置１００ａのスイッチ１１４−１〜１１４−Ｎの開動作及び閉動作を反転させた動作でスイッチを制御する。すなわち、送信装置１００ａにおいて開動作であったスイッチは分割回路２１３において閉動作となり、送信装置１００ａにおいて閉動作であったスイッチは分割回路２１３において開動作となる。分割回路２１３は、このように制御されたスイッチの出力を足し合わせることによって、サブスペクトラムレプリカを生成する。
【００６１】
受信バッファ２１４は、等化回路２０３２の出力を所定の時間の間バッファリングする。所定の時間とは、等化回路２０３２から同じタイミングで出力された受信信号が、抽出回路２０４、歪補償回路２０５、第一ＩＦＦＴ回路２０６、第一並直列変換回路２０７、第一復調回路２０８、第一誤り訂正復号回路２０９、送信信号レプリカ生成回路２１０、第二直並列変換回路２１１、第二ＦＦＴ回路２１２、分割回路２１３によって処理され、分割回路２１３からサブスペクトラムレプリカが出力されるまでの時間である。
【００６２】
図５Ｆは、合成回路２１５によって生成される信号を表す図である。合成回路２１５は、受信バッファ２１４から出力される受信信号Ｓ１と、分割回路２１３から出力されるサブスペクトラムレプリカＳ５とを合成し、合成信号を生成する。このとき、受信信号に合成されるサブスペクトラムレプリカは、この受信信号から生成されたサブスペクトラムレプリカである。
【００６３】
第二ＩＦＦＴ回路２１６は、合成信号に対して高速逆フーリエ変換を行い、合成信号を周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。第二並直列変換回路２１７は、時間領域の信号に変換された合成信号を並直列変換する。第二復調回路２１８は、並直列変換回路２１７から出力された合成信号を復調しビット列を復元する。
第二誤り訂正復号回路２１９は、第二復調回路２１８によって復元されたビット列に対し誤り訂正復号処理を行う。第二誤り訂正復号回路２１９は、誤り訂正復号処理の結果を、硬判定回路２２０に対して出力する。硬判定回路２２０は、第二誤り訂正復号回路２１９の出力に基づいて硬判定処理を行い、送信データを復元する。なお、第二誤り訂正復号回路２１９が硬判定型の場合は、硬判定回路２２０は不要である。
【００６４】
このように構成された第一実施形態による受信装置２００ａでは、第一誤り訂正復号回路２０９の誤り訂正復号処理によって、一部の信号成分が欠落している受信信号から、欠落部分の信号成分も含めてある誤り率で送信データの復元がなされる。復元後の送信データに基づいてサブスペクトラムレプリカを生成し、受信信号とサブスペクトラムレプリカとが合成されることによって、受信信号のスペクトラムに比べて全帯域送信信号のスペクトラムにより近いスペクトラムに等化される。この合成信号を用いた復号が行われるため、誤り率を改善することが可能となる。
【００６５】
図６は、受信装置２００の第二実施形態（受信装置２００ｂ）の構成を表す機能ブロック図である。第二実施形態による受信装置２００ｂは、第一実施形態による受信装置２００ａにおけるレプリカ生成工程（すなわち、送信装置１００ａにおいて除去されたスペクトラムを再生する工程）をＭ（Ｍは２以上の整数）回繰り返す。この繰り返し処理によって、遮断帯域におけるスペクトラムの再生をより高精度に実現する。
【００６６】
受信装置２００ｂは、Ｍ個のフィードバックブロック２３０−１〜２３０−Ｍを備える。フィードバックブロック２３０−ｍ（ｍ＝１，・・・，Ｍ）は、送信信号レプリカ生成回路２１０−ｍ、第二直並列変換回路２１１−ｍ、第二ＦＦＴ回路２１２−ｍ、分割回路２１３−ｍ、受信バッファ２１４−ｍ、合成回路２１５−ｍ、第二ＩＦＦＴ回路２１６−ｍ、第二並直列変換回路２１７−ｍ、第二復調回路２１８−ｍ、第二誤り訂正復号回路２１９−ｍを備える。
【００６７】
第二実施形態による受信装置２００ｂの各構成のうち、第一実施形態による受信装置２００ａと同じ構成については、同じ名称及び同じ符号を付して表し、その説明を省略する。
図６から明らかなように、受信装置２００ｂでは、各フィードバックブロック２３０−ｍの第二誤り訂正復号回路２１９−ｍの出力が、次段のフィードバックブロック２３０−ｍ＋１の送信信号レプリカ生成回路２１０−ｍ＋１の入力となる。また、各フィードバックブロック２３０−ｍの受信バッファ２１４−ｍから出力される受信信号が、次段のフィードバックブロック２３０−ｍ＋１の受信バッファ２１４−ｍ＋１への入力となる。そして、最後の段（Ｍ番目）のフィードバックブロック２３０−Ｍの出力が硬判定回路２２０に入力され、送信データが復元される。
【００６８】
このように構成された第二実施形態による受信装置２００ｂでは、送信装置１００ａにおいて除去されたスペクトラムの再生を、誤り訂正機能に基づいて繰り返し行う。この繰り返しによって、全帯域送信信号のスペクトラムにより近いスペクトラムを用いた復号化を行うことが可能となる。
【００６９】
［評価］
図７は、通信システム１０が奏する効果の評価結果を表すグラフである。送信装置１００ａにおいてスペクトラムの１／８を削除して送信し、受信側で関連技術による受信装置（例えば受信装置５２０）と、本発明の受信装置２００とでそれぞれ歪補償を行った。図７は、このような歪補償処理における、ＳＮＲ−ＢＬＥＲ（Block Error Rate：1ブロックは54Byte）特性を表す。計算機シミュレーションに用いたパラメータについては、送信側における変調方式としては、ＱＰＳＫを使用し、符号化率は３／４である。また、受信装置２００におけるレプリカに基づいた歪補償は１回のみ行っている。すなわち、図７は第一実施形態の受信装置２００ａによる処理の結果を表す。ＢＬＥＲが１０の−３乗のときのＳＮＲを比較すると、矢印で示すように、受信装置２００では関連技術による受信装置に比べて約２．１ｄＢの効果があることがわかる。
【００７０】
スイッチ１１４−１〜１１４−Ｎは、遮断帯域に位置するサブスペクトラムを除去できる構成であれば、上述した構成以外の構成を有しても良い。
送信装置１００ａは、図１６に示した送信装置５００と同様に、Ｎ個の周波数シフタ６０７−１〜６０７−Ｎを備えるように構成されても良い。この場合、スイッチ１１４−１〜１１４−Ｎの他端は、それぞれのスイッチ１１４−１〜１１４−Ｎに対応した周波数シフタ６０７−１〜６０７−Ｎに接続される。
【００７１】
周波数シフタ６０７−１〜６０７−Ｎは、スイッチ１１４−１〜１１４−Ｎを介して入力されたサブスペクトラムを、予め自身に対応付けられた周波数軸上の所定の帯域に配置する。具体的には、サブスペクトラムを配置する先の帯域が遮断帯域に該当する周波数シフタには、その上流にあるスイッチ１１４−１〜１１４−Ｎが開動作となるためサブスペクトラムが入力されない。一方、サブスペクトラムを配置する先の帯域が通過帯域に該当する周波数シフタには、その上流にあるスイッチ１１４−１〜１１４−Ｎが閉動作となるためサブスペクトラムが入力される。このように通過帯域に対応する周波数シフタは、周波数軸上の所定の帯域にサブスペクトラムを配置し、加算回路１１６へ出力する。
上記実施形態の受信装置は、このような送信装置から送信される送信信号にも適応することができる。
【００７２】
本発明の以下の実施形態は、送信信号のスペクトラムの一部を削除して伝送する通信方式において、受信側での歪補償に関する。
【００７３】
上述した第一または第二実施形態の受信装置を用いた無線通信システムでは、周波数利用効率を高めるために、送信信号のスペクトラムの一部を削除して送信するとともに、受信装置は、送信側で削除された帯域に相当する信号成分に０を挿入することによって歪補償を行って送信信号の復元を行っていた。この方法によると、周波数利用効率は高まるものの、送信側で帯域を除去するため、その帯域の信号成分が失われるという問題があった。
【００７４】
以下に説明する本発明の実施形態では、送信装置においてスペクトラムを分割したＮ個のサブスペクトラムを生成し、一部のサブスペクトラムを同一の周波数に重畳するように周波数変換して送信する。これによって、重畳されている周波数帯域幅に相当する分の周波数利用効率が増加するとともに、信号成分自体は失われない。
【００７５】
一方、受信装置においては、重畳したサブスペクトラムを分割するために、受信信号からサブスペクトラムのレプリカを生成して、受信信号から除去する。これによって、各サブスペクトラムを補償しつつ再生し、周波数を元に戻して合成することで、元の信号を復元する。
【００７６】
具体的なサブスペクトラムのレプリカの生成方法の特徴は、送信装置での分割処理での各サブスペクトラムと同じ周波数帯域幅で、かつ、サブスペクトラムの周波数変更を行った後の周波数で受信信号を分割して、各サブスペクトラム（重畳成分あり）を抽出し、これらを元の周波数に戻して合成することによって生成した信号で仮復調する。仮復調して得られた信号を再変調し、送信装置と同様に分割、周波数変更をすることで、それぞれのサブスペクトラムのレプリカが得られる。これらのレプリカをＮ−１個ずつ組み合わせて受信信号から減算することによって、重畳成分のないサブスペクトラムＮ個が得られる。これらを元の周波数に戻して合成することにより、重畳成分のない送信信号を得ることができる。
【００７７】
なお、本実施形態では、サブスペクトラムの重畳においてスペクトラム拡散などの追加処理を行う必要がなく、回路構成が単純であるという効果も得られる。
【００７８】
以下、本実施形態を、図面を参照して説明する。なお、説明を簡単にするために、周波数軸上に散在する空き帯域を利用せず、連続した空き帯域のみで信号を送信する場合について説明する。
【００７９】
図８は、送信装置１００ｂの第二実施形態の機能構成を示すブロック図である。送信装置１００ｂは、第１符号化回路２１００、第１変調回路２１０１、送信フィルタバンク２１０２、及びＤ／Ａ変換器２１０３を備える。送信フィルタバンク２１０２は、第１直並列変換回路２１０６、第１ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）回路２１０７、第１分割回路２１０８、第１周波数変換回路２１０９〜２１０９−Ｎ、第１合成回路２１１０、第１ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：高速逆フーリエ変換）回路２１１１、第１並直列変換回路２１１２を備える。
【００８０】
次に、送信装置１００ｂの動作について説明する。
図９Ａ〜図９Ｃは、第二実施形態による送信装置１００ｂが送信信号スペクトラムをＮ分割（Ｎ＝２）する際の処理を示す概念図である。第１符号化回路２１００、第１変調回路２１０１は、送信対象のデータについて誤り訂正符号化処理、及び変調処理（シンボルマッピング）を行うことによって複数の変調シンボルを生成する。各変調シンボルは、図９Ａに示すように波形整形された変調信号として生成される。具体的には、第１変調回路２１０１は、例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、８ＰＳＫ（Octuple Phase Shift Keying）等の変調方式によって変調処理を行う。第１変調回路２１０１は、生成した変調信号を送信フィルタバンク２１０２へ出力する。
【００８１】
次に、送信フィルタバンク２１０２の動作について説明する。第１直並列変換回路２１０６は、入力された変調信号を直並列変換する。第１ＦＦＴ回路２１０７は、直並列変換された変調信号に対して高速フーリエ変換を行い、変調信号を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。第１分割回路２１０８は、周波数領域に変換された変調信号を任意の周波数帯域成分に分割し、それぞれ帯域が異なるＮ個（Ｎ＝２，３，…）のサブスペクトラムを生成する。
【００８２】
具体的には、第１分割回路２１０８は、図９Ａに示されるような、信号帯域をＮ個（図９Ａの場合はＮ＝２）に分割（抽出）するフィルタ係数（抽出するサブスペクトラムの数と同数のフィルタ係数がある）を変調信号に乗算する。各フィルタ係数を変調信号に乗算することによって、図９Ｂに示されるように変調信号がＮ個（Ｎ＝２）のサブスペクトラム＃１、＃２に分割される。
【００８３】
第１周波数変換回路２１０９−１〜２１０９−Ｎは、Ｎ個の各サブスペクトラムが周波数軸上で一部重畳するように中心周波数をΔｆ変換する。例えば、図９Ｃに示されるように、Ｎ個（Ｎ＝２）のサブスペクトラムが部分的に重なり合う。第１合成回路２１１０は、周波数変換されたＮ個のサブスペクトラムを加算し合成する。第１ＩＦＦＴ回路２１１１は、高速逆フーリエ変換を行い、周波数変換後合成されたサブスペクトラムを、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。第１並直列変換回路２１１２は、第１ＩＦＦＴ回路２１１１から出力される時間領域の信号を並直列変換し、変換後の信号をＤ／Ａ変換器２１０３に出力する。Ｄ／Ａ変換器２１０３は、送信フィルタバンクからの出力信号をアナログ信号（以下、「送信信号」という。）に変換する。Ｄ／Ａ変換器２１０３によって変換された送信信号は、送信路に送出される。
【００８４】
このように構成された送信装置１００ｂでは、第１周波数変換回路２１０９−１〜２１０９−Ｎにより一部のサブスペクトラムが重畳される。このため、送信信号が占有する周波数帯域が重畳された帯域幅に応じて小さくなる。
【００８５】
次に、受信装置２００ｃの構成について説明する。
図１０は、受信装置２００ｃの第三実施形態の機能構成を示すブロック図である。受信装置２００ｃは、Ａ／Ｄ変換回路２２００、受信フィルタバンク２２０１、第１復調回路２２０２、第１復号回路２２０３、再符号化回路２２０４、再変調回路２２０５、サブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク２２０６、受信バッファ回路２２０７、減算回路２２０９−１〜２２０９−Ｎ、合成フィルタバンク２２１３、第２復調回路２２１４、及び第２復号回路２２１５から構成される。
【００８６】
受信フィルタバンク２２０１は、第２直並列変換回路２２１９、第２ＦＦＴ回路２２２０、伝送路推定回路２２２１、等化回路２２２２、第２ＩＦＦＴ回路２２２３、第２並直列変換回路２２２４、第２分割回路２２２５、第２周波数変換回路２２２６−１〜２２２６−Ｎ、第２合成回路２２２７、第２ＩＦＦＴ回路２２２８、第３並直列回路２２２９から構成される。
【００８７】
サブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク２２０６は、第３直並列変換回路２２３０、第３ＦＦＴ回路２２３１、第３分割回路２２３２、第３周波数変換回路２２３３−１〜２２３３−Ｎ、第４ＩＦＦＴ回路２２３４−１〜２２３４−Ｎ、第４並直列変換回路２２３５−１〜２２３５−Ｎから構成される。合成フィルタバンク２２１３は、第４直並列変換回路２２４０−１〜２２４０−Ｎ、第４ＦＦＴ回路２２４１−１〜２２４１−Ｎ、第４周波数変換回路２２４２−１〜２２４２−Ｎ、第３合成回路２２４３、第５ＩＦＦＴ回路２２４４、第５並直列変換回路２２４５から構成される。
【００８８】
次に、受信装置２００ｃの動作について説明する。
図１１Ａ〜図１１Ｈは、第三実施形態による受信装置２００ｃにおいて用いられる信号を示す概念図である。受信装置２００ｃは、まず、受信信号について、重畳されたサブスペクトラムを元の周波数に戻して、これを用いて仮復調・復号を行う。Ａ／Ｄ変換回路２２００は、受信装置２００ｃのアンテナ（図示略）によって受信された信号（受信信号）をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器２２００は、変換後の受信信号を受信フィルタバンク２２０１に対し出力する（図１１Ａ）。
【００８９】
受信フィルタバンク２２０１において、第２直並列変換回路２２１９は、受信信号を直並列変換する。第２ＦＦＴ回路２２２０は、直並列変換された受信信号に対して高速フーリエ変換を行い、受信信号を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。伝送路推定回路２２２１は、トレーニング信号、参照信号、サウンディング信号等の既知信号を用いて伝送路係数を推定する。等化回路２２２２は、伝送路推定回路２２２１で推定された伝送路係数を用いて受信信号の振幅位相歪みを周波数領域等化処理により補正する。周波数領域等化処理としては、ＺｅｒｏＦｏｒｃｉｎｇ法などが知られている。等化後信号は、第２ＩＦＦＴ回路２２２３、及び第２分割回路２２２５へと出力される。第２ＩＩＦＴ回路２２２３は、周波数領域等化後の受信信号を高速逆フーリエ変換して時間領域信号に戻す。第２並直列変換回路２２２４は、逆フーリエ変換された受信信号を並直列変換し、受信バッファ回路２２０７へ出力する。
【００９０】
一方、第２分割回路２２２５は、周波数領域等化された受信信号に対し、送信装置１００ｂにおいてＮ個のサブスペクトラムを生成するために用いられたフィルタ係数に対応するフィルタ係数を乗算することにより、サブスペクトラムに分割する。ここで、送信フィルタバンク２１０２におけるサブスペクトラム生成との違いは、送信フィルタバンク２１０２の第１周波数変換回路２１０９−１〜２１０９−Ｎにおける周波数変換と同じだけ周波数をシフトしたフィルタ係数を用いることである。すなわち、送信装置１００ｂにおいて、フィルタ係数を乗じて生成された各サブスペクトラムは、周波数変換が行われた後に送信されるため、受信信号から各サブスペクトラムを生成するには、送信フィルタバンク２１０２でのフィルタ係数ではなく、周波数シフトしたものを用いる必要がある。
【００９１】
第２周波数変換回路２２２６−１〜２２２６−Ｎは、送信フィルタバンク２１０２の第１周波数変換回路２１０９−１〜２１０９−Ｎにおける周波数変換と逆の動作（−Δｆだけ周波数変更する）により、各サブスペクトラムを元の周波数に戻す（図１１Ｂ）。第２合成回路２２２７は、周波数変換されたＮ系統の等化後サブスペクトラムを加算し合成する（図１１Ｃ）。第２ＩＦＦＴ回路２２２８は、高速逆フーリエ変換を行い、第２合成回路２２２７によって足し合わされた信号を、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。第３並直列変換回路２２２９は、第３ＩＦＦＴ回路２２２８から出力される時間領域の信号を並直列変換する。
【００９２】
受信フィルタバンク２２０１における第３並直列変換回路２２２９の出力は、第１復調回路２２０２に受け渡され、第１復調回路２２０２、及び第１復号回路２２０３は、時間領域信号を仮復調・復号する。
【００９３】
再符号化回路２２０４、及び再変調回路２２０５は、仮復調・復号して取得したデータに再符号化処理・再変調処理（マッピング処理）を行うことによって複数の変調シンボルを生成する（図１１Ｄ）。仮復調復号値として軟判定値（尤度）を用いる場合には、再符号化処理を経ずに、直接軟判定レプリカ信号を生成することもできる。こうして生成された送信レプリカ信号をサブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク２２０６へ受け渡す。
【００９４】
サブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク２２０６は、送信装置１００ｂにおける送信フィルタバンク２１０２と同一構成である。第３直並列変換回路２２３０は、信号を直並列変換する。第３ＦＦＴ回路２２３１は、直並列変換された再変調信号に対して高速フーリエ変換を行い、再変調信号を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。第２分割回路２２３２は、前記第３ＦＦＴ回路２２３１で出力された周波数領域のレプリカ信号と、送信装置１００ｂの第１分割回路２１０８においてＮ個のサブスペクトラムを生成するために用いられたフィルタ係数に対応するフィルタ係数とを乗算することにより、Ｎ個の送信サブスペクトラムレプリカを生成する（図１１Ｅ）。
【００９５】
第３周波数変換回路２２３３−１〜２２３３−Ｎは、各サブスペクトラムレプリカに対し、送信装置１００ｂの第１周波数変換回路２１０９−１〜２１０９−Ｎと同様にサブスペクトラムレプリカの周波数変換を行う。第４ＩＦＦＴ回路２２３４−１〜２２３４−Ｎは、高速逆フーリエ変換を行い、第３周波数変換回路２２３３−１〜２２３３−ＮのＮ系統の出力信号を、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。第４並直列変換回路２２３５−１〜２２３５−Ｎは、第４ＩＦＦＴ回路２２３４−１〜２２３４−Ｎから出力される時間領域の信号を並直列変換し、サブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク２２０６の出力とする。
【００９６】
受信バッファ回路２２０７は、受信フィルタバンク２２０１における第２並直列変換回路２２２４の出力を保持し、第２分割回路２２２５〜サブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク２２０６に至る処理遅延時間を吸収する遅延器の役割を果たす。
【００９７】
減算回路２２０９−１〜２２０９−Ｎは、各々、Ｎ系統設けられ、受信バッファ回路２２０７に蓄積された受信信号から、上記Ｎ個のサブスペクトラムレプリカのうち、各々異なるＮ−１個のサブスペクトラムレプリカを選択し減算する。本処理により、減算しなかったＮ−１個のサブスペクトラムレプリカと対応しない残りの唯一のサブスペクトラムが受信バッファ回路２２０７に蓄積された信号から抽出される（図１１Ｆ、図１１Ｇ）。
【００９８】
合成フィルタバンク２２１３において、第４直並列変換回路２２４０−１〜２２４０−Ｎは、上記減算器２２０９−１〜２２０９−Ｎの出力であるＮ系統の信号を、直並列変換する。第４ＦＦＴ回路２２４１−１〜２２４１−Ｎは、直並列変換された受信信号に対して高速フーリエ変換を行い、上記第４直並列変換回路２２４０−１〜２２４０−Ｎの各出力を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。
【００９９】
第４周波数変換回路２２４２−１〜２２４２−Ｎは、受信フィルタバンク２２０１における第２周波数変換回路２２２６−１〜２２２６−Ｎにおける周波数変換と同様の周波数変換を行う。第３合成回路２２４３は、第４周波数変換回路２２４２−１〜２２４２−Ｎで周波数変換されたＮ系統の信号を加算し合成する（図１１Ｈ）。第５ＩＦＦＴ回路２２４４は、高速逆フーリエ変換を行い、第３合成回路２２４３によって足し合わされた信号を、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。第５並直列変換回路２２４５は、第５ＩＦＦＴ回路２２４４から出力される時間領域の信号を並直列変換し、合成フィルタバンク２２１３の出力とする。
【０１００】
第２復調回路２２１４、及び第２復号回路２２１５は、時間領域信号を復調・復号する。
【０１０１】
上述した第三実施形態による受信装置によれば、等化後受信信号からそれぞれＮ−１個のサブスペクトラムレプリカの組合せを減算することにより、Ｎ個のサブスペクトラムを抽出し、それを合成して復調復号することで、送信装置１００ｂにおいて重畳したサブスペクトラムの分割・補償を行うことができる。
【０１０２】
なお、上述した第三実施形態による受信装置において、第２復号回路２２１５の復号結果を再符号化回路２２０４に再度入力し、再符号化回路２２０４〜第２復号回路２２１５までの処理を複数回繰り返すことにより、残留干渉を減じ、さらに分割精度、すなわち受信特性を向上することもできる。
【０１０３】
次に、本発明のさらに他の実施形態について説明する。
以下に説明する実施形態では、送信装置においてスペクトラムを分割したＮ個のサブスペクトラムを生成する。次に、帯域の最も広いサブスペクトラム以外のものを当該サブスペクトラムと同一帯域幅に収まる範囲でスペクトラム拡散し、同一周波数に周波数変換して重畳して送信する。情報伝送速度が一定のまま、前記の帯域の最も広いサブスペクトラムの周波数帯域幅が占有帯域幅となるため、周波数利用効率が増加するとともに、信号成分自体は失われない。
【０１０４】
一方、受信装置においては、重畳したサブスペクトラムを分割するために、受信信号からサブスペクトラムのレプリカを生成して、受信信号から除去する。これによって、各サブスペクトラムを補償しつつ再生し、周波数を元に戻して合成することで、元の信号を復元する。
【０１０５】
具体的なサブスペクトラムのレプリカの生成方法の特徴は、まず、受信信号の主成分の信号に対して仮復調する。仮復調により、送信装置において他のサブスペクトラムが占めていた周波数成分にも信号成分が現れる。仮復調して得られた信号を再変調し、送信装置と同様に分割、拡散処理、周波数変更、を行うことで、それぞれのサブスペクトラムのレプリカが得られる。これらのレプリカをＮ−１個ずつ組み合わせて受信信号から減算することによって、重畳成分のないサブスペクトラムＮ個が得られる。拡散処理をしたサブスペクトラムについて逆拡散をして、元の周波数に戻して合成することにより、重畳成分のない送信信号を得ることができる。
【０１０６】
なお、以下の実施形態では、拡散・重畳する成分すなわち帯域の最も広いサブスペクトラム以外のサブスペクトラムをスペクトラム拡散するため、主成分、すなわち帯域の最も広いサブスペクトラムにとっては雑音程度の干渉となり、受信側で生成するレプリカの精度が高くなる。すなわち、復元できる可能性が高くなるという効果も得られる。
【０１０７】
図１２は、送信装置１００ｃの第三実施形態の機能構成を示すブロック図である。送信装置１００ｃは、第１符号化回路３１００、第１変調回路３１０１、送信フィルタバンク３１０２、第１拡散系列乗算回路３１０３−１〜３１０３−Ｍ（Ｍ＝Ｎ−１）、第１合成回路３１０４、Ｄ／Ａ変換器３１０５を備える。送信フィルタバンク３１０２は、第１直並列変換回路３１０６、第１ＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）回路３１０７、第１分割回路３１０８、第１周波数変換回路３１０９−１〜３１０９−Ｎ、第１ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：高速逆フーリエ変換）回路３１１０−１〜３１１０−Ｎ、第１並直列変換回路３１１１−１〜３１１１−Ｎを備える。
【０１０８】
次に、送信装置１００ｃの動作について説明する。
図１３Ａ〜図１３Ｄは、第三実施形態による送信装置１００ｃが送信信号スペクトラムをＮ分割（Ｎ＝２）する際の処理を示す概念図である。第１符号化回路３１００、第１変調回路３１０１は、送信対象のデータについて誤り訂正符号化処理、及び変調処理（シンボルマッピング）を行うことによって複数の変調シンボルを生成する。各変調シンボルは、図１３Ａに示すように波形整形された変調信号として生成される。具体的には、第１変調回路３１０１は、例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、８ＰＳＫ（Octuple Phase Shift Keying）等の変調方式によって変調処理を行う。第１変調回路３１０１は、生成した変調信号を送信フィルタバンク３１０２へ出力する。
【０１０９】
送信フィルタバンク３１０２は、Ｎ分割されたサブスペクトラムを出力する。第１直並列変換回路３１０６は、入力された変調信号を直並列変換する。第１ＦＦＴ回路３１０７は、直並列変換された変調信号に対して高速フーリエ変換を行い、変調信号を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。第１分割回路３１０８は、周波数領域に変換された変調信号を任意の周波数帯域成分に分割し、それぞれ帯域が異なるＮ個（Ｎ＝２，３，…）のサブスペクトラムを生成する。
【０１１０】
具体的には、第１分割回路３１０８は、図１３Ａに示されるような、信号帯域をＮ個（図１３Ａの場合はＮ＝２）に分割（抽出）するフィルタ係数（抽出するサブスペクトラムの数と同数のフィルタ係数がある）を変調信号に乗算する。各フィルタ係数を変調信号に乗算することによって、図１３Ｂに示されるように変調信号がＮ個（Ｎ＝２）のサブスペクトラム＃１、＃２に分割される。
【０１１１】
第１周波数変換回路３１０９−１〜３１０９−Ｎは、Ｎ個の各サブスペクトラムの中心周波数について、最も広い占有帯域幅を持つサブスペクトラムの送信中心周波数と同一となるように周波数変換する。第１ＩＦＦＴ回路３１１０−１〜３１１０−Ｎは、高速逆フーリエ変換を行い、周波数変換後の各サブスペクトラムを、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。第１並直列変換回路３１１１−１〜３１１１−Ｎは、第１ＩＦＦＴ回路３１１０−１〜３１１０−Ｎから出力される時間領域の信号を並直列変換し、変換後の信号を出力する。
【０１１２】
送信フィルタバンク３１０２から出力されるＮ個のサブスペクトラムのうち、最も占有周波数帯域幅の広いサブスペクトラムを除くＮ−１系統のサブスペクトラムは、第１拡散系列乗算回路３１０３−１〜３１０３−Ｍ（Ｍ＝Ｎ−１）に入力され、図１３Ｃに示すように、最も広い占有周波数帯域幅と同一、またはそれ以内に収まる範囲で、各々の占有帯域が拡大される（サブスペクトラム＃２ｓ）。
【０１１３】
なお、Ｎ−１系統各々に用いる拡散符号は、相互相関特性に優れる符号が望ましく、例えば、Ｈａｄａｍａｒｄ系列や、Ｇｏｌｄ系列などの使用を想定する。また、最も占有帯域幅の広いサブスペクトラムをサブスペクトラム＃１とするとき、そのナイキスト帯域をＢＷ０、それ以外のサブスペクトラムｋ（ｋ＝２〜Ｎ）のナイキスト帯域をＢＷｋとおくと、第１拡散系列で用いる拡散系列のチップレートは、（１／ＢＷｋ）・［ＢＷ０／ＢＷｋ］を満たす必要がある。ここで［ｘ］は、ｘを超えない最大の整数ある。すなわち、サブスペクトラムｋは、第１拡散系列乗算回路３１０３−１〜３１０３−Ｍによって、その占有帯域幅が最大［ＢＷ０／ＢＷｋ］倍に拡大される。
【０１１４】
第１合成回路３１０４は、最も占有周波数帯域幅の広いサブスペクトラム＃１と、拡散符号により占有帯域を拡大したその他のＮ−１のサブスペクトラム＃２ｓとを合成する。この結果、図１３Ｄに示されるように、拡散されたＮ−１個のサブスペクトラム＃２ｓが、最も広い占有帯域幅を持つサブスペクトラム＃１上に重畳されることになる。
【０１１５】
Ｄ／Ａ変換器３１０５は、送信フィルタバンク３１０２からの出力信号をアナログ信号（以下、「送信信号」という。）に変換する。Ｄ／Ａ変換器３１０５によって変換された送信信号は送信路に送出される。
【０１１６】
このように構成された送信装置１００ｃでは、第１拡散系列乗算回路３１０３−１〜３１０３−Ｍにより、Ｎ−１個のサブスペクトラムが各々異なる拡散符号で占有帯域幅を拡散され、電力密度の低く、かつ、周波数帯域の最も広いサブスペクトラムと同じ帯域幅に拡散され、第１合成回路３１０４によりすべてのサブスペクトラムが重畳される。このため、送信信号が占有する周波数帯域を、最も周波数帯域幅の広いサブスペクトラムと同じ帯域幅まで狭帯域化することができる。
【０１１７】
図１４は、受信装置２００ｄの第四実施形態の機能構成を示すブロック図である。受信装置２００ｄは、Ａ／Ｄ変換回路３２００、受信フィルタバンク３２０１、第１復調回路３２０２、第１復号回路３２０３、再符号化回路３２０４、再変調回路３２０５、サブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク３２０６、受信バッファ回路３２０７、第２拡散系列乗算回路３２０８−１〜３２０８−Ｍ（Ｍ＝Ｎ−１）、減算回路３２０９−１〜３２０９−Ｎ、第３拡散系列乗算回路３２１２−１〜３２１２−Ｍ、合成フィルタバンク３２１３、第２復調回路３２１４、及び第２復号回路３２１５を備える。
【０１１８】
受信フィルタバンク３２０１は、第２直並列変換回路３２２０、第２ＦＦＴ回路３２２１、第２周波数変換回路３２２２、伝送路推定回路３２２３、等化回路３２２４、ヌル信号置換回路３２２５、第２ＩＦＦＴ回路３２２６、第２並直列変換回路３２２７を備える。サブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク３２０６は、第３直並列変換回路３２３０、第３ＦＦＴ回路３２３１、第２分割回路３２３２、第３周波数変換回路３２３３−１〜３２３３−Ｎ、第３ＩＦＦＴ回路３２３４−１〜３２３４−Ｎ、及び第２並直列変換回路３２３５−１〜３２３５−Ｎを備える。
合成フィルタバンク３２１３は、第４直並列変換回路３２４０−１〜３２４０−Ｎ、第４ＦＦＴ回路３２４１−１〜３２４１−Ｎ、第４周波数変換回路３２４２−１〜３２４２−Ｎ、第２合成回路３２４３、第４ＩＦＦＴ回路３２４４、及び第４並直列変換回路３２４５を備える。
【０１１９】
次に、受信装置２００ｄの動作について説明する。
図１５Ａ〜図１５Ｈは、第四実施形態による受信装置２００ｄにおいて用いられる信号を示す概念図である。受信装置２００ｄは、まず、受信信号について、最も大きな占有帯域幅を持つサブスペクトラムのみが伝送されたと見なして仮復調復号を行う。Ａ／Ｄ変換回路３２００は、受信装置２００ｄのアンテナ（図示略）によって受信された信号（受信信号）をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器３２００は、変換後の受信信号を受信フィルタバンク３２０１に対し出力する（図１５Ａ）。
【０１２０】
受信フィルタバンク３２０１において、第２直並列変換回路３２２０は、受信信号を直並列変換する。第２ＦＦＴ回路３２２１は、直並列変換された受信信号に対して高速フーリエ変換を行い、受信信号を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する（図１５Ａ）。第２周波数変換回路３２２２は、最も大きな占有帯域幅を持つサブスペクトラムの中心周波数を、サブスペクトラム分割前の周波数位置に戻す。伝送路推定回路３２２３は、トレーニング信号、参照信号、サウンディング信号等の既知信号を用いて伝送路係数を推定する。
等化回路３２２４は、伝送路推定回路３２２３で推定された伝送路係数を用いて受信信号の振幅位相歪みを周波数領域等化処理により補正する。周波数領域等化処理としては、ＺｅｒｏＦｏｒｃｉｎｇ法などが知られている。
【０１２１】
ヌル信号置換回路３２２５は、最も大きな占有帯域幅を持つサブスペクトラム以外の周波数成分を０信号で置換する。送信装置１００ｃでは、最も大きな占有帯域幅を持つサブスペクトラム上にその他のサブスペクトラムを重畳しているため、最も大きな占有帯域幅を持つサブスペクトラム以外の周波数帯域には、他ユーザ・他システムからの干渉信号や、本構成には示されていないＲＦ装置（ＬＮＡ：Low Noise Amplifier等）が発する雑音信号が混入する恐れがあるが、上述した通り当該周波数帯域を０信号で置換することによって、これら雑音干渉成分を除去することができる。
【０１２２】
第２ＩＦＦＴ回路３２２６は、高速逆フーリエ変換を行い、一部の周波数成分を０信号で置換した受信信号を、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。第２並直列変換回路３２２７は、第２ＩＦＦＴ回路３２２６から出力される時間領域の信号を並直列変換し、受信フィルタバンク３２０１の出力とする。
【０１２３】
受信フィルタバンク３２０１の出力は、受信バッファ回路３２０７と第１復調回路３２０２とに受け渡され、第１復調回路３２０２、及び第１復号回路３２０３は、時間領域信号を仮復調・復号する。
【０１２４】
次に、受信装置２００ｄは、復調・復号して取得したデータから送信信号のレプリカ信号を生成する。再符号化回路３２０４、及び再変調回路３２０５は、仮復調・復号して取得したデータに再符号化処理・再変調処理（マッピング処理）を行うことによって複数の変調シンボルを生成する（図１５Ｂ）。仮復調復号値として軟判定値（尤度）を用いる場合には、再符号化処理を経ずに、直接軟判定レプリカ信号を生成することもできる。こうして生成された送信レプリカ信号をサブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク３２０６へ受け渡す。
【０１２５】
サブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク３２０６は、送信装置１００ｃにおける送信フィルタバンク３１０２と同一構成である。第３直並列変換回路３２３０は、信号を直並列変換する。第３ＦＦＴ回路３２３１は、直並列変換された再変調信号に対して高速フーリエ変換を行い、再変調信号を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。第２分割回路３２３２は、前記第３ＦＦＴ回路３２３１で出力された周波数領域のレプリカ信号と、送信装置１００ｃの第１分割回路３１０８においてＮ個のサブスペクトラムを生成するために用いられたフィルタ係数に対応するフィルタ係数を乗算することにより、Ｎ個の送信サブスペクトラムレプリカを生成する（図１５Ｃ）。
【０１２６】
第３周波数変換回路３２３３−１〜３２３３−Ｎは、各サブスペクトラムレプリカに対し、送信装置１００ｃの周波数変換回路３１０９−１〜３１０９−Ｎで対応するサブスペクトラムと同一の周波数変更を行う。第３ＩＦＦＴ回路３２３４−１〜３２３４−Ｎは、高速逆フーリエ変換を行い、第３周波数変換回路３２３３−１〜３２３３−ＮのＮ系統の出力信号を、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。第２並直列変換回路３２３５−１〜３２３５−Ｎは、第３ＩＦＦＴ回路３２３４−１〜３２３４−Ｎから出力される時間領域の信号を並直列変換し、サブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク３２０６の出力とする。
【０１２７】
第２拡散系列乗算回路３２０８−１〜３２０８−Ｍ（Ｍ＝Ｎ−１）は、最も広い占有帯域幅を持つサブスペクトラムに対応するサブスペクトラムレプリカ以外のＮ−１個の送信サブスペクトラムレプリカに対し、対応するサブスペクトラムに送信装置１００ｃにおいて第１拡散系列乗算回路３１０３−１〜３１０３−Ｍで掛け合わされた拡散符号と同一の拡散符号を各々乗算する。これによりＮ−１個の送信サブスペクトラムレプリカが送信サブスペクトラムと同様に拡散される。
【０１２８】
受信バッファ回路３２０７は、受信フィルタバンク３２０１の出力を保持し、第１復調回路３２０２〜第２拡散系列乗算回路３２０８−１〜２０８−Ｍに至る処理遅延時間を吸収する遅延器の役割を果たす。
【０１２９】
減算回路３２０９−１〜３２０９−Ｎは、各々、Ｎ系統設けられ、受信バッファ回路３２０７に蓄積された受信信号から、上記１個のサブスペクトラムレプリカ（最も大きな占有帯域幅を持つ受信サブスペクトラムレプリカ）とＮ−１個のサブスペクトラムレプリカとの拡散信号のうち、各々、異なるＮ−１の信号を選択して減算する。
【０１３０】
具体的には、バッファされた受信信号から、Ｎ−１個のサブスペクトラムレプリカ拡散信号全てを減算すると、最も大きな占有帯域幅を持つサブスペクトラムの受信信号が抽出される。一方、バッファされた受信信号から、最も大きな占有帯域幅を持つサブスペクトラムレプリカと、Ｎ−２個のサブスペクトラムレプリカ拡散信号群とを減算すると、該サブスペクトラムレプリカ拡散信号群で選択しなかった拡散系列に対応するサブスペクトラムの拡散信号が抽出される（図１５Ｅ、図１５Ｇ）。
【０１３１】
したがって、Ｎ系統の減算回路３２０９−１〜３２１０−Ｎからは、最も大きな占有帯域幅を持つサブスペクトラムと、それ以外のＮ−１個のサブスペクトラムとの拡散信号が抽出される。なお、図１５Ｅは、受信信号（図１５Ａ）からサブスペクトラムのレプリカ＃１ｒ（図１５Ｃ）を減算したものであり、図１５Ｇは、受信信号（図１５Ａ）からサブスペクトラムのレプリカ＃２ｒの拡散信号（図１５Ｄ）を減算したものである。
【０１３２】
第３拡散系列乗算回路３２１２−１〜３２１２−Ｍ（Ｍ＝Ｎ−１）は、上記減算回路３２０９−１〜３２０９−Ｎのうち、最も大きな占有帯域幅を持つサブスペクトラム以外の出力を伴う減算回路３２０９−２〜３２０９−Ｎの出力に適用し、拡散されたサブスペクトラムの逆拡散処理を行う（図１５Ｆ）。
【０１３３】
合成フィルタバンク３２１３において、第４直並列変換回路３２４０−１〜３２４０−Ｎは、上記減算器３２０９の出力の１つである最も大きな占有帯域幅を持つサブスペクトラムと、残りＮ−１個の拡散信号を上記第３拡散系列乗算回路３２０８−１〜３２０８−Ｍで逆拡散して得られたサブスペクトラムとのそれぞれを直並列変換する。第４ＦＦＴ回路３２４１−１〜３２４１−Ｎは、直並列変換された受信信号に対して高速フーリエ変換を行い、上記第４直並列変換回路３２４０−１〜３２４０−Ｎの各出力を時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する。
【０１３４】
第４周波数変換回路３２４２−１〜３２４２−Ｎは、上記第４ＦＦＴ回路３２４１−１〜３２４１−Ｎで得られた周波数領域信号の中心周波数が、送信装置１００ｃにおいて分割回路１０８で生成された各サブスペクトラムの中心周波数と同一になるように、各々、周波数変換する。第４合成回路３２４３は、上記第４周波数変換回路３２４２−１〜３２４２−Ｎで周波数変換された各信号を加算して合成する（図１５Ｈ）。第４ＩＦＦＴ回路３２４４は、高速逆フーリエ変換を行い、周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換する。第４並直列変換回路３２４５は、第２ＩＦＦＴ回路３２４４から出力される時間領域の信号を並直列変換し、合成フィルタバンク３２１３の出力とする。
【０１３５】
第２復調回路３２１４、及び第２復号回路３２１５は、時間領域信号を復調・復号する。
【０１３６】
このように構成された受信装置２００ｄでは、第２直並列変換回路３２２０〜第２並直列変換回路３２２７における処理により重畳されたサブスペクトラムのうち、最も大きな占有帯域幅を持つサブスペクトラム以外のサブスペクトラムを雑音成分とみなして、仮復調・復号する。仮復調して得られた信号を用いて再変調し、第３直並列変換回路３２３０〜第２拡散系列乗算回路３２０８−１〜３２０８−Ｍにおける処理により、サブスペクトラム（の拡散したもの）のレプリカを生成する。
【０１３７】
受信信号から伝送路係数を乗算したサブスペクトラムＮ−１個を減算することを各サブスペクトラムの組合せに対して行うことで、受信信号から各サブスペクトラム、またはその拡散信号を抽出する。送信装置１００ｃ側で拡散したサブスペクトラムについては、抽出した各サブスペクトラムの拡散信号を逆拡散して元の周波数に戻して合成することで送信信号のスペクトラムを再生し、復調することができる。これにより、送信装置１００ｃにおいて重畳したサブスペクトラムを分割することができる。
【０１３８】
なお、上述した第四実施形態による受信装置において、第２復号回路３２１５の復号結果を再符号化回路３２０４に再度入力し、再符号化回路３２０４〜第２復号回路３２１５までの処理を複数回繰り返すことにより、残留干渉を減じ、さらに分割精度、すなわち受信特性を向上することもできる。
【０１３９】
上述した第四実施形態による受信装置によれば、送信装置１００ｃで、スペクトラムを分割したＮ個のサブスペクトラムを生成し、帯域の最も広いサブスペクトラム以外のものを当該サブスペクトラムと同一帯域幅となるように拡散し、同一周波数に周波数変換して重畳して送信するようにしたので、重畳されている周波数帯域幅が占有帯域幅となるため、信号成分自体を失うことなく、周波数利用効率を向上させることができる。
【０１４０】
また、受信装置２００ｄで、重畳したサブスペクトラムを分割するために、受信信号からサブスペクトラムのレプリカを生成して、受信信号から除去することによって、各サブスペクトラムを補償しつつ再生し、周波数を元に戻して合成することで、重畳成分のない送信信号を復元することができる。
【０１４１】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１４２】
１０  通信システム
１００  送信装置
２００  受信装置
１０１  誤り訂正符号化回路
１０２  変調回路
１０３  送信フィルタバンク
１０４  Ｄ／Ａ変換器
１０５  制御回路
２０１  Ａ／Ｄ変換回路
２０２  第一直並列変換回路
２０３  第一ＦＦＴ回路
２０４  抽出回路
２０５  歪補償回路
２０６  第一ＩＦＦＴ回路
２０７  第一並直列変換回路
２０８  第一復調回路
２０９  第一誤り訂正復号回路
２１０  送信信号レプリカ生成回路
２１１  第二直並列変換回路
２１２  第二ＦＦＴ回路
２１３  分割回路
２１４  受信バッファ
２１５  合成回路
２１６  第二ＩＦＦＴ回路
２１７  第二並直列変換回路
２１８  第二復調回路
２１９  第二誤り訂正復号回路
２２０  硬判定回路
２３０  フィードバックブロック
１００ｂ  送信装置
２００ｃ  受信装置
２１００  第１符号化回路
２１０１  第１変調回路
２１０２  送信フィルタバンク
２１０３  Ｄ／Ａ変換器  ２２００  Ａ／Ｄ変換回路
２２０１  受信フィルタバンク
２２０２  第１復調回路
２２０３  第１復号回路
２２０４  再符号化回路
２２０５  再変調回路
２２０６  サブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク
２２０７  受信バッファ回路
２２０９−１〜２０９−Ｎ  減算回路
２２１３  合成フィルタバンク
２２１４  第２復調回路
２２１５  第２復号回路
１００ｃ  送信装置
２００ｄ  受信装置
３１００  第１符号化回路
３１０１  第１変調回路
３１０２  送信フィルタバンク
３１０３−１〜１０３−Ｍ  第１拡散系列乗算回路
３１０４  第１合成回路
３１０５  Ｄ／Ａ変換器  ３２００  Ａ／Ｄ変換回路
３２０１  受信フィルタバンク
３２０２  第１復調回路
３２０３  第１復号回路
３２０４  再符号化回路
３２０５  再変調回路
３２０６  サブスペクトラムレプリカ生成フィルタバンク
３２０７  受信バッファ回路
３２０８−１〜３２０８−Ｍ  第２拡散系列乗算回路
３２０９−１〜３２０９−Ｎ  減算回路
３２１２−１〜３２１２−Ｍ  第３拡散系列乗算回路
３２１３  合成フィルタバンク
３２１４  第２復調回路
３２１５  第２復号回路
【図１】
2012108346.tif 000003
【図２】
2012108346.tif 000004
【図３】
2012108346.tif 000005
【図４】
2012108346.tif 000006
【図５Ａ】
2012108346.tif 000007
【図５Ｂ】
2012108346.tif 000008
【図５Ｃ】
2012108346.tif 000009
【図５Ｄ】
2012108346.tif 000010
【図５Ｅ】
2012108346.tif 000011
【図５Ｆ】
2012108346.tif 000012
【図６】
2012108346.tif 000013
【図７】
2012108346.tif 000014
【図８】
2012108346.tif 000015
【図９Ａ】
2012108346.tif 000016
【図９Ｂ】
2012108346.tif 000017
【図９Ｃ】
2012108346.tif 000018
【図１０】
2012108346.tif 000019
【図１１Ａ】
2012108346.tif 000020
【図１１Ｂ】
2012108346.tif 000021
【図１１Ｃ】
2012108346.tif 000022
【図１１Ｄ】
2012108346.tif 000023
【図１１Ｅ】
2012108346.tif 000024
【図１１Ｆ】
2012108346.tif 000025
【図１１Ｇ】
2012108346.tif 000026
【図１１Ｈ】
2012108346.tif 000027
【図１２】
2012108346.tif 000028
【図１３Ａ】
2012108346.tif 000029
【図１３Ｂ】
2012108346.tif 000030
【図１３Ｃ】
2012108346.tif 000031
【図１３Ｄ】
2012108346.tif 000032
【図１４】
2012108346.tif 000033
【図１５Ａ】
2012108346.tif 000034
【図１５Ｂ】
2012108346.tif 000035
【図１５Ｃ】
2012108346.tif 000036
【図１５Ｄ】
2012108346.tif 000037
【図１５Ｅ】
2012108346.tif 000038
【図１５Ｆ】
2012108346.tif 000039
【図１５Ｇ】
2012108346.tif 000040
【図１５Ｈ】
2012108346.tif 000041
【図１６】
2012108346.tif 000042
【図１７】
2012108346.tif 000043
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月20日(2014.3.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
受信装置との間で無線通信を行う送信装置であって、
送信データを符号化する符号化回路と、
前記符号化回路によって符号化された符号化データを変調する変調回路と、
前記変調回路によって変調された変調信号を、Ｎ分割（Ｎは２以上の整数）されたサブスペクトラムに変換し、前記分割されたＮ個のサブスペクトラムのうち帯域の最も広いサブスペクトラム以外のものを当該サブスペクトラムと同一帯域幅に収まる範囲でスペクトラム拡散する拡散系列乗算回路と、
前記Ｎ個のサブスペクトラムを合成して出力する送信フィルタ回路と
を備える送信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２７】
受信装置との間で無線通信を行う送信方法であって、
送信データを符号化する符号化ステップと、
前記符号化ステップによって符号化された符号化データを変調する変調ステップと、
前記変調ステップによって変調された変調信号を、Ｎ分割（Ｎは２以上の整数）されたサブスペクトラムに変換し、前記分割されたＮ個のサブスペクトラムのうち帯域の最も広いサブスペクトラム以外のものを当該サブスペクトラムと同一帯域幅に収まる範囲でスペクトラム拡散する拡散系列乗算ステップと、
前記Ｎ個のサブスペクトラムを合成して出力する送信フィルタリングステップと
を備える送信方法。
【国際調査報告】
2012108346.tif 000044
2012108346.tif 000045
2012108346.tif 000046
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