(57)【要約】【課題】送信装置、信号処理方法、および通信システムを提供すること。【解決手段】送信データを信号処理する信号処理部と、前記信号処理部により信号処理された送信データを送信するアンテナと、を備える送信装置であって、前記信号処理部は、所定周波数帯の信号成分を抽出し、かつ、前記信号処理の過程で発生するアパーチャ効果を補正するデジタルフィルタを有する。【選択図】図８
2010034873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信データを信号処理する信号処理部と；
前記信号処理部により信号処理された送信データを送信するアンテナと；
を備え、
前記信号処理部は、所定周波数帯の信号成分を抽出し、かつ、前記信号処理の過程で発生するアパーチャ効果を補正するデジタルフィルタを有する、送信装置。
【請求項２】
前記信号処理部は、
前記送信データをデジタル変調信号に変換するデジタル変調部と；
前記デジタル変調信号をアナログ形式に変換するＤＡ変換部と；
をさらに備え、
前記デジタルフィルタは、前記ＤＡ変換部において発生するアパーチャ効果を補正する、請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記信号処理部は、
前記送信データに付加される同期用トレーニング信号を記憶している記憶部と；
前記デジタル変調信号、または前記同期用トレーニング信号を選択する選択部と；
をさらに備え、
前記デジタルフィルタには、前記選択部により選択された前記デジタル変調信号または前記同期用トレーニング信号が入力される、請求項２に記載の送信装置。
【請求項４】
送信データを信号処理する信号処理ステップと；
信号処理された送信データを送信する送信ステップと；
を含み、
前記信号処理ステップにおいては、デジタルフィルタで、所定周波数帯の信号成分の抽出、および、前記信号処理ステップの過程で発生するアパーチャ効果の補正が行なわれる、信号処理方法。
【請求項５】
送信データを信号処理する信号処理部、
前記信号処理部により信号処理された送信データを送信するアンテナ、
を有する送信装置と；
前記送信装置から送信された送信データを受信する受信装置と；
を備え、
前記送信装置の信号処理部は、所定周波数帯の信号成分を抽出し、かつ、前記信号処理の過程で発生するアパーチャ効果を補正するデジタルフィルタを有する、通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、信号処理方法、および通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近日、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１に規定される無線通信装置が広く普及している。このような無線通信装置における無線信号の送信手順を簡単に以下にまとめる。
（１）送信データのデジタル変調
（２）周波数領域から時間領域への変換
（３）不要な周波数成分のデジタルフィルタにおける除去
（４）Ｄ／Ａ変換
（５）アップコンバージョン
（６）送信
【０００３】
ここで、例えば上記（４）におけるＤ／Ａ変換においては、アパーチャ効果と呼ばれる周波数特性の劣化が生じる。このため、無線通信装置には、デジタル段階またはアナログ段階で当該アパーチャ効果を補正するための構成が設けられていた。なお、アパーチャ効果を補正するための構成については、例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２９０３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、アパーチャ効果を補正するための構成は、回路規模および消費電力を増大してしまうという問題があった。特に、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式においては、全てのサブキャリアについて補正を行なう必要があるため、上記問題が一層顕著に現れた。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、回路規模および消費電力を削減しつつ、アパーチャ効果を補正することが可能な、新規かつ改良された送信装置、信号処理方法、および通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、送信データを信号処理する信号処理部と、前記信号処理部により信号処理された送信データを送信するアンテナと、を備える送信装置が提供される。より詳細には、前記信号処理部は、所定周波数帯の信号成分を抽出し、かつ、前記信号処理の過程で発生するアパーチャ効果を補正するデジタルフィルタを有する。
【０００８】
前記信号処理部は、前記送信データをデジタル変調信号に変換するデジタル変調部と、前記デジタル変調信号をアナログ形式に変換するＤＡ変換部と、をさらに備え、前記デジタルフィルタは、前記ＤＡ変換部において発生するアパーチャ効果を補正してもよい。さらに、前記信号処理部は、前記送信データに付加される同期用トレーニング信号を記憶している記憶部と、前記デジタル変調信号、または前記同期用トレーニング信号を選択する選択部と、をさらに備え、前記デジタルフィルタには、前記選択部により選択された前記デジタル変調信号または前記同期用トレーニング信号のいずれかが入力されてもよい。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、送信データを信号処理する信号処理ステップと、信号処理された送信データを送信する送信ステップと、を含む信号処理方法が提供される。より詳細には、前記信号処理ステップにおいては、デジタルフィルタで、所定周波数帯の信号成分の抽出、および、前記信号処理ステップの過程で発生するアパーチャ効果の補正が行なわれる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、送信データを信号処理する信号処理部、前記信号処理部により信号処理された送信データを送信するアンテナ、
を有する送信装置と、前記送信装置から送信された送信データを受信する受信装置と、を備える通信システムが提供される。より詳細には、前記送信装置の信号処理部は、所定周波数帯の信号成分を抽出し、かつ、前記信号処理の過程で発生するアパーチャ効果を補正するデジタルフィルタを有する。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明にかかる送信装置、信号処理方法、および通信システムによれば、回路規模および消費電力を削減しつつ、アパーチャ効果を補正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕アパーチャ効果の概要
〔２〕本実施形態に至る経緯
〔３〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成
〔４〕本実施形態にかかる無線通信装置の動作
〔５〕まとめ
【００１４】
〔１〕アパーチャ効果の概要
まず、本実施形態の説明に先立って、図１〜図４を参照し、Ｄ／Ａ変換時に発生するアパーチャ効果について説明する。図１は、時間領域におけるサンプリングデータを示した説明図である。図２は、サンプリングデータの周波数特性を示した説明図である。図２に示したように、サンプリングデータは、周波数領域において、０を中心とするメインローブスペクトル、およびサンプリング周波数（ｎ／サンプリング周期Ｔｓ、ｎは整数）を中心とするサイドローブスペクトルで表現される。また、図２に示したように、メインローブスペクトル中の各周波数における特性はほぼ一様である。この離散インパルス状のサンプリングデータは、ＤＡＣ（デジタルアナログ変換器）において図３に示す矩形上の連続時間信号に変換される。
【００１５】
図３は、ＤＡＣによるホールド機能を示した説明図である。図３に示したように、ＤＡＣは、入力された各サンプリングデータをホールドし、矩形波形の集合体のような時間領域の信号を出力する。かかる矩形波形を有する信号の周波数特性について図４を参照して説明する。図４は、図３に示した矩形波形を有する信号の周波数特性を示した説明図である。図４に示したように、図３に示した矩形波形を有する信号は、図２に示したスペクトルに、矩形フィルタ応答（Ｓｉｎｃ関数）を乗じた周波数特性となる。図４と図２を比較すると、矩形波形を有する信号は、周波数領域において、メインローブスペクトルの外側（両肩）、およびサイドローブスペクトルの成分が減少することが確認される。ここで、無線通信装置には、ＤＡＣからの出力された信号のサイドローブスペクトルをカットするフィルタが設けられているため、サイドローブスペクトルの成分減少は信号品質に影響を与えない。これに対し、メインローブスペクトルの両側の成分の減少は、信号品質に直接的に悪影響を与える。かかるメインローブスペクトルの肩落ち減少がアパーチャ効果と呼ばれている。なお、上記ではアパーチャ効果がＤＡＣにおいて発生する例を説明したが、アパーチャ効果は、例えば出力ホールド機能を有する任意の構成において発生する場合がある。
【００１６】
〔２〕本実施形態に至る経緯
以上説明したように、ＤＡＣはアパーチャ効果を発生することが知られている。このため、本実施形態に関連する無線通信装置７０は、ＤＡＣにおいて発生するアパーチャ効果を補正するための機能を有する。以下、このような本実施形態に関連する無線通信装置７０について説明する。
【００１７】
図５は、本実施形態に関連する無線通信装置７０の構成を示した機能ブロック図である。図５に示したように、本実施形態に関連する無線通信装置７０は、ＭＡＣ処理部７２、変調部７４、アパーチャ補正部７６、ＩＦＦＴ部７８、セレクタ８０、デジタルフィルタ８２、ＤＡＣ８４、ＲＦ送信処理部８６、アンテナ８８、およびプリアンブルテーブル９０を備える。
【００１８】
ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理部７２は無線通信におけるアクセス制御を行う。例えば、ＭＡＣ処理部７２は、送信データに対して自装置のＭＡＣアドレス、宛先装置のＭＡＣアドレスなどの制御情報を付加し、ビット列として出力する。変調部７４は、ＭＡＣ処理部７２から出力されたビット列の変調処理などの信号処理を行う。例えば、変調部８４は、伝送路の状況に応じ、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、８ＰＳＫなどのいずれかの変調方式により変調を行なう。なお、変調部７４は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を実現するために、各サブキャリアに割当てられたビットごとに変調してもよい。
【００１９】
アパーチャ補正部７６は、変調部７４により得られた周波数領域の信号のアパーチャ補正を行う。ここで、アパーチャ補正は、例えばＤＡＣ８４などで発生することが予想されるアパーチャ効果の逆補正を意味する。当該アパーチャ補正については、図６および図７を参照して後述する。ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部７８は、アパーチャ補正部７６によりアパーチャ補正された周波数領域の信号を、高速逆フーリエ変換することにより、時間領域の送信信号（ＯＦＤＭ信号）に変換する。デジタルフィルタ８２は、ＩＦＦＴ部７８において得られた時間領域の送信信号から、不要な周波数成分を切り落とす。なお、当該時間領域の送信信号にはガードインターバルが付加されていてもよい。
【００２０】
ＤＡＣ（ＤＡ変換部）８４は、デジタルフィルタ８２から出力された送信信号を、デジタル形式からアナログ形式に変換する。そして、ＲＦ送信処理部８６が、アナログ形式に変換された送信信号を例えばＩＱ変調し、高周波信号（例えば、５ＧＨｚ帯）に変換（アップコンバージョン）する。そして、アンテナ８８は、ＲＦ送信処理部８６から出力される高周波信号を無線信号として送信する。
【００２１】
ここで、図６および図７を参照し、アパーチャ補正部７６の機能を具体的に説明する。図６は、アパーチャ補正部７６によりアパーチャ補正された信号の周波数特性を示した説明図である。図６に示したように、アパーチャ補正部７６は、変調部７４により得られた周波数領域の信号のメインローブスペクトルおよびサイドローブスペクトルの外側の成分を増加させる、すなわち、外側の成分が減少するアパーチャ効果の逆補正を行なう。かかるアパーチャ補正が施された送信信号は、ＤＡＣ８４においてアパーチャ効果が加わり、ＲＦ送信処理部８６においてサイドローブスペクトルが切り落とされ、図７に示す周波数特性となる。
【００２２】
図７は、アパーチャ補正に基づいて得られる送信信号の周波数特性を示した説明図である。図７に示したように、アパーチャ補正部７６におけるアパーチャ補正により、メインローブスペクトルの両肩の成分が減少していない特性を有する送信信号を得ることができる。また、図５に示したように、本実施形態に関連する無線通信装置７０は、セレクタ８０およびプリアンブルテーブル９０を備える。プリアンブルテーブル９０は、送信データに付加するための既知固定パターンのプリアンブル（同期用トレーニング信号）を保持している。セレクタ８０は、プリアンブル送信期間においてはプリアンブルテーブル９０とデジタルフィルタ８２を接続し、データ送信期間においてはＩＦＦＴ部７８とデジタルフィルタ８２を接続する。
【００２３】
ここで、ＩＦＦＴ部７８から出力される送信信号はアパーチャ補正部７６においてアパーチャ補正が行なわれているが、プリアンブルはアパーチャ補正部７６によるアパーチャ補正が行なわれない。このため、プリアンブルテーブル９０には、アパーチャ補正が加わった状態でのプリアンブルが保持させる必要がある。
【００２４】
しかし、ＤＡＣ８４などの仕様が変更された場合、無線通信装置７０において発生するアパーチャ効果も変化するため、プリアンブルテーブル９０に保持させるプリアンブルを変化後のアパーチャ効果に応じて再計算して更新する必要があった。また、アパーチャ補正部７６は、無線通信装置７０の回路規模および消費電力を増大してしまうという問題があった。特に、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式においては、全てのサブキャリアについて補正を行なう必要があるため、上記問題が一層顕著に現れた。
【００２５】
そこで、上記事情を一着眼点にして本実施形態にかかる無線通信装置２０を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置２０によれば、回路規模および消費電力を削減しつつ、アパーチャ効果を補正することができる。以下、図８〜図１３を参照し、このような無線通信装置２０について詳細に説明する。
【００２６】
〔３〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成
図８は、本実施形態にかかる無線通信システム１、および無線通信システム１に含まれる無線通信装置２０の構成を示した説明図である。図８に示したように、本実施形態にかかる無線通信システム１は、複数の無線通信装置２０および２０’を含む。以下では無線通信装置２０が送信装置として機能し、無線通信装置２０’が受信装置として機能する例を説明するが、無線通信装置２０および２０’は送信装置としての機能も受信装置としての機能も有する。なお、無線通信装置２０および２０’は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。また、図８においては、説明の便宜上、無線通信装置２０および２０’に設けられるアンテナ１２４が一本（ブランチが１つ）である例を示しているが、無線通信装置２０および２０’は、複数のアンテナ１２４（複数のブランチ）を備えてもよい。
【００２７】
図８に示したように、本実施形態にかかる無線通信装置２０は、信号処理部として、ＭＡＣ処理部１０２、変調部１０４、ＩＦＦＴ部１０６、セレクタ１０８、デジタルフィルタ１１０、ＤＡＣ１２０、ＲＦ送信処理部１２２、アンテナ１２４、およびプリアンブルテーブル１２６を備える。
【００２８】
ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）処理部１０２は無線通信におけるアクセス制御を行う。例えば、ＭＡＣ処理部１０２は、送信データに対して自装置のＭＡＣアドレス、宛先装置のＭＡＣアドレスなどの制御情報を付加し、ビット列として出力する。変調部（デジタル変調部）１０４は、ＭＡＣ処理部１０２から出力されたビット列のＭＩＭＯ送信処理、変調処理などの信号処理を行う。ＭＩＭＯ送信処理としては、例えば、各ブランチへのビット列の割り振り、ビームフォーミングなどがあげられる。また、送信信号処理部４０は、伝送路の状況に応じ、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、８ＰＳＫなどのいずれかの変調方式により変調を行なってもよい。なお、変調部１０４は、ＯＦＤＭ方式を実現するために、各サブキャリアに割当てられたビットごとに変調してもよい。
【００２９】
ＩＦＦＴ部（デジタル変調部）１０６は、変調部１０４により得られた周波数領域の信号を、高速逆フーリエ変換することにより、時間領域の送信信号（ＯＦＤＭ信号）に変換する。デジタルフィルタ１１０は、ＩＦＦＴ部１０６において得られた時間領域の送信信号から、不要な周波数成分を切り落とす。なお、当該時間領域の送信信号にはガードインターバルが付加されていてもよい。ＤＡＣ（ＤＡ変換部）１２０は、デジタルフィルタ１１０から出力された送信信号を、デジタル形式からアナログ形式に変換する。そして、ＲＦ送信処理部１２２が、アナログ形式に変換された送信信号を例えばＩＱ変調し、高周波信号（例えば、５ＧＨｚ帯）に変換（アップコンバージョン）する。そして、アンテナ１２４は、ＲＦ送信処理部１２２から出力される高周波信号を無線信号として送信する。
【００３０】
プリアンブルテーブル１２６は、送信データに付加されるプリアンブル（同期用トレーニング信号）を保持する記憶部としての機能を有する。以下、図９を参照してプリアンブルの構成例を説明する。
【００３１】
図９は、プリアンブルの構成例を示した説明図である。図９に示したように、プリアンブルは、Ｌ−ＳＴＦ（Ｓｈｏｒｔ  Ｔｒａｎｉｎｇ  Ｆｉｅｌｄ）と、Ｌ−ＬＴＦ（Ｌｏｎｇ  Ｔｒａｎｉｎｇ  Ｆｉｅｌｄ）と、Ｌ−ＳＩＧと、ＨＴ−ＳＩＧと、ＨＴ−ＳＴＦと、ＨＴ−ＬＴＦと、を含み、その後に送信データ（ＨＴ−Ｄａｔａ）が付加される。Ｌ−ＳＴＦでは、周期が０．８μｓである信号パターンが１０回繰り返され、受信側の無線通信装置２０’はかかるＬ−ＳＴＦに基づいて無線信号の受信を検出する。また、Ｌ−ＬＴＦでは、周期が３．２μｓである信号パターンの後半部分（１．６μｓ）の後に、当該信号パターンが２回繰り返される。すなわち、Ｌ−ＬＴＦ先頭に付加される信号パターンの後半部分はガードインターバルとして機能する。Ｌ−ＳＩＧおよびＨＴ―ＳＩＧは、当該フレームに含まれる送信データの伝送速度や変調方式などの情報を含む。ＨＴ−ＬＴＦは、受信側の無線通信装置２０’においてブランチごとにチャネルを推定するために用いられる。
【００３２】
このようなプリアンブルのうちで、プリアンブルテーブル１２６には、Ｌ−ＳＴＦおよびＬ−ＬＴＦの時間波形が保持されている。したがって、セレクタ１０８（選択部）は、送信要求があった場合、最初にプリアンブルテーブル１２６を接続することによりＬ−ＳＴＦおよびＬ−ＬＴＦを選択する。その後、セレクタ１０８は、ＩＦＦＴ部１０６を接続することにより、ＩＦＦＴ部１０６を経由して出力されるＬ−ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＩＧ、ＨＴ−ＳＴＦ、ＨＴ−ＬＴＦ、および送信データ（ＨＴ−Ｄａｔａ）を選択する。セレクタ１０８により選択された信号は、デジタルフィルタ１１０へ出力される。
【００３３】
ここで、後述するように、デジタルフィルタ１１０は、不要な周波数成分の切り落とす機能に加え、アパーチャ補正機能を有する。このため、プリアンブルテーブル１２６に保持させるＬ−ＳＴＦおよびＬ−ＬＴＦにアパーチャ補正が加わっていなくてもよい。したがって、ＤＡＣ１２０などの仕様変更によりアパーチャ効果の程度が変化した場合であっても、「〔２〕本実施形態に至る経緯」において説明した本実施形態に関連する無線通信装置７０のようにプリアンブルテーブル１２６を更新する必要が無い。すなわち、本実施形態にかかる無線通信装置２０は、ＤＡＣ１２０などの仕様変更に伴う柔軟性の向上を図ることができる。
【００３４】
続いて、本実施形態にかかる無線通信装置２０のデジタルフィルタ１１０について図１０〜図１２を参照して説明する。図１０は、デジタルフィルタ１１０の構成を示した説明図である。図１０に示したように、デジタルフィルタ１１０は、フィルタ次数が６０、フィルタタップ係数が６１個のＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔ−ｄｕｒａｔｉｏｎ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタでありシフトレジスタ１１２と、乗算部１１４と、合計部１１６と、を備える。
【００３５】
シフトレジスタ１１２には、セレクタ１０８により選択された信号が入力される。また、シフトレジスタ１１２は６１個のレジスタを含み、各レジスタは、入力された信号を１サンプルずつ遅延して後段のレジスタに伝達する。乗算部１１４は、シフトレジスタ１１２に含まれる各レジスタに保持されている信号値に、所定のフィルタタップ係数を乗算する。デジタルフィルタ１１０の周波数特性は、かかるフィルタタップ係数に依存する。合計部１１６は、乗算部１１４により乗算された各信号値を合計して出力する。ここで、図１１を参照し、本実施形態に関連する無線通信装置７０のデジタルフィルタ８２の周波数特性について説明する。
【００３６】
図１１は、本実施形態に関連する無線通信装置７０のデジタルフィルタ８２の周波数特性を示した説明図である。図１１に示したように、本実施形態に関連する無線通信装置７０のデジタルフィルタ８２の通過帯域幅は３８ＭＨｚであり、通過帯域の周波数特性はほぼ一様である。また、通過帯域以外の不要な帯域の信号成分については急激にゲインが下がるように設計される。続いて、図１２を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置２０のデジタルフィルタ１１０の周波数特性について説明する。
【００３７】
図１２は、本実施形態にかかる無線通信装置２０のデジタルフィルタ１１０の周波数特性を示した説明図である。図１２に示したように、本実施形態にかかる無線通信装置２０のデジタルフィルタ１１０は、デジタルフィルタ８２と同様に、通過帯域以外の不要な帯域の信号成分については急激にゲインが下がるように設計される。しかし、本実施形態にかかる無線通信装置２０のデジタルフィルタ１１０は、通過帯域における周波数特性が一様でない点でデジタルフィルタ８２と大きく機能が異なる。
【００３８】
具体的には、本実施形態にかかるデジタルフィルタ１１０は、ＤＡＣ１２０におけるアパーチャ効果により通過帯域の両肩（端部付近のゲイン）が落ちることに鑑み、通過帯域の中央付近のゲインに対し、通過帯域の両肩付近のゲインが高くなるよう設計されている。なお、このような設計は、フィルタタップ係数を、アパーチャ効果の逆特性が得られよう適切に選択することにより実現される。したがって、デジタルフィルタ１１０およびＤＡＣ１２０における平均のゲインを、通過帯域においてほぼ０ｄＢにすることができるため、ＤＡＣ１２０が通過帯域においてフラットな周波数特性を有する送信信号を得ることが可能となる。
【００３９】
このように、本実施形態にかかる無線通信装置２０においては、デジタルフィルタ１１０が、不要な帯域の信号成分の切り落としに加え、アパーチャ効果の補正をすることができる。したがって、本実施形態にかかる無線通信装置２０においては、本実施形態に関連する無線通信装置７０のように別途独立の構成としてアパーチャ補正部７６を設ける必要が無くなるため、回路規模の削減および消費電力の削減を図ることができる。
【００４０】
〔４〕本実施形態にかかる無線通信装置の動作
以上、図８〜図１２を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置２０の機能について説明した。続いて、図１３群を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置２０の動作を説明する。
【００４１】
図１３Ａは、デジタルフィルタ１１０に入力される送信信号の周波数特性を示した説明図である。図１３Ａに示したように、デジタルフィルタ１１０に入力される時点での送信信号は、４０ＭＨｚでサンプリングされているため、メインローブスペクトルに加え、±４０ＭＨｚを中心とする折り返しのサイドローブスペクトルで表現される。デジタルフィルタ１１０は、図１３Ａに示した送信信号が入力されると、図１３Ｂに示す周波数特性を有する送信信号を出力する。
【００４２】
図１３Ｂは、デジタルフィルタ１１０から出力される送信信号の周波数特性を示した説明図である。図１３Ｂに示したように、デジタルフィルタ１１０においては０詰めの２倍のオーバーサンプリングが行なわれ、不要な帯域の信号成分が除去される。また、デジタルフィルタ１１０において送信信号は８０ＭＨｚのサンプリングデータとなるため、かかる送信信号は、メインローブスペクトルに加え、±８０ＭＨｚを中心とする折り返しのサイドローブスペクトルで表現される。さらに、デジタルフィルタ１１０では送信信号のアパーチャ補正を行なうため、図１３Ｂに示したように、メインローブスペクトルの±２０ＭＨｚ付近のゲインが増加される。ＤＡＣ１２０は、図１３Ｂに示した送信信号が入力されると、図１３Ｃに示す周波数特性を有する送信信号を出力する。
【００４３】
図１３Ｃは、ＤＡＣ１２０から出力される送信信号の周波数特性を示した説明図である。図１３Ｃに示したように、ＤＡＣ１２０でアナログ形式に変換された送信信号は、図１３Ｂに示したメインローブスペクトルの両肩のゲインがアパーチャ効果により減少し、通過帯域がフラットな周波数特性となる。また、±８０ＭＨｚを中心とするサイドローブスペクトルは、アパーチャ効果により特性が大きく歪んだ状態となる。ＲＦ送信処理部１２２は、図１３Ｃに示した送信信号が入力されると、図１３Ｄに示す周波数特性を有する送信信号を生成する。
【００４４】
図１３Ｄは、ＲＦ送信処理部１２２において生成される送信信号の周波数特性を示した説明図である。図１３Ｄに示したように、ＲＦ送信処理部１２２は、図１３Ｃに示した送信信号が入力されると、アナログフィルタにより±８０ＭＨｚを中心とするサイドローブスペクトルを除去し、所望の送信信号を得ることができる。
【００４５】
〔５〕まとめ
以上説明したように、本実施形態によれば、デジタルフィルタ１１０が、不要な帯域の信号成分の切り落としに加え、アパーチャ効果の補正をすることができる。したがって、本実施形態においては、アパーチャ補正を行なうための構成を無線通信装置２０に独立的に設ける必要が無ないため、回路規模の削減および消費電力の削減を図ることができる。さらに、本実施形態においては、デジタルフィルタ１１０がアパーチャ補正機能を有するため、プリアンブルテーブル１２６に保持させるＬ−ＳＴＦおよびＬ−ＬＴＦにアパーチャ補正が加わっていなくてもよい。したがって、ＤＡＣ１２０などの仕様変更によりアパーチャ効果の程度が変化した場合であっても、プリアンブルテーブル１２６に保持させるＬ−ＳＴＦおよびＬ−ＬＴＦを計算しなおす必要が無い。すなわち、本実施形態にかかる無線通信装置２０は、仕様変更に伴う柔軟性の向上を図ることができる。
【００４６】
なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４７】
例えば、上記実施形態では、デジタルフィルタ１１０をＦＩＲフィルタにより構成する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。変形例として、デジタルフィルタ１１０をＩＩＲ（Ｉｎｆｉｎｉｔｅ−ｄｕｒａｔｉｏｎ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタにより構成してもよい。また、上記実施形態では、ＤＡＣ１２０においてアパーチャ効果を補正する例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、無線通信装置２０が、矩形波形を出力するホールド機能を有するＤＡＣ１２０以外の構成を備える場合、かかる構成において発生するアパーチャ効果を同様に補正することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】時間領域におけるサンプリングデータを示した説明図である。
【図２】サンプリングデータの周波数特性を示した説明図である。
【図３】ＤＡＣによるホールド機能を示した説明図である。
【図４】図３に示した矩形波形を有する信号の周波数特性を示した説明図である。
【図５】本実施形態に関連する無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。
【図６】アパーチャ補正部によりアパーチャ補正された信号の周波数特性を示した説明図である。
【図７】アパーチャ補正に基づいて得られる送信信号の周波数特性を示した説明図である。
【図８】本実施形態にかかる無線通信システム、および無線通信システムに含まれる無線通信装置の構成を示した説明図である。
【図９】プリアンブルの構成例を示した説明図である。
【図１０】デジタルフィルタの構成を示した説明図である。
【図１１】本実施形態に関連する無線通信装置のデジタルフィルタの周波数特性を示した説明図である。
【図１２】本実施形態にかかる無線通信装置のデジタルフィルタの周波数特性を示した説明図である。
【図１３】デジタルフィルタに入力される送信信号の周波数特性と、デジタルフィルタから出力される送信信号の周波数特性と、ＤＡＣから出力される送信信号の周波数特性と、ＲＦ送信処理部において生成される送信信号の周波数特性と、の関係を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４９】
２０        無線通信装置
１０４      変調部
１０６      ＩＦＦＴ部
１０８      セレクタ
１１０      デジタルフィルタ
１１２      シフトレジスタ
１１４      乗算部
１１６      合計部
１２０      ＤＡＣ
１２２      送信処理部
１２４      アンテナ
１２６      プリアンブルテーブル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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