(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する無線局に、送信回路および受信回路を有するモデムと、該送信回路に接続される帯域分割回路および前記受信回路に接続される帯域合成回路を有する帯域分散アダプタとを備え、
前記帯域分割回路は、前記送信回路から入力する変調信号から周波数軸上で複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成する複数の分割フィルタを備え、各サブ変調信号を周波数軸上の任意の場所に分散配置した送信信号を出力し、
前記帯域合成回路は、前記対向する無線局の送信信号を受信した受信信号から前記各サブ変調信号を抽出する複数の抽出フィルタを備え、前記各サブ変調信号の帯域を前記分散配置前の帯域に戻して合成した変調信号を前記受信回路に出力し、
前記受信回路は、前記帯域合成回路から出力される変調信号をルートロールオフフィルタを介して復調器に入力して復調する構成である通信装置において、
前記帯域分割回路の複数の分割フィルタのうち、最低周波数のサブ変調信号および最高周波数のサブ変調信号を分割する分割フィルタは、それぞれ前記変調信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつフィルタ係数が左右非対称の非対称フィルタまたは該サブ変調信号の帯域幅より広い広帯域フィルタであり、
前記帯域合成回路の複数の抽出フィルタのうち、前記最低周波数のサブ変調信号および前記最高周波数のサブ変調信号を抽出する抽出フィルタは、それぞれ前記受信信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつフィルタ係数が左右非対称の非対称フィルタまたは該サブ変調信号の帯域幅より広い広帯域フィルタであり、
前記帯域合成回路からルートロールオフ特性を有する変調信号を前記受信回路の前記ルートロールオフフィルタに入力し、フルロールオフ特性を有する変調信号を生成して前記復調器に入力して復調する
ことを特徴とする通信装置。
【請求項２】
対向する無線局に、送信回路および受信回路を有するモデムと、該送信回路に接続される帯域分割回路および前記受信回路に接続される帯域合成回路を有する帯域分散アダプタとを備え、
前記送信回路から前記帯域分割回路に変調信号を入力し、
前記帯域分割回路は、複数の分割フィルタで前記変調信号から周波数軸上で複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成し、各サブ変調信号を周波数軸上の任意の場所に分散配置した送信信号を出力し、
前記帯域合成回路は、前記対向する無線局の送信信号を受信した受信信号から、複数の抽出フィルタで前記各サブ変調信号を抽出し、前記各サブ変調信号の帯域を前記分散配置前の帯域に戻して合成した変調信号を出力し、
前記受信回路は、前記帯域合成回路から出力される変調信号をルートロールオフフィルタを介して復調器に入力して復調する通信方法において、
前記帯域分割回路の複数の分割フィルタのうち、最低周波数のサブ変調信号および最高周波数のサブ変調信号を分割する分割フィルタは、それぞれ前記変調信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつ左右非対称のフィルタ係数または該サブ変調信号の帯域幅より広帯域のフィルタ係数を有し、
前記帯域合成回路の複数の抽出フィルタのうち、前記最低周波数のサブ変調信号および前記最高周波数のサブ変調信号を抽出する抽出フィルタは、それぞれ前記受信信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつ左右非対称のフィルタ係数または該サブ変調信号の帯域幅より広帯域のフィルタ係数を有し、
前記帯域合成回路からルートロールオフ特性を有する変調信号を前記受信回路の前記ルートロールオフフィルタに入力し、フルロールオフ特性を有する変調信号を生成して前記復調器に入力して復調する
ことを特徴とする通信方法。
【請求項３】
対向する無線局に、送信回路および受信回路を有するモデムと、該送信回路に接続される帯域分割回路および前記受信回路に接続される帯域合成回路を有する帯域分散アダプタとを備え、
前記帯域分割回路は、前記送信回路から入力する変調信号から周波数軸上で複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成する複数の分割フィルタを備え、各サブ変調信号を周波数軸上の任意の場所に分散配置した送信信号を出力し、
前記帯域合成回路は、前記対向する無線局の送信信号を受信した受信信号から前記各サブ変調信号を抽出する複数の抽出フィルタを備え、前記各サブ変調信号の帯域を前記分散配置前の帯域に戻して合成した変調信号を出力し、
前記受信回路は、前記帯域合成回路から出力される変調信号をルートロールオフフィルタを介して復調器に入力して復調する構成である通信装置の帯域分割回路において、
前記複数の分割フィルタのうち、最低周波数のサブ変調信号および最高周波数のサブ変調信号を分割する分割フィルタは、それぞれ前記変調信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつフィルタ係数が左右非対称の非対称フィルタまたは該サブ変調信号の帯域幅より広い広帯域フィルタである
ことを特徴とする帯域分割回路。
【請求項４】
請求項３に記載の帯域分割回路を含む通信装置の帯域合成回路において、
前記複数の抽出フィルタのうち、前記最低周波数のサブ変調信号および前記最高周波数のサブ変調信号を抽出する抽出フィルタは、それぞれ前記受信信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつフィルタ係数が左右非対称の非対称フィルタまたは該サブ変調信号の帯域幅より広い広帯域フィルタであり、
前記帯域合成回路からルートロールオフ特性を有する変調信号を前記受信回路の前記ルートロールオフフィルタに入力し、フルロールオフ特性を有する変調信号を生成して前記復調器に入力して復調する
ことを特徴とする帯域合成回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信または有線通信に用いられる通信装置において、異なる複数のユーザが限られた周波数帯域を有効利用するために、送信装置から周波数帯域を分割して送信された信号を受信装置で帯域合成して復調処理を行う通信装置、通信方法、帯域分割回路および帯域合成回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
図７は、従来の通信装置の構成例を示す（非特許文献１参照) 。図７(a) は送信装置、図７(b) は受信装置を示す。
図７(a) において、送信装置は、変調器１、ルートロールオフフィルタ２、帯域分割回路１０を備える。変調器１は、送信するデータ信号をＱＰＳＫなどの変調方式で変調し、ルートロールオフフィルタ２を介して波形整形した変調信号を帯域分割回路１０に入力する。
【０００３】
帯域分割回路１０は、直並列変換回路１２、ＦＦＴ（高速フーリエ変換) 回路１３、分割フィルタ１４1 〜１４N （Ｎは２以上の整数）、周波数シフタ１５1 〜１５N 、加算回路１６、ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換) 回路１７、並直列変換回路１８、Ｄ／Ａ変換器１９を備え、変調信号の帯域をＮ分割し、周波数軸上で分散配置して送信する構成である。変調信号の帯域を３分割（Ｎ＝３）する例を図８に示す。
【０００４】
帯域分割回路１０に入力する変調信号は直並列変換し、ＦＦＴ回路１３で高速フーリエ変換し、時間領域の信号から周波数領域の信号へ変換する（図８(a))。分割フィルタ１４1 〜１４N は、周波数領域に変換された変調信号に対して、図８(b) の破線で示す信号帯域をＮ分割するフィルタ係数を周波数ごとに乗算し、Ｎ個のサブ変調信号を生成する。周波数シフタ１５1 〜１５N は、各サブ変調信号を周波数軸上の所望の帯域に分散配置し、加算回路１６で足し合わせることにより、分散配置されたサブ変調信号が生成される（図８(c))。この分散配置後のサブ変調信号は、ＩＦＦＴ回路１７で高速逆フーリエ変換により周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換され、並直列変換およびＤ／Ａ変換して送信信号となる。
【０００５】
図７(b) において、受信装置は、帯域合成回路２０と復調器６を備える。帯域合成回路２０は、Ａ／Ｄ変換器２１、直並列変換回路２２、ＦＦＴ回路２３、抽出フィルタ２４1 〜２４N 、周波数シフタ２５1 〜２５N 、加算回路２６、ＩＦＦＴ回路２７、並直列変換回路２８を備え、帯域をＮ分割されたサブ変調信号を分割前の変調信号に合成して復調する構成である。帯域が３分割（Ｎ＝３）された変調信号を合成する例を図９に示す。
【０００６】
帯域合成回路２０に入力する受信信号は、Ａ／Ｄ変換および直並列変換し、ＦＦＴ回路２３で高速フーリエ変換し、時間領域の信号から周波数領域の受信信号へ変換する（図９(a))。抽出フィルタ２４1 〜２４N は、周波数領域に変換された受信信号に対して、図９(b) の破線で示すフィルタ係数を周波数ごとに乗算し、送信側で周波数シフトされた各サブ変調信号を抽出する（図９(c))。周波数シフタ２５1 〜２５N は、抽出されたサブ変調信号を送信側で周波数シフトされる前の帯域に戻し、加算回路２６で足し合わせることにより、合成された変調信号を生成する（図９(d))。この合成後の変調信号は、ＩＦＦＴ回路２７で高速逆フーリエ変換により周波数領域の信号から時間領域の信号へ変換され、並直列変換して出力される。復調器６は、帯域合成回路２０から出力された変調信号を復調し、送信装置から送信されたデータ信号を復元する。
【０００７】
このような送信装置および受信装置を用いることにより、変調信号の占有帯域を分割して生成された各サブ変調信号を周波数軸上の任意の場所に分散配置できるため、異なる複数のユーザで不連続な空き周波数帯域を有効利用することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】阿部, 山下，小林：“高周波数利用効率を実現するスペクトラム編集型帯域分散伝送の提案”信学技報 SAT2009-48, Dec 2009.
【非特許文献２】阿部、山下、中平、小林：“スペクトラム編集型帯域分散伝送による既存衛星通信地球局の周波数利用効率向上の検討”信学技報 SAT2010-67, Oct 2010.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
送信側では、図８(c) に示すように、分割された各サブ変調信号がそれぞれルートロールオフ特性を有するように、分割フィルタ１４1 〜１４N のフィルタ係数を設計する。なお、分割フィルタ１４1 ，１４N の特性は、左右非対称にスペクトラム編集されている。  
【００１０】
図８(a) に示すシングルキャリア変調信号のロールオフ率をα、分割後のサブ変調信号のロールオフ率をβとするとき、図８(b) に示す分割フィルタ１４1 〜１４N のフィルタ係数Ｈdk(f) は、次式で表される。
【００１１】
【数１】
0005642863.tif 000002
ここで、ｆは周波数、ｆc k は分割後のサブ変調信号ｋの中心周波数、Ｂはロールオフフィルタの半値幅、Ｂk はサブ変調信号ｋの半値幅である。また、ルートロールオフ関数Ｈ(α,ｆ,Ｂ)は、次式で表される。
【００１２】
【数２】
0005642863.tif 000003
【００１３】
受信側では、図９(a) に示すように、ロールオフ率βのルートロールオフ特性を有するサブ変調信号に対して、抽出フィルタ２４1 〜２４N として、同じくロールオフ率βのルートロールオフフィルタを乗算する（図９(b))。これにより、図９(c) に示すように、抽出されたサブ変調信号はロールオフ率βのフルロールオフ特性を有する。
【００１４】
抽出された各サブ変調信号を分割前の帯域に周波数シフトして合成する。このとき、隣接するサブ変調信号で電力が６ｄＢ低下する周波数、すなわち抽出フィルタのフィルタ特性における遮断周波数に相当する周波数同士を重ね合わせるように合成されるため、図９(d) に示すように、フルロールオフ特性を有するシングルキャリア変調信号が得られる。この信号は、フルロールオフ特性を有するため、符号間干渉が生じないので、このまま復調器６で復調できる。
【００１５】
ここで、図７に示す帯域分割回路１０および帯域合成回路２０だけを取り出し、これを「帯域分散アダプタ」として図１０に示すような無線通信システムを構成する（非特許文献２）。すなわち、無線局Ａおよび無線局Ｂは、既存のシングルキャリア変調信号を送受信する既存モデムとアンテナとの間に帯域分散アダプタを挿入し、既存モデムの出力信号を帯域分散アダプタにより周波数軸上で分割し、未使用帯域に分散配置することにより、周波数利用効率を向上させる構成である。
【００１６】
図１１は、既存モデムおよび帯域分散アダプタの回路構成例を示す。
図１１において、既存モデムの送信回路は、変調器１、ルートロールオフフィルタ２およびＤ／Ａ変換器３により構成され、帯域制限されたシングルキャリア変調信号を生成し、出力する。帯域分散アダプタの帯域分割回路１０は、図７(a) に示す構成にＡ／Ｄ変換器１１を加えた構成であり、送信回路の出力信号をＡ／Ｄ変換および直並列変換し、ＦＦＴ回路１３で時間領域から周波数領域の信号に変換し、分割フィルタ１４1 〜１４N によりルートロールオフ特性を有する複数のサブ変調信号を生成し、周波数シフタ１５1 〜１５N により未使用帯域に分散配置、ＩＦＦＴ回路１７により時間領域の信号に変換し、並直列変換およびＤ／Ａ変換して送信信号を出力する。
【００１７】
帯域分散アダプタの帯域合成回路２０は、図７(b) に示す構成にＤ／Ａ変換器２９を加えた構成であり、受信信号を入力してＡ／Ｄ変換および直並列変換し、ＦＦＴ回路２３により時間領域から周波数領域の信号に変換し、抽出フィルタ２４1 〜２４N によりフルロールオフ特性を有するサブ変調信号を抽出し、周波数シフタ２５1 〜２５N で分割前の帯域にシフトし、合成する。合成された信号は、フルロールオフ特性を有するシングルキャリア変調信号である。これをＩＦＦＴ回路２７で時間領域の信号に変換し、並直列変換およびＤ／Ａ変換して既存モデムの受信回路に入力する。
【００１８】
既存モデムの受信回路は、Ａ／Ｄ変換器４、ルートロールオフフィルタ５および復調器６により構成され、帯域合成回路２０の出力信号をＡ／Ｄ変換してルートロールオフフィルタ５を乗算し、復調器６で復調する。しかしながら、帯域合成回路２０の出力信号は、図９(d) あるいは図１２(d) に示すように、すでにフルロールオフ特性を有する。そのため、図１２(e) ，(f) に示すように、受信回路内でさらにルートロールオフフィルタ５を乗算すると、ロールオフ特性を満足せず、符号間干渉が発生する。よって、信号伝送特性が劣化する課題がある。
【００１９】
本発明は、帯域分散アダプタの分割に起因する符号間干渉の発生を防ぎ、信号伝送特性を改善させることができる通信装置、通信方法、帯域分割回路および帯域合成回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
第１の発明は、対向する無線局に、送信回路および受信回路を有するモデムと、該送信回路に接続される帯域分割回路および受信回路に接続される帯域合成回路を有する帯域分散アダプタとを備え、帯域分割回路は、送信回路から入力する変調信号から周波数軸上で複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成する複数の分割フィルタを備え、各サブ変調信号を周波数軸上の任意の場所に分散配置した送信信号を出力し、帯域合成回路は、対向する無線局の送信信号を受信した受信信号から各サブ変調信号を抽出する複数の抽出フィルタを備え、各サブ変調信号の帯域を分散配置前の帯域に戻して合成した変調信号を受信回路に出力し、受信回路は、帯域合成回路から出力される変調信号をルートロールオフフィルタを介して復調器に入力して復調する構成である通信装置において、帯域分割回路の複数の分割フィルタのうち、最低周波数のサブ変調信号および最高周波数のサブ変調信号を分割する分割フィルタは、それぞれ変調信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつフィルタ係数が左右非対称の非対称フィルタまたは該サブ変調信号の帯域幅より広い広帯域フィルタであり、帯域合成回路の複数の抽出フィルタのうち、最低周波数のサブ変調信号および最高周波数のサブ変調信号を抽出する抽出フィルタは、それぞれ受信信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつフィルタ係数が左右非対称の非対称フィルタまたは該サブ変調信号の帯域幅より広い広帯域フィルタであり、帯域合成回路からルートロールオフ特性を有する変調信号を受信回路のルートロールオフフィルタに入力し、フルロールオフ特性を有する変調信号を生成して復調器に入力して復調する。
【００２２】
第２の発明は、対向する無線局に、送信回路および受信回路を有するモデムと、該送信回路に接続される帯域分割回路および受信回路に接続される帯域合成回路を有する帯域分散アダプタとを備え、送信回路から帯域分割回路に変調信号を入力し、帯域分割回路は、複数の分割フィルタで変調信号から周波数軸上で複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成し、各サブ変調信号を周波数軸上の任意の場所に分散配置した送信信号を出力し、帯域合成回路は、対向する無線局の送信信号を受信した受信信号から、複数の抽出フィルタで各サブ変調信号を抽出し、各サブ変調信号の帯域を分散配置前の帯域に戻して合成した変調信号を出力し、受信回路は、帯域合成回路から出力される変調信号をルートロールオフフィルタを介して復調器に入力して復調する通信方法において、帯域分割回路の複数の分割フィルタのうち、最低周波数のサブ変調信号および最高周波数のサブ変調信号を分割する分割フィルタは、それぞれ変調信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつ左右非対称のフィルタ係数または該サブ変調信号の帯域幅より広帯域のフィルタ係数を有し、帯域合成回路の複数の抽出フィルタのうち、最低周波数のサブ変調信号および最高周波数のサブ変調信号を抽出する抽出フィルタは、それぞれ受信信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつ左右非対称のフィルタ係数または該サブ変調信号の帯域幅より広帯域のフィルタ係数を有し、帯域合成回路からルートロールオフ特性を有する変調信号を受信回路のルートロールオフフィルタに入力し、フルロールオフ特性を有する変調信号を生成して復調器に入力して復調する。
【００２４】
第３の発明は、対向する無線局に、送信回路および受信回路を有するモデムと、該送信回路に接続される帯域分割回路および受信回路に接続される帯域合成回路を有する帯域分散アダプタとを備え、帯域分割回路は、送信回路から入力する変調信号から周波数軸上で複数の帯域に分割したサブ変調信号を生成する複数の分割フィルタを備え、各サブ変調信号を周波数軸上の任意の場所に分散配置した送信信号を出力し、帯域合成回路は、対向する無線局の送信信号を受信した受信信号から各サブ変調信号を抽出する複数の抽出フィルタを備え、各サブ変調信号の帯域を分散配置前の帯域に戻して合成した変調信号を出力し、受信回路は、帯域合成回路から出力される変調信号をルートロールオフフィルタを介して復調器に入力して復調する構成である通信装置の帯域分割回路において、複数の分割フィルタのうち、最低周波数のサブ変調信号および最高周波数のサブ変調信号を分割する分割フィルタは、それぞれ変調信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつフィルタ係数が左右非対称の非対称フィルタまたは該サブ変調信号の帯域幅より広い広帯域フィルタである。
【００２６】
第４の発明は、第３の発明の帯域分割回路を含む通信装置の帯域合成回路において、複数の抽出フィルタのうち、最低周波数のサブ変調信号および最高周波数のサブ変調信号を抽出する抽出フィルタは、それぞれ受信信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有し、かつフィルタ係数が左右非対称の非対称フィルタまたは該サブ変調信号の帯域幅より広い広帯域フィルタであり、帯域合成回路からルートロールオフ特性を有する変調信号を受信回路のルートロールオフフィルタに入力し、フルロールオフ特性を有する変調信号を生成して復調器に入力して復調する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明は、送信側の帯域分割回路では、既存モデムなどの送信装置が出力する変調信号を複数のサブ変調信号に分割し、周波数軸上に分散配置して送信する。受信側の帯域合成回路では、受信信号からサブ変調信号を抽出して合成した変調信号を既存モデムなどの受信装置に入力する。このような構成において、分割および抽出時に分割前の信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を用いることにより、帯域合成回路からルートロールオフ特性を有する変調信号を受信回路に入力し、復調器でフルロールオフ特性を有する変調信号を復調することができ、符号間干渉の発生を防ぎ、伝送特性を向上させることができる。
【００２９】
また、帯域分割回路および帯域合成回路を帯域分散アダプタとして、既存モデムの送信回路および受信回路に接続して用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の通信装置の実施例１の構成を示す図である。
【図２】実施例１の帯域分割回路１０Ａにおける帯域分割例を示す図である。
【図３】実施例１の帯域合成回路２０Ａにおける帯域合成例を示す図である。
【図４】本発明の通信装置の実施例２の構成を示す図である。
【図５】実施例２の帯域分割回路１０Ｂにおける帯域分割例を示す図である。
【図６】実施例２の帯域合成回路２０Ｂにおける帯域合成例を示す図である。
【図７】従来の通信装置の構成例を示す図である。
【図８】従来の帯域分割回路１０における帯域分割例を示す図である。
【図９】従来の帯域合成回路２０における帯域合成例を示す図である。
【図１０】帯域分散アダプタを用いた無線通信システムの構成例を示す図である。
【図１１】既存モデムおよび帯域分散アダプタの回路構成例を示す図である。
【図１２】既存モデムおよび帯域分散アダプタにおける帯域合成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３１】
図１は、本発明の通信装置の実施例１の構成を示す。
図１において、実施例１の通信装置の帯域分散アダプタは、既存モデムの送信回路に接続される帯域分割回路１０Ａと、既存モデムの受信回路に接続される帯域合成回路２０Ａにより構成される。
【００３２】
帯域分割回路１０Ａは、図１１に示す帯域分散アダプタの帯域分割回路１０の低周波数側および高周波数側の分割フィルタ１４1 ，１４N を、遷移域保存型分割フィルタ１４Ａ1 ，１４ＡN に置き換えた他は同じ構成である。帯域合成回路２０Ａは、図１１に示す帯域分散アダプタの帯域合成回路２０の低周波数側および高周波数側の抽出フィルタ２４1 ，２４N を、遷移域保存型抽出フィルタ２４Ａ1 ，２４ＡN に置き換えた他は同じ構成である。
【００３３】
遷移域保存型分割フィルタ１４Ａ1 ，１４ＡN および遷移域保存型抽出フィルタ２４Ａ1 ，２４ＡN のフィルタ係数は、左右非対称、またはサブ変調信号の帯域幅よりも広い周波数特性を有するフィルタ係数にすることで、既存モデムの送信回路から出力されたシングルキャリア変調信号の遷移域の特性を保持して、シングルキャリア変調信号の分割、合成を実現する。
【００３４】
帯域分割回路１０Ａは、既存モデムの送信回路から出力されるシングルキャリア変調信号をＡ／Ｄ変換および直並列変換し、ＦＦＴ回路１３で時間領域から周波数領域の信号に変換し、遷移域保存型分割フィルタ１４Ａ1 ，１４ＡN および分割フィルタ１４2 〜１４N-1 で複数のサブ変調信号に分割する。
【００３５】
変調信号の帯域を３分割（Ｎ＝３）する例を図２に示す。ここで、遷移域保存型分割フィルタ１４Ａ1 ，１４Ａ3 により、低周波数側および高周波数側の１つのサブ変調信号は、左右非対称、またはサブ変調信号の帯域幅よりも広い周波数特性を有するフィルタ係数を有するフィルタで分割される。すなわち、低周波数側の遷移域保存型分割フィルタ１４Ａ1 は、シングルキャリア変調信号の遷移域の周波数特性をそのまま通過させるフィルタ係数とする。例えば、図２(b1)に示すように、左半分を矩形フィルタである非対称フィルタとする、もしくは、図２(b2)に示すように、遷移域を通過域とする広帯域なフィルタとする。図２(b2)のフィルタ係数は、左右対称、左右非対称を問わない。
【００３６】
同様に、高周波数側の遷移域保存型分割フィルタ１４Ａ3 は、シングルキャリア変調信号の遷移域の周波数特性をそのまま通過させるフィルタ係数とする。例えば、図２(b1)，(b2)に示すように、右半分を矩形フィルタである非対称フィルタまたは広帯域なフィルタとする。
【００３７】
この遷移域保存型分割フィルタ１４Ａ1 ，１４Ａ3 により分割された低周波数側および高周波数側のサブ変調信号は、図２(c) に示すように左右のロールオフ率が異なる。左端および右端以外の分割フィルタ１４2 （〜１４N-1 ）は、左右対称のルートロールオフフィルタである。
【００３８】
これらの分割フィルタにより生成されたサブ変調信号は、周波数シフタ１５1 〜１５N により周波数軸上の未使用帯域にシフトされ、加算回路１６により１つの周波数軸上の信号にした後で、ＩＦＦＴ回路１７で時間領域の信号に変換し、直並列変換およびＤ／Ａ変換して送信する。
【００３９】
帯域合成回路２０Ａも同様であり、受信信号をＡ／Ｄ変換および直並列変換し、ＦＦＴ２３で時間領域から周波数領域の信号に変換し、遷移域保存型抽出フィルタ２４Ａ1 ，２４ＡN および抽出フィルタ２４2 〜２４N-1 で複数のサブ変調信号を抽出する。
【００４０】
変調信号の帯域を３分割（Ｎ＝３）する例を図３に示す。ここで、遷移域保存型抽出フィルタ２４Ａ1 ，２４Ａ3 により、低周波数側および高周波数側の１つのサブ変調信号は、左右非対称、またはサブ変調信号の帯域幅よりも広い周波数特性を有するフィルタ係数を有するフィルタで抽出される。すなわち、低周波数側の遷移域保存型抽出フィルタ２４Ａ1 は、受信信号の遷移域の周波数特性をそのまま通過させるフィルタ係数とする。例えば、図３(b1)に示すように、左半分を矩形フィルタである非対称フィルタとする、もしくは、図３(b2)に示すように、遷移域を通過域とする広帯域なフィルタとする。図３(b2)のフィルタ係数は、左右対称、左右非対称を問わない。
【００４１】
同様に、高周波数側の遷移域保存型抽出フィルタ２４Ａ3 は、受信信号の遷移域の周波数特性をそのまま通過させるフィルタ係数とする。例えば、図３(b1)，(b2)に示すように、右半分を矩形フィルタである非対称フィルタまたは広帯域なフィルタとする。
【００４２】
この遷移域保存型抽出フィルタ２４Ａ1 ，２４Ａ3 により抽出された低周波数側および高周波数側のサブ変調信号は、図３(c) に示すように左右のロールオフ率が異なる。左端および右端以外の抽出フィルタ２４2 （〜２４N-1 ）は、左右対称のルートロールオフフィルタである。
【００４３】
これらの抽出フィルタにより生成されたサブ変調信号は、周波数シフタ２５1 〜２５N により分割前の帯域にシフトされ、加算回路２６で合成される。これをＩＦＦＴ回路２７で時間領域の信号に変換し、直並列変換およびＤ／Ａ変換する。これにより、ルートロールオフ特性を有するシングルキャリア変調信号が生成される（図３(d))。これを既存モデムの受信回路に入力する。
【００４４】
このように、帯域分散アダプタの帯域合成回路２０Ａの出力信号がルートロールオフ特性を有することで、既存モデムの受信回路でルートロールオフフィルタ５を乗算することによりフルロールオフ特性の変調信号が得られ（図３(e),(f))、符号間干渉の発生を防ぎ、伝送特性を改善することができる。
【実施例２】
【００４５】
図４は、本発明の通信装置の実施例２の構成を示す。
図４において、実施例２の通信装置の帯域分散アダプタは、既存モデムの送信回路に接続される帯域分割回路１０Ｂと、既存モデムの受信回路に接続される帯域合成回路２０Ｂにより構成される。
【００４６】
帯域分割回路１０Ｂは、図１に示す実施例１の帯域分割回路１０Ａの分割フィルタ１４2 〜１４N-1 を、フィルタ係数（ロールオフ率）が左右非対称の非対称分割フィルタ１４Ｂ2 〜１４ＢN-1 に置き換えた他は同様の構成である。帯域合成回路２０Ｂは、図１に示す実施例１の抽出フィルタ２４2 〜２４N-1 を、フィルタ係数（ロールオフ率）が左右非対称の非対称抽出フィルタ２４Ｂ2 〜２４ＢN-1 に置き換えた他は同様の構成である。
【００４７】
遷移域保存型分割フィルタ１４Ａ1 ，１４ＡN および遷移域保存型抽出フィルタ２４Ａ1 ，２４ＡN のフィルタ係数は、実施例１と同様に、左右非対称、またはサブ変調信号の帯域幅よりも広い周波数特性を有するフィルタ係数にすることで、既存モデムの送信回路から出力されたシングルキャリア変調信号の遷移域の特性を保持して、シングルキャリア変調信号の分割、合成を実現する。ただし、遷移域保存型分割フィルタ１４Ａ1 ，１４ＡN にそれぞれ隣接する非対称分割フィルタ１４Ｂ2 ，１４ＢN-1 、および遷移域保存型抽出フィルタ２４Ａ1 ，２４ＡN にそれぞれ隣接する非対称抽出フィルタ２４Ｂ2 ，２４ＢN-1 には、次のような制約がある。
【００４８】
変調信号の帯域を３分割（Ｎ＝３）する例を図５，図６に示す。
図５(b1),(b2) に示すように、低周波数側の遷移域保存型分割フィルタ１４Ａ1 の高周波数側の遷移域（右端）のフィルタ係数と、隣接する非対称分割フィルタ１４Ｂ2 の低周波数側の遷移域（左端）のフィルタ係数は、線対称の関係、すなわち同じロールオフ率で生成されたものとする。高周波数側の遷移域保存型分割フィルタ１４Ａ3 と隣接する非対称分割フィルタ１４Ｂ2 についても同様である。
【００４９】
図６(b1),(b2) に示すように、低周波数側の遷移域保存型抽出フィルタ２４Ａ1 の高周波数側の遷移域（右端）のフィルタ係数と、隣接する非対称抽出フィルタ２４Ｂ2 の低周波数側の遷移域（左端）のフィルタ係数は、線対称の関係、すなわち同じロールオフ率で生成されたものとする。高周波数側の遷移域保存型抽出フィルタ２４Ａ3 と隣接する非対称抽出フィルタ２４Ｂ2 についても同様である。
【００５０】
なお、帯域合成回路２０Ｂの各分割フィルタのフィルタ係数は、送信側の帯域分割回路１０Ｂにおいて、当該遷移域を生成した分割フィルタと同じフィルタ係数を有する、すなわちロールオフ率が同一である必要がある。
【符号の説明】
【００５１】
１    変調器
２    ルートロールオフフィルタ
３    Ｄ／Ａ変換器
４    Ａ／Ｄ変換器
５    ルートロールオフフィルタ
６    復調器
１０，１０Ａ，１０Ｂ  帯域分割回路
１１  Ａ／Ｄ変換器
１２  直並列変換回路
１３  ＦＦＴ（高速フーリエ変換) 回路
１４1 〜１４N   分割フィルタ
１４Ａ1 ，１４ＡN   遷移域保存型分割フィルタ
１４Ｂ2 〜１４ＢN-1 非対称分割フィルタ
１５1 〜１５N   周波数シフタ
１６  加算回路
１７  ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換) 回路
１８  並直列変換回路
１９  Ｄ／Ａ変換器
２０，２０Ａ，２０Ｂ  帯域合成回路
２１  Ａ／Ｄ変換器
２２  直並列変換回路
２３  ＦＦＴ（高速フーリエ変換) 回路
２４1 〜２４N   抽出フィルタ
２４Ａ1 ，２４ＡN   遷移域保存型抽出フィルタ
２４Ｂ2 〜２４ＢN-1 非対称抽出フィルタ
２５1 〜２５N   周波数シフタ
２６  加算回路
２７  ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換) 回路
２８  並直列変換回路
２９  Ｄ／Ａ変換器
【要約】
【課題】帯域分散アダプタの分割に起因する符号間干渉の発生を防ぎ、信号伝送特性を改善させる。
【解決手段】帯域分割回路の複数の分割フィルタのうち、最低周波数のサブ変調信号および最高周波数のサブ変調信号を分割する分割フィルタは、それぞれ変調信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有する構成であり、帯域合成回路の複数の抽出フィルタのうち、最低周波数のサブ変調信号および最高周波数のサブ変調信号を抽出する抽出フィルタは、それぞれ受信信号の遷移域の周波数特性を保持するフィルタ係数を有する構成であり、帯域合成回路からルートロールオフ特性を有する変調信号を受信回路に入力し、復調器でフルロールオフ特性を有する変調信号を復調する。
【選択図】  図１【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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